特許 7574827 電極体の製造方法、電極体の製造装置、および、電極体

(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】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】電極体の製造方法、電極体の製造装置、および、電極体

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20241022BHJP

   H01M 10/0583 20100101ALI20241022BHJP

   H01M 50/46 20210101ALI20241022BHJP

   H01M 50/466 20210101ALI20241022BHJP

   H01M 10/052 20100101ALN20241022BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01M10/0583

H01M50/46

H01M50/466

H01M10/052

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022091466

(22)【出願日】2022-06-06

(65)【公開番号】P2023178661

(43)【公開日】2023-12-18

【審査請求日】2023-07-18

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100101203

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100104499

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 達人

(74)【代理人】

【識別番号】100129838

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 典輝

(72)【発明者】

【氏名】柿下 健一

【審査官】小森 利永子

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０８７３６０３３（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１２３６６０２７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－１９９２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１２４１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１１３８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０６７６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４１３４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５２－１０／０５８３

Ｈ０１Ｍ ５０／４６

Ｈ０１Ｍ ５０／４６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極体の製造方法であって、
１枚のセパレータと、前記セパレータの第１面に配置された、複数の第１電極と、前記セパレータの第１面とは反対側の第２面に配置された、複数の第２電極と、を有する電極シートを準備する準備工程と、
前記電極シートにおける前記第１電極および前記第２電極を、前記セパレータを介して、交互に積層する積層工程と、を有し、
前記電極シートは、厚さ方向の平面視において、以下の（ｉ）～（iii）を満たし、
（ｉ）前記第１電極および前記第２電極は、第１方向において、交互に配置されている、
（ii）前記第１電極および前記第２電極は、互いに重複しないように配置されている、
（iii）前記第１電極の面積は、前記第２電極の面積より大きい、
積層工程において、鉛直方向に対して傾けた壁部に、前記第１電極の側面に配置される前記セパレータを接触させつつ、前記第１電極および前記第２電極を、前記セパレータを介して、交互に積層し、
前記電極体における前記セパレータは、前記電極体の積層方向の断面視において、第１対向部、第２対向部および第１接続部を有する単位構造と、隣り合う前記単位構造を接続する第２接続部と、を備え、
前記第１対向部は、前記第１電極に対向し、かつ、前記第１電極の幅方向の長さに対応する長さを有し、
前記第２対向部は、前記第２電極に対向し、かつ、前記第２電極の幅方向の長さに対応する長さを有し、
前記第１接続部は、前記第１対向部および前記第２対向部を接続し、かつ、前記第１電極の側面を覆い、
前記第２接続部は、隣り合う前記単位構造において、一方の前記単位構造における前記第１対向部と、他方の前記単位構造における前記第２対向部と、を接続し、
前記電極シートを前記厚さ方向から平面視し、前記第１方向における前記第１電極の長さをＷ _α とし、前記第１方向における前記第２電極の長さをＷ _β とし、前記第１方向における、前記第１接続部に該当する第１ブランク部の長さをＷ _γ とし、前記第２接続部に該当する第２ブランク部の長さをＷ _δ とし、前記第１電極の厚さをＴ _１ とし、前記第２電極の厚さをＴ _２ とした場合に、
前記Ｗ _γ は、Ｗ _γ ＝Ｔ _１ ＋ε（Ｗ _α －Ｗ _β ）／２（０．９≦ε≦１．１）を満たし、前記Ｗ _δ は、Ｗ _δ ≧｛（Ｔ _２ ） ^２ ＋（（Ｗ _α －Ｗ _β ）／２） ^２ ｝ ^１／２ を満たす、
電極体の製造方法。

【請求項2】

前記第１電極は、第１集電層と、前記第１集電層の両面にそれぞれ配置された第１活物質層と、を有し、
前記第２電極は、第２集電層と、前記第２集電層の両面にそれぞれ配置された第２活物質層と、を有する、請求項１に記載の電極体の製造方法。

【請求項3】

前記第１電極は負極であり、前記第２電極は正極である、請求項１に記載の電極体の製造方法。

【請求項4】

請求項１に記載の電極体の製造方法に用いられる、電極体の製造装置であって、
前記電極シートを搬送するための搬送部材と、
前記搬送部材から搬送された前記電極シートを収容し、前記壁部を有する収容部材と、
を備える電極体の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電極体の製造方法、電極体の製造装置、および、電極体に関する。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン二次電池等の電池に用いられる電極体は、例えば、正極（カソード）、セパレータ、負極（アノード）を有する。例えば、特許文献１には、カソード／セパレータ／アノード構造の電極組立体であって、複数の第１の単位電極および１つの第２の電極シートが、セパレータシートを介して、第１の単位電極が第２の電極シートに対向するように巻かれた、電極組立体が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５６９７２７６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、いわゆる巻取方式により、電極組立体（電極体）を作製している。この場合、巻取時に電極の位置ズレが生じると、その影響が累積的に生じる。そのため、例えば、生産性向上のために巻取速度を高速化すると、累積した位置ズレの影響により、電極（特にエッジ部）に破損が生じる場合がある。

【0005】

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、生産性向上と、電極の破損抑制とを両立した電極体の製造方法を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］
１枚のセパレータと、上記セパレータの第１面に配置された、複数の第１電極と、上記セパレータの第１面とは反対側の第２面に配置された、複数の第２電極と、を有する電極シートを準備する準備工程と、
上記電極シートにおける上記第１電極および上記第２電極を、上記セパレータを介して、交互に積層する積層工程と、を有し、
上記電極シートは、厚さ方向の平面視において、以下の（ｉ）～（iii）を満たし、
（ｉ）上記第１電極および上記第２電極は、第１方向において、交互に配置されている、
（ii）上記第１電極および上記第２電極は、互いに重複しないように配置されている、
（iii）上記第１電極の面積は、上記第２電極の面積より大きい、
積層工程において、鉛直方向に対して傾けた壁部に、上記第１電極の側面に配置される上記セパレータを接触させつつ、上記第１電極および上記第２電極を、上記セパレータを介して、交互に積層する、電極体の製造方法。

【0007】

［２］
上記電極体における上記セパレータは、上記電極体の積層方向の断面視において、第１対向部、第２対向部および第１接続部を有する単位構造と、隣り合う上記単位構造を接続する第２接続部と、を備え、
上記第１対向部は、上記第１電極に対向し、かつ、上記第１電極の幅方向の長さに対応する長さを有し、
上記第２対向部は、上記第２電極に対向し、かつ、上記第２電極の幅方向の長さに対応する長さを有し、
上記第１接続部は、上記第１対向部および上記第２対向部を接続し、かつ、上記第１電極の側面を覆い、
上記第２接続部は、隣り合う上記単位構造において、一方の上記単位構造における上記第１対向部と、他方の上記単位構造における上記第２対向部と、を接続する、［１］に記載の電極体の製造方法。

【0008】

［３］
上記電極シートを上記厚さ方向から平面視し、上記第１方向における上記第１電極の長さをＷ_αとし、上記第１方向における上記第２電極の長さをＷ_βとし、上記第１方向における、上記第１接続部に該当する第１ブランク部の長さをＷ_γとし、上記第１電極の厚さをＴ_１とした場合に、上記Ｗ_γは、Ｗ_γ＝Ｔ_１＋ε（Ｗ_α－Ｗ_β）／２（０．９≦ε≦１．１）を満たす、［２］に記載の電極体の製造方法。

【0009】

［４］
上記第１電極は、第１集電層と、上記第１集電層の両面にそれぞれ配置された第１活物質層と、を有し、
上記第２電極は、第２集電層と、上記第２集電層の両面にそれぞれ配置された第２活物質層と、を有する、［１］から［３］までのいずれかに記載の電極体の製造方法。

【0010】

［５］
上記第１電極は負極であり、上記第２電極は正極である、［１］から［４］までのいずれかに記載の電極体の製造方法。

【0011】

［６］
［１］から［５］までのいずれかに記載の電極体の製造方法に用いられる、電極体の製造装置であって、
上記電極シートを搬送するための搬送部材と、
上記搬送部材から搬送された上記電極シートを収容し、上記壁部を有する収容部材と、
を備える電極体の製造装置。

【0012】

［７］
第１電極および第２電極が、１枚のセパレータを介して、交互に積層された電極体であって、
上記セパレータは、上記電極体の積層方向の断面視において、第１対向部、第２対向部および第１接続部を有する単位構造と、隣り合う上記単位構造を接続する第２接続部と、を備え、
上記第１対向部は、上記第１電極に対向し、かつ、上記第１電極の幅方向の長さに対応する長さを有し、
上記第２対向部は、上記第２電極に対向し、かつ、上記第２電極の幅方向の長さに対応する長さを有し、
上記第１接続部は、上記第１対向部および第２対向部を接続し、かつ、上記第１電極の側面を覆い、
上記第２接続部は、隣り合う上記単位構造において、一方の上記単位構造における上記第１対向部と、他方の上記単位構造における上記第２対向部と、を接続する、電極体。

【発明の効果】

【0013】

本開示における電極体の製造方法は、生産性向上と、電極の破損抑制とを両立できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本開示における電極シートを例示する概略平面図および概略断面図である。

【図2】本開示における第１電極および第２電極を例示する概略断面図である。

【図3】本開示における積層工程を例示する概略断面図である。

【図4】図３の壁部７１およびその周辺を拡大した拡大図である。

【図5】本開示における電極体を例示する概略断面図である。

【図6】本開示における積層工程を説明する概略断面図である。

【図7】本開示における積層工程を説明する概略断面図である。

【図8】本開示における積層工程を説明する概略断面図である。

【図9】本開示における積層工程を説明する概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示における、電極体の製造方法、電極体の製造装置、および、電極体について、図面を用いて詳細に説明する。以下に示す各図は、模式的に示したものであり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。また、本明細書において、ある部材に対して他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」または「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上または直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方または下方に、別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含む。

【0016】

Ａ．電極体の製造方法
図１（ａ）は、本開示における電極シートを例示する概略平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、電極シート５０は、１枚のセパレータ３０と、セパレータ３０の第１面Ｓ_１に配置された、複数の第１電極１０と、セパレータ３０の第１面Ｓ_１とは反対側の第２面Ｓ_２に配置された、複数の第２電極２０と、を有する。さらに、電極シート５０は、厚さ方向Ｄ_Ｔの平面視において、以下の（ｉ）～（iii）を満たす。具体的に、（ｉ）第１電極１０および第２電極２０は、第１方向Ｄ_１において、交互に配置されている。（ii）第１電極１０および第２電極２０は、互いに重複しないように配置されている。（iii）第１電極１０の面積は、第２電極２０の面積より大きい。

【0017】

図２（ａ）は、本開示における第１電極を例示する概略断面図であり、図２（ｂ）は、本開示における第２電極を例示する概略断面図である。図２（ａ）に示す第１電極１０は、セパレータ３０の第１面Ｓ_１に配置されている。また、第１電極１０は、第１集電層１１と、第１集電層１１のセパレータ３０側の面に配置された第１活物質層１２ａと、第１集電層１１の第１活物質層１２ａとは反対側の面に配置された第１活物質層１２ｂと、を有する。一方、図２（ｂ）に示す第２電極２０は、セパレータ３０の第２面Ｓ_２に配置されている。また、第２電極２０は、第２集電層２１と、第２集電層２１のセパレータ３０側の面に配置された第２活物質層２２ａと、第２集電層２１の第２活物質層２２ａとは反対側の面に配置された第２活物質層２２ｂと、を有する。

【0018】

図３は、本開示における積層工程を例示する概略断面図である。図４は、図３の壁部７１およびその周辺を拡大した拡大図である。図３および図４に示すように、積層工程では、電極シート５０における第１電極１０および第２電極２０を、セパレータ３０を介して、交互に積層する。本開示においては、鉛直方向Ｄ_Ｖに対して傾けた壁部７１に、第１電極１０の側面に配置されるセパレータ３０を接触させつつ、第１電極１０および第２電極２０を、セパレータ３０を介して、交互に積層する。

【0019】

図５は、本開示における電極体を例示する概略断面図である。図５に示すように、電極体１００の積層方向Ｄ_Ｌにおいて、第１電極１０および第２電極２０は、１枚のセパレータ３０を介して、交互に積層されている。また、セパレータ３０は、第１対向部、第２対向部および第１接続部を有する単位構造を有する。ここで、第１対向部は、第１電極１０に対向し、かつ、第１電極１０の幅方向Ｄ_Ｗの長さに対応する長さを有する部位である。図５において、位置Ｐ_１から位置Ｐ_２までの部位が、第１対向部に該当する。第２対向部は、第２電極２０に対向し、かつ、第２電極２０の幅方向Ｄ_Ｗの長さに対応する長さを有する部位である。図５において、位置Ｐ_３から位置Ｐ_４までの部位が、第２対向部に該当する。第１接続部は、第１対向部および第２対向部を接続し、かつ、第１電極１０の側面を覆う部位である。図５において、位置Ｐ_２から位置Ｐ_３までの部位が、第１接続部に該当する。セパレータ３０における単位構造は、位置Ｐ_１から位置Ｐ_４までの部位に該当する。また、第２接続部は、隣り合う単位構造において、一方の単位構造における第１対向部と、他方の前記単位構造における第２対向部と、を接続する部位である。図５において、位置Ｐ_４から位置Ｐ_１１までの部位が、第２接続部に該当する。

【0020】

本開示によれば、所定の電極シートを用いて、鉛直方向に対して傾けた壁部を利用して、第１電極および第２電極を、セパレータを介して、交互に積層することで、生産性向上と、電極の破損抑制とを両立することができる。上述したように、巻取方式により電極体を作製する場合、巻取時に電極の位置ズレが生じると、その影響が累積的に生じる。そのため、例えば、生産性向上のために巻取速度を高速化すると、累積した位置ズレの影響により、電極（特にエッジ部）に破損が生じる場合がある。これに対して、本開示においては、鉛直方向に対して傾けた壁部を利用して、第１電極および第２電極を、セパレータを介して、交互に積層する。積層方向における第１電極および第２電極の位置関係は、壁部に接触させるセパレータの長さ（後述する第１ブランク部の長さ）により規定されるため、電極の位置ズレの影響が累積的に生じないという利点がある。そのため、例えば、生産性向上のために、電極シートの速度を高速化しても、電極に破損が生じることを抑制できる。

【0021】

１．準備工程
本開示における準備工程は、所定の電極シートを準備する工程である。図１（ｂ）に示すように、電極シート５０は、１枚のセパレータ３０と、セパレータ３０の第１面Ｓ_１に配置された、複数の第１電極１０と、セパレータ３０の第１面Ｓ_１とは反対側の第２面Ｓ_２に配置された、複数の第２電極２０と、を有する。

【0022】

本開示における電極シートは、厚さ方向の平面視において、以下の（ｉ）～（iii）を満たす。「電極シートの厚さ方向」とは、セパレータの主面（第１面および第２面）における法線方向をいう。

【0023】

上記（ｉ）は、以下の通りである。すなわち、第１電極および第２電極は、第１方向において、交互に配置されている。第１方向は、典型的には、電極シートの長手方向である。電極シートは、通常、長手方向に搬送される。例えば図１（ａ）において、図面右側から図面左側に向かって、第１電極１０および第２電極２０が、交互に配置されている。

【0024】

上記（ii）は、以下の通りである。すなわち、第１電極および第２電極は、互いに重複しないように配置されている。具体的に、第１方向において、第１電極および第２電極の間には、両者が存在しないブランク部が配置される。例えば図１（ａ）に示す電極シート５０は、ブランク部として、後述する第１接続部に該当する第１ブランク部Ｂ_１と、後述する第２接続部に該当する第２ブランク部Ｂ_２と、を有する。

【0025】

図１（ａ）に示すように、第１方向Ｄ_１において、第１電極１０の長さ（幅）をＷ_αとし、第２電極の長さ（幅）をＷ_βとし、第１ブランク部Ｂ_１の長さ（幅）をＷ_γとし、第２ブランク部Ｂ_２の長さ（幅）をＷ_δとする。また、第１電極１０の厚さをＴ_１とし、第２電極２０の厚さをＴ_２とする。

【0026】

積層方向における第１電極および第２電極の位置関係は、壁部に接触させる第１ブランク部Ｂ_１の長さＷ_γによって規定される。Ｗ_γは、第１電極および第２電極を、セパレータを介して積層可能な値であれば特に限定されないが、Ｗ_γ＝Ｔ_１＋ε（Ｗ_α－Ｗ_β）／２（０．９≦ε≦１．１）を満たすことが好ましい。この関係を満たすことで、第１電極の中心と、第２電極の中心とを、積層方向において、一致させた電極体が得られる。例えば、図５では、第１電極の中心と、第２電極の中心とが、中心線Ｃにおいて一致している。εは、０．９５以上であってもよく、０．９８以上であってもよい。一方、εは、１．０５以下であってもよく、１．０２以下であってもよい。

【0027】

Ｗ_δは、第１電極および第２電極を、セパレータを介して積層可能な値であれば特に限定されないが、例えば、Ｗ_δ≧｛（Ｔ_２）^２＋（（Ｗ_α－Ｗ_β）／２）^２｝^１／２を満たすことが好ましい。上述したように、積層方向における第１電極および第２電極の位置関係は、壁部に接触させる第１ブランク部Ｂ_１の長さＷ_γによって規定されるため、Ｗ_δは、基本的に、上記位置関係に影響を与えない。

【0028】

上記（iii）は、以下の通りである。すなわち、第１電極の面積は、第２電極の面積より大きい。例えば図１（ａ）に示すように、第１電極１０の面積は、第２電極２０の面積より大きい。ここで、第１電極１０の面積をＳ_αとし、第２電極２０の面積をＳ_βとした場合、Ｓ_βに対するＳ_αの割合（Ｓ_α／Ｓ_β）は、例えば１．０１以上であり、１．０５以上であってもよく、１．１以上であってもよい。一方、Ｓ_α／Ｓ_βは、例えば１．５以下である。第１電極および第２電極の平面視形状は、特に限定されないが、例えば、正方形、長方形等の四角形が挙げられる。四角形が、第１辺と、第１辺に接続された第２辺と、第２辺に接続され、かつ、第１辺と対向する第３辺と、第３辺および第１辺を接続された第４辺を有する場合、第１辺および第３辺は、それぞれ、第１方向に平行に配置されていることが好ましい。また、第２辺および第４辺は、それぞれ、第１方向に直交する第２方向に配置されていることが好ましい。

【0029】

第１方向における第１電極の長さ（幅）をＷ_αとし、第１方向における第２電極の長さ（幅）をＷ_βとした場合、Ｗ_αは、Ｗ_βより大きいことが好ましい。Ｗ_βに対するＷ_αの割合（Ｗ_α／Ｗ_β）は、例えば１．０１以上であり、１．０５以上であってもよく、１．１以上であってもよい。一方、Ｗ_α／Ｗ_βは、例えば１．５以下である。

【0030】

第１方向に直交する第２方向における第１電極の長さ（奥行き）をＤ_αとし、第２方向における第２電極の長さ（奥行き）をＤ_βとした場合、Ｄ_αは、Ｄ_βより大きいことが好ましい。Ｄ_βに対するＤ_αの割合（Ｄ_α／Ｄ_β）は、例えば１．０１以上であり、１．０５以上であってもよく、１．１以上であってもよい。一方、Ｄ_α／Ｄ_βは、例えば１．５以下である。

【0031】

電極シートは、１つのセパレータと、複数の第１電極と、複数の第２電極と、を有する。セパレータは、通常、多孔質膜である。セパレータの材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂が挙げられる。セパレータは、単層構造を有していてもよく、複層構造を有していてもよい。複層構造を有するセパレータとしては、例えば、ＰＥ／ＰＰの２層構造を有するセパレータ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰまたはＰＥ／ＰＰ／ＰＥの３層構造を有するセパレータが挙げられる。また、セパレータは、織布であってもよく、不織布であってもよい。セパレータの厚さは、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上、１ｍｍ以下である。

【0032】

第１電極は、例えば、第１集電層と、上記第１集電層の両面にそれぞれ配置された第１活物質層と、を有する。また、第１電極は、正極または負極である。第１電極が正極である場合、第１電極は、正極集電層および正極活物質層を有する。一方、第１電極が負極である場合、第１電極は、負極集電層および負極活物質層を有する。第１電極は負極であることが好ましい。デンドライトの析出を抑制できるからである。

【0033】

第２電極は、例えば、第２集電層と、上記第２集電層の両面にそれぞれ配置された第２活物質層と、を有する。また、第２電極は、正極または負極である。第１電極が正極である場合、第２電極は、負極であり、かつ、負極集電層および負極活物質層を有する。一方、第１電極が負極である場合、第２電極は、正極であり、かつ、正極集電層および正極活物質層を有する。正極集電層、正極活物質層、負極集電層および負極活物質層に用いられる材料は、特に限定されず、公知の材料が用いられる。

【0034】

２．積層工程
本開示における積層工程は、上記電極シートにおける上記第１電極および上記第２電極を、上記セパレータを介して、交互に積層する工程である。積層工程では、鉛直方向に対して傾けた壁部に、第１電極の側面に配置されるセパレータ（第１ブランク部）を接触させつつ、第１電極および第２電極を、セパレータを介して、交互に積層する。

【0035】

図３に示すように、鉛直方向Ｄ_Ｖに対する壁部７１の傾き角をθとする。θは、例えば５°以上であり、１０°以上であってもよく、３０°以上であってもよい。一方、θは、例えば６０°以下である。

【0036】

図６（ａ）に示すように、セパレータ３０を基準として、第１電極１０が上側となり、第２電極２０が下側となるように、電極シート５０を搬送する場合を想定する。この場合、図６（ｂ）に示すように、積層方向Ｄ_Ｌにおいて、下側から順に、セパレータ３０（第１対向部）、第１電極１０、セパレータ３０（第２対向部）および第２電極２０が、この順に繰り返し積層される。図６（ｂ）においては、第１電極１０における図面左側の側面に配置されるセパレータを、壁部に接触させる。また、図６（ｂ）では、積層方向Ｄ_Ｌにおいて、最も下側の位置に、セパレータ３０（第１対向部）が配置されるため、第１電極１０が破損することを抑制できる。

【0037】

図７（ａ）に示すように、セパレータ３０を基準として、第１電極１０が下側となり、第２電極２０が上側となるように、電極シート５０を搬送する場合を想定する。この場合、図７（ｂ）に示すように、積層方向Ｄ_Ｌにおいて、下側から順に、第１電極１０、セパレータ３０（第１対向部）、第２電極２０およびセパレータ３０（第２対向部）が、この順に繰り返し積層される。図７（ｂ）においては、第１電極１０における図面右側の側面に配置されるセパレータを、壁部に接触させる。また、図７（ｂ）では、積層方向Ｄ_Ｌにおいて、最も下側の位置に、第１電極１０が配置されるため、収容部材の底部には、第１電極１０の破損を防止する緩衝材が配置されていることが好ましい。

【0038】

図８（ａ）に示すように、セパレータ３０を基準として、第１電極１０が上側となり、第２電極２０が下側となるように、電極シート５０を搬送する場合を想定する。図８（ａ）では、図６（ａ）とは異なり、積層工程において、第１電極１０より先に、第２電極２０を搬送する。この場合、図８（ｂ）に示すように、積層方向Ｄ_Ｌにおいて、下側から順に、第２電極２０、セパレータ３０（第２対向部）、第１電極１０およびセパレータ３０（第１対向部）が、この順に繰り返し積層される。図８（ｂ）においては、図６（ｂ）と同様に、第１電極１０における図面左側の側面に配置されるセパレータを、壁部に接触させる。

【0039】

図９（ａ）に示すように、セパレータ３０を基準として、第１電極１０が下側となり、第２電極２０が上側となるように、電極シート５０を搬送する場合を想定する。図９（ａ）では、図７（ａ）とは異なり、積層工程において、第１電極１０より先に、第２電極２０を搬送する。この場合、図９（ｂ）に示すように、積層方向Ｄ_Ｌにおいて、下側から順に、セパレータ３０（第２対向部）、第２電極２０、セパレータ３０（第１対向部）および第１電極１０が、この順に繰り返し積層される。図９（ｂ）においては、図７（ｂ）と同様に、第１電極１０における図面右側の側面に配置されるセパレータを、壁部に接触させる。

【0040】

３．電極体
本開示における電極体は、第１電極および第２電極が、１枚のセパレータを介して、交互に積層された電極体である。電極体におけるセパレータは、電極体の積層方向の断面視において、第１対向部、第２対向部および第１接続部を有する単位構造と、隣り合う単位構造を接続する第２接続部と、を備える。「電極体の積層方向」とは、第１電極および第２電極がセパレータを介して積層される方向をいう。

【0041】

図５に示すように、電極体１００の積層方向Ｄ_Ｌの断面視において、第１電極１０および第２電極２０は、１枚のセパレータ３０を介して、交互に積層される。セパレータ３０は、第１対向部（位置Ｐ_１から位置Ｐ_２までの部位）、第２対向部（位置Ｐ_３から位置Ｐ_４までの部位）および第１接続部（位置Ｐ_２から位置Ｐ_３までの部位）を有する単位構造を有する。セパレータ３０は、この単位構造を複数有する。また、セパレータ３０は、隣り合う単位構造において、一方の単位構造における第１対向部と、他方の単位構造における第２対向部と、を接続する第２接続部（位置Ｐ_４から位置Ｐ_１１までの部位）を有する。

【0042】

本開示においては、上述した電極体を有する電池を提供することができる。電池は、上述した電極体と、上記電極体に含浸させた電解液と、上記電極体および上記電解液を収納する外装体と、を有していてもよい。電解液の種類は特に限定されず、公知の電解液が用いられる。また、外装体の種類は特に限定されず、公知の外装体が用いられる。電池の種類は特に限定されないが、例えば、リチウムイオン二次電池が挙げられる。電池の用途としては、例えば、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）、電気自動車（ＢＥＶ）、ガソリン自動車、ディーゼル自動車等の車両の電源が挙げられる。特に、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）または電気自動車（ＢＥＶ）の駆動用電源に用いられることが好ましい。また、本開示における電池は、車両以外の移動体（例えば、鉄道、船舶、航空機）の電源として用いられてもよく、情報処理装置等の電気製品の電源として用いられてもよい。

【0043】

Ｂ．電極体の製造装置
本開示における電極体の製造装置は、上述した電極体の製造方法に用いられ、上記電極シートを搬送するための搬送部材と、上記搬送部材から搬送された上記電極シートを収容し、上記壁部を有する収容部材と、を備える。

【0044】

本開示によれば、鉛直方向に対して傾けた壁部を有する収容部材を備えるため、生産性向上と、電極の破損抑制とを両立した電極体の製造装置となる。

【0045】

本開示における搬送部材は、例えば、電極シートを支持するための支持部と、支持部の位置を移動させる駆動部と、を有する。例えば図３に示す搬送部材６０は、電極シート５０を支持するための支持部６１と、支持部６１の位置を移動させる駆動部６２と、を有する。搬送部材の具体例としては、ベルトコンベアが挙げられる。

【0046】

本開示における収容部材は、鉛直方向に対して傾けた壁部を少なくとも有する。例えば図３に示す収容部材７０は、壁部７１と、壁部７１に対向する対向壁部７２と、壁部７１および対向壁部７２を接続する底部７３と、を有する。収容部材の設置位置は、通常、搬送部材の設置位置よりも低い。すなわち、搬送部材から搬送された電極シートを落下させつつ、収容部材において、第１電極および第２電極が、セパレータを介して交互に積層される。また、壁部７１、対向壁部７２および底部７３の少なくとも一つは、１または２以上の貫通孔を有していてもよい。例えば、積層工程において、収容部材７０の収容部（電極体が収容される空間）を、貫通孔を利用して減圧雰囲気にすることで、空気抵抗に伴う電極の位置ズレの発生を抑制できる。

【0047】

本開示における電極体の製造装置は、必要に応じて、電極シートの搬送を補助するガイド部材を有していてもよい。例えば図３に示す電極体の製造装置は、搬送部材６０および収容部材７０に加えて、電極シート５０の搬送を補助するガイド部材８０を有する。電極体の製造装置は、１または２以上のガイド部材を有していてもよい。

【0048】

Ｃ．電極体
本開示における電極体については、上記「Ａ．電極体の製造方法」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。

【0049】

本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示における特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示における技術的範囲に包含される。

【符号の説明】

【0050】

１０…第１電極
１１…第１集電層
１２…第１活物質層
２０…第２電極
２１…第２集電層
２２…第２活物質層
３０…セパレータ
５０…電極シート
６０…搬送部材
７０…収容部材
８０…ガイド部材
１００…電極体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】