(57)【要約】【課題】プレス後の塗工部に凸部が残ることを抑制することができるプレス装置及び電極材料のプレス方法を提供すること。【解決手段】プレス装置４０は、第１プレス位置Ｐ１で塗工部１８をプレスする一対の第１プレスロール４４と、第１プレス位置Ｐ１よりも搬送方向Ｘ２下流側の第２プレス位置Ｐ２で塗工部１８をプレスし、かつ第１プレスロール４４と異なる周期で回転する一対の第２プレスロール４５とを有する。プレス装置４０において、第１プレスロール４４の回転周期と、第２プレスロール４５の回転周期との比を整数倍以外の比とした。【選択図】図３
2015228283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の集電体の少なくとも片面に活物質合剤の塗工部を有し、かつ長手方向に搬送される電極材料を、前記塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置であって、
第１プレス位置で前記塗工部をプレスする一対の第１プレスロールと、
前記第１プレス位置よりも搬送方向下流側の第２プレス位置で塗工部をプレスし、かつ前記第１プレスロールと異なる周期で回転する一対の第２プレスロールとを有し、
前記第１プレスロールの周期と第２プレスロールの周期との比を整数倍以外の比となるようにしたプレス装置。
【請求項２】
長尺状の集電体の少なくとも片面に活物質合剤の塗工部を有し、かつ長手方向に搬送される電極材料を、前記塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置であって、
第１プレス位置で前記塗工部をプレスする一対の第１プレスロールと、
前記第１プレス位置よりも搬送方向下流側の第２プレス位置で塗工部をプレスし、かつ前記第１プレスロールと同じ周速度で回転する一対の第２プレスロールと、
前記搬送方向に沿った第１プレス位置と第２プレス位置の間に配設され、搬送される電極材料の張りを調整可能とするダンサーロールと、を有するプレス装置。
【請求項３】
長尺状の集電体の少なくとも片面に活物質合剤の塗工部を有し、かつ長手方向に搬送される電極材料を、前記塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置であって、
第１プレス位置で前記塗工部をプレスする一対の第１プレスロールと、
前記第１プレス位置よりも搬送方向下流側の第２プレス位置で塗工部をプレスし、かつ前記第１プレスロールと同じ周速度で回転する一対の第２プレスロールと、
一対の第２プレスロールを、前記搬送方向に沿って移動可能とする移動装置とを有するプレス装置。
【請求項４】
長尺状の集電体の少なくとも片面に活物質合剤の塗工部を有し、かつ長手方向に搬送される電極材料を、前記塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置であって、
第１プレス位置で前記塗工部をプレスする一対の第１プレスロールと、
前記第１プレス位置よりも搬送方向下流側の第２プレス位置で塗工部をプレスし、かつ前記第１プレスロールと同じ周速度で回転する一対の第２プレスロールと、
一対の第２プレスロールを空回り可能とする回転装置とを有するプレス装置。
【請求項５】
一対の第１プレスロール間のギャップと、一対の第２プレスロール間のギャップとは同じである請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のプレス装置。
【請求項６】
長尺状の集電体の少なくとも片面に活物質合剤の塗工部を有し、かつ長手方向に搬送される電極材料を、前記塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置による電極材料のプレス方法であって、
前記プレス装置は、第１プレス位置で前記塗工部をプレスする一対の第１プレスロールと、前記第１プレス位置よりも搬送方向下流側の第２プレス位置で塗工部をプレスし、かつ前記第１プレスロールと異なる周期で回転する一対の第２プレスロールとを有し、第１プレスロール及び第２プレスロールに凹部が形成された場合、第１プレスロールに形成された凹部が塗工部に対向したとき、前記第２プレスロールでは凹部とは異なる部位が塗工部に対向するようにしたことを特徴とする電極材料のプレス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活物質合剤の塗工部を、該塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置及び電極材料のプレス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電装置の一種である二次電池としては、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池などが知られている。例えば、リチウムイオン二次電池は、ケースを備えるとともに、このケース内に、金属箔に活物質層を備える正極の電極及び負極の電極を積層、又は捲回した電極組立体を備える。各極の電極の製造は、まず、活物質、導電剤、溶媒及びバインダを混合した活物質合剤を、長尺状の金属箔（集電体）の表面に塗布して塗工部を形成した後、乾燥させて溶媒を除去することで、金属箔と、塗工部とを有する電極材料を形成する。
【０００３】
次に、活物質層の密度を高めるために、塗工部をプレスする。このプレスは、塗工部を、その面に交差する方向から一対のプレスロールでプレスして行われる。プレスロールによるプレスは一回でも複数回でもよい。例えば、特許文献１では、一対のプレスロール（圧延ロール）によるプレス（圧延）を二段階に分けて行い、塗工部を表面から内側まで均一に高密度化するようにしている。その後、電極材料を電極の外形に沿う形状に切断すると、高密度化された塗工部から活物質層が形成されるとともに、金属箔からタブ等が形成されて電極が製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８８８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、塗工部をプレスロールによってプレスする位置より上流側で、塗工部から剥離した活物質の一部や、製造装置に由来する微小な金属小片等の異物が、塗工部に付着することがある。塗工部に付着した異物は、プレスロールのプレス面と、塗工部との間に噛み込まれてしまう。この場合、噛み込まれた異物が硬いと、その異物によってプレスロールのプレス面に凹部が形成される。その結果、その後での、凹部が形成されたプレスロールによるプレス工程において、塗工部のプレス時、プレス面の凹部が対向した部分に加わるプレス荷重が小さくなり、プレス後には、塗工部に凸部が形成されてしまう。
【０００６】
特許文献１のように、二段階でプレスする場合にも、同様の問題が起こる。異物が十分に硬いと、第一段階でのプレスを通過した異物は、第二段階でプレスを行う位置に到達し、そのプレスロールのプレス面と、塗工部との間にも噛み込まれて、第二段階のプレスロールのプレス面にも凹部が形成されてしまう。ここで、第一段階のプレスロールと、第二段階のプレスロールが同じロールであると、塗工部において、第一段階の凹部によって凸部が形成された部位が、第二段階のプレスロールのプレス面の凹部に対向してしまう。つまり、第一段階のプレスロールの凹部と、第二段階のプレスロールの凹部とは、常に同じ塗工部の同じ部位に対向し、塗工部に凸部が残ってしまう。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、プレス後の塗工部に凸部が残ることを抑制することができるプレス装置及び電極材料のプレス方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するためのプレス装置は、長尺状の集電体の少なくとも片面に活物質合剤の塗工部を有し、かつ長手方向に搬送される電極材料を、前記塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置であって、第１プレス位置で前記塗工部をプレスする一対の第１プレスロールと、前記第１プレス位置よりも搬送方向下流側の第２プレス位置で塗工部をプレスし、かつ前記第１プレスロールと異なる周期で回転する一対の第２プレスロールとを有し、前記第１プレスロールの周期と第２プレスロールの周期との比を整数倍以外の比となるようにしたことを要旨とする。
【０００９】
これによれば、異物が電極材料に沿って移動していくと、第１プレスロールと第２プレスロールには異物を原因とした凹部が形成されてしまう。しかし、周期を異ならせたことで、第１プレスロールの凹部と第２プレスロールの凹部とは、異なる角速度で回転する。このため、異物の通過後のプレス工程において、第１プレスロールの凹部が一回転し塗工部に対向したとき、第２プレスロールの凹部は、一回転よりも多く、又は一回転よりも少なく回転し、前回とは異なる部位が塗工部に対向する。このため、第１プレスロールの凹部が塗工部に対向することで塗工部に凸部が形成されてしまっても、第２プレス位置では第２プレスロールの凹部とは異なる部位によって凸部にプレス荷重を加え、凸部を押し潰すことができる。
【００１０】
上記問題点を解決するためのプレス装置は、長尺状の集電体の少なくとも片面に活物質合剤の塗工部を有し、かつ長手方向に搬送される電極材料を、前記塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置であって、第１プレス位置で前記塗工部をプレスする一対の第１プレスロールと、前記第１プレス位置よりも搬送方向下流側の第２プレス位置で塗工部をプレスし、かつ前記第１プレスロールと同じ周速度で回転する一対の第２プレスロールと、前記搬送方向に沿った第１プレス位置と第２プレス位置の間に配設され、搬送される電極材料の張りを調整可能とするダンサーロールと、を有することを要旨とする。
【００１１】
これによれば、異物が電極材料に沿って移動していくと、第１プレスロールと第２プレスロールには異物を原因とした凹部が形成されてしまう。しかし、異物の通過後のプレス工程において、ダンサーロールによって電極材料の張りを調整し、撓ませることで、第１プレス位置から第２プレス位置までの間で、電極材料の搬送距離を調整できる。よって、第１プレスロールの凹部が一回転し塗工部に対向したとき、電極材料を撓ませることで、第２プレスロールの凹部は、電極材料を撓ませる前とは異なる位置で塗工部に対向する。よって、第１プレスロールの凹部が塗工部に対向することで塗工部に凸部が形成されてしまっても、第２プレス位置では第２プレスロールの凹部とは異なる部位によって凸部にプレス荷重を加え、第２プレスロールによって凸部を押し潰すことができる。
【００１２】
上記問題点を解決するためのプレス装置は、長尺状の集電体の少なくとも片面に活物質合剤の塗工部を有し、かつ長手方向に搬送される電極材料を、前記塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置であって、第１プレス位置で前記塗工部をプレスする一対の第１プレスロールと、前記第１プレス位置よりも搬送方向下流側の第２プレス位置で塗工部をプレスし、かつ前記第１プレスロールと同じ周速度で回転する一対の第２プレスロールと、一対の第２プレスロールを、前記搬送方向に沿って移動可能とする移動装置とを有することを要旨とする。
【００１３】
これによれば、異物が電極材料に沿って移動していくと、第１プレスロールと第２プレスロールには異物を原因とした凹部が形成されてしまう。しかし、異物の通過後のプレス工程において、第２プレスロールを移動装置で移動させることで、第１プレスロールの凹部が一回転し塗工部に対向したとき、第２プレスロールの凹部を、第２プレスロールを移動させる前とは異なる位置で塗工部に対向させることができる。このため、第２プレスロールを移動させた後の第２プレス位置では、凹部とは異なる部位が塗工部に対向する。よって、第１プレスロールの凹部が塗工部に対向することで塗工部に凸部が形成されてしまっても、第２プレス位置では第２プレスロールの凹部とは異なる部位によって凸部にプレス荷重を加え、凸部を押し潰すことができる。
【００１４】
上記問題点を解決するためのプレス装置は、長尺状の集電体の少なくとも片面に活物質合剤の塗工部を有し、かつ長手方向に搬送される電極材料を、前記塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置であって、第１プレス位置で前記塗工部をプレスする一対の第１プレスロールと、前記第１プレス位置よりも搬送方向下流側の第２プレス位置で塗工部をプレスし、かつ前記第１プレスロールと同じ周速度で回転する一対の第２プレスロールと、一対の第２プレスロールを空回り可能とする回転装置とを有することを要旨とする。
【００１５】
これによれば、異物が電極材料に沿って移動していくと、第１プレスロールと第２プレスロールには異物を原因とした凹部が形成されてしまう。しかし、異物の通過後のプレス工程において、第２プレスロールを回転装置で空回りさせ、凹部の位置を先送り又は後送りすることで、第１プレスロールの凹部が一回転し塗工部に対向したとき、第２プレスロールの凹部とは異なる部位を塗工部に対向させることができる。このため、第１プレスロールの凹部が塗工部に対向することで塗工部に凸部が形成されてしまっても、第２プレス位置では第２プレスロールの凹部とは異なる部位によって凸部にプレス荷重を加え、凸部を押し潰すことができる。
【００１６】
また、プレス装置について、一対の第１プレスロール間のギャップと、一対の第２プレスロール間のギャップとは同じであるのが好ましい。
これによれば、第２プレス位置では、凸部が生じたときのみプレスを行うため、第２プレスロールに加わる負荷が小さくなる。
【００１７】
上記問題点を解決するための電極材料のプレス方法は、長尺状の集電体の少なくとも片面に活物質合剤の塗工部を有し、かつ長手方向に搬送される電極材料を、前記塗工部の面に交差する方向からプレスするプレス装置による電極材料のプレス方法であって、前記プレス装置は、第１プレス位置で前記塗工部をプレスする一対の第１プレスロールと、前記第１プレス位置よりも搬送方向下流側の第２プレス位置で塗工部をプレスし、かつ前記第１プレスロールと異なる周期で回転する一対の第２プレスロールとを有し、第１プレスロール及び第２プレスロールに凹部が形成された場合、第１プレスロールに形成された凹部が塗工部に対向したとき、前記第２プレスロールでは凹部とは異なる部位が塗工部に対向するようにしたことを要旨とする。
【００１８】
これによれば、異物が電極材料に沿って移動していくと、第１プレスロールに凹部が形成された後、第２プレスロールにも異物によって凹部が形成されてしまう。しかし、凹部が形成された後のプレス工程において、第１プレスロールの凹部が一回転して塗工部に対向したとき、第２プレス位置では、第２プレスロールにおいて凹部とは異なる部位が塗工部に対向する。このため、第１プレス位置では、凹部によって塗工部に凸部が形成されてしまっても、第２プレス位置では、凸部を押し潰すことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、プレス後の塗工部に凸部が残ることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態の電極を示す斜視図。
【図２】電極製造用の生産設備を示す模式図。
【図３】（ａ）は第１プレス位置で異物を噛み込んだ状態のプレス装置を示す模式図、（ｂ）は第２プレス位置で異物を噛み込んだ状態のプレス装置を示す模式図、（ｃ）は第２プレス位置で凸部を押し潰した状態を示す模式図。
【図４】第２の実施形態のプレス装置を示す模式図。
【図５】（ａ）は第３の実施形態のプレス装置を示す模式図、（ｂ）は第２プレスロールを空回りさせた状態を示す模式図。
【図６】（ａ）は第４の実施形態のプレス装置を示す模式図、（ｂ）はダンサーロールで電極材料を撓ませた状態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１の実施形態）
以下、プレス装置及びプレス方法を具体化した第１の実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
【００２２】
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、リチウムイオン電池である。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、複数の正極の電極と、複数の負極の電極とが、両者の間に多孔質の樹脂製セパレータを介在し、絶縁した状態で交互に積層された積層タイプである。
【００２３】
図１に示す二次電池用の電極１０は負極であり、矩形状の金属箔１１と、金属箔１１の両面に設けられた矩形状の活物質層１２と、活物質層１２の表面の全体を覆うドットハッチングに示す保護層１３とを備えている。保護層１３は、樹脂製セパレータより高い耐熱性を有し、意図しない高温時においても電極組立体内での正極及び負極の電極１０間の短絡を抑制する絶縁機能を有する。電極１０は、その一辺に沿って、活物質層１２が設けられず、金属箔１１が露出した未塗工部１２ａを有する。そして、電極１０において、未塗工部１２ａの一部には、集電タブ１４が突出する状態に設けられている。なお、活物質層１２は、活物質粒子同士が樹脂製のバインダにより相互に固定された状態で構成されている。また、保護層１３は、電気的絶縁性を有するセラミック粒子で構成されている。保護層１３は、本実施形態では負極上に配置したが、正極上に配置してもよく、正極及び負極の少なくとも一方に設けられていればよい。
【００２４】
上記構成の電極１０の製造は、長尺状の集電体としての長尺金属箔１６の片面に活物質合剤を塗布して塗工部１８を有する電極材料１７を形成する塗工工程と、塗工部１８を乾燥する乾燥工程と、塗工部１８をプレスするプレス工程と、塗工部１８の表面に対し保護層形成材料を塗布して保護層１３を形成する塗布工程と、を含む。さらに、電極１０の製造は、電極材料１７に残る溶媒を除去する真空乾燥工程と、保護層１３を形成した電極材料１７を電極１０の形状に切断する成形工程を含む。
【００２５】
図２に示すように、電極１０を製造するための生産設備２０は、塗工装置２３によって、長尺金属箔１６の片面に活物質合剤を塗布して塗工部１８を形成し、その塗工部１８を乾燥装置３０で乾燥させるための設備である。なお、活物質合剤には、活物質、導電剤、バインダ、及び溶媒を混練したものが用いられる。
【００２６】
生産設備２０において、長尺金属箔１６は長手方向が供給ロール２１の周方向に延びる状態で供給ロール２１に巻装されている。なお、供給ロール２１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。また、長尺金属箔１６は長手方向が巻取ロール２２の周方向に延びる状態で巻取ロール２２に巻き取られる。巻取ロール２２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。巻取ロール２２は、一定の回転速度で回転し、電極材料１７を巻き取る。よって、供給ロール２１から供給された長尺金属箔１６が、巻取ロール２２に巻き取られることにより、長尺金属箔１６は搬送方向Ｘ１に沿って搬送される。
【００２７】
塗工装置２３はスリットダイ２３ａを備え、このスリットダイ２３ａの吐出口（図示せず）は、長尺金属箔１６の片面に対向配置されている。なお、塗工装置２３において、活物質合剤の塗工方式は、スリットダイ方式以外でもよい。そして、塗工工程では、スリットダイ２３ａの吐出口から、供給ロール２１から送り出された長尺金属箔１６の片面に活物質合剤が連続的に塗布され、長尺金属箔１６の片面には、長尺金属箔１６の長手方向に延びる長尺状の塗工部１８が形成される。そして、長尺金属箔１６に塗工部１８が塗布されて電極材料１７が形成される。
【００２８】
乾燥装置３０は乾燥機３０ａを備え、乾燥機３０ａは熱源からの熱により空気を加熱し、熱風を供給する。そして、乾燥工程では、乾燥機３０ａの内部に供給された熱風により、乾燥機３０ａを通過する長尺金属箔１６上の塗工部１８の乾燥を行う。これにより、活物質合剤に含まれる溶媒が蒸発するとともに、熱によりバインダの硬化が始まり、活物質や導電助剤が相互に固定される。なお、図示しないが、この後、長尺金属箔１６のもう片面にも上記と同様の方法で塗工部１８を形成し、乾燥する。すると、長尺金属箔１６の両面に塗工部１８を有する電極材料１７が形成される。なお、両面に塗工部１８を有する電極材料１７は、電極供給リールに巻き取られる。
【００２９】
プレス工程は、後述のプレス装置によって行われ、電極材料１７の両面に形成された塗工部１８が表面から内側まで所定の密度になるまで圧縮される。プレス工程の後に行われる塗布工程においては、図示しない塗布装置から吐出されたスラリー状の保護層形成材料が、電極材料１７の両面の塗工部１８上に塗布して行われる。そして、保護層形成材料が乾燥すると、塗工部１８上に保護層１３が形成される。その後、電極材料１７は、真空乾燥工程により、塗工部１８に残る僅かな溶媒を除去した後、成形工程によって、所定形状に切断され、塗工部１８から活物質層１２が形成されるとともに、塗工部１８以外の部分から未塗工部１２ａ及び集電タブ１４が形成され、電極１０が製造される。
【００３０】
次に、プレス工程を行うプレス装置４０について説明する。
図３（ａ）に示すように、プレス装置４０は、図示しない搬送装置を備え、両面に塗工部１８の形成された電極材料１７は、図示しない搬送装置により搬送方向Ｘ２に搬送される。また、プレス装置４０は、二つのテンションローラ４３を有する。搬送方向Ｘ２に搬送される電極材料１７は、二つのテンションローラ４３のうち、搬送方向Ｘ２上流側のテンションローラ４３によって水平方向に搬送されるように向きが変更される。さらに、電極材料１７は、搬送方向Ｘ２下流側のテンションローラ４３によって、下方に向かうように向きが変更される。そして、電極材料１７は、二つのテンションローラ４３によって張りを与えた状態で下方から支持される。
【００３１】
プレス装置４０は、電極材料１７を挟んで対向する一対の第１プレスロール４４と、電極材料１７を挟んで対向する一対の第２プレスロール４５とを有する。第１プレスロール４４及び第２プレスロール４５は、搬送方向Ｘ２に沿った二つのテンションローラ４３の間に配置されている。第１プレスロール４４は、第２プレスロール４５よりも搬送方向Ｘ２に沿った上流側に配置されている。
【００３２】
二つの第１プレスロール４４を最短距離で結ぶ直線の長さを第１ギャップＧ１とし、二つの第２プレスロール４５を最短距離で結ぶ直線の長さを第２ギャップＧ２とすると、第１ギャップＧ１と第２ギャップＧ２は同じである。第１ギャップＧ１及び第２ギャップＧ２は、一段階の圧縮で、塗工部１８を所定の密度にまで圧縮できる値に設定されている。第１プレスロール４４と第２プレスロール４５は同じ周速度で回転する。
【００３３】
また、第１プレスロール４４の直径である第１ロール径Ｒ１は、第２プレスロール４５の直径である第２ロール径Ｒ２より長く、第１プレスロール４４は第２プレスロール４５より大径である。第１ロール径Ｒ１と第２ロール径Ｒ２の比は、整数倍以外の比である。よって、第１プレスロール４４の周長は、第２プレスロール４５の周長より長く、第１プレスロール４４の周期（回転周期）と第２プレスロール４５の周期（回転周期）の比は異なり、整数倍以外の比になっている。
【００３４】
二つの第１プレスロール４４は、外周面に第１プレス面４４ａを有し、二つの第２プレスロール４５は、外周面に第２プレス面４５ａを有する。二つの第１プレスロール４４は、それぞれ中心軸を中心として互いに異なる方向に回転して、電極材料１７を挟み込んで塗工部１８を連続的に加圧する。二つの第２プレスロール４５は、それぞれ中心軸を中心として互いに異なる方向に回転して、電極材料１７を挟み込み、塗工部１８に凸部１８ａが形成された場合に、その凸部１８ａを押し潰す。
【００３５】
第１プレスロール４４が塗工部１８をプレスする位置、本実施形態では第１プレスロール４４の設置位置を第１プレス位置Ｐ１とする。また、第２プレスロール４５が塗工部１８をプレスする位置、本実施形態では第２プレスロール４５の設置位置を第２プレス位置Ｐ２とする。なお、本実施形態では、電極材料１７の同一部位が、第１プレス位置Ｐ１から第２プレス位置Ｐ２まで移動する間に、第１プレスロール４４は一回転するものとする。
【００３６】
次に、プレス装置４０の作用をプレス工程とともに説明する。
図３（ａ）に示すように、第１プレス位置Ｐ１において、硬い異物５０が塗工部１８の表面と第１プレス面４４ａとの間に噛み込まれると、異物５０は第１プレス面４４ａによって押し潰される。また、異物５０が噛み込まれたタイミングでは、第１プレス面４４ａには異物５０によって第１凹部４４ｂが形成されてしまう。
【００３７】
そして、第１プレス位置Ｐ１を通過した異物５０は、電極材料１７の搬送とともに、搬送方向Ｘ２の下流側へ搬送されていく。図３（ｂ）に示すように、第２プレス位置Ｐ２において、異物５０が塗工部１８の表面と第２プレス面４５ａとの間に噛み込まれると、第２プレス面４５ａによっても異物５０が押し潰される。すると、第２プレス面４５ａに第２凹部４５ｂが形成されてしまう。すなわち、第１プレスロール４４と第２プレスロール４５の両方に凹部が形成されてしまう。なお、異物５０が第２プレス面４５ａに噛み込まれた時点では、異物５０は、第１プレスロール４４により事前に一度押し潰されているため、第２凹部４５ｂは、第１凹部４４ｂより浅く、小さな凹部である。
【００３８】
ところで、第１プレスロール４４と第２プレスロール４５とは、同じ周速度で回転するが、第１ロール径Ｒ１と第２ロール径Ｒ２とは異なり、第１プレスロール４４の回転周期と第２プレスロール４５の回転周期の比は整数倍以外の比である。したがって、第１凹部４４ｂと第２凹部４５ｂとは、異なる角速度で回転する。回転中心を基準とした角度に基づけば、第１プレスロール４４と第２プレスロール４５とに形成された各凹部４４ｂ，４５ｂの相対位置は、時間とともに変化する。
【００３９】
例えば、図３（ｃ）に示すように、第１プレスロール４４に形成された第１凹部４４ｂが一回転し、再度、塗工部１８に対向する位置にあるとき、第２プレスロール４５に形成された第２凹部４５ｂは、一回転よりも多く回転し、前回と異なる位置にある。なお、塗工部１８において、第１凹部４４ｂと対向した部分に加わるプレス荷重は小さく、塗工部１８には凸部１８ａが形成される。
【００４０】
その後、搬送方向Ｘ２に凸部１８ａが移動し、第２プレス位置Ｐ２に至る。このとき、第１凹部４４ｂと第２凹部４５ｂとの角速度が異なるため、第１プレスロール４４の第１凹部４４ｂが、再度一回転したとき、第２凹部４５ｂは塗工部１８に対向しておらず、第２凹部４５ｂが形成されていない第２プレス面４５ａが塗工部１８に対向している。このため、第２プレス位置Ｐ２では、第２プレス面４５ａによって凸部１８ａにプレス荷重を加え、凸部１８ａを押し潰すことができる。なお、第２凹部４５ｂが、塗工部１８における凸部１８ａ以外の部位に対向しても、凸部１８ａ以外の部位は第１プレスロール４４による圧縮されているため、不都合はない。
【００４１】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）プレス装置４０において、第１プレスロール４４の第１ロール径Ｒ１と、第２プレスロール４５の第２ロール径Ｒ２との比を整数倍以外の比とし、第１プレスロール４４の回転周期と第２プレスロール４５の回転周期を整数倍以外の比とした。このため、第１プレス位置Ｐ１において、第１凹部４４ｂによって塗工部１８に凸部１８ａが形成されてしまっても、その凸部１８ａが第２プレス位置Ｐ２に到達したときは、凸部１８ａに第２凹部４５ｂを対向させず、第２プレス面４５ａによって塗工部１８を押し潰すことができる。その結果として、プレス後の塗工部１８に凸部１８ａが残ることを抑制でき、得られる活物質層１２において、密度が低く、かつ活物質粒子間の隙間が広くなった部位が形成されることを抑制できる。
【００４２】
その結果、保護層１３を形成するセラミック粒子が、活物質粒子より粒径が小さくても、セラミック粒子が活物質粒子の間に入り込んでしまうことが抑制でき、厚みの薄い保護層１３が形成されることを抑制できる。
【００４３】
（２）二つの第１プレスロール４４間の第１ギャップＧ１と、二つの第２プレスロール４５間の第２ギャップＧ２は同じである。このため、第１プレスロール４４では、第２プレスロール４５と比べて異物５０を多く潰し、サイズを小さくすることができる。また、第２プレスロール４５では、一度押し潰された異物５０をプレスすることになる。このため、異物５０によって形成される第２プレス面４５ａにおいて、その深さや大きさを第１凹部４４ｂより小さくすることができる。
【００４４】
（３）第２ロール径Ｒ２を第１ロール径Ｒ１より小さくすること、すなわち、第１プレスロール４４及び第２プレスロール４５のサイズを調整するだけの簡単な構成で、塗工部１８に凸部１８ａが残ることを抑制でき、得られる電極１０における保護層１３の厚みが部分的に薄くなることを抑制できる。
【００４５】
（４）第１ギャップＧ１と第２ギャップＧ２は同じである。このため、第２プレス位置Ｐ２では、凸部１８ａが生じたときのみプレスを行うため、第２プレスロール４５に加わる負荷は小さい。
【００４６】
なお、上記実施形態では、理解しやすいように、第１プレスロール４４と第２プレスロール４５とは同じ周速度で回転するものとし、第１プレス位置Ｐ１と第２プレス位置Ｐ２との間隔を第１プレスロール４４の回転周期と関連付けたが、プレス装置４０はこれに限定されるものではない。プレス装置４０は、第１プレスロール４４と第２プレスロール４５の回転周期が異なり、かつ回転周期の比が整数倍以外の比となる関係であればよい。第１凹部４４ｂによって塗工部１８に断続的に形成される凸部１８ａは、第１プレスロール４４の回転周期と同じ時間間隔で第２プレス位置Ｐ２に至る。このとき、第２プレスロール４５の回転周期が第１プレスロール４４の回転周期と異なれば、第２凹部４５ｂと異なる部位が凸部１８ａに対向するため、凸部１８ａを第２プレスロール４５で押し潰すことができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
次に、プレス装置及びプレス方法を具体化した第２の実施形態を図４にしたがって説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００４８】
図４に示すように、プレス装置４０において、二つの第２プレスロール５５の第２ロール径Ｒ２は、第１プレスロール４４の第１ロール径Ｒ１と同じである。また、第１ギャップＧ１と第２ギャップＧ２は同じである。プレス装置４０は、第２プレスロール５５を搬送方向Ｘ２に沿った両方向へ移動可能とする移動装置５１を有する。移動装置５１はモータ等が使用され、移動装置５１は第２プレスロール５５と連結された連結部材５２を有する。移動装置５１は、連結部材５２を搬送方向Ｘ２へ移動させることで、第２プレスロール５５を搬送方向Ｘ２に沿って移動させる。
【００４９】
さて、図４の２点鎖線に示す位置に第２プレスロール５５が配置されている場合、硬い異物（図示せず）が塗工部１８の表面と第１プレス面４４ａとの間に噛み込まれると、第１プレス面４４ａには異物によって第１凹部４４ｂが形成されてしまう。また、第２プレス位置Ｐ２においても、流れてきた異物によって第２プレス面５５ａに第２凹部５５ｂが形成されてしまう。
【００５０】
第２の実施形態では、凹部が形成された後のプレス工程において、第１プレスロール４４に形成された第１凹部４４ｂが一回転し、第１凹部４４ｂに塗工部１８が対向したとき、図４の実線に示すように、移動装置５１によって第２プレスロール５５を搬送方向Ｘ２に沿って下流側に移動させる。
【００５１】
図４の２点鎖線に示す位置では、第１プレスロール４４（第１凹部４４ｂ）が一回転し、第１凹部４４ｂに塗工部１８が対向したとき、第２凹部５５ｂが塗工部１８に（凸部１８ａ）対向してしまっても、移動後の第２プレス位置Ｐ２では、第２凹部５５ｂは塗工部１８に対向していない。つまり、第１凹部４４ｂが一回転し、塗工部１８に再度対向したタイミングでは、第２凹部５５ｂが形成されていない第２プレス面５５ａが塗工部１８に対向している。このため、第２プレス位置Ｐ２では、第２プレス面５５ａによって凸部１８ａにプレス荷重を加え、凸部１８ａを押し潰すことができる。なお、第２凹部５５ｂが、塗工部１８における凸部１８ａ以外の部位に対向しても、凸部１８ａ以外の部位は第１プレスロール４４により圧縮されているため、不都合はない。
【００５２】
したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の（１）、（２）と同様の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（５）移動装置５１による第２プレスロール５５の移動量を調整すれば、第２プレスロール５５の第２凹部５５ｂが凸部１８ａと対向しないようにでき、第２プレス面５５ａによって凸部１８ａを押し潰すことができる。
【００５３】
（第３の実施形態）
次に、プレス装置及びプレス方法を具体化した第３の実施形態を図５にしたがって説明する。なお、第３の実施形態では、第１の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００５４】
図５（ａ）に示すように、プレス装置４０において、二つの第２プレスロール５５の第２ロール径Ｒ２は、第１プレスロール４４の第１ロール径Ｒ１と同じである。また、第１ギャップＧ１と第２ギャップＧ２は同じである。プレス装置４０は、第２プレスロール５５を独立して回転可能とする回転装置５４を有する。回転装置５４はモータ等が使用され、回転装置５４は第２プレスロール５５と連結された支持部材５６を有する。そして、回転装置５４は、支持部材５６を介して第２プレスロール５５を空回りさせる。
【００５５】
さて、第３の実施形態では、第１プレス位置Ｐ１において、硬い異物（図示せず）が塗工部１８の表面と第１プレス面４４ａとの間に噛み込まれると、第１プレス面４４ａには異物によって第１凹部４４ｂが形成されてしまう。また、第２プレス位置Ｐ２においても、流れてきた異物によって第２プレス面５５ａに第２凹部５５ｂが形成されてしまう。
【００５６】
第３の実施形態では、図５（ｂ）に示すように、凹部が形成された後のプレス工程において、第１プレスロール４４（第１凹部４４ｂ）が一回転し、塗工部１８に再度対向したとき、電極材料１７の搬送を停止させ、さらに、回転装置５４によって第２プレスロール５５を空回りさせる。その後、電極材料１７の搬送を再開させる。
【００５７】
すると、第２プレス位置Ｐ２では、第２プレスロール５５の第２凹部５５ｂが形成されていない第２プレス面５５ａが塗工部１８に対向している。よって、第２プレス位置Ｐ２において、第２プレス面５５ａによって凸部１８ａにプレス荷重を加え、凸部１８ａを押し潰すことができる。なお、第２凹部５５ｂが、塗工部１８における凸部１８ａ以外の部位に対向しても、凸部１８ａ以外の部位は第１プレスロール４４により圧縮されているため、不都合はない。
【００５８】
したがって、第３の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の（１）、（２）と同様の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（６）回転装置５４による第２プレスロール５５の回転量を調整すれば、第２プレスロール５５を、第２凹部５５ｂが凸部１８ａと対向しない位置に移動させることができ、第２プレス面５５ａによって凸部１８ａを押し潰すことができる。
【００５９】
（第４の実施形態）
次に、プレス装置及びプレス方法を具体化した第４の実施形態を図６にしたがって説明する。なお、第４の実施形態では、第１の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００６０】
図６（ａ）に示すように、プレス装置４０において、二つの第２プレスロール５５の第２ロール径Ｒ２は、第１プレスロール４４の第１ロール径Ｒ１と同じである。また、第１ギャップＧ１と第２ギャップＧ２は同じである。さらに、プレス装置４０は、搬送方向Ｘ２における第１プレス位置Ｐ１と第２プレス位置Ｐ２の間に、ダンサーロール６０と、このダンサーロール６０を搬送方向Ｘ２に挟む一対の支持ロール６１とを有する。
【００６１】
ダンサーロール６０は、電極材料１７の下方に配置されるとともに、ダンサーロール６０は駆動装置６０ａによって、電極材料１７に対し接離する方向へ移動可能である。具体的には、ダンサーロール６０は駆動装置６０ａによる駆動によって、電極材料１７を撓ませ、張りを調整できる位置まで変位可能である。また、ダンサーロール６０は駆動装置６０ａによる駆動によって、電極材料１７を撓ませた位置から、撓ませる前の位置であり、かつ電極材料１７を下方から支持する位置まで変位可能である。一対の支持ロール６１は、ダンサーロール６０によって電極材料１７が押し上げられた際、電極材料１７の一部だけを撓ませるように電極材料１７を上方から支持する。
【００６２】
さて、第４の実施形態では、第１プレス位置Ｐ１において、硬い異物（図示せず）が塗工部１８の表面と第１プレス面４４ａとの間に噛み込まれると、第１プレス面４４ａには異物によって第１凹部４４ｂが形成されてしまう。また、第２プレス位置Ｐ２においても、流れてきた異物によって第２プレス面５５ａに第２凹部５５ｂが形成されてしまう。
【００６３】
図６（ｂ）に示すように、凹部が形成された後のプレス工程において、第１プレス位置Ｐ１で第１凹部４４ｂが一回転し、塗工部１８に再度対向したとき、駆動装置６０ａによってダンサーロール６０を駆動させ、電極材料１７を撓ませる。すなわち、ダンサーロール６０による電極材料１７の押し上げによって、第１プレス位置Ｐ１と第２プレス位置Ｐ２の間での電極材料１７の搬送距離を長くする。
【００６４】
すると、凸部１８ａが第２プレス位置Ｐ２に至るタイミングが遅れ、第２プレスロール５５の第２凹部５５ｂが塗工部１８に対向しているときは、凸部１８ａは第２プレス位置Ｐ２には到達していない。そして、凸部１８ａが第２プレス位置Ｐ２に至ったときは、第２凹部５５ｂは塗工部１８から離れており、凸部１８ａには第２プレス面５５ａが対向している。よって、第２プレス位置Ｐ２では、第２プレス面５５ａによって凸部１８ａにプレス荷重を加え、凸部１８ａを押し潰すことができる。なお、第２凹部５５ｂが、塗工部１８における凸部１８ａ以外の部位に対向しても、凸部１８ａ以外の部位は第１プレスロール４４により圧縮されているため、不都合はない。
【００６５】
したがって、第４の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の（１）、（２）と同様の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（７）ダンサーロール６０によって電極材料１７を撓ませることで、第２凹部５５ｂではなく第２プレス面５５ａを凸部１８ａに対向させることができる。このため、第２プレス面５５ａによって凸部１８ａを押し潰すことができる。
【００６６】
なお、各実施形態は以下のように変更してもよい。
○  各実施形態において、第１プレスロール４４の第１ギャップＧ１と、第２プレスロール４５，５５の第２ギャップＧ２を異ならせてもよく、この場合、第２ギャップＧ２を第１ギャップＧ１より小さくしてもよい。また、プレスロールは２個以上でもよい。具体的には、本発明を、複数のプレスロールで多段階に圧縮を行うプレス装置に適用してもよい。
【００６７】
○  第４の実施形態において、ダンサーロール６０を電極材料１７の上方に配置し、一対の支持ロール６１を電極材料１７の下方に配置してもよい。
○  第４の実施形態において、ダンサーロール６０の数は２個以上でもよい。
【００６８】
○  第３の実施形態において、第２プレスロール５５の空回りは、電極材料１７の搬送中に行ってもよい。
○  第２の実施形態において、第２プレスロール５５を移動させる方向は、搬送方向Ｘ２に沿った上流側でもよい。
【００６９】
○  第１の実施形態において、第１プレスロール４４の第１ロール径Ｒ１を、第２プレスロール４５の第２ロール径Ｒ２より小さくして、第１プレスロール４４の回転周期と第２プレスロール４５の回転周期を整数倍以外の比としてもよい。
【００７０】
○  各実施形態では、長尺金属箔１６の長手方向に連続して塗工部１８を設けたが、長尺金属箔１６の長手方向に間隔を空けて塗工部１８を形成してもよい。
○  集電体は、塗工部１８が形成できるものであれば、長尺金属箔１６に限定されるものではない。例えば、織物状や網状の基材シートを用いてもよい。
【００７１】
○  電極１０は、金属箔１１の片面だけに活物質層１２及び保護層１３を有するものであってもよい。
○  ニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置に用いる電極の製造時にプレス装置４０を採用してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
Ｇ１…第１ギャップ、Ｇ２…第２ギャップ、Ｐ１…第１プレス位置、Ｐ２…第２プレス位置、Ｘ２…搬送方向、１６…長尺状の集電体としての長尺金属箔、１７…電極材料、１８…塗工部、４０…プレス装置、４４…第１プレスロール、４４ｂ…第１凹部、４５ｂ…第２凹部、４５，５５…第２プレスロール、５１…移動装置、５４…回転装置、６０…ダンサーロール。
【図１】
2015228283.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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