(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極基材の表面の一部に、活物質を含む電極合材を塗工し、乾燥させて、電極合材層を形成する電極合材層形成工程と、
上記電極合材層を、その厚み方向にプレスするプレス工程と、を備える
電池の製造方法において、
上記プレス工程に先立って、上記電極基材の表面のうち、上記電極合材層形成工程において上記電極合材層を塗工しない部位または塗工していない合材層未塗工部に対し、フレーム処理を行うフレーム処理工程を備える
電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電池の製造方法であって、
前記フレーム処理は、前記電極合材層形成工程の後に、前記合材層未塗工部の表面に対し行う
電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池の製造方法であって、
前記プレス工程の後、前記フレーム処理されている前記合材層未塗工部の表面に対し、集電端子を抵抗溶接する抵抗溶接工程、を備える
電池の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電池の製造方法であって、
前記電極基材は帯状の金属箔であり、
前記合材層未塗工部は、上記電極基材の幅方向端部に位置し、上記電極基材の長手方向に延びる部位であり、
前記プレス工程の後、前記抵抗溶接工程に先立って、正極板と負極板とセパレータとを扁平形状に捲回して電極体を形成する電極体形成工程を有し、
上記正極板及び上記負極板のうち少なくともいずれかは、前記電極合材層形成工程、前記フレーム処理、及び上記プレス工程を行って形成されてなり、
上記抵抗溶接工程は、上記電極体のうち上記合材層未塗工部が捲回された捲回未塗工部と前記集電端子とを圧接した状態で、上記捲回未塗工部と上記集電端子とを抵抗溶接する電池の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記電極基材は、電解銅箔である
電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、次のようなリチウム電池の製造方法が開示されている。具体的には、アルミニウム合金からなる正極リードと、同じアルミニウム合金からなる正極封口板とを溶接するに先立って、正極封口板の表面（溶接面）をコロナ放電処理する。その後、正極リードと正極封口板とをレーザー溶接する。このように、同種金属からなる正極リードと正極封口板とを溶接するのに先立って、正極封口板の表面（溶接面）をコロナ放電処理しておくことで、両部材の溶接強度を高めることができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２４９５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電池の電極板としては、例えば、金属箔などからなる帯状の電極基材の表面に、活物質を含む電極合材層を塗工し、これを厚み方向にプレスして形成するものが知られている。電極合材層は、例えば、電極基材の表面全体に塗工するのではなく、電極基材の長手方向の全体にわたって幅方向（長手方向に直交する方向）一方端部を除く領域に、帯状に塗工される。なお、電極基材のうち、電極合材層が塗工されていない部位を、合材層未塗工部という。一方、電極合材層が塗工されている部位を、合材層塗工部という。
【０００５】
さらに、上述の電極板（正極板と負極板）は、例えば、セパレータと共に捲回されて、捲回型の電極体を形成する。そして、この電極体の合材層未塗工部に、集電端子を抵抗溶接することが知られている。
【０００６】
ところが、電極板を形成する際、電極合材層を厚み方向にプレスすると、合材層塗工部と合材層未塗工部との境界に多数の皺が生じることがあった。その理由は、電極合材層をプレス成形したとき、電極合材層が塗工されている合材層塗工部には押圧力が加わるが、合材層未塗工部には押圧力が加わらないためである。押圧力によって合材層塗工部は伸びる（伸びようとする）が、押圧力が加わらない合材層未塗工部は伸びない（伸びようとしない）ので、合材層塗工部と合材層未塗工部との境界に多数の皺が生じてしまうことがあった。このため、電極板（ひいては電池）の特性や耐久性が低下する虞があった。
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電極基材の合材層塗工部と合材層未塗工部との境界に皺がない電池の製造方法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】
【０００８】
本発明の一態様は、電極基材の表面の一部に、活物質を含む電極合材を塗工し、乾燥させて、電極合材層を形成する電極合材層形成工程と、上記電極合材層を、その厚み方向にプレスするプレス工程と、を備える電池の製造方法において、上記プレス工程に先立って、上記電極基材の表面のうち、上記電極合材層形成工程において上記電極合材層を塗工しない部位または塗工していない合材層未塗工部に対し、フレーム処理を行うフレーム処理工程を備える電池の製造方法である。
【０００９】
上述の製造方法では、プレス工程に先立って、電極基材の表面のうち、電極合材層形成工程において電極合材層を塗工しない（しない予定の）部位または塗工していない合材層未塗工部に対し、フレーム処理（火炎処理）を行う。
【００１０】
ここで、フレーム処理は、電極合材層形成工程の前後、いずれに行っても良い。
電極合材層形成工程の前にフレーム処理を行う場合は、電極基材の表面のうち、電極合材層形成工程において電極合材層を塗工しない（しない予定の）部位（電極合材層形成工程において、合材層未塗工部となる部位）に対し、フレーム処理を行うことになる。一方、電極合材層形成工程の後にフレーム処理を行う場合は、電極基材の表面のうち、電極合材層形成工程において電極合材層を塗工していない部位（すなわち合材層未塗工部）に対し、フレーム処理を行うことになる。
【００１１】
上述のように、プレス工程に先立って、合材層未塗工部（または合材層未塗工部となる予定の部位）にフレーム処理を行うことで、合材層未塗工部は、合材層塗工部（電極基材のうち電極合材層を塗工した部位）に比べて、伸びやすくなる。このため、プレス工程において、電極合材層をプレス成形したとき、合材層塗工部の伸びに追従するようにして、合材層未塗工部も伸びるようになる。これにより、合材層塗工部と合材層未塗工部との境界に皺が発生するのを防止できる。
【００１２】
さらに、上記の電池の製造方法であって、前記フレーム処理は、前記電極合材層形成工程の後に、前記合材層未塗工部の表面に対し行う電池の製造方法とすると良い。
【００１３】
さらに、上記いずれかの電池の製造方法であって、前記プレス工程の後、前記フレーム処理されている前記合材層未塗工部の表面に対し、集電端子を抵抗溶接する抵抗溶接工程、を備える電池の製造方法とすると良い。
【００１４】
上述の製造方法では、フレーム処理されている合材層未塗工部の表面に、集電端子を抵抗溶接する。フレーム処理されている合材層未塗工部の表面は、フレーム処理されていない合材層未塗工部の表面に比べて、酸化被膜が成長しているため、集電端子との間の接触抵抗を高めることができる。これにより、合材層未塗工部と集電端子とを、抵抗溶接により、強固に溶接することができる。
【００１５】
さらに、上記の製造方法であって、前記電極基材は帯状の金属箔であり、前記合材層未塗工部は、上記電極基材の幅方向端部に位置し、上記電極基材の長手方向に延びる部位であり、前記プレス工程の後、前記抵抗溶接工程に先立って、正極板と負極板とセパレータとを扁平形状に捲回して電極体を形成する電極体形成工程を有し、上記正極板及び上記負極板のうち少なくともいずれかは、前記電極合材層形成工程、前記フレーム処理、及び上記プレス工程を行って形成されてなり、上記抵抗溶接工程は、上記電極体のうち上記合材層未塗工部が捲回された捲回未塗工部と前記集電端子とを圧接した状態で、上記捲回未塗工部と上記集電端子とを抵抗溶接する電池の製造方法とすると良い。
【００１６】
上述の製造方法では、電極体のうち合材層未塗工部が捲回された捲回未塗工部に対し、集電端子を圧接した状態で、捲回未塗工部と集電端子とを抵抗溶接する。従来、このような抵抗溶接方法では、特に、合材層未塗工部と集電端子とを強固に溶接することが要求されていた。
【００１７】
これに対し、上述の製造方法では、前述のように、フレーム処理されている合材層未塗工部の表面に、集電端子を抵抗溶接する。すなわち、捲回未塗工部のうちフレーム処理されている合材層未塗工部の表面に対し、集電端子を圧接した状態で、捲回未塗工部と集電端子とを抵抗溶接する。詳細には、例えば、捲回未塗工部のうちフレーム処理されている合材層未塗工部の表面に集電端子を配置し、集電端子と捲回未塗工部とを抵抗溶接電極で挟んで加圧することで、集電端子と捲回未塗工部とを圧接した状態とする。この状態で、電極間に電流を流すことで、捲回未塗工部と集電端子とを抵抗溶接する。これにより、合材層未塗工部と集電端子とを強固に溶接することができる。
【００１８】
さらに、上記いずれかの電池の製造方法であって、前記電極基材は、電解銅箔である電池の製造方法とすると良い。
【００１９】
電極基材として、銅箔を用いることがある。例えば、リチウムイオン二次電池では、負極の電極基材として、銅箔を用いることが知られている。銅箔としては、電解銅箔と圧延銅箔とが知られている。
【００２０】
銅箔（電解銅箔または圧延銅箔）は、アルミニウム箔（リチウムイオン二次電池の正極の電極基材として用いられる）に比べて、集電端子と抵抗溶接し難い（溶接強度が低くなる）電極基材であるが、前述のように、合材層未塗工部にフレーム処理をしておくことで、集電端子と強固に抵抗溶接することができる。
【００２１】
ところで、上述の製造方法では、電極基材として電解銅箔を用いる。電解銅箔は、圧延銅箔に比べて、集電抵抗を小さくできるので好ましい。また、電解銅箔は、圧延銅箔に比べて、伸縮しやすいので、電池の充放電時に電極板（電極基材）に引っ張り応力（または圧縮応力）が作用しても、破断し難いので好ましい。
【００２２】
また、電極基材の表面の一部に活物質を含む電極合材層が形成され、上記電極合材層がプレス成形されてなる電極板、を備える電池において、上記電極基材の表面のうち上記電極合材層が塗工されていない合材層未塗工部の表面は、上記電極合材層がプレス成形される前に、フレーム処理されてなる電池が好ましい。
【００２３】
上述の電池では、電極基材として、電極合材層をプレス成形する前に合材層未塗工部（電極基材のうち電極合材層が塗工されていない部位）の表面がフレーム処理された電極基材を用いている。前述のように、電極合材層をプレス成形する前に合材層未塗工部の表面をフレーム処理しておくことで、合材層未塗工部は、合材層塗工部（電極基材のうち電極合材層が塗工された部位）に比べて伸びやすくなる。このため、電極合材層をプレス成形したとき、合材層塗工部の伸びに追従するようにして、合材層未塗工部も伸びるようになる。これにより、合材層塗工部と合材層未塗工部との境界に皺が発生するのを防止できる。従って、上述の電池は、合材層塗工部と合材層未塗工部との境界に皺がない電池となる。
【００２４】
さらに、上記の電池であって、前記合材層未塗工部の表面は、前記電極基材の表面に前記電極合材層が形成された後に、フレーム処理されてなる電池とすると良い。
【００２５】
さらに、上記いずれかの電池であって、前記フレーム処理された前記合材層未塗工部の表面に抵抗溶接された集電端子、を備える電池とすると良い。
【００２６】
また、上述の電池では、フレーム処理された合材層未塗工部の表面に、集電端子が抵抗溶接されている。前述のように、フレーム処理されている合材層未塗工部の表面は、フレーム処理されていない合材層未塗工部の表面に比べて、酸化被膜が成長しているため、集電端子との間の接触抵抗を高めることができる。これにより、合材層未塗工部と集電端子とを、抵抗溶接により、強固に溶接することができる。従って、上述の電池は、合材層未塗工部と集電端子とが強固に溶接された電池となる。
【００２７】
さらに、上記の電池であって、正極板と負極板とセパレータとを扁平形状に捲回してなる電極体を備え、前記電極基材は帯状の金属箔であり、前記合材層未塗工部は、上記電極基材の幅方向端部に位置し、上記電極基材の長手方向に延びる部位であり、上記正極板及び上記負極板のうち少なくともいずれかは、前記フレーム処理された上記合材層未塗工部を有する上記電極基材を備える前記電極板であり、上記電極体のうち上記合材層未塗工部が捲回された捲回未塗工部と前記集電端子とが圧接された状態で、上記捲回未塗工部と上記集電端子とが抵抗溶接されてなる電池とすると良い。
【００２８】
上述の電池は、前述のように、フレーム処理されている合材層未塗工部の表面に、集電端子が抵抗溶接されている。すなわち、捲回未塗工部のうちフレーム処理されている合材層未塗工部の表面に対し、集電端子を圧接した状態で、捲回未塗工部と集電端子とが抵抗溶接されている。詳細には、例えば、捲回未塗工部のうちフレーム処理されている合材層未塗工部の表面に集電端子を配置し、集電端子と捲回未塗工部とを抵抗溶接電極で挟んで加圧することで、集電端子と捲回未塗工部とを圧接した状態とする。この状態で、電極間に電流を流すことで、捲回未塗工部と集電端子とが抵抗溶接されている。従って、上述の電池は、合材層未塗工部と集電端子とが強固に溶接された電池となる。
【００２９】
さらに、上記いずれかの電池であって、前記電極基材は、電解銅箔である電池とすると良い。
【００３０】
前述のように、銅箔（電解銅箔または圧延銅箔）は、アルミニウム箔に比べて、集電端子と抵抗溶接し難い（溶接強度が低くなる）電極基材である。しかしながら、前述のように、合材層未塗工部にフレーム処理をしておくことで、集電端子と強固に抵抗溶接することができる。従って、上述の電池は、電解銅箔を電極基材として用いた電極板において、合材層未塗工部と集電端子とが強固に溶接された電池となる。
【００３１】
ところで、上述の電池では、電極基材として電解銅箔を用いる。電解銅箔は、圧延銅箔に比べて、集電抵抗を小さくできるので好ましい。また、電解銅箔は、圧延銅箔に比べて、伸縮しやすいので、電池の充放電時に電極板（電極基材）に引っ張り応力（圧縮応力）が作用しても、破断し難いので好ましい。
【００３２】
また、前記いずれかの電池の製造方法により製造されてなる電池が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態にかかる電池の断面図である。
【図２】同電池の電極体の斜視図である。
【図３】同電極体を構成する正極板を示す図である。
【図４】同電極体を構成する負極板を示す図である。
【図５】同電極体を形成するときの様子を示す図である。
【図６】実施形態にかかる電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施形態にかかるフレーム処理工程を説明する図である。
【図８】実施形態にかかる抵抗溶接工程を説明する図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】実施形態にかかる抵抗溶接工程を説明する他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
まず、本実施形態にかかる電池１００について説明する。
電池１００は、図１に示すように、直方体形状の電池ケース１１０と、正極外部端子１２１と、負極外部端子１３１とを備える、角形密閉式のリチウムイオン二次電池である。このうち、電池ケース１１０は、直方体形状の収容空間をなす金属製の角形収容部１１１と金属製の蓋部１１２とを有するハードケースである。電池ケース１１０（角形収容部１１１）の内部には、電極体１５０などが収容されている。
【００３５】
電極体１５０は、帯状の正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７を扁平形状に捲回した扁平型の捲回電極体である（図２参照）。
【００３６】
正極板１５５は、図３に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、アルミニウム箔からなる正極基材１５１と、この正極基材１５１の表面の一部に配置された正極合材層１５２とを有している。正極合材層１５２は、正極活物質１５３と、アセチレンブラックからなる導電材と、ＰＶＤＦ（結着剤）とを、９３：４：３（重量比）の割合で含んでいる。
【００３７】
正極基材１５１のうち、正極合材層１５２が塗工されている部位を、正極合材層塗工部１５１ｃという。一方、正極合材層１５２が塗工されていない部位を、正極合材層未塗工部１５１ｂという。正極合材層未塗工部１５１ｂは、正極基材１５１（正極板１５５）の幅方向ＤＢ（図３において左右方向）の端部（図３において左端部）に位置し、正極基材１５１（正極板１５５）の一方長辺に沿って、正極基材１５１（正極板１５５）の長手方向ＤＡに帯状に延びている。
【００３８】
正極合材層未塗工部１５１ｂは、渦巻き状に捲回されて、正極捲回未塗工部１５５ｂを形成している（図２参照）。この正極捲回未塗工部１５５ｂは、電極体１５０の軸線方向（図１において左右方向）一方端部（図１及び図２において右端部）に位置している。
なお、本実施形態では、正極活物質１５３として、ＬｉＮｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3Ｏ2を用いている。
【００３９】
また、負極板１５６は、図４に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、厚み１０μｍの銅箔からなる負極基材１５８と、この負極基材１５８の表面の一部に配置された負極合材層１５９とを有している。負極合材層１５９は、負極活物質１５４とＳＢＲ（結着剤）とＣＭＣ（増粘剤）とを、９８：１：１（重量比）の割合で含んでいる。
【００４０】
負極基材１５８のうち、負極合材層１５９が塗工されている部位を、負極合材層塗工部１５８ｃという。一方、負極基材１５８のうち、負極合材層１５９が塗工されていない部位を、負極合材層未塗工部１５８ｂという。負極合材層未塗工部１５８ｂは、負極基材１５８（負極板１５６）の一方長辺に沿って、負極基材１５８（負極板１５６）の長手方向ＤＡ（図４において上下方向）に帯状に延びている。
【００４１】
負極合材層未塗工部１５８ｂは、渦巻き状に捲回されて、負極捲回未塗工部１５６ｂを形成している（図２参照）。この負極捲回未塗工部１５６ｂは、電極体１５０の軸線方向他方端部（図１及び図２において左端部）に位置している。
なお、本実施形態では、負極活物質１５４として、黒鉛を用いている。
【００４２】
正極捲回未塗工部１５５ｂ（正極合材層未塗工部１５１ｂ）には、アルミニウム製の正極集電端子１２２が抵抗溶接されている。これにより、正極捲回未塗工部１５５ｂ（正極合材層未塗工部１５１ｂ）は、正極集電端子１２２を通じて、正極外部端子１２１に電気的に接続されている（図１参照）。
【００４３】
また、負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極合材層未塗工部１５８ｂ）には、銅製の負極集電端子１３２が抵抗溶接されている。これにより、負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極合材層未塗工部１５８ｂ）は、負極集電端子１３２を通じて、負極外部端子１３１に電気的に接続されている。
【００４４】
なお、本実施形態では、正極外部端子１２１と正極集電端子１２２とは一体に形成され、正極端子部材１２０を構成している。また、負極外部端子１３１と負極集電端子１３２とは一体に形成され、負極端子部材１３０を構成している。
【００４５】
ところで、本実施形態の電池１００では、負極基材１５８として、後述するように、負極合材層１５９をプレス成形する前に負極合材層未塗工部１５８ｂの表面がフレーム処理された負極基材１５８を用いている。負極合材層１５９をプレス成形する前に負極合材層未塗工部１５８ｂの表面をフレーム処理しておくことで、負極合材層未塗工部１５８ｂは、負極合材層塗工部１５８ｃに比べて伸びやすくなる。
【００４６】
このため、負極合材層１５９をプレス成形したとき、負極合材層塗工部１５８ｃの伸びに追従するようにして、負極合材層未塗工部１５８ｂも伸びるようになる。これにより、負極合材層塗工部１５８ｃと負極合材層未塗工部１５８ｂとの境界に皺が発生するのを防止できる。従って、本実施形態の電池１００は、負極合材層塗工部１５８ｃと負極合材層未塗工部１５８ｂとの境界に皺がない電池となる。
【００４７】
また、本実施形態の電池１００では、フレーム処理された負極合材層未塗工部１５８ｂの表面（フレーム処理面１５８ｂ１）に、負極集電端子１３２が抵抗溶接されている（図１参照）。具体的には、負極捲回未塗工部１５６ｂのうちフレーム処理されている負極合材層未塗工部１５８ｂの表面（フレーム処理面１５８ｂ１）に対し、負極集電端子１３２を圧接した状態で、負極捲回未塗工部１５６ｂと負極集電端子１３２とが抵抗溶接されている。詳細には、後述するように、負極捲回未塗工部１５６ｂのフレーム処理面１５８ｂ１に負極集電端子１３２を配置し、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂとを抵抗溶接電極３０，４０で挟んで加圧することで、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂとを圧接した状態とする（図１０参照）。この状態で、電極３０，４０間に電流を流すことで、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂとが抵抗溶接されている。
【００４８】
後述するように、フレーム処理されている負極合材層未塗工部１５８ｂの表面（フレーム処理面１５８ｂ１）は、フレーム処理されていない合材層未塗工部の表面に比べて、酸化被膜が成長しているため、負極集電端子１３２との間の接触抵抗を高めることができる。これにより、負極合材層未塗工部１５８ｂと負極集電端子１３２とを、抵抗溶接により、強固に溶接することができる。
従って、本実施形態の電池１００は、負極合材層未塗工部１５８ｂと負極集電端子１３２とが強固に溶接された電池となる。
【００４９】
セパレータ１５７は、ＰＰ（ポリプロピレン）／ＰＥ（ポリエチレン）／ＰＰ（ポリプロピレン）の３層からなるセパレータである。このセパレータ１５７は、正極板１５５と負極板１５６との間に介在して、これらを離間させている。セパレータ１５７には、リチウムイオンを有する非水電解液１４０が含浸している。
【００５０】
なお、本実施形態では、非水電解液１４０として、ＥＣ（エチレンカーボネート）とＤＭＣ（ジメチルカーボネート）とＥＭＣ（エチルメチルカーボネート）とを３：４：３（体積比）の割合で混合した非水溶媒中に、Ｌｉ塩である六フッ化燐酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を溶解した非水電解液を用いている。なお、非水電解液１４０中のＬｉＰＦ6のモル濃度は、１．０ｍｏｌ／Ｌである。
【００５１】
次に、本実施形態にかかる電池の製造方法について説明する。
図６に示すように、ステップＳ１（電極合材層形成工程）において、負極基材１５８の表面の一部に、負極活物質１５４を含む負極合材を塗工し、塗工した負極合材を乾燥させて、負極合材層１５９を形成する。なお、負極合材は、正極活物質１５３とアセチレンブラックとＰＶＤＦとを溶媒中に分散させた、ペースト状の負極合材である。
【００５２】
次いで、ステップＳ２（フレーム処理工程）に進み、負極基材１５８の表面のうち、ステップＳ１（電極合材層形成工程）において負極合材層１５９を塗工していない部位（すなわち、負極合材層未塗工部１５８ｂ）に対し、フレーム処理を行う。具体的には、図７に示すように、バーナー１１を有するフレーム処理装置１０を用いて、負極合材層未塗工部１５８ｂの表面に火炎を当てることで、負極合材層未塗工部１５８ｂの表面をフレーム処理した。なお、負極合材層未塗工部１５８ｂの表面に対するフレーム処理時間（火炎を当てる時間）は、約０．５秒間としている。
【００５３】
具体的には、負極基材１５８の表面に負極合材層１５９を塗工した部材（これを、塗工部材１５８Ｂという）を、バックアップロール２０を用いて、一定のスピードで長手方向に送ることで、負極合材層未塗工部１５８ｂの表面が、フレーム処理装置１０のバーナー１１の下方を一定の速度で通過してゆく。本実施形態では、フレーム処理を行う負極合材層未塗工部１５８ｂの表面のいずれの箇所においても、約０．５秒間、バーナー１１から噴出する火炎が当たるように、塗工部材１５８Ｂの搬送速度を設定することで、フレーム処理時間を約０．５秒間に調整している。
【００５４】
なお、本実施形態では、フレーム処理装置１０として、アルコテック社製の「機械制御式ジェネレータＦＴＳシリーズ」に、アルコテック社製の「ハンディタイプバーナー」を装着した装置を用いている。また、燃焼ガスとして、プロパンガスを用いている。
【００５５】
また、本実施形態では、バックアップロール２０として、水冷式のバックアップロールを用いている。これにより、負極合材層未塗工部１５８ｂ（負極基材１５８）を冷却しつつ、フレーム処理を行うことができる。具体的には、フレーム処理時における負極合材層未塗工部１５８ｂの温度が１８０℃となるように、バックアップロール２０により負極合材層未塗工部１５８ｂを冷却している。
【００５６】
また、本実施形態では、幅方向ＤＢについて、負極板１５６の２枚分の負極基材１５８が一体となった塗工部材１５８Ｂを用いている。従って、塗工部材１５８Ｂの幅方向ＤＢの両端部に、負極合材層未塗工部１５８ｂが存在している。後述するように、図７に二点鎖線で示すスリット位置Ｓにおいて塗工部材１５８Ｂを切断することで、負極板１５６が形成される。
【００５７】
次に、ステップＳ３（プレス工程）に進み、負極合材層１５９を、その厚み方向にプレスして成形する。なお、本実施形態では、プレス後の負極合材層１５９の密度が、１．４ｇ／ｃｍ3以上となるように、プレス機のプレス圧を調整している。また、プレス機によるプレス圧は、負極合材層１５９が表面に塗工されている負極合材層塗工部１５８ｃには作用するが、負極合材層１５９が表面に塗工されていない負極合材層未塗工部１５８ｂには作用しない。
【００５８】
ところで、本実施形態では、ステップＳ３（プレス工程）に先立って、ステップＳ２（フレーム処理工程）において、負極合材層未塗工部１５８ｂの表面に対し、フレーム処理を行っている。これにより、負極合材層未塗工部１５８ｂは、負極合材層塗工部１５８ｃに比べて伸びやすくなる。
【００５９】
このため、ステップＳ３（プレス工程）において、負極合材層１５９をプレス成形したとき、負極合材層塗工部１５８ｃの伸びに追従するようにして、負極合材層未塗工部１５８ｂも伸びるようになる。これにより、負極合材層塗工部１５８ｃと負極合材層未塗工部１５８ｂとの境界に皺が発生するのを防止できる。
その後、スリット位置Ｓ（図７参照）において塗工部材１５８Ｂを切断して、負極板１５６を形成する。
【００６０】
また、前述の正極板１５５及びセパレータ１５７を用意する。なお、本実施形態では、正極合材層未塗工部１５１ｂの表面はフレーム処理していないが、プレス成形後、正極合材層塗工部１５１ｃと正極合材層未塗工部１５１ｂとの境界に皺は発生しなかった。
【００６１】
その後、ステップＳ４（電極体形成工程）に進み、電極体１５０を形成する。具体的には、負極板１５６、セパレータ１５７、正極板１５５、及びセパレータ１５７を、この順に重ねるようにして捲回する。詳細には、正極板１５５の正極合材層未塗工部１５１ｂと負極板１５６の負極合材層未塗工部１５８ｂとが、幅方向（図５において左右方向）について互いに反対側に位置するようにして、負極板１５６、セパレータ１５７、正極板１５５、及びセパレータ１５７を扁平形状に捲回して、電極体１５０を形成する（図２参照）。なお、このとき、負極合材層未塗工部１５８ｂのフレーム処理面１５８ｂ１は、外部に露出する。また、本実施形態では、捲回数を３０回としている。
【００６２】
次に、ステップＳ５（抵抗溶接工程）に進み、フレーム処理された負極合材層未塗工部１５８ｂの表面（フレーム処理面１５８ｂ１）に、銅製の負極集電端子１３２を抵抗溶接する。具体的には、負極捲回未塗工部１５６ｂのうちフレーム処理されている負極合材層未塗工部１５８ｂの表面（フレーム処理面１５８ｂ１）に対し、負極集電端子１３２を圧接した状態で、負極捲回未塗工部１５６ｂと負極集電端子１３２とを抵抗溶接する。
【００６３】
詳細には、図８及び図９に示すように、負極捲回未塗工部１５６ｂのフレーム処理面１５８ｂ１に、負極集電端子１３２の接続部１３２ｂを配置する。次いで、図１０に示すように、負極集電端子１３２の接続部１３２ｂと負極捲回未塗工部１５６ｂとを抵抗溶接電極３０，４０で挟んで加圧することで、負極集電端子１３２の接続部１３２ｂと負極捲回未塗工部１５６ｂとを圧接した状態とする（図１０参照）。この状態で、電極３０，４０間に電流を流すことで、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂとを抵抗溶接する。
【００６４】
なお、本実施形態では、電極３０，４０間の電圧を８Ｖ、溶接時間を６ｍ秒、電極３０，４０による加圧力を１．５Ｎに設定して、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂとの抵抗溶接を行っている。
【００６５】
ところで、本実施形態では、フレーム処理された負極合材層未塗工部１５８ｂの表面（フレーム処理面１５８ｂ１）に、負極集電端子１３２を抵抗溶接している。フレーム処理されている負極合材層未塗工部１５８ｂの表面（フレーム処理面１５８ｂ１）は、フレーム処理されていない合材層未塗工部の表面に比べて、酸化被膜が成長しているため、負極集電端子１３２との間の接触抵抗を高めることができる。これにより、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂとを、抵抗溶接により、強固に溶接することができる。
【００６６】
また、正極合材層未塗工部１５１ｂの表面に、アルミニウム製の正極集電端子１２２を抵抗溶接する。具体的には、負極板１５６と同様に、正極捲回未塗工部１５５ｂを構成する正極合材層未塗工部１５１ｂの表面に対し、正極集電端子１２２を圧接した状態で、正極捲回未塗工部１５５ｂと正極集電端子１２２とを抵抗溶接する。なお、正極合材層未塗工部１５１ｂはアルミニウム製であるため、アルミニウム製の正極集電端子１２２に対し、強固に抵抗溶接することができた。
【００６７】
その後、ステップＳ６に進み、正極集電端子１２２（正極端子部材１２０）及び負極集電端子１３２（負極端子部材１３０）が溶接された電極体１５０を、角形収容部１１１内に収容すると共に、蓋部１１２で角形収容部１１１の開口を閉塞する。次いで、蓋部１１２と角形収容部１１１とを溶接する。なお、蓋部１１２の中央には、蓋部１１２を貫通する注液孔１１２ｂが形成されている。
【００６８】
次に、ステップＳ７に進み、電池ケース１１０の注液孔１１２ｂを通じて、非水電解液１４０を電池ケース１１０内に注入して、非水電解液１４０を電極体１５０内に含浸させる。その後、注液孔１１２ｂを注液蓋１１４で封止することで、本実施形態の電池１００が完成する。
【００６９】
（実施例１）
実施例１では、負極基材１５８として、厚み１０μｍの電解銅箔を用いた。フレーム処理後の負極合材層未塗工部１５８ｂの表面（フレーム処理面１５８ｂ１）の酸化被膜の厚みは、１５０ｎｍであった。なお、フレーム処理前の負極合材層未塗工部１５８ｂの表面の酸化被膜の厚みは、２ｎｍであった。また、負極合材層１５９をプレス成形した後、負極合材層塗工部１５８ｃと負極合材層未塗工部１５８ｂとの境界における皺の有無を確認したところ、皺は生じていなかった。
【００７０】
また、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂ（フレーム処理後の負極合材層未塗工部１５８ｂの表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、１．３５ｍΩであった。なお、接触抵抗値は、図１０に示すように、負極捲回未塗工部１５６ｂのフレーム処理面１５８ｂ１に負極集電端子１３２を配置し、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂとを抵抗溶接電極３０，４０で挟んで加圧することで、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂとを圧接した状態で、負極集電端子１３２とフレーム処理面１５８ｂ１との間の抵抗値を測定したものである。
【００７１】
また、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極合材層未塗工部１５８ｂ）との溶接強度を把握するため、引張強度試験を行った。具体的には、負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極合材層未塗工部１５８ｂ）に負極集電端子１３２を抵抗溶接したサンプル（電極体１５０）を、公知の引張強度試験機にセットし、負極集電端子１３２を負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極合材層未塗工部１５８ｂ）から引き離す方向に引っ張り、負極集電端子１３２が負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極合材層未塗工部１５８ｂ）から剥がれるまでの間の引張応力の最大値を測定した。本実施例１では、引張応力の最大値は３５０Ｎであった。これらの結果を、表１に示す。
【００７２】
【表１】
0005900157.tif 000002
【００７３】
（実施例２）
実施例２は、実施例１と比較して、負極基材１５８として、厚み１０μｍの圧延銅箔を用いた点のみが異なり、その他については同様としている。
この実施例２では、フレーム処理後の負極合材層未塗工部１５８ｂの表面（フレーム処理面１５８ｂ１）の酸化被膜の厚みは、１６５ｎｍであった。なお、フレーム処理前の負極合材層未塗工部１５８ｂの表面の酸化被膜の厚みは、５ｎｍであった。また、負極合材層１５９をプレス成形した後、負極合材層塗工部１５８ｃと負極合材層未塗工部１５８ｂとの境界における皺の有無を確認したところ、皺は生じていなかった。
【００７４】
また、実施例１と同様に、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂ（フレーム処理後の負極合材層未塗工部１５８ｂの表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、１．４５ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は３７０Ｎであった。これらの結果を、表１に示す。
【００７５】
（比較例１）
比較例１では、実施例１と比較して、負極合材層未塗工部に対し、フレーム処理を行っていない点のみが異なり、その他については同様としている。
この比較例１では、負極合材層未塗工部の表面の酸化被膜の厚みは、２ｎｍであった。また、負極合材層をプレス成形した後、負極合材層塗工部と負極合材層未塗工部との境界における皺の有無を確認したところ、多数の皺が発生していた。
【００７６】
また、実施例１と同様に、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部の表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、０．３６ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は２５０Ｎであった。この結果より、比較例１は、実施例１，２と比較して、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部）との溶接強度が低いといえる。これらの結果を、表１に示す。
【００７７】
（比較例２）
比較例２では、実施例２と比較して、負極合材層未塗工部に対し、フレーム処理を行っていない点のみが異なり、その他については同様としている。
この比較例２では、負極合材層未塗工部の表面の酸化被膜の厚みは、５ｎｍであった。また、負極合材層をプレス成形した後、負極合材層塗工部と負極合材層未塗工部との境界における皺の有無を確認したところ、多数の皺が発生していた。
【００７８】
また、実施例１と同様に、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部の表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、０．４５ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は２３０Ｎであった。この結果より、比較例２は、実施例１，２と比較して、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部）との溶接強度が低いといえる。これらの結果を、表１に示す。
【００７９】
（比較例３）
比較例３では、実施例１と比較して、フレーム処理を行った部位が異なり、その他については同様としている。具体的には、本比較例３では、負極合材層を塗工する前に、負極基材の表面全体に対し、フレーム処理を行っている。
【００８０】
この比較例３では、フレーム処理後の負極合材層未塗工部の表面の酸化被膜の厚みは、１５３ｎｍであった。また、負極合材層をプレス成形した後、負極合材層塗工部と負極合材層未塗工部との境界における皺の有無を確認したところ、多数の皺が発生していた。これは、負極基材の表面全体に対しフレーム処理を行っているため、合材層未塗工部のみならず合材層塗工部も、同様に伸びやすくなったためと考えられる。このため、プレス圧により合材層塗工部がさらに大きく伸びるようになり、プレス圧が加わらない合材層未塗工部との境界で皺が発生したと考えられる。
【００８１】
また、実施例１と同様に、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部の表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、１．３２ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は３５５Ｎであった。これらの結果を、表１に示す。
【００８２】
（比較例４）
比較例４では、実施例２と比較して、フレーム処理を行った部位が異なり、その他については同様としている。具体的には、本比較例４では、負極合材層を塗工する前に、負極基材の表面全体に対し、フレーム処理を行っている。
この比較例４では、フレーム処理後の負極合材層未塗工部の表面の酸化被膜の厚みは、１６７ｎｍであった。また、負極合材層をプレス成形した後、負極合材層塗工部と負極合材層未塗工部との境界における皺の有無を確認したところ、多数の皺が発生していた。その理由は、比較例３と同様であると考えられる。
【００８３】
また、実施例１と同様に、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部の表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、１．４４ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は３７０Ｎであった。これらの結果を、表１に示す。
【００８４】
（比較例５）
比較例５では、実施例１と比較して、負極合材層未塗工部に対する表面処理が異なり、その他については同様としている。具体的には、比較例５では、負極合材層未塗工部の表面に対し、フレーム処理ではなく、コロナ放電処理を行っている。なお、コロナ放電処理は、信光電気計測社製のコロナ放電処理装置（型式ＰＳ−１）を用いて、印加電圧１５ｋＶ、処理時間０．３秒の条件で行っている。
【００８５】
この比較例５では、コロナ放電処理後の負極合材層未塗工部の表面の酸化被膜の厚みは、１３ｎｍであった。また、負極合材層をプレス成形した後、負極合材層塗工部と負極合材層未塗工部との境界における皺の有無を確認したところ、多数の皺が発生していた。これは、コロナ放電処理は、フレーム処理よりも低温の表面処理であるため、負極合材層未塗工部を十分に柔軟化（伸びやすく）することができなかったためと考えられる。
【００８６】
また、実施例１と同様に、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部の表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、１．３５ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は３３０Ｎであった。この結果より、比較例５は、実施例１と比較して、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部）との溶接強度が低いといえる。これらの結果を、表２に示す。
【００８７】
【表２】
0005900157.tif 000003
【００８８】
（比較例６）
比較例６では、比較例５と比較して、コロナ放電処理を行った部位が異なり、その他については同様としている。具体的には、本比較例６では、負極合材層を塗工する前に、負極基材の表面全体に対し、コロナ放電処理を行っている。
【００８９】
この比較例６では、コロナ放電処理後の負極合材層未塗工部の表面の酸化被膜の厚みは、１５ｎｍであった。また、負極合材層をプレス成形した後、負極合材層塗工部と負極合材層未塗工部との境界における皺の有無を確認したところ、多数の皺が発生していた。
【００９０】
また、実施例１と同様に、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部の表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、１．３ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は３５０Ｎであった。この結果より、比較例６は、実施例１と比較して、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部）との溶接強度が低いといえる。これらの結果を、表２に示す。
【００９１】
（比較例７）
比較例７では、実施例１と比較して、負極合材層未塗工部に対する表面処理が異なり、その他については同様としている。具体的には、比較例７では、負極合材層未塗工部の表面に対し、フレーム処理ではなく、熱処理（アニール処理）を行っている。熱処理（アニール処理）は、公知のヒータを用いて、２００℃の温度で０．２５秒間、負極合材層未塗工部の両面を加熱している。
【００９２】
この比較例７では、熱処理後の負極合材層未塗工部の表面の酸化被膜の厚みは、８ｎｍであった。また、負極合材層をプレス成形した後、負極合材層塗工部と負極合材層未塗工部との境界における皺の有無を確認したところ、皺は発生していなかった。これは、熱処理（アニール処理）により、負極合材層未塗工部を十分に柔軟化（伸びやすく）することができたためと考えられる。
【００９３】
また、実施例１と同様に、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部の表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、１．２ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は２８０Ｎであった。この結果より、比較例７は、実施例１と比較して、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部）との溶接強度が低いといえる。なお、本比較例７の引張応力の最大値は、負極合材層未塗工部の表面処理を行わない比較例１とあまり変わらない値である。これらの結果を、表２に示す。
【００９４】
（比較例８）
比較例８では、比較例７と比較して、熱処理を行った部位が異なり、その他については同様としている。具体的には、本比較例８では、負極合材層を塗工する前に、負極基材の表面全体に対し、熱処理を行っている。
【００９５】
この比較例８では、熱処理後の負極合材層未塗工部の表面の酸化被膜の厚みは、１０ｎｍであった。また、負極合材層をプレス成形した後、負極合材層塗工部と負極合材層未塗工部との境界における皺の有無を確認したところ、多数の皺が発生していた。その理由は、比較例３と同様であると考えられる。
【００９６】
また、実施例１と同様に、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部の表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、１．２２ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は２９０Ｎであった。この結果より、比較例８は、実施例１と比較して、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部）との溶接強度が低いといえる。これらの結果を、表２に示す。
【００９７】
（比較例９）
比較例９では、実施例１と比較して、負極合材層未塗工部に対する表面処理が異なり、その他については同様としている。具体的には、比較例９では、負極合材層未塗工部の表面に対し、フレーム処理ではなく、洗浄処理を行っている。具体的には、負極合材層未塗工部の表面をエタノール洗浄している。
【００９８】
この比較例９では、洗浄処理後の負極合材層未塗工部の表面の酸化被膜の厚みは、２ｎｍであった。また、負極合材層をプレス成形した後、負極合材層塗工部と負極合材層未塗工部との境界における皺の有無を確認したところ、多数の皺が発生していた。これは、洗浄処理では、負極合材層未塗工部を柔軟化（伸びやすく）することができないためと考えられる。
【００９９】
また、実施例１と同様に、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部の表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、０．４ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は２６０Ｎであった。この結果より、比較例９は、実施例１と比較して、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部）との溶接強度が低いといえる。これらの結果を、表２に示す。
【０１００】
（比較例１０）
比較例１０では、比較例９と比較して、洗浄処理を行った部位が異なり、その他については同様としている。具体的には、本比較例１０では、負極合材層を塗工する前に、負極基材の表面全体に対し、洗浄処理を行っている。
【０１０１】
この比較例１０では、洗浄処理後の負極合材層未塗工部の表面の酸化被膜の厚みは、５ｎｍであった。また、負極合材層をプレス成形した後、負極合材層塗工部と負極合材層未塗工部との境界における皺の有無を確認したところ、多数の皺が発生していた。
【０１０２】
また、実施例１と同様に、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部の表面）との間の接触抵抗値を測定したところ、０．４２ｍΩであった。
また、実施例１と同様に、引張強度試験を行ったところ、引張応力の最大値は２５５Ｎであった。この結果より、比較例８は、実施例１と比較して、負極集電端子と負極捲回未塗工部（負極合材層未塗工部）との溶接強度が低いといえる。これらの結果を、表２に示す。
【０１０３】
（結論）
以上の結果より、プレス工程（合材層のプレス成形）に先立って、合材層未塗工部にフレーム処理を行うことで、合材層塗工部と合材層未塗工部との境界に皺が発生するのを防止できるといえる。さらには、合材層未塗工部と集電端子とを、抵抗溶接により、強固に溶接することができるといえる。
【０１０４】
以上において、本発明を実施形態（実施例１，２）に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【０１０５】
例えば、実施形態（実施例１，２）では、負極基材１５８の負極合材層未塗工部１５８ｂの表面をフレーム処理した。しかしながら、必要に応じて、正極基材１５１の正極合材層未塗工部１５１ｂの表面をフレーム処理するようにしても良い。すなわち、本発明は、負極板（負極基材）に限らず、正極板（正極基材）にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１００  電池
１３２  負極集電端子（集電端子）
１５８  負極基材（電極基材）
１５８ｂ  負極合材層未塗工部（合材層未塗工部）
１５８ｃ  負極合材層塗工部（合材層塗工部）
１５９  負極合材層（電極合材層）
１１０  電池ケース
１１２  蓋部
１５０  電極体
１５５  正極板
１５６  負極板（電極板）
１５７  セパレータ
１５６ｂ  負極捲回未塗工部（捲回未塗工部）
【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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