JP6931277B2 - 二次電池用電極の製造方法、及び二次電池の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、二次電池用電極及びその製造方法、並びに二次電池及びその製造方法に関する。

二次電池に使用される電極は、例えば長尺状の芯体に活物質層を形成した後、当該芯体を所定の形状に切断し、個々の電極サイズに切断して製造される。特許文献１には、レーザを用いて長尺状の電極前駆体を所定の形状に切断する技術が開示されている。特許文献１の技術では、パルス方式のレーザ発振器が使用されている。

特開２００７−１４９９３号公報

ところで、電極前駆体を綺麗に高速で切断し、電極の生産性を向上させることは重要な課題である。特に、二次電池の高容量化に伴い、積層型電極体の電極積層数が増加し、或いは巻回型電極体の電極巻回数が増加する傾向にあるため、切断速度の高速化に対する要求は高まっている。しかしながら、特許文献１の技術を含む従来の技術では、電極前駆体を綺麗に高速で切断することは困難であった。

本開示に係る二次電池用電極の製造方法は、長尺状芯体の少なくとも一方の面に活物質層を形成する第１工程と、連続発振レーザを用いて、活物質層が形成された長尺状芯体である電極前駆体を所定の形状に切断する第２工程とを含み、第２工程では、連続発振レーザを用いて、電極前駆体の活物質層が設けられた部分を切断し、連続発振レーザにより切断された活物質層を圧縮する工程をさらに含むことを特徴とする。

本開示に係る二次電池用電極の製造方法によれば、直線状の綺麗な切断部を有する電極を高速で安定に製造することができる。

実施形態の一例である二次電池用電極を示す図である。 実施形態の一例である二次電池用電極の製造方法を説明するための図である。 実施形態の一例である二次電池用電極の製造方法を説明するための図である。 実施形態の一例である電極前駆体の切断部の電子顕微鏡写真である。 レーザ出力と切断速度の関係を示す図である。 実施形態の一例である二次電池の断面図である。

上述のように、二次電池の高容量化に伴い、電極前駆体を綺麗に高速で切断して電極の生産性を向上させることの重要性が高まっているが、カッター等を用いた従来の一般的な切断法では電極前駆体を高速で切断することは難しい。また、上記特許文献１に開示されるようなパルスレーザを用いた切断法では、電極前駆体の切断部が波打った形状となり、直線状に綺麗に切断することが難しい。さらに、パルスレーザを用いた場合は、切断部で活物質層が除去されてしまい芯体の表面が露出し易いといった課題もある。

これに対し、本開示に係る二次電池用電極の製造方法によれば、連続発振レーザ（ＣＷレーザ）を用いて電極前駆体を切断することにより、直線状の綺麗な切断部を高速で形成することができ、電極の生産性が大幅に向上する。連続発振レーザを用いた場合、活物質層の端面又はその近傍に正負極間の短絡の原因となり得る突起が形成され易いが、レーザ照射条件の調整により、或いは活物質層の圧縮工程により、突起を除去又は電池性能に影響がない程度に小さくできる。

以下、図面を参照しながら、本開示に係る二次電池用電極及びその製造方法の実施形態の一例について詳細に説明する。実施形態の説明で参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。本明細書において「略〜」との用語は、略同一を例に説明すると、完全に同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。

以下では、積層型電極体に適用される二次電池用電極１０を例示するが、本開示に係る二次電池用電極は巻回型電極体に適用されてもよく、本開示に係る製造方法は巻回型電極体用の電極の製造にも適用できる。

図１は、実施形態の一例である二次電池用電極１０を示す正面図であって、電極端部の断面図を併せて示している。図１に例示するように、二次電池用電極１０は、芯体１１と、芯体１１の両面に形成された活物質層１２とを備える。活物質層１２は、芯体１１の一方の面のみに形成されてもよいが、好ましくは芯体１１の両面に形成される。二次電池用電極１０は、正極、負極のいずれであってもよい。但し、正極と負極では、後述するように、芯体１１を構成する材料、活物質層１２に含まれる活物質等、電極サイズなどが互いに異なる。

二次電池用電極１０は、基部１３と、基部１３の一端から突出したリード部１４とを有する。二次電池用電極１０では、基部１３とリード部１４が一体成形されている。基部１３は、活物質層１２が形成される部分であって、芯体１１の両面の全域に活物質層１２が形成されている。基部１３は、横方向に長い正面視矩形形状を有するが、その形状は特に限定されない。リード部１４は、基部１３の短辺方向一端側において長辺方向一端から突出し、正面視矩形形状を有する。活物質層１２は、一般的にリード部１４の付け根にも形成されるが、リード部１４の大部分には形成されない。

二次電池用電極１０は、積層型電極体に適用される。積層型電極体は、複数の正極と複数の負極を有し、正極と負極がセパレータを介して交互に積層されてなる電極体である。二次電池用電極１０が正極である場合、セパレータと負極を介して積層された複数の正極のリード部１４同士が溶接等により接合される。そして、当該リード部１４が、直接あるいは金属製の集電部材を介して電池の正極端子に接続される。

二次電池用電極１０が適用される二次電池は、例えばリチウムイオン電池等の非水電解質二次電池であるが、これに限定されるものではない。また、二次電池としては、角形の金属製ケースを有する角形電池、金属層ラミネートフィルムで構成された外装体を有するラミネート電池などが例示できるが、他の形態の電池であってもよい。以下では、二次電池用電極１０がリチウムイオン電池に適用されるものとして説明する。

二次電池用電極１０が正極である場合、芯体１１（正極集電体）には、アルミニウムやアルミニウム合金などの正極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。正極集電体の厚みは、例えば５μｍ〜３０μｍである。活物質層１２が正極合材層である場合、活物質層１２には、一般的にリチウム含有遷移金属酸化物等の正極活物質、導電材、及び結着材が含まれる。正極合材層の厚みは、例えば正極集電体の片側で２０μｍ〜２００μｍが好ましく、５０μｍ〜１５０μｍがより好ましい。特に限定されないが、導電材は炭素材料等が好ましく、また、結着材はポリフッ化ビニリデン等が好ましい。

二次電池用電極１０が負極である場合、芯体１１（負極集電体）には、銅や銅合金などの負極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。負極集電体の厚みは、例えば５μｍ〜３０μｍである。活物質層１２が負極合材層である場合、活物質層１２には、一般的に天然黒鉛、人造黒鉛等の炭素材料、Ｓｉ、Ｓｎ等のリチウムと合金化する金属、合金、複合酸化物などの負極活物質、及び結着材が含まれる。負極合材層の厚みは、例えば負極集電体の片側で２０μｍ〜２００μｍが好ましく、５０μｍ〜１５０μｍがより好ましい。特に限定されないが、結着材はスチレンブタジエンゴム等のゴム系の結着材等が好ましい。

二次電池用電極１０は、直線状の綺麗な切断部を有する。二次電池用電極１０では、例えば一方側の活物質層１２の端面１２ｅと芯体表面１１ｓとがなす角度θ１が５５°〜８５°となるようにすることが好ましい。角度θ１は、例えば反対側の活物質層２２の表面と端面２２ｅとがなす角度θ２と略同一となる。また、端面１２ｅ又はその近傍に突起痕１５が存在する場合がある。突起痕１５は、後述する突起２５の痕であって、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により他の部分とコントラストが異なる塊状部分（粒子状部分）として観察される。突起痕１５は、活物質層１２に埋まっているが、電池性能に影響のない程度の高さで活物質層１２上に隆起していてもよい。なお、突出痕１５の大きさは、レーザの走査方向に対して垂直な断面、例えば図１に示す断面において、３０μｍ〜３００μｍとすることが好ましく、３０μｍ〜１５０μｍとすることがより好ましい。突起痕１５は、例えば後述する活物質層の圧縮工程で突起２５を圧縮して形成される。

以下、図２〜図５を参照しながら、二次電池用電極１０の製造方法の一例について詳細に説明する。図２は、レーザシステム３０の全体構成を示す。図２及び図３は、レーザシステム３０から出力されるレーザ光αにより電極前駆体２０を切断する様子を示す。ここでは、電極前駆体２０の切断により二次電池用電極１０の芯体１１となる部材を長尺状芯体２１、活物質層１２となる層を活物質層２２とする。

図２及び図３に例示するように、二次電池用電極１０は、長尺状芯体２１の両面に活物質層２２が形成された長尺状の電極前駆体２０を所定の形状に切断して製造される。二次電池用電極１０の製造工程は、長尺状芯体２１の少なくとも一方の面に活物質層２２を形成する第１工程と、連続発振レーザ（ＣＷレーザ）を用いて、電極前駆体２０を切断する第２工程とを含む。本実施形態では、第１の工程で長尺状芯体２１の両面に活物質層２２が形成される。第１工程では、活物質層２２の構成材料を含む合材スラリーを調製し、当該スラリーを長尺状芯体２１の両面に塗布し、塗膜を乾燥させて、活物質層２２を形成する。

第１工程では、電極前駆体２０の長手方向に沿って、芯体表面２１ｓが露出した露出部２３を形成する。露出部２３は、長尺状芯体２１の幅方向一端から略一定の幅で形成されることが好ましい。露出部２３の幅は、例えば長尺状芯体２１の幅の１／５以下である。露出部２３は、長尺状芯体２１の両面の全域に活物質層２２を形成した後、活物質層２２の一部を剥離除去して形成されてもよいが、好ましくは長尺状芯体２１の一部に合材スラリーを塗布しないことにより形成される。長尺状芯体２１は、例えば幅方向に２枚の二次電池用電極１０を形成可能な幅を有する。この場合、電極前駆体２０の幅方向両端部に露出部２３が形成される。

第２工程では、レーザシステム３０から出力されるレーザ光αを電極前駆体２０に照射して、電極前駆体２０を所定の形状に切断する。第２工程では、電極前駆体２０とレーザシステム３０の加工ヘッドとの相対位置を変化させながら、電極前駆体２０に対してレーザ光αを照射する。電極前駆体２０を固定した状態でレーザ光αを走査することも可能であるが、長尺状の電極前駆体２０を加工する場合は、電極前駆体２０を搬送しながら切断処理を行うことが好ましい。電極前駆体２０を搬送しながら、レーザ光αを走査してもよい。

図２に例示するように、レーザシステム３０は、レーザ発振器３１と、ガルバノスキャナー３３を内蔵する加工ヘッドとを備える。ガルバノスキャナー３３を用いることで、加工ヘッド自体を固定した状態でレーザ光αを走査することができる。レーザ発振器３１は、連続発振が可能な発振器である。レーザ発振器３１の例としては、連続発振モードでレーザ光αを出力可能なＹＡＧレーザ、ＣＯ₂レーザ、Ａｒレーザ、ファイバーレーザなどが挙げられる。好適な一例は、ファイバーレーザである。発振波長の好適な範囲の一例は、９００ｎｍ〜１２００ｎｍである。レーザシステム３０では、レーザ発振器３１とガルバノスキャナー３３の間に、レーザ発振器３１から出力されたレーザ光αを平行なビームとするコリメータ３２が設けられている。

ガルバノスキャナー３３は、レーザ発振器３１側から順に、反射ミラー３４、光学素子３５、Ｘ軸ミラー３６、Ｙ軸ミラー３７、及びＦθレンズ３８を有する。光学素子３５には、例えば回折格子等が用いられる。コリメータ３２を通過した連続波であるレーザ光αは、反射ミラー３４で光学素子３５側に曲げられ、光学素子３５を通過して、Ｘ軸ミラー３６、Ｙ軸ミラー３７に導かれる。Ｘ軸ミラー３６及びＹ軸ミラー３７を動かすことでレーザ光αを走査し、二次元平面内で照射スポットＰの位置を変更することができる。Ｘ軸ミラー３６及びＹ軸ミラー３７で反射されたレーザ光αは、Ｆθレンズ３８及び保護ガラス３９を通って電極前駆体２０に照射される。

図３に例示するように、第２工程では、連続発振レーザを用いて、電極前駆体２０の活物質層２２が設けられた部分を露出部２３に沿って切断すると共に、略一定周期で切断方向を変えて露出部２３を切断することによりリード部１４となる凸部２４を形成する。レーザ光αは、活物質層２２が設けられた部分と露出部２３の境界位置に照射することもできるが、この場合、照射スポットＰの僅かなズレでリード部１４以外の部分に芯体表面１１ｓの露出部が形成される。リード部１４以外の部分に形成される露出部は、正負極間の低抵抗な短絡を招くおそれがあるため、特に正極では当該露出部が形成されないように電極前駆体２０を切断することが好ましい。このため、露出部２３の近傍の活物質層２２が設けられた部分にレーザ光αを照射して電極前駆体２０を切断することが好ましい。

レーザ光αは、露出部２３（電極前駆体２０の長手方向）に沿って走査され、凸部２４に対応する部分で露出部２３側（電極前駆体２０の幅方向）に走査される。活物質層２２が設けられた部分と露出部２３との境界位置においてもレーザ光αは連続的に照射されるため、活物質層２２が設けられた部分の切断部Ｃ₂₂と、露出部２３の切断部Ｃ₂₃とは、連続した１本の線状に形成される。略一定周期で切断方向を変えて露出部２３を切断することで、電極前駆体２０の長手方向に略等間隔で並ぶ複数の凸部２４が形成される。そして、活物質層１２が全体に形成された基部１３と、付け根に活物質層１２が形成されたリード部１４とを有する二次電池用電極１０が得られる。

第２工程では、連続発振レーザを用いて、電極前駆体２０を電極サイズに切断してもよい。上述のように、長尺状芯体２１が幅方向に２枚の二次電池用電極１０が形成可能な幅を有する場合、凸部２４を形成する切断工程後に、電極前駆体２０の幅方向中央で長手方向に沿って電極前駆体２０を切断する。幅方向中央で電極前駆体２０を切断すると、１枚の二次電池用電極１０に対応する幅に切断された電極前駆体２０が得られるが、当該切断工程には、連続発振レーザを用いることが好ましい。詳しくは後述するが、１枚の二次電池用電極１０に対応する幅にサイズ調整された電極前駆体２０が、活物質層２２の圧縮工程に供給されてもよい。

なお、電極前駆体２０を切断予定部Ｘで切断して個々の電極サイズとした後、活物質層を圧縮してもよい。電極前駆体２０を切断予定部Ｘで切断する工程は、連続発振レーザを用いて行われてもよく、カッター等を用いた従来の一般的な切断法を用いて行われてもよい。

図４は、電極前駆体２０の切断部Ｃ₂₂及びその近傍の断面を撮影した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。図３及び図４に示すように、連続発振されたレーザ光αを電極前駆体２０の活物質層２２が形成された部分に照射すると、切断部Ｃ₂₂において、活物質層２２の端面２２ｅ又はその近傍に突起２５が形成される場合がある。この突起２５は、レーザが照射されることにより溶融した活物質層２２が両側に広がり、隣接する活物質層２２上で凝固したものである。なお、突起２５の活物質層２２の上面からの突出高さは、１０μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１０μｍ〜８０μｍであることがより好ましい。図３に示す例では、レーザ光αが先に入射する側の活物質層２２の表面に突起２５が形成されている。このような突起２５は、正負極間の短絡の原因となるおそれがあるため、除去することが好ましい。例えば、活物質層２２を圧縮することで、活物質層２２に突起２５を埋め込む、或いは活物質層２２上から突起２５を脱落させることができる。また、レーザ照射条件を制御して突起２５の形成を抑制することもできる。

レーザ光αを電極前駆体２０の活物質層２２が形成された部分に照射すると、レーザ光αが先に入射する側の活物質層２２の端面２２ｅと芯体表面２１ｓとがなす角度θ１は、例えば５５°〜８５°とすることが好ましい。切断部Ｃ₂₂では芯体表面２１ｓが活物質層２２に覆われて露出することがなく、切断部Ｃ₂₂，Ｃ₂₃のいずれも直線状の綺麗な切断部となる。角度θ１は、例えば反対側の活物質層２２の表面と端面２２ｅとがなす角度θ２と略同一とすることが好ましい。

レーザ照射条件は、長尺状芯体２１及び活物質層２２の材質、厚み、切断形状等に基づいて調整することが好ましいが、概ね、連続発振レーザ（レーザ発振器３１）の出力は５００Ｗ〜５０００Ｗ、レーザ光αのスポット径は５μｍ〜１００μｍとすることが好ましい。また、連続発振レーザによる電極前駆体２０の切断速度は、例えば５００ｍｍ／ｓ〜８０００ｍｍ／ｓとすることが好ましい。電極前駆体２０が正極の前駆体である場合と、負極の前駆体である場合とで、照射条件を変更してもよい。一般的には、正極前駆体の方が切断し易い。

レーザ出力、スポット径、及び切断速度に関するより好適な範囲の一例は下記の通りである。
・レーザ出力は、１０００Ｗ〜３０００Ｗであることが好ましい。
・スポット径は、１０μｍ〜１００μｍであることが好ましく、１０μｍ〜４０μｍ
であることが更に好ましい。
・切断速度は、１０００ｍｍ／ｓ〜５０００ｍｍ／ｓであることがより好ましい。

図５は、レーザ出力と切断速度との関係を示す図である。上述のように、レーザ出力は１０００Ｗ〜３０００Ｗ、切断速度は１０００ｍｍ／ｓ〜５０００ｍｍ／ｓが好ましいが、レーザ出力と切断速度は、図５の三角形で示す関係とすることがより好ましい。即ち、レーザ出力：１０００Ｗ、切断速度：１０００ｍｍ／ｓの第１の点と、レーザ出力：３０００Ｗ、切断速度：１０００ｍｍ／ｓの第２の点と、レーザ出力：３０００Ｗ、切断速度：５０００ｍｍ／ｓの第３の点とを頂点とする三角形の中に入るように、レーザ出力と切断速度を調整することが好適である。

図５の三角形で示す範囲にレーザ出力と切断速度を調整することで、直線状の綺麗な切断部を形成し易くなり、さらに突起２５の形成も抑えられる。また、１０００ｍｍ／ｓ以上の切断速度とすれば、良好な生産性も確保できる。なお、長尺状芯体２１及び活物質層２２の材質、厚み、切断形状等に応じて、さらに当該三角形の範囲内で照射条件を適宜変更することは好ましい。例えば、レーザ出力：３０００Ｗ、切断速度：５０００ｍｍ／ｓの第３の点に近い条件を適用した場合、他の２点に近い条件を適用した場合と比較して、高速な切断が可能であるが、切断部が粗くなる傾向が見られる。このため、切断形状が単純である場合に、第３の点に近い条件を適用してもよい。

二次電池用電極１０の製造工程は、連続発振レーザにより切断された活物質層を圧縮する工程をさらに含むことが好ましい。活物質層の圧縮は、例えば電極前駆体２０を両側から挟む圧延ローラを用いて行われる。活物質層の圧縮工程は、電極前駆体２０の切断工程である第２工程の前に実施されてもよいが、好ましくは第２工程後に実施される。圧縮される前の電極前駆体２０を連続発振レーザにより切断することで、直線状の綺麗な切断部を有する二次電池用電極を高速でより確実に作製することができる。また、圧縮工程を第２工程後に実施すると、連続発振レーザによる切断で突起２５が形成されたとしても、突起２５を押し潰して活物質層に埋め込む、或いは活物質層上から突起２５を脱落させることができる。圧縮工程は、電極前駆体２０を個々の電極サイズに切断した後に実施されてもよいが、生産性を考慮すると、例えば１枚の二次電池用電極１０に対応する幅にサイズ調整された電極前駆体２０の状態で行われることが好ましい。そして、圧縮工程の後、電極前駆体２０を電極サイズに切断することが好ましい。

以上のように、連続発振レーザを用いて電極前駆体２０を切断することにより、直線状の綺麗な切断部Ｃ₂₂，Ｃ₂₃等を高速で形成することができ、二次電池用電極１０の生産性が大幅に向上する。

以下に二次電池用電極１０を用いた二次電池１００の構成について説明する。
図６に示すように、二次電池１００は、複数枚の正極と複数枚の負極とがセパレータを介して交互に積層された電極体５０が、電解液（不図示）とともに、電池ケース６０内に収容されている。ここで、正極ないし負極として、二次電池用電極１０を用いる。電池ケース６０の開口部は、封口体６１によって封口されている。正極端子６２及び負極端子６３が、それぞれ、樹脂部材６４、６５を介して、封口体６１に固定されている。正極は正極リード部５１及び正極集電部材５２を介して正極端子６２に電気的に接続されている。負極は負極リード部５３及び負極集電部材５４を介して負極端子６３に電気的に接続されている。封口体６１には、電解液を注液する注液孔が設けられ、この注液孔は、電解液を注液した後、封止部材６６で封止される。また、封口体６１には、電池ケース６０の内部圧力が上昇したときに、圧力を開放するガス排出弁６７が設けられている。電池ケース６０が金属製である場合、電極体５０を箱状又は袋状の絶縁シート５５の内部に配置した状態で電池ケース６０内に配置することが好ましい。

なお、各正極から突出した正極リード部５１は、湾曲した状態とし、正極集電部材５２において、封口体６１と略平行に配置される部分に接続されることが好ましい。また、各負極から突出した負極リード部５３は、湾曲した状態とし、負極集電部材５４において、封口体６１と略平行に配置される部分に接続されることが好ましい。これにより、体積エネルギー密度のより高い二次電池となる。

また、連続発振レーザにより切断した端面を有する上述の方法で作製した正極ないし負極は、正極と負極の間に配置されるセパレータに接着されていることが好ましい。接着の方法としては、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン製等のセパレータの表面あるいは、電極の活物質層表面に接着層を設け、この接着層によりセパレータと活物質層を接着することが好ましい。接着としては圧着や熱溶着等が好ましい。接着層は特に限定されないが、セパレータよりも柔らかい層であることが好ましい。また、接着層として、樹脂製のものが好ましく、例えば、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を用いることができる。

活物質層とセパレータを接着層により接着する場合は、接着層が突起痕１５と接するようにすることが好ましい。これにより、二次電池を使用する際に突起痕１５が活物質層から滑落することを防止できる。

なお、セパレータと活物質層が接着されると、活物質層内に電解液が浸透し難くなる可能性がある。しかしながら、上述のように、活物質層１２の端面１２ｅと芯体表面１１ｓとがなす角度θ１が５５°〜８５°となるようにすると、活物質層端面の面積が大きくなるため活物質層内への電解液が浸透し易くなる。

＜その他＞
リード部１４において活物質層２２と隣接する部分に、アルミナ、ジルコニア、チタニア等のセラミック粒子及び結着材からなる保護層を設けることもできる。また保護層に炭素材料等の導電材を含有させることもできる。

長尺状の正極と長尺状の負極をセパレータを介して巻回した巻回型電極体に用いる、正極又は負極の製造方法として、本開示に係る二次電池用電極の製造方法を適用することが可能である。この場合、巻回型電極体の巻回軸が延びる方向における一方の端部側に、正極に設けられた複数の正極リード部と、負極に設けられた複数の負極リード部がそれぞれ配置されるようにすることが好ましい。これにより、より体積エネルギー密度の高い二次電池となる。なお、長尺状の正極に設けられた複数の正極リード部は等間隔ではなく、巻回型電極体において複数の正極リード部が積層されるように、間隔を変えて形成されることが好ましい。長尺状の負極に設けられた複数の負極リード部の形成位置についても同様である。

長尺状の正極が芯体の両面に活物質層が形成されたものであり、一方面側の活物質層（図１においては上方の活物質層）の活物質層の量が、他方面側の活物質層（図１においては下方の活物質層）の量よりも少ない場合、活物質層の量が少ない一方面側の活物質層が巻回型電極体の巻回中心側に配置されるようにすることが好ましい。巻回型電極体において正極に対して内側に位置する負極活物質層の量は、通常、外側に位置する負極活物質層の量よりも小さくなる。したがって、上述の構成であると、正極活物質層と負極活物質層の対向バランスがより好ましい状態となる。

１０ 二次電池用電極、１１ 芯体、１１ｓ 芯体表面、１２ 活物質層、１２ｅ，２２ｅ 端面、１３ 基部、１４ リード部、１５ 突起痕、２０ 電極前駆体、２１ 長尺状芯体、２１ｓ 芯体表面、２２ 活物質層、２２ｅ 端面、２３ 露出部、２４ 凸部、２５ 突起、３０ レーザシステム、３１ レーザ発振器、３２ コリメータ、３３ ガルバノスキャナー、３４ 反射ミラー、３５ 光学素子、３６ Ｘ軸ミラー、３７ Ｙ軸ミラー、３８ Ｆθレンズ、３９ 保護ガラス、１００ 二次電池、Ｃ₂₂，Ｃ₂₃ 切断部、α レーザ光、Ｐ 照射スポット、Ｘ 切断予定部

Claims (6)

1. 長尺状芯体の少なくとも一方の面に活物質層を形成する第１工程と、
   連続発振レーザを用いて、前記活物質層が形成された前記長尺状芯体である電極前駆体を所定の形状に切断する第２工程と、
   を含み、
   前記第２工程では、前記連続発振レーザを用いて、前記電極前駆体の前記活物質層が設けられた部分を切断し、
   前記連続発振レーザにより切断された前記活物質層を圧縮する工程をさらに含む、二次電池用電極の製造方法。
2. 前記第１工程では、前記電極前駆体の長手方向に沿って、前記長尺状芯体の表面が露出した露出部を形成し、
   前記第２工程では、前記連続発振レーザを用いて、前記電極前駆体の前記活物質層が設けられた部分を前記露出部に沿って切断すると共に、略一定周期で切断方向を変えて前記露出部を切断することにより電極リードとなる凸部を形成する、請求項１に記載の二次電池用電極の製造方法。
3. 前記第２工程では、前記連続発振レーザを用いて、前記電極前駆体を電極サイズに切断する、請求項１又は２に記載の二次電池用電極の製造方法。
4. 前記連続発振レーザの出力は、１０００Ｗ〜３０００Ｗであり、
   前記連続発振レーザから出力されたレーザ光のスポット径は、１０μｍ〜１００μｍであり、
   前記連続発振レーザによる前記電極前駆体の切断速度は、１０００ｍｍ／ｓ〜５０００ｍｍ／ｓである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次電池用電極の製造方法。
5. 前記第２工程では、連続発振レーザを用いて切断された部分において前記活物質層の端面と前記長尺状芯体の表面とがなす角度が、５５°〜８５°であり、前記活物質層の端面又はその近傍には、突起が存在する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の二次電池用電極の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法で作製された二次電池用電極を用いた二次電池の製造方法。

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