図1は、本発明の実施形態の1つである電池� �電極製造装置1の構成を模式的に示す縦断面� ��である。
 電池用電極製造装置1は、塗料槽11、グラビ� ��ロール12、樹脂製ブレード13、ブレード保持 手段14、電極走行手段15、乾燥手段16、検知手 段17および制御手段18を含み、本発明の電池� �電極の製造方法を実施する。

 塗料槽11は、多孔質耐熱層形成用塗料2(以 下「塗料2」とする)を貯留する容器状部材で� ��る。塗料2は、融点または熱分解温度が200℃ を大きく上回る材料の少なくとも1つと、有� �溶媒とを含むことが好ましい。融点または� �分解温度が200℃を大きく上回る材料として� �、たとえば、ボリテトラフルオロエチレン(P TFE)、ポリイミド、ポリアミドなどの耐熱性� �脂、アルミナ、マグネシアなどの無機酸化� �などが挙げられる。さらに、ポリフッ化ビ� �リデン(PVDF)、アクリルモノマーを含むゴム� �子(たとえば、商品名:BM-500B、日本ゼオン(株) 製)などの結着材の少なくとも1つを塗料2に含 有させても良い。これらの結着材は、電極3� �、塗料2を乾燥させることにより形成される� ��孔質耐熱層4との密着性を向上させる。また 、これらの結着材は、適度な耐熱性を有する ほか、電解液に対する膨潤性が低い。したが って、これらの結着材を多孔質耐熱層4に含� �させることにより、電池中において多孔質� �熱層4の空隙が保持され、イオン伝導性を維� ��できるという利点が得られる。有機溶媒と� ��ては、上記の耐熱性樹脂、無機酸化物、結� ��材などを溶解または分散できるものであれ� ��特に制限されないが、たとえば、N-メチル-2 -ピロリドン(NMP)などが挙げられる。

 グラビアロール12は、周面12aに図示しな� �複数条の溝が形成され、周面12aの少なくと� �一部が塗料槽11に貯留される塗料2中に浸漬� �るように設けられる。また、グラビアロー� �12は、図示しない駆動手段により、軸線回り に矢符25の方向に回転駆動可能に設けられて� ��る。矢符25の回転方向は、後記する電極走� �手段11による電極3の走行方向、すなわち矢� �26の方向とは反対方向になる。グラビアロー ル12は、周面12aの少なくとも一部が塗料槽11� �貯留される塗料2中に浸漬されているので、� ��れ自体の回転に伴って、その周面12aに塗料2 が供給される。供給された塗料2は、周面12a� �溝に沿って周面12a全面に行き渡り、周面12a� �担持される。グラビアロール12には、従来か ら用いられる一般的なグラビアロールを使用 できる。

 このように、グラビアロール12を回転させ� �がら、塗料2中に浸漬することにより、本発� ��の電池用電極の製造方法における、グラビ� ��ロール12の周面12aに塗料2を担持させる工程� ��行われる。
 グラビアロール12の周面12aに担持される塗� �2は、後記する電極走行手段11による電極3の� ��ラビアロール周面12aとの接触部分において� ��電極3表面に転写される。

 樹脂製ブレード13は、一端がグラビアロ� �ル12の周面12aに当接し、かつ他端がブレード 保持部材14により保持されるように設けられ� ��板状部材である。より具体的には、樹脂製� ��レード13のグラビアロール周面12aに当接す� �先端部は、グラビアロール12の回転方向であ る矢符25の方向に撓むように当接している。� ��脂製ブレード13は、グラビアロール12の周面 12aに担持される塗料2の過剰分を連続的に除� �する。樹脂製ブレード13を、塗料2を周面12a� �担持して回転するグラビアロール12に対して 当接することにより、本発明の電池用電極の 製造方法における、塗料2の過剰分を連続的� �除去する工程が行われる。

 樹脂製ブレード13を構成する合成樹脂と� �ては特に制限されないが、たとえば、電極3� ��活物質層3bにおいて結着材に常用される合� �樹脂を用いるのが好ましい。これによって� �樹脂ブレード13の一部が磨耗して塗料2中に� �入しても、最終的に得られる電池の電池性� �に悪影響を及ぼすことが非常に少なくなる� �活物質層用の結着材としては、たとえば、� �リエチレンテレフタレートなどのポリエス� �ル類、ポリプロピレンなどのポリオレフィ� �類などが挙げられる。樹脂製ブレード13の厚 さは特に制限されないが、好ましくは0.5mm程� ��である。

 ブレード保持手段14は、樹脂製ブレード13を 保持するとともに、樹脂製ブレード13のグラ� ��アロール周面12aに対する当接位置を変更す� ��。このとき、厳密には、樹脂製ブレード13� �グラビアロール周面12aに対する当接位置だ� �でなく、樹脂製ブレード13自体のグラビアロ ール周面12aに対して当接する部位をも変更す ることがある。これによって、樹脂ブレード 13の先端が磨耗しても、塗料2の過剰分を精度 良くかつ連続的に除去できる。その結果、電 極3表面に形成される多孔質耐熱層4の厚さを� ��ぼ一定にすることや、多孔質耐熱層4の厚さ を段階的に精度良く変化させることが可能に なる。多孔質耐熱層4の厚さをほぼ一定にす� �場合は、工業的に量産に適している。また� �多孔質耐熱層4の厚さを段階的に変化させる� ��合は、試作検討に適している。
 ブレード保持手段14により樹脂製ブレード13 の当接位置および/または当接部位を変更す� �ことにより、本発明の電池用電極の製造方� �における、グラビアロール周面12aに担持さ� �る塗料2の量を制御する工程が行われる。

 本実施の形態では、ブレード保持手段14� �、ブレード保持部21、支軸22および支軸移動� ��段23を含む。ブレード保持部21は、一端が樹 脂製ブレード13を保持しかつ他端が支軸22に� �続されている。支軸22は、該支軸22を中心に� ��て、ブレード保持部21を回転可能に支持す� �。これにより、樹脂製ブレード13のグラビア ロール周面12aに対する当接位置および/また� �当接部分を一層精密に制御できる。より具� �的には、支軸22を中心にして、回転動作によ り樹脂製ブレード13を上下動させることがで� ��る。なお、本実施の形態では、ブレード保� ��部21は、支軸22により回転可能に支持されて いるが、それに限定されず、支軸22に固定さ� ��ていても良い。その場合でも、支軸移動手� ��23により、支軸22がグラビアロール周面12aに 対して近接するように支軸22を移動させると� ��樹脂製ブレード13の撓みにより樹脂製ブレ� �ド13のグラビアロール周面12aに対する当接面 積ひいては塗料2の除去量を調整できる。

 支軸移動手段23は、後記する制御手段18か らの制御信号を受けて、支軸22を鉛直方向に� ��下動させる。支軸22の上下動に伴って、ブ� �ード保持部21ひいては樹脂製ブレード13が上� ��動する。このように、支軸22を介して間接� �に樹脂製ブレード13を上下動させることによ り、ブレード保持部21を直接上下動させる場� ��に比べて、上下動させる位置の選択自由度� ��増し、塗料2の除去量の調整が容易になると いった利点が得られる。

 また、支軸移動手段23は、支軸22をグラビ アロール周面12aに対して近接および離反する 方向に往復動させることもできる。ブレード 保持部21が支軸22により支軸22を中心にして回 転可能に支持されている場合は、支軸22の近� ��および離動作に伴って、ブレード保持部21� �いては樹脂製ブレード13が鉛直方向に上下動 する。それによって、樹脂製ブレード13のグ� ��ビアロール周面12aに対する当接位置および/ または当接部位を変更し、樹脂製ブレード13� ��グラビアロール周面12aへの当接面積を調整� ��きる。一方、ブレード保持部21が支軸22に固 定されている場合は、支軸22の近接および離� ��作に伴って、樹脂製ブレード13の撓み量が� �化し、これにより、樹脂製ブレード13のグラ ビアロール周面12aへの当接面積を調整できる 。

 支軸移動手段23には、たとえば、ばねを� �いてストローク長を調整する装置、油圧シ� �ンダー、エアシリンダーなどのシリンダー� �置などを使用できる。これらの中でも、塗� �量の周期的な増減を抑制し、塗布量の精度� �一層向上させるという観点からは、シリン� �ー装置を用いるのが好ましい。

 電極走行手段15は、長尺状の電極3を矢符26� �方向に走行させるとともに、電極3の表面、� ��しくは活物質層3bの表面をグラビアロール� �面12aに接触させる。電極走行手段15による電 極3の走行方向(矢符26の方向)は、電極3の長手 方向に一致し、かつグラビアロール12の回転� ��向(矢符25の方向)とは反対方向になる。これ によって、電極3の活物質層3bの表面に、グラ ビアロール12から塗料2が転写される。 電極� ��行手段15は、たとえば、図示しない電極供� �手段、電極接触手段および図示しない電極� �取り手段を含む。
 電極走行手段15により、本発明の電池用電� �の製造方法における、電極3を走行させる工� ��と、電極3とグラビアロール周面12aとを接触 させて、電極3の表面に塗料2を転写する工程� ��が行われる。

 電極供給手段には、たとえば、アンコイ� ��ーを使用できる。アンコイラーは、その軸� ��回りに回転可能に設けられ、図示しない駆� ��手段により回転駆動するかまたは電極巻取� ��手段の回転に従動回転するローラ状部材で� ��る。アンコイラーの周面には、長尺状の電� ��3が捲回されている。

 電極3は、電極芯材3aと、活物質層3bとを含� �。
 電極3が負極である場合、電極芯材3aには、� ��とえば、銅、銅合金、ステンレス鋼、ニッ� ��ルなどの金属材料からなる金属箔、多孔体� ��どを使用できる。多孔体には、たとえば、� ��ス体、発泡体などがある。活物質層3bは、� �極芯材3aの一方または両方の面に設けられ、 リチウムイオンの吸蔵および放出が可能な負 極活物質を含有する。このような負極活物質 としては、この分野で常用されるものを使用 でき、たとえば、炭素質材料、リチウムとの 合金化が可能な元素を含む材料などが挙げら れる。

 炭素質材料としては、たとえば、天然黒鉛( 鱗片状黒鉛など)、人造黒鉛などの黒鉛類、� �セチレンブラック、ケッチェンブラック、� �ャンネルブラック、ファーネスブラック、� �ンプブラック、サーマルブラックなどのカ� �ボンブラック類、炭素繊維などが挙げられ� �。リチウムとの合金化が可能な元素を含む� �料としては、理論容量密度が400mAh/g以上の高 容量材料が好ましく、たとえば、Al、Zn、Ge、 Cd、Sn、Si、Pbなどの元素の少なくとも1つを含 む高容量材料が挙げられる。これらの中でも 、リチウムイオンの吸蔵量が多い点、入手が 容易な点などを考慮すると、Si、Snなどの元� �、SiO _x (0<x<2)、SnO _y (0<y≦2)などの酸化物、Ni-Si合金、Ti-Si合金� �Mg-Sn合金、Fe-Sn合金などの遷移金属元素含有� ��金などを好ましく使用できる。負極活物質� ��1種を単独でまたは必要に応じて2種以上を� �み合わせて使用できる。

 なお、活物質層3bに含有される負極活物� �が粒子状であり、活物質層3bを形成するため の負極ペーストを電極芯材3a表面に塗布し、� ��燥して活物質層3bを形成する場合、負極ペ� �ストは分散媒を含有し、さらに結着材、増� �剤などを含有してもよい。分散媒には、た� �えば、N-メチル-2-ピロリドンなどの各種有機 溶媒、水などを使用できる。結着材には、た とえば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、スチレ ン-ブタジエン共重合体(SBR)、アクリル酸系ポ リマーの変性体などを使用できる。

 増粘剤は、主に、負極ペーストの分散媒� ��水を含有する場合に用いられ、負極ペース� ��の安定性を高めるのに有効である。したが� ��て、増粘剤としては、水溶性増粘剤が好ま� ��く、たとえば、カルボキシメチルセルロー� ��(CMC)、ポリアクリル酸などを使用できる。� �た、上記した高容量材料の多くは導電性に� �しいので、導電材を併用するのが好ましい� �導電材には、たとえば、人造黒鉛などの黒� �類、アセチレンブラック、ケッチェンブラ� �クなどのカーボンブラック類、炭素繊維な� �を使用できる。なお、負極活物質として高� �量材料を用いる場合は、たとえば、真空蒸� �法、スパッタリング法、めっき法などによ� �て活物質層3bを形成することもできる。

 電極3が正極である場合、電極芯材3aには、� ��ルミニウム、アルミニウム合金、チタン、� ��ッケルなどの金属材料からなる金属箔、多� ��体などを使用できる。多孔体には、上記と� ��様に、ラス体、発泡体などがある。活物質� ��3bは、電極芯材3aの一方または両方の面に設 けられ、リチウムイオンの吸蔵および放出が 可能な正極活物質を含有する。このような正 極活物質としては、この分野で常用されるも のを使用でき、たとえば、リチウム含有複合 酸化物、オリビン型リチウム塩、カルコゲン 化合物、二酸化マンガンなどが挙げられる。 これらの中でも、リチウム含有複合酸化物が 好ましい。その具体例としては、たとえば、 LiCoO ₂ 、LiNi _a Co _b O ₂ (a+b=1)、LiNi _d Mn _e Co _f O ₂ (d+e+f=1)などが挙げられる。正極活物質は1種� �単独でまたは2種以上を組み合わせて使用で� ��る。

 なお、活物質層3bに含有される正極活物� �が粒子状であり、活物質層3bを形成するため の正極ペーストを電極芯材3a表面に塗布し、� ��燥して活物質層3bを形成する場合、正極ペ� �ストは分散媒を含有し、さらに結着材、増� �剤などを含有してもよい。分散媒には、た� �えば、N-メチル-2-ピロリドンなどの各種有機 溶媒、水などを使用できる。結着材には、た とえば、PVDF、PTFEなどを使用できる。増粘剤� ��、主に、正極ペーストの分散媒が水を含有� ��る場合に用いられ、正極ペーストの安定性� ��高めるのに有効である。したがって、増粘� ��としては、水溶性増粘剤が好ましく、たと� ��ば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポ� �アクリル酸などを使用できる。また、上記� �た正極活物質は導電性に乏しいので、導電� �を併用するのが好ましい。導電材には、た� �えば、人造黒鉛などの黒鉛類、アセチレン� �ラック、ケッチェンブラックなどのカーボ� �ブラック類、炭素繊維などを使用できる。

 電極接触手段は、電極3の走行路を形成し 、電極供給手段から供給される電極3を矢符26 の方向に走行させ、電極3の活物質層3bの表面 をグラビアロール周面12aに接触させた後、電 極巻取り手段に送給する。電極接触手段は、 たとえば、複数の電極誘導ロールを含む。電 極誘導ロールは、その周面に電極3の電極芯� �3a側表面が接するように電極3が懸架され、� �転自在に設けられ、電極3の走行に合わせて� ��動回転する。複数の電極誘導ロールを適切� ��位置に配置することによって、電極供給手� ��からグラビアロール周面12aを経て電極巻取� ��手段まで、電極3を誘導できる。

 電極巻取り手段は、活物質層3b側の表面� �多孔質耐熱層4が形成された電極3xを巻き取� �て保存する。電極巻取り手段は、電極3の走� ��方向において検知手段17よりも下流側に設� �られる。電極巻取り手段には、たとえば、� �極巻取りロールを使用できる。電極巻取り� �ールは、図示しない駆動手段により回転可� �に軸支され、前記駆動手段により回転駆動� �る。電極巻取りロールの周面には、電極3xが 巻き取られる。

 乾燥手段16は、電極走行手段15により形成 される電極3の走行路において、電極3とグラ� ��アロール12との接触位置よりも下流側であ� �、かつ検知手段17よりも上流側に設けられる 。乾燥手段16は、前記接触位置において電極3 表面に転写される塗料2からなる塗膜を乾燥� �せ、多孔質耐熱層4を形成する。乾燥手段16� �は、たとえば、コンベア炉(トンネル式乾燥� ��)などを使用できる。乾燥温度は、塗料2の� �成などに応じて適宜選択できるが、好まし� �は80~120℃程度である。なお、本発明の電池� �電極の製造方法は、乾燥手段16により電極3� �面の塗料2からなる塗膜を乾燥させ、多孔質� ��熱層4を形成する工程を含んでいてもよい。

 検知手段17は、電極走行手段15により形成 される電極3の走行路において、乾燥手段16の 下流側であり、かつ電極巻取り手段よりも上 流側に設けられる。また、検知手段17は、制� ��手段18に電気的に接続されている。検知手� �17は、たとえば、電極3の表面に形成される� �孔質耐熱層4に蛍光X線を照射し、その反射量 から、塗料2の塗布量を検知する。また、検� �手段17は、多孔質耐熱層4の色調変化から、� �料2の塗布量を検知する。検知手段17による� �知結果は、制御手段18に送信される。検知手 段17による塗布量の検知は、通常、多孔質耐� ��層4を有する電極3xが検知手段17による検知� �可能な領域に送給されると同時に行われる� �、たとえば、1秒~300秒間隔で行っても良い。 または、電極3xの走行距離で0.5m~10mごとに行� �ても良い。

 制御手段18は、電池用電極製造装置1にお� ��る各動作を制御し、たとえば、検知手段17� �よる検知結果に応じて、ブレード保持手段14 を鉛直方向に上下動させる。これによって、 樹脂製ブレード13のグラビアロール周面12aに� ��する当接位置および/または樹脂ブレード13� ��グラビアロール周面12aに当接する部分を変� ��させる。制御手段18は、たとえば、検知手� �17およびブレード保持手段14の支軸移動手段2 3に電気的に接続されている。

 制御手段18は、たとえば、図示しない中� �処理装置(CPU)、記憶手段などを備えるマイク ロコンピュータなどによって実現される処理 回路からなる。記憶手段には、この分野で常 用されるものを使用でき、たとえば、リード オンリィメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモ� ��(RAM)、ハードディスクドライブ(HDD)、フラッ シュメモリなどが挙げられる。記憶手段には 、たとえば、グラビアロール12、樹脂製ブレ� ��ド13、ブレード保持手段14、電極走行手段15� ��乾燥手段16、検知手段17などが行う各種動作 を実行するためのプログラム、各種動作の開 始時期を判断するための基準数値などが予め 入力されている。

 また、制御手段18の記憶手段には、樹脂� �ブレード13が磨耗していない時に電極3表面� �転写される塗料2の量の基準値が予め入力さ� ��ている。また、記憶手段には、基準値と検� ��手段17から送信される検知結果(検知値)との 差と、樹脂製ブレード13の鉛直方向上方また� ��下方への移動量との関係を示すテーブルが� ��め入力されている。このようなテーブルは� ��予め実験を行うことにより得ることができ� ��。

 制御手段18による、樹脂ブレード13の当接 位置および/または当接部位の変更について� �らに詳しく説明する。一般に、ブレードを� �いてグラビアロール周面に担持される塗料� �過剰分を除去する場合、ブレードの経時的� �磨耗に伴って、ブレードの当接面積が増加� �、塗料の除去量が増加し、電極表面に転写� �れる塗料量が減少し、形成される多孔質耐� �層の膜厚が減少する。

 樹脂製ブレード13が磨耗すると、電極3表� ��に転写される塗料量は基準値よりも小さく� ��る。制御手段18は、検知手段17から送信され る塗料量の検知結果(検知値)を基準値と比較� ��、検知結果が基準値よりも低い場合は、ま� ��、基準値と検知結果との差を求める。次に� ��得られた差と記憶手段に予め入力されてい� ��前記表とを照らし合わせ、樹脂製ブレード1 3の移動方向および移動量を算出する。制御� �段18は、この算出結果に基づいて、支軸移動 手段23に制御信号を送り、樹脂製ブレード13� �鉛直方向上方に移動させ、樹脂製ブレード13 のグラビアロール周面12aへの当接面積を減少 させる。一方、制御手段18は、検知手段17に� �る検知値が基準値よりも高い場合には、上� �と同様にして、樹脂製ブレード13の移動方向 および移動量を算出する。制御手段18は、こ� ��算出結果に基づいて、支軸移動手段23に制� �信号を送り、樹脂製ブレード13を鉛直方向下 方に移動させ、樹脂製ブレード13のグラビア� ��ール周面12aへの当接面積を増加させる。

 図2は、従来技術における塗料2の塗布量� �経時変化を示すグラフである。図3は、本発� ��の電池用電極製造装置1における塗料2の塗� �量の経時変化を示すグラフである。図4は、� ��2および図3に示すポイントαにおける、グラ ビアロール周面12aに対する樹脂製ブレード13� ��当接状態を部分的に拡大して模式的に示す� ��断面図である。図5は、図2および図3に示す� ��イントβにおける、グラビアロール周面12a� �対する樹脂製ブレード13の当接状態を部分的 に拡大して模式的に示す縦断面図である。図 6は、図3に示すポイントγにおける、グラビ� �ロール周面12aに対する樹脂製ブレード13の当 接状態を部分的に拡大して模式的に示す縦断 面図である。

 樹脂製ブレード13が磨耗していない場合に� �、図4に示すように、樹脂製ブレード13のグ� �ビアロール周面12aへの当接面積が小さくな� �ているので、塗料2の過剰分を精度良く連続� ��去できる。したがって、電極3表面には適切 な量の塗料2が塗布(転写)される。これは、図 2および図3におけるαの位置に相当する。
 しかし、図5に示すように、樹脂製ブレード 13の先端の磨耗が進むと、樹脂製ブレード13� �グラビアロール周面12aの当接面積が次第に� �きくなり、過剰分よりも多い量の塗料2を除� ��するようになる。したがって、電極3表面へ の塗布(転写)量は次第に減少する。これは、� ��2および図3におけるβの位置に相当する。

 ここで、図6に示すように、樹脂製ブレード 13を鉛直方向上方に移動させ、樹脂製ブレー� ��13の当接位置または当接部位を変更すると� �樹脂製ブレード13のグラビアロール周面12aへ の当接面積が再び小さくなる。その結果、塗 料2の過剰分を精度良く連続除去することが� �度可能になり、電極3表面には適切な量の塗� ��2が塗布(転写)される。これは、図3における γの位置に相当する。
 この制御を繰り返すことによって、長時間� ��わたって電極3表面に多孔質耐熱層4を形成� �ても、塗布(転写)量の変化を小さくすること が可能になる。したがって、安定した電池特 性を有する電池を供給できる。また、短時間 の稼動でラインを停止させて、樹脂製ブレー ド13を交換するという煩雑な作業を行う必要� ��なくなる。

 なお、単に樹脂製ブレード13の磨耗を勘� �して補填する方法としては、たとえば、塗� �(転写)量の変動に応じて、樹脂ブレード13の� ��接位置を変更するのではなく、樹脂ブレー� ��13をグラビアロール周面12aに向けて徐々に� �出す方法も考えられる。しかしながら、こ� �方法では、樹脂製ブレード13を滑らかに押出 すのが困難なので、塗布(転写)量は多少調整� ��れるものの、周期的に変動し易いという課� ��がある。さらに、樹脂ブレード13のグラビ� �ロール周面12aへの当接圧の調整が難しいと� �う課題もある。本発明の構成によれば、支� �21を中心にしたブレード保持部14の上下動が� ��らかなので、塗布(転写)量の周期的な変動� �抑制でき、樹脂ブレード13の当接圧の調整も 容易である。