特許 5958300 電極の製造方法および電極の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5958300

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年7月27日

(54)【発明の名称】電極の製造方法および電極の製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/04 20060101AFI20160714BHJP

   H01M 4/62 20060101ALI20160714BHJP

   H01M 4/64 20060101ALI20160714BHJP

   H01M 4/139 20100101ALN20160714BHJP

【ＦＩ】

   H01M4/04 A

   H01M4/62 Z

   H01M4/64 A

   !H01M4/139

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-254351(P2012-254351)

(22)【出願日】2012年11月20日

(65)【公開番号】特開2014-102992(P2014-102992A)

(43)【公開日】2014年6月5日

【審査請求日】2015年1月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】平川 雄一

【審査官】 渡部 朋也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１２９０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４５７８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

活物質とバインダ樹脂とを含む活物質層が金属箔の少なくとも一方の面に形成されてなる電極の製造方法であって、
前記金属箔の前記一方の面側に配置された第１ロールと前記金属箔の他方の面側に配置された第２ロールとによって、前記金属箔の少なくとも前記一方の面に電極材が塗布された電極をプレスする工程と、
前記金属箔の前記他方の面が外周側に配置されるよう、プレスされた前記電極を巻き取る工程と、を含み、
前記電極をプレスする工程では、前記第１ロールのプレス面の温度を前記第２ロールのプレス面の温度よりも高くする、電極の製造方法。

【請求項2】

前記電極をプレスする工程では、前記第１ロールのプレス面の温度を前記バインダ樹脂の熱分解温度以下とする、請求項１記載の電極の製造方法。

【請求項3】

前記電極をプレスする工程では、前記電極を巻き取る工程における前記電極の巻き取り径が増大するに従って、前記第１ロールのプレス面と前記第２ロールのプレス面との温度差を減少させる、請求項１または２記載の電極の製造方法。

【請求項4】

前記電極材の前記バインダ樹脂は、第１樹脂と、前記第１樹脂よりも熱膨張係数の高い第２樹脂とを有する、請求項１〜３のいずれか一項記載の電極の製造方法。

【請求項5】

前記第２樹脂はポリウレタン樹脂である、請求項４記載の電極の製造方法。

【請求項6】

前記電極をプレスする工程は、前記第１ロールと前記第２ロールとによって、前記金属箔の両面に電極材が塗布された電極をプレスする工程であり、
前記金属箔の前記一方の面に塗布された電極材のバインダ樹脂の熱膨張係数は、前記金属箔の前記他方の面に塗布された電極材のバインダ樹脂の熱膨張係数より大きい、請求項１〜５のいずれか一項記載の電極の製造方法。

【請求項7】

活物質とバインダ樹脂とを含む活物質層が金属箔の少なくとも一方の面に形成されてなる電極の製造装置であって、
前記金属箔の前記一方の面側に配置された第１ロールと前記金属箔の他方の面側に配置された第２ロールとを有し、前記金属箔の少なくとも前記一方の面に電極材が塗布された電極をプレスするロールプレス機と、
前記金属箔の前記他方の面が外周側に配置されるよう、プレスされた前記電極を巻き取る巻取ロールと、
前記第１ロールのプレス面の温度を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第１ロールのプレス面の温度が前記第２ロールのプレス面の温度よりも高くなるように、前記第１ロールのプレス面の温度を制御する、電極の製造装置。

【請求項8】

前記第１ロールのプレス面の温度を検出する第１温度検出器と、
前記第２ロールのプレス面の温度を検出する第２温度検出器と、を備え、
前記制御部は、前記第１温度検出器および前記第２温度検出器のそれぞれで検出された温度に基づいて、前記第１ロールのプレス面の温度が前記第２ロールのプレス面の温度よりも高くなるように、前記第１ロールのプレス面の温度を制御する、請求項７記載の電極の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電極の製造方法および電極の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に記載されるように、銅箔などの金属箔の表面上にシリコンなどの活物質からなる薄膜を形成する、リチウム二次電池用電極の製造方法が知られている。この方法では、集電体の内側の面が凹面となるように集電体を保持し、その内側にシリコン薄膜を形成する。これにより、充放電時に生じる集電体と活物質薄膜との歪みの差を相殺する方向に歪みを生じさせている。特許文献１には、金属箔の内側に設けられた支持ローラと、金属箔の外側に設けられた冷却ローラとによって金属箔を搬送しながら、金属箔の内側にシリコン薄膜を形成する。

【0003】

また、特許文献２に記載されるように、上下一対のバックアップロールを備えた圧延機が知られている。この圧延機では、帯板を圧延する際に、バックアップロール内に蒸気または冷却水を供給することにより、ロール本体を半径方向に膨らませたり縮ませたりすることができる。これによって、ロール表面の凹凸形状を制御し、良好な形状の帯板を圧延するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−２６５８７４号公報

【特許文献2】特開平１０−１９２９１５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、金属箔上に活物質層が形成されてなる蓄電装置用電極の製造においては、活物質層が形成された電極をいったん巻取ロールに巻き取る。電極を巻取ロールに巻き取ると、コアの曲率に沿ってカールが発生する。電極にカールが発生すると、たとえば、電極を打ち抜く際、精度良く電極を打ち抜くことが難しいという問題がある。また、たとえば電極を積層したり捲回したりする際、ＥＰＣ（Edge Position Control）による電極エッジの読み取り精度が低下するという問題がある。しかしながら、上述した従来の方法では、電極のカールを抑制することは難しかった。

【0006】

本発明は、電極のカールを抑制することができる電極の製造方法および電極の製造装置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】

【0007】

本発明の電極の製造方法は、活物質とバインダ樹脂とを含む活物質層が金属箔の少なくとも一方の面に形成されてなる電極の製造方法であって、金属箔の一方の面側に配置された第１ロールと金属箔の他方の面側に配置された第２ロールとによって、金属箔の少なくとも一方の面に電極材が塗布された電極をプレスする工程と、金属箔の他方の面が外周側に配置されるよう、プレスされた電極を巻き取る工程と、を含み、電極をプレスする工程では、第１ロールのプレス面の温度を第２ロールのプレス面の温度よりも高くする。

【0008】

この電極の製造方法によれば、電極をプレスする工程では、第１ロールと第２ロールとによって、電極がプレスされる。この際、金属箔の一方の面側に配置された第１ロールのプレス面の温度は、金属箔の他方の面側に配置された第２ロールのプレス面の温度よりも高くされる。よって、金属箔の少なくとも一方の面に塗布された電極材は、圧縮されながら熱膨張する。これにより、プレス後の電極は、金属箔の他方の面が凹状となるようにカールする。その後、電極を巻き取る工程では、金属箔の他方の面が外周側に配置されるよう、電極が巻き取られる。このように、電極をプレスする工程において、電極が巻き取られる方向とは逆方向に電極をカールさせることで、結果として電極のカールを抑制することができる。

【0009】

また、電極をプレスする工程では、第１ロールのプレス面の温度をバインダ樹脂の熱分解温度以下としてもよい。この場合、バインダ樹脂の熱分解が防止されて、塗膜すなわち活物質層の剥離を防止することができる。バインダ樹脂の結着材としての機能を十分に発揮させることができる。

【0010】

また、電極をプレスする工程では、電極を巻き取る工程における電極の巻き取り径が増大するに従って、第１ロールのプレス面と第２ロールのプレス面との温度差を減少させてもよい。電極を巻き取る工程において、巻き取り始めの曲率半径は小さく（すなわち曲率は大きく）、巻き取り径が増大するに従って、曲率半径は大きく（すなわち曲率は小さく）なる。上記方法によれば、電極の巻き取り径が増大するに従って、第１ロールのプレス面と第２ロールのプレス面との温度差が減少するため、他方の面が凹状となるカールにおける曲率は小さくなる。したがって、巻き取られた電極のカールの度合いに応じて、逆方向のカールの度合いを変更することができ、結果として電極を一層平坦にできる。

【0011】

また、電極材のバインダ樹脂は、第１樹脂と、第１樹脂よりも熱膨張係数の高い第２樹脂とを有してもよい。この場合、第２樹脂の熱膨張によって、金属箔の他方の面が凹状となるように、金属箔を確実にカールさせることができる。

【0012】

また、第２樹脂はポリウレタン樹脂であってもよい。ポリウレタン樹脂は熱膨張係数が大きいので、ポリウレタン樹脂の熱膨張によって、金属箔の他方の面が凹状となるように、金属箔を確実にカールさせることができる。

【0013】

また、電極をプレスする工程は、第１ロールと第２ロールとによって、金属箔の両面に電極材が塗布された電極をプレスする工程であり、金属箔の一方の面に塗布された電極材のバインダ樹脂の熱膨張係数は、金属箔の他方の面に塗布された電極材のバインダ樹脂の熱膨張係数より大きくてもよい。この場合、電極をプレスする工程では、金属箔の一方の面に塗布された電極材は、金属箔の他方の面に塗布された電極材よりも大きく熱膨張する。これにより、プレス後の電極は、金属箔の他方の面が凹状となるようにカールする。よって、上記したように、結果として電極のカールを抑制することができる。

【0014】

また、本発明の電極の製造装置は、活物質とバインダ樹脂とを含む活物質層が金属箔の少なくとも一方の面に形成されてなる電極の製造装置であって、金属箔の一方の面側に配置された第１ロールと金属箔の他方の面側に配置された第２ロールとを有し、金属箔の少なくとも一方の面に電極材が塗布された電極をプレスするロールプレス機と、金属箔の他方の面が外周側に配置されるよう、プレスされた電極を巻き取る巻取ロールと、第１ロールのプレス面の温度を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１ロールのプレス面の温度が第２ロールのプレス面の温度よりも高くなるように、第１ロールのプレス面の温度を制御する。
また、電極の製造装置は、第１ロールのプレス面の温度を検出する第１温度検出器と、第２ロールのプレス面の温度を検出する第２温度検出器と、を備え、制御部は、第１温度検出器および第２温度検出器のそれぞれで検出された温度に基づいて、第１ロールのプレス面の温度が第２ロールのプレス面の温度よりも高くなるように、第１ロールのプレス面の温度を制御してもよい。

【0015】

この電極の製造装置によれば、第１ロールと第２ロールとによって、電極がプレスされる。この際、制御部によって、金属箔の一方の面側に配置された第１ロールのプレス面の温度を、金属箔の他方の面側に配置された第２ロールのプレス面の温度よりも高くすることができる。その場合、金属箔の少なくとも一方の面に塗布された電極材は、圧縮されながら熱膨張する。これにより、プレス後の電極は、金属箔の他方の面が凹状となるようにカールする。その後、電極を巻き取る工程では、金属箔の他方の面が外周側に配置されるよう、巻取ロールに電極が巻き取られる。このように、ロールプレス機のロールの温度を制御部によって制御することにより、電極が巻き取られる方向とは逆方向に電極をカールさせることができる。その結果として、電極のカールを抑制することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、電極のカールを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態により製造された電極を備える蓄電装置の断面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る電極の製造装置を模式的に示す図である。

【図4】図３中のロールプレス機において電極がプレスされる状態を示す図である。

【図5】本発明の他の実施形態に係る電極の製造方法において、電極がプレスされる状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0019】

以下の説明では、本発明の一実施形態に係る製造方法および製造装置によって製造される電極が、リチウムイオン二次電池に適用される例について説明する。本発明の一実施形態に係る製造方法および製造装置によって製造される電極は、リチウムイオン二次電池以外の蓄電装置に適用されてもよい。たとえば、電極は、電気二重層キャパシタ等に適用されてもよい。

【0020】

図１および図２を参照して、リチウムイオン二次電池（以下、二次電池という）１００の構成について説明する。図１および図２に示されるように、二次電池１００は、ケース１０と、ケース１０内に収容された電極組立体２０とを備える。電極組立体２０は、正極（電極）３０と、負極（電極）４０と、正極３０と負極４０との間に配置されたセパレータ５０とを備える。正極３０、負極４０およびセパレータ５０は、たとえばシート状である。複数の正極３０および複数の負極４０は、セパレータ５０を介して交互に積層されている。ケース１０内には、電解液６０が充填されている。

【0021】

正極３０は、縁に形成されたタブ３０ａを有する。タブ３０ａには、正極活物質が担持されていない。正極３０は、タブ３０ａを介して導電部材３２に接続されている。導電部材３２は、正極端子３４に接続されている。正極端子３４は、絶縁リング３６を介してケース１０に取り付けられている。

【0022】

負極４０は、縁に形成されたタブ４０ａを有する。タブ４０ａには、負極活物質が担持されていない。負極４０は、タブ４０ａを介して導電部材４２に接続されている。導電部材４２は、負極端子４４に接続されている。負極端子４４は、絶縁リング４６を介してケース１０に取り付けられている。

【0023】

正極３０および負極４０のそれぞれは、金属箔８の両面に形成された活物質層１９ａ，１９ｂを有する（図４参照）。活物質層１９ａ，１９ｂは、活物質とバインダ樹脂とを含む電極材９ａ，９ｂが金属箔８の両面に塗布され、ロール６ａ，６ｂによってプレスされることにより形成される。

【0024】

セパレータ５０としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース等からなる織布または不織布等が例示される。

【0025】

電解液６０としては、たとえば有機溶媒系または非水系の電解液等が挙げられる。

【0026】

図３および図４を参照して、電極（すなわち正極３０または負極４０）の製造装置１について説明する。以下の説明では、活物質とバインダ樹脂とを含む電極材９ａ，９ｂが金属箔８に塗布された、プレスされる前の電極Ａを電極Ａ１と称し、プレス後の電極Ａを電極Ａ２と称する。

【0027】

製造装置１は、電極Ａ１を巻き出す巻出機２と、電極Ａ１をプレスするためのロールプレス機３と、プレス後の電極Ａ２を巻き取る巻取機４とを備える。また、製造装置１は、ロールプレス機３におけるロールのプレス面の温度を制御する制御部７０を備える。

【0028】

巻出機２は、コア２ｂに電極Ａ１が巻かれてなる巻出ロール２ａを備える。巻出ロール２ａにおいては、電極Ａ１の一方の面（図示下側の面）Ａ１ｂが内側に配置されるよう、電極Ａ１が巻かれている。言い換えれば、電極Ａ１の他方の面Ａ１ａ（図示上側の面）が外周側に配置されるよう、電極Ａ１が巻かれている。金属箔８を基準として、金属箔８の一方の面８ｂに塗布された電極材９ｂはコア２ｂ側に配置され、金属箔８の他方の面８ａに塗布された電極材９ａはコア２ｂの反対側に配置される。

【0029】

次に、電極材９ａ，９ｂについて説明する。金属箔８は、たとえば銅箔またはアルミニウム箔である。電極材９ａ，９ｂは、巻出機２の前段に配置された塗布部（図示せず）において金属箔８の両面に塗布される。

【0030】

一方の面８ｂに塗布される電極材９ｂと、他方の面８ａに塗布される電極材９ａとは、中性またはアルカリ性である。電極材９ａ，９ｂのｐＨは、たとえば７以上１２以下である。電極材９ａ，９ｂは、活物質とバインダ樹脂と溶剤とを含む。電極材９ａ，９ｂは、たとえばアセチレンブラック等の導電助剤を更に含んでもよい。

【0031】

電極材９ａ，９ｂに含まれる活物質は、正極活物質または負極活物質である。正極活物質としては、たとえば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等が挙げられる。複合酸化物は、マンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つとリチウムとを含む。負極活物質としては、たとえば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等が挙げられる。バインダは、例えばポリアミドイミド、ポリイミド等の熱可塑性樹脂であってもよく、主鎖にイミド結合を有するポリマー樹脂であってもよい。溶剤は、例えばＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、メタノール、メチルイソブチルケトン等の有機溶剤であってもよく、水であってもよい。

【0032】

ここで、一方の面８ｂに塗布される電極材９ｂのバインダ樹脂は、他方の面８ａに塗布される電極材９ａのバインダ樹脂とは異なっている。

【0033】

電極材９ａのバインダ樹脂は、たとえばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂である。ＰＶＤＦは、溶剤が有機系の溶剤である場合に用いられる。一方、電極材９ｂのバインダ樹脂は、少なくとも２種類の樹脂を含んでいる。電極材９ｂのバインダ樹脂は、熱膨張係数の異なる複数種類の樹脂を含んでいる。より詳細には、電極材９ｂのバインダ樹脂は、第１樹脂と、第１樹脂よりも熱膨張係数（言い換えれば、熱膨張率）の高い第２樹脂とを有する。第１樹脂としては、たとえばＰＶＤＦ樹脂が挙げられる。第２樹脂は、第１樹脂中に混合される。第２樹脂は、熱硬化性樹脂である。「熱膨張係数」は、線熱膨張係数（線熱膨張率）であってもよい。第２樹脂の線膨張係数は、たとえば１００（１０^−６／℃）以上である。第２樹脂としては、たとえばポリウレタン樹脂が挙げられる。第２樹脂は、フェノール樹脂であってもよい。なお、第２樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよい。

【0034】

溶剤が水系の溶剤である場合には、電極材９ａのバインダ樹脂として、たとえばＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）を用いてもよい。溶剤が水系の溶剤である場合には、電極材９ｂのバインダ樹脂の第１樹脂として、たとえばＳＢＲを用いてもよい。

【0035】

以上のように構成された電極材９ａ，９ｂにおいて、金属箔８の一方の面８ｂに塗布される電極材９ｂのバインダ樹脂の熱膨張係数は、金属箔８の他方の面８ａに塗布される電極材９ａのバインダ樹脂の熱膨張係数より大きい。

【0036】

図３に示されるように、ロールプレス機３は、筐体３ａと、搬送されるシート状の電極Ａを支持する複数のローラ３ｂと、筐体３ａに収容されて、電極Ａ１をプレスするロールプレス部６とを備える。

【0037】

ロールプレス部６は、金属箔８の一方の面８ｂ側（たとえば下側または裏面側）に配置されたロール（第１ロール）６ｂと、金属箔８の他方の面８ａ側（たとえば上側または表面側）に配置されたロール（第２ロール）６ａとを有する。ロール６ａ，６ｂのそれぞれは、円柱形状をなしており、たとえばＳＵＳなどの鋼からなる。ロール６ａの直径と、ロール６ｂの直径とは略等しい。ロール６ａとロール６ｂとは、互いに対向している。

【0038】

ロール６ａおよびロール６ｂは、所定の位置に配置されてプレス面６ｃ，６ｄ間に電極Ａを挟み込み、電極Ａをプレスする。ロール６ａは、回転軸線Ｌａを中心に回転自在である。ロール６ｂは、回転軸線Ｌｂを中心に回転自在である。電極Ａがプレスされる際、ロール６ａは回転方向Ｂａに回転し、ロール６ｂが回転方向Ｂａとは反対向きの回転方向Ｂｂに回転する。たとえば、ロール６ａは、電極Ａの搬送方向Ｃに交差する方向（たとえば鉛直方向）に可動であり、ロール６ｂは、固定されている。

【0039】

ロール６ａ内には、プレス面６ｃを加熱するための加熱部１６ａが設けられている。ロール６ｂ内には、ロール６ｂを加熱するための加熱部１６ｂが設けられている。加熱部１６ａおよび加熱部１６ｂのそれぞれは、制御部７０によって制御されて、ロール６ａ，６ｂを加熱することによりプレス面６ｃ，６ｄを加熱する。プレス面６ｃ，６ｄは、電極Ａ１に圧接されるロール６ａ，６ｂの周面である。なお、ロール６ａの加熱部１６ａを省略してもよい。この場合、ロール６ａのプレス面６ｃの温度は周囲の温度（室温）と略同等である。ロール６ａには、加熱部１６ａに代えて、冷却部を設けてもよい。

【0040】

ロール６ａのプレス面６ｃの近傍には、プレス面６ｃの温度を検出する温度検出器１７ａが配置されている。ロール６ｂのプレス面６ｄの近傍には、プレス面６ｄの温度を検出する温度検出器１７ｂが配置されている。温度検出器１７ａおよび温度検出器１７ｂのそれぞれは、プレス面６ｃ，６ｄの温度を検出し、検出した温度を制御部７０に出力する。なお、プレス面６ｃ，６ｄの温度検出器は、ロール６ａ，６ｂ内にそれぞれ内蔵されてもよい。プレス面６ｃの温度検出器１７ａを省略してもよい。

【0041】

制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、および入出力インターフェイス等を有するコンピュータから構成される。制御部７０は、温度検出器１７ａおよび温度検出器１７ｂのそれぞれから出力されるプレス面６ｃ，６ｄの温度を入力する。制御部７０は、入力したプレス面６ｃ，６ｄの温度に基づいて、加熱部１６ａおよび加熱部１６ｂのそれぞれを制御し、ロール６ａ，６ｂを加熱することによりプレス面６ｃ，６ｄを加熱する。なお、ロール６ａに冷却部が設けられる場合には、制御部７０は、プレス面６ｃを冷却制御してもよい。さらに、制御部７０は、制御部７０は、巻取ロール４ａにおける電極Ａ２の巻き取り径を検出可能である。

【0042】

巻取機４は、コア４ｂに電極Ａ２が巻き取られてなる巻取ロール４ａを備える。巻取ロール４ａにおいては、電極Ａ２の一方の面（図示下側の面）Ａ２ｂ、すなわち金属箔８の一方の面８ｂが内側に配置されるよう、電極Ａ２が巻き取られる。言い換えれば、電極Ａ２の他方の面Ａ２ａ（図示上側の面）が外周側に配置されるよう、電極Ａ２が巻き取られる。金属箔８を基準として、金属箔８の一方の面８ｂに形成された活物質層１９ｂはコア４ｂ側に配置され、金属箔８の他方の面８ａに形成された活物質層１９ａはコア４ｂの反対側に配置される。

【0043】

次に、電極（すなわち正極３０または負極４０）の製造方法について説明する。まず、図示しない塗布部において、金属箔８の両面８ａ，８ｂに、電極材９ａ，９ｂを塗布する。上述したように、ここで塗布される電極材９ｂのバインダ樹脂の熱膨張係数は、電極材９ａのバインダ樹脂の熱膨張係数より大きい。その後、図示しない乾燥部において、電極材９ａ，９ｂを乾燥させてもよい。金属箔８に電極材９ａ，９ｂを塗布することにより、または、電極材９ａ，９ｂを乾燥させることにより、電極Ａ１を得る。電極Ａ１は、間欠塗工電極としてもよい。

【0044】

次に、巻出機２によって、巻出ロール２ａに巻かれた電極Ａ１をロールプレス機３のロールプレス部６に供給する。ロール６ａおよびロール６ｂによって、ロールプレス部６に供給された電極Ａ１を挟み込み、プレスする。このプレス工程により、電極材９ａ，９ｂを圧縮して活物質層１９ａ，１９ｂを形成し、電極Ａ２を得る。

【0045】

このプレス工程では、制御部７０によって加熱部１６ａおよび加熱部１６ｂのそれぞれを制御し、ロール６ｂのプレス面６ｄの温度をロール６ａのプレス面６ｃの温度よりも高くする。より詳細には、制御部７０は、ロール６ｂのプレス面６ｄの温度を電極材９ｂのバインダ樹脂の熱分解温度以下とする。ロール６ｂのプレス面６ｄの温度をどの程度高めるかは、バインダ樹脂の種類（バインダ樹脂に配合される第１樹脂および第２樹脂の種類）によって決められる。

【0046】

低温側のロール６ａのプレス面６ｃの温度は、たとえば２０〜１２０℃である。ロール６ａのプレス面６ｃの温度は、３０〜１００℃であってもよい。高温側のロール６ｂのプレス面６ｄの温度は、たとえば６０〜１５０℃である。ロール６ｂのプレス面６ｄの温度は、７０〜１３０℃であってもよい。ロール６ａのプレス面６ｃの温度と、ロール６ｂのプレス面６ｄの温度との差は、たとえば１０〜１００℃である。ロール６ａのプレス面６ｃと、ロール６ｂのプレス面６ｄとの温度差は、２０〜６０℃であってもよい。ロール６ａのプレス面６ｃと、ロール６ｂのプレス面６ｄとの温度差を適宜可変とすることもできる。

【0047】

このプレス工程では、電極材９ａにおける空隙が減少することにより、電極材９ａが高密度化され、活物質層１９ａが形成される。電極材９ｂにおける空隙が減少することにより、電極材９ｂが高密度化され、活物質層１９ｂが形成される。特に、ロール６ｂのプレス面６ｄの温度が高められているため、電極材９ｂは熱膨張する。言い換えれば、電極材９ａの膨張率よりも電極材９ｂの膨張率の方が高くなる。また、ロール６ｂのプレス面６ｄの温度が高められているため、電極材９ｂが柔らかくなるという効果も奏される。

【0048】

さらに、このプレス工程では、制御部７０は、電極Ａ２を巻き取る工程における電極Ａ２の巻き取り径が増大するに従って、ロール６ｂのプレス面６ｄとロール６ａのプレス面６ｃとの温度差を減少させる。より詳細には、制御部７０は、巻取ロール４ａにおける電極Ａ２の巻き取り径が増大するに従って、ロール６ａのプレス面６ｃを加熱することにより、ロール６ａのプレス面６ｃの温度をロール６ｂのプレス面６ｄの温度に近づける。

【0049】

そして、電極Ａ２の他方の面Ａ２ａ（すなわち金属箔８の他方の面８ａ）が外周側に配置されるよう、巻取ロール４ａに電極Ａ２を巻き取る。そして、巻き取られた電極Ａ２を再度巻き出し、適宜カットすることにより、正極３０または負極４０を得る。

【0050】

以上説明した電極３０，４０の製造方法および製造装置１によれば、電極Ａ１をプレスする工程では、ロール６ｂとロール６ａとによって、電極Ａ１がプレスされる。この際、制御部７０によって、金属箔８の一方の面８ｂ側に配置されたロール６ｂのプレス面６ｄの温度は、金属箔８の他方の面８ａ側に配置されたロール６ａのプレス面６ｃの温度よりも高くされる。よって、金属箔８の一方の面８ｂに塗布された電極材９ｂは、圧縮されながら熱膨張する。これにより、プレス後の電極Ａ２は、金属箔８の他方の面８ａが凹状となるようにカールする（図４参照）。その後、電極Ａ２を巻き取る工程では、金属箔８の他方の面８ａが外周側に配置されるよう、電極Ａ２が巻き取られる。このように、電極Ａ１をプレスする工程において、電極Ａ２が巻き取られる方向とは逆方向に電極Ａをカールさせることで、結果として電極３０，４０のカールを抑制し、平坦な電極３０，４０を作製することができる。

【0051】

通常、電極材９ａ，９ｂが塗布された塗工部は、プレスされた後、剛直になる。そのため、巻取ロール４ａに巻かれることにより発生するカールは、巻取ロール４ａから電極Ａ２を巻き出した後も維持される。このようなカールの矯正は困難である。しかしながら、上記製造方法および製造装置１によれば、ロールプレスに用いられる２つのロールの温度を異ならせることで、高温ロール側の電極材９ｂを膨張させ、延伸させることができる。電極材９ｂの膨張・延伸によって、電極Ａ２を逆カールさせる（すなわち巻取ロール４ａに巻かれる方向とは逆方向にカールさせる）応力が生じる。この応力は、電極Ａが巻取ロール４ａに巻き取られた後も残留応力として残存する。よって、巻取ロール４ａから巻き出されたときに、電極Ａ２は、より平坦な状態を保つ。したがって、電極Ａを容易かつ高精度に打ち抜くことができる。また、電極Ａを積層したり捲回したりする際、ＥＰＣによる電極エッジの読み取り精度が高められる。

【0052】

また、電極Ａ１をプレスする工程では、ロール６ｂのプレス面６ｄの温度がバインダ樹脂の熱分解温度以下とされるため、バインダ樹脂の熱分解が防止されて、塗膜すなわち活物質層１９ｂの剥離を防止することができる。バインダ樹脂の結着材としての機能を十分に発揮させることができる。

【0053】

電極Ａ２を巻き取る工程において、巻き取り始めの曲率半径は小さく（すなわち曲率は大きく）、巻き取り径が増大するに従って、曲率半径は大きく（すなわち曲率は小さく）なる。上記方法によれば、電極Ａ２の巻き取り径が増大するに従って、ロール６ｂのプレス面６ｄとロール６ａのプレス面６ｃとの温度差が減少するため、他方の面８ａが凹状となるカールにおける曲率は小さくなる。したがって、巻取ロール４ａに巻き取られた電極Ａ２のカールの度合いに応じて、前段における逆方向のカールの度合いを変更することができ、結果として電極Ａを一層平坦にできる。

【0054】

また、電極材９ｂのバインダ樹脂は、第１樹脂と、第１樹脂よりも熱膨張係数の高い第２樹脂とを有するため、第２樹脂の熱膨張によって、金属箔８の他方の面８ａが凹状となるように、金属箔８を確実にカールさせることができる。

【0055】

ここで、第２樹脂として用いられるポリウレタン樹脂は熱膨張係数が大きいので、ポリウレタン樹脂の熱膨張によって、金属箔８の他方の面８ａが凹状となるように、金属箔８を確実にカールさせることができる。

【0056】

電極をプレスする工程では、金属箔８の一方の面８ｂに塗布された電極材９ｂは、金属箔８の他方の面８ａに塗布された電極材９ａよりも大きく熱膨張する。これにより、プレス後の電極Ａ２は、金属箔８の他方の面８ａが凹状となるようにカールする。よって、上記したように、結果として電極３０，４０のカールを抑制することができる。

【0057】

次に、図５を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。図５は、他の実施形態に係る電極の製造方法において、電極Ａ１がプレスされる状態を示す図である。図５に示される電極の製造方法では、電極Ａ１において、金属箔８の一方の面８ｂにのみ電極材９ｂが塗布されており、金属箔８の他方の面８ａには電極材が塗布されていない。よって、電極Ａ２において、金属箔８の一方の面８ｂにのみ活物質層１９ｂが形成されており、金属箔８の他方の面８ａには活物質層が塗布されていない。その他の点は、先の実施形態と同様である。

【0058】

このような電極の製造方法によっても、先の実施形態と同様、金属箔８の一方の面８ｂ側に配置されたロール６ｂのプレス面６ｄの温度は、金属箔８の他方の面８ａ側に配置されたロール６ａのプレス面６ｃの温度よりも高くされる。よって、金属箔８の一方の面８ｂに塗布された電極材９ｂは、圧縮されながら熱膨張する。これにより、プレス後の電極Ａ２は、金属箔８の他方の面８ａが凹状となるようにカールする（図５参照）。その後、電極Ａ２を巻き取る工程では、金属箔８の他方の面８ａが外周側に配置されるよう、電極Ａ２が巻き取られる。このように、電極Ａ１をプレスする工程において、電極Ａ２が巻き取られる方向とは逆方向に電極Ａをカールさせることで、結果として電極３０，４０のカールを抑制し、平坦な電極３０，４０を作製することができる。

【0059】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。たとえば、一方の面８ｂに塗布される電極材９ｂのバインダ樹脂と、他方の面８ａに塗布される電極材９ａのバインダ樹脂とを同一にしてもよい。電極材９ｂのバインダ樹脂の熱膨張係数と、電極材９ａのバインダ樹脂の熱膨張係数とを同一にしてもよい。巻取ロール４ａにおける電極Ａ２の巻き取り径に関わらず、ロール６ｂのプレス面６ｄとロール６ａのプレス面６ｃとの温度差を一定としてもよい。電極Ａは、間欠塗工電極である場合に限られない。

【符号の説明】

【0060】

１…製造装置、３…ロールプレス機、４…巻取機、４ａ…巻取ロール、６ａ…ロール（第２ロール）、６ｂ…ロール（第１ロール）、６ｃ，６ｄ…プレス面、８…金属箔、８ａ…他方の面、８ｂ…一方の面、９ａ，９ｂ…電極材、１９ａ，１９ｂ…活物質層、７０…制御部、Ａ１…（プレス前の）電極、Ａ２…（プレス後の）電極、Ａ…電極。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】