JP6565327B2 - 電極の製造方法、及び電極の製造装置 - Google Patents

Description

この発明は、電極の製造方法、及び電極の製造装置に関するものである。

従来から、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、電装品で使用される電力を蓄えるための蓄電装置が搭載されている。このような蓄電装置としては、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池といった二次電池が知られている。二次電池は、電極を備えているとともに、電極は、金属箔と、活物質を含有している活物質層と、を備えている。

例えば特許文献１には、電極の製造過程に使用される装置として、帯状の電極中間体を切断することにより、予め定めた形状の電極を切り出すロータリーダイカッタを備えた装置が開示されている。

特開２００９−６６６７６号公報

しかしながら、帯状の電極中間体から電極を切り出す場合、電極中間体から切り出された電極は、搬送時の振動などによって、搬送面内において予定された姿勢とは異なる姿勢や、搬送面内において予定された位置とは異なる位置へと、変位してしまう可能性がある。

この発明は、上述した従来の技術に存在する問題点に着目してなされた。この発明の目的は、位置決めが簡単にできる電極の製造方法、及び電極の製造装置を提供することである。

上記課題を解決する電極の製造方法は、電極の製造方法であって、第１面及び前記第１面の反対の第２面を有するシート状の集電体と、前記第１面及び前記第２面のうち少なくとも１の面を覆っている活物質層と、を備えた電極中間体を切断することにより、予め定めた形状の前記電極を切り出す工程を備えており、前記電極を切り出す工程は、前記予め定めた形状に沿って切断が予定されている部位のうちの少なくとも一部に、脆弱部を形成する工程と、前記脆弱部を形成する工程において形成された脆弱部を破断する工程と、を備えたことを要旨とする。

これによれば、まず、電極中間体において切断が予定されている部位のうちの少なくとも一部に、脆弱部が形成される。「脆弱部」は、完全には切断されていないが、電極中間体のうち脆弱部とは異なる部分と比較して脆弱である部分を意味している。脆弱部は、例えばミシン目のような断続的な切れ込みや、電極中間体の厚さ方向に貫通しない切れ込みである。

切断が予定されている部位のうち、少なくとも脆弱部においては、電極中間体が完全には切断されていない。このため、電極として切り出される部分の変位が抑制される。そして、脆弱部を破断することにより、該脆弱部において、電極中間体が最終的に切断される。したがって、位置決めが簡単にできる。

上記電極の製造方法において、前記脆弱部においては、前記集電体が切断されており、且つ、前記電極中間体から前記電極として切り出される部分と、前記電極として切り出される部分とは異なる部分とが、前記第１面及び前記第２面のうち１の面を覆っている部分の活物質層のみで繋がっていることが好ましい。

これによれば、脆弱部においては、集電体が切断されており、且つ電極として切り出される部分が他の部分と、集電体の１の面を覆っている活物質層のみで繋がっている。このため、電極を切り出す工程においては、脆弱部を容易に破断することができる。

上記電極の製造方法において、前記電極中間体は、前記第１面及び前記第２面のうち少なくとも一方の面が前記活物質層で覆われている被覆部と、前記第１面及び前記第２面が共に前記活物質層で覆われていない非被覆部と、を備え、前記電極を切り出す工程は、前記脆弱部を破断する工程が終了する前において、前記切断が予定されている部位のうち、前記非被覆部にある部位を切断する工程を備え、前記脆弱部を形成する工程では、前記切断が予定されている部位のうち、前記被覆部にある部位に前記脆弱部を形成することが好ましい。

これによれば、集電体が活物質層で覆われていない非被覆部では、脆弱部を破断する工程が終了する前、即ち脆弱部の破断に先んじて、電極中間体が完全に切断されるため、切断が予定されている部位の全体に脆弱部を形成する場合と比較して、脆弱部を破断する工程が簡単に行えるようになる。また、非被覆部にある部位を切断したとしても、その時点においては、脆弱部の少なくとも一部が残存しているため、電極として切り出される部分の変位が抑制できる。

上記電極の製造方法において、前記脆弱部を破断する工程では、前記電極中間体のうち、前記電極として切り出される部分を第１方向へ案内する一方で、前記電極として切り出される部分とは異なる部分を、前記第１方向とは異なる第２方向へ案内することにより、前記脆弱部を破断することが好ましい。

これによれば、案内方向が異なるため、脆弱部に負荷が付与される。この負荷によって、脆弱部が破断される。このため、簡単な構成により、脆弱部を破断する工程が行える。
上記電極の製造方法において、前記電極を切り出す工程が終了する前に、前記電極として切り出される部分を保持する工程を備えたことが好ましい。これによれば、電極として切り出される部分を保持することにより、脆弱部が破断された後にも、位置決めが簡単にできる。

上記電極の製造方法において、前記電極として切り出される部分を保持する工程では、前記電極として切り出される部分を２枚のセパレータの間に挟み込んで保持することが好ましい。

これによれば、２枚のセパレータの間に挟み込んで保持する直前まで、電極として切り出される部分が変位してしまうことが抑制される。したがって、位置決めされた状態を維持しながら搬送できる。

また、上記課題を解決する電極の製造装置は、電極の製造装置であって、第１面及び前記第１面の反対の第２面を有するシート状の集電体と、前記第１面及び前記第２面のうち少なくとも１の面を覆っている活物質層と、を備えた電極中間体を切断することにより、予め定めた形状の前記電極を切り出す機構を備えており、前記電極を切り出す機構は、前記予め定めた形状に沿って切断が予定されている部位のうちの少なくとも一部に、脆弱部を形成する形成部と、前記形成部によって形成された脆弱部を破断する破断部と、を備えたことを要旨とする。

これによれば、形成部では、切断が予定されている部位のうち、少なくとも脆弱部において、電極中間体が完全には切断されない。このため、電極として切り出される部分の変位が抑制される。そして、破断部では、脆弱部を破断することにより、該脆弱部において、電極中間体が最終的に切断される。したがって、位置決めが簡単にできる。

本発明によれば、位置決めが簡単にできる。

二次電池を模式的に示す斜視図。 電極組立体を模式的に示す斜視図。 製造装置を模式的に示す正面図。 切断機構を模式的に示す斜視図。 図４に示された５−５線断面図。 図４に示された６−６線断面図。 切れ込み部の破断を説明するための模式図。 （ａ）は、第２実施形態における製造装置を模式的に示す正面図、（ｂ）は、（ａ）の拡大図。 第２実施形態におけるロータリーダイの外周面を展開した模式図。 （ａ）は、第３実施形態における製造装置を模式的に示す正面図、（ｂ）は、（ａ）の拡大図。 第３実施形態におけるダイを模式的に示す模式図。

（第１実施形態）
以下、電極の製造方法及び電極の製造装置の第１実施形態について説明する。
最初に、蓄電装置としての二次電池について説明する。

図１に示すように、二次電池１０は、例えばリチウムイオン二次電池である。二次電池１０は、電極組立体２０と、図示しない電解液と、電極組立体２０及び電解液を収容しているケース３０と、電極組立体２０と電気を授受するための２つの端子４０と、を備えている。

図２に示すように、電極組立体２０は、複数の正極電極２１と、複数の負極電極２２と、複数の袋状セパレータ２６と、を備えている。電極組立体２０は、電極２１，２２が袋状セパレータ２６によって相互に絶縁された状態で層状に重なった構造を備えている。

電極２１，２２は、シート状の集電体としての金属箔２３を備えている。金属箔２３は、第１面２３ａと、第１面２３ａの反対の第２面２３ｂと、を備えている。正極用の金属箔２３は、例えばアルミニウム箔である。負極用の金属箔２３は、例えば銅箔である。なお、銅及びアルミニウムの展延性は、金属材料のなかでも比較的高い。

金属箔２３は、四角形の本体部２３ｃと、本体部２３ｃの縁部から突出しているタブ部２５と、を備えている。電極２１，２２は、金属箔２３の第１面２３ａを覆っている第１活物質層２４ａと、金属箔２３の第２面２３ｂを覆っている第２活物質層２４ｂと、を備えている。

活物質層２４ａ，２４ｂは、本体部２３ｃの全体と、タブ部２５の基端部と、を覆っている。タブ部２５は、基端部を除いて、活物質層２４ａ，２４ｂによって覆われていない。即ち、タブ部２５では、基端部を除いて、金属箔２３が露出している。

活物質層２４ａ，２４ｂは、それぞれの極性用の活物質、バインダ、及び導電助剤などを含有している。活物質層２４ａ，２４ｂは、二次電池１０としての出力密度を向上させることを目的として、活物質の密度が高められている。このため、活物質層２４ａ，２４ｂは、金属箔２３よりも展延性が低く、脆い。

正極電極２１は、袋状セパレータ２６に収容されている。袋状セパレータ２６は、第１セパレータ片２６ａと、第２セパレータ片２６ｂと、を備えている。セパレータ片２６ａ，２６ｂは、多孔質な絶縁体である。セパレータ片２６ａ，２６ｂのそれぞれの周縁部は、相互に熱溶着されている。タブ部２５は、袋状セパレータ２６の縁部から突出している。

次に、電極の製造装置１００について説明する。
図３に示すように、製造装置１００は、帯状の電極中間体５０を切断し、予め定めた形状の正極電極２１を切り出す工程と、該正極電極２１を袋状セパレータ２６に収容する工程と、を行うための装置である。製造装置１００には、電極中間体５０と、２枚のセパレータ６０ａ，６０ｂとが供給される。

搬送方向Ｄ１は、製造装置１００において、電極中間体５０及びセパレータ６０ａ，６０ｂが搬送される方向を示している。搬送方向Ｄ１は、電極中間体５０及びセパレータ６０ａ，６０ｂの長手方向と一致する。また、幅方向Ｄ２は、電極中間体５０及びセパレータ６０ａ，６０ｂの面方向のうち、搬送方向Ｄ１と直交する方向を示している。また、電極中間体５０及びセパレータ６０ａ，６０ｂの面方向は、これらの搬送面に沿った方向である。

ここで、電極中間体５０について説明する。
図４に示すように、帯状の電極中間体５０は、帯状であるシート状の集電体としての金属箔５３を備えている。金属箔５３は、第１面５３ａと、第１面５３ａの反対の第２面５３ｂと、を備えている。金属箔５３は、幅方向Ｄ２における第１縁部Ｅ１と、第１縁部Ｅ１の反対の第２縁部Ｅ２と、を備えている。

電極中間体５０は、金属箔５３の第１面５３ａを覆っている第１活物質層５４ａと、金属箔５３の第２面５３ｂを覆っている第２活物質層５４ｂと、を備えている。活物質層５４ａ，５４ｂは、電極中間体５０の長手方向に沿って、帯のように一定の幅で延びている。

活物質層５４ａ，５４ｂは、金属箔５３の両面５３ａ，５３ｂにおいて、同じ位置及び同じ範囲にある。このように、電極中間体５０は、金属箔５３の両面５３ａ，５３ｂが活物質層で覆われている領域である被覆部５５を備えている。電極中間体５０において、活物質層５４ａ，５４ｂは、金属箔５３の一部を覆っている。

金属箔５３の両縁部Ｅ１，Ｅ２は、活物質層５４ａ，５４ｂによって覆われていない。即ち、電極中間体５０は、金属箔５３の両面５３ａ，５３ｂが共に活物質層で覆われていない領域である非被覆部５６ａ，５６ｂを備えている。非被覆部５６ａは、第１縁部Ｅ１に沿って、帯のように一定の幅で延びている。非被覆部５６ｂは、第２縁部Ｅ２に沿って、帯のように一定の幅で延びている。

続けて、製造装置１００について詳しく説明する。
図３に示すように、製造装置１００は、電極中間体５０を供給する中間体供給部１１０を備えている。中間体供給部１１０は、ロール状に捲回された電極中間体５０を支持するホルダ１１１を備えている。ホルダ１１１は、電極中間体５０の搬送速度にあわせて、電極中間体５０を送出する。

製造装置１００は、電極中間体５０を搬送する円柱状の搬送ロール１２０を備えている。搬送ロール１２０の軸心は、幅方向Ｄ２に沿って延びている。搬送ロール１２０は、軸心まわりで回転できるように支持されている。

図４に示すように、製造装置１００は、電極中間体５０を切断することにより、予め定めた形状の正極電極２１を切り出す機構としての切断機構１３０を備えている。切断機構１３０は、レーザ照射装置１３１を備えている。

レーザ照射装置１３１は、レーザ発生器を備えており、搬送されている電極中間体５０に対し、金属箔５３の第１面５３ａ側から、加工用のレーザ１３１ａを照射する。また、レーザ照射装置１３１は、レーザ１３１ａの照射位置を移動させるための機構として、例えばガルバノスキャナを備えている。レーザ照射装置１３１は、予め定めた切断予定線５０ａに沿って、レーザ１３１ａを走査させる。

切断予定線５０ａは、電極中間体５０において、切断が予定されている部位である。この実施形態において、切断予定線５０ａは、予め定めた形状である正極電極２１の輪郭と同一の形状である。即ち、この実施形態における切断予定線５０ａは、閉環状である。切断予定線５０ａは、搬送方向Ｄ１に沿って、所定の間隔を空けて繰り返し設定されている。切断予定線５０ａより内側の部分は、正極電極２１として切り出される部分にあたる。

切断予定線５０ａのうち、本体部２３ｃに対応した部分は、被覆部５５に設定されている。切断予定線５０ａのうち、タブ部２５の基端部に対応した部分は、被覆部５５の縁部に設定されている。切断予定線５０ａのうち、タブ部２５の先端部に対応する部分は、非被覆部５６ａに設定されている。

図５に示すように、この実施形態において、レーザ１３１ａの強度は、レーザ１３１ａが非被覆部５６ａに照射された場合、レーザ１３１ａが金属箔５３を厚さ方向に貫通することにより、電極中間体５０を全切断できる強度に設定されている。

また、図６に示すように、レーザ１３１ａの強度は、レーザ１３１ａが被覆部５５に照射された場合、レーザ１３１ａが第１活物質層５４ａ及び金属箔５３を厚さ方向に貫通するが、第２活物質層５４ｂまでは厚さ方向に貫通しないことにより、電極中間体５０を全切断できない強度に設定されている。

即ち、レーザ１３１ａの強度は、レーザ１３１ａが被覆部５５に照射された場合、電極中間体５０の厚さ方向に貫通していない切れ込み５８ａが形成されるように、電極中間体５０を半切断できる強度に設定されている。

切れ込み５８ａは、電極中間体５０において、第１活物質層５４ａの表面に開口しているとともに、第１活物質層５４ａ及び金属箔５３を貫通して第２活物質層５４ｂに到達したＶ字型の溝である。

即ち、切れ込み５８ａを有する切れ込み部５８では、金属箔２３が切断されている。切れ込み部５８では、切断予定線５０ａの内側と外側とが、即ち電極中間体５０のうち正極電極２１として切り出される部分と、正極電極２１として切り出される部分とは異なる部分とが、第２活物質層５４ｂのみで繋がっている。換言すれば、金属箔５３は、切断予定線５０ａの全体にわたって切断されている。この実施形態において、レーザ照射装置１３１は、切断予定線５０ａのうちの少なくとも一部に、切れ込み部５８を形成する形成部にあたる。

図４に示すように、切断機構１３０は、円柱状の分離ロール１３２を備えている。分離ロール１３２の軸心は、幅方向Ｄ２に沿って延びている。分離ロール１３２は、軸心まわりで回転できるように支持されている。

分離ロール１３２は、電極中間体５０から分離される正極電極２１を第１方向としての搬送方向Ｄ１へ案内する。正極電極２１の搬送方向Ｄ１は、電極中間体５０の搬送方向Ｄ１と一致している。

その一方で、分離ロール１３２は、正極電極２１が分離された電極中間体５０の残部である廃棄中間体５２を、搬送方向Ｄ１とは異なる第２方向としての搬送方向Ｄ３へ案内する。この実施形態において、廃棄中間体５２は、切断予定線５０ａより外側の部分にあたる。

図３に示すように、製造装置１００は、セパレータ６０ａを供給する第１セパレータ供給部１４０と、セパレータ６０ｂを供給する第２セパレータ供給部１５０と、を備えている。

第１セパレータ供給部１４０は、ロール状に捲回されたセパレータ６０ａを支持するホルダ１４１を備えている。ホルダ１４１は、セパレータ６０ａの搬送速度にあわせて、セパレータ６０ａを送出する。

第２セパレータ供給部１５０は、ロール状に捲回されたセパレータ６０ｂを支持するホルダ１５１を備えている。ホルダ１５１は、セパレータ６０ｂの搬送速度にあわせて、セパレータ６０ｂを送出する。

製造装置１００は、切断機構１３０において、電極中間体５０から切り出される正極電極２１を保持する保持部１６０を備えている。保持部１６０は、セパレータ６０ａを搬送する円柱状の第１保持ロール１６１と、セパレータ６０ｂを搬送する円柱状の第２保持ロール１６２と、を備えている。

保持ロール１６１，１６２の軸心は、幅方向Ｄ２に沿って、且つ相互に平行に延びている。保持ロール１６１,１６２は、軸心まわりで回転できるように支持されている。セパレータ６０ａ，６０ｂは、保持部１６０によって、重ね合わされた状態で搬送方向Ｄ１に搬送される。

また、保持部１６０は、電極中間体５０や正極電極２１の進行方向の延長線上に配置されている。保持部１６０は、分離ロール１３２によって搬送方向Ｄ１へ案内された正極電極２１の先端部が、保持ロール１６１，１６２の間に到達すると、正極電極２１を、２枚のセパレータ６０ａ，６０ｂの間に挟み込んで保持した状態のまま、搬送方向Ｄ１へ引き込む。

製造装置１００は、正極電極２１の周囲において、２枚のセパレータ６０ａ，６０ｂ同士を熱溶着する溶着部１７０を備えている。例えば、溶着部１７０は、円柱状の溶着ロール１７１を備えている。溶着ロール１７１は、外周面を展開したと仮定したときに、正極電極２１を囲う大きさの四角形の凸部１７２を備えている。この他にも、溶着部１７０は、プレス式の溶着部であってもよい。

製造装置１００は、搬送方向Ｄ１において、隣り合う正極電極２１，２１の間でセパレータ６０ａ，６０ｂを切断する切断部１８０を備えている。例えば、切断部１８０は、幅方向Ｄ２に沿って延在しており且つ先鋭な形状を有する刃１８１を備えている。切断部１８０では、刃１８１が往復動作することにより、セパレータ６０ａ，６０ｂが切断される。この他にも、切断部１８０は、例えばロータリー式の切断部であってもよく、プレス式の切断部であってもよい。

次に、電極の製造方法について、その作用とともに説明する。
電極の製造方法は、切断機構１３０により、電極中間体５０を切断することにより、予め定めた形状の正極電極２１を切り出す工程を備えている。以下、詳細に説明する。

図４に示すように、切断機構１３０のレーザ照射装置１３１では、レーザ１３１ａが、電極中間体５０に対して切断予定線５０ａに沿って走査される。これにより、図中において太線で示されるように、切断予定線５０ａのうち、非被覆部５６ａにある部位では、電極中間体５０（金属箔５３）が全切断される。このように、正極電極２１を切り出す工程は、切断予定線５０ａのうち、非被覆部５６ａにある部位を切断する工程を備えている。

また、図中において中太線で示されるように、切断予定線５０ａのうち、被覆部５５にある部位では、電極中間体５０が半切断される。即ち、正極電極２１を切り出す工程は、切断機構１３０のレーザ照射装置１３１により、切断予定線５０ａのうちの少なくとも一部に、切れ込み５８ａを有する切れ込み部５８を形成する工程を備えている。切れ込み部５８を形成する工程では、切断予定線５０ａのうち被覆部５５にある部位に切れ込み部５８が形成される。

このように、この実施形態では、切断予定線５０ａのうちの少なくとも一部に、切れ込み部５８が形成される。切断予定線５０ａのうち、少なくとも切れ込み部５８においては、電極中間体５０が完全には切断されていない。このため、電極中間体５０から切り離そうとしている部分である正極電極２１の変位が抑制される。正極電極２１の変位には、例えば、正極電極２１の搬送面内における姿勢の変化や位置の変化などがある。

切断機構１３０の分離ロール１３２において、切断予定線５０ａより内側の部分であって、正極電極２１として切り出される部分は、搬送方向Ｄ１へ案内される。その一方で、分離ロール１３２において、切断予定線５０ａより外側の部分であって、正極電極２１として切り出される部分とは異なる部分である廃棄中間体５２は、搬送方向Ｄ３へ案内される。正極電極２１の搬送方向Ｄ１と廃棄中間体５２の搬送方向Ｄ３とは異なる方向である。このため、切れ込み部５８には、負荷が付与される。

図７に示すように、第２活物質層５４ｂは、脆い性状を有していることから、分離ロール１３２のうち、正極電極２１と廃棄中間体５２の搬送方向が異ならされる破断位置Ｐ１を通過する部分から、順に割れるように切断される。したがって、分離ロール１３２は、切れ込み部５８を破断する破断部に相当する。

第１活物質層５４ａにおける切断面は、第２活物質層５４ｂにおける切断面よりも、平滑である。即ち、第１活物質層５４ａにおける切断面の形状と、第２活物質層５４ｂにおける切断面の形状とは、異なっている。

このように、この実施形態において、正極電極２１を切り出す工程は、分離ロール１３２により、切れ込み部５８を破断する工程を備えている。切れ込み部５８を破断することにより、切断予定線５０ａは、その全体が最終的に切断される。即ち、この実施形態では、切れ込み部５８を破断する工程が終了する前において、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位を切断する工程が行われる。したがって、切断を含む工程において、正極電極２１の位置決めが簡単にできる。

また、製造装置１００において、進行方向における正極電極２１の先端部は、正極電極２１の全体が破断位置Ｐ１を通過する前に、保持部１６０に到達する。即ち、正極電極２１は、正極電極２１が電極中間体５０から完全に分離される前に、保持部１６０によって保持される。

このように、電極の製造方法は、保持部により、正極電極２１を切り出す工程が終了する前に、即ち、全ての切れ込み部５８が破断される前に、正極電極２１を保持する工程を備えている。なお、「全ての切れ込み部５８」とは、１つの切断予定線５０ａに沿って形成された切れ込み部５８の全部を意味している。このため、切れ込み部５８の破断に伴って、正極電極２１が意図せず変位してしまうことが抑制される。

また、保持部１６０では、正極電極２１を、２枚のセパレータ６０ａ，６０ｂの間に挟み込んで保持する。このため、２枚のセパレータ６０ａ，６０ｂの間に正極電極２１を挟み込む工程と、正極電極２１を保持する工程と、を同時に行うことができる。したがって、電極の製造方法が簡略化される。また、２枚のセパレータ６０ａ，６０ｂの間に挟み込んで保持する直前まで、正極電極２１が変位してしまうことが抑制される。そして、正極電極２１を位置決めするために、専用の位置決め機構を設ける必要がなくなる。

したがって、この実施形態は、次に説明する効果を有している。
（１）切断予定線５０ａのうち、少なくとも切れ込み部５８においては、電極中間体５０が完全には切断されていない。このため、電極中間体５０から切り離そうとしている正極電極２１の変位が抑制される。そして、切れ込み部５８を破断することにより、該切れ込み部５８において、電極中間体５０が最終的に切断される。したがって、位置決めが簡単にできる。

（２）切れ込み部５８では、正極電極２１として切り出される部分と、その他の部分（廃棄中間体５２）とが、第２活物質層５４ｂのみで繋がっている。このため、正極電極２１を切り出す工程においては、切れ込み部５８を容易に破断することができる。

（３）非被覆部５６ａでは、切れ込み部５８を破断する工程が終了する前、即ち切れ込み部５８の破断に先んじて、電極中間体５０が完全に切断されるため、切断予定線５０ａの全体に切れ込み部５８を形成する場合と比較して、切れ込み部５８を破断する工程を簡単に行えるようになる。また、非被覆部５６ａにある部位を切断したとしても、その時点においては、切れ込み部５８の少なくとも一部が残存しているため、正極電極２１として切り出される部分の変位が抑制できる。

（４）正極電極２１と廃棄中間体５２の案内方向が異なるため、切れ込み部５８に負荷が付与される。この負荷によって、切れ込み部５８が破断される。このため、簡単な構成により、切れ込み部５８を破断する工程を行うことができる。

（５）正極電極２１を保持することにより、切れ込み部５８が破断された後にも、位置決めが簡単にできる。
（６）２枚のセパレータ６０ａ，６０ｂの間に挟み込んで保持する直前まで、正極電極２１が変位してしまうことが抑制される。したがって、位置決めされた状態を維持しながら搬送できる。

（７）電極中間体５０から切り出される正極電極２１を位置決めするために、専用の位置決め機構が設けられていない。したがって、位置決め機構で発生した異物が混入する可能性や、正極電極２１の位置決めによって、正極電極２１に負荷を与える可能性が低減される。これにより、正極電極２１の品質が向上される。

（第２の実施形態）
次に、電極の製造方法及び電極の製造装置の第２実施形態について説明する。以下の説明では、既に説明した実施形態と同一構成及び同一制御については、同一の符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化する。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、この実施形態の切断機構１３０は、レーザ照射装置１３１及び分離ロール１３２に加えて、円柱状のロータリーダイ１３３と、電極中間体５０を挟んで反対にある円柱状のアンビルロール１３４と、を備えている。ロータリーダイ１３３の軸心及びアンビルロール１３４の軸心は、幅方向Ｄ２に沿って延びている。

ロータリーダイ１３３及びアンビルロール１３４は、軸心まわりで回転できるように支持されている。切断機構１３０は、図示しないモータなどの駆動装置を備えている。この駆動装置によって、ロータリーダイ１３３及びアンビルロール１３４は、回転する。

図９に示すように、ロータリーダイ１３３は、その外周面に、切断予定線５０ａのうち被覆部５５にある部位に切れ込み部５８を形成するための刃１３３ａを備えている。刃１３３ａは、ロータリーダイ１３３の外周面を基準線ＣＰで切断して展開したと仮定したときに、切断予定線５０ａのうち被覆部５５にある部位と同じ形状である。

ロータリーダイ１３３及びアンビルロール１３４とは、刃１３３ａが、電極中間体５０の第１活物質層５４ａ及び金属箔５３を貫通するが、第２活物質層５４ｂを貫通しない位置に支持されている。したがって、ロータリーダイ１３３は、回転することにより、切断予定線５０ａの少なくとも一部に切れ込み部５８を形成する形成部に相当する。

また、この実施形態のレーザ照射装置１３１は、搬送方向Ｄ１において、ロータリーダイ１３３の下流にある。レーザ照射装置１３１は、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位に対してのみ、レーザ１３１ａを照射する。即ち、レーザ照射装置１３１は、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位を切断する。このため、この実施形態では、切れ込み部５８を形成する工程と、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位を切断する工程と、が独立して行われる。

したがって、この実施形態は、既に説明した効果（１）〜（７）に加えて、次に説明する効果を有している。
（８）ロータリーダイ１３３を用いることで、簡便に切れ込み部５８を形成できる。そして、刃１３３ａは、アンビルロール１３４に接触しないことから、刃１３３ａの摩耗低減やアンビルロール１３４の損傷防止ができる。

（９）切れ込み部５８を形成する工程の後に、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位を切断する工程が行われる。このため、電極中間体５０からタブ部２５に相当する部分が分離されることで、この部分が、ロータリーダイ１３３によって切断されてしまうことが抑制される。

（第３実施形態）
次に、電極の製造方法及び電極の製造装置の第３実施形態について説明する。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、この実施形態の切断機構１３０は、レーザ照射装置１３１及び分離ロール１３２に加えて、プレス式のダイ１３５と、電極中間体５０を挟んで反対にある支持台１３６と、を備えている。切断機構１３０は、図示しない油圧シリンダなどの駆動装置を備えている。この駆動装置によって、ダイ１３５は、往復動作する。

図１１に示すように、ダイ１３５は、電極中間体５０と対向する面に、切断予定線５０ａのうち被覆部５５にある部位に切れ込み部５８を形成するための刃１３５ａを備えている。刃１３５ａは、切断予定線５０ａのうち被覆部５５にある部位と同じ形状である。

図１０に示すように、ダイ１３５の往復動作は、刃１３５ａが、電極中間体５０の第１活物質層５４ａ及び金属箔５３を貫通するが、第２活物質層５４ｂを貫通しない位置までしか、支持台１３６側へ移動しないように規制されている。したがって、ダイ１３５は、繰り返し往復動作することにより、切断予定線５０ａの少なくとも一部に切れ込み部５８を形成する形成部に相当する。

また、この実施形態のレーザ照射装置１３１は、搬送方向Ｄ１において、ダイ１３５の下流にある。レーザ照射装置１３１は、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位に対してのみ、レーザ１３１ａを照射する。即ち、レーザ照射装置１３１は、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位を切断する。このため、この実施形態では、切れ込み部５８を形成する工程と、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位を切断する工程と、が独立して行われる。

したがって、この実施形態は、既に説明した効果（１）〜（７），（９）に加えて、次に説明する効果を有している。
（１０）ダイ１３５を用いることで、簡便に切れ込み部５８を形成できる。そして、刃１３５ａは、支持台１３６に接触しないことから、刃１３５ａや支持台１３６の摩耗を低減できる。

なお、実施形態は次のように変更してもよい。
○ 第２実施形態において、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位についても、ロータリーダイ１３３により切断してもよい。

○ 第２実施形態において、アンビルロール１３４は、外周面を覆っている緩衝層を備えていても良い。緩衝層は、例えばシリコーンなどの合成樹脂材料製である。
○ 第３実施形態において、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位についても、プレス式のダイ１３５により切断してもよい。

○ 第２実施形態及び第３実施形態において、レーザ照射装置１３１は、ダイ１３３，１３５よりも搬送方向Ｄ１の上流にあってもよい。即ち、切れ込み部５８を形成する工程の前に、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位を切断する工程が行われてもよい。

○ 各実施形態において、切れ込み部５８を破断する工程が終了する前に、切断予定線５０ａのうち非被覆部５６ａにある部位を切断する工程が終了すればよく、両工程が並行して行われる期間があってもよい。

○ 各実施形態において、廃棄中間体５２は連続した状態を保っていたが、廃棄中間体５２は個片に分断されてもよい。この場合において、製造装置１００は、個片となった廃棄中間体５２を保持する機構を備えていてもよい。

○ 各実施形態において、切断予定線５０ａは、搬送方向Ｄ１において、隣り合う切断予定線５０ａ同士が連続していてもよい。これによれば、原材料の歩留まりが向上される。

○ 各実施形態において、電極中間体５０の縁部Ｅ１，Ｅ２のうち一方又は両方が正極電極２１の縁部の一部となるように、切断予定線５０ａが設定されていてもよい。
○ 各実施形態において、切断予定線５０ａのうち、全切断する部位を変更してもよい。例えば、切断予定線５０ａのうち、搬送方向Ｄ１に沿った進行方向の前方にある部位は、全切断されてもよい。これによれば、分離ロール１３２の破断位置Ｐ１を通過するときに、切れ込み部５８の破断が起こり易くなる。

○ 各実施形態において、切断機構１３０では、切断予定線５０ａの全体に切れ込み部５８を形成してもよい。
○ 各実施形態において、分離ロール１３２では、正極電極２１の搬送方向及び廃棄中間体５２の搬送方向が相互に異なっておればよく、適宜変更してもよい。例えば、電極中間体５０の搬送方向Ｄ１と、正極電極２１の搬送方向とが異なっていてもよい。

○ 各実施形態において、脆弱部は、電極中間体５０を厚さ方向に貫通しており、且つミシン目のように断続的な切れ込みを有していてもよく、切れ込み５８ａとミシン目のような切れ込みとが混在していてもよい。即ち、脆弱部は、完全には切断されていないが、電極中間体５０のうち脆弱部とは異なる部分と比較して脆弱であればよい。

○ 各実施形態において、製造装置１００は、分離ロール１３２に代えて、異なる方式の破断部を備えていてもよい。例えば、破断部には、超音波により切れ込み部５８を破断する方式が採用されてもよい。

○ 各実施形態において、切れ込み５８ａは、金属箔５３を貫通していなくてもよい。
○ 各実施形態において、搬送ロールは複数あってもよい。
○ 各実施形態において、電極中間体５０を搬送するときの張力を調節するためのアキューム機構を備えていてもよい。

○ 各実施形態において、製造装置１００は、搬送ロール１２０に加えて、又は代えて、別の搬送ロールや搬送ベルトなどの搬送機構、超音波により電極中間体５０を搬送する機構を備えていてもよい。

○ 各実施形態において、製造装置１００は、セパレータ供給部１４０，１５０、保持部１６０、溶着部１７０、及び切断部１８０を備えていなくてもよい。製造装置１００は、例えば正極電極２１を検査する検査部を備えていてもよい。製造装置１００は、不良品排出装置を備えていてもよい。製造装置１００は、袋状セパレータ２６で覆われた正極電極２１と、負極電極２２とを積層して電極組立体２０を形成する積層部を備えていてもよい。さらに、製造装置１００は、電極組立体２０をケース３０に収容するとともに、内部に電解液を注入して二次電池１０を組み立てる組立部を備えていてもよい。

○ 各実施形態において、製造装置１００は、電極中間体５０の切断時に発生する微小な切り粉を除去する装置を備えていてもよい。
○ 各実施形態において、製造装置１００は、負極用の電極中間体５０を切断して負極電極２２を製造する装置であってもよい。

○ 各実施形態において、電極中間体５０は、非被覆部５６ｂを備えていなくてもよい。被覆部５５及び非被覆部５６ａ，５６ｂは、金属箔５３の両面５３ａ，５３ｂにおいて一致していなくてもよい。被覆部５５及び非被覆部５６ａ，５６ｂは、搬送方向Ｄ１に沿って蛇行していてもよい。

○ 各実施形態において、電極中間体５０は、第１面５３ａを覆っている第１活物質層５４ａ、及び第２面５３ｂを覆っている第２活物質層５４ｂのうち、少なくとも一方を備えておればよい。

○ 各実施形態において、電極の製造方法に含まれている各工程は、作業者が行ってもよい。
○ 例えばキャパシタなど、二次電池以外の蓄電装置にも適用できる。

○ 二次電池は、車載用に限らず、住宅などに用いる定置用でもよい。
以下に示す技術的思想は、上記実施形態から把握できる。
（イ）前記集電体は、第１面と前記第１面の反対の第２面とを備えており、前記活物質層には、前記第１面を覆っている第１活物質層と、前記第２面を覆っている第２活物質層と、を含むとよい。

（ロ）前記第１活物質層における切断面の形状と、前記第２活物質層における切断面の形状とは、異なっているとよい。

Ｄ１…搬送方向（第１方向）、Ｄ３…搬送方向（第２方向）、２１…正極電極（電極）、２２…負極電極（電極）、５０…電極中間体、５０ａ…切断予定線（切断が予定されている部位）、５２…廃棄中間体、５３…金属箔（集電体）、５３ａ…第１面、５３ｂ…第２面、５４ａ…第１活物質層、５４ｂ…第２活物質層、５５…被覆部、５６ａ…非被覆部、５６ｂ…非被覆部、５８…切れ込み部（脆弱部）、５８ａ…切れ込み、６０ａ…セパレータ、６０ｂ…セパレータ、１００…製造装置、１３０…切断機構、１３１…レーザ照射装置（形成部）、１３２…分離ロール（破断部）、１３３…ロータリーダイ（形成部）、１３５…ダイ（形成部）。

Claims (6)

1. 電極の製造方法であって、
   第１面及び前記第１面の反対の第２面を有するシート状の集電体と、
   前記第１面及び前記第２面のうち少なくとも１の面を覆っている活物質層と、を備えた電極中間体を切断することにより、予め定めた形状の前記電極を切り出す工程を備えており、
   前記電極を切り出す工程は、
   前記予め定めた形状に沿って切断が予定されている部位のうちの少なくとも一部に、脆弱部を形成する工程と、
   前記脆弱部を形成する工程において形成された脆弱部を破断する工程と、を備え、
   前記電極中間体は、前記第１面及び前記第２面のうち少なくとも一方の面が前記活物質層で覆われている被覆部と、前記第１面及び前記第２面が共に前記活物質層で覆われていない非被覆部と、を備え、
   前記電極を切り出す工程は、前記脆弱部を破断する工程が終了する前において、前記切断が予定されている部位のうち、前記非被覆部にある部位を切断する工程を備え、
   前記脆弱部を形成する工程では、前記切断が予定されている部位のうち、前記被覆部にある部位に前記脆弱部を形成する電極の製造方法。
2. 前記脆弱部においては、前記集電体が切断されており、且つ、前記電極中間体から前記電極として切り出される部分と、前記電極として切り出される部分とは異なる部分とが、前記第１面及び前記第２面のうち１の面を覆っている部分の活物質層のみで繋がっている請求項１に記載の電極の製造方法。
3. 前記脆弱部を破断する工程では、前記電極中間体のうち、前記電極として切り出される部分を第１方向へ案内する一方で、前記電極として切り出される部分とは異なる部分を、前記第１方向とは異なる第２方向へ案内することにより、前記脆弱部を破断する請求項１又は請求項２に記載の電極の製造方法。
4. 前記電極を切り出す工程が終了する前に、前記電極として切り出される部分を保持する工程を備えた請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の電極の製造方法。
5. 前記電極として切り出される部分を保持する工程では、前記電極として切り出される部分を２枚のセパレータの間に挟み込んで保持する請求項４に記載の電極の製造方法。
6. 電極の製造装置であって、
   第１面及び前記第１面の反対の第２面を有するシート状の集電体と、
   前記第１面及び前記第２面のうち少なくとも１の面を覆っている活物質層と、を備えた電極中間体を切断することにより、予め定めた形状の前記電極を切り出す機構を備えており、
   前記電極を切り出す機構は、
   前記予め定めた形状に沿って切断が予定されている部位のうちの少なくとも一部に、脆弱部を形成する形成部と、
   前記形成部によって形成された脆弱部を破断する破断部と、を備え、
   前記電極中間体は、前記第１面及び前記第２面のうち少なくとも一方の面が前記活物質層で覆われている被覆部と、前記第１面及び前記第２面が共に前記活物質層で覆われていない非被覆部と、を備え、
   前記形成部は、前記破断部による前記脆弱部の破断が終了する前において、前記切断が予定されている部位のうち、前記非被覆部にある部位を切断する一方、前記切断が予定されている部位のうち、前記被覆部にある部位に前記脆弱部を形成する電極の製造装置。