特許 7111577 電極シートの製造方法

(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】

(24)【登録日】2022-07-25

(45)【発行日】2022-08-02

(54)【発明の名称】電極シートの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/04 20060101AFI20220726BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20220726BHJP

   B05D 7/14 20060101ALI20220726BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20220726BHJP

   B05D 7/24 20060101ALI20220726BHJP

   B05C 1/08 20060101ALN20220726BHJP

【ＦＩ】

H01M4/04 Z

H01M4/139

B05D7/14 G

B05D3/00 D

B05D7/24 301E

B05C1/08

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018194372

(22)【出願日】2018-10-15

(65)【公開番号】P2020064718

(43)【公開日】2020-04-23

【審査請求日】2021-03-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000179328

【氏名又は名称】リックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】岸本 哲郎

(72)【発明者】

【氏名】中島 雅夫

【審査官】冨士 美香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９１６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８１８２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ４／００－４／６２

Ｂ０５Ｄ ７／１４

Ｂ０５Ｄ ３／００

Ｂ０５Ｄ ７／２４

Ｂ０５Ｃ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

集電箔の表面上に活物質層が形成されている構造の電極シートを製造する方法であって，
第１ロールと，前記第１ロールと対向する第２ロールと，前記第１ロールと対向せず前記第２ロールと対向する第３ロールとを有し，前記第１ロールと前記第２ロールと前記第３ロールとのうちいずれか１つ以上が前記着磁ロールである成膜装置を用い，
集電箔の表面上に活物質層を成膜する成膜工程と，
着磁している着磁ロールを前記活物質層に対面させて，前記活物質層に混入していることがある硬磁性異物を着磁させる着磁工程と，
前記着磁工程で搬送された電極シートにおける前記活物質層側の表面を磁気センサに対面させることで，前記活物質層における着磁された硬磁性異物の存在を検出する検出工程とを行うとともに，
前記成膜工程を，
前記第１ロールと前記第２ロールとの間の隙間に前記活物質層の原料を通すことで前記第２ロールの表面上に前記活物質層を形成する膜形成工程と，
前記集電箔を，前記第１ロールに接触させず，かつ前記第２ロールと前記第３ロールとの間を通させることで，前記集電箔の表面上に前記活物質層を転写する転写工程とにより行い，
前記成膜工程もしくは前記転写工程の際に前記着磁工程を併せて行い，
前記成膜工程での前記活物質層の原料として，固形成分と液体成分とを含みつつ，前記固形成分が占める重量比率が７０％以上９０％以下である湿潤合材を用いることを特徴とする電極シートの製造方法。

【請求項2】

集電箔の表面上に活物質層が形成されている構造の電極シートを製造する方法であって， 集電箔の表面上に活物質層を成膜する成膜工程と，
着磁している着磁ロールを前記活物質層に対面させて，前記活物質層に混入していることがある硬磁性異物を着磁させる着磁工程と，
前記着磁工程で搬送された電極シートにおける前記活物質層側の表面を磁気センサに対面させることで，前記活物質層における着磁された硬磁性異物の存在を検出する検出工程とを行い，
前記成膜工程での前記活物質層の原料として，固形成分と液体成分とを含みつつ，前記固形成分が占める重量比率が７０％以上９０％以下である湿潤合材を用い，
前記着磁工程を，前記集電箔を挟んで前記着磁ロールと対向する位置に，軟磁性材で形成された軟磁性ロールを配置して行うことを特徴とする電極シートの製造方法。

【請求項3】

請求項１に記載の電極シートの製造方法であって，
前記着磁工程を，前記集電箔を挟んで前記着磁ロールと対向する位置に，軟磁性材で形成された軟磁性ロールを配置して行うことを特徴とする電極シートの製造方法。

【請求項4】

請求項１または請求項３に記載の電極シートの製造方法であって，
前記第３ロールが前記着磁ロールであり，
前記転写工程の際に前記着磁工程を併せて行うことを特徴とする電極シートの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は，集電箔の表面上に活物質層が形成されている構造の電極シートを製造する方法に関する。さらに詳細には，形成された活物質層における硬磁性異物の存在の検査を合わせて行うようにした，電極シートの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から，電池用の電極シートとして，導電性の集電箔の表面上に活物質層を有する構造のものが用いられている。このような構造の電極シートは，集電箔の表面上に活物質層を形成することで製造される。ここで，形成される活物質層に，異物，特に金属性等の硬磁性素材の異物が混入する場合がある。このような硬磁性異物の混入は当然，電極シートの品質を低下させる要因である。このため，そのような硬磁性異物の混入が発生しているか否かを検査で把握する必要がある。

【0003】

そのための検査を行う技術として，特許文献１に記載されているものを挙げることができる。同文献の技術では，集電箔と活物質層とからなる電極シート（１２）を，帯磁している第１支持ローラ（１００）で搬送することとしている。これにより，活物質層に硬磁性の異物（Ｐ）が混入していればその異物が磁化されることとなる。そして，第１支持ローラより下流の位置に磁力検知センサ（４００）を配置しておくこととしている。これにより，磁化された硬磁性異物の存在を検知することができる。以上は特許文献１の［００３０］～［００３３］，図４に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開2018-091646号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら前記した従来の技術には，次のような問題点があった。硬磁性異物の検知精度が必ずしも高くないのである。その理由は，活物質層内で硬磁性異物が移動することにある。硬磁性異物が移動しうる理由は，形成された直後の活物質層が，粉末状の固形成分と液体成分とを混練してなる流動物であるためである。このため，特に第１支持ローラの磁界を硬磁性異物が通過するときに，磁力に引かれて第１支持ローラに接近する向きに移動してしまうのである。このことは，硬磁性異物が集電箔寄りの位置に集中しやすいことを意味している。

【0006】

一方，磁力検知センサは電極シートに対して，集電箔側でなく活物質層側に配置される。検知対象である活物質層中の硬磁性異物を，集電箔越しにではなく直接に検知するためである。このため，活物質層内でも集電箔寄りに位置している硬磁性異物は，磁力検知センサからあまり近くない場所に位置しているのである。このため検知精度もあまり上がらないのである。

【0007】

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，硬磁性異物の存在を高い精度で検出しつつ電極シートを製造することができる，電極シートの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第一態様または第二態様における電極シートの製造方法では，集電箔の表面上に活物質層が形成されている構造の電極シートを製造するにあたり，集電箔の表面上に活物質層を成膜する成膜工程と，着磁している着磁ロールを活物質層に対面させて，活物質層に混入していることがある硬磁性異物を着磁させる着磁工程と，着磁工程で搬送された電極シートにおける活物質層側の表面を磁気センサに対面させることで，活物質層における着磁された硬磁性異物の存在を検出する検出工程とを行い，成膜工程での活物質層の原料として，固形成分と液体成分とを含みつつ，固形成分が占める重量比率が７０％以上９０％以下である湿潤合材を用いる。

【0009】

上記態様における電極シートの製造方法では，固形成分と液体成分とを含む湿潤合材が，活物質層の原料として使用される。すなわちこの原料により成膜工程で，集電箔の表面上に活物質層が成膜される。また，着磁工程により，活物質層に混入していることがある硬磁性異物の着磁が行われる。電極シートはその後，活物質層側の表面を磁気センサに対面させる検出工程に供される。これにより，硬磁性異物の検出が行われる。ここで成膜工程では，湿潤合材として，固形成分が占める重量比率が７０％以上であるものを用いる。このため，着磁工程の際に硬磁性異物が磁気センサから逃げる向きに移動してしまうことがない。したがって，高い検出精度で硬磁性異物を検出しつつ，電極シートの製造を行うことができる。なお，着磁工程は成膜工程とともに行われてもよいし，それより後で行われてもよい。また，着磁工程にて着磁ロールは，活物質層に対して，集電箔を介さず対面する配置でもよいし，集電箔を介して対面する配置でもよい。

【0010】

第一態様の電極シートの製造方法ではさらに，第１ロールと，第１ロールと対向する第２ロールと，第１ロールと対向せず第２ロールと対向する第３ロールとを有し，第１ロールと第２ロールと第３ロールとのうちいずれか１つ以上が着磁ロールである成膜装置を用い，成膜工程を，第１ロールと第２ロールとの間の隙間に湿潤合材を通すことで第２ロールの表面上に活物質層を形成する膜形成工程と，集電箔を，第１ロールに接触させず，かつ第２ロールと第３ロールとの間を通させることで，集電箔の表面上に活物質層を転写する転写工程とにより行い，成膜工程もしくは転写工程の際に着磁工程を併せて行う。

【0011】

このようになっていれば，湿潤合材は，第１ロールと第２ロールとの間の隙間を通るときに第２ロールの表面上の膜状の活物質層となる（膜形成工程）。そして活物質層は，第２ロールと第３ロールとの間を通るときに集電箔上に転写される（転写工程）。このようにして３本ロール構成の成膜装置による成膜工程が行われる。成膜工程もしくは転写工程の際に着磁工程も併せて行われる。３本ロール構成の成膜装置では，固形分率が高い湿潤合材でも支障なく成膜できる。

【0012】

３本ロール構成の成膜装置を用いる態様の電極シートの製造方法ではさらに，第３ロールが着磁ロールであり，転写工程の際に着磁工程を併せて行うことが望ましい。この場合には，湿潤合材の固形分率が低いと，着磁工程で硬磁性異物が磁気センサから逃げる向きに移動してしまうことになる。しかし本態様では固形分率の高い湿潤合材を用いるので，そのような弊害がない。

【0013】

第二態様の電極シートの製造方法ではさらに，着磁工程を，集電箔を挟んで着磁ロールと対向する位置に，軟磁性材で形成された軟磁性ロールを配置して行う。このようにすれば，軟磁性ロールが，着磁ロールの磁界に対するヨークとして作用する。このため，活物質層中の硬磁性異物の着磁が行われる箇所における磁束密度が高く，その分検出精度が高い。成膜装置が前述の３本ロール構成で第３ロールが着磁ロールである場合には，第２ロールが軟磁性ロールとなる。

【0014】

上記のいずれかの態様の電極シートの製造方法ではまた，着磁ロールとして，表面の磁束密度が０．５Ｔ以上であるものを用いることが望ましい。着磁ロールの磁力が弱すぎると硬磁性異物の着磁も弱くて検出精度があまり上がらないことがあるが，表面の磁束密度が０．５Ｔ以上あれば十分である。

【0015】

着磁工程にて着磁ロールが活物質層に対して集電箔を介して対面する配置の態様の電極シートの製造方法ではまた，着磁工程を，着磁ロールに支持されつつ搬送される集電箔にテンション部材でテンションを掛けつつ行うことが望ましい。集電箔にテンションが掛かっていると，着磁工程の際に，着磁ロールと活物質層との距離が近い。このため，硬磁性異物の着磁がより確実に行われる。

【0016】

上記のいずれかの態様の電極シートの製造方法ではさらに，検出工程で硬磁性異物の存在が検出された箇所を示すマーキングを電極シートに施すマーキング工程を行うことが望ましい。これにより，硬磁性異物が存在する箇所を後工程にて容易に認識し，排除することができる。

【0017】

マーキング工程を行う態様の場合，当該マーキング工程では，電極シートにおける，活物質層が形成されている幅方向範囲の外の集電箔が露出している非塗工領域にマーキングを施すことが望ましい。非塗工領域の方が活物質層の領域よりもマーキング自体が容易であり，また，後工程でもマーキングを認識しやすいからである。

【発明の効果】

【0018】

本構成によれば，硬磁性異物の存在を高い精度で検出しつつ電極シートを製造することができる，電極シートの製造方法が提供されている。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施の形態で使用する電極シートの製造装置の構成を示す断面図である。

【図2】着磁工程の後でも硬磁性異物の位置がランダムであることを模式的に示す断面図である。

【図3】（比較例）着磁工程の後で硬磁性異物が集電箔側に寄ってしまっている状況を模式的に示す断面図である。

【図4】電極シートと磁気センサとの配置関係を示す斜視図である。

【図5】磁気センサによる硬磁性異物の検出例を示すグラフ（その１）である。

【図6】硬磁性異物が検出された位置にマーキングを施した状況を示す斜視図である。

【図7】着磁ロールの表面の磁束密度と磁気センサでの検知シグナルとの関係を試験した結果を示すグラフである。

【図8】磁気センサによる硬磁性異物の検出例を示すグラフ（その２）である。

【図9】磁石の表面からの距離と磁束密度との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，図１のように構成された製造装置２０を用いて電極シート１１を製造する方法として，本発明を具体化したものである。図１の製造装置２０は，成膜装置１と，磁気センサ２と，レーザ照射器３とを有している。成膜装置１で形成した電極シート１１に対して，磁気センサ２による異物の検知と，検知された異物の場所へのレーザ照射器３によるマーキングとを行うようになっている。

【0021】

まず成膜装置１について説明する。図１中の成膜装置１は，成膜ロール４と，ヨークロール５と，着磁ロール６とを有する３本ロール構成のものである。これらのロールはいずれも，それぞれの軸回りに回転するものであり，互いに平行に設けられている。ヨークロール５は，成膜ロール４および着磁ロール６のいずれに対しても隙間を置きつつ近接して配置されている。ただし成膜ロール４と着磁ロール６とは近接していない。成膜ロール４の回転とヨークロール５の回転とは互いに順方向であり，ヨークロール５の回転と着磁ロール６の回転とも互いに順方向である。

【0022】

上記のように構成されている図１の成膜装置１では，金属箔１０が，着磁ロール６に掛けられている。金属箔１０は，成膜ロール４とヨークロール５との間の隙間を通らず，ヨークロール５と着磁ロール６との間の隙間を通るようにされている。つまり金属箔１０は，成膜ロール４には接触しない。これにより金属箔１０が，着磁ロール６の回転とともに搬送されるようになっている。また，着磁ロール６の上流側にテンションロール７が設けられている。テンションロール７により，金属箔１０に一定のテンションが掛かるようになっている。また，着磁ロール６上の金属箔１０が着磁ロール６に確実に接触するようになっている。

【0023】

そして，成膜材料１３を，成膜ロール４とヨークロール５との間の隙間に対して，成膜ロール４およびヨークロール５の回転の上流側から供給する（矢印Ａ）。これにより電極シート１１が得られるようになっている。電極シート１１は，金属箔１０の表面上に活物質層１４が形成されたものである。かかる電極シート１１は，ヨークロール５と着磁ロール６との間の隙間から，ヨークロール５および着磁ロール６の回転の下流側に向かって送出されてくる。

【0024】

ここで，矢印Ａのように供給された成膜材料１３が金属箔１０の表面上の活物質層１４となるまでの間に，膜形成工程と転写工程との２つの過程が行われる。膜形成工程は，成膜材料１３が成膜ロール４とヨークロール５との間の隙間を通ることにより，薄い層状に成形される過程である。この薄い層状となった成膜材料１３が活物質層１４である。転写工程は，活物質層１４が，ヨークロール５の表面上から金属箔１０の表面上に転写される過程である。転写工程は，活物質層１４が，ヨークロール５と着磁ロール６との間の隙間を通る時に行われる。この膜形成工程と転写工程とにより，金属箔１０の表面上に活物質層１４を成膜する成膜工程が構成される。かくして電極シート１１が製造される。製造された電極シート１１における金属箔１０は，電池において集電箔として機能する。

【0025】

なお図１の成膜装置１では，成膜ロール４，ヨークロール５，および着磁ロール６の回転による表面速度に関して，成膜ロール４よりもヨークロール５の方が速く，ヨークロール５よりも着磁ロール６の方が速い，という設定になっている。これにより，成膜工程後における活物質層１４が，成膜ロール４でなくより速いヨークロール５の表面上に乗っていくようになっている。また，ヨークロール５と着磁ロール６との間の隙間（転写工程）よりも下流側での活物質層１４がヨークロール５でなくより速い金属箔１０の表面上に乗っていくようになっている。

【0026】

上記における成膜材料１３は，電極活物質の粉末と揮発性液体とを含む湿潤合材である。揮発性液体とは，例えば水やアルコールのような，後の乾燥過程で除去されてしまい最終的には活物質層１４にほとんど残らない液体である。成膜材料１３における固形成分としては，上記の電極活物質の粉末の他に適宜の添加剤が含まれてもよい。添加剤としては例えば，結着剤や増粘剤，導電補助剤等が挙げられる。

【0027】

なお，成膜材料１３において固形成分が占める配合比率すなわち固形分率は，ペーストとかスラリー等と称されるものよりかなり高くされている。つまり成膜材料１３に占める揮発性液体の含有量はどちらかというと少なめである。本形態では成膜材料１３の固形分率を，７０～９０重量％の範囲内としている。これにより，後の乾燥過程が容易になっている。湿潤合材である成膜材料１３は，造粒機でよく混合された造粒体の状態で成膜装置１に投入される。図１のような３本ロール構成の成膜装置１では，このように固形分率の高い湿潤合材であっても，問題なく成膜を行うことができる。

【0028】

本形態の成膜装置１では，３本ロール構成のうちの３番目のロールとして前述のように着磁ロール６を使用している。着磁ロール６は，永久磁石もしくは電磁コイルを内蔵している。このため着磁ロール６の表面には，磁界が形成される。着磁ロール６を使用する目的は，活物質層１４中に混入していることがある鉄粉等の硬磁性異物を着磁することである。すなわち硬磁性異物が存在していれば，活物質層１４がヨークロール５と着磁ロール６との間の隙間を通る時に，着磁ロール６の磁界により硬磁性異物が着磁されるのである。以後，その硬磁性異物は，着磁された状態のまま下流側へ搬送されていく。このように本形態では，電極シート１１を搬送しつつ硬磁性異物を着磁する着磁工程が，転写工程の際に併せて実施されるのである。着磁ロール６の表面における磁束密度は，後述するように０.５Ｔ以上であることが望ましい。

【0029】

本形態の成膜装置１における３本ロール構成のうちの２番目のロールであるヨークロール５は，軟磁性材で形成されている軟磁性ロールであることが望ましい。すなわちヨークロール５は，低炭素鋼，珪素鋼，パーマロイなどのような，透磁率が高いとされる素材で形成されているものであることが望ましい。ヨークロール５の材質がこのようなものであると，着磁ロール６の磁束の大部分が，ヨークロール５を集中的に通過することとなる。このため，ヨークロール５と着磁ロール６との間の隙間，すなわち転写工程が行われる箇所の磁束密度がその分高い。したがって，この箇所を通過する硬磁性異物をより確実に着磁することができる。

【0030】

ここで本形態では前述のように，成膜材料１３として固形分率の高い湿潤合材を用いている。ということは，着磁工程に供される活物質層１４の固形分率も高いということである。このため活物質層１４の流動性が低い。ということは，着磁工程の際に，硬磁性異物が活物質層１４内で移動してしまう，ということがないのである。したがって着磁工程の後でも図２に示すように，活物質層１４内での硬磁性異物Ｐの深さ方向位置はランダムである。

【0031】

もし，成膜材料１３として固形分率が低く流動性の高いものを使用していると，着磁工程の際に硬磁性異物が活物質層１４内で移動してしまうことがある。移動の向きは，硬磁性異物が着磁ロール６に引き寄せられる向きである。このためこの場合には，着磁工程を経ることにより図３に示すように，硬磁性異物Ｐが金属箔１０寄りの位置に集中してしまっている。これでは，後述する検出の際に支障がある。これに対し本形態では，固形分率の高い成膜材料１３を用いることで，硬磁性異物Ｐの移動を防止している。なお図２，図３は，硬磁性異物Ｐの位置の分布状況を模式的に示すことのみを目的とするものであり，実際の電極シート１１にこのように多数の硬磁性異物Ｐが集中的に混入していることを示すものではない。

【0032】

図１に戻って，上記のようにして成膜装置１で成膜された電極シート１１は，フリーロール８，９により支持されつつ搬送され，磁気センサ２と対面し，次いでレーザ照射器３と対面する。

【0033】

磁気センサ２は，電極シート１１の活物質層１４に混入していることがある硬磁性異物Ｐの存在を検出するためのものである。磁気センサ２と対面する位置に至った電極シート１１では，硬磁性異物Ｐが混入していればそれは，着磁ロール６による着磁を受けている。このため，磁気センサ２で硬磁性異物Ｐの存在を検出することができる。磁気センサ２としては例えば，フラックス・ゲート（ＦＧ）センサを用いることができる。あるいは，超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）センサや，磁気インピーダンス（ＭＩ）センサを用いることもできる。磁気センサ２は電極シート１１に対して，金属箔１０側でなく活物質層１４側に設けられている。活物質層１４中の硬磁性異物Ｐを，金属箔１０越しにではなく，直接に検出するためである。

【0034】

ここで本形態では前述の図２のように，活物質層１４内での硬磁性異物Ｐは，金属箔１０寄りの位置に集中することなくランダムに分布している。このため，磁気センサ２と硬磁性異物Ｐとの間隔が比較的小さいため，検出精度が高い。もし，成膜材料１３として固形分率が低く流動性の高いものが使用されていると，図３に示したような状態となっているため，磁気センサ２と硬磁性異物Ｐとの間隔が遠めである。このため検出精度が低い。本形態では固形分率の高い成膜材料１３を用いることで，高い検出精度が得られるようにしている。

【0035】

磁気センサ２は図４に示すように，電極シート１１における少なくとも活物質層１４の形成幅全体をカバーするように設けられている。このため，着磁されている硬磁性異物Ｐが，活物質層１４の幅方向Ｗに対する範囲内のどの位置に存在したとしても，磁気センサ２でその存在を検出することができる。ここで，活物質層１４中に硬磁性異物Ｐが混入していたとする。このとき磁気センサ２の出力値は，図５のような経緯を辿る。すなわち，通常時はほぼ一定のノイズレベルで推移しているが，一瞬大きく振れる（図５中のＫ）のである。むろんこれは，硬磁性異物Ｐが磁気センサ２の直下を通過する時に起こる。これにより，硬磁性異物Ｐの存在が検出される。

【0036】

磁気センサ２での検出を受けた電極シート１１はさらに，図１中のレーザ照射器３の位置へ向かう。レーザ照射器３は，硬磁性異物Ｐが検出されたことを示すマーキングを電極シート１１に付与するためのものである。このためレーザ照射器３では，電極シート１１における，幅方向Ｗの端部の非塗工部，すなわち活物質層１４が形成されておらず金属箔１０が露出している部分にレーザ光を照射し，照射痕を形成する。照射痕は，変色に留まる程度のものであっても明瞭であれば差し支えないが，貫通孔であってもよい。ただし貫通孔の方が，裏面側からでも認識できる点で有利である。形成する貫通孔の直径は，２０μｍ程度もあれば，後工程で適当な光学的手段により検知可能である。

【0037】

レーザ照射器３がレーザ光を照射するタイミングは，電極シート１１の搬送方向に対してレーザ照射器３が設けられている位置を，活物質層１４中の硬磁性異物Ｐが通過するタイミングである。このタイミングは，図５中のＫが検知されたタイミングと，電極シート１１の搬送速度と，磁気センサ２の検出位置からレーザ照射器３の照射位置までの搬送距離とから算出される。これにより図６に示すように，検出された硬磁性異物Ｐの存在を示すマーキングＭが形成される。このため後工程では，マーキングＭにより硬磁性異物Ｐの存在を認識し，その箇所を使用対象から外すことができる。

【0038】

なお上記より本形態では，硬磁性異物Ｐの幅方向Ｗに対する位置は，磁気センサ２で検知されないし，マーキングＭの形成位置にも反映されない。しかしながら，電極シート１１をその後カード状に切断して他の電極やセパレータとともに積層する用途であればこれで十分である。また，磁気センサ２として幅方向Ｗの位置分解能を持つものを使用すれば，硬磁性異物Ｐの幅方向位置の情報が得られる。その情報を利用して，レーザ照射器３で硬磁性異物Ｐの存在位置そのものにマーキングＭを形成するように構成してもよい。

【0039】

続いて，本形態の有用性について本発明者らが確認試験を行った結果を説明する。この確認試験は，次の各条件で行った。
電極活物質の種類：金属酸化物系リチウム塩
添加剤の種類：結着剤（ＰＶｄＦ）
液体成分：水
固形分率：８０重量％（乾燥前後での精密電子天秤による重量値から）
集電箔の種類：アルミ箔（厚さ１００μｍ）
成膜装置および造粒機：リックス社製
磁気センサ：ＦＧセンサ

【0040】

また，本試験では，成膜材料１３中に公称平均粒径２００μｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼の粉末を，硬磁性異物として意図的に添加した。この鋼種自体はオーステナイト系のものであるが，本試験で添加したような粉末状のものは，粉末化時に受けた摩耗やピッチングのストレスにより一部マルテンサイト化している。このため，着磁ロール６の磁界により着磁することができる。

【0041】

図７に示すのは，着磁ロール６の表面の磁束密度と，磁気センサ２での検知シグナルとの関係である。ここでいう検知シグナルとは，図５のグラフ中にＫで示したような，硬磁性異物の存在に起因する出力値の振れ幅のことである。図７に示されるように，着磁ロール６の表面の磁束密度が０．５Ｔ未満（平均）であると，検知シグナルが４０ｍＶ程度しかない。これではノイズレベルに対してそれほど目立つ振れとならない（図８中のＫを参照）ので，検出精度の向上幅はそれほど大きくない。

【0042】

これに対し磁束密度が平均で０．５Ｔ以上あれば，図７に示されるように６０ｍＶ以上の検知シグナルが得られる。これにより，図５にＫで示したように目立つ振れが得られる。このため，着磁ロール６の表面の磁束密度は０．５Ｔ以上であることが望ましい。なお図７からは，着磁ロール６の表面の磁束密度を，０．５Ｔを超えてどんどん上げていっても，それに伴って検知シグナルが大きくなっていく訳でもないことも分かる。これは，硬磁性異物の磁化率に限界があるためと考えられる。ただし，着磁ロール６の磁束密度が高すぎることにより検出に支障が出る，という訳でもない。

【0043】

図９に示すのは，磁石の磁極の表面からの距離ごとに測定した磁束密度を示すグラフである。図９の測定では，表面の磁束密度が０．９Ｔである永久磁石を対象とした。図９から，磁極の表面から離れるほど指数関数的に磁束密度が小さくなることが分かる。これより，図１の成膜装置１での着磁工程（転写工程）において，着磁ロール６の表面からの活物質層１４の距離は小さければ小さいほどよいことが分かる。このため図１の成膜装置１では，テンションロール７を設けること等により，金属箔１０（電極シート１１）に張力を掛けることで，金属箔１０を着磁ロール６に確実に接触させた方がよい。以上が確認試験の説明である。

【0044】

以上詳細に説明したように本実施の形態によれば，金属箔１０の表面上に活物質層１４を成膜して電極シート１１を得るに際して，成膜材料１３として，固形分率の高い湿潤合材を使用することとしている。これにより，転写工程で着磁ロール６による硬磁性異物の着磁を併せて行うときに，硬磁性異物が金属箔１０寄りに移動しないようにしている。こうして，磁気センサ２で高精度に硬磁性異物を検出しつつ電極シート１１を製造できる製造方法が実現されている。

【0045】

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，対象とする電極シート１１は，いかなる種類のものでもよい。前述の確認試験として示したものはリチウムイオン二次電池の正極用の例であるが，これに限らず，いかなる電池種のものでもよいし，また正極用，負極用，いずれでもよい。また，電極シート１１の裏面上にさらに活物質層１４を形成する際にも本形態の手法を適用することができる。

【0046】

また，成膜装置１の構成にも変形が考えられる。上記実施形態における成膜装置１では，着磁ロール６を，成膜のための３本ロール構成における第３ロールとして用いている。しかしこのような構成に限らず，３本ロール構成における第１ロールもしくは第２ロールとして着磁ロールを用いる構成であってもよい。また，３本ロール構成の成膜装置より下流に別途着磁ロール６を配置する構成も可能である。その場合，ヨークロール５も，３本ロール構成の成膜装置より下流に別途，着磁ロール６と対向して配置されることとなる。その場合にさらに，ヨークロール５と着磁ロール６とのいずれが活物質層１４側であってもよい。さらには，３本ロール構成自体も必須な訳ではない。

【0047】

また，実施形態中の，テンションロール７が設けられていることや，ヨークロール５が軟磁性ロールであることは，その方がより有利ではあるものの，必須事項ではない。着磁ロール６の表面の磁束密度についても，０．５Ｔ以上であることは必須事項という訳ではなく，それ以下でも硬磁性異物は一応検出可能である。また，磁気センサ２より下流のレーザ照射器３も，必須という訳ではない。例えば，レーザ照射器３の代わりに小形のプレス機を設けて電極シート１１を局所的に塑性変形させることあるいは機械的に穴あけすることでマーキングすることもできるし，電極シート１１に何らかの発色剤を付着させてマーキングする構成も可能である。あるいは，マーキング自体を行わず，硬磁性異物の検出位置の情報のみを後工程に提供する，という手法も可能である。

【符号の説明】

【0048】

１ 成膜装置
２ 磁気センサ
４ 成膜ロール（第１ロール）
５ ヨークロール（第２ロール）
６ 着磁ロール（第３ロール）
１０ 金属箔（集電箔）
１１ 電極シート
１３ 成膜材料（湿潤合材）
１４ 活物質層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】