(57)【要約】【課題】  電極の活物質層の内部における結着剤の含有比率を非破壊検査する電極の検査方法および電極の製造方法を提供することである。【解決手段】  この電極の製造方法では、電極Ｎ１における炭素材料を含有する活物質層Ｎ１ｂにセミリジッドケーブル１００のコイル部１１０を活物質層Ｎ１ｂに非接触で対面させて配置する。セミリジッドケーブル１００のコイル部１１０に高周波の入力信号を送信する。活物質層Ｎ１ｂに渦電流Ｉ２を誘起する。その渦電流Ｉ２により発生する反射信号を検出する。入力信号および反射信号から結着剤の成分比を算出する。そして、結着剤の成分比が予め定めた第１閾値以上第２閾値以下の場合に、その電極Ｎ１を次の製造工程に送り、結着剤の成分比が予め定めた第１閾値未満または第２閾値より大きい場合に、その電極Ｎ１を次の製造工程に送らない。【選択図】図５
2020202152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極における炭素材料を含有する活物質層に伝送線路のコイル部を前記活物質層に非接触で対面させて配置し、
前記伝送線路の前記コイル部に高周波の入力信号を送信し、
前記活物質層に渦電流を誘起し、
その渦電流により発生する反射信号を検出し、
前記入力信号および前記反射信号から結着剤の成分比を算出し、
前記結着剤の成分比が予め定めた第１閾値以上第２閾値以下の場合に、
その電極を次の製造工程に送り、
前記結着剤の成分比が予め定めた前記第１閾値未満または前記第２閾値より大きい場合に、
その電極を次の製造工程に送らないこと
を含む電極の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電極の製造方法において、
前記結着剤の成分比は、
前記活物質層に含まれる前記結着剤の重量分率であること
を含む電極の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電極の製造方法において、
前記入力信号および前記反射信号から反射係数を算出し、
前記反射係数は、
前記入力信号の大きさに対する前記反射信号の大きさであること
を含む電極の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電極の製造方法において、
前記電極を搬送しながら前記活物質層における前記結着剤の成分比を算出すること
を含む電極の製造方法。
【請求項５】
電極における炭素材料を含有する活物質層に伝送線路のコイル部を前記活物質層に非接触で対面させて配置し、
前記伝送線路の前記コイル部に高周波の入力信号を送信し、
前記活物質層に渦電流を誘起し、
その渦電流により発生する反射信号を検出し、
前記入力信号および前記反射信号から結着剤の成分比を算出し、
前記結着剤の成分比が予め定めた第１閾値以上第２閾値以下の場合に、
その電極を良品と判断し、
前記結着剤の成分比が予め定めた前記第１閾値未満または前記第２閾値より大きい場合に、
その電極を不良品と判断すること
を含む電極の検査方法。
【請求項６】
請求項５に記載の電極の検査方法において、
前記結着剤の成分比は、
前記活物質層に含まれる前記結着剤の重量分率であること
を含む電極の検査方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の電極の検査方法において、
前記入力信号および前記反射信号から反射係数を算出し、
前記反射係数は、
前記入力信号の大きさに対する前記反射信号の大きさであること
を含む電極の検査方法。
【請求項８】
請求項５から請求項７までのいずれか１項に記載の電極の検査方法において、
前記電極を搬送しながら前記活物質層における前記結着剤の成分比を算出すること
を含む電極の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の技術分野は、非破壊で電極を検査する電極の製造方法および電極の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池の電極は、集電体である金属箔と、金属箔の上に積層した活物質層を有する。活物質層は、正極活物質または負極活物質と、結着剤と、を含有する。正極活物質または負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵または放出する。結着剤は、正極活物質または負極活物質を集電体の上に成形するためのものである。
【０００３】
結着剤は、集電体への密着強度を高める。そのため、活物質層中の結着剤の含有量が少ないと、活物質層と集電体との間の剥離強度が低下する。活物質層が集電体から剥離した箇所は、充放電に寄与しない。一方、活物質層中の結着剤の含有量が多いと、活物質層の内部における導電パスが十分に形成されないおそれがある。
【０００４】
そのため、活物質層中の結着剤を測定する技術が開発されてきている。例えば、特許文献１では、電極に特定の波長の光を照射し、電極の表面から散乱されるラマン分光の強度比を測定することにより、結着剤の含有比率を算出する技術が開示されている。電極の外部から光を照射するため、結着剤の含有比率を非破壊で測定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１００５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リチウムイオン二次電池の電極は、一般に、活物質と結着剤とを含有するスラリーを集電体に塗布した後に、スラリーを乾燥させて製造される。乾燥させるために、スラリーを加熱することが一般的である。スラリーを加熱すると、スラリー中に対流が生じ、スラリー中の結着剤が集電体から離れてしまうことがある。このように、結着剤の濃度分布は、活物質層中の膜厚方向に対して一様でないことがある。例えば、集電体の近くで結着剤の濃度が低い箇所があると、その箇所では活物質層が集電体から剥離しやすい。前述のように、集電体から剥離した活物質層は充放電に寄与しない。
【０００７】
特許文献１の技術を用いることにより、電極の活物質層の表面の結着剤の含有比率を推定することができる。しかし、特許文献１に記載の技術では、電極の活物質層の内部の結着剤の含有比率を十分に測定することができない。
【０００８】
本明細書の技術が解決しようとする課題は、電極の活物質層の内部における結着剤の含有比率を非破壊検査する電極の検査方法および電極の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様における電極の製造方法においては、電極における炭素材料を含有する活物質層に伝送線路のコイル部を活物質層に非接触で対面させて配置する。伝送線路のコイル部に高周波の入力信号を送信する。活物質層に渦電流を誘起する。その渦電流により発生する反射信号を検出する。入力信号および反射信号から結着剤の成分比を算出する。そして、結着剤の成分比が予め定めた第１閾値以上第２閾値以下の場合に、その電極を次の製造工程に送り、結着剤の成分比が予め定めた第１閾値未満または第２閾値より大きい場合に、その電極を次の製造工程に送らない。
【００１０】
この電極の製造方法は、炭素材料を含有する活物質層における結着剤の重量分率を非接触、非破壊で測定することができる。また、活物質層の表面だけでなく、活物質層の内部の結着剤の重量分率を測定できる。また、活物質層を局所的に測定できる。つまり、活物質層における結着剤の濃度ムラを測定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本明細書では、電極の活物質層の内部における結着剤の含有比率を非破壊検査する電極の検査方法および電極の製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態の電極の積層構造を示す図である。
【図２】第１の実施形態の検査装置の概略構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態のセミリジッドケーブルの構造を示す図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面を示す断面図である。
【図５】第１の実施形態の検査方法の測定原理を説明するための概念図である。
【図６】第１の実施形態の検査装置により測定される反射係数と結着剤の重量分率との間の関係を例示するグラフである。
【図７】第２の実施形態の検査装置の概略構成を示す図である。
【図８】第２の実施形態の変形例における検査装置の概略構成を示す図である。
【図９】高周波信号の周波数が０．０１ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。
【図１０】高周波信号の周波数が５ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。
【図１１】高周波信号の周波数が１０ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。
【図１２】高周波信号の周波数が２０ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。
【図１３】高周波信号の周波数が３０ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。
【図１４】高周波信号の周波数が４０ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、具体的な実施形態について、リチウムイオン二次電池の電極の製造方法および電極の検査方法を例に挙げて説明する。しかし、本明細書の技術はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１４】
（第１の実施形態）
１．電極
１−１．電極の構造
図１は、第１の実施形態の電極Ｎ１の積層構造を示す図である。電極Ｎ１は、リチウムイオン二次電池の負極板である。電極Ｎ１は、集電体Ｎ１ａと、活物質層Ｎ１ｂと、を有する。活物質層Ｎ１ｂは、集電体Ｎ１ａの両面に形成されている。集電体Ｎ１ａは、金属箔である。集電体Ｎ１ａは、例えば、銅箔である。活物質層Ｎ１ｂは、負極活物質と、結着剤と、を含有する。負極活物質は、例えば、黒鉛などの炭素材料である。
【００１５】
炭素材料は導電性材料である。結着剤は絶縁性材料である。そのため、活物質層Ｎ１ｂ中の結着剤の量が多いと、活物質層Ｎ１ｂの内部における導電パスが結着剤で切断されるおそれがある。活物質層Ｎ１ｂ中の結着剤の量が少ないと、活物質層Ｎ１ｂの剥離強度が低下する。その場合には、例えば、活物質層Ｎ１ｂが集電体Ｎ１ａから部分的に剥離するおそれがある。
【００１６】
活物質層Ｎ１ｂにおける結着剤の重量分率は、第１閾値以上第２閾値以下である。第１閾値は、例えば、１％である。第２閾値は、例えば、３％である。もちろん、上記と異なる値を用いてもよい。
【００１７】
活物質層Ｎ１ｂの膜厚は、例えば、３０μｍ以上２００μｍ以下である。車載用のリチウムイオン二次電池における活物質層Ｎ１ｂの膜厚は、例えば、３５μｍ以上７５μｍ以下である。
【００１８】
１−２．マイグレーション
電極Ｎ１を製造する際には、集電体Ｎ１ａの上にスラリーを塗工する。スラリーは活物質と結着剤（バインダ）とを含有する。この後、塗工した塗工層を乾燥させる。その際に、スラリーの内部で活物質や結着剤が対流により移動（マイグレーション）することがある。このようなマイグレーションにより、結着剤の濃度が濃い箇所と薄い箇所とが生じるおそれがある。
【００１９】
したがって、活物質層Ｎ１ｂの表面のみでなく、活物質層Ｎ１ｂの内部における結着剤の重量分率を測定することが好ましい。
【００２０】
２．検査装置
２−１．検査装置
図２は、第１の実施形態の検査装置１０００の概略構成を示す図である。検査装置１０００は、セミリジッドケーブル１００と、高周波信号印加部２００と、ケーブル支持部３００と、テーブル４００と、シャコ型万力５００と、板部材６００と、制御部９００と、を有する。
【００２１】
セミリジッドケーブル１００は、電極Ｎ１を検査するためのセンサーである。セミリジッドケーブル１００は、高周波信号を印加することの可能な伝送線路である。セミリジッドケーブル１００は、コイル部１１０と、直線部１２０と、コネクタ１３０と、を有する。
【００２２】
高周波信号印加部２００は、セミリジッドケーブル１００に高周波信号を印加するためのものである。そのため、高周波信号印加部２００は、高周波信号を発生させる。高周波信号印加部２００は、コネクタ１３０を介してセミリジッドケーブル１００に接続されている。高周波信号印加部２００は、例えば、ベクトルネットワークアナライザー（Ｖｅｃｔｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＶＮＡ）である。高周波信号印加部２００は、セミリジッドケーブル１００に高周波信号（入力信号）を送信することができるとともに、セミリジッドケーブル１００からの反射信号を受信することもできる。また、高周波信号印加部２００は、入力信号および反射信号を解析する演算部を有する。高周波信号印加部２００は、方向性結合器を有するとよい。特に、高周波信号印加部２００が２つの方向性結合器を有する場合には、高周波信号印加部２００の演算部は、入力信号と反射信号とを容易に区別するとともに解析することができる。高周波信号印加部２００の演算部は、後述するように反射係数を算出する。
【００２３】
ケーブル支持部３００は、セミリジッドケーブル１００を支持するためのものである。ケーブル支持部３００は、電極Ｎ１の表面に対して垂直な方向にセミリジッドケーブル１００を移動させることができる。
【００２４】
テーブル４００は、検査対象物である電極Ｎ１を載置するための載置台である。
【００２５】
シャコ型万力５００は、電極Ｎ１をテーブル４００に押圧するための部材である。シャコ型万力５００が電極Ｎ１をテーブル４００に押圧することにより、電極Ｎ１の反りを抑制して電極Ｎ１をテーブル４００の上に載置することができる。シャコ型万力５００を用いることにより、検査装置１０００は、電極Ｎ１の活物質層Ｎ１ｂとセミリジッドケーブル１００のコイル部１１０との間の間隔を一定にしつつ計測できる。
【００２６】
板部材６００は、シャコ型万力５００からの力を電極Ｎ１のより広い面領域に伝達するための部材である。
【００２７】
制御部９００は、反射係数から活物質層Ｎ１ｂ中の結着剤の重量分率を算出する。また、その他の制御を行ってもよい。
【００２８】
２−２．セミリジッドケーブル
図３は、第１の実施形態のセミリジッドケーブル１００の構造を示す図である。前述のように、セミリジッドケーブル１００は、コイル部１１０と、直線部１２０と、コネクタ１３０と、を有する。
【００２９】
コイル部１１０は、電極Ｎ１の検査時に活物質層Ｎ１ｂに近接して配置される部分である。コイル部１１０は、直線部１２０に連続している。
【００３０】
直線部１２０は、コネクタ１３０から入力される高周波信号をコイル部１１０に伝送するための経路である。
【００３１】
コネクタ１３０は、セミリジッドケーブル１００を高周波信号印加部２００に接続するためのものである。コネクタ１３０と高周波信号印加部２００とが必ずしも直接接続されている必要はない。その他の中継する線路があってもよい。高周波信号印加部２００が送信する高周波信号はコネクタ１３０からセミリジッドケーブル１００に入力される。
【００３２】
図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面を示す断面図である。コイル部１１０は、リング形状を有している。セミリジッドケーブル１００は、中心導体Ｃ１と、絶縁体Ｃ２と、外部導体Ｃ３と、を有する。中心導体Ｃ１は、円柱形状である。絶縁体Ｃ２は、中心導体Ｃ１を内部に収容する円筒形状を有する。外部導体Ｃ３は、絶縁体Ｃ２を内部に収容する円筒形状を有する。
【００３３】
図４に示すように、コイル部１１０の先端は、接合部１１１を有する。接合部１１１は、コイル部１１０の中心導体Ｃ１と、直線部１２０の外部導体Ｃ３とを接合している。接合部１１１の材料は、例えば、Ａｕ−Ｓｎ半田である。コイル部１１０の内径φ１は、例えば、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。もちろん、これ以外の数値であってもよい。
【００３４】
３．測定原理
３−１．渦電流
図５は、第１の実施形態の検査方法の測定原理を説明するための概念図である。図５に示すように、セミリジッドケーブル１００に高周波信号を印加すると、コイル部１１０に円電流Ｉ１が流れる。この円電流Ｉ１はコイル部１１０の周囲に磁界Φを形成する。この磁界Φは活物質層Ｎ１ｂの内部に渦電流Ｉ２を発生させる。この渦電流Ｉ２は、磁界Φを打ち消す向きに流れる。渦電流Ｉ２が形成する磁界は、コイル部１１０に電流を発生させる。この電流は、すなわち、反射信号である。この反射信号を、セミリジッドケーブル１００のコイル部１１０で受信する。このように、セミリジッドケーブル１００には、印加した入力信号とは異なる反射信号が発生する。
【００３５】
３−２．反射係数
前述のように、高周波信号印加部２００は、入力信号と反射信号とを容易に区別することができる。ここでは、時刻ｔ１に発生させた入力信号Ｓ１に対して、時刻ｔ１より後の時刻ｔ２に反射信号Ｓ２が発生するものとして反射係数を説明する。なお、入力信号Ｓ１の大きさはＫ１である。反射信号Ｓ２の大きさはＫ２である。高周波信号印加部２００は、入力信号Ｓ１を発生させる。そして、高周波信号印加部２００の演算部は、入力信号Ｓ１と反射信号Ｓ２とを受信する。そして、演算部は、入力信号Ｓ１と反射信号Ｓ２とを区別するとともに、反射係数ＲＣを算出する。
【００３６】
反射係数ＲＣは、次式で与えられる。
ＲＣ  ＝  Ｋ２  ／  Ｋ１                              ………（１）
ＲＣ：  反射係数
Ｋ１：  入力信号Ｓ１の大きさ
Ｋ２：  反射信号Ｓ２の大きさ
【００３７】
このように、高周波信号印加部２００の演算部は、入力信号Ｓ１および反射信号Ｓ２から反射係数ＲＣを算出することができる。反射係数ＲＣは、入力信号Ｓ１の大きさに対する反射信号Ｓ２の大きさである。そのため、反射係数ＲＣと、活物質層Ｎ１ｂの結着剤の重量分率と、の関係性が明らかであれば、活物質層Ｎ１ｂにおける結着剤の重量分率を測定することができる。
【００３８】
３−３．渦電流の浸透深さ
渦電流は、活物質層Ｎ１ｂの内部にまで浸透する。渦電流の浸透深さδは、次式で与えられる。
δ  ＝  （ρ／π・ｆ・μ）1/2
ρ：活物質層Ｎ１ｂの電気抵抗率（Ωｍ）
ｆ：高周波信号の周波数（Ｈｚ）
μ：活物質層Ｎ１ｂの透磁率（Ｈ／ｍ）
π：円周率
【００３９】
したがって、高周波信号の周波数を選べば、活物質層Ｎ１ｂの表面だけでなく、活物質層Ｎ１ｂの内部にも渦電流を発生させることができる。つまり、活物質層Ｎ１ｂの内部の情報である結着剤の重量分率を非接触で測定することができる。
【００４０】
４．反射係数と結着剤の重量分率との間の関係
図６は、第１の実施形態の検査装置１０００により測定される反射係数と結着剤の重量分率との間の関係を例示するグラフである。図６の横軸は、結着剤の重量分率である。図６の縦軸は、反射係数である。ただし、縦軸は、軸の上方向に行くほど反射係数が小さくなるようにとってある。
【００４１】
図６に示すように、結着剤の重量分率が大きくなるほど、反射係数が小さくなる傾向がある。この対応関係のため、反射係数の測定値から結着剤の重量分率を算出することができる。第１の実施形態では、制御部９００が、結着剤の重量分率を算出する。
【００４２】
ただし、高周波信号印加部２００が印加する入力信号Ｓ１の周波数を選択する必要がある。
【００４３】
高周波信号印加部２００が印加する高周波信号の周波数は、２５ＧＨｚ以下である。好ましくは、高周波信号の周波数は、０．００５ＧＨｚ以上２５ＧＨｚ以下である。
【００４４】
５．検査方法
検査装置１０００のテーブル４００の上に電極Ｎ１を載置する。電極Ｎ１の活物質層Ｎ１ｂの上に板部材６００を置き、シャコ型万力５００により電極Ｎ１を押圧する。これにより、電極Ｎ１が反ることなくテーブル４００上に配置される。
【００４５】
次に、セミリジッドケーブル１００を電極Ｎ１の上部に非接触で配置する。セミリジッドケーブル１００のコイル部１１０の底面と活物質層Ｎ１ｂとの間の距離は、例えば、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。もちろん、上記と異なる距離を用いてもよい。
【００４６】
次に、高周波信号印加部２００が、セミリジッドケーブル１００に高周波信号である入力信号Ｓ１を印加するとともに反射信号Ｓ２を検出する。そして、高周波信号印加部２００は、反射係数を算出する。
【００４７】
そして、制御部９００が、反射係数から活物質層Ｎ１ｂの結着剤の重量分率を算出する。その際に、反射係数と結着剤の重量分率との関係性を用いればよい。
【００４８】
６．電極の製造方法
６−１．塗工乾燥工程
集電体Ｎ１ａに活物質と結着剤とを含有するスラリーを塗布して塗工層を形成する。次に、その塗工層を乾燥させる。
【００４９】
６−２．検査工程
電極Ｎ１における炭素材料を含有する活物質層Ｎ１ｂに伝送線路のコイル部１１０を活物質層Ｎ１ｂに非接触で対面させて配置する。次に、伝送線路のコイル部１１０に高周波の入力信号を送信する。活物質層Ｎ１ｂに渦電流を誘起する。その渦電流により発生する反射信号を検出する。そして、入力信号Ｓ１および反射信号Ｓ２から結着剤の成分比を算出する。ここで、結着剤の成分比は、活物質層Ｎ１ｂに含まれる結着剤の重量分率である。
【００５０】
結着剤の成分比が予め定めた第１閾値以上第２閾値以下の場合に、その電極を良品と判断するとともに次の製造工程に送る。結着剤の成分比が予め定めた第１閾値未満または第２閾値より大きい場合に、その電極を不良品と判断するとともに次の製造工程に送らない。
【００５１】
６−３．その他の工程
検査工程の後、電極をプレスする工程、電極を捲回する工程、電極と電解液とをケースに封入する工程、エージング工程等、その他の工程を実施する。
【００５２】
７．第１の実施形態の効果
第１の実施形態の検査装置１０００は、リチウムイオン二次電池の負極用の電極Ｎ１の活物質層Ｎ１ｂの結着剤の重量分率を非接触、非破壊で測定することができる。また、活物質層Ｎ１ｂの表面だけでなく、活物質層Ｎ１ｂの内部の結着剤の重量分率を測定できる。また、活物質層Ｎ１ｂを局所的に測定できる。つまり、活物質層Ｎ１ｂにおける結着剤の濃度ムラを測定することができる。
【００５３】
８．変形例
８−１．制御部
第１の実施形態では、高周波信号印加部２００が入力信号Ｓ１および反射信号Ｓ２から反射係数を算出する。しかし、制御部９００が、入力信号Ｓ１および反射信号Ｓ２から反射係数を算出してもよい。
【００５４】
８−２．セミリジッドケーブルのスライド
ケーブル支持部３００は、セミリジッドケーブル１００を活物質層Ｎ１ｂの表面に平行な方向にスライドさせてもよい。これにより、検査装置１０００は、電極Ｎ１のより広い領域を測定することができる。
【００５５】
８−３．結着剤の成分比
第１の実施形態では、結着剤の重量分率を用いる。しかし、体積分率、モル分率等、その他の成分比を用いてもよい。結着剤の重量分率以外の成分比を用いる場合には、それに応じて第１閾値および第２閾値の値は変わる。
【００５６】
８−４．反射係数
第１の実施形態では、反射係数ＲＣを用いる。しかし、その他の関係を用いてもよい。例えば、式（１）の分母と分子とを入れ替えてもよい。入力信号Ｓ１と反射信号Ｓ２との関係性を用いる指標を算出し、その指標と結着剤の成分比との関係を用いれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００５７】
８−５．高周波信号印加部
第１の実施形態では、高周波信号印加部２００が入力信号Ｓ１と反射信号Ｓ２とから反射係数ＲＣを算出する演算部を有する。しかし、演算部と、高周波信号印加部２００とは、別体であってもよい。例えば、制御部９００が演算部を兼ねていてもよい。または、高周波信号印加部２００が、結着剤の重量分率の算出まで行ってもよい。
【００５８】
８−６．セミリジッドケーブル
第１の実施形態では、セミリジッドケーブル１００を用いたが、その他の伝送線路を用いてもよい。リング部を有し、活物質層Ｎ１ｂ中に渦電流を発生させることの可能な伝送線路であれば、その他の導体を用いてもよい。
【００５９】
８−７．複数個所の測定
一つの電極Ｎ１に対して複数個所の結着剤の重量分率を測定する場合には、下記のようにすることができる。複数個所において結着剤の成分比が予め定めた第１閾値以上第２閾値以下の場合に、その電極を良品と判定する。結着剤の成分比が予め定めた第１閾値未満または第２閾値より大きい測定箇所が１箇所でもある場合に、その電極を不良品と判定する。
【００６０】
８−８．組み合わせ
上記の変形例を自由に組み合わせてもよい。
【００６１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第２の実施形態における検査方法は、第１の実施形態の検査方法と同じである。第２の実施形態の検査装置の構成が、第１の実施形態の検査装置と異なっている。
【００６２】
１．検査装置
図７は、第２の実施形態の検査装置２０００の概略構成を示す図である。検査装置２０００は、電極Ｎ１の活物質層Ｎ１ｂにおける結着剤の重量分率をインラインで測定する。検査装置２０００は、第１ロール２１００と第２ロール２２００とを有する。第１ロール２１００および第２ロール２２００は、帯状の電極Ｎ１を搬送するためのものである。検査装置２０００は、電極Ｎ１を搬送しながら、電極Ｎ１の活物質層Ｎ１ｂにおける結着剤の重量分率を算出することができる。
【００６３】
２．変形例
２−１．複数のセミリジッドケーブル
図８は、第２の実施形態の変形例における検査装置３０００の概略構成を示す図である。検査装置３０００は、複数のセミリジッドケーブル１００と、複数の高周波信号印加部２００と、を有する。
【００６４】
第１の高周波信号印加部２００は、第１の周波数の入力信号Ｓ１ａを第１のセミリジッドケーブル１００に印加する。
【００６５】
第２の高周波信号印加部２００は、第２の周波数の入力信号Ｓ１ｂを第２のセミリジッドケーブル１００に印加する。
【００６６】
ここで、第１の周波数と第２の周波数とは、異なる周波数である。
【００６７】
または、周波数ではなく、セミリジッドケーブル１００と電極Ｎ１との間の距離を変えて測定してもよい。
【００６８】
このように条件を変えた測定値を用いることにより、結着剤の重量分率の測定精度を向上させることができる。
【００６９】
（実験）
１．実験方法
１−１．試験片の作製
黒鉛と結着剤（バインダ）とを水に分散させたスラリーを銅箔に塗工した。黒鉛は、負極活物質である。そして、その塗工層を乾燥させて電極を作製した。この際、結着剤の重量分率の異なる４種類の電極を作製した。この電極は、リチウムイオン二次電池の負極板に相当する。
【００７０】
表１は、各試験片における結着剤の重量分率と活物質層の厚さとを示す表である。結着剤の重量分率と黒鉛の重量分率とを足すと１００％になる。例えば、試験片１における黒鉛の重量分率は９９％である。活物質層の厚さは、１００μｍ以上１２０μｍ以下の程度であった。
【００７１】
［表１］
結着剤            活物質層
重量分率（％）    厚さ（μｍ）
試験片１        １            １０６．０
試験片２        ２            １１２．０
試験片３        ３            １１６．５
試験片４        ５            １１２．０
【００７２】
１−２．検査装置
第１の実施形態の検査装置１０００を用いた。高周波信号印加部２００として、ベクトルネットワークアナライザー（Ｖｅｃｔｏｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｎａｌｙｚｅｒ：ＶＮＡ）を用いた。ＶＮＡは、セミリジッドケーブル１００に高周波信号を送信するとともに、セミリジッドケーブル１００から出力される反射信号を受信する。そのため、ＶＮＡは、入力信号に対する反射信号の比である反射係数を測定することができる。
【００７３】
セミリジッドケーブル１００の外径は２．２ｍｍ、長さは約２００ｍｍであった。コイル部の内径φ１は６ｍｍであった。
【００７４】
１−３．実験方法
コイル部の円形形状を含む面が、電極の活物質層の表面とほぼ平行になるようにセミリジッドケーブル１００を配置した。テーブルの表面とセミリジッドケーブル１００のコイル部の底が構成する底面との間の距離は０．５ｍｍであった。ＶＮＡが印加する高周波信号の強度は−１０ｄＢｍであった。
【００７５】
２．実験結果
図９から図１４は、高周波信号をセミリジッドケーブルに印加したときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。図９から図１４の横軸は、結着剤の重量分率（％）である。図９から図１４の縦軸は、反射係数（ｄＢ）である。
【００７６】
図９は、高周波信号の周波数が０．０１ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。結着剤の重量分率が１％の場合には、反射係数は−１３．９６ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が２％の場合には、反射係数は−１４．０８ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が３％の場合には、反射係数は−１４．２７ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が５％の場合には、反射係数は−１４．３５ｄＢ程度である。
【００７７】
図９に示すように、結着剤の重量分率が大きくなるほど、反射係数は小さくなる。このように、結着剤の重量分率と反射係数との対応関係から、周波数が０．０１ＧＨｚの高周波信号を用いると、結着剤の重量分率を好適に測定できる。
【００７８】
図１０は、高周波信号の周波数が５ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。結着剤の重量分率が１％の場合には、反射係数は−１３．３５ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が２％の場合には、反射係数は−１３．４６ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が３％の場合には、反射係数は−１３．６５ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が５％の場合には、反射係数は−１３．７２ｄＢ程度である。
【００７９】
図１０に示すように、結着剤の重量分率が大きくなるほど、反射係数は小さくなる。このように、結着剤の重量分率と反射係数との対応関係から、周波数が５ＧＨｚの高周波信号を用いると、結着剤の重量分率を好適に測定できる。
【００８０】
図１１は、高周波信号の周波数が１０ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。結着剤の重量分率が１％の場合には、反射係数は−１３．６８ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が２％の場合には、反射係数は−１３．７７ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が３％の場合には、反射係数は−１３．９５ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が５％の場合には、反射係数は−１４．０３ｄＢ程度である。
【００８１】
図１１に示すように、結着剤の重量分率が大きくなるほど、反射係数は小さくなる。このように、結着剤の重量分率と反射係数との対応関係から、周波数が１０ＧＨｚの高周波信号を用いると、結着剤の重量分率を好適に測定できる。
【００８２】
図１２は、高周波信号の周波数が２０ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。結着剤の重量分率が１％の場合には、反射係数は−１７．３１ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が２％の場合には、反射係数は−１７．４５ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が３％の場合には、反射係数は−１７．６８ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が５％の場合には、反射係数は−１７．７８ｄＢ程度である。
【００８３】
図１２に示すように、結着剤の重量分率が大きくなるほど、反射係数は小さくなる。このように、結着剤の重量分率と反射係数との対応関係から、周波数が２０ＧＨｚの高周波信号を用いると、結着剤の重量分率を好適に測定できる。
【００８４】
図１３は、高周波信号の周波数が３０ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。結着剤の重量分率が１％の場合には、反射係数は−１４．５２ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が２％の場合には、反射係数は−１４．４８ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が３％の場合には、反射係数は−１４．５８ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が５％の場合には、反射係数は−１４．６３ｄＢ程度である。
【００８５】
図１３に示すように、結着剤の重量分率が２％の場合の反射係数が、結着剤の重量分率が１％の場合の反射係数よりも大きい。したがって、周波数が３０ＧＨｚの高周波信号を用いると、結着剤の重量分率の測定の精度はやや低下する。
【００８６】
図１４は、高周波信号の周波数が４０ＧＨｚのときの結着剤の重量分率と反射係数との間の関係を示すグラフである。結着剤の重量分率が１％の場合には、反射係数は−１３．５３ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が２％の場合には、反射係数は−１３．３９ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が３％の場合には、反射係数は−１３．３８ｄＢ程度である。結着剤の重量分率が５％の場合には、反射係数は−１３．３８ｄＢ程度である。
【００８７】
図１４に示すように、結着剤の重量分率が１％の場合の反射係数が最も小さい。また、結着剤の重量分率が２％、３％、５％の場合の反射係数がほとんど同じである。そのため、測定した反射係数から結着剤の重量分率を導出することは困難である。
【００８８】
３．実験のまとめ
図９から図１２に示すように、高周波信号の周波数が０．０１ＧＨｚ、５ＧＨｚ、１０ＧＨｚ、２０ＧＨｚの場合には、活物質層中の結着剤の重量分率を非接触・非破壊で高精度に測定できるという結果が得られた。高周波信号の周波数が３０ＧＨｚ、４０ＧＨｚの場合には、測定精度が低下した。そのため、高周波信号の周波数が０．００５ＧＨｚ以上２５ＧＨｚ以下であれば、活物質層中の結着剤の重量分率を高精度で測定できると考えられる。
【００８９】
（付記）
第１の態様における電極の製造方法においては、電極における炭素材料を含有する活物質層に伝送線路のコイル部を活物質層に非接触で対面させて配置する。伝送線路のコイル部に高周波の入力信号を送信する。活物質層に渦電流を誘起する。その渦電流により発生する反射信号を検出する。入力信号および反射信号から結着剤の成分比を算出する。そして、結着剤の成分比が予め定めた第１閾値以上第２閾値以下の場合に、その電極を次の製造工程に送り、結着剤の成分比が予め定めた第１閾値未満または第２閾値より大きい場合に、その電極を次の製造工程に送らない。
【００９０】
第２の態様における電極の製造方法においては、結着剤の成分比は、活物質層に含まれる結着剤の重量分率である。
【００９１】
第３の態様における電極の製造方法においては、入力信号および反射信号から反射係数を算出する。反射係数は、入力信号の大きさに対する反射信号の大きさである。
【００９２】
第４の態様における電極の製造方法においては、電極を搬送しながら活物質層における結着剤の成分比を算出する。
【００９３】
第５の態様における電極の検査方法においては、電極における炭素材料を含有する活物質層に伝送線路のコイル部を活物質層に非接触で対面させて配置する。伝送線路のコイル部に高周波の入力信号を送信する。活物質層に渦電流を誘起する。その渦電流により発生する反射信号を検出する。入力信号および反射信号から結着剤の成分比を算出する。そして、結着剤の成分比が予め定めた第１閾値以上第２閾値以下の場合に、その電極を良品と判断し、結着剤の成分比が予め定めた第１閾値未満または第２閾値より大きい場合に、その電極を不良品と判断する。
【００９４】
第６の態様における電極の検査方法においては、結着剤の成分比は、活物質層に含まれる結着剤の重量分率である。
【００９５】
第７の態様における電極の検査方法においては、入力信号および反射信号から反射係数を算出する。反射係数は、入力信号の大きさに対する反射信号の大きさである。
【００９６】
第８の態様における電極の検査方法においては、電極を搬送しながら活物質層における結着剤の成分比を算出する。
【符号の説明】
【００９７】
１０００…検査装置
１００…セミリジッドケーブル
１１０…コイル部
１２０…直線部
１３０…コネクタ
２００…高周波信号印加部
３００…ケーブル支持部
４００…テーブル
５００…シャコ型万力
６００…板部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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