電極的製造方法及電池的製造方法

2023-05-03 08:43:41

專利名稱：電極的製造方法及電池的製造方法
技術領域：
本發明的實施方式涉及一種電極的製造方法及電池的製造方法。
背景技術：
電池除了用於現有的小型電子設備以外，近年來還用於混合式電動汽車的電源。隨之，要求同時具備高容量、長循環壽命及快速充電性等的蓄電池。為了在有限的電池內填充儘可能多的活性物質，電極也被更高密度地壓縮。在製造電極時，在由例如金屬箔構成的集電體上塗布含活性物質漿料並進行乾燥之後，通過輥壓力裝置等壓縮塗布部。被壓縮的塗布部的基底集電體也通過塑性變形而延展，但是沒有塗布含活性物質漿料的未塗布部由於壓力機壓力沒有施加在集電體上，因此基底集電體部分不延展。其結果，由於該集電體的延展之差，殘留應力作用於塗布部與未塗布部的邊界，在電極上產生變形及翹曲。將這樣的電極層疊在隔板上並將它們卷繞的情況下，由於變形及翹曲，產生卷繞偏差，或者在修正卷繞偏差時在電極上產生皺褶及龜裂，甚至產生電極斷裂的情況等。此夕卜，電極的變形及翹曲還是品質/產量下降及阻礙生產線高速運轉的要因。電極的變形及翹曲的原因在於，壓縮後的漿糊塗布部與未塗布部之間的基底集電體的伸縮之差。作為解決對策，例如提出了在加壓輥上形成槽從而將未塗布部集電體也和塗布部同時進行壓縮並延伸的方法、進一步通過拉伸應力使集電體塑性變形而延伸的方法等。

然而，可預測到在加壓輥上形成槽的方法中需要以比較高的頻度再次研磨因加壓集電體而切削的輥表面，因此管理加壓輥的槽形狀無論從技術上還是從經濟上都是低效率的。此外，例如由於電極的蜿蜒等導致未塗布部集電體從所形成的槽偏離的情況下，存在產生電極的壓縮密度不均及電極斷裂的問題。另一方面，作為通過拉伸應力使集電體塑性變形而延展的方法，由鋼鐵材料的輥軋及加工等中通常使用的張力退火處理的應用等。通過對被加工材料一邊加熱一邊施加拉伸應力，具有減小彈性變形所需的應力的效果。例如在集電體使用鋁箔的情況下，根據其厚度及鋁純度，有時塑性變形所需的應力達到100N/mm2以上。通過加熱集電體，能夠大幅減小塑性變形所需的應力。然而，在電極的活性物質含有層中含有存在高溫下變質且電池性能下降的可能性的材料/成分的情況等時，不得不限制加熱溫度。其結果，在加熱溫度的適用範圍內無法大幅減小拉伸應力，與本來卷繞電極所需的拉伸應力相比，需要數倍的應力，電極的斷裂及卷繞精度降低等令人擔憂。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2001-297753號公報專利文獻2:日本特開2009-104850號公報
發明內容
發明要解決的課題本發明要解決的課題在於，提供一種變形量小的電極的製造方法及使用該方法的電池的製造方法。用於解決課題的方案根據實施方式，能夠提供包括實施擠壓成形的工序和施加張力的工序的電極的製造方法。在實施擠壓成形的工序中，對帶狀極板的活性物質含有層實施擠壓成形。帶狀極板包括:帶狀集電體；集電體露出部，形成在帶狀集電體的至少一個長邊上，在兩個面均不存在活性物質含有層；以及，活性物質含有層，形成在帶狀集電體的除了集電體露出部以外的至少一部分。在施加張力的工序中，在具有從圓周面突出的階梯部以及與階梯部鄰接的凹部的輥上配置帶狀極板，以使得集電體露出部位於階梯部且活性物質含有層位於凹部，並在帶狀極板的長度方向上施加張力。根據實施方式，能夠提供包括施加張力的工序的電極的製造方法。電極包括:帶狀集電體；集電體露出部，形成在帶狀集電體的至少一個長邊上，在兩個面均不存在活性物質含有層；以及活性物質含有層，形成在帶狀集電體的除了集電體露出部以外的至少一部分上。在施加張力的工序中，配置成在具有從圓周面突出的階梯部以及與階梯部鄰接的凹部的輥上,集電體露出部位於階梯部,且活性物質含有層位於凹部,並在帶狀集電體的長度方向上施加張力。


圖1是表示第I實施方式的方法的一個工序的示意圖。圖2是表示圖1中的引導輥與帶狀極板的位置關係的示意圖。圖3是表示第I實施方式中所使用的引導輥與帶狀極板的位置關係的截面圖。

圖4是表示第I實施方式中所使用的引導輥與帶狀極板的位置關係的截面圖。圖5是通過第2實施方式的方法製造的電池的展開立體圖。圖6是圖5所示的電池中所使用的電極組的局部展開立體圖。圖7是表示實施例的電極的變形量的測定方法的示意圖。圖8是表示第3實施方式的方法的一個工序的示意圖。圖9是表示圖8中的引導輥與帶狀極板的位置關係的示意圖。圖10是表示第3實施方式中所使用的引導輥與帶狀極板的位置關係的截面圖。圖11是表示第3實施方式中所使用的引導輥與帶狀極板的位置關係的截面圖。圖12是表示第3實施方式的方法的一個工序的示意圖。圖13是表示第4實施方式的方法的一個工序的示意圖。圖14是通過第5實施方式的方法製造的電池的展開立體圖。圖15是圖14所示的電池中所使用的電極組的局部展開立體圖。
具體實施例方式以下，參照

實施方式。(第I實施方式)圖1是表示在電極的製造中所使用的壓力裝置、引導輥裝置及卷繞裝置的示意圖。圖2是表示彎曲矯正工序中的引導輥與帶狀極板之間的位置關係的示意圖。圖2(a)是從引導輥側觀察在引導輥上行走的帶狀極板的俯視圖，圖2(b)是與旋轉軸平行地截斷引導輥而得到的截面圖。圖3(a)是與旋轉軸平行地切斷在階梯部的角落處形成有錐形(taper)的弓I導輥時所得到的截面圖，圖3 (b)是表示在圖3 (a)所示的引導輥上配置有帶狀極板的狀態的截面圖。圖4(a)是從引導輥側觀察在引導輥上行走的帶狀極板的俯視圖，圖4(b)是與旋轉軸平行地截斷引導輥而得到的截面圖。如圖1所示，從製造工序的前級側向後級配置有壓力裝置21、引導輥裝置22及卷繞裝置23。壓力裝置21包括I對加壓輥21a、21b。加壓輥21a、21b通過驅動部(未圖示)向圖1所示的箭頭方向旋轉，從而擠壓成形加壓輥21a、21之間所插入的帶狀極板25。卷繞裝置23的旋轉軸23a通過驅動部(未圖示)向圖1所示的箭頭方向旋轉，從而帶狀極板25被卷繞成箍狀。引導輥裝置22用於從壓力裝置21向卷繞裝置23傳送帶狀極板25，包括多個金屬制引導輥2七 245(從動輥)。對從加壓輥21a、21b向卷繞裝置23傳送的帶狀極板25在長度方向上施加張力(卷繞張力)。引導輥21 245交替地配置在帶狀極板25的上下表面，以使施加在帶狀極板25上的張力達到適合於卷繞的所希望的範圍。引導輥243兼作為彎曲矯正裝置。如圖2(b)所示，引導輥243在旋轉軸方向的一個端部具有從圓周面突出的階梯部26。在引導輥243上，與階梯部26鄰接的剩餘的部分成為凹部27。以下，說明使用圖1所示的裝置的電極的製造方法。首先，製作帶狀極板25。如圖2(a)及圖3(b)所示，帶狀極板25包括:帶狀集電體；集電體露出部25a，形成在帶狀集電體的一個長邊，在兩個面均不存在活性物質含有層；以及活性物質含有層25b，形成在帶狀集電體的除了集電體露出部25a以外的部位的雙面上。活性物質含有層25b在帶狀集電體的長度方向上連續地形成。關於短邊方向的寬度，活性物質含有層25b比集電體露出部25a寬。帶狀極板25是例如在帶狀集電體上除了一個長邊以外在雙面上塗布含活性物質漿料並進行乾燥而得到的。或者，在集電體的雙面上局部地塗布含活性物質漿料並進行乾燥之後，以成為集電體露出部的未塗布部位於長邊的方式截斷，從而得到帶狀極板25。含活性物質漿料是例如在活性物質中根據需要添加導電劑及粘結劑，並將其在存在溶劑的情況下進行混煉而調 制的。活性物質可以使用正極用及負極用的任意物質。正極的活性物質沒有特別限定，可列舉各種氧化物，例如含鋰的鈷氧化物(例如LiCoO2)、二氧化錳、鋰-錳複合氧化物(例如LiMn204、LiMnO2)、含鋰的鎳氧化物(例如LiNiO2)、含鋰的鈷鎳氧化物(例如LiNia8Coa2O2)、含鋰的鐵氧化物、含鋰的釩氧化物、二硫化鈦及二硫化鑰等硫族化合物等。負極的活性物質沒有特別限定，例如可以列舉石墨質材料或炭質材料(例如石墨、焦炭、碳纖維、球形炭、熱分解氣相炭質物質、樹脂燒成體等)、硫族化合物(例如二硫化鈦、二硫化鑰、硒化鈮等)、輕金屬(例如鋁、鋁合金、鎂合金、鋰、鋰合金等)、鋰鈦氧化物(例如尖晶石型的鈦酸鋰)等。導電劑沒有特別限定，例如可以列舉石墨、炭質物質、乙炔黑、炭黑等。此外，粘結劑沒有特別限定，例如可以使用例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟類橡膠。帶狀集電體可以使用金屬箔。金屬箔例如可以列舉鋁箔、鋁合金箔、銅箔等。帶狀集電體的厚度可以設為50 μ m以下。接著，將所得到的帶狀極板25插入到向圖1所示的箭頭方向旋轉的加壓輥21a、21b之間，實施擠壓成形。帶狀極板25的插入方向與帶狀極板25的長度方向平行，因此壓力機壓力主要施加在活性物質含有層25b上，活性物質含有層25b被擠壓成形，密度提高。壓力機壓力幾乎不施加到集電體露出部25a上，因此與活性物質含有層25b的基底集電體相比，延展減小。其結果在帶狀極板25上產生變形、翹曲。通過了加壓輥21a、21b之間的帶狀極板25經由引導輥2七 245被傳送到卷繞裝置23。在兼作為彎曲矯正裝置的引導輥243上，如圖2及圖3所示，集電體露出部25a與活性物質含有層25b的邊界位於階梯部26與凹部27的邊界X，只有集電體露出部25a配置在階梯部26上。活性物質含有層25b配置在凹部27。由此，能夠使帶狀極板25的傳送方向(長度方向)上所施加的卷繞張力集中於集電體露出部25a。其結果，能夠通過卷繞張力充分延展集電體露出部25a，因此能夠矯正帶狀極板25上所產生的變形及翹曲。通過了引導輥243的帶狀極板25經由引導輥244、245卷繞在卷繞裝置23上。接著，根據需要將箍狀的帶狀極板25截斷為所希望的尺寸，由此得到電極。另外，還能夠將帶狀極板25直接用作電極。在擠壓成形前的帶狀極板25上，帶 狀集電體整體沒有延展，因此若將擠壓成形前的帶狀極板25與引導輥243接觸，則不僅在階梯部26上的集電體露出部25a，在活性物質含有層25b上也分散卷繞張力(應力)。在擠壓成形後，活性物質含有層25b的基底集電體延展而鬆弛，因此卷繞張力(應力)幾乎不施加在活性物質含有層25b的基底集電體上，能夠使卷繞張力集中於沒有延展的集電體露出部25a。此時，相對於壓縮後的變形量而言，用與壓縮時的卷繞張力相同的張力在卷繞裝置23上卷繞電極之後，電極的變形量能夠減小約 10% ο但是，若在引導輥243的階梯部26上配置活性物質含有層25b，則卷繞張力還分散到活性物質含有層25b，因此集電體露出部25a上的卷繞張力的集中不充分，並且存在進一步延伸已延展的活性物質含有層25b的基底集電體的可能性，不會矯正電極的變形和翹曲。優選的是，在將活性物質含有層在帶狀集電體每單個面上的厚度設為100%時，弓丨導輥243上所設置的階梯部26的階梯差H(%)滿足下述(I)式。在此，活性物質含有層在帶狀集電體每單個面上的厚度是製造後的電極中的活性物質含有層在帶狀集電體每單個面上的厚度。150 彡 H 彡 600(1)通過將階梯差H設為150%以上，能夠使應力充分集中於集電體露出部而進行延展。此外，通過將階梯差H設為600%以下，能夠抑制在活性物質含有層25b與集電體露出部25a的邊界附近產生皺褶及龜裂。這些皺褶及龜裂在之後的工序中存在成為電極斷裂及焊接不良的原因的可能性。因此，通過將階梯差H設為150%以上且600%以下，能夠抑制在活性物質含有層25b與集電體露出部25a的邊界附近產生皺褶及龜裂，並且能夠使應力充分集中於集電體露出部而進行延展。為了提高防止皺褶及龜裂的效果，優選的是200 ^ H ^ 400 的範圍。弓丨導輥243上所設置的階梯部26的角落處如圖2(b)中所例示的那樣也可以是直角或大致直角，也可以設置錐形。優選的是，如圖3(a)、(b)所示，錐形形成在階梯部26和凹部27的邊界X與階梯部26的上表面所相交的部分。錐形R(mm)優選為RS 15。通過將錐形R設為15mm以下，能夠使應力充分集中於集電體露出部而進行延展。錐形R越小，延展集電體露出部的效果越大，但是在電極蜿蜒的情況下，存在產生電極斷裂等可能性，因此更優選0.5彡R彡7的範圍。錐形R是通過用三維測定器對階梯部26的R部的R面的多個點進行坐標繪圖而計算的。三維測定器例如可以使用卡爾蔡司(ZEISS)株式會社制的三維測定機(型號:WMM550)。優選的是，至少在彎曲矯正工序中，將帶狀極板25的與短邊方向平行的截面上的拉伸應力F(N/mm2)設為20彡F彡100的範圍。通過將拉伸應力F設為20 (N/mm2)以上，能夠滿足高精度地卷繞電極所需的應力，並且能夠充分延展集電體露出部。通過將拉伸應力F設為100(N/mm2)以下，能夠在不產生電極的斷裂及卷繞精度下降的問題的情況下充分延展集電體露出部。因此，通過將拉伸應力F(N/mm2)設為20彡F彡100的範圍，不會使電極斷裂且高精度地卷繞電極，並且能夠充分延展集電體露出部。雖然還依賴於前述的階梯差
H、錐形R的條件，但為了提高防止電極的斷裂及卷繞精度下降的效果，更優選20 < F < 40的範圍。優選的是，在60°C以上且150°C以下的溫度下對帶狀極板實施加熱處理，並且進行彎曲矯正。通過將加熱處理溫度T設為60°C以上，能夠提高減小塑性變形所需的應力的效果。此外，在對帶狀極板施加的應力相同的情況下，通過加熱能夠提高矯正電極的變形及翹曲的效果。這些效果在加熱處理溫度T高時容易得到，但是為了避免活性物質含有層因熱而變質，加熱處理溫度T優選設為60°C以上且150°C以下的範圍。在圖1中，作為壓力裝置21，使用了加壓輥，但只要是能夠將活性物質含有層高密度化的部件，則也可以代替加壓輥而使用該部件。例如，也可以代替加壓輥而採用平板加壓。此外，加壓工序也可以在多階段改變壓力機壓力來進行。在圖1中，將多個引導輥中的一個引導輥用作彎曲矯正裝置，但用作彎曲矯正裝置的引導輥的數量不限於一個，也可`以設為全部或全部中的多個。此外，用作彎曲矯正裝置的引導輥的位置也不限於從前級側起第3個引導輥243，可以使用任意位置的引導輥。在圖2中，在引導輥243的旋轉軸方向的一個端部設置有從圓周面突出的階梯部26，但階梯部的形成方法不限定於此，只要能夠獲得延展集電體露出部的效果即可。例如圖4中所例示的那樣，可以在旋轉軸方向的中央附近設置從圓周面突出的環狀的階梯部26，將與階梯部26鄰接的兩側的圓周面設為凹部27。在圖2 圖4中，僅在帶狀極板的一側的長邊上設置有集電體露出部，但也可以在帶狀極板的兩個長邊上設置集電體露出部。若在帶狀極板的兩個長邊上設置集電體露出部，則能夠進一步提高防止電極的翹曲和變形的效果。另一方面，如圖2所示，若僅在帶狀極板的一側的長邊上設置集電體露出部，則能夠得到高的電池容量和能量密度。在圖2 圖4中，在帶狀極板的雙面設置有活性物質含有層，但也可以僅在帶狀極板的單面上設置活性物質含有層。在圖2 圖4中，在帶狀集電體的長度方向上連續地形成有活性物質含有層，但也可以在帶狀集電體的長度方向上間斷地形成活性物質含有層，在活性物質含有層之間設置活性物質含有層未形成部。根據以上說明的第I實施方式，將被實施擠壓成形的帶狀極板配置成集電體露出部位於輥的階梯部，且活性物質含有層位於輥的凹部，並在帶狀極板的長度方向上施加張力，因此能夠使張力集中於集電體露出部,使集電體露出部塑性變形而充分延展。由此,能夠矯正擠壓成形中電極上所產生的變形及翹曲。此外，能夠防止製作電極組時電極斷裂。其結果，能夠以高生產效率製造品質優良的電極。(第2實施方式)根據第2實施方式，提供包括正極、負極及非水電解質的電池的製造方法。正極及負極中的至少一個電極通過第I實施方式的方法來製造。圖5是通過第2實施方式的方法製造的非水電解質電池的展開立體圖。圖6是圖5所示的電池中所使用的電極組的局部展開立體圖。圖5所示的電池是密閉型的方型非水電解質二次電池。非水電解質二次電池包括外裝罐1、蓋2、正極輸出端子3、負極輸出端子4及電極組5。如圖5所示，外裝罐I呈有底方筒形狀，例如由鋁、鋁合金、鐵或者不鏽鋼等金屬形成。如圖6所示，偏平型的電極組5是由正極6與負極7在其之間隔著隔板8卷繞成偏平形狀而得到的。正極6包括由例如金屬箔構成的帶狀的正極集電體、由正極集電體的集電體露出部構成的正極集電片(日文原文:集電夕)6a、以及至少除了正極集電片6a的部分而形成在正極集電體上的正極活性物質層6b。另一方面，負極7包括由例如金屬箔構成的帶狀的負極集電體、由負極集電體的集電體露出部構成的負極集電片7a、以及至少除了負極集電片7a的部分而形成在負極集電體上的負極活性物質層7b。這樣的正極6、隔板8及負極7將正極6及負極7的位置錯開卷繞成，以使得正極集電片6a在電極組的卷繞軸方向上從隔板8突出，並且負極集電片7a向與此相反的方向從隔板8突出。通過這樣的卷繞，在電極組5中，如圖6所示，卷繞成漩渦狀的正極集電片6a從一個端面突出，並且卷繞成漩渦狀的負極集電片7a從另一個端面突出。電解液(未圖示)浸滯於電極組5。矩形板狀的蓋2例如通過雷射來縫焊於外裝罐I的開口部。蓋2由例如鋁、鋁合金、鐵或不鏽鋼等金屬形成。優選的是，蓋2和外裝罐I由相同種類的金屬形成。如圖5所示，在蓋2的外表面的中央附近設置有安全閥9。安全閥9包括設置在蓋2的外表面上的矩形狀的凹部9a和設置在凹部9a內的X字狀的槽部％。槽部9b例如將蓋2在板厚方向上進行壓力成型而形成。注液口 10開口在蓋2上，在注入電解液之後被封閉。在蓋2的外表面上，在中間隔著安全閥9的兩側，隔著絕緣墊片(未圖示)斂縫固定有正負極輸出端子3、4。在負極活性物質使用炭類材料的鋰離子二次電池的情況下，正極輸出端子3使用例如鋁或者鋁合金，負極輸出端子4使用例如銅、鎳、鍍鎳的鐵等金屬。此夕卜，在負極活性物質使用鈦酸鋰的情況下，在上述基礎上，也可以在負極輸出端子4上使用招或招合金。正極引線11的一端通過斂縫固定或焊接而電連接於正極輸出端子3，並且另一端與正極集電片6a電連接。負極引線12的一端通過斂縫固定或焊接而電連接於負極輸出端子4，並且另一端與負極集電片7a電連接。將正負極引線11、12與正負極集電片6a、7a電連接的方法沒有特別限定，例如可以列舉超聲波焊接及雷射焊接等焊接。

這樣，正極輸出端子3與正極集電片6a經由正極引線11電連接，負極輸出端子4與負極集電片7a經由負極引線12電連接，由此從正負極輸出端子3、4引出電流。正負極引線11、12的材質沒有特別指定，但優選與正負極輸出端子3、4相同的材質。例如，在輸出端子的材質為鋁或鋁合金的情況下，優選將引線的材質設為鋁、鋁合金。此夕卜，在輸出端子為銅的情況下，優選將引線的材質設為銅等。在此，說明隔板及非水電解質。隔板沒有特別限定，例如可以使用微多孔性的膜、織布、無紡布、它們中的同種材料或不同種類材料的層疊物等。作為形成隔板的材料，可以列舉聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、纖維素等。非水電解質可以使用在非水溶劑中溶解電解質(例如鋰鹽)而得到的非水電解液。非水溶劑例如可以列舉碳酸亞乙酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亞丁酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、Y - 丁內酯(Y-BL)、環丁碸、乙腈、1，2-二甲氧基乙烷、1，3-二甲氧基丙烷、二甲基醚、四氫呋喃(THF)、2-甲基四氫呋喃等。非水溶劑既可以單獨使用，也可以混合2種以上而使用。電解質例如可以列舉高氯酸鋰(LiClO4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、六氟化鋰砷(LiAsF6)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3SO3)等鋰鹽。電解質既可以單獨使用，也可以混合2種以上而使用。電解質相對於非水溶劑的溶解量優選為0.2mol/L 3mol/L。若電解質的濃度過低，則存在無法得到足夠的離子導電性的情況。而若過高，則存在無法完全溶解於電解液的情況。根據以上說明的第2實施方式，將被實施擠壓成形的帶狀極板配置成集電體露出部位於輥的階梯部，且活性物質含有層位於輥的凹部，並在帶狀極板的長度方向上施加張力，因此能夠使張力集中 於集電體露出部,使集電體露出部塑性變形而充分延展。由此,能夠矯正擠壓成形中電極上所產生的變形及翹曲。此外，能夠解除在製作卷繞型電極組的工序中產生的電極斷裂、卷繞偏差及皺褶/龜裂等問題，因此能夠實現品質、生產效率優良的電極的製造。(第3實施方式)根據第3實施方式，能夠提供包括帶狀極板的製作、擠壓成形、第I彎曲矯正、乾燥及第2彎曲矯正的電極的製造方法。圖8是表示電極的製造中所使用的壓力裝置、引導輥裝置及第I卷繞裝置的示意圖。圖9是表示彎曲矯正工序中的引導輥與帶狀極板的位置關係的示意圖。圖9(a)是從引導輥側觀察在引導輥上行走的帶狀極板的俯視圖，圖9(b)是與旋轉軸平行地截斷引導輥而得到的截面圖。圖10(a)是與旋轉軸平行地切斷在階梯部的角落處形成有錐形的引導輥時所得到的截面圖，圖10(b)是表示在圖10(a)所示的引導輥上配置有帶狀極板的狀態的截面圖。圖11(a)是從引導輥側觀察在引導輥上行走的帶狀極板的俯視圖，圖11(b)是與旋轉軸平行地截斷引導輥而得到的截面圖。圖12是製造電極時使用的送出裝置及第2卷繞裝置的示意圖。首先，說明帶狀極板的製作、擠壓成形及第I彎曲矯正。如圖8所示，從製造工序的前級側向後級配置有壓力裝置21、引導輥裝置22及第I卷繞裝置23lt)壓力裝置21包括I對加壓輥21a、21b。加壓輥21a、21b通過驅動部(未圖示)向圖8所示的箭頭方向旋轉，從而擠壓成形加壓輥21a、21之間所插入的帶狀極板25。第I卷繞裝置23i的旋轉軸23a通過驅動部(未圖示)向圖8所示的箭頭方向旋轉，從而帶狀極板25被卷繞成捲筒狀。引導輥裝置22用於從壓力裝置21向第I卷繞裝置23i傳送帶狀極板25，包括多個金屬制引導輥24 245(從動輥)。對從加壓輥21a、21b向第I卷繞裝置23i傳送的帶狀極板25在長度方向上施加張力(卷繞張力)。引導輥21 245交替地配置在帶狀極板25的上下表面，以使施加在帶狀極板25上的張力達到適合於卷繞的所希望的範圍。引導輥243兼作為彎曲矯正裝置。如圖9(b)所示，引導輥243在旋轉軸方向的一個端部具有從圓周面突出的階梯部26。在引導輥243上，與階梯部26鄰接的剩餘的部分成為凹部27。(帶狀極板的製作)首先，製作帶狀極板25。如圖9(a)及圖10(b)所示，帶狀極板25包括:帶狀集電體；集電體露出部25a，形成在帶狀集電體的一個長邊，在兩個面均不存在活性物質含有層；以及活性物質含有層25b，形成在帶狀集電體的除了集電體露出部25a以外的部位的雙面上。活性物質含有層25b在帶狀集電體的長度方向上連續地形成。關於短邊方向的寬度，活性物質含有層25b比集電體露出部25a寬。帶狀極板25是例如在帶狀集電體上除了一個長邊以外在雙面上塗布含活性物質漿料並進行乾燥而得到的。或者，在集電體的雙面上局部地塗布含活性物質漿料並進行乾燥之後，以成為集電體露出部的未塗布部位於長邊的方式截斷，從而得到帶狀極板25。含活性物質漿料是例如在活性物質中根據需要添加導電劑及粘結劑，並將其在存在溶劑的情況下進行混煉而調製的。活性物質可以使用正極用及負極用的任意物質。

正極的活性物質沒有特別限定，可列舉各種氧化物，例如含鋰的鈷氧化物(例如LiCoO2)、二氧化錳、鋰-錳複合氧化物(例如LiMn204、LiMnO2)、含鋰的鎳氧化物(例如LiNiO2)、含鋰的鈷鎳氧化物(例如LiNia8Coa2O2)、含鋰的鐵氧化物、含鋰的釩氧化物、二硫化鈦及二硫化鑰等硫族化合物等。負極的活性物質沒有特別限定，例如可以列舉石墨質材料或炭質材料(例如石墨、焦炭、碳纖維、球形炭、熱分解氣相炭質物質、樹脂燒成體等)、硫族化合物(例如二硫化鈦、二硫化鑰、硒化鈮等)、輕金屬(例如鋁、鋁合金、鎂合金、鋰、鋰合金等)、鋰鈦氧化物(例如尖晶石型的鈦酸鋰)等。導電劑沒有特別限定，例如可以列舉石墨、炭質物質、乙炔黑、炭黑等。此外，粘結劑沒有特別限定，例如可以使用例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟類橡膠。帶狀集電體可以使用金屬箔。金屬箔例如可以列舉鋁箔、鋁合金箔、銅箔等。帶狀集電體的厚度可以設為50 μ m以下。(擠壓成形)接著，將所得到的帶狀極板25插入到向圖8所示的箭頭方向旋轉的加壓輥21a、21b之間，實施擠壓成形。帶狀極板25的插入方向與帶狀極板25的長度方向平行，因此壓力機壓力主要施加在活性物質含有層25b上，活性物質含有層25b被擠壓成形，密度提高。壓力機壓力幾乎不施加到集電體露出部25a上，因此與活性物質含有層25b的基底集電體相比，延展減小。其結果在帶狀極板25上產生變形、翹曲。(第I彎曲矯正)通過了加壓輥21a、21b之間的帶狀極板25經由引導輥2七 245被傳送到第I卷繞裝置23lt)在兼作為彎曲矯正裝置的引導輥243上，如圖9及圖10所示，集電體露出部25a與活性物質含有層25b的邊界位於階梯部26與凹部27的邊界X，只有集電體露出部25a配置在階梯部26上。活性物質含有層25b配置在凹部27。由此，能夠使帶狀極板25的傳送方向(長度方向)上所施加的卷繞張力集中於集電體露出部25a。其結果，能夠通過卷繞張力充分延展集電體露出部25a，因此能夠校正帶狀極板25上所產生的變形及翹曲。通過了引導輥243的帶狀極板25經由引導輥244、245卷繞在第I卷繞裝置23i上。在擠壓成形前的帶狀極板25上，帶狀集電體整體沒有延展，因此若將擠壓成形前的帶狀極板25與引導輥243接觸，則不僅在階梯部26上的集電體露出部25a，在活性物質含有層25b上也分散卷繞張力(應力)。在擠壓成形後，活性物質含有層25b的基底集電體延展而鬆弛，因此卷繞張力(應力)幾乎不施加在活性物質含有層25b的基底集電體上，能夠使卷繞張力集中於沒有延展的集電體露出部25a。此時，相對於壓縮後的變形量而言，用與壓縮時的卷繞張力相同的張力在第I卷繞裝置23i上卷繞電極之後，電極的變形量能夠減小約10%。但是，若在引導輥243的階梯部26上配置活性物質含有層25b，則卷繞張力還分散到活性物質含有層25b，因此集電體露出部25a上的卷繞張力的集中不充分，並且存在進一步延伸已延展的活性物質含有層25b的基底集電體的可能性，不矯正電極的變形和翹曲。優選的是，在將活性物質含有層在帶狀集電體每單個面上的厚度設為100%時，弓丨導輥243上所設置的階梯部26的階梯差H(%)滿足下述(I)式。在此，活性物質含有層在帶狀集電體每單個面上的厚度是製造後的電極中的活性物質含有層在帶狀集電體每單個面上的厚度。150 ≤ H ≤ 600 (I)通過將階梯差H設為150%以上，能夠充分使應力集中於集電體露出部而進行延展。此外，通過將階梯差H設為600%以下，能夠抑制在活性物質含有層25b與集電體露出部25a的邊界附近產生皺褶及龜裂。這些皺褶及龜裂在之後的工序中存在成為電極斷裂及焊接不良的原因的可能性。因此，通過將階梯差H設為150%以上且600%以下，能夠抑制在活性物質含有層25b與集電體露出部25a的邊界附近產生皺褶及龜裂，並且能夠使應力充分集中於集電體露出部而進行延展。為了提高紡織皺褶及龜裂的效果，優選的是200 ≤ H ≤ 400 的範圍。弓丨導輥243上所設置的階梯部26的角落處如圖9(b)中所例示的那樣也可以是直角或大致直角，也可以設置錐形。優選的是，如圖10(a)、(b)所示，錐形形成在階梯部26和凹部27的邊界X與階梯部26的上表面所相交的部分。錐形R(mm)優選為RS 15。通過將錐形R設為15mm以下，能夠使應力充分集中於集電體露出部而進行延展。錐形R越小，延展集電體露出部的效果越大，但是在電極蜿蜒的情況下，存在產生電極斷裂等可能性，因此更優選0.5 ≤ R ≤ 7的範圍。錐形R是通過用三維測定器對階梯部26的R部的R面的多個點進行坐標繪圖而計算的。三維測定器例如可以使用卡爾蔡司(ZEISS)株式會社制的三維測定機(型號:WMM550)。優選的是，在至少彎曲矯正工序中，將帶狀極板25的與短邊方向平行的截面上的拉伸應力F (N/mm2)設為20彡F彡100的範圍。通過將拉伸應力F設為20 (N/mm2)以上，能夠滿足高精度地卷繞電極所需的應力，並且能夠充分延展集電體露出部。通過將拉伸應力F設為100(N/mm2)以下，能夠在不產生電極的斷裂及卷繞精度下降的問題的情況下充分延展集電體露出部。因此，通過將拉伸應力F(N/mm2)設為20彡F彡100的範圍，不會使電極斷裂且高精度地卷繞電極，並且能夠充分延展集電體露出部。雖然還依賴與前述的階梯差
H、錐形R的條件，但為了提高防止電極的斷裂及卷繞精度下降的效果，更優選20 < F < 40的範圍。優選的是，在60°C以上且150°C以下的溫度下對帶狀極板實施加熱處理，並且進行彎曲矯正。通過將加熱處理溫度T設為60°C以上，能夠提高減小塑性變形所需的應力的效果。此外，在對帶狀極板施加的應力相同的情況下，通過加熱能夠提高矯正電極的變形及翹曲的效果。這些效果在加熱處理溫度T高時容易得到，但是為了避免活性物質含有層因熱而變質，加熱處理溫度T優選設為60°C以上且150°C以下的範圍。(乾燥)對通過第I卷繞裝置23i卷繞成捲筒狀的帶狀極板25實施乾燥處理。乾燥處理優選在100°C以上且180°c以下的真空、減壓或大氣壓氣氛下進行。通過將氣氛的溫度設為100°C以上，能夠促進從帶狀極板25去除水分。此外，通過設為180°C以下，能夠防止活性物質含有層中所含的材料的熱劣化。因此，通過將氣氛的溫度設為100°C以上且180°C以下的範圍，能夠防止活性物質含有層中所含的材料的熱劣化，並且促進從帶狀極板25去除水分。乾燥時間優選設為10小時以上。

帶狀極板25卷繞成捲筒狀，因此被施加卷繞引起的張力。活性物質含有層25b的基底集電體隨著活性物質含有層25b卷繞而進行的彎曲而變形，因此與集電體露出部25a相比容易受到張力的影響。若在施加有這種張力的狀態下實施乾燥處理，則塑性變形因熱而得到促進，因此活性物質含有層25b的基底集電體與集電體露出部25a相比大幅延展，其結果在帶狀極板25上再次產生變形及翹曲。(第2彎曲矯正)第2彎曲矯正使用圖12所示的裝置來進行。如圖12所示，從製造工序的前級側向後級配置有送出裝置28、多個金屬制引導輥2七 244及第2卷繞裝置29。送出裝置28的旋轉軸28a通過驅動部(未圖示)向圖12所示的箭頭方向旋轉，從而卷繞成捲筒狀的帶狀極板25向傳送方向送出。第2卷繞裝置29的旋轉軸29a通過驅動部(未圖示)向圖12所示的箭頭方向旋轉，從而帶狀極板25被卷繞成捲筒狀。多個引導輥21 244以向帶狀極板25施加卷繞所需的張力的方式，交替地配置在帶狀極板25的上下表面。引導輥21 244使用與在第I彎曲矯正中所說明的輥相同的輥，引導輥243兼作為彎曲矯正裝置。從送出裝置28送出的帶狀極板25在通過引導輥21 242之後，向引導輥243傳送。在引導輥243上，如圖9及圖10所示，集電體露出部25a與活性物質含有層25b的邊界位於階梯部26與凹部27的邊界X，只有集電體露出部25a配置在階梯部26上。活性物質含有層25b配置在凹部27。由此，能夠使帶狀極板25的傳送方向(長度方向)上所施加的卷繞張力集中於集電體露出部25a。其結果，能夠通過卷繞張力充分延展集電體露出部25a，因此能夠再次矯正帶狀極板25上所產生的變形及翹曲。通過了引導輥243的帶狀極板25經由引導輥244卷繞在第2卷繞裝置29上。通過將通過第2卷繞裝置29卷繞成捲筒狀的帶狀極板25根據需要截斷為所希望的尺寸，得到電極。另外，還能夠將帶狀極板25直接用作電極。在圖8中，作為壓力裝置21，適用了加壓輥，但只要是能夠將活性物質含有層高密度化的部件，則也可以代替加壓輥而使用該部件。例如，也可以代替加壓輥而採用平板加壓。在圖8、圖12中，將多個引導輥中的一個引導輥用作彎曲矯正裝置，但用作彎曲矯正裝置的引導輥的數量不限於一個，也可以設為全部或全部中的多個。此外，用作彎曲矯正裝置的引導輥的位置也不限於從前級側起第3個引導輥243，可以使用任意位置的引導輥。在圖9中，在引導輥243的旋轉軸方向的一個端部設置有從圓周面突出的階梯部26，但階梯部的形成方法不限定於此，只要能夠獲得延展集電體露出部的效果即可。例如圖11中所例示的那樣，可以在旋轉軸方向的中央附近設置從圓周面突出的環狀的階梯部26，將與階梯部26鄰接的兩側的圓周面設為凹部27。在圖9 圖11中，僅在帶狀極板的一側的長邊上設置有集電體露出部，但也可以在帶狀極板的兩個長邊上設置集電體露出部。若在帶狀極板的兩個長邊上設置集電體露出部，則能夠進一步提高防止電極的翹曲和變形的效果。另一方面，如圖9所示，若僅在帶狀極板的一側的長邊上設置集電體露出部，則能夠得到高的電池容量和能量密度。在圖9 圖11中，在帶狀極板的雙面設置有活性物質含有層，但也可以僅在帶狀極板的單面上設置活性物質含有層。在圖9 圖11中，在帶狀集電體的長度方向上連續地形成有活性物質含有層，但也可以在帶狀集電體的長度方向上間斷地形成活性物質含有層，在活性物質含有層之間設置活性物質含有層未形成部。根據以上說明的 第3實施方式，在擠壓成形、乾燥的各工序之後進行彎曲矯正。在彎曲矯正中，將帶狀極板配置成，集電體露出部位於輥的階梯部，且活性物質含有層位於輥的凹部，並在帶狀極板的長度方向上施加張力，因此能夠使張力集中於集電體露出部，使集電體露出部塑性變形而充分延展。由此，能夠矯正擠壓成形和乾燥工序中電極上所產生的變形及翹曲。其結果，能夠以高生產效率製造品質優良的電極。(第4實施方式)根據第4實施方式，提供包括帶狀極板的擠壓成形和彎曲矯正的電極的製造方法。擠壓成形可以像第3實施方式那樣通過進行一次來完成，也可以分多個階段來進行。若分多個階段來進行擠壓成形，則各階段所需的負荷(壓力)減小，因此各階段中在電極上所產生的變形及翹曲減小。因此，在比較到目標厚度(或密度)為止進行一次壓縮的情況下產生的電極的變形與到目標厚度(或密度)為止分多次進行壓縮的情況下產生的電極的變形(分多次產生的電極的變形之和)的情況下，後者的變形更小。因此，通過分多次進行擠壓成形之後進行彎曲矯正，能夠不產生變形及翹曲且高效地製造高密度的電極。在分多次進行擠壓成形的情況下，通過在結束全部次數的擠壓成形之後實施彎曲矯正，能夠減小電極的變形及翹曲，但是通過在每次進行擠壓成形時進行彎曲矯正，能夠進一步減小電極的變形及翹曲。以下，參照圖13說明分兩個階段進行擠壓成形並在每個階段進行彎曲矯正的例子。圖13是表示製造電極時使用的壓力裝置及引導輥的示意圖。如圖13所示，從製造工序的前級側向後級配置有第I壓力裝置211、多個金屬制引導輥24i 244及第2壓力裝置212。第1、第2壓力裝置21p212分別包括I對加壓輥21a、21b。加壓輥21a、21b通過驅動部(未圖示)向圖13所示的箭頭方向旋轉，從而擠壓成形加壓輥21a、21之間所插入的帶狀極板25。多個引導輥24 244交替地配置在帶狀極板25的上下表面，以向帶狀極板25施加傳送所需的張力。引導輥21 244使用第I彎曲矯正中所說明的輥相同的輥，引導輥243兼作為彎曲矯正裝置。通過了第2壓力裝置212的帶狀極板經由引導輥裝置後通過卷繞裝置卷繞成捲筒狀。引導輥裝置及卷繞裝置可以使用圖8所示的裝置。首先，將與第3實施方式中所說明的情況同樣地得到的帶狀極板25插入到第I壓力裝置2^的加壓輥21a、21b之間，實施擠壓成形。帶狀極板25的插入方向與帶狀極板25的長度方向平行，因此壓力機壓力主要施加在活性物質含有層25b上，活性物質含有層25b被擠壓成形，提高密度。壓力機壓力幾乎不施加到集電體露出部25a上，因此與活性物質含有層25b的基底集電體相比，延展減小。其結果，在帶狀極板25上產生變形、翹曲。通過了第I壓力裝置2L的加壓輥21a、21b之間的帶狀極板25經由引導輥2七 242被傳送到引導輥243。在引導輥243上，如圖9及圖10所示，集電體露出部25a與活性物質含有層25b的邊界位於階梯部26與凹部27的邊界X，只有集電體露出部25a配置在階梯部26上。活性物質含有層25b配置在凹部27。由此，能夠使帶狀極板25的傳送方向(長度方向)上所施加的卷繞張力集中於集電體露出部25a。其結果，能夠通過卷繞張力充分延展集電體露出部25a，因此能夠校正帶狀極板25上所產生的變形及翹曲。通過了引導輥243的帶狀極板25經由引導輥244被向第2壓力裝置212傳送。將帶狀極板25插入到第2壓力裝置212的加壓輥21a、21b之間，實施擠壓成形。帶狀極板25的插入方向與帶狀極板25的長度方向平行，因此壓力機壓力主要施加在活性物質含有層25b上，活性物質含有層25b被擠壓成形，提高密度。壓力機壓力幾乎不施加到集電體露出部25a，因此與活性物質含有層25b的基底集電體相比，延展減小。其結果，在帶狀極板25上產生變形、翹曲。

通過了第2壓力裝置212的帶狀極板25經由多個引導輥被傳送到卷繞裝置。多個引導輥中的一個兼作為彎曲矯正裝置，因此能夠校正帶狀極板25上所產生的變形及翹曲。通過將經卷繞裝置卷繞成捲筒狀的帶狀極板根據需要截斷為所希望的尺寸，得到電極。另外，還能夠將帶狀極板直接用作電極。在圖13中，分兩個階段進行擠壓成形，但不限定於此，也可以分三個階段以上來進行。在三個階段以上的情況下，在每進行一個階段的擠壓成形時進行彎曲矯正，之後根據需要截斷為所希望的尺寸，由此得到電極。在圖13中，作為壓力裝置21，使用了加壓輥，但只要是能夠將活性物質含有層高密度化的部件，則也可以代替加壓輥而使用該部件。例如，也可以代替加壓輥而採用平板加壓。在圖13中，將多個引導輥中的一個引導輥用作彎曲矯正裝置，但用作彎曲矯正裝置的引導輥的數量不限於一個，也可以設為全部或全部中的多個。此外，用作彎曲矯正裝置的引導輥的位置也不限於從前級側起第3個引導輥243，可以使用任意位置的引導輥。此外，用作彎曲矯正裝置的引導輥的位置及數量可以在所有工序中相同，也可以按各工序不同。根據以上說明的第4實施方式，提供一種包括多階段擠壓成形和彎曲矯正的電極的製造方法。根據多階段擠壓成形，與在一個工序中進行擠壓成形的情況相比，能夠減小電極上所產生的變形及翹曲。此外，在彎曲矯正中，將帶狀極板配置成集電體露出部位於輥的階梯部，且活性物質含有層位於輥的凹部，並在帶狀極板的長度方向上施加張力，因此能夠使張力集中於集電體露出部，使集電體露出部塑性變形而充分延展。由此，通過組合多階段擠壓成形和彎曲矯正，能夠充分矯正電極上所產生的變形及翹曲。其結果，能夠以高生產效率製造品質優良的電極。(第5實施方式)根據第5實施方式，提供包括正極、負極及非水電解質的電池的製造方法。正極及負極中的至少一個電極通過第3 第4實施方式中的任意方法來製造。圖14是通過第3實施方式的方法製造的非水電解質電池的展開立體圖。圖15是圖14所示的電池中所使用的電極組的局部展開立體圖。圖14所示的電池是密閉型的方型非水電解質二次電池。非水電解質二次電池包括外裝罐1、蓋2、正極輸出端子3、負極輸出端子4及電極組5。如圖14所示，外裝罐I呈有底方筒形狀，例如由鋁、鋁合金、鐵或不鏽鋼等金屬形成。如圖15所示，偏平型的電極組5是由正極6與負極7在其之間隔著隔板8卷繞成偏平形狀而得到的。正極6包括由例如金屬箔構成的帶狀的正極集電體、由正極集電體的集電體露出部構成的正極集電片6a、以及至少除了正極集電片6a的部分而形成在正極集電體上的正極活性物質層6b。另一方面，負極7包括由例如金屬箔構成的帶狀的負極集電體、由負極集電體的集電體露出部構成的負極集電片7a、以及至少除了負極集電片7a的部分而形成在負極集電體上的負極活性物質層7b。這樣的正極6、隔板8及負極7將正極6及負極7的位置錯開卷繞成，以使得正極集電片6a在電極組的卷繞軸方向上從隔板8突出，並且負極集電片7a向與此相反的方向從隔板8突出。通過這樣的卷繞，在電極組5中，如圖15所示，卷繞成漩渦狀的正極集電片6a從一個端面突出，並且 卷繞成漩渦狀的負極集電片7a從另一個端面突出。電解液(未圖示)浸滯於電極組5。矩形板狀的蓋2例如通過雷射來縫焊於外裝罐I的開口部。蓋2由例如鋁、鋁合金、鐵或不鏽鋼等金屬形成。優選的是，蓋2和外裝罐I由相同種類的金屬形成。如圖14所示，在蓋2的外表面的中央附近設置有安全閥9。安全閥9包括設置在蓋2的外表面上的矩形狀的凹部9a和設置在凹部9a內的X字狀的槽部％。槽部9b例如將蓋2在板厚方向上進行壓力成型而形成。注液口 10開口在蓋2上，在注入電解液之後被封閉。在蓋2的外表面上，在中間隔著安全閥9的兩側，隔著絕緣墊片(未圖示)斂縫固定有正負極輸出端子3、4。在負極活性物質使用炭類材料的鋰離子二次電池的情況下，正極輸出端子3使用例如鋁或者鋁合金，負極輸出端子4使用例如銅、鎳、鍍鎳的鐵等金屬。此夕卜，在負極活性物質使用鈦酸鋰的情況下，在上述基礎上，也可以在負極輸出端子4上使用招或招合金。正極引線11的一端通過斂縫固定或焊接而電連接於正極輸出端子3，並且另一端與正極集電片6a電連接。負極引線12的一端通過斂縫固定或焊接而電連接於負極輸出端子4，並且另一端與負極集電片7a電連接。將正負極引線11、12與正負極集電片6a、7a電連接的方法沒有特別限定，例如可以列舉超聲波焊接及雷射焊接等焊接。這樣，正極輸出端子3與正極集電片6a經由正極引線11電連接，負極輸出端子4與負極集電片7a經由負極引線12電連接，由此從正負極輸出端子3、4引出電流。正負極引線11、12的材質沒有特別指定，但優選與正負極輸出端子3、4相同的材質。例如，在輸出端子的材質為鋁或鋁合金的情況下，優選將引線的材質設為鋁、鋁合金。此夕卜，在輸出端子為銅的情況下，優選將引線的材質設為銅等。在此，說明隔板及非水電解質。隔板沒有特別限定，例如可以使用微多孔性的膜、織布、無紡布、它們中的同種材料或不同種類材料的層疊物等。作為形成隔板的材料，可以列舉聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、纖維素等。非水電解質可以使用在非水溶劑中溶解電解質(例如鋰鹽)而得到的非水電解液。非水溶劑例如可以列舉碳酸亞乙酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亞丁酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、Y - 丁內酯(Y -BL)、環丁碸、乙腈、I, 2- 二甲氧基乙烷、1，3-二甲氧基丙烷、二甲基醚、四氫呋喃(THF)、2-甲基四氫呋喃等。非水溶劑既可以單獨使用，也可以混合2種以上而使用。電解質例如可以列舉高氯酸鋰(LiClO4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、六氟化鋰砷(LiAsF6)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3SO3)等鋰鹽。電解質既可以單獨使用，也可以混合2種以上而使用。電解質相對於非水溶劑的溶解量優選為0.2mol/L 3mol/L。若電解質的濃度過低，則存在無法得到足夠的離子導電性的情況。而若過高，則存在無法完全溶解於電解液的情況。根據以上說明的第5實施方式，將帶狀極板配置成集電體露出部位於輥的階梯部，且活性物質含有層位於輥的凹部，並在帶狀極板的長度方向上施加張力，因此能夠使張力集中於集電體露出部，使集電體露出部塑性變形而充分延展。由此，能夠矯正擠壓成形及乾燥工序等製造工序中電極上所產生的變形及翹曲。此外，能夠解除在製作卷繞型電極組的工序中產生的電極斷裂、卷繞偏差`及皺褶/龜裂等問題，因此能夠實現品質、生產效率優良的電極的製造。另外，被實施彎曲矯正的不限於實施過擠壓成形或乾燥的帶狀極板，在由於活性物質含有層的基底集電體與集電體露出部的延展之差而產生了變形及翹曲的情況下是有效的。第3實施方式中的第1、第2彎曲矯正、第4實施方式中的彎曲矯正能夠通過與第I實施方式的彎曲矯正相同的方法來進行。[實施例]以下說明實施例，但只要不超出實施方式的主旨，實施方式就不限定於以下公開的實施例。(實施例1)以下，表示鋰離子二次電池用的正極及負極的實施例。混合作為正極活性物質的LiCoO2、作為導電劑的石墨粉末及作為粘結劑的聚偏氟乙烯(PVdF)，將它們分散在有機溶劑中，從而調製漿料。在作為集電體的帶狀鋁箔上除了長邊一邊的雙面以外塗布所得到的漿料之後進行乾燥，由此製作帶狀的正極板。混合作為負極活性物質的Li4Ti5O12、作為導電劑的炭粉末及作為粘結劑的聚偏氟乙烯(PVdF)，將它們分散在有機溶劑中，從而調製漿料。在作為集電體的帶狀鋁箔上除了長邊一邊的雙面以外塗布所得到的漿料之後進行乾燥，由此製作帶狀的負極板。對於帶狀的正極板、帶狀的負極板，分別通過圖1所示的壓力裝置21壓縮活性物質含有層之後，經由引導輥裝置22通過卷繞裝置23卷繞成箍狀。在兼作為彎曲矯正裝置的引導輥243上，使集電體露出部25a與活性物質含有層25b的邊界位於階梯部26和凹部27的邊界X，在階梯部26上配置集電體露出部25a，在凹部27配置活性物質含有層25b。表I表示階梯部26的階梯差H、錐形R。此外，從壓力裝置21的擠壓成形工序到通過卷繞裝置23卷繞成箍狀為止，在帶狀的正極板、帶狀的負極板各自的長度方向上施加有拉伸張力(卷繞張力)。後述的表I表示帶狀的正極板、帶狀的負極板各自的與短邊方向平行的截面上的拉伸應力F。對於各帶狀的正極板、帶狀的負極板，在彎曲矯正工序中不進行加熱處理，在室溫(RT)氣氛下進行彎曲矯正。將通過卷繞裝置23卷繞成箍狀的正極板及負極板分別切成Im的長度，並計測變形量。變形量在正極6的情況下為如圖7所示，正極6的與長度L(Im)平行的地點與正極6的彎曲最大的部分之間的最短距離Y1。在負極7的情況下，將負極7的與長度L(Im)平行的地點與負極7的彎曲最大的部分之間的最短距離Y2作為變形量。表I表示變形量的測定結果。在測定變形量之後，在正極與負極之間配置隔板，使由集電體露出部構成的正極集電片向電極組的卷繞軸方向從隔板突出，並且使由集電體露出部構成的負極集電片向與此相反的方向從隔板突出，並卷繞成扁平形狀，由此製作圖6所示的電極組。調查在電極組製作工序中進行卷繞時電極是否斷裂，進一步分解所製作的電極組來調查是否存在電極的卷繞偏差、皺褶及龜裂。表2表示結果。(實施例2 18及比較例I)除了將引導輥上所設置的階梯部的階梯差H、錐形R、帶狀的正負極板的拉伸應力F以及電極的加熱溫度T的條件如表I所示那樣設置以外，與實施例1相同。表1、2表示結果。另外，在比較例I中，在引導輥上不設置階梯部，完全不進行電極的變形、翹曲的矯正。此外，加熱溫度T表示為「RT」是在室溫(RT)氣氛下進行了彎曲矯正的情況。在加熱溫度T記載為140°C的實施例13中，對正負極板實施140°C的加熱處理並進行彎曲矯正。(比較例2)使集電體露出部25a與活性物質含有層25b的邊界位於兼作為彎曲矯正裝置的引導輥243的階梯部26上，並且在階梯部26上配置集電體露出部25a的短邊方向的整個寬度、以及與集電體露出部25a的短邊方向寬度相等的寬度量的活性物質含有層25b，除此以外與實施例1相同。表1、2表不結果。(實施例19 21)除了將引導輥上所設置的階梯部的階梯差H、錐形R、帶狀的正負極板的拉伸應力F以及電極的加熱溫度T的條件如表I所示那樣設置以外，與實施例1相同。表1、2表示結
果O [表 I]
權利要求
1.一種電極的製造方法，其特徵在於，包括: 對包括帶狀集電體、集電體露出部及活性物質含有層的帶狀極板中的上述活性物質含有層實施擠壓成形的工序，上述集電體露出部形成在上述帶狀集電體的至少一個長邊上，在兩個面均不存在活性物質含有層，上述活性物質含有層形成在上述帶狀集電體的除了上述集電體露出部以外的至少一部分上；和 在具有從圓周面突出的階梯部以及與上述階梯部鄰接的凹部的輥上配置上述帶狀極板，以使得上述集電體露出部位於上述階梯部且上述活性物質含有層位於上述凹部，並在上述帶狀極板的長度方向上施加張力的工序。
2.根據權利要求1所述的電極的製造方法，其特徵在於， 上述階梯部的階梯差滿足下述(A)式，150 ^ H ^ 750 (A) 其中，H是將上述電極的上述活性物質含有層在帶狀集電體每單個面上的厚度設為100%時的上述階梯差的大小(%)。
3.根據權利要求1所述的電極的製造方法，其特徵在於， 上述階梯部的階梯差滿足下述(I)式，150 ^ H ^ 600 (I) 其中，H是將上述電極的上述活性物質含有層在帶狀集電體每單個面上的厚度設為100%時的上述階梯差的大小(%)。
4.根據權利要求2或·3所述的電極的製造方法，其特徵在於， 將上述階梯部的錐形R(mm)設為R < 15。
5.根據權利要求2或3所述的電極的製造方法，其特徵在於， 施加上述張力的工序中的上述帶狀極板的拉伸應力F(N/mm2)滿足20 < F < 100。
6.根據權利要求5所述的電極的製造方法，其特徵在於， 在施加上述張力的工序中，在60°C以上且150°C以下的溫度下對上述帶狀極板實施加熱處理。
7.根據權利要求2或3所述的電極的製造方法，其特徵在於， 上述活性物質含有層在上述帶狀集電體的長度方向上被連續地或間斷地形成。
8.根據權利要求2或3所述的電極的製造方法，其特徵在於， 上述帶狀集電體為鋁箔、鋁合金箔或銅箔。
9.一種電池的製造方法，上述電池包括正極、負極及非水電解質，上述電池的製造方法的特徵在於， 上述正極及上述負極中的至少一個電極是通過權利要求1 8中任一項所述的方法來製造的。
10.一種電極的製造方法，上述電極包括:帶狀集電體；集電體露出部，形成在上述帶狀集電體的至少一個長邊上，在兩個面均不存在活性物質含有層；以及活性物質含有層，形成在上述帶狀集電體的除了上述集電體露出部以外的至少一部分上，上述電極的製造方法的特徵在於，包括: 配置成在具有從圓周面突出的階梯部以及與上述階梯部鄰接的凹部的輥上，上述集電體露出部位於上述階梯部，且上述活性物質含有層位於上述凹部，並在上述帶狀集電體的長度方向上施加張力的工序。
11.根據權利要求10所述的電極的製造方法，其特徵在於， 施加上述張力的工序是在對活性物質含有層進行擠壓成形的工序之後進行的。
12.根據權利要求11所述的電極的製造方法，其特徵在於， 在施加上述張力的工序之後進行乾燥工序，在上述乾燥工序之後，再次進行施加上述張力的工序。
13.根據權利要求11所述的電極的製造方法，其特徵在於， 交替地進行施加上述張力的工序和對上述活性物質含有層進行擠壓成形的工序。
14.根據權利要求12或13所述的電極的製造方法，其特徵在於， 上述活性物質含有層在上述帶狀集電體的長度方向上被連續地或間斷地形成。
15.根據權利要求12或13所述的電極的製造方法，其特徵在於， 上述帶狀集電體為鋁箔、鋁合金箔或銅箔。
16.一種電池的製造方法，上述電池包括正極、負極及非水電解質，上述電池的製造方法的特徵在於， 上述正極及上述負極中的至少一個電極是通過權利要求10 15中任一項所述的方法來製造的。
全文摘要
根據實施方式，能夠提供一種包括施加張力的工序的電極的製造方法。電極包括:帶狀集電體;集電體露出部，形成在帶狀集電體的至少一個長邊，在兩個面均不存在活性物質含有層;以及活性物質含有層，形成在帶狀集電體的除了集電體露出部以外的至少一部分。在施加張力的工序中，在具有從圓周面突出的階梯部以及與階梯部鄰接的凹部的輥上配置成，集電體露出部位於階梯部，並且活性物質含有層位於凹部，並在帶狀集電體的長度方向上施加張力。
文檔編號H01M4/66GK103250277SQ201280004055
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月17日 優先權日2011年2月18日
發明者小林隆史, 森島秀明, 中畑政臣, 森和彥, 植松育生 申請人:株式會社東芝