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JP7639798B2 - Manufacturing method of the electrode body - Google Patents
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Description

本発明は、電極体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an electrode body.

帯状に延びる金属箔上に、金属箔の長手方向に延びる一様な巾の電極材料塗工部と、電極材料塗工部の両側において金属箔の長手方向に延びる電極材料未塗工部とを有するリチウムイオン電池用シート状電極体を製造するための電極体製造装置が公知である(例えば特許文献1を参照)。ところで、このようなシート状電極体を製造する際には、電極材料塗工部の電極材料中のリチウムの密度を高めるために電極材料塗工部の電極材料に対するプレス作業が不可欠となる。ところが、このようなプレス作業が行われると、電極材料塗工部はプレス力により長手方向に延伸されてしまい、一方、電極材料未塗工部はプレス力が作用しないために延伸されることがなく、その結果、伸び率の差によって電極材料未塗工部にはしわが発生してしまう。このしわは、電池の製造に当たって障害となるため、除去する必要がある。そこで上述の電極体製造装置では、シート状電極体を一対の硬質ロール間に挿通させ、これら硬質ロールにより電極材料未塗工部を加圧圧縮して電極材料未塗工部を延伸させることにより電極材料未塗工部のしわの発生を防止するようにしている。 An electrode body manufacturing apparatus for manufacturing a sheet-shaped electrode body for a lithium ion battery is known, which has, on a strip-shaped metal foil, an electrode material-coated portion of uniform width extending in the longitudinal direction of the metal foil, and an electrode material-uncoated portion extending in the longitudinal direction of the metal foil on both sides of the electrode material-coated portion (see, for example, Patent Document 1). When manufacturing such a sheet-shaped electrode body, pressing the electrode material of the electrode material-coated portion is essential to increase the density of lithium in the electrode material of the electrode material-coated portion. However, when such pressing is performed, the electrode material-coated portion is stretched in the longitudinal direction by the pressing force, while the electrode material-uncoated portion is not stretched because no pressing force acts on it. As a result, wrinkles are generated in the electrode material-uncoated portion due to the difference in elongation rate. These wrinkles are an obstacle to the manufacture of the battery, and therefore need to be removed. Therefore, in the electrode body manufacturing device described above, the sheet-shaped electrode body is inserted between a pair of hard rolls, and the uncoated parts of the electrode material are compressed and stretched by these hard rolls to prevent wrinkles from occurring in the uncoated parts of the electrode material.

特開2019-102172号公報JP 2019-102172 A

しかしながら、このように硬質ロールにより電極材料未塗工部を加圧圧縮して電極材料未塗工部を延伸させようとすると電極材料未塗工部が破断してしまうという問題を生ずる。即ち、この場合、硬質ロールと電極材料未塗工部とは線状をなす接触部において接触しており、この線状接触部において電極材料未塗工部の厚み方向に加わる加圧力により電極材料未塗工部の厚みを減少させ、厚みの減少によるシート状電極体の長手方向への膨張作用により電極材料未塗工部を延伸させている。ところが、このような方法で電極材料未塗工部を延伸させるには、線状接触部に局所的に極めて強力な加圧力を作用させる必要があり、その結果、電極材料未塗工部を延伸させようとすると電極材料未塗工部が破断してしまうという問題を生ずることになる。 However, when the uncoated electrode material portion is compressed by the hard roll in this manner to stretch the uncoated electrode material portion, the uncoated electrode material portion breaks. That is, in this case, the hard roll and the uncoated electrode material portion are in contact at a linear contact portion, and the thickness of the uncoated electrode material portion is reduced by the pressure applied in the thickness direction of the uncoated electrode material portion at this linear contact portion, and the uncoated electrode material portion is stretched by the expansion action in the longitudinal direction of the sheet-like electrode body due to the reduced thickness. However, in order to stretch the uncoated electrode material portion using this method, it is necessary to apply an extremely strong pressure force locally to the linear contact portion, and as a result, the uncoated electrode material portion breaks when the uncoated electrode material portion is stretched.

このような問題を解決するために、本発明では、帯状に延びる金属箔上に、金属箔の長手方向に延びる一様な巾の電極材料塗工部と、電極材料塗工部の両側において金属箔の長手方向に延びる電極材料未塗工部とを有するシート状電極体を製造するための電極体の製造方法であって、電極材料塗工部の電極材料をプレスするためのプレス作業前又はプレス作業後に、電極材料未塗工部を長手方向に延伸させてシート状電極体全体の伸び率を均一化する伸び率均一化作業が行われ、伸び率均一化作業は、シート状電極体を並列配置された回転するロール間を通過させて各ロールの円筒状弾性外周面をシート状電極体上に圧接することにより実行され、伸び率均一化作業時に電極材料塗工部の巾方向縁部に圧接される円筒状弾性外周面部分を、電極材料未塗工部に圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成した電極体の製造方法が提供される。 In order to solve such problems, the present invention provides a method for producing a sheet-shaped electrode body having an electrode material coated portion of uniform width extending in the longitudinal direction of the metal foil on a band-shaped metal foil and electrode material uncoated portions extending in the longitudinal direction of the metal foil on both sides of the electrode material coated portion, in which an elongation rate equalization operation is performed before or after a pressing operation for pressing the electrode material in the electrode material coated portion to uniform the elongation rate of the entire sheet-shaped electrode body by stretching the electrode material uncoated portion in the longitudinal direction, and the elongation rate equalization operation is performed by passing the sheet-shaped electrode body between rotating rolls arranged in parallel and pressing the cylindrical elastic outer peripheral surface of each roll onto the sheet-shaped electrode body, and the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the widthwise edge of the electrode material coated portion during the elongation rate equalization operation is formed from an elastic body having a lower Young's modulus than the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the electrode material uncoated portion.

電極材料未塗工部が破断することなく電極材料未塗工部を延伸させて電極材料未塗工部にしわが発生するのを阻止することが可能となる。 It is possible to stretch the uncoated portions of the electrode material without breaking them, thereby preventing wrinkles from forming in the uncoated portions of the electrode material.

図1は、電極体の製造装置の一部を図解的に示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a part of an electrode assembly manufacturing apparatus. 図2は、シート状電極体の一例を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a sheet-shaped electrode body. 図3は、プレス作業によるシート状電極体の伸び率を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the elongation rate of the sheet-shaped electrode body due to the pressing operation. 図4は、本発明の前提となっている伸び率均一化方法による伸び率均一化作業を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the elongation equalization operation by the elongation equalization method which is the premise of the present invention. 図5は、シート状電極の延伸作用を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the stretching action of the sheet electrode. 図6は、本発明に係る伸び率均一化方法による伸び率均一化作業を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the elongation equalization operation by the elongation equalization method according to the present invention. 図7は、シート状電極体の伸び率を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the elongation rate of the sheet-shaped electrode body.

図1は、電極体の製造装置の一部を図解的に示している。図1を参照すると、1はシート状電極体、2は並列配置されて互いに逆方向に回転駆動される一対の円筒状金属製プレスロール2a、2bを備えたプレス装置、3はシート状電極体1全体の伸び率を均一化するための伸び率均一化装置、4はシート状電極体1に張力を付与するための張力付与装置、5はロール状に巻設された処理前のシート状電極体1の巻設ロールを夫々示している。図1に示されるように、巻設ロール5に巻設されているシート状電極体1は、順に、張力付与装置4,伸び率均一化装置3,プレス装置2を通り、矢印方向に連続的に搬送される。図1に示される例では、伸び率均一化装置3を通るシート状電極体1には張力付与装置4により張力が付与されている。 Figure 1 shows a schematic of a part of an electrode body manufacturing apparatus. Referring to Figure 1, 1 indicates a sheet-shaped electrode body, 2 indicates a press device equipped with a pair of cylindrical metal press rolls 2a and 2b arranged in parallel and rotated in opposite directions, 3 indicates an elongation rate equalizing device for equalizing the elongation rate of the entire sheet-shaped electrode body 1, 4 indicates a tensioning device for applying tension to the sheet-shaped electrode body 1, and 5 indicates a winding roll for the sheet-shaped electrode body 1 before processing, which is wound in a roll shape. As shown in Figure 1, the sheet-shaped electrode body 1 wound around the winding roll 5 passes through the tensioning device 4, the elongation rate equalizing device 3, and the press device 2 in order, and is continuously transported in the direction of the arrow. In the example shown in Figure 1, tension is applied to the sheet-shaped electrode body 1 passing through the elongation rate equalizing device 3 by the tensioning device 4.

図2の(A)はシート状電極体1の一部の平面図を示しており、図2の(B)は、図2の(A)のX-X線に沿ってみたシート状電極体1の断面図を示している。なお、シート状電極体1は図2の(A)において上下方向に帯状に延びており、図2の(A)の矢印方向に向けて搬送されている。図2の(A)および図2の(B)に示されるように、図2の(A)および図2の(B)に示される例では、シート状電極体1は、帯状に延びる金属箔6と、この金属箔6の両面上に塗布された電極材料層7,8とにより構成されている。 Figure 2(A) shows a plan view of a portion of the sheet electrode body 1, and Figure 2(B) shows a cross-sectional view of the sheet electrode body 1 taken along line X-X in Figure 2(A). The sheet electrode body 1 extends vertically in a strip shape in Figure 2(A) and is transported in the direction of the arrow in Figure 2(A). As shown in Figures 2(A) and 2(B), in the example shown in Figures 2(A) and 2(B), the sheet electrode body 1 is composed of a metal foil 6 extending in a strip shape and electrode material layers 7 and 8 applied to both sides of the metal foil 6.

なお、以下、本発明による実施例では、電極材料が塗布されているシート状電極体1の部分,即ち、電極材料層7,8が形成されているシート状電極体1の部分を電極材料塗工部A或いは単に塗工部Aと称し、電極材料が塗布されていないシート状電極体1の部分,即ち、電極材料層7,8が形成されていないシート状電極体1の部分を電極材料未塗工部B或いは単に未塗工部Bと称する。このように称すると、図2の(A)および図2の(B)に示される例では、シート状電極体1は、金属箔6の長手方向に延びる一様な巾の電極材料塗工部Aと、電極材料塗工部Aの両側において金属箔6の長手方向に延びる電極材料未塗工部Bとを有することになる。 In the following, in the embodiments of the present invention, the portion of the sheet electrode body 1 on which the electrode material is applied, i.e., the portion of the sheet electrode body 1 on which the electrode material layers 7 and 8 are formed, is referred to as the electrode material coated portion A or simply the coated portion A, and the portion of the sheet electrode body 1 on which the electrode material is not applied, i.e., the portion of the sheet electrode body 1 on which the electrode material layers 7 and 8 are not formed, is referred to as the electrode material uncoated portion B or simply the uncoated portion B. In this way, in the example shown in Figures 2(A) and 2(B), the sheet electrode body 1 has an electrode material coated portion A of uniform width extending in the longitudinal direction of the metal foil 6, and an electrode material uncoated portion B extending in the longitudinal direction of the metal foil 6 on both sides of the electrode material coated portion A.

このシート状電極体1は、例えば、電解液を用いたリチウムイオン二次電池の正極用シート状電極体であってもよいし、負極用シート状電極体であってもよい。また、全固体リチウムイオン二次電池の正極用シート状電極体であってもよいし、負極用シート状電極体であってもよい。シート状電極体1が正極用シート状電極体である場合には、金属箔6は、例えば、帯状に延びるアルミニウム箔から形成され、電極材料層7,8は、リチウムイオンを、放電の際に吸蔵させ、充電の際に放出させることのできるLiCoO、LiMnO等の正極活物質から形成される。一方、シート状電極体1が負極用シート状電極体である場合には、金属箔6は、例えば、帯状に延びる銅箔から形成され、電極材料層7,8は、リチウムイオンを、放電の際に放出させ、充電の際に吸蔵させることのできる例えばカーボンのような負極活物質から形成される。 The sheet-shaped electrode body 1 may be, for example, a positive electrode sheet-shaped electrode body of a lithium ion secondary battery using an electrolyte, or may be a negative electrode sheet-shaped electrode body. Also, it may be a positive electrode sheet-shaped electrode body of an all-solid-state lithium ion secondary battery, or may be a negative electrode sheet-shaped electrode body. When the sheet-shaped electrode body 1 is a positive electrode sheet-shaped electrode body, the metal foil 6 is formed, for example, from an aluminum foil extending in a strip shape, and the electrode material layers 7 and 8 are formed from a positive electrode active material such as LiCoO 2 or LiMnO 2 that can absorb lithium ions during discharge and release them during charging. On the other hand, when the sheet-shaped electrode body 1 is a negative electrode sheet-shaped electrode body, the metal foil 6 is formed, for example, from a copper foil extending in a strip shape, and the electrode material layers 7 and 8 are formed from a negative electrode active material such as carbon that can release lithium ions during discharge and absorb them during charging.

一方、図2の(C)には、電極材料塗工部Aの巾方向端面を保護層9により覆うようにした場合の例が示されている。この保護層9は、例えば、アルミナからなり、電極材料塗工部Aの巾方向端面が周囲の他の部材と接触して他の部材に損傷を与えるのを防止する役目を果たしている。なお、この保護層9は、必要に応じて形成される。また、図2の(A)から(C)に示される金属箔6の厚みは10μmから100μm 程度であり、電極材料層7,8の厚み、即ち、電極材料塗工部Aの厚みは0.5mmから1.5mm 程度である。従って、図2の(B)および(C)では、特に、金属箔6の厚みがかなり誇張して示されている。 On the other hand, FIG. 2C shows an example in which the widthwise end faces of the electrode material coated portion A are covered with a protective layer 9. This protective layer 9 is made of, for example, alumina, and serves to prevent the widthwise end faces of the electrode material coated portion A from contacting other surrounding members and causing damage to those members. This protective layer 9 is formed as necessary. The thickness of the metal foil 6 shown in FIG. 2A to FIG. 2C is about 10 μm to 100 μm, and the thickness of the electrode material layers 7 and 8, i.e., the thickness of the electrode material coated portion A, is about 0.5 mm to 1.5 mm. Therefore, the thickness of the metal foil 6 is shown considerably exaggerated in FIG. 2B and FIG. 2C.

また、図2の(A)から(C)に示される例では、金属箔6の両面に電極材料塗工部Aを有する場合が示されているが、本発明は、金属箔6の片面のみに電極材料塗工部Aを有する場合にも適用可能であるし、金属箔6の両面或いは片面上に互いに間隔を隔てて形成された複数条の電極材料塗工部Aを有する場合にも適用可能である。なお、図1において、巻設ロール5と伸び率均一化装置3との間で金属箔6への電極材料の塗布作業が行われる場合には、巻設ロール5には電極材料塗工部Aを有さない金属箔6が巻設されている。また、図1において、伸び率均一化装置3および張力付与装置4は,この順序で、シート状電極体1の搬送方向からみてプレス装置2の下流に配置することも可能である。 2A to 2C show an example in which the metal foil 6 has an electrode material coating section A on both sides, but the present invention can also be applied to a case in which the metal foil 6 has an electrode material coating section A on only one side, or to a case in which the metal foil 6 has a plurality of electrode material coating sections A formed at intervals on both sides or on one side. In FIG. 1, when the electrode material is applied to the metal foil 6 between the winding roll 5 and the elongation rate equalizing device 3, the winding roll 5 is wound with a metal foil 6 that does not have an electrode material coating section A. In FIG. 1, the elongation rate equalizing device 3 and the tensioning device 4 can also be arranged in this order downstream of the press device 2 when viewed from the conveying direction of the sheet-shaped electrode body 1.

さて、シート状電極体1を製造する際には、電極材料塗工部Aの電極材料中のリチウムの密度を高めると共に電極材料塗工部Aの厚みを予め定められた厚みにするために電極材料塗工部Aの電極材料に対する強力なプレス作業が不可欠である。図3には、プレス装置2により行われる電極材料塗工部Aの電極材料に対するプレス作業と、このプレス作業により延伸されたシート状電極体1の長手方向の伸び率とが図解的に示されている。また、図3には、このシート状電極体1の長手方向の伸び率の大きさが矢印で示されている。なお、図3は、図2の(B)に示される断面形状を有するシート状電極体1が、プレス装置2の円筒状金属製プレスロール2a、2bによりプレスされている場合を示している。 Now, when manufacturing the sheet-shaped electrode body 1, it is essential to apply a strong press to the electrode material of the electrode material coating part A in order to increase the density of lithium in the electrode material of the electrode material coating part A and to make the thickness of the electrode material coating part A a predetermined thickness. Figure 3 shows the pressing operation of the electrode material of the electrode material coating part A performed by the press device 2 and the longitudinal elongation rate of the sheet-shaped electrode body 1 stretched by this pressing operation. Also, in Figure 3, the magnitude of the longitudinal elongation rate of this sheet-shaped electrode body 1 is indicated by an arrow. Note that Figure 3 shows the case where the sheet-shaped electrode body 1 having the cross-sectional shape shown in Figure 2 (B) is pressed by the cylindrical metal press rolls 2a and 2b of the press device 2.

シート状電極体1の未塗工部Bは塗工部Aに比べて薄いために、図3に示されるようなプレス装置2によるシート状電極体1のプレス作業時に、未塗工部Bは円筒状金属製プレスロール2a、2bによるプレス作用を受けず、塗工部Aのみが円筒状金属製プレスロール2a、2bによるプレス作用を受ける。従って、このとき、円筒状金属製プレスロール2a、2bによるプレス作用により塗工部Aが延伸せしめられる。一方、このとき未塗工部Bには未塗工部Bを延伸させようとする外力が作用しない。その結果、プレス装置2によるシート状電極体1のプレス作業が行われると、図3に示されるように、塗工部Aの長手方向の伸び率は一様に大きくなり、未塗工部Bの長手方向の伸び率はほとんど零となる。 Because the uncoated portion B of the sheet-shaped electrode body 1 is thinner than the coated portion A, when the sheet-shaped electrode body 1 is pressed by the press device 2 as shown in FIG. 3, the uncoated portion B is not pressed by the cylindrical metal press rolls 2a and 2b, and only the coated portion A is pressed by the cylindrical metal press rolls 2a and 2b. Therefore, at this time, the coated portion A is stretched by the pressing action of the cylindrical metal press rolls 2a and 2b. On the other hand, no external force acts on the uncoated portion B to stretch it. As a result, when the sheet-shaped electrode body 1 is pressed by the press device 2, as shown in FIG. 3, the longitudinal elongation rate of the coated portion A increases uniformly, and the longitudinal elongation rate of the uncoated portion B becomes almost zero.

一方、塗工部Aの巾方向縁部10は、塗工部Aの中央部に比べて電極材料の密度が低く、しかも巾方向に変形し易いので、塗工部Aの中央部に比べて剛性が低くなっている。従って、シート状電極体1が円筒状金属製プレスロール2a、2bによるプレス作用を受けたときに、塗工部Aの巾方向縁部10が金属箔6を押し付ける力は、塗工部Aの中央部が金属箔6を押し付ける力に比べて弱く、その結果、塗工部Aの巾方向縁部10の長手方向の伸び率が、図3において矢印で示されるように、かなり小さくなる。 On the other hand, the widthwise edge 10 of the coated portion A has a lower density of the electrode material than the center of the coated portion A, and is more easily deformed in the width direction, so it has lower rigidity than the center of the coated portion A. Therefore, when the sheet-shaped electrode body 1 is subjected to the pressing action of the cylindrical metal press rolls 2a, 2b, the force with which the widthwise edge 10 of the coated portion A presses against the metal foil 6 is weaker than the force with which the center of the coated portion A presses against the metal foil 6, and as a result, the longitudinal elongation rate of the widthwise edge 10 of the coated portion A becomes considerably smaller, as shown by the arrow in Figure 3.

このように塗工部Aの長手方向の伸び率が大きくなり、未塗工部Bの長手方向の伸び率がほとんど零になると、未塗工部Bの塗工部A側のみが強制的に引き延ばされる形となり、その結果、未塗工部Bにしわが発生することになる。このしわは、電池の製造に当たって障害となるため、このようなしわの発生を阻止する必要がある。このようなしわの発生を阻止するには、未塗工部Bの長手方向の伸び率が塗工部Aの長手方向の伸び率と同じ伸び率となるように未塗工部Bを延伸させればよいことになる。また、この場合、未塗工部Bにしわが発生するのを阻止するためには、塗工部Aの巾方向縁部10の長手方向の伸び率も塗工部Aの長手方向の伸び率と同じ伸び率となるように、塗工部Aの巾方向縁部10も延伸させる必要がある。 When the longitudinal elongation rate of the coated portion A becomes large and the longitudinal elongation rate of the uncoated portion B becomes almost zero, only the coated portion A side of the uncoated portion B is forcibly stretched, resulting in the occurrence of wrinkles in the uncoated portion B. Since these wrinkles are an obstacle to the manufacture of the battery, it is necessary to prevent the occurrence of such wrinkles. To prevent the occurrence of such wrinkles, it is sufficient to stretch the uncoated portion B so that the longitudinal elongation rate of the uncoated portion B becomes the same as the longitudinal elongation rate of the coated portion A. In this case, in order to prevent the occurrence of wrinkles in the uncoated portion B, it is also necessary to stretch the widthwise edge portion 10 of the coated portion A so that the longitudinal elongation rate of the widthwise edge portion 10 of the coated portion A becomes the same as the longitudinal elongation rate of the coated portion A.

このように未塗工部Bにしわが発生うるのを阻止するためには、未塗工部Bの長手方向の伸び率および塗工部Aの巾方向縁部10の長手方向の伸び率が、塗工部Aの長手方向の伸び率と同じ伸び率となるように、未塗工部Bおよび塗工部Aの巾方向縁部10を延伸させる必要がある。そのために、本発明による実施例では、シート状電極体1の搬送方向からみてプレス装置2の上流に伸び率均一化装置3が配置されている。なお、図3には、伸び率均一化装置3により延伸させる必要がある未塗工部Bおよび塗工部Aの巾方向縁部10の領域がRで示されている。 To prevent wrinkles from occurring in the uncoated portion B, it is necessary to stretch the widthwise edge 10 of the uncoated portion B and the coated portion A so that the longitudinal elongation rate of the uncoated portion B and the longitudinal elongation rate of the widthwise edge 10 of the coated portion A are the same as the longitudinal elongation rate of the coated portion A. For this reason, in an embodiment of the present invention, an elongation rate equalizing device 3 is disposed upstream of the press device 2 as viewed from the conveying direction of the sheet-like electrode body 1. In FIG. 3, the regions of the widthwise edge 10 of the uncoated portion B and the coated portion A that need to be stretched by the elongation rate equalizing device 3 are indicated by R.

この場合、未塗工部B等を延伸させる方法として、円筒状金属製ロールにより未塗工部B等を加圧圧縮して未塗工部B等を延伸させる方法が考えられる。しかしながら、この方法では未塗工部Bが破断してしまうという問題を生ずる。即ち、この方法では、円筒状金属製ロールと未塗工部B等とを線状をなす接触部において接触させ、この線状接触部において未塗工部B等の厚み方向に加わる加圧力により未塗工部B等の厚みを減少させ、厚みの減少によるシート状電極体の長手方向への膨張作用により未塗工部B等を延伸させることになる。ところが、このような方法で未塗工部B等を延伸させるには、線状接触部に局所的に極めて強力な加圧力を作用させる必要があり、その結果、未塗工部B等を延伸させようとすると未塗工部Bが破断してしまうという問題を生ずることになる In this case, a method of stretching the uncoated portion B etc. can be considered by compressing the uncoated portion B etc. with a cylindrical metal roll to stretch the uncoated portion B etc. However, this method has the problem of the uncoated portion B breaking. That is, in this method, the cylindrical metal roll and the uncoated portion B etc. are brought into contact at a linear contact portion, and the thickness of the uncoated portion B etc. is reduced by the pressure applied in the thickness direction of the uncoated portion B etc. at this linear contact portion, and the uncoated portion B etc. is stretched by the expansion action in the longitudinal direction of the sheet-like electrode body due to the reduction in thickness. However, in order to stretch the uncoated portion B etc. by this method, it is necessary to apply an extremely strong pressure force locally to the linear contact portion, and as a result, the problem of the uncoated portion B breaking when trying to stretch the uncoated portion B etc. occurs.

そこで、本発明者等は、この円筒状金属製ロールに代えて、弾性体から形成されたロールを用い、このロールによりシート状電極体1の未塗工部Bおよび塗工部Aの巾方向縁部10を延伸させるようにした新たな伸び率均一化方法の開発を開始した。本発明は、この伸び率均一化方法を前提としてなされたものであり、従って、最初に、本発明の前提となっているこの伸び率均一化方法について説明する。図4には、この伸び率均一化方法による伸び率均一化作業と、この伸び率均一化作業により延伸されたシート状電極体1の長手方向の伸び率とが図解的に示されている。また、図4には、このシート状電極体1の長手方向の伸び率の大きさが矢印で示されている。 Therefore, the inventors began to develop a new method for equalizing elongation rates, in which a roll made of an elastic material is used instead of the cylindrical metal roll, and the uncoated portion B and the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1 are stretched by the roll. The present invention is based on this method for equalizing elongation rates, and therefore, first, the method for equalizing elongation rates, which is the premise of the present invention, will be described. Figure 4 shows diagrammatically the operation for equalizing elongation rates by this method for equalizing elongation rates, and the longitudinal elongation rate of the sheet-like electrode body 1 stretched by this operation. Also, in Figure 4, the magnitude of the longitudinal elongation rate of the sheet-like electrode body 1 is indicated by an arrow.

図4を参照すると、この伸び率均一化方法における伸び率均一化装置3では、並列配置された回転する下方ロール20および上方ロール21が用いられており、下方ロール20が全長に亘って同一径の円筒状弾性外周面を有する円筒状弾性体から形成されると共に、上方ロール21が互いに間隔を隔てて配置された大径の円筒状弾性外周面24a、24bと小径の円筒状弾性外周面25を有する一体成型の弾性体から形成されている。下方ロール20は回転軸22により支持されており、下方ロール20の円筒状弾性外周面は、シート状電極体1の巾方向両端部よりも外方まで伸びている。一方、上方ロール21は回転軸23により支持されている。 Referring to FIG. 4, the elongation rate equalizing device 3 in this elongation rate equalizing method uses a lower roll 20 and an upper roll 21 that rotate in parallel, with the lower roll 20 being formed from a cylindrical elastic body having a cylindrical elastic outer peripheral surface of the same diameter over its entire length, and the upper roll 21 being formed from an integrally molded elastic body having large-diameter cylindrical elastic outer peripheral surfaces 24a, 24b and a small-diameter cylindrical elastic outer peripheral surface 25 that are spaced apart from each other. The lower roll 20 is supported by a rotating shaft 22, and the cylindrical elastic outer peripheral surface of the lower roll 20 extends outward beyond both ends of the sheet-like electrode body 1 in the width direction. Meanwhile, the upper roll 21 is supported by a rotating shaft 23.

この伸び率均一化装置3では、下方ロール20は駆動装置(図示せず)によって回転駆動されており、上方ロール21は加圧装置(図示せず)によって下方ロール20に向けて押圧されている。一方、図4に示されるように、上方ロール21の大径の円筒状弾性外周面24a、24bは、シート状電極体1の未塗工部Bおよび塗工部Aの巾方向縁部10と対面する領域Rに形成されている。従って、シート状電極体1が上方ロール21と下方ロール20間を搬送せしめられるときに、シート状電極体1の未塗工部Bおよび塗工部Aの巾方向縁部10は、上方ロール21の大径の円筒状弾性外周面24a、24bと下方ロール20の円筒状弾性外周面との間で加圧作用を受けることになり、このときシート状電極体1の未塗工部Bおよび塗工部Aの巾方向縁部10の延伸作用が行われる。 In this elongation rate equalizing device 3, the lower roll 20 is rotated by a driving device (not shown), and the upper roll 21 is pressed toward the lower roll 20 by a pressure device (not shown). On the other hand, as shown in FIG. 4, the large-diameter cylindrical elastic outer peripheral surfaces 24a, 24b of the upper roll 21 are formed in the region R facing the widthwise edge portion 10 of the uncoated portion B and the coated portion A of the sheet-like electrode body 1. Therefore, when the sheet-like electrode body 1 is transported between the upper roll 21 and the lower roll 20, the widthwise edge portion 10 of the uncoated portion B and the coated portion A of the sheet-like electrode body 1 is subjected to a pressure action between the large-diameter cylindrical elastic outer peripheral surfaces 24a, 24b of the upper roll 21 and the cylindrical elastic outer peripheral surface of the lower roll 20, and at this time, the widthwise edge portion 10 of the uncoated portion B and the coated portion A of the sheet-like electrode body 1 is stretched.

図5は、このときの延伸メカニズムを図解的に示している。なお、図5の(A)は上方ロール21および下方ロール20とシート状電極体1の未塗工部B、即ち、金属箔6との接触領域の拡大図を示しており、図5の(B)および(C)において破線で囲まれた部分P1,P2は、夫々、図5の(A)に示される、金属箔6上に圧接される上方ロール21の弾性体部分P1と、金属箔6上に圧接される下方ロール20の弾性体部分P2の拡大図を示している。上方ロール21および下方ロール20がゴムのような弾性体から形成されていると、上方ロール21および下方ロール20が金属箔6上に圧接されたときに、弾性体部分P1および弾性体部分P2は、鎖線Q1、Q2で示されるようにシート状電極体1の長手方向に膨張する。 Figure 5 shows the stretching mechanism diagrammatically. Note that (A) of Figure 5 shows an enlarged view of the contact area between the upper roll 21 and the lower roll 20 and the uncoated part B of the sheet-like electrode body 1, i.e., the metal foil 6, and the parts P1 and P2 surrounded by dashed lines in (B) and (C) of Figure 5 show enlarged views of the elastic part P1 of the upper roll 21 pressed onto the metal foil 6 and the elastic part P2 of the lower roll 20 pressed onto the metal foil 6, respectively, as shown in (A) of Figure 5. If the upper roll 21 and the lower roll 20 are made of an elastic material such as rubber, when the upper roll 21 and the lower roll 20 are pressed onto the metal foil 6, the elastic part P1 and the elastic part P2 expand in the longitudinal direction of the sheet-like electrode body 1 as shown by the dashed lines Q1 and Q2.

その結果、弾性体部分P1の金属箔6との接触面および弾性体部分P2の金属箔6との接触面が鎖線Q1、Q2で示される位置まで拡大するので、上方ロール21および下方ロール20により金属箔6には金属箔6を長手方向に延伸させる延伸力が作用する。このとき、金属箔6は金属箔6に作用するこの延伸力によりシート状電極体1の長手方向に延伸せしめられる。このように金属箔6に作用する延伸力により金属箔6を延伸させるようにすると、円筒状金属製ロールを用いたときのように、金属箔6との線状接触部に局所的に極めて強力な加圧力を作用させる必要がないので、金属箔6が破断することなく金属箔6をシート状電極体1の長手方向に延伸させることが可能となる。また、このとき、塗工部Aの巾方向縁部10にも、上方ロール21および下方ロール20により同様な延伸力が作用し、この延伸力によって、塗工部Aの巾方向縁部10もシート状電極体1の長手方向に延伸せしめられる。 As a result, the contact surface of the elastic portion P1 with the metal foil 6 and the contact surface of the elastic portion P2 with the metal foil 6 expand to the positions indicated by the dashed lines Q1 and Q2, and a stretching force that stretches the metal foil 6 in the longitudinal direction is applied to the metal foil 6 by the upper roll 21 and the lower roll 20. At this time, the metal foil 6 is stretched in the longitudinal direction of the sheet-like electrode body 1 by this stretching force acting on the metal foil 6. When the metal foil 6 is stretched in this way by the stretching force acting on the metal foil 6, it is not necessary to locally apply an extremely strong pressure force to the linear contact portion with the metal foil 6 as in the case of using a cylindrical metal roll, and therefore it is possible to stretch the metal foil 6 in the longitudinal direction of the sheet-like electrode body 1 without breaking the metal foil 6. At this time, a similar stretching force is applied to the widthwise edge 10 of the coated portion A by the upper roll 21 and the lower roll 20, and this stretching force also causes the widthwise edge 10 of the coated portion A to be stretched in the longitudinal direction of the sheet-like electrode body 1.

このときのシート状電極体1の長手方向の伸び率の大きさが図4において矢印で示されており、図4から、このとき未塗工部Bが全体に亘って一様に延伸せしめられていることがわかる。なお、このときの加圧装置による上方ロール21の下方ロール20への加圧力は、このときの未塗工部Bの伸び率が、図3に示されるプレス装置2による塗工部Aの伸び率と等しくなるように設定されている。一方、塗工部Aの巾方向縁部10には電極材料が塗布されているために塗工部Aの巾方向縁部10の剛性は未塗工部Bの剛性よりもかなり高くなっている。従って、図4において矢印で示されるように、このとき、塗工部Aの巾方向縁部10は延伸されるものの塗工部Aの巾方向縁部10における伸び率は、未塗工部Bにおける伸び率に比べてかなり小さくなる。 The magnitude of the longitudinal elongation rate of the sheet-shaped electrode body 1 at this time is indicated by the arrow in FIG. 4, and it can be seen from FIG. 4 that the uncoated part B is stretched uniformly over the entirety. The pressure applied by the upper roll 21 to the lower roll 20 by the pressurizing device at this time is set so that the elongation rate of the uncoated part B at this time is equal to the elongation rate of the coated part A by the press device 2 shown in FIG. 3. On the other hand, since the electrode material is applied to the widthwise edge 10 of the coated part A, the rigidity of the widthwise edge 10 of the coated part A is considerably higher than the rigidity of the uncoated part B. Therefore, as shown by the arrow in FIG. 4, although the widthwise edge 10 of the coated part A is stretched, the elongation rate of the widthwise edge 10 of the coated part A is considerably smaller than the elongation rate of the uncoated part B.

従って、図3に示されるプレス装置2による塗工部Aの巾方向縁部10の伸び率に、図4に示される伸び率均一化装置3による塗工部Aの巾方向縁部10の伸び率を加算しても、図3に示されるプレス装置2による塗工部Aの伸び率および図4に示される伸び率均一化装置3による未塗工部Bの伸び率と同じ伸び率となるまで大きくならず、従って、シート状電極体1全体の長手方向の伸び率を十分に均一化できないことになる。この場合、シート状電極体1全体の長手方向の伸び率を均一化するには、塗工部Aの巾方向縁部10の伸び率を増大させる必要があり、そのためには、伸び率均一化装置3において、上方ロール21および下方ロール20により塗工部Aの巾方向縁部10に作用する延伸力を、未塗工部Bの巾方向縁部10に作用する延伸力に比べて大きくする必要がある。 Therefore, even if the elongation rate of the widthwise edge 10 of the coated part A by the press device 2 shown in FIG. 3 is added to the elongation rate of the widthwise edge 10 of the coated part A by the elongation rate equalizing device 3 shown in FIG. 4, it does not become large enough to be the same as the elongation rate of the coated part A by the press device 2 shown in FIG. 3 and the elongation rate of the uncoated part B by the elongation rate equalizing device 3 shown in FIG. 4, and therefore the longitudinal elongation rate of the entire sheet-like electrode body 1 cannot be sufficiently uniformed. In this case, in order to uniform the longitudinal elongation rate of the entire sheet-like electrode body 1, it is necessary to increase the elongation rate of the widthwise edge 10 of the coated part A, and for this purpose, in the elongation rate equalizing device 3, the stretching force acting on the widthwise edge 10 of the coated part A by the upper roll 21 and the lower roll 20 must be larger than the stretching force acting on the widthwise edge 10 of the uncoated part B.

この場合、塗工部Aの巾方向縁部10に圧接される上方ロール21部分および下方ロール20部分を、ヤング率の低い弾性体、即ち、剛性の低い弾性体から形成すると、塗工部Aの巾方向縁部10に作用する延伸力を高めることができる。即ち、塗工部Aの巾方向縁部10に圧接される上方ロール21部分および下方ロール20部分を、ヤング率の低い弾性体から形成すると、上方ロール21および下方ロール20が金属箔6上に圧接されたときの弾性体部分P1および弾性体部分P2の膨張量が、図5の(C)の鎖線Q1、Q2で示されるように、図5の(B)に示される場合と比べて大きくなる。その結果、弾性体部分P1および弾性体部分P2の金属箔6との接触面が、図5の(B)に示される場合と比べて大きく拡大するので、金属箔6に作用して金属箔6を長手方向に延伸させる延伸力が増大することになる。 In this case, if the upper roll 21 and lower roll 20 portions pressed against the widthwise edge 10 of the coated part A are made of an elastic body with a low Young's modulus, i.e., an elastic body with low rigidity, the stretching force acting on the widthwise edge 10 of the coated part A can be increased. That is, if the upper roll 21 and lower roll 20 portions pressed against the widthwise edge 10 of the coated part A are made of an elastic body with a low Young's modulus, the amount of expansion of the elastic body parts P1 and P2 when the upper roll 21 and the lower roll 20 are pressed against the metal foil 6 becomes larger than that shown in FIG. 5B, as shown by the dashed lines Q1 and Q2 in FIG. 5C. As a result, the contact surface of the elastic body parts P1 and P2 with the metal foil 6 is greatly expanded compared to that shown in FIG. 5B, so that the stretching force acting on the metal foil 6 to stretch the metal foil 6 in the longitudinal direction increases.

そこで本発明による実施例では、塗工部Aの巾方向縁部10に圧接される上方ロール21部分および下方ロール20部分を、ヤング率の低い弾性体から形成するようにしており、この本発明による実施例の一例が図6に示されている。なお、この図6には、この本発明による一実施例を示す伸び率均一化装置3による伸び率均一化作業と、この伸び率均一化作業により延伸されたシート状電極体1の長手方向の伸び率とが図解的に示されている。また、図6には、このシート状電極体1の長手方向の伸び率の大きさが矢印で示されている In this embodiment of the present invention, the upper roll 21 and lower roll 20 portions that are pressed against the widthwise edge 10 of the coating section A are made of an elastic material with a low Young's modulus, and an example of this embodiment of the present invention is shown in Figure 6. In addition, Figure 6 shows the elongation rate equalization operation by the elongation rate equalization device 3, which shows one embodiment of the present invention, and the longitudinal elongation rate of the sheet-like electrode body 1 stretched by this elongation rate equalization operation. Also, in Figure 6, the magnitude of the longitudinal elongation rate of the sheet-like electrode body 1 is indicated by an arrow.

図6からわかるように、本発明による一実施例を示す伸び率均一化装置3は、図4に示される伸び率均一化装置3に類似した全体構成を有しており、図6において、図4に示される構成要素と同様な構成要素には同一の符号が付されている。図6を参照すると、本発明による一実施例を示す伸び率均一化装置3でも、図4と同様に、並列配置された回転する下方ロール20および上方ロール21が用いられている。図6に示されるように、下方ロール20は全長に亘って同一径の円筒状弾性外周面を有する円筒状弾性体から形成されると共に、この下方ロール20は、シート状電極体1の未塗工部Bおよび塗工部Aの巾方向縁部10と対面する領域Rに位置している一対の円筒状弾性体部分20a、20bと、これら一対の円筒状弾性体部分20a、20b間に位置する円筒状弾性体部分20cから構成されている。各円筒状弾性体部分20a、20bは、夫々円筒状弾性体部分20cの両端部に焼き付けにより張り合わされており、これらの円筒状弾性体部分20a、20bおよび円筒状弾性体部分20cは回転軸22により支持されている。 As can be seen from FIG. 6, the elongation rate equalizing device 3 showing one embodiment of the present invention has an overall configuration similar to that of the elongation rate equalizing device 3 shown in FIG. 4, and in FIG. 6, components similar to those shown in FIG. 4 are given the same reference numerals. Referring to FIG. 6, the elongation rate equalizing device 3 showing one embodiment of the present invention also uses a lower roll 20 and an upper roll 21 arranged in parallel to each other, as in FIG. 4. As shown in FIG. 6, the lower roll 20 is formed of a cylindrical elastic body having a cylindrical elastic outer circumferential surface of the same diameter over its entire length, and the lower roll 20 is composed of a pair of cylindrical elastic body parts 20a, 20b located in the region R facing the uncoated portion B and the width direction edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1, and a cylindrical elastic body part 20c located between the pair of cylindrical elastic body parts 20a, 20b. Each of the cylindrical elastic parts 20a, 20b is bonded to both ends of the cylindrical elastic part 20c by baking, and these cylindrical elastic parts 20a, 20b and cylindrical elastic part 20c are supported by a rotating shaft 22.

一方、上方ロール21は、円筒状弾性外周面を有すると共にシート状電極体1の未塗工部Bおよび塗工部Aの巾方向縁部10と対面する領域Rに位置するように互いに間隔を隔てて配置された一対の円筒状弾性体21a、21bから構成される。一方の円筒状弾性体21aは、シート状電極体1の未塗工部Bと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分21cと、シート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分21dからなり、これらの円筒状弾性体部分21cと円筒状弾性体部分21dは焼き付けにより張り合わされている。他方の円筒状弾性体21bも、シート状電極体1の未塗工部Bと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分21eと、シート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分21fからなり、これらの円筒状弾性体部分21eと円筒状弾性体部分21fは焼き付けにより張り合わされている。 On the other hand, the upper roll 21 has a cylindrical elastic outer peripheral surface and is composed of a pair of cylindrical elastic bodies 21a, 21b arranged at a distance from each other so as to be located in a region R facing the uncoated portion B and the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1. One of the cylindrical elastic bodies 21a is composed of a cylindrical elastic body portion 21c arranged at a position facing the uncoated portion B of the sheet-like electrode body 1 and a cylindrical elastic body portion 21d arranged at a position facing the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1, and these cylindrical elastic body portions 21c and 21d are bonded together by baking. The other cylindrical elastic body 21b also consists of a cylindrical elastic body portion 21e arranged in a position facing the uncoated portion B of the sheet-like electrode body 1, and a cylindrical elastic body portion 21f arranged in a position facing the width direction edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1, and these cylindrical elastic body portions 21e and 21f are bonded together by baking.

図6に示されるように、円筒状弾性体21aおよび円筒状弾性体21bは回転軸23により支持されている。図6に示される例では、円筒状弾性体21aと円筒状弾性体21bとの間には弾性体が設けられていないが、円筒状弾性体部分21dと円筒状弾性体部分21fは、小径の弾性体により互いに連結された一体構造とすることもできる。図6に示される例では、下方ロール20においてシート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分20c、および上方ロール21においてシート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分21dと円筒状弾性体部分21fが、下方ロール20においてシート状電極体1の未塗工部Bと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分21aと円筒状弾性体部分21b、および上方ロール21においてシート状電極体1の未塗工部Bと対面する位置するように配置された円筒状弾性体部分21cと円筒状弾性体部分21eに比べて、ヤング率の低い弾性体から形成されている。 As shown in Fig. 6, cylindrical elastic body 21a and cylindrical elastic body 21b are supported by a rotating shaft 23. In the example shown in Fig. 6, no elastic body is provided between cylindrical elastic body 21a and cylindrical elastic body 21b, but cylindrical elastic body portion 21d and cylindrical elastic body portion 21f can also be an integral structure connected to each other by a small-diameter elastic body. In the example shown in FIG. 6, the cylindrical elastic body portion 20c arranged in a position facing the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1 on the lower roll 20, and the cylindrical elastic body portion 21d and the cylindrical elastic body portion 21f arranged in a position facing the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1 on the upper roll 21 are made of an elastic body having a lower Young's modulus than the cylindrical elastic body portion 21a and the cylindrical elastic body portion 21b arranged in a position facing the uncoated portion B of the sheet-like electrode body 1 on the lower roll 20, and the cylindrical elastic body portion 21c and the cylindrical elastic body portion 21e arranged to face the uncoated portion B of the sheet-like electrode body 1 on the upper roll 21.

図6に示される例では、各円筒状弾性体部分20a、20b、20c、21c、21d、21e、20fは、ゴムから形成されている。無論、各円筒状弾性体部分20a、20b、20c、21c、21d、21e、20fはウレタン等の樹脂材料から形成することもできる。なお、本発明による一実施例では、下方ロール20においてシート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分20c、および上方ロール21においてシート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10と対面する位置するように配置された円筒状弾性体部分21dと円筒状弾性体部分21fは、圧縮時のヤング率が12MPa から18MPa の範囲内であるゴムから形成され、下方ロール20においてシート状電極体1の未塗工部Bと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分20aと円筒状弾性体部分20b、および上方ロール21においてシート状電極体1の未塗工部Bと対面する位置するように配置された円筒状弾性体部分21cと円筒状弾性体部分21eは、圧縮時のヤング率が20MPa から26MPa の範囲内であるゴムから形成される。 In the example shown in Fig. 6, each of the cylindrical elastic parts 20a, 20b, 20c, 21c, 21d, 21e, and 20f is made of rubber. Of course, each of the cylindrical elastic parts 20a, 20b, 20c, 21c, 21d, 21e, and 20f can also be made of a resin material such as urethane. In one embodiment of the present invention, the cylindrical elastic portion 20c arranged in the lower roll 20 at a position facing the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1, and the cylindrical elastic portion 21d and the cylindrical elastic portion 21f arranged in the upper roll 21 so as to face the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1 are made of rubber having a Young's modulus in the range of 12 MPa to 18 MPa when compressed, and the cylindrical elastic portion 20a and the cylindrical elastic portion 20b arranged in the lower roll 20 so as to face the uncoated portion B of the sheet-like electrode body 1, and the cylindrical elastic portion 21c and the cylindrical elastic portion 21e arranged in the upper roll 21 so as to face the uncoated portion B of the sheet-like electrode body 1 are made of rubber having a Young's modulus in the range of 20 MPa to 26 MPa when compressed.

因みに、図6に示される例では、下方ロール20においてシート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分20c、および上方ロール21においてシート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10と対面する位置に配置された円筒状弾性体部分21dと円筒状弾性体部分21fは、圧縮時のヤング率が15MPaであるゴムから形成されており、下方ロール20においてシート状電極体1の未塗工部Bと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分20aと円筒状弾性体部分20b、および上方ロール21においてシート状電極体1の未塗工部Bと対面する位置に配置された円筒状弾性体部分21cと円筒状弾性体部分21eは、圧縮時のヤング率が23MPaであるゴムから形成されている。 Incidentally, in the example shown in FIG. 6, the cylindrical elastic body portion 20c arranged in the lower roll 20 at a position facing the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1, and the cylindrical elastic body portion 21d and the cylindrical elastic body portion 21f arranged in the upper roll 21 at a position facing the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1 are made of rubber having a Young's modulus of 15 MPa when compressed, and the cylindrical elastic body portion 20a and the cylindrical elastic body portion 20b arranged in the lower roll 20 at a position facing the uncoated portion B of the sheet-like electrode body 1, and the cylindrical elastic body portion 21c and the cylindrical elastic body portion 21e arranged in the upper roll 21 at a position facing the uncoated portion B of the sheet-like electrode body 1 are made of rubber having a Young's modulus of 23 MPa when compressed.

図6に示される例でも、上方ロール21は加圧装置(図示せず)によって下方ロール20に向けて押圧されており、シート状電極体1が上方ロール21と下方ロール20間を搬送せしめられるときに、一方では、シート状電極体1の未塗工部Bが、下方ロール20のヤング率の大きい円筒状弾性体部分20a、20bの円筒状弾性外周面と上方ロール21のヤング率の大きい円筒状弾性体部分21c、21eの円筒状弾性外周面との間で加圧作用を受け、他方では、シート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10が、下方ロール20のヤング率の小さい円筒状弾性体部分20cの円筒状弾性外周面と上方ロール21のヤング率の小さい円筒状弾性体部分21d、21fの円筒状弾性外周面との間で加圧作用を受け、それにより、シート状電極体1の未塗工部Bおよび塗工部Aの巾方向縁部10の延伸作用が行われる。 In the example shown in FIG. 6, the upper roll 21 is pressed toward the lower roll 20 by a pressure device (not shown), and when the sheet-like electrode body 1 is transported between the upper roll 21 and the lower roll 20, on the one hand, the uncoated portion B of the sheet-like electrode body 1 is subjected to a pressure action between the cylindrical elastic outer surface of the cylindrical elastic body portion 20a, 20b having a large Young's modulus of the lower roll 20 and the cylindrical elastic outer surface of the cylindrical elastic body portion 21c, 21e having a large Young's modulus of the upper roll 21, and on the other hand, the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1 is subjected to a pressure action between the cylindrical elastic outer surface of the cylindrical elastic body portion 20c having a small Young's modulus of the lower roll 20 and the cylindrical elastic outer surface of the cylindrical elastic body portion 21d, 21f having a small Young's modulus of the upper roll 21, thereby stretching the widthwise edge portion 10 of the uncoated portion B and the coated portion A of the sheet-like electrode body 1.

従って、伸び率均一化装置3において、上方ロール21および下方ロール20により、シート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10は、シート状電極体1の未塗工部Bよりも大きな延伸力をうけることになる。その結果、図6に示されるように、シート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10の伸び率が、図4に示される場合に比べて大きくなる。 Therefore, in the elongation rate equalization device 3, the widthwise edge 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1 is subjected to a greater elongation force by the upper roll 21 and the lower roll 20 than the uncoated portion B of the sheet-like electrode body 1. As a result, as shown in Figure 6, the elongation rate of the widthwise edge 10 of the coated portion A of the sheet-like electrode body 1 is greater than that shown in Figure 4.

図7は、伸び率均一化装置3により伸び率均一化作業が行われたときのシート状電極体1の塗工部A、塗工部Aの巾方向縁部10および未塗工部Bにおける伸び率の実験結果を示している。なお、図7において、破線は、張力付与装置4によりシート状電極体1に張力を付与しない状態で図4に示される本発明の前提となっている伸び率均一化装置3により伸び率均一化作業を行ったときの伸び率を示しており、鎖線は、張力付与装置4によりシート状電極体1に張力を付与した状態で図4に示される本発明の前提となっている伸び率均一化装置3により伸び率均一化作業を行ったときの伸び率を示しており、実線は、張力付与装置4によりシート状電極体1に張力を付与した状態で図6に示される本発明による伸び率均一化装置3により伸び率均一化作業を行ったときの伸び率を示している。 Figure 7 shows the experimental results of the elongation rate in the coated portion A, the widthwise edge portion 10 of the coated portion A, and the uncoated portion B of the sheet-shaped electrode body 1 when the elongation rate equalization operation is performed by the elongation rate equalization device 3. In FIG. 7, the dashed line shows the elongation rate when the elongation rate equalization operation is performed by the elongation rate equalization device 3, which is the premise of the present invention shown in FIG. 4, without tension being applied to the sheet-shaped electrode body 1 by the tensioning device 4. The chain line shows the elongation rate when the elongation rate equalization operation is performed by the elongation rate equalization device 3, which is the premise of the present invention shown in FIG. 4, with tension being applied to the sheet-shaped electrode body 1 by the tensioning device 4. The solid line shows the elongation rate when the elongation rate equalization operation is performed by the elongation rate equalization device 3 according to the present invention shown in FIG. 6, with tension being applied to the sheet-shaped electrode body 1 by the tensioning device 4.

図7からわかるように、図6に示される本発明による伸び率均一化装置3により伸び率均一化作業を行ったときには、図4に示される本発明の前提となっている伸び率均一化装置3により伸び率均一化作業を行ったときに比べて、シート状電極体1の塗工部Aの巾方向縁部10の伸び率を大巾に大きくすることができる。その結果、プレス装置2によるシート状電極体1の塗工部Aのプレス作業が行われ、それにより、シート状電極体1の塗工部Aがシート状電極体1の長手方向に延伸せしめられたときに、シート状電極体1の長手方向への伸び率がシート状電極体1の巾方向全体に亘って一様となる。その結果、未塗工部Bにしわが発生するのを阻止することができる。 As can be seen from FIG. 7, when the elongation rate equalization operation is performed using the elongation rate equalization device 3 according to the present invention shown in FIG. 6, the elongation rate of the widthwise edge portion 10 of the coated portion A of the sheet-shaped electrode body 1 can be significantly increased compared to when the elongation rate equalization operation is performed using the elongation rate equalization device 3, which is the premise of the present invention shown in FIG. 4. As a result, when the coated portion A of the sheet-shaped electrode body 1 is pressed by the press device 2 and the coated portion A of the sheet-shaped electrode body 1 is stretched in the longitudinal direction of the sheet-shaped electrode body 1, the longitudinal elongation rate of the sheet-shaped electrode body 1 becomes uniform over the entire width of the sheet-shaped electrode body 1. As a result, it is possible to prevent wrinkles from occurring in the uncoated portion B.

このように、本発明による実施例では、帯状に延びる金属箔6上に、金属箔6の長手方向に延びる一様な巾の電極材料塗工部Aと、電極材料塗工部Aの両側において金属箔6の長手方向に延びる電極材料未塗工部Bとを有するシート状電極体1を製造するための電極体の製造方法において、電極材料塗工部Aの電極材料をプレスするためのプレス作業前又はプレス作業後に、電極材料未塗工部Bを長手方向に延伸させてシート状電極体1全体の伸び率を均一化する伸び率均一化作業が行われ、この伸び率均一化作業は、シート状電極体1を並列配置された回転するロール20,21間を通過させて各ロール20,21の円筒状弾性外周面をシート状電極体1上に圧接することにより実行され、この伸び率均一化作業時に電極材料塗工部Aの巾方向縁部10に圧接される円筒状弾性外周面部分が、電極材料未塗工部Bに圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成されている。 Thus, in an embodiment of the present invention, in a method for manufacturing an electrode body for manufacturing a sheet-like electrode body 1 having an electrode material coated portion A of uniform width extending in the longitudinal direction of the metal foil 6 on a band-like extending metal foil 6 and an electrode material uncoated portion B extending in the longitudinal direction of the metal foil 6 on both sides of the electrode material coated portion A, an elongation rate equalization operation is performed before or after a pressing operation for pressing the electrode material of the electrode material coated portion A, in which the electrode material uncoated portion B is stretched in the longitudinal direction to equalize the elongation rate of the entire sheet-like electrode body 1. This elongation rate equalization operation is performed by passing the sheet-like electrode body 1 between rotating rolls 20, 21 arranged in parallel and pressing the cylindrical elastic outer peripheral surface of each roll 20, 21 onto the sheet-like electrode body 1, and the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the widthwise edge portion 10 of the electrode material coated portion A during this elongation rate equalization operation is formed from an elastic body having a lower Young's modulus than the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the electrode material uncoated portion B.

この場合、本発明による実施例では、この伸び率均一化作業は、シート状電極体1に対し長手方向の張力を付与した状態で実行される。また、本発明による実施例では、上述の弾性体がゴムからなり、電極材料未塗工部Bに圧接される円筒状弾性外周面部分を形成しているゴムの圧縮時のヤング率が20MPa から26MPa の範囲内とされ、電極材料塗工部Aの巾方向縁部10に圧接される円筒状弾性外周面部分を形成しているゴムの圧縮時のヤング率が12MPa から18MPa の範囲内とされる。また、本発明による実施例では、一方のロール21の円筒状弾性外周面は、電極材料未塗工部Bおよび電極材料塗工部Aの巾方向縁部10のみにおいてシート状電極体1に圧接されており、他方のロール20の円筒状弾性外周面は、電極材料未塗工部Bおよび電極材料塗工部Aの巾方向縁部10を含む電極材料塗工部A全体においてシート状電極体1に圧接されている。 In this case, in the embodiment of the present invention, the elongation rate equalization operation is performed in a state where a longitudinal tension is applied to the sheet-shaped electrode body 1. In the embodiment of the present invention, the elastic body is made of rubber, and the Young's modulus of the rubber forming the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the electrode material uncoated portion B is within a range of 20 MPa to 26 MPa when compressed, and the Young's modulus of the rubber forming the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the widthwise edge portion 10 of the electrode material coated portion A is within a range of 12 MPa to 18 MPa when compressed. In the embodiment of the present invention, the cylindrical elastic outer peripheral surface of one roll 21 is pressed against the sheet-shaped electrode body 1 only at the electrode material uncoated portion B and the widthwise edge portion 10 of the electrode material coated portion A, and the cylindrical elastic outer peripheral surface of the other roll 20 is pressed against the sheet-shaped electrode body 1 in the entire electrode material coated portion A including the electrode material uncoated portion B and the widthwise edge portion 10 of the electrode material coated portion A.

また、本発明による一実施例では、金属箔6上に、電極材料塗工部Aの巾方向端面を覆う保護層9が形成されており、伸び量均一化作業時に、各ロール20,21の円筒状弾性外周面の一部分が、電極材料塗工部Aの巾方向縁部10および保護層9に圧接され、各ロール20,21の円筒状弾性外周面の他の部分が、電極材料未塗工部Bに圧接される。この場合、この実施例では、伸び量均一化作業時に電極材料塗工部Aの巾方向縁部10および保護層9に圧接される円筒状弾性外周面部分が、電極材料未塗工部Bに圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成されている。 In one embodiment of the present invention, a protective layer 9 is formed on the metal foil 6 to cover the widthwise end faces of the electrode material coated portion A, and during the stretch equalization operation, a portion of the cylindrical elastic outer peripheral surface of each roll 20, 21 is pressed against the widthwise edge portion 10 of the electrode material coated portion A and the protective layer 9, and another portion of the cylindrical elastic outer peripheral surface of each roll 20, 21 is pressed against the electrode material uncoated portion B. In this case, in this embodiment, the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the widthwise edge portion 10 of the electrode material coated portion A and the protective layer 9 during the stretch equalization operation is formed from an elastic body having a lower Young's modulus than the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the electrode material uncoated portion B.

1 シート状電極体
2 プレス装置
3 伸び量均一化装置
4 張力付与装置
6 金属箔
7,8 電極材料層
10 巾方向縁部
20 下方ロール
21 上方ロール
A 電極材料塗工部
B 電極材料未塗工部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Sheet-shaped electrode body 2 Pressing device 3 Elongation equalization device 4 Tensioning device 6 Metal foil 7, 8 Electrode material layer 10 Width direction edge 20 Lower roll 21 Upper roll A Electrode material coated portion B Electrode material uncoated portion

Claims (5)

帯状に延びる金属箔上に、金属箔の長手方向に延びる一様な巾の電極材料塗工部と、電極材料塗工部の両側において金属箔の長手方向に延びる電極材料未塗工部とを有するシート状電極体を製造するための電極体の製造方法であって、電極材料塗工部の電極材料をプレスするためのプレス作業前又はプレス作業後に、電極材料未塗工部を長手方向に延伸させてシート状電極体全体の伸び率を均一化する伸び率均一化作業が行われ、該伸び率均一化作業は、シート状電極体を並列配置された回転するロール間を通過させて各ロールの円筒状弾性外周面をシート状電極体上に圧接することにより実行され、該伸び率均一化作業時に電極材料塗工部の巾方向縁部に圧接される円筒状弾性外周面部分を、電極材料未塗工部に圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成した電極体の製造方法。 A method for manufacturing an electrode body for manufacturing a sheet-shaped electrode body having an electrode material coated part of uniform width extending in the longitudinal direction of the metal foil on a band-shaped metal foil and electrode material uncoated parts extending in the longitudinal direction of the metal foil on both sides of the electrode material coated part, in which an elongation rate equalization operation is performed before or after a pressing operation for pressing the electrode material in the electrode material coated part to uniform the elongation rate of the entire sheet-shaped electrode body by stretching the electrode material uncoated part in the longitudinal direction, and the elongation rate equalization operation is performed by passing the sheet-shaped electrode body between rotating rolls arranged in parallel and pressing the cylindrical elastic outer peripheral surface of each roll onto the sheet-shaped electrode body, and the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the widthwise edge of the electrode material coated part during the elongation rate equalization operation is formed from an elastic body having a lower Young's modulus than the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the electrode material uncoated part. 該伸び率均一化作業は、シート状電極体に対し長手方向の張力を付与した状態で実行される請求項1に記載の電極体の製造方法。 The method for manufacturing an electrode body according to claim 1, wherein the elongation uniformization process is performed while applying tension in the longitudinal direction to the sheet-shaped electrode body. 該弾性体がゴムからなり、電極材料未塗工部に圧接される円筒状弾性外周面部分を形成しているゴムの圧縮時のヤング率が20MPa から26MPa の範囲内であり、電極材料塗工部の巾方向縁部に圧接される円筒状弾性外周面部分を形成しているゴムの圧縮時のヤング率が12MPa から18MPa の範囲内である請求項1に記載の電極体の製造方法。 The method for manufacturing an electrode assembly according to claim 1, wherein the elastic body is made of rubber, the Young's modulus of the rubber forming the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the electrode material uncoated portion is within the range of 20 MPa to 26 MPa when compressed, and the Young's modulus of the rubber forming the cylindrical elastic outer peripheral surface portion pressed against the widthwise edge of the electrode material coated portion is within the range of 12 MPa to 18 MPa when compressed. 一方のロールの円筒状弾性外周面は、電極材料未塗工部および電極材料塗工部の巾方向縁部のみにおいてシート状電極体に圧接されており、他方のロールの円筒状弾性外周面は、電極材料未塗工部および電極材料塗工部の巾方向縁部を含む電極材料塗工部全体においてシート状電極体に圧接されている請求項1に記載の電極体の製造方法。 The method for manufacturing an electrode assembly according to claim 1, wherein the cylindrical elastic outer peripheral surface of one roll is pressed against the sheet-shaped electrode assembly only at the widthwise edges of the electrode material uncoated portion and the electrode material coated portion, and the cylindrical elastic outer peripheral surface of the other roll is pressed against the sheet-shaped electrode assembly over the entire electrode material coated portion, including the widthwise edges of the electrode material uncoated portion and the electrode material coated portion. 金属箔上には、電極材料塗工部の巾方向端面を覆う保護層が形成されており、該伸び量均一化作業時に電極材料塗工部の巾方向縁部および保護層に圧接される円筒状弾性外周面部分が、電極材料未塗工部に圧接される円筒状弾性外周面部分に比べて、ヤング率の低い弾性体から形成されている請求項1に記載の電極体の製造方法。 A method for manufacturing an electrode assembly according to claim 1, in which a protective layer is formed on the metal foil to cover the widthwise end faces of the electrode material coated portion, and the cylindrical elastic outer peripheral surface portion that is pressed against the widthwise edge portion of the electrode material coated portion and the protective layer during the stretch equalization operation is made of an elastic body having a lower Young's modulus than the cylindrical elastic outer peripheral surface portion that is pressed against the electrode material uncoated portion.
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