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WO2018180020A1 - 二次電池の製造方法および製造装置 - Google Patents

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WO2018180020A1
WO2018180020A1 PCT/JP2018/005989 JP2018005989W WO2018180020A1 WO 2018180020 A1 WO2018180020 A1 WO 2018180020A1 JP 2018005989 W JP2018005989 W JP 2018005989W WO 2018180020 A1 WO2018180020 A1 WO 2018180020A1
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coating
metal sheet
material layer
shape
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烈 田原
徹 川合
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a secondary battery.
  • the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a secondary battery characterized by the production of at least one of a positive electrode and a negative electrode.
  • Secondary batteries which are so-called “storage batteries”, can be repeatedly charged and discharged, and are used in various applications.
  • secondary batteries are used in mobile devices such as mobile phones, smartphones, and notebook computers.
  • the secondary battery is composed of at least a positive electrode, a negative electrode, and a separator between them.
  • the positive electrode is composed of a positive electrode material layer and a positive electrode current collector
  • the negative electrode is composed of a negative electrode material layer and a negative electrode current collector.
  • the electrode material layer forming raw material is applied from a die head onto a metal sheet material to be an electrode current collector, an electrode material layer is formed to obtain an electrode precursor, and then the electrode A plurality of electrodes are obtained by cutting out from the precursor.
  • the following methods are known from the viewpoint of mass production of electrodes: (1) As shown in FIG. 12A, a method of continuously applying the electrode material layer forming raw material 520 from one die head 501 on the moving metal sheet material 510; and (2) As shown in FIG. 12B, A method of intermittently applying an electrode material layer forming raw material 520 from one die head 501 on a moving metal sheet material 510.
  • a method using two or more die heads is also known as shown below: (3) As shown in FIG. 12C, the electrode material layer forming raw materials 520a and 520b are continuously applied in the same coating shape from each of the two or more die heads 501a and 501b on the moving metal sheet material 510. (4) As shown in FIG. 12D, the electrode material layer forming raw materials 520a and 520b are the same from the two or more die heads 501a and 501b on the moving metal sheet material 510 as shown in FIG. 12D.
  • the method of intermittently applying the coating shape. 12A to 12D are plan views schematically showing one embodiment of the electrode material layer forming raw material coating process in the prior art.
  • the inventors of the present application have found that there is a problem to be overcome in the conventional method for manufacturing a secondary battery, and have found that it is necessary to take measures for that. Specifically, the present inventors have found that there are the following problems when producing a non-rectangular electrode different from the rectangular shape.
  • a rectangular shape can be obtained continuously or intermittently as the coating shape of the electrode material layer forming raw material.
  • the coating shape of the electrode material layer forming raw material from two or more die heads is formed by slits 560 for each die head as shown in FIGS. 12C and 12D. It is separated. For this reason, when a plurality of non-rectangular electrodes 540 such as shown in FIGS. 13A to 13D are cut out from the obtained electrode precursor 530, for example, the remainder (particularly of the electrode material layer material) discarded after cutting out. Remaining) 550 was relatively large. As a result, it has never been said that these methods have high production efficiency.
  • 13A to 13D are plan views schematically showing one embodiment of an electrode cutting process using the electrode precursor obtained in FIGS. 12A to 12D, respectively.
  • a main object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a secondary battery with higher manufacturing efficiency.
  • the inventor of the present application tried to solve the above-mentioned problem by addressing in a new direction rather than responding on the extension of the prior art. As a result, a secondary battery manufacturing method and a manufacturing apparatus according to the present invention have been achieved.
  • the present invention A method for manufacturing a secondary battery, comprising: Production of at least one of a positive electrode and a negative electrode Coating an electrode material layer forming raw material on a metal sheet material to be an electrode current collector from a die head to obtain an electrode precursor, and cutting out from the electrode precursor to form a plurality of electrodes. Consisting of The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery, which is performed by combining continuous coating and intermittent coating using two or more die heads as coating of the electrode material layer forming material.
  • the present invention also provides An apparatus for producing a secondary battery for producing a plurality of electrodes of at least one of a positive electrode and a negative electrode, Including two or more die heads for applying an electrode material layer forming raw material to a metal sheet material to be an electrode current collector, As the two or more die heads, The present invention relates to an apparatus for manufacturing a secondary battery, including at least one die head for coating by a continuous coating method; and at least one die head for coating by an intermittent coating method.
  • the manufacturing efficiency can be further increased. More specifically, when cutting out a plurality of electrodes from the electrode precursor, the “residual after cutting” can be reduced.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram for demonstrating "non-rectangular shape" ("partially notched shape"). It is the top view which showed typically one embodiment of the electrode precursor obtained at the coating process of the electrode material layer forming raw material in the manufacturing method of the secondary battery of this invention. It is the top view which showed typically one embodiment of the coating process of the electrode material layer forming raw material for obtaining the electrode precursor of FIG. It is the top view which showed typically one embodiment of the electrode precursor obtained at the coating process of the electrode material layer forming raw material in the manufacturing method of the secondary battery of this invention. It is the top view which showed typically one embodiment of the coating process of the electrode material layer forming raw material for obtaining the electrode precursor of FIG.
  • top view which showed typically one embodiment of the coating process of the electrode material layer forming raw material for obtaining the electrode precursor of FIG. It is the top view which showed typically one embodiment of the electrode precursor obtained at the coating process of the electrode material layer forming raw material in the manufacturing method of the secondary battery of this invention. It is the top view which showed typically one embodiment of the coating process of the electrode material layer forming raw material for obtaining the electrode precursor of FIG. It is the top view which showed typically one embodiment of the coating process of the electrode material layer forming raw material for obtaining the electrode precursor of FIG. It is the top view which showed typically one embodiment of the coating process of the electrode material layer forming raw material for obtaining the electrode precursor of FIG. It is the top view which showed typically one embodiment of the cutting-out process of the electrode using the electrode precursor of FIG. It is the top view which showed typically one embodiment of the cutting-out process of the electrode using the electrode precursor of FIG.
  • FIG. 12A It is the top view which showed typically one embodiment of the coating process of the electrode material layer forming raw material in a prior art. It is the top view which showed typically one embodiment of the coating process of the electrode material layer forming raw material in a prior art. It is the top view which showed typically one embodiment of the cutting-out process of the electrode using the electrode precursor obtained by FIG. 12A. It is the top view which showed typically one embodiment of the cutting-out process of the electrode using the electrode precursor obtained by FIG. 12B. It is the top view which showed typically one embodiment of the cutting-out process of the electrode using the electrode precursor obtained by FIG. 12C. It is the top view which showed typically one embodiment of the cutting-out process of the electrode using the electrode precursor obtained by FIG. 12D.
  • the direction of “thickness” described directly or indirectly in this specification is based on the stacking direction of the electrode material constituting the secondary battery, that is, “thickness” is in the stacking direction of the positive electrode and the negative electrode. Corresponds to the dimensions.
  • vertical direction and horizontal direction used directly or indirectly in the present specification correspond to the vertical direction and horizontal direction in the drawing, respectively.
  • the same reference numerals or symbols indicate the same members or the same meaning contents except that the shapes are different.
  • a secondary battery is obtained.
  • the “secondary battery” in the present specification refers to a battery that can be repeatedly charged and discharged. Therefore, the secondary battery obtained by the manufacturing method of the present invention is not excessively bound by its name, and for example, “electric storage device” can also be included in the object.
  • the secondary battery obtained by the production method of the present invention has an electrode assembly in which electrode constituent layers including a positive electrode, a negative electrode, and a separator are laminated.
  • the positive electrode and the negative electrode are stacked via a separator to form an electrode constituent layer, and an electrode assembly in which at least one electrode constituent layer is laminated is enclosed in an outer package together with an electrolyte.
  • the positive electrode is composed of at least a positive electrode material layer and a positive electrode current collector.
  • a positive electrode material layer is provided on at least one surface of the positive electrode current collector, and the positive electrode material layer contains a positive electrode active material as an electrode active material.
  • each of the plurality of positive electrodes in the electrode assembly may be provided with a positive electrode material layer on both surfaces of the positive electrode current collector, or may be provided with a positive electrode material layer only on one surface of the positive electrode current collector.
  • the positive electrode is preferably provided with a positive electrode material layer on both surfaces of the positive electrode current collector.
  • the negative electrode is composed of at least a negative electrode material layer and a negative electrode current collector.
  • a negative electrode material layer is provided on at least one surface of the negative electrode current collector, and the negative electrode material layer contains a negative electrode active material as an electrode active material.
  • each of the plurality of negative electrodes in the electrode assembly may be provided with a negative electrode material layer on both surfaces of the negative electrode current collector, or may be provided with a negative electrode material layer only on one surface of the negative electrode current collector.
  • the negative electrode is preferably provided with a negative electrode material layer on both sides of the negative electrode current collector.
  • the electrode active materials contained in the positive electrode and the negative electrode are materials directly involved in the transfer of electrons in the secondary battery, and are the main materials of the positive and negative electrodes responsible for charge / discharge, that is, the battery reaction. is there. More specifically, ions are brought into the electrolyte due to the “positive electrode active material included in the positive electrode material layer” and the “negative electrode active material included in the negative electrode material layer”, and the ions are interposed between the positive electrode and the negative electrode. Then, the electrons are transferred and the electrons are delivered and charged and discharged.
  • the positive electrode material layer and the negative electrode material layer are particularly preferably layers capable of occluding and releasing lithium ions.
  • the secondary battery obtained by the production method of the present invention corresponds to a so-called “lithium ion battery”, and the positive electrode and the negative electrode have layers capable of occluding and releasing lithium ions. .
  • the positive electrode active material of the positive electrode material layer is made of, for example, a granular material, and it is preferable that a binder is included in the positive electrode material layer for sufficient contact between the particles and shape retention. Furthermore, a conductive additive may be included in the positive electrode material layer in order to facilitate the transmission of electrons that promote the battery reaction.
  • the negative electrode active material of the negative electrode material layer is made of, for example, a granular material, and it is preferable that a binder is included for sufficient contact and shape retention between the particles, and smooth transmission of electrons that promote the battery reaction. In order to do so, a conductive aid may be included in the negative electrode material layer.
  • the positive electrode material layer and the negative electrode material layer can also be referred to as “positive electrode composite material layer” and “negative electrode composite material layer”, respectively.
  • the positive electrode active material is preferably a material that contributes to occlusion and release of lithium ions.
  • the positive electrode active material is preferably, for example, a lithium-containing composite oxide.
  • the positive electrode active material is preferably a lithium transition metal composite oxide containing lithium and at least one transition metal selected from the group consisting of cobalt, nickel, manganese, and iron. That is, in the positive electrode material layer of the secondary battery obtained by the production method of the present invention, such a lithium transition metal composite oxide is preferably contained as the positive electrode active material.
  • the positive electrode active material may be lithium cobaltate, lithium nickelate, lithium manganate, lithium iron phosphate, or a part of those transition metals replaced with another metal.
  • the positive electrode active material contained in a positive electrode material layer may be lithium cobaltate.
  • the binder that can be included in the positive electrode material layer is not particularly limited, but includes polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, and Mention may be made of at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene and the like.
  • the conductive auxiliary agent that can be included in the positive electrode material layer is not particularly limited, but carbon black such as thermal black, furnace black, channel black, ketjen black, and acetylene black, graphite, carbon nanotube, and vapor phase growth.
  • the binder of the positive electrode material layer may be polyvinylidene fluoride
  • the conductive additive of the positive electrode material layer may be carbon black.
  • the binder and conductive support agent of a positive electrode material layer may be a combination of polyvinylidene fluoride and carbon black.
  • the negative electrode active material is preferably a material that contributes to occlusion and release of lithium ions. From this point of view, the negative electrode active material is preferably, for example, various carbon materials, oxides, or lithium alloys.
  • Examples of various carbon materials of the negative electrode active material include graphite (natural graphite, artificial graphite), hard carbon, soft carbon, diamond-like carbon, and the like.
  • graphite is preferable in that it has high electron conductivity and excellent adhesion to the negative electrode current collector.
  • Examples of the oxide of the negative electrode active material include at least one selected from the group consisting of silicon oxide, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, lithium oxide, and the like.
  • the lithium alloy of the negative electrode active material may be any metal that can be alloyed with lithium.
  • Al, Si, Pb, Sn, In, Bi, Ag, Ba, Ca, Hg, Pd, Pt, Te, Zn It may be a binary, ternary or higher alloy of a metal such as La and lithium.
  • a binary, ternary or higher alloy of a metal such as La and lithium.
  • Such an oxide is preferably amorphous in its structural form. This is because deterioration due to non-uniformity such as crystal grain boundaries or defects is less likely to be caused.
  • the negative electrode active material of a negative electrode material layer may be artificial graphite.
  • the binder that can be included in the negative electrode material layer is not particularly limited, but is at least one selected from the group consisting of styrene butadiene rubber, polyacrylic acid, polyvinylidene fluoride, polyimide resin, and polyamideimide resin. Can be mentioned.
  • the binder contained in the negative electrode material layer may be styrene butadiene rubber.
  • the conductive auxiliary agent that can be included in the negative electrode material layer is not particularly limited, but carbon black such as thermal black, furnace black, channel black, ketjen black, and acetylene black, graphite, carbon nanotube, and vapor phase growth.
  • Examples thereof include at least one selected from carbon fibers such as carbon fibers, metal powders such as copper, nickel, aluminum and silver, and polyphenylene derivatives.
  • the component resulting from the thickener component for example, carboxymethylcellulose used at the time of battery manufacture may be contained in the negative electrode material layer.
  • the negative electrode active material and the binder in the negative electrode material layer may be a combination of artificial graphite and styrene butadiene rubber.
  • the positive electrode current collector and the negative electrode current collector used for the positive electrode and the negative electrode are members that contribute to collecting and supplying electrons generated in the active material due to the battery reaction.
  • a current collector may be a sheet-like metal member and may have a porous or perforated form.
  • the current collector may be a metal foil, a punching metal, a net or an expanded metal.
  • the positive electrode current collector used for the positive electrode is preferably made of a metal foil containing at least one selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, nickel and the like, and may be, for example, an aluminum foil.
  • the negative electrode current collector used for the negative electrode is preferably made of a metal foil containing at least one selected from the group consisting of copper, stainless steel, nickel and the like, and may be, for example, a copper foil.
  • the separator used for the positive electrode and the negative electrode is a member provided from the viewpoint of preventing short circuit due to contact between the positive electrode and the negative electrode and maintaining the electrolyte.
  • the separator can be said to be a member that allows ions to pass while preventing electronic contact between the positive electrode and the negative electrode.
  • the separator is a porous or microporous insulating member and has a film form due to its small thickness.
  • a polyolefin microporous film may be used as the separator.
  • the microporous membrane used as the separator may include, for example, only polyethylene (PE) or only polypropylene (PP) as the polyolefin.
  • the separator may be a laminate composed of “a microporous membrane made of PE” and “a microporous membrane made of PP”.
  • the surface of the separator may be covered with an inorganic particle coat layer, an adhesive layer, or the like.
  • the surface of the separator may have adhesiveness.
  • the separator may be insulating inorganic particles having a similar function.
  • an electrode assembly including an electrode constituent layer including a positive electrode, a negative electrode, and a separator is enclosed in an outer package together with an electrolyte.
  • the electrolyte is preferably a “non-aqueous” electrolyte such as an organic electrolyte or an organic solvent (that is, the electrolyte is a non-aqueous electrolyte). preferable).
  • the electrolyte metal ions released from the electrodes (positive electrode and negative electrode) exist, and therefore, the electrolyte assists the movement of the metal ions in the battery reaction.
  • a non-aqueous electrolyte is an electrolyte containing a solvent and a solute.
  • a solvent containing at least carbonate is preferable.
  • Such carbonates may be cyclic carbonates and / or chain carbonates.
  • examples of the cyclic carbonates include at least one selected from the group consisting of propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), butylene carbonate (BC), and vinylene carbonate (VC). be able to.
  • chain carbonates include at least one selected from the group consisting of dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC), and dipropyl carbonate (DPC).
  • DMC dimethyl carbonate
  • DEC diethyl carbonate
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • DPC dipropyl carbonate
  • the combination of cyclic carbonate and chain carbonate may be used as a non-aqueous electrolyte, for example, the mixture of ethylene carbonate and diethyl carbonate is used.
  • a Li salt such as LiPF 6 and / or LiBF 4 is preferably used as a specific nonaqueous electrolyte solute.
  • the electrolyte may be a liquid electrolyte, a solid electrolyte, a gel electrolyte, or the like.
  • the outer package encloses the electrode assembly in which the electrode constituent layers including the positive electrode, the negative electrode, and the separator are stacked, but may be in the form of a hard case or may be in the form of a soft case.
  • the exterior body may be a hard case type corresponding to a so-called “metal can” or a soft case type corresponding to a “pouch” made of a so-called laminate film.
  • the production method of the present invention is characterized by a method for producing an electrode.
  • the method is characterized in that the electrode material layer forming raw material is applied to the electrode current collector when producing at least one of the positive electrode and the negative electrode.
  • the production of at least one of the positive electrode and the negative electrode is performed by applying the electrode material layer forming raw material from the die head to the metal sheet material 10 serving as the electrode current collector.
  • the electrode material layer 20 is formed to obtain the electrode precursor 30, and as shown in FIGS. 8A, 8B, 9A, 9B, 9C, and 10, Cutting out from the electrode precursor 30 to form a plurality of electrodes 40.
  • each of the plurality of electrodes 40 is usually a non-rectangular shape.
  • 2, 4 and 6 are plan views schematically showing one embodiment of the electrode precursor obtained in the electrode material layer forming raw material coating step in the method for producing a secondary battery of the present invention.
  • 8A and 8B are plan views schematically showing one embodiment of an electrode cutting process using the electrode precursor of FIG. 9A
  • FIG. 9B, and FIG. 9C are plan views schematically showing one embodiment of an electrode cutting process using the electrode precursor of FIG.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing one embodiment of an electrode cutting process using the electrode precursor of FIG.
  • non-rectangular shape refers to a shape whose electrode shape in plan view is not normally included in the concept of a rectangular shape such as a square and a rectangle, and in particular, partially from such a square / rectangle. It refers to a shape that is partially missing. Accordingly, in a broad sense, “non-rectangular shape” refers to a shape in which the electrode shape in plan view as viewed from above in the thickness direction is not square or rectangular, and in a narrow sense, the electrode shape in plan view is square or rectangular. This means that the base is partly cut out (preferably the base is square or rectangular with a corner and / or non-corner (for example, the center) cut out). ing.
  • the “non-rectangular shape” is based on a square / rectangular shape of the electrode in plan view, and a square, rectangular, semi-circular, semi-elliptical, circular / It may be a shape obtained by cutting out a part of an ellipse or a combination thereof from the base shape (particularly a shape obtained by cutting out a corner portion or a non-corner portion (for example, the central portion) of the base shape). (See FIG. 1).
  • the plan view is a state when an object (for example, an electrode or an electrode precursor) is placed and viewed from directly above in the thickness (height) direction, and is in agreement with the plan view.
  • FIG. 1 an object
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a “non-rectangular shape” (“partially cutout shape”).
  • a non-rectangular shape (“partially cutout shape”).
  • FIG. 1 although the shape obtained by notching from the corner part of a base shape is shown, the shape obtained by notching from the non-corner part (for example, center part) of a base shape may be sufficient.
  • continuous coating and intermittent coating are performed using two or more die heads so that a plurality of such “non-rectangular” electrodes can be obtained efficiently.
  • the range of the whole coating shape which can be formed with the electrode material layer forming raw material on the metal sheet material 10 is expanded.
  • the cutting shape (non-rectangular shape) of the several electrode planned the whole coating shape of the electrode material layer forming raw material which can reduce the remainder after cutting can be obtained.
  • the “waste part” that is not finally used in the production of the secondary battery can be reduced (particularly, the disposal of the electrode active material can be reduced), and the production efficiency of the secondary battery becomes higher.
  • such a reduction in the “waste part” leads to low-cost manufacturing of the secondary battery.
  • the manufacturing method of the secondary battery After preparing and preparing the positive electrode, the negative electrode, the electrolytic solution, and the separator, respectively (may be procured from a commercial product if necessary), the secondary battery is integrated by combining them. Obtainable.
  • a positive electrode material layer forming raw material that is, an electrode material layer forming raw material is prepared.
  • the positive electrode material layer forming raw material may be a positive electrode material slurry.
  • the positive electrode material slurry is an electrode material layer forming raw material including at least a positive electrode active material and a binder.
  • This positive electrode material slurry is applied to a metal sheet material (for example, aluminum foil) used as a positive electrode current collector (coating process) and rolled with a roll press machine (pressing process).
  • a positive electrode precursor that is, an electrode precursor is obtained.
  • the metal sheet material preferably has a long strip shape, and the positive electrode material slurry is applied to such a long metal sheet.
  • the area to be applied is preferably not a whole area of the long metal sheet but a specific area to be described later that is not applied to the peripheral portions in the both width directions of the metal sheet material.
  • the obtained positive electrode precursor (especially a positive electrode precursor that is long in a band shape) is stored by being wound in a roll or the like as needed, or is appropriately transported until it is used in the next step.
  • cutting step is performed to obtain a plurality of positive electrodes from the positive electrode precursor (cutting step) (in the case of being wound in a roll, cutting is performed after unfolding).
  • the positive electrode precursor is cut out from the positive electrode precursor (particularly, “part where the positive electrode material slurry is applied”) by subjecting the positive electrode precursor to mechanical cutting.
  • a so-called “punching operation” may be performed.
  • an uncoated region that becomes a tab or an uncoated region larger than the tab may be left as desired.
  • the coated parts may be separated (for example, cut along m in FIG. 6).
  • the slitting process may be performed between the coating process and the pressing process.
  • a plurality of desired positive electrodes can be obtained through the operations described above.
  • the production of the negative electrode is the same as the production of the positive electrode.
  • a negative electrode material layer forming raw material that is, an electrode material layer forming raw material is prepared.
  • the negative electrode material layer forming raw material may be a negative electrode material slurry.
  • the negative electrode material slurry is an electrode material layer forming raw material including at least a negative electrode active material and a binder.
  • a negative electrode material slurry is applied to a metal sheet material (for example, copper foil) used as a negative electrode current collector (coating process) and rolled with a roll press (pressing process).
  • a negative electrode precursor that is, an electrode precursor is obtained.
  • the metal sheet material preferably has a long strip shape, and the negative electrode material slurry is applied to such a long metal sheet material.
  • the area to be applied is preferably not a whole area of the long metal sheet material but a specific area to be described later that is not applied to the peripheral portions of the metal sheet material in both width directions.
  • the obtained negative electrode precursor (particularly, a long negative electrode precursor) is stored by being rolled into a roll or the like as needed until it is used in the next step, or is appropriately transported.
  • cutting step is performed to obtain a plurality of negative electrodes from the negative electrode precursor (cutting step) (in the case of being wound in a roll, cutting is performed after unfolding).
  • the negative electrode is cut out from the negative electrode precursor (particularly, “part where the negative electrode material slurry is applied”) by subjecting the negative electrode precursor to mechanical cutting.
  • a so-called “punching operation” may be performed.
  • a plurality of desired negative electrodes can be obtained through the operations described above.
  • an uncoated region that becomes a tab or an uncoated region larger than the tab may be left as desired.
  • the coated parts may be separated (for example, cut along m in FIG. 6).
  • the slitting process may be performed between the coating process and the pressing process.
  • An electrolyte that is responsible for ion transfer between the positive electrode and the negative electrode when the battery is used is prepared (in the case of a lithium ion battery, a nonaqueous electrolyte is particularly prepared). Accordingly, a desired electrolyte is prepared by mixing such raw materials to be an electrolyte (in the production method of the present invention, the electrolyte may be a conventional electrolyte used in a conventional secondary battery, and therefore The raw materials may be those conventionally used in the production of secondary batteries.
  • the separator may be conventional, and therefore, a separator that is conventionally used as a secondary battery may be used.
  • the secondary battery can be obtained by integrally combining the positive electrode, the negative electrode, the electrolytic solution, and the separator prepared and prepared as described above.
  • a secondary battery can be obtained by stacking a plurality of positive electrodes and negative electrodes through a separator to form an electrode assembly and enclosing the electrode assembly together with an electrolyte in an exterior body.
  • the separator may be a laminate of sheets cut into sheets, or may be stacked in a ninety-nine shape and cut off excess. Furthermore, you may laminate
  • the present invention is particularly characterized in the production of the electrode for the production of the secondary battery as described above.
  • the method for producing a secondary battery of the present invention includes the following electrode material layer forming raw material coating step and electrode cutting step for the production of at least one of a positive electrode and a negative electrode. That is, the manufacturing method of the secondary battery of the present invention includes the electrode material layer forming raw material coating step and the electrode cutting step described below in the positive electrode manufacturing method and / or the negative electrode manufacturing method described below. It includes a material layer forming raw material coating step and an electrode cutting step.
  • Electrode Material Layer Forming Material Coating Process the electrode material layer forming material is applied to a single metal sheet material 10 serving as an electrode current collector from a die head. To obtain the electrode precursor 30 (FIGS. 2, 4 and 6).
  • the overall coating shape of the electrode material layer forming raw material on the metal sheet material 10 can be, for example, the following shape P in plan view, depending on the expected cutout shape (non-rectangular shape) of the electrode. .
  • Shape P As shown in FIGS. 2, 4, and 6, in a rectangular shape R having a longitudinal direction parallel to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10, one or both ends in the direction w perpendicular to the longitudinal direction g The shape which has the uncoated area
  • the uncoated areas N are preferably aligned along the longitudinal direction g, and more preferably periodically aligned at a constant interval.
  • the shape of the uncoated area N may also be rectangular.
  • the dimension in the vertical direction w of the uncoated region N is smaller than the total length in the vertical direction w of a substantially rectangular shape R (dashed line region shape) having a longitudinal direction parallel to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10.
  • the substantially rectangular shape R is the overall shape brought about by the outer edge of the overall coating shape (entire coating region) of the electrode material layer forming raw material on the metal sheet material 10.
  • Such a shape P include, for example, the following shapes p1 to p3.
  • Shape p1 As shown in FIG. 2, in a substantially rectangular shape R (dashed line region shape) having a longitudinal direction parallel to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10, at one end in a direction w perpendicular to the longitudinal direction g The shape which has the uncoated area
  • the shape p1 is a comb shape as shown in FIG.
  • the comb-tooth shape is a shape in which “narrow portions 11” and “wide portions 12” are alternately continued in the longitudinal direction g, and the width is increased or decreased only by one end in the vertical direction w. It is.
  • This shape is also called a one-side comb shape.
  • the width is the length of the entire coating shape in the direction w perpendicular to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10.
  • the “narrow portion 11” means a local portion of the overall shape of the coating in which the width dimension is relatively reduced in plan view, while the “wide portion 12” has a relatively width dimension in plan view. It means the local part of the increased overall coating shape.
  • the comb-teeth shape as the entire coating shape is not constant in width, and has a locally reduced form or a locally increased form.
  • the plurality of “narrow portions 11” have substantially the same shape and the same size, and similarly, the plurality of “wide portions 12” have substantially the same shape and the same size. It has become.
  • the overall shape of the coating is preferably such that the width dimension is periodically reduced or increased.
  • the “entire coating shape” mainly means the entire coating shape of the electrode material layer forming raw material on the metal sheet material 10.
  • Shape p2 As shown in FIG. 4, in a substantially rectangular shape R (dashed line region shape) having a longitudinal direction parallel to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10, it is not formed in a substantially central portion in the direction w perpendicular to the longitudinal direction g.
  • the shape p2 is a ladder shape as shown in FIG.
  • the ladder shape is a shape in which the width is substantially constant in the longitudinal direction g, but the “uncoated region-containing portion 13” and the “uncoated region-free portion 14” are alternately continued.
  • the width is the length of the entire coating shape in the direction w perpendicular to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10.
  • the “uncoated region-containing portion 13” means a local portion of the entire coating shape including the uncoated region N in the width direction in plan view, while the “uncoated region-free portion 14”. Means a local part of the entire coating shape that does not include the uncoated region N in the width direction in plan view.
  • the ladder shape as the entire coating shape has a constant width dimension, but has a form in which an uncoated area N exists locally or a form in which no uncoated area exists.
  • the plurality of “uncoated region-containing portions 13” have substantially the same shape and substantially the same size, and the plurality of “uncoated region-free portions 14” are similarly formed. They have substantially the same shape and size. In other words, it can be said that it is preferable that the entire coating shape has or does not exist periodically in the longitudinal direction g. In the “uncoated region-containing portion 13” of FIG.
  • the uncoated region N is disposed at a substantially central portion in the width direction w, but unless the region is disposed at an end portion in the width direction w. Is not particularly limited.
  • the ladder shape preferably has line symmetry about the center line m having a width dimension parallel to the longitudinal direction g.
  • Shape p3 As shown in FIG. 6, in a substantially rectangular shape R (dashed line region shape) having a longitudinal direction parallel to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10, both ends in the direction w perpendicular to the longitudinal direction g The shape which has the uncoated area
  • the shape p3 is an antenna shape as shown in FIG.
  • the antenna shape is a shape in which the “narrow portion 15” and the “wide portion 16” are alternately continued in the longitudinal direction g, and the increase or decrease in the width is provided by both ends in the vertical direction w. .
  • This shape is also called a double-sided comb shape.
  • the width is the length of the entire coating shape in the direction w perpendicular to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10.
  • the “narrow portion 15” means a local portion of the entire coating shape in which the width dimension is relatively reduced in plan view, while the “wide portion 16” has a relatively width dimension in plan view. It means the local part of the increased overall coating shape.
  • the antenna shape as the entire coating shape is not constant in width, and has a locally reduced form or a locally increased form.
  • the plurality of “narrow portions 15” have substantially the same shape and the same size
  • the plurality of “wide portions 16” have substantially the same shape and the same size. It has become.
  • the overall shape of the coating is preferably such that the width dimension is periodically reduced or increased.
  • the antenna shape preferably has line symmetry about the center line m having a width parallel to the longitudinal direction g.
  • two or more die heads are used in combination with continuous coating and intermittent coating, whereby the entire coating shape of the electrode material layer forming raw material can be formed.
  • coating is performed using at least one die head that performs coating by a continuous coating method and at least one die head that performs coating by an intermittent coating method.
  • the number of die heads for each coating method is 1 or more and is usually 1 or more and 3 or less, particularly 1 or more and 2 or less.
  • One line is one line extending in the longitudinal direction g, with one unit continuous in the width direction (vertical direction) w as one unit.
  • One strip (streak) extending in the longitudinal direction g is usually continuous. For example, FIG. 2, FIG. 4 and FIG.
  • the total number of die heads used is the total shape of one coating (that is, the number of die heads required per one total coating shape) and the width dimension (vertical direction w) of the metal sheet material (that is, 1
  • the number of strips in the overall shape of the coating formed on two metal sheet materials is determined as appropriate. For example, when a metal sheet material having a general width dimension (for example, 700 mm) is used, and the entire coating shape of the coating method as shown in FIG.
  • the number of die heads that perform coating by the continuous coating method is six, and the number of die heads that perform coating by the intermittent coating method is three.
  • the number of die heads to be coated by the continuous coating method is three
  • the number of die heads to be coated by the intermittent coating method is six. Therefore, in general, in the present invention, the number of die heads to be coated by the continuous coating method is at least one, particularly 1 to 6 and the number of die heads to be coated by the intermittent coating method is At least one, in particular one or more and six or less.
  • the two or more die heads are used to perform continuous coating and intermittent coating in combination, the range of the entire coating shape that can be formed on the metal sheet material 10 from the electrode material layer forming raw material Spread.
  • the entire coating shape of the electrode material layer forming raw material that can reduce the remaining cutout is formed, so that the remaining discarded after cutting Can be reduced.
  • coating is performed by discharging an electrode material layer forming raw material from a fixed die head onto a moving metal sheet material.
  • an electrode material layer is formed on a fixed metal sheet material from a moving die head. Coating may be performed by discharging the raw material. That is, the electrode material layer forming raw material may be applied while relatively moving at least one of the metal sheet material and the die head in the longitudinal direction of the metal sheet material.
  • the continuous coating means that the coating is performed continuously.
  • the electrode material layer forming raw material is continuously applied from one die head 1, and as a result, the coating is performed in the longitudinal direction. to continue with g.
  • the coating shape of the electrode material layer forming raw material obtained on the metal sheet material 10 by continuous coating is a relatively long rectangular shape R1 formed continuously in the longitudinal direction g of the metal sheet material 10.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing one embodiment of an electrode material layer forming raw material coating step for obtaining the electrode precursor of FIG.
  • Intermittent coating means that coating is performed intermittently or intermittently.
  • the electrode material layer forming raw material is applied from one die head 2, and then stopped. It is to repeat the work to do.
  • the coating shape and coating pitch in the coating region (R2) are usually constant.
  • the coating shape of the electrode material layer forming raw material obtained on the metal sheet material 10 by intermittent coating is a plurality of rectangular shapes R2 formed at intervals in the longitudinal direction g of the metal sheet material 10.
  • One rectangular shape R2 obtained by intermittent coating has a shorter length in the longitudinal direction g of the metal sheet material 10 than the rectangular shape R1 obtained by continuous coating.
  • the overall coating shape of the electrode material layer forming raw material shown in FIG. 2 is obtained by, for example, coating using one die head 1 that performs continuous coating and one die head 2 that performs intermittent coating, as shown in FIG. Obtainable.
  • the overall coating shape of the electrode material layer forming raw material shown in FIG. 4 is, for example, a coating using two die heads 1a and 1b that perform continuous coating and one die head 2 that performs intermittent coating, as shown in FIG. 5A. It can be obtained by work. In this way, using three or more die heads 1a, 1b, 2 and, among the three or more die heads, two or more die heads 1a, which are not adjacent to each other in the direction w perpendicular to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10, When 1b employs the same coating method (continuous coating method or intermittent coating method), the die heads 1a and 1b can be shared as one die head 1c as shown in FIG. 5B.
  • the common die head 1c usually has a shim inserted into the die head 1c.
  • the common die head 1c has not only the width corresponding to the individual die heads 1a and 1b before commonality, but also the width corresponding to the uncommon die head 2 (uncommon die head) between them.
  • the shim is a member that guides the electrode material layer forming raw material only where the individual die heads 1a and 1b to be shared should guide the electrode material layer forming raw material, and to the place where the non-common die head 2 should guide.
  • the electrode material layer forming raw material is not induced.
  • the induction and coating of the electrode material layer forming raw material by the common die head 1c are synchronized with each other where the individual die heads 1a and 1b should guide the electrode material layer forming raw material.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are plan views schematically showing one embodiment of the electrode material layer forming raw material coating step for obtaining the electrode precursor of FIG.
  • the overall coating shape of the electrode material layer forming raw material shown in FIG. 6 is, for example, as shown in FIG. 7A, using one die head 1 that performs continuous coating and two die heads 2a and 2b that perform intermittent coating. It can be obtained by work.
  • three or more die heads 1, 2 a, 2 b, of the three or more die heads two or more die heads 2 a that are not adjacent to each other in the direction w perpendicular to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10.
  • the die heads 2a and 2b can be shared as one die head 2c as shown in FIG. 7B.
  • the common die head 2c usually has a shim inserted into the die head 2c.
  • the common die head 2c has not only the width corresponding to the individual die heads 2a and 2b before commonality but also the width corresponding to the die head 1 (uncommon die head) that is not common between them.
  • the shim is a member that guides the electrode material layer forming raw material only to where the individual die heads 2a and 2b to be shared should guide the electrode material layer forming raw material, and to the place where the non-common die head 1 should guide.
  • the electrode material layer forming raw material is not induced.
  • the induction and coating of the electrode material layer forming raw material by the common die head 2c to the place where the individual die heads 2a and 2b should guide the electrode material layer forming raw material are synchronized.
  • FIG. 7A and FIG. 7B are plan views schematically showing one embodiment of the electrode material layer forming raw material coating step for obtaining the electrode precursor of FIG.
  • the electrode material layer forming raw material from each of two die heads adjacent to each other in the direction w perpendicular to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10 is a metal sheet. They are in contact with each other on the material 10. That is, of the two or more die heads, the two adjacent die heads are arranged such that the electrode material layer forming raw material from each die head is in contact with each other on the metal sheet material 10.
  • the two die heads adjacent to each other in the vertical direction w mean two die heads that provide coating areas adjacent in the vertical direction w on the metal sheet material 10.
  • the coating shape of the electrode material layer forming raw material from each die head can constitute a part of the cutout shape of the electrode, the entire coating that can be formed by the electrode material layer forming raw material on the metal sheet material Wide range of shapes.
  • the cutout shape of the electrode it is possible to obtain the overall shape of the electrode material layer forming raw material that can reduce the remaining cutout, and therefore, the remaining discarded after cutting can be reduced.
  • the electrode material layer forming raw materials that are in contact with each other on the metal sheet material 10 are shown in FIG. 3, FIG. 5A, FIG. 5B, FIG. 7A, and FIG. As shown, the metal sheet material 10 is preferably in contact with each other in the direction w perpendicular to the longitudinal direction g.
  • one coating region R1 derived from the die head 1 and all coating regions R2 derived from the die head 2 are in contact with each other in the vertical direction w on the metal sheet material 10.
  • the two coating regions R1a and R1b derived from the die heads 1a and 1b and all the coating regions R2 derived from the die head 2 are in contact with each other in the vertical direction w on the metal sheet material 10. Yes.
  • the two coating regions R1c derived from the die head 1c and all the coating regions R2 derived from the die head 2 are in contact with each other in the vertical direction w on the metal sheet material 10.
  • one coating region R1 derived from the die head 1 and all coating regions R2a and R2b derived from the die heads 2a and 2b are in contact with each other in the vertical direction w on the metal sheet material 10. Yes.
  • one coating region R1 derived from the die head 1 and all the coating regions R2c derived from the die head 2c are in contact with each other in the vertical direction w on the metal sheet material 10.
  • one coating is preferably performed on the upstream side in the longitudinal direction g of the metal sheet material 10 than the other coating. That is, the two adjacent die heads are preferably arranged so that one die head is positioned upstream of the other die head in the longitudinal direction g of the metal sheet material 10.
  • the position of the die head that performs the other coating can be adjusted with reference to the coating area by the one coating, and as a result, the coating area by the one coating and the coating by the other coating can be adjusted.
  • the two or more die heads used in this step are not aligned in the vertical direction w with respect to the longitudinal direction g of the metal sheet material 10, that is, not aligned in a line.
  • the one coating and the other coating are preferably performed by a wet-wet method.
  • the wet-wet method is a method in which the other coating is performed without performing drying after coating one of the two adjacent die heads. With the wet-wet method, the contact between the coating area by the one coating and the coating area by the other coating can be achieved with sufficient accuracy, and the thickness change at these boundaries can be further reduced.
  • the drying history of the electrode material layer in one electrode is the same for the portion by the one coating and the portion by the other coating.
  • the same one type of electrode material layer forming slurry as described later as the electrode material layer forming raw material applied from all the die heads.
  • the electrode material layer forming raw material applied from all the die heads may be the same, or a part or all of them may be different from each other, but are preferably the same.
  • at least one type of electrode material layer forming slurry may be used as the electrode material layer forming raw material applied from all the die heads in this step, and preferably one type of electrode material layer forming slurry is used.
  • the application of the electrode material layer forming raw material in this step may be performed on one side of the metal sheet material 10 or may be performed on both sides.
  • the overall coating shape (coating pattern) obtained by the coating is usually the same on both surfaces.
  • the overall shape of the coating obtained by coating is the same on both sides.
  • the entire coating of the one side is applied from one side through the metal sheet material 10.
  • the coating may be performed on both surfaces simultaneously, or after coating on one surface, on the other surface Coating may be performed. In the latter case, it is preferable to perform coating on the other surface after drying on one surface and then drying. From the viewpoint of homogenizing the dry state of the electrode material layer, it is preferable to apply the electrode material layer forming raw material simultaneously on both surfaces of the metal sheet material 10.
  • the above-described coating process of the electrode material layer forming raw material may be performed on both surfaces.
  • the above-described electrode material layer forming raw material coating step using two or more die heads arranged symmetrically so as to face each other with the metal sheet material 10 interposed therebetween May be performed.
  • drying is usually performed before cutting out the next electrode.
  • the drying method is not particularly limited, and may be a heat drying method or a natural drying method.
  • the electrode cutting- out step a plurality of electrodes are cut out from the electrode precursor 30 obtained in the above-described coating step.
  • the cutting method is not particularly limited as long as an electrode having a desired shape is obtained.
  • the cutting method may be a punching operation method.
  • the cut-out shape of each of the plurality of electrodes is usually a non-rectangular shape. That is, the cutting is performed so as to obtain a plurality of non-rectangular electrodes.
  • non-rectangular shape includes shapes other than the rectangular shape such as a square and a rectangle as described above. Specifically, for example, an L shape, a T shape, an O shape, a C shape, for example. (Including a U shape), an H shape (including an I shape), a cross shape, and a composite shape thereof. As long as these non-rectangular electrodes can be efficiently cut out, any non-rectangular electrodes known in the field of secondary battery shape in plan view can be efficiently combined by combining these character shapes. It can be considered that it can be cut out.
  • the electrode precursor 30 having a comb-teeth shape (one-side comb-teeth shape) as shown in FIG.
  • the electrode 40 having an L shape or a T shape can be cut out.
  • the electrode precursor 30 in which the overall coating shape of the electrode material layer forming raw material is a ladder shape as shown in FIG. 4, as shown in FIGS. 9A, 9B and 9C, as shown in FIGS.
  • the electrode 40 having a shape, a C shape, or an H shape can be cut out.
  • the electrode precursor 30 in which the overall coating shape of the electrode material layer forming raw material is an antenna shape (bilateral comb-tooth shape) as shown in FIG. 6, as shown in FIG. Can be cut out.
  • the metal sheet of the electrode material layer forming raw material from each of the two or more die heads in the coating step The plurality of electrodes are cut out so that the coating shapes on the material 10 are combined with each other in plan view to form the cutout shape of the electrodes.
  • the coating shape by the two or more die heads is separated by a slit 560 for each die head, as shown in FIGS. 13C and 13D.
  • the cut-out shapes of the plurality of electrodes are the same. That is, the electrode precursor is cut out so as to obtain a plurality of the same “non-rectangular shape” (40).
  • the positive electrode precursor is cut out so that the cut-out shapes of the plurality of positive electrodes are the same non-rectangular shape.
  • the negative electrode precursor is cut out so that the cut-out shapes of the plurality of negative electrodes are the same non-rectangular shape.
  • the shape between the positive electrode and the negative electrode is not necessarily the same as each other, it is preferably substantially the same shape or substantially the same shape when used for manufacturing the same secondary battery.
  • the positive electrode and the negative electrode incorporated in the secondary battery are generally slightly larger in negative electrode size. In that respect, the shape of the positive electrode and the shape of the negative electrode are flat. It is preferable that they are similar to each other in view).
  • each of the plurality of electrodes it is preferable to cut out each of the plurality of electrodes so that the current collector tab portion is included.
  • the metal sheet material 10 in which no electrode material layer is provided is cut out so that the region is included in the cut shape, thereby collecting current in each of the plurality of electrodes 40.
  • a body tab 45 is preferably provided.
  • the position of the current collector tab portion is positioned at the same location in the cutout shape between the plurality of electrodes. That is, in the case of manufacturing the positive electrode, it is preferable that the position of the positive electrode current collector tab portion (so-called “positive electrode tab”) is made to be the same in the cut-out shape between the plurality of positive electrodes.
  • the position of the negative electrode current collector tab portion is made to be the same in the cut-out shape between the plurality of negative electrodes.
  • the current collector tab portion 45 is cut out so as to be positioned on the same non-rectangular side between the plurality of electrodes 40.
  • the current collector tab portion 45 is formed of the metal sheet. It is preferable that the cutting is performed in a form protruding in the short direction of the material 10 (that is, the short direction of the electrode precursor 30). In FIG. 11, a broken line shows a cut line.
  • the secondary battery manufacturing method of the present invention may include a pressing step and a slit step between the electrode material layer forming raw material coating step and the electrode cutting step.
  • a press process is a process of adjusting the thickness of the electrode material layer in an electrode precursor, for example, is rolled with a roll press machine.
  • a slit process is a process of cutting off both ends (uncoated part) of the width direction in an electrode precursor, for example, a cutting processing machine (slitter) is used.
  • slitter a cutting processing machine
  • the coated parts may be separated (for example, cut along m in FIG. 6).
  • about the execution order of a press process and a slit process although a slit process is normally performed after a press process, this reverse order may be sufficient.
  • the secondary battery obtained by the production method of the present invention can be used in various fields where power storage is assumed.
  • secondary batteries are used in the electrical / information / communication field where mobile devices are used (for example, mobile phones, smart watches, smartphones, laptop computers, digital cameras, activity meters, arm computers and electronic devices).
  • Paper and other mobile devices home / small industrial applications (eg, power tools, golf carts, home / care / industrial robots), large industrial applications (eg, forklifts, elevators, bay harbor cranes) ), Transportation systems (for example, hybrid vehicles, electric vehicles, buses, trains, electric assist bicycles, electric motorcycles, etc.), power system applications (for example, various power generation, road conditioners, smart grids, general home-installed energy storage systems) Field), IoT field, and space / Sea applications (for example, spacecraft, areas such as submersible research vessel) can be used, such as in.
  • home / small industrial applications eg, power tools, golf carts, home / care / industrial robots
  • large industrial applications eg, forklifts, elevators, bay harbor cranes
  • Transportation systems for example, hybrid vehicles, electric vehicles, buses, trains, electric assist bicycles, electric motorcycles, etc.
  • power system applications for example, various power generation, road conditioners, smart grids, general home-installed energy storage systems

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Abstract

本発明は、製造効率がより高い二次電池の製造方法を提供する。本発明は、二次電池を製造するための方法であって、正極および負極の少なくとも一方の電極の作製が、電極集電体となる金属シート材１０に電極材層形成原料をダイヘッドから塗工して電極前駆体を得ること、および前記電極前駆体からの切り出しを行って複数の電極を形成すること、を含んで成り、前記電極材層形成原料の塗工として、２つ以上のダイヘッド１ａ、１ｂを用いて、連続塗工および間欠塗工を組み合わせて行う、二次電池の製造方法に関する。

Description

二次電池の製造方法および製造装置
　本発明は二次電池の製造方法および製造装置に関する。特に、正極および負極の少なくとも一方の電極の作製に特徴を有する二次電池の製造方法および製造装置に関する。
　二次電池は、いわゆる“蓄電池”ゆえに充電・放電の繰り返しが可能であり、様々な用途に用いられている。例えば、携帯電話、スマートフォンおよびノートパソコンなどのモバイル機器に二次電池が用いられている。
　二次電池は、少なくとも正極、負極およびそれらの間のセパレータから構成されている。正極は正極材層および正極集電体から構成され、負極は負極材層および負極集電体から構成されている。
　正極および負極のそれぞれの作製では、電極材層形成原料をダイヘッドから、電極集電体となる金属シート材上に塗工し、電極材層を形成して電極前駆体を得た後、かかる電極前駆体から切り出しを行って複数の電極が得られる。
　電極材層形成原料の塗工方法としては、電極の量産化の観点から、以下の方法が知られている：
（１）図１２Ａに示すように、移動する金属シート材５１０上に、１つのダイヘッド５０１から電極材層形成原料５２０を連続的に塗工する方法；および
（２）図１２Ｂに示すように、移動する金属シート材５１０上に、１つのダイヘッド５０１から電極材層形成原料５２０を間欠的に塗工する方法。
　さらなる電極の量産化の観点から、以下に示すように、２つ以上のダイヘッドを用いる方法も知られている：
（３）図１２Ｃに示すように、移動する金属シート材５１０上に、２つ以上のダイヘッド５０１ａ、５０１ｂのそれぞれから電極材層形成原料５２０ａ、５２０ｂを同一の塗工形状にて連続的に塗工する方法（特許文献１）；および
（４）図１２Ｄに示すように、移動する金属シート材５１０上に、２つ以上のダイヘッド５０１ａ、５０１ｂのそれぞれから電極材層形成原料５２０ａ、５２０ｂを同一の塗工形状にて間欠的に塗工する方法。
　図１２Ａ～図１２Ｄはいずれも従来技術における電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。
特開２０１１－４１８９２号公報
　本願発明者等は、従前の二次電池の製造方法では克服すべき課題があることに気付き、そのための対策を取る必要性を見出した。具体的には、矩形状とは異なる非矩形状の電極を作製する場合、以下の課題があることを本願発明者等は見出した。
　上記いずれの方法においても、電極材層形成原料の塗工形状としては矩形状が連続的または間欠的に得られる。また上記（３）および（４）の方法においては、２つ以上のダイヘッドからの電極材層形成原料の塗工形状は、図１２Ｃおよび図１２Ｄに示すように、各ダイヘッドごとに、スリット５６０により分離されている。このため、得られた電極前駆体５３０から、例えば図１３Ａ～図１３Ｄに示すような非矩形状の複数の電極５４０を切り出すに際しては、切り出した後に廃棄される残余分（特に電極材層材料の残余分）５５０が比較的多くなった。その結果、これらの方法は、製造効率が高いとは決していえなかった。図１３Ａ～図１３Ｄはそれぞれ、図１２Ａ～図１２Ｄで得られた電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。
　本発明はかかる課題に鑑みて為されたものである。即ち、本発明の主たる目的は、製造効率がより高い二次電池の製造方法および製造装置を提供することである。
　本願発明者は、従来技術の延長線上で対応するのではなく、新たな方向で対処することによって上記課題の解決を試みた。その結果、上記主たる目的が達成された二次電池の製造方法および製造装置の発明に至った。
　本発明は、
　二次電池を製造するための方法であって、
　正極および負極の少なくとも一方の電極の作製が、
　電極集電体となる金属シート材に電極材層形成原料をダイヘッドから塗工して電極前駆体を得ること、および
　前記電極前駆体からの切り出しを行って複数の電極を形成すること、を含んで成り、
　前記電極材層形成原料の塗工として、２つ以上のダイヘッドを用いて、連続塗工および間欠塗工を組み合わせて行う、二次電池の製造方法に関する。
　本発明はまた、
　正極および負極の少なくとも一方の複数の電極を作製するための二次電池の製造装置であって、
　電極集電体となる金属シート材に電極材層形成原料を塗工する２つ以上のダイヘッドを含み、
　前記２つ以上のダイヘッドとして、
　　連続塗工方式で塗工を行う少なくとも１つのダイヘッド；および
　　間欠塗工方式で塗工を行う少なくとも１つのダイヘッド
が含まれる、二次電池の製造装置に関する。
　本発明に係る二次電池の製造方法および製造装置では、製造効率をより高くすることができる。より具体的には、電極前駆体からの複数の電極の切り出しに際して“切り出し後の残余分”を減じることができる。
「非矩形状」（「一部切欠き形状」）を説明するための模式図である。 本発明の二次電池の製造方法における電極材層形成原料の塗工工程で得られた電極前駆体の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図２の電極前駆体を得るための電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 本発明の二次電池の製造方法における電極材層形成原料の塗工工程で得られた電極前駆体の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図４の電極前駆体を得るための電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図４の電極前駆体を得るための電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 本発明の二次電池の製造方法における電極材層形成原料の塗工工程で得られた電極前駆体の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図６の電極前駆体を得るための電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図６の電極前駆体を得るための電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図２の電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図２の電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図４の電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図４の電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図４の電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図６の電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図２の電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 従来技術における電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 従来技術における電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 従来技術における電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 従来技術における電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図１２Ａで得られた電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図１２Ｂで得られた電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図１２Ｃで得られた電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。 図１２Ｄで得られた電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。
　以下では、本発明の一実施形態に係る二次電池の製造方法をより詳細に説明する。必要に応じて図面を参照して説明を行うものの、図面における各種の要素は、本発明の理解のために模式的かつ例示的に示したにすぎず、外観や寸法比などは実物と異なり得る。
　本明細書で直接的または間接的に説明される“厚み”の方向は、二次電池を構成する電極材の積層方向に基づいており、即ち、“厚み”は正極と負極との積層方向における寸法に相当する。
　また、本明細書で直接的または間接的に用いる“上下方向”および“左右方向”は、それぞれ図中における上下方向および左右方向に相当する。特記しない限り、同じ符号または記号は、形状が異なること以外、同じ部材または同じ意味内容を示すものとする。
［本発明で製造される二次電池の構成］
　本発明の製造方法では二次電池が得られる。本明細書でいう「二次電池」とは、充電・放電の繰り返しが可能な電池のことを指している。従って、本発明の製造方法で得られる二次電池は、その名称に過度に拘泥されるものでなく、例えば“蓄電デバイス”なども対象に含まれ得る。
　本発明の製造方法で得られる二次電池は、正極、負極およびセパレータを含む電極構成層が積層した電極組立体を有して成る。正極と負極とはセパレータを介して積み重なって電極構成層を成しており、かかる電極構成層が少なくとも１つ以上積層した電極組立体が電解質と共に外装体に封入されている。
　正極は、少なくとも正極材層および正極集電体から構成されている。正極では正極集電体の少なくとも片面に正極材層が設けられており、正極材層には電極活物質として正極活物質が含まれている。例えば、電極組立体における複数の正極は、それぞれ、正極集電体の両面に正極材層が設けられていてよいし、あるいは、正極集電体の片面にのみ正極材層が設けられていてよい。二次電池のさらなる高容量化の観点でいえば正極は正極集電体の両面に正極材層が設けられていることが好ましい。
　負極は、少なくとも負極材層および負極集電体から構成されている。負極では負極集電体の少なくとも片面に負極材層が設けられており、負極材層には電極活物質として負極活物質が含まれている。例えば、電極組立体における複数の負極は、それぞれ、負極集電体の両面に負極材層が設けられていてよいし、あるいは、負極集電体の片面にのみ負極材層が設けられていてよい。二次電池のさらなる高容量化の観点でいえば負極は負極集電体の両面に負極材層が設けられていることが好ましい。
　正極および負極に含まれる電極活物質、即ち、正極活物質および負極活物質は、二次電池において電子の受け渡しに直接関与する物質であり、充放電、すなわち電池反応を担う正負極の主物質である。より具体的には、「正極材層に含まれる正極活物質」および「負極材層に含まれる負極活物質」に起因して電解質にイオンがもたらされ、かかるイオンが正極と負極との間で移動して電子の受け渡しが行われて充放電がなされる。正極材層および負極材層は特にリチウムイオンを吸蔵放出可能な層であることが好ましい。つまり、非水電解質を介してリチウムイオンが正極と負極との間で移動して電池の充放電が行われる非水電解質二次電池となっていることが好ましい。充放電にリチウムイオンが関与する場合、本発明の製造方法で得られる二次電池は、いわゆる“リチウムイオン電池”に相当し、正極および負極がリチウムイオンを吸蔵放出可能な層を有している。
　正極材層の正極活物質は例えば粒状体から成るところ、粒子同士の十分な接触と形状保持のためにバインダーが正極材層に含まれていることが好ましい。更には、電池反応を推進する電子の伝達を円滑にするために導電助剤が正極材層に含まれていてもよい。同様にして、負極材層の負極活物質は例えば粒状体から成るところ、粒子同士の十分な接触と形状保持のためにバインダーが含まれることが好ましく、電池反応を推進する電子の伝達を円滑にするために導電助剤が負極材層に含まれていてもよい。このように、複数の成分が含有されて成る形態ゆえ、正極材層および負極材層はそれぞれ“正極合材層”および“負極合材層”などと称すこともできる。
　正極活物質は、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質であることが好ましい。かかる観点でいえば、正極活物質は例えばリチウム含有複合酸化物であることが好ましい。より具体的には、正極活物質は、リチウムと、コバルト、ニッケル、マンガンおよび鉄から成る群から選択される少なくとも１種の遷移金属とを含むリチウム遷移金属複合酸化物であることが好ましい。つまり、本発明の製造方法で得られる二次電池の正極材層においては、そのようなリチウム遷移金属複合酸化物が正極活物質として好ましくは含まれている。例えば、正極活物質はコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム、または、それらの遷移金属の一部を別の金属で置き換えたものであってよい。このような正極活物質は、単独種として含まれてよいものの、二種以上が組み合わされて含まれていてもよい。あくまでも例示にすぎないが、本発明の製造方法で得られる二次電池では、正極材層に含まれる正極活物質がコバルト酸リチウムとなっていてよい。
　正極材層に含まれる得るバインダーとしては、特に制限されるわけではないが、ポリフッ化ビリニデン、ビリニデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビリニデンフルオライド－テトラフルオロチレン共重合体およびポリテトラフルオロチレンなどから成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。正極材層に含まれる得る導電助剤としては、特に制限されるわけではないが、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックおよびアセチレンブラック等のカーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブや気相成長炭素繊維等の炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウムおよび銀等の金属粉末、ならびに、ポリフェニレン誘導体などから選択される少なくとも１種を挙げることができる。例えば、正極材層のバインダーはポリフッ化ビニリデンであってよく、また、正極材層の導電助剤はカーボンブラックであってよい。あくまでも例示にすぎないが、正極材層のバインダーおよび導電助剤は、ポリフッ化ビニリデンとカーボンブラックとの組合せとなっていてよい。
　負極活物質は、リチウムイオンの吸蔵放出に資する物質であることが好ましい。かかる観点でいえば、負極活物質は例えば各種の炭素材料、酸化物、または、リチウム合金などであることが好ましい。
　負極活物質の各種の炭素材料としては、黒鉛（天然黒鉛、人造黒鉛）、ハードカーボン、ソフトカーボン、ダイヤモンド状炭素などを挙げることができる。特に、黒鉛は電子伝導性が高く、負極集電体との接着性が優れる点などで好ましい。負極活物質の酸化物としては、酸化シリコン、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛および酸化リチウムなどから成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。負極活物質のリチウム合金は、リチウムと合金形成され得る金属であればよく、例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｂａ、Ｃａ、Ｈｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｌａなどの金属とリチウムとの２元、３元またはそれ以上の合金であってよい。このような酸化物は、その構造形態としてアモルファスとなっていることが好ましい。結晶粒界または欠陥といった不均一性に起因する劣化が引き起こされにくくなるからである。あくまでも例示にすぎないが、本発明の製造方法で得られる二次電池では、負極材層の負極活物質が人造黒鉛となっていてよい。
　負極材層に含まれる得るバインダーとしては、特に制限されるわけではないが、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド系樹脂およびポリアミドイミド系樹脂から成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。例えば、負極材層に含まれるバインダーはスチレンブタジエンゴムとなっていてよい。負極材層に含まれる得る導電助剤としては、特に制限されるわけではないが、サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックおよびアセチレンブラック等のカーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブや気相成長炭素繊維等の炭素繊維、銅、ニッケル、アルミニウムおよび銀等の金属粉末、ならびに、ポリフェニレン誘導体などから選択される少なくとも１種を挙げることができる。なお、負極材層には、電池製造時に使用された増粘剤成分（例えばカルボキシルメチルセルロース）に起因する成分が含まれていてもよい。
　あくまでも例示にすぎないが、負極材層における負極活物質およびバインダーは人造黒鉛とスチレンブタジエンゴムとの組合せになっていてよい。
　正極および負極に用いられる正極集電体および負極集電体は電池反応に起因して活物質で発生した電子を集めたり供給したりするのに資する部材である。このような集電体は、シート状の金属部材であってよく、多孔または穿孔の形態を有していてよい。例えば、集電体は金属箔、パンチングメタル、網またはエキスパンドメタル等であってよい。正極に用いられる正極集電体は、アルミニウム、ステンレスおよびニッケル等から成る群から選択される少なくとも１種を含んだ金属箔から成るものが好ましく、例えばアルミニウム箔であってよい。一方、負極に用いられる負極集電体は、銅、ステンレスおよびニッケル等から成る群から選択される少なくとも１種を含んだ金属箔から成るものが好ましく、例えば銅箔であってよい。
　正極および負極に用いられるセパレータは、正負極の接触による短絡防止および電解質保持などの観点から設けられる部材である。換言すれば、セパレータは、正極と負極と間の電子的接触を防止しつつイオンを通過させる部材であるといえる。好ましくは、セパレータは多孔性または微多孔性の絶縁性部材であり、その小さい厚みに起因して膜形態を有している。あくまでも例示にすぎないが、ポリオレフィン製の微多孔膜がセパレータとして用いられてよい。この点、セパレータとして用いられる微多孔膜は、例えば、ポリオレフィンとしてポリエチレン（ＰＥ）のみ又はポリプロピレン（ＰＰ）のみを含んだものであってよい。更にいえば、セパレータは、“ＰＥ製の微多孔膜”と“ＰＰ製の微多孔膜”とから構成される積層体であってもよい。セパレータの表面が無機粒子コート層や接着層等により覆われていてもよい。セパレータの表面が接着性を有していてもよい。なお、本発明において、セパレータは、同様の機能を有する絶縁性の無機粒子などであってもよい。
　本発明の製造方法で得られる二次電池では、正極、負極およびセパレータを含む電極構成層から成る電極組立体が電解質と共に外装体に封入されている。正極および負極がリチウムイオンを吸蔵放出可能な層を有する場合、電解質は有機電解質・有機溶媒などの“非水系”の電解質であることが好ましい（すなわち、電解質が非水電解質となっていることが好ましい）。電解質では電極（正極・負極）から放出された金属イオンが存在することになり、それゆえ、電解質は電池反応における金属イオンの移動を助力することになる。
　非水電解質は、溶媒と溶質とを含む電解質である。具体的な非水電解質の溶媒としては、少なくともカーボネートを含んで成るものが好ましい。かかるカーボネートは、環状カーボネート類および／または鎖状カーボネート類であってもよい。特に制限されるわけではないが、環状カーボネート類としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）およびビニレンカーボネート（ＶＣ）から成る群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。鎖状カーボネート類としては、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）およびジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）から成る群から選択される少なくも１種を挙げることができる。あくまでも例示にすぎないが、非水電解質として環状カーボネート類と鎖状カーボネート類との組合せが用いられてよく、例えばエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合物が用いられる。また、具体的な非水電解質の溶質としては、例えば、ＬｉＰＦ６および／またはＬｉＢＦ４などのＬｉ塩が好ましく用いられる。電解質は、液状電解質であってもよいし、固体電解質、ゲル状電解質などであってもよい。
　外装体は、正極、負極及びセパレータを含む電極構成層が積層した電極組立体を包み込むものであるが、ハードケースの形態であってよく、あるいは、ソフトケースの形態であってもよい。具体的には、外装体は、いわゆる“金属缶”に相当するハードケース型であってもよく、あるいは、いわゆるラミネートフィルムから成る“パウチ”に相当するソフトケース型であってもよい。
［本発明の製造方法の特徴］
　本発明の製造方法は、電極の作製法に特徴を有している。特に、正極および負極の少なくとも一方の電極の作製時における電極材層形成原料の電極集電体への塗工に特徴を有している。詳しくは、本発明の製造方法は、正極および負極の少なくとも一方の電極の作製が、電極集電体となる金属シート材１０へのダイヘッドからの電極材層形成原料の塗工により、図２、図４および図６に示すように、電極材層２０を形成して電極前駆体３０を得ること、および、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃおよび図１０に示すように、電極前駆体３０から切り出しを行って複数の電極４０を形成することを含んで成る。より詳しくは、電極材層形成原料の塗工工程において、２つ以上のダイヘッドを用いて、連続塗工および間欠塗工を組み合わせて行う。電極の切り出し工程においては通常、複数の電極４０の各々の切り出し形状を非矩形状とする。図２、図４および図６はそれぞれ、本発明の二次電池の製造方法における電極材層形成原料の塗工工程で得られた電極前駆体の一実施態様を模式的に示した平面図である。図８Ａおよび図８Ｂはそれぞれ、図２の電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃはそれぞれ、図４の電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。図１０は、図６の電極前駆体を用いた電極の切り出し工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。
　本明細書でいう「非矩形状」とは、平面視における電極形状が正方形および長方形といった矩形状の概念に通常含まれるものでない形状を指しており、特にそのような正方形・長方形から部分的に一部欠いた形状のことを指している。従って、広義には、「非矩形状」は、厚み方向にて上側から見た平面視の電極形状が正方形・長方形でない形状を指しており、狭義には、平面視の電極形状が正方形・長方形をベースにしつつも、それから部分的に一部切欠いた形状（好ましくはベースの正方形・長方形のコーナー部分および／または非コーナー部分（例えば中央部分）が切欠かれた形状）となっていることを指している。あくまでも例示にすぎないが、「非矩形状」は、平面視における電極形状が正方形・長方形をベースとし、かかるベース形状よりも小さい平面視サイズの正方形、長方形、半円形、半楕円形、円形・楕円形の一部またはそれらの組合せ形状を当該ベース形状から切り欠いて得られる形状（特にベース形状のコーナー部分または非コーナー部分（例えば中央部分）から切り欠いて得られる形状）であってよい（図１参照）。平面視とは、対象物（例えば、電極、電極前駆体）を載置してその厚み（高さ）方向の真上から見たときの状態のことであり、平面図と同意である。図１は、“非矩形状”（“一部切欠き形状”）を説明するための模式図である。なお、図１においては、ベース形状のコーナー部分から切り欠いて得られる形状を示しているが、ベース形状の非コーナー部分（例えば中央部分）から切り欠いて得られる形状であってもよい。
　本発明においては、このような“非矩形状”の複数の電極が効率よく得られるように、２つ以上のダイヘッドを用いて、連続塗工および間欠塗工を組み合わせて行う。これにより、金属シート材１０上において電極材層形成原料により形成可能な塗工全体形状の範囲が広がる。このため、予定されている複数の電極の切り出し形状（非矩形状）に応じて、切り出し後の残余分を減じ得る電極材層形成原料の塗工全体形状を得ることができる。これは、二次電池の製造に最終的に使用されない“無駄部分”を少なくできる（特に、電極活物質の廃棄を少なくできる）ことを意味しており、二次電池の製造効率がより高くなる。また、そのように“無駄部分”を少なくできることは二次電池の低コスト製造にもつながる。
　まず、かかる本発明の製造方法の前提となる二次電池の一般的な製法について説明する。二次電池の製法では、正極、負極、電解液およびセパレータをそれぞれに作製・調製した後（必要に応じて市販品から調達してもよい）、それらを一体化して組み合わせることで二次電池を得ることができる。
（正極の作製）
　正極の作製では、まず、正極材層形成原料、すなわち電極材層形成原料を調製する。正極材層形成原料は正極材スラリーであってよい。正極材スラリーは、正極活物質およびバインダーを少なくとも含む電極材層形成原料である。かかる正極材スラリーを正極集電体として用いられる金属シート材（例えば、アルミニウム箔）に塗布し（塗工工程）、ロールプレス機で圧延する（プレス工程）。これにより、正極前駆体、すなわち、電極前駆体が得られる。特に、金属シート材は、帯状に長い形状を有していることが好ましく、そのような長尺状の金属シートに対して正極材スラリーを塗布する。塗布するエリアは、長尺状の金属シートの全領域ではなく、金属シート材の両幅方向の周縁部分などには塗布されない後述の特定のエリアであることが好ましい。ある１つの好適な態様では、長尺状の金属シート材よりもひとまわり小さくなるように、正極材スラリーを同様の略長尺状の後述の特定のエリアに塗布することが好ましい。得られる正極前駆体（特に帯状に長い正極前駆体）は、次工程に供されるまで、必要に応じてロール状に巻かれるなどして保管されたり、適宜運搬などに付されたりする。そして、次工程では、正極前駆体から複数の正極を得るべく切り出しが行われる（切り出し工程）（ロール状に巻かれていた場合では展開した後で切り出しが行われる）。例えば、正極前駆体を機械的な切断に付すことによって正極前駆体（特に「正極材スラリーが塗布された部分」）から正極の切り出しを行う。あくまでも例示にすぎないが、いわゆる“打ち抜き操作”を行ってよい。プレス工程の後であって、切り出し工程の前においては通常、金属シート材および当該金属シート材上に形成された電極材層を含む電極前駆体における幅方向の両端（未塗工部）を切り落とすスリット工程を行ってもよい。スリット工程においては、所望により、タブとなる未塗工領域またはタブよりも大きい未塗工領域を残してもよい。スリット工程では塗工部同士を切り離す（例えば、図６におけるｍに沿って切断する）ことを行ってもよい。スリット工程は塗工工程とプレス工程との間に行われてもよい。以上のような操作を経ることによって、所望の正極を複数得ることができる。
（負極の作製）
　負極の作製は、正極の作製と同様である。負極の作製では、まず、負極材層形成原料、すなわち電極材層形成原料を調製する。負極材層形成原料は負極材スラリーであってよい。負極材スラリーは、負極活物質およびバインダーを少なくとも含む電極材層形成原料である。かかる負極材スラリーを負極集電体として用いられる金属シート材（例えば銅箔）に塗布し（塗工工程）、ロールプレス機で圧延する（プレス工程）。これにより、負極前駆体、すなわち、電極前駆体が得られる。特に、金属シート材は、帯状に長い形状を有していることが好ましく、そのような長尺状の金属シート材に対して負極材スラリーを塗布する。塗布するエリアは、長尺状の金属シート材の全領域ではなく、金属シート材の両幅方向の周縁部分などには塗布されない後述の特定のエリアであることが好ましい。ある１つの好適な態様では、長尺状の金属シート材よりもひとまわり小さくなるように、負極材スラリーを同様の略長尺状の後述の特定のエリアに塗布することが好ましい。得られる負極前駆体（特に帯状に長い負極前駆体）は、次工程に供されるまで、必要に応じてロール状に丸められるなどして保管されたり、適宜運搬などに付されたりする。そして、次工程では、負極前駆体から複数の負極を得るべく切り出しが行われる（切り出し工程）（ロール状に巻かれていた場合では展開した後で切り出しが行われる）。例えば、負極前駆体を機械的な切断に付すことによって負極前駆体（特に「負極材スラリーが塗布された部分」）から負極の切り出しを行う。あくまでも例示にすぎないが、いわゆる“打ち抜き操作”を行ってよい。以上のような操作を経ることによって、所望の負極を複数得ることができる。プレス工程の後であって、切り出し工程の前においては通常、正極の作製時と同様に、金属シート材および当該金属シート材上に形成された電極材層を含む電極前駆体における幅方向の両端（未塗工部）を切り落とすスリット工程を行ってもよい。スリット工程においては、所望により、タブとなる未塗工領域またはタブよりも大きい未塗工領域を残してもよい。スリット工程では塗工部同士を切り離す（例えば、図６におけるｍに沿って切断する）ことを行ってもよい。スリット工程は塗工工程とプレス工程との間に行われてもよい。
（電解質の調製）
　電池使用時にて正極・負極間のイオン移動を担うことになる電解質を調製する（リチウムイオン電池の場合、特に非水電解質を調製することになる）。よって、そのような電解質となる原料を混合して所望の電解質を調製する（本発明の製造方法において、電解質は常套の二次電池に使用される常套的な電解質であってよく、それゆえ、その原料も二次電池の製造に常套的に使用されるものを用いてよい）。
（セパレータの準備）
　本発明の製造方法において、セパレータは常套的なものであってよく、それゆえ、二次電池として常套的に使用されるものを用いてよい。
　二次電池は、以上のように作製・調製された正極、負極、電解液およびセパレータを一体的に組み合わせることによって得ることができる。特に、正極と負極とはセパレータを介して複数積み重ねて電極組立体を形成し、かかる電極組立体を電解質と共に外装体に封入することによって二次電池を得ることができる。なお、セパレータは枚葉にカットしたものを積層してよいし、あるいは、九十九状に積層して余剰分をカットしたものでもよい。更には電極をセパレータで個装したものを積層してもよい。
（本発明の特徴）
　本発明は、上述の如くの二次電池の製造につき、特に電極の作製に特徴を有している。詳しくは、本発明の二次電池の製造方法は、正極および負極の少なくとも一方の電極の作製について、以下に示す電極材層形成原料の塗工工程および電極の切り出し工程を含む。つまり、本発明の二次電池の製造方法は、正極の作製方法が以下に示す電極材層形成原料の塗工工程および電極の切り出し工程を含み、かつ／または負極の作製方法が以下に示す電極材層形成原料の塗工工程および電極の切り出し工程を含む。
　電極材層形成原料の塗工工程
　電極材層形成原料の塗工工程では、電極集電体となる単一の金属シート材１０に電極材層形成原料をダイヘッドから塗工して電極材層２０を形成し、電極前駆体３０を得る（図２、図４および図６）。
　金属シート材１０上における電極材層形成原料の塗工全体形状は、平面視において、予定されている電極の切り出し形状（非矩形状）に応じて、例えば、以下の形状Ｐとすることができる。
　形状Ｐ：図２、図４および図６に示すように、金属シート材１０の長手方向ｇに平行に長手方向を有する矩形状Ｒにおいて、当該長手方向ｇに対する垂直方向ｗにおける片方もしくは両方の端部または中央部に未塗工領域Ｎを当該長手方向ｇに沿って断続的に有する形状。
　形状Ｐにおいて、未塗工領域Ｎは長手方向ｇに沿って整列していることが好ましく、より好ましくは一定の間隔をもって周期的に整列していることが好ましい。未塗工領域Ｎの形状もまた矩形状であってよい。未塗工領域Ｎの垂直方向ｗの寸法は、金属シート材１０の長手方向ｇに平行に長手方向を有する略矩形状Ｒ（破線領域形状）の垂直方向ｗの全長よりも小さい。略矩形状Ｒは、金属シート材１０上における電極材層形成原料の塗工全体形状（塗工領域全体）の外縁がもたらす全体形状である。
　このような形状Ｐの具体例として、例えば、以下の形状ｐ１～ｐ３が挙げられる。
　形状ｐ１：図２に示すように、金属シート材１０の長手方向ｇに平行に長手方向を有する略矩形状Ｒ（破線領域形状）において、当該長手方向ｇに対する垂直方向ｗにおける片方の端部に未塗工領域Ｎを当該長手方向ｇに沿って断続的に有する形状。
　形状ｐ１の一例として、例えば、図２に示すような櫛歯形状が挙げられる。櫛歯形状は、長手方向ｇにおいて、“幅狭部分１１”と“幅広部分１２”とが交互に連続しており、その幅の増減が垂直方向ｗにおける片方の端部のみによって提供される形状である。この形状は片側櫛歯形状とも称される。幅とは、金属シート材１０の長手方向ｇに対して垂直方向ｗにおける塗工全体形状の長さのことである。「幅狭部分１１」は、平面視において、相対的に幅寸法が減じられた塗工全体形状の局所部分を意味する一方、「幅広部分１２」は、平面視において、相対的に幅寸法が増した塗工全体形状の局所部分を意味している。つまり、塗工全体形状としての櫛歯形状は、その幅寸法が一定でなく、局所的に減じられた形態又は局所的に増した形態を有している。ある好適な態様では、そのような複数の“幅狭部分１１”が互いに略同一形状・略同一サイズとなっており、同様にして複数の“幅広部分１２”も互いに略同一形状・略同一サイズとなっている。換言すれば、当該塗工全体形状は、その幅寸法が周期的に減じられる又は増すようになっていることが好ましいといえる。以下、「塗工全体形状」は、金属シート材１０上における電極材層形成原料の塗工形状の全体形状を主として意味する。
　形状ｐ２：図４に示すように、金属シート材１０の長手方向ｇに平行に長手方向を有する略矩形状Ｒ（破線領域形状）において、当該長手方向ｇに対する垂直方向ｗにおける略中央部に未塗工領域Ｎを当該長手方向ｇに沿って断続的に有する形状。
　形状ｐ２の一例として、例えば、図４に示すような梯子形状が挙げられる。梯子形状は、長手方向ｇにおいて、その幅は略一定であるが、“未塗工領域含有部分１３”と“未塗工領域不含部分１４”とが交互に連続している形状である。幅とは、金属シート材１０の長手方向ｇに対して垂直方向ｗにおける塗工全体形状の長さのことである。「未塗工領域含有部分１３」は、平面視において、幅手方向において未塗工領域Ｎが含まれた塗工全体形状の局所部分を意味する一方、「未塗工領域不含部分１４」は、平面視において、幅手方向において未塗工領域Ｎが含まれない塗工全体形状の局所部分を意味している。つまり、塗工全体形状としての梯子形状は、その幅寸法が一定であるが、局所的に未塗工領域Ｎが存在する形態又は未塗工領域が存在しない形態を有している。ある好適な態様では、そのような複数の“未塗工領域含有部分１３”が互いに略同一形状・略同一サイズとなっており、同様にして複数の“未塗工領域不含部分１４”も互いに略同一形状・略同一サイズとなっている。換言すれば、塗工全体形状は、長手方向ｇにおいて未塗工領域Ｎが周期的に存在する又は存在しないことが好ましいといえる。図４の「未塗工領域含有部分１３」において、未塗工領域Ｎは幅手方向ｗにおける略中央部に配置されているが、当該幅手方向ｗの端部に配置されない限り、その配置は特に限定されるものではない。梯子形状は、長手方向ｇに平行な幅寸法の中央線ｍを軸として線対称性を有することが好ましい。
　形状ｐ３：図６に示すように、金属シート材１０の長手方向ｇに平行に長手方向を有する略矩形状Ｒ（破線領域形状）において、当該長手方向ｇに対する垂直方向ｗにおける両方の端部に未塗工領域Ｎを当該長手方向ｇに沿って断続的に有する形状。
　形状ｐ３の一例として、例えば、図６に示すようなアンテナ形状が挙げられる。アンテナ形状は、長手方向ｇにおいて、“幅狭部分１５”と“幅広部分１６”とが交互に連続しており、その幅の増減が垂直方向ｗにおける両方の端部によって提供される形状である。この形状は両側櫛歯形状とも称される。幅とは、金属シート材１０の長手方向ｇに対して垂直方向ｗにおける塗工全体形状の長さのことである。「幅狭部分１５」は、平面視において、相対的に幅寸法が減じられた塗工全体形状の局所部分を意味する一方、「幅広部分１６」は、平面視において、相対的に幅寸法が増した塗工全体形状の局所部分を意味している。つまり、塗工全体形状としてのアンテナ形状は、その幅寸法が一定でなく、局所的に減じられた形態又は局所的に増した形態を有している。ある好適な態様では、そのような複数の“幅狭部分１５”が互いに略同一形状・略同一サイズとなっており、同様にして複数の“幅広部分１６”も互いに略同一形状・略同一サイズとなっている。換言すれば、当該塗工全体形状は、その幅寸法が周期的に減じられる又は増すようになっていることが好ましいといえる。アンテナ形状は、長手方向ｇに平行な幅寸法の中央線ｍを軸として線対称性を有することが好ましい。
　本工程においては、２つ以上のダイヘッドを用いて、連続塗工および間欠塗工を組み合わせて行うものであり、これにより、上記した電極材層形成原料の塗工全体形状を形成することができる。詳しくは、連続塗工方式で塗工を行う少なくとも１つのダイヘッドおよび間欠塗工方式で塗工を行う少なくとも１つのダイヘッドを用いて塗工を行う。各塗工方式のダイヘッドの数は、１条の場合で、通常１つ以上３つ以下、特に１つ以上２つ以下である。１条とは、幅方向（垂直方向）ｗに連続する１つのまとまりを１単位として、長手方向ｇに延びる１つの筋のことである。長手方向ｇに延びる１つの条（筋）は通常、連続的である。例えば、図２、図４および図６はそれぞれ、１条の塗工全体形状を示しており、長手方向ｇに連続している。使用されるダイヘッドの全体数は、１条の塗工全体形状（すなわち、１条の塗工全体形状あたりに必要なダイヘッドの数）および金属シート材の幅寸法（垂直方向ｗ）（すなわち、１つの金属シート材に形成される塗工全体形状の条数）に応じて適宜決定される。例えば、一般的な幅寸法（例えば、７００ｍｍ）の金属シート材を使用し、かつ当該金属シート材上に、図５Ａのような塗工方法の塗工全体形状を３条で塗工実施した場合、連続塗工方式で塗工を行うダイヘッドの数は６つであり、間欠塗工方式で塗工を行うダイヘッドの数は３つである。また例えば、一般的な幅寸法（例えば、７００ｍｍ）の金属シート材を使用し、かつ当該金属シート材上に、図７Ａのような塗工方法の塗工全体形状を３条で塗工実施した場合、連続塗工方式で塗工を行うダイヘッドの数は３つであり、間欠塗工方式で塗工を行うダイヘッドの数は６つである。従って、本発明において一般的には、連続塗工方式で塗工を行うダイヘッドの数は少なくとも１つ、特に１つ以上６つ以下であり、間欠塗工方式で塗工を行うダイヘッドの数は少なくとも１つ、特に１つ以上６つ以下である。本発明においてはこのような２つ以上のダイヘッドを用いて、連続塗工および間欠塗工を組み合わせて行うため、金属シート材１０上において電極材層形成原料により形成可能な塗工全体形状の範囲が広がる。その結果として、電極の切り出し形状（非矩形状）に応じて、切り出し後の残余分を減じ得る電極材層形成原料の塗工全体形状を形成することができるため、切り出し後に廃棄される残余分を減じることができる。以下、固定されたダイヘッドから、移動する金属シート材に電極材層形成原料を吐出して塗工を行う実施態様について説明するが、移動するダイヘッドから、固定された金属シート材に電極材層形成原料を吐出して塗工を行ってもよい。すなわち、電極材層形成原料の塗工は、金属シート材およびダイヘッドの少なくとも一方を金属シート材の長手方向に相対的に移動させながら行われればよい。
　連続塗工とは、塗工を連続的に行うことを意味し、例えば、図３に示すように、１つのダイヘッド１から電極材層形成原料を塗工し続け、結果として塗工を長手方向ｇで継続して行うことである。連続塗工により金属シート材１０上に得られる電極材層形成原料の塗工形状は、当該金属シート材１０の長手方向ｇに連続して形成されている比較的長尺の矩形状Ｒ１である。図３は、図２の電極前駆体を得るための電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。
　間欠塗工とは、塗工を間欠的または断続的に行うことを意味し、例えば、図３に示すように、１つのダイヘッド２からの電極材層形成原料の塗工を行い、その後、停止する作業を繰り返すことである。例えば図３に示すように、１つのダイヘッドによる間欠塗工において、塗工領域（Ｒ２）の塗工形状および塗工ピッチは、通常、一定である。間欠塗工により金属シート材１０上に得られる電極材層形成原料の塗工形状は、当該金属シート材１０の長手方向ｇに間隔をあけて形成されている複数の矩形状Ｒ２である。間欠塗工で得られる１つの矩形状Ｒ２は、連続塗工で得られる矩形状Ｒ１より、金属シート材１０の長手方向ｇの長さ寸法が短い。
　図２に示す電極材層形成原料の塗工全体形状は、例えば、図３に示すように、連続塗工を行う１つのダイヘッド１および間欠塗工を行う１つのダイヘッド２を用いた塗工により得ることができる。
　図４に示す電極材層形成原料の塗工全体形状は、例えば、図５Ａに示すように、連続塗工を行う２つのダイヘッド１ａ、１ｂおよび間欠塗工を行う１つのダイヘッド２を用いた塗工により得ることができる。このように、３つ以上のダイヘッド１ａ、１ｂ、２を用い、当該３つ以上のダイヘッドのうち、金属シート材１０の長手方向ｇに対する垂直方向ｗにおいて相互に隣接しない２つ以上のダイヘッド１ａ、１ｂが同じ塗工方式（連続塗工方式または間欠塗工方式）を採用する場合においては、当該ダイヘッド１ａ、１ｂを、図５Ｂに示すように、１つのダイヘッド１ｃとして共通化することができる。共通化されたダイヘッド１ｃは通常、当該ダイヘッド１ｃ内に挿入されたシム（shim）を有する。当該共通化されたダイヘッド１ｃは、共通化前の個々のダイヘッド１ａ、１ｂ分の幅だけでなく、それらの間の共通化されていないダイヘッド２（非共通化ダイヘッド）分の幅も有する。シムは、共通化される個々のダイヘッド１ａ、１ｂが電極材層形成原料を誘導するべきところのみへ電極材層形成原料を誘導する部材であり、非共通化ダイヘッド２が誘導するべきところへは電極材層形成原料を誘導しない。個々のダイヘッド１ａ、１ｂが電極材層形成原料を誘導するべきところへの、共通化されたダイヘッド１ｃによる電極材層形成原料の誘導および塗工は同期する。図５Ａおよび図５Ｂはそれぞれ、図４の電極前駆体を得るための電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。
　図６に示す電極材層形成原料の塗工全体形状は、例えば、図７Ａに示すように、連続塗工を行う１つのダイヘッド１および間欠塗工を行う２つのダイヘッド２ａ、２ｂを用いた塗工により得ることができる。このように、３つ以上のダイヘッド１、２ａ、２ｂを用い、当該３つ以上のダイヘッドのうち、金属シート材１０の長手方向ｇに対する垂直方向ｗにおいて相互に隣接しない２つ以上のダイヘッド２ａ、２ｂが同じ塗工方式（連続塗工方式または間欠塗工方式）を採用する場合においては、当該ダイヘッド２ａ、２ｂを、図７Ｂに示すように、１つのダイヘッド２ｃとして共通化することができる。共通化されたダイヘッド２ｃは通常、当該ダイヘッド２ｃ内に挿入されたシム（shim）を有する。当該共通化されたダイヘッド２ｃは、共通化前の個々のダイヘッド２ａ、２ｂ分の幅だけでなく、それらの間の共通化されていないダイヘッド１（非共通化ダイヘッド）分の幅も有する。シムは、共通化される個々のダイヘッド２ａ、２ｂが電極材層形成原料を誘導するべきところのみへ電極材層形成原料を誘導する部材であり、非共通化ダイヘッド１が誘導するべきところへは電極材層形成原料を誘導しない。個々のダイヘッド２ａ、２ｂが電極材層形成原料を誘導するべきところへの、共通化されたダイヘッド２ｃによる電極材層形成原料の誘導および塗工は同期する。図７Ａおよび図７Ｂはそれぞれ、図６の電極前駆体を得るための電極材層形成原料の塗工工程の一実施態様を模式的に示した平面図である。
　本工程において、使用される全て（２つ以上）のダイヘッドのうち、金属シート材１０の長手方向ｇに対する垂直方向ｗにおいて相互に隣接する２つのダイヘッドそれぞれからの電極材層形成原料は、金属シート材１０上において、相互に接している。すなわち、当該２つ以上のダイヘッドのうち、当該隣接する２つのダイヘッドは、各ダイヘッドからの電極材層形成原料が、金属シート材１０上、相互に接するように、配置されている。垂直方向ｗにおいて相互に隣接する２つのダイヘッドとは、金属シート材１０上において垂直方向ｗで隣接する塗工領域を提供する２つのダイヘッドという意味である。このため、各ダイヘッドからの電極材層形成原料の塗工形状は電極の切り出し形状の一部を構成できるようになるため、金属シート材１０上において電極材層形成原料により形成可能な塗工全体形状の範囲が広がる。その結果として、電極の切り出し形状に応じて、切り出し後の残余分を減じ得る電極材層形成原料の塗工全体形状を得ることができるため、切り出し後に廃棄される残余分を減じることができる。金属シート材１０上において相互に接している電極材層形成原料は、接触部分（それらの境界部分）における厚み変化の低減の観点から、図３、図５Ａ、図５Ｂ、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、金属シート材１０の長手方向ｇに対する垂直方向ｗにおいて相互に接していることが好ましい。
　例えば、図３において、ダイヘッド１由来の１つの塗工領域Ｒ１と、ダイヘッド２由来の全ての塗工領域Ｒ２とは、金属シート材１０上、垂直方向ｗにおいて相互に接している。
　また例えば、図５Ａにおいて、ダイヘッド１ａ、１ｂ由来の２つの塗工領域Ｒ１ａ、Ｒ１ｂと、ダイヘッド２由来の全ての塗工領域Ｒ２とは、金属シート材１０上、垂直方向ｗにおいて相互に接している。
　また例えば、図５Ｂにおいて、ダイヘッド１ｃ由来の２つの塗工領域Ｒ１ｃと、ダイヘッド２由来の全ての塗工領域Ｒ２とは、金属シート材１０上、垂直方向ｗにおいて相互に接している。
　また例えば、図７Ａにおいて、ダイヘッド１由来の１つの塗工領域Ｒ１と、ダイヘッド２ａ、２ｂ由来の全ての塗工領域Ｒ２ａ、Ｒ２ｂとは、金属シート材１０上、垂直方向ｗにおいて相互に接している。
　また例えば、図７Ｂにおいて、ダイヘッド１由来の１つの塗工領域Ｒ１と、ダイヘッド２ｃ由来の全ての塗工領域Ｒ２ｃとは、金属シート材１０上、垂直方向ｗにおいて相互に接している。
　当該隣接する２つのダイヘッドそれぞれからの電極材層形成原料が、金属シート材１０上において、相互に接するためには、図３、図５Ａ、図５Ｂ、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、当該隣接する２つのダイヘッドによる塗工のうち、一方の塗工を他方の塗工よりも、金属シート材１０の長手方向ｇについて上流側で行うことが好ましい。すなわち、当該隣接する２つのダイヘッドは、一方のダイヘッドが他方のダイヘッドよりも、金属シート材１０の長手方向ｇについて上流側に位置付けられるように、配置されていることが好ましい。当該一方の塗工による塗工領域を基準にして当該他方の塗工を行うダイヘッドの位置を調整することができ、結果として、当該一方の塗工による塗工領域と当該他方の塗工による塗工領域との接触を精度よく達成でき、これらの境界での厚み変化が低減されるためである。このため、本工程において用いられる当該２つ以上のダイヘッドは、金属シート材１０の長手方向ｇに対する垂直方向ｗにおいて整列されていない、すなわち１列に並んでいない、ことが好ましい。
　上記のように一方の塗工を他方の塗工よりも上流側で行う場合、当該一方の塗工および当該他方の塗工をウェット－ウェット方式で行うことが好ましい。ウェット－ウェット方式とは、当該隣接する２つのダイヘッドによる塗工のうち、当該一方の塗工後に、乾燥を行うことなく、当該他方の塗工を行う方式である。ウェット－ウェット方式により、当該一方の塗工による塗工領域と当該他方の塗工による塗工領域との接触をより十分に精度よく達成でき、これらの境界での厚み変化がより十分に低減される。ウェット－ウェット方式においては、１つの電極内の電極材層について当該一方の塗工による部分と当該他方の塗工による部分とで乾燥履歴が同一である。ウェット－ウェット方式を採用する場合において、全てのダイヘッドから塗工される電極材層形成原料として後述のように同一の１種類の電極材層形成用スラリーを用いることがより好ましい。これにより、１つの電極における電極材層において、全てのダイヘッドによる塗工部分は厚み、組成および乾燥状態が均一となる。
　本工程において全てのダイヘッドから塗工される電極材層形成原料は、同一であってもよいし、または一部または全部が互いに異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。例えば、本工程において全てのダイヘッドから塗工される電極材層形成原料として１種類以上の電極材層形成用スラリーを用いてもよく、好ましくは１種類の電極材層形成用スラリーを用いる。
　本工程における電極材層形成原料の塗工は、金属シート材１０の片面に対して行われてもよいし、または両面に対して行われてもよい。電極材層形成原料の塗工が金属シート材１０の両面に対して行われる場合、当該塗工により得られる塗工全体形状（塗工パターン）は通常、両面で同一である。塗工により得られる塗工全体形状が両面で同一であるとは、本工程で得られる電極前駆体３０について、金属シート材１０を透かして、一方の面から、当該一方の面の塗工全体形状および他方の面の塗工全体形状を見たとき、これらの塗工全体形状は重複しているという意味である。電極材層形成原料の塗工が金属シート材１０の両面に対して行われる場合、両面において同時に塗工を行ってもよいし、または一方の面において塗工を行った後、他方の面において塗工を行ってもよい。後者の場合、一方の面での塗工の後、乾燥を経て、他方の面での塗工を行うことが好ましい。電極材層の乾燥状態の均一化の観点からは、電極材層形成原料の塗工は金属シート材１０の両面において同時に行うことが好ましい。電極材層形成原料の塗工を金属シート材１０の両面で同時に行う場合、上記した電極材層形成原料の塗工工程を両面に対して行ってもよい。このとき、金属シート材１０の両側で、当該金属シート材１０を挟んで対向するように対称的に配置された片側あたり２つ以上のダイヘッドを用いて上記した電極材層形成原料の塗工工程を行ってもよい。
　本工程で電極材層形成原料の塗工を行った後は通常、次の電極の切り出しの前に、乾燥が行われる。乾燥方法は特に限定されず、加熱乾燥方法であってもよいし、または自然乾燥方法であってもよい。
　電極の切り出し工程
　電極の切り出し工程では、上記した塗工工程で得られた電極前駆体３０から複数の電極を切り出す。切り出し方法は、所望形状の電極が得られる限り特に限定されず、例えば、打ち抜き操作法であってよい。複数の電極の各々の切り出し形状は通常、非矩形状とする。すなわち、非矩形状の複数の電極が得られるように切り出しを行う。
　「非矩形状」とは、上記したように、正方形および長方形等の矩形状以外の形状を包含するが、具体的には、例えば、Ｌ字形状、Ｔ字形状、Ｏ字形状、Ｃ字形状（Ｕ字形状を含む）、Ｈ字形状（Ｉ字形状を含む）、十字形状およびこれらの複合形状が挙げられる。非矩形状としてのこれらの字形状の電極を効率よく切り出すことができれば、これらの字形状の組み合わせにより、二次電池の平面視形状の分野で知られているあらゆる非矩形状の電極も効率よく切り出せるものと考えることができる。
　例えば、電極材層形成原料の塗工全体形状が図２に示すような櫛歯形状（片側櫛歯形状）である電極前駆体３０からは、平面視において、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、Ｌ字形状、Ｔ字形状を有する電極４０を切り出すことができる。
　また例えば、電極材層形成原料の塗工全体形状が図４に示すような梯子形状である電極前駆体３０からは、平面視において、図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃに示すように、Ｏ字形状、Ｃ字形状、Ｈ字形状を有する電極４０を切り出すことができる。
　また例えば、電極材層形成原料の塗工全体形状が図６に示すようなアンテナ形状（両側櫛歯形状）である電極前駆体３０からは、平面視において、図１０に示すように、十字形状を有する電極４０を切り出すことができる。
　本工程においては通常、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃおよび図１０に示すように、上記塗工工程における２つ以上のダイヘッドのそれぞれからの電極材層形成原料の金属シート材１０上の塗工形状が、平面視において、相互に組み合わされて、電極の切り出し形状を構成するように、当該複数の電極の切り出しを行う。従来では、２つ以上のダイヘッドを用いる場合、当該２つ以上のダイヘッドによる塗工形状は、図１３Ｃおよび図１３Ｄに示すように、各ダイヘッドごとに、スリット５６０により分離されている。このため、各ダイヘッドによる塗工形状ごとに、切り出し形状の全体が提供され、結果として、切り出し後に廃棄される残余分（特に電極材層材料の残余分）５５０が比較的多かった。本発明おいては、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃおよび図１０に示すように、各ダイヘッドによる塗工形状が切り出し形状の一部を構成するため、当該２つ以上のダイヘッドそれぞれからの電極材層形成原料の塗工形状は組み合わされて初めて電極の切り出し形状を形作る。このため、切り出し後に廃棄される残余分（特に電極材層材料の残余分）をより十分に減じることができる。図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃおよび図１０において、破線は切り出し線を示す。
　好ましくは、複数の電極のそれぞれの切り出し形状を互いに同一にする。つまり、同一の“非矩形状”（４０）が複数得られるように、電極前駆体からの切り出しを行う。正極の作製の場合では、複数の正極の切り出し形状が互いに同一の非矩形状となるように正極前駆体から切り出しを行う。負極の作製の場合では、複数の負極の切り出し形状が互いに同一の非矩形状となるように負極前駆体から切り出しを行う。このような切り出しによって、複数の電極（正極・負極）を同一の二次電池の製造に好適に用いることができる。なお、正極の形状と負極との間の形状は、必ずしも互いに同一にする必要はないものの、同一の二次電池の製造に用いる場合では、実質的に同一形状または略同一形状にすることが好ましい（典型的には、二次電池の中に組み込まれる正極と負極とでは、僅かに負極サイズの方が大きいことが一般に多いので、その点でいえば、正極の形状と負極との形状は平面視にて互いに相似形となっていることが好ましい）。
　ある好適な態様では、複数の電極のそれぞれの切り出しを集電体タブ部が含まれるように行うことが好ましい。具体的には、図１１に示すように、電極材層が設けられていない金属シート材１０の領域が切り出し形状に含まれるように切り出しを行い、それによって、複数の電極４０のそれぞれに集電体タブ部４５を設けることが好ましい。かかる場合、特に、複数の電極間においては集電体タブ部の位置を切り出し形状における同一箇所に位置付けることが好ましい。つまり、正極の作製の場合では、複数の正極の間で正極集電体タブ部（いわゆる“正極タブ”）の位置を切り出し形状の同一箇所にすることが好ましい。負極の作製の場合では、複数の負極の間で負極集電体タブ部（いわゆる“負極タブ”）の位置を切り出し形状の同一箇所にすることが好ましい。例えば、図１１に示す態様では、複数の電極４０間のそれぞれの非矩形状の同一辺に集電体タブ部４５が位置付けられるように切り出している。特に、図示する態様では、金属シート材１０の両幅方向の周縁部分に「電極材層２０が設けられていない金属シート材１０の領域」が存在するので、集電体タブ部４５が金属シート材１０の短手方向（すなわち、電極前駆体３０の短手方向）に突出する形態で切り出しを行うことが好ましい。図１１において、破線は切り出し線を示す。
　このような「電極材層２０が設けられていない金属シート材１０の領域」を含めた切り出しでは、集電体タブ部まで考慮して効率の良い電極切り出しを行うことができるので、電極作製の効率をより高くできる。
　その他の工程
　本発明の二次電池の製造方法は、電極材層形成原料の塗工工程と電極の切り出し工程の間に、プレス工程およびスリット工程を含んでもよい。
　プレス工程は、電極前駆体における電極材層の厚みを調整する工程であり、例えば、ロールプレス機で圧延を行う。
　スリット工程は、電極前駆体における幅方向の両端（未塗工部）を切り落とす工程であり、例えば、切断加工器（スリッター）を用いる。スリット工程においては、前記したように、所望により、タブとなる未塗工領域またはタブよりも大きい未塗工領域を残してもよい。スリット工程では塗工部同士を切り離す（例えば、図６におけるｍに沿って切断する）ことを行ってもよい。
　プレス工程およびスリット工程の実施順序については通常、プレス工程の後、スリット工程を行うが、この逆の順序であってもよい。
　以上、本発明の実施形態について説明してきたが、あくまでも典型例を例示したに過ぎない。従って、本発明はこれに限定されず、種々の態様が考えられることを当業者は容易に理解されよう。
　本発明の製造方法で得られる二次電池は、蓄電が想定される様々な分野に利用することができる。あくまでも例示にすぎないが、二次電池は、モバイル機器などが使用される電気・情報・通信分野（例えば、携帯電話、スマートウォッチ、スマートフォン、ノートパソコン、デジタルカメラ、活動量計、アームコンピューターおよび電子ペーパーなどのモバイル機器分野）、家庭・小型産業用途（例えば、電動工具、ゴルフカート、家庭用・介護用・産業用ロボットの分野）、大型産業用途（例えば、フォークリフト、エレベーター、湾港クレーンの分野）、交通システム分野（例えば、ハイブリッド車、電気自動車、バス、電車、電動アシスト自転車、電動二輪車などの分野）、電力系統用途（例えば、各種発電、ロードコンディショナー、スマートグリッド、一般家庭設置型蓄電システムなどの分野）、ＩｏＴ分野、ならびに、宇宙・深海用途（例えば、宇宙探査機、潜水調査船などの分野）などに利用することができる。
　１、１ａ、１ｂ：連続塗工用ダイヘッド
　２、２ａ、２ｂ：間欠塗工用ダイヘッド
　１０：金属シート材
　２０：電極材層
　３０：電極前駆体
　４０：切り出しされる電極（“非矩形状”）
　４５：集電体タブ部

Claims (16)

  1. 　二次電池を製造するための方法であって、
    　正極および負極の少なくとも一方の電極の作製が、
    　電極集電体となる金属シート材に電極材層形成原料をダイヘッドから塗工して電極前駆体を得ること、および
    　前記電極前駆体からの切り出しを行って複数の電極を形成すること、を含んで成り、
    　前記電極材層形成原料の塗工として、２つ以上のダイヘッドを用いて、連続塗工および間欠塗工を組み合わせて行う、二次電池の製造方法。
  2. 　前記２つ以上のダイヘッドのうち、前記金属シート材の長手方向に対する垂直方向において相互に隣接する２つのダイヘッドそれぞれからの前記電極材層形成原料が、前記金属シート材上、相互に接している、請求項１に記載の二次電池の製造方法。
  3. 　前記２つ以上のダイヘッドのそれぞれからの前記電極材層形成原料の前記金属シート材上の塗工形状が、相互に組み合わされて、前記複数の電極の各々の切り出し形状を構成するように、前記切り出しを行う、請求項１または２に記載の二次電池の製造方法。
  4. 　前記金属シート材および前記２つ以上のダイヘッドを前記金属シート材の長手方向に相対的に移動させながら、前記電極材層形成原料の塗工を行い、
    　前記金属シート材の長手方向に対する垂直方向において相互に隣接する２つのダイヘッドによる塗工のうち、一方の塗工を他方の塗工よりも、前記金属シート材の長手方向について上流側で行う、請求項１～３のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
  5. 　前記一方の塗工および前記他方の塗工をウェット－ウェット方式で行う、請求項４に記載の二次電池の製造方法。
  6. 　前記複数の電極の各々の切り出し形状を非矩形状とする、請求項１～５のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
  7. 　前記複数の電極の各々の切り出し形状が互いに同一である、請求項１～６のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
  8. 　前記金属シート材における前記電極材層形成原料の塗工全体形状が、平面視において、以下の形状を有する、請求項１～７のいずれかに記載の二次電池の製造方法：
    　前記金属シート材の長手方向に平行に長手方向を有する矩形状において、該長手方向に対する垂直方向における片方もしくは両方の端部または中央部に未塗工領域を該長手方向に沿って断続的に有する形状。
  9. 　前記電極材層形成原料として１種類の電極材層形成用スラリーを用いる、請求項１～８のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
  10. 　前記電極材層形成原料の塗工が前記金属シート材の片面に対して行われる、請求項１～９のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
  11. 　前記電極材層形成原料の塗工が前記金属シート材の両面に対して行われ、
    　該塗工により得られる塗工パターンが両面で同一である、請求項１～１０のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
  12. 　前記正極および前記負極がリチウムイオンを吸蔵放出可能な層を有することを特徴とする、請求項１～１１のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
  13. 　正極および負極の少なくとも一方の複数の電極を作製するための二次電池の製造装置であって、
    　電極集電体となる金属シート材に電極材層形成原料を塗工する２つ以上のダイヘッドを含み、
    　前記２つ以上のダイヘッドとして、
    　　連続塗工方式で塗工を行う少なくとも１つのダイヘッド；および
    　　間欠塗工方式で塗工を行う少なくとも１つのダイヘッド
    が含まれる、二次電池の製造装置。
  14. 　前記２つ以上のダイヘッドのうち、前記金属シート材の長手方向に対する垂直方向において相互に隣接する２つのダイヘッドは、各ダイヘッドからの前記電極材層形成原料が、前記金属シート材上、相互に接するように、配置されている、請求項１３に記載の二次電池の製造装置。
  15. 　前記電極材層形成原料の塗工は、前記金属シート材および前記２つ以上のダイヘッドを前記金属シート材の長手方向に相対的に移動させながら行われ、
    　前記金属シート材の長手方向に対する垂直方向において相互に隣接する２つのダイヘッドは、一方のダイヘッドが他方のダイヘッドよりも、前記金属シート材の長手方向について上流側に位置付けられるように、配置されている、請求項１３または１４に記載の二次電池の製造装置。
  16. 　前記２つ以上のダイヘッドが３つ以上のダイヘッドであり、
    　該３つ以上のダイヘッドのうち、前記金属シート材の長手方向に対する垂直方向において相互に隣接しない２つ以上のダイヘッドが共通化されている、請求項１３～１５のいずれかに記載の二次電池の製造装置。
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