WO2022270604A1 - 電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法 - Google Patents

電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法 Download PDF

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WO2022270604A1
WO2022270604A1 PCT/JP2022/025201 JP2022025201W WO2022270604A1 WO 2022270604 A1 WO2022270604 A1 WO 2022270604A1 JP 2022025201 W JP2022025201 W JP 2022025201W WO 2022270604 A1 WO2022270604 A1 WO 2022270604A1
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active material
separator
current collector
roller
manufacturing apparatus
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PCT/JP2022/025201
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英明 堀江
健一郎 榎
勇輔 中嶋
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Ａｐｂ株式会社
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery electrode manufacturing apparatus and a battery electrode manufacturing method.
  • Lithium-ion batteries are high-capacity secondary batteries that have been used in a variety of applications in recent years.
  • a lithium ion battery is constructed by using a plurality of single cells in which current collector layers, active material layers and separators are laminated.
  • Such single cells can be manufactured in single wafers, as described, for example, in US Pat.
  • Patent Literature 2 a current collector, an active material, and a separator are laminated and surface-pressed to individually manufacture battery electrodes in a single cell.
  • a single-wafer method generally takes time and cannot be said to be highly efficient in terms of manufacturing efficiency.
  • an active material layer can be efficiently formed in a battery electrode by continuously supplying an active material to a strip-shaped base film (such as a current collector) and continuously roll-pressing these. can be considered.
  • the active material When compressing the active material by roll pressing, the active material may adhere to the surface of the roller for roll pressing. If the active material adheres to the roller surface during compression, there is concern that the surface of the formed active material layer may become uneven, or the amount of active material in the battery electrode may become unstable.
  • An object of the present invention is to provide a battery electrode manufacturing apparatus and a battery electrode manufacturing method capable of improving the manufacturing efficiency and quality of battery electrodes.
  • a battery electrode manufacturing apparatus provides an active material layered on a belt-shaped base film, in which an active material is placed in a chamber whose interior is evacuated below atmospheric pressure in a conveying direction. and a compression unit for compressing the active material supplied to the base film through the film.
  • the manufacturing efficiency and quality of battery electrodes can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a single cell of a battery manufactured using the battery electrode manufacturing apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the same battery electrode manufacturing apparatus.
  • FIG. 3 is a perspective view of the same battery electrode manufacturing apparatus.
  • FIG. 4 is a perspective view of the battery electrode manufacturing apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a separator impregnated with the electrolytic solution of the second embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the battery electrode manufacturing apparatus of the third embodiment.
  • FIG. 7 is a view showing a compressing device included in the battery electrode manufacturing apparatus of the third embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing the reinforcing sheet of the third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a single cell of a battery manufactured using the battery electrode manufacturing apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the same battery electrode manufacturing apparatus.
  • FIG. 3 is a perspective view of the same
  • FIG. 9 is a diagram showing a compressing device and a high-precision compressing device included in the battery electrode manufacturing apparatus of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of the battery electrode manufacturing apparatus of the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a synthesizing device in the battery electrode manufacturing apparatus of the fourth embodiment.
  • Lithium ion batteries are assembled batteries that are modularized by combining a plurality of lithium ion single cells (also referred to as single cells or battery cells), or battery packs that are made by combining multiple such assembled batteries and adjusting the voltage and capacity. used in the form.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a single cell 10.
  • the single cell 10 has a positive electrode 20 a and a negative electrode 20 b as two electrodes (battery electrodes) and a separator 30 .
  • the separator 30 is arranged between the positive electrode 20a and the negative electrode 20b.
  • the plurality of unit cells 10 are stacked with the positive electrode 20a and the negative electrode 20b directed in the same direction.
  • the separator 30 holds an electrolyte. Thereby, the separator 30 functions as an electrolyte layer.
  • the separator 30 is arranged between the electrode active material layers 22 of the positive electrode 20a and the negative electrode 20b to prevent them from coming into contact with each other. Thereby, the separator 30 functions as a partition wall between the positive electrode 20a and the negative electrode 20b.
  • the electrolyte retained in the separator 30 includes, for example, an electrolytic solution or a gel polymer electrolyte. High lithium ion conductivity is ensured by using these electrolytes.
  • Examples of the form of the separator include porous sheet separators and non-woven fabric separators made of a polymer or fiber that absorbs and retains the electrolyte.
  • the positive electrode 20a and the negative electrode 20b each have a current collector 21, an electrode active material layer 22, and a frame 35.
  • the electrode active material layer 22 and the current collector 21 are arranged in this order from the separator 30 side.
  • the frame 35 is frame-shaped (annular).
  • the frame 35 surrounds the electrode active material layer 22 .
  • the frame 35 of the positive electrode 20a and the frame 35 of the negative electrode 20b are welded together and integrated. In the following description, when distinguishing between the electrode active material layers 22 of the positive electrode 20a and the negative electrode 20b, they are referred to as a positive electrode active material layer 22a and a negative electrode active material layer 22b, respectively.
  • positive electrode current collector As the positive electrode current collector that constitutes the positive electrode current collector layer 21a, a known current collector used in a lithium-ion single battery can be used. A resin current collector (such as the resin current collector described in JP-A-2012-150905 and WO 2015/005116) can be used.
  • the positive electrode collector constituting the positive electrode collector layer 21a is preferably a resin collector from the viewpoint of battery characteristics and the like.
  • Metal current collectors include, for example, copper, aluminum, titanium, nickel, tantalum, niobium, hafnium, zirconium, zinc, tungsten, bismuth, antimony, alloys containing one or more of these metals, and the group consisting of stainless alloys. and one or more metal materials selected from These metal materials may be used in the form of thin plates, metal foils, or the like.
  • a metal current collector formed by forming the above metal material on the surface of a base material other than the above metal material by sputtering, electrodeposition, coating, or the like may be used.
  • the resin current collector preferably contains a conductive filler and a matrix resin.
  • the matrix resin include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP) and the like, but are not particularly limited.
  • the conductive filler is not particularly limited as long as it is selected from materials having conductivity.
  • the conductive filler may be a conductive fiber having a fibrous shape.
  • the resin current collector may contain other components (dispersant, cross-linking accelerator, cross-linking agent, colorant, ultraviolet absorber, plasticizer, etc.) in addition to the matrix resin and the conductive filler. Also, a plurality of resin current collectors may be laminated and used, or a resin current collector and a metal foil may be laminated and used.
  • the thickness of the positive electrode current collector layer 21a is not particularly limited, it is preferably 5 to 150 ⁇ m.
  • the total thickness after lamination is preferably 5 to 150 ⁇ m.
  • the positive electrode current collector layer 21a can be obtained, for example, by molding a conductive resin composition obtained by melt-kneading a matrix resin, a conductive filler, and a dispersing agent for a filler used if necessary into a film by a known method. can be done.
  • the positive electrode active material layer 22a is preferably a non-bound mixture containing a positive electrode active material.
  • the non-bound body means that the position of the positive electrode active material is not fixed in the positive electrode active material layer, and the positive electrode active materials and the positive electrode active materials and the positive electrode active material and the current collector are irreversibly means not fixed.
  • the positive electrode active material layer 22a is a non-bound body, the positive electrode active materials are not irreversibly fixed to each other. Even when stress is applied to the material layer 22a, the positive electrode active material moves, which is preferable because the destruction of the positive electrode active material layer 22a can be prevented.
  • the positive electrode active material layer 22a which is a non-binder, can be obtained by a method such as changing the positive electrode active material layer 22a into a positive electrode active material layer 22a containing a positive electrode active material and an electrolytic solution but not containing a binder. can.
  • the binder means an agent that cannot reversibly fix the positive electrode active materials together and the positive electrode active material and the current collector, and includes starch, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxyl
  • Known solvent-drying type binders for lithium ion batteries such as methylcellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, styrene-butadiene rubber, polyethylene and polypropylene can be used. These binders are used by dissolving or dispersing them in a solvent, and by volatilizing and distilling off the solvent, the surface solidifies without exhibiting stickiness. cannot be reversibly fixed.
  • Examples of the positive electrode active material include, but are not particularly limited to, a composite oxide of lithium and a transition metal, a composite oxide containing two transition metal elements, and a composite oxide containing three or more metal elements. .
  • the positive electrode active material may be a coated positive electrode active material in which at least part of the surface is coated with a coating material containing a polymer compound. When the positive electrode active material is covered with the coating material, the volume change of the positive electrode is moderated, and the expansion of the positive electrode can be suppressed.
  • those described as active material coating resins in JP-A-2017-054703 and WO 2015/005117 can be preferably used.
  • the covering material may contain a conductive agent.
  • the conductive agent the same conductive filler as contained in the positive electrode current collector layer 21a can be preferably used.
  • the positive electrode active material layer 22a may contain an adhesive resin.
  • an adhesive resin for example, a non-aqueous secondary battery active material coating resin described in JP-A-2017-054703 is mixed with a small amount of an organic solvent to adjust its glass transition temperature to room temperature or lower. Also, those described as adhesives in JP-A-10-255805 can be preferably used.
  • adhesive resin is a resin that does not solidify even if the solvent component is volatilized and dried, and has adhesiveness (the property of adhering by applying a slight pressure without using water, solvent, heat, etc.) means
  • a solution-drying type electrode binder used as a binder is one that dries and solidifies by volatilizing a solvent component, thereby firmly adhering and fixing active materials to each other. Therefore, the binder (solution-drying type electrode binder) and the adhesive resin described above are different materials.
  • the positive electrode active material layer 22a may contain an electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent.
  • electrolyte those used in known electrolytic solutions can be used.
  • non-aqueous solvent those used in known electrolytic solutions (eg, phosphate esters, nitrile compounds, mixtures thereof, etc.) can be used.
  • a mixture of ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) or a mixture of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) can be used.
  • the positive electrode active material layer 22a may contain a conductive aid.
  • a conductive aid a conductive material similar to the conductive filler contained in the positive electrode current collector layer 21a can be preferably used.
  • the thickness of the positive electrode active material layer 22a is not particularly limited, it is preferably 150 to 600 ⁇ m, more preferably 200 to 450 ⁇ m, from the viewpoint of battery performance.
  • the negative electrode current collector layer 21b is preferably a resin current collector from the viewpoint of battery characteristics and the like. Although the thickness of the negative electrode current collector layer 21b is not particularly limited, it is preferably 5 to 150 ⁇ m.
  • the negative electrode active material layer 22b is preferably a non-bonded mixture containing a negative electrode active material.
  • the reason why the negative electrode active material layer is preferably a non-binder and the reason why the positive electrode active material layer 22a is preferably a non-binder is the method for obtaining the negative electrode active material layer 22b which is a non-binder. , and the method for obtaining the positive electrode active material layer 22a which is a non-binder.
  • the negative electrode active material for example, a carbon-based material, a silicon-based material, a mixture thereof, or the like can be used, but is not particularly limited.
  • the negative electrode active material may be a coated negative electrode active material in which at least part of the surface is coated with a coating material containing a polymer compound. When the periphery of the negative electrode active material is covered with the coating material, the volume change of the negative electrode is moderated, and the expansion of the negative electrode can be suppressed.
  • the same coating material as that constituting the coated positive electrode active material can be suitably used.
  • the negative electrode active material layer 22b contains an electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent.
  • an electrolytic solution similar to the electrolytic solution contained in the positive electrode active material layer 22a can be suitably used.
  • the negative electrode active material layer 22b may contain a conductive aid.
  • a conductive aid a conductive material similar to the conductive filler contained in the positive electrode active material layer 22a can be preferably used.
  • the negative electrode active material layer 22b may contain an adhesive resin.
  • the adhesive resin the same adhesive resin as an optional component of the positive electrode active material layer 22a can be preferably used.
  • the thickness of the negative electrode active material layer 22b is not particularly limited, it is preferably 150 to 600 ⁇ m, more preferably 200 to 450 ⁇ m, from the viewpoint of battery performance.
  • the electrolyte retained in the separator 30 includes, for example, an electrolytic solution or a gel polymer electrolyte. By using these electrolytes, the separator 30 ensures high lithium ion conductivity. Examples of the form of the separator 30 include, but are not particularly limited to, polyethylene or polypropylene porous films.
  • the material for the frame 35 is not particularly limited as long as it is a material that is durable against the electrolytic solution.
  • a polymer material is preferable, and a thermosetting polymer material is more preferable.
  • a material for forming the frame 35 any material having insulating properties, sealing properties (liquid-tightness), heat resistance under the battery operating temperature, and the like may be used, and a resin material is preferably employed.
  • examples of the frame 35 include epoxy-based resins, polyolefin-based resins, polyurethane-based resins, and polyvinylidene fluoride resins. preferable.
  • a manufacturing apparatus and a method for manufacturing a battery electrode (hereinafter abbreviated as a manufacturing method) of this embodiment will be described.
  • the positive electrode 20a and the negative electrode 20b are first manufactured.
  • the method of manufacturing the positive electrode 20 a and the method of manufacturing the negative electrode 20 b mainly differ in the electrode active material contained in the electrode active material layer 22 .
  • a method for manufacturing the electrode 20 a method for manufacturing the positive electrode 20a and the negative electrode 20b will be collectively described.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the manufacturing apparatus 1000.
  • the manufacturing apparatus 1000 includes a chamber 1100 , a frame supply device 1200 , an active material supply device 1300 , a separator supply device 1400 , rollers 1500 and a separator recovery device 1600 .
  • the separator supply device 1400 is an example of a separator supply section and an example of a film supply section.
  • Roller 1500 is an example of a compression section.
  • the chamber 1100 is a room whose interior can be kept under a pressure lower than atmospheric pressure.
  • the pressure inside the chamber 1100 is reduced below atmospheric pressure by a decompression pump (not shown).
  • the standard atmospheric pressure is approximately 1013 hPa (approximately 10 5 Pa).
  • a current collector roll 21R is arranged outside the chamber 1100, and a strip-shaped current collector 21B pulled out from the current collector roll 21R is transported into the chamber 1100 through a slit.
  • the current collector 21B is the one before the current collector 21 is cut into a predetermined shape.
  • the current collector 21B is transported along the transport direction D.
  • the current collector 21B is transported at a predetermined speed by a transport device such as a belt conveyor.
  • the direction in which the current collector 21B is conveyed will be described as the downstream side D1, and the opposite direction as the upstream side D2.
  • the external space of the chamber 1100 in which the current collector roll 21R is arranged may be at normal pressure, or may be evacuated by a chamber different from the chamber 1100 .
  • the frame supply device 1200 supplies the frame 35 to the conveyed current collector 21B.
  • FIG. 2 shows the case where the frame supply device 1200 is arranged inside the chamber 1100
  • the frame supply device 1200 may be arranged outside the chamber 1100 .
  • the frame supply device 1200 has a robot arm and places the prefabricated frame 35 at a predetermined position on the transported current collector 21B. After placing the frame 35 on the current collector 21B, the current collector 21B and the frame 35 may be compressed by a roll press different from the roller 1500 so as to sandwich the current collector 21B and the frame 35 .
  • the method for manufacturing the frame 35 is not particularly limited.
  • the frame 35 can be formed into a predetermined shape by cutting a sheet or block made of a predetermined material such as a polymeric material.
  • the frame 35 is obtained by punching out a material sheet made of a predetermined material.
  • the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by a method using a frame mold such as injection molding.
  • a frame mold such as injection molding.
  • a mold having an internal space of a predetermined shape is prepared in advance, and the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by performing injection molding on the mold.
  • the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by ejecting or applying a predetermined material onto the base material.
  • the frame 35 can be formed into a predetermined shape by a dispenser. That is, the frame 35 can be formed by discharging a predetermined amount of a predetermined material from a nozzle onto the substrate under the control of the dispenser.
  • the frame 35 can be formed by applying a predetermined material in a predetermined shape onto the base material using a coater such as a screen printer.
  • the frame body 35 can be formed by discharging or applying a predetermined material onto the base material in a predetermined shape using a dispenser, a coater, or the like, and peeling it off from the base material after drying. can be done.
  • the frame body 35 is formed by discharging or applying a predetermined material such as a two-liquid curing resin or a UV curing resin onto the base material using a dispenser, a coater, or the like so as to form a predetermined shape, and peeling off from the base material after curing. It can be formed by letting
  • the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by various methods.
  • the frame 35 may be formed into a predetermined shape by assembling sheets or blocks made of a predetermined material so as to have a predetermined shape.
  • the frame body 35 may be formed into a predetermined shape by arranging a sheet made of a predetermined material in the longitudinal direction of the base material and ejecting or applying the material in the vertical direction.
  • the frame 35 can be manufactured by any type of 3D printer.
  • the previously manufactured frame 35 is described as being placed on the current collector 21B, but the embodiment is not limited to this.
  • the frame 35 may be manufactured on the current collector 21B.
  • the current collector 21B is used as a base material, and a predetermined material is discharged or applied in a predetermined shape onto the current collector 21B using a dispenser, a coater, or the like, thereby forming the frame 35 on the current collector 21B. can be formed.
  • the active material supply device 1300 supplies the active material 22c onto the current collector 21B transported within the chamber 1100, as shown in FIG.
  • the active material 22c means a plurality of electrode granulated particles containing an electrode active material and a conductive aid.
  • the active material supply device 1300 includes a hopper that holds the active material inside and a shutter that opens and closes the opening of the hopper.
  • the active material supply device 1300 can supply a desired amount of the active material 22c to a desired position in the transport direction D on the transported current collector 21B by opening and closing the shutter.
  • the current collector layer 21 shown in FIG. 1 is formed by dividing the strip-shaped current collector 21B into predetermined units.
  • the active material supply device 1300 supplies the active material 22c to the current collector layer 21 (that is, the current collector 21B) before being divided, thereby forming a member including the current collector layer 21 and the active material 22c. manufactures a member sheet in which a plurality of
  • the separator supply device 1400 supplies the separator 30 to the member sheet. Specifically, the separator supply device 1400 supplies the separator 30 to the active material 22c laminated on the current collector 21B.
  • the separator supply device 1400 is composed of a separator roll 30R and a driving mechanism for pulling out the separator sheet 30B from the separator roll 30R.
  • the separator supply device 1400 superimposes the separator sheet 30B on the active material 22c conveyed along the conveying direction D at a predetermined speed while conveying the separator sheet 30B at the same predetermined speed.
  • the separator supply device 1400 includes a roller as a drive mechanism positioned above the conveyed member sheet, and the roller presses the separator sheet 30B against the member sheet while conveying the separator sheet 30B at a predetermined speed. , the separator 30 can be supplied to the active material 22c.
  • the roller 1500 forms the active material layer 22 shown in FIG. 1 by compressing the active material 22c supplied onto the current collector 21B. Specifically, the rollers 1500 sandwich and compress the member sheet and the separator 30 with the active material 22c sandwiched between the current collector layer 21 and the separator 30 . That is, the roller 1500 compresses the active material 22c with the separator 30 interposed therebetween. As a result, a member comprising one of the electrodes 20 and the separator 30 of the unit cell 10 shown in FIG. 1 is manufactured.
  • the separator recovery device 1600 recovers the surplus portion of the separator sheet 30B. That is, the entire separator sheet 30B is not used as the separator 30, and there are cases where portions such as the ends of the separator sheet 30B are not cut out as the separator 30. FIG. The separator recovery device 1600 recovers such surplus portions. Note that the manufacturing apparatus 1000 may not include the separator recovery apparatus 1600 if no surplus portion is generated.
  • the manufacturing apparatus 1000 can continuously manufacture members of the single cell 10 including the current collector layer 21, the active material layer 22, the separator 30 and the frame 35. In other words, the manufacturing apparatus 1000 can continuously manufacture the electrodes 20 in a state of being overlapped with the separators 30 . Further, as shown in FIG. 2, in the manufacturing apparatus 1000, the compression of the active material 22c is performed by sandwiching the separator 30 between the roller 1500 and the active material 22c. Therefore, the manufacturing apparatus 1000 can prevent the active material 22c from adhering to the roller 1500. FIG. That is, the manufacturing apparatus 1000 prevents the surface of the active material layer 22 formed by compressing the active material 22c from becoming uneven and the amount of the active material 22c contained in the electrode 20 from becoming unstable. be able to. Thus, the manufacturing apparatus 1000 can improve manufacturing efficiency and quality of the electrode 20 .
  • manufacturing apparatus 1000 may further perform various post-treatments.
  • manufacturing apparatus 1000 includes post-processing apparatus 1700 shown in FIG.
  • Post-processing device 1700 is an example of a post-processing section.
  • a heat sealing device 1701 and a shaping and cutting device 1702 are exemplified as the post-processing device 1700.
  • the heat sealing device 1701 heat seals the separator 30 to the frame 35 .
  • the shaping and cutting device 1702 cuts out the separator 30 from the conveyed separator sheet 30B.
  • the heat-sealing device 1701 heats and presses the edges of the portion of the transported separator sheet 30B to be cut out as the separator 30 to adhere it to the frame 35 .
  • the shaping and cutting device 1702 cuts out the separator 30 from the separator sheet 30B. More specifically, the shaping and cutting device 1702 cuts the outside of the portion of the separator sheet 30B that has been adhered to the frame 35 by the heat sealing device 1701, thereby separating the separator sheet 30B from the portion adhered to the frame 35. A separator 30 can be cut out.
  • the post-treatment device 1700 may perform post-treatment while moving in the transport direction in synchronization with the movement of the active material 22c and the separator 30 transported in the transport direction D. That is, the manufacturing apparatus 1000 performs post-processing by moving the heat-sealing device 1701 and the shaping/cutting device 1702 to fix their relative positions with respect to the separator 30 without stopping transportation for post-processing. may Thereby, the manufacturing apparatus 1000 can further improve the manufacturing efficiency of the electrode 20 .
  • the manufacturing apparatus 1000 can perform various post-treatments over a sufficient period of time to further improve the quality of the electrode 20 .
  • a surplus portion remains like a ladder.
  • the separator collecting device 1600 can wind up and collect the ladder-shaped surplus portion. That is, the manufacturing apparatus 1000 cuts out the separator sheet 30B so that both ends of the separator sheet 30B are left, so that the surplus portion becomes continuous and can be easily collected.
  • the separator 30 in the single cell 10 holds, for example, an electrolytic solution as an electrolyte.
  • an electrolytic solution is injected into the separator 30 after each step shown in FIGS. 2 and 3, for example.
  • a manufacturing apparatus 1000 according to the second embodiment has the same configuration as the manufacturing apparatus 1000 described in the first embodiment.
  • the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3 are assigned to the points explained in the first embodiment, and the explanation is omitted.
  • the active material 22c described above contains an electrolytic solution.
  • the rollers 1500 sandwich and compress the current collector 21B, the active material 22c, and the separator 30, thereby allowing the electrolyte contained in the active material 22c to permeate the separator 30 from the active material 22c.
  • the active material 22c carries an electrolytic solution in a polymer.
  • each particle of the active material 22c can be provided with a resin layer. That is, the active material 22c may be a coated active material in which at least part of the surface is coated with a coating material containing a polymer compound.
  • the resin layer can support the electrolytic solution.
  • the active material 22c and the electrolytic solution may simply be mixed without providing a resin layer on each particle of the active material 22c. That is, the active material supply device 1300 may supply a slurry obtained by mixing the active material 22c and the electrolytic solution to the strip-shaped current collector 21B.
  • the rollers 1500 sandwich and compress the active material 22c containing the electrolytic solution and the separator 30 .
  • the electrolytic solution permeates into the regions of the separator 30 indicated by broken lines in FIGS. 4 and 5 . That is, the manufacturing apparatus 1000 according to the second embodiment can eliminate the electrolyte injection process.
  • the post-treatment by the post-treatment device 1700 and the recovery of the surplus portion by the separator recovery device 1600 can be executed in the same manner as in the first embodiment.
  • the heat-sealing device 1701 preferably heat-seales a region of the separator 30 outside the region soaked with the electrolytic solution. That is, the electrolyte may be flammable, and unnecessary risk can be avoided by excluding the electrolyte-soaked area from the heat-sealed area.
  • the electrode 20 is manufactured by appropriately cutting out the current collector 21 from the strip-shaped current collector 21B.
  • the unit cell 10 is manufactured by stacking a pair of electrodes 20 (that is, the positive electrode 20a and the negative electrode 20b) so as to face each other with the separator 30 interposed therebetween.
  • a member in which the separator 30 and the electrode 20, which is one of the positive electrode 20a and the negative electrode 20b, and the separator 30 are laminated is manufactured by the various steps shown in FIG.
  • the manufacturing method of the other electrode 20 is not particularly limited.
  • a battery is manufactured by stacking a plurality of unit cells 10 in the thickness direction and sealing the plurality of unit cells 10 with an outer package.
  • the manufacturing apparatus 1000 of the embodiment is configured such that the active material 22c laminated on the strip-shaped current collector 21B is transported in the conveying direction D in the chamber 1100 in which the internal pressure is reduced below the atmospheric pressure.
  • a separator supply device 1400 that supplies the separator 30 to the conveyed active material 22c, and a roller 1500 that compresses the active material 22c supplied to the current collector 21B with the separator 30 interposed therebetween.
  • the manufacturing apparatus 1000 can improve the manufacturing efficiency and quality of the electrode 20 .
  • the manufacturing apparatus 1000 supplies the active material 22c onto the current collector 21B and compresses the active material 22c in the chamber 1100 whose inside is evacuated below atmospheric pressure. Thereby, the manufacturing apparatus 1000 can make it difficult for air to be included in the active material 22c. Therefore, the manufacturing apparatus 1000 can avoid the formation of irregularities on the surface of the active material layer 22 due to the expansion of air in various processes after the active material 22c is compressed and when the battery is used.
  • the frame supply device 1200 may be arranged downstream D1 of the active material supply device 1300 . That is, the frame 35 may be supplied onto the current collector 21B after the active material 22c is supplied onto the current collector 21B. In this case, the frame supply device 1200 supplies the frame 35 onto the current collector 21B so that the active material 22c supplied onto the current collector 21B enters the internal space of the frame 35.
  • the frame 35 can be supplied onto the current collector 21B after the active material 22c is supplied onto the current collector 21B.
  • a mask may be formed on the current collector 21B before the frame 35 is supplied to the current collector 21B, and the frame 35 may be supplied to the position of the mask at an arbitrary timing thereafter.
  • the manufacturing apparatus 1000 may not include the frame supply device 1200 .
  • a battery electrode manufacturing apparatus capable of suppressing adhesion of the active material to the roller and wrinkling of the separator while improving the manufacturing efficiency of the battery electrode will be described.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the manufacturing apparatus 2000.
  • the manufacturing apparatus 2000 includes a chamber 2100 , a frame supply device 2200 , an active material supply device 2300 , a separator supply device 2400 and a compression device 2500 .
  • the separator supply device is an example of a separator supply section and an example of a film supply section.
  • Compression device 2500 is an example of a compression section.
  • the chamber 2100 is a room whose interior can be kept under a pressure lower than atmospheric pressure.
  • the pressure inside the chamber 2100 is reduced below atmospheric pressure by a decompression pump (not shown).
  • the standard atmospheric pressure is approximately 1013 hPa (approximately 10 5 Pa).
  • a current collector roll 21R is arranged outside the chamber 2100, and a strip-shaped current collector 21B pulled out from the current collector roll 21R is transported into the chamber 2100 through a slit.
  • the current collector 21B is the one before the current collector 21 is cut into a predetermined shape.
  • the current collector 21B is transported along the transport direction D.
  • the current collector 21B is transported at a predetermined speed by a transport device such as a belt conveyor.
  • the direction in which the current collector 21B is conveyed will be described as the downstream side D1, and the opposite direction as the upstream side D2.
  • the external space of the chamber 2100 in which the current collector roll 21R is arranged may be at normal pressure, or may be evacuated by a chamber different from the chamber 2100 .
  • the frame supply device 2200 supplies the frame 35 to the conveyed current collector 21B.
  • FIG. 6 shows the case where the frame supply device 2200 is arranged inside the chamber 2100
  • the frame supply device 2200 may be arranged outside the chamber 2100 .
  • the frame body supply device 2200 has a robot arm and places the prefabricated frame body 35 at a predetermined position on the conveyed current collector 21B. After placing the frame 35 on the current collector 21B, the current collector 21B and the frame 35 may be compressed by rollers different from those included in the compression device 2500 so as to sandwich the current collector 21B and the frame 35 .
  • the method for manufacturing the frame 35 is not particularly limited.
  • the frame 35 can be formed into a predetermined shape by cutting a sheet or block made of a predetermined material such as a polymeric material.
  • the frame 35 is obtained by punching out a material sheet made of a predetermined material.
  • the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by a method using a frame mold such as injection molding.
  • a frame mold such as injection molding.
  • a mold having an internal space of a predetermined shape is prepared in advance, and the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by performing injection molding on the mold.
  • the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by ejecting or applying a predetermined material onto the base material.
  • the frame 35 can be formed into a predetermined shape by a dispenser. That is, the frame 35 can be formed by discharging a predetermined amount of a predetermined material from a nozzle onto the substrate under the control of the dispenser.
  • the frame 35 can be formed by applying a predetermined material in a predetermined shape onto the base material using a coater such as a screen printer.
  • the frame body 35 can be formed by discharging or applying a predetermined material onto the base material in a predetermined shape using a dispenser, a coater, or the like, and peeling it off from the base material after drying. can be done.
  • the frame body 35 is formed by discharging or applying a predetermined material such as a two-liquid curing resin or a UV curing resin onto the base material using a dispenser, a coater, or the like so as to form a predetermined shape, and peeling off from the base material after curing. It can be formed by letting
  • the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by various methods.
  • the frame 35 may be formed into a predetermined shape by assembling sheets or blocks made of a predetermined material so as to have a predetermined shape.
  • the frame body 35 may be formed into a predetermined shape by arranging a sheet made of a predetermined material in the longitudinal direction of the base material and ejecting or applying the material in the vertical direction.
  • the frame 35 can be manufactured by any type of 3D printer.
  • the prefabricated frame 35 is described as being placed on the current collector 21B, but the embodiment is not limited to this.
  • the frame 35 may be manufactured on the current collector 21B.
  • the current collector 21B is used as a base material, and a predetermined material is discharged or applied in a predetermined shape onto the current collector 21B using a dispenser, a coater, or the like, thereby forming the frame 35 on the current collector 21B. can be formed.
  • the active material supply device 2300 supplies the active material 22c onto the current collector 21B transported within the chamber 2100, as shown in FIG.
  • the active material 22c means a plurality of electrode granulated particles containing an electrode active material and a conductive aid.
  • the active material supply device 2300 includes a hopper that holds the active material inside and a shutter that opens and closes the opening of the hopper.
  • the active material supply device 2300 can supply a desired amount of the active material 22c to a desired position in the transport direction D on the transported current collector 21B by opening and closing the shutter.
  • the current collector layer 21 shown in FIG. 1 is formed by dividing the strip-shaped current collector 21B into predetermined units.
  • the active material supply device 2300 supplies the active material 22c to the current collector layer 21 (that is, the current collector 21B) before being divided, thereby forming a member including the current collector layer 21 and the active material 22c. manufactures a member sheet in which a plurality of
  • the separator supply device 2400 supplies the separator 30 to the member sheet. Specifically, the separator supply device 2400 supplies the separator 30 by stacking the strip-shaped separator sheet 30B on the active material 22c laminated on the current collector 21B while conveying it in the conveying direction D. do.
  • the separator supply device 2400 is composed of a separator roll 30R and a driving mechanism for pulling out the separator sheet 30B from the separator roll 30R.
  • the separator supply device 2400 superimposes the separator sheet 30B on the member sheet conveyed along the conveying direction D at a predetermined speed while conveying the separator sheet 30B at the same predetermined speed.
  • the separator supply device 2400 includes a roller as a driving mechanism positioned above the conveyed member sheet, and the roller presses the separator sheet 30B against the member sheet while conveying the separator sheet 30B at a predetermined speed.
  • the separator 30 can be supplied to the member sheet.
  • a part or all of the rollers included in the compression device 2500, which will be described later, may function as a drive mechanism for conveying the separator sheet 30B at a predetermined speed.
  • the compression device 2500 compresses the active material 22c supplied onto the current collector 21B to form the active material layer 22 shown in FIG.
  • compression device 2500 includes rollers 2522 and rollers 2523 .
  • the compression device 2500 sandwiches and compresses the member sheet and the separator 30 between the rollers 2522 and 2523 in a state in which the active material 22c is sandwiched between the current collector layer 21 and the separator 30, thereby achieving the state shown in FIG.
  • a member consisting of one of the electrodes 20 and the separator 30 of the single cell 10 shown is manufactured.
  • the roller 2522 is an example of a first roller.
  • the roller 2523 is an example of a second roller.
  • the manufacturing apparatus 2000 can continuously manufacture members of the single cell 10 including the current collector layer 21, the active material layer 22, the separator 30 and the frame 35. In other words, the manufacturing apparatus 2000 can continuously manufacture the electrodes 20 in a state of being overlapped with the separators 30 . Further, as shown in FIG. 6, in the manufacturing apparatus 2000, the compression of the active material 22c is performed by sandwiching the separator 30 between the roller 2522 and the active material 22c. Therefore, the manufacturing apparatus 2000 can prevent the active material 22c from adhering to the roller 2522. FIG. That is, the manufacturing apparatus 2000 prevents the surface of the active material layer 22 formed by compressing the active material 22c from becoming uneven and the amount of the active material 22c contained in the electrode 20 from becoming unstable. be able to. In this manner, the manufacturing apparatus 2000 can suppress adhesion of the active material to the roller while improving the manufacturing efficiency of the electrode 20 .
  • the ring-shaped member 2511 is a deformable member made of rubber or the like and driven by rollers 2521 and 2522 . That is, the ring-shaped member 2511 rotates around the rollers 2521 and 2522 using the rotation of the rollers 2521 and 2522 as power. In other words, in FIG. 6, the ring member 2511, the roller 2521 and the roller 2522 form a crawler.
  • the roller 2521 is an example of a third roller located upstream D2 in the transport direction D from the first roller (roller 2522).
  • the separator 30 contacts the ring-shaped member 2511 at the roller 2521 position. That is, the roller 2521 presses the ring-shaped member 2511 against the separator sheet 30B supplied from the separator supply device 2400 to bring it into contact. After that, the separator 30 is conveyed to the position of the roller 2522 and is sandwiched and compressed by the roller 2522 and the roller 2523 together with the ring-shaped member 2511 and the member sheet.
  • the separator 30 is held by the ring-shaped member 2511 in the section from the roller 2521 to the roller 2522.
  • the separator 30 (separator sheet 30B) is generally a thin sheet and is easily wrinkled, but wrinkles are suppressed by being held by the ring-shaped member 2511 before pressing.
  • the separator 30 since the separator 30 generally has a smooth surface, for example, if the separator 30 is directly pressed by the roller 2522, slippage may occur between the roller 2522 and the separator 30, resulting in wrinkles.
  • a flexible material such as rubber for the ring-shaped member 2511 , the separator 30 is suppressed from slipping on the roller 2522 during roll pressing, which in turn suppresses the occurrence of wrinkles.
  • the ring-shaped member 2511 reinforces the separator 30 during roll-pressing, but after the roll-pressing is completed, the ring-shaped member 2511 is separated from the separator 30 and is not included in the product (single cell 10, assembled battery combining them, etc.). No. Therefore, the manufacturing apparatus 2000 can improve the manufacturing efficiency and quality of the battery electrode while suppressing the adhesion of the active material to the roller 2522 and the wrinkling of the separator 30 .
  • members such as the ring-shaped member 2511 need to be replaced periodically because they deteriorate over time. At this time, it is not necessary to replace the rollers 2521 and 2522, and only the ring-shaped member 2511 can be replaced with a new one. That is, if the roller 2522 is made of a flexible material such as rubber in order to prevent the separator 30 from wrinkling, the roller 2522 itself needs to be replaced periodically.
  • the roller 2522 is made of a flexible material such as rubber in order to prevent the separator 30 from wrinkling, the roller 2522 itself needs to be replaced periodically.
  • FIG. 6 by configuring a crawler with a plurality of rotating rollers including a roller 2522 and a ring-shaped member 2511, it is possible to replace only the ring-shaped member 2511, thereby improving the manufacturing apparatus 2000. Maintenance costs can be reduced.
  • roller 2521, roller 2522, and roller 2523 are illustrated as the plurality of rotating rollers included in the compression device 2500.
  • FIG. 1 the embodiment is not limited to this, and various modifications are possible for the arrangement and number of the plurality of rotating rollers included in the compression device 2500.
  • FIG. 1 the embodiment is not limited to this, and various modifications are possible for the arrangement and number of the plurality of rotating rollers included in the compression device 2500.
  • the compression device 2500 may further include a roller 2524, a roller 2525 and a roller 2526 as a plurality of rotating rollers, as shown in FIG.
  • the ring member 2511 is driven by rollers 2521 , 2522 , 2524 , 2525 and 2526 .
  • the rollers 2522 and 2523 move the current collector layer 21 and the active material 22c laminated on the current collector layer 21 in a state where the ring-shaped member 2511 is positioned between the roller 2522 and the separator 30.
  • the containing member sheet and the separator 30 are sandwiched and compressed.
  • the ring-shaped member 2511 may be driven by a single rotating roller.
  • the roller 2521 may be omitted from FIG. 6 and the ring member 2511 may be attached on the circumference of the roller 2522.
  • the separator 30 cannot be held by the ring-shaped member 2511 before pressing (the section from the roller 2521 to the roller 2522). can be suppressed.
  • FIG. 8 shows an example of the reinforcing sheet.
  • FIG. 8 shows the case where the first reinforcing sheet 31 is provided on the lower surface of the separator sheet 30B and the second reinforcing sheet 32 is provided on the upper surface of the separator sheet 30B.
  • FIG. 8 shows a case where the ring-shaped member 2511 is driven by a single rotating roller, the ring-shaped member 2511 may be driven by a plurality of rotating rollers as in FIGS.
  • the first reinforcing sheet 31 and the second reinforcing sheet 32 are, for example, nonwoven fabrics.
  • the first reinforcing sheet 31 is positioned between the separator 30 and the active material 22c.
  • the second reinforcing sheet 32 is positioned between the separator 30 and the ring-shaped member 2511 . That is, the compression device 2500 sandwiches the member sheet and the separator 30 in a state where the active material 22c and the first reinforcing sheet 31 of the member sheet are in contact and the ring-shaped member 2511 and the second reinforcing sheet 32 are in contact. Compress with .
  • the separator 30 becomes strong and less likely to wrinkle. Further, by using nonwoven fabric for the first reinforcing sheet 31, it is expected that the active material 22c of the separator 30 is prevented from slipping. That is, the non-woven fabric has a rough surface and bites into the active material 22c during roll pressing to prevent slippage. Thereby, the occurrence of wrinkles in the separator 30 can be further suppressed.
  • first reinforcing sheet 31 and the second reinforcing sheet 32 have been described as non-woven fabrics, the embodiment is not limited to this.
  • first reinforcing sheet 31 and the second reinforcing sheet 32 may be woven fabric.
  • any material can be selected as long as it can retain the electrolyte and ensure lithium ion conductivity.
  • the separator 30 may be provided with only the first reinforcing sheet 31 .
  • the compression device 2500 sandwiches and compresses the member sheet and the separator 30 in a state where the active material 22c and the first reinforcing sheet 31 of the member sheet are in contact and the ring-shaped member 2511 and the separator 30 are in contact. .
  • FIG. 9 shows a case where the ring-shaped member 2512 is driven by a single rotating roller (roller 2527), the ring-shaped member 2512 is driven by a plurality of rotating rollers, similar to the ring-shaped member 2511 in FIGS. may
  • the rollers 2527 and 2528 shown in FIG. 9 are the current collector layer 21 and the active material 22c laminated on the current collector layer 21 in a state where the ring-shaped member 2512 is positioned between the roller 2527 and the separator 30. and the separator 30 are sandwiched and compressed.
  • the annular member 2512 is provided with unevenness, the surfaces of the separator 30 and the active material 22c are uneven as shown in FIG. 9, and the separator 30 bites into the active material 22c.
  • the manufacturing device 2000 further includes a high-precision compression device 253.
  • the precision compression device 253 is composed of a pair of rollers, a roller 2531 and a roller 2532 .
  • the rollers 2531 and 2532 compress the member sheet and the separator 30 again after being compressed by the compression device 2500 to flatten the separator 30 . That is, in the case shown in FIG. 9, the surfaces of the separator 30 and the active material 22c are uneven due to the compression by the compression device 2500 including the ring-shaped member 2512 having the unevenness.
  • the rollers 2531 and 2532 flatten unevenness on the surfaces of the separator 30 and the active material 22c by performing compression again.
  • wrinkles are formed in the separator 30 when the active material 22c is compressed.
  • the thickness of the active material 22c changes and the position of the separator 30 arranged on the surface of the active material 22c also changes. This change may cause the separator 30 to wrinkle.
  • irregularities are generated on the surfaces of the separator 30 and the active material 22c, and the separator 30 bites into the active material 22c. This suppresses wrinkling of the separator 30 when the active material 22 c is compressed by the rollers 2527 and 2528 .
  • the separator 30 does not normally wrinkle.
  • the separator 30 is cut out from the separator sheet 30B, the separator 30 is heat-sealed to the frame 35, and the current collector layer 21 is cut out from the strip-shaped current collector 21B.
  • An electrode 20 is manufactured.
  • the unit cell 10 is manufactured by stacking a pair of electrodes 20 (that is, the positive electrode 20a and the negative electrode 20b) so as to face each other with the separator 30 interposed therebetween.
  • a member in which the separator 30 and the electrode 20, which is one of the positive electrode 20a and the negative electrode 20b, and the separator 30 are laminated is manufactured by the various steps shown in FIG. By superimposing the other electrode 20 on the member, the unit cell 10 can be manufactured.
  • the manufacturing method of the other electrode 20 is not particularly limited.
  • a battery is manufactured by stacking a plurality of unit cells 10 in the thickness direction and sealing the plurality of unit cells 10 with an outer package.
  • the manufacturing apparatus 2000 of the third embodiment has the active material 22c laminated on the strip-shaped current collector 21B, and is transported in the chamber 2100 in which the internal pressure is reduced below the atmospheric pressure.
  • a separator supply device 2400 that supplies the separator 30, a plurality of rotating rollers, and the plurality of rotating and a compression device 2500 including a ring-shaped member (ring-shaped member 2511 or ring-shaped member 2512) driven by rollers. Further, the compression device 2500 compresses the active material 22c via the separator 30 while the ring-shaped member and the separator 30 are in contact with each other.
  • the manufacturing apparatus 2000 compresses the active material 22c via the separator 30 in a state where the annular member and the separator 30 are in contact with each other in the compressing section.
  • the manufacturing apparatus 2000 can suppress adhesion of the active material to the roller and wrinkling of the separator while improving manufacturing efficiency of the battery electrode.
  • the manufacturing apparatus 2000 supplies the active material 22c onto the current collector 21B and compresses the active material 22c in the chamber 2100 whose interior is evacuated below atmospheric pressure. Thereby, the manufacturing apparatus 2000 can make it difficult for air to be included in the active material 22c. Therefore, the manufacturing apparatus 2000 can avoid the formation of unevenness on the surface of the active material layer 22 due to the expansion of air in various processes after the active material 22c is compressed and when the battery is used.
  • the frame supply device 2200 may be arranged on the downstream side D1 of the active material supply device 2300 . That is, the frame 35 may be supplied onto the current collector 21B after the active material 22c is supplied onto the current collector 21B. In this case, the frame supply device 2200 supplies the frame 35 onto the current collector 21B so that the active material 22c supplied onto the current collector 21B enters the internal space of the frame 35 .
  • the frame 35 can be supplied onto the current collector 21B after the active material 22c is supplied onto the current collector 21B.
  • a mask may be formed on the current collector 21B before the frame 35 is supplied to the current collector 21B, and the frame 35 may be supplied to the position of the mask at an arbitrary timing thereafter.
  • the manufacturing apparatus 2000 may not include the frame supply device 2200 .
  • the separator supply device 1400 and the separator supply device 2400 that supply the separator 30 have been described as examples of the film supply unit that supplies the film to the active material.
  • a release film supply device 400 that supplies a release film 40B will be described as an example of a film supply unit that supplies a film to an active material.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of the manufacturing apparatus 3000.
  • the manufacturing apparatus 3000 includes a chamber 3100 , a frame supply device 3200 , an active material supply device 3300 , a release film supply device 3400 , rollers 3500 and a release film collection device 3600 .
  • the release film supply device is an example of a release film supply unit and an example of a film supply unit.
  • Roller 3500 is an example of a compression section.
  • a base film is the strip
  • the chamber 3100 is a room whose interior can be kept under a pressure lower than atmospheric pressure.
  • the pressure inside the chamber 3100 is reduced below atmospheric pressure by a decompression pump (not shown).
  • the standard atmospheric pressure is approximately 1013 hPa (approximately 10 5 Pa).
  • a current collector roll 21R is arranged outside the chamber 3100, and a strip-shaped current collector 21B pulled out from the current collector roll 21R is transported into the chamber 3100 through a slit.
  • the current collector 21B is the one before the current collector 21 is cut into a predetermined shape.
  • the current collector 21B is transported along the transport direction D.
  • the current collector 21B is transported at a predetermined speed by a transport device such as a belt conveyor.
  • the direction in which the current collector 21B is conveyed will be described as the downstream side D1, and the opposite direction as the upstream side D2.
  • the external space of the chamber 3100 in which the current collector roll 21R is arranged may be at normal pressure, or may be evacuated by a chamber different from the chamber 3100 .
  • the frame supply device 3200 supplies the frame 35 to the conveyed current collector 21B.
  • FIG. 10 shows a case where the frame supply device 3200 is arranged inside the chamber 3100
  • the frame supply device 3200 may be arranged outside the chamber 3100 .
  • the frame supply device 3200 has a robot arm, and places the prefabricated frame 35 at a predetermined position on the transported current collector 21B. After placing the frame 35 on the current collector 21B, the current collector 21B and the frame 35 may be compressed by a roll press different from the roller 3500 so as to sandwich the current collector 21B and the frame 35 .
  • the method for manufacturing the frame 35 is not particularly limited.
  • the frame 35 can be formed into a predetermined shape by cutting a sheet or block made of a predetermined material such as a polymeric material.
  • the frame 35 is obtained by punching out a material sheet made of a predetermined material.
  • the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by a method using a frame mold such as injection molding.
  • a frame mold such as injection molding.
  • a mold having an internal space of a predetermined shape is prepared in advance, and the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by performing injection molding on the mold.
  • the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by ejecting or applying a predetermined material onto the base material.
  • the frame 35 can be formed into a predetermined shape by a dispenser. That is, the frame 35 can be formed by discharging a predetermined amount of a predetermined material from a nozzle onto the substrate under the control of the dispenser.
  • the frame 35 can be formed by applying a predetermined material in a predetermined shape onto the base material using a coater such as a screen printer.
  • the frame body 35 can be formed by discharging or applying a predetermined material onto the base material in a predetermined shape using a dispenser, a coater, or the like, and peeling it off from the base material after drying. can be done.
  • the frame body 35 is formed by discharging or applying a predetermined material such as a two-liquid curing resin or a UV curing resin onto the base material using a dispenser, a coater, or the like so as to form a predetermined shape, and peeling off from the base material after curing. It can be formed by letting
  • the frame body 35 can be formed into a predetermined shape by various methods.
  • the frame 35 may be formed into a predetermined shape by assembling sheets or blocks made of a predetermined material so as to have a predetermined shape.
  • the frame body 35 may be formed into a predetermined shape by arranging a sheet made of a predetermined material in the longitudinal direction of the base material and ejecting or applying the material in the vertical direction.
  • the frame 35 can be manufactured by any type of 3D printer.
  • the prefabricated frame 35 is described as being placed on the current collector 21B, but the embodiment is not limited to this.
  • the frame 35 may be manufactured on the current collector 21B.
  • the current collector 21B is used as a base material, and a predetermined material is discharged or applied in a predetermined shape onto the current collector 21B using a dispenser, a coater, or the like, thereby forming the frame 35 on the current collector 21B. can be formed.
  • the active material supply device 3300 supplies the active material 22c onto the current collector 21B transported within the chamber 3100, as shown in FIG.
  • the active material 22c means a plurality of electrode granulated particles containing an electrode active material and a conductive aid.
  • the active material supply device 3300 includes a hopper that holds the active material inside and a shutter that opens and closes the opening of the hopper.
  • the active material supply device 3300 can supply a desired amount of the active material 22c to a desired position in the transport direction D on the transported current collector 21B by opening and closing the shutter.
  • the current collector layer 21 shown in FIG. 1 is formed by dividing the strip-shaped current collector 21B into predetermined units.
  • the active material supply device 3300 supplies the active material 22c to the current collector layer 21 (that is, the current collector 21B) before being divided, thereby forming a member including the current collector layer 21 and the active material 22c. manufactures a member sheet in which a plurality of
  • the release film supply device 3400 supplies the release film 40B to the member sheet. Specifically, the release film supply device 3400 supplies the release film 40B to the active material 22c laminated on the current collector 21B.
  • the material of the release film 40B is not particularly limited, PET (Polyethylene terephthalate) can be used as an example.
  • a release agent may be applied to the surface of the release film 40B.
  • the release film supply device 3400 is composed of a release film roll 40R obtained by winding a strip-shaped release film 40B into a roll, and a driving mechanism for pulling out the release film from the release film roll 40R.
  • the release film supply device 3400 superimposes the release film 40B on the member sheet transported at a predetermined speed along the transport direction D while transporting the release film 40B at the same predetermined speed. More specifically, the release film supply device 3400 includes a roller as a driving mechanism positioned above the conveyed member sheet, and the roller pushes the release film 40B onto the member sheet while conveying the release film 40B at a predetermined speed. By contacting it, the release film 40B can be supplied to the member sheet.
  • the roller 3500 forms the active material layer 22 shown in FIG. 1 by compressing the active material 22c supplied onto the current collector 21B. Specifically, the rollers 3500 sandwich and compress the member sheet and the release film 40B with the active material 22c sandwiched between the current collector layer 21 and the release film 40B. That is, the roller 3500 compresses the active material 22c through the release film 40B. As a result, one electrode 20 of the single cell 10 shown in FIG. 1 is manufactured.
  • the release film recovery device 3600 separates and recovers the release film 40B compressed by the roller 3500 from the active material 22c.
  • the release film collecting device 3600 can wind up the release film 40B after being compressed by the roller 3500, and manage it in a roll form that is easy to discard or reuse.
  • the manufacturing apparatus 3000 can continuously manufacture one electrode 20 in the unit cell 10. Further, as shown in FIG. 10, in the manufacturing apparatus 3000, the compression of the active material 22c is performed by sandwiching the release film 40B between the roller 3500 and the active material 22c. Therefore, the manufacturing apparatus 3000 can prevent the active material 22c from adhering to the roller 3500. FIG. That is, the manufacturing apparatus 3000 prevents the surface of the active material layer 22 formed by compressing the active material 22c from becoming uneven and the amount of the active material 22c contained in the electrode 20 from becoming unstable. be able to. Thus, the manufacturing apparatus 3000 can improve manufacturing efficiency and quality of the electrode 20 .
  • the electrode 20 is manufactured by appropriately cutting out the current collector layer 21 from the strip-shaped current collector 21B.
  • the unit cell 10 is manufactured by stacking a pair of electrodes 20 (that is, the positive electrode 20a and the negative electrode 20b) so as to face each other with the separator 30 interposed therebetween.
  • one electrode 20 of the positive electrode 20a and the negative electrode 20b is manufactured by various steps shown in FIG.
  • the electrode 20 manufactured by various processes shown in FIG. 10 will be referred to as the first electrode, and the other electrode 20 will be referred to as the second electrode. That is, the current collector layer 21 formed by cutting out the current collector 21B shown in FIG. handle.
  • the manufacturing apparatus 3000 may further include a synthesizing apparatus 3700 for manufacturing the single cell 10 by synthesizing the separator 30 and the second electrode with respect to the first electrode.
  • FIG. 11 shows an example of a synthesizing device 3700. As shown in FIG.
  • the synthesizing device 3700 holds the other electrode member sheet including the current collector layer 21b, the active material layer 22b, and the separator 30.
  • the current collector layer 21b is an example of the other electrode current collector layer corresponding to the second electrode side.
  • the active material layer 22b is an example of the other electrode active material layer corresponding to the second electrode side, which is laminated on the current collector layer 21b.
  • Synthesizer 3700 also holds a member sheet including current collector layer 21a and active material layer 22a. The member sheet is the member sheet after being compressed by the roller 3500 shown in FIG. Then, as shown in FIG.
  • the synthesizer 3700 applies the other electrode member sheet to the active material 22c and the current collector 21B after being compressed by the roller 3500 so that the separator 30 and the active material layer 22a are in contact with each other.
  • the single cell 10 is manufactured by synthesizing the two.
  • the manufacturing method of the other electrode member sheet described above is not particularly limited. Further, the synthesis of the other electrode member sheet may be performed one by one for each unit cell 10, or may be performed continuously before cutting out the current collector layer 21 from the band-shaped current collector 21B, for example. Also, a battery can be manufactured by stacking a plurality of unit cells 10 in the thickness direction and sealing the plurality of unit cells 10 with an outer package.
  • the manufacturing apparatus 3000 of the fourth embodiment has the active material 22c laminated on the strip-shaped current collector 21B, and is transported in the chamber 3100 in which the internal pressure is reduced below the atmospheric pressure.
  • the manufacturing apparatus 3000 can improve manufacturing efficiency and quality of the electrode 20 .
  • the manufacturing apparatus 3000 supplies the active material 22c onto the current collector 21B and compresses the active material 22c in the chamber 3100 whose inside is evacuated below atmospheric pressure. Thereby, the manufacturing apparatus 3000 can make it difficult for air to be included in the active material 22c. Therefore, the manufacturing apparatus 3000 can avoid the formation of irregularities on the surface of the active material layer 22 due to the expansion of air in various processes after the active material 22c is compressed and when the battery is used.
  • the base film is a current collector, but the embodiment is not limited to this.
  • a strip-shaped separator sheet 30B may be used as the base film.
  • the separator 30 manufactured by cutting out from the separator sheet 30B is an example of the base film layer.
  • the manufacturing apparatus 3000 can continuously manufacture a member composed of the separator 30 and the active material layer 22 by performing the compression step with the active material 22c sandwiched between the separator 30 and the release film 40B. can be done. Further, the manufacturing apparatus 3000 can manufacture the single cell 10 by supplying the active material layer 22 of the other electrode and the current collector layers of both electrodes to the member.
  • the frame supply device 3200 may be arranged downstream D1 of the active material supply device 3300 . That is, the frame 35 may be supplied onto the current collector 21B after the active material 22c is supplied onto the current collector 21B. In this case, the frame supply device 3200 supplies the frame 35 onto the current collector 21B so that the active material 22c supplied onto the current collector 21B enters the internal space of the frame 35 .
  • the frame 35 can be supplied onto the current collector 21B after the active material 22c is supplied onto the current collector 21B.
  • a mask may be formed on the current collector 21B before the frame 35 is supplied to the current collector 21B, and the frame 35 may be supplied to the position of the mask at an arbitrary timing thereafter.
  • the manufacturing apparatus 3000 may not include the frame supply device 3200 .

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Abstract

電池用電極製造装置は、帯状の基材フィルムに対して積層された活物質であって、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ内で搬送方向に搬送される活物質に対して、フィルムを供給するフィルム供給部と、前記基材フィルムに供給された前記活物質を、前記フィルムを介して圧縮する圧縮部とを備える。

Description

電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法
　本発明は、電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法に関する。
　リチウムイオン電池は高容量の二次電池であり、近年様々な用途で使用されている。例えば、リチウムイオン電池は、集電体層、活物質層及びセパレータを積層した単セルを複数用いて構成される。このような単セルは、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されているように、枚葉に製造することができる。具体的には、特許文献２に記載のように、集電体や活物質、セパレータを積層し、面プレスすることで、単セルにおける電池用電極を個別に製造することができる。但し、このような枚葉の手法は一般に時間がかかり、製造効率として高いとは言えない。
　製造効率向上の観点から、電池用電極の製造を連続的に行なうことが考えられる。例えば、帯状の基材フィルム（集電体など）に対して活物質を連続的に供給し、これらを連続的にロールプレスすることで、電池用電極の活物質層を効率的に形成することが考えられる。
特許第６６３３８６６号公報 特開２０１９－１８６００３号公報 特開２００１－１７６４８２号公報
　ロールプレスによって活物質を圧縮する場合、ロールプレス用のローラの表面に活物質が付着してしまう場合がある。圧縮時にローラ表面に活物質が付着するとすれば、形成される活物質層の表面が不均一になったり、電池用電極における活物質の量が不安定になったりすることが懸念される。
　本発明は、電池用電極の製造効率及び品質を向上させることができる電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る電池用電極製造装置は、帯状の基材フィルムに対して積層された活物質であって、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ内で搬送方向に搬送される活物質に対して、フィルムを供給するフィルム供給部と、前記基材フィルムに供給された前記活物質を、前記フィルムを介して圧縮する圧縮部とを備える。
　本発明の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法によれば、電池用電極の製造効率及び品質を向上させることができる。
図１は、第１実施形態の電池用電極製造装置を用いて製造される電池の単セルの断面模式図である。 図２は、同電池用電極製造装置の概略図である。 図３は、同電池用電極製造装置の斜視図である。 図４は、第２実施形態の電池用電極製造装置の斜視図である。 図５は、第２実施形態の電解液を染み込ませたセパレータを示す模式図である。 図６は、第３実施形態の電池用電極製造装置の概略図である。 図７は、第３実施形態の電池用電極製造装置に含まれる圧縮装置を示す図である。 図８は、第３実施形態の補強シートを示す図である。 図９は、第３実施形態の電池用電極製造装置に含まれる圧縮装置及び高精度圧縮装置を示す図である。 図１０は、第４実施形態の電池用電極製造装置の概略図である。 図１１は、第４実施形態の電池用電極製造装置における合成装置の一例を示す図である。
（第１実施形態）
　以下、図面を参照して、本発明を適用した第１実施形態について説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、一部を省略して図示している場合がある。
　＜組電池（二次電池）＞
　実施形態の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法は、例えば、リチウムイオン電池の製造に適用される。リチウムイオン電池は、複数のリチウムイオン単電池（単セル又は電池セルとも記載する）を組み合わせてモジュール化した組電池、或いは、このような組電池を複数組み合わせて電圧及び容量を調整した電池パックの形態で使用される。
　＜単セル（電池セル）＞
　図１は、単セル１０の断面模式図である。単セル１０を複数組み合わせることで上記の組電池を作製することが可能である。例えば、単セル１０は、２つの電極（電池用電極）としての正極２０ａ及び負極２０ｂと、セパレータ３０とを有する。
　セパレータ３０は、正極２０ａと負極２０ｂとの間に配置される。組電池において、複数の単セル１０は、正極２０ａと負極２０ｂとを同方向に向けて積層される。
　セパレータ３０には、電解質が保持される。これにより、セパレータ３０は、電解質層として機能する。セパレータ３０は、正極２０ａ及び負極２０ｂの電極活物質層２２の間に配置され、これらが互いに接触することを抑制する。これにより、セパレータ３０は、正極２０ａと負極２０ｂとの間の隔壁として機能する。
　セパレータ３０に保持される電解質としては、例えば、電解液またはゲルポリマー電解質などが挙げられる。これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータの形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータなどを挙げることができる。
　正極２０ａ及び負極２０ｂは、それぞれ、集電体２１と、電極活物質層２２と、枠体３５とを有する。電極活物質層２２と集電体２１とは、セパレータ３０側からこの順に並ぶ。枠体３５は、額縁状（環状）である。枠体３５は、電極活物質層２２の周囲を囲む。正極２０ａの枠体３５と負極２０ｂの枠体３５とは、互いに溶着され一体化されている。以下の説明において、正極２０ａ及び負極２０ｂの電極活物質層２２を互いに区別する場合、これらをそれぞれ正極活物質層２２ａ、負極活物質層２２ｂと呼ぶ。
＜正極集電体の具体例＞
　正極集電体層２１ａを構成する正極集電体としては、公知のリチウムイオン単電池に用いられる集電体を用いることができ、例えば、公知の金属集電体及び導電材料と樹脂とから構成されてなる樹脂集電体（特開２０１２－１５０９０５号公報及び国際公開第２０１５／００５１１６号等に記載の樹脂集電体等）を用いることができる。正極集電体層２１ａを構成する正極集電体は、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。
　金属集電体としては、例えば、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン及びこれらの金属を１種以上含む合金、並びに、ステンレス合金からなる群から選択される一種以上の金属材料が挙げられる。これらの金属材料は、薄板や金属箔等の形態で用いてもよい。また、上記金属材料以外で構成される基材表面にスパッタリング、電着、塗布等の方法により上記金属材料を形成したものを金属集電体として用いてもよい。
　樹脂集電体としては、導電性フィラーとマトリックス樹脂とを含むことが好ましい。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）等が挙げられるが、特に限定されない。また、導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択されれば特に限定されない。導電性フィラーは、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。
　樹脂集電体は、マトリックス樹脂及び導電性フィラーのほかに、その他の成分（分散剤、架橋促進剤、架橋剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤等）を含んでいてもよい。また、複数の樹脂集電体を積層して用いてもよく、樹脂集電体と金属箔とを積層して用いても良い。
　正極集電体層２１ａの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。複数の樹脂集電体を積層して正極集電体層２１ａとして用いる場合には、積層後の全体の厚さが５～１５０μｍであることが好ましい。正極集電体層２１ａは、例えば、マトリックス樹脂、導電性フィラー及び必要により用いるフィラー用分散剤を溶融混練して得られる導電性樹脂組成物を公知の方法でフィルム状に成形することにより得ることができる。
＜正極活物質の具体例＞
　正極活物質層２２ａは、正極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。ここで、非結着体とは、正極活物質層中において正極活物質の位置が固定されておらず、正極活物質同士及び正極活物質同士及び正極活物質と集電体とが不可逆的に固定されていないことを意味する。正極活物質層２２ａが非結着体である場合、正極活物質同士は不可逆的に固定されていないため、正極活物質同士の界面を機械的に破壊することなく分離することができ、正極活物質層２２ａに応力がかかった場合でも正極活物質が移動することで正極活物質層２２ａの破壊を防止することができ好ましい。非結着体である正極活物質層２２ａは、正極活物質層２２ａを、正極活物質と電解液とを含みかつ結着剤を含まない正極活物質層２２ａにする等の方法で得ることができる。なお、本明細書において、結着剤とは、正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない薬剤を意味し、デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン－ブタジエンゴム、ポリエチレン及びポリプロピレン等の公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤等が挙げられる。これらの結着剤は、溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去することで表面が粘着性を示すことなく固体化するので正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない。
　正極活物質としては、例えば、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属元素が２種である複合酸化物、金属元素が３種類以上である複合酸化物等が挙げられるが、特に限定されない。
　正極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆正極活物質であってもよい。正極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、正極の体積変化が緩和され、正極の膨張を抑制することができる。
　被覆材を構成する高分子化合物としては、特開２０１７－０５４７０３号公報及び国際公開第２０１５／００５１１７号等に活物質被覆用樹脂として記載されたものを好適に用いることができる。
　被覆材には、導電剤が含まれていてもよい。導電剤としては、正極集電体層２１ａに含まれる導電性フィラーと同様のものを好適に用いることができる。
　正極活物質層２２ａには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調節したもの、及び、特開平１０－２５５８０５号公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性（水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質）を有する樹脂を意味する。一方、結着剤として用いられる溶液乾燥型の電極用バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。したがって、上述した結着剤（溶液乾燥型の電極バインダー）と粘着性樹脂とは、異なる材料である。
　正極活物質層２２ａには、電解質と非水溶媒を含む電解液が含まれていてもよい。電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用できる。非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの（例えば、リン酸エステル、ニトリル化合物等及びこれらの混合物等）等が使用できる。例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の混合液、又は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合液を用いることができる。
　正極活物質層２２ａには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極集電体層２１ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。
　正極活物質層２２ａの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。
＜負極集電体の具体例＞
　負極集電体層２１ｂを構成する負極集電体としては、正極集電体で記載した構成と同様のものを適宜選択して用いることができ、同様の方法により得ることができる。負極集電体層２１ｂは、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。負極集電体層２１ｂの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。
＜負極活物質の具体例＞
　負極活物質層２２ｂは、負極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。負極活物質層が非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である負極活物質層２２ｂを得る方法等は、正極活物質層２２ａが非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である正極活物質層２２ａを得る方法と同様である。
　負極活物質としては、例えば、炭素系材料、珪素系材料及びこれらの混合物などを用いることができるが、特に限定されない。
　負極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆負極活物質であってもよい。負極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、負極の体積変化が緩和され、負極の膨張を抑制することができる。
　被覆材としては、被覆正極活物質を構成する被覆材と同様のものを好適に用いることができる。
　負極活物質層２２ｂは、電解質と非水溶媒を含む電解液を含有する。電解液の組成は、正極活物質層２２ａに含まれる電解液と同様の電解液を好適に用いることができる。
　負極活物質層２２ｂには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極活物質層２２ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。
　負極活物質層２２ｂには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、正極活物質層２２ａの任意成分である粘着性樹脂と同様のものを好適に用いることができる。
　負極活物質層２２ｂの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。
＜セパレータの具体例＞
　セパレータ３０に保持される電解質としては、例えば、電解液又はゲルポリマー電解質などが挙げられる。セパレータ３０は、これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータ３０の形態としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム等が挙げられるが、特に限定されない。
＜枠体の具体例＞
　枠体３５としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、例えば、高分子材料が好ましく、熱硬化性高分子材料がより好ましい。枠体３５を構成する材料としては、絶縁性、シール性（液密性）、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよく、樹脂材料が好適に採用される。より具体的には、枠体３５としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びポリフッ化ビニリデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。
　＜製造装置及び電池用電極の製造方法＞
　次に、本実施形態の製造装置及び電池用電極の製造方法（以下、製造方法と略して呼ぶ）について説明する。例えば、電池製造装置及び製造方法では、まず正極２０ａ及び負極２０ｂが製造される。正極２０ａの製造方法と負極２０ｂの製造方法とは、主に電極活物質層２２に含まれる電極活物質が異なる。ここでは、電極２０の製造方法として、正極２０ａ及び負極２０ｂの製造方法をまとめて説明する。
　図２は、製造装置１０００の概略図である。例えば、製造装置１０００は、チャンバ１１００、枠体供給装置１２００、活物質供給装置１３００、セパレータ供給装置１４００、ローラ１５００及びセパレータ回収装置１６００を含む。セパレータ供給装置１４００は、セパレータ供給部の一例であり、且つ、フィルム供給部の一例である。ローラ１５００は、圧縮部の一例である。
　チャンバ１１００は、内部を大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋である。チャンバ１１００の内部は、図示しない減圧ポンプにより大気圧よりも減圧される。なお、標準大気圧は、約１０１３ｈＰａ（約１０５Ｐａ）である。
　例えば、チャンバ１１００の外部に集電体ロール２１Ｒが配置され、集電体ロール２１Ｒから引き出された帯状の集電体２１Ｂが、スリットを通してチャンバ１１００の内部に搬送される。なお、集電体２１Ｂは、前記集電体２１が所定の形状に切り出される前のものである。集電体２１Ｂは、搬送方向Ｄに沿って搬送される。例えば、集電体２１Ｂは、ベルトコンベア等の搬送装置によって、所定の速度で搬送される。以下では、集電体２１Ｂが搬送される方向を下流側Ｄ１、その反対方向を上流側Ｄ２として説明する。なお、集電体ロール２１Ｒが配置されるチャンバ１１００の外部空間は、常圧であってもよいし、チャンバ１１００と異なるチャンバによって減圧されていてもよい。
　枠体供給装置１２００は、搬送される集電体２１Ｂに対して枠体３５を供給する。なお、図２では枠体供給装置１２００がチャンバ１１００の内部に配置される場合を示すが、枠体供給装置１２００はチャンバ１１００の外部に配置されてもよい。例えば、枠体供給装置１２００は、ロボットアームを有し、事前に製造された枠体３５を、搬送される集電体２１Ｂ上の所定の位置に配置する。なお、枠体３５を集電体２１Ｂに配置した後、集電体２１Ｂ及び枠体３５を挟み込むように、ローラ１５００と異なるロールプレスで圧縮することとしてもよい。
　なお、枠体３５を製造する方法については特に限定されるものではない。例えば、枠体３５は、高分子材料等の所定の材料から成るシート乃至ブロックに対する切削加工によって、所定の形状に形成することができる。一例を挙げると、枠体３５は、所定の材料から成る素材シートから打ち抜くことで得られる。
　また、例えば、枠体３５は、射出成形等の枠型を用いた手法によって、所定の形状に形成することができる。一例を挙げると、所定の形状の内部空間を有する金型が事前に作製され、当該金型に対する射出成形を行なうことにより、枠体３５を所定の形状に形成することができる。
　また、例えば、枠体３５は、基材上に所定の材料を吐出したり塗布したりすることで、所定の形状に形成することができる。一例を挙げると、枠体３５は、ディスペンサーによって所定の形状に形成することができる。即ち、ディスペンサーによる制御の下、ノズルから基材に対して所定の材料を所定の量だけ吐出させることにより、枠体３５を形成することができる。別の例を挙げると、スクリーン印刷機等のコーターによって、基材上に所定の材料を所定の形状に塗布することで、枠体３５を形成することができる。
　より具体的には、枠体３５は、ディスペンサーやコーター等によって、基材上に、所定の材料を所定の形状となるように吐出又は塗布し、乾燥後に基材から剥離させることで形成することができる。或いは、枠体３５は、ディスペンサーやコーター等によって、基材上に、２液硬化樹脂やＵＶ硬化用樹脂といった所定の材料を所定の形状となるように吐出又は塗布し、硬化後に基材から剥離させることで形成することができる。
　その他、枠体３５は、種々の手法によって所定の形状に形成することが可能である。例えば、所定の形状となるように、所定の材料から成るシート乃至ブロックを組むことによって、枠体３５を所定の形状に形成してもよい。また、例えば、所定の材料から成るシートを基材の長手方向に配置し、垂直方向に当該材料を吐出又は塗布することで、枠体３５を所定の形状に形成してもよい。或いは、枠体３５は、任意方式の３Ｄプリンタによって製造することもできる。
　また、図２においては予め製造された枠体３５を集電体２１Ｂ上に置くものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、枠体３５は、集電体２１Ｂの上で製造されてもよい。一例を挙げると、集電体２１Ｂを基材とし、ディスペンサーやコーター等によって集電体２１Ｂ上に所定の材料を所定の形状に吐出又は塗布することで、集電体２１Ｂ上に枠体３５を形成することができる。
　活物質供給装置１３００は、図２に示す通り、チャンバ１１００内で搬送される集電体２１Ｂ上に活物質２２ｃを供給する。活物質２２ｃは、電極活物質及び導電助剤を含む、複数の電極用造粒粒子のことを意味する。例えば、活物質供給装置１３００は、内部に活物質を保持するホッパと、当該ホッパの開口を開閉するシャッタとを備える。活物質供給装置１３００は、シャッタを開閉することにより、搬送される集電体２１Ｂ上の搬送方向Ｄにおける所望の位置に、所望の量の活物質２２ｃを供給することができる。
　図２に示す各工程の後、帯状の集電体２１Ｂを所定単位ごとに分割することで、図１に示した集電体層２１が形成される。活物質供給装置１３００は、分割される前の集電体層２１（即ち、集電体２１Ｂ）に対して活物質２２ｃを供給することで、集電体層２１と活物質２２ｃとを含む部材が複数連なった部材シートを製造する。
　セパレータ供給装置１４００は、当該部材シートに対して、セパレータ３０を供給する。具体的には、セパレータ供給装置１４００は、集電体２１Ｂに対して積層された活物質２２ｃ対して、セパレータ３０を供給する。例えば、セパレータ供給装置１４００は、セパレータロール３０Ｒと、当該セパレータロール３０Ｒからセパレータシート３０Ｂを引き出す駆動機構とから構成される。セパレータ供給装置１４００は、搬送方向Ｄに沿って所定速度で搬送される活物質２２ｃに対して、セパレータシート３０Ｂを同じ所定速度で搬送しながら重ね合わせる。より具体的には、セパレータ供給装置１４００は、搬送される部材シートの上方に位置するローラを駆動機構として備え、当該ローラにより、セパレータシート３０Ｂを所定速度で搬送しながら部材シートに押し当てることで、活物質２２ｃに対してセパレータ３０を供給することができる。
　ローラ１５００は、集電体２１Ｂ上に供給された活物質２２ｃを圧縮することで、図１に示した活物質層２２を形成する。具体的には、ローラ１５００は、集電体層２１とセパレータ３０との間に活物質２２ｃを挟んだ状態で部材シート及びセパレータ３０を挟み込んで圧縮する。即ち、ローラ１５００は、活物質２２ｃを、セパレータ３０を介して圧縮する。これにより、図１に示した単セル１０のうち、一方の電極２０及びセパレータ３０から成る部材が製造される。
　セパレータ回収装置１６００は、セパレータシート３０Ｂにおける余剰部分を回収する。即ち、セパレータシート３０Ｂの全体がセパレータ３０として使用されるのではなく、セパレータシート３０Ｂの端部など、セパレータ３０として切り出されない部分が生じる場合がある。セパレータ回収装置１６００は、このような余剰部分を回収する。なお、余剰部分が生じない場合、製造装置１０００は、セパレータ回収装置１６００を備えないこととしてもよい。
　図２に示したように、製造装置１０００は、集電体層２１、活物質層２２、セパレータ３０及び枠体３５を含む単セル１０の部材を、連続的に製造することができる。言い換えると、製造装置１０００は、セパレータ３０と重ねた状態の電極２０を、連続的に製造することができる。また、図２に示したように、製造装置１０００において、活物質２２ｃの圧縮は、ローラ１５００と活物質２２ｃとの間にセパレータ３０を挟んで行われる。従って、製造装置１０００は、ローラ１５００への活物質２２ｃの付着を防ぐことができる。即ち、製造装置１０００は、活物質２２ｃの圧縮により形成される活物質層２２の表面が不均一になったり、電極２０に含まれる活物質２２ｃの量が不安定になったりすることを回避することができる。このように、製造装置１０００は、電極２０の製造効率及び品質を向上させることができる。
　ローラ１５００による圧縮工程の後、製造装置１０００は、種々の後処理を更に行なってもよい。例えば、製造装置１０００は、図３に示す後処理装置１７００を備える。後処理装置１７００は、後処理部の一例である。図３においては、後処理装置１７００として、熱シール装置１７０１及び整形切断装置１７０２を例示する。熱シール装置１７０１は、枠体３５に対するセパレータ３０の熱シールを行なう。また、整形切断装置１７０２は、搬送されるセパレータシート３０Ｂから、セパレータ３０を切り出す。
　具体的には、熱シール装置１７０１は、搬送されるセパレータシート３０Ｂのうち、セパレータ３０として切り出される部分の縁部を加熱及び加圧することで、枠体３５に接着する。これにより、単セル１０において、セパレータ３０と枠体３５との隙間からの電解液等の漏出を予防することができる。また、整形切断装置１７０２は、セパレータシート３０Ｂからセパレータ３０を切り出す。より具体的には、整形切断装置１７０２は、セパレータシート３０Ｂのうち、熱シール装置１７０１によって枠体３５に接着された部分の外側を切断することにより、枠体３５に対して接着された状態のセパレータ３０を切り出すことができる。
　ここで、後処理装置１７００は、搬送方向Ｄに搬送される活物質２２ｃ及びセパレータ３０の動きに同期して、当該搬送方向に移動しながら、後処理を実行することとしてもよい。即ち、製造装置１０００は、後処理のために搬送を停止させることなく、熱シール装置１７０１や整形切断装置１７０２を移動させてセパレータ３０に対する相対的な位置を固定させることによって、後処理を実行してもよい。これにより、製造装置１０００は、電極２０の製造効率を更に向上させることができる。
　また、後処理のために搬送を停止させる場合、製造効率の観点から、停止時間は短くする必要がある。そして、限られた停止時間の中で後処理を実行する必要が生じる。これに対して、熱シール装置１７０１や整形切断装置１７０２を移動させ、搬送を停止させずに後処理を実行する場合、このような時間制限は発生しない。従って、製造装置１０００は、十分な時間をかけて各種後処理を実行し、電極２０の品質を更に向上させることができる。
　なお、図３に示すように、整形切断装置１７０２によってセパレータ３０が切り出された後のセパレータシート３０Ｂには、余剰部分がはしご状に残存する。図３に示すように、セパレータ回収装置１６００は、はしご状の余剰部分を巻き取って回収することができる。即ち、製造装置１０００は、セパレータシート３０Ｂの両端を残すようにセパレータ３０を切り出すことで、余剰部分が一続きとなるようにし、回収を容易にすることができる。
（第２実施形態）
　上述した通り、単セル１０におけるセパレータ３０には、電解質として例えば電解液が保持される。このような電解液は、例えば、図２及び図３に示した各工程の後、セパレータ３０に対して注液される。
　第２実施形態では、セパレータ３０に対する電解液の注液工程を削減し、電極２０の製造効率を更に向上させる場合について説明する。第２実施形態に係る製造装置１０００は、第１実施形態で説明した製造装置１０００と同様の構成を有する。以下、第１実施形態で説明した点については、図１～図３と同じ符号を付して説明を省略する。
　第２実施形態において、上述した活物質２２ｃは電解液を含む。ローラ１５００は、集電体２１Ｂ、活物質２２ｃ及びセパレータ３０を挟み込んで圧縮することにより、活物質２２ｃからセパレータ３０に対して、活物質２２ｃに含まれていた電解液を染み込ませる。
　例えば、活物質２２ｃは、ポリマー内に電解液を担持する。具体的には、活物質２２ｃの各粒子には樹脂層を設けることができる。即ち、活物質２２ｃは、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆活物質であってもよい。この場合、当該樹脂層に電解液を担持させることができる。
　或いは、活物質２２ｃの各粒子に樹脂層を設けることなく、単に活物質２２ｃと電解液とを混合させることとしてもよい。即ち、活物質供給装置１３００は、活物質２２ｃと電解液とを混合したスラリーを、帯状の集電体２１Ｂに供給してもよい。
　ローラ１５００は、電解液を含んだ活物質２２ｃと、セパレータ３０とを挟み込んで圧縮する。これによって、セパレータ３０のうち図４及び図５において破線で示す領域に電解液が染み込む。即ち、第２実施形態に係る製造装置１０００は、電解液の注液工程を削減することができる。
　なお、図４に示すように、後処理装置１７００による後処理や、セパレータ回収装置１６００による余剰部分の回収は、第１実施形態と同様に実行可能である。ここで、熱シール装置１７０１は、セパレータ３０のうち、電解液が染み込んだ領域の外の領域を熱シールすることが好ましい。即ち、電解液は可燃性の場合があり、熱シールの対象領域から電解液が染み込んだ領域を除外することで、不要なリスクを回避することができる。
　なお、上述した各種工程の後、帯状の集電体２１Ｂから集電体２１が適宜切り出されるなどして、電極２０が製造される。また、一対の電極２０（すなわち、正極２０ａ及び負極２０ｂ）を、セパレータ３０を介して互いに向かい合わせに積層するなどして、単セル１０が製造される。例えば、図２に示した各種工程により、正極２０ａ及び負極２０ｂの一方の電極２０と、セパレータ３０とが積層された部材が製造される。当該部材に対して、他方の電極２０を重ね合わせることにより、単セル１０を製造することができる。なお、当該他方の電極２０の製造方法については特に限定されるものではない。また、複数の単セル１０を厚さ方向に積層し、複数の単セル１０を外装体でシーリングすることなどにより、電池が製造される。
　以上説明したように、実施形態の製造装置１０００は、帯状の集電体２１Ｂに対して積層された活物質２２ｃであって、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ１１００内で搬送方向Ｄに搬送される活物質２２ｃに対して、セパレータ３０を供給するセパレータ供給装置１４００と、集電体２１Ｂに供給された活物質２２ｃを、セパレータ３０を介して圧縮するローラ１５００とを備える。これにより、製造装置１０００は、電極２０の製造効率及び品質を向上させることができる。
　また、製造装置１０００は、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ１１００内で、集電体２１Ｂ上への活物質２２ｃの供給や、活物質２２ｃの圧縮を行なう。これにより、製造装置１０００は、活物質２２ｃに空気が含まれにくくすることができる。従って、製造装置１０００は、活物質２２ｃの圧縮後の各種工程や電池の使用時等において、空気の膨張によって活物質層２２の表面に凹凸が形成されるといった事態を回避することができる。
　以上、第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。更に、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、枠体供給装置１２００は、活物質供給装置１３００よりも下流側Ｄ１に配置されてもよい。すなわち、集電体２１Ｂ上に活物質２２ｃを供給した後で、集電体２１Ｂ上に枠体３５を供給してもよい。この場合、枠体供給装置１２００は、集電体２１Ｂ上に供給された活物質２２ｃが枠体３５の内部空間に入るように、集電体２１Ｂ上に枠体３５を供給する。この変形例のように構成することにより、集電体２１Ｂ上に活物質２２ｃを供給した後で、集電体２１Ｂ上に枠体３５を供給することができる。また、集電体２１Ｂに枠体３５を供給する前に集電体２１Ｂ上にマスクを形成しておき、その後の任意のタイミングで、マスクの位置に枠体３５を供給してもよい。或いは、製造装置１０００は、枠体供給装置１２００を備えなくてもよい。
（第３実施形態）
　第１実施形態及び第２実施形態でも説明した通り、ロールプレス時のローラ表面への活物質の付着を抑制するため、ローラと活物質との間にセパレータを挟んでプレスすることが考えられる。但し、この場合、プレス時にセパレータに波打ち（皺）が生じることが懸念される。
　セパレータの皺への対策の１つとして、特許文献３に記載のように、セパレータに補強材を積層することが考えられる。しかしながら、このような補強材は、電池性能には寄与せず、また、電池が厚くなる要因となる。また、このような補強材を後に回収することとすれば、電池の製造に至るまでの工程が増加し、製造効率の観点から好ましくない。
　第３実施形態では、電池用電極の製造効率を改善しつつ、ローラへの活物質の付着とセパレータの皺とを抑制することができる電池用電極製造装置について説明する。
　第３実施形態の製造装置及び電池用電極の製造方法について、図６を用いて説明する。図６は、製造装置２０００の概略図である。例えば、製造装置２０００は、チャンバ２１００、枠体供給装置２２００、活物質供給装置２３００、セパレータ供給装置２４００及び圧縮装置２５００を含む。セパレータ供給装置は、セパレータ供給部の一例であり、且つ、フィルム供給部の一例である。圧縮装置２５００は、圧縮部の一例である。
　チャンバ２１００は、内部を大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋である。チャンバ２１００の内部は、図示しない減圧ポンプにより大気圧よりも減圧される。なお、標準大気圧は、約１０１３ｈＰａ（約１０５Ｐａ）である。
　例えば、チャンバ２１００の外部に集電体ロール２１Ｒが配置され、集電体ロール２１Ｒから引き出された帯状の集電体２１Ｂが、スリットを通してチャンバ２１００の内部に搬送される。なお、集電体２１Ｂは、前記集電体２１が所定の形状に切り出される前のものである。集電体２１Ｂは、搬送方向Ｄに沿って搬送される。例えば、集電体２１Ｂは、ベルトコンベア等の搬送装置によって、所定の速度で搬送される。以下では、集電体２１Ｂが搬送される方向を下流側Ｄ１、その反対方向を上流側Ｄ２として説明する。なお、集電体ロール２１Ｒが配置されるチャンバ２１００の外部空間は、常圧であってもよいし、チャンバ２１００と異なるチャンバによって減圧されていてもよい。
　枠体供給装置２２００は、搬送される集電体２１Ｂに対して枠体３５を供給する。なお、図６では枠体供給装置２２００がチャンバ２１００の内部に配置される場合を示すが、枠体供給装置２２００はチャンバ２１００の外部に配置されてもよい。例えば、枠体供給装置２２００は、ロボットアームを有し、事前に製造された枠体３５を、搬送される集電体２１Ｂ上の所定の位置に配置する。なお、枠体３５を集電体２１Ｂに配置した後、集電体２１Ｂ及び枠体３５を挟み込むように、圧縮装置２５００に含まれるローラと異なるローラで圧縮することとしてもよい。
　なお、枠体３５を製造する方法については特に限定されるものではない。例えば、枠体３５は、高分子材料等の所定の材料から成るシート乃至ブロックに対する切削加工によって、所定の形状に形成することができる。一例を挙げると、枠体３５は、所定の材料から成る素材シートから打ち抜くことで得られる。
　また、例えば、枠体３５は、射出成形等の枠型を用いた手法によって、所定の形状に形成することができる。一例を挙げると、所定の形状の内部空間を有する金型が事前に作製され、当該金型に対する射出成形を行なうことにより、枠体３５を所定の形状に形成することができる。
　また、例えば、枠体３５は、基材上に所定の材料を吐出したり塗布したりすることで、所定の形状に形成することができる。一例を挙げると、枠体３５は、ディスペンサーによって所定の形状に形成することができる。即ち、ディスペンサーによる制御の下、ノズルから基材に対して所定の材料を所定の量だけ吐出させることにより、枠体３５を形成することができる。別の例を挙げると、スクリーン印刷機等のコーターによって、基材上に所定の材料を所定の形状に塗布することで、枠体３５を形成することができる。
　より具体的には、枠体３５は、ディスペンサーやコーター等によって、基材上に、所定の材料を所定の形状となるように吐出又は塗布し、乾燥後に基材から剥離させることで形成することができる。或いは、枠体３５は、ディスペンサーやコーター等によって、基材上に、２液硬化樹脂やＵＶ硬化用樹脂といった所定の材料を所定の形状となるように吐出又は塗布し、硬化後に基材から剥離させることで形成することができる。
　その他、枠体３５は、種々の手法によって所定の形状に形成することが可能である。例えば、所定の形状となるように、所定の材料から成るシート乃至ブロックを組むことによって、枠体３５を所定の形状に形成してもよい。また、例えば、所定の材料から成るシートを基材の長手方向に配置し、垂直方向に当該材料を吐出又は塗布することで、枠体３５を所定の形状に形成してもよい。或いは、枠体３５は、任意方式の３Ｄプリンタによって製造することもできる。
　また、図６においては予め製造された枠体３５を集電体２１Ｂ上に置くものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、枠体３５は、集電体２１Ｂの上で製造されてもよい。一例を挙げると、集電体２１Ｂを基材とし、ディスペンサーやコーター等によって集電体２１Ｂ上に所定の材料を所定の形状に吐出又は塗布することで、集電体２１Ｂ上に枠体３５を形成することができる。
　活物質供給装置２３００は、図６に示す通り、チャンバ２１００内で搬送される集電体２１Ｂ上に活物質２２ｃを供給する。活物質２２ｃは、電極活物質及び導電助剤を含む、複数の電極用造粒粒子のことを意味する。例えば、活物質供給装置２３００は、内部に活物質を保持するホッパと、当該ホッパの開口を開閉するシャッタとを備える。活物質供給装置２３００は、シャッタを開閉することにより、搬送される集電体２１Ｂ上の搬送方向Ｄにおける所望の位置に、所望の量の活物質２２ｃを供給することができる。
　図６に示す各工程の後、帯状の集電体２１Ｂを所定単位ごとに分割することで、図１に示した集電体層２１が形成される。活物質供給装置２３００は、分割される前の集電体層２１（即ち、集電体２１Ｂ）に対して活物質２２ｃを供給することで、集電体層２１と活物質２２ｃとを含む部材が複数連なった部材シートを製造する。
　セパレータ供給装置２４００は、当該部材シートに対して、セパレータ３０を供給する。具体的には、セパレータ供給装置２４００は、集電体２１Ｂに対して積層された活物質２２ｃに対して、帯状のセパレータシート３０Ｂを搬送方向Ｄに搬送しながら重ね合わせることにより、セパレータ３０を供給する。例えば、セパレータ供給装置２４００は、セパレータロール３０Ｒと、当該セパレータロール３０Ｒからセパレータシート３０Ｂを引き出す駆動機構とから構成される。セパレータ供給装置２４００は、搬送方向Ｄに沿って所定速度で搬送される部材シートに対して、セパレータシート３０Ｂを同じ所定速度で搬送しながら重ね合わせる。より具体的には、セパレータ供給装置２４００は、搬送される部材シートの上方に位置するローラを駆動機構として備え、当該ローラにより、セパレータシート３０Ｂを所定速度で搬送しながら部材シートに押し当てることで、部材シートに対してセパレータ３０を供給することができる。なお、後述する圧縮装置２５００に含まれるローラの一部又は全部が、セパレータシート３０Ｂを所定速度で搬送するための駆動機構として機能する場合であっても構わない。
　圧縮装置２５００は、集電体２１Ｂ上に供給された活物質２２ｃを圧縮することで、図１に示した活物質層２２を形成する。具体的には、圧縮装置２５００は、ローラ２５２２及びローラ２５２３を含む。圧縮装置２５００は、集電体層２１とセパレータ３０との間に活物質２２ｃを挟んだ状態で、部材シート及びセパレータ３０を、ローラ２５２２とローラ２５２３とで挟み込んで圧縮することにより、図１に示した単セル１０のうち、一方の電極２０及びセパレータ３０から成る部材を製造する。なお、ローラ２５２２は、第１のローラの一例である。また、ローラ２５２３は、第２のローラの一例である。
　図６に示したように、製造装置２０００は、集電体層２１、活物質層２２、セパレータ３０及び枠体３５を含む単セル１０の部材を、連続的に製造することができる。言い換えると、製造装置２０００は、セパレータ３０と重ねた状態の電極２０を、連続的に製造することができる。また、図６に示したように、製造装置２０００において、活物質２２ｃの圧縮は、ローラ２５２２と活物質２２ｃとの間にセパレータ３０を挟んで行われる。従って、製造装置２０００は、ローラ２５２２への活物質２２ｃの付着を防ぐことができる。即ち、製造装置２０００は、活物質２２ｃの圧縮により形成される活物質層２２の表面が不均一になったり、電極２０に含まれる活物質２２ｃの量が不安定になったりすることを回避することができる。このように、製造装置２０００は、電極２０の製造効率を改善しつつ、ローラへの活物質の付着を抑制することができる。
　更に、図６に示すように、圧縮装置２５００は、ローラ２５２１及び輪状部材２５１１を備える。輪状部材２５１１は、ゴム等で作製された変形可能な部材であり、ローラ２５２１及びローラ２５２２によって駆動される。即ち、輪状部材２５１１は、ローラ２５２１及びローラ２５２２の回転を動力として、ローラ２５２１及びローラ２５２２の周囲で回転移動する。言い換えると、図６においては、輪状部材２５１１とローラ２５２１とローラ２５２２とで、クローラが形成される。ローラ２５２１は、第１のローラ（ローラ２５２２）よりも搬送方向Ｄの上流側Ｄ２に位置する、第３のローラの一例である。
　図６に示すように、セパレータ３０は、ローラ２５２１の位置で輪状部材２５１１に接する。即ち、ローラ２５２１は、セパレータ供給装置２４００から供給されたセパレータシート３０Ｂに対して、輪状部材２５１１を押し当てて接触させる。その後、セパレータ３０は、ローラ２５２２の位置まで搬送されて、輪状部材２５１１及び部材シートとともに、ローラ２５２２とローラ２５２３とによって挟み込んで圧縮される。
　このように、セパレータ３０は、ローラ２５２１からローラ２５２２までの区間において、輪状部材２５１１によって保持される。セパレータ３０（セパレータシート３０Ｂ）は、一般に薄いシートであって容易に皺が生じてしまうが、プレス前に輪状部材２５１１によって保持されることで、皺の発生が抑制される。
　また、セパレータ３０は、一般に表面が滑らかであるため、例えばローラ２５２２によってセパレータ３０を直接プレスしようとすると、ローラ２５２２とセパレータ３０との間で滑りが生じ、皺が発生してしまう場合がある。ここで、輪状部材２５１１を、例えばゴムのような柔軟な材質とすることで、ロールプレス時のローラ２５２２に対するセパレータ３０の滑りが抑制され、ひいては皺の発生が抑制される。
　また、輪状部材２５１１は、ロールプレス時にセパレータ３０を補強するものであるが、ロールプレスが済んだ後はセパレータ３０から離れ、製品（単セル１０やこれらを組み合わせた組電池等）には含まれない。従って、製造装置２０００は、ローラ２５２２への活物質の付着とセパレータ３０の皺とを抑制しつつも、電池用電極の製造効率及び品質を向上させることができる。
　なお、輪状部材２５１１のような部材については、時間の経過に伴って劣化するため、定期的に交換する必要がある。この際、ローラ２５２１やローラ２５２２についてまで交換する必要はなく、輪状部材２５１１のみを新しいものに交換することができる。即ち、セパレータ３０の皺対策のため、例えばローラ２５２２をゴムのような柔軟な材質とする場合、ローラ２５２２それ自体を定期的に交換する必要が生じる。これに対して、図６に示すように、ローラ２５２２を含む複数の回転ローラと輪状部材２５１１とでクローラを構成するようにすることで、輪状部材２５１１のみの交換を可能とし、製造装置２０００のメンテナンス費用を削減することができる。
　なお、図６においては、圧縮装置２５００に含まれる複数の回転ローラとして、３つのローラ（ローラ２５２１、ローラ２５２２、ローラ２５２３）を図示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、圧縮装置２５００に含まれる複数の回転ローラの配置や数については種々の変形が可能である。
　例えば、圧縮装置２５００は、図７に示すように、複数の回転ローラとして、ローラ２５２４、ローラ２５２５及びローラ２５２６を更に備えてもよい。図７に示す場合、輪状部材２５１１は、ローラ２５２１、ローラ２５２２、ローラ２５２４、ローラ２５２５及びローラ２５２６によって駆動される。また、ローラ２５２２及びローラ２５２３は、輪状部材２５１１がローラ２５２２とセパレータ３０との間に位置した状態において、集電体層２１と当該集電体層２１に対して積層された活物質２２ｃとを含む部材シート及びセパレータ３０を挟み込んで圧縮する。
　或いは、輪状部材２５１１は、単一の回転ローラによって駆動されてもよい。例えば、図６からローラ２５２１を省略し、ローラ２５２２の円周上に輪状部材２５１１を取り付けることとしてもよい。この場合、プレス前（ローラ２５２１からローラ２５２２までの区間）においてセパレータ３０を輪状部材２５１１で保持することはできなくなるが、ローラ２５２２とセパレータ３０との間の滑りは抑制されるため、皺の発生を抑制することが可能である。
　また、セパレータ３０の皺の発生を更に抑制するため、セパレータ３０に対して補強シートを設けることとしてもよい。図８に補強シートの一例を示す。図８では、セパレータシート３０Ｂの下面に第１の補強シート３１が設けられ、セパレータシート３０Ｂの上面に第２の補強シート３２が設けられている場合を示す。なお、図８では輪状部材２５１１が単一の回転ローラによって駆動される場合を示すが、図６や図７と同様、輪状部材２５１１は、複数の回転ローラによって駆動されてもよい。
　第１の補強シート３１及び第２の補強シート３２は、例えば不織布である。ロールプレス時において、第１の補強シート３１は、セパレータ３０と活物質２２ｃとの間に位置する。また、第２の補強シート３２は、セパレータ３０と輪状部材２５１１との間に位置する。即ち、圧縮装置２５００は、部材シートにおける活物質２２ｃと第１の補強シート３１とが接し、且つ、輪状部材２５１１と第２の補強シート３２とが接した状態において、部材シート及びセパレータ３０を挟み込んで圧縮する。
　第１の補強シート３１及び第２の補強シート３２が設けられることによって、セパレータ３０は丈夫になり、皺が発生しにくくなる。また、第１の補強シート３１を不織布とすることで、セパレータ３０の活物質２２ｃに対する滑り止めの効果も期待される。即ち、不織布は表面が粗く、ロールプレス時には活物質２２ｃに食い込んで滑り止めとなる。これにより、セパレータ３０の皺の発生を更に抑制することができる。
　なお、第１の補強シート３１及び第２の補強シート３２を不織布として説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第１の補強シート３１及び第２の補強シート３２は、織られた布であってもよい。その他、電解質を保持してリチウムイオン伝導性を確保できる材質であれば、任意の材料を選択することができる。
　また、セパレータ３０の両面に補強シートを設ける場合について説明したが、一方を省略することとしてもよい。例えば、セパレータ３０には、第１の補強シート３１のみが設けられてもよい。この場合、圧縮装置２５００は、部材シートにおける活物質２２ｃと第１の補強シート３１とが接し、且つ、輪状部材２５１１とセパレータ３０とが接した状態において、部材シート及びセパレータ３０を挟み込んで圧縮する。
　また、セパレータ３０の皺の発生を更に抑制するため、図６～図８に示した輪状部材２５１１に代えて、凹凸が設けられた輪状部材２５１２を使用することとしてもよい。図９に輪状部材２５１２の一例を示す。図９に示すように、輪状部材２５１２においては、セパレータ３０と接する側の面に凹凸が設けられる。なお、図９では輪状部材２５１２が単一の回転ローラ（ローラ２５２７）によって駆動される場合を示すが、図６や図７の輪状部材２５１１と同様、輪状部材２５１２は複数の回転ローラによって駆動されてもよい。
　図９に示すローラ２５２７及びローラ２５２８は、輪状部材２５１２がローラ２５２７とセパレータ３０との間に位置した状態において、集電体層２１と当該集電体層２１に対して積層された活物質２２ｃとを含む部材シート及びセパレータ３０を挟み込んで圧縮する。ここで、輪状部材２５１２に凹凸が設けられたことにより、セパレータ３０及び活物質２２ｃの表面には図９に示すように凹凸が生じ、セパレータ３０が活物質２２ｃに対して食い込んだ状態となる。
　図９に示す場合、製造装置２０００は、高精度圧縮装置２５３を更に備える。図９に示す場合、高精度圧縮装置２５３は、ローラ２５３１及びローラ２５３２の一対のローラから構成される。ローラ２５３１及びローラ２５３２は、圧縮装置２５００によって圧縮された後の部材シート及びセパレータ３０を再度圧縮して、セパレータ３０を平らに整形する。即ち、図９に示す場合、凹凸が設けられた輪状部材２５１２を含む圧縮装置２５００によって圧縮されたことにより、セパレータ３０及び活物質２２ｃの表面には凹凸が生じている。ローラ２５３１及びローラ２５３２は、再度の圧縮を行なうことにより、セパレータ３０及び活物質２２ｃの表面に生じた凹凸を平らにする。
　セパレータ３０に皺が生じるのは、通常、活物質２２ｃの圧縮時と考えられる。例えば、ローラ２５２７及びローラ２５２８による活物質２２ｃの圧縮時には、活物質２２ｃの厚さが変化し、活物質２２ｃの表面に配置されたセパレータ３０の位置も変化する。この変化に起因してセパレータ３０に皺が生じるおそれがある。しかしながら、図９に示す場合、セパレータ３０及び活物質２２ｃの表面には凹凸が生じ、セパレータ３０が活物質２２ｃに対して食い込んでいる。これにより、ローラ２５２７及びローラ２５２８による活物質２２ｃの圧縮時におけるセパレータ３０の皺の発生は抑制される。なお、ローラ２５３１及びローラ２５３２による活物質２２ｃの圧縮時には、活物質２２ｃの厚さまでは変化しないため、通常、セパレータ３０に皺は生じないものと考えられる。
　なお、輪状部材２５１２に設けられる凹凸の形状については種々の変形が可能である。具体的には、図９に示したようなローラ２５２７の回転軸に垂直な断面において、ローラ２５２７の円周方向に沿った変化を含むパターンであれば、輪状部材２５１２に設けられる凹凸の形状として採用可能である。
　上述した各種圧縮工程の後、セパレータシート３０Ｂからセパレータ３０を切り出したり、枠体３５に対してセパレータ３０を熱シールしたり、帯状の集電体２１Ｂから集電体層２１を切り出したりして、電極２０が製造される。また、一対の電極２０（すなわち、正極２０ａ及び負極２０ｂ）を、セパレータ３０を介して互いに向かい合わせに積層するなどして、単セル１０が製造される。例えば、図６に示した各種工程により、正極２０ａ及び負極２０ｂの一方の電極２０と、セパレータ３０とが積層された部材が製造される。当該部材に対して、他方の電極２０を重ね合わせることにより、単セル１０を製造することができる。なお、当該他方の電極２０の製造方法については特に限定されるものではない。また、複数の単セル１０を厚さ方向に積層し、複数の単セル１０を外装体でシーリングすることなどにより、電池が製造される。
　以上説明したように、第３実施形態の製造装置２０００は、帯状の集電体２１Ｂに対して積層された活物質２２ｃであって、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ２１００内で搬送方向Ｄに搬送される活物質２２ｃに対して、帯状のセパレータシート３０Ｂを搬送方向Ｄに搬送しながら重ね合わせることにより、セパレータ３０を供給するセパレータ供給装置２４００と、複数の回転ローラと当該複数の回転ローラにより駆動される輪状部材（輪状部材２５１１又は輪状部材２５１２）とを含む圧縮装置２５００とを備える。また、圧縮装置２５００は、当該輪状部材とセパレータ３０とが接した状態で、セパレータ３０を介して活物質２２ｃを圧縮する。即ち、製造装置２０００は、圧縮部において、輪状部材とセパレータ３０とが接した状態で、セパレータ３０を介して活物質２２ｃを圧縮する。これにより、製造装置２０００は、電池用電極の製造効率を改善しつつ、ローラへの活物質の付着とセパレータの皺とを抑制することができる。
　また、製造装置２０００は、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ２１００内で、集電体２１Ｂ上への活物質２２ｃの供給や、活物質２２ｃの圧縮を行なう。これにより、製造装置２０００は、活物質２２ｃに空気が含まれにくくすることができる。従って、製造装置２０００は、活物質２２ｃの圧縮後の各種工程や電池の使用時等において、空気の膨張によって活物質層２２の表面に凹凸が形成されるといった事態を回避することができる。
　以上、第３実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。更に、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。例えば、実施形態では、枠体供給装置２２００は、活物質供給装置２３００よりも下流側Ｄ１に配置されてもよい。すなわち、集電体２１Ｂ上に活物質２２ｃを供給した後で、集電体２１Ｂ上に枠体３５を供給してもよい。この場合、枠体供給装置２２００は、集電体２１Ｂ上に供給された活物質２２ｃが枠体３５の内部空間に入るように、集電体２１Ｂ上に枠体３５を供給する。この変形例のように構成することにより、集電体２１Ｂ上に活物質２２ｃを供給した後で、集電体２１Ｂ上に枠体３５を供給することができる。また、集電体２１Ｂに枠体３５を供給する前に集電体２１Ｂ上にマスクを形成しておき、その後の任意のタイミングで、マスクの位置に枠体３５を供給してもよい。或いは、製造装置２０００は、枠体供給装置２２００を備えなくてもよい。
（第４実施形態）
　上述の第１～第３実施形態では、活物質に対してフィルムを供給するフィルム供給部の例として、セパレータ３０の供給を行なうセパレータ供給装置１４００及びセパレータ供給装置２４００について説明した。第４実施形態では、活物質に対してフィルムを供給するフィルム供給部の例として、離型フィルム４０Ｂの供給を行なう離型フィルム供給装置４００について説明する。
　第４実施形態の製造装置及び電池用電極の製造方法について、図１０を用いて説明する。図１０は、製造装置３０００の概略図である。例えば、製造装置３０００は、チャンバ３１００、枠体供給装置３２００、活物質供給装置３３００、離型フィルム供給装置３４００、ローラ３５００及び離型フィルム回収装置３６００を含む。離型フィルム供給装置は、離型フィルム供給部の一例であり、且つ、フィルム供給部の一例である。ローラ３５００は、圧縮部の一例である。なお、以下では、基材フィルムが帯状の集電体２１Ｂである場合を一例として説明する。
　チャンバ３１００は、内部を大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋である。チャンバ３１００の内部は、図示しない減圧ポンプにより大気圧よりも減圧される。なお、標準大気圧は、約１０１３ｈＰａ（約１０５Ｐａ）である。
　例えば、チャンバ３１００の外部に集電体ロール２１Ｒが配置され、集電体ロール２１Ｒから引き出された帯状の集電体２１Ｂが、スリットを通してチャンバ３１００の内部に搬送される。なお、集電体２１Ｂは、前記集電体２１が所定の形状に切り出される前のものである。集電体２１Ｂは、搬送方向Ｄに沿って搬送される。例えば、集電体２１Ｂは、ベルトコンベア等の搬送装置によって、所定の速度で搬送される。以下では、集電体２１Ｂが搬送される方向を下流側Ｄ１、その反対方向を上流側Ｄ２として説明する。なお、集電体ロール２１Ｒが配置されるチャンバ３１００の外部空間は、常圧であってもよいし、チャンバ３１００と異なるチャンバによって減圧されていてもよい。
　枠体供給装置３２００は、搬送される集電体２１Ｂに対して枠体３５を供給する。なお、図１０では枠体供給装置３２００がチャンバ３１００の内部に配置される場合を示すが、枠体供給装置３２００はチャンバ３１００の外部に配置されてもよい。例えば、枠体供給装置３２００は、ロボットアームを有し、事前に製造された枠体３５を、搬送される集電体２１Ｂ上の所定の位置に配置する。なお、枠体３５を集電体２１Ｂに配置した後、集電体２１Ｂ及び枠体３５を挟み込むように、ローラ３５００と異なるロールプレスで圧縮することとしてもよい。
　なお、枠体３５を製造する方法については特に限定されるものではない。例えば、枠体３５は、高分子材料等の所定の材料から成るシート乃至ブロックに対する切削加工によって、所定の形状に形成することができる。一例を挙げると、枠体３５は、所定の材料から成る素材シートから打ち抜くことで得られる。
　また、例えば、枠体３５は、射出成形等の枠型を用いた手法によって、所定の形状に形成することができる。一例を挙げると、所定の形状の内部空間を有する金型が事前に作製され、当該金型に対する射出成形を行なうことにより、枠体３５を所定の形状に形成することができる。
　また、例えば、枠体３５は、基材上に所定の材料を吐出したり塗布したりすることで、所定の形状に形成することができる。一例を挙げると、枠体３５は、ディスペンサーによって所定の形状に形成することができる。即ち、ディスペンサーによる制御の下、ノズルから基材に対して所定の材料を所定の量だけ吐出させることにより、枠体３５を形成することができる。別の例を挙げると、スクリーン印刷機等のコーターによって、基材上に所定の材料を所定の形状に塗布することで、枠体３５を形成することができる。
　より具体的には、枠体３５は、ディスペンサーやコーター等によって、基材上に、所定の材料を所定の形状となるように吐出又は塗布し、乾燥後に基材から剥離させることで形成することができる。或いは、枠体３５は、ディスペンサーやコーター等によって、基材上に、２液硬化樹脂やＵＶ硬化用樹脂といった所定の材料を所定の形状となるように吐出又は塗布し、硬化後に基材から剥離させることで形成することができる。
　その他、枠体３５は、種々の手法によって所定の形状に形成することが可能である。例えば、所定の形状となるように、所定の材料から成るシート乃至ブロックを組むことによって、枠体３５を所定の形状に形成してもよい。また、例えば、所定の材料から成るシートを基材の長手方向に配置し、垂直方向に当該材料を吐出又は塗布することで、枠体３５を所定の形状に形成してもよい。或いは、枠体３５は、任意方式の３Ｄプリンタによって製造することもできる。
　また、図１０においては予め製造された枠体３５を集電体２１Ｂ上に置くものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、枠体３５は、集電体２１Ｂの上で製造されてもよい。一例を挙げると、集電体２１Ｂを基材とし、ディスペンサーやコーター等によって集電体２１Ｂ上に所定の材料を所定の形状に吐出又は塗布することで、集電体２１Ｂ上に枠体３５を形成することができる。
　活物質供給装置３３００は、図１０に示す通り、チャンバ３１００内で搬送される集電体２１Ｂ上に活物質２２ｃを供給する。活物質２２ｃは、電極活物質及び導電助剤を含む、複数の電極用造粒粒子のことを意味する。例えば、活物質供給装置３３００は、内部に活物質を保持するホッパと、当該ホッパの開口を開閉するシャッタとを備える。活物質供給装置３３００は、シャッタを開閉することにより、搬送される集電体２１Ｂ上の搬送方向Ｄにおける所望の位置に、所望の量の活物質２２ｃを供給することができる。
　図１０に示す各工程の後、帯状の集電体２１Ｂを所定単位ごとに分割することで、図１に示した集電体層２１が形成される。活物質供給装置３３００は、分割される前の集電体層２１（即ち、集電体２１Ｂ）に対して活物質２２ｃを供給することで、集電体層２１と活物質２２ｃとを含む部材が複数連なった部材シートを製造する。
　離型フィルム供給装置３４００は、当該部材シートに対して、離型フィルム４０Ｂを供給する。具体的には、離型フィルム供給装置３４００は、集電体２１Ｂに対して積層された活物質２２ｃ対して、離型フィルム４０Ｂを供給する。離型フィルム４０Ｂの材質は特に限定されるものではないが、一例として、ＰＥＴ（Polyethylene　terephthalate）を採用することができる。また、当該離型フィルム４０Ｂの表面には離型剤を塗布することとしてもよい。例えば、離型フィルム供給装置３４００は、帯状の離型フィルム４０Ｂをロール状に巻いた離型フィルムロール４０Ｒと、離型フィルムロール４０Ｒから離型フィルムを引き出す駆動機構とから構成される。離型フィルム供給装置３４００は、搬送方向Ｄに沿って所定速度で搬送される部材シートに対して、離型フィルム４０Ｂを同じ所定速度で搬送しながら重ね合わせる。より具体的には、離型フィルム供給装置３４００は、搬送される部材シートの上方に位置するローラを駆動機構として備え、当該ローラにより、離型フィルム４０Ｂを所定速度で搬送しながら部材シートに押し当てることで、部材シートに対して離型フィルム４０Ｂを供給することができる。
　ローラ３５００は、集電体２１Ｂ上に供給された活物質２２ｃを圧縮することで、図１に示した活物質層２２を形成する。具体的には、ローラ３５００は、集電体層２１と離型フィルム４０Ｂとの間に活物質２２ｃを挟んだ状態で部材シート及び離型フィルム４０Ｂを挟み込んで圧縮する。即ち、ローラ３５００は、活物質２２ｃを、離形フィルム４０Ｂを介して圧縮する。これにより、図１に示した単セル１０のうち、一方の電極２０が製造される。
　離型フィルム回収装置３６００は、ローラ３５００によって圧縮された後の離形フィルム４０Ｂを、活物質２２ｃから剥離させて回収する。例えば、離型フィルム回収装置３６００は、ローラ３５００によって圧縮された後の離型フィルム４０Ｂを巻き取り、廃棄や再利用をしやすいロール状にして管理することができる。
　図１０に示したように、製造装置３０００は、単セル１０における一方の電極２０を連続的に製造することができる。また、図１０に示したように、製造装置３０００において、活物質２２ｃの圧縮は、ローラ３５００と活物質２２ｃとの間に離型フィルム４０Ｂを挟んで行われる。従って、製造装置３０００は、ローラ３５００への活物質２２ｃの付着を防ぐことができる。即ち、製造装置３０００は、活物質２２ｃの圧縮により形成される活物質層２２の表面が不均一になったり、電極２０に含まれる活物質２２ｃの量が不安定になったりすることを回避することができる。このように、製造装置３０００は、電極２０の製造効率及び品質を向上させることができる。
　上述した各種工程の後、帯状の集電体２１Ｂから集電体層２１が適宜切り出されるなどして、電極２０が製造される。また、一対の電極２０（すなわち、正極２０ａ及び負極２０ｂ）を、セパレータ３０を介して互いに向かい合わせに積層するなどして、単セル１０が製造される。例えば、図１０に示した各種工程により、正極２０ａ及び負極２０ｂの一方の電極２０が製造される。以下、図１０に示した各種工程により製造された電極２０を第１電極とし、他方の電極２０を第２電極とする。即ち、図１０に示した集電体２１Ｂを切り出すことで形成される集電体層２１、及び、ローラ３５００により活物質２２ｃを圧縮して形成される活物質層２２は、第１電極側に対応する。
　製造装置３０００は、第１電極に対して、セパレータ３０及び第２電極を合成することにより単セル１０を製造する合成装置３７００を更に備えてもよい。図１１に合成装置３７００の一例を示す。
　例えば、合成装置３７００は、集電体層２１ｂと、活物質層２２ｂと、セパレータ３０とを含む他極部材シートを保持する。集電体層２１ｂは、第２電極側に対応する他極集電体層の一例である。また、活物質層２２ｂは、集電体層２１ｂに対して積層された、第２電極側に対応する他極活物質層の一例である。また、合成装置３７００は、集電体層２１ａと、活物質層２２ａとを含む部材シートを保持する。当該部材シートは、図１０に示したローラ３５００により圧縮された後の部材シートである。そして、合成装置３７００は、図１１に示すように、セパレータ３０と活物質層２２ａとが接するように、他極部材シートを、ローラ３５００により圧縮された後の活物質２２ｃ及び集電体２１Ｂに対して合成することで、単セル１０を製造する。
　上述した他極部材シートの製造方法は特に限定されるものではない。また、他極部材シートの合成は、単セル１０ごと枚葉に行なってもよいし、例えば帯状の集電体２１Ｂから集電体層２１を切り出す前段階において連続的に行なってもよい。また、複数の単セル１０を厚さ方向に積層し、複数の単セル１０を外装体でシーリングすることなどにより、電池が製造することができる。
　以上説明したように、第４実施形態の製造装置３０００は、帯状の集電体２１Ｂに対して積層された活物質２２ｃであって、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ３１００内で搬送方向Ｄに搬送される活物質２２ｃに対して、離形フィルム４０Ｂを供給する離形フィルム供給装置４００と、集電体２１Ｂに供給された活物質２２ｃを、離形フィルム４０Ｂを介して圧縮するローラ３５００とを備える。これにより、製造装置３０００は、電極２０の製造効率及び品質を向上させることができる。
　また、製造装置３０００は、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ３１００内で、集電体２１Ｂ上への活物質２２ｃの供給や、活物質２２ｃの圧縮を行なう。これにより、製造装置３０００は、活物質２２ｃに空気が含まれにくくすることができる。従って、製造装置３０００は、活物質２２ｃの圧縮後の各種工程や電池の使用時等において、空気の膨張によって活物質層２２の表面に凹凸が形成されるといった事態を回避することができる。
　なお、上述した実施形態では、基材フィルムが集電体であるものとして説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、図１０に示した帯状の集電体２１Ｂに代えて、帯状のセパレータシート３０Ｂを基材フィルムとしてもよい。この場合、セパレータシート３０Ｂから切り出して製造されるセパレータ３０は、基材フィルム層の一例である。また、製造装置３０００は、セパレータ３０と離形フィルム４０Ｂとの間に活物質２２ｃを挟んだ状態で圧縮工程を行なうことにより、セパレータ３０と活物質層２２から成る部材を連続的に製造することができる。また、製造装置３０００は、当該部材に対し、他極の活物質層２２と、両極の集電体層を供給することにより、単セル１０を製造することができる。
　以上、第４実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。更に、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。例えば、実施形態では、枠体供給装置３２００は、活物質供給装置３３００よりも下流側Ｄ１に配置されてもよい。すなわち、集電体２１Ｂ上に活物質２２ｃを供給した後で、集電体２１Ｂ上に枠体３５を供給してもよい。この場合、枠体供給装置３２００は、集電体２１Ｂ上に供給された活物質２２ｃが枠体３５の内部空間に入るように、集電体２１Ｂ上に枠体３５を供給する。この変形例のように構成することにより、集電体２１Ｂ上に活物質２２ｃを供給した後で、集電体２１Ｂ上に枠体３５を供給することができる。また、集電体２１Ｂに枠体３５を供給する前に集電体２１Ｂ上にマスクを形成しておき、その後の任意のタイミングで、マスクの位置に枠体３５を供給してもよい。或いは、製造装置３０００は、枠体供給装置３２００を備えなくてもよい。

Claims (15)

  1. 　帯状の基材フィルムに対して積層された活物質であって、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ内で搬送方向に搬送される活物質に対して、フィルムを供給するフィルム供給部と、
    　前記基材フィルムに供給された前記活物質を、前記フィルムを介して圧縮する圧縮部と
    　を備える、電池用電極製造装置。
  2. 　前記フィルム供給部として、搬送される前記活物質に対してセパレータを供給するセパレータ供給部を備え、
    　前記圧縮部は、前記基材フィルムに供給された前記活物質を、前記セパレータを介して圧縮する、請求項１に記載の電池用電極製造装置。
  3. 　前記基材フィルムは、集電体であり、
    　前記活物質は、電解液を含み、
    　前記圧縮部は、帯状の前記集電体、前記活物質及び前記セパレータを挟み込んで圧縮することにより、前記活物質から前記セパレータに対して前記電解液を染み込ませる、請求項２に記載の電池用電極製造装置。
  4. 　前記電解液は、前記活物質の各粒子に対して設けられた樹脂層に含まれる、請求項３に記載の電池用電極製造装置。
  5. 　前記圧縮部によって圧縮された後の前記セパレータに対して、熱シール及び整形切断の少なくとも一方を含む後処理を実行する後処理部を更に備える、
    　請求項２に記載の電池用電極製造装置。
  6. 　前記後処理部は、前記搬送方向に搬送される前記活物質及び前記セパレータの動きに同期して、当該搬送方向に移動しながら前記後処理を実行する、請求項５に記載の電池用電極製造装置。
  7. 　前記フィルム供給部として、搬送される前記活物質に対して離形フィルムを供給する離形フィルム供給部を備え、
    　前記圧縮部は、前記基材フィルムに供給された前記活物質を、前記離形フィルムを介して圧縮する、請求項１に記載の電池用電極製造装置。
  8. 　前記圧縮部によって圧縮された後の前記離形フィルムを、前記活物質から剥離させる離形フィルム回収部を更に備える、請求項７に記載の電池用電極製造装置。
  9. 　前記基材フィルムは、集電体であり、
    　前記集電体及び前記活物質は、正極及び負極のいずれかである第１電極側に対応し、
    　前記第１電極側と異なる第２電極側に対応する他極集電体と、当該他極集電体に対して積層された前記第２電極側に対応する他極活物質と、当該他極活物質に対して積層されたセパレータとを含む他極部材シートを、前記セパレータと前記活物質とが接するように、前記圧縮部によって圧縮された後の前記活物質及び前記集電体に対して合成する合成部を更に備える、請求項８に記載の電池用電極製造装置。
  10. 　前記基材フィルムは、集電体であり、
    　前記セパレータ供給部は、搬送される前記活物質に対して帯状のセパレータシートを前記搬送方向に搬送しながら重ね合わせることによって前記セパレータを供給し、
    　前記圧縮部は、複数の回転ローラと当該複数の回転ローラにより駆動される輪状部材とを含み、当該輪状部材と前記セパレータとが接した状態で、前記セパレータを介して前記活物質を圧縮する、請求項２に記載の電池用電極製造装置。
  11. 　前記圧縮部は、
    　前記複数の回転ローラに含まれる第１のローラと、当該第１のローラの対となる第２のローラとを含み、
    　前記輪状部材が前記第１のローラと前記セパレータとの間に位置した状態において、前記第１のローラと前記第２のローラとによって前記集電体、前記活物質及び前記セパレータを挟み込んで圧縮し、
    　更に、前記圧縮部は、前記第１のローラよりも前記搬送方向の上流側に位置する、前記複数の回転ローラに含まれる第３のローラを含み、
    　前記セパレータは、前記第３のローラの位置で前記輪状部材に接した後、前記第１のローラの位置まで搬送されて、前記輪状部材、前記集電体及び前記活物質とともに、前記第１のローラと前記第２のローラとによって挟み込んで圧縮される、請求項１０に記載の電池用電極製造装置。
  12. 　前記セパレータにおける第１の面に補強シートが設けられ、
    　前記圧縮部は、前記活物質と前記補強シートとが接した状態において、前記集電体、前記活物質及び前記セパレータを挟み込んで圧縮する、請求項１０に記載の電池用電極製造装置。
  13. 　前記セパレータにおける第１の面に第１の補強シートが設けられ、当該第１の面の反対側の第２の面に第２の補強シートが設けられ、
    　前記圧縮部は、前記活物質と前記第１の補強シートとが接し、且つ、前記輪状部材と前記第２の補強シートとが接した状態において、前記集電体、前記活物質及び前記セパレータを挟み込んで圧縮する、請求項１０に記載の電池用電極製造装置。
  14. 　前記輪状部材において前記セパレータと接する側の面に凹凸が設けられる、請求項１０に記載の電池用電極製造装置。
  15. 　帯状の基材フィルムに対して積層された活物質であって、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ内で搬送方向に搬送される活物質に対して、フィルムを供給し、
    　前記基材フィルムに供給された前記活物質を、前記フィルムを介して圧縮する
    　ことを含む、電池用電極製造方法。
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