JPH11185734A

JPH11185734A - 非水電解液二次電池用電極板及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11185734A
Application number: JP9355782A
Authority: JP
Inventors: Hidetake Takahara; 英武高原; Yuichi Miyazaki; 祐一宮崎; Tadafumi Shindo; 忠文進藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】集電体に活物質塗工液を塗布して活物質層を
形成すると、電極板の原反の周縁部に帯状の未塗工部が
必然的に残ってしまうが、本発明はそのような未塗工部
を切除する工程を省略することのできる電極板の製造方
法を提供する。また本発明は、品質の良い電極板を提供
する。【解決手段】集電体上に活物質塗工液を塗布して電極
板の原反を準備し、当該原反の周縁部に帯状に残された
未塗工部を切除することなく、当該原反を切断して分割
することにより、固有の機能を有する帯状の未塗工部４
（例えば端子取付け部など）を一端又は一側縁に備えた
電極板を切り出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン二
次電池に代表される非水電解液二次電池用電極板（以下
「電極板」ということがある）の製造方法及びかかる製
造方法によって製造される電極板に関し、さらに詳しく
は、集電体が露出した未塗工部を備えた電極板を効率よ
く製造する方法、及び、かかる方法により製造すること
ができ、活物質層からの粉落ちが起こりにくい電極板に
関する。

【０００２】

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

【０００３】二次電池の性能に大きく影響を及ぼす正極
および負極電極板に関しては、充放電サイクル寿命を延
長させるため、また、高エネルギー密度化のため、電極
板を薄膜化することによって電池内に巻き込まれる電極
板の面積をより大きくすることが提案されている。

【０００４】例えば、特開昭６３−１０４５６号公報や
特開平３−２８５２６２号公報には、金属酸化物、硫化
物またはハロゲン化物等の正極活物質粉末、導電材およ
び結着材（バインダー）を適当な湿潤剤（以下、溶媒と
いう）に分散または溶解させて、ペースト状の活物質塗
工液を調製し、金属箔からなる集電体を基体とし、その
基体上に前記塗工液を塗布して正極活物質層（また、基
体上に負極用の塗工液を塗布したものを負極活物質層と
いい、正極と負極を特に区別しない場合は、単に活物質
層という）を形成して得られる正極電極板が開示されて
いる。この正極電極板においては、結着材として、例え
ばポリフッ化ビニリデンのようなフッ素系樹脂、シリコ
ーン−アクリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合
体等が用いられている。

【０００５】一方、負極電極板は、結着材を適当な湿潤
剤（溶媒）に溶解させたものをカーボン等の負極活物質
に加えて、ペースト状の活物質塗工液を調製し、金属箔
の集電体に塗工して得られる。また、集電体に対する塗
工膜の密度を向上させたり、塗工膜の密着性を向上させ
るために、通常、プレス処理が施される。

【０００６】上記の塗布型電極板において活物質塗工液
を調製するための結着材は、非水電解液に対して化学的
に安定であること、電解液中に溶出しないこと、また、
何らかの溶媒に溶解して基体上に薄く塗布できるもので
あることが必要である。

【０００７】さらに、塗布、乾燥された活物質層は、電
池の組立工程において剥離、脱落、ひび割れ等が生じな
いように可とう性を備えていること、および、集電体と
の密着性に優れていることが要求される。

【０００８】ここで電極板は通常、電流を取り出すため
の端子を付ける部分若しくは電池設計上活物質層の存在
が好ましくない部分等を有するために、少なからず非塗
工部を有しており、その非塗工部のパターンは電池設計
に従って任意に決定される。この非塗工部を作製する方
法には、現状では電極塗工液を集電体上に塗工する際の
コーターヘッドの機械的制御により塗工部と非塗工部の
パターンを直接形成する方法や、乾燥後の塗工膜をヘラ
などの機械的手段により剥離させて非塗工部を形成する
方法がある。

【０００９】前者の方法による場合には、集電体の表面
に、コーターヘッドを機械的に制御しながら活物質塗工
液をパターン状に塗布・乾燥して活物質層を備えた電極
板の原反を作製した後、当該電極板の原反を所定方向に
切断して電極板の製品を切り出す。

【００１０】例えば、図１４に示すように、ロールスト
ックから繰り出される長尺の金属箔であって３００〜６
００ｍｍ程度の幅を有するものを集電体１０２として使
用し、かかる集電体の長手方向に沿って一列に並んだ矩
形の活物質層１０３を形成する。各活物質層は、集電体
の幅方向については当該集電体の両側縁に若干の未塗工
部１０６ａが残る寸法を有し、且つ、集電体の長手方向
については３００〜６００ｍｍ程度の寸法を有するもの
とすることができる。また、隣り合う活物質層の間の未
塗工部１０６ｂは、集電体の長手方向について１５〜６
０ｍｍ程度の寸法を有するものとすることができる。こ
のような電極板の原反は、図１５に示すように、トリミ
ングと呼ばれる工程において当該原反の両側に残された
帯状の未塗工部が切り落とされた後、図１６に示すよう
に、３０〜５０ｍｍ程度の幅がとれるように当該原反の
長手方向に沿って何本かのスリットが入れられて、未塗
工部１０６ｂを有する細長いテープ状の電極板が切り出
される。

【００１１】後者の方法による場合には、集電体の表面
に活物質塗工液を塗布・乾燥して活物質層を備えた電極
板の原反を作製した後、活物質層をヘラなどの機械的手
段を使って剥離させて非塗工部を形成し、それから当該
電極板の原反を所定方向に切断して電極板の製品を切り
出す。

【００１２】例えば、図１７に示すように、ロールスト
ックから繰り出される長尺の金属箔であって３００〜６
００ｍｍ程度の幅を有するものを集電体１０２として使
用し、かかる集電体の表面に、途切れないで連続した活
物質層１０３を、当該集電体の両側縁に若干の未塗工部
１０６ａが残るように形成した後、図１８に示すよう
に、集電体の長手方向に向かって３００〜６００ｍｍ程
度の所定間隔ごとに１５〜６０ｍｍ程度の未塗工部１０
６ｂができるように、ヘラなどを使って活物質層を掻き
落とす。その後は前者の方法による場合と同様にして、
トリミングと呼ばれる工程において電極板の原反の両側
に残された帯状の未塗工部が切り落とされ、次いで３０
〜５０ｍｍ程度の幅がとれるように当該原反の長手方向
に沿って何本かのスリットが入れられて、未塗工部を有
する細長いテープ状の電極板が切り出される（図１５、
図１６）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法においては、次のような問題があった。

【００１４】（１）電極板の片面側全体に活物質塗工
液を塗布すると、塗工液が端からはみ出して裏面に回り
込んでしまうので、集電体の周縁部に若干の余白が残る
ようにして活物質層を形成している。従って、電極板の
原反の周縁部（例えば、長尺の原反の両側部）には帯状
の未塗工部が必然的に残ることになり、トリミング工程
において周縁部の未塗工部を切除しなければならなかっ
た。この問題は、活物質塗工液を塗布して活物質層を形
成する場合には、パターン状に塗布するにせよ、塗布後
にへらなどを使ってパターン状にするにせよ、常につき
まとっていた問題である。

【００１５】（２）コーターヘッドの機械的制御によ
り塗工部と非塗工部のパターンを直接形成する方法では
機械精度が充分ではないので、高速塗工を行なうと、所
望のパターンを正確に形成することが困難であり、且
つ、塗工膜の厚さにばらつきが生じやすい。また、塗工
部と未塗工部のパターンを直接形成すると、プレス時に
塗工部と未塗工部が入り組んでいるので、均一且つ高速
にプレス処理することが難しい。さらに、表裏の未塗工
部が一致しないパターン塗工が難しいという問題があ
る。

【００１６】（３）集電体上の活物質層の所定領域を
機械的手段により剥離させて非塗工部を形成する方法で
は、剥離に時間がかかり、パターンニング精度が高くな
く、さらには剥離部のエッジから粉落ちが生じるなどの
問題があり、現状では殆ど実用性がない。

【００１７】本発明は、これらの問題を解決することを
目的として成し遂げられたものである。すなわち、本発
明の第１の目的は、電極板の原反の周縁部に必然的に残
ってしまう帯状の未塗工部を切除する工程を省略するこ
とのできる電極板の製造方法を提供することにある。ま
た、本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成し得
る製造方法によって製造された、品質の良い電極板を提
供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明においては、（１）集電体上に、少な
くとも活物質と結着材とを含有する活物質塗工液を、前
記集電体の少なくとも周縁部が帯状に露出したまま残る
ように塗布して、電極板の原反を準備し、（２）当該原
反の周縁部に帯状に残された未塗工部を切除することな
く、当該原反を切断して分割することにより、固有の機
能を有する帯状の未塗工部を少なくとも一端又は一側縁
に備えた電極板を切り出すことを特徴とする、非水電解
液二次電池用電極板の製造方法を提供する。

【００１９】集電体の表面に活物質塗工液を塗布する際
には、塗工液が裏面側に回り込まないように集電体の周
縁部に余白をとるので、塗工後の電極板の原反の周縁部
には帯状の未塗工部が必然的に残る。従来は、この帯状
の未塗工部を不要な部分として切除していた。これに対
して本発明の製造方法においては、電極板の原反の周縁
部に必然的に残された帯状の未塗工部を切除しないで、
当該未塗工部が作製すべき電極板の少なくとも一端又は
一側縁に帯状に付随するように切断方向を決めて、電極
板の原反を分割する。そして、作製された電極板の一端
又は一側縁に備えられた帯状の未塗工部は、それ自体が
電極板にとって必要な固有の機能を有する未塗工部（例
えば、端子取付け部）として、有効に活用される。

【００２０】従って、本発明の製造方法によれば、塗工
後の電極板の原反の周縁部に必然的に残る帯状の未塗工
部を切除する工程を省略することができ、また、従来は
不要部分として切除・廃棄していた未塗工部を、電極板
にとって必要な部分として有効的に活用することができ
る。

【００２１】そして、本発明の製造方法においては塗工
液をパターン状に塗布するわけではないので、コーター
ヘッドを複雑に動かす必要がなく、厚みむらのない塗工
膜を高速で形成することができる。また、できあがった
塗工部と未塗工部は複雑に入り組んでいないので、均一
且つ高速にプレス処理することができる。従って、本発
明の製造方法により作製された電極板は、コーターヘッ
ドの動きを複雑に制御してパターン状に塗工することに
より作製された電極板と比べて塗工膜の均一性が高い。
さらに、本発明の製造方法においては、塗工膜の一部を
ヘラ等で掻き落としたりはしないので、塗工膜のエッジ
からの粉落ちが発生しにくい。このように、上記方法に
より作製された電極板は、優れた品質を有している。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、好ましい実施の態様を挙げ
て本発明をさらに詳しく説明する。

【００２３】本発明の製造方法によって作製される電極
板は、少なくとも一端又は一側縁に、電極板にとって必
要な固有の機能を有する未塗工部を備えている。具体的
には、図１、図３、及び図４、及び図５に示すような形
のものを例示することができる。

【００２４】図１の電極板１Ａは、集電体２と、その一
面側に塗布法により形成された活物質層３と、当該集電
体の両端及び一側縁を帯状に露出させて形成した未塗工
部４、５を備えている。なお、図１のＡ−Ａ断面を図２
に示す。電極板１Ａの両端にある比較的幅の広い未塗工
部４は、もともとは活物質層を塗工する時に必然的に形
成されたものであるが、端子取付け部として利用され
る。従って、この未塗工部４は、固有の機能を有する未
塗工部に相当するものである。一方、電極板１Ａの一側
縁にある幅の狭い未塗工部５も、活物質層を塗工する時
に必然的に形成されたものであるが、前者の未塗工部４
とは異なり、電極板にとっては不要の部分である。

【００２５】図３の電極板１Ｂは、その両端に、端子取
付け部として利用することのできる帯状の未塗工部４が
設けられている。通常、電極板１Ｂの幅は３０〜６０ｍ
ｍ程度、長さは３００〜１０００ｍｍ程度、各未塗工部
の幅は５〜１００ｍｍ程度である。

【００２６】図４の電極板１Ｃは長尺状の電極板であ
り、その一側縁に、端子取付け部として利用することの
できる帯状の未塗工部４が設けられている。通常、電極
板１Ｃの幅は５０〜５００ｍｍ程度、未塗工部の幅は５
〜５０ｍｍ程度である。長尺状の電極板１Cは、通常、
５００〜２０００ｍｍの長さになるように切り出され
る。

【００２７】また、図５の電極板１Ｄは長尺状の電極板
であり、その両側縁に、端子取付け部として利用するこ
とのできる帯状の未塗工部４が設けられている。通常、
電極板１Ｄの幅は５０〜５００ｍｍ程度、未塗工部の幅
は２〜５０ｍｍ程度である。図５の電極板１Ｄの場合、
実際に端子を取り付けるのは片側の未塗工部だけである
が、両側縁に未塗工部を設けることによって活物質層が
側縁部から脱落するのを防止することができる。

【００２８】図１の電極板１Ａを製造する一例として
は、先ず、図６に示すように、長方形を呈する枚葉状の
集電体２を用意し、その上面側に活物質塗工液を塗布・
乾燥して活物質層３を形成し、電極板の原反を作製す
る。なお、本発明においては、集電体の両面に活物質層
を形成してもよい。

【００２９】活物質塗工液を塗布する方法は特に限定さ
れないが、例えば、スクリーン印刷法により塗布するこ
とができる。スクリーンとしては、例えば、高木彫刻
（株）製の厚さ１２０μｍ、６０線、開口率３４％のス
クリーンを例示することができる。スクリーンのメッシ
ュは、塗布すべきインキの量や粘度に合わせて調節する
必要がある。スクリーンの大きさは、活物質塗工液を塗
布する領域に合わせる。

【００３０】活物質塗工液を集電体の表面に塗布して電
極板の原反を作製する際には、塗工液が裏面側に回り込
まないように集電体の周縁部に余白をとるので、得られ
た電極板の原反の周縁部に帯状の未塗工部６ａ、６ｂが
必然的に残る。これらの未塗工部のうち、原反の両端に
ある未塗工部６ａは最終的に端子取付け部となる部分な
ので、端子取付け部としての機能を発揮するために必要
な幅を有していなければならない。一方、原反の両側縁
にある未塗工部６ｂは電極板にとって不要の部分なの
で、塗工液が集電体の裏面側に回り込まない限り、でき
るだけ狭い幅とした方がよい。従って、必要に応じて、
原反の両端にある未塗工部６ａの幅が端子取付け部とし
てちょうどよい幅となるように塗工領域を調節してもよ
い。

【００３１】すなわち本発明の製造方法においては、電
極板の原反の周縁部に必然的にできる帯状の未塗工部が
周縁部の全域にわたって一律の幅となるように塗工を行
なってもよいし、また、電極板の原反の周縁部に必然的
にできる帯状の未塗工部の幅を、当該未塗工部が電極板
にとって必要な機能を最終的に発揮できるように、当該
未塗工部の場所に応じて、それぞれ適切な所定の幅とな
るように調節して塗工を行なってもよい。

【００３２】上記の塗布工程を経て、周縁部に所定幅の
未塗工部を有する電極板１Ａの原反が作製される。この
原反は、必要に応じてプレス処理を施される。その後、
図７（１）、図７（２）に示すように、原反を長手方向
に沿って切断し、２等分すると、２枚の電極板１Ａが得
られる。この裁断工程において、未塗工部６ａ、６ｂを
切除する必要はない。

【００３３】本発明の製造方法は、長尺状の集電体を用
いる電極板の連続大量生産に応用することができる。前
述の電極板１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、長尺状の集電体から効
率よく製造することができる。

【００３４】図３に示した電極板１Ｂを製造する一例と
しては、先ず図８に示すように、ロールストックなどか
ら供給される幅３００〜６００ｍｍ程度の集電体２の一
面に、活物質塗工液を長手方向に沿って帯状に塗布した
後、塗工膜を乾燥して活物質層３を形成し、電極板の原
反を作製する。長尺状の集電体に活物質塗工液を塗布す
る時には、塗工液が裏面側に回り込まないように集電体
の両側縁に塗工の余白をとる。従って、作製された原反
の両側縁には帯状の未塗工部６ｃが必然的に残る。この
帯状の未塗工部６ｃは最終的に端子取付け部となる部分
であり、一般的には５〜６０ｍｍ程度の幅が必要であ
る。従って、活物質塗工液を塗工する時に、未塗工部６
ｃが端子取り付け部として機能するために適切な所定の
幅となるように調節してもよい。

【００３５】次に、得られた電極板の原反を必要に応じ
てプレス処理にかけた後、図９に示すように未塗工部６
ｃを切除しないで残したまま、原反の側縁部の所定位置
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ・・・からそれぞれ幅方
向に向かって切断して分割すると、多数の枚葉状の電極
板１Ｂが得られる。切り出しの幅は、通常、３０〜２０
０ｍｍ程度とする。得られた電極板１Ｂは、その両端に
端子取付け部となる帯状の未塗工部４を有している。

【００３６】図４に示した電極板１Ｃを製造する一例と
しては、先ず上述の電極板１Ｂで用いたのと同様の長尺
状の原反を用意する。すなわち、図８に示すように、ロ
ールストックなどから供給される幅３００〜６００ｍｍ
程度の集電体２の一面に、活物質塗工液を長手方向に沿
って帯状に塗布した後、塗工膜を乾燥して活物質層３を
形成し、両側縁に通常５〜６０ｍｍ程度の幅を有する帯
状の未塗工部６ｃを備えた電極板の原反を作製する。

【００３７】次に、得られた電極板の原反を必要に応じ
てプレス処理にかけた後、図９（１）に示すように原反
の端部にある未塗工部６ｄを切除し、次いで、原反の側
縁部にある未塗工部６ｃを切除しないで残したまま、原
反の端縁部の中心点８ａから長手方向に向かって切断し
て２等分すると、図９（２）に示すように、２枚の長尺
状の電極板１Ｃが得られる。得られた電極板１Ｃは、そ
の一側縁に、端子取付け部として利用することのできる
帯状の未塗工部４を有しており、長尺状であることから
通常はロール状に巻いて出荷される。

【００３８】図５に示した電極板１Ｄを製造する一例と
しては、先ず、図１１に示すように、ロールストックな
どから供給される幅３００〜６００ｍｍ程度の集電体２
の一面に、集電体の長手方向に延びる２条の活物質層３
を形成する。この時、各活物質層の両側に、集電体の長
手方向に延びる帯状の未塗工部６ｅ、６ｆがストライプ
状に形成されるが、これらの未塗工部は最終的に電極板
の端子取付け部として利用される。従って、活物質塗工
液を塗工する時に、未塗工部６ｅ、６ｆが端子取り付け
部として機能するために適切な所定の幅となるように調
節してもよい。例えば、６００ｍｍ程度の幅の集電体を
用いる場合には、２つの活物質層の幅は、それぞれ２４
０ｍｍ程度とし、集電体の両側縁部にある未塗工部６ｅ
の幅は、それぞれ３０ｍｍ程度とし、２つの活物質層の
間にある未塗工部６ｆの幅は、その倍の６０ｍｍ程度と
する。

【００３９】次に、得られた電極板の原反を必要に応じ
てプレス処理にかけた後、図１２（１）に示すように原
反の端部にある未塗工部６ｇを切除し、次いで、原反の
両側縁部にある未塗工部６ｅを切除せずに残したまま、
原反の端縁部の中心点８ｂから長手方向に向かって切断
して２等分すると、図１２（２）に示すように、２枚の
長尺状の電極板１Ｄが得られる。得られた電極板１Ｄ
は、幅約３００ｍｍの長尺状の電極板であり、幅約２４
０ｍｍの活物質層３を備えると共に、その両側縁に、端
子取付け部として利用することのできる幅約３０ｍｍの
帯状の未塗工部４を有しており、通常はロール状に巻い
て出荷される。

【００４０】図１０及び図１２は２丁取りの例である
が、１枚の原反から３枚以上の長尺状の電極板を切り出
すこともできる。３枚以上の長尺状の電極板を切り出し
たい場合には、活物質塗工液の塗工時に、集電体の長手
方向に延びる２条以上の活物質層を形成する。

【００４１】４丁取りする例としては、先ず、上述の電
極板１Ｄで用いたのと同様の長尺状の原反を用意する。
すなわち、図１１に示すように、ロールストックなどか
ら供給される長尺状の集電体２の一面に、集電体の長手
方向に延びる２条の活物質層３を形成する。例えば、６
００ｍｍ程度の幅の集電体を用いる場合には、２つの活
物質層の幅は、それぞれ２４０ｍｍ程度とし、集電体の
両側縁部にある未塗工部６ｅの幅は、それぞれ３０ｍｍ
程度とし、２つの活物質層の間にある未塗工部６ｆの幅
は、その倍の６０ｍｍ程度とする。

【００４２】次に、得られた電極板の原反を必要に応じ
てプレス処理にかけた後、図１３（１）に示すように原
反の端部にある未塗工部６ｇを切除し、次いで、原反の
両側縁部にある未塗工部６ｅを切除せずに残したまま、
原反の端縁部を４等分する各点８ｃ、８ｄ、８ｅから、
それぞれ原反の長手方向に向かって切断して４等分する
と、図１３（２）に示すように、４枚の電極板１Ｃが得
られる。得られた電極板１Ｃは幅約１５０ｍｍの長尺状
の電極板であり、幅約１２０ｍｍの活物質層３を備える
と共に、その一側縁に、端子取付け部として利用するこ
とのできる幅約３０ｍｍの帯状の未塗工部４を有してお
り、通常はロール状に巻いて出荷される。

【００４３】図１１に示したような原反、すなわち２条
の活物質層の間に挟まれた未塗工部６ｆがあるような原
反をプレス処理すると、しわ等が発生することがある。
このようなプレス時のしわ等を防止するために、プレス
処理の前に原反をその端縁部の中心点８ｂ又は８ｄから
長手方向に向かって切断し、各原反に活物質層が１条だ
けしかない形にしてからプレス処理を行なってもよい。

【００４４】従って、図１１の原反から２枚の電極板１
Ｄ（図５）を切り出す場合には、原反をその端縁部の中
心点８ｂ（図１２（１）を参照）から長手方向に切断し
た後で、２等分された各原反をプレス処理することがで
きる。また、図１１の原反から４枚の電極板１Ｃ（図
４）を切り出す場合には、原反をその端縁部の中心点８
ｄ（図１３（１）を参照）から長手方向に切断した後
で、２等分された各原反にプレス処理を行ない、その
後、各原反をその端縁部の中心点８ｃ又は８ｅから長手
方向に向かって切断して、４枚の電極板１Ｃを得ること
ができる。

【００４５】次に、本発明の非水電解液二次電池用電極
板を構成する各材料について説明する。

【００４６】基体である集電体２としては、通常は金属
箔が用いられ、正極電極板としてはアルミニウム箔、負
極電極板としては銅箔が好ましく用いられる。これら金
属箔の厚さは、通常、１０〜５０μｍ程度である。

【００４７】集電体の一面側又は両面に、少なくとも活
物質と結着材とを含有する活物質塗工液を塗布し、塗工
膜を乾燥させて活物質層を形成するが、それに先立って
集電体と活物質層との密着性を向上させるために、集電
体の表面にカップリング剤層を形成してもよい。カップ
リング剤としては、例えば、シラン系、チタネート系、
アルミニウム系等のカップリング剤を使用することがで
き、これらの中から、金属箔集電体と活物質層との密着
性に優れたものを選択して使用する。

【００４８】活物質には、正極活物質と負極活物質があ
り、正極活物質としては、例えばＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮ
ｉＯ₂もしくはＬｉＭｎ₂Ｏ₄等のリチウム酸化物、また
はＴｉＳ₂、ＭｎＯ₂、ＭｏＯ₃もしくはＶ₂Ｏ₅等のカル
コゲン化合物を例示することができる。これらの正極活
物質は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて
用いてもよい。負極活物質としては、例えば、金属リチ
ウムまたはリチウム合金のようなリチウム含有金属、グ
ラファイト、カーボンブラックまたはアセチレンブラッ
クのような炭素質材料が好んで用いられる。特に、Ｌｉ
ＣｏＯ₂またはＬｉＭｎ₂Ｏ₄を正極活物質として用い、
炭素質材料を負極活物質として用いることにより、４ボ
ルト程度の高い放電電圧のリチウム系２次電池が得られ
る。正極活物質および負極活物質は、これらの活物質を
活物質層中に均一に分散させるために、１〜１００μｍ
の範囲の粒径を有し、且つ平均粒径が５〜４０μｍの粉
体であるのが好ましい。

【００４９】結着材（バインダー）は、非水電解液に対
して電気化学的に安定であり、電解液中に溶出せず、金
属箔からなる集電体上に塗工液を薄く塗布できるよう何
らかの溶媒に可溶であることが必要である。結着材とし
ては、例えば、熱可塑性樹脂、より具体的にはポリエス
テル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル酸エステル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロ
ース樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニル樹脂、フッ
素系樹脂またはポリイミド樹脂等を使用することができ
る。この際、反応性官能基を導入したアクリレートモノ
マーまたはオリゴマーを結着材中に混入させることも可
能である。そのほかにも、ゴム系の樹脂や、アクリル樹
脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリレートモノ
マー、アクリレートオリゴマー或いはそれらの混合物か
らなる電離放射線硬化性樹脂、上記各種の樹脂の混合物
を使用することもできる。

【００５０】塗工液は、適宜選択した活物質と結着材と
を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トルエン、メチルエ
チルケトン或いはこれらの混合物のような有機溶媒から
なる分散媒または溶媒中にいれ、さらに必要に応じて導
電材を混合し、ホモジナイザー、ボールミル、サンドミ
ル、ロールミルまたはプラネタリーミキサー等の分散機
により混合分散して調製することができる。塗工液全体
を１００重量部とした時、その中の活物質と結着材の合
計量を約４０〜８０重量部とするのが好ましい。また、
活物質と結着材の配合割合は従来と同様でよく、例え
ば、正極活物質の場合は結着材：活物質＝５：５〜１：
９（重量比）程度とするのが好ましく、負極活物質の場
合は結着材：活物質＝２：８〜１：９（重量比）程度と
するのが好ましい。また導電材としては、例えばグラフ
ァイト、カーボンブラックまたはアセチレンブラック等
の炭素質材料が必要に応じて用いられる。

【００５１】調整された塗工液は、グラビアコート、グ
ラビアリバースコート、ロールコート、マイヤーバーコ
ート、ブレードコート、ナイフコート、エアーナイフコ
ート、スロットダイコート、スライドダイコート、ディ
ップコート、ダイコート、コンマロールコート、コンマ
リバースコート等の方法により、基体である集電体上に
塗布され、乾燥されて活物質層を形成する。

【００５２】活物質層は、複数回塗布、乾燥を繰り返す
ことにより形成してもよい。乾燥工程における熱源とし
ては、例えば、熱風、赤外線、マイクロ波、高周波な
ど、或いは、それらの組み合わせが用いられる。乾燥工
程において集電体をサポートする金属ローラーや金属シ
ート等を加熱して、その放出熱を利用して塗工膜を乾燥
させてもよい。また、乾燥後、電子線または放射線を照
射することにより、結着材を架橋反応させて活物質層を
得ることもできる。こうして、活物質層の膜厚を通常１
０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１７０μｍの範囲に
する。さらに、得られた活物質層を真空オーブン等でエ
ージングして、活物質層中の水分を除去することが好ま
しい。

【００５３】得られた活物質層を金属ロール、加熱ロー
ルまたはシートプレス機等を用いてプレス処理すること
により、活物質層の均質性を向上させることができる。
ただし、プレス処理をしてもしなくても差し支えない。
プレス圧力は、通常５００〜７５００ｋｇｆ／ｃｍ²、
好ましくは３０００〜５０００ｋｇｆ／ｃｍ²である。
５００ｋｇｆ／ｃｍ²よりプレス圧力が小さいと活物質
層の均質性が得られにくく、７５００ｋｇｆ／ｃｍ²よ
りプレス圧力が大きいと集電体を含めて電極板自体が破
損してしまう場合がある。均質性を向上させるため、一
回のプレスで所定の厚さにしてもよく、数回に分けてプ
レスしてもよい。

【００５４】ロールプレスの圧力を線圧で管理する場
合、加圧ロールの直径に応じて調節するが、通常は線圧
を０．５ｋｇｆ／ｃｍ〜１ｔｆ／ｃｍとする。プレス後
の電極板の厚さを考慮して、数回に分けてプレスしても
よい。

【００５５】上記の各工程を経て作製された電極板を用
いて二次電池を作製する際には、電池の組立工程に移る
前に活物質層中の水分を除去するために、加熱処理や減
圧処理等をあらかじめ行うことが好ましい。

【００５６】この電極板を用いて、例えばリチウム系二
次電池を作製する場合には、溶質であるリチウム塩を有
機溶媒に溶かした非水電解液が用いられる。リチウム塩
としては、例えば、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＰＦ
₆、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ等の無機リチウム
塩、または、ＬｉＢ（Ｃ₆Ｈ₅）₄、ＬｉＮ（ＳＯ₂Ｃ
Ｆ ₃）₂、ＬｉＣ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₃、ＬｉＯＳＯ₂ＣＦ₃、
ＬｉＯＳＯ₂Ｃ₂Ｆ₅、ＬｉＯＳＯ₂Ｃ₃Ｆ₇、ＬｉＯＳＯ₂
Ｃ₄Ｆ₉、ＬｉＯＳＯ₂Ｃ₅Ｆ₁₁、ＬｉＯＳＯ₂Ｃ₆Ｆ₁₃、Ｌ
ｉＯＳＯ₂Ｃ₇Ｆ₁₅等の有機リチウム塩等が用いられる。

【００５７】リチウム塩を溶解するための有機溶媒とし
ては、環状エステル類、鎖状エステル類、環状エーテル
類、鎖状エーテル類等を例示できる。より具体的には、
環状エステル類としては、プロピレンカーボネート、ブ
チレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ビニレンカ
ーボネート、２−メチル−γ−ブチロラクトン、アセチ
ル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等を例示
できる。

【００５８】鎖状エステル類としては、ジメチルカーボ
ネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネー
ト、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト、メチルブチルカーボネート、メチルプロピルカーボ
ネート、エチルブチルカーボネート、エチルプロピルカ
ーボネート、ブチルプロピルカーボネート、プロピオン
酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢
酸アルキルエステル等を例示できる。

【００５９】環状エーテル類としては、テトラヒドロフ
ラン、アルキルテトラヒドロフラン、ジアルキルテトラ
ヒドロフラン、アルコキシテトラヒドロフラン、ジアル
コキシテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ア
ルキル−１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキソラン
等を例示できる。

【００６０】鎖状エーテル類としては、１，２−ジメト
キシエタン、１，２−ジエトキシエタン、ジエチルエー
テル、エチレングリコールジアルキルエーテル、ジエチ
レングリコールジアルキルエーテル、トリエチレングリ
コールジアルキルエーテル、テトラエチレングリコール
ジアルキルエーテル等を例示することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の非水電解
液二次電池用電極板の製造方法によれば、電極板の原反
の周縁部に必然的に残ってしまう帯状の未塗工部を切除
するトリミング工程を省略することができるので、電極
板を効率よく製造することができる。特に、長尺状の集
電体を用いる電極板の連続大量生産に本発明の製造方法
を組み込むことにより、生産性を非常に高めることがで
きる。

【００６２】また、本発明の製造方法によって得られる
電極板は、コーターヘッドの動きを複雑に制御してパタ
ーン状に塗工することにより作製された電極板と比べて
塗工膜の均一性が高い。さらに、本発明の製造方法にお
いては、塗工膜をヘラ等で掻き落とさないので、塗工膜
のエッジからの粉落ちが発生しにくい。従って、本発明
の製造方法によって得られる電極板は、優れた品質を有
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電極板の一例を示す平面図である。

【図２】図１の電極板のＡ−Ａ断面を模式的に示す図で
ある。

【図３】本発明の電極板の他の一例を示す平面図であ
る。

【図４】本発明の電極板の他の一例を示す平面図であ
る。

【図５】本発明の電極板の他の一例を示す平面図であ
る。

【図６】図１の電極板を製造する際の一工程を説明する
図である。

【図７】図７（１）、７（２）は、図１の電極板を製造
する際の一工程を説明する図である。

【図８】図３の電極板を製造する際の一工程を説明する
図である。

【図９】図９は、図３の電極板を製造する際の一工程を
説明する図である。

【図１０】図１０（１）、１０（２）は、図４の電極板
を製造する際の一工程を説明する図である。

【図１１】図５の電極板を製造する際の一工程を説明す
る図である。

【図１２】図１２（１）、１２（２）は、図５の電極板
を製造する際の一工程を説明する図である。

【図１３】図１３（１）、１３（２）は、図４の電極板
を４丁取りする方法の一工程を説明する図である。

【図１４】バーコーターの動きを制御して電極板を製造
する従来方法の一工程を説明する図である。

【図１５】バーコーターの動きを制御して電極板を製造
する従来方法の一工程を説明する図である。

【図１６】バーコーターの動きを制御して電極板を製造
する従来方法の一工程を説明する図である。

【図１７】へら等で活物質層を掻き落として電極板を製
造する従来方法の一工程を説明する図である。

【図１８】へら等で活物質層を掻き落として電極板を製
造する従来方法の一工程を説明する図である。

【符号の説明】

２集電体３活物質層４固有の機能を有する未塗工部５不要な未塗工部６（６ａ〜６ｇ）集電体の周縁部にある未塗工部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】集電体上に、少なくとも活物質と結着材
とを含有する活物質塗工液を、前記集電体の少なくとも
周縁部が帯状に露出したまま残るように塗布して、電極
板の原反を準備し、当該原反の周縁部に帯状に残された未塗工部を切除する
ことなく、当該原反を切断して分割することにより、固
有の機能を有する帯状の未塗工部を少なくとも一端又は
一側縁に備えた電極板を切り出すことを特徴とする、非
水電解液二次電池用電極板の製造方法。
【請求項２】長尺状の集電体上に、少なくとも活物質
と結着材とを含有する活物質塗工液を、前記集電体の少
なくとも両側縁部が帯状に露出したまま残るように塗布
して、前記集電体の長手方向に向かって帯状に延びる少
なくとも一条の活物質層を形成することにより、電極板
の原反を準備し、当該原反の両側縁部に帯状に残された未塗工部を切除す
ることなく、当該原反の側縁部の所定位置から幅方向に
向かって切断することにより、固有の機能を有する帯状
の未塗工部を少なくとも一端に備えた電極板を切り出す
ことを特徴とする、前記請求項１に記載の非水電解液二
次電池用電極板の製造方法。
【請求項３】長尺状の集電体上に、少なくとも活物質
と結着材とを含有する活物質塗工液を、前記集電体の少
なくとも両側縁部が帯状に露出したまま残るように塗布
して、前記集電体の長手方向に向かって帯状に延びる少
なくとも一条の活物質層を形成することにより、電極板
の原反を準備し、当該原反の両側縁部に帯状に残された未塗工部を切除す
ることなく、当該原反の端縁部の所定位置から長手方向
に向かって切断することにより、固有の機能を有する帯
状の未塗工部を少なくとも一側縁に備えた電極板を切り
出すことを特徴とする、前記請求項１に記載の非水電解
液二次電池用電極板の製造方法。
【請求項４】前記固有の機能を有する帯状の未塗工部
が、端子取付け部であることを特徴とする、前記請求項
１に記載の非水電解液二次電池用電極板の製造方法。
【請求項５】集電体と、少なくとも活物質と結着材と
を含有し前記集電体上に設けられた活物質層と、前記集
電体の少なくとも一端又は一側縁を帯状に露出させて形
成した固有の機能を有する未塗工部とを少なくとも備え
た非水電解液二次電池用電極板であって、当該電極板は、前記集電体上に、少なくとも活物質と結
着材とを含有する活物質塗工液を、前記集電体の少なく
とも周縁部が帯状に露出したまま残るように塗布して電
極板の原反を準備し、当該原反の周縁部に帯状に残され
た未塗工部を切除することなく、当該原反を切断して分
割することによって製造されたものであることを特徴と
する、非水電解液二次電池用電極板。
【請求項６】前記固有の機能を有する未塗工部が、端
子取付け部であることを特徴とする、前記請求項５に記
載の非水電解液二次電池用電極板。