特開 2024-80305 電極の製造方法

(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】P2024080305

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】電極の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/04 20060101AFI20240606BHJP

   H01M 4/1391 20100101ALI20240606BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20240606BHJP

   H01M 4/1393 20100101ALI20240606BHJP

   H01M 4/1395 20100101ALI20240606BHJP

   H01M 4/66 20060101ALN20240606BHJP

   H01M 4/70 20060101ALN20240606BHJP

【ＦＩ】

H01M4/04 A

H01M4/1391

H01M4/139

H01M4/1393

H01M4/1395

H01M4/66 A

H01M4/70 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022193387

(22)【出願日】2022-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【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】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石塚 正浩

(72)【発明者】

【氏名】蛭川 智史

(72)【発明者】

【氏名】増田 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】近藤 剛司

(72)【発明者】

【氏名】阿部 友邦

【テーマコード（参考）】

5H017

5H050

【Ｆターム（参考）】

5H017AA03

5H017AS03

5H017EE01

5H017EE04

5H017EE05

5H050AA19

5H050BA17

5H050CA01

5H050CA08

5H050CA09

5H050CB08

5H050CB09

5H050CB11

5H050FA03

5H050GA03

5H050HA04

5H050HA15

(57)【要約】

【課題】所望の厚さの活物質層を成形しつつ、活物質層の過剰な延伸を抑制する。
【解決手段】本開示に基づく電極の製造方法は、基材１０Ｌと、基材１０Ｌの第１面１１に形成された第１活物質層２０Ｌと、基材１０Ｌの第１面１１とは反対側に位置する第２面１２に形成された第２活物質層３０Ｌとを有する積層体１Ｌであって、第１活物質層２０Ｌは、積層体１Ｌの積層方向Ｄ１に直交する直交方向Ｄ２において、第２活物質層３０Ｌの両端縁３１より内側に位置するように形成された、積層体１Ｌを準備する工程Ｓ１と、積層体１Ｌを直交方向Ｄ２に沿って搬送しつつ積層方向Ｄ１にロールプレスする工程Ｓ２とを備える。ロールプレス工程Ｓ１において、第１活物質層２０Ｌの直交方向Ｄ２における端領域２１がプレスされる際に受ける圧力は、第１活物質層２０Ｌの直交方向Ｄ２における中央領域２２がプレスされる際に受ける圧力より小さい。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材と、該基材の第１面に形成された第１活物質層と、前記基材の前記第１面とは反対側に位置する第２面に形成された第２活物質層とを有する積層体であって、前記第１活物質層は、前記積層体の積層方向に直交する直交方向において、前記第２活物質層の両端縁より内側に位置するように形成された、前記積層体を準備する工程と、
前記積層体を前記直交方向に沿って搬送しつつ前記積層方向にロールプレスする工程とを備え、
前記ロールプレス工程において、前記第１活物質層の前記直交方向における端領域がプレスされる際に受ける圧力は、前記第１活物質層の前記直交方向における中央領域がプレスされる際に受ける圧力より小さい、電極の製造方法。

【請求項2】

前記ロールプレス工程において、前記第１活物質層のプレス後の平均厚さが１００μｍ以上４００μｍ以下、かつ、前記第２活物質層のプレス後の平均厚さが１００μｍ以上４００μｍ以下となるように前記積層体をプレスする、請求項１に記載の電極の製造方法。

【請求項3】

前記ロールプレス工程においては、前記第２活物質層の前記直交方向における端部がプレスされる、請求項１に記載の電極の製造方法。

【請求項4】

前記第１活物質層および前記第２活物質層の極性が互いに異なる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電極の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電極の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０２１－８２５０４号公報（特許文献１）には、電極の製造方法が開示されている。上記電極の製造方法は、第１金属箔の第１面に、第１電極のための第１活物質層を形成する工程と、第１金属箔の金属とは異なる種類の金属を含む第２金属箔の第１面が、第１金属箔の第１面とは反対側の第２面と対向した状態で、第１活物質層をプレスする工程と、第１活物質層をプレスした後、第２金属箔の前記第１面とは反対側の第２面に、第１電極とは異なる極性を有する第２電極のための第２活物質層を形成する工程と、第２活物質層をプレスする工程と、を含む。第１金属箔の第１面において第１活物質層が形成される領域の面積が、第２金属箔の前記第２面において第２活物質層が形成される領域の面積よりも大きい。第２活物質層は、一対のプレスロールを備えるプレス装置によってプレスされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－８２５０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

基材と、基材の両側にそれぞれ積層された一方の活物質層および他方の活物質層とを備える積層体をロールプレスすることで、所望の厚さの活物質層を有する電極を製造することが考えられる。このとき、積層方向に直交する直交方向における長さが、他方の活物質層より短い活物質層の端領域がプレスされる際に、当該端領域が集中的に荷重を受ける。このため、当該端領域が上記直交方向に過剰に延伸される場合がある。活物質層の端領域が過剰に延伸されると、活物質層の剥がれ、活物質層の割れ、および、電極全体の反りが発生するおそれがある。

【0005】

本開示は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の厚さの活物質層を成形しつつ、活物質層の過剰な延伸を抑制できる電極の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に基づく電極の製造方法は、基材と、基材の第１面に形成された第１活物質層と、基材の第１面とは反対側に位置する第２面に形成された第２活物質層とを有する積層体であって、第１活物質層は、積層体の積層方向に直交する直交方向において、第２活物質層の両端縁より内側に位置するように形成された、積層体を準備する工程と、積層体を直交方向に沿って搬送しつつ積層方向にロールプレスする工程とを備える。ロールプレス工程において、第１活物質層の直交方向における端領域がプレスされる際に受ける圧力は、第１活物質層の直交方向における中央領域がプレスされる際に受ける圧力より小さい。

【0007】

上記製造方法においては、第１活物質層の上記中央領域が、所定の圧力でプレスされることで、所望の厚さに成形されるとともに、第１活物質層の上記端領域がこれより小さい圧力でプレスされることで、上記端領域が集中的な荷重を受けることが抑制される。よって、当該端領域においては、第１活物質層の過剰な延伸が抑制される。

【0008】

本開示に基づく電極の製造方法では、ロールプレス工程において、第１活物質層のプレス後の平均厚さが１００μｍ以上４００μｍ以下、かつ、第２活物質層のプレス後の平均厚さが１００μｍ以上４００μｍ以下となるように積層体をプレスすることが好ましい。

【0009】

上記製造方法では、各物質層の厚さが比較的厚くなるようにプレスされるため、上記製造方法で製造された電極を電池に組み込むことで、電池容量を大きくすることができる。なお、各物質層の厚さが上記の厚さとなるように積層体をロールプレスする場合、積層体の段階で、各活物質層の厚さが比較的厚い積層体が準備される。そうすると、仮にロールプレスでの圧力が一定である場合には上記の端領域においてより一層の集中荷重が生じるおそれがある。しかしながら、上記製造方法では、端領域がプレスされる際に受ける圧力が、中央領域がプレスされる際に受ける圧力より小さい。よって端領域での集中荷重は抑制され、第１活物質層の過剰な延伸は抑制される。

【0010】

本開示に基づく電極の製造方法では、ロールプレス工程においては、第２活物質層の直交方向における端部がプレスされることが好ましい。

【0011】

上記製造方法では、第２活物質層の端部がプレスされることで、第２活物質層と基材との密着性が向上する。なお、上記製造方法では、中央領域のプレス時に比較的大きい圧力をかけることができるため、一対のプレスロール間の隙間寸法が大きくなることを抑制できる。よって、第２活物質層の端部のプレスが容易となる。

【0012】

本開示に基づく電極の製造方法では、第１活物質層および第２活物質層の極性が互いに異なることが好ましい。

【0013】

上記製造方法により製造された電極は、バイポーラ電極するとすることができる。当該電極は端領域での過剰な延伸が抑制されることで活物質層と基材との密着性が向上しているため、当該電極が組み込まれたバイポーラ電池の電池容量および急速充電性をより向上できる。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、所望の厚さの活物質層を成形しつつ、活物質層の過剰な延伸を抑制できる電極の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本開示の一実施形態に係る電極の製造方法によって製造される電極を示す模式的な断面図である。

【図2】本開示の一実施形態の電極の製造方法を示すフロー図である。

【図3】積層体およびロールプレス装置を示す概略図である。

【図4】制御部が記憶する、圧力設定値情報を示す概念図である。

【図5】ロールプレス工程において積層体がプレスされる過程を示す概略図である。

【図6】図５に続いて、ロールプレス工程において積層体がプレスされる過程を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本開示の一実施形態に係る電極の製造方法について図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0017】

［電極］
まず、本開示の一実施形態に係る電極の製造方法によって製造される電極について説明する。図１は、本開示の一実施形態に係る電極の製造方法によって製造される電極を示す模式的な断面図である。

【0018】

図１に示すように、本開示の一実施形態に係る電極の製造方法によって製造される電極１は、基材１０と、第１活物質層２０と、第２活物質層３０とを備える。電極１は、具体的にはバイポーラ電極であって、たとえば、リチウムイオン二次電池の電極として用いることができる。このリチウムイオン二次電池は、全固体電池でもよいし、液系電池でもよい。このリチウムイオン二次電池は、たとえば、電気自動車（ＥＶ）などの電動車両の電源として用いることができる。

【0019】

基材１０は、第１面１１と、第２面１２とを有する。第２面１２は、第１面１１とは反対側に位置する。基材１０は、導電性を有する。基材１０は、金属で構成されている。基材１０の厚さは、たとえば５μｍ以上１５０μｍ以下である。

【0020】

基材１０は、第１金属箔１５と第２金属箔１６とを有する。第１金属箔１５が、第１面１１を構成する。第２金属箔１６が、第２面を構成する。第２金属箔１６は、第１金属箔１５との間に位置する接着層（図示せず）によって第１金属箔１５と接合されている。

【0021】

本実施形態において、第１金属箔１５は正極集電板であり、第２金属箔１６が負極集電板である。ただし、第１金属箔１５が負極集電板であり、第２金属箔１６が正極集電板であってもよい。

【0022】

正極集電板は、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス鋼、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、ニオブ（Ｎｂ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、および亜鉛（Ｚｎ）からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。正極集電板は、たとえば、Ａｌ箔等の金属部材によって形成されている。

【0023】

負極集電板は、ステンレス、銅（Ｃｕ）、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、コバルト（Ｃｏ）、およびＺｎからなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。負極集電板は、たとえば、銅箔等の金属部材によって形成されている。

【0024】

第１活物質層２０は、基材１０の第１面１１に形成されている。第２活物質層３０は、基材１０の第２面１２に形成されている。

【0025】

本実施形態において、第１活物質層２０は、正極活物質層であり、第２活物質層３０は、負極活物質層である。ただし、第１活物質層２０が負極活物質層であり、第２活物質層３０が正極活物質層であってもよい。

【0026】

このように、本実施形態に係る電極の製造方法によって製造される電極１は、第１活物質層２０および第２活物質層３０の極性が互いに異なる。これにより、当該電極１は、バイポーラ電極とすることができる。また、当該電極１は、後述する製造方法により、第１活物質層２０と基材１０との密着性が向上している。よって、電池が当該電極１を有することで、電池の性能がより向上する。

【0027】

正極活物質層は、正極活物質と、導電材とを含む。正極活物質は、たとえば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム（例えば、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２等）、ニッケルコバルトアルミン酸リチウム、およびリン酸鉄リチウムからなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。

【0028】

導電材は、たとえば、カーボンブラック（アセチレンブラック等）、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）およびグラフェンフレークからなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。

【0029】

正極活物質層の密度は、たとえば３．３ｇ／ｃｍ^３程度である。このような密度とすることにより、電極１が組み込まれた電池の高容量化が可能となる。正極活物質層の密度は、負極活物質層の密度より大きい。

【0030】

負極活物質層は、負極活物質とバインダとを含む。負極活物質は、たとえば、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素等の炭素系負極活物質でもよいし、珪素（Ｓｉ）、錫（Ｓｎ）等を含有する合金系負極活物質でもよい。

【0031】

バインダは、例えば、ＰＶｄＦ、およびフッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶｄＦ－ＨＦＰ）からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。

【0032】

負極活物質層の密度は、たとえば、１．２ｇ／ｃｍ^３程度である。このような密度とすることにより、電極１が組み込まれた電池の急速充電性能を向上させることができる。

【0033】

電極１の積層方向Ｄ１に直交する直交方向Ｄ２において、第１活物質層２０は、第２活物質層３０の両端縁３１より内側に位置するように形成されている。これにより、第１活物質層２０が正極活物質層であり、第２活物質層３０が負極活物質層である場合には、第２活物質層３０側でのデンドライトの形成が抑制され、電極１が組み込まれた電池の性能低下が抑制される。なお、電極１の積層方向Ｄ１とは、第１活物質層２０、基材１０および第２活物質層３０が互いに積層する方向である。

【0034】

第１活物質層２０の平均厚さは、たとえば１００μｍ以上４００μｍ以下である。第２活物質層３０の平均厚さは、たとえば１００μｍ以上４００μｍ以下である。

【0035】

［電極の製造方法］
次に、本開示の一実施形態に係る電極の製造方法について説明する。図２は、本開示の一実施形態の電極の製造方法を示すフロー図である。図２に示すよう、本開示の一実施形態に係る電極の製造方法は、積層体を準備する工程Ｓ１と、ロールプレス工程Ｓ２とを備える。

【0036】

図３は、積層体およびロールプレス装置を示す概略図である。図３に示すように、積層体を準備する工程Ｓ１において準備される積層体１Ｌは、基材１０Ｌと、第１活物質層２０Ｌと、第２活物質層３０Ｌとを有している。以下、積層体１Ｌの構成のうち、電極１と同様の構成については、説明を繰り返さない。

【0037】

第１活物質層２０Ｌは、１対の端領域２１と、中央領域２２とを有する。これらの領域は、後述するロールプレス工程Ｓ２におけるプレス圧の制御のために、区分される。

【0038】

１対の端領域２１は、第１端領域２１Ａと、第２端領域２１Ｂとからなる。１対の端領域２１は、直交方向Ｄ２において第１活物質層２０Ｌの両端に位置している。すなわち、第１端領域２１Ａは、直交方向Ｄ２において第１活物質層２０Ｌの一方端に位置し、第２端領域２１Ｂは、直交方向Ｄ２において第１活物質層２０Ｌの他方端に位置する。なお、本明細書において、単に「端領域」という場合、「端領域」は第１端領域であってもよいし、第２端領域であってもよい。

【0039】

積層体１Ｌにおける第１活物質層２０Ｌの平均厚さ（積層方向Ｄ１の平均長さ）は、たとえば２００μｍ以上８００μｍ以下である。第１端領域２１Ａ、第２端領域２１Ｂおよび中央領域２２のそれぞれの平均厚さは、たとえば２００μｍ以上８００μｍ以下である。

【0040】

一対の端領域２１の直交方向Ｄ２におけるそれぞれの長さは特に限定されないが、少なくとも、端領域２１の厚さ（積層方向Ｄ１長さ）より長い。

【0041】

積層体１Ｌにおける第２活物質層３０Ｌは、１対の端部３２と、中央部３３とを有している。１対の端部３２は、第１端部３２Ａと、第２端部３２Ｂとからなる。１対の端部３２は、直交方向Ｄ２において第２活物質層３０Ｌの両端に位置しており、それぞれ端縁３１を構成している。すなわち、第１端部３２Ａは、直交方向Ｄ２において第２活物質層３０Ｌの一方端に位置し、第２端部３２Ｂは、直交方向Ｄ２において第２活物質層３０Ｌの他方端に位置する。

【0042】

基材１０Ｌから見て、端部３２の反対側に、第１活物質層２０Ｌは位置していない。基材１０Ｌから見て、中央部３３の反対側には、第１活物質層２０Ｌが位置している。なお、本明細書において、単に「端部」という場合、「端部」は第１端部であってもよいし、第２端部であってもよい。

【0043】

ロールプレス工程Ｓ２においては、積層体１Ｌを、直交方向Ｄ２に沿って搬送しつつ積層方向Ｄ１にロールプレスする。ロールプレス工程Ｓ２で用いるプレス機５０について説明する。

【0044】

プレス機５０は、第１ローラ５１、第２ローラ５２、圧力検出部５３、圧力調節部５４、侵入長さ検出部５５、ローラ駆動部５６、および、制御部５７を備える。

【0045】

第１ローラ５１および第２ローラ５２は、互いに対向するように配置されている。第１ローラ５１および第２ローラ５２は、これらの間に積層体１Ｌを挟み込むことにより、積層体１Ｌを積層方向Ｄ１にプレスする。

【0046】

圧力検出部５３は、第１ローラ５１および第２ローラ５２によって積層体１Ｌをプレスする圧力を検出する。制御部５７は、圧力検出部５３から入力された圧力値と、予め設定された所定の圧力設定値（詳細は後述する）とに基づき、圧力調節部５４を制御することで、第１ローラ５１および第２ローラ５２によって積層体１Ｌをプレスする圧力を調節する。圧力調節部５４は、たとえばサーボモータなどであり、ローラの対向方向における第１ローラ５１の位置を制御することで、積層体１Ｌをプレスする圧力を調節する。

【0047】

なお、圧力調節部５４による圧力調節方法は上記に限定されない。たとえば、圧力調節部５４は、第２ローラ５２を駆動させるローラ駆動部５６であってもよい。この場合、制御部５７が第２ローラ５２の回転速度を制御することで、上記圧力を調節してもよい。

【0048】

侵入長さ検出部５５は、直交方向Ｄ２において、積層体１Ｌが第１ローラ５１と第２ローラ５２との間に侵入した長さ（すなわち、積層体１Ｌのうち、プレス機５０によってプレスされた部分およびプレスされている部分の、直交方向Ｄ２における合計長さ）を検出する。侵入長さ検出部５５は、たとえば第２ローラ５２に設けられたエンコーダなどである。なお、制御部５７は、圧力検出部５３によって所定の値以上の圧力が検出されたときに、積層体１Ｌが第１ローラ５１と第２ローラ５２との間へ侵入を開始したと判断可能に構成されてもよい。

【0049】

制御部５７は、圧力調節部５４を制御するための所定の圧力値を記憶するための記憶装置を有する。図４は、制御部が記憶する、圧力設定値情報を示す概念図である。図４に示すように、プレス圧の圧力値は、侵入長さ検出部５５によって検出された積層体１Ｌの侵入長さに応じて変化するように設定されている。以下、ロールプレス工程Ｓ２において積層体１Ｌがプレスされる過程を示しつつ、当該圧力設定値について説明する。

【0050】

図５は、ロールプレス工程において積層体がプレスされる過程を示す概略図である。図５（Ａ）から図５（Ｃ）においては、ロールプレス工程Ｓ２で積層体１Ｌがプレスされる過程が経時的に表されている。

【0051】

図５（Ａ）には、積層体１Ｌが第１ローラ５１と第２ローラ５２との間に侵入を開始したときの状態が示されている。このとき、積層体１Ｌの侵入長さは０である（図４参照）。本実施形態においては、最初に第２活物質層３０Ｌの第１端部３２Ａが、基材１０Ｌとともに圧縮される。しかしながら、最初に、第１活物質層２０Ｌの第１端領域２１Ａが圧縮され、その後、第２活物質層３０Ｌの第１端部３２Ａが、基材１０Ｌとともに圧縮されてもよい。

【0052】

図５（Ｂ）には、第２活物質層３０Ｌと、第１活物質層２０Ｌのうち第１端領域２１Ａのみがプレスされている状態が示されている。このとき、積層体１Ｌの侵入長さは、Ｌ１未満である（図４参照）。制御部５７は、第１活物質層２０Ｌのうち第１端領域２１Ａのみがプレスされている間（すなわち、積層体１Ｌの侵入長さがＬ１になるまでの間）、圧力調節部５４によってプレス圧力を一定に制御する（図４参照）。本実施形態においては、この状態のときに、第２活物質層３０Ｌの中央部３３とともに、第１端部３２Ａもプレスされる。

【0053】

第１活物質層２０Ｌのうち第１端領域２１Ａのみがプレスされると、第１端領域２１Ａに荷重が集中する。第１端領域２１Ａは、積層方向Ｄ１に圧縮されるとともに、直交方向Ｄ２に沿って、第１端領域２１Ａから見て中央領域２２とは反対側に引き延ばされる。しかしながら、本実施形態においては、侵入長さがＬ１になるまでの間、プレス圧力が比較的小さくなるように制御される。このため、第１端領域２１Ａの厚さが過剰に薄くなることが抑制される。

【0054】

図５（Ｃ）には、第２活物質層３０Ｌと、第１活物質層２０Ｌのうち第１端領域２１Ａおよび中央領域２２とが同時にプレスされている状態が示されている。このとき、積層体１Ｌの侵入長さは、Ｌ１からＬ２の間の長さである（図４参照）。制御部５７は、第１活物質層２０Ｌのうち、第１端領域２１Ａおよび中央領域２２の両方がプレスされている間（すなわち、積層体１Ｌの侵入長さがＬ１からＬ２になるまでの間）、積層体１Ｌの侵入長さが長くなるにしたがって、徐々に圧力を増加させる（図４参照）。

【0055】

第１端領域２１Ａおよび中央領域２２の両方がプレスされている間、積層体１Ｌの侵入長さが長くなるにしたがって、プレス圧力のうち第１端領域２１Ａが受ける荷重の比率は徐々に小さくなり、中央領域２２が受ける荷重の比率が大きくなる。このため、侵入長さが長くなるにしたがって徐々に圧力を増加させることで、第１端領域２１Ａが直交方向Ｄ２に引き延ばされるのを抑制しつつ、中央領域２２を所望の厚さとなるようにプレスすることができる。

【0056】

図６は、図５に続いて、ロールプレス工程において積層体がプレスされる過程を示す概略図である。図６（Ａ）から図６（Ｃ）には、ロールプレス工程Ｓ２において、図５（Ｃ）に続いて積層体１Ｌがプレスされる過程が経時的に表されている。

【0057】

図６（Ａ）には、第２活物質層３０Ｌと、第１活物質層２０Ｌのうち中央領域２２のみとがプレスされている状態が示されている。このとき、積層体１Ｌの侵入長さは、Ｌ２からＬ３の間の長さである（図４参照）。制御部５７は、第１活物質層２０Ｌにおいて中央領域２２のみがプレスされている間（すなわち、積層体１Ｌの侵入長さがＬ２からＬ３になるまでの間）、圧力調節部５４によってプレス圧力を一定に制御する（図４参照）。

【0058】

上記のように積層体１Ｌの侵入長さが０からＬ３になるまでの間、プレス圧力が上記のように調節されるため、第１端領域２１Ａがプレスされる際に受ける圧力は、中央領域２２がプレスされる際に受ける圧力より小さくなる。

【0059】

図６（Ｂ）には、第２活物質層３０Ｌと、第１活物質層２０Ｌのうち中央領域２２および第２端領域２１Ｂとが同時にプレスされている状態が示されている。このとき、積層体１Ｌの侵入長さは、Ｌ３からＬ４の間の長さである（図４参照）。制御部５７は、第１活物質層２０Ｌのうち中央領域２２と第２端領域２１Ｂの両方がプレスされている間（すなわち、侵入長さがＬ３からＬ４になるまでの間）、積層体１Ｌの侵入長さが長くなるにしたがって、徐々に圧力を減少させる（図４参照）。

【0060】

中央領域２２および第２端領域２１Ｂの両方がプレスされている間、積層体１Ｌの侵入長さが長くなるにしたがって、プレス圧力のうち中央領域２２が受ける荷重の比率は徐々に小さくなり、第２端領域２１Ｂが受ける荷重の比率が大きくなる。このため、侵入長さが長くなるにしたがって徐々に圧力を減少させることで、中央領域２２を所望の厚さとなるようにプレスし続けつつ、第２端領域２１Ｂが直交方向Ｄ２に引き延ばされることを抑制できる。

【0061】

図６（Ｃ）には、第２活物質層３０Ｌと、第１活物質層２０Ｌのうち第２端領域２１Ｂのみとがプレスされている状態が示されている。このとき、積層体１Ｌの侵入長さは、Ｌ４を越えた長さである（図４参照）。制御部５７は、第１活物質層２０Ｌのうち、第２端領域のみがプレスされている間（すなわち、侵入長さがＬ４以上となっている間）、圧力調節部５４によってプレス圧力を一定に制御する（図４参照）。

【0062】

積層体１Ｌの侵入長さがＬ２からＬ４以上となるまでの間、プレス圧力が上記のように調節されるため、第２端領域２１Ｂがプレスされる際に受ける圧力は、中央領域２２がプレスされる際に受ける圧力より小さくなる。本実施形態においては、この状態のときに、第２活物質層３０Ｌの第２端部３２Ｂもプレスされる。

【0063】

さらに積層体１Ｌの侵入長さが長くなり、第１活物質層２０Ｌがプレスされなくなった後は、第２活物質層３０Ｌの第２端部３２Ｂのみが基材１０Ｌとともにプレスされてもよいし、第１活物質層２０Ｌのプレスが完了するとともに積層体１Ｌ全体のプレスが完了してもよい。以上の工程により、電極１が製造される。

【0064】

上述したように、ロールプレス工程Ｓ２において、端領域２１がプレスされる際に受ける圧力は、中央領域２２がプレスされる際に受ける圧力より小さい。これにより、中央領域２２を所望の厚さに圧縮することができるとともに、第１活物質層２０Ｌの端領域２１はこれより小さい圧力でプレスされることで、集中的な荷重を受けることが抑制される。よって、当該端領域２１においては、直交方向Ｄ２における過剰な延伸が抑制され、中央領域２２の厚さと近い厚さとなるように第１活物質層２０Ｌが圧縮される。

【0065】

また、ロールプレス工程においては、第１活物質層２０Ｌのプレス後の平均厚さが１００μｍ以上４００μｍ以下、かつ、第２活物質層３０Ｌのプレス後の平均厚さが１００μｍ以上４００μｍ以下となるように、積層体１Ｌがプレスされる。換言すると、得られる電極１の第１活物質層２０の平均厚さが１００μｍ以上４００μｍ以下、第２活物質層３０の平均厚さが１００μｍ以上４００μｍ以下となるように、積層体１Ｌがプレスされる。

【0066】

上記の構成により、上記製造方法で製造された電極１を電池に用いることで、電池容量を大きくすることができる。なお、第１活物質層２０の厚さおよび第２活物質層３０の厚さがそれぞれ上記の厚さとなるように積層体１Ｌをロールプレスする場合、積層体１Ｌの段階で、各活物質層の厚さも比較的厚い積層体１Ｌが準備される。そうすると、仮にロールプレスでの圧力が一定であると、上記の端領域２１においてより一層の集中荷重が生じるおそれがある。しかしながら、上記製造方法では、端領域２１がプレスされる際に受ける圧力が、中央領域２２がプレスされる際に受ける圧力より小さい。よって端領域２１での集中荷重は抑制され、端領域２１での第１活物質層２０Ｌの過剰な延伸が抑制される。

【0067】

また、ロールプレス工程Ｓ２においては、第２活物質層３０Ｌの直交方向Ｄ２における端部３２がプレスされる。第２活物質層３０Ｌの端部３２がプレスされることで、電極１においては第２活物質層３０と基材１０との密着性が向上し、第２活物質層３０の剥がれが抑制される。なお、本実施形態に係る製造方法では、中央領域２２のプレス時に比較的大きい圧力をかけることができるため、第１ローラ５１と第２ローラ５２との間の隙間寸法が大きくなることを抑制できる。よって、第２活物質層３０Ｌの端部３２のプレスが容易となる。

【0068】

上述した実施形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。

【0069】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0070】

１ 電極、１Ｌ 積層体、１０，１０Ｌ 基材、１１ 第１面、１２ 第２面、１５ 第１金属箔、１６ 第２金属箔、２０，２０Ｌ 第１活物質層、２１ 端領域、２１Ａ 第１端領域、２１Ｂ 第２端領域、２２ 中央領域、３０，３０Ｌ 第２活物質層、３１ 端縁、３２ 端部、３２Ａ 第１端部、３２Ｂ 第２端部、３３ 中央部、５０ プレス機、５１ 第１ローラ、５２ 第２ローラ、５３ 圧力検出部、５４ 圧力調節部、５５ 侵入長さ検出部、５６ ローラ駆動部、５７ 制御部、Ｄ１ 積層方向、Ｄ２ 直交方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】