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电极及电极的制造方法

阅读：508发布：2021-02-24

IPRDB可以提供电极及电极的制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种电极及电极的制造方法。该电极具有：电极板、形成在所述电极板上的导电体层以及跨在所述电极板上和所述导电体层上形成的活性物质层。所述电极板具有所述电极板的表面露出的未涂覆区域。，下面是电极及电极的制造方法专利的具体信息内容。

1.一种电极，其特征在于，具有：

电极板、

形成在所述电极板上的导电体层、

跨在所述电极板上和所述导电体层上形成的活性物质层，所述电极板具有所述电极板的表面露出的未涂覆区域。

2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述活性物质层具有活性物质层伸出部，在该活性物质层伸出部中，所述活性物质层中的所述未涂覆区域侧的端边缘部位于比所述导电体层的端边缘更靠近所述未涂覆区域侧的位置。

3.如权利要求2所述的电极，其特征在于，所述活性物质层伸出部中所述活性物质层的端边缘与所述导电体层的端边缘之间的距离在2mm以下。

4.如权利要求2所述的电极，其特征在于，所述电极板具有电阻比所述电极板的电阻大的短路防止层，该短路防止层形成在所述活性物质层和所述未涂覆区域之间的边界部分上。

5.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述电极板中的所述活性物质层的形成区域及所述未涂覆区域被延伸。

6.一种电极的制造方法，所述电极具有：电极板、形成在所述电极板上的导电体层以及跨在所述电极板上和所述导电体层上形成的活性物质层，所述电极板具有所述电极板的表面露出的未涂覆区域，所述活性物质层具有活性物质层伸出部，在该活性物质层伸出部中，所述活性物质层中的所述未涂覆区域侧的端边缘部位于比所述导电体层的端边缘更靠近所述未涂覆区域侧的位置，所述电极的制造方法的特征在于，

具有利用光学位置检测机构确定所述活性物质层在所述活性物质层伸出部中的存在位置的工序。

7.如权利要求6所述的电极的制造方法，其特征在于，所述活性物质层伸出部中的所述活性物质层的端边缘与所述导电体层的端边缘之间的距离在2mm以下。

8.如权利要求6所述的电极的制造方法，其特征在于，确定所述活性物质层的存在位置的工序是利用所述光学位置检测机构检测所述活性物质层的端边缘位置的位置信息的工序。

9.如权利要求8所述的电极的制造方法，其特征在于，还具有：基于所述活性物质层的端边缘位置的位置信息，在所述电极板的所述活性物质层和所述未涂覆区域之间的边界部分上形成电阻比所述电极板的电阻大的短路防止层的工序。

10.如权利要求8所述的电极的制造方法，其特征在于，还具有：基于所述活性物质层的端边缘位置的位置信息，设定形成有所述导电体层及所述活性物质层的所述电极板的切断位置的工序。

11.如权利要求6所述的电极的制造方法，其特征在于，所述电极板形成为长条带状，

所述导电体层及所述活性物质层形成为以使所述未涂覆区域位于所述电极板的宽度方向端部的方式沿所述电极板的长度方向延伸的带状，所述活性物质层伸出部在所述活性物质层和所述未涂覆区域之间的边界部分的整个长度上形成。

12.一种电极的制造方法，所述电极具有：电极板、形成在所述电极板上的导电体层以及跨在所述电极板上和所述导电体层上形成的活性物质层，所述电极板具有所述电极板的表面露出的未涂覆区域，所述活性物质层具有活性物质层伸出部，在该活性物质层伸出部中，所述活性物质层中的所述未涂覆区域侧的端边缘部位于比所述导电体层的端边缘更靠近所述未涂覆区域侧的位置，所述电极的制造方法的特征在于，包含：使按压力作用于所述未涂覆区域的未涂覆区域按压工序，使按压力作用于所述活性物质层的形成区域的活性物质层按压工序。

13.如权利要求12所述的电极的制造方法，其特征在于，所述活性物质层伸出部中的所述活性物质层的端边缘和所述导电体层的端边缘之间的距离在2mm以下。

14.如权利要求12所述的电极的制造方法，其特征在于，所述电极板形成为长条带状，

所述导电体层及所述活性物质层形成为以使所述未涂覆区域位于所述电极板的宽度方向端部的方式沿着所述电极板的长度方向延伸的带状，所述活性物质层伸出部在所述活性物质层和所述未涂覆区域之间的边界部分的整个长度上形成。

说明书全文

电极及电极的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电极及电极的制造方法。

背景技术

[0002] 电极例如具有电极板和形成在导电体层上的活性物质层。这种电极例如应用于电池（二次电池、一次电池等）或者包含电容器（双电层电容器等）等的蓄电元件。例如，电极构成电池主要部分的发电构件。发电构件具有正极侧的电极及负极侧的电极。各电极包含电极板和层叠在其上的活性物质层。在大多数情况下，正极侧的电极和负极侧的电极中间夹着隔离物交替地重叠。
[0003] 对于如上所述的电极而言，随着电极板及活性物质层的材料的不同，存在不能充分确保两者的密接性的情况。
[0004] 关于这种情况，日本特开2008-60060号公报中记载的电极具有在电极板和活性物质层之间配置的导电体层（底涂层）。导电体层用于通过改善电极板和活性物质层之间的密接性来降低它们之间的接触电阻。

发明内容

[0005] 这样，通过在电极板和活性物质层之间配置导电体层，可以提高活性物质层对于电极板的粘接强度，并且可以提高电池容量或电池寿命。
[0006] 电极具有：电极板、形成在所述电极板上的导电体层以及跨在所述电极板上和所述导电体层上形成的活性物质层，所述电极板具有所述电极板的表面露出的未涂覆区域。
[0007] 在该电极中，活性物质层跨在电极板上和所述导电体层上形成。因此，活性物质层具有从导电体层上伸出到电极板上的部分。在活性物质层的伸出部分，不露出形成在电极体上的导电体层。因此，光学位置检测机构能够精确地检测活性物质层的端边缘位置。

附图说明

[0008] 图1是本发明实施方式的主要部分的放大剖面图。
[0009] 图2A及图2B是表示本发明实施方式的电极箔的制造过程的图。
[0010] 图3A及图3B是表示本发明实施方式的电极箔的制造过程的图。
[0011] 图4A及图4B是表示本发明实施方式的电极箔的制造过程的图。
[0012] 图5是表示本发明实施方式的电极箔的制造过程的图。
[0013] 图6是本发明实施方式的电极箔的冲压加工工序的示意说明图。
[0014] 图7是表示本发明实施方式的电极箔的冲压加工的图。
[0015] 图8是表示本发明实施方式的发电构件结构的立体图。
[0016] 图9是表示本发明实施方式的实验数据的曲线图。
[0017] 图10是表示本发明实施方式的实验数据的曲线图。
[0018] 图11是表示本发明实施方式的电池内部结构的立体图。
[0019] 图12是本发明实施方式的电池外观立体图。
[0020] 图13是表示本发明其他实施方式的电极箔的制造过程的图。
[0021] 图14是说明剥离强度的测定方法的图。

具体实施方式

[0022] 若在电极板和活性物质层之间配置用于提高它们之间的密接性的导电体层，则有时对电极的制造工序产生不良影响。
[0023] 即，导电体层考虑其形成目的而形成为可靠地覆盖成为其上层的活性物质层的形成区域。即，通常导电体层的形成区域比活性物质层的形成区域大。其结果是，导电体层的形成区域完全包含活性物质层的形成区域。
[0024] 因此，导电体层的一部分从电极板表面露出的区域（未涂覆区域）和活性物质层的形成区域之间的边界部（活性物质层的端边缘附近）露出。
[0025] 电极的制造工序包含对活性物质层的形成位置进行检测并基于检测到的位置信息进行某些处理的工序。在对活性物质层的形成位置进行检测时，大多数情况下对活性物质层的端边缘位置进行光学检测。
[0026] 为了准确地对活性物质层的端边缘位置进行光学检测，希望反射光的状态在活性物质层的端边缘的两侧明确地变化。
[0027] 通常，作为基体材料的电极板所反射的光的状态和活性物质层所反射的光的状态明确地不同。但是，由活性物质层反射的光和由导电体层反射的光在大多数情况下属于同色系颜色。由于上述反射光类似而难以明确地区分。
[0028] 这样，在电极板上，有时导电体的一部分露出在活性物质层的端边缘附近（未涂覆区域和活性物质层的形成区域之间的边界部）。在这种情况下，难以通过光学方式准确地确定活性物质层的端边缘位置。因此，导致检测结果包含误差。
[0029] 该检测误差导致利用活性物质层端边缘的位置信息的后工序中处理精度降低。其结果是，导致电池性能降低。
[0030] 本发明的一个目的在于，即便在电极板和活性物质层之间配置导电体层，也可以精确地检测活性物质层的端边缘位置。
[0031] 另一方面，从完全不同于使用导电体层的技术的观点来看，也存在增大电池容量的技术。在增大电池容量的一种技术中，利用涂覆等在电极板上形成活性物质后，对活性物质层的形成区域进行冲压加工，使活性物质层实现高密度化。
[0032] 通过使活性物质层实现高密度化，可以实现活性物质相对于电池箱体容积的内装量的增大。其结果是，相对于电池箱体容积的电池容量增大。但是，如上所述的冲压加工使得难以使用涂覆有活性物质的箔状电极板。
[0033] 通常，在电极板上，作为形成电气配线的区域，形成有电极板表面露出的未涂覆区域。若对活性物质层的形成区域和未涂覆区域一同进行冲压加工，则因活性物质层的厚度而导致对未涂覆区域几乎不作用按压力。
[0034] 因此，在冲压加工中，活性物质层的形成区域因受到按压力而延伸。但是，未涂覆区域几乎不延伸。其结果是，电极板产生挠曲，电极板变得难以使用。
[0035] 为了防止该电极板挠曲，可以不仅考虑对活性物质层的形成区域进行冲压加工，而且也考虑对未涂覆区域进行冲压加工以使适当的按压力作用于该未涂覆区域。据此，未涂覆区域的延伸不足量被补偿。因此，在未涂覆区域和活性物质层的形成区域的延伸状态大致相同。因此，可以防止电极板挠曲。
[0036] 但是，一并使用在电极板和活性物质层之间配置薄导电体层的技术和分别适当地按压活性物质层的形成区域和未涂覆区域的冲压加工技术这两种技术，有可能对电极的制造工序带来不良影响。
[0037] 如上所述，导电体层的一部分从未涂覆区域和活性物质层的形成区域之间的边界部分露出。导电体层是薄的层。即便如此，电极中的导电体层的露出区域也比未涂覆区域稍厚。因此，为了有效地对未涂覆区域进行冲压加工，避开导电体层的露出区域进行冲压加工。
[0038] 另外，活性物质层的形成区域比导电体层的露出区域厚。因此，在对活性物质层的形成区域进行冲压加工时，导电体层的露出区域未有效地被按压。
[0039] 因此，在活性物质层的形成区域和未涂覆区域之间，存在由冲压加工产生的按压力不作用的区域（导电体层的露出区域）。因此，实施了冲压加工的活性物质层的形成区域及未涂覆区域之间产生间隙。这种情况显著降低对未涂覆区域进行冲压加工而带来的效果，从而导致电极板产生挠曲。
[0040] 本发明的另一目的在于尽可能地抑制具有电极板、活性物质层及它们之间的导电体层的电极中的电极板的挠曲。
[0041] 本发明的电极具有：电极板、形成在电极板上的导电体层以及跨在电极板上和导电体层上形成的活性物质层，电极板具有电极板的表面露出的未涂覆区域。
[0042] 在该电极中，活性物质层跨在电极板上和所述导电体层上形成。因此，活性物质层具有自导电体层上伸出到电极板上的部分。在活性物质层的伸出部分，不露出形成在电极体上的导电体层。因此，光学位置检测机构可以精确地检测活性物质层的端边缘位置。
[0043] 在此，在本发明的电极的一方式中，活性物质层具有活性物质层伸出部，在该活性物质层伸出部中，活性物质层中的未涂覆区域侧的端边缘部位于比导电体层的端边缘更靠近未涂覆区域侧的位置。
[0044] 该方式追随电极板中的导电体层及活性物质层的一种形成方式。在该方式中，上层侧的一部分活性物质层的端边缘位于比其下层侧的导电体层的端边缘更靠近未涂覆区域侧的位置。由此，活性物质层的一部分成为相比导电体层更向未涂覆区域侧伸出的活性物质层伸出部。在活性物质层伸出部不露出下层侧的导电体层。因此，光学位置检测机构可以精确地检测活性物质层的端边缘位置。
[0045] 该活性物质层伸出部中的活性物质层的端边缘和导电体层的端边缘之间的距离可以是2mm以下。在该情况下，活性物质层自导电体层伸出的宽度被设定在2mm以下。由此，可以充分地抑制活性物质层和电极板之间的粘接强度降低。
[0046] 另外，在本发明的电极的另一方式中，电极板具有电阻比所述电极板的电阻大的短路防止层，该短路防止层形成在活性物质层和未涂覆区域之间的边界部分上。
[0047] 在该方式中，短路防止层具有比电极板大的电阻。而且，该短路防止层设置在正极侧和负极侧中的至少一方的电极板中的、活性物质层和未涂覆区域之间的边界部分上。由此，可以抑制或防止因异物等侵入而导致正极侧电极和负极侧电极接触时较大的短路电流流到电极间。
[0048] 另外，在本发明的电极的另一方式中，电极板中的活性物质层的形成区域及未涂覆区域被延伸。
[0049] 该方式追随电极板上的导电体层及活性物质层的一种形成方式。在该方式中，上层侧的一部分活性物质层的端边缘位于比下层侧的导电体层的端边缘更靠近未涂覆区域侧的位置。由此，活性物质层的一部分相比导电体层更向未涂覆区域侧伸出。
[0050] 由此，不用担心导电体层的存在，可以延伸未涂覆区域以使其与活性物质层的形成区域的延伸处于可靠地平衡的状态。
[0051] 在此，活性物质的形成区域不仅包含活性物质层直接形成在电极板上的电极板上的区域，而且包含隔着导电体层形成有活性物质层的区域。
[0052] 另外，利用本发明的第一方面的电极的制造方法制造的电极具有：电极板、形成在电极板上的导电体层以及跨在电极板上和导电体层上形成的活性物质层。电极板具有电极板的表面露出的未涂覆区域。活性物质层具有活性物质层伸出部。在该活性物质层伸出部，活性物质层中的未涂覆区域侧的端边缘部位于比导电体层的端边缘更靠近未涂覆区域侧的位置。而且，该制造方法具有利用光学位置检测机构确定活性物质层在所述活性物质层伸出部中的存在位置的工序。
[0053] 该制造方法所涉及的电极的方式追随电极板中的导电体层及活性物质层的一种形成方式。在该方式中，上层侧的一部分活性物质层的端边缘位于比下层侧的导电体层的端边缘更靠近未涂覆区域侧的位置。由此，活性物质层的一部分成为相比导电体层更向未涂覆区域侧伸出的活性物质层伸出部。
[0054] 在活性物质层伸出部不露出下层侧的导电体层。因此，即便处于难以辨别导电体层和活性物质层的状况，也可以利用光学位置检测机构精确地检测活性物质层的位置。
[0055] 在活性物质层伸出部和电极板之间不存在导电体层。但是，活性物质层伸出部并非完全无助于电池工作。活性物质层伸出部的存在仅成为使电池容量等或多或少地降低的原因。
[0056] 并且，活性物质层伸出部的面积可以不大，只要达到所需最小限度即可。因此，活性物质层伸出部造成的容量的降低，对与活性物质层整体相关的电池容量几乎没有影响。
[0057] 在此，在本发明的第一方面的电极的制造方法的一方式中，活性物质层伸出部中的活性物质层的端边缘与导电体层的端边缘之间的距离为2mm以下。这样，通过将活性物质层自导电体层伸出的伸出宽度设定在2mm以下，可以充分地抑制活性物质层和电极板之间的粘接强度降低。
[0058] 另外，在本发明的第一方面的电极的制造方法的另一方式中，确定活性物质层的存在位置的工序是利用光学位置检测机构检测活性物质层的端边缘位置的位置信息的工序。由此，即便处于难以辨别导电体层和活性物质层的状况，也可以利用光学位置检测机构精确地检测活性物质层的端边缘位置。
[0059] 该方式还可以包含：基于活性物质层的端边缘位置的位置信息，在电极板中的、活性物质层和未涂覆区域之间的边界部分上形成电阻比电极板的电阻大的短路防止层的工序。
[0060] 在将正极侧电极和负极侧电极相对配置来构成发电构件的情况下，通常使负极侧的活性物质层的形成区域比正极侧的活性物质层的形成区域大。这是为了能够使高价的正极活性物质有效地对电池工作作出贡献。另外，对于锂离子电池而言，通过使负极侧的活性物质层的形成区域比正极侧的活性物质层的形成区域大，在充电时可以防止或者抑制在未形成有负极侧的活性物质层的部位产生Li的电沉积。
[0061] 在该情况下，正极侧电极中的未形成有正极侧的活性物质层的部分与负极侧电极相对。在这种状态下，存在因异物侵入等而导致未形成有正极侧的活性物质层的部分和负极侧部分接触的情况。在该情况下，有可能流通因该接触部分的电阻低而产生的较大短路电流。
[0062] 于是，如上所述，也可以在正极侧的电极板中的、未形成有正极侧的活性物质层的部分中与负极侧电极相对的部分，形成电阻大的短路防止层。由此，可以抑制或防止产生短路电流。
[0063] 该短路防止层可以沿着正极侧的活性物质层的端边缘精确地配置。因此，如上所述，可以精确地检测正极侧的活性物质层的端边缘位置，并且可以利用该检测信息形成短路防止层。
[0064] 也可以使正极侧的活性物质层的形成区域比负极侧的活性物质层的形成区域大。在该情况下，可以精确地检测负极活性物质层的端边缘位置，并且可以利用该检测信息形成短路防止层。
[0065] 另外，在本发明的第一方面的电极的制造方法的另一方式中，还具有基于活性物质层的端边缘位置的位置信息设定形成有导电体层及活性物质层的电极板的切断位置的工序。
[0066] 在电极的制造工序中，将层叠有活性物质层等的电极板切断分离为多个。由此，集中制作多个电极。在采用如上所述的制造工序的情况下，优选精确地设定被切断分离的电极板的活性物质层的面积。通过切断而形成的多个电极若具有面积相互不同的活性物质层，则将导致电池容量不一致（偏差）。于是，可以精确地检测活性物质层的端边缘位置，并且可以利用该检测信息设定切断位置。
[0067] 另外，在本发明的第一方面的电极的制造方法的另一方式中，电极板形成为长条带状，导电体层及活性物质层形成为以使未涂覆区域位于电极板的宽度方向端部的方式沿着电极板的长度方向延伸的带状，活性物质层伸出部在活性物质层和未涂覆区域之间的边界部分的整个长度上形成。
[0068] 在该方式中，在长条带状的电极板上，以沿着其长度方向延伸的方式呈带状地形成有导电体层及活性物质层。在该方式中，在沿着电极板的长度方向延伸的、活性物质层和未涂覆区域之间的边界部分的整个长度上，可以精确地检测活性物质层的端边缘。由此，能够精确地对长条带状的电极进行各种处理。
[0069] 另外，利用本发明的第二方面的电极的制造方法制造的电极具有：电极板、形成在电极板上的导电体层以及跨在电极板上和导电体层上形成的活性物质层。电极板具有电极板的表面露出的未涂覆区域。活性物质层具有活性物质层伸出部。在该活性物质层伸出部，活性物质层中的未涂覆区域存在侧的端边缘部位于比导电体层的端边缘更靠近未涂覆区域侧的位置。而且，该制造方法包含：使按压力作用于未涂覆区域的未涂覆区域按压工序和使按压力作用于活性物质层形成区域的活性物质层按压工序。
[0070] 该制造方法所涉及的电极的方式追随电极板中的导电体层及活性物质层的一种形成方式。在该方式中，上层侧的一部分活性物质层的端边缘位于比下层侧的导电体层的端边缘更靠近未涂覆区域侧的位置。由此，活性物质层的一部分成为相比导电体层更向未涂覆区域侧伸出的活性物质层伸出部。
[0071] 在该制造方法中，将未涂覆区域按压工序应用于未涂覆区域以延伸未涂覆区域。此时，不用担心导电体层的存在，可以设定未涂覆区域的按压位置，以便能够得到与对于活性物质层的形成区域的活性物质层按压工序所带来的延伸效果可靠地平衡的延伸效果。
[0072] 另外，在活性物质层伸出部和电极板之间不存在导电体层。但是，活性物质层伸出部并非完全无助于电池工作。活性物质层伸出部的存在仅成为使电池容量等或多或少地降低的原因。
[0073] 并且，活性物质层伸出部的面积可以不大，只要达到所需最小限度即可。因此，因活性物质层伸出部而造成的容量的降低，对与活性物质层整体相关的电池容量几乎没有影响。
[0074] 在此，活性物质的形成区域不仅包含活性物质层直接形成在电极板上的电极板上的区域，而且包含隔着导电体层形成有活性物质层的区域。
[0075] 另外，在本发明的第二方面的电极的制造方法的一方式中，活性物质层伸出部中的活性物质层的端边缘和导电体层的端边缘之间的距离为2mm以下。这样，通过将活性物质层自导电体层伸出的伸出宽度设定在2mm以下，可以充分地抑制活性物质层和电极板之间的粘接强度降低。
[0076] 另外，在本发明的第二方面的电极的制造方法的另一方式中，电极板形成为长条带状，导电体层及活性物质层形成为以使未涂覆区域位于电极板的宽度方向端部的方式沿着电极板的长度方向延伸的带状，活性物质层伸出部在活性物质层和未涂覆区域之间的边界部分的整个长度上形成。
[0077] 在该方式中，在长条带状的电极板上，以沿着其长度方向延伸的方式呈带状地形成有导电体层及活性物质层。在该方式中，在沿着电极板的长度方向延伸的、活性物质层和未涂覆区域之间的边界部分的整个长度上，可以有效地延伸未涂覆区域。
[0078] 以下，基于附图说明本发明的实施方式的电极及该电极的制造方法。在本实施方式中，举例说明应用于非水电解液二次电池（更具体地说为锂离子电池）的电极及其制造方法。
[0079] 〔非水电解液二次电池RB的结构〕
[0080] 如图12的立体图所示，本实施方式的非水电解液二次电池RB具有电池箱体BC（以下简称为箱体BC）。箱体BC具有有底筒状（更具体地说为有底矩形筒状）的罐体1及盖部2。盖部2覆盖罐体1的敞开面并焊接于此。盖部2是长边较长的长方形板。在盖部2的成为箱体BC外侧的面上，安装有作为正极的电极端子的端子螺栓5及作为负极的电极端子的端子螺栓7。
[0081] 罐体1形成为与盖部2的形状相应的扁平的大致长方体形状。因此，箱体BC整体具有扁平的大致长方体形状。
[0082] 图11是从下方侧看二次电池RB的立体图。该图11表示二次电池RB的内部结构（箱体BC的内侧结构）。如该图所示，在箱体BC的内侧收纳有：用双点划线表示的发电构件3和集电体4，6，这些部件被浸在电解液中。
[0083] 集电体4，6是用于将发电构件3与端子螺栓5，7电连接的部件。集电体4，6包含导电体。
[0084] 集电体4，6具有大致相同的形状并对称地配置。但是，集电体4和集电体6的材质彼此不同。正极侧的集电体4由铝形成，而负极侧的集电体6由铜形成。
[0085] 集电体4，6通过将由上述金属材料制成的宽度狭的大致矩形板状部件弯曲成规定的形状而形成。集电体4，6在盖部2的长度方向端部附近弯曲约90度。即，集电体4，6具有大致L形的弯曲形状。因此，集电体4，6具有：沿着端子螺栓5，7的配置面即盖部2的表面延伸的横向部分和朝向下方侧（不存在端子螺栓5，7的这一侧）延伸的纵向部分（沿着盖部2的法线方向延伸的部分）。集电体4，6的纵向部分（纵向姿态部分）进而朝发电构件3侧弯曲。在该弯曲部分形成有与发电构件3连接的连接部4a，6a。
[0086] 大致L形的集电体4，6沿着盖部2及与盖部2长度方向的端部正交地相连的罐体1的宽度窄的侧面配置。
[0087] 发电构件3是卷绕型的发电构件。即，发电构件3包含：长条带状的正极侧电极及负极侧电极、夹在上述正极侧电极及负极侧电极之间的长条带状的隔离物，这些部件以层叠状态卷绕。正极侧电极是涂覆有活性物质的正极侧的电极板（以下称为正极板）。负极侧电极是涂覆有活性物质的负极侧的电极板（以下称为负极板）。电极板包含导电性材料并具有长条带状的形状。关于电极，将在后面详述。
[0088] 在发电构件3中，被卷绕的正极侧电极的未涂覆区域3a（未涂覆正极活性物质且露出正极板的表面的部分）向侧方（与正极板的长度方向正交的方向）突出。另外，被卷绕的负极侧电极的未涂覆区域3b（未涂覆负极活性物质且露出负极板的表面的部分）向相反侧的侧方（与负极板的长度方向正交的方向）突出。
[0089] 正极侧电极及负极侧电极等卷绕成使发电构件3形成扁平形状。由此，发电构件3适合于扁平形状的箱体BC。
[0090] 下面对发电构件3在罐体1内的姿态进行说明。在罐体1内，正极侧电极等的卷绕轴心与盖部2的长度方向大致平行。如在图11中示意性地表示的那样，集电体4的连接部4a进入到正极侧电极的未涂覆区域3a。同样地，集电体6的连接部6a进入到负极侧电极的未涂覆区域3b。
[0091] 正极侧电极的未涂覆区域3a以被捆的状态焊接于集电体4的连接部4a。负极侧电极的未涂覆区域3b以被捆的状态焊接于集电体6的连接部6a。这样，集电体4，6支承发电构件3。
[0092] 如上所述，正极侧的端子螺栓5安装于金属制（具体而言为铝制）的盖部2。因此，正极侧的端子螺栓5与正极侧的集电体4电连接。同样地，负极侧的端子螺栓7与负极侧的集电体6电连接。
[0093] 正极侧的集电体4经由铆钉8与端子螺栓5电连接。铆钉8一体地形成在端子螺栓5的头部上。铆钉8贯通集电体4、下部衬垫12、盖部2及上部衬垫11。在该状态下，铆钉8被铆接于箱体BC内侧的端部。由此，集电体4固定在盖部2上。下部衬垫12使集电体4及铆钉8与盖部2电绝缘。上部衬垫11使包含铆钉8的端子螺栓5与盖部2电绝缘。
[0094] 负极侧的铆钉附近也具有同样的结构。即，负极侧的集电体6经由铆钉15与端子螺栓7电连接。铆钉15一体地形成在端子螺栓7的头部上。铆钉15贯通集电体6、下部衬垫18、盖部2及上部衬垫17。在该状态下，铆钉15被铆接于箱体BC内侧的端部。由此，集电体6固定在盖部2上。下部衬垫18使集电体6及铆钉15与盖部2电绝缘。上部衬垫17使包含铆钉15的端子螺栓7与盖部2电绝缘。
[0095] 上部衬垫11，17及下部衬垫12，18也作为盖部2和贯通盖部2的铆钉8，15之间的气密部件起作用。
[0096] 〔非水电解液二次电池RB的制造工序〕
[0097] 接着，说明具有如上所述的结构的二次电池RB的制造工序，特别是说明发电构件3的电极板的制造工序。
[0098] 〔正极侧电极的制造工序〕
[0099] 首先，对发电构件3的正极侧电极的制造工序进行说明。
[0100] 正极侧电极的制造工序包含在正极板上涂覆正极活性物质的工序。在本实施方式中，作为正极板，使用抗氧化性好的铝箔。即，正极板形成为箔状。在本实施方式中，该铝箔形成为具有160mm宽度的长条带状。该铝箔的厚度可以是12μm~25μm。该铝箔的厚度优选为15μm。作为正极板的材料，除铝箔之外，可以使用箔状的钛、不锈钢及镍等金属，以及箔状的导电性高分子等。需要说明的是，这些金属既可以包含微量的其他金属成分，也可以是具有多种金属成分的合金。
[0101] 在本实施方式中，涂覆在上述正极板上的正极活性物质是磷酸铁锂（LiFePO4）。另外，在正极板和正极侧的活性物质层之间涂覆有导电体层（底涂层）。导电体层提高正极侧的活性物质层的附着强度。由此，可以获得降低接触电阻等效果。导电体层和正极侧的活性物质层依次层叠在正极板上。
[0102] 在本实施方式中，形成该导电体层的涂覆剂是将乙炔黑10重量%、甘油基化壳聚糖（グリセル化キトサン）4.5重量%、均苯四甲酸4.5重量%及NMP（N-甲基-2-吡咯烷酮）81重量%混合而形成为浆状的涂覆剂。该涂覆剂涂覆在正极板的正反两面上。
[0103] 图2A是表示在表面形成有导电体层21的正极侧的电极板（铝箔）22的俯视图。
[0104] 在图2A中，箭头B表示长条带状的正极侧的电极板22的宽度方向。在该宽度方向两端部设定有作为上述未涂覆区域3a的区域。导电体层21在正极侧的电极板22的除未涂覆区域3a的形成区域以外的区域（宽度方向上的中央区域）形成为沿长度方向（图2A中箭头A所示的方向）延伸的带状。在本实施方式中，宽度方向两端部的未形成导电体层21的部分的宽度（正极侧的电极板22的宽度方向上的长度）分别被设定为10mm。
[0105] 另外，图2B是用于与在后工序中被处理的状态进行对比的图。该图是图2A中用双点划线D包围的部分的放大图。
[0106] 正极侧的电极板22形成为长条带状。被卷绕成卷筒状的正极侧的电极板22沿着正极侧的电极板22的长度方向（图2A中用箭头A表示的方向）被搬送。利用凹印涂覆，在被搬送的正极侧的电极板22上涂覆导电体层21。在本实施方式中，导电体层21的涂覆厚度被设定为干燥后的导电体层21的厚度达到1μm~2μm。
[0107] 在本实施方式中，同时制作两条正极侧电极。即，正极侧的电极板22的宽度方向（图2A中用箭头B表示的方向）上的长度为正极侧电极的宽度的两倍。在制造正极侧电极的最终工序中，正极侧的电极板22在图2中用单点划线C表示的宽度方向中央位置被切断。由此，制作两条正极侧电极。
[0108] 导电体层21的涂覆位置如下所述被控制。即，对正极侧的电极板22的宽度方向（箭头B所示的方向）上的端边缘位置进行光学检测，基于该位置信息，导电体层21的涂覆位置高精度地被控制，使得正极侧的电极板22的宽度方向中央位置和导电体层21的涂覆宽度的中央位置一致。导电体层21在涂覆后实施干燥处理。
[0109] 以上的导电体层21的涂覆工序也在正极侧的电极板22的相反侧的面上实施。
[0110] 在涂覆导电体层21进而使其干燥后，在导电体层21上以重叠涂覆的方式涂覆活性物质层和短路防止层。
[0111] 在本实施方式中，如上所述，作为正极活性物质使用磷酸铁锂（LiFePO4）。
[0112] 在作为发电构件3的一部分被组装的状态下的正极侧电极的未涂覆正极活性物质的部分中与负极侧电极的负极活性物质层相对的部分上，涂覆形成短路防止层。即，短路防止层用于避免正极侧电极的未涂覆区域3a和负极侧电极直接相对。由于具有短路防止层，即便在因异物等侵入而导致隔离物破损之类的情况下，也可以抑制或防止负极活性物质层和正极板接触而产生发热等现象。
[0113] 该短路防止层可以在涂覆正极侧的活性物质层后被涂覆。另外，正极侧的活性物质层的涂覆和短路防止层的涂覆可以连续实施。在该情况下，在正极侧的活性物质层未干燥的状态下涂覆短路防止层。通过如上所述进行处理，可以提高短路防止层的剥离强度。
[0114] 接着，对正极侧的活性物质层的涂覆进行说明。
[0115] 正极侧的活性物质层包含：微小尺寸粒子的LiFePO4的粉体87重量%、作为导电辅助剂的乙炔黑5重量%、作为粘合剂的聚偏二氟乙烯（PVDF）8重量%的混合物。通过向该混合物添加NMP（N-甲基-2-吡咯烷酮），形成膏状的正极混合剂膏。该膏被涂覆在涂覆有导电体层21的正极侧的电极板22的正反两面上。由此，形成包含导电体层21和正极侧的电极板22的层叠结构。
[0116] 需要说明的是，所使用的微小尺寸粒子的LiFePO4具有20μm的D50（中值直径）。所有的LiFePO4粒子都被具有约1nm层厚的碳涂覆层覆盖。LiFePO4粒子的粒子径也包含该碳涂覆层的厚度。
[0117] 上述涂覆工序与导电体层21的涂覆工序相同。形成有导电体层21的正极侧的电极板22沿着其长度方向被搬送。在被搬送的正极侧的电极板22的导电体层21上，利用金属模涂覆法（ダイコ一ト）涂覆上述膏。由此，形成沿正极侧电极板22的长度方向延伸的带状的正极侧活性物质层23（参照图3A）。
[0118] 如图3A所示，正极侧的活性物质层23被涂覆成沿着正极侧电极板22的长度方向（图3A中箭头A所示的方向）延伸的带状。正极侧的活性物质层23的涂覆厚度可以是40μm~130μm。在本实施方式中，该涂覆厚度为130μm。
[0119] 正极侧的活性物质层23的涂覆位置如下所述被控制。即，对正极侧的电极板22的宽度方向（图3A中箭头B所示的方向）上的端边缘位置或导电体层21的宽度方向端边缘位置进行光学检测，基于该位置信息，正极侧的活性物质层23的涂覆位置高精度地被控制，使得正极侧的电极板22或导电体层21的宽度方向中央位置和正极侧的活性物质层23的涂覆宽度的中央位置一致。
[0120] 正极侧的活性物质层23的涂覆宽度（图3A中箭头B所示的方向上的涂覆宽度）被设定为使成为未涂覆区域3a的正极侧的电极板22的露出区域位于正极侧的电极板22的宽度方向两端部。并且，该涂覆宽度被设定为使正极侧的活性物质层23完全覆盖导电体层21。
[0121] 图3B放大表示了图3A中双点划线D所包围的区域附近。该图3B与图2B对应。
[0122] 图2B中的导电体层21的端边缘在图3B中用虚线E表示。上层侧的正极侧的活性物质层23的宽度方向（箭头B所示的方向）上的端边缘位于比虚线E所示的下层侧的导电体层21的端边缘更靠近成为未涂覆区域3a的正极侧的电极板22露出的区域侧的位置。因此，正极侧的活性物质层23自导电体层21伸出。即，正极侧的活性物质层23跨在正极板上和导电体层上形成。
[0123] 为了便于说明，有时将该正极侧的活性物质层23中的自导电体层21的形成位置向正极侧的电极板22的露出区域侧伸出的部分称为“活性物质层伸出部”。
[0124] 在本实施方式中，在导电体层21及正极侧的活性物质层23的涂覆范围的整个长度上形成有活性物质层伸出部。在正极侧的活性物质层和未涂覆区域之间的边界部分的大致整个长度的范围，形成有所述活性物质层伸出部。
[0125] 沿着正极侧的电极板22的宽度方向（箭头B所示的方向）的、正极侧的活性物质层23的端边缘位置和导电体层21的端边缘位置（虚线E所示的位置）之间的距离W（参照图
3B）为2mm以下。正极侧的活性物质层23的涂覆宽度被设定以实现上述距离。
[0126] 在涂覆正极侧的活性物质层23后，在同一搬送路径上，继续涂覆短路防止层。
[0127] 短路防止层包含电绝缘部件的微粒子和粘合剂的混合物。该混合物与适当的液体混合而成为膏状。该膏被涂覆在涂覆有正极侧的活性物质层23的正极侧的电极板22的正反两面上。
[0128] 上述电绝缘部件的微粒子例如包含Al2O3、SiO2、ZrO2、TiO2及MgO等无机粒子以及聚酰亚胺粉末等有机粒子。从稳定性高的程度及使用性的方便程度等方面考虑，在所述粒子中优选Al2O3微粒子。特别是，从提高与正极板之间的密接性及接合强度等方面考虑，该微粒子优选为γ型氧化铝粒子。
[0129] 上述微粒子的粒径（一次粒径的中值）可以是1nm~2000nm。为了提高与正极板的密接性及接合强度，该粒径优选为1nm~200nm，更优选为1nm~20nm。
[0130] 混合在电绝缘部件的微粒子中的粘合剂包含聚偏二氟乙烯（PVDF），聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等。为了提高与正极板的密接性及接合强度，该粘合剂优选为PVDF。
[0131] 在本实施方式中，粒径为5nm、比表面积为96m2/g、振实密度为0.04g/cm3的γ型氧化铝粒子（2.1kg）混合在含有12%的作为粘合剂的PVDF的NMP溶液（21.39kg（PVDF量为2.567kg））溶解在NMP（6.0kg）中而形成的液体中。通过使氧化铝粒子均匀地分散在该液体内，形成浆状的短路抑制剂膏。
[0132] 短路防止层24的构成材料不必是如上所述的电绝缘部件。该材料优选具有足够高的电阻。该材料优选具有比正极侧的电极板22大的电阻。
[0133] 上述的涂覆工序与正极侧的活性物质层23等的涂覆工序相同。在以涂覆有正极侧的活性物质层23等的状态被搬送的正极侧的电极板22上，利用金属模涂覆法涂覆短路防止层24。由此，短路防止层24成为图4A所示的状态。
[0134] 图4B是与图2B及图3B对应的图。该图放大表示了图4A中用双点划线D所示的区域附近。
[0135] 短路防止层24的涂覆位置是正极侧的电极板22的宽度方向（图4A中箭头B所示的方向）上的正极侧的活性物质层23的两端位置。短路防止层24具有与正极侧的活性物质层23的端边缘及正极侧的电极板22的露出部分重叠的规定宽度。短路防止层24涂覆成沿着正极侧的电极板22的长度方向（图4A中箭头A所示的方向）延伸的带状。
[0136] 图1表示正极侧的活性物质层23和短路防止层24之间的边界附近。该图1是从长度方向看正极侧的电极板22的放大剖面图。如图1所示，短路防止层24形成在正极侧的活性物质层23和未涂覆区域3a之间的边界部分上。短路防止层24以扩展到正极侧的活性物质层23端边缘附近的倾斜部分和正极侧的电极板22的露出区域的方式被涂覆。另外，短路防止层24的涂覆厚度也可以是3μm~15μm。短路防止层24优选为不比正极侧的活性物质层23高（厚）。
[0137] 这样，短路防止层24被涂覆在正极侧的电极板22的露出区域和正极侧的活性物质层23的端边缘附近的倾斜部分。由此，可以增强正极侧的活性物质层23和短路防止层24之间的接合强度。而且，短路防止层24比正极侧的活性物质层23低。之所以这样是缘于以下理由：为了使金属氧化物的微粒子可靠地粘合，短路防止层24使用很多粘合材料，因此，短路防止层24若以越到正极侧的活性物质层23上的方式被涂覆，则在后述的冲压加工处理中，难以从冲压用的卷筒离开。需要说明的是，在图1中，正极侧的活性物质层23及短路防止层24被涂覆在正极侧的电极板22的正反两面上。而且，各层的厚度比率不一定都准确无误。
[0138] 短路防止层24的涂覆宽度是正极侧的电极板22的宽度方向（在图1等中为箭头B所示的方向）上的宽度。该宽度以使短路防止层24覆盖规定区域的方式设定。该规定区域是正极侧电极和负极侧电极被卷绕时，正极侧电极的与负极侧电极的负极活性物质层的涂覆部分相对的区域，即未涂覆正极侧的活性物质层23的区域。
[0139] 也就是，负极侧电极的负极活性物质层的涂覆宽度设定为比上述正极侧的活性物质层23的涂覆宽度稍宽。短路防止层24填补正极侧的活性物质层23的涂覆宽度和负极活性物质层的涂覆宽度之差。
[0140] 短路防止层24的涂覆位置如下所述被控制。即，正极侧的电极板22的宽度方向上的正极侧的活性物质层23的端边缘位置是利用摄像装置等使用了光学传感器的光学位置检测机构来检测的，基于该检测信息，确定正极侧的活性物质层23的存在位置。然后，短路防止层24的端边缘位置高精度地被控制，以使该端边缘与正极侧的活性物质层23端边缘的倾斜部分重叠（参照图1）。
[0141] 该光学位置检测机构（例如摄像装置）也可以对正极侧的活性物质层23的端边缘位置附近进行拍摄。从该拍摄图像取得正极侧的电极板22在宽度方向上的颜色变化的信息。根据该信息，也可以确定正极侧的活性物质层23的端边缘位置。
[0142] 基于如上所述检测到的正极侧的活性物质层23的端边缘位置信息，控制正极侧的电极板22的宽度方向上的短路防止层24的涂覆位置或正极侧的电极板22的搬送位置。由此，可以精确地涂覆短路防止层24。
[0143] 短路防止层24的形成位置如上所述被控制。因此，光学位置检测机构在短路防止层24的涂覆的整个长度上连续地检测正极侧的活性物质层23的端边缘位置。如上所述，正极侧的活性物质层23和未涂覆区域3a之间的边界部分的大致整个长度上的范围被设定为上述活性物质层伸出部。
[0144] 如上所述，在正极侧的电极板22上，涂覆有正极侧的活性物质层23及短路防止层24。此后，对所涂覆的活性物质层23及短路防止层24进行干燥处理。进而，在正极侧的电极板22的相反侧的面上，利用与上述相同的工序，也涂覆有正极侧的活性物质层23及短路防止层24，并对所涂覆的活性物质层23及短路防止层24进行干燥处理。
[0145] 通过以上工序，在正极侧的电极板22的正反两面上，形成有导电体层21、正极侧的活性物质层23及短路防止层24。此后，实施冲压加工处理。
[0146] 该冲压加工处理包括：用于抑制正极侧电极的弯曲的冲压加工和用于使正极侧的活性物质层23高密度化等的冲压加工。对被搬送的正极侧的电极板22（涂覆有正极侧的活性物质层23等的部件）依次实施上述两种冲压加工。
[0147] 冲压加工处理利用图6中示意性地表示的冲压加工装置PM进行处理。
[0148] 冲压加工装置PM具有：搬送系统32、间歇式辊筒冲压装置33、主辊筒冲压装置34。搬送系统32从涂覆有正极侧的活性物质层23等的正极侧电极板22的辊筒31拉出正极侧电极板22。搬送系统32以对正极侧的电极板22施加规定张力的状态搬送正极侧的电极板22。间歇式辊筒冲压装置33使正极侧的电极板22的宽度方向两端部的露出部分延伸。主辊筒冲压装置34使正极侧的活性物质层23的涂覆区域整体延伸。
[0149] 图7的立体图中示意性地表示了间歇式辊筒冲压装置33。如该图所示，间歇式辊筒冲压装置33具有：正极侧的电极板22的搬送路径和夹着该正极侧的电极板22的搬送路径的一对压接辊35，36。一对压接辊35，36利用未图示的电动机被驱动而旋转。
[0150] 压接辊35在其周面的宽度方向两端部具有凸部35a。凸部35a具有低台阶并呈台地状地突出。凸部35a在周向上隔着规定间隔排列。
[0151] 凸部35a形成为，从压接辊35周面的法线方向看呈大致矩形形状。更具体地说，凸部35a表面的形状是内侧的角部被倒圆角的长方形。
[0152] 压接辊35的凸部35a设置在与正极侧的电极板22的宽度方向两端部对应的位置。凸部35a仅按压宽度方向两端部的正极侧电极板22的露出部分。
[0153] 由此，正极侧的电极板22的未涂覆部分（露出部分）被压接辊35的凸部35a按压而预先延伸。由此，正极侧电极的弯曲被抑制。关于这种情况，将在后面详述。
[0154] 接着，对间歇式辊筒冲压装置33的各部分的具体大小进行说明。压接辊35是直径为118mm的圆柱形辊。凸部35a的高度为1mm。
[0155] 压接辊35周向上的凸部35a的排列间隔（间距）可以设定为15mm~50mm。由此，可以得到所希望的延伸效果。通过将该间距设定为约30mm，可以得到特别好的结果。
[0156] 一对压接辊35，36通过对搬送物施加规定的压力，对搬送物进行冲压加工。在本2
实施方式中，该压力（线压力）设定为100kgf/cm 以上。
[0157] 在本实施方式中，主辊筒冲压装置34是直径为300mm的冲压用辊。主辊筒冲压装2
置34利用200kgf/cm 的线压力按压正极侧的活性物质层23的涂覆形成部分。
[0158] 接着说明由间歇式辊筒冲压装置33产生的线压力和由主辊筒冲压装置34产生的线压力之间的关系。由间歇式辊筒冲压装置33产生的线压力可以设定为由主辊筒冲压装置34产生的线压力的至少30%以上。由此，可以抑制产生弯曲。
[0159] 在本实施方式中，上述搬送系统32、间歇式辊筒冲压装置33及主辊筒冲压装置34按照每分钟20m以上的速度搬送涂覆形成有正极侧的活性物质层23等的正极侧的电极板22。
[0160] 通过搬送系统32施加于正极侧的电极板22的张力可以是10N~60N左右。该张力优选为20N~30N。
[0161] 涂覆形成有正极侧的活性物质层23等的正极侧的电极板22从辊筒31被拉出。此后，该正极侧的电极板22通过间歇式辊筒冲压装置33及主辊筒冲压装置34被冲压加工处理。由此，如图5的俯视图所示，形成与压接辊35的凸部35a对应的压痕25。在本实施方式中，通过上述冲压加工处理，厚度为130μm的正极侧的活性物质层23单侧被压缩至
80μm的厚度。另外，在正极侧的活性物质层23的未涂覆部分的利用间歇式辊筒冲压装置
33被冲压加工的部分，形成有被压延至原有厚度的95%的压痕25。
[0162] 另外，正极侧的活性物质层23的未涂覆区域3a（正极侧的电极板22的露出部分）侧的端边缘和被压接辊35的凸部35a按压的部分的正极侧活性物质层23侧的端边缘之间的正极侧电极板22宽度方向上的间隔（在图5中用“F”表示的间隔）被设定为4mm以下。
[0163] 另外，也可以不使用间歇式辊筒冲压装置33。在该情况下，主辊筒冲压装置34对正极侧的电极板22中的正极侧的活性物质层23的涂覆形成部分进行冲压加工。在该情况下，被施加强压的正极侧的活性物质层23的涂覆形成部分沿长度方向延伸。另一方面，正极侧的电极板22的露出部分未受到那么强的压力。因此，该部分沿着长度方向的伸长变小。
[0164] 接着列举具体例。将正极侧的活性物质层23的涂覆形成部分在冲压加工前后沿长度方向上的伸长率设为0.346%。此时，正极侧的电极板22的露出部分在冲压加工前后沿长度方向上的伸长率为0.031%。即，上述伸长率之间存在10倍以上的差距。
[0165] 针对该伸长之差，也可以不采取任何措施，对涂覆形成有正极侧的活性物质层23等的正极侧的电极板22进行上述冲压加工处理后，在图5中用单点划线C表示的位置进行切断。在该情况下，正极侧的活性物质层23的涂覆侧弯曲成弓形（形成为凸状）。
[0166] 与此相对，如上所述，间歇式辊筒冲压装置33也可以通过冲压处理使正极侧的电极板22的露出部分延伸。在该情况下，正极侧的活性物质层23的涂覆形成部分沿长度方向上的伸长，与正极侧的电极板22的露出部分沿长度方向上的伸长大致相等（取得平衡）。由此，正极侧的电极板22在图5中用单点划线C表示的位置被切断的情况下，其弯曲被充分地抑制。
[0167] 为了使延伸状态在正极侧的活性物质层23的形成区域和未涂覆区域3a大致相等，图5中“F”所示的间隔优选为4mm以下。该间隔是正极侧的活性物质层23的未涂覆区域3a（正极侧的电极板22的露出部分）侧的端边缘与被压接辊35的凸部35a按压的部分的正极侧活性物质层23侧的端边缘之间的、在正极侧电极板22的宽度方向上的间隔。若该间隔超过4mm，则通过按压未涂覆区域的工序而延伸的未涂覆区域3a与被延伸的正极侧活性物质层23的形成区域之间的平衡被打破。因此，最终有可能导致挠曲（弯曲）留在正极侧电极。
[0168] 在正极侧的活性物质层23的形成区域比导电体层21的形成区域小的情况下，也存在导电体层21露出的情况。在该情况下，避开导电体层21的露出部分，按压未涂覆区域3a。在该情况下，难以将上述间隔“F”设定在4mm以下。
[0169] 通过如上所述进行处理，结束冲压加工处理。接着，涂覆有正极侧的活性物质层23的正极侧的电极板22在长度方向上被切断处理。
[0170] 切断位置是图5中用单点划线C表示的位置。通过在该位置进行切断，可以得到大致同一形状的两条正极侧电极。
[0171] 在该切断处理中，与使用图6所示的装置的情况同样地，冲压加工处理后的正极侧的电极板22（涂覆有正极侧的活性物质层23等的正极侧的电极板22）被搬送。例如，使切割刀具的刀刃碰到被搬送的正极侧的电极板22的单点划线C所示的位置。由此，进行切断。
[0172] 单点划线C的位置处于正极侧的活性物质层23的涂覆范围的宽度方向上的中央。在设定利用切割刀具等进行切断的切断位置时，利用摄像装置等使用了光学传感器的光学位置检测机构，检测正极侧的电极板22的宽度方向上的正极侧活性物质层23的宽度方向两端的端边缘位置，基于该检测信息控制切断位置，使得两端边缘位置的中心被切断。
[0173] 与涂覆短路防止层24的情况同样地，该光学位置检测机构（例如摄像装置）也可以对正极侧的活性物质层23的端边缘位置附近进行拍摄。根据该拍摄图像，取得正极侧的电极板22在宽度方向上的颜色变化的信息。根据该信息，也可以确定正极侧的活性物质层23的端边缘位置。
[0174] 如上所述检测正极侧的活性物质层23的端边缘位置的信息，基于该信息，控制正极侧的电极板22宽度方向上的切割刀具等的位置或正极侧的电极板22的搬送位置。由此，可以精确地切断涂覆有正极侧的活性物质层23的正极侧的电极板22。当然，也可以对正极侧的活性物质层23的宽度方向一侧的端边缘位置进行光学检测。在该情况下，可以将从该检测位置仅离开正极侧的活性物质层23的涂覆宽度的一半的位置确定为切断位置。
[0175] 正极侧的电极板22的切断位置如上所述被控制。因此，光学位置检测机构在正极侧的电极板22的整个长度上连续地检测正极侧的活性物质层23的端边缘位置。如上所述，正极侧的活性物质层23和未涂覆区域3a之间的边界部分的大致整个长度的范围被设定为上述活性物质层伸出部。
[0176] 〔负极侧电极的制造工序〕
[0177] 接着，说明发电构件3的负极侧电极的制造工序。
[0178] 负极侧电极也与正极侧电极同样地，同时制作两条负极侧电极。在负极侧电极的制造工序的最终工序之前，两条负极板沿宽度方向相连。在最终工序中，该负极板在宽度方向的中央位置被切断。由此，制作成两条负极侧电极。
[0179] 如上所述，通过在负极板上涂覆负极活性物质来制作负极侧电极。在本实施方式中，负极板的材料是铜箔。铜箔在还原场中稳定且导电性好。即，负极板形成为箔状。该铜箔形成为宽度170mm的长条带状。负极板的厚度可以是7μm~15μm。在本实施方式中，负极板的厚度为10μm。负极板的材料可以是铜、镍、铁、不锈钢、钛、铝、烧结碳、导电性高分子、导电性玻璃及Al-Cd合金等。负极板也可以是利用碳、镍、钛或银等对表面进行了处理的箔状铜等。该处理可以提高负极板的粘接性、导电性及抗氧化性。上述材料中的镍箔、铁箔及部分包含上述镍箔和铁箔的合金箔在还原场中稳定且导电性好。
[0180] 在本实施方式中，在上述负极板上涂覆的负极活性物质是石墨。负极活性物质的材料也可以是吸留及释放Li离子的其他材料。该材料例如可以是：具有尖晶石型晶体结构的钛酸锂、锂金属、锂合金（例如锂-铝、锂-铅、锂-锡、锂-铝-锡及锂-镓等）、伍德合金、不定型碳、纤维状碳、石油沥青类碳及煤焦炭类碳。
[0181] 并且，碳素材料的性质通过添加氧化锡、二氧化硅等金属氧化物，或者磷或硼可以得到改善。另外，作为负极活性物质的材料，也可以将石墨与锂金属或锂合金等一并使用。另外，负极活性物质的材料可以是通过电化学还原而预先插入有锂的碳素材料。
[0182] 上述负极活性物质包含由石墨94重量%和作为粘合剂的PVDF6重量%构成的混合物。通过向该混合物中添加NMP，形成膏状的负极混合剂膏。该膏被涂覆在铜箔的正反两面上。
[0183] 在本实施方式的负极侧电极上，未涂覆形成与正极侧电极中的导电体层21及短路防止层24相当的层。上述膏的涂覆工序与正极活性物质的涂覆工序相同。即，在沿长度方向被搬送的铜箔上，利用金属模涂覆法涂覆上述膏。
[0184] 负极活性物质层以具有40μm~60μm的层厚的方式涂覆成沿着铜箔的长度方向延伸的带状。另外，负极的容量被调节为，在将正极的容量设为100，负极的容量为140。
[0185] 负极活性物质层的涂覆位置如下所述被控制。即，对铜箔的宽度方向端边缘位置进行光学检测，基于该位置的信息，负极活性物质层的涂覆位置精确地被控制，使得铜箔的宽度方向中央位置和负极活性物质层的涂覆宽度的中央位置一致。
[0186] 位于负极活性物质层的涂覆区域两侧的具有10mm宽度（铜箔的宽度方向上的长度）的区域成为未涂覆区域3b。
[0187] 对涂覆在铜箔上的负极活性物质层进行干燥处理。进而，在铜箔的相反侧的面上，也利用与上述同样的工序，涂覆负极活性物质层并进行干燥处理。
[0188] 通过以上工序，在铜箔的正反两面上形成有负极活性物质层。此后，与正极侧电极同样地，实施冲压加工处理。
[0189] 对负极侧电极进行的冲压加工处理也与对正极侧电极进行的冲压加工处理相同。实施用于抑制负极侧电极的弯曲的冲压加工和用于使负极活性物质层高密度化等的冲压加工。
[0190] 对负极侧电极进行的冲压加工处理所使用的装置也与对正极侧电极进行的冲压加工处理所使用的装置相同。即，利用图6中示意性地表示的冲压加工装置PM，搬送涂覆形成有负极活性物质层的铜箔。对该铜箔依次实施用于抑制负极侧电极的弯曲的冲压加工和用于使负极活性物质层高密度化等的冲压加工。
[0191] 在负极侧电极的冲压加工处理中，间歇式辊筒冲压装置33例如被设定为，对10μm的铜箔形成0.03μm的压痕。主辊筒冲压装置34被设定成将40μm~60μm的负极活性物质层压缩到24μm~37μm的厚度。
[0192] 负极侧电极中的铜箔的露出部分也利用间歇式辊筒冲压装置33进行冲压处理使其延伸。由此，主辊筒冲压装置34的按压所引起的负极活性物质层的涂覆形成部分在长度方向上的伸长，与铜箔的露出部分在长度方向上的伸长大致相等。由此，负极侧电极的弯曲充分地被抑制。
[0193] 通过如上所述进行处理，结束冲压加工处理。接着，对涂覆形成有负极活性物质层的铜箔沿长度方向进行切断处理。
[0194] 该工序也与正极侧电极的切断工序相同。即，被搬送的铜箔（涂覆有负极活性物质层的铜箔）在负极活性物质层的涂覆范围的宽度方向中央位置被切断。在该切断中，也可以对负极活性物质层的宽度方向两端的端边缘位置进行光学检测。两端边缘位置的中心也可利用切割刀具等被切断。
[0195] 〔发电构件3的组装〕
[0196] 在如上所述制成的正极侧电极41和负极侧电极42之间夹着隔离物43。在该状态下，规定长度的电极41、42及隔离物43绕扁平板状的卷绕轴被卷绕。由此，发电构件3如图8中示意性地表示的那样形成。在图8中，去掉了卷绕后被拆下的上述卷绕轴。
[0197] 隔离物43可以是聚烯烃类、聚酯类、聚丙烯腈类、聚亚苯硫醚类、聚酰亚胺类或氟树脂类等的微孔膜或者无纺布。为了改善浸润性，隔离物43也可以利用表面活性剂等进行处理。
[0198] 〔二次电池RB的组装〕
[0199] 按照如上所述组装而得到的发电构件3，通过焊接组装到盖部2侧的组装件上。
[0200] 在盖部2侧的组装件的正极侧，端子螺栓5的头部侧的铆钉8贯通上部衬垫11、盖部2、下部衬垫12及集电体4。在该状态下，铆钉8被组装到盖部2。铆钉8通过使该铆钉8的箱体BC内侧的端部被铆接而固定于盖部2。
[0201] 在负极侧也同样地，端子螺栓7的头部侧的铆钉15贯通上部衬垫17、盖部2、下部衬垫18及集电体6。在该状态下，铆钉15被组装到盖部2。铆钉15通过使该铆钉15的箱体BC内侧的端部被铆接而固定于盖部2。
[0202] 发电构件3的正极侧电极41的未涂覆区域3a（正极侧的电极板露出的部分）通过超声波焊接等焊接于集电体4的连接部4a。负极侧电极42的未涂覆区域3b（铜箔露出的部分）通过超声波焊接等焊接于集电体6的连接部6a。
[0203] 在发电构件3被组装到盖部2的组装件后，该盖部2侧的组装件被插入到罐体1中。盖部2的端边缘和罐体1的开口端通过激光焊接而接合。
[0204] 此后，实施电解液的注入及初期充电等工序。由此，完成二次电池RB。在本实施方式中，电解液包含体积比为30：40：30的碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）和碳酸甲乙酯（MEC）的混合溶剂。在该混合溶剂中，按照1mol/L（升）的比例溶解有LiPF6（六氟磷酸锂）。
[0205] 需要说明的是，从上述正极侧电极及负极侧电极的制作至二次电池的组装的所有工序都是在露点-50℃以下的干燥室中实施。
[0206] 〔二次电池RB的评价〕
[0207] 接着，说明使上述工序中的制作条件进行各种变化而制成的多个二次电池RB的评价情况。
[0208] 在此，评价二次电池RB的电池容量的稳定性和正极侧电极中的正极侧的活性物质层23的剥离强度这两个项目。
[0209] 首先，说明二次电池RB的电池容量的稳定性（一致性）。
[0210] 在上述工序中，当在正极侧的电极板22的导电体层21上涂覆正极侧的活性物质层23时，如图3B所示，正极侧的活性物质层23的宽度方向（箭头B所示的方向）上的端边缘，从虚线E所示的导电体层21的端边缘向正极侧的电极板22露出的区域仅仅伸出距离“W”所示的量。
[0211] 该伸出可以避免导电体层21露出。若导电体层21露出，则将导致二次电池RB的电池容量不稳定。
[0212] 在如上所述的一体地制作两条正极侧电极的二次电池RB的制造工序中，处于相连状态的两条正极侧电极被切断分离为各条。此时，切断后的各条正极侧电极中的正极侧的活性物质层23的涂覆宽度优选为尽可能地一致。因此，提高容量的稳定性。
[0213] 在正极侧电极的切断作业中，检测正极侧的电极板22的宽度方向（在图5等中用箭头B表示的方向）上的端边缘位置。切断位置也可以基于检测到的位置的信息来设定。在该情况下，正极侧的活性物质层23相对于正极侧的电极板22的涂覆位置的误差（上述宽度方向上的误差）影响到二次电池RB的电池容量的稳定性。
[0214] 因此，在上述二次电池RB的制造工序中，将切断位置的基准设为正极侧的活性物质层23的宽度方向端边缘位置，而不设为正极侧的电极板22的宽度方向端边缘位置。
[0215] 需要说明的是，在正极侧的活性物质层23的宽度方向端边缘位置，涂覆有短路防止层24。该短路防止层24可以看作实质上是透明的。该短路防止层24对正极侧的活性物质层23的宽度方向端边缘位置的检测几乎没有影响。
[0216] 在大多数情况下，导电体层21和正极侧的活性物质层23是同色系颜色。因此，难以在光学上精确地辨别两者。
[0217] 因此，若导电体层21露出，则存在将导电体层21的宽度方向端边缘位置误检测为正极侧的活性物质层23的端边缘位置的情况。因此，不能精确地检测正极侧的活性物质层23的宽度方向端边缘位置。于是，被切断分离的正极侧电极中的正极侧的活性物质层23的面积不稳定。其结果是，二次电池RB的电池容量变得不稳定。
[0218] 这样，正极侧电极中的、导电体层21的端边缘和正极侧的活性物质层23的端边缘之间的位置关系影响二次电池RB的电池容量的稳定性。通过实验，对其影响进行了评价。
[0219] 表1表示该评价实验的结果。
[0220] 该实验所使用的二次电池RB被制成使正极侧的活性物质层23的涂覆宽度达到90mm且使容量达到5Ah。
[0221] 表1中的“伸出量”是图3B中的距离“W”的值。负的“伸出量”表示正极侧的活性物质层23的宽度方向端边缘位置相比导电体层21的宽度方向端边缘位置缩回的情况。即，负值表示导电体层21的露出宽度。
[0222] 【表1】
[0223]伸出量（mm） 容量差（Ah） 剥离强度（N）
-2.0 0.21 900
-1.5 0.18 900
-1.0 0.16 900
-0.5 0.13 900
0.0 0.12 900
0.5 0.1 900
1.0 0.1 900
1.5 0.1 800
2.0 0.1 600
2.5 0.1 550
3.0 0.1 550
[0224] 表1中的“容量差”表示相对于各“伸出量”的二次电池RB容量的稳定性。该值是利用在图5中用单点划线C表示的位置进行切断分离而制成的两条正极侧电极分别制成的二次电池RB的电池容量差。在测定该电池容量时，利用5A的电流对二次电池RB进行恒流充电后，利用4.2V的电压恒压充电1.5时间。此后，在达到2.5V为止，利用5A的电流进行了恒流放电。根据该充放电时的累计电流值，求出二次电池RB的容量。
[0225] 图9是表示表1中的“伸出量”和“容量差（容量偏差）”之间的关系的图表。
[0226] 由图9可知，当“伸出量”成为负值时，即导电体层21露出时，容量差大。另一方面，当“伸出量”比“0”大时，即导电体层21被正极侧的活性物质层23完全覆盖时，容量差成为小的固定值。
[0227] 接着，说明正极侧的活性物质层23的剥离强度的评价。
[0228] 如上所述，在正极侧的活性物质层23完全覆盖导电体层21的情况下，二次电池RB的电池容量稳定。但是，从导电体层21的涂覆区域伸出的正极侧的活性物质层23以不隔着导电体层21的方式与正极侧的电极板22接触。因此，正极侧的活性物质层23和正极侧的电极板22之间的密接性出现问题。
[0229] 于是，正极侧的活性物质层23和正极侧的电极板22之间的密接性作为正极侧的活性物质层23的剥离强度而被评价。即，测定了正极侧的活性物质层23的剥离强度相对于如上所述的“伸出量”如何变化。
[0230] 在测定剥离强度时，将完成的正极侧电极裁剪为5.0cm×3.5cm左右的尺寸。将宽度为18mm的胶带以使正极侧电极和胶带之间的粘接部分的长度达到3cm左右的方式粘贴在短路防止层24附近之上。此后，撕下粘贴的胶带。将该撕下所需的力作为剥离强度利用测力计进行了测定。图14表示粘贴的胶带的撕下方式。如该图所示，将粘贴在正极侧电极41上的胶带51的前端51a侧折返。利用测力计的前端部分夹着该前端51a向箭头F的方向拉拽。由此，利用测力计来测定撕下胶带所需的力。
[0231] 该剥离强度的测定结果作为与各“伸出量”相对应的值表示在表1的“剥离强度”栏中。
[0232] 图10是表示表1的“伸出量”和“剥离强度”之间的关系的图。
[0233] 当对应的“伸出量”成为“0”以下的值时，在越到导电体层21上的正极侧的活性物质层23的端边缘部形成有短路防止层24。在该情况下，测定与短路防止层24的撕下相关的剥离强度。因此，测定到的剥离强度是足够大的值，而且是固定值。
[0234] 与此相对，当对应的“伸出量”成为比“0”大的值且“伸出量”为1.0mm以下时，“剥离强度”成为与正极侧的活性物质层23越到导电体层21上的情况下的值相同的值。若“伸出量”超过1.0mm，则“剥离强度”逐渐降低。根据上述情况可知：在“伸出量”处于2.0mm以下的范围时，“剥离强度”处于容许范围内。
[0235] 当“伸出量”超过2.0mm时，“剥离强度”成为固定值。在该情况下，实际的正极侧的活性物质层23的剥离强度降低到被埋在测定的本底值（正极侧的活性物质层23之外的部分所引起的撕下所需的力）中这种程度。
[0236] 在上述制造工序中，正极侧的活性物质层23的涂覆宽度被设定为，使正极侧的活性物质层23的端边缘位置和导电体层21的端边缘位置之间的间隔（在图3B中为“W”所示的距离）成为2mm以下。根据上述的“剥离强度”的评价结果，可以说优选将正极侧的活性物质层23的涂覆宽度设定为，使正极侧的活性物质层23的端边缘位置和导电体层21的端边缘位置之间的间隔成为1mm以下。
[0237] 〔其他实施方式〕
[0238] 以下，列举本发明的其他实施方式。
[0239] （1）在上述实施方式中，一并制作了两条正极侧电极，但是并不限于此，例如，如图13所示，也可以一并制作四条的导电体层21及正极侧的活性物质层23等。在该情况下，在最终工序中，在单点划线C的位置，正极侧电极被切断分离为四条。另外，也可以一并制作更多的正极侧电极。另外，在图13中，对与图5中的各要素对应的要素标注与图5相同的附图标记。
[0240] （2）在上述实施方式中，在正极侧的活性物质层23和未涂覆区域3a之间的边界部分在沿正极侧电极板22长度方向上的大致整个长度的范围内，形成有上述活性物质层伸出部。但是，活性物质层伸出部也可以不在上述边界部分的整个长度上形成。活性物质层伸出部只要形成在正极侧的活性物质层23的作为端边缘位置的检测对象的部分即可。
[0241] （3）在上述实施方式中，在正极侧的活性物质层23和未涂覆区域3a之间的边界部分在沿正极侧电极板22长度方向上的大致整个长度上的范围内，形成有上述活性物质层伸出部。但是，活性物质层伸出部也可以不在上述边界部分的整个长度上形成。活性物质层伸出部可以仅形成在需要延伸未涂覆区域3a的部分。
[0242] （4）在上述实施方式中，光学位置检测机构（例如摄像装置）对正极侧的活性物质层23和未涂覆区域3a之间的边界部分进行拍摄。然后，根据该拍摄信息检测正极侧的活性物质层23的端边缘位置。但是，正极侧的活性物质层23的端边缘位置的检测方法并不限于此。例如，也可以利用光束扫描正极侧的活性物质层23和未涂覆区域3a之间的边界部分，并利用光传感器检测其反射光。也可以基于该检测结果（检测信息）取得反射光量的变化情况，并根据该取得结果检测正极侧的活性物质层23的端边缘位置。另外，也可以根据肉眼得到的信息来检测正极侧的活性物质层23的端边缘位置。这样，光学位置检测机构的具体结构可以进行各种变更。
[0243] （5）在上述实施方式中，依次实施用于抑制正极侧电极的弯曲的冲压加工和用于使正极侧的活性物质层高密度化等的冲压加工。在上述两种冲压加工处理期间，也可以实施将电极卷绕成卷筒状的工序。另外，也可以在活性物质层的按压工序之后实施未涂覆区域的按压工序。
[0244] （6）在上述实施方式中，导电体层21形成在箔状正极板（正极侧的电极板）上。根据负极板（负极侧的电极板）的材质和负极活性物质的材质之间的关系，也可以在负极侧电极42中的负极板和负极活性物质层之间配置导电体层。在该情况下，也可以将本发明应用于负极侧电极。
[0245] （7）在上述实施方式中，例示了应用于非水电解液二次电池的电极。但是，并不限于此，本发明的电极及其制造方法也可以应用于其他各种二次电池、一次电池或者双电层电容器等电容器。
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电极的制造方法-专利编号CN107925053A 2020-05-11 49
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电芬顿电极组-专利编号CN208166642U 2020-05-11 160
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