JP7371478B2 - ロール状電極板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯状の集電箔上に帯状の活物質層を有する帯状電極板がロール状に巻き取られたロール状電極板の製造方法に関する。

例えばリチウムイオン二次電池の正極板或いは負極板に用いられる電極板として、帯状の集電箔上に、集電箔の長手方向に延びる帯状の活物質層が形成された帯状電極板が知られている。このような帯状電極板は、例えば以下の手法によって製造する。即ち、活物質粒子や結着剤等を分散媒に分散させた活物質ペーストを用意し、この活物質ペーストを集電箔上に塗布し、更にこれを加熱乾燥させて、集電箔上に活物質層を形成する。その後、このプレス前の帯状電極板をロールプレスして活物質層の密度を高める。その後、プレス済みの帯状電極板を幅方向の中央で長手方向に沿って２つに切断（スリット加工）する。次に、これらの帯状電極板をそれぞれ別に巻取ロールによってロール状に巻き取る。かくして、帯状電極板がロール状に巻き取られたロール状電極板が得られる。なお、この製造方法に関連する先行文献として、例えば特許文献１が挙げられる。

特開２０１６－０２１２８３号公報

しかしながら、上述のようにして製造されたロール状電極板では、帯状電極板に「湾曲変形」が生じることが判ってきた（図１１参照）。なお、図１１の詳細は後に説明する。「湾曲変形」とは、本来、幅方向に直交して長手方向に真っ直ぐに延びる帯状電極板が、幅方向に湾曲する変形である。例えば、帯状電極板の長手方向の長さ１０００ｍｍ当たり、幅方向に１ｍｍ湾曲することが判ってきた。更に本発明者が調査した結果、この湾曲変形は、以下の理由により生じると考えられた。

即ち、帯状電極板には、幅方向に厚みの勾配が生じる傾向にある。具体的には、集電箔上に形成された活物質層は、幅方向の中央ほど厚みが厚くなる傾向にある。このため、スリット加工後の帯状電極板で見ると、帯状電極部（集電箔の厚み方向に活物質層が存在する部位）のうち、幅方向の一方側端部（スリット加工前の幅方向の中央部であった部分）の方が、幅方向の他方側端部（スリット加工前の幅方向の端部であった部分）よりも厚くなる傾向にある。

このように幅方向に厚み差Δｔのある帯状電極板をロール状に巻き取ると、ロール状電極板のうち、厚みの厚い一方側端部がロール状に積層された部分の半径ｒａ（ｍｍ）は、厚みの薄い他方側端部がロール状に積層された部分の半径ｒｂ（ｍｍ）よりも大きくなる。例えば、帯状電極板を３５００周巻き取ると（捲回数ｍ＝３５００回）、帯状電極部の幅方向の厚み差Δｔが仮にΔｔ＝１μｍであるとしても、ロール状電極板の幅方向の半径差Δｒ＝ｒａ－ｒｂは、Δｒ＝１μｍ×３５００＝３．５ｍｍになる。

多数回捲回して、ロール状電極板の幅方向の半径差Δｒが大きくなるほど、帯状電極板を巻き取る際に、帯状電極板の幅方向の各部に掛かる単位幅当たりの張力ＴＷ（Ｎ／ｍｍ）に大きな偏りが生じる。具体的には、帯状電極板全体に張力Ｔ（Ｎ）を掛けた場合において、単位幅当たりの張力ＴＷ（Ｎ／ｍｍ）を見ると、帯状電極部の幅方向の一方側部分で大きく、幅方向の他方側部分で小さくなる偏りが生じる。そして、帯状電極部の幅方向の一方側部分に掛かる単位幅当たりの張力ＴＷ（Ｎ／ｍｍ）が大きくなりすぎた場合には、幅方向の一方側部分が塑性変形して延ばされる。その結果、帯状電極板が幅方向に湾曲する（湾曲変形が生じる）と考えられた。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ロール状電極板をなす帯状電極板に、幅方向に湾曲する湾曲変形が生じるのを防止できるロール状電極板の製造方法を提供するものである。

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この集電箔の長手方向に延びる帯状の活物質層とからなり、上記集電箔の厚み方向に上記活物質層が存在して上記長手方向に延びる帯状電極部を有する帯状電極板がロール状に巻き取られたロール状電極板の製造方法であって、上記帯状電極板を形成する電極板形成工程と、上記帯状電極板をロール状に巻き取って上記ロール状電極板を得る巻取工程と、を備え、上記帯状電極板は、上記帯状電極部の幅方向の一方側端部の厚みｔａが、上記帯状電極部の上記幅方向の他方側端部の厚みｔｂよりも厚くなっており、上記巻取工程は、予め得ておいた、ロール状に巻き取られた上記帯状電極板の捲回数ｍと、上記帯状電極部の上記一方側端部に塑性変形の延びが生じない最大許容張力Ｔｓ(m)との関係を用い、上記捲回数ｍに基づいて、上記最大許容張力Ｔｓ(m)よりも小さく、かつ単調減少になる張力Ｔ(m)を、上記帯状電極板に掛けつつ、上記帯状電極板を巻き取るロール状電極板の製造方法である。

前述のように、幅方向に厚み差Δｔ（＝ｔａ－ｔｂ）のある帯状電極板をロール状に巻き取ると、捲回数ｍが多くなるほど、ロール状電極板の幅方向の半径差Δｒが大きくなる。すると、帯状電極板に掛けた張力Ｔが、帯状電極部のうち厚みの厚い幅方向の一方側部分（特に一方側端部）に偏って掛かり、一方側端部を含む一方側部分で塑性変形の延びが生じ易くなる。このため、塑性変形の延びが生じるのを防止するには、捲回数ｍが多くなるほど、帯状電極板に掛け得る張力Ｔの限界を小さくする必要がある。

上述のロール状電極板の製造方法では、帯状電極板の捲回数ｍと、帯状電極部のうち最も塑性変形の延びが生じ易い一方側端部に、塑性変形の延びが生じない最大許容張力Ｔｓ(m)との関係を予め得ておく。そして、巻取工程において、帯状電極板に掛けた張力Ｔが捲回数ｍに基づいて、帯状電極板に最大許容張力Ｔｓ(m)よりも小さくかつ単調減少になる張力Ｔ(m)を掛けつつ、この帯状電極板を巻き取る。このように帯状電極板の捲回数ｍに基づいて帯状電極板に掛ける張力Ｔ(m)を調整することにより、帯状電極板の巻き始めから巻き終わりに至るまで、帯状電極部のうち、最も塑性変形の延びが生じ易い一方側端部においても、塑性変形の延びが生じるのを防止し、帯状電極板に湾曲変形が生じるのを防止できる。

なお、「帯状電極板」としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の電池に用いられる電極板や、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタに用いられる電極板などが挙げられる。また、帯状電極板は、正極をなす帯状正極板でもよいし、負極をなす帯状負極板でもよい。また、帯状電極板は、集電箔の一方の主面上にのみ活物質層が形成された片側電極板でもよいし、集電箔の両方の主面上にそれぞれ活物質層が形成された両側電極板でもよい。

実施形態に係るロール状電極板の斜視図である。 実施形態に係る帯状電極板の斜視図である。 実施形態に係るロール状電極板の製造方法のフローチャートである。 実施形態に係る電極板巻取装置の説明図である。 実施形態に係り、帯状電極板の捲回数ｍと、帯状電極板全体に掛ける張力Ｔ(m)との関係を示すグラフである。 帯状電極板の捲回数ｍと有効幅Ｗｙ(m)との関係を示すグラフである。 帯状電極板全体に掛けた単位幅当たりの張力ＴＷと、帯状電極板の変形割合Ｓとの関係を示すグラフである。 実施形態に係り、帯状電極板の捲回数ｍと、帯状電極部の一方側端部に掛かる単位幅当たりの張力ＴＷ(m)との関係を示すグラフである。 比較例１，２に係り、帯状電極板の捲回数ｍと、帯状電極板全体に掛ける張力Ｔ(m)との関係を示すグラフである。 比較例１，２に係り、帯状電極板の捲回数ｍと、帯状電極部の一方側端部に掛かる単位幅当たりの張力ＴＷ(m)との関係を示すグラフである。 巻き取られた帯状電極板に生じる「湾曲変形」を示す説明図である。

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ロール状電極板１の斜視図を、図２にこのロール状電極板１をなす帯状電極板１０の斜視図を示す。なお、以下では、帯状電極板１０の長手方向ＥＨ、幅方向ＦＨ及び厚み方向ＧＨを、図２及び図１に示す方向と定めて説明する。本実施形態のロール状電極板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用いられる。具体的には、このロール状電極板１をなす帯状電極板１０は、電池の電極体を製造するのに用いられる帯状正極板である。

ロール状電極板１は、長手方向ＥＨの寸法（長さ）が４０００ｍの帯状電極板１０を、ロール状に捲回数ｍ＝３５００回、捲回したものである。帯状電極板１０は、長手方向ＥＨに延びる帯状でアルミニウム箔からなる集電箔１３を有する。この集電箔１３の第１主面１３ｃのうち、幅方向ＦＨの一方側ＦＨ１でかつ長手方向ＥＨに延びる領域上には、第１活物質層１５が帯状に形成されている。また、集電箔１３の反対側の第２主面１３ｄのうち、幅方向ＦＨの一方側ＦＨ１でかつ長手方向ＥＨに延びる領域上にも、第２活物質層１６が帯状に形成されている。第１活物質層１５及び第２活物質層１６は、それぞれ、活物質粒子、導電粒子及び結着剤から構成されている。

帯状電極板１０のうち幅方向ＦＨの一方側ＦＨ１の部分は、集電箔１３の厚み方向ＧＨに第１活物質層１５及び第２活物質層１６が存在して長手方向ＥＨに延びる帯状電極部１７である。この帯状電極部１７の幅方向ＦＨの寸法（全体幅Ｗｐ）は、本実施形態ではＷｐ＝１０５ｍｍである。一方、帯状電極板１０のうち幅方向ＦＨの他方側ＦＨ２の端部（帯状電極部１７以外の部位）は、集電箔１３の厚み方向ＧＨに第１活物質層１５及び第２活物質層１６が存在せず、集電箔１３が厚み方向ＧＨに露出する帯状露出部１８である。

帯状電極板１０の帯状電極部１７は、幅方向ＦＨに厚みの勾配がある。具体的には、帯状電極部１７のうち、最も厚い幅方向ＦＨの一方側端部１７ａの厚みｔａは、本実施形態ではｔａ＝１０１μｍであり、帯状電極部１７のうち、最も薄い幅方向ＦＨの他方側端部１７ｂの厚みｔｂは、本実施形態ではｔｂ＝１００μｍである。このため、帯状電極部１７は、幅方向ＦＨに厚み差Δｔ＝ｔａ－ｔｂ＝１０１－１００＝１μｍを有する。

ロール状電極板１は、このような幅方向ＦＨに厚み差Δｔのある帯状電極板１０を多数回（捲回数ｍ＝３５００回）巻き取ったものであるため、幅方向ＦＨに半径差Δｒを有したものとなる。具体的には、半径差Δｒ（ロール状電極板１のうち、厚みの厚い一方側端部１７ａがロール状に積層された部分の半径ｒａと、厚みの薄い他方側端部１７ｂがロール状に積層された部分の半径ｒｂとの半径差）は、Δｒ＝１μｍ×３５００＝３．５ｍｍである。

次いで、上記のロール状電極板１の製造方法について説明する（図３～図８参照）。まず「電極板形成工程Ｓ１」（図３参照）において、帯状電極板１０を形成する。電極板形成工程Ｓ１のうち「第１活物質層形成工程Ｓ１１」において、集電箔１３の第１主面１３ｃ上に第１活物質層１５を形成する。具体的には、活物質粒子、導電粒子や結着剤を分散媒に分散させた活物質ペースト（不図示）を用意する。そして、この活物質ペーストを、２条分の大きさを有する集電箔１３の第１主面１３ｃのうち、幅方向ＦＨの両端部を除いた中央部分に塗布して、第１主面１３ｃ上に帯状の未乾燥活物質層（不図示）を形成する。続いて、この未乾燥活物質層が形成された集電箔１３を乾燥炉内に搬入し、未乾燥活物質層を加熱乾燥させて、２条分の大きさを有する第１活物質層１５を形成する。

続いて、電極板形成工程Ｓ１の「第２活物質層形成工程Ｓ１２」において、第１活物質層１５の形成と同様にして、集電箔１３の第２主面１３ｄ上に、２条分の大きさを有する第２活物質層１６を形成する。なお、活物質ペーストを集電箔１３に塗工する際に、幅方向ＦＨの中央ほど厚みが厚くなる傾向にあるため、第１活物質層１５及び第２活物質層１６は、幅方向ＦＨの中央ほど厚みが厚く形成される傾向にある。

続いて、電極板形成工程Ｓ１の「ロールプレス工程Ｓ１３」において、このプレス前の帯状電極板１０ｘをロールプレスして、第１活物質層１５及び第２活物質層１６の密度をそれぞれ高める。
続いて、電極板形成工程Ｓ１の「スリット加工工程Ｓ１４」において、このプレス後の帯状電極板１０ｙを幅方向ＦＨの中央で長手方向ＥＨに沿って２つに切断（スリット加工）する。かくして、図２に示した帯状電極板１０が２つ（一対）得られる。スリット加工前の帯状電極板１０ｙでは、幅方向ＦＨの中央ほど厚みが厚くなっている。このため、スリット加工後の帯状電極板１０は、前述のように、帯状電極部１７の一方側端部１７ａの厚みｔａが他方側端部１７ｂの厚みｔｂよりも厚くなっている（厚み差Δｔ＝ｔａ－ｔｂ＝１μｍ）。

続いて、「巻取工程Ｓ２」において、一対の帯状電極板１０をそれぞれロール状に巻き取って一対のロール状電極板１を得る。本実施形態では、電極板巻取装置１００（図４参照）を用いて巻取工程Ｓ２を行う。この電極板巻取装置１００は、張力調整部１１０と、張力検知部１２０と、巻取ロール部１３０と、ニップロール１４０と、制御部１５０と、複数の搬送ロール１０５とを備える。

このうち張力調整部１１０は、制御部１５０からの指示により、搬送中の帯状電極板１０全体に掛ける張力Ｔ（Ｎ）の大きさを調整する。この張力調整部１１０は、図４中、上下に移動可能に配置された調整ロール１１１を有する。制御部１５０からの指示を受けて、調整ロール１１１が下方に移動すると、帯状電極板１０全体に掛ける張力Ｔ（Ｎ）が大きくなり、調整ロール１１１が上方に移動すると、帯状電極板１０全体に掛ける張力Ｔ（Ｎ）が小さくなる。
張力検知部１２０は、搬送中の帯状電極板１０全体に掛かっている張力Ｔ（Ｎ）を検知可能に構成されており、検知した張力Ｔ（Ｎ）を制御部１５０に出力する。

巻取ロール部１３０は、帯状電極板１０をロール状に巻き取る巻取ロール１３１を有する。この巻取ロール１３１には、巻取ロール１３１を回転駆動させる駆動モータ（不図示）が連結されており、これにより、巻取ロール１３１は、図４中、時計回りに回転し、帯状電極板１０をロール状に巻き取る。また、巻取ロール部１３０は、巻取ロール１３１で巻き取った帯状電極板１０の捲回数ｍ（回）を検知可能に構成されており、検知した捲回数ｍ（回）を制御部１５０に出力する。

ニップロール１４０は、ロール状に巻き取られた帯状電極板１０に接するように巻取ロール部１３０の近傍に配置されている。このニップロール１４０は、帯状電極板１０を巻き取る際に、既にロール状に巻き取られた帯状電極板１０との間に、エアが侵入するのを抑制して、帯状電極板１０にしわ、たるみ等が生じるのを防止する。

制御部１５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含み、ＲＯＭ等に記憶された所定の制御プログラムによって作動するマイクロコンピュータを有する。この制御部１５０は、張力調整部１１０、張力検知部１２０及び巻取ロール部１３０に接続されている。制御部１５０は、巻取ロール部１３０から入力される帯状電極板１０の捲回数ｍ（回）と、張力検知部１２０から入力される帯状電極板１０に掛かっている張力Ｔ（Ｎ）とから、張力調整部１１０の調整ロール１１１を制御して、帯状電極板１０全体に掛ける張力Ｔ（Ｎ）を調整する。この制御の詳細は後述する。

次に、上記の電極板巻取装置１００を用いて行う「巻取工程Ｓ２」について説明する。この巻取工程Ｓ２では、予め得ておいた、ロール状に巻き取られた帯状電極板１０の捲回数ｍ（回）と、帯状電極部１７の一方側端部１７ａに塑性変形の延びＰＤ（図１１参照）が生じない最大許容張力Ｔｓ(m)（Ｎ）との関係を用いる。具体的には、帯状電極板１０の捲回数ｍ（回）と最大許容張力Ｔｓ(m)（Ｎ）との関係は、本実施形態では、図５中に一点鎖線で示すように、以下の関係式（１）で示される。
Ｔｓ(m)＝－（３７／３５００）×ｍ＋５２．５ ・・・（１）

ここで、この関係式（１）の求め方について説明する。まず予備実験として、上述の帯状電極板１０を用意し、この帯状電極板１０を巻取ロール１３１でロール状に巻き取る際に、感圧紙（不図示）を挟んで、ロール状に巻き取られた帯状電極板１０に掛かる圧力の分布を調査した（図６参照）。

その結果、捲回数ｍ＝１回では、帯状電極部１７の幅方向ＦＨの全体に、本実施形態では、全体幅Ｗｐ＝１０５ｍｍの範囲に圧力が掛かっていた。このため、捲回数ｍ＝１回においては、帯状電極板１０に掛けた張力Ｔ（Ｎ）は、帯状電極部１７の幅方向ＦＨの全体に均一に掛かると考えられる。なお、この張力Ｔ（Ｎ）が掛かる範囲の幅を「有効幅Ｗｙ(m)」ともいう。捲回数ｍ＝１回では、有効幅Ｗｙ(1)＝１０５ｍｍである。

また、捲回数ｍ（回）が多くなるほど、帯状電極部１７のうち圧力の掛かる部分（張力Ｔの掛かる部分）の範囲（有効幅Ｗｙ(m)）が徐々に狭くなり、帯状電極部１７のうち幅方向ＦＨの一方側ＦＨ１に偏って圧力（張力Ｔ）が掛かるようになる。そして、捲回数ｍ＝３５００回では、有効幅Ｗｙ(3500)＝３１ｍｍとなることが判った。
この予備実験の結果から、帯状電極板１０の捲回数ｍ（回）と、帯状電極部１７の有効幅Ｗｙ(m)（ｍｍ）について、以下の関係式（２）が得られた。
Ｗｙ(m)＝－（７４／３５００）×ｍ＋１０５ ・・・（２）

次に、上述の帯状電極板１０を別途用意して「引張試験」を行った。具体的には、帯状電極板１０を長手方向ＥＨに引っ張った後に、長手方向ＥＨに残る変形量（延び量）を、張力Ｔ（Ｎ）を変更して調査した。その結果を図７に示す。なお、図７の横軸は単位幅当たりの張力ＴＷ（Ｎ／ｍｍ）に換算し、縦軸は変形割合Ｓ（％）に換算して示している。図７から明らかなように、単位幅当たりの張力ＴＷが０．５Ｎ／ｍｍ以下では、引張後に帯状電極板１０に延びが残らない。一方、単位幅当たりの張力ＴＷが０．５Ｎ／ｍｍを超えると、単位幅当たりの張力ＴＷ（Ｎ／ｍｍ）が大きいほど、引張後に帯状電極板１０に大きな変形（延び）が残ることが判る。このことから、帯状電極板１０は、単位幅当たりの張力ＴＷが０．５Ｎ／ｍｍ以下では弾性変形し、０．５Ｎ／ｍｍを超えると塑性変形すると考えられる。従って、帯状電極板１０に塑性変形の延びＰＤが生じない単位幅当たりの最大許容張力ＴＷｓは、ＴＷｓ＝０．５Ｎ／ｍｍであると考えられる。

次に、この単位幅当たりの最大許容張力ＴＷｓ＝０．５Ｎ／ｍｍと、前述の帯状電極板１０の捲回数ｍ（回）と有効幅Ｗｙ(m)（ｍｍ）との関係式（２）とから、帯状電極板１０に塑性変形の延びＰＤが生じるのを防止するべく、帯状電極板１０全体に掛けることが可能な最大許容張力Ｔｓ(m)（Ｎ）は、Ｔｓ(m)＝ＴＷｓ×Ｗｙ(m)＝０．５×（－（７４／３５００）×ｍ＋１０５）より求まる。かくして、前述の帯状電極板１０の捲回数ｍ（回）と最大許容張力Ｔｓ(m)（Ｎ）との関係式（１）が得られる（図５中の一点鎖線のグラフ）。

次に、この関係式（１）を用いて、巻取工程Ｓ２において帯状電極板１０に掛ける張力Ｔ(m)（Ｎ）を決定した。図８に示すように、帯状電極板１０に塑性変形の延びＰＤが生じない単位幅当たりの最大許容張力ＴＷｓは、ＴＷｓ＝０．５Ｎ／ｍｍである。そこで本実施形態では、帯状電極部１７のうち、最も張力が掛かり易い一方側端部１７ａに掛かる単位幅当たりの張力ＴＷを、捲回数ｍ（回）に拘わらず、単位幅当たりの最大許容張力ＴＷｓ＝０．５Ｎ／ｍｍよりも小さい、ＴＷ＝０．３５Ｎ／ｍｍとすることとした。
具体的には、この単位幅当たりの張力ＴＷ＝０．３５Ｎ／ｍｍと、関係式（１）とから、巻取工程Ｓ２で帯状電極板１０に掛ける張力Ｔ(m)（Ｎ）の関係式（３）を、Ｔ(m)＝（ＴＷ／ＴＷｓ）×Ｔｓ(m)＝（０．３５／０．５）×（－（３７／３５００）×ｍ＋５２．５）として求めた。また、この関係式（３）のグラフを図５中に実線で示す。
Ｔ(m)＝－（２５．９／３５００）×ｍ＋３６．７５ ・・・（３）

本実施形態の巻取工程Ｓ２では、この関係式（３）により、捲回数ｍ（回）に基づいて、最大許容張力Ｔｓ(m)（Ｎ）よりも小さく、かつ単調減少になる張力Ｔ(m)（Ｎ）を帯状電極板１０に掛けつつ、帯状電極板１０を巻き取る。具体的には、関係式（３）は、電極板巻取装置１００の制御部１５０に記憶されている。制御部１５０は、巻取ロール部１３０から入力される帯状電極板１０の捲回数ｍ（回）と、張力検知部１２０から入力される張力Ｔ（Ｎ）とから、張力調整部１１０を制御して、帯状電極板１０全体に掛かる張力Ｔ(m)（Ｎ）が、関係式（３）が満たすように、張力Ｔ(m)（Ｎ）を調整する。

例えば、捲回数ｍ＝０回では、張力Ｔ(0)＝－（２５．９／３５００）×０＋３６．７５＝３６．７５Ｎを帯状電極板１０に掛けつつ、帯状電極板１０を巻き取る。また、捲回数ｍ＝１０００回では、張力Ｔ(1000)＝－（２５．９／３５００）×１０００＋３６．７５＝２９．３５Ｎを帯状電極板１０に掛けつつ、帯状電極板１０を巻き取る。また、捲回数ｍ＝２０００回では、張力Ｔ(2000)＝－（２５．９／３５００）×２０００＋３６．７５＝２１．９５Ｎを帯状電極板１０に掛けつつ、帯状電極板１０を巻き取る。

かくして、一方側端部１７ａを含む帯状電極部１７のいずれにおいても塑性変形の延びＰＤが生じておらず、湾曲変形が生じていない帯状電極板１０を、捲回数ｍ＝３５００回、ロール状に巻き取った、図１に示すロール状電極板１が得られる。

（比較例１）
次に、比較例１,２について説明する（図９～図１１参照）。実施形態では、巻取工程Ｓ２で帯状電極板１０に掛ける張力Ｔ(m)（Ｎ）を、関係式（３）に従って、捲回数ｍ（回）が多くなるほど小さくした（図５参照）。これに対し、比較例１では、巻取工程Ｓ２で帯状電極板１０に掛ける張力Ｔ(m)（Ｎ）を、図９に実線で示すように、捲回数ｍに拘わらず、一定の張力Ｔ(m)＝３６．７５Ｎとする。このため、捲回数ｍ＝１５００回以上の範囲では、帯状電極板１０に掛ける張力Ｔ(m)が、関係式（１）で示される最大許容張力Ｔｓ(m)を超える。

実施形態では、帯状電極部１７の一方側端部１７ａに掛かる単位幅当たりの張力ＴＷ（図８参照）は、捲回数ｍ（回）に拘わらずＴＷ＝０．３５Ｎ／ｍｍであり、いずれの捲回数ｍにおいても単位幅当たりの最大許容張力ＴＷｓ＝０．５Ｎ／ｍｍよりも小さい。これに対し、この比較例１では、図１０に実線で示すように、捲回数ｍ（回）が多くなるほど、帯状電極部１７の一方側端部１７ａに掛かる単位幅当たりの張力ＴＷ（Ｎ／ｍｍ）が大きくなり、捲回数ｍ＝１５００回以上で単位幅当たりの最大許容張力ＴＷｓ＝０．５Ｎ／ｍｍを超える。

このため、捲回数ｍ＝１５００回以上では、図１１に示すように、帯状電極部１７のうち、単位幅当たりの張力ＴＷが単位幅当たりの最大許容張力ＴＷｓ＝０．５Ｎ／ｍｍを超えた部位（一方側端部１７ａを含む幅方向ＦＨの一方側ＦＨ１の部分）で、塑性変形の延びＰＤが生じる。これにより、帯状電極板１０に幅方向ＦＨに湾曲する湾曲変形が生じる。この湾曲変形は、図７に示した予備実験の結果からも明らかなように、単位幅当たりの張力ＴＷ（Ｎ／ｍｍ）が大きくなるほど大きく変形する。このため、帯状電極板１０のうち、捲回数ｍ＝３５００回目に捲回される部位で最も大きな湾曲変形が生じる。

（比較例２）
次に、比較例２では、巻取工程Ｓ２で帯状電極板１０に掛ける張力Ｔ(m)（Ｎ）を、捲回数ｍ（回）が多くなるほど小さくするが、実施形態に比して張力Ｔ(m)の減少具合を少なくする。具体的には、図９中に二点鎖線で示すように、捲回数ｍ＝２５００回以上の範囲では、帯状電極板１０に掛ける張力Ｔ(m)が、関係式（１）で示される最大許容張力Ｔｓ(m)を超えるように、張力Ｔ(m)を徐々に減少させる。

これにより、比較例２では、図１０に示すように、捲回数ｍ（回）が多くなるほど、帯状電極部１７の一方側端部１７ａに掛かる単位幅当たりの張力ＴＷ（Ｎ／ｍｍ）が大きくなり、捲回数ｍ＝２５００回以上で単位幅当たりの最大許容張力ＴＷｓ＝０．５Ｎ／ｍｍを超える。
このため、捲回数ｍ＝２５００回以上では、帯状電極部１７のうち、単位幅当たりの張力ＴＷが単位幅当たりの最大許容張力ＴＷｓ＝０．５Ｎ／ｍｍを超えた部位（一方側端部１７ａを含む幅方向ＦＨの一方側ＦＨ１の部分）で、塑性変形の延びＰＤが生じて、帯状電極板１０に湾曲変形が生じる。
これら比較例１,２から判るように、帯状電極板１０に掛ける張力Ｔ(m)（Ｎ）を、関係式（１）で示される最大許容張力Ｔｓ(m)（Ｎ）よりも大きくすると、帯状電極板１０に湾曲変形が生じる。このため、湾曲変形を防止するべく、帯状電極板１０に掛ける張力Ｔ(m)（Ｎ）は、関係式（１）で示される最大許容張力Ｔｓ(m)（Ｎ）よりも小さくする必要がある。

以上で説明したように、ロール状電極板１の製造方法では、帯状電極板１０の捲回数ｍ（回）と、帯状電極部１７のうち最も塑性変形の延びＰＤが生じ易い一方側端部１７ａに、塑性変形の延びＰＤが生じない最大許容張力Ｔｓ(m)（Ｎ）との関係式（１）を予め得ておく。そして、巻取工程において、捲回数ｍ（回）に基づいて、帯状電極板１０に最大許容張力Ｔｓ(m)（Ｎ）よりも小さくかつ単調減少になる、関係式（３）で示される張力Ｔ(m)（Ｎ）を掛けつつ、この帯状電極板１０を巻き取る。このように帯状電極板１０の捲回数ｍ（回）に基づいて帯状電極板１０に掛ける張力Ｔ(m)（Ｎ）を調整することにより、帯状電極板１０の巻き始め（捲回数ｍ＝１回）から巻き終わり（捲回数ｍ＝３５００回）に至るまで、帯状電極部１７のうち最も塑性変形の延びＰＤが生じ易い一方側端部１７ａにおいても、塑性変形の延びＰＤが生じるのを防止し、帯状電極板１０に湾曲変形（図１１参照）が生じるのを防止できる。

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、ロール状電極板１をなす帯状電極板１０が帯状正極板である場合を例示したが、帯状電極板１０は帯状負極板でもよい。

１ ロール状電極板
１０ 帯状電極板
１３ 集電箔
１５ 第１活物質層
１６ 第２活物質層
１７ 帯状電極部
１７ａ 一方側端部
１７ｂ 他方側端部
１００ 電極板巻取装置
１１０ 張力調整部
１２０ 張力検知部
１３０ 巻取ロール部
１５０ 制御部
Ｓ１ 電極板形成工程
Ｓ２ 巻取工程
ＥＨ 長手方向
ＦＨ 幅方向
ＦＨ１ （幅方向の）一方側
ＦＨ２ （幅方向の）他方側
ＧＨ 厚み方向
ｔａ （一方側端部の）厚み
ｔｂ （他方側端部の）厚み
ｍ 捲回数
Ｗｐ （帯状電極部の）全体幅
Ｗｙ(m) （帯状電極部のうちの）有効幅
Ｔ(m) （帯状電極板全体に掛かる）張力
Ｔｓ(m) （帯状電極板全体に掛けることができる）最大許容張力
ＴＷ 単位幅当たりの張力
ＴＷｓ 単位幅当たりの最大許容張力
ＰＤ 塑性変形の延び

Claims (2)

1. 帯状の集電箔と、この集電箔上に形成されこの集電箔の長手方向に延びる帯状の活物質層とからなり、
   上記集電箔の厚み方向に上記活物質層が存在して上記長手方向に延びる帯状電極部を有する
   帯状電極板がロール状に巻き取られた
   ロール状電極板の製造方法であって、
   上記帯状電極板を形成する電極板形成工程と、
   上記帯状電極板をロール状に巻き取って上記ロール状電極板を得る巻取工程と、を備え、
   上記帯状電極板は、
   上記帯状電極部の幅方向の一方側端部の厚みｔａが、上記帯状電極部の上記幅方向の他方側端部の厚みｔｂよりも厚くなっており、
   上記巻取工程は、
   予め得ておいた、ロール状に巻き取られた上記帯状電極板の捲回数ｍと、上記帯状電極部の上記一方側端部に塑性変形の延びが生じない最大許容張力Ｔｓ(m)との関係を用い、
   上記捲回数ｍに基づいて、上記最大許容張力Ｔｓ(m)よりも小さく、かつ単調減少になる張力Ｔ(m)を、上記帯状電極板に掛けつつ、上記帯状電極板を巻き取る
   ロール状電極板の製造方法。
2. 請求項１に記載のロール状電極板の製造方法であって、
   前記巻取工程は、
   前記帯状電極部の前記一方側端部に掛かる単位幅当たりの張力ＴＷを、前記捲回数ｍに拘わらず、単位幅当たりの最大許容張力ＴＷｓよりも小さくかつ一定の値とする
   ロール状電極板の製造方法。

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