(57)【要約】  集電体の少なくとも片面に電極合剤層（３５）が間欠的に形成された長尺の電極基材（３０）を切断して、電極合剤層が形成された略矩形状の電極部（２０）と、電極合剤層が形成されていない領域を含むタブ部（２７）とを備えたシート状電極（１）を製造する。この製造方法は、シート状電極のタブ部及びタブ部が突出した第１辺（２１）を電極基材の幅よりも長い切断可能幅Ｗ４１を有する第１切断刃（４１）を用いて形成する工程と、シート状電極の第１辺に対向する第２辺（２２）を電極基材の幅よりも長い切断可能幅Ｗ４２を有する第２切断刃（４２）を用いて形成する工程とを備える。これにより、同一の切断刃を用いて、サイズが異なるシート状電極を効率よく低コストで製造することができる。
2013054593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活物質を含む電極合剤層が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間欠的に形成された長尺の電極基材を切断して、前記電極合剤層が形成された略矩形状の電極部と、前記電極部の一辺から突出し且つ前記電極合剤層が形成されていない領域を含むタブ部とを備えたシート状電極を製造する方法であって、
前記シート状電極の前記タブ部及び前記タブ部が突出した第１辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第１切断刃を用いて形成する工程と、
前記シート状電極の前記第１辺に対向する第２辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第２切断刃を用いて形成する工程と
を備えることを特徴とするシート状電極の製造方法。
【請求項２】
前記第１切断刃の、前記電極基材の長手方向及び幅方向の位置を調整する工程を更に備える請求項１に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項３】
前記第２切断刃の、前記電極基材の長手方向の位置を調整する工程を更に備える請求項１又は２に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項４】
前記電極基材の幅は、前記シート状電極の幅と同じである請求項１〜３のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項５】
前記シート状電極の四隅の少なくとも一つを、前記第１切断刃及び前記第２切断刃とは別の円弧状のコーナー切断刃を用いて円弧状に形成する工程を更に備える請求項１〜４のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項６】
前記シート状電極の四隅の少なくとも一つに形成する円弧の中心角が９０°未満である請求項５に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項７】
前記コーナー切断刃の弧長が、このコーナー切断刃によって前記シート状電極の隅に形成された円弧の弧長より長い請求項５又は６に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項８】
前記シート状電極が負極用のシート状電極である請求項５〜７のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項９】
前記コーナー切断刃の、前記第１辺方向及びこれと直交する方向の位置を調整する工程を更に備える請求項５〜８のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項１０】
前記シート状電極の前記第１辺及び前記第２辺を除く一対の側辺の少なくとも一方を、前記第１切断刃及び前記第２切断刃とは別の第３切断刃を用いて形成する工程を更に備える請求項１〜９のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項１１】
前記第３切断刃の切断可能幅が、前記一対の側辺の前記少なくとも一方の長さより長い請求項１０に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項１２】
前記第３切断刃の、前記第１辺方向の位置を調整する工程を更に備える請求項１０又は１１に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項１３】
前記一対の側辺のうちの一方を前記第３切断刃を用いて形成し、他方を前記第１切断刃、前記第２切断刃、及び前記第３切断刃とは別の第４切断刃を用いて切断する請求項１０〜１２のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載のシート状電極の製造方法を用いて製造されたシート状電極。
【請求項１５】
請求項１４に記載された前記シート状電極を備えたリチウムイオン二次電池。
【請求項１６】
ラミネート形である請求項１５に記載のリチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状電極の製造方法に関する。また、本発明は、当該製造方法を用いて製造されたシート状電極、及び当該シート状電極を備えたリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質電池は、エネルギー密度が高いという特徴から、携帯電話やノート型パーソナルコンピューター等の携帯機器の電源として広く用いられている。携帯機器の高性能化に伴ってリチウムイオン二次電池の更なる高容量化が進められている。エネルギー密度を更に向上させるため、アルミニウム箔等の金属箔を芯材とし、その内側面に接着層として熱融着性樹脂フィルムを積層した、可撓性を有するラミネートシートで外装したラミネート形リチウムイオン二次電池が多く使用されている。【０００３】
ラミネート形リチウムイオン二次電池に内蔵される電極積層体としては、例えば袋状のセパレータ内に収納したシート状の正極電極と、シート状の負極電極とを交互に重ねたものや（特許文献１参照）、セパレータをジグザクに折り曲げ、シート状の正極電極およびシート状の負極電極をセパレータを介して交互に積層したもの（特許文献２参照）等が知られている。【０００４】
これらの電極積層体に使用される正極及び負極のシート状電極は、一般に、集電体としての金属箔に活物質を含む電極合剤層が塗布された矩形状の電極部と、この矩形状の電極部の一辺から突出し且つ電極合剤層が塗布されていないタブ部とを備えている。このようなシート状電極は、帯状の集電体に電極合剤層を間欠的に塗布した電極基材を、所望するシート状電極の形状に一致する切断刃形状を有する金型で一度に打ち抜くことで製造される（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３０２６１６号公報
【特許文献２】国際公開第０６／１２０９５９号パンフレット
【特許文献３】特開２００２−２３１２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、ラミネート形リチウムイオン二次電池は、これを内蔵する機器の形状に応じたサイズ変更の自由度に優れるという利点を有している。ところが、当該リチウムイオン二次電池に内蔵されるシート状電極のサイズを変更するためには、シート状電極を打ち抜くための金型をシート状電極のサイズごとにあらかじめ準備しておき、生産しようとするシート状電極のサイズ変更のたびに金型を交換する必要がある。これは、多種類の金型を作成し保管しておくことによるコスト上昇や、金型交換による作業効率及び生産性の低下を招く。この問題は、シート状電極のサイズの種類数が増えれば増えるほど深刻である。従って、シート状電極の多品種生産は現実には困難である。【０００７】
本発明は、上記の従来の問題を解決するものであり、同一の切断刃を用いて、サイズが異なるシート状電極を効率よく低コストで製造することができる、ユニバーサルなシート状電極の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、安価なシート状電極及びリチウムイオン二次電池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】
本発明のシート状電極の製造方法では、活物質を含む電極合剤層が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間欠的に形成された長尺の電極基材を切断して、前記電極合剤層が形成された略矩形状の電極部と、前記電極部の一辺から突出し且つ前記電極合剤層が形成されていない領域を含むタブ部とを備えたシート状電極を製造する。前記製造方法は、前記シート状電極の前記タブ部及び前記タブ部が突出した第１辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第１切断刃を用いて形成する工程と、前記シート状電極の前記第１辺に対向する第２辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第２切断刃を用いて形成する工程とを備える。【０００９】
本発明のシート状電極は、上記のシート状電極の製造方法を用いて製造される。【００１０】
本発明のリチウムイオン二次電池は、前記シート状電極を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第１切断刃及び第２切断刃を用いて電極基材を切断する。従って、第１切断刃及び第２切断刃の電極基材に対する幅方向及び長手方向の位置を適宜変更することにより、同じ第１切断刃及び第２切断刃を用いてサイズが異なるシート状電極を製造することができる。その結果、サイズが異なる多種類のシート状電極を効率よく低コストで製造することができる。【００１２】
更に、本発明によれば、安価なシート状電極及びリチウムイオン二次電池を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態１にかかるシート状電極の平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１にかかるシート状電極を製造するための電極基材の平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態１にかかるシート状電極の製造方法において、電極基材に対する第１切断刃及び第２切断刃による切断位置を示した平面図である。
【図４】図４Ａは、本発明の実施形態１にかかるシート状電極の製造方法において、電極基材を第１切断刃及び第２切断刃により切断して得られた電極基材片の平面図である。図４Ｂは、本発明の実施形態１にかかるシート状電極の製造方法によって形成されるシート状電極の第１隅部の拡大平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態２にかかるシート状電極の平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態２にかかるシート状電極の製造方法において、電極基材を第１切断刃及び第２切断刃により切断して得られた第１電極基材片の平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態２にかかるシート状電極の製造方法において、電極基材を第１〜第４切断刃により切断して得られた第２電極基材片の平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態３にかかるリチウムイオン二次電池の概略構成を示した透視平面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態３にかかるリチウムイオン二次電池を構成する電極積層体の構成を示した斜視図である。
【図１０】図１０Ａは、本発明の実施例１，２において使用した負極用の電極基材のパンケーキを示した斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示した負極用の電極基材の一部の平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例１，２において、負極用の電極基材を負極用の第１切断刃で一定ピッチで切断して得た負極用の第１電極基材片の平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例１，２において、負極用の第１電極基材片を第２切断刃で切断して得た負極用の第２電極基材片の平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例１，２において得た負極用のシート状電極の平面図である。
【図１４】図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃは、図１３の部分１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの部分拡大平面図である。
【図１５】図１５Ａは、本発明の実施例１，２において使用した正極用の電極基材のパンケーキを示した斜視図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示した正極用の電極基材の一部の平面図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施例１，２において、正極用の電極基材を正極用の第１切断刃で一定ピッチで切断して得た正極用の第１電極基材片の平面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施例１，２において、正極用の第１電極基材片を第２切断刃で切断して得た正極用の第２電極基材片の平面図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施例１，２において得た正極用のシート状電極の平面図である。
【図１９】図１９Ａ、図１９Ｂ、図１９Ｃは、図１８の部分１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃの部分拡大平面図である。
【図２０】図２０Ａは、本発明の実施例１，２において使用した負極用の第１切断刃の切断刃形状を示した平面図である。図２０Ｂは、本発明の実施例１，２において使用した負極用及び正極用のの第２切断刃の切断刃形状を示した平面図である。図２０Ｃは、本発明の実施例１，２において使用した正極用の第１切断刃の切断刃形状を示した平面図である。
【図２１】図２１Ａ〜図２１Ｄは、本発明の実施例１，２において使用したコーナー切断刃の切断刃形状を示した平面図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施例１，２において得た電極積層体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のシート状電極の製造方法では、活物質を含む電極合剤層が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間欠的に形成された長尺の電極基材を切断して、前記電極合剤層が形成された略矩形状の電極部と、前記電極部の一辺から突出し且つ前記電極合剤層が形成されていない領域を含むタブ部とを備えたシート状電極を製造する。前記製造方法は、前記シート状電極の前記タブ部及び前記タブ部が突出した第１辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第１切断刃を用いて形成する工程と、前記シート状電極の前記第１辺に対向する第２辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第２切断刃を用いて形成する工程とを備える。
【００１５】
上記の本発明の製造方法が、前記第１切断刃の、前記電極基材の長手方向及び幅方向の位置を調整する工程を更に備えることが好ましい。これにより、タブ部の幅やシート状電極の長さが異なるシート状電極を同一の第１切断刃を用いて製造することができる。
【００１６】
上記の本発明の製造方法が、前記第２切断刃の、前記電極基材の長手方向の位置を調整する工程を更に備えていてもよい。これにより、長さが異なるシート状電極を同一の第２切断刃を用いて製造することができる。
【００１７】
前記電極基材の幅は、前記シート状電極の幅と同じであることが好ましい。これにより、所望するシート状電極の幅に一致するように電極基材の側辺を切断する工程が不要になるので、シート状電極の製造工程を簡単化することができる。
【００１８】
上記の本発明の製造方法が、前記シート状電極の四隅の少なくとも一つを、前記第１切断刃及び前記第２切断刃とは別の円弧状のコーナー切断刃を用いて円弧状に形成する工程を更に備えることが好ましい。これにより、シート状電極の四隅の少なくとも一つを円弧状に形成することができる。更に、シート状電極のサイズが異なっても、四隅のそれぞれを同じコーナー切断刃を用いて円弧状にそれぞれ形成することができる。
【００１９】
前記シート状電極の四隅の少なくとも一つに形成する円弧の中心角が９０°未満であることが好ましい。これにより、コーナー切断刃の位置決め精度を緩和することができる。
【００２０】
前記コーナー切断刃の弧長が、このコーナー切断刃によって前記シート状電極の隅に形成された円弧の弧長より長いことが好ましい。これにより、コーナー切断刃の位置決め精度を緩和することができる。
【００２１】
前記シート状電極が負極用のシート状電極であることが好ましい。一般に、負極用のシート状電極は正極用のシート状電極より大きい。従って、負極用のシート状電極の四隅の少なくとも一つを円弧状に形成することにより、負極用シート状電極と正極用シート状電極とをセパレータを介して積層した電極積層体の取り扱い性が顕著に向上する。
【００２２】
上記の本発明の製造方法が、前記コーナー切断刃の、前記第１辺方向及びこれと直交する方向の位置を調整する工程を更に備えることが好ましい。これにより、四隅の位置が異なる（即ち、サイズが異なる）シート状電極の四隅のそれぞれを同一のコーナー切断刃を用いて円弧状に形成することができる。
【００２３】
上記の本発明の製造方法が、前記シート状電極の前記第１辺及び前記第２辺を除く一対の側辺の少なくとも一方を、前記第１切断刃及び前記第２切断刃とは別の第３切断刃を用いて形成する工程を更に備えることが好ましい。これにより、同一の電極基材から、幅が異なるシート状電極を容易に製造することができる。
【００２４】
前記第３切断刃の切断可能幅が、前記一対の側辺の前記少なくとも一方の長さより長いことが好ましい。これにより、長さが異なるシート状電極を、同一の第３切断刃を用いて製造することができる。
【００２５】
上記の本発明の製造方法が、前記第３切断刃の、前記第１辺方向の位置を調整する工程を更に備えることが好ましい。これにより、幅が異なるシート状電極を同一の第３切断刃を用いて製造することができる。
【００２６】
前記一対の側辺のうちの一方を前記第３切断刃を用いて形成し、他方を前記第１切断刃、前記第２切断刃、及び前記第３切断刃とは別の第４切断刃を用いて切断することが好ましい。これにより、同一の電極基材から製造可能なシート状電極のサイズの種類数が更に増大する。
【００２７】
以下に、本発明を好適な実施形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、以下の各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００２８】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかるシート状電極１の平面図である。このシート状電極１は、金属箔等からなる集電体の片面又は両面に活物質を含む電極合剤層が形成された略矩形状の電極部２０と、電極部２０の一辺から突出したタブ部２７とを備える。タブ部２７の全部又はその先端側（電極部２０とは反対側）の少なくとも一部には電極合剤層は形成されておらず、集電体が露出している。図１において、電極合剤層が形成された領域には多数のドットを付している。
【００２９】
シート状電極１は、正極及び負極のいずれにも使用することができる。但し、シート状電極１の極性に応じて、タブ部２７の位置、シート状電極１の寸法、集電体や電極合剤層の材料などが適宜変更される。
【００３０】
以下の説明の便宜のため、略矩形状の電極部２０を取り囲む４辺のうち、タブ部２７が形成された辺を第１辺２１、第１辺２１と対向する辺を第２辺２２、第１辺２１及び第２辺２２以外の互いに対向する２辺を第１側辺２３及び第２側辺２４と呼ぶことにする。本例では、タブ部２７は第２側辺２４に沿って形成されている。第１辺２１と第２辺２２とは互いに平行であり、第１側辺２３と第２側辺２４とは互いに平行である。第１辺２１及び第２辺２２と第１側辺２３及び第２側辺２４とは直交する。また、第１側辺２３の両端のうち第１辺２１側の端にあるコーナーを第１隅部２５ａ、第２辺２２側の端にあるコーナーを第２隅部２５ｂ、第２側辺２４の両端のうち第２辺２２側の端にあるコーナーを第３隅部２５ｃ、第１辺２１側の端にあるコーナーを第４隅部２５ｄと呼ぶ。図１の例では、第４隅部２５ｄは、タブ部２７上に位置している。第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄの端縁は円弧状に形成されている。
【００３１】
図１では、タブ部２７は、第１辺２１の第２側辺２４側の端に第２側辺２４に沿って形成されているが、第１側辺２３の側の端に第１側辺２３に沿って形成されていてもよく、あるいは、第１側辺２３及び第２側辺２４のいずれからも離れた第１辺２１上の位置に形成されていてもよい。また、図１では、タブ部２７は略形状の電極部２０の短辺上に形成されているが、長辺上に形成されていてもよい。
【００３２】
第１側辺２３と第２側辺２４とが対向する方向（図１の左右方向）を「幅方向」と呼び、第１辺２１と第２辺２２とが対向する方向（図１の上下方向）を「長手方向」と呼ぶ。なお、シート状電極１の「長手方向」は「幅方向」に対する便宜的な名称であって、シート状電極１の「長手方向」がシート状電極１の「長軸方向」を意味するものではない。
【００３３】
次に、図１に示されたシート状電極１の製造方法を説明する。
【００３４】
最初に、図２に示すような長尺の電極基材３０を作成する。この電極基材３０は、図２の紙面の上下方向に延びた帯状の集電体を含む。図２において、ドットを付した領域は、基材としての集電体の片面又は両面に、活物質を含む電極合剤層を形成した電極領域３５である。ドットを付していない領域は、電極合剤層が形成されておらず、集電体が露出した非電極領域３７である。電極領域３５と非電極領域３７とが、集電体の長手方向（図２の紙面の上下方向）に、一定ピッチで交互に規則的に配置されている。集電体の両面に電極領域３５を形成する場合には、電極領域３５及び非電極領域３７の位置は両面で一致している。電極基材３０の幅（図２の紙面において電極基材３０の左右方向の寸法）Ｗ３０は、製造しようとするシート状電極１の幅Ｗ１（図１参照）と同じである。電極基材３０の作成方法は、特に制限はない。例えば、走行する帯状の集電体の表面に、印刷ロールを用いて電極合剤層の材料を転写形成することができる。
【００３５】
次に、図３に示すように、破線４１，４２に沿って電極基材３０を幅方向に横切るように切断する。
【００３６】
破線４１は、第１切断刃（より正確には、第１切断刃の切断刃形状）を示している。この第１切断刃４１は、図１に示したシート状電極１のタブ部２７とこのタブ部２７が突出した第１辺２１の輪郭線と同じ階段形状を有している。図３から容易に理解できるように、電極基材３０の幅方向における第１切断刃４１の寸法（即ち、第１切断刃４１の切断可能幅）Ｗ４１は、電極基材３０の幅Ｗ３０よりも十分に大きい。
【００３７】
破線４２は、上記の第１切断刃とは別個独立の第２切断刃（より正確には、第２切断刃の切断刃形状）を示している。この第２切断刃４２は、電極基材３０の幅方向と平行な直線形状を有している。図３から容易に理解できるように、電極基材３０の幅方向における第２切断刃４２の寸法（即ち、第２切断刃４２の切断可能幅）Ｗ４２は、電極基材３０の幅Ｗ３０よりも十分に大きい。
【００３８】
例えば、ロール上に巻回された長尺の電極基材３０を間欠的に巻き出しながら、最初に、第１切断刃４１を用いて電極基材３０を切断する。次いで、第２切断刃４２を用いて電極基材３０を切断する。これとは逆に、第２切断刃４２を用いて切断した後、第１切断刃４１を用いて切断してもよい。あるいは、第１切断刃４１と第２切断刃４２とを同時に用いて切断してもよい。
【００３９】
第１切断刃４１及び第２切断刃４２は、例えば打ち抜き装置の昇降する部材（以下、「昇降部材」という）に取り付けることができる。第１切断刃４１及び第２切断刃４２を、同じ昇降部材に取り付けてもよいし、異なる２つの昇降部材にそれぞれ取り付けてもよい。第１切断刃４１及び第２切断刃４２の昇降部材に対する取り付け位置を変えることで、第１切断刃４１及び第２切断刃４２による切断位置を変更することができる。
【００４０】
電極基材３０に対する第１切断刃４１の幅方向（図３の紙面左右方向）及び長手方向（図３の紙面上下方向）の位置は、形成しようとするシート状電極１のサイズに応じて設定される。例えば、第１切断刃４１の幅方向の位置は、形成しようとするタブ部２７の幅Ｗ２７（図１参照）等を考慮して設定することができる。また、第１切断刃４１の長手方向の切断位置は、電極領域３５と非電極領域３７との境界位置と、形成しようとするタブ部２７との関係等を考慮して設定することができる。
【００４１】
電極基材３０に対する第２切断刃４２の長手方向（図３の紙面上下方向）の位置は、形成しようとするシート状電極１のサイズに応じて設定される。具体的には、第１切断刃４１の切断位置と第２切断刃４２の切断位置とが形成しようとするシート状電極１の長手方向の寸法に一致するように、第２切断刃４２の長手方向の切断位置を設定することができる。
【００４２】
図４Ａは、長尺の電極基材３０を図３に示した第１切断刃４１及び第２切断刃４２により切断して得られた電極基材片３１の平面図である。この電極基材片３１の四隅を、図４Ａに示すように、破線４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄに沿って切り落とす。破線４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄは、順に、第１〜第４コーナー切断刃（より正確には、第１〜第４コーナー切断刃の切断刃形状）を示している。第１コーナー切断刃４６ａ，第２コーナー切断刃４６ｂ，第３コーナー切断刃４６ｃ，第４コーナー切断刃４６ｄは、互いに別個独立している。
【００４３】
第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄは、図１に示した第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄに形成された円弧とそれぞれ同じ曲率を有する円弧形状を有している。図４Ａから容易に理解できるように、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの円弧の弧長（即ち、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの切断可能長さ）は、図１に示した第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄに形成される円弧の弧長よりも十分に長い。第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの円弧の中心角は、９０°以下の範囲内で、可能な限り大きい方が好ましい。
【００４４】
第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを用いた切断の順序は任意である。これら４つの切断刃４６ａ〜４６ｄを、１つずつ順に用いて切断してもよいし、２以上を（もちろん４つ全てを）同時に用いて切断してもよい。
【００４５】
第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄは、例えば打ち抜き装置の昇降部材に取り付けることができる。第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを、同じ昇降部材に取り付けてもよいし、異なる２つ以上の昇降部材に別々に取り付けてもよい。第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの昇降部材に対する取り付け位置を変えることで、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断位置を変更することができる。具体的には、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの幅方向（図３の紙面左右方向）及び長手方向（図３の紙面上下方向）の各位置は、形成しようとするシート状電極１のサイズ（即ち、第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄの位置）に応じて設定することができる。
【００４６】
かくして、図１に示したシート状電極１が得られる。
【００４７】
以上のように、本実施形態１のシート状電極１の製造方法では、長尺の電極基材３０の幅Ｗ３０よりも長い切断可能幅を有する第１切断刃４１及び第２切断刃４２を用いて電極基材３０を幅方向に横切るように切断して、タブ部２７及び第１辺２１と、第２辺２２とを形成する。従って、電極基材３０の幅Ｗ３０、即ち、最終的に得ようとするシート状電極１の幅Ｗ１が変化する場合であっても、幅Ｗ３０（または幅Ｗ１）が第１切断刃４１の切断可能幅Ｗ４１及び第２切断刃４２の切断可能幅Ｗ４２より大きくなければ、第１切断刃４１及び第２切断刃４２を交換する必要はなく、同じ第１切断刃４１及び第２切断刃４２を用いて切断することができる。
【００４８】
シート状電極１のタブ部２７の幅Ｗ２７（図１参照）を変更する場合には、電極基材３０に対する第１切断刃４１の幅方向の相対的位置を変更すればよい。また、シート状電極１の電極部２０の長さＬ２０（図１参照）を変更する場合には、電極基材３０に対する第１切断刃４１及び／又は第２切断刃４２の長手方向の相対的位置を変更すればよい。
【００４９】
第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄの端縁は、第１切断刃４１及び第２切断刃４２とは別個独立した第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを用いて円弧状に形成する。従って、製造しようとするシート状電極１のサイズ変更にともない電極基材３０に対する第１切断刃４１及び／又は第２切断刃４２の相対的位置を変更した場合であっても、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを交換する必要はなく、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの電極基材片３１に対する相対的位置をそれぞれ変更すればよい。
【００５０】
図４Ｂは、本実施形態１の製造方法によって得られたシート状電極１の第１隅部２５ａの拡大平面図である。第１隅部２５ａには、第１コーナー切断刃４６ａの一部のみを使用して円弧２６が形成されている。従って、円弧２６の両端２６ａ，２６ｂと円弧２６の中心２６ｃとで定義される円弧２６の中心角θは、一般に９０°未満になる。また、円弧２６の両端２６ａ，２６ｂでの円弧２６の接線２７ａ，２７ｂは、一般に第１辺２１及び第１側辺２３と一致しない。第１コーナー切断刃４６ａを使用して第１隅部２５ａにこのような円弧２６を形成することにより、第１コーナー切断刃４６ａの電極基材片３１に対する相対的位置決め精度を緩和することができる。図４Ｂでは、第１隅部２５ａについて説明したが、第２〜第４隅部２５ｂ〜２５ｄについても同様である。
【００５１】
従って、本実施形態１によれば、サイズが異なるシート状電極１を、第１切断刃４１、第２切断刃４２、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを交換することなく、それらによる切断位置を変更するだけで製造することができる。よって、サイズが異なる多種類のシート状電極１を効率よく低コストで製造することができる。
【００５２】
上述した製造方法では、第１及び第２切断刃４１，４２による切断の後に、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断を行ったが、これらの切断の順序はこれに限定されない。例えば、第１切断刃４１の切断の後に第１及び第４コーナー切断刃４６ａ，４６ｄによる切断を行い、第２切断刃４２の切断の後に第２及び第３コーナー切断刃４６ｂ，４６ｃによる切断を行ってもよい。あるいは、第１切断刃４１及び第２切断刃４２による切断の前に、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断を行ってもよい。
【００５３】
また、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断のうちの一部又は全部を省略することができる。第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄを円弧状に形成する理由の１つは、リチウムイオン二次電池の製造過程において、シート状電極１の隅部が他の部材に引っかかることにより、歩留まりや生産性が低下するのを防ぐことにある。一般に、正極用のシート状電極は、負極用のシート状電極より小さい。従って、シート状電極の隅部が他の部材に引っかかる可能性は、正極用シート状電極より負極用シート電極の方が高い。よって、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断を、正極用シート状電極では省略し、負極用シート状電極についてのみ行うことも可能である。これにより、正極用シート状電極の製造工数を少なくすることができる。あるいは、後述する実施例１，２のように、タブ部２７上の第４隅部２５ｄを円弧状に形成するのを省略することもできる。
【００５４】
第１切断刃４１、第２切断刃４２、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの構成は任意である。例えば、２つの刃で被切断物（電極基材３０、電極基材片３１）を挟んで被切断物内にせん断変形を生じさせて切断するせん断刃（例えば打ち抜き刃やハサミのようなもの）であってもよいし、被切断物に対して一方の側に配置された刃を被切断物に押し付けて切断するトムソン刃やこれに類似したものであってもよいし、これら以外の任意の切断刃であってもよい。
【００５５】
被切断物（電極基材３０、電極基材片３１）と切断刃との相対的位置決めは、被切断物及び切断刃のいずれか一方のみを移動させてもよいし、両方を移動させてもよい。
【００５６】
（実施形態２）
実施形態１では、幅Ｗ３０（図２参照）を有する電極基材３０を用いて、これと同一幅のシート状電極１を製造した。これに対して、本実施形態２では、電極基材３０より狭幅のシート状電極２を製造する。
【００５７】
以下の説明において、実施形態１に示した要素と同一の要素には同一の符号を付して，それらの説明を省略する。以下、実施形態１と異なる点を中心に、本実施形態２を説明する。
【００５８】
図５は、本発明の実施形態２にかかるシート状電極２の平面図である。このシート状電極２は、実施形態１のシート状電極１の幅Ｗ１よりも狭い幅Ｗ２を有する点で実施形態１のシート状電極１と異なる。これを除いて、本実施形態２のシート状電極２は実施形態１のシート状電極１と同じである。
【００５９】
図５に示されたシート状電極５の製造方法を説明する。
【００６０】
最初に、実施形態１と同様に、図２に示す長尺の電極基材３０を作成する。電極基材３０の幅Ｗ３０は、製造しようとするシート状電極２の幅Ｗ２（図５参照）より大きい。
【００６１】
次に、実施形態１と同様に、第１切断刃４１及び第２切断刃４２を用いて電極基材３０を幅方向に横切るように切断して（図３参照）、図６に示す第１電極基材片３１ａを得る。
【００６２】
この第１電極基材片３１ａの両側辺を、図６に示すように、破線４３，４４に沿って切り落とす。
【００６３】
破線４３は第３切断刃（より正確には、第３切断刃の切断刃形状）を示しており、破線４４は第４切断刃（より正確には、第４切断刃の切断刃形状）を示している。第３切断刃４３と第４切断刃４４とは互いに別個独立している。第３切断刃４３及び第４切断刃４４は、第１電極基材片３１ａの長手方向（即ち、図６の紙面の上下方向。これは、図３に示した電極基材３０の長手方向と一致する）と平行な直線形状を有している。図６から容易に理解できるように、第１電極基材片３１ａの長手方向における第３切断刃４３の寸法（切断可能幅）Ｗ４３及び同方向における第４切断刃４４の寸法（切断可能幅）Ｗ４４は、製造しようとするシート状電極２の第１側辺２３の長さＬ２３及び第２側辺２４の長さＬ２４（図５参照）より十分に長い。
【００６４】
第３切断刃４３及び第４切断刃４４は、例えば打ち抜き装置の昇降部材に取り付けることができる。第３切断刃４３及び第４切断刃４４を、同じ昇降部材に取り付けてもよいし、異なる２つの昇降部材にそれぞれ取り付けてもよい。第３切断刃４３及び第４切断刃４４の昇降部材に対する取り付け位置を変えることで、第３切断刃４３及び第４切断刃４４による切断位置を変更することができる。
【００６５】
第１電極基材片３１ａに対する第３切断刃４３及び第４切断刃４４の幅方向（図６の紙面左右方向）の位置は、形成しようとするシート状電極１のサイズに応じて設定される。例えば、第４切断刃４４の幅方向の切断位置は、所望する幅Ｗ２７（図５参照）のタブ部２７が得られるように設定することができる。また、第３切断刃４３及び第４切断刃４４の幅方向の切断位置は、第３切断刃４３の切断位置と第４切断刃４４の切断位置との間隔が、形成しようとするシート状電極２の幅Ｗ２に一致するように設定することができる。
【００６６】
第３切断刃４３による切断と第４切断刃４４による切断との順序は任意である。第３切断刃４３による切断と第４切断刃４４による切断とを同時に行うこともできる。
【００６７】
図７は、第１電極基材片３１ａを図６に示した第３切断刃４３及び第４切断刃４４により切断して得られた第２電極基材片３１ｂの平面図である。この第２電極基材片３１ｂの四隅を、実施形態１の図４Ａで説明したのと同様に、図７に破線で示した第１コーナー切断刃４６ａ，第２コーナー切断刃４６ｂ，第３コーナー切断刃４６ｃ，第４コーナー切断刃４６ｄで切り落とす。
【００６８】
かくして、図５に示したシート状電極２が得られる。
【００６９】
以上のように、本実施形態２のシート状電極２の製造方法では、実施形態１のシート状電極１の製造方法に加えて、第１電極基材片３１ａの両側辺を第３切断刃４３及び第４切断刃４４で切り落として第１側辺２３及び第２側辺２４を形成する工程を有する。従って、最終的に得ようとするシート状電極２の幅Ｗ２が電極基材片３０の幅Ｗ３０よりも小さい場合であっても、第３切断刃４３及び第４切断刃４４による切断工程を追加する以外は、実施形態１で使用した第１及び第２切断刃４１，４２、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを交換する必要はなく、本実施形態２でもこれらを実施形態１と同様に使用することができる。
【００７０】
シート状電極２の幅Ｗ２を変更する場合には、第３切断刃４３及び第４切断刃４４の幅方向の切断位置を変更すればよい。また、シート状電極２のタブ部２７の幅Ｗ２７（図５、図６参照）を変更する場合には、第１切断刃４１及び／又は第４切断刃４４の幅方向の位置を変更すればよい。
【００７１】
最終的に得ようとするシート状電極２の第１側辺２３の長さＬ２３及び第２側辺２４の長さＬ２４が変化する場合であっても、第１側辺２３の長さＬ２３が第３切断刃４３の切断可能幅Ｗ４３より大きくなければ第３切断刃４３を交換する必要はなく、また、第２側辺２４の長さＬ２４が第４切断刃４４の切断可能幅Ｗ４４より大きくなければ第４切断刃４４を交換する必要はない。従って、同じ第３切断刃４３及び第４切断刃４４を用いて切断することができる。
【００７２】
上記以外は、実施形態１で説明したように、シート状電極２のサイズに応じて第１切断刃４１、第２切断刃４２、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの切断位置を変更すればよい。
【００７３】
従って、本実施形態２によれば、サイズが異なるシート状電極２を、第１〜第４切断刃４１〜４４、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを交換することなく、それらによる切断位置を変更するだけで製造することができる。よって、サイズが異なる多種類のシート状電極２を効率よく低コストで製造することができる。
【００７４】
また、実施形態１と異なり、本実施形態２では、シート状電極２を製造するために、シート状電極２の幅Ｗ２より広幅の電極基材３０を用いることができるので、シート状電極の幅に応じた電極基材３０を製造する必要がない。この点も、サイズが異なる多種類のシート状電極の効率よい低コストの製造に有利である。
【００７５】
上述した製造方法では、互い別個独立した第３切断刃４３及び第４切断刃４４を使用したが、いずれか一方の切断刃を省略してもよい。即ち、第３切断刃４３（又は第４切断刃４４）のみを用いて、これを幅方向に移動させてシート状電極２の第１及び第２側辺２３，２４の両方を形成してもよい。
【００７６】
また、上述した製造方法では、幅Ｗ２を有するシート状電極２を得るために、第３切断刃４３による切断と第４切断刃４４による切断とを行ったが、これらのうちのいずれか一方の切断を省略することができる。即ち、図２に示した長尺の電極基材３０の幅方向の両側辺のうちの一方を、シート状電極２の第１及び第２側辺２３，２４のうちの一方とすることができる。これにより、シート状電極２の製造工程を簡単化することができる。
【００７７】
上述した製造方法では、第１及び第２切断刃４１，４２による切断、第３及び第４切断刃４３，４４による切断、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断をこの順に行ったが、これらの切断の順序はこれに限定されない。例えば、第３及び第４切断刃４３，４４による切断を行った後に、第１及び第２切断刃４１，４２による切断を行ってもよい。あるいは、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断を最初に行ってもよい。更には、最初に第１及び第２切断刃４１，４２による切断を行い、その後、第３切断刃４３による切断の後に第１及び第２コーナー切断刃４６ａ，４６ｂによる切断を行い、第４切断刃４４の切断の後に第３及び第４コーナー切断刃４６ｃ，４６ｄによる切断を行ってもよい。これら以外にも、各切断刃による切断順序を任意に並び替えることができる。
【００７８】
第３及び第４切断刃４３，４４の構成は任意であり、実施形態１で説明した第１及び第２切断刃４１，４２、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄと同様に、せん断刃やトムソン刃等、公知の切断刃を用いることができる。
【００７９】
被切断物（電極基材３０、第１及び第２電極基材片３１ａ，３１ｂ）と切断刃との相対的位置決めは、被切断物及び切断刃のいずれか一方のみを移動させてもよいし、両方を移動させてもよい。
【００８０】
本実施形態２は、上記を除いて実施形態１と同じである。実施形態１の説明が、そのまま又は適宜変更して本実施形態２に適用される。
【００８１】
（実施形態３）
本実施形態３では、本発明のシート状電極を備えたラミネート形リチウムイオン二次電池について説明する。
【００８２】
図８は、本発明の実施形態３にかかるリチウムイオン二次電池６０の概略構成を示した透視平面図である。
【００８３】
図８において、６１ｐは正極電極、６１ｎは負極電極であり、これら正極電極６１ｐ及び負極電極６１ｎは、実施形態１又は実施形態２で説明した方法にしたがって製造された本発明のシート状電極である。実施形態１，２で説明したように、正極電極６１ｐ及び負極電極６１ｎは、略矩形状の電極部と、電極部の一辺から突出したタブ部とを備える。６２ｐは正極電極６１ｐのタブ部、６２ｎは負極電極６１ｎのタブ部である。６３ｐは正極リード体、６３ｎは負極リード体、６４ｐは正極端子、６４ｎは負極端子である。正極リード体６３ｐの一端は正極タブ部６２ｐに接続され、その他端は正極端子６４ｐに接続されている。負極リード体６３ｎの一端は負極タブ部６２ｎに接続され、その他端は負極端子６４ｎに接続されている。６６は正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとの間に配されたセパレータ、６８はリチウムイオン二次電池６０のラミネートシート（外装材）である。ラミネートシート６８の外周端縁に沿った領域６９は表裏のラミネートシート６８が熱融着されたヒートシール部である。
【００８４】
正極電極６１ｐは、例えば、正極活物質、導電助剤、及びバインダ等を含有する正極合剤からなる層（正極合剤層）を集電体の片面または両面に形成した構造を有する。
【００８５】
正極活物質は、リチウムイオンを吸蔵・放出できる活物質からなる。このような正極活物質は、例えば、Ｌｉ1+xＭＯ2（−０．１＜ｘ＜０．１、Ｍ：Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｍｇ等）で表される層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物、ＬｉＭｎ2Ｏ4、元素の一部を他の元素で置き換えたスピネル構造のリチウムマンガン酸化物、およびＬｉＭＰＯ4（Ｍ：Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｆｅ等）で表されるオリビン型化合物等のいずれかからなることが好ましい。
【００８６】
上記の層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物は、例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉ1-xＣｏx-yＡｌyＯ2（０．１≦ｘ≦０．３，０．０１≦ｙ≦０．２）、および少なくともＣｏ，ＮｉおよびＭｎを含む酸化物（ＬｉＭｎ1/3Ｎｉ1/3Ｃｏ1/3Ｏ2，ＬｉＭｎ5/12Ｎｉ5/12Ｃｏ1/6Ｏ2，ＬｉＮｉ3/5Ｍｎ1/5Ｃｏ1/5Ｏ2，ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.2Ｍｎ0.3）のいずれかからなることが好ましい。
【００８７】
正極電極６１ｐの集電体は、例えば、アルミニウム箔、およびアルミニウム合金箔のいずれかからなることが好ましい。集電体の厚みは、電池の大きさおよび容量によって異なるが、例えば０．０１〜０．０２ｍｍであることが好ましい。
【００８８】
正極電極６１ｐは、次の方法によって作製される。上述した正極活物質と、黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、および繊維状炭素等の導電助剤と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のバインダとを含む正極合剤を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する（バインダは、溶剤に溶解していてもよい）。この組成物を帯状の集電体上に間欠的に塗布して乾燥し、必要に応じてプレス処理により正極合剤層の厚みを調整する。このようにして得た長尺の正極基材（電極基材）を、上述した実施形態１，２の方法により所定形状に切断して正極電極６１ｐが得られる。
【００８９】
正極電極６１ｐにおける正極合剤層の厚みは、片面当たり、３０〜１００μｍであることが好ましい。また、正極合剤層における各構成成分の含有量は、正極活物質：９０〜９８質量％、導電助剤：１〜５質量％、バインダ：１〜５質量％であることが好ましい。
【００９０】
正極リード体６３ｐは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることが好ましい。正極リード体６３ｐの厚みは、２０〜３００μｍであることが好ましい。
【００９１】
正極端子６４ｐの材料は、電池６０を使用する機器との接続を容易にする等の観点から決定される。例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などを用いることができる。
【００９２】
正極端子６４ｐの厚みは、５０〜３００μｍであることが好ましい。正極端子６４ｐの厚みが５０μｍ以上であることによって、正極端子６４ｐの溶接時に正極端子６４ｐが切断されるのを防止できるとともに、正極端子６４ｐが引っ張りおよび折り曲げによって断裂するのを防止できる。また、正極端子６４ｐの厚みが３００μｍ以下であることによって、ラミネートシート６８のヒートシール部６９に、正極端子６４ｐとラミネートシート６８との間に隙間が生じるのを防止できる。
【００９３】
正極端子６４ｐとラミネートシート６８との接着強度を高めるために、正極端子６４ｐのヒートシール部６９に位置することが予定される領域に、予め、樹脂製の接着層（例えば、ラミネートシート６８が備える熱融着性樹脂層と同種の樹脂からなる接着層）を設けてもよい。
【００９４】
正極タブ部６２ｐと正極リード体６３ｐとの接続方法、及び、正極リード体６３ｐと正極端子６４ｐとの接続方法は、例えば、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメ、導電性接着剤による接着等、各種の方法を採用することができる。これらの中では、超音波溶接が好ましい。
【００９５】
負極電極６１ｎは、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出できる負極活物質を含有する層（負極合剤層）を集電体の片面または両面に形成した構造を有する。
【００９６】
負極活物質は、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、および炭素繊維等のリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素系材料の１種または２種以上の混合物からなることが好ましい。
【００９７】
あるいは、負極活物質は、Ｓｉ，Ｓｎ，Ｇｅ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｉｎ等の元素、Ｓｉ，Ｓｎ，Ｇｅ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｉｎの合金、リチウム含有窒化物、およびリチウム酸化物等のリチウム金属に近い低電圧で充放電できる化合物（ＬｉＴｉ3Ｏ12等）、リチウム金属、およびリチウム／アルミニウム合金のいずれかからなることが好ましい。
【００９８】
負極電極６１ｎの集電体としては、銅箔が好適である。集電体の厚みは、電池の大きさまたは容量によって異なるが、例えば、０．００５〜０．０２ｍｍであることが好ましい。
【００９９】
負極電極６１ｎは、次の方法によって作製される。上述した負極活物質と、バインダ（ＰＶＤＦ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）のようなゴム系バインダとカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）との混合バインダ等）と、必要に応じて黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック等の導電助剤等とを含む負極合剤を、ＮＭＰや水等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する（バインダは、溶剤に溶解していてもよい）。この組成物を帯状の集電体上に間欠的に塗布して得た長尺の負極基材（電極基材）を、上述した実施形態１，２の方法により所定形状に切断して負極電極６１ｎが得られる。必要に応じてプレス処理により負極合剤層の厚みまたは密度を調整してもよい。
【０１００】
負極電極６１ｎにおける負極合剤層の厚みは、片面当たり、３０〜１００μｍであることが好ましい。また、負極合剤層における各構成成分の含有量は、負極活物質：９０〜９８質量％、バインダ：１〜５質量％であることが好ましい。また、導電助剤を用いる場合には、負極合剤層中の導電助剤の含有量は、１〜５質量％であることが好ましい。
【０１０１】
負極リード体６３ｎは、銅からなることが好ましい。負極リード体６３ｎの厚みは、２０〜３００μｍであることが好ましい。
【０１０２】
負極端子６４ｎの材料は、電池６０を使用する機器との接続を容易にする等の観点から決定される。例えば、ニッケル、ニッケルメッキをした銅、およびニッケル−銅クラッドなどを用いることができる。
【０１０３】
負極端子６４ｎの厚みは、正極端子６４ｐと同様に、５０〜３００μｍであることが好ましい。負極端子６４ｎの厚みが５０μｍ以上であることによって、負極端子６４ｎの溶接時に負極端子６４ｎが切断されるのを防止できるとともに、負極端子６４ｎが引っ張りおよび折り曲げによって断裂するのを防止できる。また、負極端子６４ｎの厚みが３００μｍ以下であることによって、ラミネートシート６８のヒートシール部６９に、負極端子６４ｎとラミネートシート６８との間に隙間が生じるのを防止できる。
【０１０４】
負極端子６４ｎとラミネートシート６８との接着強度を高めるために、負極端子６４ｎのヒートシール部６９に位置することが予定される領域に、予め、樹脂製の接着層（例えば、ラミネートシート６８が備える熱融着性樹脂層と同種の樹脂からなる接着層）を設けてもよい。
【０１０５】
負極タブ部６２ｎと負極リード体６３ｎとの接続方法、及び、負極リード体６３ｎと負極端子６４ｎとの接続方法は、例えば、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメ、導電性接着剤による接着等、各種の方法を採用することができる。これらの中では、超音波溶接が好ましい。
【０１０６】
セパレータ６６は、正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとを分離するとともにリチウムイオンを透過させる多孔質フィルムを含む。セパレータ６６は、電池６０が異常発熱して高温（例えば１００〜１４０℃）に達したときに溶融して孔が塞がる安全機構（シャットダウン特性）を有していることが好ましい。このような観点から、多孔質フィルムは、融点が８０〜１４０℃程度の熱可塑性樹脂からなることが好ましく、具体的にはポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマーからなることが好ましい。多孔質フィルムの厚みは、特に制限はないが、１０〜５０μｍであることが好ましい。
【０１０７】
セパレータ６６は、上記の多孔質フィルム上に板状の無機微粒子層をコーティングにより形成したものであってもよい。これにより、異常発熱時のセパレータ６６の熱収縮を抑制して安全性を向上させることができる。
【０１０８】
あるいは、セパレータ６６は、上記の多孔質フィルムと耐熱性多孔質基体との積層構造を有していてもよい。耐熱性多孔質基体として、例えば耐熱温度が１５０℃以上の繊維状物を用いることができる。繊維状物は、セルロース及びその変成体、ポリオレフィン、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、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、アラミド、ポリアミドイミドおよびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも１種の材料で形成することができる。具体的には上記材料からなる不織布からなることが好ましい。
【０１０９】
多孔質基体の「耐熱性」は、軟化等による実質的な寸法変化が生じないことを意味する。具体的には、多孔質基体の室温での長さに対する収縮の割合（収縮率）が５％以下を維持することができる上限温度（耐熱温度）が、セパレータのシャットダウン温度よりも十分に高いか否かで耐熱性を評価する。シャットダウン後のラミネート形電池の安全性を高めるために、多孔質基体は、シャットダウン温度よりも２０℃以上高い耐熱温度を有することが望ましく、より具体的には、多孔質基体の耐熱温度は、１５０℃以上であることが好ましく、１８０℃以上であることがより好ましい。
【０１１０】
電解液として、例えば、高誘電率溶媒または有機溶媒にＬｉＰＦ6，ＬｉＢＦ4等の溶質を溶解した溶液（非水電解液）を用いることができる。高誘電率溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、およびγ−ブチロラクトン（ＢＬ）のいずれかを用いることができる。有機溶媒としては、直鎖状のジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）等の低粘度溶媒を用いることができる。
【０１１１】
電解液の溶媒としては、上述した高誘電率溶媒と低粘度溶媒との混合溶媒を使用することが好ましい。また、上述した溶液に、ＰＶＤＦ、ゴム系の材料、脂環エポキシ、およびオキセタン系の三次元架橋構造を有する材料等を混合して固化し、ポリマー電解液としてもよい。
【０１１２】
正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとの間にセパレータ６６を介在させて、正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとを交互に積層して電極積層体を作成する。
【０１１３】
電極積層体の作成方法は、特に制限はない。例えば、図９に示すように、セパレータ６６を一定間隔で山折りと谷折りとを交互に繰り返すことでジグザグ状に折り曲げ、セパレータ６６の一方の面側から各谷折り部分に正極電極６１ｐを挟み込み、他方の面側から各谷折り部分に負極電極６１ｎを挟み込む。このとき、正極タブ部６２ｐ及び負極タブ部６２ｎは、セパレータ６６の同じ辺から外にはみ出す。あるいは、セパレータ６６で矩形の複数の袋を形成し、セパレータ６６からなる各袋内に正極電極６１ｐを挿入したものを、負極電極６１ｎと交互に積層してもよい。
【０１１４】
かくして得られた電極積層体からはみ出した複数の正極電極６１ｐの正極タブ部６２ｐに正極リード体６３ｐを接続し、正極リード体６３ｐに正極端子６４ｐを接続する。同様に、電極積層体からはみ出した複数の負極電極６１ｎの負極タブ部６２ｎに負極リード体６３ｎを接続し、負極リード体６３ｎに負極端子６４ｎを接続する。
【０１１５】
このようにして得た電極積層体の上下に略矩形の２枚のラミネートシート６８を配置し、正極端子６４ｐ及び負極端子６４ｎが形成された辺を除く３辺に沿って２枚のラミネートシート６８を熱融着してラミネートシート６８を袋状に形成する。２枚のラミネートシートを用いるのではなく、１枚の長方形のラミネートシートを電極積層体を挟むように折り曲げて重ね合わせ、重ね合わされたラミネートシート６８を２辺に沿って熱融着してラミネートシート６８を袋状に形成してもよい。その後、ラミネートシート６８の袋内に電解液を注入する。最後に、熱融着していない辺に沿って、正極及び負極のリード体６３ｐ，６３ｎの一部及び正極及び負極の端子６４ｐ，６４ｎの一部とともにラミネートシート６８を熱融着して、リチウムイオン二次電池６０が得られる。
【０１１６】
ラミネートシート６８の構成は、特に制限はなく、例えばラミネート形リチウムイオン二次電池の外装材として使用されている公知のラミネートシートを用いることができる。例えば、アルミニウムからなる基層の片面に熱融着性樹脂層として変性ポリオレフィン層が積層された多層シートを用いることができる。
【０１１７】
上記のリチウムイオン二次電池６０は例示に過ぎず、本発明の正極用シート状電極及び負極用シート状電極を用いたリチウムイオン二次電池は上記に限定されない。例えば、公知のリチウムイオン二次電池に本発明の正極用シート状電極及び負極用シート状電極を適用することができる。
【０１１８】
上記の例では、正極端子６４ｐ及び負極端子６４ｎが、略矩形のラミネートシート６８の同じ短辺から引き出されているが、異なる辺から引き出されていてもよい。
【０１１９】
上記では、ラミネート形のリチウムイオン二次電池の例を説明したが、本発明のシート状電極は、ラミネート形以外のリチウムイオン二次電池に利用することができる。
【実施例】
【０１２０】
（実施例１，２）
寸法のみが異なる実施例１，２に係るラミネート形リチウムイオン二次電池を以下のように製造した。【０１２１】
＜負極用のシート状電極の製造＞
負極用のシート状電極を以下のようにして製造した。【０１２２】
銅箔からなる帯状の集電体の両面の対応する領域に、負極活物質を含む電極合剤を一定ピッチで間欠的に塗布して、電極領域及び非電極領域が交互に形成された長尺の負極用の電極基材３０ｎを作成した。図１０Ａは電極基材３０ｎを巻き取ったパンケーキの斜視図、図１０Ｂは負極用の電極基材３０ｎの一部の平面図である。実施例１，２に係る電極基材３０ｎの幅Ｗ３０ｎ、負極合剤層が形成された電極領域３５ｎの電極基材３０ｎの長手方向の長さＬ３５ｎ、非電極領域３７ｎの電極基材３０ｎの長手方向の長さＬ３７ｎの各値を図１０Ｂに併せて示す。実施例１と実施例２とは、電極基材３０ｎの幅Ｗ３０ｎのみが異なる。【０１２３】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示した長尺の電極基材３０ｎをパンケーキから断続的に巻き出しながら、図１０Ｂの破線４１ｎに沿って電極基材３０ｎを一定ピッチで切断した。破線４１ｎは負極用の第１切断刃を示しており、その切断刃形状を図２０Ａに示す。図２０Ａに示されているように、第１切断刃４１ｎは階段状の切断刃形状を有していた。第１切断刃４１ｎの段差Ｈｎ、及びその切断可能幅Ｗ４１ｎの各値を図２０Ａに併せて示す。実施例１，２では、同じ第１切断刃４１ｎを用いた。第１切断刃４１ｎは、打ち抜き装置の昇降部材に固定した。電極基材３０ｎに対する第１切断刃４１ｎの幅方向の相対的位置は、最終的に得ようとする実施例１，２の負極用シート状電極のタブ部２７ｎの幅Ｗ２７ｎ（後述する図１１、図１３参照）を考慮して設定した。実施例１と実施例２とで幅Ｗ２７ｎが異なるので、第１切断刃４１ｎの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。【０１２４】
図１１は、負極用の電極基材３０ｎを負極用の第１切断刃４１ｎでピッチＰｎで切断して得た負極用の第１電極基材片３１ｎ−１の平面図である。各部の寸法を図１１に併せて示す。実施例１と実施例２とは、タブ部の幅Ｗ２７ｎが異なる。【０１２５】
第１電極基材片３１ｎ−１を、図１１に示す破線４２に沿って切断した。破線４２は第２切断刃を示しており、その切断刃形状を図２０Ｂに示す。図２０Ｂに示されているように、第２切断刃４２は直線状の切断刃形状を有していた。第２切断刃４２の切断可能幅Ｗ４２の値を図２０Ｂに併せて示す。実施例１，２では、同じ第２切断刃４２を用いた。第２切断刃４２ｎは、打ち抜き装置の昇降部材に固定した。第１電極基材片３１ｎ−１に対する第２切断刃４２の長手方向の位置は、最終的に得ようとする実施例１，２の負極用シート状電極の電極部２０ｎの長さＬ２０ｎ（後述する図１３を参照）を考慮して設定した。実施例１と実施例２とで長さＬ２０ｎが異なるので、第２切断刃４２ｎの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。【０１２６】
図１２は、負極用の第１電極基材片３１ｎ−１を第２切断刃４２で切断して得た負極用の第２電極基材片３１ｎ−２の平面図である。【０１２７】
次いで、図１２に示す第２電極基材片３１ｎ−２の電極領域３５ｎ（後に電極部２０ｎとなる部分）の３つの隅部１２５ｎ−ａ，１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃを破線１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃに沿って円弧形状に切り落とした。破線１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃは、隅部１２５ｎ−ａ，１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃの切断に用いたコーナー切断刃を示しており、その切断刃形状を図２１Ａ、図２１Ｂ、図２１Ｃに示す。コーナー切断刃１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃは、いずれも半径Ｒが２０ｍｍ、中心角θｃが９０度の円弧形状を有していた。実施例１，２では、同じコーナー切断刃１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃを用いた。コーナー切断刃１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃは、打ち抜き装置の同じ昇降部材に固定した。隅部１２５ｎ−ａ，１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃの位置に応じて、コーナー切断刃１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。【０１２８】
かくして、図１３に示す負極用のシート状電極（負極電極）１ｎを得た。実施例１，２のシート状電極１ｎの各部の寸法を図１３に併せて示す。【０１２９】
図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃは、電極部２０ｎの３つの隅部１２５ｎ−ａ，１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃを含む図１３の部分１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの拡大平面図である。隅部１２５ｎ−ａ，１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃに形成された円弧１２６ｎ−ａ，１２６ｎ−ｂ，１２６ｎ−ｃの中心角θａ、及び当該円弧の両端によって定義される、円弧の幅方向寸法Ｗａ及び長手方向寸法Ｌａの値を図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃに併せて示す。これらは、実施例１と実施例２とで同じである。【０１３０】
上記の実施例１と実施例２とでは、作成したシート状電極１ｎの寸法は互いに異なる。しかしながら、実施例１のシート状電極１ｎ及び実施例２のシート状電極１ｎをそれぞれ製造する過程で使用した第１切断刃４１ｎ、第２切断刃４２、コーナー切断刃１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃは同じであった。このように、実施例１，２では、同じ切断刃を用いて、シート状電極１ｎのサイズに応じて切断刃の昇降部材に対する取り付け位置を変更するだけで、サイズが異なる実施例１，２のシート状電極１ｎを製造することができた。【０１３１】
＜正極用のシート状電極の製造＞
正極用のシート状電極を以下のようにして製造した。【０１３２】
アルミニウム箔からなる帯状の集電体の両面の対応する領域に、正極活物質を含む電極合剤を一定ピッチで間欠的に塗布して、電極領域及び非電極領域が交互に形成された長尺の正極用の電極基材３０ｐを作成した。図１５Ａは電極基材３０ｐを巻き取ったパンケーキの斜視図、図１５Ｂは正極用の電極基材３０ｐの一部の平面図である。実施例１，２に係る電極基材３０ｐの幅Ｗ３０ｐ、正極合剤層が形成された電極領域３５ｐの電極基材３０ｐの長手方向の長さＬ３５ｐ、非電極領域３７ｎの電極基材３０ｐの長手方向の長さＬ３７ｐの各値を図１５Ｂに併せて示す。実施例１と実施例２とは、電極基材３０ｐの幅Ｗ３０ｐのみが異なる。【０１３３】
図１５Ａ及び図１５Ｂに示した長尺の電極基材３０ｐをパンケーキから断続的に巻き出しながら、図１５Ｂの破線４１ｐに沿って電極基材３０ｐを一定ピッチで切断した。破線４１ｐは正極用の第１切断刃を示しており、その切断刃形状を図２０Ｃに示す。図２０Ｃに示されているように、第１切断刃４１ｐは階段状の切断刃形状を有していた。第１切断刃４１ｐの段差Ｈｐ、及びその切断可能幅Ｗ４１ｐの各値を図２０Ｃに併せて示す。実施例１，２では、同じ第１切断刃４１ｐを用いた。第１切断刃４１ｐは、打ち抜き装置の昇降部材に固定した。電極基材３０ｐに対する第１切断刃４１ｐの幅方向の相対的位置は、最終的に得ようとする実施例１，２の正極用シート状電極のタブ部２７ｐの幅Ｗ２７ｐ（後述する図１６、図１８参照）を考慮して設定した。実施例１と実施例２とで幅Ｗ２７ｐが異なるので、第１切断刃４１ｐの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。【０１３４】
図１６は、正極用の電極基材３０ｐを正極用の第１切断刃４１ｐでピッチＰｐで切断して得た正極用の第１電極基材片３１ｐ−１の平面図である。各部の寸法を図１６に併せて示す。実施例１と実施例２とは、タブ部の幅Ｗ２７ｐが異なる。【０１３５】
第１電極基材片３１ｐ−１を、図１６に示す破線４２に沿って切断した。破線４２は第２切断刃を示しており、その切断刃形状を図２０Ｂに示す。実施例１，２では、同じ第２切断刃４２を用いた。第２切断刃４２は、負極用の第１電極基材片３１ｎ−１を切断する際に用いた第２切断刃４２（図１１参照）と同じである。第２切断刃４２ｐは、打ち抜き装置の昇降部材に固定した。第１電極基材片３１ｐ−１に対する第２切断刃４２の長手方向の位置は、最終的に得ようとする実施例１，２の正極用シート状電極の電極部２０ｐの長さＬ２０ｐ（後述する図１８を参照）を考慮して設定した。実施例１と実施例２とで長さＬ２０ｐが異なるので、第２切断刃４２ｐの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。【０１３６】
図１７は、正極用の第１電極基材片３１ｐ−１を第２切断刃４２で切断して得た正極用の第２電極基材片３１ｐ−２の平面図である。【０１３７】
次いで、図１７に示す第２電極基材片３１ｐ−２の電極領域３５ｐ（後に電極部２０ｐとなる部分）の３つの隅部１２５ｐ−ｂ，１２５ｐ−ｃ，１２５ｐ−ｄを破線１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄに沿って円弧形状に切り落とした。破線１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄは、隅部１２５ｐ−ｂ，１２５ｐ−ｃ，１２５ｐ−ｄの切断に用いたコーナー切断刃を示しており、その切断刃形状を図２１Ｂ、図２１Ｃ、図２１Ｄに示す。コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄは、いずれも半径Ｒが２０ｍｍ、中心角θｃが９０度の円弧形状を有していた。実施例１，２では、同じコーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄを用いた。コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃは、負極用の第２電極基材片３１ｎ−２の隅部１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃを切断する際に用いたコーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ（図１２参照）と同じである。コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄは、打ち抜き装置の同じ昇降部材に固定した。隅部１２５ｐ−ｂ，１２５ｐ−ｃ，１２５ｐ−ｄの位置に応じて、コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。【０１３８】
かくして、図１８に示す正極用のシート状電極（正極電極）１ｐを得た。実施例１，２のシート状電極１ｐの各部の寸法を図１８に併せて示す。【０１３９】
図１９Ａ、図１９Ｂ、図１９Ｃは、電極部２０ｐの３つの隅部１２５ｐ−ｂ，１２５ｐ−ｃ，１２５ｐ−ｄを含む図１８の部分１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃの拡大平面図である。隅部１２５ｐ−ｂ，１２５ｐ−ｃ，１２５ｐ−ｄに形成された円弧１２６ｐ−ｂ，１２６ｐ−ｃ，１２６ｐ−ｄの中心角θａ、及び当該円弧の両端によって定義される、円弧の幅方向寸法Ｗａ及び長手方向寸法Ｌａの値を図１９Ａ、図１９Ｂ、図１９Ｃに併せて示す。これらは、実施例１と実施例２とで同じである。【０１４０】
上記の実施例１と実施例２とでは、作成したシート状電極１ｐの寸法は互いに異なる。しかしながら、実施例１のシート状電極１ｐ及び実施例２のシート状電極１ｐをそれぞれ製造する過程で使用した第１切断刃４１ｐ、第２切断刃４２、コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄは同じであった。このように、実施例１，２では、同じ切断刃を用いて、シート状電極１ｐのサイズに応じて切断刃の昇降部材に対する取り付け位置を変更するだけで、サイズが異なる実施例１，２のシート状電極１ｐを製造することができた。【０１４１】
＜ラミネート形リチウムイオン二次電池の製造＞
図９で説明したように、ジグザグ状に折り曲げたセパレータ６６の一方の面側の各谷折り部分に上記の負極用シート状電極１ｎを挟み込み、他方の面側の各谷折り部分に上記の正極用シート状電極１ｐを挟み込んで、図２２に示す電極積層体７０を得た。図２２において、７２は、電極積層体７０の４辺をそれぞれ固定するテープである。【０１４２】
電極積層体７０の負極タブ部２７ｎ及び正極タブ部２７ｐに、公知の方法で負極端子及び正極端子を接続した。次いで、電極積層体７０を、電解液とともに、袋状のラミネートシート内に収納し、密閉して、実施例１，２のラミネート形リチウムイオン二次電池を得た。【０１４３】
上述したように、実施例１と実施例２とで同じ切断刃を用いてサイズが異なるシート状電極を製造することができた。【０１４４】
更に、実施例１，２では、負極用のシート状電極１ｎ及び正極用のシート状電極１ｐの製造において、第２切断刃４２、コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃを共通化することができる。従って、切断刃の種類数を低減することが可能である。【０１４５】
以上に説明した実施形態及び実施例は、いずれもあくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではなく、その発明の精神と請求の範囲に記載する範囲内でいろいろと変更して実施することができ、本発明を広義に解釈すべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明の利用分野は特に制限はなく、シート状正極電極とシート状負極電極とがセパレータを介して交互に配置される二次電池の分野において特に好ましく利用することができる。特に、多様なサイズが要求される二次電池に好適である。
【符号の説明】
【０１４７】
１，２  シート状電極
２０  電極部
２１  電極部の第１辺
２２  電極部の第２辺
２３  電極部の第１側辺
２４  電極部の第２側辺
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ  シート状電極の隅部
２６  コーナー切断刃によって形成された円弧
２７  タブ部
３０  電極基材
３５  電極領域
３７  非電極領域
４１  第１切断刃
４２  第２切断刃
４３  第３切断刃
４４  第４切断刃
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ  コーナー切断刃
６０  リチウムイオン二次電池
６１ｐ  正極電極（正極用シート状電極）
６１ｎ  負極電極（負極用シート状電極）
６２ｐ  正極電極のタブ部
６２ｎ  負極電極のタブ部
６６  セパレータ
６８  外装材（ラミネートシート）
【図１】
2013054593.tif 000003
【図２】
2013054593.tif 000004
【図３】
2013054593.tif 000005
【図４】
2013054593.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2013054593.tif 000009
【図８】
2013054593.tif 000010
【図９】
2013054593.tif 000011
【図１０】
2013054593.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2013054593.tif 000016
【図１５】
2013054593.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2013054593.tif 000019
【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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【手続補正書】
【提出日】平成25年10月21日(2013.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活物質を含む電極合剤層が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間欠的に形成された長尺の電極基材を切断して、前記電極合剤層が形成された略矩形状の電極部と、前記電極部の一辺から突出し且つ前記電極合剤層が形成されていない領域を含むタブ部とを備えたシート状電極を製造する方法であって、
前記シート状電極の前記タブ部及び前記タブ部が突出した第１辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第１切断刃を用いて形成する工程と、
前記シート状電極の前記第１辺に対向する第２辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第２切断刃を用いて形成する工程と、
前記シート状電極の四隅の少なくとも一つを、前記第１切断刃及び前記第２切断刃とは別の円弧状のコーナー切断刃を用いて円弧状に形成する工程と
を備えることを特徴とするシート状電極の製造方法。
【請求項２】
前記第１切断刃の、前記電極基材の長手方向及び幅方向の位置を調整する工程を更に備える請求項１に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項３】
前記第２切断刃の、前記電極基材の長手方向の位置を調整する工程を更に備える請求項１又は２に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項４】
前記電極基材の幅は、前記シート状電極の幅と同じである請求項１〜３のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項５】
前記シート状電極の四隅の少なくとも一つに形成する円弧の中心角が９０°未満である請求項１〜４のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項６】
前記コーナー切断刃の弧長が、このコーナー切断刃によって前記シート状電極の隅に形成された円弧の弧長より長い請求項１〜５のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項７】
前記シート状電極が負極用のシート状電極である請求項１〜６のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項８】
前記コーナー切断刃の、前記第１辺方向及びこれと直交する方向の位置を調整する工程を更に備える請求項１〜７のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項９】
前記シート状電極の前記第１辺及び前記第２辺を除く一対の側辺の少なくとも一方を、前記第１切断刃及び前記第２切断刃とは別の第３切断刃を用いて形成する工程を更に備える請求項１〜８のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項１０】
前記第３切断刃の切断可能幅が、前記一対の側辺の前記少なくとも一方の長さより長い請求項９に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項１１】
前記第３切断刃の、前記第１辺方向の位置を調整する工程を更に備える請求項９又は１０に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項１２】
前記一対の側辺のうちの一方を前記第３切断刃を用いて形成し、他方を前記第１切断刃、前記第２切断刃、及び前記第３切断刃とは別の第４切断刃を用いて切断する請求項９〜１１のいずれかに記載のシート状電極の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載のシート状電極の製造方法を用いて製造されたシート状電極。
【請求項１４】
請求項１３に記載された前記シート状電極を備えたリチウムイオン二次電池。
【請求項１５】
ラミネート形である請求項１４に記載のリチウムイオン二次電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状電極の製造方法に関する。また、本発明は、当該製造方法を用いて製造されたシート状電極、及び当該シート状電極を備えたリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質電池は、エネルギー密度が高いという特徴から、携帯電話やノート型パーソナルコンピューター等の携帯機器の電源として広く用いられている。携帯機器の高性能化に伴ってリチウムイオン二次電池の更なる高容量化が進められている。エネルギー密度を更に向上させるため、アルミニウム箔等の金属箔を芯材とし、その内側面に接着層として熱融着性樹脂フィルムを積層した、可撓性を有するラミネートシートで外装したラミネート形リチウムイオン二次電池が多く使用されている。
【０００３】
ラミネート形リチウムイオン二次電池に内蔵される電極積層体としては、例えば袋状のセパレータ内に収納したシート状の正極電極と、シート状の負極電極とを交互に重ねたものや（特許文献１参照）、セパレータをジグザクに折り曲げ、シート状の正極電極およびシート状の負極電極をセパレータを介して交互に積層したもの（特許文献２参照）等が知られている。
【０００４】
これらの電極積層体に使用される正極及び負極のシート状電極は、一般に、集電体としての金属箔に活物質を含む電極合剤層が塗布された矩形状の電極部と、この矩形状の電極部の一辺から突出し且つ電極合剤層が塗布されていないタブ部とを備えている。このようなシート状電極は、帯状の集電体に電極合剤層を間欠的に塗布した電極基材を、所望するシート状電極の形状に一致する切断刃形状を有する金型で一度に打ち抜くことで製造される（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３０２６１６号公報
【特許文献２】国際公開第０６／１２０９５９号パンフレット
【特許文献３】特開２００２−２３１２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、ラミネート形リチウムイオン二次電池は、これを内蔵する機器の形状に応じたサイズ変更の自由度に優れるという利点を有している。ところが、当該リチウムイオン二次電池に内蔵されるシート状電極のサイズを変更するためには、シート状電極を打ち抜くための金型をシート状電極のサイズごとにあらかじめ準備しておき、生産しようとするシート状電極のサイズ変更のたびに金型を交換する必要がある。これは、多種類の金型を作成し保管しておくことによるコスト上昇や、金型交換による作業効率及び生産性の低下を招く。この問題は、シート状電極のサイズの種類数が増えれば増えるほど深刻である。従って、シート状電極の多品種生産は現実には困難である。
【０００７】
本発明は、上記の従来の問題を解決するものであり、同一の切断刃を用いて、サイズが異なるシート状電極を効率よく低コストで製造することができる、ユニバーサルなシート状電極の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、安価なシート状電極及びリチウムイオン二次電池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】
本発明のシート状電極の製造方法では、活物質を含む電極合剤層が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間欠的に形成された長尺の電極基材を切断して、前記電極合剤層が形成された略矩形状の電極部と、前記電極部の一辺から突出し且つ前記電極合剤層が形成されていない領域を含むタブ部とを備えたシート状電極を製造する。前記製造方法は、前記シート状電極の前記タブ部及び前記タブ部が突出した第１辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第１切断刃を用いて形成する工程と、前記シート状電極の前記第１辺に対向する第２辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第２切断刃を用いて形成する工程と、前記シート状電極の四隅の少なくとも一つを、前記第１切断刃及び前記第２切断刃とは別の円弧状のコーナー切断刃を用いて円弧状に形成する工程とを備える。
【０００９】
本発明のシート状電極は、上記のシート状電極の製造方法を用いて製造される。
【００１０】
本発明のリチウムイオン二次電池は、前記シート状電極を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第１切断刃及び第２切断刃を用いて電極基材を切断する。従って、第１切断刃及び第２切断刃の電極基材に対する幅方向及び長手方向の位置を適宜変更することにより、同じ第１切断刃及び第２切断刃を用いてサイズが異なるシート状電極を製造することができる。その結果、サイズが異なる多種類のシート状電極を効率よく低コストで製造することができる。
【００１２】
更に、本発明によれば、安価なシート状電極及びリチウムイオン二次電池を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態１にかかるシート状電極の平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１にかかるシート状電極を製造するための電極基材の平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態１にかかるシート状電極の製造方法において、電極基材に対する第１切断刃及び第２切断刃による切断位置を示した平面図である。
【図４】図４Ａは、本発明の実施形態１にかかるシート状電極の製造方法において、電極基材を第１切断刃及び第２切断刃により切断して得られた電極基材片の平面図である。図４Ｂは、本発明の実施形態１にかかるシート状電極の製造方法によって形成されるシート状電極の第１隅部の拡大平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態２にかかるシート状電極の平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態２にかかるシート状電極の製造方法において、電極基材を第１切断刃及び第２切断刃により切断して得られた第１電極基材片の平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態２にかかるシート状電極の製造方法において、電極基材を第１〜第４切断刃により切断して得られた第２電極基材片の平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態３にかかるリチウムイオン二次電池の概略構成を示した透視平面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態３にかかるリチウムイオン二次電池を構成する電極積層体の構成を示した斜視図である。
【図１０】図１０Ａは、本発明の実施例１，２において使用した負極用の電極基材のパンケーキを示した斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示した負極用の電極基材の一部の平面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例１，２において、負極用の電極基材を負極用の第１切断刃で一定ピッチで切断して得た負極用の第１電極基材片の平面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例１，２において、負極用の第１電極基材片を第２切断刃で切断して得た負極用の第２電極基材片の平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例１，２において得た負極用のシート状電極の平面図である。
【図１４】図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃは、図１３の部分１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの部分拡大平面図である。
【図１５】図１５Ａは、本発明の実施例１，２において使用した正極用の電極基材のパンケーキを示した斜視図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示した正極用の電極基材の一部の平面図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施例１，２において、正極用の電極基材を正極用の第１切断刃で一定ピッチで切断して得た正極用の第１電極基材片の平面図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施例１，２において、正極用の第１電極基材片を第２切断刃で切断して得た正極用の第２電極基材片の平面図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施例１，２において得た正極用のシート状電極の平面図である。
【図１９】図１９Ａ、図１９Ｂ、図１９Ｃは、図１８の部分１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃの部分拡大平面図である。
【図２０】図２０Ａは、本発明の実施例１，２において使用した負極用の第１切断刃の切断刃形状を示した平面図である。図２０Ｂは、本発明の実施例１，２において使用した負極用及び正極用のの第２切断刃の切断刃形状を示した平面図である。図２０Ｃは、本発明の実施例１，２において使用した正極用の第１切断刃の切断刃形状を示した平面図である。
【図２１】図２１Ａ〜図２１Ｄは、本発明の実施例１，２において使用したコーナー切断刃の切断刃形状を示した平面図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施例１，２において得た電極積層体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のシート状電極の製造方法では、活物質を含む電極合剤層が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間欠的に形成された長尺の電極基材を切断して、前記電極合剤層が形成された略矩形状の電極部と、前記電極部の一辺から突出し且つ前記電極合剤層が形成されていない領域を含むタブ部とを備えたシート状電極を製造する。前記製造方法は、前記シート状電極の前記タブ部及び前記タブ部が突出した第１辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第１切断刃を用いて形成する工程と、前記シート状電極の前記第１辺に対向する第２辺を、前記電極基材の幅よりも長い切断可能幅を有する第２切断刃を用いて形成する工程と、前記シート状電極の四隅の少なくとも一つを、前記第１切断刃及び前記第２切断刃とは別の円弧状のコーナー切断刃を用いて円弧状に形成する工程とを備える。
【００１５】
上記の本発明の製造方法が、前記第１切断刃の、前記電極基材の長手方向及び幅方向の位置を調整する工程を更に備えることが好ましい。これにより、タブ部の幅やシート状電極の長さが異なるシート状電極を同一の第１切断刃を用いて製造することができる。
【００１６】
上記の本発明の製造方法が、前記第２切断刃の、前記電極基材の長手方向の位置を調整する工程を更に備えていてもよい。これにより、長さが異なるシート状電極を同一の第２切断刃を用いて製造することができる。
【００１７】
前記電極基材の幅は、前記シート状電極の幅と同じであることが好ましい。これにより、所望するシート状電極の幅に一致するように電極基材の側辺を切断する工程が不要になるので、シート状電極の製造工程を簡単化することができる。
【００１８】
上記の本発明の製造方法は、前記シート状電極の四隅の少なくとも一つを、前記第１切断刃及び前記第２切断刃とは別の円弧状のコーナー切断刃を用いて円弧状に形成する工程を備える。これにより、シート状電極の四隅の少なくとも一つを円弧状に形成することができる。更に、シート状電極のサイズが異なっても、四隅のそれぞれを同じコーナー切断刃を用いて円弧状にそれぞれ形成することができる。
【００１９】
前記シート状電極の四隅の少なくとも一つに形成する円弧の中心角が９０°未満であることが好ましい。これにより、コーナー切断刃の位置決め精度を緩和することができる。
【００２０】
前記コーナー切断刃の弧長が、このコーナー切断刃によって前記シート状電極の隅に形成された円弧の弧長より長いことが好ましい。これにより、コーナー切断刃の位置決め精度を緩和することができる。
【００２１】
前記シート状電極が負極用のシート状電極であることが好ましい。一般に、負極用のシート状電極は正極用のシート状電極より大きい。従って、負極用のシート状電極の四隅の少なくとも一つを円弧状に形成することにより、負極用シート状電極と正極用シート状電極とをセパレータを介して積層した電極積層体の取り扱い性が顕著に向上する。
【００２２】
上記の本発明の製造方法が、前記コーナー切断刃の、前記第１辺方向及びこれと直交する方向の位置を調整する工程を更に備えることが好ましい。これにより、四隅の位置が異なる（即ち、サイズが異なる）シート状電極の四隅のそれぞれを同一のコーナー切断刃を用いて円弧状に形成することができる。
【００２３】
上記の本発明の製造方法が、前記シート状電極の前記第１辺及び前記第２辺を除く一対の側辺の少なくとも一方を、前記第１切断刃及び前記第２切断刃とは別の第３切断刃を用いて形成する工程を更に備えることが好ましい。これにより、同一の電極基材から、幅が異なるシート状電極を容易に製造することができる。
【００２４】
前記第３切断刃の切断可能幅が、前記一対の側辺の前記少なくとも一方の長さより長いことが好ましい。これにより、長さが異なるシート状電極を、同一の第３切断刃を用いて製造することができる。
【００２５】
上記の本発明の製造方法が、前記第３切断刃の、前記第１辺方向の位置を調整する工程を更に備えることが好ましい。これにより、幅が異なるシート状電極を同一の第３切断刃を用いて製造することができる。
【００２６】
前記一対の側辺のうちの一方を前記第３切断刃を用いて形成し、他方を前記第１切断刃、前記第２切断刃、及び前記第３切断刃とは別の第４切断刃を用いて切断することが好ましい。これにより、同一の電極基材から製造可能なシート状電極のサイズの種類数が更に増大する。
【００２７】
以下に、本発明を好適な実施形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明は以下の各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、以下の各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【００２８】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかるシート状電極１の平面図である。このシート状電極１は、金属箔等からなる集電体の片面又は両面に活物質を含む電極合剤層が形成された略矩形状の電極部２０と、電極部２０の一辺から突出したタブ部２７とを備える。タブ部２７の全部又はその先端側（電極部２０とは反対側）の少なくとも一部には電極合剤層は形成されておらず、集電体が露出している。図１において、電極合剤層が形成された領域には多数のドットを付している。
【００２９】
シート状電極１は、正極及び負極のいずれにも使用することができる。但し、シート状電極１の極性に応じて、タブ部２７の位置、シート状電極１の寸法、集電体や電極合剤層の材料などが適宜変更される。
【００３０】
以下の説明の便宜のため、略矩形状の電極部２０を取り囲む４辺のうち、タブ部２７が形成された辺を第１辺２１、第１辺２１と対向する辺を第２辺２２、第１辺２１及び第２辺２２以外の互いに対向する２辺を第１側辺２３及び第２側辺２４と呼ぶことにする。本例では、タブ部２７は第２側辺２４に沿って形成されている。第１辺２１と第２辺２２とは互いに平行であり、第１側辺２３と第２側辺２４とは互いに平行である。第１辺２１及び第２辺２２と第１側辺２３及び第２側辺２４とは直交する。また、第１側辺２３の両端のうち第１辺２１側の端にあるコーナーを第１隅部２５ａ、第２辺２２側の端にあるコーナーを第２隅部２５ｂ、第２側辺２４の両端のうち第２辺２２側の端にあるコーナーを第３隅部２５ｃ、第１辺２１側の端にあるコーナーを第４隅部２５ｄと呼ぶ。図１の例では、第４隅部２５ｄは、タブ部２７上に位置している。第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄの端縁は円弧状に形成されている。
【００３１】
図１では、タブ部２７は、第１辺２１の第２側辺２４側の端に第２側辺２４に沿って形成されているが、第１側辺２３の側の端に第１側辺２３に沿って形成されていてもよく、あるいは、第１側辺２３及び第２側辺２４のいずれからも離れた第１辺２１上の位置に形成されていてもよい。また、図１では、タブ部２７は略形状の電極部２０の短辺上に形成されているが、長辺上に形成されていてもよい。
【００３２】
第１側辺２３と第２側辺２４とが対向する方向（図１の左右方向）を「幅方向」と呼び、第１辺２１と第２辺２２とが対向する方向（図１の上下方向）を「長手方向」と呼ぶ。なお、シート状電極１の「長手方向」は「幅方向」に対する便宜的な名称であって、シート状電極１の「長手方向」がシート状電極１の「長軸方向」を意味するものではない。
【００３３】
次に、図１に示されたシート状電極１の製造方法を説明する。
【００３４】
最初に、図２に示すような長尺の電極基材３０を作成する。この電極基材３０は、図２の紙面の上下方向に延びた帯状の集電体を含む。図２において、ドットを付した領域は、基材としての集電体の片面又は両面に、活物質を含む電極合剤層を形成した電極領域３５である。ドットを付していない領域は、電極合剤層が形成されておらず、集電体が露出した非電極領域３７である。電極領域３５と非電極領域３７とが、集電体の長手方向（図２の紙面の上下方向）に、一定ピッチで交互に規則的に配置されている。集電体の両面に電極領域３５を形成する場合には、電極領域３５及び非電極領域３７の位置は両面で一致している。電極基材３０の幅（図２の紙面において電極基材３０の左右方向の寸法）Ｗ３０は、製造しようとするシート状電極１の幅Ｗ１（図１参照）と同じである。電極基材３０の作成方法は、特に制限はない。例えば、走行する帯状の集電体の表面に、印刷ロールを用いて電極合剤層の材料を転写形成することができる。
【００３５】
次に、図３に示すように、破線４１，４２に沿って電極基材３０を幅方向に横切るように切断する。
【００３６】
破線４１は、第１切断刃（より正確には、第１切断刃の切断刃形状）を示している。この第１切断刃４１は、図１に示したシート状電極１のタブ部２７とこのタブ部２７が突出した第１辺２１の輪郭線と同じ階段形状を有している。図３から容易に理解できるように、電極基材３０の幅方向における第１切断刃４１の寸法（即ち、第１切断刃４１の切断可能幅）Ｗ４１は、電極基材３０の幅Ｗ３０よりも十分に大きい。
【００３７】
破線４２は、上記の第１切断刃とは別個独立の第２切断刃（より正確には、第２切断刃の切断刃形状）を示している。この第２切断刃４２は、電極基材３０の幅方向と平行な直線形状を有している。図３から容易に理解できるように、電極基材３０の幅方向における第２切断刃４２の寸法（即ち、第２切断刃４２の切断可能幅）Ｗ４２は、電極基材３０の幅Ｗ３０よりも十分に大きい。
【００３８】
例えば、ロール上に巻回された長尺の電極基材３０を間欠的に巻き出しながら、最初に、第１切断刃４１を用いて電極基材３０を切断する。次いで、第２切断刃４２を用いて電極基材３０を切断する。これとは逆に、第２切断刃４２を用いて切断した後、第１切断刃４１を用いて切断してもよい。あるいは、第１切断刃４１と第２切断刃４２とを同時に用いて切断してもよい。
【００３９】
第１切断刃４１及び第２切断刃４２は、例えば打ち抜き装置の昇降する部材（以下、「昇降部材」という）に取り付けることができる。第１切断刃４１及び第２切断刃４２を、同じ昇降部材に取り付けてもよいし、異なる２つの昇降部材にそれぞれ取り付けてもよい。第１切断刃４１及び第２切断刃４２の昇降部材に対する取り付け位置を変えることで、第１切断刃４１及び第２切断刃４２による切断位置を変更することができる。
【００４０】
電極基材３０に対する第１切断刃４１の幅方向（図３の紙面左右方向）及び長手方向（図３の紙面上下方向）の位置は、形成しようとするシート状電極１のサイズに応じて設定される。例えば、第１切断刃４１の幅方向の位置は、形成しようとするタブ部２７の幅Ｗ２７（図１参照）等を考慮して設定することができる。また、第１切断刃４１の長手方向の切断位置は、電極領域３５と非電極領域３７との境界位置と、形成しようとするタブ部２７との関係等を考慮して設定することができる。
【００４１】
電極基材３０に対する第２切断刃４２の長手方向（図３の紙面上下方向）の位置は、形成しようとするシート状電極１のサイズに応じて設定される。具体的には、第１切断刃４１の切断位置と第２切断刃４２の切断位置とが形成しようとするシート状電極１の長手方向の寸法に一致するように、第２切断刃４２の長手方向の切断位置を設定することができる。
【００４２】
図４Ａは、長尺の電極基材３０を図３に示した第１切断刃４１及び第２切断刃４２により切断して得られた電極基材片３１の平面図である。この電極基材片３１の四隅を、図４Ａに示すように、破線４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄに沿って切り落とす。破線４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄは、順に、第１〜第４コーナー切断刃（より正確には、第１〜第４コーナー切断刃の切断刃形状）を示している。第１コーナー切断刃４６ａ，第２コーナー切断刃４６ｂ，第３コーナー切断刃４６ｃ，第４コーナー切断刃４６ｄは、互いに別個独立している。
【００４３】
第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄは、図１に示した第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄに形成された円弧とそれぞれ同じ曲率を有する円弧形状を有している。図４Ａから容易に理解できるように、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの円弧の弧長（即ち、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの切断可能長さ）は、図１に示した第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄに形成される円弧の弧長よりも十分に長い。第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの円弧の中心角は、９０°以下の範囲内で、可能な限り大きい方が好ましい。
【００４４】
第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを用いた切断の順序は任意である。これら４つの切断刃４６ａ〜４６ｄを、１つずつ順に用いて切断してもよいし、２以上を（もちろん４つ全てを）同時に用いて切断してもよい。
【００４５】
第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄは、例えば打ち抜き装置の昇降部材に取り付けることができる。第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを、同じ昇降部材に取り付けてもよいし、異なる２つ以上の昇降部材に別々に取り付けてもよい。第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの昇降部材に対する取り付け位置を変えることで、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断位置を変更することができる。具体的には、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの幅方向（図３の紙面左右方向）及び長手方向（図３の紙面上下方向）の各位置は、形成しようとするシート状電極１のサイズ（即ち、第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄの位置）に応じて設定することができる。
【００４６】
かくして、図１に示したシート状電極１が得られる。
【００４７】
以上のように、本実施形態１のシート状電極１の製造方法では、長尺の電極基材３０の幅Ｗ３０よりも長い切断可能幅を有する第１切断刃４１及び第２切断刃４２を用いて電極基材３０を幅方向に横切るように切断して、タブ部２７及び第１辺２１と、第２辺２２とを形成する。従って、電極基材３０の幅Ｗ３０、即ち、最終的に得ようとするシート状電極１の幅Ｗ１が変化する場合であっても、幅Ｗ３０（または幅Ｗ１）が第１切断刃４１の切断可能幅Ｗ４１及び第２切断刃４２の切断可能幅Ｗ４２より大きくなければ、第１切断刃４１及び第２切断刃４２を交換する必要はなく、同じ第１切断刃４１及び第２切断刃４２を用いて切断することができる。
【００４８】
シート状電極１のタブ部２７の幅Ｗ２７（図１参照）を変更する場合には、電極基材３０に対する第１切断刃４１の幅方向の相対的位置を変更すればよい。また、シート状電極１の電極部２０の長さＬ２０（図１参照）を変更する場合には、電極基材３０に対する第１切断刃４１及び／又は第２切断刃４２の長手方向の相対的位置を変更すればよい。
【００４９】
第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄの端縁は、第１切断刃４１及び第２切断刃４２とは別個独立した第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを用いて円弧状に形成する。従って、製造しようとするシート状電極１のサイズ変更にともない電極基材３０に対する第１切断刃４１及び／又は第２切断刃４２の相対的位置を変更した場合であっても、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを交換する必要はなく、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの電極基材片３１に対する相対的位置をそれぞれ変更すればよい。
【００５０】
図４Ｂは、本実施形態１の製造方法によって得られたシート状電極１の第１隅部２５ａの拡大平面図である。第１隅部２５ａには、第１コーナー切断刃４６ａの一部のみを使用して円弧２６が形成されている。従って、円弧２６の両端２６ａ，２６ｂと円弧２６の中心２６ｃとで定義される円弧２６の中心角θは、一般に９０°未満になる。また、円弧２６の両端２６ａ，２６ｂでの円弧２６の接線２７ａ，２７ｂは、一般に第１辺２１及び第１側辺２３と一致しない。第１コーナー切断刃４６ａを使用して第１隅部２５ａにこのような円弧２６を形成することにより、第１コーナー切断刃４６ａの電極基材片３１に対する相対的位置決め精度を緩和することができる。図４Ｂでは、第１隅部２５ａについて説明したが、第２〜第４隅部２５ｂ〜２５ｄについても同様である。
【００５１】
従って、本実施形態１によれば、サイズが異なるシート状電極１を、第１切断刃４１、第２切断刃４２、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを交換することなく、それらによる切断位置を変更するだけで製造することができる。よって、サイズが異なる多種類のシート状電極１を効率よく低コストで製造することができる。
【００５２】
上述した製造方法では、第１及び第２切断刃４１，４２による切断の後に、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断を行ったが、これらの切断の順序はこれに限定されない。例えば、第１切断刃４１の切断の後に第１及び第４コーナー切断刃４６ａ，４６ｄによる切断を行い、第２切断刃４２の切断の後に第２及び第３コーナー切断刃４６ｂ，４６ｃによる切断を行ってもよい。あるいは、第１切断刃４１及び第２切断刃４２による切断の前に、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断を行ってもよい。
【００５３】
また、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断のうちの一部又は全部を省略することができる。第１〜第４隅部２５ａ〜２５ｄを円弧状に形成する理由の１つは、リチウムイオン二次電池の製造過程において、シート状電極１の隅部が他の部材に引っかかることにより、歩留まりや生産性が低下するのを防ぐことにある。一般に、正極用のシート状電極は、負極用のシート状電極より小さい。従って、シート状電極の隅部が他の部材に引っかかる可能性は、正極用シート状電極より負極用シート電極の方が高い。よって、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断を、正極用シート状電極では省略し、負極用シート状電極についてのみ行うことも可能である。これにより、正極用シート状電極の製造工数を少なくすることができる。あるいは、後述する実施例１，２のように、タブ部２７上の第４隅部２５ｄを円弧状に形成するのを省略することもできる。
【００５４】
第１切断刃４１、第２切断刃４２、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの構成は任意である。例えば、２つの刃で被切断物（電極基材３０、電極基材片３１）を挟んで被切断物内にせん断変形を生じさせて切断するせん断刃（例えば打ち抜き刃やハサミのようなもの）であってもよいし、被切断物に対して一方の側に配置された刃を被切断物に押し付けて切断するトムソン刃やこれに類似したものであってもよいし、これら以外の任意の切断刃であってもよい。
【００５５】
被切断物（電極基材３０、電極基材片３１）と切断刃との相対的位置決めは、被切断物及び切断刃のいずれか一方のみを移動させてもよいし、両方を移動させてもよい。
【００５６】
（実施形態２）
実施形態１では、幅Ｗ３０（図２参照）を有する電極基材３０を用いて、これと同一幅のシート状電極１を製造した。これに対して、本実施形態２では、電極基材３０より狭幅のシート状電極２を製造する。
【００５７】
以下の説明において、実施形態１に示した要素と同一の要素には同一の符号を付して，それらの説明を省略する。以下、実施形態１と異なる点を中心に、本実施形態２を説明する。
【００５８】
図５は、本発明の実施形態２にかかるシート状電極２の平面図である。このシート状電極２は、実施形態１のシート状電極１の幅Ｗ１よりも狭い幅Ｗ２を有する点で実施形態１のシート状電極１と異なる。これを除いて、本実施形態２のシート状電極２は実施形態１のシート状電極１と同じである。
【００５９】
図５に示されたシート状電極５の製造方法を説明する。
【００６０】
最初に、実施形態１と同様に、図２に示す長尺の電極基材３０を作成する。電極基材３０の幅Ｗ３０は、製造しようとするシート状電極２の幅Ｗ２（図５参照）より大きい。
【００６１】
次に、実施形態１と同様に、第１切断刃４１及び第２切断刃４２を用いて電極基材３０を幅方向に横切るように切断して（図３参照）、図６に示す第１電極基材片３１ａを得る。
【００６２】
この第１電極基材片３１ａの両側辺を、図６に示すように、破線４３，４４に沿って切り落とす。
【００６３】
破線４３は第３切断刃（より正確には、第３切断刃の切断刃形状）を示しており、破線４４は第４切断刃（より正確には、第４切断刃の切断刃形状）を示している。第３切断刃４３と第４切断刃４４とは互いに別個独立している。第３切断刃４３及び第４切断刃４４は、第１電極基材片３１ａの長手方向（即ち、図６の紙面の上下方向。これは、図３に示した電極基材３０の長手方向と一致する）と平行な直線形状を有している。図６から容易に理解できるように、第１電極基材片３１ａの長手方向における第３切断刃４３の寸法（切断可能幅）Ｗ４３及び同方向における第４切断刃４４の寸法（切断可能幅）Ｗ４４は、製造しようとするシート状電極２の第１側辺２３の長さＬ２３及び第２側辺２４の長さＬ２４（図５参照）より十分に長い。
【００６４】
第３切断刃４３及び第４切断刃４４は、例えば打ち抜き装置の昇降部材に取り付けることができる。第３切断刃４３及び第４切断刃４４を、同じ昇降部材に取り付けてもよいし、異なる２つの昇降部材にそれぞれ取り付けてもよい。第３切断刃４３及び第４切断刃４４の昇降部材に対する取り付け位置を変えることで、第３切断刃４３及び第４切断刃４４による切断位置を変更することができる。
【００６５】
第１電極基材片３１ａに対する第３切断刃４３及び第４切断刃４４の幅方向（図６の紙面左右方向）の位置は、形成しようとするシート状電極１のサイズに応じて設定される。例えば、第４切断刃４４の幅方向の切断位置は、所望する幅Ｗ２７（図５参照）のタブ部２７が得られるように設定することができる。また、第３切断刃４３及び第４切断刃４４の幅方向の切断位置は、第３切断刃４３の切断位置と第４切断刃４４の切断位置との間隔が、形成しようとするシート状電極２の幅Ｗ２に一致するように設定することができる。
【００６６】
第３切断刃４３による切断と第４切断刃４４による切断との順序は任意である。第３切断刃４３による切断と第４切断刃４４による切断とを同時に行うこともできる。
【００６７】
図７は、第１電極基材片３１ａを図６に示した第３切断刃４３及び第４切断刃４４により切断して得られた第２電極基材片３１ｂの平面図である。この第２電極基材片３１ｂの四隅を、実施形態１の図４Ａで説明したのと同様に、図７に破線で示した第１コーナー切断刃４６ａ，第２コーナー切断刃４６ｂ，第３コーナー切断刃４６ｃ，第４コーナー切断刃４６ｄで切り落とす。
【００６８】
かくして、図５に示したシート状電極２が得られる。
【００６９】
以上のように、本実施形態２のシート状電極２の製造方法では、実施形態１のシート状電極１の製造方法に加えて、第１電極基材片３１ａの両側辺を第３切断刃４３及び第４切断刃４４で切り落として第１側辺２３及び第２側辺２４を形成する工程を有する。従って、最終的に得ようとするシート状電極２の幅Ｗ２が電極基材片３０の幅Ｗ３０よりも小さい場合であっても、第３切断刃４３及び第４切断刃４４による切断工程を追加する以外は、実施形態１で使用した第１及び第２切断刃４１，４２、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを交換する必要はなく、本実施形態２でもこれらを実施形態１と同様に使用することができる。
【００７０】
シート状電極２の幅Ｗ２を変更する場合には、第３切断刃４３及び第４切断刃４４の幅方向の切断位置を変更すればよい。また、シート状電極２のタブ部２７の幅Ｗ２７（図５、図６参照）を変更する場合には、第１切断刃４１及び／又は第４切断刃４４の幅方向の位置を変更すればよい。
【００７１】
最終的に得ようとするシート状電極２の第１側辺２３の長さＬ２３及び第２側辺２４の長さＬ２４が変化する場合であっても、第１側辺２３の長さＬ２３が第３切断刃４３の切断可能幅Ｗ４３より大きくなければ第３切断刃４３を交換する必要はなく、また、第２側辺２４の長さＬ２４が第４切断刃４４の切断可能幅Ｗ４４より大きくなければ第４切断刃４４を交換する必要はない。従って、同じ第３切断刃４３及び第４切断刃４４を用いて切断することができる。
【００７２】
上記以外は、実施形態１で説明したように、シート状電極２のサイズに応じて第１切断刃４１、第２切断刃４２、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄの切断位置を変更すればよい。
【００７３】
従って、本実施形態２によれば、サイズが異なるシート状電極２を、第１〜第４切断刃４１〜４４、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄを交換することなく、それらによる切断位置を変更するだけで製造することができる。よって、サイズが異なる多種類のシート状電極２を効率よく低コストで製造することができる。
【００７４】
また、実施形態１と異なり、本実施形態２では、シート状電極２を製造するために、シート状電極２の幅Ｗ２より広幅の電極基材３０を用いることができるので、シート状電極の幅に応じた電極基材３０を製造する必要がない。この点も、サイズが異なる多種類のシート状電極の効率よい低コストの製造に有利である。
【００７５】
上述した製造方法では、互い別個独立した第３切断刃４３及び第４切断刃４４を使用したが、いずれか一方の切断刃を省略してもよい。即ち、第３切断刃４３（又は第４切断刃４４）のみを用いて、これを幅方向に移動させてシート状電極２の第１及び第２側辺２３，２４の両方を形成してもよい。
【００７６】
また、上述した製造方法では、幅Ｗ２を有するシート状電極２を得るために、第３切断刃４３による切断と第４切断刃４４による切断とを行ったが、これらのうちのいずれか一方の切断を省略することができる。即ち、図２に示した長尺の電極基材３０の幅方向の両側辺のうちの一方を、シート状電極２の第１及び第２側辺２３，２４のうちの一方とすることができる。これにより、シート状電極２の製造工程を簡単化することができる。
【００７７】
上述した製造方法では、第１及び第２切断刃４１，４２による切断、第３及び第４切断刃４３，４４による切断、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断をこの順に行ったが、これらの切断の順序はこれに限定されない。例えば、第３及び第４切断刃４３，４４による切断を行った後に、第１及び第２切断刃４１，４２による切断を行ってもよい。あるいは、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄによる切断を最初に行ってもよい。更には、最初に第１及び第２切断刃４１，４２による切断を行い、その後、第３切断刃４３による切断の後に第１及び第２コーナー切断刃４６ａ，４６ｂによる切断を行い、第４切断刃４４の切断の後に第３及び第４コーナー切断刃４６ｃ，４６ｄによる切断を行ってもよい。これら以外にも、各切断刃による切断順序を任意に並び替えることができる。
【００７８】
第３及び第４切断刃４３，４４の構成は任意であり、実施形態１で説明した第１及び第２切断刃４１，４２、第１〜第４コーナー切断刃４６ａ〜４６ｄと同様に、せん断刃やトムソン刃等、公知の切断刃を用いることができる。
【００７９】
被切断物（電極基材３０、第１及び第２電極基材片３１ａ，３１ｂ）と切断刃との相対的位置決めは、被切断物及び切断刃のいずれか一方のみを移動させてもよいし、両方を移動させてもよい。
【００８０】
本実施形態２は、上記を除いて実施形態１と同じである。実施形態１の説明が、そのまま又は適宜変更して本実施形態２に適用される。
【００８１】
（実施形態３）
本実施形態３では、本発明のシート状電極を備えたラミネート形リチウムイオン二次電池について説明する。
【００８２】
図８は、本発明の実施形態３にかかるリチウムイオン二次電池６０の概略構成を示した透視平面図である。
【００８３】
図８において、６１ｐは正極電極、６１ｎは負極電極であり、これら正極電極６１ｐ及び負極電極６１ｎは、実施形態１又は実施形態２で説明した方法にしたがって製造された本発明のシート状電極である。実施形態１，２で説明したように、正極電極６１ｐ及び負極電極６１ｎは、略矩形状の電極部と、電極部の一辺から突出したタブ部とを備える。６２ｐは正極電極６１ｐのタブ部、６２ｎは負極電極６１ｎのタブ部である。６３ｐは正極リード体、６３ｎは負極リード体、６４ｐは正極端子、６４ｎは負極端子である。正極リード体６３ｐの一端は正極タブ部６２ｐに接続され、その他端は正極端子６４ｐに接続されている。負極リード体６３ｎの一端は負極タブ部６２ｎに接続され、その他端は負極端子６４ｎに接続されている。６６は正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとの間に配されたセパレータ、６８はリチウムイオン二次電池６０のラミネートシート（外装材）である。ラミネートシート６８の外周端縁に沿った領域６９は表裏のラミネートシート６８が熱融着されたヒートシール部である。
【００８４】
正極電極６１ｐは、例えば、正極活物質、導電助剤、及びバインダ等を含有する正極合剤からなる層（正極合剤層）を集電体の片面または両面に形成した構造を有する。
【００８５】
正極活物質は、リチウムイオンを吸蔵・放出できる活物質からなる。このような正極活物質は、例えば、Ｌｉ1+xＭＯ2（−０．１＜ｘ＜０．１、Ｍ：Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ａｌ，Ｍｇ等）で表される層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物、ＬｉＭｎ2Ｏ4、元素の一部を他の元素で置き換えたスピネル構造のリチウムマンガン酸化物、およびＬｉＭＰＯ4（Ｍ：Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｆｅ等）で表されるオリビン型化合物等のいずれかからなることが好ましい。
【００８６】
上記の層状構造のリチウム含有遷移金属酸化物は、例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉ1-xＣｏx-yＡｌyＯ2（０．１≦ｘ≦０．３，０．０１≦ｙ≦０．２）、および少なくともＣｏ，ＮｉおよびＭｎを含む酸化物（ＬｉＭｎ1/3Ｎｉ1/3Ｃｏ1/3Ｏ2，ＬｉＭｎ5/12Ｎｉ5/12Ｃｏ1/6Ｏ2，ＬｉＮｉ3/5Ｍｎ1/5Ｃｏ1/5Ｏ2，ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.2Ｍｎ0.3）のいずれかからなることが好ましい。
【００８７】
正極電極６１ｐの集電体は、例えば、アルミニウム箔、およびアルミニウム合金箔のいずれかからなることが好ましい。集電体の厚みは、電池の大きさおよび容量によって異なるが、例えば０．０１〜０．０２ｍｍであることが好ましい。
【００８８】
正極電極６１ｐは、次の方法によって作製される。上述した正極活物質と、黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、および繊維状炭素等の導電助剤と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のバインダとを含む正極合剤を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する（バインダは、溶剤に溶解していてもよい）。この組成物を帯状の集電体上に間欠的に塗布して乾燥し、必要に応じてプレス処理により正極合剤層の厚みを調整する。このようにして得た長尺の正極基材（電極基材）を、上述した実施形態１，２の方法により所定形状に切断して正極電極６１ｐが得られる。
【００８９】
正極電極６１ｐにおける正極合剤層の厚みは、片面当たり、３０〜１００μｍであることが好ましい。また、正極合剤層における各構成成分の含有量は、正極活物質：９０〜９８質量％、導電助剤：１〜５質量％、バインダ：１〜５質量％であることが好ましい。
【００９０】
正極リード体６３ｐは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることが好ましい。正極リード体６３ｐの厚みは、２０〜３００μｍであることが好ましい。
【００９１】
正極端子６４ｐの材料は、電池６０を使用する機器との接続を容易にする等の観点から決定される。例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などを用いることができる。
【００９２】
正極端子６４ｐの厚みは、５０〜３００μｍであることが好ましい。正極端子６４ｐの厚みが５０μｍ以上であることによって、正極端子６４ｐの溶接時に正極端子６４ｐが切断されるのを防止できるとともに、正極端子６４ｐが引っ張りおよび折り曲げによって断裂するのを防止できる。また、正極端子６４ｐの厚みが３００μｍ以下であることによって、ラミネートシート６８のヒートシール部６９に、正極端子６４ｐとラミネートシート６８との間に隙間が生じるのを防止できる。
【００９３】
正極端子６４ｐとラミネートシート６８との接着強度を高めるために、正極端子６４ｐのヒートシール部６９に位置することが予定される領域に、予め、樹脂製の接着層（例えば、ラミネートシート６８が備える熱融着性樹脂層と同種の樹脂からなる接着層）を設けてもよい。
【００９４】
正極タブ部６２ｐと正極リード体６３ｐとの接続方法、及び、正極リード体６３ｐと正極端子６４ｐとの接続方法は、例えば、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメ、導電性接着剤による接着等、各種の方法を採用することができる。これらの中では、超音波溶接が好ましい。
【００９５】
負極電極６１ｎは、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出できる負極活物質を含有する層（負極合剤層）を集電体の片面または両面に形成した構造を有する。
【００９６】
負極活物質は、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、および炭素繊維等のリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素系材料の１種または２種以上の混合物からなることが好ましい。
【００９７】
あるいは、負極活物質は、Ｓｉ，Ｓｎ，Ｇｅ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｉｎ等の元素、Ｓｉ，Ｓｎ，Ｇｅ，Ｂｉ，Ｓｂ，Ｉｎの合金、リチウム含有窒化物、およびリチウム酸化物等のリチウム金属に近い低電圧で充放電できる化合物（ＬｉＴｉ3Ｏ12等）、リチウム金属、およびリチウム／アルミニウム合金のいずれかからなることが好ましい。
【００９８】
負極電極６１ｎの集電体としては、銅箔が好適である。集電体の厚みは、電池の大きさまたは容量によって異なるが、例えば、０．００５〜０．０２ｍｍであることが好ましい。
【００９９】
負極電極６１ｎは、次の方法によって作製される。上述した負極活物質と、バインダ（ＰＶＤＦ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）のようなゴム系バインダとカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）との混合バインダ等）と、必要に応じて黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック等の導電助剤等とを含む負極合剤を、ＮＭＰや水等の溶剤を用いて均一に分散させたペースト状またはスラリー状の組成物を調整する（バインダは、溶剤に溶解していてもよい）。この組成物を帯状の集電体上に間欠的に塗布して得た長尺の負極基材（電極基材）を、上述した実施形態１，２の方法により所定形状に切断して負極電極６１ｎが得られる。必要に応じてプレス処理により負極合剤層の厚みまたは密度を調整してもよい。
【０１００】
負極電極６１ｎにおける負極合剤層の厚みは、片面当たり、３０〜１００μｍであることが好ましい。また、負極合剤層における各構成成分の含有量は、負極活物質：９０〜９８質量％、バインダ：１〜５質量％であることが好ましい。また、導電助剤を用いる場合には、負極合剤層中の導電助剤の含有量は、１〜５質量％であることが好ましい。
【０１０１】
負極リード体６３ｎは、銅からなることが好ましい。負極リード体６３ｎの厚みは、２０〜３００μｍであることが好ましい。
【０１０２】
負極端子６４ｎの材料は、電池６０を使用する機器との接続を容易にする等の観点から決定される。例えば、ニッケル、ニッケルメッキをした銅、およびニッケル−銅クラッドなどを用いることができる。
【０１０３】
負極端子６４ｎの厚みは、正極端子６４ｐと同様に、５０〜３００μｍであることが好ましい。負極端子６４ｎの厚みが５０μｍ以上であることによって、負極端子６４ｎの溶接時に負極端子６４ｎが切断されるのを防止できるとともに、負極端子６４ｎが引っ張りおよび折り曲げによって断裂するのを防止できる。また、負極端子６４ｎの厚みが３００μｍ以下であることによって、ラミネートシート６８のヒートシール部６９に、負極端子６４ｎとラミネートシート６８との間に隙間が生じるのを防止できる。
【０１０４】
負極端子６４ｎとラミネートシート６８との接着強度を高めるために、負極端子６４ｎのヒートシール部６９に位置することが予定される領域に、予め、樹脂製の接着層（例えば、ラミネートシート６８が備える熱融着性樹脂層と同種の樹脂からなる接着層）を設けてもよい。
【０１０５】
負極タブ部６２ｎと負極リード体６３ｎとの接続方法、及び、負極リード体６３ｎと負極端子６４ｎとの接続方法は、例えば、抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、カシメ、導電性接着剤による接着等、各種の方法を採用することができる。これらの中では、超音波溶接が好ましい。
【０１０６】
セパレータ６６は、正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとを分離するとともにリチウムイオンを透過させる多孔質フィルムを含む。セパレータ６６は、電池６０が異常発熱して高温（例えば１００〜１４０℃）に達したときに溶融して孔が塞がる安全機構（シャットダウン特性）を有していることが好ましい。このような観点から、多孔質フィルムは、融点が８０〜１４０℃程度の熱可塑性樹脂からなることが好ましく、具体的にはポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系ポリマーからなることが好ましい。多孔質フィルムの厚みは、特に制限はないが、１０〜５０μｍであることが好ましい。
【０１０７】
セパレータ６６は、上記の多孔質フィルム上に板状の無機微粒子層をコーティングにより形成したものであってもよい。これにより、異常発熱時のセパレータ６６の熱収縮を抑制して安全性を向上させることができる。
【０１０８】
あるいは、セパレータ６６は、上記の多孔質フィルムと耐熱性多孔質基体との積層構造を有していてもよい。耐熱性多孔質基体として、例えば耐熱温度が１５０℃以上の繊維状物を用いることができる。繊維状物は、セルロース及びその変成体、ポリオレフィン、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、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、アラミド、ポリアミドイミドおよびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも１種の材料で形成することができる。具体的には上記材料からなる不織布からなることが好ましい。
【０１０９】
多孔質基体の「耐熱性」は、軟化等による実質的な寸法変化が生じないことを意味する。具体的には、多孔質基体の室温での長さに対する収縮の割合（収縮率）が５％以下を維持することができる上限温度（耐熱温度）が、セパレータのシャットダウン温度よりも十分に高いか否かで耐熱性を評価する。シャットダウン後のラミネート形電池の安全性を高めるために、多孔質基体は、シャットダウン温度よりも２０℃以上高い耐熱温度を有することが望ましく、より具体的には、多孔質基体の耐熱温度は、１５０℃以上であることが好ましく、１８０℃以上であることがより好ましい。
【０１１０】
電解液として、例えば、高誘電率溶媒または有機溶媒にＬｉＰＦ6，ＬｉＢＦ4等の溶質を溶解した溶液（非水電解液）を用いることができる。高誘電率溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、およびγ−ブチロラクトン（ＢＬ）のいずれかを用いることができる。有機溶媒としては、直鎖状のジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）等の低粘度溶媒を用いることができる。
【０１１１】
電解液の溶媒としては、上述した高誘電率溶媒と低粘度溶媒との混合溶媒を使用することが好ましい。また、上述した溶液に、ＰＶＤＦ、ゴム系の材料、脂環エポキシ、およびオキセタン系の三次元架橋構造を有する材料等を混合して固化し、ポリマー電解液としてもよい。
【０１１２】
正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとの間にセパレータ６６を介在させて、正極電極６１ｐと負極電極６１ｎとを交互に積層して電極積層体を作成する。
【０１１３】
電極積層体の作成方法は、特に制限はない。例えば、図９に示すように、セパレータ６６を一定間隔で山折りと谷折りとを交互に繰り返すことでジグザグ状に折り曲げ、セパレータ６６の一方の面側から各谷折り部分に正極電極６１ｐを挟み込み、他方の面側から各谷折り部分に負極電極６１ｎを挟み込む。このとき、正極タブ部６２ｐ及び負極タブ部６２ｎは、セパレータ６６の同じ辺から外にはみ出す。あるいは、セパレータ６６で矩形の複数の袋を形成し、セパレータ６６からなる各袋内に正極電極６１ｐを挿入したものを、負極電極６１ｎと交互に積層してもよい。
【０１１４】
かくして得られた電極積層体からはみ出した複数の正極電極６１ｐの正極タブ部６２ｐに正極リード体６３ｐを接続し、正極リード体６３ｐに正極端子６４ｐを接続する。同様に、電極積層体からはみ出した複数の負極電極６１ｎの負極タブ部６２ｎに負極リード体６３ｎを接続し、負極リード体６３ｎに負極端子６４ｎを接続する。
【０１１５】
このようにして得た電極積層体の上下に略矩形の２枚のラミネートシート６８を配置し、正極端子６４ｐ及び負極端子６４ｎが形成された辺を除く３辺に沿って２枚のラミネートシート６８を熱融着してラミネートシート６８を袋状に形成する。２枚のラミネートシートを用いるのではなく、１枚の長方形のラミネートシートを電極積層体を挟むように折り曲げて重ね合わせ、重ね合わされたラミネートシート６８を２辺に沿って熱融着してラミネートシート６８を袋状に形成してもよい。その後、ラミネートシート６８の袋内に電解液を注入する。最後に、熱融着していない辺に沿って、正極及び負極のリード体６３ｐ，６３ｎの一部及び正極及び負極の端子６４ｐ，６４ｎの一部とともにラミネートシート６８を熱融着して、リチウムイオン二次電池６０が得られる。
【０１１６】
ラミネートシート６８の構成は、特に制限はなく、例えばラミネート形リチウムイオン二次電池の外装材として使用されている公知のラミネートシートを用いることができる。例えば、アルミニウムからなる基層の片面に熱融着性樹脂層として変性ポリオレフィン層が積層された多層シートを用いることができる。
【０１１７】
上記のリチウムイオン二次電池６０は例示に過ぎず、本発明の正極用シート状電極及び負極用シート状電極を用いたリチウムイオン二次電池は上記に限定されない。例えば、公知のリチウムイオン二次電池に本発明の正極用シート状電極及び負極用シート状電極を適用することができる。
【０１１８】
上記の例では、正極端子６４ｐ及び負極端子６４ｎが、略矩形のラミネートシート６８の同じ短辺から引き出されているが、異なる辺から引き出されていてもよい。
【０１１９】
上記では、ラミネート形のリチウムイオン二次電池の例を説明したが、本発明のシート状電極は、ラミネート形以外のリチウムイオン二次電池に利用することができる。
【実施例】
【０１２０】
（実施例１，２）
寸法のみが異なる実施例１，２に係るラミネート形リチウムイオン二次電池を以下のように製造した。
【０１２１】
＜負極用のシート状電極の製造＞
負極用のシート状電極を以下のようにして製造した。
【０１２２】
銅箔からなる帯状の集電体の両面の対応する領域に、負極活物質を含む電極合剤を一定ピッチで間欠的に塗布して、電極領域及び非電極領域が交互に形成された長尺の負極用の電極基材３０ｎを作成した。図１０Ａは電極基材３０ｎを巻き取ったパンケーキの斜視図、図１０Ｂは負極用の電極基材３０ｎの一部の平面図である。実施例１，２に係る電極基材３０ｎの幅Ｗ３０ｎ、負極合剤層が形成された電極領域３５ｎの電極基材３０ｎの長手方向の長さＬ３５ｎ、非電極領域３７ｎの電極基材３０ｎの長手方向の長さＬ３７ｎの各値を図１０Ｂに併せて示す。実施例１と実施例２とは、電極基材３０ｎの幅Ｗ３０ｎのみが異なる。
【０１２３】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示した長尺の電極基材３０ｎをパンケーキから断続的に巻き出しながら、図１０Ｂの破線４１ｎに沿って電極基材３０ｎを一定ピッチで切断した。破線４１ｎは負極用の第１切断刃を示しており、その切断刃形状を図２０Ａに示す。図２０Ａに示されているように、第１切断刃４１ｎは階段状の切断刃形状を有していた。第１切断刃４１ｎの段差Ｈｎ、及びその切断可能幅Ｗ４１ｎの各値を図２０Ａに併せて示す。実施例１，２では、同じ第１切断刃４１ｎを用いた。第１切断刃４１ｎは、打ち抜き装置の昇降部材に固定した。電極基材３０ｎに対する第１切断刃４１ｎの幅方向の相対的位置は、最終的に得ようとする実施例１，２の負極用シート状電極のタブ部２７ｎの幅Ｗ２７ｎ（後述する図１１、図１３参照）を考慮して設定した。実施例１と実施例２とで幅Ｗ２７ｎが異なるので、第１切断刃４１ｎの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。
【０１２４】
図１１は、負極用の電極基材３０ｎを負極用の第１切断刃４１ｎでピッチＰｎで切断して得た負極用の第１電極基材片３１ｎ−１の平面図である。各部の寸法を図１１に併せて示す。実施例１と実施例２とは、タブ部の幅Ｗ２７ｎが異なる。
【０１２５】
第１電極基材片３１ｎ−１を、図１１に示す破線４２に沿って切断した。破線４２は第２切断刃を示しており、その切断刃形状を図２０Ｂに示す。図２０Ｂに示されているように、第２切断刃４２は直線状の切断刃形状を有していた。第２切断刃４２の切断可能幅Ｗ４２の値を図２０Ｂに併せて示す。実施例１，２では、同じ第２切断刃４２を用いた。第２切断刃４２ｎは、打ち抜き装置の昇降部材に固定した。第１電極基材片３１ｎ−１に対する第２切断刃４２の長手方向の位置は、最終的に得ようとする実施例１，２の負極用シート状電極の電極部２０ｎの長さＬ２０ｎ（後述する図１３を参照）を考慮して設定した。実施例１と実施例２とで長さＬ２０ｎが異なるので、第２切断刃４２ｎの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。
【０１２６】
図１２は、負極用の第１電極基材片３１ｎ−１を第２切断刃４２で切断して得た負極用の第２電極基材片３１ｎ−２の平面図である。
【０１２７】
次いで、図１２に示す第２電極基材片３１ｎ−２の電極領域３５ｎ（後に電極部２０ｎとなる部分）の３つの隅部１２５ｎ−ａ，１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃを破線１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃに沿って円弧形状に切り落とした。破線１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃは、隅部１２５ｎ−ａ，１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃの切断に用いたコーナー切断刃を示しており、その切断刃形状を図２１Ａ、図２１Ｂ、図２１Ｃに示す。コーナー切断刃１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃは、いずれも半径Ｒが２０ｍｍ、中心角θｃが９０度の円弧形状を有していた。実施例１，２では、同じコーナー切断刃１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃを用いた。コーナー切断刃１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃは、打ち抜き装置の同じ昇降部材に固定した。隅部１２５ｎ−ａ，１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃの位置に応じて、コーナー切断刃１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。
【０１２８】
かくして、図１３に示す負極用のシート状電極（負極電極）１ｎを得た。実施例１，２のシート状電極１ｎの各部の寸法を図１３に併せて示す。
【０１２９】
図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃは、電極部２０ｎの３つの隅部１２５ｎ−ａ，１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃを含む図１３の部分１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの拡大平面図である。隅部１２５ｎ−ａ，１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃに形成された円弧１２６ｎ−ａ，１２６ｎ−ｂ，１２６ｎ−ｃの中心角θａ、及び当該円弧の両端によって定義される、円弧の幅方向寸法Ｗａ及び長手方向寸法Ｌａの値を図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃに併せて示す。これらは、実施例１と実施例２とで同じである。
【０１３０】
上記の実施例１と実施例２とでは、作成したシート状電極１ｎの寸法は互いに異なる。しかしながら、実施例１のシート状電極１ｎ及び実施例２のシート状電極１ｎをそれぞれ製造する過程で使用した第１切断刃４１ｎ、第２切断刃４２、コーナー切断刃１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃは同じであった。このように、実施例１，２では、同じ切断刃を用いて、シート状電極１ｎのサイズに応じて切断刃の昇降部材に対する取り付け位置を変更するだけで、サイズが異なる実施例１，２のシート状電極１ｎを製造することができた。
【０１３１】
＜正極用のシート状電極の製造＞
正極用のシート状電極を以下のようにして製造した。
【０１３２】
アルミニウム箔からなる帯状の集電体の両面の対応する領域に、正極活物質を含む電極合剤を一定ピッチで間欠的に塗布して、電極領域及び非電極領域が交互に形成された長尺の正極用の電極基材３０ｐを作成した。図１５Ａは電極基材３０ｐを巻き取ったパンケーキの斜視図、図１５Ｂは正極用の電極基材３０ｐの一部の平面図である。実施例１，２に係る電極基材３０ｐの幅Ｗ３０ｐ、正極合剤層が形成された電極領域３５ｐの電極基材３０ｐの長手方向の長さＬ３５ｐ、非電極領域３７ｎの電極基材３０ｐの長手方向の長さＬ３７ｐの各値を図１５Ｂに併せて示す。実施例１と実施例２とは、電極基材３０ｐの幅Ｗ３０ｐのみが異なる。
【０１３３】
図１５Ａ及び図１５Ｂに示した長尺の電極基材３０ｐをパンケーキから断続的に巻き出しながら、図１５Ｂの破線４１ｐに沿って電極基材３０ｐを一定ピッチで切断した。破線４１ｐは正極用の第１切断刃を示しており、その切断刃形状を図２０Ｃに示す。図２０Ｃに示されているように、第１切断刃４１ｐは階段状の切断刃形状を有していた。第１切断刃４１ｐの段差Ｈｐ、及びその切断可能幅Ｗ４１ｐの各値を図２０Ｃに併せて示す。実施例１，２では、同じ第１切断刃４１ｐを用いた。第１切断刃４１ｐは、打ち抜き装置の昇降部材に固定した。電極基材３０ｐに対する第１切断刃４１ｐの幅方向の相対的位置は、最終的に得ようとする実施例１，２の正極用シート状電極のタブ部２７ｐの幅Ｗ２７ｐ（後述する図１６、図１８参照）を考慮して設定した。実施例１と実施例２とで幅Ｗ２７ｐが異なるので、第１切断刃４１ｐの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。
【０１３４】
図１６は、正極用の電極基材３０ｐを正極用の第１切断刃４１ｐでピッチＰｐで切断して得た正極用の第１電極基材片３１ｐ−１の平面図である。各部の寸法を図１６に併せて示す。実施例１と実施例２とは、タブ部の幅Ｗ２７ｐが異なる。
【０１３５】
第１電極基材片３１ｐ−１を、図１６に示す破線４２に沿って切断した。破線４２は第２切断刃を示しており、その切断刃形状を図２０Ｂに示す。実施例１，２では、同じ第２切断刃４２を用いた。第２切断刃４２は、負極用の第１電極基材片３１ｎ−１を切断する際に用いた第２切断刃４２（図１１参照）と同じである。第２切断刃４２ｐは、打ち抜き装置の昇降部材に固定した。第１電極基材片３１ｐ−１に対する第２切断刃４２の長手方向の位置は、最終的に得ようとする実施例１，２の正極用シート状電極の電極部２０ｐの長さＬ２０ｐ（後述する図１８を参照）を考慮して設定した。実施例１と実施例２とで長さＬ２０ｐが異なるので、第２切断刃４２ｐの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。
【０１３６】
図１７は、正極用の第１電極基材片３１ｐ−１を第２切断刃４２で切断して得た正極用の第２電極基材片３１ｐ−２の平面図である。
【０１３７】
次いで、図１７に示す第２電極基材片３１ｐ−２の電極領域３５ｐ（後に電極部２０ｐとなる部分）の３つの隅部１２５ｐ−ｂ，１２５ｐ−ｃ，１２５ｐ−ｄを破線１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄに沿って円弧形状に切り落とした。破線１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄは、隅部１２５ｐ−ｂ，１２５ｐ−ｃ，１２５ｐ−ｄの切断に用いたコーナー切断刃を示しており、その切断刃形状を図２１Ｂ、図２１Ｃ、図２１Ｄに示す。コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄは、いずれも半径Ｒが２０ｍｍ、中心角θｃが９０度の円弧形状を有していた。実施例１，２では、同じコーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄを用いた。コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃは、負極用の第２電極基材片３１ｎ−２の隅部１２５ｎ−ｂ，１２５ｎ−ｃを切断する際に用いたコーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ（図１２参照）と同じである。コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄは、打ち抜き装置の同じ昇降部材に固定した。隅部１２５ｐ−ｂ，１２５ｐ−ｃ，１２５ｐ−ｄの位置に応じて、コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄの昇降部材に対する取り付け位置を実施例１と実施例２とで変更した。
【０１３８】
かくして、図１８に示す正極用のシート状電極（正極電極）１ｐを得た。実施例１，２のシート状電極１ｐの各部の寸法を図１８に併せて示す。
【０１３９】
図１９Ａ、図１９Ｂ、図１９Ｃは、電極部２０ｐの３つの隅部１２５ｐ−ｂ，１２５ｐ−ｃ，１２５ｐ−ｄを含む図１８の部分１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃの拡大平面図である。隅部１２５ｐ−ｂ，１２５ｐ−ｃ，１２５ｐ−ｄに形成された円弧１２６ｐ−ｂ，１２６ｐ−ｃ，１２６ｐ−ｄの中心角θａ、及び当該円弧の両端によって定義される、円弧の幅方向寸法Ｗａ及び長手方向寸法Ｌａの値を図１９Ａ、図１９Ｂ、図１９Ｃに併せて示す。これらは、実施例１と実施例２とで同じである。
【０１４０】
上記の実施例１と実施例２とでは、作成したシート状電極１ｐの寸法は互いに異なる。しかしながら、実施例１のシート状電極１ｐ及び実施例２のシート状電極１ｐをそれぞれ製造する過程で使用した第１切断刃４１ｐ、第２切断刃４２、コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄは同じであった。このように、実施例１，２では、同じ切断刃を用いて、シート状電極１ｐのサイズに応じて切断刃の昇降部材に対する取り付け位置を変更するだけで、サイズが異なる実施例１，２のシート状電極１ｐを製造することができた。
【０１４１】
＜ラミネート形リチウムイオン二次電池の製造＞
図９で説明したように、ジグザグ状に折り曲げたセパレータ６６の一方の面側の各谷折り部分に上記の負極用シート状電極１ｎを挟み込み、他方の面側の各谷折り部分に上記の正極用シート状電極１ｐを挟み込んで、図２２に示す電極積層体７０を得た。図２２において、７２は、電極積層体７０の４辺をそれぞれ固定するテープである。
【０１４２】
電極積層体７０の負極タブ部２７ｎ及び正極タブ部２７ｐに、公知の方法で負極端子及び正極端子を接続した。次いで、電極積層体７０を、電解液とともに、袋状のラミネートシート内に収納し、密閉して、実施例１，２のラミネート形リチウムイオン二次電池を得た。
【０１４３】
上述したように、実施例１と実施例２とで同じ切断刃を用いてサイズが異なるシート状電極を製造することができた。
【０１４４】
更に、実施例１，２では、負極用のシート状電極１ｎ及び正極用のシート状電極１ｐの製造において、第２切断刃４２、コーナー切断刃１４６ｂ，１４６ｃを共通化することができる。従って、切断刃の種類数を低減することが可能である。
【０１４５】
以上に説明した実施形態及び実施例は、いずれもあくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではなく、その発明の精神と請求の範囲に記載する範囲内でいろいろと変更して実施することができ、本発明を広義に解釈すべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
本発明の利用分野は特に制限はなく、シート状正極電極とシート状負極電極とがセパレータを介して交互に配置される二次電池の分野において特に好ましく利用することができる。特に、多様なサイズが要求される二次電池に好適である。
【符号の説明】
【０１４７】
１，２  シート状電極
２０  電極部
２１  電極部の第１辺
２２  電極部の第２辺
２３  電極部の第１側辺
２４  電極部の第２側辺
２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ  シート状電極の隅部
２６  コーナー切断刃によって形成された円弧
２７  タブ部
３０  電極基材
３５  電極領域
３７  非電極領域
４１  第１切断刃
４２  第２切断刃
４３  第３切断刃
４４  第４切断刃
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ  コーナー切断刃
６０  リチウムイオン二次電池
６１ｐ  正極電極（正極用シート状電極）
６１ｎ  負極電極（負極用シート状電極）
６２ｐ  正極電極のタブ部
６２ｎ  負極電極のタブ部
６６  セパレータ
６８  外装材（ラミネートシート）
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013054593.tif 000025
【図２】
2013054593.tif 000026
【図３】
2013054593.tif 000027
【図４】
2013054593.tif 000028
【図５】
2013054593.tif 000029
【図６】
2013054593.tif 000030
【図７】
2013054593.tif 000031
【図８】
2013054593.tif 000032
【図９】
2013054593.tif 000033
【図１０】
2013054593.tif 000034
【図１１】
2013054593.tif 000035
【図１２】
2013054593.tif 000036
【図１３】
2013054593.tif 000037
【図１４】
2013054593.tif 000038
【図１５】
2013054593.tif 000039
【図１６】
2013054593.tif 000040
【図１７】
2013054593.tif 000041
【図１８】
2013054593.tif 000042
【図１９】
2013054593.tif 000043
【図２０】
2013054593.tif 000044
【図２１】
2013054593.tif 000045
【図２２】
2013054593.tif 000046
【国際調査報告】
2013054593.tif 000047
2013054593.tif 000048
2013054593.tif 000049
2013054593.tif 000050
2013054593.tif 000051
2013054593.tif 000052