特開 2024-90926 レーザ加工方法

(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】P2024090926

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】レーザ加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/38 20140101AFI20240627BHJP

   B23K 26/142 20140101ALI20240627BHJP

   H01M 4/04 20060101ALI20240627BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20240627BHJP

   H01G 11/86 20130101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B23K26/38 A

B23K26/142

H01M4/04 Z

H01M4/139

H01G11/86

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022207121

(22)【出願日】2022-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】山本 晴彦

【テーマコード（参考）】

4E168

5E078

5H050

【Ｆターム（参考）】

4E168AD07

4E168DA23

4E168DA24

4E168DA26

4E168DA28

4E168FB03

4E168FC04

4E168GA01

4E168GA02

4E168JA01

4E168JA17

4E168JA28

5E078AA14

5E078AB02

5E078FA02

5E078FA24

5H050AA19

5H050BA01

5H050BA14

5H050BA17

5H050CA01

5H050CA08

5H050CA09

5H050CB07

5H050CB08

5H050CB09

5H050FA05

5H050GA04

5H050GA27

5H050GA29

(57)【要約】

【課題】レーザ加工時の振動を抑制しながら、ヒューム等の粉塵によるレーザの集光性の低下を抑制し得る電極のレーザ加工方法を提供する。
【解決手段】本開示により、帯状電極をレーザ加工する方法が提供される。ここで開示される方法は、帯状電極を予め設定した加工エリア２１０に長手方向に搬送すること、および加工エリア２１０において、電極の一方の表面上を流れる第１気流２３０と、電極の他方の表面上を流れる第２気流２４０とを形成した状態で、電極の表面にレーザ照射を行うことを含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状電極をレーザ加工する方法であって、
前記電極を予め設定した加工エリアに長手方向に搬送すること、および
前記加工エリアにおいて、前記電極の一方の表面上を流れる第１気流と、前記電極の他方の表面上を流れる第２気流とを形成した状態で、前記電極の表面にレーザ照射を行うこと
を含む、レーザ加工方法。

【請求項2】

前記電極の一方の表面上を流れた第１気流を第１吸入口により吸入し、前記電極の他方の表面上を流れた第２気流を第２吸入口により吸入する、請求項１に記載のレーザ加工方法。

【請求項3】

前記第１気流が、前記電極の前記一方の表面に沿って流れる層流であり、前記第２気流が、前記電極の前記他方の表面に沿って流れる層流である、請求項１または２に記載のレーザ加工方法。

【請求項4】

前記第１気流および前記第２気流を前記電極の搬送方向に沿って流す、請求項１または２に記載のレーザ加工方法。

【請求項5】

前記加工エリアにおける前記電極の搬送方向が、重力方向である、請求項１または２に記載のレーザ加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ加工方法に関する。詳しくは、蓄電デバイスに用いられる帯状電極のレーザ加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

二次電池などの蓄電デバイスは、帯状電極を備え得る。典型的には、電極は、金属製の集電箔と、該集電箔の両面に配置された活物質層とを備える。集電箔の端部には、活物質層が配置されていない集電箔露出部が設けられている。集電箔露出部には集電部材が接続され、導通経路が形成される。

【0003】

集電箔露出部は、レーザ加工等によりタブの少なくとも一部となるように加工され得る。このとき、電極がレーザ照射によって発生するヒューム等の粉塵が飛散する時の反力によって、電極が厚み方向に振動する。これにより、レーザ光の焦点が電極からずれてしまう場合がある。これに対し、例えば、特許文献１には、帯状電極を精度良く切断することができるレーザ加工装置が開示されている。当該レーザ加工装置は、帯状電極のレーザ加工位置の周囲を保持するガイドを備えている。当該ガイドは、帯状電極をその厚み方向から挟み込んでいる。これにより、帯状電極のばたつき（振動）を抑制することができる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－８２０３５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、電極のレーザ加工した際に発生し得るヒューム等の粉塵がレーザ光の進路に飛散した場合にレーザ光を拡散させてしまうため、レーザ光の集光性が悪化し得る。また、レーザ照射部の周囲にガイド等が配置されている場合には、ヒューム等の粉塵がガイド等に付着し、電極の損傷の原因となる場合がある。

【0006】

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レーザ加工時の振動を抑制しながら、ヒューム等の粉塵によるレーザの集光性の低下を抑制し得る電極のレーザ加工方法を提供することを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示により、帯状電極をレーザ加工する方法が提供される。ここで開示される方法は、上記帯状電極を予め設定した加工エリアに長手方向に搬送すること、および上記加工エリアにおいて、上記電極の一方の表面上を流れる第１気流と、上記電極の他方の表面上を流れる第２気流とを形成した状態で、上記電極の表面にレーザ照射を行うことを含む。

【0008】

上記方法では、加工エリアにおいて、帯状電極の両面上を流れる気流を形成しているため、当該気流が帯状電極を厚み方向から挟むようにして支持することができる。そのため、レーザ照射によりヒューム等の粉塵が発生した場合にも、レーザ照射部で帯状電極が厚み方向に振動することを抑制することができる。また、ヒューム等の粉塵が、上記気流によって吹き流されるため、レーザ光の集光性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】電極体の構成を模式的に示す分解図である。

【図2】レーザ加工装置の構成を模式的に示す正面図である。

【図3】レーザ加工装置の構成を模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、ここで開示される技術について詳細に説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、本技術の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで開示される技術の内容は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

【0011】

なお、各図面は模式的に描かれており、寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を反映するものではない。また、以下に説明する図面において、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。そのため、例えば、以下で説明する電極（完成品）に付する符号と、レーザ加工前の帯状電極に付する符号は同じである。
また、本明細書において、数値範囲を「Ａ～Ｂ（ここでＡ、Ｂは任意の数値）」と記載している場合は、「Ａ以上Ｂ以下」を意味すると共に、「Ａを超えてＢ未満」、「Ａを超えてＢ以下」、および「Ａ以上Ｂ未満」の意味を包含する。

【0012】

なお、本明細書において「蓄電デバイス」とは、充電と放電とを行うことができるデバイスをいう。蓄電デバイスには、一次電池、二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池）等の電池と、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）とが包含され得る。

【0013】

図１は、蓄電デバイスに用いられる電極体の一例として、電極体２０の構成を模式的に示す分解図である。電極体２０は捲回電極体である。電極体２０は、ここで開示されるレーザ加工方法により製造される電極の一使用例である。図１に示すように、電極体２０は、帯状（長尺シート状）の正極２２と、帯状（長尺シート状）の負極２４と、２枚の帯状（長尺シート状）のセパレータ２６とを備える。正極２２と、負極２４と、２枚のセパレータ２６とは、各々の長手方向が揃うようにして積層（配置）された状態で、捲回軸ＷＬを中心として長手方向に捲回されている。ここでは、捲回軸ＷＬは、電極（正極２２および負極２４）の長手方向に直交する電極の幅方向である。

【0014】

図１に示すように、正極２２は、正極集電箔２２ｃと、正極活物質層２２ａと、保護層２２ｐとを備える。正極活物質層２２ａは、正極集電箔２２ｃの片面または両面（ここでは両面）に配置されており、正極２２の長手方向に延びて配置されている。保護層２２ｐは、正極２２の長手方向に延びて配置されており、正極活物質層２２ａに隣接して配置されている。ここでは、保護層２２ｐは正極活物質層２２ａの片側（図２中の左側）に配置されている。正極集電箔２２ｃの捲回軸ＷＬ方向（即ち、上記長手側方向に直交する正極２２の幅方向）の片側の縁部（図１の左側）には、複数の正極タブ２２ｔが設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、それぞれ正極２２の幅方向の一方側（図２中の左側）に向かって突出している。正極タブ２２ｔは、電極の幅方向において、セパレータ２６よりも外側に突出している。複数の正極タブ２２ｔは、正極２２の長手方向に間隔を置いて（間欠的に）設けられている。複数の正極タブ２２ｔは、正極２２の幅方向の一方の端部（図１中の左側）で積層され、正極タブ群を構成している。正極タブ群は、蓄電デバイスにおいて正極集電体に接続される。

【0015】

図１では、正極タブ２２ｔは平面視において、正極タブ２２ｔの突出方向に向かって幅が狭くなるような台形状である。しかしながら、正極タブ２２ｔの形状は特に限定されず、例えば、三角形状、矩形状、多角形状、円弧状等であってよい。また、正極タブ２２ｔの角がＲ状となっていてもよい。

【0016】

正極２２を構成する正極集電箔２２ｃとしては、金属製の箔を用いることができ、例えばアルミニウム箔等が挙げられる。正極活物質層２２ａは正極活物質を含む。正極活物質は、使用される蓄電デバイスの種類により適宜変更される。蓄電デバイスがリチウムイオン二次電池である場合、例えば、層状構造、スピネル構造、オリビン構造等を有するリチウム複合金属酸化物（例えば、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉ_０．５Ｍｎ_１．５Ｏ_４，ＬｉＣｒＭｎＯ_４、ＬｉＦｅＰＯ_４等）等を用いることができる。また、正極活物質層２２ａは、導電材、バインダ等を含んでいてもよい。導電材としては、例えばアセチレンブラック（ＡＢ）等のカーボンブラックやその他（グラファイト等）の炭素材料を好適に使用し得る。バインダとしては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等を使用し得る。

【0017】

正極活物質層２２ａの平均厚みは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ以上３００μｍ以下であり、好ましくは２０μｍ以上２００μｍ以下である。
なお、本明細書において、「平均厚み」は、反射型レーザ変位計等で測定することができる（以下、同じ）。

【0018】

保護層２２ｐは、例えば、絶縁性の無機粒子、バインダ、炭素材料等を含み得る。絶縁性の無機粒子としては、例えば、アルミナ、シリカ等が挙げられる。バインダとしては、例えば、ＰＶｄＦ等が挙げられる。炭素材料としては、例えば、カーボンブラック、黒鉛等が挙げられる。

【0019】

保護層２２ｐの平均厚みは、特に限定されないが、例えば、３μｍ以上または５μｍ以上であり得る。保護層２２ｐの平均厚みは、好ましくは、正極活物質層２２ａの平均厚み以下であって、例えば５０μｍ以下であり得る。

【0020】

正極活物質層２２ａは、正極活物質と、必要に応じて用いられる材料（導電材、バインダ等）とを適当な溶媒（例えばＮ－メチル－２－ピロリドン：ＮＭＰ）に分散させ、ペースト状（またはスラリー状）の組成物を調製し、該組成物の適当量を正極集電箔２２ｃの表面に塗工し、乾燥することによって形成することができる。

【0021】

図１に示すように、負極２４は、負極集電箔２４ｃと、負極活物質層２４ａとを備える。負極活物質層２４ａは、負極集電箔２４ｃの片面または両面（ここでは両面）に配置されており、負極２４の長手方向に延びて配置されている。負極集電箔２４ｃの捲回軸ＷＬ方向（即ち、上記長手側方向に直交する負極２４の幅方向）の片側の縁部（図１の右側）には、複数の負極タブ２４ｔが設けられている。複数の負極タブ２４ｔは、それぞれ負極２４の幅方向の一方側（図２中の右側）に向かって突出している。ここでは、負極タブ２４ｔの突出方向は、正極タブ２２ｔの突出方向とは電極の幅方向において反対方向を向いている。負極タブ２４ｔは、電極の幅方向において、セパレータ２６よりも外側に突出している。複数の負極タブ２４ｔは、負極２４の長手方向に間隔を置いて（間欠的に）設けられている。複数の負極タブ２４ｔは、負極２４の幅方向の一方の端部（図１中の右側）で積層され、負極タブ群を構成している。負極タブ群は、蓄電デバイスにおいて、負極集電体と接続される。

【0022】

負極２４を構成する負極集電箔２４ｃとしては、金属製の箔を用いることができ、例えば、銅箔等が挙げられる。負極活物質層２４ａは、負極活物質を含む。負極活物質は、使用される蓄電デバイスの種類により適宜変更される。蓄電デバイスがリチウムイオン二次電池である場合、例えば、黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン等の炭素材料を使用し得る。また、負極活物質層２４ａは、バインダ、増粘剤等をさらに含んでいてもよい。バインダとしては、例えばスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を使用し得る。増粘剤としては、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を使用し得る。

【0023】

負極活物質層２４ａの平均厚みは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下であり、好ましくは２０μｍ以上３００μｍ以下である。

【0024】

負極活物質層２４ａは、例えば、負極活物質と必要に応じて用いられる材料（バインダ等）とを適当な溶媒（例えばイオン交換水）に分散させ、ペースト状（またはスラリー状）の組成物を調製し、該組成物の適当量を負極集電箔２４ｃの表面に塗工し、乾燥することによって形成することができる。

【0025】

セパレータ２６は、蓄電デバイスの種類により適宜変更される。蓄電デバイスがリチウムイオン二次電池の場合には、例えば、絶縁性を有する微多孔質シートを用いることができ、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂から成る微多孔質樹脂シートが挙げられる。かかる微多孔質樹脂シートは、単層構造であってもよく、二層以上の複層構造（例えば、ＰＥ層の両面にＰＰ層が積層された三層構造）であってもよい。また、セパレータ２６は、耐熱層（ＨＲＬ）を備えていてもよい。なお、セパレータ２６は、正極２２と負極２４とを絶縁する機能を果たす部材または部分であればよく、必ずしも帯状のセパレータ２６でなくてもよい。

【0026】

以下、ここで開示される帯状電極のレーザ加工方法について説明する。レーザ加工方法は、例えば、正極タブ２２ｔまたは負極タブ２４ｔを形成するときに使用される。以下の説明では、帯状電極として負極２４を例にして説明するが、正極２２であってもよい。

【0027】

図２は、一実施形態に係るレーザ加工装置２００の模式的な構成を示す正面図である。図３は、図２に示すレーザ加工装置２００の右側面図である。ここで開示されるレーザ加工方法は、例えば、図２に示すレーザ加工装置２００によって実現される。レーザ加工装置２００は、帯状電極の表面にレーザ照射をするための加工エリア２１０を有する。また、ここでは、レーザ加工装置２００は、レーザ供給部２２０と、帯状電極搬送手段と、第１気流供給手段と、第２気流供給手段とを備える。

【0028】

図２に示すように、レーザ加工装置２００において、レーザ供給部２２０から照射されるレーザの位置に合わせて、加工エリア２１０が予め設定されている。レーザ加工装置２００は、帯状電極を該電極の長手方向に搬送するための搬送手段を有する。本実施形態に係るレーザ加工装置２００は、第１ロール２５２と、第２ロール２５４とを有する。第１ロール２５２と、第２ロール２５４とは、加工エリア２１０を挟むように離れた位置に配置されている。負極２４は、第１ロール２５２から第２ロール２５４に向かって搬送されている。負極２４はレーザ照射される表面である第１面２４ｆと、第１面２４ｆの裏面である第２面２４ｂを有する。負極２４の第２面２４ｂは、第１ロール２５２および第２ロール２５４と接している。第１ロール２５２及び／又は第２ロール２５４は、それ自体が回転するように駆動して負極２４を搬送してもよい。また、第１ロール２５２及び／又は第２ロール２５４は駆動せず、例えば、第２ロール２５４の下流側に負極２４を搬送する動力源があってもよい。

【0029】

図３に示すように、負極２４は、負極活物質層２４ａと、負極活物質層２４ａと隣接して長手方向に延びる負極集電箔露出部２４ｅを有する。負極集電箔露出部２４ｅは、負極活物質層２４ａが配置されず、負極集電箔２４ｃが露出した部分である。負極集電箔露出部２４ｅは、負極２４の幅方向における端部の少なくとも一方に設けられている。負極集電箔露出部２４ｅは、レーザ加工により負極タブ２４ｔが形成された際に、負極タブ２４ｔの少なくとも一部になる。

【0030】

加工エリア２１０では、負極２４の第１面２４ｆ上を流れる第１気流２３０と、負極２４の第２面２４ｂ上を流れる第２気流２４０とが形成される。第１気流２３０と第２気流２４０とが形成されていることで、負極２４は、負極２４の厚み方向から挟んで保持された状態となる。そして、かかる状態のまま、加工エリア２１０において負極２４の第１面２４ｆにレーザ光Ｌが照射される。レーザ光Ｌは、レーザ供給部２２０から供給される。これにより、負極２４がレーザ照射されることよって生じる負極２４のその厚み方向への振動を抑制することができる。かかる振動は、負極２４がレーザ照射された際に発生するヒューム等の粉塵が飛散する時の反力により生じるものと推測される。また、第１気流２３０および第２気流２４０によりヒューム等の粉塵が吹き流されるため、ヒューム等の粉塵によるレーザ光Ｌの集光性の低下を抑制することができる。

【0031】

第１気流２３０は、負極２４の第１面２４ｆにおいて、レーザ光Ｌが照射される部分（「レーザ照射部」ともいう）を通過し、かつ、第２気流２４０は、負極２４の第２面２４ｂにおいて、レーザ照射部を通過することが好ましい。この場合、レーザ光Ｌは、第１気流２３０を通過して負極２４の第１面２４ｆに当たり、負極２４を溶断した後、第２気流２４０を通過する。かかる構成によれば、レーザ照射部における負極２４の振動を好適に抑制することができる。また、ヒューム等の粉塵によるレーザ光Ｌの集光性の低下を好適に抑制することができる。
なお、本明細書においてレーザ照射部は、レーザ光Ｌが照射される側の電極の表面部分だけでなく、レーザ光るＬが当たる表面部分における電極の厚み全体のことをいう。

【0032】

第１気流２３０および第２気流２４０の流れる方向は、負極２４のレーザ照射部付近を通過する限り特に限定されない。好適には、第１気流２３０と第２気流２４０とを同じ方向に向かって流す。これにより、負極２４のレーザ照射部をより適切に挟んで保持することができる。本実施形態では、図２に示すように、第１気流２３０および第２気流２４０は、加工エリア２１０における負極２４の搬送方向に沿って流している。これにより、レーザ照射部で発生したヒューム等の粉塵をレーザ切断が完了した下流側に吹き流すことができるため、レーザ切断される前の負極２４の表面にヒューム等の粉塵が付着するのを抑制することができる。

【0033】

第１気流２３０および第２気流２４０は、同じ速度で流れることが好ましい。これにより、加工エリア２１０において負極２４がたわむのを適切に抑制することができる。

【0034】

本技術の一態様において、第１気流２３０および第２気流２４０の速度は、負極２４の搬送速度よりも速いことが好ましい。これにより、加工エリア２１０における負極２４を適切に保持することができるとともに、ヒューム等の粉塵の除去がより適切に行われ得る。

【0035】

第１気流２３０は、負極２４の第１面２４ｆに沿って流れる層流であることが好ましい。また、第２気流２４０は、負極２４の第２面２４ｂに沿って流れる層流であることが好ましい。これにより、加工エリア２１０において、負極２４がより安定して保持される。なお、層流とは、流れ方向に向かって規則正しく流れる定常の流れのことをいう。層流には、例えば、一定の速度で一定方向に向かって流れる気流が含まれる。

【0036】

第１気流２３０および第２気流２４０を形成する気体は、特に限定されず、例えば、空気や不活性化ガスであってよい。不活性化ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等が挙げられる。

【0037】

図２に示すように、本実施形態に係るレーザ加工装置２００は、第１気流２３０を供給する手段として、第１送出口２３２を備える。第１送出口２３２は負極２４の第１面２４ｆ側に配置されている。第１送出口２３２から放出された風は、第１気流２３０として負極２４の第１面２４ｆ上を流れる。

【0038】

図２に示すように、本実施形態に係るレーザ加工装置２００は、第１吸入口２３４を備える。第１吸入口２３４は、加工エリア２１０内の負極２４の第１面２４ｆ上を流れた第１気流２３０を吸入する。第１吸入口２３４は、負極２４の第１面２４ｆ側に、加工エリア２１０を挟んで第１送出口２３２と対向するように配置されている。このように、第１送出口２３２から放出された風を第１吸入口２３４により吸入することで、第１送出口２３２から第１吸入口２３４に向かって第１気流２３０が安定的に形成される。また、ヒューム等の粉塵が第１気流２３０によって第１吸入口２３４まで運ばれ得るため、ヒューム等の粉塵を効率よく回収することができる。なお、図２に示すように、本実施形態では、負極２４の搬送方向において、加工エリア２１０の上流側に第１送出口２３２が配置され、加工エリア２１０の下流側に第１吸入口２３４が配置されている。これにより、負極２４の搬送方向に沿った第１気流２３０を実現している。

【0039】

図２に示すように、本実施形態に係るレーザ加工装置２００は、第２気流２４０を供給する手段として、第２送出口２４２を備える。第２送出口２４２は負極２４の第２面２４ｂ側に配置されている。第２送出口２４２から放出された風は、第２気流２４０として負極２４の第２面２４ｂ上を流れる。

【0040】

図２に示すように、本実施形態に係るレーザ加工装置２００は、第２吸入口２４４を備える。第２吸入口２４４は、加工エリア２１０内の負極２４の第２面２４ｂ上を流れた第２気流２４０を吸入する。第２吸入口２４４は、負極２４の第２面２４ｂ側に、加工エリア２１０を挟んで第２送出口２４２と対向するように配置されている。このように、第２送出口２４２から放出された風を第２吸入口２４４により吸入することで、第２送出口２４２から第２吸入口２４４に向かって第２気流２４０が安定的に形成される。また、ヒューム等の粉塵が第２気流２４０によって第２吸入口２４４まで運ばれ得るため、ヒューム等の粉塵を効率よく回収することができる。なお、図２に示すように、本実施形態では、負極２４の搬送方向において、加工エリア２１０の上流側に第２送出口２４２が配置され、加工エリア２１０の下流側に第２吸入口２４４が配置されている。これにより、負極２４の搬送方向に沿った第２気流２４０を実現している。

【0041】

なお、第１送出口２３２と第２送出口２４２は、それぞれ独立した送出口であってもよく、第１送出口２３２と第２送出口２４２とが連続した一つの送出口であってもよい。また、第１吸入口２３４と第２吸入口２４４は、それぞれ独立した吸入口であってもよく、第１吸入口２３４と第２吸入口２４４とが連続した一つの吸入口であってもよい。

【0042】

加工エリア２１０における負極２４の搬送方向は、特に限定されないが、図２に示すように、当該搬送方向が重力方向であることが好ましい。これにより、レーザ照射部で発生するヒューム等の粉塵が重力方向に流れやすくなるため、ヒューム等の粉塵によるレーザ光Ｌの集光性の低下を抑制することができる。なお、第１気流２３０と第２気流２４０とを加工エリア２１０における負極２４の搬送方向に沿って流す場合には、ヒューム等の粉塵の除去がより好適に行われるため、ヒューム等の粉塵によるレーザ光Ｌの集光性の低下をよりよく抑制することができる。

【0043】

レーザ供給部２２０は、加工エリア２１０にレーザ光Ｌを供給する。レーザ供給部２２０の構成は、従来レーザ切断に用いられているものと同様であってよい。図示は省略するが、レーザ供給部は、例えば、レーザ発振器、レーザヘッド等を備える。レーザ発振器は、溶接の熱源であるレーザを生成する装置である。レーザヘッドは、レーザ発振器で生成されたレーザをレーザ光Ｌとして照射する部分である。レーザ光路は、例えば、ミラーや光ファイバ等で構成され得る。レーザ光Ｌとしては、例えば、ＹＡＧレーザ、ファイバーレーザ、ＣＯ_２レーザ、半導体レーザ、ディスクレーザ等が挙げられる。

【0044】

加工エリア２１０において、レーザ光Ｌは、負極活物質層２４ａまたは負極集電箔露出部２４ｅに照射され、照射された部分を切断する。図３に示すように、加工エリア２１０の下流側では、負極タブ２４ｔが形成されている。負極集電箔露出部２４ｅをレーザ切断して、負極タブ２４ｔが負極集電箔露出部２４ｅから構成されるよう加工してもよいが、好ましくは、図３のように、負極タブ２４ｔが負極集電箔露出部２４ｅおよび負極活物質層２４ａを有するように加工することが好ましい。例えば、レーザ光Ｌを負極活物質層２４ａの端部に照射し、負極タブ２４ｔを形成するタイミングでレーザ光Ｌを負極集電箔露出部２４ｅ側に走査させ、適当なタイミングでレーザ光Ｌを負極活物質層２４ａ側に走査させることが好ましい。なお、レーザ光Ｌの走査方向は、負極タブ２４ｔの形状、大きさ等によって適宜調整される。例えば、負極２４の搬送速度とレーザ供給部とが連動して制御されるように構成することにより、負極タブ２４ｔを負極２４の幅方向の端部に間欠的に形成することができる。

【0045】

ここで開示されるレーザ加工方法によれば、第１気流２３０および第２気流２４０により、加工エリア２１０における負極２４を挟むようにして支持することができるため、加工エリア２１０付近に負極２４を直接挟んで支持するガイドを設けなくてもよい。ガイドがある場合には、ヒューム等の粉塵がガイドに付着し、付着した粉塵が搬送される電極と干渉して、電極を傷つけるおそれが生じ得る。そのため、ここで開示されるレーザ加工方法では、上記おそれを解消することができる。

【0046】

なお、帯状電極として正極２２を採用した場合には、上述した技術説明のうち「負極」を「正極」と読み替えることで理解され得る。ただし、レーザ光Ｌを照射する位置は、正極活物質層２２ａの代わりに保護層２２ｐであってもよく、正極タブ２２ｔが正極集電箔露出部と保護層２２ｐとを有するように構成されてもよい。

【0047】

また、帯状電極は、捲回電極体のみならず、積層電極体にも用いることができる。積層電極体に用いる場合には、帯状電極を幅方向に沿って切断することでそれぞれタブを有する複数枚の電極シートを得て、その後、セパレータを介して負極と正極とを積層することで積層電極体を構築することができる。

【0048】

以上、本技術のいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎな
い。本技術は、他にも種々の形態にて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。

【0049】

以上のとおり、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載したものが挙げられる。
項１：帯状電極をレーザ加工する方法であって、上記帯状電極を予め設定した加工エリアに長手方向に搬送すること、および上記加工エリアにおいて、上記電極の一方の表面上を流れる第１気流と、上記電極の他方の表面上を流れる第２気流とを形成した状態で、上記電極の表面にレーザ照射を行うことを含む、レーザ加工方法。
項２：上記電極の一方の表面上を流れた第１気流を第１吸入口により吸入し、上記電極の他方の表面上を流れた第２気流を第２吸入口により吸入する、項１に記載のレーザ加工方法。
項３：上記第１気流が、上記電極の上記一方の表面に沿って流れる層流であり、上記第２気流が、上記電極の上記他方の表面に沿って流れる層流である、項１または２に記載のレーザ加工方法。
項４：上記第１気流および上記第２気流を上記電極の搬送方向に沿って流す、項１～３のいずれか一項に記載のレーザ加工方法。
項５：上記加工エリアにおける上記電極の搬送方向が、重力方向である、項１～４のいずれか一項に記載のレーザ加工方法。

【符号の説明】

【0050】

２０ 電極体
２２ 正極
２４ 負極
２６ セパレータ
２００ レーザ加工装置
２１０ 加工エリア
２２０ レーザ供給部
２３０ 第１気流
２３２ 第１送出口
２３４ 第１吸入口
２４０ 第２気流
２４２ 第２送出口
２４４ 第２吸入口
２５２ 第１ロール
２５４ 第２ロール

【図1】

【図2】

【図3】