(57)【要約】【課題】電極シートの皺を抑制できる電極シートの製造装置を提供する。【解決手段】電極シートの製造装置は、電極材料１０ａの未塗工部１３を把持する把持部３８ａと、電極材料１０ａの短手方向において塗工部１４と把持部３８ａとの間に配置され、未塗工部１３に電極材料１０ａの短手方向への張力を付与する張力付与部３８ｂとを備える。把持部３８ａは、未塗工部１３の上側で回転する把持ロール４２と、未塗工部１３の下側に配置された受け部材４３とを有する。張力付与部３８ｂは、未塗工部１３の上側で回転するテンションロール４１と、未塗工部１３の下側に配置された受け部材４３とを有する。テンションロール４１及び把持ロール４２は、把持ロール４２が未塗工部１３に接触した状態でテンションロール４１が未塗工部１３に接触するように配置される。テンションロール４１の下端４１ａは、把持ロール４２の下端４２ａよりも下側に位置する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺帯状の集電体の少なくとも片面に前記集電体の長手方向に沿って活物質合剤が塗工された塗工部と、前記活物質合剤が塗工されず、前記集電体が露出した未塗工部とを有するとともに、前記集電体の長手方向に搬送される電極材料に対し、前記塗工部を挟んで配置された一対のプレスロールを備え、前記一対のプレスロールによって前記塗工部をプレスすることで、前記集電体と、前記集電体の少なくとも片面に存在する活物質層とを有する電極シートを製造する電極シートの製造装置であって、
前記電極材料の搬送方向において、前記一対のプレスロールと同位置又は前記一対のプレスロールよりも下流側に配置された張力付与装置を備え、
前記張力付与装置は、前記未塗工部を把持する把持部と、前記電極材料の短手方向において前記塗工部と前記把持部との間に配置されるとともに、前記未塗工部に前記電極材料の短手方向への張力を付与する張力付与部とを備え、
前記一対のプレスロールが前記塗工部を挟む方向を上下方向とすると、前記把持部は、前記上下方向において前記未塗工部の上側で回転する把持ロールと、前記未塗工部の下側に配置された下側把持部材とを有し、
前記張力付与部は、前記上下方向において前記未塗工部の上側で回転するテンションロールと、前記未塗工部の下側に配置された受け部材とを有し、
前記把持ロール及び前記テンションロールは、前記把持ロールが前記未塗工部に接触した状態で前記テンションロールが前記未塗工部に接触するように配置され、
前記テンションロールの下端は、前記把持ロールの下端よりも下側に位置することを特徴とする電極シートの製造装置。
【請求項２】
前記電極材料の搬送方向において、前記把持ロール及び前記テンションロールは、軸線が前記一対のプレスロールの軸線と同位置に位置するように配置される請求項１に記載の電極シートの製造装置。
【請求項３】
前記電極材料の搬送方向において、前記把持ロール及び前記テンションロールは、軸線が前記一対のプレスロールの軸線よりも下流側に位置するように配置され、
前記張力付与装置は、前記電極シートの皺の深さを検出する検出部と、前記検出部による検出結果に基づいて前記電極材料の短手方向における前記テンションロールの位置を制御する制御部とを備え、
前記テンションロールは、弾性変形可能であり、
前記受け部材は、前記未塗工部と対向する上面に、前記テンションロールの一部が収容される凹部を有し、前記受け部材の上面からの前記凹部の深さは、前記電極材料の短手方向に異なる請求項１に記載の電極シートの製造装置。
【請求項４】
前記テンションロールの径は、前記電極材料の短手方向において前記塗工部に近付くほど径が大きくなり、
前記受け部材は、前記未塗工部と対向する上面に、前記テンションロールの一部が収容される凹部を有し、前記受け部材の上面からの前記凹部の深さは、前記電極材料の短手方向において前記塗工部に近付くほど深くなる請求項１又は請求項２に記載の電極シートの製造装置。
【請求項５】
前記受け部材は、前記下側把持部材を兼ねる請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の電極シートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺帯状の集電体と、集電体の少なくとも片面に存在する活物質層とを有する電極シートの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、リチウムイオン二次電池等の蓄電装置に用いられる電極シートが知られている。電極シートは、長尺帯状の集電体としての金属箔と、金属箔の少なくとも片面に集電体の長手方向に沿って存在する活物質層とを有する。このような電極シートの製造方法は、帯状の金属箔の少なくとも片面に活物質合剤を塗工する塗工工程を備える。塗工工程により、集電体の少なくとも片面に活物質合剤が塗工された塗工部と、活物質合剤が塗工されず、集電体が露出した未塗工部とを有する電極材料が形成される。また、電極シートの製造方法は、一対のプレスロール間を電極材料を通過させて塗工部をプレスするプレス工程を備える。プレス工程では、活物質合剤における活物質の密度を所望の密度まで上げる。これにより、塗工部は活物質層となり、電極材料は電極シートとなる。
【０００３】
特許文献１では、プレス工程の一例として、周面の加熱されたプレスロールによって塗工部をプレスするヒートプレスが開示されている。周面の加熱されたプレスロールによって塗工部をプレスする場合、周面の加熱されていないプレスロールによって塗工部をプレスする場合と比較して、活物質をより高密度化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−０１４２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、プレス工程において、塗工部にはプレスロールにより大きな加圧力が作用するが、未塗工部には力がほとんど作用しない。このため、電極材料における塗工部と未塗工部との境界周辺に皺が生じることがある。そして、電極材料に発生する皺の度合いが著しい場合、金属箔の長手方向に沿う端が蛇行してしまう。特に、周面の加熱されたプレスロールによって塗工部をプレスする場合、集電体は、プレスロールの熱によって軟化し、変形しやすくなるため、電極材料の皺はより発生しやすい。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電極シートの皺を抑制できる電極シートの製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するための電極シートの製造装置は、長尺帯状の集電体の少なくとも片面に前記集電体の長手方向に沿って活物質合剤が塗工された塗工部と、前記活物質合剤が塗工されず、前記集電体が露出した未塗工部とを有するとともに、前記集電体の長手方向に搬送される電極材料に対し、前記塗工部を挟んで配置された一対のプレスロールを備え、前記一対のプレスロールによって前記塗工部をプレスすることで、前記集電体と、前記集電体の少なくとも片面に存在する活物質層とを有する電極シートを製造する電極シートの製造装置であって、前記電極材料の搬送方向において、前記一対のプレスロールと同位置又は前記一対のプレスロールよりも下流側に配置された張力付与装置を備え、前記張力付与装置は、前記未塗工部を把持する把持部と、前記電極材料の短手方向において前記塗工部と前記把持部との間に配置されるとともに、前記未塗工部に前記電極材料の短手方向への張力を付与する張力付与部とを備え、前記一対のプレスロールが前記塗工部を挟む方向を上下方向とすると、前記把持部は、前記上下方向において前記未塗工部の上側で回転する把持ロールと、前記未塗工部の下側に配置された下側把持部材とを有し、前記張力付与部は、前記上下方向において前記未塗工部の上側で回転するテンションロールと、前記未塗工部の下側に配置された受け部材とを有し、前記把持ロール及び前記テンションロールは、前記把持ロールが前記未塗工部に接触した状態で前記テンションロールが前記未塗工部に接触するように配置され、前記テンションロールの下端は、前記把持ロールの下端よりも下側に位置することを要旨とする。
【０００８】
これによれば、把持ロールは、テンションロールよりも先に未塗工部に接触し、未塗工部は、把持ロールと下側把持部材とによって把持される。テンションロールは、把持部によって未塗工部が把持された状態で未塗工部に接触し、未塗工部を受け部材に向けて押圧する。これにより、未塗工部には、電極材料の短手方向への張力が付与され、付与された張力によって電極材料に発生した皺が伸ばされる。よって、電極シートの皺を抑制できる。
【０００９】
また、上記電極シートの製造装置は、前記電極材料の搬送方向において、前記把持ロール及び前記テンションロールは、軸線が前記一対のプレスロールの軸線と同位置に位置するように配置されるのが好ましい。
【００１０】
電極シートの皺は、一対のプレスロールによって電極材料の塗工部をプレスする際に発生する。このため、把持ロール及びテンションロールの軸線とプレスロールの軸線とが同位置に位置するように、把持ロール及びテンションロールを配置することにより、プレスロールによる塗工部のプレスと同時に、張力付与部によって未塗工部に電極材料の短手方向への張力を付与することができる。よって、電極シートにおける皺の発生を抑制できる。
【００１１】
また、上記電極シートの製造装置は、前記電極材料の搬送方向において、前記把持ロール及び前記テンションロールは、軸線が前記一対のプレスロールの軸線よりも下流側に位置するように配置され、前記張力付与装置は、前記電極シートの皺の深さを検出する検出部と、前記検出部による検出結果に基づいて前記電極材料の短手方向における前記テンションロールの位置を制御する制御部とを備え、前記テンションロールは、弾性変形可能であり、前記受け部材は、前記未塗工部と対向する上面に、前記テンションロールの一部が収容される凹部を有し、前記受け部材の上面からの前記凹部の深さは、前記電極材料の短手方向に異なるのが好ましい。
【００１２】
これによれば、テンションロールが凹部の深さに応じて弾性変形することで、電極材料の短手方向におけるテンションロールの位置に関わらず、未塗工部に対し張力を付与することができる。例えば、電極シートに発生した皺が浅い場合、未塗工部に付与する張力が小さくても皺を伸ばすことができるが、皺が深い場合、未塗工部に付与する張力を大きくする必要がある。また、未塗工部に付与される張力は、凹部の深さが深いほど大きくなる。このため、検出部が検出した皺の深さが深い場合には、制御部は、凹部の深さが深い位置にテンションロールを移動させることで、未塗工部に付与する張力を大きくする。また、検出部が検出した皺の深さが浅い場合には、制御部は、凹部の深さが浅い位置にテンションロールを移動させることで、未塗工部に付与する張力を小さくする。つまり、検出部が検出した皺の深さに応じて、未塗工部に付与する張力の大きさを調整できる。
【００１３】
また、上記電極シートの製造装置は、前記テンションロールの径は、前記電極材料の短手方向において前記塗工部に近付くほど径が大きくなり、前記受け部材は、前記未塗工部と対向する上面に、前記テンションロールの一部が収容される凹部を有し、前記受け部材の上面からの前記凹部の深さは、前記電極材料の短手方向において前記塗工部に近付くほど深くなるのが好ましい。
【００１４】
電極シートの皺は、塗工部と未塗工部との境界付近で発生する。また、未塗工部に付与される張力は、テンションロールの径が大きくなるとともに凹部の深さが深くなるほど大きくなる。このため、塗工部に近付くほど、テンションロールの径を大きくするとともに凹部の深さを深くすることで、未塗工部における塗工部寄りの部分に対して付与する張力を大きくできる。よって、電極シートの皺をより抑制できる。
【００１５】
また、上記電極シートの製造装置は、前記受け部材は、前記下側把持部材を兼ねるのが好ましい。
これによれば、下側把持部材を別途用意する必要が無いため、電極シートの製造装置の構成を簡素化できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電極シートの皺を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電極の斜視図。
【図２】電極シートの平面図。
【図３】電極シートの製造工程及び製造装置を示す側面図。
【図４】プレス工程及び張力付与工程を示す平面図。
【図５】（ａ）はプレスロールの断面図、（ｂ）はテンションロールの断面図、（ｃ）は把持ロールの断面図。
【図６】（ａ）は図４における６ａ−６ａ線断面図、（ｂ）は図４における６ｂ−６ｂ線断面図、（ｃ）は図４における６ｃ−６ｃ線断面図。
【図７】張力付与工程の別例を示す断面図。
【図８】張力付与装置の別例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、電極シートの製造装置を具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
先に、本実施形態の電極シートの製造装置によって製造される電極シート１０について説明する。本実施形態の電極シート１０は、蓄電装置としての二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）に用いられる。図示しないが、二次電池は、電極組立体と、電極組立体を収容するケースとを備える。例えば、電極組立体は、複数の正極の電極１００と、複数の負極の電極１００と、複数のセパレータとを備える。電極組立体は、正極の電極１００と負極の電極１００との間にセパレータを介在させ、かつ相互に絶縁させた状態で積層した層状構造を有する。
【００１９】
図１に示すように、各極の電極１００は、矩形シート状の集電体としての金属箔１１と、金属箔１１の両面に存在する活物質層１２とを有する。正極の電極１００の金属箔１１には、例えばアルミニウム箔が用いられ、負極の電極１００の金属箔１１には、例えば銅箔が用いられる。各極の電極１００は、金属箔１１の一辺の一部から突出した形状のタブ１１ａを有する。タブ１１ａは、活物質層１２が存在せず、金属箔１１そのもので構成されている。正極の電極１００は、長尺帯状の正極の電極シート１０から製造され、負極の電極１００は、長尺帯状の負極の電極シート１０から製造される。電極シート１０は、正極と負極で材料が異なるものの、構造及び製造方法はほぼ同じである。
【００２０】
図２に示すように、電極シート１０は、長尺帯状の集電体としての金属箔１１と、金属箔１１の両面に存在する活物質層１２とを備える。本実施形態の活物質層１２は、金属箔１１の長手方向全体に亘って存在するとともに、金属箔１１の短手方向の中央に一定幅で存在する。電極シート１０は、活物質層１２が存在せず、金属箔１１が露出した未塗工部１３を備える。本実施形態の未塗工部１３は、金属箔１１の長手方向全体に亘って存在するとともに、金属箔１１の短手方向の両端に存在する。このような電極シート１０を、図２に二点鎖線で示す形状に切断することによって、複数の電極１００が製造される。タブ１１ａは、未塗工部１３によって形成される。短手方向の両端に未塗工部１３を有する電極シート１０の場合、電極シート１０の短手方向で２枚の電極１００が製造可能である。
【００２１】
次に、電極シートの製造方法及び電極シートの製造装置について説明する。
図３に示すように、電極シートの製造方法は、塗工工程Ｓ１と、乾燥工程Ｓ２と、プレス工程Ｓ３と、張力付与工程Ｓ４とを有する。電極シートの製造装置３０は、帯状の金属箔１１が巻回された供給リール３１と、金属箔１１を巻き取り可能な巻取リール３２とを備える。金属箔１１は、供給リール３１から繰り出された後、巻取リール３２によって巻き取られることにより、供給リール３１と巻取リール３２との間で金属箔１１の長手方向に搬送される。各工程Ｓ１〜Ｓ４は、長尺帯状の金属箔１１の搬送中に行われ、製造された電極シート１０は、巻取リール３２によって巻き取られる。
【００２２】
本実施形態では、供給リール３１に巻回された金属箔１１の一方の面には、活物質、導電剤、溶媒、及びバインダを混合したペースト状の活物質合剤１２ａが既に塗工されている。活物質合剤１２ａは、金属箔１１の長手方向全体に亘って、金属箔１１の短手方向の中央に一定幅で塗工されている。塗工工程Ｓ１では、供給リール３１から繰り出された帯状の金属箔１１の他方の面に活物質合剤１２ａを塗工する。活物質合剤１２ａは、金属箔１１の長手方向全体に亘って、金属箔１１の短手方向の中央に一定幅で塗工される。塗工工程Ｓ１により、図４及び図５（ａ）に示すように、金属箔１１の両面に活物質合剤１２ａが塗工された塗工部１４と、活物質合剤１２ａが塗工されず、金属箔１１が露出した未塗工部１３とを有する電極材料１０ａが形成される。塗工部１４は、金属箔１１の短手方向の中央に存在し、未塗工部１３は、金属箔１１の短手方向の両端に存在する。
【００２３】
塗工工程Ｓ１は、電極シートの製造装置３０が備える塗工装置３３によって行われる。塗工装置３３は、活物質合剤１２ａが貯留される貯留部３４ａと、貯留部３４ａに貯留された活物質合剤１２ａが吐出される吐出口３４ｂとを有するスリットダイ３４を備える。貯留部３４ａには、活物質合剤１２ａが図示しないタンクから図示しないポンプにより圧送され、吐出口３４ｂから吐出されるようになっている。スリットダイ３４の吐出口３４ｂと対向する位置にはバックアップロール３５が配置される。バックアップロール３５は、スリットダイ３４による金属箔１１の表面に活物質合剤１２ａの塗工が可能な塗工位置と、スリットダイ３４による金属箔１１に対する活物質合剤１２ａの塗工が不能な退避位置とに、スリットダイ３４に対して相対移動可能に設けられている。そして、塗工位置に移動したバックアップロール３５に沿って金属箔１１が搬送されることで、スリットダイ３４から吐出された活物質合剤１２ａは、金属箔１１に塗工され、塗工部１４が形成される。
【００２４】
乾燥工程Ｓ２では、塗工部１４の活物質合剤１２ａを乾燥させることにより、活物質合剤１２ａに残留する溶媒を除去する。乾燥工程Ｓ２は、電極シートの製造装置３０が備える乾燥装置３６内を電極材料１０ａを通過させることによって行われる。
【００２５】
プレス工程Ｓ３では、電極材料１０ａをプレスすることにより、塗工部１４の活物質合剤１２ａにおける活物質の密度を所望の密度まで上げる。これにより、活物質合剤１２ａは活物質層１２となり、電極材料１０ａは電極シート１０となる。
【００２６】
図４及び図５（ａ）に示すように、プレス工程Ｓ３は、電極シートの製造装置３０が備えるプレス装置３７によって行われる。プレス装置３７は、電極材料１０ａを挟んで配置された一対のプレスロール３７ａ，３７ｂを備える。一対のプレスロール３７ａ，３７ｂが電極材料１０ａを挟む方向を上下方向とする。各プレスロール３７ａ，３７ｂの軸方向は、電極材料１０ａの短手方向と一致する。各プレスロール３７ａ，３７ｂの軸方向の寸法は、電極材料１０ａの短手方向における塗工部１４の寸法とほぼ同じである。一対のプレスロール３７ａ，３７ｂは、電極材料１０ａの塗工部１４を挟むように配置される。
【００２７】
プレスロール３７ａ，３７ｂはそれぞれ、図示しないシャフトに軸支され、シャフトには、図示しない駆動装置が接続されている。駆動装置は、各シャフトを回転させる。各プレスロール３７ａ，３７ｂは、各シャフトが回転することによって回転する。一対のプレスロール３７ａ，３７ｂのうち、塗工部１４の上側に位置する一方のプレスロール３７ａは、上下方向の下側部分が電極材料１０ａの搬送方向の上流側から下流側に向かう方向に回転する。一方、塗工部１４の下側に位置する他方のプレスロール３７ｂは、上下方向の上側部分が電極材料１０ａの搬送方向の上流側から下流側に向かう方向に回転する。また、図示しないが、本実施形態の各プレスロール３７ａ，３７ｂは、内部に熱媒体が流通可能な構造である。このため、プレスロール３７ａ，３７ｂの周面は、熱媒体によって加熱される。そして、回転する一対のプレスロール３７ａ，３７ｂ間を電極材料１０ａの塗工部１４を通過させることによって、塗工部１４をプレスする。本実施形態のプレスは、周面の加熱されたプレスロール３７ａ，３７ｂによってプレスするヒートプレスである。
【００２８】
ところで、一対のプレスロール３７ａ，３７ｂは、電極材料１０ａの塗工部１４を挟む位置に配置されるため、プレス工程Ｓ３において、電極材料１０ａの未塗工部１３は、一対のプレスロール３７ａ，３７ｂによってプレスされない。このように、電極材料１０ａにプレスされる部分（塗工部１４）とプレスされない部分（未塗工部１３）とが存在する場合、プレス工程Ｓ３によって、電極材料１０ａにおける塗工部１４と未塗工部１３との境界周辺に皺が発生することがある。電極シートの製造方法は、未塗工部１３に対し、電極材料１０ａの短手方向に張力を付与することで電極材料１０ａの皺を伸ばす張力付与工程Ｓ４を備える。本実施形態では、張力付与工程Ｓ４は、プレス工程Ｓ３と同時に行われる。
【００２９】
図４、図５（ｂ）、及び図５（ｃ）に示すように、張力付与工程Ｓ４は、電極シートの製造装置３０が備える張力付与装置３８によって行われる。本実施形態では、張力付与装置３８は、電極材料１０ａの短手方向の両端にそれぞれ配置される。各張力付与装置３８の構成は同じ構成であるため、以下では、電極材料１０ａの短手方向の一端に配置された張力付与装置３８について説明する。
【００３０】
張力付与装置３８は、円柱状のテンションロール４１と、円柱状の把持ロール４２と、直方体状の受け部材４３とを備える。上下方向において、テンションロール４１及び把持ロール４２は、未塗工部１３の上側に配置され、受け部材４３は、未塗工部１３の下側に配置される。テンションロール４１の外径は、把持ロール４２の外径よりも十分小さい。言い換えると、把持ロール４２の外径は、テンションロール４１の外径よりも十分大きい。図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、テンションロール４１及び把持ロール４２において、軸方向の端面と外周面とが交わる部分は、角取りされている。
【００３１】
テンションロール４１の軸方向、及び把持ロール４２の軸方向は、電極材料１０ａの短手方向と一致する。テンションロール４１の軸方向の寸法、及び把持ロール４２の軸方向の寸法はそれぞれ、電極材料１０ａの短手方向における未塗工部１３の寸法よりも短い。電極材料１０ａの短手方向において、テンションロール４１は、塗工部１４と把持ロール４２との間に配置されている。つまり、テンションロール４１は、電極材料１０ａの短手方向において、塗工部１４の上側に位置する一方のプレスロール３７ａと把持ロール４２との間に配置されている。上下方向において、把持ロール４２は、下端４２ａが未塗工部１３の上面に接触する位置に配置され、テンションロール４１は、テンションロール４１の下端４１ａが把持ロール４２の下端４２ａよりも下側に位置するように配置されている。つまり、テンションロール４１の軸線Ｌ４１は、把持ロール４２の軸線Ｌ４２よりも上下方向において下方に配置されている。
【００３２】
テンションロール４１及び把持ロール４２はそれぞれ、図示しないシャフトに軸支され、シャフトには、図示しない駆動装置が接続されている。駆動装置は、シャフトを回転させる。テンションロール４１及び把持ロール４２はそれぞれ、シャフトが回転することによって回転する。テンションロール４１及び把持ロール４２の回転方向は、塗工部１４の上側に位置する一方のプレスロール３７ａの回転方向と一致する。
【００３３】
図４に示すように、テンションロール４１及び把持ロール４２は、テンションロール４１の軸線Ｌ４１及び把持ロール４２の軸線Ｌ４２が電極材料１０ａの搬送方向において同位置に位置するように配置される。また、本実施形態では、テンションロール４１及び把持ロール４２は、テンションロール４１及び把持ロール４２の軸線Ｌ４１，Ｌ４２が、電極材料１０ａの搬送方向において、各プレスロール３７ａ，３７ｂの軸線Ｌ３７と同位置に位置するように配置される。これにより、プレス工程Ｓ３と張力付与工程Ｓ４とを同時に行うことが可能になる。
【００３４】
図３、図５（ｂ）、及び図５（ｃ）に示すように、受け部材４３は、上下方向において未塗工部１３を挟んでテンションロール４１及び把持ロール４２とは反対側に配置される。つまり、受け部材４３は、上下方向において未塗工部１３の下側に配置される。図４に示すように、電極材料１０ａの短手方向における受け部材４３の寸法は、テンションロール４１の軸方向の寸法と把持ロール４２の軸方向の寸法を足し合わせた寸法よりも長く、電極材料１０ａにおける未塗工部１３の寸法よりも僅かに短い。受け部材４３における塗工部１４寄りの部分は、テンションロール４１の下方に位置し、受け部材４３における電極材料１０ａの一端寄りの部分は、把持ロール４２の下方に位置する。
【００３５】
図５（ｂ）及び図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、受け部材４３は、未塗工部１３と対向する面である上面４３ａに、上面４３ａよりも凹んだ凹部４４を有する。凹部４４は、長方形状の底部４４ａと、底部４４ａの一対の長辺と受け部材４３の上面４３ａとを接続する一対の側面部４４ｂとを有する。底部４４ａの長手方向は、電極材料１０ａの搬送方向と一致し、底部４４ａの短手方向は、電極材料１０ａの短手方向と一致する。図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、受け部材４３を電極材料１０ａの搬送方向から見たとき、凹部４４はＵ字型である。本実施形態では、受け部材４３の上面４３ａからの凹部４４の深さは、活物質層１２の厚み程度（約１０μｍ）の深さに設定される。凹部４４において、底部４４ａと側面部４４ｂとが交わる部分は角取りされている。また、図５（ｂ）に示すように、電極材料１０ａの短手方向から見た受け部材４３の断面において、凹部４４の底部４４ａは弧状である。
【００３６】
上下方向において、受け部材４３は、未塗工部１３の下面が受け部材４３の上面４３ａに沿う位置に固定されている。また、電極材料１０ａの短手方向及び搬送方向において、受け部材４３は、テンションロール４１の一部である下側部分が凹部４４に収容されるような位置に配置されている。
【００３７】
把持ロール４２と、受け部材４３における電極材料１０ａの短手方向の一端寄りの部分とは、未塗工部１３を把持する把持部３８ａを構成する。つまり、受け部材４３の一部は、把持ロール４２とともに未塗工部１３を把持する下側把持部材である。また、テンションロール４１と、受け部材４３における塗工部１４寄りの部分は、未塗工部１３に張力を付与する張力付与部３８ｂを構成する。
【００３８】
張力付与装置３８の動作について、本実施形態の作用とともに説明する。
図６（ａ）では、電極材料１０ａの搬送方向においてプレス工程Ｓ３及び張力付与工程Ｓ４よりも上流側でのプレス装置３７及び張力付与装置３８を図示している。図６（ａ）において、電極材料１０ａの塗工部１４は、一対のプレスロール３７ａ，３７ｂによってプレスされる前の塗工部である。また、電極材料１０ａの未塗工部１３は、受け部材４３の上面４３ａに沿う状態で搬送されるものの、テンションロール４１及び把持ロール４２は、未塗工部１３に接触していない。つまり、未塗工部１３は、把持部３８ａによって把持されず、かつテンションロール４１によって押圧されていない。
【００３９】
図６（ｂ）では、プレス工程Ｓ３及び張力付与工程Ｓ４でのプレス装置３７及び張力付与装置３８を図示している。このとき、塗工部１４は、一対のプレスロール３７ａ，３７ｂによってプレスされる。ここで、上述したように、テンションロール４１及び把持ロール４２は、軸線Ｌ４１，Ｌ４２が電極材料１０ａの搬送方向において同位置に位置するように配置されるとともに、把持ロール４２の外径は、テンションロール４１の外径よりも十分大きく設定される。また、受け部材４３の上面４３ａからの凹部４４の深さは、活物質層１２の厚み程度（約１０μｍ）の深さに設定される。このため、把持ロール４２は、テンションロール４１よりも先に未塗工部１３に接触する。把持ロール４２が未塗工部１３に接触することにより、未塗工部１３における電極材料１０ａの短手方向の一端寄りの部分は、把持ロール４２と受け部材４３の上面４３ａとによって把持される。テンションロール４１は、把持部３８ａによって未塗工部１３が把持された状態で、未塗工部１３における塗工部１４寄りの部分に接触し、未塗工部１３における塗工部１４寄りの部分を凹部４４に向けて押圧する。これにより、未塗工部１３には、電極材料１０ａの短手方向への張力が付与され、付与された張力により、電極材料１０ａにおける皺の発生が抑制される。なお、本実施形態では、未塗工部１３は、テンションロール４１によって凹部４４に向けて押圧されることで、凹部４４の内面及びテンションロール４１の外面に沿う形状に塑性変形する。
【００４０】
図６（ｃ）では、電極材料１０ａの搬送方向においてプレス工程Ｓ３及び張力付与工程Ｓ４よりも下流側でのプレス装置３７及び張力付与装置３８を図示している。このとき、電極材料１０ａの金属箔１１の両面には、塗工部１４が一対のプレスロール３７ａ，３７ｂによってプレスされて形成された活物質層１２が存在する。また、電極材料１０ａの未塗工部１３は、受け部材４３の上面４３ａに沿う状態で搬送されるものの、テンションロール４１及び把持ロール４２は、未塗工部１３に接触していない。つまり、把持部３８ａによる未塗工部１３の把持、及びテンションロール４１による未塗工部１３の押圧は解除されている。本実施形態では、張力付与工程Ｓ４により、未塗工部１３は塑性変形しているため、テンションロール４１による押圧が解除された後であっても、未塗工部１３は、凹部４４の内面及びテンションロール４１の外面に沿う形状のままである。
【００４１】
本実施形態の効果について説明する。
（１）把持部３８ａにより未塗工部１３を把持した状態で、テンションロール４１により未塗工部１３を受け部材４３の凹部４４に向けて押圧することにより、未塗工部１３には、電極材料１０ａの短手方向への張力が付与される。よって、電極シート１０の皺を抑制できる。
【００４２】
（２）電極シート１０の皺は、一対のプレスロール３７ａ，３７ｂによって電極材料１０ａの塗工部１４をプレスする際に発生する。このため、電極材料１０ａの搬送方向において、テンションロール４１及び把持ロール４２を、軸線Ｌ４１，Ｌ４２がプレスロール３７ａ，３７ｂの軸線Ｌ３７と同位置に位置するように配置することにより、プレスロール３７ａ，３７ｂによる塗工部１４のプレスと同時に、テンションロール４１によって未塗工部１３に電極材料１０ａの短手方向への張力を付与することができる。よって、電極シート１０における皺の発生を抑制できる。
【００４３】
（３）受け部材４３における電極材料１０ａの端寄りの部分は、把持ロール４２とともに未塗工部１３を把持する。つまり、受け部材４３は、把持部３８ａの下側把持部材を兼ねる。この場合、下側把持部材を別途用意する必要が無いため、電極シートの製造装置３０の構成を簡素化できる。
【００４４】
（４）テンションロール４１において、軸方向の端面と外周面とが交わる部分は角取りされている。また、受け部材４３の凹部４４において、底部４４ａと側面部４４ｂとが交わる部分は角取りされている。このため、テンションロール４１によって未塗工部１３を凹部４４に押圧した際に、テンションロール４１における軸方向の端面と外周面とが交わる部分や、凹部４４における底部４４ａと側面部４４ｂとが交わる部分によって未塗工部１３が損傷することを抑制できる。
【００４５】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○  二次電池が備える電極組立体は、上記実施形態に記載した、いわゆる積層型の電極組立体に限定されず、帯状の正極の電極、帯状のセパレータ、及び帯状の負極の電極を積層して巻回した巻回型の電極組立体であってもよい。この場合、正極の電極は、正極の電極シート１０を長手方向において所望の長さに切断することで製造され、負極の電極は、負極の電極シート１０を長手方向において所望の長さに切断することで製造される。
【００４６】
○  電極シート１０において、活物質層１２は金属箔１１の片面に存在してもよい。
○  電極シート１０において、未塗工部１３は、金属箔１１の短手方向の一端側のみに存在してもよい。この場合、未塗工部１３が存在する金属箔１１の短手方向の一方側のみに張力付与装置３８を配置すればよい。
【００４７】
○  塗工工程Ｓ１を行う塗工装置３３は、スリットダイ３４に限定されず、金属箔１１に活物質合剤１２ａを塗工できるのであれば適宜変更してよい。
○  プレス装置３７が備える一対のプレスロール３７ａ，３７ｂの表面は加熱されていなくてもよい。つまり、プレス工程Ｓ３において、電極材料１０ａの塗工部１４は、ヒートプレスされなくてもよい。
【００４８】
○  把持ロール４２が未塗工部１３に接触した状態でテンションロール４１が未塗工部１３に接触するのであれば、テンションロール４１及び把持ロール４２の構成や配置は適宜変更してもよい。
【００４９】
例えば、テンションロール４１の外径と把持ロール４２の外径を同じにする代わりに、把持ロール４２を弾性変形可能な材料によって形成し、把持ロール４２の下端部が潰れた状態で把持ロール４２を配置してもよい。この場合、把持ロール４２と未塗工部１３との接触面積は、テンションロール４１と未塗工部１３との接触面積よりも大きくなるため、把持部３８ａが未塗工部１３を把持した状態で、張力付与部３８ｂによって未塗工部１３に張力を付与できる。また、例えば、テンションロール４１及び把持ロール４２は、軸線Ｌ４１，Ｌ４２が電極材料１０ａの搬送方向において異なる位置に位置するように配置されていてもよい。
【００５０】
○  受け部材４３の凹部４４内には、弾性変形可能な材料が充填されていてもよいし、弾性変形可能な材料からなる部材が収容されていてもよい。凹部４４内に充填された材料、又は凹部４４内に収容された部材は、テンションロール４１の下端４１ａによって押圧されることで圧縮される。
【００５１】
○  電極材料１０ａの搬送方向において、テンションロール４１及び把持ロール４２は、軸線Ｌ４１，Ｌ４２が一対のプレスロール３７ａ，３７ｂの軸線Ｌ３７よりも下流側に位置するように配置されていてもよい。つまり、張力付与工程Ｓ４は、プレス工程Ｓ３と同時に行われずに、プレス工程Ｓ３後、かつ電極シート１０が巻取リール３２によって巻き取られる前に行われてもよい。この場合、プレス工程Ｓ３直後の電極シート１０は皺が発生した状態となるが、その後の張力付与工程Ｓ４によって、未塗工部１３に張力が付与されるため、皺は伸ばされる。
【００５２】
○  張力付与工程Ｓ４後に、未塗工部１３における凹部４４及びテンションロール４１に沿って塑性変形した部分を切断する切断工程を追加してもよい。巻取リール３２は、切断工程後の電極シート１０を巻き取る。この場合、電極シート１０が巻取リール３２に巻き取られる際に、未塗工部１３における塑性変形した部分同士が干渉することが回避され、電極シート１０をスムーズに巻き取ることができる。
【００５３】
○  張力付与工程Ｓ４において、未塗工部１３が凹部４４及びテンションロール４１に沿う形状に塑性変形しないように、金属箔１１の材料を選択してもよい。この場合、未塗工部１３は、張力付与工程Ｓ４では、凹部４４及びテンションロール４１に沿う形状に弾性変形するが、張力付与工程Ｓ４後、図７に示すように元の平面状に復帰する。なお、張力付与工程Ｓ４において伸ばされた皺は、未塗工部１３が平面状に復帰したとしても再発しない。
【００５４】
○  上記実施形態では、張力付与部３８ｂの一部である受け部材４３が把持部３８ａの下側把持部材も兼ねていたが、受け部材４３とは別に下側把持部材を設けてもよい。受け部材４３とは別に下側把持部材を設ける場合、例えば、把持ロール４２と同様のロール部材を下側把持部材とし、未塗工部１３の下側に配置される他方のプレスロール３７ｂと同じ方向に下側把持部材を回転させてもよい。
【００５５】
○  図示しないが、張力付与装置３８は、電極シート１０の皺の深さを検出する検出部と、検出部による検出結果に基づいて電極材料１０ａの短手方向におけるテンションロール４１の位置を制御する制御部とを備えていてもよい。この場合、テンションロール４１は、上下方向に弾性変形可能な材料によって形成され、受け部材４３の上面４３ａからの凹部４４の深さは、電極材料１０ａの短手方向に異なるものとする。また、電極材料１０ａの短手方向における凹部４４の寸法をテンションロール４１の軸方向の寸法よりも大きくすることで、テンションロール４１は、凹部４４内を電極材料１０ａの短手方向に移動可能である。テンションロール４１が凹部４４の最も深い位置に位置するとき、テンションロール４１は弾性変形していない状態であり、テンションロール４１が凹部４４の最も浅い位置に位置するとき、テンションロール４１は凹部４４の底部４４ａによって圧縮された状態である。つまり、テンションロール４１は、凹部４４の深さに応じて弾性変形する。このため、電極材料１０ａの短手方向におけるテンションロール４１の位置に関わらず、テンションロール４１によって未塗工部１３を凹部４４に向けて押圧でき、未塗工部１３に張力を付与することができる。
【００５６】
電極シート１０に発生した皺が浅い場合、未塗工部１３に付与する張力が小さくても皺を伸ばすことができるが、皺が深い場合、未塗工部１３に付与する張力を大きくする必要がある。また、未塗工部１３に付与される張力は、凹部４４の深さが深いほど大きくなる。このため、検出部が検出した皺の深さが深い場合には、制御部は、凹部４４の深さが深い位置にテンションロール４１を移動させることで、未塗工部１３に付与する張力を大きくする。また、検出部が検出した皺の深さが浅い場合には、制御部は、凹部４４の深さが浅い位置にテンションロール４１を移動させることで、未塗工部１３に付与する張力を小さくする。つまり、検出部が検出した皺の深さに応じて、未塗工部１３に付与する張力の大きさを調整できる。
【００５７】
○  テンションロール４１の形状、及び受け部材４３の凹部４４の形状は、適宜変更してよい。
例えば、図８に示すように、テンションロール４１の形状は、電極材料１０ａの短手方向において塗工部１４に近付くほど径が大きくなるような形状であってもよい。また、凹部４４の形状は、受け部材４３の上面４３ａからの凹部４４の深さが、電極材料１０ａの短手方向において塗工部１４に近付くほど深くなるような形状であってもよい。上述したように、電極シート１０の皺は、塗工部１４と未塗工部１３との境界付近で発生する。また、未塗工部１３に対して付与される張力は、テンションロール４１の径が大きくなるとともに凹部４４の深さが深くなるほど大きくなる。このため、塗工部１４に近付くほど、テンションロール４１の径を大きくするとともに凹部４４の深さを深くすることで、未塗工部１３における塗工部１４寄りの部分に対して付与する張力を大きくできる。よって、電極シート１０の皺をより抑制できる。
【００５８】
○  電極シート１０を用いて製造される二次電池は、リチウムイオン二次電池でもよいし、他の二次電池であってもよい。要は、正極用の活物質と負極用の活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
【００５９】
○  電極シート１０を用いて製造される蓄電装置は、例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用可能である。
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
【００６０】
（イ）前記プレスロールの表面は加熱される請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の電極シートの製造装置。
これによれば、プレスロールの表面が加熱されていない場合と比較して、活物質合剤の活物質を高密度化できる。その一方で、プレスロールの熱によって、集電体は軟化して変形しやすくなるため、電極シートに皺が発生しやすい。このため、張力付与装置により未塗工部に張力を付与することで皺を抑制するのが効果的である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…電極シート、１０ａ…電極材料、１１…集電体としての金属箔、１２…活物質層、１２ａ…活物質合剤、１３…未塗工部、１４…塗工部、３０…電極シートの製造装置、３７ａ，３７ｂ…プレスロール、３８…張力付与装置、３８ａ…把持部、３８ｂ…張力付与部、４１…テンションロール、４１ａ…下端、４２…把持ロール、４２ａ…下端、４３…下側把持部材を兼ねる受け部材、４４…凹部、Ｌ３７…（プレスロールの）軸線、Ｌ４１…（テンションロールの）軸線、Ｌ４２…（把持ロールの）軸線。
【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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