JP6874589B2 - セパレータ付き電極板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電極板の表面に、多孔性樹脂フィルムからなるセパレータが接着された、セパレータ付き電極板の製造方法に関する。

リチウムイオン二次電池などの電池の電極体を製造するにあたり、例えば、帯状の電極板（正極板または負極板）の表面に、樹脂からなるセパレータ層を形成して、これらが一体となったセパレータ付き電極板を形成し、その後、このセパレータ付き電極板を切断等して用いることがある（特許文献１参照）。

特開２０１７−６２８７１号公報

また、帯状の電極板（正極板または負極板）の表面に、多孔性樹脂フィルムからなる帯状のセパレータを接着して、これらが一体となったセパレータ付き電極板を形成し、その後、このセパレータ付き電極板を切断等して用いることもある。このセパレータ付き電極板は、例えば、以下のようにして製造される。

具体的には、まず、多数の微細連通孔を有する多孔性樹脂フィルムからなる帯状のセパレータを用意する。セパレータとしては、例えば、多孔性のポリエチレンフィルムが用いられる。次いで、このセパレータの表面である付着面（正極板または負極板に接着する面）に、バインダ樹脂を含む接着剤を付着させる。接着剤としては、例えば、ポリエチレン粒子（主成分であるバインダ樹脂）と、ポリエチレン粒子同士を結着する結着材とを有する接着剤が用いられる。

次いで、セパレータのうち接着剤が付着している付着面を、電極板の表面である接着面に対向させつつ、接着剤を有する帯状のセパレータと帯状の電極板とを、対向して回転する一対のプレスロールの間隙に通すことによって、接着剤を有するセパレータと電極板とを厚み方向に挟んで加圧する（プレス荷重を加える）。これにより、セパレータに付着しているバインダ樹脂を電極板の接着面に密着させて、接着剤（バインダ樹脂）を介してセパレータを電極板の表面に接着させる。これにより、電極板の表面（接着面）に、多孔性樹脂フィルムからなるセパレータが接着された、セパレータ付き電極板が得られる。

ところで、上述の製造方法では、多孔性樹脂フィルムからなるセパレータを電極板の表面（接着面）に適切に接着させるために、一対のプレスロールによるプレス荷重を高めて、セパレータに付着しているバインダ樹脂を変形させつつ電極板の表面に密着させることが要求される。しかしながら、プレス荷重を高めると、多孔性樹脂フィルムからなるセパレータの空隙部（連通孔）が潰れ易くなり、セパレータの空孔率が大きく低下する虞があった。その結果、当該セパレータ付き電極板を用いた電池において、内部抵抗が大きくなる虞があった。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、セパレータの空孔率を低下し難くすることが可能なセパレータ付き電極板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、電極板の表面である接着面に、多孔性樹脂フィルムからなるセパレータが接着された、セパレータ付き電極板の製造方法であって、前記セパレータの表面である付着面に、バインダ樹脂を含む接着剤を付着させる接着剤付着工程と、前記セパレータの前記付着面に付着している前記接着剤を、赤外線ヒータによって加熱することで、前記接着剤に含まれている前記バインダ樹脂を軟らかくする加熱工程と、前記加熱工程によって軟らかくされた前記バインダ樹脂を含む前記接着剤を、前記電極板の前記接着面に接触させつつ、前記接着剤を有する前記セパレータ及び前記電極板に対し、前記セパレータの前記付着面と前記電極板の前記接着面とが近づく方向に荷重を加えて、前記電極板と前記セパレータを接着する接着工程と、を備え、前記接着剤は、カーボン粉末を含有し、前記加熱工程では、前記接着剤の温度を４０〜１００℃の範囲内の温度にまで上昇させ、前記接着剤における前記カーボン粉末の含有率は、３〜１０ｗｔ％の範囲内であるセパレータ付き電極板の製造方法である。

上述のセパレータ付き電極板の製造方法は、セパレータの付着面に付着している接着剤を、赤外線ヒータによって加熱することで、接着剤に含まれているバインダ樹脂を軟らかくする加熱工程を備える。その後、加熱工程によって軟らかくされたバインダ樹脂を含む接着剤を、電極板の接着面に接触させつつ、接着剤を有するセパレータ及び電極板に対し、セパレータの付着面と電極板の接着面とが近づく方向に荷重（プレス荷重）を加えて、電極板とセパレータを接着する接着工程を備える。例えば、接着剤を有するセパレータのうち加熱工程によって軟らかくされたバインダ樹脂を含む接着剤を、電極板の接着面に接触させつつ、接着剤を有するセパレータと電極板とを厚み方向に挟んで加圧する（プレス荷重を加える）。

ところで、セパレータとしては、ポリエチレンからなる多孔性フィルムや、ポリエチレンとポリプロピレンとからなる多孔性フィルムなどが用いられる。また。接着剤としては、例えば、ポリエチレン粒子（主成分であるバインダ樹脂）と、ポリエチレン粒子同士を結着する結着材とを有する接着剤が用いられる。これらのセパレータ及び接着剤は、赤外線が吸収されにくい（赤外線の透過率が高い）性質を有している。このため、従来、赤外線ヒータによって、セパレータまたは接着剤を加熱して、接着剤を軟らかくすることは困難であった。

これに対し、上述の製造方法では、接着剤として、カーボン粉末が添加された接着剤を用いている。カーボン粉末は、赤外線を吸収し易い（赤外線の吸収率が高い）性質を有している。このため、加熱工程において、セパレータの付着面に付着している接着剤を、赤外線ヒータによって加熱することで、接着剤の温度が上昇し、接着剤に含まれているバインダ樹脂を軟らかくすることができる。

これにより、バインダ樹脂が変形し易くなるので、接着工程において、セパレータ及び電極板に加える荷重を小さくしても、セパレータに付着しているバインダ樹脂を電極板の接着面に密着させることができるので、小さな荷重で、電極板とセパレータを適切に接着することが可能となる。従って、多孔性樹脂フィルムからなるセパレータの空隙部（連通孔）が潰れ難くなり、セパレータの空孔率が低下し難くなる。

以上説明したことから、上述の製造方法は、セパレータの空孔率を低下し難くする（空孔率の低下率を小さくする）ことが可能なセパレータ付き電極板の製造方法であるといえる。

なお、加熱工程と接着工程は、一連の工程として、両工程の間隔を短時間にして行うことが好ましい。このようにする場合において、仮に、熱風等の気流によってセパレータに付着している接着剤を加熱する方法を採用すると、気流によってセパレータが振動（揺動）してしまい、セパレータと電極板を接着するときに両者の位置ずれ（接着面に沿う方向への位置ずれ）が発生し、不適切な位置関係で両者が接着されてしまう不具合が生じる虞がある。これに対し、上述の製造方法では、赤外線ヒータを用いて接着剤を加熱する方法を採用しているので、そのような不具合が生じる虞がない。

また、接着剤におけるカーボン粉末の含有率は、３〜１０ｗｔ％とするのが好ましい。カーボン粉末の含有率を３ｗｔ％以上とすることで、赤外線ヒータの加熱によって接着剤の温度を速やかに上昇させることが可能となる。また、カーボン粉末の含有率を１０ｗｔ％以下とすることで、接着剤の接着力の低下（バインダ樹脂の含有率の低下）を抑制することができる。

実施形態にかかるセパレータ付き負極板の断面図である。 実施形態にかかる電極体の断面図である。 実施形態にかかる接着剤付着工程を説明する図である。 実施形態にかかる負極板の断面図である。 実施形態にかかる加熱工程及び接着工程を説明する図である。 図５のＢ部拡大図である。 実施形態にかかるセパレータ付き負極板の製造方法の流れを示す図である。

（実施形態）
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は、本実施形態にかかるセパレータ付き負極板（セパレータ付き電極板）１の断面図である。また、図２は、このセパレータ付き負極板１を用いた電極体５０の断面図である。また、図３は、実施形態にかかる接着剤付着工程を説明する図であって、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に接着剤２３を付着させた接着剤付きセパレータ４０の断面図である。また、図４は、実施形態にかかる負極板１０の断面図である。

また、図５は、実施形態にかかる加熱工程及び接着工程を説明する図であって、加熱接着装置１００の概略図である。図６は、図５のＢ部拡大図である。
なお、本実施形態では、セパレータ付き負極板１及び正極板３０について、長手方向をＢＨ、幅方向をＣＨ、厚み方向をＤＨとする。また、負極板１０（電極板）及びセパレータ２０について、長手方向をＥＨ、幅方向をＦＨ、厚み方向をＧＨとする。

まず、本実施形態の製造方法によって製造される帯状のセパレータ付き負極板１について説明する。セパレータ付き負極板１は、図１に示すように、長手方向ＢＨ（図１において左右方向）に延びる帯状であり、帯状の負極板１０と、帯状の２つのセパレータ２０，２０と、負極板１０とセパレータ２０とを接着する接着剤２３とを有する。

このうち、負極板１０は、図４に示すように、長手方向ＥＨ（図４において左右方向）に延びる帯状であり、帯状の銅箔からなる負極集電箔１１と、この負極集電箔１１の第１表面１１ｂ上及び第２表面１１ｃ上に形成された２つの負極合材層１３，１３とを有する。負極合材層１３は、負極活物質と結着剤とを有する。なお、負極板１０のうち、幅方向ＦＨの一方の端部（図２において右側の端部）は、負極集電箔１１の第１表面１１ｂ上及び第２表面１１ｃ上に負極合材層１３が形成されることなく、負極集電箔１１が露出した負極露出部１０ｍとなっている（図２参照）。

また、セパレータ２０は、多孔性樹脂フィルム（本実施形態では、多孔性のポリエチレンフィルム）からなり、長手方向ＥＨ（図３において左右方向）に延びる帯状をなしている。

また、接着剤２３は、ポリエチレン粒子２３ｂ（主成分であるバインダ樹脂）と、ポリエチレン粒子２３ｂ同士を結着する結着剤２３ｃと、平均粒径が１μｍであるカーボン粒子２３ｄとを有する（図３参照）。なお、本実施形態では、接着剤２３を構成するポリエチレン粒子２３ｂ（ポリエチレン粉末）と結着剤２３ｃとカーボン粒子２３ｄ（カーボン粉末）との混合比を、重量比で、（９６〜８９）：１：（３〜１０）としている。

本実施形態では、後述するように、セパレータ付き負極板１を製造するにあたり、予め、この接着剤２３を、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に付着して、セパレータ２０と接着剤２３とからなる接着剤付きセパレータ４０（図３参照）を作製する。

次に、セパレータ付き負極板１を用いた電極体５０（図２参照）について説明する。この電極体５０は、概略直方体状であり、矩形状に切断された複数の正極板３０と、矩形状に切断された複数のセパレータ付き負極板１とを、接着剤２５を介在させて交互に積層しつつ接着して形成されたものである。この電極体５０は、リチウムイオン二次電池内に収容される積層型の電極体である。

このうち、正極板３０は、アルミニウム箔からなる正極集電箔３１と、この正極集電箔３１の両面に積層された正極合材層３３，３３とを有する（図２参照）。正極合材層３３は、正極活物質、導電材、及び、結着剤を有する。正極板３０のうち、幅方向ＣＨの一方の端部（図２において左側の端部）は、正極集電箔３１の両面に正極合材層３３が形成されることなく、正極集電箔３１が露出した正極露出部３０ｍとなっている。
また、正極板３０とセパレータ付き負極板１とを接着する接着剤２５は、ポリエチレン粒子（主成分であるバインダ樹脂）と、ポリエチレン粒子同士を結着する結着剤とを有する。

電極体５０を構成するセパレータ付き負極板１は、帯状のセパレータ付き負極板１を長手方向ＢＨに所定間隔毎に、幅方向ＣＨに切断して矩形状としたものである。このセパレータ付き負極板１と正極板３０とを接着剤２５を介して交互に積層して接着することにより、負極板１０と正極板３０との間にセパレータ２０がそれぞれ配置される。詳細には、負極板１０の負極合材層１３とセパレータ２０とが接着剤２３により接着すると共に、正極板３０の正極合材層３３とセパレータ２０とが接着剤２５により接着して、電極体５０を構成している。

次に、本実施形態にかかるセパレータ付き電極板の製造方法について説明する。本実施形態では、セパレータ付き電極板として、セパレータ付き負極板１を製造する。図７は、実施形態にかかるセパレータ付き負極板１の製造方法の流れを示すフローチャートである。
まず、帯状のセパレータ２０を２枚用意する。本実施形態では、セパレータ２０として、多孔性のポリエチレンフィルムを用いる。

次いで、図７に示すように、ステップＳ１（接着剤付着工程）において、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に、バインダ樹脂を含む接着剤２３を付着させる（図３参照）。本実施形態では、接着剤２３として、ポリエチレン粒子２３ｂ（主成分であるバインダ樹脂）と、ポリエチレン粒子２３ｂ同士を結着する結着剤２３ｃと、平均粒径が１μｍであるカーボン粒子２３ｄとを含有する接着剤を用いる（図３参照）。なお、本実施形態では、ポリエチレン粒子２３ｂ（ポリエチレン粉末）と結着剤２３ｃとカーボン粒子２３ｄ（カーボン粉末）との含有率を、重量比で、（９６〜８９）：１：（３〜１０）とする。

具体的には、まず、ポリエチレン粒子２３ｂ（ポリエチレン粉末）と結着剤２３ｃとカーボン粒子２３ｄ（カーボン粉末）とを、分散媒である水に分散させた分散液（図示なし）を用意する。なお、この分散液の固形分であるポリエチレン粒子２３ｂと結着剤２３ｃとカーボン粒子２３ｄとの混合比は、重量比（ｗｔ％）で、（９６〜８９）：１：（３〜１０）とする。

次いで、この分散液を、セパレータ２０の第１表面２０ｂに塗布する。その後、この分散液を乾燥させることで、分散媒である水を除去（蒸発）させる。これにより、図３に示すように、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に、ポリエチレン粒子２３ｂと結着剤２３ｃとカーボン粒子２３ｄとを含む接着剤２３を付着させる（接着剤２３の層を形成する）ことができる。これにより、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に接着剤２３を付着させた接着剤付きセパレータ４０が得られる。

また、帯状の負極板１０（図４参照）を用意する。なお、負極板１０は、例えば、以下のようにして製造する。まず、帯状の銅箔からなる負極集電箔１１を用意する。次いで、負極集電箔１１の第１表面１１ｂに、負極活物質、結着剤、及び溶媒を混合してなる負極合材ペーストを塗布し、加熱乾燥させることで、負極合材層１３を形成する。さらに、負極集電箔１１の第２表面１１ｃにも、同様の負極合材ペーストを塗布し、加熱乾燥させることで、負極合材層１３を形成する。その後、この負極板をロールプレス機でプレスして、負極合材層１３，１３の密度を高める。これにより、負極板１０が形成される。

次に、図７に示すように、ステップＳ２（加熱工程）において、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に付着している接着剤２３を加熱することで、接着剤２３に含まれているバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を軟らかくする。その後、ステップＳ３（接着工程）において、ステップＳ２（加熱工程）によって軟らかくされたバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を介して、セパレータ２０と負極板１０を接着して、セパレータ付き負極板１を形成する。

なお、本実施形態では、図５に示す加熱接着装置１００を用いて、ステップＳ２（加熱工程）及びステップＳ３（接着工程）の処理を行う。ここで、本実施形態で用いる加熱接着装置１００について説明する。この加熱接着装置１００は、負極板供給部１１０と、第１セパレータ供給部１２０と、第２セパレータ供給部１３０と、張力付与部１５０と、加熱部１７０と、加圧部１６０と、巻取部１８０とを備える。

このうち、負極板供給部１１０には、巻出ロール１１１に巻かれた帯状の負極板１０が取り付けられている。この負極板供給部１１０から、負極板１０が、その長手方向ＥＨ（図５において左右方向）送り出されるように構成されている。
また、負極板供給部１１０の上方には、第１セパレータ供給部１２０が配置されている。この第１セパレータ供給部１２０には、巻出ロール１２１に巻かれた帯状の接着剤付きセパレータ４０が取り付けられている。この第１セパレータ供給部１２０から、接着剤付きセパレータ４０が、その長手方向に送り出されるように構成されている。

また、負極板供給部１１０の下方には、第２セパレータ供給部１３０が配置されている。この第２セパレータ供給部１３０には、巻出ロール１３１に巻かれた帯状の接着剤付きセパレータ４０が取り付けられている。この第２セパレータ供給部１３０から、接着剤付きセパレータ４０が、その長手方向に送り出されるようになっている。

張力付与部１５０は、負極板１０及び２枚（一対）の接着剤付きセパレータ４０，４０にそれぞれ張力を掛けつつ、負極板１０及び一対の接着剤付きセパレータ４０，４０を、後述する加圧部１６０の加圧間隙ＫＧ１（図６参照）を通過させる。なお、張力付与部１５０は、複数の搬送ロール１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６、前述した巻出ロール１１１，１２１，１３１、及び、後述する巻取ロール１８１等から構成される。

加熱部１７０は、第１遠赤外線ヒータ１７１と、第２遠赤外線ヒータ１７３とを有する。このうち、第１遠赤外線ヒータ１７１は、第１セパレータ供給部１２０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０の搬送方向について、加圧部１６０のすぐ手前の位置（加圧部１６０に対し上流側の近い位置）で、接着剤付きセパレータ４０の接着剤２３（セパレータ２０の第１表面２０ｂ）に対向して配置されている（図５及び図６参照）。この第１遠赤外線ヒータ１７１は、第１セパレータ供給部１２０から供給される接着剤付きセパレータ４０の接着剤２３を、搬送ロール１５２と加圧部１６０との間の位置において加熱して、接着剤２３に含まれているバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を軟らかくする。

また、第２遠赤外線ヒータ１７３は、第２セパレータ供給部１３０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０の搬送方向について、加圧部１６０のすぐ手前の位置（加圧部１６０に対し上流側の近い位置）で、接着剤付きセパレータ４０の接着剤２３（セパレータ２０の第１表面２０ｂ）に対向して配置されている（図５及び図６参照）。この第２遠赤外線ヒータ１７３は、第２セパレータ供給部１３０から供給される接着剤付きセパレータ４０の接着剤２３を、搬送ロール１５４と加圧部１６０との間の位置において加熱して、接着剤２３に含まれているバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を軟らかくする。

加圧部１６０は、ロール表面１６１ｃがステンレス鋼からなる第１プレスロール１６１と、これに加圧間隙ＫＧ１を介して平行に配置され、ロール表面１６３ｃがステンレス鋼からなる第２プレスロール１６３とを有する。第１セパレータ供給部１２０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０と、第２セパレータ供給部１３０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０と、負極板供給部１１０から供給されて搬送される負極板１０とが、第１プレスロール１６１と第２プレスロール１６３との間隙である加圧間隙ＫＧ１を通過することによって、これらが接着されて一体化されたセパレータ付き負極板１が形成される（図５及び図６参照）。

具体的には、加圧部１６０は、第１セパレータ供給部１２０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０のうち、第１遠赤外線ヒータ１７１による加熱によって軟らかくされたバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を、負極板１０の第１表面１０ｂに接触させると共に、第２セパレータ供給部１３０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０のうち、第２遠赤外線ヒータ１７３による加熱によって軟らかくされたバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を、負極板１０の第２表面１０ｃに接触させつつ、接着剤付きセパレータ４０と負極板１０と接着剤付きセパレータ４０を、厚み方向ＧＨ（ＤＨ）に挟んで加圧して（プレス荷重を加えて）、負極板１０とセパレータ２０，２０を接着する（図５及び図６参照）。

より具体的には、加圧部１６０は、第１プレスロール１６１と第２プレスロール１６３の間（加圧間隙ＫＧ１）において、第１セパレータ供給部１２０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０について、第１遠赤外線ヒータ１７１による加熱によって軟らかくされたバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を、負極板１０の第１表面１０ｂに接触させると共に、第２セパレータ供給部１３０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０について、第２遠赤外線ヒータ１７３による加熱によって軟らかくされたバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を、負極板１０の第２表面１０ｃに接触させつつ、接着剤付きセパレータ４０と負極板１０と接着剤付きセパレータ４０に対し、一対のセパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）と負極板１０の第１表面１０ｂ（接着面）及び第２表面１０ｃ（接着面）とが近づく方向に荷重（プレス荷重）を加えて、負極板１０を一対のセパレータ２０，２０で挟む様にして、負極板１０とセパレータ２０，２０を接着する（図５及び図６参照）。

ところで、本実施形態では、セパレータ２０として、ポリエチレンからなる多孔性フィルムを用いている。また。接着剤２３として、ポリエチレン粒子２３ｂを主成分であるバインダ樹脂として有する接着剤を用いている。ポリエチレンからなる多孔性フィルム、及び、ポリエチレン粒子は、赤外線を吸収し難い（赤外線の透過率が高い）性質を有している。このため、従来、赤外線ヒータによって、上述のようなセパレータまたは接着剤を加熱して、接着剤のバインダ樹脂（ポリエチレン粒子）を軟らかくすることは困難であった。

これに対し、本実施形態では、接着剤２３として、カーボン粉末（カーボン粒子２３ｄ）が添加された接着剤を用いている。カーボン粉末は、赤外線を吸収し易い（赤外線の吸収率が高い）性質を有している。このため、後述する加熱工程（ステップＳ２）において、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に付着している接着剤２３を、第１遠赤外線ヒータ１７１または第２遠赤外線ヒータ１７３によって加熱することで、カーボン粉末（カーボン粒子２３ｄ）の昇温に伴って接着剤２３の温度が上昇し、接着剤２３に含まれているバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を軟らかくすることができる。

これにより、接着剤２３のバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）が変形し易くなるので、後述する接着工程（ステップＳ３）において、加圧部１６０によって、セパレータ２０（接着剤付きセパレータ４０）及び負極板１０に加える荷重を小さくしても、セパレータ２０に付着しているバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を負極板１０の接着面（第１表面１０ｂ及び第２表面１０ｃ）に密着させることができるので、小さな荷重で、負極板１０とセパレータ２０、２０を適切に接着することが可能となる。従って、多孔性の樹脂フィルム（ポリエチレンフィルム）からなるセパレータ２０の空隙部（連通孔）が潰れ難くなり、セパレータ２０の空孔率が低下し難くなる。

なお、本実施形態では、接着剤２３におけるカーボン粉末（カーボン粒子２３ｄ）の含有率を、３〜１０ｗｔ％の範囲内としている。カーボン粉末（カーボン粒子２３ｄ）の含有率を３ｗｔ％以上とすることで、第１遠赤外線ヒータ１７１または第２遠赤外線ヒータ１７３による加熱によって、接着剤２３の温度を速やかに上昇させることが可能となる。また、カーボン粉末（カーボン粒子２３ｄ）の含有率を１０ｗｔ％以下に抑制することで、接着剤２３の接着力の低下（バインダ樹脂であるポリエチレン粒子２３ｂの含有率の低下）を抑制することができる。

また、本実施形態では、第１遠赤外線ヒータ１７１または第２遠赤外線ヒータ１７３による加熱によって、接着剤２３（バインダ樹脂であるポリエチレン粒子２３ｂ）の温度が４０〜１００℃の範囲内の温度にまで上昇するように、第１遠赤外線ヒータ１７１及び第２遠赤外線ヒータ１７３の放射エネルギー（加熱量）を調整している。すなわち、本実施形態では、第１遠赤外線ヒータ１７１または第２遠赤外線ヒータ１７３による加熱によって、接着剤２３（バインダ樹脂であるポリエチレン粒子２３ｂ）の温度を、４０〜１００℃の範囲内の温度にまで上昇させる。これにより、接着剤２３に含まれているバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を軟らかくすることができる。なお、ポリエチレンは、その軟化温度が９０℃程度であるが、４０℃以上にすることで、常温（２５℃）時よりも軟らかくなる。

また、巻取部１８０は、巻取ロール１８１を有しており、加圧部１６０を通過した後、更に複数の搬送ロール１５５，１５６で搬送されたセパレータ付き負極板１を、巻き取ることができるように構成されている。

次いで、ステップＳ２（加熱工程）及びステップＳ３（接着工程）の処理について説明する。まず、加熱接着装置１００の駆動により、負極板供給部１１０から供給された負極板１０、第１セパレータ供給部１２０から供給された接着剤付きセパレータ４０、及び、第２セパレータ供給部１３０から供給された接着剤付きセパレータ４０は、それぞれ加圧部１６０に向かって搬送される。

このうち、第１セパレータ供給部１２０から供給された接着剤付きセパレータ４０は、加圧部１６０に到達する直前に、加熱部１７０の第１遠赤外線ヒータ１７１の照射面と対向する位置を通過する。このとき、ステップＳ２（加熱工程）の処理が行われる。すなわち、第１遠赤外線ヒータ１７１によって、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に付着している接着剤２３が加熱されて、接着剤２３に含まれているバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）が軟らかくなる。

さらに、第２セパレータ供給部１３０から供給された接着剤付きセパレータ４０は、加圧部１６０に到達する直前に、加熱部１７０の第２遠赤外線ヒータ１７３の照射面と対向する位置を通過する。このとき、ステップＳ２（加熱工程）の処理が行われる。すなわち、第２遠赤外線ヒータ１７３によって、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に付着している接着剤２３が加熱されて、接着剤２３に含まれているバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）が軟らかくなる。

その後、第１遠赤外線ヒータ１７１によって接着剤２３に含まれているバインダ樹脂が軟らかくされた接着剤付きセパレータ４０と、第２遠赤外線ヒータ１７３によって接着剤２３に含まれているバインダ樹脂が軟らかくされた接着剤付きセパレータ４０と、負極板供給部１１０から供給されて搬送される負極板１０とが、第１プレスロール１６１と第２プレスロール１６３との間隙である加圧間隙ＫＧ１を通過する。このとき、ステップＳ３（接着工程）の処理が行われる。

具体的には、第１プレスロール１６１と第２プレスロール１６３とによって、第１セパレータ供給部１２０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０のうち、第１遠赤外線ヒータ１７１による加熱によって軟らかくされたバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を、負極板１０の第１表面１０ｂに接触させると共に、第２セパレータ供給部１３０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０のうち、第２遠赤外線ヒータ１７３による加熱によって軟らかくされたバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を、負極板１０の第２表面１０ｃに接触させつつ、接着剤付きセパレータ４０と負極板１０と接着剤付きセパレータ４０を、厚み方向ＧＨ（ＤＨ）に挟んで加圧する（プレス荷重を加える）（図５及び図６参照）。

より具体的には、第１プレスロール１６１と第２プレスロール１６３との間隙（加圧間隙ＫＧ１）を通過するとき、第１セパレータ供給部１２０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０のうち、第１遠赤外線ヒータ１７１による加熱によって軟らかくされたバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を、負極板１０の第１表面１０ｂに接触させると共に、第２セパレータ供給部１３０から供給されて搬送される接着剤付きセパレータ４０のうち、第２遠赤外線ヒータ１７３による加熱によって軟らかくされたバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を、負極板１０の第２表面１０ｃに接触させつつ、接着剤付きセパレータ４０と負極板１０と接着剤付きセパレータ４０に対し、一対のセパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）と負極板１０の第１表面１０ｂ（接着面）及び第２表面１０ｃ（接着面）とが近づく方向に荷重（プレス荷重）が加えられる。

これにより、それぞれのセパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に付着している接着剤２３のバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を、負極板１０の接着面（第１表面１０ｂ及び第２表面１０ｃ）に密着させることができる。これにより、負極板１０が一対のセパレータ２０，２０によって挟まれる様にして、負極板１０とセパレータ２０，２０とが接着して一体化することで、セパレータ付き負極板１が形成される。

上述のようにして形成されたセパレータ付き負極板１は、更に複数の搬送ロール１５５，１５６で搬送され、巻取部１８０において、巻取ロール１８１に巻き取られる。かくして、帯状のセパレータ付き負極板１の製造が完了する。

なお、本実施形態では、ステップＳ２（加熱工程）とステップＳ３（接着工程）を、一連のステップ（工程）として、両ステップ（工程）の間隔を短時間にして行っている。これにより、ステップＳ２（加熱工程）において軟らかくされた接着剤２３（バインダ樹脂）を、軟らかいままの状態で、ステップＳ３（接着工程）の処理を行うことができる。従って、ステップＳ３（接着工程）においてプレス荷重を小さくしても、接着剤２３（バインダ樹脂）によって、負極板１０とセパレータ２０，２０とを適切に接着することができる。

ところで、本実施形態のように、ステップＳ２（加熱工程）とステップＳ３（接着工程）を、一連のステップ（工程）とする場合において、仮に、熱風等の気流によってセパレータ２０に付着している接着剤２３を加熱する方法を採用すると、気流によってセパレータ２０（接着剤付きセパレータ４０）が幅方向ＦＨへ振動（揺動）してしまい、セパレータ２０と負極板１０とを接着するときに両者の位置ずれ（幅方向ＦＨへの位置ずれ）が発生し、不適切な位置関係で両者が接着されてしまう不具合が生じる虞がある。これに対し、本実施形態では、赤外線ヒータ（具体的には、第１遠赤外線ヒータ１７１及び第２遠赤外線ヒータ１７３）を用いて接着剤を加熱する方法を採用しているので、そのような不具合が生じる虞がない。

その後、帯状のセパレータ付き負極板１は、長手方向ＢＨに所定間隔毎に、幅方向ＣＨに切断して矩形状とする。そして、矩形状のセパレータ付き負極板１と、別途製造された矩形状の正極板３０とを、接着剤２５を介在させて重ね合わせ、厚み方向に加圧して、セパレータ付き負極板１と正極板３０とを接着する。これを繰り返して、セパレータ付き負極板１と正極板３０とが交互に積層された電極体５０（図２参照）を製造する。

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、セパレータ付き電極板の製造方法として、セパレータ付き負極板１を製造する方法を例示した。しかしながら、本発明は、セパレータ付き正極板を製造する方法にも適用することができる。具体的には、まず、接着剤付着工程において、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に接着剤２３を付着させて、接着剤付きセパレータ４０を形成する。次いで、加熱工程において、セパレータ２０の第１表面２０ｂ（付着面）に付着している接着剤２３を加熱することで、接着剤２３に含まれているバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を軟らかくする。その後、接着工程において、加熱工程によって軟らかくされたバインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を介して、セパレータ２０と正極板３０を接着して、セパレータ付き正極板を形成するようにしても良い。

また、実施形態では、ステップＳ１において、セパレータ２０の第１表面２０ｂのみに、バインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を付着させた。しかしながら、セパレータ２０の第１表面２０ｂに加えて、第２面２０ｃにも、バインダ樹脂（ポリエチレン粒子２３ｂ）を含む接着剤２３を付着させるようにしても良い。このようにすることで、セパレータ付き負極板１と正極板３０とを重ね合わせて接着して電極体５０を製造するとき、接着剤２５を用いることなく、セパレータ２０の第２面２０ｃに付着している接着剤２３によって、セパレータ付き負極板１と正極板３０とを接着することができる。

また、実施形態では、負極板１０（電極板）の第１表面１０ｂと第２表面１０ｃの両面に、セパレータ２０（接着剤付きセパレータ４０）を接着して、セパレータ付き負極板１（セパレータ付き電極板）を製造した。すなわち、セパレータ付き負極板１（セパレータ付き電極板）として、負極板１０（電極板）の第１表面１０ｂと第２表面１０ｃの両面にセパレータ２０が接着されたセパレータ付き負極板１（セパレータ付き電極板）を製造した。

しかしながら、本発明の製造方法は、負極板１０（電極板）の第１表面１０ｂまたは第２表面１０ｃのいずれか一方の面にのみ、セパレータ２０（接着剤付きセパレータ４０）を接着して、セパレータ付き負極板（セパレータ付き電極板）を製造する場合にも適用することができる。すなわち、本発明は、セパレータ付き負極板（セパレータ付き電極板）として、負極板１０（電極板）の第１表面１０ｂまたは第２表面１０ｃのいずれか一方の面にのみセパレータ２０が接着されたセパレータ付き負極板（セパレータ付き電極板）を製造する方法にも適用することができる。

１ セパレータ付き負極板（セパレータ付き電極板）
１０ 負極板（電極板）
１０ｂ 第１表面（接着面）
１０ｃ 第２表面（接着面）
２０ セパレータ
２０ｂ 第１表面（付着面）
２３ 接着剤
２３ｂ ポリエチレン粒子（バインダ樹脂）
２３ｄ カーボン粒子（カーボン粉末）
３０ 正極板
１００ 加熱接着装置
１６０ 加圧部
１６１ 第１プレスロール
１６３ 第２プレスロール
１７０ 加熱部
１７１ 第１遠赤外線ヒータ（赤外線ヒータ）
１７３ 第２遠赤外線ヒータ（赤外線ヒータ）
Ｓ１ 接着剤付着工程
Ｓ２ 加熱工程
Ｓ３ 接着工程

Claims (1)

1. 電極板の表面である接着面に、多孔性樹脂フィルムからなるセパレータが接着された、セパレータ付き電極板の製造方法であって、
   前記セパレータの表面である付着面に、バインダ樹脂を含む接着剤を付着させる接着剤付着工程と、
   前記セパレータの前記付着面に付着している前記接着剤を、赤外線ヒータによって加熱することで、前記接着剤に含まれている前記バインダ樹脂を軟らかくする加熱工程と、
   前記加熱工程によって軟らかくされた前記バインダ樹脂を含む前記接着剤を、前記電極板の前記接着面に接触させつつ、前記接着剤を有する前記セパレータ及び前記電極板に対し、前記セパレータの前記付着面と前記電極板の前記接着面とが近づく方向に荷重を加えて、前記電極板と前記セパレータを接着する接着工程と、を備え、
   前記接着剤は、カーボン粉末を含有し、
   前記加熱工程では、前記接着剤の温度を４０〜１００℃の範囲内の温度にまで上昇させ、
   前記接着剤における前記カーボン粉末の含有率は、３〜１０ｗｔ％の範囲内である
   セパレータ付き電極板の製造方法。

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