(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を挟んで配置された一対のサイドロール３８ａ，３８ｂを備える。サイドロール３８ａ，３８ｂは、ガイド溝４４を有する第１ロール４１と、第１ロール４１の外周側で回転するとともに複数の孔４５を有する第２ロール４２と、ガイド溝４４及び複数の孔４５に挿入され、第２ロール４２の外周側に突出し、未塗工部１３を把持するための複数の把持部４６とを備える。ガイド溝４４は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３から離れるにつれて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４から離れるように傾斜している。各把持部４６は、第２ロール４２の回転に伴ってサイドロール３８ａ，３８ｂの周方向に回転するとともに、ガイド溝４４に案内されて電極材料１０ａの短手方向に往復移動する。【選択図】図１０
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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位置するとともに、前記電極材料の未塗工部を挟んで配置された一対のサイドロールを備え、
前記サイドロールは、外周面全周に亘って存在するガイド溝を有する第１ロールと、前記第１ロールの外周側で回転するとともに前記サイドロールの周方向に配列された複数の孔を有する第２ロールと、前記ガイド溝及び前記複数の孔に挿入され、かつ前記第２ロールの外周側に突出し、前記未塗工部を把持するための複数の把持部と、を備え、
前記ガイド溝は、前記サイドロールの周方向において前記未塗工部から離れるにつれて、前記サイドロールの軸方向において前記塗工部から離れるように傾斜し、
前記把持部はそれぞれ、前記第２ロールの回転に伴って前記サイドロールの周方向に回転するとともに、前記ガイド溝に案内されることによって前記電極材料の短手方向に往復移動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、前記一対のサイドロールは、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】
前記第１ロールは、前記ガイド溝を前記サイドロールの軸方向に複数有し、
前記第２ロールは、前記サイドロールの周方向に配列された複数の孔を、前記サイドロールの軸方向に複数列有し、
前記サイドロールの軸方向に隣り合う列同士では、前記孔は、前記サイドロールの周方向にずらして配置される請求項１又は請求項２に記載の電極シートの製造装置。
【請求項４】
前記把持部における前記未塗工部と接触する部分は、７０ＨＶ未満のゴム製である請求項１〜請求項３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位置するとともに、前記電極材料の未塗工部を挟んで配置された一対のサイドロールを備え、前記サイドロールは、外周面全周に亘って存在するガイド溝を有する第１ロールと、前記第１ロールの外周側で回転するとともに前記サイドロールの周方向に配列された複数の孔を有する第２ロールと、前記ガイド溝及び前記複数の孔に挿入され、かつ前記第２ロールの外周側に突出し、前記未塗工部を把持するための複数の把持部と、を備え、前記ガイド溝は、前記サイドロールの周方向において前記未塗工部から離れるにつれて、前記サイドロールの軸方向において前記塗工部から離れるように傾斜し、前記把持部はそれぞれ、前記第２ロールの回転に伴って前記サイドロールの周方向に回転するとともに、前記ガイド溝に案内されることによって前記電極材料の短手方向に往復移動することを要旨とする。
【０００８】
これによれば、一対のサイドロールが未塗工部を挟む方向を上下方向として、第２ロールの回転によって、未塗工部の上側に位置する一方のサイドロールの把持部が一方のサイドロールの下端に位置し、未塗工部の下側に位置する他方のサイドロールの把持部が他方のサイドロールの上端に位置するとき、未塗工部は、把持部によって把持される。この状態から第２ロールが更に回転すると、未塗工部を把持していた把持部は、サイドロールの周方向において未塗工部から離れる向きに移動し、未塗工部の把持が解除される。把持部は、サイドロールの周方向において未塗工部から離れる向きに移動する際、ガイド溝によって、サイドロールの軸方向において塗工部から離れるように案内される。これにより、把持部から未塗工部に対し、サイドロールの軸方向において塗工部から離れる向きの力が作用し、未塗工部は塗工部から離れる向きに引き伸ばされる。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、前記一対のサイドロールは、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、サイドロールとプレスロールとを軸線が同位置に位置するように配置することにより、プレスロールによる塗工部のプレスと同時にサイドロールによって未塗工部を引き伸ばすことができる。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、前記第１ロールは、前記ガイド溝を前記サイドロールの軸方向に複数有し、前記第２ロールは、前記サイドロールの周方向に配列された複数の孔を、前記サイドロールの軸方向に複数列有し、前記サイドロールの軸方向に隣り合う列同士では、前記孔は、前記サイドロールの周方向にずらして配置されるのが好ましい。
【００１２】
これによれば、第２ロールの複数の孔について、サイドロールの軸方向に隣り合う列同士で、孔がサイドロールの周方向の同じ位置に配置される場合と比較して、サイドロールを軸方向から見たときの把持部同士の間隔が狭くなる。このため、サイドロールの全周において、把持部により未塗工部を引き伸ばし可能な部分が増大する。よって、電極シートの皺をより抑制できる。
【００１３】
また、上記電極シートの製造装置は、前記把持部における前記未塗工部と接触する部分は、７０ＨＶ未満のゴム製であるのが好ましい。
これによれば、把持部が電極材料の未塗工部に接触した際に、未塗工部が損傷することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１４】
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】
【００１５】
【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】プレス工程及び引き伸ばし工程を示す側面図。
【図５】プレス工程及び引き伸ばし工程を示す平面図。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は第１ロールの側面図。
【図７】サイドロールの分解斜視図。
【図８】（ａ）は把持部の動きを示す断面図、（ｂ）は把持部の動きを示す側面図。
【図９】（ａ）は把持部の動きを示す断面図、（ｂ）は把持部の動きを示す側面図。
【図１０】（ａ）は把持部の動きを示す断面図、（ｂ）は把持部の動きを示す側面図。
【図１１】（ａ）は把持部の動きを示す断面図、（ｂ）は把持部の動きを示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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１１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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、引き伸ばし工程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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
図４及び図５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。
【００２５】
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。
【００２６】
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を引き伸ばすことにより、電極材料１０ａの皺を抑制する引き伸ばし工程Ｓ４を備える。本実施形態では、引き伸ばし工程Ｓ４は、プレス工程Ｓ３と同時に行われる。
【００２７】
図４及び図５に示すように、引き伸ばし工程Ｓ４は、電極シートの製造装置３０が備える引き伸ばし部３８によって行われる。図５に示すように、本実施形態では、引き伸ばし部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。各引き伸ばし部３８は、一対のサイドロール３８ａ，３８ｂを備える。サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向は、電極材料１０ａの短手方向と一致し、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向の寸法は、電極材料１０ａの短手方向における各未塗工部１３の寸法とほぼ同じである。また、サイドロール３８ａ，３８ｂの径は、プレスロール３７ａ，３７ｂの径よりも小さい。
【００２８】
電極材料１０ａの短手方向の一端に配置された引き伸ばし部３８において、一対のサイドロール３８ａ，３８ｂは、電極材料１０ａの短手方向の一端に位置する一方の未塗工部１３を上下方向に挟むように配置される。電極材料１０ａの短手方向の他端に配置された引き伸ばし部３８において、一対のサイドロール３８ａ，３８ｂは、電極材料１０ａの短手方向の他端に位置する他方の未塗工部１３を上下方向に挟むように配置される。図４に示すように、上下方向において、未塗工部１３の上側に配置されたサイドロール３８ａを上側サイドロール３８ａとし、未塗工部１３の下側に配置されたサイドロール３８ｂを下側サイドロール３８ｂとする。
【００２９】
また、図５に示すように、本実施形態では、各サイドロール３８ａ，３８ｂは、軸線Ｌ３８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と引き伸ばし工程Ｓ４とを同時に行うことが可能になる。
【００３０】
以下、電極材料１０ａの短手方向の一端に配置された一対のサイドロール３８ａ，３８ｂについて詳述する。なお、電極材料１０ａの短手方向の他端に配置された一対のサイドロール３８ａ，３８ｂについては、同様の構成であるため、説明を省略する。
【００３１】
図４及び図７に示すように、各サイドロール３８ａ，３８ｂは、円柱状の第１ロール４１と、円筒状の第２ロール４２とを備える。第２ロール４２の内径は、第１ロール４１の外径よりも大きい。第２ロール４２は、第１ロール４１の外周に配置されている。第１ロール４１は、図示しない支持部材によって回転しないように支持され、未塗工部１３に対する第１ロール４１の位置は固定されている。第２ロール４２は、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。第２ロール４２は、シャフトが回転することによって、第１ロール４１の外周で回転する。上側サイドロール３８ａの第２ロール４２の回転方向は、一方のプレスロール３７ａの回転方向と一致し、下側サイドロール３８ｂの第２ロール４２の回転方向は、他方のプレスロール３７ｂの回転方向と一致する。図４に示すように、第１ロール４１の外周面と第２ロール４２の内周面との間には、第１ロール４１に対する第２ロール４２の摺動を良好にするためのベアリング４３が介在する。
【００３２】
図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図７に示すように、第１ロール４１は、外周面にガイド溝４４を有する。ガイド溝４４は、第１ロール４１の周方向全体に亘って存在する。本実施形態の第１ロール４１は、ガイド溝４４を、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向に３本有する。なお、図６（ａ）では、電極材料１０ａの搬送方向の上流側から見た第１ロール４１を図示し、図６（ｂ）では、電極材料１０ａの搬送方向の下流側から見た第１ロール４１を図示している。また、図６（ａ）及び図６（ｂ）では、サイドロール３８ａ，３８ｂを構成する部材のうち、第１ロール４１以外の部材の図示を省略している。
【００３３】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向における各ガイド溝４４の位置は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向で異なっている。各ガイド溝４４は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３に近付くにつれて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４に近付くように傾斜している。言い換えると、各ガイド溝４４は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３から離れるにつれて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４から離れるように傾斜している。
【００３４】
具体的には、上側サイドロール３８ａでは、各ガイド溝４４は、上側サイドロール３８ａの上端から下端に向かうにつれて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４に近付き、下端から上端に向かうにつれて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４から離れる。よって、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向における各ガイド溝４４と塗工部１４との距離は、上側サイドロール３８ａの上端で最も長くなり、上側サイドロール３８ａの下端で最も短くなる。一方、下側サイドロール３８ｂでは、各ガイド溝４４は、下側サイドロール３８ｂの下端から上端に向かうにつれて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４に近付き、上端から下端に向かうにつれて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４から離れる。よって、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向における各ガイド溝４４と塗工部１４との距離は、下側サイドロール３８ｂの下端で最も長くなり、下側サイドロール３８ｂの上端で最も短くなる。なお、上側サイドロール３８ａの上端／下端とは、上下方向における上側サイドロール３８ａの上端／下端を意味し、下側サイドロール３８ｂの上端／下端とは、上下方向における下側サイドロール３８ｂの上端／下端を意味する。各ガイド溝４４の全周において、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向でガイド溝４４と塗工部１４との距離が最も長くなる位置を第１位置Ａ１とし、最も短くなる位置を第２位置Ａ２とする。
【００３５】
図７に示すように、第２ロール４２は、第２ロール４２を径方向に貫通するとともに、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において直線上に配列された複数（本実施形態では１２個）の孔４５を有する。本実施形態の第２ロール４２は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向に並ぶ複数の孔４５を、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向に３列有する。よって、第２ロール４２全体としては、３６個の孔４５が存在する。サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向に隣り合う列同士では、孔４５は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向にずらして配置される。本実施形態では、複数の孔４５は、千鳥状に配置されている。各孔４５は、長手がサイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向と一致し、短手がサイドロール３８ａ，３８ｂの周方向と一致する四角孔である。図８（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、各孔４５の長手方向の寸法は、各ガイド溝４４のＡ１からＡ２までの寸法と一致する。
【００３６】
第１ロール４１の外周に第２ロール４２が配置された状態において、第２ロール４２の各列の複数の孔４５は、第１ロール４１の各ガイド溝４４と部分的に連通する。上述したように、各ガイド溝４４は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３に近付くにつれて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４に近付くように傾斜している。このため、第１ロール４１のガイド溝４４と、第２ロール４２の孔４５の長手方向の一部とが連通する位置も、ガイド溝４４に沿って移動する。
【００３７】
また、孔４５の長手方向の寸法は、各ガイド溝４４の第１位置Ａ１から第２位置Ａ２までの寸法と一致する。このため、図８（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、孔４５が上側サイドロール３８ａの上端に位置するとき、孔４５の長手方向の一端部と第１位置Ａ１寄りに位置するガイド溝４４とが連通する。また、孔４５が上側サイドロール３８ａの下端に位置するとき、孔４５の長手方向の他端部と第２位置Ａ２寄りに位置するガイド溝４４とが連通する。また、孔４５が下側サイドロール３８ｂの下端に位置するとき、孔４５の長手方向の一端部と第１位置Ａ１寄りに位置するガイド溝４４とが連通する。また、孔４５が下側サイドロール３８ｂの上端に位置するとき、孔４５の長手方向の他端部と第２位置Ａ２寄りに位置するガイド溝４４とが連通する。
【００３８】
図４、図５、及び図７に示すように、各サイドロール３８ａ，３８ｂは、第２ロール４２の孔４５と同数（本実施形態では３６個）の把持部４６を備える。なお、図８（ｂ）〜図１１（ｂ）では、複数の把持部４６のうち、電極材料１０ａの短手方向において最も端に位置する列の把持部４６のみを図示している。図７に示すように、各把持部４６は、円柱状の基部４６ａと、基部４６ａの軸方向の一端面から延びる軸部４６ｂと、基部４６ａの軸方向の他端面に固定された板部４６ｃとを有する。
【００３９】
図８（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、各軸部４６ｂは、第２ロール４２の外周側から各孔４５に挿通され、各軸部４６ｂの先端部は、第１ロール４１のガイド溝４４に嵌合される。つまり、各軸部４６ｂは、各孔４５、ガイド溝４４の順で、ガイド溝４４及び孔４５の両方に挿入され、各基部４６ａ及び各板部４６ｃは第２ロール４２の外周側に突出した状態で配置される。上述したように、第２ロール４２が有する複数の孔４５について、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向に隣り合う列同士では、孔４５は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向にずらして配置される。このため、図４に示すように、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向から見たとき、把持部４６の板部４６ｃ同士は部分的に重なっている。
【００４０】
サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向における把持部４６の位置は、第２ロール４２の回転に応じて移動する。上側サイドロール３８ａの把持部４６が上側サイドロール３８ａの下端に位置するとき、下側サイドロール３８ｂの把持部４６は下側サイドロール３８ｂの上端に位置する。このため、上側サイドロール３８ａの下端に位置する把持部４６と下側サイドロール３８ｂの上端に位置する把持部４６とによって、未塗工部１３を把持可能である。また、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向における把持部４６の位置は、第１ロール４１のガイド溝４４の位置に応じて孔４５内で移動する。なお、各ガイド溝４４の内側、各孔４５の内側、及び各軸部４６ｂの外周面には、ガイド溝４４及び孔４５内での軸部４６ｂの摺動を良好にするための処理が施されている。
【００４１】
各板部４６ｃは、サイドロール３８ａ，３８ｂの最も外周側に位置する。板部４６ｃは、電極材料１０ａの未塗工部１３に接触する部分である。本実施形態の板部４６ｃは、ウレタン製である。基部４６ａの他端面と板部４６ｃとは、図示しない接着剤によって固定されている。
【００４２】
以下、第２ロール４２が一周回転する間の把持部４６の動きについて詳述する。説明の便宜上、各サイドロール３８ａ，３８ｂが有する複数の孔４５のうちの１つの孔４５ｘ、及びその孔４５ｘに挿入された把持部４６ｘに注目して詳述する。
【００４３】
図８（ａ）及び図８（ｂ）では、第２ロール４２の孔４５ｘ及び把持部４６ｘが、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３から最も離れた位置にある状態を示す。つまり、上側サイドロール３８ａの孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、上側サイドロール３８ａの上端に位置し、下側サイドロール３８ｂの孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、下側サイドロール３８ｂの下端に位置する。このとき、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において、各第１ロール４１のガイド溝４４は第１位置Ａ１寄りに位置するため、各把持部４６ｘは塗工部１４から最も離れた位置にある。
【００４４】
図８（ａ）及び図８（ｂ）の状態から、第２ロール４２が９０度回転すると、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３に近付く。つまり、上側サイドロール３８ａの孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、上側サイドロール３８ａの上端から下端に向かう方向に移動し、下側サイドロール３８ｂの孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、下側サイドロール３８ｂの下端から上端に向かう方向に移動する。このとき、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において、各第１ロール４１のガイド溝４４は、第１位置Ａ１と第２位置Ａ２との中央付近に位置するため、各把持部４６ｘは塗工部１４に近付く。
【００４５】
図９（ａ）及び図９（ｂ）の状態から、第２ロール４２が更に９０度回転すると、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３に最も近付いた状態となる。つまり、上側サイドロール３８ａの孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、上側サイドロール３８ａの下端に位置し、下側サイドロール３８ｂの孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、下側サイドロール３８ｂの上端に位置する。このとき、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において、各第１ロール４１のガイド溝４４は第２位置Ａ２寄りに位置するため、各把持部４６ｘは塗工部１４に最も近付いた状態となる。
【００４６】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）の状態から、第２ロール４２が更に９０度回転すると、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３から離れる。つまり、上側サイドロール３８ａの孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、上側サイドロール３８ａの下端から上端に向かう方向に移動し、下側サイドロール３８ｂの孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、下側サイドロール３８ｂの上端から下端に向かう方向に移動する。このとき、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において、各第１ロール４１のガイド溝４４は、第１位置Ａ１と第２位置Ａ２との中央付近に位置するため、各把持部４６ｘは塗工部１４から離れる。
【００４７】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）の状態から、第２ロール４２が更に９０度回転すると、第２ロール４２の孔４５ｘ及び把持部４６ｘは、図８（ａ）及び図８（ｂ）の状態に戻る。このように、把持部４６ｘは、第２ロール４２が一周回転する間に、第２ロール４２の孔４５内をサイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向に往復移動する。
【００４８】
本実施形態の作用について説明する。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、第２ロール４２の回転によって、上側サイドロール３８ａの把持部４６ｘが上側サイドロール３８ａの下端に位置し、下側サイドロール３８ｂの把持部４６ｘが下側サイドロール３８ｂの上端に位置するとき、未塗工部１３は、把持部４６ｘによって上下方向に把持される。この状態から第２ロール４２が更に回転すると、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、各把持部４６ｘは、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３から離れる向きに移動し、未塗工部１３の把持は解除される。
【００４９】
第１ロール４１が有するガイド溝４４は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３から離れるにつれて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４から離れるように傾斜する。このため、把持部４６ｘは、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３から離れる方向に移動する際、ガイド溝４４に案内されて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４から離れる向きに移動する。これにより、把持部４６から未塗工部１３に対し、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４から離れる向きの力が作用し、未塗工部１３は塗工部１４から離れる向きに引き伸ばされる。その結果、電極シート１０における皺の発生が抑制される。
【００５０】
本実施形態の効果について説明する。
（１）各サイドロール３８ａ，３８ｂは、ガイド溝４４を有する第１ロール４１と、第１ロール４１の外周で回転するとともに複数の孔４５を有する第２ロール４２と、ガイド溝４４及び複数の孔４５に挿入され、かつ第２ロール４２の外周側に突出した複数の把持部４６とを備える。第２ロール４２の回転により、把持部４６が、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３に最も近付いたとき、未塗工部１３は、上側サイドロール３８ａの把持部４６と下側サイドロール３８ｂの把持部４６とによって把持される。この状態から第２ロール４２が更に回転すると、未塗工部１３を把持していた把持部４６は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３から離れる向きに移動し、未塗工部１３の把持が解除される。
【００５１】
第１ロール４１が有するガイド溝４４は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３から離れるにつれて、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４から離れるように傾斜する。このため、把持部４６がサイドロール３８ａ，３８ｂの周方向において未塗工部１３から離れる向きに移動する際、把持部４６は、ガイド溝４４によって、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４から離れるように案内される。これにより、把持部４６から未塗工部１３に対し、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向において塗工部１４から離れる向きの力が作用し、未塗工部１３は塗工部１４から離れる向きに引き伸ばされる。よって、電極シート１０の皺を抑制できる。
【００５２】
（２）電極シート１０の皺は、電極材料１０ａ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、サイドロール３８ａ，３８ｂとプレスロール３７ａ，３７ｂとを、軸線Ｌ３７，Ｌ３８が同位置に位置するように配置することにより、一対のプレスロール３７ａ，３７ｂによる塗工部１４のプレスと同時にサイドロール３８ａ，３８ｂによって未塗工部１３を引き伸ばすことができる。よって、電極シート１０における皺の発生を抑制できる。
【００５３】
（３）第１ロール４１は、ガイド溝４４をサイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向に複数有する。第２ロール４２は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向に配列された複数の孔４５を、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向に複数列有する。サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向に隣り合う列同士で、孔４５は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向にずらして配置される。このため、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向から見たとき、把持部４６同士は部分的に重なっている。よって、把持部４６によって未塗工部１３を連続的に引き伸ばすことができ、電極シート１０の皺をより抑制できる。
【００５４】
（４）各把持部４６の板部４６ｃは、ウレタン製である。このため、把持部４６の板部４６ｃが電極材料１０ａの未塗工部１３に接触した際に、未塗工部１３が損傷することを抑制できる。
【００５５】
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。
【００５６】
○  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引き伸ばし部３８を配置すればよい。
【００５７】
○  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。
【００５８】
○  各サイドロール３８ａ，３８ｂにおいて、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向に並ぶ複数の孔４５が、サイドロール３８ａ，３８ｂの軸方向に複数列配置される場合、軸方向に隣り合う列同士では、孔４５は、サイドロール３８ａ，３８ｂの周方向で同じ位置に配置されてもよい。
【００５９】
○  各サイドロール３８ａ，３８ｂにおいて、周方向に配列される把持部４６の数は、第２ロール４２の孔４５の数に応じて適宜変更してよい。
○  各把持部４６の板部４６ｃは、ウレタン製に限定されない。板部４６ｃの材料は、金属箔１１の材料となる金属よりも柔らかい材料、具体的には７０ＨＶ未満のゴムであれば適宜変更してよい。７０ＨＶ未満のゴムとしては、例えば、クロロプレンゴムが挙げられる。
【００６０】
○  電極材料１０ａの搬送方向において、サイドロール３８ａ，３８ｂは、軸線Ｌ３８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、引き伸ばし工程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、その後の引き伸ばし工程Ｓ４により未塗工部１３が引き伸ばされることで、皺は伸ばされる。
【００６１】
○  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。
【００６２】
○  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。
【００６３】
（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４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、サイドロールの把持部により未塗工部を引き伸ばすことで皺を抑制するのが効果的である。
【符号の説明】
【００６４】
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、３８ａ，３８ｂ…サイドロール、４１…第１ロール、４２…第２ロール、４４…ガイド溝、４５…孔、４６…把持部、Ｌ３７…（プレスロールの）軸線、Ｌ３８…（サイドロールの）軸線。
【図１】
2020035536.tif 000003
【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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