JPH11167916A - 電池用電極板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属箔集電体に損傷を与えることもなく、電
極合剤層の欠け落ちも発生せず、溶剤の処理も必要とせ
ず、しかも剥離した電極合剤層カスの処理も容易な、電
極合剤層部分の嵩密度の高い、高容量な電池用電極板の
製造方法を提供する。更に、間欠的な塗工では困難な幅
の部分的に露出させた金属箔集電体エリアを寸法精度良
く得ることができる電池用電極板の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 活物質と結着剤を主成分とした電極合剤
層と、該電極合剤層と一体化された金属箔集電体からな
る電池用電極板に対して、回転する切削用工具を用い
て、前記電極合剤層を除去することにより、金属箔集電
体が部分的に露出する電池用電極板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電池用電極板の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電池は、活物質と結着剤を主成分とする
電極合剤層と金属箔集電体からなる電極板を渦巻き状に
捲回したり、平板として積層することにより形成される
が、電池として機能させるためには、電極板と外部負荷
とを電気的に接続するためのリードを電極板に取り付け
る必要がある。

【０００３】これまで金属箔集電体全面に電極合剤層が
存在する場合は、電極合剤層を剥離せずに、該電極合
剤層を挟んでリードと金属箔集電体をカシメて接合した
り、該電極合剤層をスクレーバーを用いて掻き取る、
超音波振動を用いて剥離する等の処理をして部分的に電
極合剤層を除去し、この部分的に露出した金属集電体と
リードを溶接したり、カシメ付けて接続することが一般
に用いられていた。

【０００４】しかしながら、電極合剤層の剥離していな
い電極を該電極合剤層を挟んでリードと金属箔集電体を
カシメて接合すると、リードと金属箔集電体との電気的
接続が、安定したものとならず、電池内部のインピーダ
ンスの上昇を招く結果となっていた。また、金属箔集電
体上の電極合剤層をスクレーバーを用いて掻き取った
り、超音波振動を用いて剥離し、部分的に露出した電極
板を用いて金属集電体とリードを溶接したり、カシメ付
けて接続した場合は、電気的接続の安定性は良く、イン
ピーダンスの上昇も無い電極集合体が得られるものの、
剥離の時の機械的な応力により、金属箔集電体の破断が
発生し、電極板が不良品となったり、振動による電極合
剤層からの電極活物質の欠け落ちが発生し、欠け落ちた
粒子が、電池の内部短絡を引き起こす原因となってい
た。

【０００５】これらの問題を解決するために特開平８−
１３８６５５号公報では、あらかじめ剥離する場所を溶
剤で湿潤させておき、剥離を容易にする方法も提案され
ているが、該方法では、剥離は容易となるものの、溶剤
の回り込みによる剥離範囲の寸法精度が確保できず、電
池容量にバラツキが発生したり、溶剤を用いるため、作
業環境を良くするための排気装置などが必要となり、コ
ストアップの原因となるだけでなく、剥離した電極合剤
はペースト状となりこれらが電極板に再付着し、電極板
が不良品となったり、該ペーストが装置に付着し、装置
を汚す場合があった。また剥離範囲の寸法精度を確保す
るためや、異形形状の剥離範囲を得るためにマスクを用
いた場合、剥離範囲が変わる毎にマスクを作成する必要
があり、マスクの管理に工数を要するものであった。

【０００６】また、電極板が、活物質、結着剤および結
着剤の溶剤の混合物スラリーを、金属箔集電体に塗布し
たものを乾燥させたものである場合は、例えば、特開平
１−１８４０６９号公報や特開平８−１３１９３４号公
報に開示されているように、あらかじめ金属箔集電体上
の一部に、電極合剤層を設けないような間欠的な塗布方
法を用いることにより、上記のような電極合剤層の剥離
や掻き取りをすることなく、露出した金属箔集電体エリ
アを得る方法も採られている。

【０００７】しかしながら、金属箔集電体上の一部に、
電極合剤層を設けないような間欠的な塗布を行うには、
極めて特殊な塗工装置が必要となるだけでなく、異形形
状の剥離エリアを得ることができないばかりか、塗工後
にロール加圧する場合は、塗工部分と未塗工部分の厚み
差が大きいため、未塗工部分でロール間クリアランスが
急激に狭くなり、結果的に未塗工部分をロールがピンチ
してしまい、巻き取り張力に金属箔集電体が耐えきれず
に、破断が発生していた。またロールとロールが衝突す
ることによりロール表面に傷が入ってしまう場合があっ
た。これを防ぐためにロール間クリアランスの最小値を
確保するような楔を設けておいた場合は、破断やロール
損傷は発生しないものの、ロールによる電極板送り能力
が急激に低下するため、ロールが空回りしたり、巻き取
りの張力が著しく変化し、正常な巻き取りができないと
いう不具合が発生していた。

【０００８】一方、近年の携帯機器の小型化、薄型化に
対応するため、電池にも小型化薄型化が要求されてい
る。薄型電池を形成する場合、渦巻き状に捲回された電
極コイルをプレスを用いて押しつぶし、平坦に成形する
場合があるが、成形時のスプリングバック現象があるた
め、仕上がり厚みの制御が困難となり、薄型化の為に
は、電池の変形応力に耐え得るような、高強度金属ケー
スが必要となっていた。更に電池内部には電解液が存在
するため、安全性確保の点からも、金属ケースが好まし
いものであった。しかしながら、その金属ケースの加工
限界から、せいぜい５ｍｍ程度の厚みの電池しかできな
かった。

【０００９】これに対し、次世代リチウムイオン二次電
池として高エネルギー密度が期待されているポリマー電
池では、平板状の電極を重ねて電池化する方法が一般に
行われているため、前述のスプリングバックによる変形
は発生しないことと、系内に実質的な液体を含んでいな
いため、アルミラミネートのポリマーパッケージを用い
ることが可能であることから、３ｍｍ以下の超薄型電池
を形成することが可能であるとされており、高容量化の
目的で、枚葉の電極を積層する構造や、電極を山折りと
谷折りを交互に繰り返す折り曲げ構造とすること等の提
案もされている。

【００１０】これら積層構造の場合も、折り曲げ構造の
場合も、前記のリード取り出しのための露出した金属箔
集電体エリアは必要であり、特にシート状の電池の場
合、電池形状の任意性が期待されており、体積エネルギ
ー効率を上げるためには、電極も電池形状に応じた異形
電極が必要となるが、この場合、リード取り出しのため
の露出した金属箔集電体エリアは、必ずしも長方形とは
限らず、異形のエリアが必要となってくる。

【００１１】従来のような、間欠的な塗工方法など、塗
工時に未塗工部分を作成する方式では、上述したように
異形の露出した金属集電体エリアを作成することは不可
能で、異形の露出した金属集電体エリアを得るために
は、所望形状の型マスクを用いて、特開平８−１３８６
５５号公報に開示された手法を用いて、あらかじめ剥離
する場所を溶剤で湿潤させておき剥離する方法によって
得られた電極を用いるしかなかった。

【００１２】ところで、特開平５−２８３１０７号公報
に、折り曲げ部分の電極合剤層を剥離し、折り曲げやす
く、かつ谷折り部分でも歪みのこない電極構造が開示さ
れているが、電極合剤層を剥離するためには、金属箔集
電体の破断や、電極合剤層の欠け落ちといった前記のよ
うな問題はここでも発生しているばかりか、この場合の
剥離幅はせいぜい３ｍｍ程度であるため、塗工方向に対
して、所要のピッチで金属箔集電体上の一部に電極合剤
層を設けないストライプを形成するような、間欠的な塗
布方法を用いることは実質的に不可能で、特開平７−９
４１７０号公報や特開平５−２８３１０７号公報に例示
されているような、塗工方向に垂直な方向に所要のピッ
チで塗工していないストライプ状の部分を形成する方法
でしか対応できないものであった。

【００１３】しかしながら、塗工方向に垂直な方向に所
要のピッチで塗工していないストライプ状の部分を形成
する塗工方法は、塗工方向に所要のピッチで間欠的にス
トライプを形成する方法よりも容易ではあるが、折り曲
げるピッチが変われば塗工ヘッドの改造が必要であった
り、塗工幅が塗工機の大きさに応じて制限されるため、
折り曲げ積層の積層数が限定されてしまう問題があっ
た。しかも異形形状の剥離エリアを得ることはこの場合
も不可能であった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、活物質と結
着剤を主成分とした電極合剤層と、該電極合剤層と一体
化された金属箔集電体からなり、該電極合剤層の一部を
除去することにより、金属箔集電体を部分的に露出した
電池用電極板を製造する方法において、該金属箔集電体
に損傷を与えることもなく、電極合剤層の欠け落ちも発
生せず、溶剤の処理も必要とせず、しかも剥離した電極
合剤層カスの処理も容易な、電極合剤層部分の嵩密度の
高い、高容量な電池用電極板の製造方法を提供すること
を目的とする。更に間欠的な塗工では困難な幅の部分的
に露出させた金属箔集電体エリアを寸法精度良く得るこ
とができ、また該エリアの形状が変わった場合も特に装
置治具を変更することなく、プログラム変更で可能とな
る電池用電極板の製造方法を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
（１）活物質と結着剤を主成分とする電極合剤層と、金
属箔集電体からなる電極板に対して、回転する切削用工
具を用いて、上記電極合剤層を除去することにより、金
属箔集電体を部分的に露出させることを特徴とする電池
用電極板の製造方法、（２）電極板が、活物質、結着剤
および結着剤の溶剤の混合物スラリーを、金属箔集電体
に塗布した後、乾燥させたものであることを特徴とする
上記（１）の電池用電極板の製造方法、（３）電極板
が、活物質、結着剤および結着剤の溶剤の混合物スラリ
ーを、金属箔集電体に塗布した後、乾燥させ、更にロー
ル加圧したものであることを特徴とする上記（１）の電
池用電極板及びその製造方法、（４）切削用工具がエン
ドミルであることを特徴とする上記（１）、（２）又は
（３）の電池用電極板の製造方法、（５）切削用工具が
軸付砥石であることを特徴とする上記（１）、（２）又
は（３）の電池用電極板の製造方法、を提供するもので
ある。

【００１６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、活物質と結着剤を主成分とする電極合剤層と金属箔
集電体からなる電極板を電池に適用するにあたって、該
電極板と外部負荷とを電気的に接続するためのリードを
該電極板に取り付けるために、及び／又は該電極板を山
折りと谷折りを交互に繰り返した折り曲げ構造とする場
合に、折り曲げ部分への応力集中を避けるために、上記
電極合剤層を除去することにより金属箔集電体を部分的
に露出させる際に、該電極板に対して、電極合剤層の厚
み方向だけでなく面方向にも切削可能な、回転する切削
用工具、中でもエンドミル、軸付砥石を用いて、上記電
極合剤層を除去して金属箔集電体を部分的に露出させる
電池用電極板の製造方法を提供するものである。

【００１７】また、本発明における電極合剤層の形成方
法としては、電極活物質をスパッタリングなどの方法を
用いて形成する、電極活物質及び結着剤の混合物に必要
に応じて導電性フィラーや成形助剤を混合したものをシ
ート状に押し出し成形したものを金属集電体に圧着ある
いは熱融着して形成する、電極活物質及び結着剤の混合
物に必要に応じて導電性フィラーを混合し、これらを該
結着剤の溶剤を用いてスラリー化したものを金属箔集電
体に塗布し、溶剤を乾燥揮散させて形成する等が挙げら
れるが、一般には、電極活物質及び結着剤等の混合物を
該結着剤の溶剤を用いてスラリー化したものを金属箔集
電体に塗布し、溶剤を乾燥揮散させて得られる。特に近
年高エネルギー密度電池として期待されているリチウム
イオン二次電池では、この塗布方法が主流である。電極
合剤層の厚みは通常１０μｍ〜１ｍｍ程度で、エネルギ
ー密度、及び出力特性から適宜選択されるが、リチウム
イオン二次電池の場合、５０〜３００μｍの厚みで用い
られる。

【００１８】具体例として、例えばリチウムイオン二次
電池を例に挙げれば、正極活物質として、コバルト酸リ
チウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム等が
用いられており、負極活物質としては、コークス、グラ
ファイト、カーボンファイバー、カーボンブラック、ア
セチレンブラックなどが用いられるのが一般的である。
結着剤及びその溶剤としては、ポリフッ化ビニリデンを
結着剤とした場合、Ｎメチルピロリドンが良好な溶解性
を示す。またエチレン・プロピレン・ジエン系ゴムを結
着剤として用いる場合は、溶剤としてトルエン、メチル
エチルケトンを用いることができる。更にフッ化ビニリ
デン・ヘキサフロロプロピレン・テトラフロロエチレン
のようなフッ素系ゴムを結着剤として用いる場合は、酢
酸エチルやメチルエチルケトンを溶剤として用いること
ができる。またスチレンブタジエンゴム系の結着剤やメ
チルセルロース系の結着剤やポリテトラフルオロエチレ
ンからなる結着剤を用いる場合は、水を溶剤として用い
ることができる。

【００１９】本発明の金属箔集電体としては、５〜１０
０μｍ程度の厚みのアルミ箔、銅箔、ステンレス箔、ニ
ッケル箔などを挙げることができ、一般には正極用とし
て１０〜２０μｍのアルミ箔、負極用に１０〜２０μｍ
の銅箔が用いられている。電極板は、電極活物質、結着
剤および結着剤の溶剤の混合物スラリーを、ドクターブ
レードやパイプドクターやリバースロール、グラビアロ
ールなどを用いて金属箔集電体上に塗工、あるいは転写
したりスリットダイからスラリーを押し出して金属箔集
電体上に塗工する。塗工されたスラリー及び金属箔集電
体は、伝熱、熱風、赤外線、マイクロ波などの加熱手段
を用いて乾燥され、溶剤が揮散することによって、活物
質粒子間及び活物質と金属箔が結着剤を介して強固に一
体化され、電極合剤層と金属集電体からなる電極板が作
成される。

【００２０】本発明の電極板は、上記の様に金属箔集電
体に塗布した後、乾燥させて作成された電極板を、その
まま使用することも可能であるが、そのままでは活物質
の嵩密度が低いため電池を形成してもエネルギー密度の
低いものしか得られないことから、一般には金属ロール
間を通してロール加圧され、嵩密度を挙げて用いること
が好ましい。ロール圧力としては所望の嵩密度が得られ
る程度でよいが、一例を挙げると１ｃｍあたり５０〜５
００ｋｇである。本発明は、上記の例のように、電極板
が、電極活物質、結着剤、及び該結着剤の溶剤の混合物
スラリーを、金属箔集電体に塗布した後、乾燥させ、更
にロール加圧したものであることが好ましい。

【００２１】本発明においては、電極合剤層の厚み方向
だけでなく面方向にも切削可能な、回転する切削用工具
を用いることが必要であり、中でもエンドミル、軸付砥
石を用いることが好ましい。

【００２２】

【作用】本発明によれば、活物質と結着剤を主成分とし
た電極合剤層と、該電極合剤層と一体化された金属箔集
電体からなる電池用電極板に対して、前記電極合剤層を
除去することにより、金属箔集電体を部分的に露出した
電極を用いる場合に、金属箔集電体に損傷を与えること
もなく、電極合剤層の欠け落ちも発生せず、溶剤の処理
も必要とせず、しかも剥離した電極合剤層カスの処理も
容易となる。さらには、あらかじめ金属集電体に未塗工
部を作る必要がないため、間欠的な塗工により得られた
電極のように、ロールプレスで電極が破断したり、ロー
ル表面を損傷したりすることがないものであり、電極合
剤部分の嵩密度の高い電極を提供できる。すなわち高容
量な電池用電極を提供できるものである。更に間欠的な
塗工では困難な幅の金属箔集電体を部分的に露出させた
エリアを得ることができ、金属箔集電体を部分的に露出
させたりエリア、および電極合剤層の残留したエリアの
寸法精度がよく、金属箔集電体を部分的に露出させたエ
リアおよび電極合剤層の残留したエリアの形状が変わっ
た場合も、特に装置治具を変更することなく、プログラ
ム変更で可能となるものである。またプログラムの設定
により異形の金属箔集電体を部分的に露出させたエリア
を持つ電極とすることが可能である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例を用いて詳
細に説明する。 ＜電極板の作製＞ ・電極板１：電極活物質としてコバルト酸リチウム、導
電性助剤として黒鉛微粉とアセチレンブラックの等重量
混合物を用い、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを用
いた。これらの混合物にＮ−メチルピロリドンを溶剤と
して用いスラリー化したものを１５μｍアルミ箔上に塗
布し、熱風乾燥させ電極板１を作成した。得られた電極
板１をロールプレスを通して厚み調整した。プレス後の
電極板１は、電極合剤層の厚み８５μｍであった。 ・電極板２：結着剤としてポリフッ化ビニリデンの代わ
りにフッ化ビニリデン−ヘキサフロロプロピレン−テト
ラフルオロエチレンからなる３元系フッ素ゴムを用い、
Ｎ−メチルピロリドンの代わりに酢酸エチルとエチルセ
ロソルブの混合物を溶剤として用いた以外は電極板１と
同様に電極板２を作成した。プレス後の電極板２は、電
極合剤層の厚み８５μｍであった。 ・電極板３：電極活物質としてマンガン酸リチウムを用
いた以外は電極板１と同様に電極板３を作成した。プレ
ス後の電極板３は、電極合剤層の厚み８５μｍであっ
た。 ・電極板４：電極活物質としてニッケル酸リチウムを用
いた以外は電極板１と同様に電極板４を作成した。プレ
ス後の電極板４は、電極合剤層の厚み８５μｍであっ
た。 ・電極板５：電極活物質としてニッケル酸リチウムを用
いた以外は電極板２と同様に電極板５を作成した。プレ
ス後の電極板５は、電極合剤層の厚み８５μｍであっ
た。 ・電極板６：電極活物質として、ニードルコークスを用
い、結着剤としてカルボキシメチルセルロース及びスチ
レン−ブタジエンラテックスを用い、スラリー化溶剤と
して水を用いたスラリーを１８μｍの銅箔上に塗布し、
熱風乾燥させ電極板６を作成した。得られた電極板６も
ロールプレスを通して厚み調整した。プレス後の電極板
６は、電極合剤層の厚み１２４μｍであった。 ・電極板７：電極活物質として、黒鉛化したカーボンフ
ァイバーの微粉砕物を用い、１２μｍの銅箔を用いた以
外は電極板６と同様に、電極板７を作成した。プレス後
の電極板７は、電極合剤層の厚みが８５μｍであった。 ・電極板８：電極活物質として、黒鉛化した球状カーボ
ンを用いた以外は電極板７と同様に電極板８を作成し
た。プレス後の電極板８は、電極合剤層の厚み８５μｍ
であった。 ・電極板９：結着剤としてカルボキシメチルセルロース
及びスチレン−ブタジエンラテックスの代わりにポリフ
ッ化ビニリデン、スラリー化溶剤として水の代わりにＮ
−メチルピロリドンを用いた以外は、電極板６と同様に
電極板９を作成した。プレス後の電極板９は、電極合剤
層の厚み１２５μｍであった。 ・電極板１０：結着剤としてカルボキシメチルセルロー
ス及びスチレン−ブタジエンラテックスの代わりにポリ
フッ化ビニリデン、スラリー化溶剤として水の代わりに
Ｎ−メチルピロリドンを用いた以外は、電極板７と同様
に電極板１０を作成した。プレス後の電極板１０は、電
極合剤層の厚み８５μｍであった。 ・電極板１１：結着剤としてカルボキシメチルセルロー
ス及びスチレン−ブタジエンラテックスの代わりにポリ
フッ化ビニリデン、スラリー化溶剤として水の代わりに
Ｎ−メチルピロリドンを用いた以外は、電極板８と同様
に電極板１１を作成した。プレス後の電極板１１は、電
極合剤層の厚み８５μｍであった。 ＜回転する切削工具を取り付ける装置＞牧野フライス精
機株式会社製ＮＣ立フライス盤ＭＨＮＣ−２５を用い
た。該フライス盤は、テーブル移動範囲が、前後左右２
５０ｍｍ、上下方向２００ｍｍ、軸送り最小単位１μｍ
の能力があるが、試料電極板の大きさ、剥離部分の寸法
精度に応じて、別のフライス盤を適宜選択することがで
きる。また本実施例では、枚葉電極を用いたバッチ処理
を行ったが、生産の場合は、巻出し装置と巻き取り装置
を設置する事により、ロールtoロール方式の連続電極を
処理することも可能である。

【００２４】また数値制御には、ファナック株式会社製
コントローラーＯ−ＭＣ（以下単にコントローラーと称
す。）を用いた。これも使用するフライス盤等によって
適宜選択することが可能である。また極めて少量の特殊
品を試作する場合は、数値制御することなくフライス盤
本体のみで、手動による軸送りをすることができる。一
般には、再現性、利便性、異形形状への対応性の面から
プログラム可能な制御装置を用いることが好ましい。

【００２５】試料電極板の設置は、牧野フライス精機株
式会社製ＮＣ立フライス盤ＭＨＮＣ−２５ＮＣのテーブ
ルに、カネテック株式会社製永磁チャックＲＭＴ−１０
１８をクランプで固定し、剥離に必要なエリアが開口す
るように、鉄製の角棒を試料電極の上にかぶせ、磁力に
よって固定した。この場合も剥離に必要なエリアが開口
するように部分的にくりぬいた鉄板を角棒の代わりに用
いたり、真空吸着台を用いたり、ニップロールで試料電
極を固定したり、また少量の試作程度であれば、定盤の
上にテープなどで固定することも可能である。剥離した
塗膜のカスは、エアーブローと集塵機により回収した。 ＜剥離部分の評価＞集電体金属箔の破断の有無を目視確
認した上で、同一試料電極を１０枚重ねて電極集合体と
し、金属箔集電体が部分的に露出した部分が一括で超音
波溶接可能か否かで判断した。超音波溶接機は、超音波
工業株式会社製ＵＳＷ２００Ｚ３８Ｓ型超音波溶接機を
用いた。該超音波溶接機は、出力２００Ｗ、周波数３８
ｋＨｚである。

【００２６】

【実施例１】回転する切削工具として、日立ツール株式
会社製エンドミルを用いた。該エンドミルは、材質ＣＯ
−ＨＳＳ、ねじれ角３０度の２枚刃のもので、刃径１０
ｍｍφ、刃長２０ｍｍである。コレットを介して該エン
ドミルを牧野フライス精機株式会社製ＮＣ立フライス盤
ＭＨＮＣ−２５（以下単にフライス盤と称す）に装着
し、エンドミル回転数１５００ＲＰＭ、切削時の軸送り
は速度４００ｍｍ／分とした。試料電極は、１２５ｍｍ
×１２５ｍｍの正方形の電極１を用いた。このうち図１
に例示するようにエンドミルの中心部の軸送りエリアと
して９０ｍｍ×１４ｍｍの長方形となるようにコントロ
ーラーでプログラム制御した。

【００２７】得られた部分的に電極合剤層が除去され、
金属箔集電体が部分的に露出した電極板１は金属箔集電
体が破れることなく、電極合剤層が除去されたものであ
った。試料のセットも含めて所要時間は１枚あたり２分
であった。これを図２に例示するように、電極合剤層部
分が９０ｍｍ×７０ｍｍ、露出した金属箔部分が９０ｍ
ｍ×２０ｍｍのサイズで正方形に切り出したものを１０
枚作成し、金属箔集電体が部分的に露出した部分を１０
枚重ねて、超音波溶接を行ったところ、加重１５ｋｇ、
溶接時間０．１秒で溶接が可能であった。

【００２８】

【実施例２】試料電極として、電極板２を用いた以外は
実施例１と同様の実験を行った。得られた部分的に電極
合剤層が除去され、金属箔集電体が部分的に露出した電
極板２は金属箔集電体が破れることなく、電極合剤層が
除去されたものであった。実施例１と同様に、金属箔集
電体が部分的に露出した部分を１０枚重ねて超音波溶接
性評価を実施したところ、実施例１と同一条件の、加重
１５ｋｇ、溶接時間０．１秒で溶接が可能であった。

【００２９】

【実施例３】試料電極として、電極板３を用いた以外は
実施例１と同様の実験を行った。得られた部分的に電極
合剤層が除去され、金属箔集電体が部分的に露出した電
極板３は金属箔集電体が破れることなく、電極合剤層が
除去されたものであった。実施例１と同様に、金属箔集
電体が部分的に露出した部分を１０枚重ねて超音波溶接
性評価を実施したところ、実施例１と同一条件の、加重
１５ｋｇ、溶接時間０．１秒で溶接が可能であった。

【００３０】

【実施例４】試料電極として、電極板４を用いた以外は
実施例１と同様の実験を行った。得られた部分的に電極
合剤層が除去され、金属箔集電体が部分的に露出した電
極板４は金属箔集電体が破れることなく、電極合剤層が
除去されたものであった。実施例１と同様に、金属箔集
電体が部分的に露出した部分を１０枚重ねて超音波溶接
性評価を実施したところ、実施例１と同一条件の、加重
１５ｋｇ、溶接時間０．１秒で溶接が可能であった。

【００３１】

【実施例５】試料電極として、電極板５を用いた以外は
実施例１と同様の実験を行った。得られた部分的に電極
合剤層が除去され、金属箔集電体が部分的に露出した電
極板５は金属箔集電体が破れることなく、電極合剤層が
除去されたものであった。実施例１と同様に、金属箔集
電体が部分的に露出した部分を１０枚重ねて超音波溶接
性評価を実施したところ、実施例１と同一条件の、加重
１５ｋｇ、溶接時間０．１秒で溶接が可能であった。

【００３２】

【実施例６】試料電極として、電極板６を用い、切削時
の軸送り速度５００ｍｍ／分で行った以外は、実施例１
に従って部分的に電極合剤層が除去され、金属箔集電体
が部分的に露出した電極板を作成した。得られた部分的
に電極合剤層が除去され、金属箔集電体が部分的に露出
した電極板６は金属箔集電体が破れることなく、電極合
剤層が除去されたものであった。試料のセットも含めて
所要時間は１枚あたり１００秒であった。これを電極合
剤層部分が９０ｍｍ×７０ｍｍ、露出した金属箔部分が
９０ｍｍ×２０ｍｍとなるように正方形に切り出したも
のを１０枚作成し、金属箔集電体が部分的に露出した部
分を１０枚重ねて、超音波溶接を行ったところ加重１５
ｋｇ、溶接時間０．４秒で溶接が可能であった。

【００３３】

【実施例７】回転する切削工具として、外形１０ｍｍφ
の株式会社エフエスケー製Ｇ＆Ｊ円筒型軸付砥石を用い
た。コレットを介して該軸付砥石をフライス盤に装着し
軸付砥石回転数１８００ＲＰＭ、切削時の軸送りは速度
１０００ｍｍ／分とした。試料電極は、１２５ｍｍ×１
２５ｍｍの正方形の電極板６を用いた。このうち図１に
示すように軸付砥石の中心部の軸送りエリアとして９０
ｍｍ×１４ｍｍの長方形となるようにコントローラーで
プログラム制御した。得られた部分的に電極合剤層が除
去され、金属箔集電体が部分的に露出した電極板６は金
属箔集電体が破れることなく、電極合剤層が除去された
ものであった。試料のセットも含めて所要時間は１枚あ
たり７４秒であった。これを電極合剤層部分が９０ｍｍ
×７０ｍｍ、露出した金属箔部分が９０ｍｍ×２０ｍｍ
となるように正方形に切り出したものを１０枚作成し、
金属箔集電体が部分的に露出した部分を１０枚重ねて、
超音波溶接を行ったところ、実施例６と同一条件の、加
重１５ｋｇ、溶接時間０．４秒で溶接が可能であった。

【００３４】

【実施例８】試料電極として、電極板７を用いた以外
は、実施例７に従って部分的に電極合剤層が除去され、
金属箔集電体が部分的に露出した電極を作成した。得ら
れた部分的に電極合剤層が除去され、金属箔集電体が部
分的に露出した電極板７は金属箔集電体が破れることな
く、電極合剤層が除去されたものであった。実施例６と
同様に、金属箔集電体が部分的に露出した部分を１０枚
重ねて超音波溶接性評価を実施したところ、実施例６と
同一条件の、加重１５ｋｇ、溶接時間０．４秒で溶接が
可能であった。

【００３５】

【実施例９】試料電極として、電極板８を用いた以外
は、実施例６に従って部分的に電極合剤層が除去され、
金属箔集電体が部分的に露出した電極を作成した。得ら
れた部分的に電極合剤層が除去され、金属箔集電体が部
分的に露出した電極板８は金属箔集電体が破れることな
く、電極合剤層が除去されたものであった。実施例６と
同様に、金属箔集電体が部分的に露出した部分を１０枚
重ねて超音波溶接性評価を実施したところ、実施例６と
同一条件の、加重１５ｋｇ、溶接時間０．４秒で溶接が
可能であった。

【００３６】

【実施例１０】試料電極として、電極板９を用いた以外
は、実施例６に従って部分的に電極合剤層が除去され、
金属箔集電体が部分的に露出した電極を作成した。得ら
れた部分的に電極合剤層が除去され、金属箔集電体が部
分的に露出した電極板９は金属箔集電体が破れることな
く、電極合剤層が除去されたものであった。実施例６と
同様に、金属箔集電体が部分的に露出した部分を１０枚
重ねて超音波溶接性評価を実施したところ、実施例６と
同一条件の、加重１５ｋｇ、溶接時間０．４秒で溶接が
可能であった。

【００３７】

【実施例１１】試料電極として、電極板９を用いた以外
は、実施例７に従って部分的に電極合剤層が除去され、
金属箔集電体が部分的に露出した電極を作成した。得ら
れた部分的に電極合剤層が除去され、金属箔集電体が部
分的に露出した電極板９は金属箔集電体が破れることな
く、電極合剤層が除去されたものであった。実施例６と
同様に、金属箔集電体が部分的に露出した部分を１０枚
重ねて超音波溶接性評価を実施したところ、実施例６と
同一条件の、加重１５ｋｇ、溶接時間０．４秒で溶接が
可能であった。

【００３８】

【実施例１２】試料電極として、電極板１０を用いた以
外は、実施例７に従って部分的に電極合剤層が除去さ
れ、金属箔集電体が部分的に露出した電極を作成した。
得られた部分的に電極合剤層が除去され、金属箔集電体
が部分的に露出した電極板１０は金属箔集電体が破れる
ことなく、電極合剤層が除去されたものであった。実施
例６と同様に、金属箔集電体が部分的に露出した部分を
１０枚重ねて超音波溶接性評価を実施したところ、実施
例６と同一条件の、加重１５ｋｇ、溶接時間０．４秒で
溶接が可能であった。

【００３９】

【実施例１３】試料電極として、電極板１１を用いた以
外は、実施例７に従って部分的に電極合剤層が除去さ
れ、金属箔集電体が部分的に露出した電極を作成した。
得られた部分的に電極合剤層が除去され、金属箔集電体
が部分的に露出した電極板１１は金属箔集電体が破れる
ことなく、電極合剤層が除去されたものであった。実施
例６と同様に、金属箔集電体が部分的に露出した部分を
１０枚重ねて超音波溶接性評価を実施したところ、実施
例６と同一条件の、加重１５ｋｇ、溶接時間０．４秒で
溶接が可能であった。

【００４０】

【実施例１４】回転する切削工具として、株式会社神戸
製鋼所製エンドミルを用いた。該エンドミルは、材質Ｃ
Ｏ−ＨＳＳ、ねじれ角３０度の２枚刃のもので、刃径２
ｍｍφ、刃長５ｍｍである。コレットを介して該エンド
ミルをフライス盤に装着しエンドミル回転数１５００Ｒ
ＰＭ、切削時の軸送りは速度４００ｍｍ／分とした。試
料電極は、１２５ｍｍ×１２５ｍｍの正方形の電極板１
及び電極板６を用いた。このうち図３に例示するよう
に、エンドミルの中心部をＸ方向にのみ９０ｍｍ送り、
ストライプ状の剥離部分をピッチ２７ｍｍで形成し、幅
２５ｍｍ、長さ９０ｍｍの電極合剤層が３カ所得られる
ようにコントローラーでプログラム制御した。得られた
ストライプ状に電極合剤層が除去され、金属箔集電体が
ストライプ状に露出した電極板は、電極板１も電極板６
ともに金属箔集電体が破れることなく、電極合剤層が２
ｍｍ幅のストライブ状に除去されたものであった。この
電極板を図４に例示する様に、７９ｍｍ×９０ｍｍの大
きさに切り出し、折り曲げ構造の素電池を作成した。そ
の手順を概略示すと、まずゲル状の固体電解質は次のよ
うにして準備した。フッ化ビニリデンとヘキサフルオロ
プロピレン共重合体からなる、厚み６０μｍの発泡シー
トに、プロピレンカーボネートとエチレンカーボネート
とγブチロラクトンの混合溶媒に硼フッ化リチウムを溶
かした電解液を含浸させた、厚み１００μｍのゲル状の
固体電解質を得た。該固体電解質を間に挟み、得られた
電池用電極１と電池用電極６を電極合剤層が対向し、且
つストライプ状の剥離部分が対向するように熱プレスを
用いて１００℃、１ｃｍ² あたり２ｋｇの圧力で加熱積
層し、電極１とゲル状固体電解質と電極６を熱融着し、
素電池を形成した。該素電池をストライプ状の剥離部分
で山折りと谷折りを交互に繰り返し、折り曲げ構造の電
極を作成したところ、電極合剤層部分は該合剤層に含ま
れた結着剤とゲル状固体電解質とが熱融着しており、ス
トライプ部分は結着剤が存在しないことと電極合剤層分
の厚み段差により圧力がかからないため、ゲル状固体電
解質と融着しておらず、折り曲げが極めて容易に行えた
だけでなく、折り曲げた部分が特に厚くなることのな
い、扁平な素電池を形成することができた。

【００４１】

【比較例１】電極１を９０ｍｍ×９０ｍｍの大きさに切
り出し、そのうちの９０ｍｍ×７０ｍｍをアクリル板で
マスクし、露出した９０ｍｍ×２０ｍｍの部分に結着剤
の溶剤であるＮ−メチルピロリドンを少量滴下し電極合
剤層を約１０分間放置し、剥離エリアを膨潤させた。そ
のあと膨潤した電極合剤層をシリコンゴム製のスクレー
バーで掻き取った。約１５分の所要時間をかければ、金
属箔集電体を破損することなく電極合剤層の剥離が可能
であったが、電極合剤層の露出した金属箔集電体側の辺
が溶剤の回り込みにより、直線性が無く乱れたものしか
得られなかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で用いた切削工具の中心軸の軸送りエリ
アを示す説明図である。

【図２】実施例１で得られた電池用電極板である。

【図３】実施例１４で得られた電池用電極板の製造過程
を示す説明図である。

【図４】実施例１４で得られた電池用電極板である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活物質と結着剤を主成分とする電極合剤
   層と金属箔集電体からなる電極板に対して、回転する切
   削用工具を用いて、上記電極合剤層を除去することによ
   り、金属箔集電体を部分的に露出させることを特徴とす
   る電池用電極板の製造方法。
2. 【請求項２】 電極板が、活物質、結着剤および結着剤
   の溶剤の混合物スラリーを、金属箔集電体に塗布した
   後、乾燥させたものであることを特徴とする請求項１記
   載の電池用電極板の製造方法。
3. 【請求項３】 電極板が、活物質、結着剤および結着
   剤の溶剤の混合物スラリーを、金属箔集電体に塗布した
   後、乾燥させ、更にロール加圧したものであることを特
   徴とする請求項１記載の電池用電極板の製造方法。
4. 【請求項４】 切削用工具がエンドミルであることを
   特徴とする請求項１、２又は３記載の電池用電極板の製
   造方法。
5. 【請求項５】 切削用工具が軸付砥石であることを特
   徴とする請求項１、２又は３記載の電池用電極板の製造
   方法。