JP6816697B2 - 電極板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯状の集電箔と、この集電箔上に形成され、活物質粒子を含む活物質層とを備える電極板の製造方法に関する。

リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ等の蓄電デバイスに用いられる電極板として、帯状の集電箔とこの集電箔上に形成された活物質層とを備える電極板が知られている。このような電極板は、例えば以下の手法によって製造することが知られている。即ち、活物質粒子等に溶媒を加えて混合し造粒して、湿潤粒子からなる粒子集合体を得る。一方で、Ａロールと、このＡロールに間隙を介して平行に配置されたＢロールと、このＢロールに間隙を介して平行に配置されたＣロールとを備えるロールプレス機を用意する。そして、上述の粒子集合体をＡロールとＢロールとの間に通して、Ｂロール上に湿潤粒子からなる湿潤粒子膜を造膜する。続いて、ＢロールとＣロールとの間で、Ｃロールに巻き付けられ搬送される集電箔上に、この湿潤粒子膜を転写して、集電箔上に未乾燥活物質層を形成する。その後、集電箔上の未乾燥活物質層を加熱乾燥させて、活物質層を形成する。なお、これに関連する従来技術として、例えば特許文献１（特許文献１の図１（ａ）等を参照）が挙げられる。

特開２０１３−２１５６８８号公報

しかしながら、上述の製造方法によって集電箔上に活物質層を形成すると、活物質層の幅方向の両端縁に凹凸が生じて、両端縁を直線状に形成できない場合があることが判ってきた。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、活物質粒子及び溶媒を含み造粒された湿潤粒子を用いて活物質層を形成しながらも、活物質層の幅方向の両端縁に凹凸が生じるのを抑制した電極板の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一態様は、帯状の集電箔と、この集電箔上に形成され、活物質粒子を含む活物質層とを備える電極板の製造方法であって、軸方向寸法Ｌ１が上記集電箔の幅方向寸法Ｗよりも短く（Ｌ１＜Ｗ）された第１ロール、及び、上記第１ロールに間隙を介して平行に配置され、軸方向寸法Ｌ２が上記集電箔の幅方向寸法Ｗよりも長く（Ｌ２＞Ｗ＞Ｌ１）、自身の両端部が上記第１ロールよりも軸方向の両外側にそれぞれ位置する第２ロールを用い、上記第１ロール上に造膜された、上記活物質粒子及び溶媒を含み造粒された湿潤粒子からなる湿潤粒子膜を、上記集電箔の幅方向の両端部を上記第１ロールよりも軸方向の両外側にそれぞれ位置させ、上記第２ロールに巻き付けて搬送した上記集電箔上に、転写して未乾燥活物質層を形成する転写工程と、上記集電箔上の上記未乾燥活物質層を乾燥させて、上記活物質層を形成する乾燥工程と、を備え、上記転写工程は、上記第１ロールの軸方向の両外側、かつ、上記第２ロールで搬送される上記集電箔の上方にそれぞれ配置した一対の規制部材で、上記未乾燥活物質層の幅方向の両端縁の位置をそれぞれ規制しつつ行い、上記一対の規制部材を、上記第１ロールの両端面と、それぞれ軸方向に第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを介して離間し、しかも、上記第１ロールが回転しても、上記第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂが最大で上記活物質粒子の平均粒径Ｄの４倍以下（ｍａｘ(Ｃ１ａ)≦４Ｄ，ｍａｘ(Ｃ１ｂ)≦４Ｄ）となる軸方向位置に、かつ、上記第２ロール上の上記集電箔の表面と、それぞれ上記第２ロールの径方向に第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを介して離間し、しかも、上記第２ロールが回転しても、上記第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂが最大で上記活物質粒子の上記平均粒径Ｄの４倍以下（ｍａｘ（Ｃ２ａ）≦４Ｄ，ｍａｘ（Ｃ２ｂ）≦４Ｄ）となる径方向位置に、それぞれ配置する電極板の製造方法である。

上述の電極板の製造方法では、一対の規制部材を、第１ロールの軸方向の両外側、かつ、第２ロールで搬送される集電箔の上方にそれぞれ配置して、これらの規制部材で未乾燥活物質層の幅方向の両端縁の位置をそれぞれ規制しつつ、転写工程を行う。これにより、未乾燥活物質層及びこれを乾燥させた活物質層の幅方向の両端縁に凹凸が生じるのを抑制できる。

ここで、上述の転写工程において、一対の規制部材を第１ロールの両端面にそれぞれ当接させて、これらの規制部材で未乾燥活物質層の幅方向の両端縁の位置をそれぞれ規制する手法が考えられる。しかし、規制部材を第１ロールの端面に当接させると、規制部材が摩耗する。これに対し、上述の製造方法では、一対の規制部材を、第１ロールの両端面とそれぞれ軸方向に第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを介して離間する軸方向位置に配置している。このため、転写工程中に規制部材が第１ロールの端面に接触して規制部材が摩耗するのを防止できる。

但し、上述の第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを大きくし過ぎると、具体的には、第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを活物質粒子の平均粒径Ｄの４倍よりも大きくすると、転写工程において未乾燥活物質層の一部が第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを通じて外側に漏れ出す場合があることが判ってきた。なお、第１ロールの端面の軸方向位置は、第１ロールの回転と共に変動する（いわゆる振れが生じる）。このため、第１ロールの回転と共に第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂの大きさもそれぞれ変動する。そこで、上述の製造方法では、一対の規制部材を、第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂが最大で活物質粒子の平均粒径Ｄの４倍以下（ｍａｘ(Ｃ１ａ)≦４Ｄ，ｍａｘ(Ｃ１ｂ)≦４Ｄ）となる軸方向位置に配置している。このため、転写工程において未乾燥活物質層の一部が第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを通じて外側に漏れ出すのを防止できる。

また、転写工程において、一対の規制部材を第２ロールで搬送される集電箔の表面に当接させて、これらの規制部材で未乾燥活物質層の幅方向の両端縁の位置をそれぞれ規制する手法が考えられる。しかし、規制部材を集電箔の表面に当接させると、規制部材が摩耗する。これに対し、上述の製造方法では、一対の規制部材を、集電箔の表面とそれぞれ第２ロールの径方向に第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを介して離間する径方向位置に配置している。このため、転写工程中に規制部材が集電箔の表面に接触して規制部材が摩耗するのを防止できる。

但し、上述の第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを大きくし過ぎると、具体的には、第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを活物質粒子の平均粒径Ｄの４倍よりも大きくすると、転写工程において未乾燥活物質層の一部が第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを通じて外側に漏れ出す場合があることが判ってきた。なお、第２ロールに巻き付けられた集電箔の表面の径方向位置は、第２ロールの回転と共に変動する（いわゆる振れが生じる）。このため、第２ロールの回転と共に第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂの大きさもそれぞれ変動する。そこで、上述の製造方法では、一対の規制部材を、第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂが最大で活物質粒子の平均粒径Ｄの４倍以下（ｍａｘ(Ｃ２ａ)≦４Ｄ，ｍａｘ(Ｃ２ｂ)≦４Ｄ）となる径方向位置に配置している。このため、転写工程において未乾燥活物質層の一部が第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを通じて外側に漏れ出すのを防止できる。

実施形態に係る負極板の斜視図である。 実施形態に係る負極板の製造方法のフローチャートである。 実施形態に係る負極板の製造方法のうち、電極板製造装置を用いて集電箔上に第１未乾燥活物質層を形成する様子を示す説明図である。 実施形態に係る負極板の製造方法のうち、図３の第１未乾燥活物質層を形成する様子を上方から見た説明図である。 実施形態に係る負極板の製造方法のうち、第１転写工程で集電箔上に第１未乾燥活物質層を形成する場合における、第１，第２規制部材とＢ，Ｃロール等との関係を示す説明図である。 実施形態に係る負極板の製造方法のうち、第２転写工程で集電箔上に第２未乾燥活物質層を形成する場合における、第１，第２規制部材とＢ，Ｃロール等との関係を示す説明図である。 集電箔上に形成された第１未乾燥活物質層の幅方向の端縁を示す部分拡大平面図であり、（ａ）は比較形態に係る第１未乾燥活物質層を示し、（ｂ）は実施形態に係る第１未乾燥活物質層を示す。 活物質粒子の平均粒径Ｄと、許容できる最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に、本実施形態に係る負極板（電極板）１の斜視図を示す。なお、以下では、負極板１の長手方向ＥＨ、幅方向ＦＨ及び厚み方向ＧＨを、図１に示す方向と定めて説明する。この負極板１は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池を製造するのに、具体的には、扁平状捲回型の電極体を製造するのに用いられる帯状の負極板である。

負極板１は、長手方向ＥＨに延び、幅方向寸法ＷがＷ＝２４０ｍｍの帯状の銅箔からなる集電箔３を有する。この集電箔３の第１主面３ａのうち、幅方向ＦＨの中央でかつ長手方向ＥＨに延びる領域上には、第１活物質層５が帯状に形成されている。また、集電箔３の反対側の第２主面３ｂのうち、幅方向ＦＨの中央でかつ長手方向ＥＨに延びる領域上にも、第２活物質層６が帯状に形成されている。負極板１のうち幅方向ＦＨの両端部は、それぞれ、厚み方向ＧＨに第１活物質層５及び第２活物質層６が存在せず、集電箔３が厚み方向ＧＨに露出した露出部１ｍ，１ｍとなっている。

第１活物質層５及び第２活物質層６は、それぞれ、活物質粒子１１と結着剤１３とから構成されている。本実施形態では、活物質粒子１１は、黒鉛粒子であり、その平均粒径ＤはＤ＝１０μｍである。また、結着剤１３はカルボシキメチルセルロース（ＣＭＣ）である。

次いで、上記負極板１の製造方法について説明する（図２〜図６参照）。まず「粒子集合体形成工程Ｓ１」において、湿潤粒子２１からなる粒子集合体２２を形成する。この湿潤粒子２１は、多数の活物質粒子１１（本実施形態では黒鉛粒子）、結着剤１３（本実施形態ではＣＭＣ）及び溶媒１７（本実施形態では水）からなる湿潤状態の粒子である。

粒子集合体形成工程Ｓ１においては、材料の混合及び造粒を行うことが可能な攪拌式混合造粒装置（不図示）を用意する。そして、この攪拌式混合造粒装置内に活物質粒子１１を投入し、更に結着剤１３を加えて混合し、その後、溶媒１７を加えて混合して造粒する。これにより、湿潤粒子２１からなる粒子集合体２２を得る。

次に、「第１造膜工程Ｓ２」において、上述の粒子集合体２２を用いて、湿潤粒子２１からなる湿潤粒子膜２３を後述するＢロール１２０上に造膜する。この第１造膜工程Ｓ２及び後述する第１転写工程Ｓ３は、図３〜図５に概略を示す電極板製造装置１００を用いて行う。

この電極板製造装置１００は、３本のロールを有する。具体的には、電極板製造装置１００は、Ａロール１１０と、このＡロール１１０にロール間隙ＫＧ１を介して平行に配置されたＢロール１２０と、このＢロール１２０にロール間隙ＫＧ２を介して平行に配置されたＣロール１３０とを有する。これらＡロール１１０〜Ｃロール１３０には、それぞれロールを回転駆動させるモータ（不図示）が連結されている。なお、本実施形態では、Ｂロール１２０が前述の「第１ロール」に該当し、Ｃロール１３０が前述の「第２ロール」に該当する。

このうちＢロール１２０の軸方向寸法Ｌ１は、Ｌ１＝２００ｍｍであり、前述の集電箔３の幅方向寸法Ｗ＝２４０ｍｍよりも短く（Ｌ１＜Ｗ）されている。一方、Ｃロール１３０の軸方向寸法Ｌ２は、Ｌ２＝３００ｍｍであり、集電箔３の幅方向寸法Ｗよりも長く（Ｌ２＞Ｗ＞Ｌ１）されている。Ｃロール１３０は、その軸方向ＡＨの両端部１３１，１３２がＢロール１２０よりも軸方向ＡＨの両外側（一方側ＡＨ１及び他方側ＡＨ２）にそれぞれ位置するように配置されている。即ち、Ｃロール１３０の一方の端部１３１は、Ｂロール１２０よりも軸方向ＡＨの一方側ＡＨ１（図４中、下側、図５中、右側）に配置され、Ｃロール１３０の他方の端部１３２は、Ｂロール１２０よりも軸方向ＡＨの他方側ＡＨ２（図４中、上側、図５中、左側）に配置されている。

このＣロール１３０は、後述するように、集電箔３を搬送する。Ｃロール１３０には、集電箔３の幅方向ＦＨの両端部３ｃ，３ｄが、Ｂロール１２０よりも軸方向ＡＨの両外側（一方側ＡＨ１及び他方側ＡＨ２）にそれぞれ位置するように、集電箔３が巻き付けられる。即ち、集電箔３の一方の端部３ｃは、Ｂロール１２０よりも軸方向ＡＨの一方側ＡＨ１（図４中、下側、図５中、右側）に配置され、集電箔３の他方の端部３ｄは、Ｂロール１２０よりも軸方向ＡＨの他方側ＡＨ２（図４中、上側、図５中、左側）に配置される。

また、電極板製造装置１００は、Ａロール１１０とＢロール１２０とのロール間隙ＫＧ１の上方に、湿潤粒子２１からなる粒子集合体２２をこのロール間隙ＫＧ１に向けて供給する集合体供給部１４０を有する。
更に、電極板製造装置１００は、一対の規制部材（第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０）を備える。これら第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０は、樹脂からなり、概略直方体形状を有する。これら第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０は、Ｂロール１２０の軸方向ＡＨの両外側（一方側ＡＨ１及び他方側ＡＨ２）、かつ、Ｃロール１３０で搬送される集電箔３の上方にそれぞれ配置されている。

具体的には、第１規制部材１５０の第１規制面１５０ａをＢロール１２０の一方の端面１２０ｃに向けて、Ｂロール１２０を回転させた状態でも、Ｂロール１２０の端面１２０ｃと軸方向ＡＨに第１間隙Ｃ１ａを介して離間する軸方向位置に、第１規制部材１５０を配置する。
なお、Ｂロール１２０を回転させると、その端面１２０ｃの位置が軸方向ＡＨに変動する（いわゆる振れが生じる）ため、これに伴って第１間隙Ｃ１ａの大きさも変動する。この変動に対し、第１間隙Ｃ１ａの最大値である最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）が、前述の活物質粒子１１の平均粒径Ｄ＝１０μｍの４倍（４０μｍ）以下となる軸方向位置（本実施形態では、最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）＝３０μｍとなる軸方向位置）に、第１規制部材１５０を配置する。これにより、第１規制部材１５０は、Ｂロール１２０を回転させても、Ｂロール１２０の端面１２０ｃに接触することがなく、かつ、Ｂロール１２０の端面１２０ｃから平均粒径Ｄの４倍（４０μｍ）以上離れることもない。

また、第１規制部材１５０は、第１規制部材１５０の第２規制面１５０ｂをＣロール１３０上の集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂに向けて、Ｃロール１３０を回転させた状態でも、集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂとＣロール１３０の径方向ＫＨに第２間隙Ｃ２ａを介して離間する径方向位置に配置する。
なお、Ｃロール１３０を回転させると、Ｃロール１３０で搬送される集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂの位置が径方向ＫＨに変動する（いわゆる振れが生じる）。また、集電箔３の厚みも変化する。このため、これらによって集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂと第１規制部材１５０との径方向の第２間隙Ｃ２ａの大きさも変動する。この変動に対し、第２間隙Ｃ２ａの最大値である最大第２間隙ｍａｘ（Ｃ２ａ）が、前述の活物質粒子１１の平均粒径Ｄ＝１０μｍの４倍（４０μｍ）以下となる径方向位置（本実施形態では、最大第２間隙ｍａｘ（Ｃ２ａ）＝３０μｍとなる径方向位置）に、第１規制部材１５０を配置する。これにより、第１規制部材１５０は、Ｃロール１３０を回転させても、Ｃロール１３０上の集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂに接触することがなく、かつ、集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂから平均粒径Ｄの４倍（４０μｍ）以上離れることもない。

一方で、第２規制部材１６０の第１規制面１６０ａをＢロール１２０の他方の端面１２０ｄに向けて、Ｂロール１２０を回転させた状態でも、Ｂロール１２０の端面１２０ｄと軸方向ＡＨに第１間隙Ｃ１ｂを介して離間する軸方向位置に、第２規制部材１６０を配置する。
なお、Ｂロール１２０を回転させると、その端面１２０ｄの位置が軸方向ＡＨに変動する（いわゆる振れが生じる）ため、これに伴って第１間隙Ｃ１ｂの大きさも変動する。この変動に対し、第１間隙Ｃ１ｂの最大値である最大第１間隙（Ｃ１ｂ）が、前述の活物質粒子１１の平均粒径Ｄ＝１０μｍの４倍（４０μｍ）以下となる軸方向位置（本実施形態では、最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ｂ）＝３０μｍとなる軸方向位置）に、第２規制部材１６０を配置する。これにより、第２規制部材１６０は、Ｂロール１２０を回転させても、Ｂロール１２０の端面１２０ｄに接触することがなく、かつ、Ｂロール１２０の端面１２０ｄから平均粒径Ｄの４倍（４０μｍ）以上離れることもない。

また、第２規制部材１６０は、第２規制部材１６０の第２規制面１６０ｂをＣロール１３０上の集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂに向けて、Ｃロール１３０を回転させた状態でも、集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂとＣロール１３０の径方向ＫＨに第２間隙Ｃ２ｂを介して離間する径方向位置に配置する。
なお、Ｃロール１３０を回転させると、Ｃロール１３０で搬送される集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂの位置が径方向ＫＨに変動する（いわゆる振れが生じる）。また、集電箔３の厚みも変化する。このため、これらによって集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂと第２規制部材１６０との径方向の第２間隙Ｃ２ｂの大きさも変動する。この変動に対し、第２間隙Ｃ２ｂの最大値である最大第２間隙ｍａｘ（Ｃ２ｂ）が、前述の活物質粒子１１の平均粒径Ｄ＝１０μｍの４倍（４０μｍ）以下となる径方向位置に（本実施形態では、最大第２間隙ｍａｘ（Ｃ２ａ）＝３０μｍとなる軸方向位置）に、第２規制部材１６０を配置する。これにより、第２規制部材１６０は、Ｃロール１３０を回転させても、Ｃロール１３０上の集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂに接触することがなく、かつ、集電箔３の第１主面３ａまたは第２主面３ｂから平均粒径Ｄの４倍（４０μｍ）以上離れることもない。

第１造膜工程Ｓ２及び後述する第１転写工程Ｓ３を行うにあたり、Ａロール１１０〜Ｃロール１３０を、図３中に矢印で示す回転方向にそれぞれ回転させる。即ち、Ａロール１１０及びＣロール１３０は、同じ回転方向（本実施形態では時計回り）に回転させ、Ｂロール１２０は、これらとは逆方向（本実施形態では反時計回り）に回転させる。また、Ａロール１１０の周速ＶａよりもＢロール１２０の周速Ｖｂを速くし、更にＢロール１２０の周速ＶｂよりもＣロール１３０の周速Ｖｃを速くする（Ｖａ＜Ｖｂ＜Ｖｃ）。

そこで、集合体供給部１４０に前述の湿潤粒子２１からなる粒子集合体２２を投入すると、投入された粒子集合体２２は、Ａロール１１０とＢロール１２０のロール間隙ＫＧ１に向けて供給され、Ａロール１１０とＢロール１２０との間を通って膜状の湿潤粒子膜２３となって図３中、下方に押し出され、Ｂロール１２０上に造膜される。このＢロール１２０上の湿潤粒子膜２３は、Ｃロール１３０側に向けて搬送される。

続いて、「第１転写工程Ｓ３」において、Ｂロール１２０上に造膜された湿潤粒子膜２３を、Ｃロール１３０で搬送される集電箔３上に転写して、第１未乾燥活物質層５ｘを形成する。具体的には、集電箔３の幅方向ＦＨの両端部３ｃ，３ｄがＢロール１２０よりも軸方向ＡＨの両外側（一方側ＡＨ１及び他方側ＡＨ２）にそれぞれ位置するように、供給ロール（不図示）から引き出した集電箔３をＣロールに巻き付けて、Ｃロール１３０で集電箔３を搬送する。そして、Ｂロール１２０とＣロール１３０との間に集電箔３を通過させつつ、Ｂロール１２０とＣロール１３０との間で、Ｂロール１２０上の湿潤粒子膜２３を集電箔３の第１主面３ａ上に転写する。

Ｃロール１３０によって搬送された集電箔３は、Ｂロール１２０とＣロール１３０との間でＢロール１２０上の湿潤粒子膜２３と接触する。そして、Ｂロール１２０とＣロール１３０との間で、湿潤粒子膜２３が集電箔３の第１主面３ａ上に転写され、集電箔３の第１主面３ａ上に第１未乾燥活物質層５ｘが形成される。なお、この第１転写工程Ｓ３は、第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０により、第１未乾燥活物質層５ｘの幅方向ＦＨの両端縁５ｘｃ，５ｘｄの位置をそれぞれ規制しつつ行う。

電極板製造装置１００が第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０を有しない場合、第１未乾燥活物質層５ｘの幅方向ＦＨの両端縁５ｘｃ，５ｘｄに凹凸が生じて、両端縁５ｘｃ，５ｘｄを直線状に形成できないことがあった（図７（ａ）参照）。これに対し、本実施形態では、第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０により、第１未乾燥活物質層５ｘの幅方向ＦＨの両端縁５ｘｃ，５ｘｄの位置を規制しているため、第１未乾燥活物質層５ｘの両端縁５ｘｃ，５ｘｄは、凹凸のない直線状に形成される（図７（ｂ）参照）。
なお、この第１転写工程Ｓ３で形成された、集電箔３上に第１未乾燥活物質層５ｘを有する負極板を「未乾燥片側負極板１ｘ」ともいう。この未乾燥片側負極板１ｘは、Ｃロール１３０によって図３及び図４中、右方に向けて搬送される。

次に、「第１乾燥工程Ｓ４」において、集電箔３上の第１未乾燥活物質層５ｘを乾燥させて、第１活物質層５を形成する。具体的には、未乾燥片側負極板１ｘを乾燥装置（不図示）内に搬送し、未乾燥片側負極板１ｘのうち第１未乾燥活物質層５ｘに熱風を吹き付け、第１未乾燥活物質層５ｘ中に残っている溶媒１７を蒸発させて、第１活物質層５を形成する。なお、この集電箔３上に第１活物質層５を有する負極板を「片側負極板１ｙ」ともいう。

電極板製造装置１００が第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０を有しない場合、前述のように、第１未乾燥活物質層５ｘの幅方向ＦＨの両端縁５ｘｃ，５ｘｄに凹凸が生じるため、これを乾燥させた第１活物質層５の幅方向ＦＨの両端縁５ｃ，５ｄにも凹凸が残る（図７（ａ）参照）。これに対し、本実施形態では、前述のように、第１未乾燥活物質層５ｘの両端縁５ｘｃ，５ｘｄが、凹凸のない直線状に形成されるため、これを乾燥させた第１活物質層５の両端縁５ｃ，５ｄも、凹凸のない直線状に形成される（図７（ｂ）参照）。

次に、「第２造膜工程Ｓ５」において、前述の粒子集合体２２を用いて、Ｂロール１２０上に湿潤粒子２１からなる湿潤粒子膜２３を造膜する。この湿潤粒子膜２３の形成も、前述の電極板製造装置１００を用いて、前述の第１造膜工程Ｓ２と同様に行う。

続いて、「第２転写工程Ｓ６」において、Ｂロール１２０上に造膜された湿潤粒子膜２３を、Ｃロール１３０で搬送される片側負極板１ｙのうち、集電箔３の第２主面３ｂに転写して、第２主面３ｂ上に第２未乾燥活物質層６ｘを形成する（図３及び図４のほか、図６も参照）。この第２未乾燥活物質層６ｘの形成も、前述の第１転写工程Ｓ３と同様に行い、この第２転写工程Ｓ６においても、第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０により、第２未乾燥活物質層６ｘの幅方向ＦＨの両端縁６ｘｃ，６ｘｄの位置をそれぞれ規制しつつ行う。

電極板製造装置１００が第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０を有しない場合、第２未乾燥活物質層６ｘの幅方向ＦＨの両端縁６ｘｃ，６ｘｄに凹凸が生じて、両端縁６ｘｃ，６ｘｄを直線状に形成できないことがあった（図７（ａ）参照）。これに対し、本実施形態では、第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０により、第２未乾燥活物質層６ｘの幅方向ＦＨの両端縁６ｘｃ，６ｘｄの位置を規定しているため、第２未乾燥活物質層６ｘの両端縁６ｘｃ，６ｘｄは、凹凸のない直線状に形成される（図７（ｂ）参照）。
なお、この時点では、集電箔３の第１主面３ａ上には乾燥済みの第１活物質層５が形成され、集電箔３の第２主面３ｂ上に未乾燥の第２未乾燥活物質層６ｘが形成されている。この負極板を「片乾燥両側負極板１ｚ」ともいう。

次に「第２乾燥工程Ｓ７」において、集電箔３上の第２未乾燥活物質層６ｘを乾燥させて、第２活物質層６を形成する。具体的には、第１乾燥工程Ｓ４と同様に、片乾燥両側負極板１ｚを乾燥装置（不図示）内に搬送し、片乾燥両側負極板１ｚのうち第２未乾燥活物質層６ｘに熱風を吹き付けて、第２活物質層６を形成する。これにより、集電箔３、第１活物質層５及び第２活物質層６を有する負極板１ｗが形成される。

電極板製造装置１００が第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０を有しない場合、前述のように、第２未乾燥活物質層６ｘの幅方向ＦＨの両端縁６ｘｃ，６ｘｄに凹凸が生じるため、これを乾燥させた第２活物質層６の幅方向ＦＨの両端縁６ｃ，６ｄにも凹凸が残る（図７（ａ）参照）。これに対し、本実施形態では、前述のように、第２未乾燥活物質層６ｘの両端縁６ｘｃ，６ｘｄが、凹凸のない直線状に形成されるため、これを乾燥させた第２活物質層６の両端縁６ｃ，６ｄも、凹凸のない直線状に形成される（図７（ｂ）参照）。

次に、「プレス工程Ｓ８」において、上述の負極板１ｗをロールプレス機（不図示）でプレスして、第１活物質層５及び第２活物質層６の密度をそれぞれ高める。かくして、図１に示した負極板１が完成する。

（試験結果）
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。活物質粒子１１として、平均粒径Ｄが異なる３種類（Ｄ＝５μｍ、１０μｍ、１１μｍ）の活物質粒子を用意した。そして、これらの活物質粒子１１を用いて、前述の粒子集合体形成工程Ｓ１、第１造膜工程Ｓ２、第１転写工程Ｓ３及び第１乾燥工程Ｓ４を行い、集電箔３上に第１活物質層５を形成した。

具体的には、まず、平均粒径Ｄ＝５μｍの活物質粒子１１を用い、第１転写工程Ｓ３において、第１規制部材１５０を軸方向ＡＨに移動させて、第１規制部材１５０の第１規制面１５０ａとＢロール１２０の端面１２０ｃとの最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）の大きさを変化させた。なお、前述のように、Ｂロール１２０を回転させると、Ｂロール１２０の端面１２０ｃの位置が軸方向ＡＨに変動する。このため、第１規制部材１５０の軸方向位置が固定されていても、第１間隙Ｃ１ａの大きさも変動する。上述の最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）は、この変動により、第１間隙Ｃ１ａの大きさが最大となったときの値である。

最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）が大きくなり過ぎると、第１間隙Ｃ１ａを通じて第１未乾燥活物質層５ｘの一部（第１未乾燥活物質層５ｘをなす活物質粒子１１の一部）が外側（図５中、上側）に漏れ出し始める。第１規制部材１５０を軸方向ＡＨに移動させて、許容できる最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）を調査した。その結果、平均粒径Ｄ＝５μｍの活物質粒子１１を用いた場合は、許容できる最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）が１８μｍであった。

また、平均粒径Ｄ＝１０μｍの活物質粒子１１についても同様に調査を行ったところ、許容できる最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）は３９μｍであった。また、平均粒径Ｄ＝１１μｍの活物質粒子１１についても同様に調査を行ったところ、許容できる最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）は４４μｍであった。これらの結果を図８に示す。
なお、第１規制部材１５０の第２規制面１５０ｂとＣロール１３０上の集電箔３の第１主面３ａとの第２間隙Ｃ２ａについても、上述の第１間隙Ｃ１ａの場合と同様な調査を行ったところ、第１間隙Ｃ１ａの場合と同様な結果が得られた。

図８のグラフから明らかなように、第１規制部材１５０とＢロール１２０との第１間隙Ｃ１ａの最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ａ）を、活物質粒子１１の平均粒径Ｄの４倍以下（ｍａｘ(Ｃ１ａ)≦４Ｄ）とすれば、第１転写工程Ｓ３において第１未乾燥活物質層５ｘの一部が第１間隙Ｃ１ａを通じて外側（図５中、上側）に漏れ出すのを防止できる。また、第１規制部材１５０と集電箔３との第２間隙Ｃ２ａの最大第２間隙ｍａｘ（Ｃ２ａ）を、活物質粒子１１の平均粒径Ｄの４倍以下（ｍａｘ（Ｃ２ａ）≦４Ｄ）とすれば、第１転写工程Ｓ３において第１未乾燥活物質層５ｘの一部が第２間隙Ｃ２ａを通じて外側（図５中、右側）に漏れ出すのを防止できる。

また、この結果から、第２規制部材１６０とＢロール１２０との第１間隙Ｃ１ｂの最大第１間隙ｍａｘ（Ｃ１ｂ）についても、活物質粒子１１の平均粒径Ｄの４倍以下（ｍａｘ(Ｃ１ｂ)≦４Ｄ）とするのが良いことが判る。また、第２規制部材１６０と集電箔３との第２間隙Ｃ２ｂの最大第２間隙ｍａｘ（Ｃ２ｂ）についても、活物質粒子１１の平均粒径Ｄの４倍以下（ｍａｘ（Ｃ２ｂ）≦４Ｄ）とするのが良いことが判る。

以上で説明したように、負極板１の製造方法では、一対の第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０を、Ｂロール１２０の軸方向ＡＨの両外側（一方側ＡＨ１及び他方側ＡＨ２）、かつ、Ｃロール１３０で搬送される集電箔３の上方にそれぞれ配置して、これら第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０で第１未乾燥活物質層５ｘ及び第２未乾燥活物質層６ｘの幅方向ＦＨの両端縁５ｘｃ，５ｘｄ，６ｘｃ，６ｘｄの位置をそれぞれ規制しつつ、第１転写工程Ｓ３及び第２転写工程Ｓ６を行う。これにより、第１未乾燥活物質層５ｘ及び第２未乾燥活物質層６ｘの幅方向ＦＨの両端縁５ｘｃ，５ｘｄ，６ｘｃ，６ｘｄ、並びに、これらを乾燥させた第１活物質層５及び第２活物質層６の幅方向ＦＨの両端縁５ｃ，５ｄ，６ｃ，６ｄに凹凸が生じるのを抑制できる。

更に、負極板１の製造方法では、第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０を、Ｂロール１２０の両端面１２０ｃ，１２０ｄとそれぞれ軸方向ＡＨに第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを介して離間する軸方向位置に配置している。このため、第１転写工程Ｓ３及び第２転写工程Ｓ６中に第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０がＢロール１２０の両端面１２０ｃ，１２０ｄに接触して、第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０が摩耗するのを防止できる。
一方で、第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０を、第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂが最大で活物質粒子１１の平均粒径Ｄの４倍以下となる軸方向位置に配置している。このため、第１転写工程Ｓ３及び第２転写工程Ｓ６において第１未乾燥活物質層５ｘ及び第２未乾燥活物質層６ｘの一部が第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを通じて外側に漏れ出すのを防止できる。

また、負極板１の製造方法では、第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０を、集電箔３の第１主面３ａ及び第２主面３ｂとそれぞれＣロール１３０の径方向ＫＨに第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを介して離間する径方向位置に配置している。このため、第１転写工程Ｓ３及び第２転写工程Ｓ６中に第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０が集電箔３の第１主面３ａ及び第２主面３ｂに接触して、第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０が摩耗するのを防止できる。
一方で、第１規制部材１５０及び第２規制部材１６０を、第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂが最大で活物質粒子１１の平均粒径Ｄの４倍以下となる径方向位置に配置している。このため、第１転写工程Ｓ３及び第２転写工程Ｓ６において第１未乾燥活物質層５ｘ及び第２未乾燥活物質層６ｘの一部が第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを通じて外側に漏れ出すのを防止できる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の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言うまでもない。
例えば、実施形態では、電極板として、負極板１を例示したが、正極板の製造方法に本発明を適用することもできる。

１ 負極板（電極板）
３ 集電箔
３ａ 第１主面（表面）
３ｂ 第２主面（表面）
３ｃ，３ｄ （集電箔の幅方向の）端部
Ｗ （集電箔の）幅方向寸法
５ 第１活物質層
５ｃ，５ｄ （第１活物質層の幅方向の）端縁
５ｘ 第１未乾燥活物質層
５ｘｃ，５ｘｄ （第１未乾燥活物質層の幅方向の）端縁
６ 第２活物質層
６ｃ，６ｄ （第２活物質層の幅方向の）端縁
６ｘ 第２未乾燥活物質層
６ｘｃ，６ｘｄ （第２未乾燥活物質層の幅方向の）端縁
１１ 活物質粒子
１７ 溶媒
２１ 湿潤粒子
２２ 粒子集合体
２３ 湿潤粒子膜
ＥＨ 長手方向
ＦＨ 幅方向
１００ 電極板製造装置
１１０ Ａロール
１２０ Ｂロール（第１ロール）
１２０ｃ，１２０ｄ （Ｂロールの）端面
Ｌ１ （Ｂロールの）軸方向寸法
１３０ Ｃロール（第２ロール）
１３１，１３２ （Ｃロールの）端部
Ｌ２ （Ｃロールの）軸方向寸法
１５０ 第１規制部材
１６０ 第２規制部材
ＡＨ 軸方向
ＡＨ１ 一方側（外側）
ＡＨ２ 他方側（外側）
ＫＨ （Ｂロールの）径方向
Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ 第１間隙
Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ 第２間隙
Ｓ１ 粒子集合体形成工程
Ｓ２ 第１造膜工程
Ｓ３ 第１転写工程
Ｓ４ 第１乾燥工程
Ｓ５ 第２造膜工程
Ｓ６ 第２転写工程
Ｓ７ 第２乾燥工程

Claims (1)

1. 帯状の集電箔と、この集電箔上に形成され、活物質粒子を含む活物質層とを備える電極板の製造方法であって、
   軸方向寸法Ｌ１が上記集電箔の幅方向寸法Ｗよりも短く（Ｌ１＜Ｗ）された第１ロール、及び、
   上記第１ロールに間隙を介して平行に配置され、軸方向寸法Ｌ２が上記集電箔の幅方向寸法Ｗよりも長く（Ｌ２＞Ｗ＞Ｌ１）、自身の両端部が上記第１ロールよりも軸方向の両外側にそれぞれ位置する第２ロールを用い、
   上記第１ロール上に造膜された、上記活物質粒子及び溶媒を含み造粒された湿潤粒子からなる湿潤粒子膜を、上記集電箔の幅方向の両端部を上記第１ロールよりも軸方向の両外側にそれぞれ位置させ、上記第２ロールに巻き付けて搬送した上記集電箔上に、転写して未乾燥活物質層を形成する
   転写工程と、
   上記集電箔上の上記未乾燥活物質層を乾燥させて、上記活物質層を形成する乾燥工程と、を備え、
   上記転写工程は、
   上記第１ロールの軸方向の両外側、かつ、上記第２ロールで搬送される上記集電箔の上方にそれぞれ配置した一対の規制部材で、上記未乾燥活物質層の幅方向の両端縁の位置をそれぞれ規制しつつ行い、
   上記一対の規制部材を、
   上記第１ロールの両端面と、それぞれ軸方向に第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂを介して離間し、しかも、上記第１ロールが回転しても、上記第１間隙Ｃ１ａ，Ｃ１ｂが最大で上記活物質粒子の平均粒径Ｄの４倍以下（ｍａｘ(Ｃ１ａ)≦４Ｄ，ｍａｘ(Ｃ１ｂ)≦４Ｄ）となる軸方向位置に、かつ、
   上記第２ロール上の上記集電箔の表面と、それぞれ上記第２ロールの径方向に第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを介して離間し、しかも、上記第２ロールが回転しても、上記第２間隙Ｃ２ａ，Ｃ２ｂが最大で上記活物質粒子の上記平均粒径Ｄの４倍以下（ｍａｘ（Ｃ２ａ）≦４Ｄ，ｍａｘ（Ｃ２ｂ）≦４Ｄ）となる径方向位置に、それぞれ配置する
   電極板の製造方法。

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