(57)【要約】【課題】電極体ロールに通気孔を形成することで、電極体ロールの内外の差圧を迅速に均等にすること。【解決手段】  箔２２の表面にペーストを塗工して電極シート２１を製造し、電極シート２１を軸芯部材１００に巻回して電極体ロール５０を形成する塗工工程と、電極体ロール５０を加圧状態で保管する保管工程と、加圧状態を大気圧状態にする大気開放工程を有するものである。また、電極シート２１のペーストの未塗工部２４の周回方向に通気孔５１が形成されているものである。それにより、電極体ロール５０の内（空間Ｍ）と外の圧力差を迅速に均等にすることができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箔の表面にペーストを塗工して電極シートを製造し、前記電極シートを軸芯部材に巻回して電極体ロールを形成する塗工工程と、前記電極体ロールを容器内に保管し、前記容器内を加圧状態とする保管工程と、前記容器内を大気圧に戻す大気圧開放工程を有する非水二次電池の製造方法において、
前記電極シートの前記ペーストの未塗工部に、周回方向に通気孔が形成されていること、
を特徴とする非水二次電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載する非水二次電池の製造方法において、
前記通気孔が周回方向に複数連続して形成されていること、
を特徴とする非水二次電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する非水二次電池の製造方法において、
前記軸心部材の前記通気孔に対応する部位に、軸芯部材通気孔が形成されていること、
を特徴とする非水二次電池の製造方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載する非水二次電池の製造方法において、
前記塗工工程と前記保管工程の間に、前記電極体ロールに前記通気孔を形成すること、
を特徴とする非水二次電池の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載する非水二次電池の製造方法において、
前記塗工工程と前記保管工程の間に、前記電極体ロールに前記通気孔及び前記軸芯部材通気孔を形成すること、
を特徴とする非水二次電池の製造方法。
【請求項６】
請求項３又は請求項５に記載する非水二次電池の製造方法において、
前記大気開放工程において、前記軸芯部材に排気管を挿入し、前記排気管から前記軸芯部材の内部の大気を外部に排気すること、
を特徴とする非水二次電池の製造方法。
【請求項７】
箔の表面にペーストを塗工した電極シートを軸芯部材に巻回した電極体ロールにおいて、
前記電極シートの前記ペーストの未塗工部に、周回方向に通気孔が形成されていること、
を特徴とする電極体ロール。
【請求項８】
請求項７に記載する電極体ロールにおいて、
前記通気孔が周回方向に複数連続して形成されていること、
を特徴とする電極体ロール。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載する電極体ロールにおいて、
前記軸心部材の前記通気孔に対応する部位に、軸芯部材通気孔が形成されていること、
を特徴とする電極体ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箔の表面にペーストを塗工して電極シートを製造し、電極シートを軸芯部材に巻回して電極体ロールを形成する塗工工程と、電極体ロールを容器内に保管し、容器内を加圧状態とする保管工程と、容器内を大気圧に戻す大気圧開放工程を有する非水二次電池の製造方法、及び、箔の表面にペーストを塗工した電極シートを軸芯部材に巻回した電極体ロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すような、薄板状の箔の表面にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な活物質等の合材をペースト材料としてペーストした非水二次電池用の電極シートがある。非水二次電池用の電極シートは、塗工後に図１４に示すような、ロール状に巻き取られ電極体ロール３００とされる。
電極体ロール３００を次の製造工程に輸送する際には、輸送用の保管庫に保管し輸送する。電極体ロール３００にペーストされている活物質等の合材は、大気中の水分影響を受けやすいため、水分を避ける必要がある。そのために、保管庫内を密封状態にし、含水率の低い窒素ガス等の不活性な気体で満たし加圧状態する。それにより、保管庫内は加圧状態になり、電極シートである電極体ロール３００に対する水分の影響を減少することができるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５４２５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、従来技術には、以下の問題があった。
すなわち、保管庫内を加圧状態にして電極体ロール３００を次の製造工程に輸送した後に、保管庫を大気圧に開放すると、電極体ロール３００の内外の圧力差により電極体ロール３００の巻き緩みが発生する。
具体的には、図１５に示すように、電極体ロール３００には電極シート３０１のペースト材料間の空間Ｎの大気は、電極体ロール３００の間から抜けるには大気Ｐ１としてペースト材料の間を抜けて電極体ロール３００の側面３００Ａから抜けるしかない。ペースト材料の間を大気Ｐ１が一気に抜ける場合には、大気Ｐ１がペースト材料の間に空気層を形成することになり巻き緩みの原因になる。ペースト材料の間に空気層が形成されることにより、図１６に示すように、電極体ロール３００は緩み、電極シート３０１に伸び等が発生するため問題となる。
【０００５】
そのため、従来は、保管庫内を大気圧に開放する場合には、空間Ｎの大気がペースト材料の間から一気に抜けるのを防止するため、大気圧の開放を極低速で行うことが行われていた。又は、大気がペースト材料の間から抜けた場合にも大きく空気層が形成されるのを防止するため、電極体ロールの端部をテープにより固定することが行われていた。
【０００６】
しかし、大気圧の開放を極低速で行う場合には開放に時間がかかり生産性が悪いため問題となる。また、電極体ロールの端部をテープにより固定した場合には、工程数が発生する上、はがす際には該当箇所の活物質等の合材の剥離が生じてしまい、電極シートとして使用できない領域が発生するため問題となっていた。
【０００７】
特に、長手方向に延々と塗工される非水二次電池用の電極シートにおいては、電極体ロールの内部（空間Ｎ）から外部への圧力が抜ける経路がペースト材料の間にしかないため、巻き緩みが発生し易いため問題となる。さらに、巻き緩みを防止するため、テープにより固定する場合より強固な固定が必要となり、また、低速開放においてはさらに遅くする必要があり、生産性を悪くしていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は電極体ロールに通気孔を形成することで、電極体ロールの内外の差圧を迅速に均等にする非水二次電池の製造方法及び電極体ロール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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様における非水二次電池の製造方法及び電極体ロールは、以下の構成及び作用効果を有する。
（１）箔の表面にペーストを塗工して電極シートを製造し、電極シートを軸芯部材に巻回して電極体ロールを形成する塗工工程と、電極体ロールを容器内に保管し、容器内を加圧状態とする保管工程と、容器内を大気圧に戻す大気圧開放工程を有するものである。また、電極シートのペーストの未塗工部の周回方向に通気孔が形成されているものである。かかる非水二次電池の製造方法は、電極体ロールの内外の圧力差を迅速に均等にすることができるため、開放速度を上げることができる。
【００１０】
すなわち、電極シートのペーストの未塗工部の周回方向に通気孔が形成されていることで、電極体ロールの内部の空間の大気が通気孔を通り迅速に外部に抜けることができる。そのため、電極体ロールの内外の圧力差を迅速に均等にできるのである。さらに、電極体ロールの内部の空間の大気が通気孔を通ることにより、ペースト材料の間を通り外部に抜ける大気が少なくなる。それにより、ペースト材料の間に空気層が形成されるのを防止することができる。したがって、電極体ロールの巻き緩みを防止することができる。また、固定テープを使用することがないため、工程数を減らし、合材の剥離を防止することができる。
【００１１】
（２）（１）に記載する非水二次電池の製造方法において、通気孔が周回方向に複数連続して形成されているとなおよい。さらに、電極体ロールの内外の圧力差を迅速に均等にすることができるため、開放速度をさらに上がることができるからである。すなわち、通気孔が周回方向に連続して複数個所に形成されることにより、電極体ロールの内部の空間の大気が複数個所の通気孔を使って外部に抜けやすくなるためである。
【００１２】
（３）（１）又は（２）に記載する非水二次電池の製造方法において、軸心部材の通気孔に対応する部位に、軸芯部材通気孔が形成されているものであるとなおよい。電極体ロールの内部の空間が電極体ロールの外周の他、軸心方向にも抜ける軸芯部材通気孔が形成されることになるため、大気が抜けやすくなる。そのため、開放速度をさらに上げることができる。
【００１３】
すなわち、軸芯部材通気孔が軸芯部材に形成されていることにより、電極体ロールの内部の空間の大気が軸芯部材通気孔を通り迅速に外部に抜けることができる。電極体ロールの内部の空間の大気は通気孔を通り電極体ロールの外周方向に抜け、さらに、軸芯部材通気孔を通り電極体ロールの内周方向に抜ける。外周方向及び内周方向に抜けることにより、さらに、電極体ロールの内外の圧力差を迅速に均等にできるためである。
【００１４】
（４）（１）又は（２）に記載する非水二次電池の製造方法において、塗工工程と保管工程の間に、電極体ロールに通気孔を形成するとなおよい。塗工工程と保管工程の間に行うことにより、事前に通気孔を形成する必要がなくなる。事前に通気孔を形成する場合には、パターン化をして形成しなければ、通気孔が軸心方向に連続させることができない。軸心方向に連続させるパターン化を図ることは、製造工程がさらに追加されることになるため好ましくない。そこで、塗工工程と保管工程の間に行うことにより容易に通気孔を軸心方向に形成することができる。
【００１５】
（５）（３）に記載する非水二次電池の製造方法において、塗工工程と保管工程の間に、電極体ロールに通気孔及び軸芯部材通気孔を形成するとなおよい。塗工工程と保管工程の間に行うことにより、事前に通気孔及び軸芯部材通気孔を形成する必要がなくなる。事前に通気孔及び軸芯部材通気孔を形成する場合には、パターン化をして形成しなければ、通気孔及び軸芯部材通気孔が軸心方向に連続させることができない。軸心方向に連続させるパターン化を図ることは、製造工程がさらに追加されることになるため好ましくない。そこで、塗工工程と保管工程の間に行うことにより容易に通気孔及び軸芯部材通気孔を軸心方向に形成することができる。
【００１６】
（６）（３）又は（５）に記載する非水二次電池の製造方法において、大気開放工程において、軸芯部材に排気管を挿入し、排気管から軸芯部材の内部の大気を外部に排気するとなおよい。排気管から軸芯部材の大気を外部に排気することにより、急速に電極体ロール内外の圧力差を均等にすることができる。
さらに、電極体ロールの巻き閉めをすることができる。すなわち、排気管により軸芯部材の内部方向に排気されることにより電極体ロール内の大気が軸心中心方向に流れる。そのため、電極体ロールに巻き閉め効果が生じる。それにより、電極体ロールの巻き緩みを防止することができる。
【００１７】
（７）箔の表面にペーストを塗工した電極シートを軸芯部材に巻回した電極体ロールにおいて、電極シートのペーストの未塗工部に、周回方向に通気孔が形成されているものである。かかる電極体ロールは、非水二次電池の製造工程において電極体ロールの内外の圧力差を迅速に均等にすることができるため、開放速度を上げることができる。
【００１８】
すなわち、電極シートのペーストの未塗工部の周回方向に通気孔が形成されていることで、電極体ロールの内部の空間の大気が通気孔を通り迅速に外部に抜けることができる。そのため、電極体ロールの内外の圧力差を迅速に均等にできるのである。さらに、電極体ロールの内部の空間の大気が通気孔を通ることにより、ペースト材料の間を通り外部に抜ける大気が少なくなる。それにより、ペースト材料の間に空気層が形成されるのを防止することができる。したがって、電極体ロールの巻き緩みを防止することができる。また、固定テープを使用することがないため、工程数を減らし、合材の剥離を防止することができる。
【００１９】
（８）（７）に記載する電極体ロールにおいて、通気孔が周回方向に複数連続して形成されているとなおよい。さらに、電極体ロールの内外の圧力差を迅速に均等にすることができるため、開放速度をさらに上がることができるからである。すなわち、通気孔が周回方向に連続して複数個所に形成されることにより、電極体ロールの内部の空間の大気が複数個所の通気孔を使って外部に抜けやすくするためである。
【００２０】
（９）（７）又は（８）に記載する電極体ロールにおいて、軸心部材の通気孔に対応する部位に、軸芯部材通気孔が形成されているものであるとなおよい。電極体ロールの内部の空間が電極体ロールの外周の他、軸心方向にも抜ける軸芯部材通気孔が形成されることになるため、大気が抜けやすくなる。そのため、開放速度をさらに上げることができる。
【００２１】
すなわち、軸芯部材通気孔が軸芯部材に形成されていることにより、電極体ロールの内部の空間の大気が軸芯部材通気孔を通り迅速に外部に抜けることができる。電極体ロールの内部の空間の大気は通気孔を通り電極体ロールの外周方向に抜け、さらに、軸芯部材通気孔を通り電極体ロールの内周方向に抜ける。外周方向及び内周方向に抜けることにより、さらに、電極体ロールの内外の圧力差を迅速に均等にできるためである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、電極体ロールの内外の圧力差を迅速に均等にすることができ、開放速度を上げることができる非水二次電池の製造方法及び電極体ロールが提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の本実施例１に係る電極体ロールの保管工程における概念正面図である。
【図２】本発明の本実施例１に係る図１の電極体ロールの保管工程におけるＡＡ概念断面図である。
【図３】本発明の本実施例１に係る電極体ロールの大気開放工程における使用方法の概念図である。
【図４】本発明の本実施例１に係る図１の電極体ロールの保管工程におけるＢＢ概念断面図及び実施例の断面図である。
【図５】本発明の本実施例１に係る電極シートの概念図である。
【図６】本発明の本実施例１に係る図５に示す電極体シートのＣＣ概念断面図である。
【図７】本発明の本実施例１に係る電極体ロールの塗工工程における概念正面図である。
【図８】本発明の本実施例１に係る図７の電極体ロールの塗工工程におけるＤＤ概念断面図である。
【図９】本発明の本実施例２に係る電極体ロールの保管工程における製造装置の概念正面図である。
【図１０】本発明の本実施例２に係る図９の電極体ロールの保管工程におけるＥＥ概念断面図である。
【図１１】本発明の本実施例２に係る電極体ロールの大気開放工程における使用方法の概念図である。
【図１２】本発明の本実施例２に係る図９の電極体ロールの保管工程におけるＦＦ概念断面図及び実施例の断面図である。
【図１３】条件の異なる電極体ロールＲ１〜Ｒ７を保管状態から大気圧状態へと変化させた場合の実験結果を示した表である。
【図１４】従来技術に係る電極体ロールの概念正面図である。
【図１５】従来技術に係る図１４に示す電極体ロールの大気開放工程における使用方法のＧＧ概念断面図である。
【図１６】従来技術に係る電極体ロールが大気開放工程を終えた後の概念概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明に係る非水二次電池の製造方法の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
＜非水二次電池の製造方法＞
第１実施形態における非水二次電池の製造方法を図１乃至図８を用いて説明する。図１に電極体ロールの保管工程における概念正面図を示す。図２に、図１の電極体ロールの保管工程におけるＡＡ概念断面図を示す。図３に、電極体ロールの大気開放工程における使用方法の概念図を示す。図４に、図１の電極体ロールの保管工程におけるＢＢ概念断面図及び実施例の断面図を示す。図５に、電極シートの概念図を示す。図６に、図５に示す電極シートのＣＣ概念断面図を示す。図７に、電極体ロールの塗工工程における概念正面図を示す。図８に、図７の電極体ロールの塗工工程におけるＤＤ概念断面図を示す。
【００２６】
非水二次電池の製造方法は、以下に示す塗工工程、加圧工程及び大気開放工程を含んだ非水二次電池の製造方法をいう。
【００２７】
＜塗工工程＞
塗工工程とは、箔２２の表面にペーストを加工してペースト部２３を有する電極シート２１を製造し、電極シート２１を軸芯部材１００に巻回し電極体ロール５０を形成する工程をいう。
【００２８】
図５に示すように、電極シート２１は、箔２２、ペースト部２３、及び未塗工部２４を有する。電極シート２１は、塗工工程において、本実施形態においては３００ｍｍの帯状の箔２２の上下面に対して長手方向にペースト材料をペーストすることによりペースト部２３を成形する。図６に示すように、ペースト部２３は、箔２２を挟んで上下対称にペーストされる。隣り合うペースト部２３を箔２２に対して塗工する塗工方法については、従来技術と変わるところがないため詳細な説明を割愛する。
【００２９】
図７に示すように、上記箔２２に対してペースト部２３を塗工後、生産の容易性から電極シート２１をロール状に巻き取られた電極体ロール５０に成形する。電極体ロール５０の中心部には、円筒形状の軸芯部材１００が存在する。本実施形態においては軸芯部材１００の径は約１００ｍｍのものを使用した。軸芯部材１００を回転可能に保持されており、軸芯部材１００を回転させることで塗工された電極シート２１は巻きとられ電極体ロール５０となる。本実施形態において電極体ロール５０は、径が３００ｍｍ程度になる。
【００３０】
図８に示すように、巻とられた電極体ロール５０は、軸芯部材１００を中心に電極シート２１が折り重なるように存在する（図８では、説明がしやすいように概念的に３重としたが、実際には電極体ロールは多重に巻回されている。）。電極シート２１は軸芯部材１００に近い方から、第３電極シート２１Ｃ、第２電極シート２１Ｂ、及び第１電極シート２１Ａが重ねられている。第３電極シート２１Ｃと第２電極シート２１Ｂが重なる部分は、互いの第３ペースト部２３Ｃ及び第２ペースト部２３Ｂとなる。また、第２電極シート２１Ｂと第１電極シート２１Ａが重なる部分は、互いの第２ペースト部２３Ｂ及び第１ペースト部２３Ａとなる。第３電極シート２１Ｃ及び第２電極シート２１Ｂとの間には、ペースト部により囲まれた空間Ｍが形成される。また、同様に第２電極シート２１Ｂと第１電極シート２１Ａとの間にはペースト部により囲まれた空間Ｍが形成される。
【００３１】
電極シート２１には、正極板のシートと負極板のシートを含む。本実施形態においては、正極板のシート又は負極板のシートのいずれかを用いることもできる。
正極板のシートは、箔２２に帯状のアルミ箔を用いる。ペースト部２３のペースト材料には、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極活物質を含む正極用ペーストを用いる。
負極板のシートは、箔２２に帯状の銅箔を用いる。ペースト部２３のペースト材料には、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質を含む負極用ペーストを用いる。
【００３２】
＜保管工程＞
保管工程とは、塗工工程において塗工された電極体ロール５０を保管庫内に保管し、保管庫内を加圧状態して保管する工程をいう。
【００３３】
・通気孔の形成
電極体ロール５０を保管庫内に保管する前に、図１及び図２に示すように、電極体ロール５０のうち電極シート２１の未塗工部２４に対して通気孔５２を形成する。具体的には、図２に示すように、電極体ロール５０の軸心中心方向に対して垂直に千枚通しを用いて通気孔５２を形成する。千枚通しにより形成された通気孔５２は、内径約１ｍｍ程度のものである。電極体ロール５０は、電極シート２１が折り重なっており未塗工部２４も図８に示すように重なり合っているため、図２に示すように第１電極シート２１Ａの第１未塗工部２４Ａに対して千枚通しを通すことにより、第２電極シート２１Ｂの第２未塗工部２４Ｂ及び第３電極シート２１Ｃの第３未塗工部２４Ｃに対して通気孔５２を形成することができる。
【００３４】
また、図４に示すように千枚通しにより、電極体ロール５０の周回上の複数対称箇所に通気孔５２に形成する。具体的には、図４（ａ）に示すように、周回上に６か所に対称に通気孔５２を形成することができる。また、図４（ｂ）に示すように、周回上に４か所に対称に通気孔５２を形成することができる。さらに、図４（ｃ）に示すように、周回上に３か所に対称に通気孔５２を形成することができる。なお、本実施形態においては６か所、４か所、３か所の通気孔５２を形成する例を上げたが、通気孔５２は１か所であっても、また複数個所であってもよい。通気孔５２は内部の空間Ｍと外部が通気されるものであればよいため、１か所とすることもできる。なお、本実施形態においては、複数個所に通気孔を形成する際には対称に形成することとしたが、非対称に通気孔を形成することもできる。
【００３５】
本実施形態においては千枚通しにより形成したが、通気孔５２を形成することができるものであればパンチ、穴あけ道具等の孔を形成することができるものを用いることができる。
【００３６】
また、本実施形態においては内径約１ｍｍとしたが、通気孔５２から内部（空間Ｍ）と外部が通気される孔径であれば大きさは問わない。内径約１ｍｍとしても、内部（空間Ｍ）と外部を通気することが可能であることを本発明者は確認している。
【００３７】
通気孔５２の形成を塗工工程と保管工程の間に行うことにより、事前に通気孔５２を形成する必要がなくなる。事前に通気孔５２を形成する場合には、パターン化をして形成しなければ、通気孔５２を軸心方向に連続させることができない。軸心方向に連続させるパターン化を図ることは、製造工程がさらに追加されることになるため好ましくない。そこで、塗工工程と保管工程の間に行うことにより容易に通気孔を軸心方向に形成することができる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、保管工程において通気孔５２を形成したが、塗工工程又は大気開放工程において通気孔５２を形成することもできる。通気孔５２は、大気開放工程における電極体ロール５０を大気圧状態に戻す前であれば、後述する大気開放工程における通気孔５２が有する同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
・電極体ロールの保管
電極体ロール５０を次の製造工程に輸送する際には、輸送用の保管庫に保管し輸送する。電極シート２１である電極体ロール５０は、水分影響を受けると巻き緩みが発生する。電極体ロール５０への水分影響を避けるために、図示しない保管庫内を、密閉状態にし、不活性な気体で満たし加圧状態とする。それにより、保管庫内は加圧状態になり、電極体ロール５０に対する水分を排除することができる。本実施形態における保管庫の加圧状態は６気圧とした。
【００４０】
＜大気開放工程＞
大気開放工程は、保管工程において加圧状態とされていた保管庫内を大気に開放し電極体ロール５０を大気圧状態に戻す工程をいう。
【００４１】
・通気孔が形成されることによる作用効果
加圧状態とされていた保管庫内に大気を流し込み保管庫内を大気状態にして電極体ロール５０を大気圧状態に戻す。
本実施形態においては、電極体ロール５０に通気孔５２が形成されている。そのため、図３に示すように、加圧状態とされた保管庫内に大気を流し込み大気圧状態にするとき、電極体ロール５０の巻回された内部に形成された空間Ｍの大気が通気孔５２を介して大気Ｔ１として外部に開放される。また、空間Ｍ内の大気は、通気孔５２が形成されていない場合と同様に第１ペースト部２３Ａ及び第２ペースト部２３Ｂの間、及び第２ペースト部２３Ｂ及び第３ペースト部２３Ｃの間の隙間から大気Ｔ２として側面からも開放される。
【００４２】
空間Ｍの大気が通気孔５２を介する大気Ｔ１として開放される結果、側面から開放される大気Ｔ２の開放量が少なくなる。ペースト材料の間を通り外部に抜ける大気Ｔ２が少なくなることにより、ペースト材料の間に空気層が形成されるのを防止することができる。したがって、電極体ロール５０の巻き緩みを防止することができる。また、固定テープを使用することがないため、工程数を減らし、合材の剥離を防止することができる。
【００４３】
また、空間Ｍの大気が通気孔５２を介する大気Ｔ１、及び、側面から開放される大気Ｔ２として開放されることにより、通気孔５２が形成されていない場合と比較して大気Ｔ１として開放される分、空間Ｍ内の大気を迅速に開放することができる。そのため、加圧状態から迅速に大気圧状態にすることができるため、タクトタイムを速めることができる。
【００４４】
特に通気孔５２は、空間Ｍと直接連通している。そのため、空間Ｍ内に溜まっている大気を大気Ｔ１として直接外部に開放することが迅速に大気に開放する手段となる。したがって、空間Ｍ内に溜まっている大気を直接外部に開放することができるため、従来の側面から開放される大気Ｔ２と比較して開放速度を迅速にすることができる。
【００４５】
＜非水二次電池の製造装置の効果＞
図１３に、加圧状態にある条件の異なる電極体ロールＲ１〜Ｒ７を大気圧状態にした場合に巻き緩みが生じるかを検証した実験結果を示した表である。
【００４６】
・電極体ロールＲ１
電極体ロールＲ１は、端部をテープによる固定を行わず、開放時間を３０ｓｅｃ、通気孔は無、軸芯部材通気孔は無の条件のものである。電極体ロールＲ１においては、巻き緩みが生じる結果となった。その理由は、加圧状態から大気圧状態にする開放時間が３０ｓｅｃと短いため、電極体ロールＲ１の内部（空間Ｍ）と電極体ロールＲ１の外部に差圧が発生するため巻き緩みが生じる。また、ペースト材料の間に空気層が形成されるため巻き緩みが生じることになる。さらに、端部をテープにより固定をしていないため、巻き緩みが生じることになる。さらに、電極体ロールＲ１については、擦れによる合材の剥がれが生じた。
【００４７】
・電極体ロールＲ２
電極体ロールＲ２は、端部をテープによる固定を行わず、開放時間を６００ｓｅｃ、通気孔は無、軸芯部材通気孔は無の条件のものである。電極体ロールＲ２においては、巻き緩みが生じなかった。その理由は、加圧状態から大気圧状態にする開放時間が６００ｓｅｃと長時間取っているため、電極体ロールＲ２の内部（空間Ｍ）と電極体ロールＲ２の外部の差圧を無くすことができるため巻き緩みが生じない。また、開放時間が長時間であるため、ペースト材料の隙間から大量の大気が流れないためペースト材料の間に大きな空気層が形成されることはない。しかし、電極体ロールＲ２は、開放時間に６０００ｓｅｃも掛かる結果となった。
【００４８】
・電極体ロールＲ３
電極体ロールＲ３は、端部をテープによる固定を行い、開放時間を３０ｓｅｃ、通気孔は無、軸芯部材通気孔は無の条件のものである。端部はドラフトテープにより塗工部２３の幅方向中心付近を５０ｍｍ幅固定した。電極体ロールＲ３においては、巻き緩みが生じなかった。その理由は、端部をテープにより固定しているため、電極体ロールＲ３の内部（空間Ｍ）と電極体ロールＲ３の外部の差圧が発生し巻き緩みが生じようとしてもテープにより巻き緩みを防止することができるからである。また、ペースト材料の隙間から大量の大気が流れてもテープにより固定しているため大きな空気層が形成されることはない。他方、テープにより固定を行っているため、テープをはがす際にはテープ部分で合材の剥がれが生じている。
【００４９】
・電極体ロールＲ４
電極体ロールＲ４は、端部をテープによる固定を行わず、開放時間を３０ｓｅｃ、通気孔は有、通気孔の配置は対称の位置に形成し、軸芯部材通気孔は無の条件のものである。通気孔は内径１ｍｍの千枚通しを用いて、電極体ロール５０の直径方向に３６度の角度毎に１０か所形成した。電極体ロールＲ４においては、巻き緩みが生じなかった。その理由は、加圧状態から大気圧状態にする時に、通気孔が対象に形成されているため電極体ロールＲ４の内部（空間Ｍ）の大気が迅速に排気される。また、ペースト材料の隙間から大量の大気が流れることはないため大きな隙間が形成されない。それにより、電極体ロールＲ４の外部と内部の差圧が迅速に均等になるため巻き緩みが生じない結果となった。
【００５０】
・電極体ロールＲ５
電極体ロールＲ５は、端部をテープによる固定を行わず、開放時間を３０ｓｅｃ、通気孔は有、通気孔の配置は非対称の位置に形成し、軸芯部材通気孔は無の条件のものである。通気孔は内径１ｍｍの千枚通しを用いて、電極体ロール５０の直径方向に上方１８０度の範囲に８か所、下方１８０度の範囲に２個の個数で、角度をランダムで１０か所形成した。電極体ロールＲ５においては、巻き緩みが僅かに生じた。その理由は、電極体ロールＲ４と比較して通気孔が非対称に形成されていることにある。通気孔が非対称に形成されていることにより、均等に大気が抜けることができないため、僅かに巻き緩みが生じる結果となった。
【００５１】
・電極体ロールＲ６
電極体ロールＲ６は、端部をテープによる固定を行わず、開放時間を１５ｓｅｃ、通気孔は有、通気孔の配置は対称の位置に形成し、軸芯部材通気孔は無の条件のものである。通気孔は内径１ｍｍの千枚通しを用いて、電極体ロール５０の直径方向に３６度の角度毎に１０か所形成した。電極体ロールＲ６においては、巻き緩みが僅かに生じた。その理由は、電極体ロールＲ４と比較して、加圧状態から大気圧状態にする時に開放時間が１５ｓｅｃと短いことにある。すなわち、開放時間が１５ｓｅｃにおいては、電極体ロールＲ６の内部（空間Ｍ）の大気が完全に排気され、電極体ロールＲ６の外部と内部の差圧が均等になるには至らないためである。
【００５２】
（第２実施形態）
＜非水二次電池の製造方法＞
第２実施形態における非水二次電池の製造方法を図９乃至図１２を用いて説明する。図９に、電極体ロールの保管工程における製造装置の概念正面図を示す。図１０に、図７の電極体ロールの保管工程におけるＥＥ概念断面図を示す。図１１に、電極体ロールの大気開放工程における使用方法の概念図を示す。図１２に図９の電極体ロールの保管工程におけるＦＦ概念断面図及び実施例の断面図を示す。
【００５３】
非水二次電池の製造方法は、以下に示す塗工工程、加圧工程及び大気開放工程を含んだ非水二次電池の製造方法をいう。
【００５４】
＜塗工工程＞
第２実施形態における塗工工程は、第１実施形態と同様であるため詳細な説明を割愛する。なお、第１実施形態における電極体ロール５０は第２実施形態においては電極体ロール６０とする。その他、第２実施形態における電極体ロール６０に係る部材等に関する符号は第１実施形態の最初の符号を６とすることにより説明を割愛する。
【００５５】
＜保管工程＞
・通気孔及び軸芯部材通気孔の形成
電極体ロール６０を保管庫内に保管する前に、電極体ロール６０のうち電極シート２１の未塗工部２４に対して通気孔６２を形成する。また、通気孔６２を形成するのと同時に、軸芯部材１００に対しても挿通する軸芯部材通気孔１０１を形成する。それにより、軸芯部材１００の軸芯部材通気孔１０１と電極体ロール６０の通気孔６２とが挿通した状態になる。具体的には、図１０に示すように、電極体ロール６０の軸心中心方向に対して垂直に千枚通しを用いて通気孔６２を形成する。千枚通しにより形成された通気孔６２は、内径約１ｍｍ程度のものである。電極体ロール６０は、電極シート２１が折り重なっており未塗工部２４も図１０に示すように重なり合っているため、第１電極シート２１Ａの第１未塗工部２４Ａに対して千枚通しを通すことにより、第２電極シート２１Ｂの第２未塗工部２４Ｂ及び第３電極シート２１Ｃの第３未塗工部２４Ｃに対して通気孔６２を形成することができる。
【００５６】
また、図１２に示すように千枚通しにより、電極体ロール６０の周回上の複数対称箇所に通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を形成する。通気孔６２と同軸心上に軸芯部材通気孔１０１は形成されるため、図１２においては通気孔６２の延長線上に軸芯部材通気孔１０１が形成される。具体的には、図１２（ａ）に示すように、周回上に６か所に対称に通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を形成することができる。また、図１２（ｂ）に示すように、周回上に４か所に対称に通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を形成することができる。さらに、図１２（ｃ）に示すように、周回上に３か所に対称に通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を形成することができる。なお、本実施形態においては６か所、４か所、３か所の通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を形成したが、通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１は１か所であっても、また複数個所であってもよい。通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１は内部と外部が通気されるものであればよいため、１か所とすることもできる。なお、本実施形態においては、複数個所に通気孔及び軸芯部材通気孔を形成する際には対称に形成することとしたが、非対称に通気孔及び軸芯部材通気孔を形成することもできる。
【００５７】
本実施形態においては千枚通しにより形成したが、通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を形成することができるものであればパンチ、穴あけ道具等の孔を形成することができるものを用いることができる。
【００５８】
また、本実施形態においては内径約１ｍｍとしたが、通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１から内部と外部が通気される孔径であれば大きさは問わない。内径約１ｍｍとしても、内部（空間Ｍ）と外部を通気することが可能であることを本発明者は確認している。
【００５９】
通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１の形成を塗工工程と保管工程の間に行うことにより、事前に通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を形成する必要がなくなる。事前に通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を形成する場合には、パターン化をして形成しなければ、通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を軸心方向に連続させることができない。軸心方向に連続させるパターン化を図ることは、製造工程がさらに追加されることになるため好ましくない。そこで、塗工工程と保管工程の間に行うことにより容易に通気孔を軸心方向に形成することができる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、大気圧開放工程において通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を形成したが、塗工工程又は保管工程において通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を形成することもできる。通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１は、大気開放工程における電極体ロール６０を大気圧状態に戻す前であれば、以下に示す作用と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
・電極体ロールの保管
電極体ロール６０を次の製造工程に輸送する際には、輸送用の保管庫に保管し輸送する。電極シートである電極体ロール６０は、水分影響を受けると巻き緩みが発生する。電極体ロール６０への水分影響を避けるために、保管庫内を、密封状態にし、不活性な気体で満たし加圧状態とする。それにより、保管庫内は加圧状態になり、電極体ロール６０に対する水分を排除することができる。
【００６２】
＜大気開放工程＞
大気開放工程は、保管工程において加圧状態とされていた保管庫内を大気に開放し電極体ロール６０を大気圧状態に戻す工程をいう。
【００６３】
・通気孔及び軸芯部材通気孔が形成されることによる作用効果
加圧状態とされていた保管庫内に大気を流し込み保管庫内を大気状態にして電極体ロール６０を大気圧状態に戻す。
本実施形態においては、軸芯部材１００の軸心孔１０２内に図示しない排気管を挿入する。続いて、排気管を使用することにより、軸心孔１０２内の大気を吸気し外部に排気する。
【００６４】
本実施形態においては、電極体ロール６０に通気孔６２及び軸芯部材１００に軸芯部材通気孔１０１が形成されている。また、通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１は挿通した状態にある。そのため、排気管により軸心孔１０２内の大気を吸気することにより、図１１に示すように、電極体ロール６０の巻回された内部に形成された空間Ｍの大気が通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を介して大気Ｓ１として外部に開放される。このとき、排気管により軸心孔１０２内の大気を吸気しているため、空間Ｍの大気は、軸芯部材１００の中心方向に流れる大気Ｓ１となる。また、排気管により吸気するため側面部にある大気も大気Ｓ２として、軸芯部材１００の中心方向に流れる。軸芯部材１００の中心方向に流れた大気Ｓ１及び大気Ｓ２は、大気Ｓ３として排気管により外部に排気される。
【００６５】
空間Ｍの大気が通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を介する大気Ｓ１として開放される結果、側面から開放される大気がなくなる。ペースト材料の間を通り外部に抜ける大気がなくなることにより、ペースト材料の間に空気層が形成されるのを防止することができる。したがって、電極体ロール６０の巻き緩みを防止することができる。また、固定テープを使用することがないため、工程数を減らし、合材の剥離を防止することができる。
【００６６】
また、空間Ｍの大気が通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１を介する大気Ｓ１として排気管により吸気され開放されることにより、通気孔６２が形成されていない場合と比較して大気Ｓ１として開放される分、空間Ｍの大気を迅速に開放することができる。そのため、加圧状態から迅速に大気圧状態にすることができるため、タクトタイムを速めることができる。
【００６７】
また、第１実施形態と比較して排気管により大気を開放するため、空間Ｍの大気を第１実施形態と比較して迅速に開放することができる。
【００６８】
また、軸芯部材通気孔１０１が形成されていることにより、空間Ｍは、軸心孔１０２及び外周と連通する。連通する部分が増えることにより迅速に空間Ｍ内の大気を開放することができるため、タクトタイムを速めることができる。
【００６９】
また、軸芯部材１００に軸芯部材通気孔１０１が形成されていることにより、電極体ロール６０の空間Ｍの大気が軸芯部材通気孔１０１を通り迅速に外部に抜け大気に開放することができる。電極体ロール６０の空間Ｍの大気は通気孔６２を通り電極体ロール６０に抜け、さらに、軸芯部材通気孔１０１を通り電極体ロール６０の内周方向に抜ける。内周方向に大気が抜けることにより、さらに、電極体ロール６０の内外の圧力差を迅速に均等にできる。
【００７０】
また、大気開放工程において、軸芯部材１００の軸心孔１０２に排気管を挿入し、排気管から軸芯部材１００の内部の大気を外部に排気することにより、排気管から軸芯部材通気孔１０１及び通気孔６２と連通する空間Ｍの大気を外部に排気することができる。それにより、急速に電極体ロール６０の空間Ｍの大気の圧力差を均等にすることができる。
さらに、電極体ロール６０の巻き閉めをすることができる。すなわち、排気管により軸芯部材１００の内部方向に排気されることにより、電極体ロール６０内の大気が軸心中心方向に流れる。そのため、電極体ロール６０に巻き閉め効果が生じる。それにより、電極体ロール６０の巻き緩みを防止することができる。
【００７１】
なお、本実施形態においては排気管を用いて大気開放工程を行うことにしたが、排気管を用いないこともできる。排気管を用いない場合であっても、通気孔６２及び軸芯部材通気孔１０１が形成されていることにより、空間Ｍは第１実施形態における場合と比較して外部と連通しる部分が多い。そのため、排気管を使わない場合であっても第１実施形態と比較して迅速に空間Ｍの大気を開放することができる。また、排気管を使用しないことにより、吸気を行う必要がない。そのため、排気管のコスト及び運用コストを削減することができる。
【００７２】
＜非水二次電池の製造装置の効果＞
・電極体ロールＲ７
図１３に示すように、電極体ロールＲ７は、端部をテープによる固定を行わず、開放時間を１５ｓｅｃ、通気孔は有、通気孔の配置は対称の位置に形成し、軸芯部材通気孔を有の条件とするものである。通気孔及び軸芯部材通気孔は内径１ｍｍの千枚通しを用いて、電極体ロール６０の直径方向に３６度の角度毎に１０か所形成した。また、軸心孔１０２に排気管を挿入して軸心孔１０２より排気されるようにした。電極体ロールＲ７においては、巻き緩みが生じなかった。その理由は、加圧状態から大気圧状態にする時に、通気孔が対象に形成され、かつ、軸芯部材通気孔が形成されているため電極体ロールＲ７の内部（空間Ｍ）の大気が迅速に排気される。また、軸心孔１０２から排気を行うことによりさらに電極体ロールＲ７の外部と内部の差圧を迅速に均等にすることができた。それにより、電極体ロールＲ７の外部と内部（空間Ｍ）の差圧が迅速に均等になるため巻き緩みが生じない結果となった。
【００７３】
第２実施形態における電極体ロールＲ７は、第１実施形態における電極体ロールＲ４と比較して、軸芯部材通気孔１０１が形成されている点で異なる。軸芯部材通気孔１０１が形成されることにより、電極シート２１の間の空間Ｍの大気は電極体ロールの中心方向及び電極体ロールの外周方向に抜けることができる。そのため、開放時間を２分の１にすることができる。
【００７４】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、大気開放工程後に電極体ロール５０、６０は、スリッタ装置により切断される。その際に、未塗工部２１に対してスリットするため、通気孔５２、６２が形成されていたとしても、最終製品には何ら影響はない。他方、スリッタ装置により、未塗工部２１を切断すると通気孔５２、６２の跡が残る。そのため、通気孔５２、６２が形成された非水二次電池については外観から判断することが可能である。なお、通気孔５２、６２に係る部分を全て切断すれば通気孔５２、６２の後は残らないため、全ての非水二次電池に当該通気孔５２、６２の跡が残るとは限らない。
【００７５】
例えば、本実施形態において電極シートには、正極板のシートと負極板のシートを使用したが、帯状のシートを軸芯部材に巻回し加圧状態から大気圧状態に戻す工程を経るものであれば他のシートに対して使用することが可能である。他のシートに使用した場合には、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００７６】
例えば、通気孔の径を大きくすることにより、一つの通気孔により上記作用効果を得ることもできる。同様に、通気孔及び軸芯部材通気孔の径を大きくすることによっても一つの通気孔及び軸芯部材通気孔により上記作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７７】
２１      電極シート
２２      箔
２３      ペースト部
２４      未塗工部
５０、６０      電極体ロール
５２、６２      通気孔
１００    軸芯部材
１０１    軸心部材通気孔
【図１】
2013143306.tif 000003
【図２】
2013143306.tif 000004
【図３】
2013143306.tif 000005
【図４】
2013143306.tif 000006
【図５】
2013143306.tif 000007
【図６】
2013143306.tif 000008
【図７】
2013143306.tif 000009
【図８】
2013143306.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2013143306.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2013143306.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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