JP7303837B2 - 圧密化済み帯状電極板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、帯状電極板をロールプレスして圧密化済み帯状電極板を製造する圧密化済み帯状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に用いられる電極板として、帯状の集電箔上に、厚み方向にプレスされ圧密化された圧密化済み活物質層を有する圧密化済み帯状電極板が知られている。更に、このような電極板の中には、図６に示すように、幅方向ＦＨの中央部を、厚み方向ＧＨに圧密化済み活物質層９０５，９０６を有する帯状のプレス後活物質部９１１とし、幅方向ＦＨの両側部を、それぞれ厚み方向ＧＨに圧密化済み活物質層９０５，９０６を有しない帯状のプレス後非活物質部９１２とした圧密化済み帯状電極板９０１がある。

この圧密化済み帯状電極板９０１は、例えば以下の手法により製造する。即ち、まず帯状の集電箔９０３のうち幅方向ＦＨの中央部に、帯状に未乾燥活物質層９０５Ｘ，９０６Ｘを形成し、その後、未乾燥活物質層９０５Ｘ，９０６Ｘを加熱乾燥させて、帯状の活物質層９０５Ｚ，９０６Ｚを形成する。次に、この帯状電極板９０１Ｚを長手方向ＥＨに搬送しつつロールプレスして、活物質層９０５Ｚ，９０６Ｚを厚み方向ＧＨに圧密化し、圧密化済み活物質層９０５，９０６を形成する。かくして、圧密化済み帯状電極板９０１が出来る。なお、関連する従来技術として、例えば特許文献１が挙げられる。

特開２０１７－２２８３４９号公報

しかしながら、上述の帯状電極板９０１Ｚをロールプレスする際、非活物質部９１２Ｚ（プレス後非活物質部９１２）のうち、特に非活物質部９１２Ｚ（プレス後非活物質部９１２）と活物質部９１１Ｚ（プレス後活物質部９１１）との境界近傍に、幅方向ＦＨの内側かつ上流側ＥＵＨから、幅方向ＦＨの外側かつ下流側ＥＤＨに向かって、斜めに延びる斜線状の皺ＳＷが繰り返し生じることがある。

このような斜線状の皺ＳＷが生じる理由は、以下であると考えられる。即ち、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板９０１のうち、プレス後活物質部９１１は長手方向ＥＨに延ばされているのに対し、プレス後非活物質部９１２は、活物質部９１１よりも厚みが薄く殆どプレスされないため、殆ど延ばされていない。このため、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板９０１のうちプレス後活物質部９１１に弛みが生じるので、圧密化済み帯状電極板９０１に下流側ＥＤＨに向けて掛けられた張力は、プレス後活物質部９１１には殆ど掛からず、プレス後非活物質部９１２に掛かる。このようにプレス後非活物質部９１２に下流向きの大きな張力が掛かると、その反力は、プレス後非活物質部９１２のうち、プレス後非活物質部９１２とプレス後活物質部９１１との境界近傍に集中する。このため、この境界近傍に集中する形態に、斜線状の皺ＳＷが生じると考えられる。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、非活物質部（プレス後非活物質部）に皺が生じるのを抑制した圧密化済み帯状電極板を製造できる圧密化済み帯状電極板の製造方法を提供するものである。

まず、帯状の集電箔及び上記集電箔上に上記集電箔の長手方向に延びる帯状の活物質層を備え、上記長手方向に延びる帯状で、上記集電箔の厚み方向に上記活物質層を有する活物質部と、上記長手方向に延びる帯状で、上記活物質部と上記集電箔の幅方向に並び、上記厚み方向に上記活物質層を有せず、上記活物質部よりも厚みの薄い非活物質部と、を有する帯状電極板から、上記活物質層が圧密化された圧密化済み活物質層を備える圧密化済み帯状電極板を形成するロールプレス装置であって、ロール間隙を空けて平行に配置され、上記長手方向に搬送される上記帯状電極板をロールプレスして上記活物質層を圧密化し、上記圧密化済み活物質層を形成する一対のプレスロールと、上記一対のプレスロールよりも上流側に配置され、上記帯状電極板のうち上記非活物質部を上記長手方向に延伸させる非活物質部延伸部と、を備えるロールプレス装置とするのが好ましい。

上述のロールプレス装置では、一対のプレスロールよりも上流側に、上述の非活物質部延伸部を備えており、この非活物質部延伸部により、一対のプレスロールで帯状電極板をロールプレスするのに先立ち、帯状電極板のうち非活物質部を長手方向に延伸させる。これにより、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板では、プレス後活物質部がロールプレスにより長手方向に延ばされているだけでなく、プレス後非活物質部も非活物質部延伸部により長手方向に延ばされている。このため、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板のうちプレス後活物質部に生じる弛みが抑制され、圧密化済み帯状電極板に下流側に向けて掛けられた張力が、プレス後非活物質部だけでなく、プレス後活物質部にも掛かるので、プレス後非活物質部のうち、プレス後非活物質部とプレス後活物質部との境界近傍に大きな反力が集中するのを抑制でき、この境界近傍を中心にプレス後非活物質部に斜線状の皺が生じるのを抑制できる。このように、上述のロールプレス装置を用いれば、非活物質部（プレス後非活物質部）に皺が生じるのを抑制しつつ、活物質部及び非活物質部を有する帯状電極板をロールプレスできる。

なお、「帯状電極板」としては、例えば、前述のように、幅方向の中央に帯状の活物質部が位置し、この活物質部の幅方向の両側にそれぞれ帯状の非活物質部が並んだ形態の帯状電極板が挙げられる。或いは、複数条の帯状の活物質部と複数条の帯状の非活物質部とが交互に幅方向に並んだ形態の帯状電極板も挙げられる。
また、「非活物質部」としては、例えば、集電箔のみからなる非活物質部のほか、集電箔上に、活物質層よりも厚みの薄い保護層が形成された非活物質部などが挙げられる。

更に、上記のロールプレス装置であって、前記非活物質部延伸部は、前記帯状電極板のうち前記非活物質部に圧接し、上記非活物質部を前記長手方向に引っ張って延伸させる延伸ロールを有するロールプレス装置とすると良い。

上述のロールプレス装置では、非活物質部延伸部は、上述の延伸ロールを有する。このため、この非活物質部延伸部によって、帯状電極板のうち非活物質部を長手方向に容易に延伸させることができる。

前述の課題を解決するための本発明の一態様は、帯状の集電箔及び上記集電箔の厚み方向に圧密化された圧密化済み活物質層を備える圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、上記集電箔及び上記集電箔上に上記集電箔の長手方向に延びる帯状の活物質層を備え、上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有する活物質部と、上記長手方向に延びる帯状で、上記活物質部と上記集電箔の幅方向に並び、上記厚み方向に上記活物質層を有せず、上記活物質部よりも厚みの薄い非活物質部と、を有する帯状電極板のうち、上記非活物質部を上記長手方向に延伸させる非活物質部延伸工程と、上記非活物質部延伸工程後の帯状電極板を上記長手方向に搬送しつつロールプレスして上記活物質層を圧密化し、上記圧密化済み活物質層を備える上記圧密化済み帯状電極板を形成するプレス工程と、を備え、上記非活物質部延伸工程で延伸した上記非活物質部の上記長手方向の延伸率ε１（％）と、上記プレス工程で延伸した上記活物質部の上記長手方向の延伸率ε２（％）との延伸率差（ε２－ε１）を、ε２－ε１≦０．３（％）とする圧密化済み帯状電極板の製造方法である。

上述の圧密化済み帯状電極板の製造方法では、プレス工程に先立ち、非活物質部延伸工程において、帯状電極板のうち非活物質部を長手方向に延伸させる。これにより、前述のように、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板では、プレス後活物質部が長手方向に延ばされているだけでなく、プレス後非活物質部も長手方向に延ばされている。このため、圧密化済み帯状電極板に下流側に向けて掛けられた張力が、プレス後非活物質部だけでなく、プレス後活物質部にも掛かるので、プレス後非活物質部のうち、プレス後非活物質部とプレス後活物質部との境界近傍に大きな反力が集中するのを抑制でき、プレス後非活物質部に斜線状の皺が生じるのを抑制できる。このように、上述の製造方法によれば、プレス後非活物質部に皺が生じるのを抑制した圧密化済み帯状電極板を製造できる。

更に、上述の圧密化済み帯状電極板の製造方法では、非活物質部延伸工程で延伸した非活物質部の長手方向の延伸率ε１（％）と、プレス工程で延伸した活物質部の長手方向の延伸率ε２（％）との延伸率差（ε２－ε１）を小さく、具体的にはε２－ε１≦０．３（％）とする。これにより、プレス後非活物質部のうち、プレス後非活物質部とプレス後活物質部との境界近傍に大きな反力が集中するのをより効果的に抑制できるため、プレス後非活物質部に皺が生じるのをより効果的に抑制できる。

なお、「延伸率ε１」は、非活物質部延伸工程前の帯状電極板の非活物質部に、予め長手方向に所定の間隔Ｌ１でケガキ線を入れておき、非活物質部延伸工程後の非活物質部におけるケガキ線の間隔Ｌ２を測定して、延伸率ε１＝（Ｌ２－Ｌ１）／Ｌ１×１００（％）により算出する。
また、「延伸率ε２」は、プレス工程前の帯状電極板の活物質部に、予め長手方向に所定の間隔Ｌ３でケガキ線を入れておき、プレス工程後の活物質部におけるケガキ線の間隔Ｌ４を測定して、延伸率ε２＝（Ｌ４－Ｌ３）／Ｌ３×１００（％）により算出する。

なお、「延伸率ε１」は、非活物質部をなす集電箔が破断するなど、非活物質部に不具合が生じない範囲内で（但し、ε１＞０）、非活物質部の材質や厚みなどを考慮して、その大きさを適宜選択できる。
また、「延伸率ε２」は、活物質部をなす集電箔が破断したり、活物質部をなす活物質層にクラックが生じるなど、活物質部に不具合が生じない範囲内で（但し、ε２＞０）、活物質部の材質や厚みなどを考慮して、その大きさを適宜選択できる。

実施形態に係る圧密化済み帯状電極板の斜視図である。 実施形態に係る圧密化済み帯状電極板の製造方法のフローチャートである。 実施形態に係り、帯状電極板、圧密化済み帯状電極板及びロールプレス装置を側方から見た説明図である。 実施形態に係り、帯状電極板及び非活物質部延伸部の延伸ロールを下流側から見た説明図である。 非活物質部の延伸率ε１と活物質部の延伸率ε２との延伸率差（ε２－ε１）と、非活物質部（プレス後非活物質部）に生じた皺の大きさＳＬとの関係を示すグラフである。 従来技術に係る圧密化済み帯状電極板の斜視図である。

（実施形態）
以下、本発明の第１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圧密化済み帯状電極板１の斜視図を示す。この圧密化済み帯状電極板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、圧密化済み帯状電極板１は、電池を構成する扁平状捲回型或いは積層型の電極体を製造するのに用いられる帯状正極板である。なお、以下では、圧密化済み帯状電極板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。

圧密化済み帯状電極板１は、長手方向ＥＨに延びる帯状で厚み約１３μｍのアルミニウム箔からなる集電箔３を有する。この集電箔３の第１主面３ａのうち、幅方向ＦＨの中央で長手方向ＥＨに延びる領域上には、厚み方向ＧＨにプレスされ圧密化された厚み約６０μｍの第１圧密化済み活物質層５（以下、単に「圧密化済み活物質層５」ともいう）が、長手方向ＥＨに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の中央で長手方向ＥＨに延びる領域上にも、厚み方向ＧＨにプレスされ圧密化された厚み約６０μｍの第２圧密化済み活物質層６（以下、単に「圧密化済み活物質層６」ともいう）が、長手方向ＥＨに帯状に形成されている。一方、集電箔３のうち、幅方向ＦＨの両側部で長手方向ＥＨに延びる部位は、それぞれ、圧密化済み活物質層５，６が存在せず、集電箔３が厚み方向ＧＨに露出している。

圧密化済み活物質層５，６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。本実施形態では、活物質粒子は、リチウム遷移金属複合酸化物粒子、具体的にはリチウムニッケルコバルトマンガン酸化物粒子である。また、導電粒子はアセチレンブラック（ＡＢ）粒子であり、結着剤はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。
この圧密化済み帯状電極板１は、上述のように、集電箔３と、この集電箔３上に形成された帯状の圧密化済み活物質層５，６とからなる。圧密化済み帯状電極板１のうち、幅方向ＦＨの中央部は、厚み方向ＧＨに圧密化済み活物質層５，６を有する帯状のプレス後活物質部１１である。一方、圧密化済み帯状電極板１のうち、幅方向ＦＨの両側部（プレス後活物質部１１の幅方向ＦＨの両側に並ぶ部位）は、それぞれ厚み方向ＧＨに圧密化済み活物質層５，６を有せず、プレス後活物質部１１よりも厚みの薄いプレス後非活物質部１２である。

次いで、圧密化済み帯状電極板１の製造方法について説明する（図２～図４参照）。まず「電極板形成工程Ｓ１」（図２参照）において、ロールプレス前の帯状電極板１Ｚを形成する。この電極板形成工程Ｓ１は、「第１未乾燥層形成工程Ｓ１１」、「第１乾燥工程Ｓ１２」、「第２未乾燥層形成工程Ｓ１３」及び「第２乾燥工程Ｓ１４」をこの順に有する。

まず第１未乾燥層形成工程Ｓ１１において、集電箔３の第１主面３ａ上に帯状に第１未乾燥活物質層５Ｘを形成する。具体的には、活物質粒子（本実施形態ではリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物粒子）、導電粒子（本実施形態ではＡＢ粒子）、結着剤（本実施形態ではＰＶＤＦ）及び分散媒（本実施形態ではＮ－メチルピロリドン（ＮＭＰ））を混合して、活物質ペーストを予め得ておく。この第１未乾燥層形成工程Ｓ１１では、集電箔３を長手方向ＥＨに搬送しながら、塗工ダイ（不図示）により、上記活物質ペーストを集電箔３の第１主面３ａのうち幅方向ＦＨの中央部に吐出して、集電箔３の第１主面３ａ上に帯状に第１未乾燥活物質層５Ｘを連続して形成する。
続いて、第１乾燥工程Ｓ１２において、第１未乾燥層形成工程Ｓ１１で得た帯状電極板を、乾燥装置（不図示）内に搬送し、第１未乾燥活物質層５Ｘに熱風を吹き付け加熱乾燥させて、第１活物質層５Ｚ（以下、単に「活物質層５Ｚ」ともいう）を形成する。

次に、第２未乾燥層形成工程Ｓ１３において、第１未乾燥層形成工程Ｓ１１と同様にして、集電箔３の反対側の第２主面３ｂのうち幅方向ＦＨの中央部にも、帯状に第２未乾燥活物質層６Ｘを形成する。
続いて、第２乾燥工程Ｓ１４において、第１乾燥工程Ｓ１２と同様にして、第２未乾燥層形成工程Ｓ１３で得た帯状電極板のうち、第２未乾燥活物質層６Ｘに熱風を吹き付け加熱乾燥させて、第２活物質層６Ｚ（以下、単に「活物質層６Ｚ」ともいう）を形成する。その後、この帯状電極板１Ｚを巻取装置（不図示）を用いてロール状に巻き取る。
この帯状電極板１Ｚは、集電箔３と活物質層５Ｚ，６Ｚとからなり、帯状電極板１Ｚのうち、幅方向ＦＨの中央部は、厚み方向ＧＨに活物質層５Ｚ，６Ｚを有する帯状の活物質部１１Ｚ、活物質部１１Ｚの幅方向ＦＨの両側に並ぶ両側部は、それぞれ厚み方向ＧＨに活物質層５Ｚ，６Ｚを有しない帯状の非活物質部１２Ｚとなっている。

次に、「非活物質部延伸工程Ｓ２」（図２参照）において、帯状電極板１Ｚのうち非活物質部１２Ｚを長手方向ＥＨに延伸させる。なお、この非活物質部延伸工程Ｓ２と後述するプレス工程Ｓ３は、ロールプレス装置１００（図３及び図４参照）を用いて連続して行う。

まずロールプレス装置１００について説明する。このロールプレス装置１００は、ロール間隙ＫＡを空けて平行に配置された第１プレスロール１１０及び第２プレスロール１２０と、これら第１プレスロール１１０と第２プレスロール１２０よりも上流側ＥＵＨ（図３中、左方）に配置された非活物質部延伸部１３０とを備える。更に、ロールプレス装置１００は、ロール状に巻き取られたロールプレス前の帯状電極板１Ｚを巻き出して長手方向ＥＨに搬送する巻出装置（不図示）と、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板１をロール状に巻き取る巻取装置（不図示）とを備える。

第１プレスロール１１０及び第２プレスロール１２０は、いずれもロール表面１１０ｍ，１２０ｍがステンレスからなる。第１プレスロール１１０及び第２プレスロール１２０には、それぞれモータ（不図示）が連結されており、第１プレスロール１１０は図３中、反時計回りに、第２プレスロール１２０は図３中、時計回りに回転可能に構成されている。

一方、非活物質部延伸部１３０は、帯状電極板１Ｚのうち非活物質部１２Ｚを長手方向ＥＨに延伸させる。この非活物質部延伸部１３０は、延伸ロール１３１と、延伸ロール１３１よりも上流側ＥＵＨ（図３中、左方）、かつ、図３中、下方に配置された張力付与ロール１３７を含む張力付与部１３５とを有する。
具体的には、延伸ロール１３１（図４も参照）は、幅方向ＦＨの中央に位置するロール中央部１３２と、ロール中央部１３２の幅方向ＦＨの両側にそれぞれ位置し、ロール中央部１３２よりも径大でロール表面１３３ｍがステンレスからなるロール両側部１３３とを有する金属ロールであり、かつ、帯状電極板１Ｚの搬送に伴って回転する従動ロールである。

この延伸ロール１３１は、搬送される帯状電極板１Ｚの図３中、下方に位置して、下方から帯状電極板１Ｚに抱き角を持って接触する。本実施形態では、巻出装置（不図示）から巻き出した帯状電極板１Ｚを、第１活物質層５Ｚを図３及び図４中、上方に向け、第２活物質層６Ｚを図３及び図４中、下方に向けて長手方向ＥＨに搬送する。このため、延伸ロール１３１のロール中央部１３２は、帯状電極板１Ｚのうち活物質部１１Ｚの第２活物質層６Ｚに隙間を空けて対向する。一方、ロール両側部１３３のロール表面１３３ｍは、それぞれ帯状電極板１Ｚのうち非活物質部１２Ｚをなす集電箔３の第２主面３ｂに圧接する。

また、張力付与部１３５は、円柱状の張力付与ロール１３７を有しており、この張力付与ロール１３７が、搬送される帯状電極板１Ｚに図３中、上方から接触し、帯状電極板１Ｚを下方に押さえ付けることにより、帯状電極板１Ｚに長手方向ＥＨに掛かる張力を変更可能に構成されている。これにより、延伸ロール１３１のロール両側部１３３にそれぞれ接触する帯状電極板１Ｚの非活物質部１２Ｚに長手方向ＥＨに張力が掛かり、この張力の大きさに応じて非活物質部１２Ｚが長手方向ＥＨに引っ張られ延ばされる。

非活物質部延伸工程Ｓ２では、巻取装置（不図示）から長手方向ＥＨに搬送された帯状電極板１Ｚは、非活物質部延伸部１３０の張力付与部１３５によって下方に押さえ付けられ、帯状電極板１Ｚに長手方向ＥＨに掛かる張力が大きくなる。そして、延伸ロール１３１のロール両側部１３３にそれぞれ接触する帯状電極板１Ｚの非活物質部１２Ｚに長手方向ＥＨに大きな張力が掛かり、これにより非活物質部１２Ｚが長手方向ＥＨに引っ張られ延ばされる。本実施形態では、張力付与部１３５を調整して、非活物質部延伸工程Ｓ２で延伸する非活物質部１２Ｚの長手方向ＥＨの延伸率ε１を、ε１＝０．８５％とした。なお、この延ばされた非活物質部を「非活物質部１２Ｙ」、非活物質部１２Ｙを有する帯状電極板を「帯状電極板１Ｙ」ともいう。

続いて、「プレス工程Ｓ３」（図２参照）において、上述のロールプレス装置１００（図３及び図４参照）を用いて、非活物質部１２Ｙが延ばされた帯状電極板１Ｙを、長手方向ＥＨに搬送しつつロールプレスして、活物質層５Ｚ，６Ｚをそれぞれ厚み方向ＧＨに圧密化し、圧密化済み活物質層５，６を備える圧密化済み帯状電極板１を形成する。

プレス工程Ｓ３では、非活物質部延伸部１３０から長手方向ＥＨに搬送された帯状電極板１Ｚは、第１プレスロール１１０と第２プレスロール１２０とによってロールプレスされ、活物質層５Ｚ，６Ｚが厚み方向ＧＨに圧密化されて、圧密化済み活物質層５，６を備える圧密化済み帯状電極板１が連続して作製される。その後、この圧密化済み帯状電極板１は、巻取装置（不図示）によってロール状に巻き取られる。

このプレス工程Ｓ３では、帯状電極板１Ｙのうち、活物質部１１Ｚは長手方向ＥＨに延ばされるのに対し、非活物質部１２Ｚは、厚みが薄く殆どプレスされないため、殆ど延ばされない。本実施形態では、第１プレスロール１１０及び第２プレスロール１２０による線圧を調整して、プレス工程Ｓ３で延伸する活物質部１１Ｚの長手方向ＥＨの延伸率ε２を、ε２＝０．８６％とした。

但し、非活物質部１２Ｚは、前述の非活物質部延伸工程Ｓ２において予め長手方向ＥＨに延ばされている。このため、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板１では、プレス後活物質部１１が長手方向ＥＨに延ばされているだけでなく、プレス後非活物質部１２も長手方向ＥＨに延ばされている。このため、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板１のうちプレス後活物質部１１に生じる弛みが抑制され、圧密化済み帯状電極板１に下流側ＥＤＨに向けて掛けられた張力が、プレス後非活物質部１２だけでなく、プレス後活物質部１１にも掛かるので、プレス後非活物質部１２のうち、プレス後非活物質部１２とプレス後活物質部１１との境界近傍に大きな反力が集中するのを抑制でき、この境界近傍を中心にプレス後非活物質部１２に斜線状の皺が生じるのを抑制できる。

（実験結果）
次いで、プレス後非活物質部１２をなす集電箔３に生じる皺と、非活物質部の延伸率ε１と活物質部の延伸率ε２との延伸率差（ε２－ε１）との関係を検証するために行った実験結果について説明する（表１及び図５参照）。
表１に示すように、実験例１～１１に係る圧密化済み帯状電極板１を作製し、プレス後非活物質部１２をなす集電箔３に生じた皺の大きさＳＬ（ｍｍ）について調査した。具体的には、前述の実施形態と同様に電極板形成工程Ｓ１、非活物質部延伸工程Ｓ２及びプレス工程Ｓ３を行って、圧密化済み帯状電極板１をそれぞれ作製した。但し、表１に示すように、実験例毎に、非活物質部延伸工程Ｓ２で延伸する非活物質部１２Ｚの長手方向ＥＨの延伸率ε１（％）と、プレス工程Ｓ３で延伸する活物質部１１Ｚの長手方向ＥＨの延伸率ε２（％）をそれぞれ調整して、各実験例の圧密化済み帯状電極板１を作製した。

なお前述したように、延伸率ε１は、非活物質部延伸工程Ｓ２で延伸する前の帯状電極板１Ｚの非活物質部１２Ｚに、予め長手方向ＥＨに所定の間隔Ｌ１（各実験例及び実施形態ではＬ１＝１０００ｍｍ）でケガキ線（図示しない）を入れておき、非活物質部延伸工程Ｓ２後の非活物質部１２Ｙにおけるケガキ線の間隔Ｌ２を測定して、延伸率ε１＝（Ｌ２－Ｌ１）／Ｌ１×１００（％）により算出した。
また、延伸率ε２は、プレス工程Ｓ３で延伸する前の帯状電極板１Ｙの活物質部１１Ｚに、予め長手方向ＥＨに所定の間隔Ｌ３（各実験例及び実施形態ではＬ３＝１０００ｍｍ）でケガキ線（図示しない）を入れておき、プレス工程Ｓ３後のプレス後活物質部１１におけるケガキ線の間隔Ｌ４を測定して、延伸率ε２＝（Ｌ４－Ｌ３）／Ｌ３×１００（％）により算出した。

その後、各実験例の圧密化済み帯状電極板１について、プレス後非活物質部１２をなす集電箔３に生じた皺の大きさＳＬ（ｍｍ）をそれぞれ測定した。具体的には、各実検例の圧密化済み帯状電極板１を静電吸着ステージの上に載せて静電吸着させ、プレス後非活物質部１２の幅方向ＦＨの内側（プレス後活物質部１１との境界）から幅方向ＦＨに測定した際の皺の最大長さを、皺の大きさＳＬ（ｍｍ）とした。延伸率差（ε２－ε１）と、プレス後非活物質部１２をなす集電箔３に生じた皺の大きさＳＬ（ｍｍ）との関係を、図５のグラフに示す。

図５から明らかなように、延伸率差（ε２－ε１）が大きすぎると、具体的には０．３％を超えると、大きな皺がプレス後非活物質部１２に生じる。一方、延伸率差（ε２－ε１）を小さくし、ε２－ε１≦０．３（％）の範囲内とすれば、プレス後非活物質部１２に殆ど皺が生じないことが判る。従って、ε２－ε１≦０．３（％）を満たすように、非活物質部延伸工程Ｓ２における非活物質部１２Ｚの延伸率ε１と、プレス工程Ｓ３における活物質部１１Ｚの延伸率ε２（％）を調整して、圧密化済み帯状電極板１を製造するのが好ましいことが判る。

以上で説明したように、ロールプレス装置１００及びこれを用いた圧密化済み帯状電極板１の製造方法では、プレス工程Ｓ３に先立ち、非活物質部延伸工程Ｓ２において、ロールプレス装置１００の非活物質部延伸部１３０により、帯状電極板１Ｚのうち非活物質部１２Ｚを長手方向ＥＨに延伸させる。これにより、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板１では、プレス後活物質部１１がロールプレスにより長手方向ＥＨに延ばされているだけでなく、プレス後非活物質部１２も非活物質部延伸部１３０により長手方向ＥＨに延ばされている。このため、ロールプレス後の圧密化済み帯状電極板１のうちプレス後活物質部１１に生じる弛みが抑制され、圧密化済み帯状電極板１に下流側ＥＤＨに向けて掛けられた張力が、プレス後非活物質部１２だけでなく、プレス後活物質部１１にも掛かるので、プレス後非活物質部１２のうち、プレス後非活物質部１２とプレス後活物質部１１との境界近傍に大きな反力が集中するのを抑制でき、この境界近傍を中心にプレス後非活物質部１２に斜線状の皺が生じるのを抑制できる。

更に、ロールプレス装置１００は、延伸ロール１３１を有する非活物質部延伸部１３０を備える。このため、この非活物質部延伸部１３０によって、帯状電極板１Ｚのうち非活物質部１２Ｚを長手方向ＥＨに容易に延伸させることができる。

また、圧密化済み帯状電極板１の製造方法では、非活物質部延伸工程Ｓ２で延伸した非活物質部１２Ｚの延伸率ε１（％）と、プレス工程Ｓ３で延伸した活物質部１１Ｚの延伸率ε２（％）との延伸率差（ε２－ε１）を小さく、具体的にはε２－ε１≦０．３（％）としている。これにより、非活物質部１２Ｚ（プレス後非活物質部１２）に皺が生じるのをより効果的に抑制できる。

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、圧密化済み帯状電極板１が正極板である場合に本発明を適用したが、圧密化済み帯状電極板１が負極板である場合に本発明を適用することもできる。

また、実施形態では、非活物質部延伸部１３０の延伸ロール１３１によって、帯状電極板１Ｚの非活物質部１２Ｚを長手方向ＥＨに圧延させたが、これに限られない。
例えば、帯状電極板１Ｚの非活物質部１２Ｚにそれぞれ接触する一対の段付プレスロールによって、非活物質部１２Ｚをロールプレスして、非活物質部１２Ｚを長手方向ＥＨに圧延させてもよい。
或いは、帯状電極板１Ｚの非活物質部１２Ｚを長手方向ＥＨに引っ張りながら非活物質部１２Ｚを加熱することによって、非活物質部１２Ｚを長手方向ＥＨに圧延させてもよい。

１ 圧密化済み帯状電極板
１Ｚ （電極板形成工程で形成された）帯状電極板
１Ｙ （非活物質部延伸工程を行った）帯状電極板
３ 集電箔
５ 第１圧密化済み活物質層
５Ｚ 第１活物質層
６ 第２圧密化済み活物質層
６Ｚ 第２活物質層
１１ プレス後活物質部
１１Ｚ 活物質部
１２ プレス後非活物質部
１２Ｚ 非活物質部
１２Ｙ （非活物質部延伸工程を行って延ばされた）非活物質部
１００ ロールプレス装置
１１０ 第１プレスロール
１２０ 第２プレスロール
１３０ 非活物質部延伸部
ＥＨ 長手方向
ＥＵＨ 上流側
ＥＤＨ 下流側
ＦＨ 幅方向
ＧＨ 厚み方向
ＫＡ ロール間隙
ε１ （非活物質部の長手方向の）延伸率
ε２ （活物質部の長手方向の）延伸率
Ｓ１ 電極板形成工程
Ｓ２ 非活物質部延伸工程
Ｓ３ プレス工程

Claims (1)

1. 帯状の集電箔及び上記集電箔の厚み方向に圧密化された圧密化済み活物質層を備える圧密化済み帯状電極板の製造方法であって、
   上記集電箔及び上記集電箔上に上記集電箔の長手方向に延びる帯状の活物質層を備え、
   上記長手方向に延びる帯状で、上記厚み方向に上記活物質層を有する活物質部と、
   上記長手方向に延びる帯状で、上記活物質部と上記集電箔の幅方向に並び、上記厚み方向に上記活物質層を有せず、上記活物質部よりも厚みの薄い非活物質部と、を有する
   帯状電極板のうち、上記非活物質部を上記長手方向に延伸させる非活物質部延伸工程と、
   上記非活物質部延伸工程後の帯状電極板を上記長手方向に搬送しつつロールプレスして上記活物質層を圧密化し、上記圧密化済み活物質層を備える上記圧密化済み帯状電極板を形成するプレス工程と、を備え、
   上記非活物質部延伸工程で延伸した上記非活物質部の上記長手方向の延伸率ε１（％）と、上記プレス工程で延伸した上記活物質部の上記長手方向の延伸率ε２（％）との延伸率差（ε２－ε１）を、ε２－ε１≦０．３（％）とする
   圧密化済み帯状電極板の製造方法。

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