JP6287525B2 - 電極製造装置及び電極製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電極製造装置及び電極製造方法に関する。

従来、特許文献１に記載されるように、電極材料（活物質）が間欠的に積層された帯状の金属シートから所定寸法の電極シートを製造する電極製造方法が知られている。この方法では、上刃及び下刃等によって、電極材料が間欠的に積層された帯状の金属シートを所定幅に裁断する。このとき、金属シートの幅方向の端部に、電極材料の盛り上がり部が生じる場合がある。そのため、特許文献１に記載された電極製造方法では、一対の加圧ローラ間に金属シートを通過させ、加圧ローラの隙間を閉じる方向へ加圧ローラを押圧付勢することにより、電極材料の盛り上がり部を平坦化している。

特開２００１−３３８６４２号公報

ところで、上刃及び下刃を有するカッター等により帯状の金属シートを所定幅に裁断するとき、帯状の金属シートの幅方向の端部には、例えば一方の面側に折れ曲がった折れ曲がり部が生じる場合がある。帯状の金属シートに折れ曲がり部が生じた場合、例えば、帯状の金属シートをローラに巻き取る際の巻き不良が生じたり、次の工程で金属シートを搬送する際の搬送不良が生じたり、電極シートの寸法不良が生じたりするおそれがある。

本発明は、金属シートの幅方向の端部に折れ曲がり部が生じた場合でも、金属シートを平坦化して電極の製造効率を向上できる電極製造装置及び電極製造方法を提供することを目的とする。

本発明の電極製造装置は、搬送方向に搬送される帯状の金属シートの幅方向の端部を通過させ、端部を平坦化するスリット機構を備え、スリット機構は、搬送方向に延在して金属シートの一方の面に対向する第１ガイド部と、搬送方向に延在して金属シートの他方の面に対向する第２ガイド部と、を有し、第１ガイド部は、搬送方向の下流側に向かうにつれて第２ガイド部に近接しており、スリット機構は、第１ガイド部と第２ガイド部とによって端部を平坦化する。

この電極製造装置によれば、スリット機構は、金属シートの一方の面に対向する第１ガイド部と金属シートの他方の面に対向する第２ガイド部とを有する。第１ガイド部と第２ガイド部とは、いずれも搬送方向に延在しており、第１ガイド部は搬送方向の下流側に向かうにつれて第２ガイド部に近接している。これにより、例えば帯状の金属シートの幅方向の端部が一方の面側に折れ曲がっている場合でも、この端部は第１ガイド部によって案内されながら、第１ガイド部と第２ガイド部とによって平坦化される。よって、帯状の金属シートをローラに巻き取る際の巻き不良が生じたり、次の工程で金属シートを搬送する際の搬送不良が生じたり、電極シートの寸法不良が生じたりすることが防止され、電極の製造効率を向上できる。

また、第１ガイド部は、搬送方向の下流側に向かうにつれて一方の面に漸近する押圧面を有してもよい。この構成により、例えば金属シートに折れ曲がり部が生じた場合でも、この折れ曲がり部が押圧面によって徐々に押圧されて、第１ガイド部と第２ガイド部との間で平坦化される。よって、スリット機構による平坦化効果がより一層発揮される。

また、電極製造装置は、スリット機構よりも搬送方向の下流側に設けられて、端部を他方の面側に押圧して折り曲げる折り曲げ機構を備えてもよい。この構成により、一方の面側に折れ曲がった折れ曲がり部がスリット機構によって平坦化された後、折り曲げ機構によって、他方の面側に押圧されて折り曲げられる。よって、金属シートの幅方向の端部の平坦化効果がより一層発揮される。

また、電極製造装置は、折り曲げ機構よりも搬送方向の下流側に設けられて、端部を平坦化する他のスリット機構を備えており、他のスリット機構は、搬送方向に延在して一方の面に対向する第３ガイド部と、搬送方向に延在して金属シートの他方の面に対向する第４ガイド部と、を有し、第３ガイド部と第４ガイド部とによって端部を平坦化してもよい。この場合、金属シートの幅方向の端部は、折り曲げ機構によって他方の面側に折り曲げられた後、第３ガイド部と第４ガイド部とを備える他のスリット機構によって平坦化される。例えば、折り曲げ機構を経た後に端部の折れ曲がりが十分に矯正されていない場合であっても、他の折り曲げ機構によって、金属シートの端部を確実に平坦化することができる。

また、本発明の電極製造方法は、帯状の金属シートを裁断装置により所定幅に裁断する裁断ステップと、裁断ステップで裁断された金属シートを搬送方向に搬送しながら、金属シートの幅方向の端部をスリット機構に通過させて、端部を平坦化する平坦化ステップと、を含み、平坦化ステップでは、搬送方向に延在して一方の面側に対向する第１ガイド部と、搬送方向に延在して金属シートの他方の面側に対向する第２ガイド部とを有するスリット機構を用い、搬送方向の下流側に向かうにつれて第２ガイド部に近接する第１ガイド部と第２ガイド部とによって端部を平坦化する。

この電極製造方法によれば、帯状の金属シートは裁断された後、スリット機構を通過する。スリット機構は、金属シートの一方の面に対向する第１ガイド部と金属シートの他方の面に対向する第２ガイド部とを有する。第１ガイド部と第２ガイド部とは、いずれも搬送方向に延在しており、第１ガイド部は搬送方向の下流側に向かうにつれて第２ガイド部に近接している。平坦化ステップにより、例えば帯状の金属シートの幅方向の端部が一方の面側に折れ曲がっている場合でも、この端部は第１ガイド部によって案内されながら、第１ガイド部と第２ガイド部とによって平坦化される。よって、帯状の金属シートをローラに巻き取る際の巻き不良が生じたり、次の工程で金属シートを搬送する際の搬送不良が生じたり、電極シートの寸法不良が生じたりすることが防止され、電極の製造効率を向上できる。

また、平坦化ステップを実施した後、帯状の金属シートの端部を他方の面側に折り曲げる折り曲げステップを含んでもよい。この場合、一方の面側に折れ曲がった折れ曲がり部がスリット機構による平坦化ステップで平坦化された後、折り曲げステップにおいて、他方の面側に押圧されて折り曲げられる。よって、金属シートの幅方向の端部の平坦化効果がより一層発揮される。

また、折り曲げステップを実施した後、搬送方向に延在して一方の面に対向する第３ガイド部と、搬送方向に延在して金属シートの他方の面に対向する第４ガイド部とによって端部を平坦化する他の平坦化ステップを含んでもよい。この場合、金属シートの幅方向の端部は、折り曲げステップにおいて他方の面側に折り曲げられた後、搬送方向に延在する第３ガイド部と第４ガイド部とを用いる他の平坦化ステップにおいて平坦化される。例えば、折り曲げ機構を経た後に端部の折れ曲がりが十分に矯正されていない場合であっても、平坦化ステップによって、金属シートの端部を確実に平坦化することができる。

また、平坦化ステップの実施前に、一方の面及び他方の面の少なくとも一方に活物質層が形成された金属シートをプレスするプレスステップを含んでもよい。平坦化ステップの実施前に、帯状の金属シートに活物質が塗工される場合がある。活物質層が形成された帯状の金属シートに対しプレス操作を行うと、活物質層が高密度化されるとともに、活物質がより緊密に金属シートに結合される。よって、プレスステップ後に平坦化ステップを行う場合、スリット機構による活物質層への影響を低減できる。

本発明によれば、金属シートの幅方向の端部に折れ曲がり部が生じた場合でも、金属シートを平坦化して電極の製造効率を向上できる。

本発明の一実施形態により製造された電極を備える蓄電装置の断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態の電極製造装置を模式的に示す図である。 図３中の帯状の金属シートを示す平面図である。 （ａ）は裁断装置により金属シートが裁断される状態を示す断面図であり、（ｂ）は金属シートの一方の面側に折れ曲がった折れ曲がり部を示す断面部である。 （ａ）は図３中のスリット機構を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は図３のＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。 図３のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

以下の説明では、一実施形態に係る製造装置及び製造方法によって製造される電極が、リチウムイオン二次電池に適用される例について説明する。一実施形態に係る製造装置及び製造方法によって製造された電極は、リチウムイオン二次電池以外の蓄電装置に適用されてもよい。例えば、電極は、電気二重層キャパシタ等に適用されてもよい。

図１及び図２を参照して、リチウムイオン二次電池（以下、二次電池という）１００の構成について説明する。図１及び図２に示されるように、二次電池１００は、ケース１０と、ケース１０内に収容された電極組立体２０とを備える。電極組立体２０は、正極（電極）３０と、負極（電極）４０と、正極３０と負極４０との間に配置されたセパレータ５０とを備える。正極３０、負極４０およびセパレータ５０は、例えばシート状である。複数の正極３０及び複数の負極４０は、セパレータ５０を介して交互に積層されている。ケース１０の内壁面上には、絶縁フィルム１５が設けられている。ケース１０内には、電解液６０が充填されている。

正極３０は、略矩形の金属箔３０ｂの両面に正極活物質が担持されており、金属箔３０ｂの縁に形成されたタブ３０ａを有する。タブ３０ａには、正極活物質が担持されていない。正極３０は、タブ３０ａを介して導電部材３２に接続されている。導電部材３２は、正極端子３４に接続されている。正極端子３４は、絶縁リング３６を介してケース１０に取り付けられている。

負極４０は、略矩形の金属箔４０ｂの両面に負極活物質が担持されており、金属箔４０ｂの縁に形成されたタブ４０ａを有する。タブ４０ａには、負極活物質が担持されていない。負極４０は、タブ４０ａを介して導電部材４２に接続されている。導電部材４２は、負極端子４４に接続されている。負極端子４４は、絶縁リング４６を介してケース１０に取り付けられている。

正極３０は、金属箔３０ｂの両面に形成された正極活物質層３０ｃ，３０ｃを有する。負極４０は、金属箔４０ｂの両面に形成された負極活物質層４０ｃ，４０ｃを有する。活物質層３０ｃ，４０ｃは、活物質とバインダ樹脂と導電助剤と溶媒とを含むスラリー状の電極合剤が、個々の電極をなす金属箔に裁断される前の金属シートの両面に塗布され、乾燥機（乾燥部）により溶媒が除去された後、加圧ロールによってプレスされることにより形成される。

セパレータ５０としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布又は不織布が例示される。

電解液６０としては、例えば有機溶媒又は非水系の電解液等が挙げられる。

次に、図３及び図４を参照して、電極（すなわち正極３０又は負極４０）の製造装置１について説明する。以下の説明では、活物質を含む電極材が積層された、裁断される前の金属シートＳを金属シートＳ１と称し、裁断された後の金属シートＳを金属シートＳ２と称する。金属シートＳ（金属シートＳ１又はＳ２）は、上記の金属箔３０ｂ，４０ｂに相当する。

本実施形態の電極製造装置１は、帯状の金属シートＳ１を巻き出す巻出機２と、金属シートＳ１を搬送する第１搬送ローラ３と、金属シートＳ１を裁断する裁断装置４と、金属シートＳ２を搬送する第２搬送ローラ５と、金属シートＳ２を巻き取る巻取機６とを備える。電極製造装置１は、裁断装置４と第２搬送ローラ５との間に、スリット機構７と、折り曲げ機構８と、他のスリット機構９とをさらに備える。

巻出機２には、原反ロール２ｂがセットされている。原反ロール２ｂは、巻出機２の軸２ａにロール状に巻き取られた状態の金属シートＳ１である。巻出機２は、軸２ａの回転により、ロール状に巻き取られた金属シートＳ１を巻き出す。巻出機２の下流側には、巻出機２から巻き出された金属シートＳ１を搬送する第１搬送ローラ３が設けられている。なお、巻出機２の下流側に、金属シートＳ１に所定の張力を付与するテンションローラが設けられてもよい。また、第１搬送ローラ３が搬送機能と張力を付与するテンションローラの機能を兼ねてもよい。以下、本実施形態において「下流」と言う場合、巻出機２から巻き出された金属シートＳ１が搬送される方向を基準とする。

図４は、図３中の帯状の金属シートＳ１を示す平面図である。図４に示されるように、金属シートＳ１は帯状を呈している。金属シートＳ１の両面には、活物質層Ａが間欠的に形成されている。金属シートＳ１の両面の活物質層Ａは、金属シートＳ１を介して互いに対向する。金属シートＳ１は、一例として、正極を製造する場合にはアルミニウム箔であり、負極を製造する場合には銅箔である。なお、活物質層Ａは、上記の活物質層３０ｃ，４０ｃに相当する。

正極３０を製造する場合の活物質である正極活物質は、例えば、複合酸化物、金属リチウム、及び、硫黄等である。複合酸化物は、例えば、マンガン、ニッケル、コバルト、及びアルミニウムの少なくとも一つと、リチウムとを含む。負極４０を製造する場合の活物質である負極活物質は、例えば、黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、及びソフトカーボン等のカーボン、リチウム及びナトリウム等アルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、並びに、ホウ素添加炭素等である。

裁断される前において、金属シートＳ１は、第１領域１１と、金属シートＳ１の幅方向の両側に隣接する一対の第２領域１２とを含む。第１領域１１は、金属シートＳ１の長手方向に沿って伸びる帯状の領域である。第１領域１１は、活物質層Ａが設けられた塗工領域１１ａと、活物質層Ａが設けられていない未塗工領域１１ｂとを含む。塗工領域１１ａと未塗工領域１１ｂとは、金属シートＳ１の長手方向に沿って交互に配列されている。例えば、塗工領域１１ａ及び未塗工領域１１ｂは、長方形状である。

第２領域１２は、金属シートＳ１の長手方向に沿って伸びる帯状の領域である。第２領域１２は、活物質層Ａが設けられていない未塗工領域である。一対の第２領域１２の幅は、略同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、図４では、第１領域１１と第２領域１２との境界線Ｌ１と、裁断装置４により金属シートＳ１が裁断される裁断線Ｚとを示している。裁断線Ｚは、金属シートＳ１の幅方向において、境界線Ｌ１より内側に設けられている。

以下、図３及び図５を参照して、裁断装置４について説明する。図５（ａ）は、裁断装置により金属シートが裁断される状態を示す断面図である。裁断装置４は、金属シートＳ１の上面側に取り付けられた上刃４ａと、金属シートＳ１の下面側に取り付けられた下刃４ｂとを有する。上刃４ａと下刃４ｂとは、金属シートＳの幅方向においてそれぞれ裁断線Ｚの内側（中央側）と外側に取り付けられている。上刃４ａは、水平方向における回転軸Ｌａを中心として回転する円盤状の回転刃である。上刃４ａの径方向の先端には、傾斜面を持つ鋭利刃４５が形成されている。下刃４ｂは、水平方向の回転軸Ｌｂを中心として回転する円盤状の回転刃である。下刃４ｂは、径方向の先端にエッジ部４７を有する。下刃４ｂの上端部において、エッジ部４７は、金属シートＳ１の下面に接する。なお、エッジ部４７は、金属シートＳ１の下面に活物質層Ａが設けられている場合は、その活物質層Ａの下面に接する。上刃４ａの鋭利刃４５の先端は、金属シートＳ１の下面側で、下刃４ｂのエッジ部４７の側面に接する。

裁断装置４による金属シートＳ１の裁断について説明すると、鋭利刃４５は、回転軸Ｌａを中心として回転しながら、エッジ部４７との間でせん断力を発生させて、裁断線Ｚに沿って金属シートＳ１を裁断する。裁断線Ｚに沿って裁断された金属シートＳ１では、第２領域１２が金属シートＳ１から分離される。

図６の（ａ）は図３中のスリット機構７を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図３及び図６に示されるように、スリット機構７は、金属シートＳ２の上面側に設けられた第１ガイド部７ａと、金属シートＳ２の下面側に設けられた第２ガイド部７ｂとを有する。言い換えれば、金属シートＳ２は、第１ガイド部７ａと第２ガイド部７ｂとの間を通過する。

第１ガイド部７ａは、搬送方向に延在して金属シートＳ２の上面に対向する。第２ガイド部７ｂは、搬送方向に延在して金属シートＳ２の下面に対向する。第１ガイド部７ａと第２ガイド部７ｂとは、搬送方向の下流側に向かうにつれて互いに近接している。第１ガイド部７ａ及び第２ガイド部７ｂの下流端は、金属シートＳ２の幅方向の端部に接触する。なお、第１ガイド部７ａ及び第２ガイド部７ｂの下流部分が、金属シートＳ２に平行に延在してもよい。金属シートＳ２に活物質層Ａが設けられている場合、第１ガイド部７ａ及び第２ガイド部７ｂの下流端は、その活物質層Ａに接触する。第１ガイド部７ａおよび第２ガイド部７ｂは、金属シートＳ２の端部のみに対向するように設けられており、金属シートＳ２の幅方向の中央部には対向していない。金属シートＳ２にはテンションが付与されていることにより、金属シートＳ２は略水平な姿勢を維持する。第２ガイド部７ｂは、第１ガイド部７ａとの協働により金属シートＳ２の端部を平坦化する際にのみ、金属シートＳ２の端部に接触可能であればよい。

図７は、図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。図３及び図７に示されるように、スリット機構７よりも下流側には、折り曲げ機構８が設けられている。折り曲げ機構８は、金属シートＳ２の幅方向の端部に対面する傾斜面８１を有する。傾斜面８１の上部は、金属シートＳ２の上面側に配置されており、傾斜面８１の下部は、金属シートＳ２の下面側に配置されている。傾斜面８１は、上方に向かうにつれて、金属シートＳ２の幅方向の中央寄りに延びている。傾斜面８１の上下方向の中央部が、金属シートＳ２（又は活物質層Ａ）の上面側に当接して、金属シートＳ２（又は活物質層Ａ）を斜め下方に押さえつける。傾斜面８１は、金属シートＳ２の端部を下面側に押圧して折り曲げる。

図３に示されるように、折り曲げ機構８の搬送方向の下流側には、他のスリット機構９が設けられている。他のスリット機構９は、金属シートＳ２の上面に対向する第３ガイド部９ａと、金属シートＳ２の下面に対向する第４ガイド部９ｂとを有する。金属シートＳ２は、第３ガイド部９ａと第４ガイド部９ｂとの間を通過する。第３ガイド部９ａと第４ガイド部９ｂとは、いずれも金属シートＳ２の搬送方向に延在しており、搬送方向の下流側に向かうにつれて互いに近接している。第３ガイド部９ａ及び第４ガイド部９ｂの下流端は、金属シートＳ２の幅方向の端部に接触する。

第３ガイド部９ａおよび第４ガイド部９ｂは、金属シートＳ２の端部のみに対向するように設けられており、金属シートＳ２の幅方向の中央部には対向していない。第２ガイド部７ｂは、第１ガイド部７ａとの協働により金属シートＳ２の端部を平坦化する際にのみ、金属シートＳ２の端部に接触可能であればよい。なお、第３ガイド部９ａ及び第４ガイド部９ｂの下流部分が、金属シートＳ２に平行して延在してもよい。金属シートＳ２に活物質層Ａが設けられている場合、第３ガイド部９ａ及び第４ガイド部９ｂの下流端は、その活物質層Ａに接触する。

他のスリット機構９の下流側には、第２搬送ローラ５と、巻取機６とが順に設けられている。第２搬送ローラ５は、金属シートＳ２を巻取機６に搬送する。巻取機６は、金属シートＳ２を巻き取って、ロールＰを得る。なお、第２搬送ローラ５は搬送機能と張力を付与するテンションローラの機能を兼ねてもよい。第１搬送ローラ３と第２搬送ローラ５との間において、金属シートＳ１，Ｓ２は、一定のテンションを付与されて、略水平な姿勢を維持する。

次に、電極（すなわち正極３０又は負極４０）の製造方法について説明する。まず、図示しない塗工部において、金属シートＳ１の両面に、電極合剤を塗工する。その後、図示しない乾燥部において電極合剤を乾燥させ、さらに、加圧ロールによりプレスすることで活物質層Ａを形成する。

次に、巻出機２によって、金属シートＳ１を巻き出す。巻き出された金属シートＳ１は、第１搬送ローラ３により裁断装置４に供され、裁断装置４により裁断される。

この裁断ステップにおいて、裁断装置４により、金属シートＳ１を所定幅Ｗに裁断する。この場合、二つの裁断線Ｚのそれぞれに対して、一対の上刃４ａ及び下刃４ｂを設け、上刃４ａ及び下刃４ｂを回転させる。これによって、金属シートＳ１を裁断線Ｚに沿って所定幅Ｗに裁断する。

ここで、裁断装置４により金属シートＳ１を裁断する場合、図５（ｂ）に示されるように、金属シートＳ２の幅方向の端部に、上面側に折れ曲がった折れ曲がり部７２が生じる場合がある。折れ曲がり部７２は、耳立ちとも呼ばれ、例えば、上刃４ａ及び下刃４ｂ等により金属シートＳ１を裁断するとき、鋭利刃４５の傾斜面等によって生じると推測される。金属シートＳ２の端部に折れ曲がり部７２が生じた場合、例えば金属シートＳ２を巻取機６に巻き取る際の巻き不良が生じたり、次の工程で金属シートＳ２を搬送する際の搬送不良が生じたり、最終形成された電極箔の寸法不良が生じたりするおそれがある。

しかしながら、スリット機構７が設けられた電極製造装置１では、裁断装置４により裁断された金属シートＳ２は、スリット機構７に引き続き搬送され、平坦化される。

図６（ｂ）に示されるように、このスリット機構７による平坦化ステップにおいて、裁断された金属シートＳ２の幅方向の端部は、スリット機構７の第１ガイド部７ａと第２ガイド部７ｂとの間を通過する。この場合、上面に対向する第１ガイド部７ａによって当該端部を案内する。ここで、第１ガイド部７ａは、搬送方向に延在して下流側に向かうにつれて第２ガイド部に近接しているため、金属シートＳ２の幅方向の端部に形成された折れ曲がり部７２は、第１ガイド部７ａにより、第２ガイド部７ｂ側に案内される。また、スリット機構７の下流端において、第１ガイド部７ａと第２ガイド部７ｂとは、金属シートＳ２の幅方向の端部に接触する。

特に、第１ガイド部７ａは、搬送方向の下流側に向かうにつれて金属シートＳ２の一方の面に漸近する押圧面７１を有するため、例えば金属シートＳ２に折れ曲がり部７２が生じた場合、折れ曲がり部７２が押圧面７１によって徐々に押圧される。よって、折れ曲がり部７２は、第１ガイド部７ａと第２ガイド部７ｂとにより平坦化される。その結果、例えば金属シートＳ２の幅方向の端部に、上面側に折れ曲がった折れ曲がり部７２が生じた場合であっても、この端部は、スリット機構７により平坦化される。続いて、スリット機構７の下流側に設けられた折り曲げ機構８に金属シートＳ２を搬送し、折り曲げる。

図７に示されるように、折り曲げ機構８による折り曲げステップにおいて、金属シートＳ２の幅方向の端部は、折り曲げ機構８の傾斜面８１により、下面側に押圧されて折り曲げられる。すなわち、上面側に折れ曲がった折れ曲がり部７２は、スリット機構７によって平坦化された後、折り曲げ機構８によって、下面側に押圧されて折り曲げられる（逆反りさせられる）。よって、折れ曲がり部７２が十分に矯正されていない場合であっても、折り曲げ機構８により、その平坦化効果をより一層発揮できる。

なお、このような折り曲げ機構８による折り曲げステップによれば、金属シートＳ２の上面側に折れ曲がった折れ曲がり部７２が、金属シートＳ２の下面側に折れ曲がる場合がある。この折れ曲がり部は、例えば第２搬送ローラ５等による搬送過程や、巻取機６による巻取過程によっても矯正され、平坦化され得る。言い換えれば、折り曲げ機構８により、金属シートＳ２の下面側に折り曲げられた折れ曲がり部は、平坦に戻りやすくなっており、通常の搬送や次の工程でも矯正されて平坦化され得る。なお、テンションローラによって金属シートＳ２に付与された張力により、折れ曲がり部が形成された端部を平坦化してもよい。

続いて、下流側の他のスリット機構９に金属シートＳ２を搬送し、再度平坦化する。この他のスリット機構９による平坦化ステップにおいて、図３に示されるように、金属シートＳ２は、他のスリット機構９を通過する。具体的に、金属シートＳ２の幅方向の端部は、金属シートＳ２の上面に対向する第３ガイド部９ａと、金属シートＳ２の下面に対向する第４ガイド部９ｂとの間を通過する。このとき、金属シートＳ２の幅方向の端部は、第３ガイド部９ａ及び第４ガイド部９ｂに接触されながら矯正される。

このように、金属シートＳ２の幅方向の端部は、折り曲げステップによって下面側に折り曲げられた後、第３ガイド部９ａと第４ガイド部９ｂとによりさらに平坦化される。よって、例えば、前段の折り曲げステップを経た後、端部の折れ曲がりが十分に矯正されなかった場合でも、他のスリット機構９による他の平坦化ステップによって、金属シートＳ２の端部を確実に平坦化することができる。また、金属シートＳ２の上面側に折れ曲がった折れ曲がり部７２が、折り曲げ機構８により、金属シートＳ２の下面側に折れ曲がった場合でも、この折れ曲がりは第３ガイド部９ａと第４ガイド部９ｂとにより容易に平坦化され得る。その結果、金属シートＳ２の端部は、他のスリット機構９により確実に平坦化される。

続いて、他の平坦化ステップにより平坦化された金属シートＳ２を、第２搬送ローラ５により巻取機６に供し、巻取機６に巻き取る。その後、金属シートＳ２の第１領域１１の塗工領域１１ａを切り出したり、打ち抜いたりすることにより、電極を製造する。この時、第１領域１１の未塗工領域１１ｂで、正極３０及び負極４０のタブ３０ａ，４０ａを形成することができる。

以上説明した電極３０，４０の製造装置１及び製造方法によれば、例えば金属シートＳの幅方向の端部に、上面側に折れ曲がった折れ曲がり部７２が生じた場合でも、この端部を平坦化することができる。よって、帯状の金属シートＳをローラに巻き取る際の巻き不良が生じたり、次の工程で金属シートを搬送する際の搬送不良が生じたり、電極シートの寸法不良が生じたりすることが防止され、電極の製造効率を向上できる。

また、加圧ロールによるプレスにより、活物質層Ａが高密度化されるとともに、活物質層Ａがより緊密に金属シートＳに結合される。よって、金属シートＳに対し、プレス操作を実施した後、平坦化しても、スリット機構７の平坦化操作による活物質層Ａへの影響を低減できる。

以上、本実施形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。例えば、本実施形態では、第１ガイド部７ａと第２ガイド部７ｂとの両方が、搬送方向の下流側に向かうにつれて互いに近接しているが、例えば折れ曲がりが生じる一方の面に対向する第１ガイド部７ａのみが、搬送方向の下流側に向かうにつれて第２ガイド部７ｂに近接してもよい。金属シートＳ２の他方の面に対向する第２ガイド部７ｂは、金属シートＳ２の幅方向の端部と接触すればよい。この場合、折れ曲がり部７２は、一方の面に対向する第１ガイド部７ａにより、案内されながら他方の面に向けて押圧される。よって、金属シートＳ２の幅方向の端部は、第１ガイド部７ａと第２ガイド部７ｂとを通過することにより、平坦化される。なお、第２ガイド部７ｂが搬送方向に延在する長さは、第１ガイド部７ａが搬送方向に延在する長さより短くてもよい。第２ガイド部７ｂは、金属シートＳ２に近接して金属シートＳ２の端部を平坦化する領域にのみ設けられてもよい。

また、他のスリット機構９において、第３ガイド部９ａと第４ガイド部９ｂとのいずれか一方のみが、搬送方向の下流側に向かうにつれて他方に近接してもよい。折れ曲がり部７２が折り曲げ機構８により他方の面側に折り曲げられることを確実に矯正する観点からは、例えば金属シートＳ２の下面に対向する第４ガイド部９ｂが、搬送方向の下流側に向かうにつれて第３ガイド部９ａに近接することが好ましい。第３ガイド部９ａは、第４ガイド部９ｂの下流端と一緒に金属シートＳ２の幅方向の端部に接触すればよい。なお、第３ガイド部９ａが搬送方向に延在する長さは、第４ガイド部９ｂが搬送方向に延在する長さより短くてもよい。第３ガイド部９ａは、金属シートＳ２に近接して金属シートＳ２の端部を平坦化する領域にのみ設けられてもよい。

また、金属シートＳ２に対し、スリット機構７による平坦化ステップを実施した後に、プレスステップを行ってもよい。また、折り曲げ機構８又は他のスリット機構９による平坦化操作の実施前に、金属シートＳに対しプレス操作を行ってもよい。このとき、折り曲げ機構８又は他のスリット機構９等の平坦化操作による活物質層Ａへの影響を低減できる。

なお、本実施形態では、スリット機構７と、折り曲げ機構８と、他のスリット機構９との三段階の平坦化機構が設けられているが、折り曲げ機構８及び/又は他のスリット機構９を省略してもよい。

１…電極製造装置、４…裁断装置、７…スリット機構、７ａ…第１ガイド部、７ｂ…第２ガイド部、８…折り曲げ機構、９…他のスリット機構、９ａ…第３ガイド部、９ｂ…第４ガイド部、７１…押圧面、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２…金属シート。

Claims (6)

1. 搬送方向に搬送される帯状の金属シートの幅方向の端部を通過させ、前記端部を平坦化するスリット機構を備え、
   前記スリット機構は、前記搬送方向に延在して前記金属シートの一方の面に対向する第１ガイド部と、前記搬送方向に延在して前記金属シートの他方の面に対向する第２ガイド部と、を有し、前記第１ガイド部は、前記搬送方向の下流側に向かうにつれて前記第２ガイド部に近接しており、
   前記スリット機構は、前記第１ガイド部と前記第２ガイド部とによって前記端部を平坦化し、
   前記スリット機構よりも前記搬送方向の下流側に設けられて、前記端部を前記他方の面側に押圧して折り曲げる折り曲げ機構をさらに備えることを特徴とする電極製造装置。
2. 前記第１ガイド部は、前記搬送方向の下流側に向かうにつれて前記一方の面に漸近する押圧面を有することを特徴とする請求項１に記載の電極製造装置。
3. 前記折り曲げ機構よりも前記搬送方向の下流側に設けられて、前記端部を平坦化する他のスリット機構を備え、
   前記他のスリット機構は、前記搬送方向に延在して前記一方の面に対向する第３ガイド部と、前記搬送方向に延在して前記金属シートの他方の面に対向する第４ガイド部と、を有し、前記第３ガイド部と前記第４ガイド部とによって前記端部を平坦化することを特徴とする請求項１または２に記載の電極製造装置。
4. 帯状の金属シートを裁断装置により所定幅に裁断する裁断ステップと、
   前記裁断ステップで裁断された前記金属シートを搬送方向に搬送しながら、前記金属シートの幅方向の端部をスリット機構に通過させて、前記端部を平坦化する平坦化ステップと、を含み、
   前記平坦化ステップでは、前記搬送方向に延在して前記金属シートの一方の面側に対向する第１ガイド部と、前記搬送方向に延在して前記金属シートの他方の面側に対向する第２ガイド部とを有する前記スリット機構を用い、前記搬送方向の下流側に向かうにつれて前記第２ガイド部に近接する前記第１ガイド部と、第２ガイド部とによって前記端部を平坦化し、
   前記平坦化ステップを実施した後、前記端部を前記他方の面側に折り曲げる折り曲げステップをさらに含むことを特徴とする電極製造方法。
5. 前記折り曲げステップを実施した後、前記搬送方向に延在して前記一方の面に対向する第３ガイド部と、前記搬送方向に延在して前記金属シートの他方の面に対向する第４ガイド部とによって前記端部を平坦化する他の平坦化ステップを含むことを特徴とする請求項４に記載の電極製造方法。
6. 前記平坦化ステップの実施前に、前記一方の面及び前記他方の面の少なくとも一方に活物質層が形成された前記金属シートをプレスするプレスステップを含むことを特徴とする請求項４または５に記載の電極製造方法。

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