(57)【要約】  集電体電極シート（１０）は、金属箔（９）の両面に、活物質を含むスラリを間欠的に塗布、乾燥して形成される、スラリの塗布領域（１１）と、非塗布領域（１２）と、を含み、塗布領域（１１）と非塗布領域（１２）は、帯状の金属箔（９）の巻取方向に交互に形成され、集電体電極シート（１０）の厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、スラリの塗布領域（１１）と非塗布領域（１２）とを連続して圧縮する圧縮工程において、各塗布領域（１１）の終端（１３）における尾引き部（１４）のうち、圧縮ローラによって圧縮されない領域を含む。
2019077943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートであって、
前記金属箔の両面に、前記活物質を含むスラリを間欠的に塗布、乾燥して形成される、前記スラリの塗布領域と、非塗布領域と、を含み、
前記塗布領域と前記非塗布領域は、帯状の前記金属箔の巻取方向に交互に形成され、
前記集電体電極シートの厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程において、各前記塗布領域の終端における尾引き部のうち、前記圧縮ローラによって圧縮されない領域を含む、集電体電極シート。
【請求項２】
シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートの製造方法において、
前記活物質を含むスラリを、帯状の前記金属箔上に間欠的に塗布、乾燥して、活物質層が連続して存在する前記スラリの塗布領域と、前記スラリの非塗布領域とを、前記帯状の前記金属箔の巻取方向に交互に形成する塗布工程と、
前記塗布工程で形成した各前記塗布領域の終端における尾引き部の長さを検出する第一の検出工程と、
前記活物質層が形成された前記金属箔を、その厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程と、
前記第一の検出工程と前記圧縮工程とを経て前記活物質層が形成された前記金属箔を、該金属箔の巻取方向と平行に前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して裁断する裁断工程と、を含み、
前記第一の検出工程は、
下記式（Ａ）を満たす前記スラリの前記塗布領域の終端から前記非塗布領域に連続して形成される尾引き部を検出する、集電体電極シートの製造方法。
ｘ≧（２ｒｔmin−ｔmin２）１／２−ｙmax−ｚmax−ｗmax  ・・・式（Ａ）
ここで、ｘは、前記塗布工程で各前記塗布領域の終端における前記尾引き部の長さの最大値であり、ｒは、前記圧縮工程に用いる圧縮ローラのロール径であり、ｔｍｉｎは、前記塗布工程で連続的に形成した各前記塗布領域の中央部のうち、加圧圧縮後の想定厚さの最小値であり、ｙｍａｘは、前記金属箔の各面の塗布開始位置の前記金属箔の巻取方向のずれ量の最大値であり、ｚｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の前記金属箔の巻取方向の塗布長のずれ量の最大値であり、および、ｗｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の塗工終端から、塗工膜の厚さが塗工域中央と同じ厚さになるまでの距離の最大値である。
【請求項３】
請求項２に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記検出工程において、前記尾引き部を検出する位置が、前記裁断工程で裁断処理を行う位置およびその周辺部である、集電体電極シートの製造方法。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記検出工程は、前記塗布工程と前記裁断工程の間に行う工程であって、前記検出工程で検出された該尾引き部に対し、保護層を形成する工程を有する、集電体電極シートの製造方法。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記検出工程と連続して、前記検出工程で検出された該尾引き部を含む前記塗布領域にマーキング処理を実施する工程を含む、集電体電極シートの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記裁断工程を経て作製した電極を用いて電気化学デバイスを作製する前に、前記マーキング位置を検出する第二の検出工程と、
前記第二の検出工程で検出したマーキングを含む前記裁断工程後の前記電極を、前記電気化学デバイスの作製時の対象部材から除外する工程とを含む、集電体電極シートの製造方法。
【請求項７】
シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートの製造方法において、
前記活物質を含むスラリを、帯状の前記金属箔上に間欠的に塗布、乾燥して、活物質層が連続して存在する前記スラリの塗布領域と、前記スラリの非塗布領域とを、前記帯状の前記金属箔の巻取方向に交互にを形成する塗布工程と、
前記塗布工程で形成した各前記塗布領域の終端における尾引き部の長さを検出する検出工程と、
前記塗布工程と前記検出工程とを経て前記活物質層が形成された前記金属箔を、その厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程と、
前記検出工程と前記圧縮工程とを経て前記活物質層が形成された前記金属箔を、該金属箔の巻取方向と平行に前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して裁断する裁断工程と、を含み、
前記圧縮工程は、
下記式（Ｂ）を満たすロール半径ｒを持つ圧縮ローラを用いて、圧縮する、集電体電極シートの製造方法。
ｒ≧ｔmin／２＋（ｘmax＋ｙmax＋ｚmax＋ｗmax）２／（２ｔmin）  ・・・式（Ｂ）
ここで、ｔｍｉｎは、前記塗布工程で連続的に形成した各前記塗布領域の中央部のうち、加圧圧縮後の想定厚さの最小値であり、ｘｍａｘは、前記検出工程で検出した、前記塗布工程で連続的に形成した各前記塗布領域の終端における前記尾引き部の長さの最大値であり、ｙｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の塗布開始位置のずれ量の最大値であり、ｚｍａｘは、前記金属箔の両面の活物質の前記金属箔の巻取方向の塗布長のずれ量の最大値であり、およびｗｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の塗工終端から、塗工膜の厚さが塗工域中央と同じ厚さになるまでの距離の最大値である。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の集電体電極シートの製造方法において、
活物質としてリチウム金属複合酸化物を用いた電極シートを作製する、集電体電極シートの製造方法。
【請求項９】
請求項２乃至８のいずれか１項に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記金属箔の厚さをｄとし、
粒度分布計を用いて測定した際に、測定した活物質粒子のうち、最小の粒径から粒子を順に並べたときに、測定した前記粒子の９０％に当たる前記粒子の前記粒径をＤ９０としたとき、Ｄ９０≧ｄの関係を満たす前記金属箔と前記活物質を用いた前記電極シートを作製する、集電体電極シートの製造方法。
【請求項１０】
請求項２乃至９のいずれか１項に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記圧縮工程において、前記活物質層が形成された前記金属箔のうち、前記塗布領域の中央部にかかる荷重が１．５ｔｏｎ／ｃｍを超える、集電体電極シートの製造方法。
【請求項１１】
請求項２乃至１０のいずれか１項に記載の集電体電極シートの製造方法を用いて製造された集電体電極シート。
【請求項１２】
請求項１又は１１に記載の集電体電極シートを用いて製造された電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型電池用の集電体電極シートの製造方法、集電体電極シート、および電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を踏まえ、電気自動車やハイブリッド自動車への関心が高まり、その駆動源である二次電池の高エネルギー密度化、高容量化への技術的要求が一段と高まっている。【０００３】
こうした二次電池用の電極は、アルミニウムや銅等の帯状の金属箔上に活物質を含むスラリを塗布・乾燥させた電極シートから作製される。活物質の塗布方法は、間欠塗工方式と連続塗工方式とに大別できる。【０００４】
間欠塗工方式は、帯状の金属箔に、活物質等のスラリを塗布して形成する塗布領域とスラリを塗布しない非塗布領域とを、該金属箔の巻取方向に所定の間隔で交互に形成する方式である。所定の間隔で配置された活物質の非形成部は、外部端子と電気的に接続するための引き出しタブを取り出す部位として利用される。本発明に関連する電極シートの製造方法では、主材である活物質、導電付与剤、結合材、溶剤を混合または混錬したスラリを、金属箔の一方の面に間欠的に塗布（以下、間欠塗布と称する。）した後に、再度、金属箔上の反対側の他方の面にも間欠塗布して、金属箔の両面にスラリをそれぞれ塗布する。次に、両面にスラリが塗布された金属箔を圧延ローラによって加圧成型する。その後、集電体として所望の外形寸法に切断し、集電体電極シートに電極端子部を形成している。【０００５】
ここで、リチウムイオン二次電池の正極活物質には、リチウム含有複合酸化物が用いられており、こうした金属酸化物粒子を主成分とする活物質層を加圧成型する場合、大きな圧力を必要とする。特に高エネルギー密度に設計された二次電池に用いる正極電極では、活物質層を高密度に圧縮する必要があるため、該加圧成型において、より大きな圧力をかけて成型されることが多い。【０００６】
また、高エネルギー密度に設計された二次電池に用いる電極は、集電体である金属箔の厚さを薄く設計する傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１６４０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図２８に示すように、前記の集電体電極シートの塗布終端部には、スラリを間欠塗布したときに、塗布領域１１と非塗布領域１２との境界に、スラリの尾引き部１４が発生しやすい。帯状電極シート１０を電極ロールの巻取方向Ｄｘに沿って、ロールプレス機で圧延加工成型する場合、こうした尾引き部１４が存在すると、塗布終端の尾引き部１４には巻取方向Ｄｘと垂直な方向Ｄｙに活物質層が断続的にしか存在しないため、巻取方向Ｄｘと垂直な方向Ｄｙに活物質層が連続的に存在する塗布領域１１の中央部分よりも大きな線圧がかかることになる。【０００９】
このように大きな線圧の掛かる尾引き部分１４では、活物質粒子が金属箔に大きく食い込む現象がしばしば発生する。この活物質粒子が金属箔に食い込んだ部分の金属箔の残肉量がきわめて薄くなっているため、引き続き行う裁断工程で裁断する際にシート電極の切断面に活物質層の部分的に脱落したバリが発生する。発生したバリが、電極に付着すると、電池の組み立て時に短絡を発生させる原因になり、電池の不良率が高まるという問題が生じていた。【００１０】
このようにスラリを間欠塗布するときに塗布終端部に尾引き部１４が発生するのを防止するために、例えば特許文献１には、あらかじめ活物質層を塗布する塗布域のうち、箔の巻取方向Ｄｘの始端と終端にフッ素樹脂を塗布しておく方法が提示されている。しかし、この方法では、フッ素樹脂を塗布するためのコストが増大するとともに、電極の重量や厚みが増えてしまうこととなり、高エネルギー密度に設計された二次電池に用いる電極の製造方法としては問題があった。そこで、活物質層のみを集電体電極シートに塗布しても、バリの発生を抑制し、不良率の低い電極を提供する製造方法を提供する必要があった。【００１１】
本発明は上述したような背景技術が有する課題を解決するためになされたものであり、製造コストの増大を招くことなく、裁断工程におけるバリの発生を抑制できる電極シートの製造方法、及び該電極シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の集電体電極シートは、
シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートであって、
前記金属箔の両面に、前記活物質を含むスラリを間欠的に塗布、乾燥して形成される、前記スラリの塗布領域と、非塗布領域と、を含み、
前記塗布領域と前記非塗布領域は、帯状の前記金属箔の巻取方向に交互に形成され、
前記集電体電極シートの厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程において、各前記塗布領域の終端における尾引き部のうち、前記圧縮ローラによって圧縮されない領域を含む。【００１３】
本発明の第１の集電体電極シートの製造方法は、
シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートの製造方法において、
前記活物質を含むスラリを、帯状の前記金属箔上に間欠的に塗布、乾燥して、活物質層が連続して存在する前記スラリの塗布領域と、前記スラリの非塗布領域とを、前記帯状の前記金属箔の巻取方向に交互に形成する塗布工程と、
前記塗布工程で形成した各前記塗布領域の終端における尾引き部の長さを検出する第一の検出工程と、
前記活物質層が形成された前記金属箔を、その厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程と、
前記第一の検出工程と前記圧縮工程とを経て前記活物質層が形成された前記金属箔を、該金属箔の巻取方向と平行に前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して裁断する裁断工程と、を有し、
前記第一の検出工程は、
下記式（Ａ）を満たす前記スラリの前記塗布領域の終端から前記非塗布領域に連続して形成される尾引き部を検出する。
ｘ≧（２ｒｔmin−ｔmin２）１／２−ｙmax−ｚmax−ｗmax  ・・・式（Ａ）
ここで、ｘは、前記塗布工程で各前記塗布領域の終端における前記尾引き部の長さの最大値であり、ｒは、前記圧縮工程に用いる圧縮ローラのロール径であり、ｔｍｉｎは、前記塗布工程で連続的に形成した各前記塗布領域の中央部のうち、加圧圧縮後の想定厚さの最小値であり、ｙｍａｘは、前記金属箔の各面の塗布開始位置の前記金属箔の巻取方向のずれ量の最大値であり、ｚｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の前記金属箔の巻取方向の塗布長のずれ量の最大値であり、および、ｗｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の塗工終端から、塗工膜の厚さが塗工域中央と同じ厚さになるまでの距離の最大値である。【００１４】
本発明の第２の集電体電極シートの製造方法は、
シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートの製造方法において、
前記活物質を含むスラリを、帯状の前記金属箔上に間欠的に塗布、乾燥して、活物質層が連続して存在する前記スラリの塗布領域と、前記スラリの非塗布領域とを、前記帯状の前記金属箔の巻取方向に交互にを形成する塗布工程と、
前記塗布工程で形成した各前記塗布領域の終端における尾引き部の長さを検出する検出工程と、
前記塗布工程と前記検出工程とを経て前記活物質層が形成された前記金属箔を、その厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程と、
前記検出工程と前記圧縮工程とを経て前記活物質層が形成された前記金属箔を、該金属箔の巻取方向と平行に前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して裁断する裁断工程と、を有し、
前記圧縮工程は、
下記式（Ｂ）を満たすロール半径ｒを持つ圧縮ローラを用いて、圧縮する。
ｒ≧ｔmin／２＋（ｘmax＋ｙmax＋ｚmax＋ｗmax）２／（２ｔmin）  ・・・式（Ｂ）
ここで、ｔｍｉｎは、前記塗布工程で連続的に形成した各前記塗布領域の中央部のうち、加圧圧縮後の想定厚さの最小値であり、ｘｍａｘは、前記検出工程で検出した、前記塗布工程で連続的に形成した各前記塗布領域の終端における前記尾引き部の長さの最大値であり、ｙｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の塗布開始位置のずれ量の最大値であり、ｚｍａｘは、前記金属箔の両面の活物質の前記金属箔の巻取方向の塗布長のずれ量の最大値であり、およびｗｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の塗工終端から、塗工膜の厚さが塗工域中央と同じ厚さになるまでの距離の最大値である。【００１５】
本発明の集電体電極シートは、上記製造方法により製造される。
本発明の電池は、上記集電体電極シートを用いて製造される。【００１６】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。【００１７】
また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。【００１８】
また、本発明の方法およびコンピュータプログラムには複数の手順（又は工程）を順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の手順を実行する順番を限定するものではない。このため、本発明の方法およびコンピュータプログラムを実施するときには、その複数の手順の順番は内容的に支障のない範囲で変更することができる。【００１９】
さらに、本発明の方法およびコンピュータプログラムの複数の手順（又は工程）は個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある手順の実行中に他の手順が発生すること、ある手順の実行タイミングと他の手順の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、製造コストの増大を招くことなく、電極シートの裁断工程におけるバリの発生を抑制できる集電体電極シートの製造方法、集電体電極シート、および電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態における両面塗布後の集電体電極シートを示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電極シートのスラリ塗布装置の概要を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電極シートの圧縮装置の概要を示す模式図である。
【図４】本発明の第１および第２の実施形態における両面塗布後の集電体電極シートと圧縮ローラの関係を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における加圧成型後の集電体電極シートのうち、塗布後の尾引き部に裁断保護層が塗布されていない部分の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における加圧成型後の集電体電極シートのうち、塗布後の尾引き部に裁断保護層が塗布された部分の断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電極シートを複数のシートに裁断する裁断装置の概要を示す模式図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る電極シートのうち、塗布後の尾引き部に裁断保護層が塗布された部分を裁断した後の、裁断面を上面から見た模式図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る電極シートのうち、塗布後の尾引き部に裁断保護層が塗布されていない部分を裁断した後の、裁断面を上面から見た模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における両面塗布後の集電体電極シートを示す平面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る電極シートのスラリ塗布装置の概要を示す模式図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態における加圧成型後の集電体電極シートにマーキングが施された間欠塗工部分の断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態における加圧成型後の集電体電極シートのうち、前記マーキングがされていない間欠塗工部分の断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る電極シートのうち、塗布後の尾引き部の長さが所定の長さ以上であることを示すマーキングがされた間欠塗工部分を裁断した後の、裁断面を上面から見た模式図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る電極シートのうち、前記マーキングがされていない間欠塗工部分を裁断した後の、裁断面を上面から見た模式図である
【図１６】本発明の第３の実施形態における両面塗布後の集電体電極シートを示す平面図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る電極シートのスラリ塗布装置の概要を示す模式図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態における両面塗布後の集電体電極シートと圧縮ローラの関係を示す断面図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態における加圧成型後の集電体電極シートの断面図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る電極シートを裁断した後の、裁断面を上面から見た模式図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る電極シートの製造システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係る電極シートの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態に係る電極シートの製造方法で用いるスラリ塗布装置の終端検出器の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図２４】本発明の第１および第２の実施形態における両面塗布後の集電体電極シートの上面から見た平面と断面の関係を示す図である。
【図２５】本発明の第２の実施形態に係る電極シート１０の製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の実施の形態に係る電極シートの製造システムの各装置を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図２７】本発明の実施の形態に係る電池の構成の一例を示す概略図である。
【図２８】間欠塗工方式により、活物質を塗布して作製された電極シートを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の集電体電極シートの製造方法における活物質の両面塗布後の集電体電極シート１０を示す部分平面図である。
【００２５】
電極シート１０は、帯状の金属箔の両面に、活物質等のスラリの塗布領域１１と非塗布領域１２とが巻取方向Ｄｘに交互に繰り返し配置されている。塗布領域１１の終端１３側の電極部分には、スラリを引きずる状態が生じることで尾引き部１４が形成される。さらに、尾引き部１４において、以後の工程で電極シート１０の裁断を行う線１７（図中、破線で示し、以後、「巻取方向裁断予定線１７」とも呼ぶ）が通る領域のうち、尾引き部１４の箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの長さｘが閾値ｘ１以上の部分には、裁断保護層１５が形成されている。
【００２６】
ここで、本実施形態に係る電極シート１０から作製される電極は特に限定されないが、例えば、リチウムイオン一次電池やリチウムイオン二次電池等のリチウムイオン電池用電極（正極や負極）である。
【００２７】
以下、電極の構成について詳細に説明する。
【００２８】
はじめに、本実施形態に係るスラリの塗布領域１１を形成する電極活物質層を構成する各成分について説明する。
電極活物質層は、電極活物質を含み、必要に応じてバインダー樹脂、導電助剤、増粘剤等を含む。本実施形態において、電極活物質は、例えば、リチウム金属複合酸化物を用いることができる。
【００２９】
本実施形態に係る電極活物質層に含まれる電極活物質は用途に応じて適宜選択される。正極を作製するときは正極活物質を使用し、負極を作製するときは負極活物質を使用する。
【００３０】
正極活物質としてはリチウムイオン電池の正極に使用可能な通常の正極活物質であれば特に限定されない。例えば、リチウム−ニッケル複合酸化物、リチウム−コバルト複合酸化物、リチウム−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−マンガン−アルミニウム複合酸化物等のリチウムと遷移金属との複合酸化物；ＴｉＳ２、ＦｅＳ、ＭｏＳ２等の遷移金属硫化物；ＭｎＯ、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２等の遷移金属酸化物、オリビン型リチウムリン酸化物等が挙げられる。
オリビン型リチウムリン酸化物は、例えば、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｂ、Ｎｂ、およびＦｅよりなる群のうちの少なくとも１種の元素と、リチウムと、リンと、酸素とを含んでいる。これらの化合物はその特性を向上させるために一部の元素を部分的に他の元素に置換したものであってもよい。
【００３１】
これらの中でも、オリビン型リチウム鉄リン酸化物、リチウム−ニッケル複合酸化物、リチウム−コバルト複合酸化物、リチウム−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物、リチウム−ニッケル−マンガン−アルミニウム複合酸化物、リチウム−ニッケル−コバルト−マンガン−アルミニウム複合酸化物が好ましい。これらの正極活物質は作用電位が高いことに加えて容量も大きく、大きなエネルギー密度を有する。
正極活物質は、一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
負極活物質としては、リチウムイオン電池の負極に使用可能な通常の負極活物質であれば特に限定されない。例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、樹脂炭、炭素繊維、活性炭、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料；リチウム金属、リチウム合金等のリチウム系金属材料；シリコン、スズ等の金属材料；ポリアセン、ポリアセチレン、ポリピロール等の導電性ポリマー材料等が挙げられる。これらの中でも炭素材料が好ましく、特に天然黒鉛や人造黒鉛等の黒鉛質材料が好ましい。
負極活物質は１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３３】
電極活物質の平均粒子径は、充放電時の副反応を抑えて充放電効率の低下を抑える点から、１μｍ以上が好ましく、２μｍ以上がより好ましく、入出力特性や電極作製上の観点（電極表面の平滑性等）から、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。ここで、平均粒径は、レーザ回折散乱法による粒度分布（体積基準）における積算値５０％での粒子径（メジアン径：Ｄ５０）を意味する。
【００３４】
電極活物質の含有量は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、８５質量部以上９９．８質量部以下であることが好ましい。
【００３５】
本実施形態に係る電極活物質層に含まれるバインダー樹脂は用途に応じて適宜選択される。例えば、溶媒に溶解可能なフッ素系バインダー樹脂や、水に分散可能な水系バインダー等を使用することができる。
【００３６】
フッ素系バインダー樹脂としては電極成形が可能であり、十分な電気化学的安定性を有していれば特に限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、フッ素ゴム等が挙げられる。これらのフッ素系バインダー樹脂は一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、ポリフッ化ビニリデン系樹脂が好ましい。フッ素系バインダー樹脂は、例えば、Ｎ−メチル-ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶媒に溶解させて使用することができる。
【００３７】
水系バインダーとしては電極成形が可能であり、十分な電気化学的安定性を有していれば特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、スチレン・ブタジエン系ゴム、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。これらの水系バインダーは一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、スチレン・ブタジエン系ゴムが好ましい。
なお、本実施形態において、水系バインダーとは、水に分散し、エマルジョン水溶液を形成できるものをいう。
水系バインダーを使用する場合は、さらに増粘剤を使用することができる。増粘剤としては特に限定されないが、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース系ポリマーおよびこれらのアンモニウム塩並びにアルカリ金属塩；ポリカルボン酸；ポリエチレンオキシド；ポリビニルピロリドン；ポリアクリル酸ナトリウム等のポリアクリル酸塩；ポリビニルアルコール；等の水溶性ポリマー等が挙げられる。
【００３８】
バインダー樹脂の含有量は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、０．１質量部以上１０．０質量部以下であることが好ましい。バインダー樹脂の含有量が上記範囲内であると、電極スラリの塗工性、バインダーの結着性および電池特性のバランスがより一層優れる。
また、バインダー樹脂の含有量が上記上限値以下であると、電極活物質の割合が大きくなり、電極質量当たりの容量が大きくなるため好ましい。バインダー樹脂の含有量が上記下限値以上であると、電極剥離が抑制されるため好ましい。
【００３９】
本実施形態に係る電極活物質層に含まれる導電助剤としては電極の導電性を向上させるものであれば特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、天然黒鉛、人工黒鉛、炭素繊維等が挙げられる。これらの導電助剤は１種単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４０】
導電助剤の含有量は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、０．１質量部以上５．０質量部以下であることが好ましい。導電助剤の含有量が上記範囲内であると、電極スラリの塗工性、バインダーの結着性および電池特性のバランスがより一層優れる。
また、導電助剤の含有量が上記上限値以下であると、電極活物質の割合が大きくなり、電極質量当たりの容量が大きくなるため好ましい。導電助剤の含有量が上記下限値以上であると、電極の導電性がより良好になるため好ましい。
【００４１】
本実施形態に係る電極活物質層は、電極活物質層の全体を１００質量部としたとき、電極活物質の含有量は好ましくは８５質量部以上９９．８質量部以下である。また、バインダー樹脂の含有量は好ましくは０．１質量部以上１０．０質量部以下である。また、導電助剤の含有量は好ましくは０．１質量部以上５．０質量部以下である。
電極活物質層を構成する各成分の含有量が上記範囲内であると、リチウムイオン電池用電極の取扱い性と、得られるリチウムイオン電池の電池特性のバランスが特に優れる。
【００４２】
電極活物質層の密度は特に限定されないが、電極活物質層が正極活物質層の場合は、例えば、２．０ｇ／ｃｍ３以上４．０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、２．４ｇ／ｃｍ３以上３．８ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましく、２．８ｇ／ｃｍ３以上３．６ｇ／ｃｍ３以下であることがさらに好ましい。また、電極活物質層が負極活物質層の場合は、例えば、１．２ｇ／ｃｍ３以上２．０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、１．３ｇ／ｃｍ３以上１．９ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましく、１．４ｇ／ｃｍ３以上１．８ｇ／ｃｍ３以下であることがさらに好ましい。
電極活物質層の密度を上記範囲内とすると、高放電レートでの使用時における放電容量が向上するため好ましい。
【００４３】
電極活物質層の厚みは特に限定されるものではなく、所望の特性に応じて適宜設定することができる。例えば、エネルギー密度の観点からは厚く設定することができ、また出力特性の観点からは薄く設定することができる。電極活物質層の厚み（片面の厚み）は、例えば、１０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲で適宜設定でき、２０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以上１５０μｍ以下がより好ましい。
【００４４】
本実施形態に係る集電体層（金属箔９）としては特に限定されないが、正極集電体層としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金等を用いることができる。その形状としては、例えば、箔、平板状、メッシュ状等が挙げられる。特にアルミニウム箔を好適に用いることができる。
また、負極集電体層としては、銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタンまたはこれらの合金を用いることができる。その形状としては、箔、平板状、メッシュ状が挙げられる。特に銅箔を好適に用いることができる。
【００４５】
正極集電体層の厚みは特に限定されないが、例えば１μｍ以上３０μｍ以下である。また、負極集電体層の厚みは特に限定されないが、例えば１μｍ以上２０μｍ以下である。
【００４６】
はじめに、電極スラリを調製する。
電極スラリは、電極活物質と、必要に応じてバインダー樹脂と、導電助剤と、増粘剤と、を混合することにより調製することができる。電極活物質、バインダー樹脂、および導電助剤の配合比率は電極活物質層中の電極活物質、バインダー樹脂、および導電助剤の含有比率と同じため、ここでは説明を省略する。
【００４７】
電極スラリは、電極活物質と、必要に応じてバインダー樹脂と、導電助剤と、増粘剤と、を溶媒に分散または溶解させたものである。
各成分の混合手順は特に限定されないが、例えば、電極活物質と導電助剤とを乾式混合した後に、バインダー樹脂および溶媒を添加して湿式混合することにより電極スラリを調製することができる。
このとき、用いられる混合機としては、ボールミルやプラネタリーミキサー等の公知のものが使用でき、特に限定されない。
電極スラリに用いる溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の有機溶媒や、水を用いることができる。
【００４８】
電極スラリを集電体層上に塗布する方法は、一般的に公知の方法を用いることができる。例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ドクターブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、カーテン法、グラビア法、バー法、ディップ法およびスクイーズ法等を挙げることができる。これらの中でも、電極スラリの粘性等の物性および乾燥性に合わせて、良好な塗布層の表面状態を得ることが可能となる点で、ドクターブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法が好ましい。
【００４９】
集電体層上に塗布した電極スラリの乾燥方法としては特に限定されないが、例えば、加熱ロールを用いて集電体層側または既に乾燥した電極活物質層側から電極スラリを間接的に加熱し、電極スラリを乾燥させる方法；赤外線、遠赤外線・近赤外線のヒーター等の電磁波を用いて電極スラリを乾燥させる方法；集電体層側または既に乾燥した電極活物質層側から熱風を当てて電極スラリを間接的に加熱し、電極スラリを乾燥させる方法等が挙げられる。
【００５０】
金属箔９の厚さをｄとし、さらに、粒度分布計を用いて測定した際に、測定した活物質粒子のうち、最小の粒径から粒子を順に並べたときに、測定した粒子の９０％に当たる粒子の粒径：Ｄ９０としたとき、Ｄ９０≧ｄの関係を満たす金属箔と活物質を用いるのが好ましい。
【００５１】
図２１は、本発明の第１の実施形態に係る電極シート１０の製造システム１の構成例を示すブロック図である。
製造システム１は、スラリ塗布装置２０と、圧縮装置４０と、裁断装置６０と、を備える。さらに、製造システム１の各装置を制御する制御装置を備えてもよい。
【００５２】
図２６は、本発明の実施の形態に係る電極シートの製造システムの各装置を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
スラリ塗布装置２０、圧縮装置４０、および裁断装置６０は、それぞれ少なくとも１つのコンピュータ１００により実現される。コンピュータ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、メモリ１０４、メモリ１０４にロードされた各装置を実現するプログラム１１０、そのプログラム１１０を格納するストレージ１０５、Ｉ／Ｏ（Input Output）１０６、およびネットワーク接続用通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０７を備える。ＣＰＵ１０２と各要素は、バス１０９を介して互いに接続され、ＣＰＵ１０２によりコンピュータ１００全体が制御される。ただし、ＣＰＵ１０２などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。
【００５３】
ＣＰＵ１０２が、ストレージ１０５に記憶されるプログラム１１０をメモリ１０４に読み出して実行することにより、各装置の各機能を実現することができる。
【００５４】
スラリ塗布装置２０、圧縮装置４０、および裁断装置６０は、それぞれコンピュータ１００のハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。
【００５５】
プログラム１１０は、コンピュータ１００で読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。記録媒体は特に限定されず、様々な形態のものが考えられる。また、プログラムは、記録媒体からコンピュータ１００のメモリ１０４にロードされてもよいし、ネットワークを通じてコンピュータ１００にダウンロードされ、メモリ１０４にロードされてもよい。
【００５６】
プログラム１１０を記録する記録媒体は、非一時的な有形のコンピュータ１００が使用可能な媒体を含み、その媒体に、コンピュータ１００が読み取り可能なプログラムコードが埋め込まれる。プログラム１１０が、コンピュータ１００上で実行されたとき、コンピュータ１００に、各装置を実現させる電極シート１０の製造方法を実行させる。
【００５７】
図２２は、本発明の第１の実施形態に係る電極シート１０の製造方法の工程を示すフローチャートである。
本発明の第１の実施形態の電極シート１０の製造方法は、塗布工程（Ｓ１）と、第１の検出工程（Ｓ２）と、裁断保護層形成工程（Ｓ４）と、圧縮工程（Ｓ５）と、裁断工程（Ｓ６）と、を含む。本発明の実施形態に係る電極シート１０は、図２２に示される製造方法によって製造される。各工程の詳細については、各装置の説明とともに後述する。
【００５８】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る電極シートのスラリ塗布装置２０の概要を示す模式図である。
【００５９】
まず、塗布工程（図２２のＳ１）において、塗布装置２０に設置された金属箔９には、例えば第１のダイコータ２１等を用いて、一方の面９ａに活物質を含むスラリを間欠的に塗布、乾燥することで活物質（スラリ）の塗布領域１１が形成される。
【００６０】
上述のように、塗布領域１１の形成にダイコータ２１等を用いる場合、塗布装置２０などの限界性能の影響により、活物質（スラリ）の塗布を遮断する際の塗布領域１１から非塗布領域１２に移る瞬間、スラリの切れが悪くなる。このため、塗布領域１１の終端１３側の電極部分には、スラリを引きずる状態が生じ、尾引き部１４（図１）が発生する。
【００６１】
塗布装置２０は、終端検出器２３と、始端検出器２４と、裁断保護層吐出機３０とを備える。終端検出器２３は、上述の活物質（スラリ）の塗布領域１１を形成する塗布工程（図２２のＳ１）に続く、第１の検出工程（図２２のＳ２）において、金属箔９の各面に形成された塗布領域１１の尾引き部１４の長さをそれぞれ検出する。図２の例では、２つの終端検出器２３がそれぞれ金属箔９の各面の尾引き部１４の長さを検出している。裁断保護層吐出機３０は、終端検出器２３に連動して、尾引き部１４に裁断保護層１５を形成する。
【００６２】
終端検出器２３は、例えば、図２３に示すように、レーザ光などを電極シート１０の一方の面（９ａ又は９ｂ）に照射し、反射する光を受光した信号を検出する信号検出部２７と、得られた信号を処理して、それぞれの尾引き部１４の箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの長さを算出する第１の演算部２８と、上述の方法で検出した尾引き部１４の長さをｘとしたときに、ｘが閾値ｘ１以上か否かを判定する第２の演算部２９とを備えている。
【００６３】
第２の演算部２９の上記判定で用いる閾値ｘ１は、下記の式（１）で示される値である。
ｘ１＝（２ｒｔ−ｔ２）１／２−ｙmax−ｚmax−ｗmax      ・・・式（１）
ここで、式（１）の各値について、図２４を用いて説明する。
図２４（ａ）は、電極シート１０に形成された活物質の塗布領域１１の一部を含む電極シート１０の上面図であり、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）の線Ｉ−Ｉについての塗布領域１１が形成された電極シート１０の断面図である。
【００６４】
ｒは、次工程の圧縮工程（図２２のＳ５）に用いる圧縮ローラのロール半径である。
ｔは、塗布領域１１の中央部が次工程の圧縮工程（図２２のＳ５）を経た後の見込み平均厚さである。
ｙｍａｘは、金属箔９の両面にそれぞれ連続して形成される各塗布領域１１の活物質（スラリ）の塗布開始位置の金属箔９の巻取方向のずれ量ｙの最大値である。
ｚｍａｘは、金属箔９の両面にそれぞれ連続して形成される各塗布領域１１の活物質（スラリ）の金属箔９の巻取方向の塗布長のずれ量ｚの最大値である。
ｗｍａｘは、金属箔９の両面にそれぞれ連続して形成される各塗布領域１１の活物質（スラリ）の塗工終端１１ａから、塗工膜の厚さが塗工域中央と同じ厚さになる終端１６までの金属箔９の巻取方向の距離ｗの最大値である。
【００６５】
裁断保護層形成工程（図２２のＳ４）では、終端検出器２３で、尾引き部１４の箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの長さｘが閾値ｘ１以上である値を検出した場合（図２２のＳ３のＹ）、第２の演算部２９から裁断保護層吐出機３０に信号が送られ、尾引き部１４に裁断保護層１５を塗布、乾燥する。尾引き部１４の長さｘが閾値ｘ１以上の値が検出されなかった場合（図２２のＳ３のＮ）、裁断保護層形成工程（図２２のＳ４）はバイパスされ、裁断工程（図２２のＳ６）に進む。
【００６６】
ここで、裁断保護層１５は、以後の裁断工程（図２２のＳ６）で裁断を行う近傍を少なくとも塗布すればよい。よって、終端検出器２３が、尾引き部１４の長さを検出する位置は、少なくとも図１の巻取方向裁断予定線１７、およびその周辺部（例えば、巻取方向裁断予定線１７に沿って巻取方向裁断予定線１７を含む３ｍｍ幅の範囲）とし、尾引き部１４の長さを検出できる位置とするのがよい。
【００６７】
裁断保護層１５は、箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘについては、塗布領域１１の終端１３側の電極部分の尾引き開始部分から尾引き部１４の少なくとも全体を覆い、かつ、非塗布領域１２の少なくとも一部まで塗布されるのがよい。裁断保護層１５は、箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの長さが、８ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００６８】
また、箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘに対して垂直な方向Ｄｙにおいて、終端検出器２３による検出領域の幅および裁断保護層１５の幅は、裁断機の公差などを考慮して３ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００６９】
また、裁断保護層１５の材質は特に制限しないが、後述する裁断工程において、裁断箇所の箔を補強し破断（切断バリの発生）を抑制または防止できる厚さと強度を備えたものであれば良く、裁断保護層１５の材料として、例えば紫外線硬化樹脂などを選択することが好ましい。
【００７０】
より詳細には、裁断保護層１５としては、上記交点Ｘの領域を補強し、積層体（電池１５０）の切断時に凹凸構造Ｂの脱落を防止できる強度を有するものであれば特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂層、電離放射線硬化型樹脂層および熱硬化性樹脂層等の樹脂層や、インクにより形成されたインク層等が挙げられる。
【００７１】
熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、例えば、ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル樹脂；ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリカーボネート樹脂；塩化ビニル系樹脂；ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）；アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）；アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸エステル樹脂；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００７２】
電離放射線硬化型樹脂層を形成する電離放射線硬化型樹脂としては特に限定されないが、例えば、不飽和ポリエステル系樹脂、アクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。電離放射線硬化型樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
ここで、電離放射線硬化型樹脂とは、電離放射線を照射することにより硬化する樹脂である。電離放射線硬化型樹脂層の硬化に用いる電離放射線は特に限定されず、電離放射線硬化型樹脂や、電離放射線硬化型樹脂層に添加された光ラジカル重合開始剤や、増感剤等に作用してこれらを電離（ラジカル化）させ、ラジカル重合反応を開始せしめるに十分なエネルギーを有する電離放射線を用いることが可能である。例えば、可視光線、紫外線、Ｘ線、γ線等の電磁波や、電子線、α線、β線等の荷電粒子線等を用いることができ、感度や硬化能力、照射装置（光源・線源）の簡便性等の観点から、紫外線および電子線が好ましい。
【００７３】
熱硬化性樹脂層を形成する熱硬化性樹脂としては特に限定されないが、例えば、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、アミノアルキド系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００７４】
インク層を形成するインクとしては、上記交点Ｘの領域を補強し、積層体（電極シート１０）の切断時に凹凸構造Ｂの脱落を防止できる強度を有するインク層を形成できるものであれば特に限定されず、公知のインクから適宜選択することができる。
【００７５】
裁断保護層１５の厚さは上記交点Ｘの領域を補強し、電極シート１０の切断時に凹凸構造Ｂの脱落を防止できる厚さであれば特に限定されないが、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。
【００７６】
裁断保護層１５は、例えば、樹脂層やインク層を形成するための樹脂組成物やインクを上記交点Ｘの近傍に塗布し、次いで、乾燥および／または硬化させることによって形成することができる。
樹脂組成物やインクの塗工方法は特に限定されないが、例えば、グラビアコート法、ダイコート法、リップコート法、ナイフコート法、エアーナイフコート法、スプレーコート法、フローコート法、ロールコート法、ディップコート法、インクジェット法等の塗工方法を用いることができる。これらの方法は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、上記交点Ｘの近傍のみに裁断保護層１５を連続的に形成できる点から、インクジェット法が好ましい。
【００７７】
こうして、金属箔９の一方の面９ａに、活物質塗布領域１１と、尾引き部１４のうち、長さｘが閾値ｘ１以上の箇所に裁断保護層１５が塗布された電極シート１０を乾燥機２５を通して乾燥させた後、金属箔９の他方の面９ｂにも同様の手法で活物質塗布領域１１と裁断保護層１５を形成する。このとき、他方の面９ｂにおいて、始端検出器２４が一方の面９ａに形成された活物質塗布領域の位置を検出する。始端検出器２４の検出信号を受信して動作するダイコータ２２等を用いて、一方の面９ａにおいて検出した位置に対応する位置の、一方の面９ａの裏面となる他方の面９ｂの部位に活物質塗布領域１１を形成することで、電極シート１０の両面に形成する活物質塗布領域１１の位置をそれぞれ一致させる。また、活物質（スラリ）の塗布始め及び塗布終わり位置も電極シート１０の両面でそれぞれ一致させる。電極シート１０の両面における活物質（スラリ）の塗布始めの位置ずれ量ｙは、その巻取方向Ｄｘにおいて、例えば１ｍｍ未満となるように調整する。
【００７８】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る電極シート１０の圧縮装置４０の概要を示す模式図である。
圧縮工程（図２２のＳ６）において、図２に示すスラリ塗布装置２０で、金属箔９の両面に活物質塗布領域１１と裁断保護層１５を形成した電極シート１０を、図３で示すように一対の圧縮ローラ５０で圧縮する。電極シート１０は、一対の圧縮ローラ５０の隙間を通過する際に加圧圧縮されて、巻取方向Ｄｘに巻き取られる。
なお、この圧縮工程（図２２のＳ６）では、電極シート１０を流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘを塗布終端側から塗布始端側になるように設定しても、反対に塗布始端側から塗布終端側になるように設定しても良い。
【００７９】
圧縮工程（図２２のＳ６）において、圧縮装置４０は、活物質層が形成された金属箔９のうち、塗布領域１１の中央部にかかる荷重が１．５ｔｏｎ／ｃｍを超える圧力となるように加圧するのが好ましい。
【００８０】
図４は、本発明の第１の実施形態における両面塗布後の集電体電極シート１０と圧縮ローラ５０の関係を示す断面図である。
圧縮ローラ５０が塗布領域１１を圧縮したとき、塗布領域１１の終端１３側の電極部分から金属箔９の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの一定の長さｘ１の範囲には、圧縮ローラ５０が電極シート１０に接触しないか、ごくわずか接触する領域が存在する。
【００８１】
このように、本実施形態において製造される電極シート１０は、各塗布領域１１の終端１３における尾引き部１４のうち、圧縮ローラ５０によって圧縮されない領域を含む。
【００８２】
ここで、発明者は、鋭意研究の結果、閾値ｘ１は、下記の式（２）となることを見出した。
ｘ１＝（２ｒｔmin−ｔmin２）１／２−ｙmax−ｚmax−ｗmax  ・・・式（２）
ここで、ｒ、ｙｍａｘ、ｚｍａｘ、ｗｍａｘは、上述した式（１）と同じである。
ｔｍｉｎは、塗布工程（図２２のＳ１）で活物質を含むスラリを塗布して連続的に形成した各塗布領域１１の中央部のうち、加圧圧縮後の想定厚さｔの最小値である。
【００８３】
すなわち、尾引き部１４の箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの長さｘが閾値ｘ１未満である場合は、圧縮工程（図２２のＳ５）において圧縮ローラ５０が電極シート１０に接触しないので、尾引き部１４に線圧はかからない。そのため、図５に断面図を示すように、活物質粒子７０の金属箔に対する食い込みはほとんど発生しない。よって、尾引き部１４部分の金属箔９の厚さは、活物質等のスラリの非塗布領域１２の金属箔９の厚さとほぼ同等となる。
【００８４】
一方、図６に断面図を示すように、尾引き部１４の箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの長さｘが閾値ｘ１以上の場合には、圧縮工程（図２２のＳ５）で圧縮ローラ５０が電極シート１０に接触する。こうした尾引き部１４は、図１に示すように箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘと垂直な方向Ｄｙに活物質層が断続的にしか存在していないため、箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘと垂直な方向Ｄｙに活物質層が連続的に存在する活物質の塗布領域１１よりも局所的に大きな線圧がかかる。このため、図６に断面図を示すように、尾引き部１４では、活物質粒子が金属箔９に食い込んで金属箔９の残肉量がきわめて薄くなる。
【００８５】
図７は、本発明の各実施形態に係る裁断装置６０の概要を示す模式図である。
裁断装置６０は、電極シート１０を複数のシートに裁断する。裁断装置６０は、第１の裁断刃６１と、第２の裁断刃６２と、２つのバックアップローラ６３と、一対のガイドローラ６４と、を備える。
【００８６】
電極シート１０を所定の大きさに切断して複数の電極を得ることができる。電極シート１０から電極を切り出す方法は特に限定されないが、例えば、電極シート１０の長手方向と平行に切断し（図１の巻取方向裁断予定線１７に沿って切断）、所定幅の複数の電極を切り出す方法が挙げられる。さらに用途に応じて所定の寸法に打ち抜いて、電池用の電極を得ることができる。
ここで、電極シート１０の切断方法は特に限定されず、例えば金属等からなる刃を用いて電極シート１０を切断することができる。
【００８７】
図８は、本発明の第１の実施形態に係る電極シート１０のうち、裁断保護層１５の塗布後に裁断保護層１５が塗布された尾引き部１４の部分を裁断した後の、裁断面８０を上面から見た模式図である。図９は、本発明の第１の実施形態に係る電極シート１０のうち、裁断保護層１５の塗布後に裁断保護層１５が塗布されていない尾引き部１４の部分を裁断した後の、裁断面８０を上面から見た模式図である。
【００８８】
図３に示す圧縮装置４０で加圧成型された電極シート１０を、図１に示すように電極シート１０の箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘに裁断予定線１７に沿って、図７に示すように、電極シート１０を電極シートローラ９０を使って巻取りを行いながら、一方向に（図中、左方向に向かって）引出し、箔の上下両面に設置されたスリット刃６１、６２によって連続的に裁断する。
【００８９】
このとき、尾引き部１４のうち、その長さｘが閾値ｘ１以上の箇所では、図６に示すように、加圧成型によって箔に活物質粒が食い込むことによって金属箔９の残肉厚さが薄くなっているが、当該尾引き部１４に裁断保護層１５が塗布されているので、裁断面８０は十分厚くなっている。このため、裁断工程（図２２のＳ６）において、刃の流れる方向Ｄｘにのみ金属箔９が切断され、刃が当たった衝撃により横方向Ｄｙに金属箔９が破断することはない。したがって、図８に示すように、裁断面８０には活物質層のバリが発生しない形状となる。
【００９０】
尾引き部１４のうち、その長さｘが閾値ｘ１未満の箇所では、図５に示すように活物質粒子の金属箔９に対する食い込みはほとんど発生していないので、十分な金属箔９の残肉厚さが確保されている。したがって、裁断工程（図２２のＳ６）において、刃の流れる方向Ｄｘにのみ金属箔９が切断され、刃が当たった衝撃により横方向Ｄｙに金属箔９が破断することはなく、図９に示すように、裁断面８０には活物質層のバリが発生しない形状となる。
【００９１】
なお、以上説明した第１の実施形態では、活物質塗布領域１１を塗布および乾燥した後に、引き続き裁断保護層１５を塗布する方法について述べたが、裁断保護層１５を塗布するタイミングは、活物質を含むスラリの塗布工程（図２２のＳ１）を行った後から裁断工程（図２２のＳ６）の直前の工程間であればどのタイミングであっても良い。例えば、裁断保護層吐出機３０を塗布装置２０ではなく、圧縮装置４０や、裁断装置６０のうち、箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘに対し裁断工程（図２２のＳ６）の前に吐出が行える位置に設置しても良い。
【００９２】
以上説明したように、本実施形態によれば、尾引き部１４のうち、その長さｘが閾値ｘ１以上の箇所では、圧縮工程における加圧成型が施されて箔に活物質粒が食い込むことによって金属箔９の残肉厚さが薄くなるが、当該尾引き部１４に裁断保護層１５が塗布されているので、裁断面８０は十分厚くなっている。また、尾引き部１４のうち、その長さｘが閾値ｘ１未満の箇所では、活物質粒子の金属箔９に対する食い込みはほとんど発生せず、十分な金属箔９の残肉厚さが確保される。したがって、裁断工程（図２２のＳ６）において、刃の流れる方向Ｄｘにのみ金属箔９が切断され、横方向Ｄｙに金属箔９が破断することはない。このように、本実施形態の電極シート１０の製造方法によれば、尾引き部１４の長さに依らず、裁断工程（図２２のＳ６）において、切断バリの発生を抑制もしくは防止することができるという効果を奏する。
【００９３】
さらに、本実施形態の電極シート１０によれば、電極シート１０から作製された電極を用いて製造される電池において、電極のバリによる電池の不良を未然に防ぐことができるという効果を奏する。
【００９４】
（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態における両面塗布後の集電体電極シート１０を示す平面図である。
【００９５】
尾引き部１４の箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの長さｘがｘ１以上の部分に、裁断保護層１５ではなく、マーキング１８が形成されている以外、図１に示す、本発明の第１の実施形態における両面塗布後の集電体電極シートと同様の構成となっている。
【００９６】
なお、図１０では、マーキング１８を、スラリの塗布領域１１の終端１３に対し、箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの後ろの非塗布領域１２上に形成しているが、該スラリの塗布領域１１の塗工始端１３ａに対し、箔の流れる方向Ｄｘの前の非塗布領域１２上に形成しても良い。
【００９７】
図２５は、本発明の第２の実施形態に係る電極シート１０の製造方法の工程を示すフローチャートである。
本発明の第２の実施形態の電極シート１０の製造方法は、図２２の製造方法の裁断保護層形成工程（Ｓ４）に替えて、マーキング１８を形成するマーキング工程（Ｓ１１）を含むとともに、マーキング１８を検出する第２の検出工程（Ｓ１２）をさらに含む以外は、図２２の製造方法と同様である。
【００９８】
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る電極シート１０のスラリ塗布装置２０の概要を示す模式図である。
【００９９】
尾引き部１４に裁断保護層１５を塗布できる裁断保護層吐出機３０（図２）に替えて、尾引き部１４の長さｘがｘ１以上の部分に、マーキング１８を形成するマーキング装置３１を備えた構成となっている以外、図２に示す本発明の第１の実施形態に係る電極シート１０のスラリ塗布装置２０と同様の構成となっている。
【０１００】
ここで、マーキング１８のサイズは、以後の裁断工程（図２５のＳ６）の第２の検出工程（図２５のＳ１２）で検出できれば十分であるので、長さ１０ｍｍ程度、幅２ｍｍ程度で形成されていれば十分であり、例えばインクジェットなどの方法で形成することができる。
【０１０１】
次に、第１の実施形態と同様に、電極シート１０を図３に示す圧縮装置４０を用いて加圧成型する。
【０１０２】
図１２は、本発明の第２の実施形態における加圧成型後の集電体電極シート１０のうち、塗布領域１１の尾引き部１４の長さｘが閾値ｘ１以上の部分であり、マーキング１８が形成された箇所の断面図である。図１３は、電極シート１０のうち、塗布領域１１の尾引き部１４の長さｘが閾値ｘ１未満の部分であり、マーキング１８が形成されていない箇所の断面図である。
【０１０３】
第１の実施形態と同様、マーキング１８が形成された尾引き部１４の長さｘが閾値ｘ１以上の部分では、圧縮ローラ５０が電極シート１０を圧縮する際に、尾引き部１４にも接触するため、局所的に大きな線圧がかかり、活物質粒子が金属箔９に食い込んで金属箔９の残肉量がきわめて薄くなる（図６）。一方、マーキング１８のない尾引き部１４の長さｘが閾値ｘ１未満の部分では、活物質粒子の金属箔９に対する食い込みはほとんど発生せず、金属箔９の厚さも活物質等のスラリ非塗布領域１２の金属箔９の厚さとほぼ同等となる（図５）。
【０１０４】
次に、第１の実施形態と同様に、裁断工程（図２５のＳ６）において、電極シート１０を図７に示す裁断装置６０で箔の巻取方向Ｄｘに沿って裁断する。
図１４は、本発明の第２の実施形態に係る電極シート１０のうち、塗布領域１１の尾引き部１４の長さｘが閾値ｘ１以上の部分であり、前記のマーキング１８が形成された箇所を裁断した後の裁断面を上面から見た模式図である。図１５は、電極シート１０のうち、塗布領域１１の尾引き部１４の長さｘが閾値ｘ１未満の部分であり、前記マーキング１８が形成されていない箇所の裁断面を上面から見た模式図である。
【０１０５】
マーキング１８のない、尾引き部１４の長さが閾値ｘ１未満の箇所では、図１３に示すように十分な箔の残肉厚さが確保されており、裁断工程（図２２のＳ６）において、刃の流れる方向Ｄｘにのみ箔が切断され、刃が当たった衝撃により横方向Ｄｙに箔が破断することはなく、図１５に示すように、裁断面には活物質層のバリが発生しない形状となる。これに対し、マーキング１８が施された、尾引き部１４の長さが閾値ｘ１以上の箇所では、箔の残肉厚さがスラリ塗布領域１１やスラリ非塗布領域１２に比べ薄くなっており（図１２）、裁断工程（図２２のＳ６）において、図１４に示すように、刃が当たった際の衝撃で、刃の流れる方向Ｄｘ以外に破断が生じてしまう。この破断の発生した箇所の尾引き部１４から脱落したスラリ合材層がバリ１９となる。
【０１０６】
さらに、本実施形態の電極シート１０の製造方法は、マーキング１８の位置を検出する第二の検出工程と、第二の検出工程は裁断工程（図２５のＳ６）を経て作製した電極を用いて電気化学デバイスを作製する前に実施するものであって、第二の検出工程で検出したマーキング１８を含む裁断後の電極を、電気化学デバイスの作製時の対象部材から除外する工程と、を含んでもよい。
【０１０７】
このような過程で発生したバリ１９を含む電極を用いて、電池を組立てた場合、組立工程中や、電池完成後にバリが脱落し、対向する異電位の電極に短絡することになり、電池の不良率が高まる。しかし、本実施形態の電極シート１０によれば、このようなバリ１９の発生確率の高い箇所にあらかじめマーキング１８が施されているため、電極を用いて電池に組み立てる前にマーキング１８が施されている該電極を除外し、以降の工程に流さないようにすることが可能となる。このように、本実施形態の製造方法により製造された電極シート１０から得られるバリのない電極片を製造できるので、本実施形態によれば、電極のバリによる電池の不良を未然に防ぐことができるという効果がある。
【０１０８】
なお、図示しないが、こうしたマーキング１８を検知する検知機は、裁断工程（図２５のＳ６）にて使用される裁断装置６０に含めても良い。あるいは、検知機は、裁断工程を経た後に、箔の巻取方向Ｄｘに裁断した電極シート１０を、さらに間欠塗工された一組の活物質等のスラリ塗布領域１１およびスラリ非塗布領域１２ごとに、箔の巻取方向Ｄｘと垂直な方向Ｄｙに切断する工程において使用しても良い。
【０１０９】
（第３の実施の形態）
図１６は、本発明の第３の実施形態における両面塗布後の集電体電極シート１０を示す平面図である。尾引き部１４の箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの長さｘが閾値ｘ１以上の部分に、裁断保護層１５が形成されていないこと以外、図１に示す、本発明の第１の実施形態における両面塗布後の集電体電極シート１０と同様の構成となっている。
【０１１０】
図１７は、本発明の第３の実施形態に係る電極シート１０のスラリ塗布装置２０の概要を示す模式図である。
【０１１１】
尾引き部１４に裁断保護層１５を塗布できる裁断保護層吐出機３０がないこと以外、図２に示す本発明の第１の実施形態に係る電極シートのスラリ塗布装置２０と同様の構成となっている。
【０１１２】
終端検出器２３の第１の演算部２８（図２３）が、電極シート１０の各塗布領域１１の尾引き部１４の箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘの長さｘを算出し、終端検出器２３の第２の演算部２９（図２３）に信号を送信する。すべてのスラリ塗布領域１１の尾引き部１４の長さｘが送信された後、第２の演算部２９は結果を集計し、長さｘの最大値ｘｍａｘを出力する。
【０１１３】
さらに、第２の演算部２９または他の演算装置は、次工程の圧縮工程（図２２のＳ５）で用いる圧縮ローラ５０のロール径ｒの選択値として、下記の式（３）となるロール径ｒを出力する。
ｒ≧ｔmin／２＋（ｘmax＋ｙmax＋ｚmax＋ｗmax）２／（２ｔmin）  ・・・式（３）
ここで、他の演算装置とは、終端検出器２３の第２の演算部２９が出力した尾引き部１４の長さの最大値ｘｍａｘの入力を受け付け、又は、最大値ｘｍａｘを受信して、演算処理を行うコンピュータである。
【０１１４】
式（３）において、ｔｍｉｎ、ｙｍａｘ、ｚｍａｘ、ｗｍａｘは、上述した式（２）と同じであり、各値は、終端検出器２３または他の演算装置に入力される。これらの各値の入力手段は、特に限定されないが、例えば、終端検出器２３または他の演算装置を実現するコンピュータの操作部（キーボード、キーパッド、操作ボタン、タッチパネル等）をオペレータが操作することで入力した値を受け付けたり、コンピュータから通信路又は通信網を介して送信された値を受信したりしてもよい。
【０１１５】
また、上記の算出された最大値ｘｍａｘ又はロール径ｒの各値の出力手段は、特に限定されないが、オペレータに通知することができればよい。出力手段は、例えば、終端検出器２３を実現するコンピュータのメモリに各値を記録したり、終端検出器２３の表示器（不図示）に各値を表示したりしてもよい。また、メモリに記録された各値は、さらに他の記録媒体に記録または記憶装置や演算装置に対応する通信路又は通信網を介して送信されてもよい。
【０１１６】
次いで、圧縮工程（図２５のＳ５）において、図３に示す圧縮装置４０によって、電極シート１０を加圧圧縮する。圧縮ローラ５０のロール径ｒの値を前述した方法によって出力された値としている以外、本発明の第１の実施形態に係る電極シートの圧縮装置４０と同様の構成となっている。
【０１１７】
図１８は、本発明の第３の実施形態における両面塗布後の集電体電極シート１０と圧縮ローラ５０の関係を示す断面図である。
圧縮ローラ５０のロール径ｒを適切に選択することによって、圧縮ローラ５０が活物質の塗布領域１１を圧縮したとき、塗布終端１３側の電極部分から箔の流れる方向、すなわち巻取方向Ｄｘに、圧縮ローラ５０が電極シート１０に接触しないか、ごくわずか接触する領域の長さは、上記のｘｍａｘ以上となる。
【０１１８】
このため、尾引き部１４に線圧がかからず、活物質粒子の金属箔９に対する食い込みはほとんど発生しない。図１９に本発明の第３の実施形態における加圧成型後の集電体電極シート１０の断面図を示すが、尾引き部１４部分の金属箔９の厚さは、活物質等のスラリ非塗布領域１２の金属箔９の厚さとほぼ同等となる。
【０１１９】
このように、本実施形態において製造される電極シート１０は、各塗布領域１１の終端１３における尾引き部１４のうち、圧縮ローラ５０によって圧縮されない領域を含む。
【０１２０】
次に、実施形態１と同様に、裁断工程（図２２のＳ６）において、電極シート１０を図７に示す裁断装置６０で箔の巻取方向Ｄｘに沿って裁断する。
図２０は、本発明の第３の実施形態に係る電極シート１０を裁断した後の、裁断面８０を上面から見た模式図である。
【０１２１】
本実施形態によれば、上記の式（３）によって算出された圧縮ローラ５０のロール径ｒにより、適切なロール径の圧縮ローラ５０を選択することができる。そして、圧縮工程（図２２のＳ５）後の電極シート１０において、尾引き部１４の長さに依らず、図１９に示すように十分な金属箔９の残肉厚さが確保されており、裁断工程（図２２のＳ６）において、刃の流れる方向Ｄｘにのみ箔が切断され、横方向Ｄｙに箔が破断することはなく、図２０に示すように、裁断面８０には活物質層のバリが発生しない形状となる。
【０１２２】
（第４の実施の形態）
図２７は、本発明の実施の形態に係る電池１５０の構成の一例を示す概略図である。
本実施形態に係る電池は、上記実施形態で説明した電極シート１０から作製される電極を備える。以下、本実施形態に係る電池について、電池がリチウムイオン電池の積層型電池１５０である場合を代表例として説明する。
積層型電池１５０は、正極１２１と負極１２６とが、セパレータ１２０を介して交互に複数層積層された電池要素を備えており、これらの電池要素は電解液（図示せず）とともに可撓性フィルム１４０からなる容器に収納されている。電池要素には正極端子１３１および負極端子１３６が電気的に接続されており、正極端子１３１および負極端子１３６の一部または全部が可撓性フィルム１４０の外部に引き出されている構成になっている。
【０１２３】
正極１２１には正極集電体層１２３の表裏に、正極活物質の塗布部（正極活物質層１２２）と未塗布部がそれぞれ設けられており、負極１２６には負極集電体層１２８の表裏に、負極活物質の塗布部（負極活物質層１２７）と未塗布部が設けられている。
【０１２４】
正極集電体層１２３における正極活物質の未塗布部を正極端子１３１と接続するための正極タブ１３０とし、負極集電体層１２８における負極活物質の未塗布部を負極端子１３６と接続するための負極タブ１２５とする。
正極タブ１３０同士は正極端子１３１上にまとめられ、正極端子１３１とともに超音波溶接等で互いに接続され、負極タブ１２５同士は負極端子１３６上にまとめられ、負極端子１３６とともに超音波溶接等で互いに接続される。そのうえで、正極端子１３１の一端は可撓性フィルム１４０の外部に引き出され、負極端子１３６の一端も可撓性フィルム１４０の外部に引き出されている。
【０１２５】
正極活物質の塗布部（塗布領域１１）（正極活物質層１２２）と未塗布部（非塗布領域１２）の境界部１２４には、必要に応じて絶縁部材を形成することができ、当該絶縁部材は境界部１２４だけでなく、正極タブ１３０と正極活物質の双方の境界部付近に形成することができる。
【０１２６】
負極活物質の塗布部（負極活物質層１２７）と未塗布部の境界部１２９にも同様に、必要に応じて絶縁部材を形成することができ、負極タブ１２５と負極活物質の双方の境界部付近に形成することができる。
【０１２７】
通常、負極活物質層１２７の外形寸法は正極活物質層１２２の外形寸法よりも大きく、セパレータ１２０の外形寸法よりも小さい。
【０１２８】
（リチウム塩を含有する非水電解液）
本実施形態に用いるリチウム塩を含有する非水電解液は、電極活物質の種類やリチウムイオン電池の用途等に応じて公知のものの中から適宜選択することができる。
【０１２９】
具体的なリチウム塩の例としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ２Ｈ５）４、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等を挙げることができる。
【０１３０】
リチウム塩を溶解する溶媒としては、電解質を溶解させる液体として通常用いられるものであれば特に限定されるものではなく、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ），ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）等のカーボネート類；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン類；トリメトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン等のエーテル類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン等のオキソラン類；アセトニトリル、ニトロメタン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の含窒素溶媒；ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の有機酸エステル類；リン酸トリエステルやジグライム類；トリグライム類；スルホラン、メチルスルホラン等のスルホラン類；３−メチル−２−オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン類；１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、ナフタスルトン等のスルトン類等が挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【０１３１】
（容器）
本実施形態において容器には公知の部材を用いることができ、電池の軽量化の観点からは可撓性フィルム１４０を用いることが好ましい。可撓性フィルム１４０は、基材となる金属層の表裏面に樹脂層が設けられたものを用いることができる。金属層には電解液の漏出や外部からの水分の侵入を防止する等のバリア性を有するものを選択することができ、アルミニウム、ステンレス鋼等を用いることができる。金属層の少なくとも一方の面には変性ポリオレフィン等の熱融着性の樹脂層が設けられ、可撓性フィルム１４０の熱融着性の樹脂層同士を電池要素を介して対向させ、電池要素を収納する部分の周囲を熱融着することで外装体を形成する。熱融着性の樹脂層が形成された面と反対側の面となる外装体表面にはナイロンフィルム、ポリエステルフィルム等の樹脂層を設けることができる。
【０１３２】
（端子）
本実施形態において、正極端子１３１にはアルミニウムやアルミニウム合金で構成されたもの、負極端子１３６には銅や銅合金あるいはそれらにニッケルメッキを施したもの等を用いることができる。それぞれの端子は容器の外部に引き出されるが、それぞれの端子における外装体の周囲を熱溶着する部分に位置する箇所には熱融着性の樹脂をあらかじめ設けることができる。
【０１３３】
（絶縁部材）
活物質の塗布部と未塗布部の境界部１２４、１２９に絶縁部材を形成する場合には、ポリイミド、ガラス繊維、ポリエステル、ポリプロピレンあるいはこれらを構成中に含むものを用いることができる。これらの部材に熱を加えて境界部１２４、１２９に溶着させるか、または、ゲル状の樹脂を境界部１２４、１２９に塗布、乾燥させることで絶縁部材を形成することができる。
【０１３４】
（セパレータ）
本実施形態に係るセパレータ１２０は、耐熱性樹脂を主成分として含む樹脂層を備えることが好ましい。
ここで、上記樹脂層は主成分である耐熱性樹脂により形成されている。ここで、「主成分」とは、樹脂層中における割合が５０質量％以上であることをいい、好ましくは７０質量％以上であり、さらに好ましくは９０質量％以上であり、１００質量％であってもよいことを意味する。
本実施形態に係るセパレータ１２０を構成する樹脂層は、単層であっても、二種以上の層であってもよい。
【０１３５】
上記樹脂層を形成する耐熱性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−ｍ−フェニレンテレフタレート、ポリ−ｐ−フェニレンイソフタレート、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、全芳香族ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、フッ素系樹脂、ポリエーテルニトリル、変性ポリフェニレンエーテル等から選択される一種または二種以上を挙げることができる。
【０１３６】
これらの中でも、耐熱性や機械的強度、伸縮性、価格等のバランスに優れる観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミドおよび全芳香族ポリエステルから選択される一種または二種以上が好ましく、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、脂肪族ポリアミド、全芳香族ポリアミドおよび半芳香族ポリアミドから選択される一種または二種以上がより好ましく、ポリエチレンテレフタレートおよび全芳香族ポリアミドから選択される一種または二種以上がさらに好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
【０１３７】
本実施形態に係るセパレータ１２０を構成する樹脂層は多孔性樹脂層であることが好ましい。これにより、リチウムイオン電池に異常電流が発生し、電池の温度が上昇した場合等に多孔性樹脂層の微細孔が閉塞して電流の流れを遮断することができ、電池の熱暴走を回避することができる。
【０１３８】
上記多孔性樹脂層の空孔率は、機械的強度およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点から、２０％以上８０％以下が好ましく、３０％以上７０％以下がより好ましく、４０％以上６０％以下が特に好ましい。
空孔率は、下記式（４）から求めることができる。
ε＝｛１−Ｗｓ／（ｄｓ・ｔ）｝×１００        ・・・式（４）
ここで、ε：空孔率（％）、Ｗｓ：目付（ｇ／ｍ２）、ｄｓ：真密度（ｇ／ｃｍ３）、ｔ：膜厚（μｍ）である。
【０１３９】
本実施形態に係るセパレータ１２０の平面形状は、特に限定されず、電極や集電体の形状に合わせて適宜選択することが可能であり、例えば、矩形とすることができる。
【０１４０】
本実施形態に係るセパレータ１２０の厚みは、機械的強度およびリチウムイオン伝導性のバランスの観点から、好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下である。
【０１４１】
以上、説明したように、本実施形態によれば、上記実施形態の製造方法により作製された電極シート１０を用いて電池を製造することができる。
本発明の電極の製造方法によれば、金属箔等の厚さの薄い集電体上に活物質層を形成し、乾燥後に圧縮、裁断する工程（図２２のＳ５、Ｓ６）を経て電極を作製する場合に生じる集電体のバリの発生を抑制、もしくはバリの発生した電極シートの使用を未然に防止した電池等の電気化学デバイスの組み立てを実施することができ、特性が良好な電池等の電気化学デバイスを提供することが可能となる。
【０１４２】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【０１４３】
以下、具体的な実施例について、さらに詳しく説明する。
【０１４４】
（実施例１）
正極活物質として、粒度分布測定値から求めた５０％累積径（Ｄ５０）が８μｍ、同じく９０％累積径（Ｄ９０）が１２μｍである、Ｌｉ（Ｎｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２）Ｏ２を質量９４．８％、導電補助材として黒鉛材料を質量２．５％、バインダとしてポリフッ化ビニリデンを質量２．７％とを混合したものに、Ｎ−メチルピロリドンを加えてさらに混合して正極スラリを作製した。
【０１４５】
前記スラリを、ダイヘッドから吐出することで、バックアップローラ上を移動する厚さ１２μｍの帯状アルミ箔集電箔面上に、塗布領域１１と非塗布領域１２が箔の巻取方向Ｄｘに交互に形成されるように間欠的に塗布した。次いで、箔の流れ方向に沿って、ダイヘッドに引き続き設置されたレーザ式検出器を用いて、各塗布領域１１の終端１３の形状を検出し、裁断予定領域の尾引き部１４が２．６ｍｍ以上である尾引き部１４を検出し、引き続き設置された樹脂吐出機を用いて、第１の検出工程（図２２のＳ２）で検出された尾引き部１４には、尾引き部１４を覆うように幅３ｍｍ、長さ８ｍｍの紫外線硬化型樹脂を塗布し、さらに紫外線照射機を用いて塗布した樹脂層を固化して裁断保護層１５を形成した。
【０１４６】
さらに、引き続き設置された乾燥炉によって、アルミ箔に塗布された前記活物質等含むスラリを、乾燥固化させた。さらに、塗布工程（図２２のＳ１）でスラリを塗布させた裏面に対して、表面に塗布された塗布領域の始端を検出し、裏面の塗布領域の始端のずれが１ｍｍ以下になるよう制御しつつ、同様の方法でスラリ塗布、尾引き部分の検出、紫外線樹脂の塗布、硬化、スラリの乾燥固化を行い、アルミ箔両面にスラリの塗布された電極シートを得た。なお、前記のスラリ塗布工程（図２２のＳ１）においては同一アルミ箔ロール内で塗布領域１１の長さのずれ量が２ｍｍ以下に、塗工膜の厚さが塗工域中央と同じ厚さになるまでの距離が１．８ｍｍとなるように、スラリの吐出圧力、バックアップローラの速度等パラメータを調整した。また、紫外線硬化型樹脂の硬化後の裁断保護層１５の厚さは約３μｍとなるように吐出量を調整した。
【０１４７】
次に、上下２個で１対を成したロール半径が２５０ｍｍである圧縮ローラを備える加圧圧縮装置を用いて、前記で間欠的にスラリが塗布された電極シート１０を、前記ギャップ幅前記圧縮ローラの間を通り、巻取張力が２３０Ｎになるよう設置し、バックアップローラ上を回転速度６０ｍ／分で移動させることで加圧圧縮を行った。このとき、圧縮圧は活物質スラリの塗工域上の線圧が１．８ｔ／ｃｍになるように調整しており、上下圧縮ローラのギャップは平均０．４ｍｍ、ローラ圧縮圧は平均１９ＭＰａとなった。得られた電極シートの一部を抽出し、片面活物質層の最小厚さは６２．６μｍとなった。
【０１４８】
引き続き、上部にシャー刃、下部にギャング刃を備えた裁断装置を用いて、前記で加圧圧縮された電極シート１０を、前記刃の間を通し、巻取張力が一定になるよう設置し、バックアップローラ上を一定速度で移動させることで裁断を行った。得られた裁断シートの一部を抽出し、裁断工程（図２２のＳ６）後の尾引き部１４からのバリの有無を確認した。
【０１４９】
（比較例１）
前記実施例１で、紫外線硬化樹脂を吐出しない状態で、同様に電極シート１０を作製し、裁断後のバリの有無を確認した。
【０１５０】
実施例１、および比較例１について、尾引き部１４の長さごとに、１０検体の観察を行った結果を表１に示した。
【表１】
2019077943.tif 000003
１０検体観察し、バリ発生が３検体以下の場合を発生量小、４検体以上の場合を発生量大とした。
【０１５１】
実施例１の製造方法で作製した電極シート１０では、バリの発生が観察されなかったのに対し、比較例１の製造方法で作製した電極シート１０では、バリの発生が観察された。
【０１５２】
（実施例２）
実施例１の製造方法において、スラリ塗布機のうち、尾引き部１４の検出器は動作させながら、紫外線硬化樹脂を吐出しない状態で、同様に電極シート１０を作製した。同一アルミ箔ロール内で、検出された最大の尾引き部１４の長さは２ｍｍとなった。
【０１５３】
そして、尾引き部１４の長さの最大値に基づいて、上記式（２）を用いて、適切な加圧圧縮装置の圧縮ロール半径ｒが３６９ｍｍであることを算出した。実施例１の加圧圧縮装置に替えて、ロール半径ｒが３７５ｍｍである圧縮ローラを備える加圧圧縮装置を用いて、上記の電極シート１０の加圧圧縮を行った。引き続き、実施例１と同じ裁断装置を用いて、電極シート１０の裁断を行い、尾引き部１４の長さごとに、１０検体観察し、バリの有無を確認した。実施例２、および比較例１について、尾引き部１４の長さごとに、１０検体の観察を行った結果を表２に示した。
【表２】
2019077943.tif 000004
【０１５４】
実施例２の製造方法で作製した電極シート１０では、バリの発生が観察されなかったのに対し、比較例１の製造方法で作製した電極シート１０では、バリの発生が観察された。
【０１５５】
（比較例２）
比較例１に対し、加圧圧縮後の片面活物質層の最小厚さが８４．８μｍになるようにしたこと以外、比較例１と同様の方法で電極シートを作製し、バリの有無を確認した。
【０１５６】
（比較例３）
比較例１に対し、用いるアルミ箔の厚さを１５μｍにしたこと以外、比較例１と同様の方法で電極シート１０を作製し、バリの有無を確認した。
【０１５７】
比較例１乃至３について、尾引き部１４の長さごとに、１０検体の観察を行った結果を表３に示した。
【表３】
2019077943.tif 000005
【０１５８】
比較例２の製造方法で作製した電極シート１０ではバリの発生が観察されず、比較例３の製造方法で作製した電極シート１０では比較例１の製造方法で作製した電極シート１０に比べバリの発生が少なかった。
【０１５９】
（比較例４）
粒度分布測定値から求めた９０％累積径（Ｄ９０）が１０μｍである活物質を使用したこと以外、実施例１と同様の方法で電極シート１０を作製し、バリの有無を確認した。なお、実施例１では、Ｄ９０＝１２μｍ、金属箔９の厚さｄ＝１２μｍであり、Ｄ９０≧ｄの関係を満たしている。
比較例４では、Ｄ９０（１０μｍ）＜ｄ（１２μｍ）であり、Ｄ９０≧ｄの関係を満たさないが、この場合、金属箔９への活物質粒子の食い込み量が少ないため、上記課題を生じず、バリの発生は確認されなかった。（表１）
【０１６０】
（比較例５）
圧縮工程における塗布領域１１の中央部にかかる荷重が１．４ｔ／ｃｍであること以外、実施例１と同様の方法で電極シート１０を作製し、バリの有無を確認した。なお、実施例１では、線圧が１．８ｔ／ｃｍであり、線圧が１．５ｔ／ｃｍを超えている。
比較例５では、線圧が１．５ｔ／ｃｍ未満であるが、この場合も、金属箔９への活物質粒子の食い込み量が少ないため、上記課題を生じず、バリの発生は確認されなかった。（表１）
【０１６１】
以上、実施形態および実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１６２】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下に限られない。
１．  シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートであって、
前記金属箔の両面に、前記活物質を含むスラリを間欠的に塗布、乾燥して形成される、前記スラリの塗布領域と、非塗布領域と、を含み、
前記塗布領域と前記非塗布領域は、帯状の前記金属箔の巻取方向に交互に形成され、
前記集電体電極シートの厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程において、各前記塗布領域の終端における尾引き部のうち、前記圧縮ローラによって圧縮されない領域を含む、集電体電極シート。
２．  シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートの製造方法において、
前記活物質を含むスラリを、帯状の前記金属箔上に間欠的に塗布、乾燥して、活物質層が連続して存在する前記スラリの塗布領域と、前記スラリの非塗布領域とを、前記帯状の前記金属箔の巻取方向に交互に形成する塗布工程と、
前記塗布工程で形成した各前記塗布領域の終端における尾引き部の長さを検出する第一の検出工程と、
前記活物質層が形成された前記金属箔を、その厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程と、
前記第一の検出工程と前記圧縮工程とを経て前記活物質層が形成された前記金属箔を、該金属箔の巻取方向と平行に前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して裁断する裁断工程と、を含み、
前記第一の検出工程は、
下記式（Ａ）を満たす前記スラリの前記塗布領域の終端から前記非塗布領域に連続して形成される尾引き部を検出する、集電体電極シートの製造方法。
ｘ≧（２ｒｔmin−ｔmin２）１／２−ｙmax−ｚmax−ｗmax  ・・・式（Ａ）
ここで、ｘは、前記塗布工程で各前記塗布領域の終端における前記尾引き部の長さの最大値であり、ｒは、前記圧縮工程に用いる圧縮ローラのロール径であり、ｔｍｉｎは、前記塗布工程で連続的に形成した各前記塗布領域の中央部のうち、加圧圧縮後の想定厚さの最小値であり、ｙｍａｘは、前記金属箔の各面の塗布開始位置の前記金属箔の巻取方向のずれ量の最大値であり、ｚｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の前記金属箔の巻取方向の塗布長のずれ量の最大値であり、および、ｗｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の塗工終端から、塗工膜の厚さが塗工域中央と同じ厚さになるまでの距離の最大値である。
３．  ２．に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記検出工程において、前記尾引き部を検出する位置が、前記裁断工程で裁断処理を行う位置およびその周辺部である、集電体電極シートの製造方法。
４．  ２．又は３．に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記検出工程は、前記塗布工程と前記裁断工程の間に行う工程であって、前記検出工程で検出された該尾引き部に対し、保護層を形成する工程を有する、集電体電極シートの製造方法。
５．  ２．又は３．に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記検出工程と連続して、前記検出工程で検出された該尾引き部を含む前記塗布領域にマーキング処理を実施する工程を含む、集電体電極シートの製造方法。
６．  ５．に記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記裁断工程を経て作製した電極を用いて電気化学デバイスを作製する前に、前記マーキング位置を検出する第二の検出工程と、
前記第二の検出工程で検出したマーキングを含む前記裁断工程後の前記電極を、前記電気化学デバイスの作製時の対象部材から除外する工程とを含む、集電体電極シートの製造方法。
７．  シート状の金属箔の両面に活物質が塗布された集電体電極シートの製造方法において、
前記活物質を含むスラリを、帯状の前記金属箔上に間欠的に塗布、乾燥して、活物質層が連続して存在する前記スラリの塗布領域と、前記スラリの非塗布領域とを、前記帯状の前記金属箔の巻取方向に交互にを形成する塗布工程と、
前記塗布工程で形成した各前記塗布領域の終端における尾引き部の長さを検出する検出工程と、
前記塗布工程と前記検出工程とを経て前記活物質層が形成された前記金属箔を、その厚さ方向へ、一対の圧縮ローラを用いて、前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して圧縮する圧縮工程と、
前記検出工程と前記圧縮工程とを経て前記活物質層が形成された前記金属箔を、該金属箔の巻取方向と平行に前記スラリの前記塗布領域と前記非塗布領域とを連続して裁断する裁断工程と、を含み、
前記圧縮工程は、
下記式（Ｂ）を満たすロール半径ｒを持つ圧縮ローラを用いて、圧縮する、集電体電極シートの製造方法。
ｒ≧ｔmin／２＋（ｘmax＋ｙmax＋ｚmax＋ｗmax）２／（２ｔmin）  ・・・式（Ｂ）
ここで、ｔｍｉｎは、前記塗布工程で連続的に形成した各前記塗布領域の中央部のうち、加圧圧縮後の想定厚さの最小値であり、ｘｍａｘは、前記検出工程で検出した、前記塗布工程で連続的に形成した各前記塗布領域の終端における前記尾引き部の長さの最大値であり、ｙｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の塗布開始位置のずれ量の最大値であり、ｚｍａｘは、前記金属箔の両面の活物質の前記金属箔の巻取方向の塗布長のずれ量の最大値であり、およびｗｍａｘは、前記金属箔の両面の前記活物質の塗工終端から、塗工膜の厚さが塗工域中央と同じ厚さになるまでの距離の最大値である。
８．  ２．乃至７．のいずれか１つに記載の集電体電極シートの製造方法において、
活物質としてリチウム金属複合酸化物を用いた電極シートを作製する、集電体電極シートの製造方法。
９．  ２．乃至８．のいずれか１つに記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記金属箔の厚さをｄとし、
粒度分布計を用いて測定した際に、測定した活物質粒子のうち、最小の粒径から粒子を順に並べたときに、測定した前記粒子の９０％に当たる前記粒子の前記粒径をＤ９０としたとき、Ｄ９０≧ｄの関係を満たす前記金属箔と前記活物質を用いた前記電極シートを作製する、集電体電極シートの製造方法。
１０．  ２．乃至９．のいずれか１つに記載の集電体電極シートの製造方法において、
前記圧縮工程において、前記活物質層が形成された前記金属箔のうち、前記塗布領域の中央部にかかる荷重が１．５ｔｏｎ／ｃｍを超える、集電体電極シートの製造方法。
１１．  ２．乃至１０．のいずれか１つに記載の集電体電極シートの製造方法を用いて製造された集電体電極シート。
１２．  １．又は１１．に記載の集電体電極シートを用いて製造された電池。
【０１６３】
この出願は、２０１７年１０月１９日に出願された日本出願特願２０１７−２０２７１８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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