JP4241289B2

JP4241289B2 - 電極板テープロールの梱包体

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Publication number: JP4241289B2
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Inventors: 聡後石原
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Description

本発明は、電極板テープロールを保管する梱包体に関し、そのテープロールを収納し、梱包する作業の工程を簡便にでき、また、その梱包体で保管する電極板テープロールを使用終了後、梱包体を構成する梱包部材を回収することなく、その部材を使い捨てることができ、電極板が吸湿したり、損傷等したりすることなく、電極性能が低下することを防止した電極板テープロールの梱包体に関する。

近年、電子機器や通信機器の小型化や軽量化が急速に進んでおり、これらの駆動用電源として用いられる二次電池に対しても、小型化及び軽量化が要求されている。このため、従来のアルカリ蓄電池に代わり、高エネルギー密度で高電圧を有するリチウムイオン二次電池に代表される非水電解液二次電池が開発されている。

二次電池の性能に大きく影響を及ぼす正極及び負極電極板に関しては、充放電サイクル寿命を延長させるため、また、高エネルギー密度化のため、電極板を薄膜化することによって電池内に巻き込まれる電極板の面積をより大きくすることが重要視されている。

上記の電極板は、例えば、図１に示すようにアルミニウム箔や銅箔等の集電体上にリチウムイオンの放出を行う活物質層（正極）又は該イオンの吸着を行う活物質層（負極）を形成するとともに、その活物質層の形成されていない部分をパターン状に、端子取り付け部として設けている。

そして、この電極板は、これを図１の点線に沿って、図２に示すように、最終的に組み立てられる電池のサイズに応じた幅のテープ状に断裁される。この電極板テープにおける複数の端子取り付け部の間隔も、最終的に形成される電池のサイズに応じて決定されるが、電池組み立て工程に至るまでは、例えば、約２００〜５００ｍ程度の流れ方向の長さの長尺テープであって、ロール状に巻かれ、例えば、ロール形態の外径が約２０〜４０ｃｍ程度の円盤状の状態で取扱われる。

上記の電極板テープロールは、正極及び負極共に、一定の長さに切断され、電池組み立て工程において、セパレータを介して正極と負極とを、共巻きにして、電池容器に収納されて使用されるが、電極板テープの作製と、この電池組み立て完了までの間に、電極板が吸湿すると電極性能が低下したり、活物質層の膜厚が増加し、一定サイズの電池内部に電極板を収納できなくなるので、吸湿してはならないという厳しい条件がある。また、吸湿だけではなく、電極板が外的な衝突や、ロール形態で立てた状態で保管、輸送した場合、電極板の接地点付近で自重による損傷が生じると、電気的にショートして発熱するなど、問題が生じやすい。この吸湿や損傷の条件をクリヤーするために、従来は広幅で製造した電極板テープを一定の巾で、断裁し、そのテープをロール状に巻いたロール状態で真空乾燥を行い、組み立て工程に至る間は密閉性の良いプラスチック袋等に収納及び搬送され、電池の組み立てはドライルームにおいて行われていた。

また、上記のリチウムイオン電池用電極板に限らず、電気二重層キャパシタ用電極板、燃料電池用電極板等において、図３に示すように長尺状（連続状）の集電体（電極基材）の一方の面に活物質層が設けられた電極板で、巻上げ用コアに連続的に巻き取られた状態で取り扱われる。この電極板は、これを図３の点線に沿って、図４に示すように、最終的に組み立てられる電池のサイズに応じた幅のテープ状に断裁され、集電体の活物質層の設けられた面と反対側に、端子を取り付けて使用される。

上記の方法において、電極板テープロールの収納及び搬送する際に、例えば、特許文献１に示されるように、テープ引き出し口を設けた密閉容器の中に、電極板テープロールを固定し、収納していた。その密閉容器のテープ引き出し口は密閉シールにて密閉され、また電極板テープロールの巻き芯と密閉容器の側板とをボルトの側板止め具により、巻き芯の内径部分とボルトの両者が噛み合うネジ止めにより、固定することが記載されている。
特開平１０−６９８９９号公報しかしながら、上記の密閉容器を使用する際に、ボルトの止め具を巻き芯に対して、巻上げる手間がかかってしまうという問題がある。

尚、上記特許文献１には、ボルトの止め具を回転しないで、巻き芯の内面に押し込む形態でもよいと記載はしているが、上記の密閉容器を使用するような梱包形態では１回使用しただけで、廃棄するものではなく、一度使用した後に、その部材を回収して、再使用することが前提となるような高価な梱包部材であり、海外に電極板テープロールの梱包形態で輸送する場合には、特に包装部材の回収コストも嵩むという問題が多い。また、特許文献１で示される密閉容器に収納された電極板は、その密閉容器に入った状態のまま、電極板のロールが回転して、電極巻き込み装置に接続して使用されるものである。

本発明の目的は、電極板テープロールを保管する梱包体において、そのテープロールを収納し、梱包する作業の工程を簡便にでき、また、その梱包体で保管する電極板テープロールを使用終了後、梱包体を構成する梱包部材を回収することなく、その部材を使い捨てることができ、電極板が吸湿したり、損傷等したりすることなく、電極性能が低下することを防止した電極板テープロールの梱包体を提供することである。

請求項１に記載の発明は上記の課題を解決するもので、巻き芯と、該巻き芯に巻き取られた長尺の電極板テープからなる電極板テープロールの両側面に、巻き芯の内周孔と、クッション材の孔と、フランジの孔の位置が合うように、クッション材を介してフランジを取り付け、各孔に嵌合する円筒部と鍔部からなるコアキャップをフランジ側の孔から円筒部を嵌め込み、さらに少なくとも電極板テープロールがガスを封入して包装され、かつ電極板テープロールが接地しないように、1対のフランジの外形を両方とも電極板テープロールの外形よりも大きくすることで、該一対のフランジが接地して電極板テープロールを懸架して、支持することを特徴とする電極板テープロールの梱包体を要旨とする。

本発明の電極板テープロールの梱包体においては、該テープロールの巻き芯とフランジを固定する際、ネジ止めの巻上げる手間が無く、円筒部と鍔部からなるコアキャップを用いて、該円筒部をフランジ、クッション材、巻き芯の各孔に嵌め込み、電極テープロールの両側面はクッション材、フランジと巻き芯が互いに、密着して固定される。よって、電極テープロール側面が、左右両方の側面ともに、クッション材、フランジで保護される。また、1対のフランジの外形が両方とも、電極板テープロールの外形よりも大きい形状を有し、その一対のフランジが接地することで、電極板テープロールは懸架され、電極板テープロールが接地しない状態で、支持される。さらに、電極板テープロールはガスを封入して包装されているので、電極板が吸湿したり、損傷等したりすることなく、電極性能が低下することを防止できる。また、巻き芯、クッション材、フランジ、コアキャップは、一度使用して、輸送先から回収する必要がなく、それらの梱包部材を廃棄できるものであり、製造コスト、流通コストを含め、トータルコストの低減を図ることができる。

以下、図面を参照しながら本発明について、実施の形態を詳述する。

図５は本発明に係る電極板テープロールの梱包体の分解状態を示す斜視図である。

電極板テープロールの梱包体を構成する各部材として、長尺の電極板テープ２が巻き芯３に巻かれた電極板テープロール１、一対のクッション材４及び７、一対のフランジ５及び８、一対のコアキャップ６及び９がある。電極板テープロール１の側面に、巻き芯３の内周孔１４と、クッション材４の孔１５と、フランジ５の孔１６の位置が合うように、クッション材４を介してフランジ５を取り付け、各孔に嵌合する円筒部１０と鍔部１１からなるコアキャップ６をフランジ５側の孔１６から円筒部１０を嵌め込む。また、電極板テープロール１の他方の側面に、巻き芯３の内周孔１４と、クッション材７の孔１７と、フランジ８の孔１８の位置が合うように、クッション材７を介してフランジ８を取り付け、各孔に嵌合する円筒部１２と鍔部１３からなるコアキャップ９をフランジ８側の孔１８から円筒部１２を嵌め込む。

また、図６は本発明に係る電極板テープロールの梱包体の組立て状態を示す側面図である。図５に示すような電極板テープロールの梱包体を構成する各部材が組み立てられた状態を示すもので、コアキャップ６はフランジ５とクッション材４を、電極板テープロール１の側面に、取り付けるために用いられ、フランジ５の孔１６とクッション材４の孔１５と、巻き芯３の内周孔１４の位置が合うように、コアキャップ６の円筒部１０が各孔１４、１５、１６に嵌合される。同様に、電極板テープロール１の他方の側面には、コアキャップ９がフランジ８とクッション材７を、取り付けるために用いられ、フランジ８の孔１８とクッション材７の孔１７と、巻き芯３の内周孔１４の位置が合うように、コアキャップ９の円筒部１２が各孔１４、１７、１８に嵌合される。コアキャップの円筒部の外周面にテーパの形状を施したり、部分的な突起形状を施したりして、コアキャップ６、９と各孔との嵌合は密着性を高くして、一旦、装着した後には、容易には外れないようにする。

また、図６に示すように、1対のフランジ５、８の外形は両方とも電極板テープロール１の外形よりも大きいため、該一対のフランジ５、８が接地して、電極板テープロール１を懸架して、支持する状態となる。また、電極板テープロール１の外形に対して、一対のクッション材４、７の外形も大きくした方が、電極板テープロールを保護する上で好ましい。さらに、一対のフランジと一対のクッション材との大きさの関係は、両者とも電極板テープロールの外形よりも大きいが、フランジの外形の方をクッション材の外形よりも大きくする、あるいは同一サイズにした方が、袋で包装する際等で作業性が向上し、好ましい。尚、本発明で使用するフランジ、クッション材、コアキャップはそれぞれ、一対で使用され、かつ一対同士は大きさ、材質とも同じものを使用する。それは、各部材を組合せて、梱包体を構成する際の位置合わせで、左右を区別することなく、自由に部材を組み合わせることができ、また部材種類を少なくして、部材供給のコストを低減できるからである。

図７は本発明に係る電極板テープロール梱包体が袋で包装された状態を示す側面図である。電極板テープロールは、その両側面にクッション材を介して、フランジが、コアキャップの円筒部を、各部材の中央に有る孔に通して、電極板テープロールが接地せず、一対のフランジが接地して、電極板テープロールを懸架して、支持した状態において、その全体を覆うように、袋１９で包装されている。その袋１９は、電極板テープロールと、その他の部材を含めて、袋の中に収納し、例えば乾燥した空気（ドライエアー）を袋内に減圧して、送り込み、袋の開口部をヒートシールにより接着して、密閉する。図７ではそのヒートシールの接着部を２０で示した。

以下、電極板テープロールの梱包体を構成する各部材毎に詳述する。
［電極板］
本発明の電極板は、リチウムイオン電池用電極板、電気二重層キャパシタ用電極板、燃料電池用電極板等に適用され、いずれにしても巻き芯に長尺の電極板テープが巻き取られた形態を有する。以下にリチウムイオン電池用電極に関して詳しく述べるが、それに限らず、電気二重層キャパシタの場合は、そのキャパシタが集電体上に活物質層を設けた電極板を、複数枚の条件で積層させた構造であり、その電極板に適用できる。さらに、燃料電池の場合は、集電体に電極反応に必要な触媒、電極活物質等を含む電極触媒層を設けた電極板を使用して構成した構造であり、その電極板に適用できる。このように、長尺状（連続状）の集電体（電極基材）に活物質層が設けられた電極板で、巻上げ用コアに連続的に巻き取られたものであれば、特に限定されない。

電極板は、集電体上にイオンの放出を行う活物質層（正極）又は該イオンの吸着を行う活物質層（負極）を形成し、その活物質層の形成されていない部分をパターン状に、端子取り付け部として設けている。

基体である集電体としては、通常は金属箔が用いられ、正極電極板としてはアルミニウム箔、負極電極板としては銅箔が好ましく用いられる。これら金属箔の厚さは、通常、１０〜５０μｍ程度である。

集電体の一面側又は両面に、少なくとも活物質と結着材とを含有する活物質塗工液を塗布し、塗工膜を乾燥させて活物質層を形成するが、それに先立って集電体と活物質層との密着性を向上させるために、集電体の表面にカップリング剤層を形成してもよい。カップリング剤としては、例えば、シラン系、チタネート系、アルミニウム系等のカップリング剤を使用することができ、これらの中から、金属箔集電体と活物質層との密着性に優れたものを選択して使用する。

活物質には、正極活物質と負極活物質があり、正極活物質としては、例えばＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉＯ₂もしくはＬｉＭｎ₂Ｏ₄等のリチウム酸化物、またはＴｉＳ₂、ＭｎＯ₂、ＭｏＯ₃もしくはＶ₂Ｏ₅等のカルコゲン化合物を例示することができる。これらの正極活物質は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。負極活物質としては、例えば、金属リチウムまたはリチウム合金のようなリチウム含有金属、グラファイト、カーボンブラックまたはアセチレンブラックのような炭素質材料が好んで用いられる。特に、ＬｉＣｏＯ₂またはＬｉＭｎ₂Ｏ₄を正極活物質として用い、炭素質材料を負極活物質として用いることにより、４ボルト程度の高い放電電圧のリチウム系２次電池が得られる。正極活物質および負極活物質は、これらの活物質を活物質層中に均一に分散させるために、１〜１００μｍの範囲の粒径を有し、且つ平均粒径が５〜４０μｍの粉体であるのが好ましい。

結着材（バインダー）は、非水電解液に対して電気化学的に安定であり、電解液中に溶出せず、金属箔からなる集電体上に塗工液を薄く塗布できるよう何らかの溶媒に可溶であることが必要である。結着材としては、例えば、熱可塑性樹脂、より具体的にはポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂、フッ素系樹脂またはポリイミド樹脂等を使用することができる。この際、反応性官能基を導入したアクリレートモノマーまたはオリゴマーを結着材中に混入させることも可能である。そのほかにも、ゴム系の樹脂や、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリレートモノマー、アクリレートオリゴマー或いはそれらの混合物からなる電離放射線硬化性樹脂、上記各種の樹脂の混合物を使用することもできる。

塗工液は、適宜選択した活物質と結着材とを、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トルエン、メチルエチルケトン或いはこれらの混合物のような有機溶媒もしくは水からなる分散媒または溶媒中にいれ、さらに必要に応じて導電材を混合し、ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、ロールミルまたはプラネタリーミキサー等の分散機により混合分散して調製することができる。塗工液全体を１００質量部とした時、その中の活物質と結着材の合計量を約４０〜９０質量部とするのが好ましい。また、活物質と結着材の配合割合は従来と同様でよく、例えば、正極活物質の場合は結着材：活物質＝０．５：０．５〜０．０１：０．９９（質量比）程度とするのが好ましく、負極活物質の場合は結着材：活物質＝０．５：０．５〜０．０１：０．９９（質量比）程度とするのが好ましい。また導電材としては、例えばグラファイト、カーボンブラックまたはアセチレンブラック等の炭素質材料が必要に応じて用いられる。

調整された塗工液は、グラビアコート、グラビアリバースコート、ロールコート、マイヤーバーコート、ブレードコート、ナイフコート、エアーナイフコート、スロットダイコート、スライドダイコート、ディップコート、ダイコート、コンマロールコート、コンマリバースコート等の方法により、基体である集電体上に塗布され、乾燥されて活物質層を形成する。

また、電極板テープロールを巻き取る巻き芯３としては、アルミニウム等の金属性のコアや強靭性、軽量性等の点で、ポリエチレンやポリプロピレン等の成形用樹脂により、加工したものや、紙粉等の発生が少なく、含有水分を少なく制御した紙管等が使用できる。但し、本発明の電極板テープロール梱包体の部材として、ワンウェイで使い捨てることが目的であり、汎用の合成樹脂や、紙管が好ましい。
［クッション材］
クッション材４としては、一般にスポンジ，発泡ウレタン，ガラスウールや発泡ゴム等が使用できる。クッション材は、電極板テープロールとフランジが直接に接することなく、電極板テープロールの側面が摩擦や、衝撃等で損傷しなように保護するものである。また、取り扱いや電極板テープロールと共に梱包された状態で、クッション材から粉等が落下しないようなものを、上記の材料の中から選定することが好ましい。粉等の異物が電極板に付着すると、電極板の性能の劣化につながるからである。

クッション材の大きさは、一対とも同一であることが好ましく、電極板テープロールの側面全体をカバーできるように、電極板テープロール１の側面の外形の大きさと、同等あるいはそれよりも大きくする。またクッション材の形状は、図５で示されるような円形に限らず、電極板テープロール側面全体を覆うものであれば、四角形等、その形状は問わない。
［フランジ］
フランジ５としては、強靭性、軽量性等の点で、ポリエチレンやポリプロピレン等の成形用樹脂により、加工したものが使用できる。特に、平行に配置された一対の熱可塑性樹脂製の薄板の間に複数のリブを介在させたような、住化プラスチック（株）製の商品名サンプライのようなポリプロピレン樹脂の軽量、高剛性である材料を使用することが好ましい。このように樹脂自体が強靭性を有し、かつリブを介して空間（空隙）を設け、さらに使用する熱可塑性樹脂が発泡していることが好ましく、これによりフランジの軽量化をより進めることができる。

フランジの大きさは、一対とも同一であることが好ましく、クッション材を介して電極板テープロールの側面全体をカバーし、また電極板テープロールが接地しないように、1対のフランジの外形を両方とも電極板テープロールの側面の外形よりも大きくすることで、該一対のフランジが接地して電極板テープロールを懸架して、支持するものである。また、フランジの形状は、図５で示されるような正方形に限らず、上記の機能を発揮できれば、長方形、台形等、その形状は限定しない。
［コアキャップ］
コアキャップ６としては、強靭性、軽量性等の点で、ポリエチレンやポリプロピレン等の成形用樹脂により、加工したものが使用できる。

コアキャップは、円筒部と鍔部の主要部から構成され、その円筒部の外周面にテーパの形状を施したり、部分的な突起形状を施したりして、コアキャップとフランジ、クッション材、巻き芯の各孔との嵌合の密着性を高くする必要がある。例えば、図８は、電極板テープ２を巻き取った巻き芯３の円周孔１４にコアキャップ９が嵌合されることを図解的に説明する概略図であり、これを元に説明する。但し、説明を分かりやすくし、また図が複雑にならないように、クッション材とフランジがコアキャップと電極板テープロールとの間に、実際は介在しているが、省略して図示している。

コアキャップ９の円筒部１２の外周面に、図示された横状のリブ２１がその円筒部１２に等間隔で形成され、また円筒部１２に２本のリング状のリブ２２が形成されている。巻き芯３の円周孔１４の径ａと、コアキャップ９の円筒部１２の先端部の直径ｂを比較すると、ａ＞ｂの関係であり、また巻き芯３の円周孔の径ａと、リブ２１と円周方向で相対するリブ２４との距離（外径）は同じであるか、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度、径ａの方が大きいことが好ましい。これにより、円筒部１２の巻き芯３への装着がしやすく、また両者の密着性も良い。

また、コアキャップ９の円筒部１２と鍔部１３とが接する位置に、テーパの形状をもたせ、円筒部１２の根元部分の直径ｃは、巻き芯３の円周孔１４の径ａよりも０．０５〜０．５ｍｍ程度大きくすれば、コアキャップ９と巻き芯３との嵌合が強固となり、一旦、嵌合した後には、容易には外れないようになる。

コアキャップ９の円筒部１２の先端から、横状のリブ２１の先端部にかけて、テーパ２３の形状にして、円筒部１２が巻き芯３の円周孔１４にスムーズに入りやすくするためである。

さらに、リブ２１の先端部にも、テーパ形状をもたせ、リブ２１の巻き芯３の円周孔１４への挿入時の抵抗力を少し低下させることができる。このリブ２１の高さは０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度で形成できる。また、リング状のリブ２２は、巻き芯３の円筒孔１４にコアキャップ９を装着後、取り扱い、輸送中等にコアキャップ９が巻き芯３の円筒孔１４から容易には外れないように、ストッパの機能を発揮できる。但し、コアキャップ９の巻き芯３の円筒孔１４への嵌合させる際の作業を行いやすくするため、リング状のリブ２２の高さは上記のリブ２１の高さよりも低くしておくことが望ましい。
［包装袋］
本発明の電極板テープロール梱包体では、少なくとも電極板テープロールがガスを封入して包装されたものである。その包装で用いられる材料は袋状で、使用する時には、予め所定の大きさで一方の辺は開口にして、残りの三方がシールされた袋を使用することが望ましい。但し、包装袋は三方シール方式に限らず、ピロー方式、ガゼット方式、テトラパック方式、スタンドパウチ方式等を採用することも可能である。

上記の包装袋１９を構成するものは、基材上にアルミニウム等の金属を蒸着した層や金属箔をラミネートし、さらにその上にヒートシール性樹脂層を設けた積層材を使用することが好ましい。これにより、湿気を帯びた外気等に対するガスバリア性に優れたものが得られる。

包装袋の積層材を構成する基材としては、例えば、機械的、物理的、化学的、その他等において優れた性質を有し、特に、強度を有して強靭であり、かつ耐熱性を有する樹脂のフィルムないしシートを使用することができる。具体的には、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアラミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂等の強籾な樹脂の延伸（一軸ないし二軸）または未延伸のフィルムないしシートを挙げることができる。この基材の厚みは、５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍ程度が望ましい。

また、積層材を構成する金属箔や金属蒸着層は、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル等の金属箔を基材とラミネートしたり、アルミニウム、チタン、珪素等の金属やそれらの金属酸化物を用いて、基材上に蒸着層を設けることもできる。上記金属箔や金属蒸着層の厚さは、０．０５μｍ〜１５μｍ程度である。

包装袋の積層材において、上記の基材上に設けた金属箔や金属蒸着層の上に、ヒートシール性樹脂層を設ける。そのヒートシール性樹脂層に用いるヒートシール性樹脂としては、熱によって溶融し相互に融着し得る樹脂を挙げることができる。具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状（線状）低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、メチルペンテンポリマー、ポリブテンポリマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等を使用することができる。ヒートシール性樹脂層は、上述のようなヒートシール性樹脂を塗布して形成してもよく、また、上述のようなヒートシール性樹脂からなるフィルムないしシートをラミネートして形成してもよい。このようなヒートシール性樹脂層の厚みは、５〜３００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍの範囲内で設定することができる。

上記のような積層材からなる包装袋の厚さは、２０〜５００μｍ程度である。

この包装袋の中に、電極板テープロールと、その他の部材も含めて、収納し、例えば減圧条件下の環境で、乾燥した空気（ドライエアー）や、窒素等の不活性ガスを袋内に送り込み、その送り込んだガスにより、袋内をガス置換し、袋の開口部をヒートシール性樹脂層同士を接触、合わせて、加熱し接着させ、密閉する。その包装袋に収納された電極板テープロールは、包装袋内で水分の無いまたは、無視できる程度の非常に少ない水分含有のガスが充填されて、密閉しているので、電極板テープロールの吸湿や、その他経時変化を防止できる。

但し、上記の袋内のガス置換は減圧条件下の環境で行うことが前提ではなく、通常の大気圧条件でその置換するガスが袋内に充満し、袋内に存在していた元の空気を排出することも可能である。減圧条件あるいは真空条件下でガス置換を行えば、ガス置換の置換率が高くなり、吸湿等による経時変化をより高い精度で防止することができる。

上記のガス置換による袋包装とは別で、吸湿性を有した生石灰、シリカゲル等の乾燥剤を包装袋に入れて収納したり、またガス置換による袋包装と上記乾燥剤を使用する方法を併用することができる。この併用による方法では袋内の水分をより減少させられるので、好ましい。

上記のように、包装袋に電極板テープロールがガスを封入され、包装された形態をそのまま、輸送することも可能ではあるが、その袋に包装されたものを、電極板テープロールの１本や、２本以上をダンボールに収めたり、またそのダンボールにテープ掛けしたりして、輸送時の振動や衝撃等に対して、電極板テープロールの品質が劣化しないようにすることが、好ましい。但し、本発明における電極板テープロール梱包体は、ダンボール等の外包装をしたとしても、その保管や輸送時に、電極板テープロールが接地せずに、宙吊りの状態を常に維持しておくことが重要であり、それにより損傷等したりすることなく、電極性能の低下を防止できる。

また、上記において、巻き芯に巻き取られた長尺の電極板テープからなる電極板テープロールの１本に、一対のクッション材と、一対のフランジと、さらに一対のコアキャップを用いて、梱包体を構成することを説明してきたが、例えば、２本以上の電極板テープロールを側面同士をクッション材を介して隣接させ、両端に一対のフランジと、一対のコアキャップを用いて、複数の電極板テープロールを支持、懸架することができる。但し、使用するコアキャップの円筒部は複数の電極板テープロールを支持できるように、長くする必要がある。そして、両端の一対のフランジを含めて、複数の電極板テープロールを一つの包装袋に入れて、収納することができる。

次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳述する。

図５、６に示すような電極板テープロール梱包体を、以下のように作製した。
（電極板テープの作製）
電極板塗工液の材料として、活性炭粉末を８５質量部、導電材を７質量部、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）樹脂を５質量部、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）を３質量部、分散媒体として水を３００質量部の配合比で用い、プラネタリーミキサー（（株）小平製作所製）にて３０分間撹拌混合することにより、スラリー状の活物質を含む塗工液を得た。

上記で得られた塗工液を用い、厚さ２０μｍ及び幅３００ｍｍのエッチングアルミ箔の集電体上にダイコーターを用いて、図３に示すように、塗工液の塗工を行った。その後、１４０℃で１０分間乾燥処理して、エッチングアルミ箔上に塗工膜を形成し、スリッター機にてスリットを行った。この様にして得られた活物質を含む塗工膜を８０℃の真空オーブン中で、４８時間エージングして水分を除去してキャパシタ用の電極板を作製した。但し、この電極板は幅５６ｍｍで長尺の連続したものであり、ポリプロピレン製の巻き芯に巻上げておく。

クッション材として、発泡ウレタンからなる厚さ３ｍｍの図５に示すような円形のもの（中央に孔有り）を一対用意して、フランジとして住化プラスチック（株）製の商品名サンプライのＨＰ５０１２０のポリプロピレン樹脂製の中空構造のシートを、図５に示すように正方形に切断して、かつ中央に孔を開け、一対のシートを用意した。さらに、図５に示すような形状で、ポリプロピレン樹脂により射出成形によりコアキャップを一対用意した。

上記で得られた巻き芯に長尺の電極板テープを巻き取った電極板テープロールの両側面に、巻き芯の内周孔と、上記クッション材の孔と、上記フランジの孔の位置が合うように、クッション材を介してフランジを取り付け、各孔に嵌合する円筒部と鍔部からなる上記コアキャップをフランジ側の孔から円筒部を嵌め込み、さらに一対のクッション材、フランジ、コアキャップと電極板テープロールの全体を、ポリプロピレン樹脂層（５０μｍ）／アルミニウム層（５μｍ）／ポリエチレン樹脂層（５０μｍ）からなる積層材の三方シールタイプの包装袋に収納し、減圧条件下の環境下で、その袋内に乾燥した空気を充分に送り込み、その送り込んだガスにより、袋内をガス置換し、袋の開口部をヒートシール性樹脂層のポリプロピレン樹脂層同士を接触、合わせて、加熱し接着させ、包装袋を密閉した。そして、一対のフランジが接地して、電極板テープロールを懸架して、支持する状態とした。

上記の電極板テープロール梱包体を同様の条件で５ユニット作製し、その５ユニットをフランジ同士が隣接するように並べて、一つのダンボールケースに収納し、最後にそのダンボールケース外側に塩化ビニル製テープでテープ掛けを行った。但し、ダンボールケースに収納された電極板テープロールは接地せずに、宙吊りの状態を常に維持するように、電極板テープロールの保管及び輸送を行った。

輸送先で上記の梱包体を開いて、電極板テープロールを観察したところ、損傷や巻きずれもなく、また電極性能の低下もなかった。さらに、電極板テープを使用後、巻き芯、クッション材、フランジ、コアキャップを主とした梱包部材は回収することなく、輸送先で廃棄できるものであった。

（正極電極板テープの作製）
正極塗工液の材料としては、１〜１００μｍの粒径を持つ平均粒径１０μｍのＬｉＣｏＯ₂粉末を９０質量部、導電材としてグラファイト粉末を５．０質量部、結着剤としてポリフッ化ビニリデン樹脂（ネオフロンＶＤＦ、ＶＰ−８５０ダイキン工業（株）製）を５質量部、Ｎ−メチルピロリドン５０質量部の配合比で用いた。これらの材料のうち、ポリフッ化ビニリデンをＮ−メチルピロリドンにて溶解して、予めワニスを作製し、得られたワニスに他の粉末材料を入れた後、プラネタリーミキサー（（株）小平製作所製）にて３０分間撹拌混合することにより、スラリー状の正極活物質を含む正極塗工液を得た。

上記で得られた正極塗工液を用い、厚さ１５μｍ及び幅３００ｍｍのアルミ箔からなる集電体上にダイコーターにて、図１に示すようなパターンになるように、正極活物質塗工液の塗工を行った。その後、１４０℃で１０分間乾燥処理してアルミ箔上に塗工膜を形成し、更にロールプレス機にて線圧１ｔ／ｃｍでプレスを行った後、スリッター機にてスリットを行った。更に、上記で得られた正極活物質を含む塗工膜を８０℃の真空オーブン中で、４８時間エージングして水分を除去して正極用の電極板を作製した。但し、この電極板は幅５６ｍｍで長尺の連続したものであり、ポリプロピレン製の巻き芯に巻上げておく。

図５、６に示すような電極板テープロール梱包体を、以下のように作製した。
（負極電極板テープの作製）
負極塗工液の材料として、グラファイト粉末を９０質量部、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ネオフロンＶＤＦ、ＶＰ−８５０ダイキン工業（株）製）を１０質量部、分散媒体としてＮ−メチルピロリドンを８０質量部の配合比で用い、正極塗工液を作製した場合と同様の分散機及び分散方法を用いて粉体を分散させ、スラリー状の負極塗工液を得た。

上記で得られた負極塗工液を用い、厚さ１２μｍ及び幅３００ｍｍの圧延銅箔の集電体上にダイコーターを用いて、図１に示すようなパターンになるように、負極塗工液の塗工を行った。その後、１４０℃で１０分間乾燥処理して、銅箔上に塗工膜を形成し、次にロールプレス機にて線圧０．５ｔ／mでロールプレスを行った後スリッター機にてスリットを行った。更に、正極電極板の形成の場合と同様の方法で水分を除去して負極用の電極板を作製した。但し、この電極板は幅５７．５ｍｍで長尺の連続したものであり、ポリプロピレン製の巻き芯に巻上げておく。

上記の電極板テープロールと、実施例２と同様の条件の、一対のクッション材、フランジ、コアキャップを用意し、さらに実施例２で使用した包装袋と同じもので、同様のガス置換と密閉により、包装された梱包体を作製した。そして、一対のフランジが接地して、電極板テープロールを懸架して、支持する状態とした。

上記の電極板テープロール梱包体を同様の条件で５ユニット作製し、実施例２と同様に、その５ユニットをフランジ同士が隣接するように並べて、一つのダンボールケースに収納し、最後にそのダンボールケース外側に塩化ビニル製テープでテープ掛けを行った。但し、ダンボールケースに収納された電極板テープロールは接地せずに、宙吊りの状態を常に維持するように、電極板テープロールの保管及び輸送を行った。

電極板を図解的に説明する概略図である。テープ状に断裁された電極板を図解的に説明する概略図である。電極板を図解的に説明する概略図である。テープ状に断裁された電極板を図解的に説明する概略図である。本発明に係る電極板テープロールの梱包体の分解状態を示す斜視図である。本発明に係る電極板テープロールの梱包体の組立て状態を示す側面図である。本発明に係る電極板テープロール梱包体が袋で包装された状態を示す側面図である。電極板テープを巻き取った巻上げ用コアの円周孔にコアキャップが嵌合されることを図解的に説明する概略図である。

符号の説明

１電極板テープロール
２電極板テープ
３巻き芯
４クッション材
５フランジ
６コアキャップ
７クッション材
８フランジ
９コアキャップ
１０円筒部
１１鍔部
１２円筒部
１３鍔部
１４円周孔（巻き芯）
１５クッション材の孔
１６フランジの孔
１７クッション材の孔
１８フランジの孔
１９包装袋
２０接着部
２１リブ
２２リブ
２３テーパ
２４リブ

Claims

巻き芯と、該巻き芯に巻き取られた長尺の電極板テープからなる電極板テープロールの両側面に、巻き芯の内周孔と、クッション材の孔と、フランジの孔の位置が合うように、クッション材を介してフランジを取り付け、各孔に嵌合する円筒部と鍔部からなるコアキャップをフランジ側の孔から円筒部を嵌め込み、
さらに少なくとも電極板テープロールがガスを封入して包装され、
かつ電極板テープロールが接地しないように、1対のフランジの外形を両方とも電極板テープロールの外形よりも大きくすることで、該一対のフランジが接地して電極板テープロールを懸架して、支持し、
前記コアキャップにはコアキャップの中心軸に平行方向のリブと垂直方向のリブとからなる部分的な突起形状が円筒部の外周面に形成され、該平行方向のリブにはテーパ形状が円筒部の先端部に形成され、該垂直方向のリブの高さは該平行方向のリブの高さよりも低いことを特徴とする電極板テープロールの梱包体。