JP6791077B2 - 電極シートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電池を構成する電極シートを製造する方法に関する。詳細には、集電箔の表面上に電極合材層を有する電極シートを製造する方法に関する。

従来、電極シート（正極シートまたは負極シート）として、集電箔の表面上に電極合材層を有する電極シートが知られている。このような電極シートの製造方法としては、例えば、特許文献１，２に開示されているような方法が知られている。具体的には、まず、電極活物質と結着材と溶媒とを混合して造粒した複数の湿潤造粒体からなる電極合材を作製する。次いで、成膜工程において、対向して回転する第１ロールと第２ロールとの間隙に電極合材を通すことによって電極合材を圧縮しつつ膜状にして、膜状にした電極合材を第２ロールの表面に付着させる。さらに、第２ロールと対向して回転する第３ロールによって搬送される集電箔を、第２ロールと第３ロールとの間隙に通すことによって、第２ロールの表面に付着している膜状の電極合材を、集電箔の表面に対し加圧しつつ接触させて、集電箔の表面上に転写する。その後、乾燥工程において、転写した膜状の電極合材である膜状電極合材を乾燥させることで、集電箔の表面上に電極合材層が形成される。

特開２０１３−０５２３５３号公報 特開２０１６−２０７３４０号公報

ところで、前述のようにして、集電箔の表面上に転写した膜状電極合材では、当該膜状電極合材の幅方向の両端部において、幅方向の外側に突出する突出部が形成され、幅方向の両端部が凹凸形状となってしまうことがあった。しかも、この膜状電極合材の突出部は、集電箔の表面に密着していないことが多く、集電箔の表面から剥がれ易くなっていた。このため、成膜工程の後（集電箔の表面上に膜状電極合材を転写した後）、膜状電極合材の突出部の一部が集電箔の表面から剥がれ落ちてしまうことがあった。特に、乾燥工程を行うことで、膜状電極合材中から溶媒が除去されると、突出部が集電箔の表面から剥がれ落ち易くなる。このようなことから、成膜工程の後、乾燥工程の前に、膜状電極合材のうち突出部の少なくとも一部（集電箔の表面に対する結着力が弱く、特に集電箔の表面から剥がれ落ち易い部位）を除去することが求められていた。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、成膜工程の後、乾燥工程の前に、膜状電極合材のうち突出部の少なくとも一部を除去することができる電極シートの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、集電箔の表面上に電極合材層を有する電極シートを製造する電極シートの製造方法であって、電極活物質と結着材と溶媒とを混合して造粒した複数の湿潤造粒体からなる電極合材を、対向して回転する第１ロールと第２ロールとの間隙に通すことによって、前記電極合材を圧縮しつつ膜状にして、膜状にした前記電極合材を前記第２ロールの表面に付着させると共に、前記第２ロールと対向して回転する第３ロールによって搬送される前記集電箔を、前記第２ロールと前記第３ロールとの間隙に通すことによって、前記第２ロールの表面に付着している膜状の前記電極合材を、前記集電箔の前記表面に対し加圧しつつ接触させることで前記集電箔の前記表面上に転写して、前記集電箔の前記表面上に膜状の前記電極合材である膜状電極合材を有する膜状電極合材付き集電箔を作製する成膜工程と、前記膜状電極合材付き集電箔の前記膜状電極合材を乾燥させることで、前記集電箔の前記表面上に前記電極合材層を形成する乾燥工程と、を備える電極シートの製造方法において、前記成膜工程の後、前記乾燥工程の前に、前記膜状電極合材付き集電箔を搬送しつつ、前記膜状電極合材付き集電箔の前記膜状電極合材の表面を除去ロールの表面に接触させて、前記膜状電極合材付き集電箔の前記膜状電極合材のうち、当該膜状電極合材の幅方向の両端部に位置して前記幅方向の外側に突出する突出部の少なくとも一部を、前記除去ロールの前記表面に転写させることで、前記膜状電極合材のうち前記突出部の少なくとも一部を除去する除去工程を備える電極シートの製造方法である。

上述の電極シートの製造方法では、成膜工程において、電極活物質と結着材と溶媒とを混合して造粒した複数の湿潤造粒体からなる電極合材を、対向して回転する第１ロールと第２ロールとの間隙に通すことによって、電極合材を圧縮しつつ膜状にして、膜状にした電極合材を第２ロールの表面に付着させると共に、第２ロールと対向して回転する第３ロールによって搬送される集電箔を、第２ロールと第３ロールとの間隙に通すことによって、第２ロールの表面に付着している膜状の電極合材を、集電箔の表面に対し加圧しつつ接触させて、集電箔の表面上に転写する。これにより、集電箔の表面上に膜状の電極合材である膜状電極合材を有する膜状電極合材付き集電箔を作製する。

このようにして集電箔の表面上に転写した膜状電極合材（膜状電極合材付き集電箔の膜状電極合材）では、当該膜状電極合材の幅方向の両端部において、幅方向の外側に突出する突出部が形成され、幅方向の両端部が凹凸形状となってしまうことがあった。しかも、この膜状電極合材の突出部は、集電箔の表面に密着していないことが多く、集電箔の表面から剥がれ易くなっていた。

これに対し、上述の電極シートの製造方法では、成膜工程の後、乾燥工程の前に、膜状電極合材付き集電箔について、膜状電極合材のうち突出部の少なくとも一部（詳細には、膜状電極合材のうち幅方向について突出部よりも内側に位置する部位に比べて、集電箔の表面に対する結着力が弱くて集電箔の表面から剥がれ易い部位）を除去する除去工程を備えている。

具体的には、除去工程において、集電箔の表面上に膜状電極合材を有する膜状電極合材付き集電箔を搬送方向に搬送しつつ、この搬送されている膜状電極合材付き集電箔の膜状電極合材の表面を除去ロールの表面に接触させることで、膜状電極合材付き集電箔の膜状電極合材のうち、当該膜状電極合材の幅方向の両端部に位置して幅方向の外側に突出する突出部の少なくとも一部を、除去ロールの表面に転写させる。これにより、成膜工程の後、乾燥工程の前に、集電箔の表面上に位置する膜状電極合材のうち幅方向の外側に突出する突出部の少なくとも一部を、集電箔の表面から除去することができる。

なお、突出部においては、その先端側（膜状電極合材の幅方向について外側）に位置する部位ほど、集電箔の表面との密着性が低い（すなわち結着力が弱い）ため、除去工程では、特に、突出部のうち先端側（膜状電極合材の幅方向について外側）の部位を除去することができる。これにより、成膜工程の後、乾燥工程の前に、突出部の幅方向への突出寸法を小さくする（幅方向の凹凸を小さくする）ことができる。

また、湿潤造粒体とは、溶媒が電極活物質の粒子と結着材に保持（吸収）された状態で、これらが集合（結合）した物質（粒状体）をいう。

実施形態にかかる電極シート製造装置の側面視概略図である。 同電極シート製造装置の斜視概略図である。 膜状電極合材付き集電箔の平面図である。 図３のＢ部拡大図である。 実施形態にかかる電極シートの製造方法の流れを示すフローチャートである。 実施形態にかかる電極シート（負極シート）の断面図である。 膜状電極合材の突出部の突出寸法（平均値）を比較する図である。 膜状電極合材の剥がれ落ち量（滑落量）を比較する図である。

以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、リチウムイオン二次電池の負極シート（電極シート）の製造に、本発明を適用したものである。本実施形態では、負極シートの負極活物質層（電極合材層）を形成するための負極合材（電極合材）の材料として、負極活物質（電極活物質）と、結着材と、溶媒とを使用する。

なお、本実施形態では、負極活物質として、粉末状の炭素材料（例えば、黒鉛）を使用する。また、溶媒として、水を使用する。また、結着材として、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）を使用する。

本実施形態では、まず、電極合材作製工程において、上記の各材料を混練しつつ造粒して多数の湿潤造粒体１６を作製すると共に、多数の湿潤造粒体１６からなる負極合材６を作製する。次いで、成膜工程において、この負極合材６を、集電箔７の表面上に膜状に付着させる（塗布する）ことで、膜状負極合材８（膜状電極合材）を形成する。

その後、除去工程において、膜状負極合材８のうち、当該膜状負極合材８の幅方向ＷＤの両端部（第１幅方向端部８ｂまたは第２幅方向端部８ｃ）に位置して幅方向ＷＤの外側（第１幅方向ＷＤ１または第２幅方向ＷＤ２）に突出する突出部８ｄの少なくとも一部を除去する。次に、乾燥工程において、集電箔７の表面上の膜状負極合材８（負極合材６の膜）を乾燥させて、集電箔７の表面上に負極合材層１８を形成する。これにより、集電箔７の表面上に負極合材層１８を有する負極シート１９が製造される。

ここで、本実施形態にかかる電極シート（負極シート１９）の製造方法について、詳細に説明する。図１は、実施形態にかかる電極シート製造装置１０の側面視概略図である。図２は、電極シート製造装置１０の斜視概略図である。図３は、膜状負極合材付き集電箔９（膜状電極合材付き集電箔）の平面図である。但し、図３には、成膜工程を行った後で、除去工程を行う前の膜状負極合材付き集電箔９の平面図を示している。図４は、図３のＢ部拡大図であり、膜状負極合材８の突出部８ｄの突出寸法Ｈを示している。図５は、実施形態にかかる電極シート（負極シート１９）の製造方法の流れを示すフローチャートである。

本実施形態で使用する電極シート製造装置１０は、ロール成膜装置２０と、除去装置３０と、図示しない乾燥装置と、図示しない巻き取り装置と、を備えている（図１及び図２参照）。なお、図１及び図２には、乾燥装置及び巻き取り装置の図示を省略しているが、乾燥装置は、膜状負極合材付き集電箔９の搬送方向ＣＤについて、除去装置３０よりも下流に配置されている。さらに、巻き取り装置は、膜状負極合材付き集電箔９（負極シート１９）の搬送方向ＣＤについて、最も下流に配置されており、製造された負極シート１９を巻き取る装置である。

図５に示すように、まず、ステップＳ１（電極合材作製工程）において、負極活物質（炭素材料）と結着材（ＣＭＣ）と溶媒（水）とを混合しつつ造粒して多数の湿潤造粒体１６を作製すると共に、多数の湿潤造粒体１６からなる負極合材６を作製する。本実施形態では、公知の攪拌造粒機（図示なし）内に、負極活物質と結着材と溶媒を投入し、攪拌することで、負極活物質と結着材と溶媒を混合（分散）しつつ造粒して、多数の湿潤造粒体１６にする。これにより、多数の湿潤造粒体１６からなる負極合材６が得られる。

なお、湿潤造粒体１６は、溶媒である水が、複数の負極活物質の粒子と結着材に保持（吸収）された状態で、これらが集合（結合）した物質（粒状体）である。負極合材６は、このような湿潤造粒体１６の集合体である。また、本実施形態では、負極合材６（湿潤造粒体１６）の固形分率が７０ｗｔ％以上（例えば７８ｗｔ％）となるように、負極活物質と結着材と溶媒とを混合している。

次に、ステップＳ２（成膜工程）に進み、ステップＳ１（電極合材作製工程）で作製した負極合材６を膜状にし、膜状にされた負極合材６を集電箔７の表面上に付着させる。なお、本実施形態では、図１及び図２に示すロール成膜装置２０を用いて、ステップＳ２（成膜工程）を行う。

ロール成膜装置２０は、図１及び図２に示すように、第１ロール１と第２ロール２と第３ロール３の、３つのロールを有している。第１ロール１と第２ロール２とは水平方向（図１において左右方向）に並んで配置されている。一方、第２ロール２と第３ロール３とは、垂直方向（図１において上下方向）に並んで配置されている。また、第１ロール１と第２ロール２とは、わずかな間隔を挟んで対面（対向）している。同様に、第２ロール２と第３ロール３とも、わずかな間隔を挟んで対面（対向）している。さらに、第１ロール１と第２ロール２との対面箇所の上側には、仕切り板４と５が、ロールの幅方向（軸方向、図１において紙面に直交する方向）に離間して配置されている。

また、これら３つのロール１〜３の回転方向は、図１及び図２において矢印で示すように、隣り合う（対面する）２つのロールの回転方向が互いに逆方向となるように、すなわち、対面する２つのロールが互いに順方向回転となるように設定されている。そして、第１ロール１と第２ロール２との対面箇所では、これらのロールの表面が回転により下向きに移動するように設定されている。また、第２ロール２と第３ロール３との対面箇所では、これらのロールの表面が回転により右向きに移動するように設定されている。また、回転速度に関して、回転によるロールの表面の移動速度が、第１ロール１において最も遅く、第３ロール３において最も速く、第２ロール２ではそれらの中間となるように設定されている。

このようなロール成膜装置２０では、第１ロール１と第２ロール２との対面箇所の上に位置する仕切り板４と５の間の収容空間内に、ステップＳ１（電極合材作製工程）で作製した負極合材６が投入される。また、第３ロール３には、集電箔７が掛け渡されている。

集電箔７は、金属箔（銅箔）であり、その厚みは約１０μｍである。この集電箔７は、第３ロール３の回転と共に、第２ロール２と第３ロール３との対面箇所（間隙）を通って、第３ロール３の右下から右上へと搬送されるようになっている。また、第２ロール２と第３ロール３との対面箇所（間隙）には、集電箔７が通されている状態で、さらに第２ロール２と集電箔７との間に若干の隙間があるようにされている。すなわち、第２ロール２と第３ロール３との間の隙間（集電箔７が存在していない状態での隙間）は、集電箔７の厚さより少し広い。

このステップＳ２（成膜工程）では、対向して回転する第１ロール１と第２ロール２との間隙に負極合材６を通すことによって負極合材６を圧縮しつつ膜状にし、この膜状にした負極合材６を第２ロール２の表面に付着させる。これと共に、第２ロール２と対向して回転する第３ロール３によって搬送される集電箔７を、第２ロール２と第３ロール３との間隙に通すことによって、第２ロール２の表面に付着している膜状の負極合材６を、集電箔７の表面に対し加圧しつつ接触させて、集電箔７の表面上に転写する。

より具体的には、まず、ロール成膜装置２０の仕切り板４と５の間の収容空間内に、ステップＳ１（電極合材作製工程）で作製した負極合材６を投入する。投入された負極合材６は、対向して回転する第１ロール１と第２ロール２との対面箇所の間隙内に供給され、第１ロール１及び第２ロール２の回転により、両ロール１，２の間の間隙を通過して膜状となる（図１、図２参照）。このとき、第１ロール１よりも第２ロール２のほうが回転速度が速いので、負極合材６（湿潤造粒体１６）は、第２ロール２の表面に担持される（付着する）。

そして、第２ロール２の表面に担持された（付着した）膜状の負極合材６（これを膜状負極合材８という）は、第２ロール２の回転と共に搬送されていく（図１、図２参照）。すると、第２ロール２と第３ロール３との対面箇所において、集電箔７の表面と膜状負極合材８とが出会い、第２ロール２と第３ロール３との間に集電箔７と膜状負極合材８とが挟まれる。なお、第２ロール２と第３ロール３と対面箇所における間隙寸法（最小間隙寸法）は、集電箔７の厚みと膜状負極合材８の厚みとの和よりも小さくされている。

このため、第２ロール２と第３ロール３との間に集電箔７と膜状負極合材８とが挟まれたとき、膜状負極合材８に対し第２ロール２の表面から集電箔７の表面に向けて押付荷重がかかる。これにより、第２ロール２の表面に付着している膜状負極合材８を、集電箔７の表面に対し加圧しつつ接触させることができるので、膜状負極合材８が、第２ロール２から、第３ロール３と共に回転している集電箔７の表面上に転写される（付着する）。これにより、集電箔７の表面上に膜状負極合材８が成膜された、膜状負極合材付き集電箔９が得られる。

なお、本実施形態では、集電箔７のうち幅方向ＷＤの両端部（第１端部７ｂ及び第２端部７ｃ）の表面には、膜状負極合材８を形成しないようにしている（図２及び図３参照）。集電箔７の第１端部７ｂ及び第２端部７ｃは、電池の電極端子部材（負極端子部材）と接続するための部位として使用する。

ところで、上述のようにして作製された膜状負極合材付き集電箔９では、図３及び図４に示すように、膜状負極合材８のうち幅方向ＷＤの両端部（第１幅方向端部８ｂまたは第２幅方向端部８ｃ）において、幅方向ＷＤの外側（第１幅方向ＷＤ１または第２幅方向ＷＤ２）に突出する突出部８ｄが存在し、膜状負極合材８の幅方向ＷＤの両端部が凹凸形状となってしまうことがあった。しかも、この膜状負極合材８の突出部８ｄは、集電箔７の表面に密着していないことが多く、集電箔７の表面から剥がれ易くなっていた。

詳細には、本実施形態では、湿潤造粒体１６からなる負極合材６を用いているため、第１ロール１と第２ロール２との間隙に負極合材６を通すことによって負極合材６を圧縮しつつ膜状にして、膜状負極合材８を作製したとき、幅方向ＷＤの両端部が凹凸形状となり易く、幅方向ＷＤの外側（第１幅方向ＷＤ１または第２幅方向ＷＤ２）に突出する突出部８ｄが形成され易い。そして、膜状負極合材８の幅方向ＷＤの両端部に位置する突出部８ｄが、これよりも幅方向ＷＤの内側（中心側）に位置する部位に比べて、厚みが薄くなる傾向にあった。

このため、第２ロール２と第３ロール３との間に集電箔７と膜状負極合材８を挟んで、第２ロール２の表面に付着している膜状負極合材８を、集電箔７の表面に対し加圧しつつ接触させることで、膜状負極合材８を集電箔７の表面上に転写したとき、幅方向ＷＤの両端部に位置する突出部８ｄは、これよりも幅方向ＷＤの内側（中心側）に位置する部位に比べて、集電箔７の表面への密着性が低くなる傾向にあった。このために、膜状負極合材８の突出部８ｄは、集電箔７の表面から剥がれ易くなっていた。

このため、成膜工程（ステップＳ２）において集電箔７の表面上に膜状負極合材８を転写した後、膜状負極合材８の突出部８ｄの少なくとも一部（詳細には、膜状負極合材８のうち幅方向ＷＤについて突出部８ｄよりも内側に位置する内側部８ｇに比べて、集電箔７の表面に対する結着力が弱くて集電箔７の表面から剥がれ易い部位、以下同じ）が、集電箔７の表面から剥がれ落ちてしまうことがあった。特に、後述する乾燥工程（ステップＳ４）を行うことで、膜状負極合材８中から溶媒が除去されると、突出部８ｄの少なくとも一部が集電箔７の表面から剥がれ落ち易くなる。このようなことから、成膜工程（ステップＳ２）の後、乾燥工程（ステップＳ４）の前に、膜状負極合材８のうち突出部８ｄの少なくとも一部を除去することが求められていた。

これに対し、本実施形態では、図５に示すように、成膜工程（ステップＳ２）の後、乾燥工程（ステップＳ４）の前に、膜状負極合材８から突出部８ｄの少なくとも一部を除去する除去工程（ステップＳ３）を備えている。なお、本実施形態では、図１及び図２に示す除去装置３０を用いて、ステップＳ３（除去工程）の処理を行う。

除去装置３０は、除去ロール４０と、掻き落とし装置５０とを有する。このうち、除去ロール４０は、金属からなり、膜状負極合材付き集電箔９（膜状負極合材８）の幅方向ＷＤに延びる円柱形状をなしている。この除去ロール４０の表面４１（外周面）は、搬送方向ＣＤに搬送される膜状負極合材８の表面に接触（圧接）した状態とされている。これにより、除去ロール４０は、膜状負極合材８の搬送方向ＣＤへの移動に伴って、その表面４１のうち膜状負極合材８との接触部において、膜状負極合材８から搬送方向ＣＤ（図１において左から右に向かう方向）への力を受け、これにより、自身の中心軸の周りに（図１において反時計回りに）回転する。

また、掻き落とし装置５０は、掻き落としブレード５１と、収拾部５５とを有する。このうち、掻き落としブレード５１は、その先端部５１ｂが、除去ロール４０の表面４１に接触する態様で、位置固定されている。また、収拾部５５は、掻き落としブレード５１の先端部５１ｂよりも下方に配置されている。この収拾部５５は、後述するように、膜状負極合材８の突出部８ｄのうち、除去ロール４０の表面４１に転写された後に掻き落としブレード５１によって掻き落とされた部位（除去部８ｆという）を収拾する（受け止める）。なお、収拾部５５の内部には、図示しない集塵機の集塵口が配置されている。これにより、収拾部５５によって収拾された除去部８ｆ（突出部８ｄ）を、図示しない集塵機によって集めることができる。

本実施形態のステップＳ３（除去工程）では、集電箔７の表面上に膜状負極合材８を有する膜状負極合材付き集電箔９を搬送方向ＣＤに搬送しつつ、この搬送されている膜状負極合材付き集電箔９のうち膜状負極合材８の表面を、除去ロール４０の表面４１に接触させる。換言すれば、膜状負極合材付き集電箔９のうち膜状負極合材８の表面を、除去ロール４０の表面４１に接触させた状態で、この膜状負極合材付き集電箔９を搬送方向ＣＤに搬送する（図１及び図２参照）。

これにより、膜状負極合材付き集電箔９の膜状負極合材８のうち、当該膜状負極合材８の幅方向ＷＤの両端部（第１幅方向端部８ｂまたは第２幅方向端部８ｃ）に位置して幅方向ＷＤの外側（第１幅方向ＷＤ１または第２幅方向ＷＤ２）に突出する突出部８ｄの少なくとも一部（除去部８ｆ）を、集電箔７の表面から除去ロール４０の表面４１に転写させることができる（図１参照）。

前述したように、集電箔７の表面上に形成されている膜状負極合材８のうち、幅方向ＷＤの両端部に位置する突出部８ｄは、これよりも幅方向ＷＤの内側（中心側）に位置する内側部８ｇに比べて、集電箔７の表面から剥がれ易い傾向にある。さらに、突出部８ｄにおいては、その先端側（頂点側、膜状負極合材８の幅方向ＷＤについて外側）に位置する部位ほど、集電箔７の表面との密着性が低くなり（すなわち結着力が弱くなり）、集電箔７の表面から剥がれ易くなる傾向にある。

このため、集電箔７の表面上に形成されている膜状負極合材８の表面を、除去ロール４０の表面４１に接触（圧接）させると、膜状負極合材８のうち幅方向ＷＤの両端部に位置する突出部８ｄの少なくとも一部（特に、突出部８ｄのうち先端側に位置する部位）が、除去ロール４０の表面４１に転写される。これにより、膜状負極合材付き集電箔９から、膜状負極合材８のうち幅方向ＷＤの両端部に位置する突出部８ｄの少なくとも一部（特に、突出部８ｄのうち先端側に位置する部位）が、除去部８ｆとして選択的に除去されると共に、突出部８ｄの幅方向ＷＤへの突出寸法Ｈを小さくする（膜状負極合材８について幅方向ＷＤの凹凸を小さくする）ことができる。

さらに、膜状負極合材８のうち除去ロール４０の表面４１に転写された除去部８ｆ（突出部８ｄを構成していた部位）は、除去ロール４０の回転と共に、掻き落としブレード５１の先端部５１ｂが配置されている位置に移動する。すると、除去ロール４０の表面４１に付着している除去部８ｆは、掻き落としブレード５１の先端部５１ｂに衝突すると共に、掻き落としブレード５１の先端部５１ｂによって除去ロール４０の表面４１から下方に掻き落とされる。

除去ロール４０の表面４１から掻き落とされた除去部８ｆは、掻き落としブレード５１よりも下方に位置する収拾部５５によって収拾される（受け止められる）。収拾部５５によって収拾された除去部８ｆは、図示しない集塵機によって吸引除去される。これにより、成膜工程（ステップＳ２）の後、乾燥工程（ステップＳ４）の前に、膜状負極合材８のうち、幅方向ＷＤの両端部（第１幅方向端部８ｂまたは第２幅方向端部８ｃ）に位置して幅方向ＷＤの外側（第１幅方向ＷＤ１または第２幅方向ＷＤ２）に突出する突出部８ｄの少なくとも一部（除去部８ｆ）を、集電箔７の表面から適切に除去することができる。

従って、本実施形態では、成膜工程（ステップＳ２）の後、集電箔７の表面から剥がれ落ちる負極合材６（意図的に集電箔７の表面から剥がして除去されたものではなく、自然に剥がれ落ちる負極合材６）の量を低減することができる。特に、本実施形態では、成膜工程（ステップＳ２）の直後に、除去装置３０を設けているため、集電箔７の表面上に膜状負極合材８を形成した直後に、膜状負極合材８の突出部８ｄの少なくとも一部（除去部８ｆ）を、集電箔７の表面から除去することができる。このため、集電箔７の表面から剥がれ落ちる負極合材６の量をより一層低減することができる。

その後、図５に示すように、ステップＳ４（乾燥工程）に進み、膜状負極合材付き集電箔９を乾燥させる（膜状負極合材８を乾燥させる）。具体的には、膜状負極合材付き集電箔９を、図示しない乾燥装置（乾燥炉）の内部を通過させることにより、集電箔７の表面に転写した膜状負極合材８（膜状の負極合材６）を乾燥させる。これにより、膜状負極合材８（湿潤造粒体１６）に吸収（保持）されている溶媒（水）が除去されて（蒸発して）、膜状負極合材８が負極合材層１８（電極合材層）になる。これにより、集電箔７の表面上に負極合材層１８が形成された負極シート１９（図６参照）が作製される。

なお、負極合材層１８は、集電箔７の片面のみに形成する（すなわち、片面塗工負極シートを製造する）ようにしても良いし、両面に形成する（すなわち、両面塗工負極シートを製造する）ようにしても良い。集電箔７の両面に負極合材層１８を形成する場合は、集電箔７の片面に負極合材層１８を形成した片面塗工負極シートを製造した後、当該片面塗工負極シートの集電箔７のうち負極合材層１８を形成していない面に対し、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４の処理を順に行うようにすれば良い。

作製した負極シート１９は、例えば、リチウムイオン二次電池の負極シートとして用いることができる。具体的には、例えば、負極シート１９は、正極シート及びセパレータと組み合わされて、電極体を形成する。次いで、この電極体に端子部材を取り付けた後、電池ケース内に電極体及び電解液を収容する。これにより、リチウムイオン二次電池が完成する。

（実施例１）
実施例１では、除去ロール４０として、その表面４１（外周面）がＰＴＦＥの被膜で覆われた除去ロール４０を使用した。すなわち、除去ロール４０の表面４１をＰＴＦＥの被膜で構成するようにした。このようにすることで、ステップＳ３（除去工程）において、除去ロール４０の表面４１に転写された除去部８ｆ（膜状負極合材８の突出部８ｄを構成していた部位）を、掻き落としブレード５１によって容易に掻き落とすことができるようになる。

これにより、長時間にわたり連続して負極シート１９を製造する場合でも、除去ロール４０の表面４１に転写された除去部８ｆが除去ロール４０の表面４１上に残存して堆積することを防止することができる。従って、長時間にわたり連続して負極シート１９を製造する場合でも、ステップＳ３（除去工程）において、適切に、膜状負極合材８の突出部８ｄの少なくとも一部を除去し続けることができる。

（実施例２）
実施例２では、除去ロール４０として、その表面４１（外周面）が、凹凸形状を有し、且つ、ＰＴＦＥの被膜で覆われた除去ロール４０を使用した。ステップＳ３（除去工程）において、このような除去ロール４０を用いることで、除去ロール４０の表面４１に転写された除去部８ｆ（膜状負極合材８の突出部８ｄを構成していた部位）を、掻き落としブレード５１によって容易に掻き落とすことができるようになる。なお、本実施例２では、除去ロール４０の表面４１（外周面）について、ディンプル加工を施すことによって多数の小さな窪みを有する凹凸形状としている。

（製造方法の評価試験）
実施例１及び実施例２の製造方法について評価をするための試験を行った。具体的には、各実施例の製造方法によって、２００ｍの長さの負極シート１９を連続して製造した。なお、実施例１と実施例２とは、前述したように、表面４１の形態が異なる除去ロール４０を用いてステップＳ３（除去工程）の処理を行っている点のみが異なり、その他は同様として負極シート１９を製造している。

各実施例による負極シート１９の製造期間中、公知の変位計によって、ステップＳ３（除去工程）の直後における、すなわち、膜状負極合材付き集電箔９（膜状負極合材８）が除去装置３０を通過した直後における、膜状負極合材８の第１幅方向端部８ｂの幅方向ＷＤにかかる位置を測定した。そして、この測定結果に基づいて、ステップＳ３（除去工程）の直後における膜状負極合材８の突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値（２００ｍの長さの膜状負極合材８に含まれる突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値）を求めた。

なお、突出部８ｄの突出寸法Ｈは、図４に示すように、各々の突出部８ｄを構成する山と谷の間の幅方向ＷＤにかかる距離である。また、ステップＳ３（除去工程）の直後における膜状負極合材８の突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値は、成膜工程（ステップＳ２）の後で乾燥工程（ステップＳ４）の前における突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値である。

また、比較例１の製造方法によっても、２００ｍの長さの負極シートを連続して製造した。なお、比較例１の製造方法は、実施例１，２の製造方法と比較して、ステップＳ３（除去工程）の処理を行わない点のみが異なり、その他は同様である。すなわち、比較例１では、実施例１，２で使用した電極シート製造装置１０と比較して除去装置３０を有していない点のみが異なる電極シート製造装置を用いて、２００ｍの長さの負極シートを連続して製造した。

この比較例１の製造方法についても、実施例１，２と同様にして、膜状負極合材８の突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値を求めた。なお、比較例１でも、膜状負極合材８の第１幅方向端部８ｂの幅方向ＷＤにかかる位置を測定する変位計を、電極シート製造装置内において実施例１，２と同等の位置に設けて、膜状負極合材８の第１幅方向端部８ｂの幅方向ＷＤにかかる位置を測定している。但し、比較例１では、ステップＳ３（除去工程）の処理を行わないため、突出寸法Ｈの平均値は、ステップＳ２（成膜工程）の処理を行った直後における突出部８ｄについての値となるが、実施例１，２と同様に、成膜工程（ステップＳ２）の後で乾燥工程（ステップＳ４）の前における突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値となる。実施例１，２及び比較例１にかかる突出寸法Ｈの平均値を、図７に示す。

図７に示すように、比較例１の製造方法では、突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値が３．０ｍｍとなった。これに対し、実施例１，２の製造方法では、突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値を１．０ｍｍ以下に低減することができた。詳細には、実施例１の製造方法では、突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値が１．０ｍｍとなった。また、実施例２の製造方法では、突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値が０．８ｍｍとなった。

このように、実施例１，２において、成膜工程（ステップＳ２）の後で乾燥工程（ステップＳ４）の前に、突出部８ｄの突出寸法Ｈの平均値を小さくすることができた理由は、成膜工程（ステップＳ２）の後で乾燥工程（ステップＳ４）の前に、ステップＳ３（除去工程）の処理を行うことで、膜状負極合材８のうち突出部８ｄの少なくとも一部（先端部）を除去することができたからである。

さらに、実施例１の製造方法によって２００ｍの長さの負極シート１９を連続して製造した後、電極シート製造装置１０内のうち、集電箔７の搬送方向ＣＤについてロール成膜装置２０から巻き取り装置までの範囲内（すなわち、搬送方向ＣＤについてロール成膜装置２０よりも下流側の位置）において、集電箔７の表面から剥がれ落ちた負極合材６（膜状負極合材８の一部）を回収し、その総重量（剥がれ落ち量とする）を測定した。すなわち、実施例１の製造方法によって２００ｍの長さの負極シート１９を連続して製造したときに、集電箔７の表面から剥がれ落ちた負極合材６の総重量を求めた。また、実施例２及び比較例１についても、これと同様にして、剥がれ落ち量を測定した。これらの結果を図８に示す。

なお、集電箔７の表面から剥がれ落ちた負極合材６には、ステップＳ３（除去工程）において集電箔７の表面から除去した負極合材６（除去部８ｆ）は含まれない。集電箔７の表面から剥がれ落ちた負極合材６とは、製造中（搬送中）に、集電箔７の表面から自然に剥がれ落ちてしまった（脱落してしまった）負極合材６である。

図８に示すように、比較例１の製造方法では、負極合材６の剥がれ落ち量が４２ｇとなった。これに対し、実施例１，２の製造方法では、負極合材６の剥がれ落ち量を１２ｇ以下に低減することができた。詳細には、実施例１の製造方法では、負極合材６の剥がれ落ち量が１２ｇとなった。また、実施例２の製造方法では、負極合材６の剥がれ落ち量が８ｇとなった。

このように、実施例１，２において、集電箔７の表面から剥がれ落ちた負極合材６の量を少なくすることができた理由は、成膜工程（ステップＳ２）の後で乾燥工程（ステップＳ４）の前に、ステップＳ３（除去工程）の処理を行うことで、膜状負極合材８のうち、集電箔７の表面から剥がれ易い突出部８ｄの少なくとも一部（先端部）を、強制的に（集電箔７の表面から自然に剥がれ落ちる前に）除去したからである。

本試験の結果より、成膜工程（ステップＳ２）の後で乾燥工程（ステップＳ４）の前に、ステップＳ３（除去工程）の処理を行うことで、膜状負極合材８のうち突出部８ｄの少なくとも一部を除去することによって、膜状負極合材８の突出部８ｄの突出寸法を低減することができると共に、集電箔７の表面から剥がれ落ちる負極合材６（膜状負極合材８を構成する材料）の量を低減することができるといえる。

以上において、本発明を実施形態（実施例１，２）に即して説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態では、本発明にかかる電極シートの製造方法として、負極シートを製造する方法を例示した。しかしながら、本発明を、正極シートの製造方法に適用するようにしても良い。

１ 第１ロール
２ 第２ロール
３ 第３ロール
６ 負極合材（電極合材）
７ 集電箔
８ 膜状負極合材（膜状電極合材）
８ｄ 突出部
８ｆ 除去部
９ 膜状負極合材付き集電箔（膜状電極合材付き集電箔）
１０ 電極シート製造装置
１６ 湿潤造粒体
１８ 負極合材層（電極合材層）
１９ 負極シート（電極シート）
２０ ロール成膜装置
３０ 除去装置
４０ 除去ロール
４１ 表面
５０ 掻き落とし装置
５１ 掻き落としブレード
ＣＤ 搬送方向
ＷＤ 幅方向
Ｓ１ 電極合材作製工程
Ｓ２ 成膜工程
Ｓ３ 除去工程
Ｓ４ 乾燥工程

Claims (1)

1. 集電箔の表面上に電極合材層を有する電極シートを製造する電極シートの製造方法であって、
   電極活物質と結着材と溶媒とを混合して造粒した複数の湿潤造粒体からなる電極合材を、対向して回転する第１ロールと第２ロールとの間隙に通すことによって、前記電極合材を圧縮しつつ膜状にして、膜状にした前記電極合材を前記第２ロールの表面に付着させると共に、前記第２ロールと対向して回転する第３ロールによって搬送される前記集電箔を、前記第２ロールと前記第３ロールとの間隙に通すことによって、前記第２ロールの表面に付着している膜状の前記電極合材を、前記集電箔の前記表面に対し加圧しつつ接触させることで前記集電箔の前記表面上に転写して、前記集電箔の前記表面上に膜状の前記電極合材である膜状電極合材を有する膜状電極合材付き集電箔を作製する成膜工程と、
   前記膜状電極合材付き集電箔の前記膜状電極合材を乾燥させることで、前記集電箔の前記表面上に前記電極合材層を形成する乾燥工程と、を備える
   電極シートの製造方法において、
   前記成膜工程の後、前記乾燥工程の前に、前記膜状電極合材付き集電箔を搬送しつつ、前記膜状電極合材付き集電箔の前記膜状電極合材の表面を除去ロールの表面に接触させて、前記膜状電極合材付き集電箔の前記膜状電極合材のうち、当該膜状電極合材の幅方向の両端部に位置して前記幅方向の外側に突出する突出部の少なくとも一部を、前記除去ロールの前記表面に転写させることで、前記膜状電極合材のうち前記突出部の少なくとも一部を除去する除去工程を備える
   電極シートの製造方法。

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