特開 2023-3091 電池用電極製造方法および電池用電極製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023003091

(43)【公開日】2023-01-11

(54)【発明の名称】電池用電極製造方法および電池用電極製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/04 20060101AFI20221228BHJP

   H01M 10/058 20100101ALI20221228BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20221228BHJP

【ＦＩ】

H01M4/04 Z

H01M10/058

H01M10/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021104049

(22)【出願日】2021-06-23

(71)【出願人】

【識別番号】519100310

【氏名又は名称】ＡＰＢ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002288

【氏名又は名称】三洋化成工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀江 英明

(72)【発明者】

【氏名】榎 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 勇輔

【テーマコード（参考）】

5H028

5H029

5H050

【Ｆターム（参考）】

5H028AA05

5H028BB04

5H028BB17

5H028CC08

5H029AJ14

5H029AK03

5H029AL06

5H029AL11

5H029CJ03

5H029CJ04

5H029CJ30

5H029HJ12

5H050AA19

5H050BA17

5H050CA07

5H050CB07

5H050CB11

5H050GA03

5H050GA04

5H050GA29

5H050HA12

(57)【要約】

【課題】帯状の基材フィルムの搬送性の低下を抑制することができる電池用電極製造方法および電池用電極製造装置を提供すること。
【解決手段】搬送方向において隙間が形成された状態で枠体４が固定されており、枠体４の枠内に活物質２１Ｘが供給された状態の帯状の基材フィルム（集電体２１Ｘ）から電極を製造するものであって、搬送機構３００により搬送された帯状の集電体２１Ｘのうち、搬送方向側端部２１ＸＥを把持具７３４，７３５により把持する把持工程と、帯状の集電体２１Ｘの搬送機構３００による搬送に連動して、搬送方向側端部２１ＸＥを把持した把持状態で把持具７３４，７３５を搬送方向Ｘに移動させ、帯状の集電体２１Ｘのうち、枠体４が固定された領域を搬送台７４０する載置工程と、枠体４の搬送方向側の端部および枠体４の搬送方向と反対方向側の端部において帯状の集電体２１Ｘを切断機構７２０により切断する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送方向において隙間が形成された状態で枠体が固定されており、前記枠体の枠内に活物質が供給された状態の帯状の基材フィルムから電池用電極の少なくとも一部を製造する電池用電極製造方法であって、
連続して搬送される前記帯状の基材フィルムのうち、搬送方向側端部を把持具により把持する把持工程と、
前記搬送方向側端部を把持した把持状態で前記把持具を搬送方向に移動させ、前記帯状の基材フィルムのうち、少なくとも前記枠体が固定された領域を搬送台に載置する載置工程と、
前記載置される帯状の基材フィルムを切断機構により切断する切断工程と、
を含む電池用電極製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の電池用電極製造方法において、
押圧治具により前記枠体を搬送台に押圧する押圧工程を含み、
前記押圧工程は、前記載置工程と前記切断工程との間に行われる、
電池用電極製造方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の電池用電極製造方法において、
前記把持具は、前記切断工程において、前記把持状態を維持する、
電池用電極製造方法。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１つに記載の電池用電極製造方法において、
搬送機構により搬送された前記帯状の基材フィルムに対して粉体状の活物質を供給する活物質供給工程と、
前記搬送機構により搬送された前記帯状の基材フィルム上の前記活物質をプレス機構により圧縮するプレス工程と、
を含む電池用電極製造方法。

【請求項5】

請求項４に記載の電池用電極製造方法において、
前記帯状の基材フィルムが帯状の集電体であり、
前記帯状の集電体に固定された前記枠体に対して、セパレータを配置するセパレータ配置工程をさらに含み、
前記セパレータ配置工程は、前記活物質供給工程と、前記プレス工程との間に行われる、
電池用電極製造方法。

【請求項6】

搬送方向において隙間が形成された状態で枠体が固定されており、前記枠体の枠内に活物質が供給された状態の帯状の基材フィルムから電池用電極の少なくとも一部を製造する電池用電極製造装置であって、
連続して搬送される前記帯状の基材フィルムのうち、搬送方向側端部を把持具により把持する把持機構と、
前記帯状の基材フィルムのうち、少なくとも前記枠体が固定された領域が搬送台に載置された状態で、前記載置される帯状の基材フィルムを切断する切断機構と、
を少なくとも有し、
前記把持機構は、前記搬送方向側端部を把持した把持状態で前記把持具を搬送方向に移動させる、
電池用電極製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池用電極製造方法および電池用電極製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年注目されているリチウムイオン電池は、一般に、帯状の集電体上に電極として必要な層を積層したのち、帯状の集電体を単体の集電体に分断することで電極を得ることとなる。例えば、特許文献１では、帯状の第１の集電体に正電極、電解質、負電極、および第２集電体を積層して製造された電池構造体が連続形成された被切断体を切断することで単体の電池構造体を得る。例えば、特許文献２では、第１の集電体上に連結して形成された複数の枠体の内側に、正極活物質層、負極活物質層、セパレータおよび第２の集電体を積層して製造された単電池構造体が連続形成されたものを切断することで、単体の単電池構造体を得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－５３１０３号公報

【特許文献2】特開２０１７－４１３１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

帯状の集電体を用いた電池の製造においては、特許文献１，２に開示されているように、帯状の集電体を切断することとなる。したがって、電池用電極の製造において、帯状の集電体上に複数の枠体を固定して、枠内に活物質を供給し、活物質を圧縮した場合においても、帯状の集電体を切断することで単体の電極を得ることとなる。この場合、搬送方向において隣り合う枠体は、離間して固定されることが考えられる。帯状の集電体は、可撓性を有するため、搬送方向において隣り合う枠体の間に位置する集電体は、剛性が低く、搬送機構による帯状の集電体の搬送によって撓むことがある。従来の搬送機構による搬送では、このように集電体が撓むことがあり、そうすると、帯状の集電体を切断する機構（例えば切断する所定の位置）に搬送するまでに時間を要し、製造効率が低下するおそれがある。

【0005】

本発明の目的は、帯状の基材フィルムの搬送性の低下を抑制し、製造効率を向上させることができる電池用電極製造方法および電池用電極製造装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の電池用電極製造方法は、搬送方向において隙間が形成された状態で枠体が固定されており、前記枠体の枠内に活物質が供給された状態の帯状の基材フィルムから電池用電極の少なくとも一部を製造する電池用電極製造方法であって、連続して搬送される前記帯状の基材フィルムのうち、搬送方向側端部を把持具により把持する把持工程と、前記搬送方向側端部を把持した把持状態で前記把持具を搬送方向に移動させ、前記帯状の基材フィルムのうち、少なくとも前記枠体が固定された領域を搬送台に載置する載置工程と、前記載置される帯状の基材フィルムを切断機構により切断する切断工程と、を含むことを特徴とする。

【0007】

また、上記の課題を解決するために、本発明の電池用電極製造装置は、搬送方向において隙間が形成された状態で枠体が固定されており、前記枠体の枠内に活物質が供給された状態の帯状の基材フィルムから電池用電極の少なくとも一部を製造する電池用電極製造装置であって、連続して搬送される前記帯状の基材フィルムのうち、搬送方向側端部を把持具により把持する把持機構と、前記帯状の基材フィルムのうち、少なくとも前記枠体が固定された領域が搬送台に載置された状態で、前記載置される帯状の基材フィルムを切断する切断機構と、を少なくとも有し、前記把持機構は、前記搬送方向側端部を把持した把持状態で前記把持具を搬送方向に移動させる、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る電池用電極製造方法および電池用電極製造装置は、帯状の基材フィルムの搬送性の低下を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、単電池の概略構成図である。

【図2】図２は、実施形態に係る電池用電極製造装置の概略構成図である。

【図3】図３は、実施形態に係る電池用電極製造装置の要部拡大概略構成図である。

【図4】図４は、実施形態に係る電池用電極製造装置の要部拡大概略構成図である。

【図5】図５は、実施形態に係る電池用電極製造装置による電池用電極の製造方法を示すフローチャート図である。

【図6】図６は、実施形態に係る電池用電極製造装置の動作説明図である。

【図7】図７は、実施形態に係る電池用電極製造装置の動作説明図である。

【図8】図８は、実施形態に係る電池用電極製造装置の動作説明図である。

【図9】図９は、実施形態に係る電池用電極製造装置の動作説明図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る電池用電極製造装置の動作説明図である。

【図11】図１１は、実施形態に係る電池用電極製造装置の動作説明図である。

【図12】図１２は、変形例に係る電池用電極製造装置による電池用電極の製造方法を示すフローチャート図である。

【図13】図１３は、変形例に係る電池用電極製造装置の動作説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の実施形態に係る電池用電極製造装置および電池用電極製造装置内作業機構の位置検出方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0011】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0012】

［実施形態］
図２に示す本実施形態に係る電池用電極製造装置１００は、図１に示す単電池１に適用される電極２を製造するための電池用電極製造装置である。以下では、まず、図１を参照して単電池１、電極２の基本的な構成について説明した後、図２等を参照して電池用電極製造装置１００について詳細に説明する。

【0013】

＜単電池＞
単電池（電池セル、単セルともいう。）１は、本実施形態では、非水電解質二次電池の１種であるリチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池とは、図１に示すように、正極２ａと負極２ｂとの間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池である。なお、以下の説明では、「正極２ａ」と「負極２ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電極２」という場合がある。

【0014】

単電池１は、正極２ａと、負極２ｂと、セパレータ３と、枠体４とを有する。正極２ａは、単電池１を構成する２つの電極（電池用電極）２のうち、一方の電極２である。負極２ｂは、単電池１を構成する２つの電極２のうち、他方の電極２である。セパレータ３は、正極２ａと負極２ｂとの間に配置される板状の部材である。枠体４は、セパレータ３の周縁部を囲う枠状の部材である。単電池１は、正極２ａ、セパレータ３、負極２ｂの順番で積層され、かつ、枠体４がセパレータ３の周縁部を囲う位置関係で一体化される。

【0015】

正極２ａは、正極集電体層２１ａと、正極活物質層２２ａとを有し、正極集電体層２１ａの両面のうち、一方の面に正極活物質層２２ａが電気的に結合している。一方、負極２ｂは、負極集電体層２１ｂと、負極活物質層２２ｂとを有し、負極集電体層２１ｂの両面のうち、一方の面に負極活物質層２２ｂが電気的に結合している。正極２ａおよび負極２ｂは、全体として双極型電極を構成する。本実施形態における正極２ａおよび負極２ｂは、矩形板状に形成されている。

【0016】

セパレータ３は、正極２ａと負極２ｂとの間の隔壁として機能し、正極活物質層２２ａと負極活物質層２２ｂとが互いに接触することを抑制するものである。本実施形態におけるセパレータ３は、正極集電体層２１ａおよび負極集電体層２１ｂよりも小さい矩形板状に形成されている。

【0017】

枠体４は、単電池１の骨格を形成するものである。枠体４は、正極集電体層２１ａとセパレータ３との間で正極活物質層２２ａを封止し、負極集電体層２１ｂとセパレータ３との間で、負極活物質層２２ｂを封止するものである。本実施形態における枠体４は、セパレータ３の外周を囲う額縁状に形成されている。

【0018】

単電池１は、正極集電体層２１ａ、正極活物質層２２ａ、セパレータ３、負極活物質層２２ｂ、負極集電体層２１ｂの順番で積層される。つまり、単電池１は、正極集電体層２１ａ及び負極活物質層２ｂが最外層に配置、すなわち単電池１の外部に露出する。

【0019】

なお、本実施形態の単電池１は、セパレータ３の一部が枠体４に入り込むように構成される場合を示している。すなわち、セパレータ３は、枠体４に周縁部を囲まれる正極活物質層２ａ、負極活物質層２ｂと比較して、幅が若干大きくなっており、その一部が枠体４に食い込んでいる。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、正極活物質層２２ａ、負極活物質層２２ｂ、セパレータ３の幅が同じになるように構成してもよい。また、枠体４は、一体的に製造されてもよいし、例えば、正極２ａ側の枠体４と負極２ｂ側の枠体４とを別個に製造して結合させることにより製造されてもよい。

【0020】

また、以下の説明では、「正極集電体層２１ａ」と「負極集電体層２１ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「集電体層２１」という場合がある。同様に、「正極活物質層２２ａ」と「負極活物質層２２ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電極活物質層２２」という場合がある。

【0021】

＜組電池＞
単電池１は、複数組み合わせて、電圧及び容量を調節した組電池、すなわち電池パックの形態で使用することが可能である。組電池は、平板状の複数の単電池１を厚さ方向において積層して構成されている。厚さ方向において隣り合う単電池１は、互いの異なる電極２が接触、すなわち一方の正極２ａと他方の負極２ｂとが接触するように積層される。組電池は、可撓性を有する絶縁材料で構成される外層フィルム、例えばラミネートフィルムにより、内部の単電池１が覆われている。組電池は、複数の単電池１の厚さ方向における両端に位置する正極２ａおよび負極２ｂにそれぞれ電気的に接続される取り出し部が設けられる。取り出し部は、一部が外装フィルムの外部に露出しており、外部において電気的に接続された電気機器に電力が供給される。

【0022】

＜正極集電体の具体例＞
正極集電体層２１ａを構成する正極集電体としては、公知のリチウムイオン単電池に用いられる集電体を用いることができ、例えば、公知の金属集電体及び導電材料と樹脂とから構成されてなる樹脂集電体（特開２０１２－１５０９０５号公報及び国際公開第２０１５－００５１１６号等に記載の樹脂集電体等）を用いることができる。正極集電体層２１ａを構成する正極集電体は、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。

【0023】

金属集電体としては、例えば、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン及びこれらの金属を１種以上含む合金、並びに、ステンレス合金からなる群から選択される一種以上の金属材料が挙げられる。これらの金属材料は、薄板や金属箔等の形態で用いてもよい。また、上記金属材料以外で構成される基材表面にスパッタリング、電着、塗布等の方法により上記金属材料を形成したものを金属集電体として用いてもよい。

【0024】

樹脂集電体としては、導電性フィラーとマトリックス樹脂とを含むことが好ましい。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）等が挙げられるが、特に限定されない。導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択されれば特に限定されない。例えば、導電性フィラーは、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。

【0025】

樹脂集電体は、マトリックス樹脂及び導電性フィラーのほかに、その他の成分（分散剤、架橋促進剤、架橋剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤等）を含んでいてもよい。また、複数の樹脂集電体を積層して用いてもよく、樹脂集電体と金属箔とを積層して用いても良い。

【0026】

正極集電体層２１ａの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。複数の樹脂集電体を積層して正極集電体層２１ａとして用いる場合には、積層後の全体の厚さが５～１５０μｍであることが好ましい。正極集電体層２１ａは、例えば、マトリックス樹脂、導電性フィラー及び必要により用いるフィラー用分散剤を溶融混練して得られる導電性樹脂組成物を公知の方法でフィルム状に成形することにより得ることができる。

【0027】

＜正極活物質の具体例＞
正極活物質層２２ａは、正極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。ここで、非結着体とは、正極活物質層中において正極活物質の位置が固定されておらず、正極活物質同士及び正極活物質同士及び正極活物質と集電体とが不可逆的に固定されていないことを意味する。正極活物質層２２ａが非結着体である場合、正極活物質同士は不可逆的に固定されていないため、正極活物質同士の界面を機械的に破壊することなく分離することができ、正極活物質層２２ａに応力がかかった場合でも正極活物質が移動することで正極活物質層２２ａの破壊を防止することができ好ましい。非結着体である正極活物質層２２ａは、正極活物質層２２ａを、正極活物質と電解液とを含みかつ結着剤を含まない正極活物質層２２ａにする等の方法で得ることができる。なお、本明細書において、結着剤とは、正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない薬剤を意味し、デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン－ブタジエンゴム、ポリエチレン及びポリプロピレン等の公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤等が挙げられる。これらの結着剤は、溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去することで表面が粘着性を示すことなく固体化するので正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない。

【0028】

正極活物質としては、例えば、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属元素が２種である複合酸化物及び金属元素が３種類以上である複合酸化物等が挙げられるが、特に限定されない。

【0029】

正極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆正極活物質であってもよい。正極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、正極の体積変化が緩和され、正極の膨張を抑制することができる。

【0030】

被覆材を構成する高分子化合物としては、特開２０１７－０５４７０３号公報及び国際公開第２０１５－００５１１７号等に活物質被覆用樹脂として記載されたものを好適に用いることができる。

【0031】

被覆材には、導電剤が含まれていてもよい。導電剤としては、正極集電体層２１ａに含まれる導電性フィラーと同様のものを好適に用いることができる。

【0032】

正極活物質層２２ａには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調節したもの、及び、特開平１０－２５５８０５号公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性（水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質）を有する樹脂を意味する。一方、結着剤として用いられる溶液乾燥型の電極用バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。したがって、上述した結着剤（溶液乾燥型の電極バインダー）と粘着性樹脂とは、異なる材料である。

【0033】

正極活物質層２２ａには、電解質と非水溶媒を含む電解液が含まれていてもよい。電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用できる。非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの（例えば、リン酸エステル、ニトリル化合物等及びこれらの混合物等）が使用できる。例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の混合液、又は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合液を用いることができる。

【0034】

正極活物質層２２ａには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極集電体層２１ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。

【0035】

正極活物質層２２ａの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。

【0036】

正極活物質層２２ａは、湿紛状であることが好ましい。

【0037】

＜負極集電体の具体例＞
負極集電体層２１ｂを構成する負極集電体としては、正極集電体で記載した構成と同様のものを適宜選択して用いることができ、同様の方法により得ることができる。負極集電体層２１ｂは、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。負極集電体層２１ｂの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。

【0038】

＜負極活物質の具体例＞
負極活物質層２２ｂは、負極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。負極活物質層が非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である負極活物質層２２ｂを得る方法等は、正極活物質層２２ａが非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である正極活物質層２２ａを得る方法と同様である。

【0039】

負極活物質としては、例えば、炭素系材料、珪素系材料及びこれらの混合物などを用いることができるが、特に限定されない。

【0040】

負極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆負極活物質であってもよい。負極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、負極の体積変化が緩和され、負極の膨張を抑制することができる。

【0041】

被覆材としては、被覆正極活物質を構成する被覆材と同様のものを好適に用いることができる。

【0042】

負極活物質層２２ｂは、電解質と非水溶媒を含む電解液を含有する。電解液の組成は、正極活物質層２２ａに含まれる電解液と同様の電解液を好適に用いることができる。

【0043】

負極活物質層２２ｂには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極活物質層２２ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。

【0044】

負極活物質層２２ｂには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、正極活物質層２２ａの任意成分である粘着性樹脂と同様のものを好適に用いることができる。

【0045】

負極活物質層２２ｂの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。

【0046】

負極活物質層２２ｂは、湿紛状であることが好ましい。

【0047】

＜セパレータの具体例＞
セパレータ３に保持される電解質としては、例えば、電解液又はゲルポリマー電解質などが挙げられる。セパレータ３は、これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータ３の形態としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム等が挙げられるが、特に限定されない。

【0048】

＜枠体の具体例＞
枠体４としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、例えば、高分子材料が好ましく、熱硬化性高分子材料がより好ましい。枠体４を構成する材料としては、絶縁性、シール性（液密性）、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよく、樹脂材料が好適に採用される。より具体的には、枠体４としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びポリフッ化ビニリデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。

【0049】

＜製造装置＞
次に、電池用電極製造装置１００について説明する。本実施形態に係る電池用電極製造装置１００は、図２～図４に示すように、外部から帯状の集電体２１Ｘが供給され、正極２ａおよび負極２ｂのいずれかの電極２を製造するものでる。帯状の集電体２１Ｘは、基材フィルムであり、分割されることで集電体層２１を形成するものであり、ロール状に巻かれており、図示しないロール保持部により回転自在に支持された状態で、集電体ロール２１Ｘ´として電池用電極製造装置１００の外部に設置されている。ここで、図２～図４（図５～図１３を含む）のＸ方向は、本実施形態における電池用電極製造装置１００の搬送方向である。Ｙ方向は、搬送方向と直交し、本実施形態における電池用電極製造装置１００の幅方向である。Ｚ方向は、搬送方向および幅方向と直交し、本実施形態における電池用電極製造装置１００の上下方向である。Ｚ１方向は上方向で、Ｚ２方向は下方向である。

【0050】

電池用電極製造装置１００は、チャンバー２００と、搬送機構３００と、枠体供給機構４００と、活物質供給機構５００と、ロールプレス機構６００と、電極化機構７００と、収集ボックス８００と、電極載置台９００と、制御部１０００とを有する。なお、枠体供給機構４００、活物質供給機構５００、ロールプレス機構６００および電極化機構７００は、チャンバー２００の内部空間Ｓに配置され、外部から搬送される帯状の集電体２１Ｘに対して作業を行う作業機構である。電池用電極製造装置１００は、帯状の集電体２１Ｘの搬送方向Ｘにおいて、枠体供給機構４００、活物質供給機構５００、ロールプレス機構６００、電極化機構７００の順番で内部空間Ｓに設置されている。収集ボックス８００は、チャンバー２００の内部空間Ｓに配置され、切断された帯状の集電体２１Ｘの搬送方向側端部２１ＸＥを収集空間８０１に集めるものである。電極載置台９００は、チャンバー２００の内部空間Ｓに配置され、製造された電極２が載置されるものである。制御部１０００は、電池用電極製造装置１００を制御するものであり、各機構３００～７００に対する同期制御を行うものである。ここで、枠体供給機構４００、活物質供給機構５００、ロールプレス機構６００、電極化機構７００は、搬送方向Ｘにおいて帯状の集電体２１Ｘが一直線状すなわち平坦となるように、チャンバー２００に対して設置されている。

【0051】

チャンバー２００は、内部を大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋である。チャンバー２００は、閉空間を形成するチャンバー本体２０１を有する。チャンバー２００の内部空間Ｓは、減圧ポンプ２０２により大気圧よりも減圧される。内部空間Ｓの圧力は、大気圧よりも減圧されていれば任意の値でよいが、例えば、大気圧から１×１０^－１～１×１０^－２Ｐａまでの低真空環境となるように調節されていてもよいし、１×１０^－６～１×１０^－７Ｐａの高真空環境となるように調節されていてもよいし、それ以上の超高真空や１０^－８～１０^－９Ｐａレベルの極高真空であってもよい。なお、標準大気圧は、約１０１３ｈＰａ（約１０^５Ｐａ）である。

【0052】

チャンバー本体２０１は、スリット２０３を有する。スリット２０３は、外部から内部空間Ｓに帯状の集電体２１Ｘを導入するものである。チャンバー本体２０１の搬送方向における上流側の側壁２０４に形成されている。スリット２０３は、搬送方向Ｘに側壁２０４を貫通して形成されている。なお、スリット２０３の開口面積は、チャンバー２００の減圧時、減圧状態に極力影響を与えないように、小さく形成されている。なお、チャンバー本体２０１は、本実施形態では１つで形成されているが、複数のチャンバー本体２０１を連結してもよい。

【0053】

搬送機構３００は、帯状の集電体２１Ｘを搬送するためものであり、内部空間Ｓにおいて帯状の集電体２１Ｘを搬送方向Ｘに連続して搬送するものである。本実施形態における搬送機構３００は、駆動ローラ３０１および従動ローラ３０２を有する。駆動ローラ３０１は、帯状の集電体２１Ｘの上方向側に配置されており、制御部１０００による駆動制御により、帯状の集電体２１Ｘを搬送方向Ｘに搬送する方向（図３矢印Ａ）に回転駆動するものである。従動ローラ３０２は、帯状の集電体２１Ｘの下方向側に配置されており、駆動ローラ３０１の回転駆動により、帯状の集電体２１Ｘが搬送方向Ｘに移動することに連動して、回転するものである。搬送機構３００は、内部空間Ｓにおいて、搬送方向Ｘに離間して複数設置されている。最上流側の搬送機構３００は、帯状の集電体２１Ｘのみを上下方向において挟み込んで、搬送方向Ｘに搬送する。最下流側の搬送機構３００は、電極化機構７００よりも上流側に設置され、少なくとも帯状の集電体２１Ｘおよび枠体４を上下方向において挟み込んで搬送方向Ｘに搬送する。ここで、制御部１０００は、搬送機構３００により帯状の集電体２１Ｘを間欠的に搬送方向Ｘに移動させる。具体的には、制御部１０００は、帯状の集電体２１Ｘを一定量移動させたのち、一時的に停止し、再び一定量移動させる。なお、本実施形態における一定量は、帯状の集電体２１Ｘに対して枠体４が連続して供給される際に、搬送方向Ｘにおいて隣り合う枠体４の間に隙間が形成される量である。

【0054】

枠体供給機構４００は、帯状の集電体２１Ｘに対して枠体４を供給することで、集電層２１に対して枠体４を積層するものである。枠体供給機構４００は、搬送方向Ｘにおいて最上流に設置される。枠体供給機構４００は、枠体供給テーブル４０１と、ロボットアーム４０２とを有する。枠体供給テーブル４０１は、チャンバー本体２０１の床部２０５に固定されており、帯状の集電体２１Ｘに対して枠体４が供給される際に、帯状の集電体２１Ｘを支持するものである。ロボットアーム４０２は、例えば、空気圧により吸着した枠体４を帯状の集電体２１Ｘ上まで搬送し、空気圧による吸着を解除することで、帯状の集電体２１Ｘに枠体４を供給するものである。従って、帯状の集電体２１Ｘは、搬送方向Ｘにおいて隙間が形成された状態で枠体４体が固定される。ここで、枠体４は、図示しない接着層により帯状の集電体２１Ｘに固定される。ロボットアーム４０２は、制御部１０００により駆動制御されるものであり、帯状の集電体２１Ｘの移動が一時的に停止した状態において、枠体４を供給する。ロボットアーム４０２が搬送する枠体４は、高さ方向Ｚから見た場合に、帯状の集電体２１Ｘの外側において、高さ方向Ｚに積み上げられている。本実施形態におけるロボットアーム４０２は、枠体供給テーブル４０１に設置されている。

【0055】

活物質供給機構５００は、帯状の集電体２１Ｘに対して活物質２２Ｘを供給することで、集電体２１に対して活物質層２２を積層するものである。活物質供給機構５００は、枠体供給機構４００よりも搬送方向Ｘにおいて下流側に設置され、搬送方向Ｘにおいて枠体供給機構４００と隣り合う。活物質供給機構５００は、活物質供給テーブル５０１と、塗設機構５０２とを有する。活物質供給テーブル５０１は、チャンバー本体２０１の床部２０５に固定されており、帯状の集電体２１Ｘに固定された枠体４の枠内に対して活物質２２Ｘが供給される際に、帯状の集電体２１Ｘが載置され、帯状の集電体２１Ｘおよび枠体４を支持するものである。活物質供給テーブル５０１は、帯状の集電体２１Ｘが載置される載置面に図示しない吸引孔が複数形成されており、制御部１０００により制御される図示しない減圧ポンプにより吸引孔から内部空間Ｓの気体が吸引されることで、帯状の集電体２１Ｘが支持されるとともに、飛散した活物質を吸引する。塗設機構５０２は、チャンバー２００の外部に設置されている図示しない活物質供給タンクから活物質２２Ｘが供給され、枠体４の枠内に向かって活物質２２Ｘを一定量吐出することで、帯状の集電体２１Ｘに固定された枠体４の枠内に活物質２２Ｘを塗設するものである。塗設機構５０２は、例えば、塗設機構５０２の内部に貯留される活物質２２Ｘを図示しない開口から吐出させるための吐出機構と、貯留されている活物質２２Ｘと、枠体４の枠内に塗設された活物質２２Ｘとを分断する分断機構とを有する。塗設機構５０２は、制御部１０００により駆動制御されるものであり、帯状の集電体２１Ｘの移動が一時的に停止した状態において、枠体４の枠内に活物質２２Ｘを塗設するとともに、塗設された活物質２２Ｘを分断する。なお、本実施形態における一定量は、枠体４の枠内に活物質２２Ｘが充填される量であり、塗設機構５０２が枠体４の枠内のうち一部に上下方向において枠体４よりもはみ出すように塗設する。

【0056】

ロールプレス機構６００は、搬送された帯状の集電体２１Ｘ上の活物質２２Ｘを圧縮するものである。ロールプレス機構６００は、活物質供給機構５００よりも搬送方向Ｘにおいて下流側に設置され、搬送方向Ｘにおいて活物質供給機構５００と隣り合う。ロールプレス機構６００は、第１圧縮ローラ６０１と、第２圧縮ローラ６０２とを有する。第１圧縮ローラ６０１は、ローラ支持部６０３によりチャンバー本体２０１の床部２０５に固定されており、帯状の集電体２１Ｘと接触するものである。第２圧縮ローラ６０２は、ローラ支持部６０３によりチャンバー本体２０１の床部２０５に固定されており、第１圧縮ローラ６０１と隙間が形成された状態で、第１圧縮ローラ６０１と高さ方向Ｚにおいて対向して配置され、帯状の集電体２１Ｘ上の活物質２２Ｘと接触するものである。第１圧縮ローラ６０１よび第２圧縮ローラ６０２は、制御部１０００により回転制御されるものであり、帯状の集電体２１Ｘが搬送方向Ｘに移動している状態において、帯状の集電体２１Ｘを搬送方向Ｘに移動させる方向に回転するものであり、帯状の集電体２１Ｘ上の活物質２２Ｘを圧縮することで、活物質２２Ｘ内の空気などを外部に放出させて、活物質２２Ｘを帯状の集電体２１Ｘに定着させる。本実施形態におけるロールプレス機構６００は、帯状の集電体２１Ｘに固定された枠体４の枠内全域において活物質２２Ｘを充填させる。第１圧縮ローラ６０１と第２圧縮ローラ６０２との間の隙間は、図示しない隙間調節機構により調節することができる。

【0057】

電極化機構７００は、帯状の集電体２１Ｘを切断し、帯状の集電体２１Ｘから枠体４の枠内に活物質２２Ｘが充填された単体の集電体２１Ｘを生成、本実施形態では電極２を製造するものである。電極化機構７００は、ロールプレス機構６００よりも搬送方向Ｘにおいて下流側に設置され、搬送方向Ｘにおいて搬送機構３００を挟んでロールプレス機構６００と隣り合う。電極化機構７００は、搬送台載置機構７１０と、切断機構７２０と、把持機構７３０と、搬送台７４０を有する。電極化機構７００は、帯状の集電単２１Ｘの搬送機構３００による搬送に連動して、搬送方向側端部２１ＸＥを把持した把持状態で各把持具７３４，７３５を搬送方向Ｘに移動させ、上下方向から見た場合に、帯状の集電体２１Ｘのうち、枠体４が固定された領域を搬送台７４０に載置するものでもある。

【0058】

搬送台載置機構７１０は、単体の集電体２１Ｘが搬送される搬送台７４０が載置されるものであり、搬送台載置テーブル７１１と、上下動機構７１２とを有する。搬送台載置テーブル７１１は、上下動機構７１２を介してチャンバー本体２０１の床部２０５に固定されており、帯状の集電体２１Ｘがカットされる際に、搬送台７４０を介して帯状の集電体２１Ｘを支持するものである。上下動機構７１２は、搬送台７４０を支持位置と、支持位置よりも下方向側に位置する待機位置との間を移動させるものである。上下動機構７１２は、例えば、エアシリンダーであり、空気圧により上下方向において搬送台７４０を移動するものである。上下動機構７１２は、制御部１０００により駆動制御されるものであり、帯状の集電体２１Ｘの移動が一時的に停止した状態において、支持位置から待機位置に移動し、再び支持位置に移動するものであり、電極２が載置されている搬送台７４０を支持位置から待機位置に移動させ、空の搬送台７４０を待機位置から支持位置に移動させる。

【0059】

切断機構７２０は、上下方向から見た場合に、枠体４の搬送方向側の端部および枠体４の搬送方向と反対方向側の端部において、帯状の集電体２１Ｘを切断するものである。切断機構７２０は、押圧機構としても機能し、切断押圧部７２１と、上下動機構７２２とを有する。切断押圧部７２１は、搬送台７４０に載置された帯状の集電体２１Ｘの枠体４を下方向に押圧し、押圧状態で帯状の集電体２１Ｘを切断するものである。切断押圧部７２１は、押圧治具７２３と、一対の刃移動機構７２４，７２５と、一対の刃７２６，７２７とを有する。押圧治具７２３は、枠体４と接触し、枠体４を下方向に向かって押圧するものである。押圧治具７２３は、上下方向から見た場合に、枠体４と重なるように額縁状に形成されている。本実施形態における押圧治具７２３は、上下方向から見た場合に、枠体４の枠内に充填された活物質２２Ｘとは重ならないように形成されている。各刃移動機構７２４，７２５は、各刃７２６，７２７にそれぞれ対応するものであり、各刃７２６，７２７を切断位置と、切断位置よりも上方向側に位置する待機位置との間を移動させるものである。本実施形態における各刃移動機構７２４，７２５は、幅方向Ｙから見た場合に、押圧治具７２３の両端部に設けられている。各刃移動機構７２４，７２５は、例えば、直動機構であり、モータが回転駆動することにより上下方向において各刃７２６，７２７を移動するものである。各刃移動機構７２４，７２５は、制御部１０００により駆動制御されるものであり、帯状の集電体２１Ｘの移動が一時的に停止した状態において、待機位置から切断位置に移動し、再び待機位置に移動するものであり、押圧治具７２３により枠体４が押圧された状態で、帯状の集電体２１Ｘから１つの枠体４が固定されている領域を分断する。各刃７２６，７２７は、帯状の集電体２１Ｘを切断するものである。本実施形態における各刃７２６，７２７は、幅方向Ｙから見た場合に、押圧治具７２３の搬送方向Ｘにおける両端部に配置されており、下方向側端部に刃部が形成され、幅方向Ｙの長さが帯状の集電体２１Ｘの幅方向Ｙの長さよりも長く形成されている。上下動機構７２２は、切断押圧部７２１を待機位置と、待機位置よりも下方向側に位置する押圧位置との間を移動させるものである。上下動機構７２２は、例えば、エアシリンダーであり、空気圧により上下方向において切断押圧部７２１を移動するものである。上下動機構７２２は、制御部１０００により駆動制御されるものであり、帯状の集電体２１Ｘの移動が一時的に停止した状態において、待機位置から押圧位置に移動し、再び待機位置に移動するものであり、切断押圧部７２１を待機位置から押圧位置に移動させ、押圧治具７２３により枠体４を押圧し、各刃移動機構７２４，７２５が待機位置から切断位置に移動し再び待機位置に移動してから、切断押圧部７２１を押圧位置から待機位置に移動させる。

【0060】

把持機構７３０は、搬送機構３００により搬送された帯状の集電体２１Ｘのうち、搬送方向側端部２１ＸＥを後述する把持具７３４，７３５により把持するものである。把持機構７３０は、ロボットアーム７３１と、押圧治具７２３とを有する。ロボットアーム７３１は、各把持具７３４，７３５による搬送方向側端部２１ＸＥの把持状態を維持したまま、各把持具７３４，７３５を搬送方向Ｘに移動させるものである。ロボットアーム７３１は、制御部１０００により駆動制御されるものであり、帯状の集電体２１Ｘの移動が一時的に停止した状態において、搬送方向Ｘにおいて押圧治具７２３を搬送方向側端部２１ＸＥの近傍に移動させ、帯状の集電体２１Ｘが搬送方向Ｘに移動している状態において、搬送機構３００による帯状の集電体２１Ｘの移動に連動して、押圧治具７２３を搬送方向Ｘに移動させるものである。押圧治具７２３は、搬送方向側端部２１ＸＥを把持するものであり、ベース部７３３と、把持具７３４と、把持具７３５とを有する。ベース部７３３は、ロボットアーム７３１の先端部に固定されている。ベース部７３３は、各把持具７３４，７３５幅方向において離間、本実施形態では、帯状の集電体２１Ｘの幅方向における長さ未満した状態で各把持具７３４，７３５を保持する。各把持具７３４，７３５は、搬送方向側端部２１ＸＥを把持するものである。各把持具７３４，７３５は、図示しない回転軸周りに２つの接触部が開位置と閉位置との間で移動するものである。各把持具７３４，７３５は、例えば、空気圧により、開閉するものである。各把持具７３４，７３５は、制御部１０００により駆動制御されるものであり、帯状の集電体２１Ｘの移動が一時的に停止した状態において、開状態から閉状態となり、搬送方向側端部２１ＸＥを把持し、帯状の集電体２１Ｘが搬送方向Ｘに移動している状態においては閉状態を維持し、再び帯状の集電体２１Ｘの移動が一時的に停止した状態において、ロボットアーム７３１の移動に連動して閉状態から開状態となり、切断された搬送方向側端部２１ＸＥの把持を終了する。

【0061】

搬送台７４０は、製造された電極２を搬送するものであり、電極化機構７００の下流側に位置する電極載置台９００近傍まで、図示しないロボットアームやコンベアなどの送台搬送機構により搬送される。搬送台７４０は、電極載置台９００に電極２が載置されると、搬送台搬送機構により再び搬送台載置テーブル７１１に空の状態で載置される。

【0062】

次に、電池用電極製造装置１００による電極２の製造について説明する。ここでは、チャンバー２００の内部空間Ｓは、減圧ポンプ２０２により大気圧よりも減圧され、チャンバー２００が減圧状態であり、搬送機構３００により帯状の集電体２１Ｘが間欠的に搬送方向Ｘに移動することを前提とする。

【0063】

まず、枠体供給機構４００は、図５に示すように、帯状の集電体２１Ｘに対して枠体４を供給し、帯状の集電体２１Ｘ上に枠体を固定する枠体固定工程を行う（Ｓ１）。

【0064】

次に、活物質供給機構５００は、帯状の集電体２１Ｘに固定された枠体４の枠内に対して活物質２２Ｘを供給する活物質供給工程を行う（Ｓ２）。

【0065】

次に、ロールプレス機構６００は、帯状の集電体２１Ｘに固定された枠体４の枠内に供給された活物質２２Ｘを圧縮するプレス工程を行う（Ｓ３）。

【0066】

次に、電極化機構７００の把持機構７３０は、帯状の集電体２１Ｘのうち、搬送方向側端部２１ＸＥを各把持具７３４，７３５により把持する把持工程を行う（Ｓ４）。ここで、内部空間Ｓにおける帯状の集電体２１Ｘの搬送方向側端部２１ＸＥは、ロールプレス機構６００の下流側に位置、本実施形態では、最下流側の搬送機構３００によりも下流側に位置することとなる。把持機構７３０は、帯状の集電体２１Ｘの移動が一時的に停止した状態において、図３および図４に示すように、開状態の各把持具７３４，７３５を閉状態とすることにより、搬送方向側端部２１ＸＥを把持する。

【0067】

次に、電極化機構７００の把持機構７３０は、図５に示すように、帯状の集電体２１Ｘの搬送機構３００による搬送に連動して、把持状態を維持したまま、ロボットアームを矢印Ｂ方向に移動させることで、搬送方向側端部２１ＸＥを搬送方向Ｘに移動させ、帯状の集電体２１Ｘのうち、枠体４が固定された領域を搬送台７４０に載置する載置工程を行う（Ｓ５）。ここでは、搬送台載置機構７１０は、図３に示すように、搬送台載置テーブル７１１を矢印Ｃ方向（上方向）に移動させ、図６および図７に示すように、搬送台載置テーブル７１１を待機位置から支持位置とする。

【0068】

次に、電極化機構７００の切断機構７２０は、図５に示すように、帯状の集電体２１Ｘ上の枠体４を押圧治具７２３により下方向に押圧する押圧工程を行う（Ｓ６）。ここでは、上下動機構７２２は、図６に示すように、切断押圧部７２１を矢印Ｄ方向（下方向）に移動させ、図８および図９に示すように、切断押圧部７２１を待機位置から押圧位置とする。枠体４の下方向側に位置する帯状の集電体２１Ｘは、搬送台７４０に載置されているため、枠体４が搬送台７４０に押圧される。従って、後述する切断工程の前に枠体４の位置ずれを抑制することができ、切断工程時において枠体４を含む帯状の集電体２１Ｘが搬送台７４０に対して移動することを抑制することができる。これにより、切断工程での搬送方向Ｘにおける両端部の切断位置ずれを抑制することができ、帯状の集電体２１Ｘの切断精度を向上することができ、製造された電極２を構成する集電層２１の均一化を図ることができ、製造される電極２の歩留まり向上を図ることができる。

【0069】

次に、電極化機構７００の切断機構７２０は、帯状の集電体２１Ｘを切断する切断工程を行う（Ｓ７）。ここでは、切断機構７２０は、図８に示すように、各刃７２６，７２７を矢印Ｅ方向（下方向）に移動させ、図１０に示すように、各刃７２６，７２７を待機位置から切断位置とし、枠体４の搬送方向側の端部および枠体４の搬送方向と反対方向側の端部において、帯状の集電体２１Ｘを切断する。

【0070】

次に、電極化機構７００の切断機構７２０は、帯状の集電体２１Ｘを切断する切断工程を行う（Ｓ７）。ここでは、切断機構７２０は、図８に示すように、各刃７２６，７２７を矢印Ｅ方向（下方向）に移動させ、図１０に示すように、各刃７２６，７２７を待機位置から切断位置とし、枠体４の搬送方向側の端部および枠体４の搬送方向と反対方向側の端部において、帯状の集電体２１Ｘを切断する。なお、把持機構７３０は、切断工程において、搬送方向側端部２１ＸＥの把持状態を維持する。

【0071】

次に、電極化機構７００は、図１０に示すように、各刃７２６，７２７を矢印Ｇ方向（上方向）に移動させ、各刃７２６，７２７を切断位置から待機位置とし、切断押圧部７２１を矢印Ｈ方向（上方向）に移動させ、切断押圧部７２１を押圧位置から待機位置とし、各把持具７３４，７３５を矢印Ｆ方向（搬送方向Ｘ）に移動させ、上下方向から見た場合に、各把持具７３４，７３５が収集ボックス８００に対向した際に、各把持具７３４，７３５を閉状態から開状態として、切断された帯状の集電体２１Ｘの搬送方向側端部２１ＸＥを収集空間８０１に挿入し、搬送台載置テーブル７１１を矢印Ｉ方向（下方向）に移動させ、図１１に示すように、搬送台載置テーブル７１１を支持位置から待機位置とする。

【0072】

次に、電極化機構７００は、帯状の集電体２１Ｘを切断することで製造される電極２を搬送台移動機構により電極載置台９００に載置されたのち、各把持具７３４，７３５を矢印Ｋ方向に移動させることで、新たに生成された搬送方向側端部２１ＸＥの近傍まで移動し、搬送台移動機構により、空の搬送台７４０を矢印Ｊ方向に移動させることで、待機位置の搬送台載置テーブル７１１に搬送台７４０を載置し、再び上記工程を繰り返す。

【0073】

以上のように、本実施形態における把持機構７３０は、搬送機構３００による帯状の集電体２１Ｘの搬送に連動して、帯状の集電体２１Ｘの搬送方向側端部２１ＸＥを把持した状態で、搬送方向側端部２１ＸＥを搬送する。従って、帯状の集電体２１Ｘの搬送台７４０までの搬送は、搬送方向側端部２１ＸＥを把持した把持機構７３０が帯状の集電体２１Ｘを搬送方向Ｘに引っ張り、搬送機構３００が上流側の帯状の集電体２１Ｘを搬送方向Ｘに押し出すことにより行われる。これにより、最下流側の搬送機構３００のみにより帯状の集電体２１Ｘを搬送台７４０まで搬送する場合と比較して、搬送方向側端部２１ＸＥが搬送時に暴れることがなく、帯状の基材フィルムの搬送性の低下を抑制することができ、製造される電極２の歩留まり向上を図ることができる。

【0074】

また、本実施形態における把持機構７３０は、切断機構７２０による帯状の集電体２１Ｘの切断時においても、搬送方向側端部２１ＸＥを把持している。従って、切断工程時において搬送方向側端部２１ＸＥが撓むことを抑制することができる。これにより、帯状の集電体２１Ｘの切断精度を向上することができ、製造された電極２を構成する集電層２１の均一化を図ることができ、製造される電極２の歩留まり向上を図ることができる。

【0075】

なお、本実施形態における電池用電極製造装置１００は、セパレータ３を配置した状態で電極２を製造するものであってもよい。この場合は、活物質供給機構５００と、ロールプレス機構６００との間に図示しないセパレータ配置機構を内部空間Ｓに配置し、図１２に示すように、活物質供給機構５００による活物質供給工程と、ロールプレス機構６００によるプレス工程の間に枠体４に対してセパレータ３を配置することが好ましい。例えば、セパレータ配置機構は、帯状のセパレータ３を枠体４に対して配置するものであり、帯状のセパレータ３を介して、ロールプレス機構６００が活物質２２Ｘを圧縮し、ロールプレス機構６００と電極化機構７００との間に設置されたセパレータ切断固定機構により、帯状のセパレータ３から各枠体４にそれぞれ対応する単体のセパレータ３を切断し、熱融着などの固定方法により単体のセパレータ３を枠体４に固定する。電極化機構７００は、図１３に示すように、枠体４に対してセパレータ３が固定された状態の帯状の集電体２１Ｘを切断する。ロールプレス機構６００は、活物質２２Ｘを圧縮する際に、活物質２２Ｘと直接接触せずに、セパレータ３を介して圧縮することができる。特に、活物質２２Ｘが湿紛状である場合に、ロールプレス機構６００の第２圧縮ローラ６０２に活物質２２Ｘが付着することを確実に抑制することができる。

【0076】

また、本実施形態における枠体供給機構４００は、内部空間Ｓに配置されるがこれに限定されるものではなく、チャンバー２００の外部に設けられていてもよい。この場合、帯状の集電体２１Ｘは、枠体４が固定された状態で、内部空間Ｓに搬入される。

【0077】

また、本実施形態においては、基材フィルムとして集電体２１Ｘの場合を説明したが、これに限定されるものではない。基材フィルムは、集電体２１Ｘの他に、セパレータ３、または、転写用のフィルムであってもよい。基材フィルムがセパレータ３の場合は、帯状のセパレータ３がチャンバー２００内に搬入され、枠体供給機構４００により枠体４が固定され、活物質供給機構５００により活物質２２Ｘが枠体４の枠内に供給され、ロールプレス機構６００により搬送された帯状のセパレータ３上の活物質２２Ｘが圧縮され、電極化機構７００により帯状のセパレータ３が切断され、帯状のセパレータ３から枠体４の枠内に活物質２２Ｘが充填された単体のセパレータ３、すなわち電極２の一部を生成することとしてもよい。また、基材フィルムが転写フィルムの場合は、帯状の転写フィルムがチャンバー２００内に搬入され、転写フィルム上にマスクなど内部に活物質を形成できる空間のあるものが載置され、その内部に活物質供給機構５００により活物質２２Ｘが供給され、ロールプレス機構６００により搬送された帯状の転写フィルム上の活物質２２Ｘが圧縮され、電極化機構７００により帯状の転写フィルムが切断される、としてもよい。転写フィルム上に形成された活物質層（電極の一部）が、集電体又は枠体４が載置された集電体（枠付き集電体）上に転写されることで、集電体上に電極が形成される。その際の枠体４の設置は、電極形成前又は電極形成後のいずれであってもよい。

【符号の説明】

【0078】

１：単電池、 ２：電極、 ２ａ：正極、 ２ｂ：負極、 ２１：集電体層、
２１ａ：正極集電体層、 ２１ｂ：負極集電体層、 ２１Ｘ：集電体、
２２：電極活物質層、 ２２ａ：正極活物質層、 ２２ｂ：負極集電体層、
２２Ｘ：活物質、 ３：セパレータ、 ４：枠体、
１００：電池用電極製造装置、 ２００：チャンバー、３００：搬送機構、
４００：枠体供給機構、 ５００：活物質供給機構、 ６００：ロールプレス機構、
７００：電極化機構、 ７１０：搬送台載置機構、 ７２０：切断機構、
７３０：把持機構、 ７４０：搬送台、 ８００：収集ボックス、
９００：電極載置台

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】