(57)【要約】【課題】耐熱層材料の塗工部の形成状態の検査において、検査環境の変化による検査の信頼性の低下を抑制できる負極電極の検査方法、負極電極の製造方法、及び負極電極の検査装置を提供する。【解決手段】帯状電極１９の塗工部１８の検査には、所定の目付量の比較用塗工部８１を有する比較用電極片８０が用いられる。帯状電極１９の短手方向外側に比較用電極片８０を配置した状態で帯状電極１９を長手方向に搬送し、かつ蛍光Ｘ線検出装置４１を帯状電極１９の短手方向に往復動作させ、帯状電極１９及び比較用電極片８０から発生する蛍光Ｘ線βをそれぞれ検出する。検出した蛍光Ｘ線βから帯状電極１９の塗工部１８及び比較用電極片８０の比較用塗工部８１に含まれる軽元素のエネルギ強度をそれぞれ測定する。測定したエネルギ強度について帯状電極１９と比較用電極片８０とで比較する。比較結果に基づいて、帯状電極１９の塗工部１８の形成状態の良否を判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体と、前記集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、前記負極活物質層の表面に存在する耐熱層とを有する負極電極の検査方法であって、
長尺帯状の集電体と、前記長尺帯状の集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、前記負極活物質層の表面に耐熱層材料が塗工されて形成された前記耐熱層の前駆体である塗工部とを有する帯状電極と、
前記耐熱層材料が所定の目付量となるように形成された比較用塗工部を有する比較用電極を用いて行われ、
前記帯状電極の短手方向外側に前記比較用電極を配置した状態で前記帯状電極を長手方向に搬送し、かつ蛍光Ｘ線検出装置を前記帯状電極の短手方向に往復動作させ、前記帯状電極及び前記比較用電極から発生する蛍光Ｘ線をそれぞれ検出する検出工程と、
前記蛍光Ｘ線から、前記帯状電極の塗工部及び前記比較用電極の比較用塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度をそれぞれ測定する測定工程と、
前記帯状電極の塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度と、前記比較用電極の比較用塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度とを比較する比較工程と、
前記比較工程での比較結果に基づいて、前記帯状電極の塗工部の形成状態の良否を判定する判定工程と、
を含むことを特徴とする負極電極の検査方法。
【請求項２】
前記測定工程においてエネルギ強度を測定される軽元素は、アルミニウム又はケイ素である請求項１に記載の負極電極の検査方法。
【請求項３】
前記検出工程において、前記蛍光Ｘ線検出装置を連続的に往復動作させる請求項１又は請求項２に記載の負極電極の検査方法。
【請求項４】
前記比較用電極は、前記帯状電極と同一平面上に配置される請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の負極電極の検査方法。
【請求項５】
前記測定工程において、第１のエネルギを有する前記軽元素の蛍光Ｘ線のエネルギ強度と、第２のエネルギを有する前記軽元素の蛍光Ｘ線のエネルギ強度とを測定する請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の負極電極の検査方法。
【請求項６】
集電体と、前記集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、前記負極活物質層の表面に存在する耐熱層とを有する負極電極の製造方法において、
長尺帯状の集電体の両面又は片面に形成された負極活物質層の表面に耐熱層材料を塗工して前記耐熱層の前駆体である塗工部を形成する塗工工程と、
前記耐熱層材料の塗工部を検査する検査工程と、
を備え、
前記検査工程は、請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の電極の検査方法によって行われるとともに、
前記判定工程での判定結果に基づいて、前記塗工工程における前記耐熱層材料の塗工量を変化させることを特徴とする負極電極の製造方法。
【請求項７】
前記判定工程は、前記塗工部を乾燥させる乾燥工程の前に行われる請求項６に記載の負極電極の製造方法。
【請求項８】
前記塗工工程にはグラビア塗工装置を用いる請求項６又は請求項７に記載の負極電極の製造方法。
【請求項９】
集電体と、前記集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、前記負極活物質層の表面に存在する耐熱層とを有する負極電極の検査装置であって、
長尺帯状の集電体と、前記長尺帯状の集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、前記負極活物質層の表面に耐熱層材料が塗工されて形成された前記耐熱層の前駆体である塗工部とを有する帯状電極を長手方向に搬送する搬送装置と、
前記帯状電極の短手方向に往復動作可能であり、前記帯状電極、及び前記耐熱層材料が所定の目付量となるように形成された比較用塗工部を有し、かつ前記帯状電極の短手方向外側に配置された比較用電極から発生する蛍光Ｘ線をそれぞれ検出する蛍光Ｘ線検出装置と、
前記蛍光Ｘ線から、前記帯状電極の塗工部及び前記比較用電極の比較用塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度をそれぞれ測定する測定部と、
前記帯状電極の塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度と、前記比較用電極の比較用塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に基づいて、前記帯状電極の塗工部の形成状態の良否を判定する判定装置と、
を備えることを特徴とする負極電極の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集電体と、集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、負極活物質層の表面に存在する耐熱層とを有する負極電極の検査方法、製造方法、及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電装置としての二次電池に使用される電極の一例として、集電体としての金属箔と、金属箔の両面又は片面に存在する活物質層と、活物質層の表面に存在する耐熱層とを有する電極が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構成の電極では、耐熱層材料の塗工部の形成状態が良好か否かを検査する必要がある。特許文献１では、活物質層及び耐熱層材料の塗工部が形成された金属箔から発生した蛍光Ｘ線を測定し、その測定結果から耐熱層材料の塗工部の厚み（目付量）を取得して、塗工部の形成状態が良好か否かを検査している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９３９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、蛍光Ｘ線を検出する環境の温度や湿度などが変化し、測定結果に影響を及ぼすことがある。この場合、例えば、検査される塗工部の目付量が目標範囲内であるにも関わらず不良と判定されたり、目付量が目標値より大幅に多い又は少ないにも関わらず良品と判定されたりして、検査の信頼性が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、耐熱層材料の塗工部の形成状態の検査において、検査環境の変化による検査の信頼性の低下を抑制できる負極電極の検査方法、負極電極の製造方法、及び負極電極の検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するための負極電極の検査方法は、集電体と、前記集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、前記負極活物質層の表面に存在する耐熱層とを有する負極電極の検査方法であって、長尺帯状の集電体と、前記長尺帯状の集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、前記負極活物質層の表面に耐熱層材料が塗工されて形成された前記耐熱層の前駆体である塗工部とを有する帯状電極と、前記耐熱層材料が所定の目付量となるように形成された比較用塗工部を有する比較用電極を用いて行われ、前記帯状電極の短手方向外側に前記比較用電極を配置した状態で前記帯状電極を長手方向に搬送し、かつ蛍光Ｘ線検出装置を前記帯状電極の短手方向に往復動作させ、前記帯状電極及び前記比較用電極から発生する蛍光Ｘ線をそれぞれ検出する検出工程と、前記蛍光Ｘ線から、前記帯状電極の塗工部及び前記比較用電極の比較用塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度をそれぞれ測定する測定工程と、前記帯状電極の塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度と、前記比較用電極の比較用塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度とを比較する比較工程と、前記比較工程での比較結果に基づいて、前記帯状電極の塗工部の形成状態の良否を判定する判定工程と、を含むことを要旨とする。
【０００７】
これによれば、検査対象である帯状電極から発生する蛍光Ｘ線と、比較対象である比較用電極から発生する蛍光Ｘ線とを同じ検査環境にて検出している。このため、帯状電極の塗工部に含まれる元素の蛍光Ｘ線が検査環境の変化により影響を受けたとしても、比較用電極の比較用塗工部に含まれる元素の蛍光Ｘ線も同じように影響を受ける。そして、同じ検査環境で検出した蛍光Ｘ線から、帯状電極の塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度と、比較用電極の比較用塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度とを測定し、比較することで、帯状電極の耐熱層材料の塗工部の形成状態の良否判定をする。よって、耐熱層材料の塗工部の形成状態の検査において、検査環境を加味した検査を行うことができて、検査環境の変化による検査の信頼性の低下を抑制できる。また、帯状電極から発生する蛍光Ｘ線と比較用電極から発生する蛍光Ｘ線とを同じ蛍光Ｘ線検出装置によって検出しているため、帯状電極と比較用電極とで異なる蛍光Ｘ線検出装置を用いた場合に発生する検出結果のばらつきを考慮せずに済む。また、検出工程は、帯状電極を搬送しながら行われるため、負極電極の生産性を低下させることなく検出することができる。
【０００８】
また、上記負極電極の検査方法について、前記測定工程においてエネルギ強度を測定される軽元素は、アルミニウム又はケイ素であるのが好ましい。
これによれば、アルミニウム又はケイ素から発せられる蛍光Ｘ線のエネルギ強度によって、耐熱層材料の塗工部の形成状態を検査することができる。
【０００９】
また、上記負極電極の検査方法について、前記検出工程において、前記蛍光Ｘ線検出装置を連続的に往復動作させるのが好ましい。
これによれば、帯状電極の耐熱層材料の塗工部を長手方向及び短手方向全体で検査することができる。
【００１０】
また、上記負極電極の検査方法について、前記比較用電極は、前記帯状電極と同一平面上に配置されるのが好ましい。
これによれば、蛍光Ｘ線検出装置と帯状電極との距離と、蛍光Ｘ線検出装置と比較用電極との距離とは、ほぼ同じ距離になるため、蛍光Ｘ線の検出を定量的に行うことができる。
【００１１】
また、上記負極電極の検査方法について、前記測定工程において、第１のエネルギを有する前記軽元素の蛍光Ｘ線のエネルギ強度と、第２のエネルギを有する前記軽元素の蛍光Ｘ線のエネルギ強度とを測定するのが好ましい。
【００１２】
これによれば、比較工程に２種類のエネルギ強度を用いるため、１種類のエネルギ強度を用いる場合と比べて、耐熱層材料の塗工部の検査精度が向上する。
上記問題点を解決するための負極電極の製造方法は、集電体と、前記集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、前記負極活物質層の表面に存在する耐熱層とを有する負極電極の製造方法において、長尺帯状の集電体の両面又は片面に形成された負極活物質層の表面に耐熱層材料を塗工して前記耐熱層の前駆体である塗工部を形成する塗工工程と、前記耐熱層材料の塗工部を検査する検査工程と、を備え、前記検査工程は、請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の電極の検査方法によって行われるとともに、前記判定工程での判定結果に基づいて、前記塗工工程における前記耐熱層材料の塗工量を変化させることを要旨とする。
【００１３】
これによれば、塗工部の形成状態の判定結果を耐熱層材料の塗工量に反映するため、耐熱層材料の塗工部の形成状態が不良となる負極電極を低減できる。
また、上記負極電極の製造方法について、前記判定工程は、前記塗工部を乾燥させる乾燥工程の前に行われるのが好ましい。
【００１４】
これによれば、判定工程が乾燥工程の後に行われる場合よりも早く、判定結果を耐熱層材料の塗工量に反映できるため、耐熱層材料の塗工部の形成状態が不良となる負極電極をより低減できる。
【００１５】
また、上記負極電極の製造方法について、前記塗工工程にはグラビア塗工装置を用いるのが好ましい。
グラビア塗工装置を用いた塗工では、塗工部の目付量はグラビアロールの回転速度に依存するため、塗工部の目付量を変更する場合、グラビアロールの回転速度を変更するだけでよく、煩雑な調整作業を必要としない。
【００１６】
上記問題点を解決するための負極電極の検査装置は、集電体と、前記集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、前記負極活物質層の表面に存在する耐熱層とを有する負極電極の検査装置であって、長尺帯状の集電体と、前記長尺帯状の集電体の両面又は片面に存在する負極活物質層と、前記負極活物質層の表面に耐熱層材料が塗工されて形成された前記耐熱層の前駆体である塗工部とを有する帯状電極を長手方向に搬送する搬送装置と、前記帯状電極の短手方向に往復動作可能であり、前記帯状電極、及び前記耐熱層材料が所定の目付量となるように形成された比較用塗工部を有し、かつ前記帯状電極の短手方向外側に配置された比較用電極から発生する蛍光Ｘ線をそれぞれ検出する蛍光Ｘ線検出装置と、前記蛍光Ｘ線から、前記帯状電極の塗工部及び前記比較用電極の比較用塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度をそれぞれ測定する測定部と、前記帯状電極の塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度と、前記比較用電極の比較用塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度とを比較する比較部と、前記比較部による比較結果に基づいて、前記帯状電極の塗工部の形成状態の良否を判定する判定装置と、を備えることを要旨とする。
【００１７】
これによれば、蛍光Ｘ線検出装置は、検査対象である帯状電極から発生する蛍光Ｘ線と、比較対象である比較用電極から発生する蛍光Ｘ線とを同じ検査環境にて検出している。このため、帯状電極の塗工部に含まれる元素の蛍光Ｘ線が検査環境の変化により影響を受けたとしても、比較用電極の比較用塗工部に含まれる元素の蛍光Ｘ線も同じように影響を受ける。そして、同じ検査環境で検出した蛍光Ｘ線から、帯状電極の塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度と、比較用電極の比較用塗工部に含まれる軽元素のエネルギ強度とを測定し、比較することで、帯状電極の耐熱層材料の塗工部の形成状態の良否判定をする。よって、耐熱層材料の塗工部の形成状態の検査において、検査環境を加味した検査を行うことができて、検査環境の変化による検査の信頼性の低下を抑制できる。また、１つの蛍光Ｘ線検出装置が、帯状電極から発生する蛍光Ｘ線と比較用電極から発生する蛍光Ｘ線とを検出しているため、帯状電極と比較用電極とで異なる蛍光Ｘ線検出装置を用いた場合に発生する検出結果のばらつきを考慮せずに済む。また、検査は、搬送装置によって帯状電極を搬送しながら行われるため、負極電極の生産性を低下させることなく検査することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、耐熱層材料の塗工部の形成状態の検査において、検査環境の変化による検査の信頼性の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】負極電極の斜視図。
【図２】（ａ）は耐熱層形成工程における塗工工程及び検出工程を示す概略側面図、（ｂ）は耐熱層形成工程における検出工程を示す概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、負極電極の検査方法を二次電池用の負極電極の検査方法に具体化した一実施形態を図１及び図２を参照して説明する。
この実施形態の検査方法によって検査される負極電極を使用した蓄電装置としての二次電池は、図示しないが、外観が角型をなす角型電池であり、リチウムイオン二次電池である。この二次電池は、ケース内に電極組立体を備える。電極組立体は、複数の正極電極と、複数の負極電極を備える。電極組立体は、正極電極と負極電極とが、両者の間を、セパレータで絶縁した状態で交互に積層されて構成されている。
【００２１】
図１に示すように、二次電池用の負極電極１０は、集電体としての矩形状の金属箔１１と、金属箔１１の両面に存在する負極活物質層１２とを備える。金属箔１１は、後の検査に用いられる軽元素としてのアルミニウムを含まない金属（例えば、銅）で構成される。負極電極１０は、その一辺に沿って、負極活物質層１２が存在せず、金属箔１１が露出した未塗工部１３を有する。そして、負極電極１０において、未塗工部１３の一部には、集電タブ１４が突出する状態に存在する。負極電極１０は、負極活物質層１２の表面全体を覆う耐熱層１５を備える。耐熱層１５は、セラミック粒子としてのアルミナ粒子と樹脂製のバインダとを含み、バインダを介してアルミナ粒子同士、又はアルミナ粒子と負極活物質層１２表面の活物質粒子とが結合して層構造を有する。アルミナ粒子を主成分とする耐熱層１５の耐熱温度は、樹脂製のセパレータよりも高い。また、耐熱層１５は、アルミナ粒子を主成分とするため、軽元素としてのアルミニウムを主成分として含む。なお、軽元素とは、セラミック粒子を生成できる原子番号３以上、負極電極１０の重量エネルギ密度を低下させない原子番号２０以下の元素である。
【００２２】
次に、負極電極１０の製造工程について説明する。負極電極１０の製造工程は、長尺帯状の金属箔１１の両面に負極活物質層１２を形成する活物質層形成工程と、負極活物質層１２の表面に耐熱層１５を形成する耐熱層形成工程と、負極活物質層１２及び耐熱層１５が形成された金属箔１１を負極電極１０の形状に切断する切断工程とを含む。
【００２３】
図示しないが、活物質層形成工程は、塗布工程、乾燥工程、及びプレス工程を含む。塗布工程は、長尺帯状の金属箔１１の片面に活物質ペーストを塗工する工程である。ただし、後に未塗工部１３となる部分には活物質ペーストを塗工しない。乾燥工程は、塗工された活物質ペーストを乾燥させ、負極活物質層前駆体を形成する工程である。プレス工程は、乾燥工程後、負極活物質層前駆体が形成された金属箔１１をロールプレス機に通すことで、負極活物質層前駆体の活物質密度を上げる工程である。これにより、帯状の金属箔１１の一方の面には、所定の密度と厚みを有する負極活物質層１２が形成される。また、金属箔１１の他方の面についても同様に負極活物質層１２を形成する。活物質層形成工程にて、両面に負極活物質層１２が形成された長尺帯状の金属箔１１は電極材料１６となる。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、耐熱層形成工程は、塗工工程、検査工程、及び乾燥工程を含む。
塗工工程は、電極材料１６を長手方向に搬送しながら、電極材料１６の負極活物質層１２の表面に耐熱層材料としてのセラミックスラリー１７を塗工し、耐熱層１５の前駆体となる塗工部１８を形成する工程である。よって、塗工部１８は、セラミックスラリー１７の塗工によって形成される。
【００２５】
耐熱層形成工程に用いる搬送装置２０は、供給ロール２１と、巻取ロール２２と、供給ロール２１と巻取ロール２２の間の場所に配置された複数のガイドロール２３とを備える。各ロール２１〜２３は、図示しない支持装置によって回転可能に支持されている。電極材料１６は、供給ロール２１に巻回されている。供給ロール２１から供給された電極材料１６は、巻取ロール２２に巻き取られることで搬送される。以下、電極材料１６の長手方向と直交し、かつ電極材料１６の面に沿う方向を短手方向とする。
【００２６】
塗工工程を行う塗工装置は、グラビア塗工装置３０である。グラビア塗工装置３０は、セラミックスラリー１７の貯留部３１と、円柱状のグラビアロール３２と、グラビアロール３２と電極材料１６を間に挟んで対向するバックロール３３とを備える。貯留部３１にて貯留されるセラミックスラリー１７は、アルミナ粒子と例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）などのバインダとを、水又はＮＭＰ（Ｎメチルピロリドン）などの非水溶媒により混練することで得る。なお、セラミックスラリー１７に含まれるアルミナ粒子の濃度は均一にされている。
【００２７】
図示しないが、グラビアロール３２の外周面には、斜線型のグラビアパターンが彫刻されている。このため、グラビアロール３２は、軸方向に対し斜めに延びる溝３２ａを有する。また、グラビアロール３２は、外周面の一部が常に貯留部３１内に露出する状態に支持されている。
【００２８】
このようなグラビアロール３２は、モータ３４によって回転駆動される。モータ３４には、制御装置３５が接続されている。モータ３４は、制御装置３５によって回転数が制御される。グラビアロール３２が回転することにより、貯留部３１内のセラミックスラリー１７は、グラビアロール３２の溝３２ａ内に入り込みつつグラビアパターンの表面に付着する。グラビアパターンの表面に付着したセラミックスラリー１７は、グラビアロール３２の回転によって、貯留部３１内から電極材料１６に向けて搬送される。そして、塗工位置Ｐにおいて、搬送されたセラミックスラリー１７は、供給ロール２１から供給された電極材料１６の負極活物質層１２の表面に接触する。これにより、負極活物質層１２の表面にセラミックスラリー１７が塗工され、塗工部１８が形成される。上述したように、セラミックスラリー１７におけるアルミナ粒子の濃度は一定であるため、塗工部１８におけるアルミニウムの濃度も一定である。塗工部１８が形成された電極材料１６は、帯状電極１９となる。
【００２９】
検査工程は、塗工部１８の形成状態を検査する工程である。検査工程は、負極電極の検査装置４０を用いて行われる。検査装置４０は、以後詳述する蛍光Ｘ線検出装置４１、測定装置４４、及び判定装置５１を備える。
【００３０】
検査工程は、帯状電極１９を長手方向に搬送しながら、帯状電極１９及び後述の比較用電極片８０から発生する蛍光Ｘ線βを検出する検出工程を含む。検出工程は、検査装置４０の蛍光Ｘ線検出装置４１を用いて行われる。本実施形態では、蛍光Ｘ線検出装置４１として、Ｏｘｆｏｒｄ社製ハンドヘルド金属材料班別器（型式：Ｘ−ＭＥＴ８０００、Ｘ線管球：電圧５０ｋＶ、ロジウムターゲット、検出器：シリコンドリフト式）を室温で用いたが、これに限定されない。
【００３１】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、蛍光Ｘ線検出装置４１は、１次Ｘ線αを照射可能なＸ線管４２と、蛍光Ｘ線βを検出可能な検出部４３とが一体化された装置である。蛍光Ｘ線検出装置４１は、バックロール３３の上端部から所定の間隔を空けた状態で存在する。また、蛍光Ｘ線検出装置４１は、この間隔を保ったまま、帯状電極１９の短手方向に沿う動線Ｌ上を往復動作可能である。蛍光Ｘ線検出装置４１の動線Ｌ上かつ帯状電極１９の短手方向両外側には、比較用電極としての比較用電極片８０が配置されている。動線Ｌの端は、比較用電極片８０上に位置する。よって、蛍光Ｘ線検出装置４１は、動線Ｌ上のうち、帯状電極１９の範囲内にあるとき、帯状電極１９から発生する蛍光Ｘ線βを検出する。蛍光Ｘ線検出装置４１は、動線Ｌ上の一端又は他端にあるとき、比較用電極片８０から発生する蛍光Ｘ線βを検出する。
【００３２】
比較用電極片８０は、矩形シート状である。また、比較用電極片８０は、金属箔片と、金属箔片の両面に存在する負極活物質層と、負極活物質層の表面にセラミックスラリー１７が塗工されて形成された比較用塗工部８１とを有する。金属箔片、負極活物質層、及び比較用塗工部８１には、帯状電極１９の金属箔１１、負極活物質層１２、及び塗工部１８と同じ材料が用いられている。比較用電極片８０は、帯状電極１９と同一平面上に存在する。比較用電極片８０のうち、帯状電極１９の短手方向一端より外側に配置されたものを第１比較用電極片８０ａとし、帯状電極１９の短手方向他端より外側に配置されたものを第２比較用電極片８０ｂとする。第１比較用電極片８０ａと第２比較用電極片８０ｂは、比較用塗工部８１の目付量が異なる。第１比較用電極片８０ａの第１比較用塗工部８１ａの目付量は、帯状電極１９の塗工部１８の目付量の目標範囲において上限値となるように形成されている。一方、第２比較用電極片８０ｂの第２比較用塗工部８１ｂの目付量は、帯状電極１９の塗工部１８の目付量の目標範囲において下限値となるように形成されている。
【００３３】
検出工程では、蛍光Ｘ線検出装置４１のＸ線管４２が帯状電極１９又は比較用電極片８０上の照射範囲Ｑ（例えば、長手方向５ｍｍかつ短手方向５ｍｍに広がる矩形状の範囲）に１次Ｘ線αを照射する。すると、１次Ｘ線αの照射範囲Ｑにおいて帯状電極１９又は比較用電極片８０の厚みを構成する部分の原子が励起状態となり、励起状態から安定状態に戻る際に蛍光Ｘ線βが発生する。蛍光Ｘ線検出装置４１の検出部４３は、この蛍光Ｘ線βを検出する。
【００３４】
また、上述したように、検出工程は、搬送装置２０によって帯状電極１９を搬送するとともに、蛍光Ｘ線検出装置４１を動線Ｌの一端から他端の間を往復動作させながら行われる。よって、照射範囲Ｑは、帯状電極１９上で長手方向かつ短手方向に移動していき、帯状電極１９の長手方向及び短手方向の全体が検査される。本実施形態では、蛍光Ｘ線検出装置４１を連続的に往復動作させるため、照射範囲Ｑの軌跡は正弦波状となる。蛍光Ｘ線検出装置４１は、動線Ｌ上の一端まで移動すると、第１比較用電極片８０ａから発生する蛍光Ｘ線βを検出し、検出結果を測定装置４４に出力する。蛍光Ｘ線検出装置４１は、動線Ｌ上の他端まで移動すると、第２比較用電極片８０ｂから発生する蛍光Ｘ線βを検出し、検出結果を測定装置４４に出力する。また、蛍光Ｘ線検出装置４１は、動線Ｌ上の一端（他端）から他端（一端）までを移動する間に、帯状電極１９上の異なる位置に存在する複数の照射範囲Ｑ（例えば、第１〜第５照射範囲Ｑ１〜Ｑ５）で、帯状電極１９から発生する蛍光Ｘ線βを検出する。そして、検出部４３は、帯状電極１９の第１〜第５照射範囲Ｑ１〜Ｑ５での検出結果を測定装置４４に出力する。
【００３５】
ところで、検出部４３は、帯状電極１９及び比較用電極片８０に含まれる複数の元素の蛍光Ｘ線βを検出する。蛍光Ｘ線βは、元素ごとに異なる固有のエネルギを有する。例えば、金属箔１１及び金属箔片は銅製であるため、検出部４３は、銅固有のエネルギを有する蛍光Ｘ線βを検出する。また、塗工部１８及び比較用塗工部８１は、アルミナ粒子（アルミニウム）を含むため、検出部４３は、アルミニウム固有のエネルギを有する蛍光Ｘ線βを検出する。また、各元素の蛍光Ｘ線βのエネルギ強度は、照射範囲Ｑにおいて帯状電極１９又は比較用電極片８０の厚みを構成する部分に含まれる原子の量によって決まる。検出部４３が測定装置４４に出力する蛍光Ｘ線βの検出結果は、帯状電極１９又は比較用電極片８０に含まれる複数の元素のエネルギ強度を含む。
【００３６】
検査工程は、検出工程での検出結果から、帯状電極１９及び比較用電極片８０に含まれるアルミニウムのエネルギ強度を測定する測定工程を備える。測定工程は、検査装置４０の測定装置４４を用いて行われる。測定装置４４は、蛍光Ｘ線検出装置４１と信号接続されている。
【００３７】
測定装置４４は、アルミニウムのエネルギ強度を測定する測定部４５を備える。測定部４５には、検出部４３から第１比較用電極片８０ａ、第２比較用電極片８０ｂ、及び帯状電極１９についての検出結果が入力される。測定部４５は、第１比較用電極片８０ａに含まれるアルミニウムのエネルギ強度を測定する。第１比較用電極片８０ａは、目付量が目標範囲の上限値となるように形成された第１比較用塗工部８１ａを有するため、アルミニウムの含有量が多く、アルミニウムのエネルギ強度が強くなる。測定部４５は、第１比較用電極片８０ａでの測定値を上限値ＡＨとして設定する。測定部４５は、第２比較用電極片８０ｂに含まれるアルミニウムのエネルギ強度を測定する。第２比較用電極片８０ｂは、目付量が目標範囲の下限値となるように形成された第２比較用塗工部８１ｂを有するため、アルミニウムの含有量が少なく、アルミニウムのエネルギ強度が弱くなる。測定部４５は、第２比較用電極片８０ｂでの測定値を下限値ＡＬとして設定する。また、測定部４５は、第１〜第５照射範囲Ｑ１〜Ｑ５について、帯状電極１９に含まれるアルミニウムのエネルギ強度をそれぞれ測定し、各測定値を第１〜第５検査値Ａ１〜Ａ５として設定する。また、測定部４５は、検出部４３から検出結果が出力される度にエネルギ強度の測定を行い、上限値ＡＨ、下限値ＡＬ、及び第１〜第５検査値Ａ１〜Ａ５を更新する。
【００３８】
検査工程は、各検査値Ａ１〜Ａ５と、上限値ＡＨ及び下限値ＡＬとを比較する比較工程を備える。比較工程は、測定装置４４の比較部４６を用いて行われる。比較部４６には、第１〜第５検査値Ａ１〜Ａ５、上限値ＡＨ、及び下限値ＡＬが測定部４５から入力される。比較部４６は、第１検査値Ａ１と上限値ＡＨとを比較する。比較部４６は、第１検査値Ａ１が上限値ＡＨより大きいとき、信号Ｓ１を生成し、第１検査値Ａ１が上限値ＡＨ以下のとき、信号Ｓ２を生成する。また、比較部４６は、第１検査値Ａ１と下限値ＡＬとを比較する。比較部４６は、第１検査値Ａ１が下限値ＡＬ以上のとき、信号Ｓ３を生成し、第１検査値Ａ１が下限値ＡＬより小さいとき、信号Ｓ４を生成する。比較部４６は、第２〜第５検査値Ａ２〜Ａ５についても同様に比較し、信号Ｓ１〜Ｓ４を生成する。
【００３９】
検査工程は、比較部４６で生成された信号Ｓ１〜Ｓ４に基づいて、帯状電極１９の塗工部１８の形成状態の良否を判定する判定工程を含む。判定工程は、検査装置４０の判定装置５１によって行われる。判定装置５１は、測定装置４４と信号接続されている。判定装置５１には、信号Ｓ１〜Ｓ４が比較部４６から入力される。また、判定装置５１は、グラビア塗工装置３０のモータ３４の制御装置３５に接続されている。
【００４０】
判定装置５１は、第１検査値Ａ１について信号Ｓ２，Ｓ３が比較部４６から入力されたとき、すなわち第１検査値Ａ１が上限値ＡＨ以下かつ下限値ＡＬ以上であるとき、第１照射範囲Ｑ１での塗工部１８の形成状態を良好（目付量が目標範囲内）と判定する。判定装置５１は、第１検査値Ａ１について信号Ｓ１が比較部４６から入力されたとき、すなわち第１検査値Ａ１が上限値ＡＨより大きいとき、第１照射範囲Ｑ１での塗工部１８の形成状態を不良１（目付量が目標範囲外）と判定する。判定装置５１は、第１検査値Ａ１について信号Ｓ４が比較部４６から入力されたとき、すなわち第１検査値Ａ１が下限値ＡＬより小さいとき、第１照射範囲Ｑ１での塗工部１８の形成状態を不良２（目付量が目標範囲外）と判定する。判定装置５１は、第２〜第５検査値Ａ２〜Ａ５についても同様の判定を行う。
【００４１】
また、判定装置５１は、第１〜第５照射範囲Ｑ１〜Ｑ５での塗工部１８のうち３つ以上を不良１と判定した場合、制御装置３５に対して、「目付量過剰」の信号を出力する。判定装置５１は、第１〜第５照射範囲Ｑ１〜Ｑ５での塗工部１８のうち３つ以上を不良２と判定した場合、制御装置３５に対して、「目付量不足」の信号を出力する。制御装置３５は、「目付量過剰」の信号が入力されると、モータ３４の回転駆動を加速させることでグラビアロール３２の回転速度を加速させ、塗工部１８の目付量を減らす。一方、制御装置３５は、「目付量不足」の信号が入力されると、モータ３４の回転駆動を減速させることでグラビアロール３２の回転速度を減速させ、塗工部１８の目付量を増やす。
【００４２】
負極電極１０の製造方法は、上述の塗工工程と、検査工程（検出工程、測定工程、比較工程、及び判定工程）とを含み、さらに塗工部１８の目付量を調整する工程も含む。
検査工程後、帯状電極１９は、乾燥装置６０内に搬送される。塗工部１８は、乾燥装置６０にて乾燥し、耐熱層前駆体となる。図示しないが、耐熱層前駆体が形成された帯状電極１９は、切断工程にて負極電極１０の形状に切断される。耐熱層前駆体から耐熱層１５が形成される。こうして枚葉状の負極電極１０が製造される。
【００４３】
次に、本実施形態の作用及び効果を記載する。
（１）検査対象である帯状電極１９から発生する蛍光Ｘ線βと、比較対象である比較用電極片８０から発生する蛍光Ｘ線βとを同じ検査環境にて検出している。このため、帯状電極１９の塗工部１８に含まれる元素の蛍光Ｘ線βが検査環境の変化により影響を受けたとしても、比較用電極片８０の比較用塗工部８１に含まれる元素の蛍光Ｘ線βも同じように影響を受ける。そして、同じ検査環境で検出した蛍光Ｘ線βから、帯状電極１９の塗工部１８に含まれるアルミニウムのエネルギ強度と比較用電極片８０の比較用塗工部８１に含まれるアルミニウムのエネルギ強度とを測定し、比較することで、帯状電極１９の塗工部１８の形成状態の良否判定をする。よって、帯状電極１９の塗工部１８の形成状態の検査において、検査環境を加味した検査を行うことができて、検査環境の変化による検査の信頼性の低下を抑制できる。また、帯状電極１９から発生する蛍光Ｘ線βと比較用電極片８０から発生する蛍光Ｘ線βとを同じ蛍光Ｘ線検出装置４１によって検出しているため、帯状電極１９と比較用電極片８０とで異なる蛍光Ｘ線検出装置を用いた場合に発生する検出結果のばらつきを考慮せずに済む。また、検出工程は、搬送装置２０によって帯状電極１９を搬送しながら行われるため、負極電極１０の生産性を低下させることなく検出することができる。
【００４４】
（２）軽元素であるアルミニウムから発せられる蛍光Ｘ線のエネルギ強度を測定し、比較することによって、帯状電極１９の塗工部１８の形成状態を検査することができる。
（３）検出工程では、帯状電極１９を搬送しながら、蛍光Ｘ線検出装置４１を連続的に往復動作させるため、照射範囲Ｑの軌跡は正弦波状になる。よって、塗工部１８の長手方向及び短手方向全体を検査することができる。
【００４５】
（４）第１及び第２比較用電極片８０ａ，８０ｂは、帯状電極１９と同一平面上に配置されるため、蛍光Ｘ線検出装置４１と帯状電極１９との距離、及び蛍光Ｘ線検出装置４１と比較用電極片８０との距離が一定に保たれる。よって、蛍光Ｘ線βの検出を定量的に行うことができる。
【００４６】
（５）制御装置３５は、判定装置５１が判定した塗工部１８の形成状態の良否をセラミックスラリー１７の塗工量に反映するため、塗工部１８の形成状態が不良となる負極電極１０を低減できる。
【００４７】
（６）判定工程は、塗工部１８を乾燥させる乾燥工程の前に行われるため、判定工程が乾燥工程の後に行われる場合よりも早く、判定結果をセラミックスラリー１７の塗工量に反映できる。よって、塗工部１８の形成状態が不良となる負極電極１０をより低減できる。
【００４８】
（７）塗工工程にはグラビア塗工装置３０が用いられている。グラビア塗工装置３０を用いた塗工では、塗工部１８の目付量はグラビアロール３２の回転速度に依存するため、塗工部１８の目付量を変更する場合、グラビアロール３２の回転速度を変更するだけでよく、煩雑な調整作業を必要としない。
【００４９】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
○  負極電極１０は、金属箔１１の片面だけに負極活物質層１２及び耐熱層１５を有するものであってもよい。この場合、帯状電極１９の片面だけに負極活物質層１２が設けられるとともに、その負極活物質層１２にセラミックスラリー１７の塗工部１８が形成される。
【００５０】
○  集電体は、負極活物質層１２が形成できるものであれば、金属箔１１に限定されるものではない。例えば、織物状や網状のシートを用いてもよい。
○  上記実施形態では、耐熱層１５が含むセラミック粒子は、アルミナ粒子であったが、窒化アルミニウムであってもよい。また、セラミック粒子は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素など、他の軽元素の酸化物や窒化物であってもよい。
【００５１】
○  活物質層形成工程における活物質ペーストの塗工工程は、長尺帯状の金属箔１１の長手方向に連続して行う連続塗工でもよいし、間隔を空けて塗布する間欠塗工でもよい。間欠塗工の場合、耐熱層形成工程におけるセラミックスラリー１７の塗工工程を、グラビアロール３２の回転を間欠的に停止させて、電極材料１６の長手方向に間隔を空けて塗布する間欠塗工とすることができる。
【００５２】
○  帯状電極１９の塗工部１８又は比較用電極片８０の比較用塗工部８１に含まれる軽元素の蛍光Ｘ線βは、複数の固有エネルギを有する場合がある。例えば、アルミニウムの蛍光Ｘ線βは、第１の固有エネルギと、第２の固有エネルギとを有する。この場合、測定部４５は、第１の固有エネルギを有するアルミニウムの蛍光Ｘ線βのエネルギ強度と、第２の固有エネルギを有するアルミニウムの蛍光Ｘ線βのエネルギ強度とをそれぞれ測定してもよい。２種類のエネルギ強度を用いて比較工程を行えるため、１種類のエネルギ強度を用いる場合と比べて、塗工部１８の形成状態の検査精度が向上する。
【００５３】
○  蛍光Ｘ線検出装置４１は、バックロール３３と所定の間隔を保たずに往復動作してもよい。ただし、蛍光Ｘ線検出装置４１と、帯状電極１９又は比較用電極片８０との距離が変化するため、エネルギ強度の測定結果に補正を行うのが好ましい。
【００５４】
○  塗工部１８が形成された後であれば、蛍光Ｘ線検出装置４１の配置位置は、バックロール３３の上方でなくてもよい。例えば、塗工部１８が形成された帯状電極１９に対して、金属箔１１側の位置に蛍光Ｘ線検出装置４１を配置してもよい。この場合、蛍光Ｘ線検出装置４１のＸ線管４２は、金属箔１１側から１次Ｘ線αを照射する。また、検出工程は、乾燥工程の前に行われていたが、乾燥工程後に行われてもよい。
【００５５】
○  比較用電極片８０は、帯状電極１９と同一平面上に配置されなくてもよい。ただし、蛍光Ｘ線検出装置４１と帯状電極１９との距離と、蛍光Ｘ線検出装置４１と比較用電極片８０との距離が異なる距離となるため、エネルギ強度の測定結果に補正を行うのが好ましい。
【００５６】
○  上記実施形態では、蛍光Ｘ線検出装置４１が動線Ｌ上の一端（他端）から他端（一端）まで移動する間に、帯状電極１９上の５つの照射範囲Ｑ１〜Ｑ５で検出を行っていたが、照射範囲Ｑの数は適宜変更してよい。
【００５７】
○  上記実施形態では、蛍光Ｘ線検出装置４１を連続的に往復動作させていたが、往復動作を間欠的に停止させてもよい。
○  上記実施形態では、各照射範囲Ｑ１〜Ｑ５について帯状電極１９に含まれるアルミニウムのエネルギ強度を測定し、測定値を第１〜第５検査値Ａ１〜Ａ５として設定していた。しかしながら、第１〜第５照射範囲Ｑ１〜Ｑ５について測定値の平均を取り、エネルギ強度の平均値を１つの検査値として設定してもよい。
【００５８】
○  比較用電極片８０の形状は、照射範囲Ｑよりも面積が大きくなる範囲で適宜変更してもよい。
○  比較用電極片８０の構成は、比較用塗工部８１を含めば、金属箔や負極活物質層を無くした構成にするなど適宜変更してもよい。ただし、比較用塗工部８１以外の構成には、エネルギ強度の測定に用いる軽元素が含まれないようにする。
【００５９】
○  上記実施形態では、帯状電極１９の短手方向両外側に比較用電極片８０が配置されていたが、帯状電極１９の短手方向片方の外側のみに配置されていてもよい。この場合、帯状電極１９の塗工部１８の目付量の目標値となるように比較用塗工部８１を形成する。また、上記実施形態では、第１比較用電極片８０ａ及び第２比較用電極片８０ｂの比較用塗工部８１ａ，８１ｂは異なる目付量であったが、同じ目付量（帯状電極１９の塗工部１８の目付量の目標値）にしてもよい。
【００６０】
この場合、比較用電極片８０の比較用塗工部８１に含まれるアルミニウムのエネルギ強度と、照射範囲Ｑにおいて帯状電極１９の塗工部１８に含まれるアルミニウムのエネルギ強度との差を算出する。判定装置５１は、算出された差が所定の値よりも小さいとき、照射範囲Ｑでの塗工部１８の形成状態を良好と判定し、算出された差が所定の値以上のとき、照射範囲Ｑでの塗工部１８の形成状態を不良と判定する。
【００６１】
○  判定装置５１が制御装置３５に対して「目付量過剰」又は「目付量不足」の信号を出力する条件は、適宜変更してよい。
○  上記実施形態では、塗工部１８の形成状態の良否判定を塗工工程にフィードバックすることで活用していたが、耐熱層１５が形成された負極電極１０の良品・不良品の選別などに活用してもよい。
【００６２】
○  上記実施形態では、活物質層形成工程、耐熱層形成工程、及び切断工程を別の製造ラインで行っていたが、同じ製造ラインで続けて行ってもよい。
○  蛍光Ｘ線検出装置４１と測定装置４４は、一体化してもよいし、別体としてもよい。
【００６３】
○  積層型電極組立体用の負極電極の検査方法に限らず、巻回型電極組立体用の負極電極の検査方法に適用してもよい。
○  上記実施形態における負極電極１０の検査方法は、例えば、ニッケル水素二次電池に用いられる電極や、リチウムキャパシタなどの蓄電装置に用いる負極電極の検査方法に適用してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０…負極電極、１１…集電体としての金属箔、１２…負極活物質層、１５…耐熱層、１７…耐熱層材料としてのセラミックスラリー、１８…塗工部、１９…帯状電極、２０…搬送装置、３０…グラビア塗工装置、４０…検査装置、４１…蛍光Ｘ線検出装置、４４…測定装置、４５…測定部、４６…比較部、５１…判定装置、８０…比較用電極としての比較用電極片、８１…比較用塗工部、β…蛍光Ｘ線。
【図１】
2018098096.tif 000003
【図２】
2018098096.tif 000004