電池またはキャパシタの製造方法
【課題】製造途中において隔離層が受けるダメージにより劣化する状況を把握することができ、品質向上に貢献できる電池またはキャパシタの製造方法を提供する。
【解決手段】隔離層９と正極１と負極５とを組み付けて電池またはキャパシタを製造する電池またはキャパシタの製造方法である。対流模様等の劣化判定用のマーキング９ｘが施されていると共にポリマーを基材とする隔離層９を準備する。モノマーを主要成分とする液状物Ｍと隔離層９とを接触させる接触操作と、重合促進用の照射エネルギＷを隔離層９に照射させる照射操作とを行い、隔離層９における重合を促進させる。接触操作及び照射操作のうち少なくとも一方の後で、劣化判定用のマーキング９ｘの劣化状況を検査して、隔離層９の劣化状況を検査手段１９，２２により検査する。
【解決手段】隔離層９と正極１と負極５とを組み付けて電池またはキャパシタを製造する電池またはキャパシタの製造方法である。対流模様等の劣化判定用のマーキング９ｘが施されていると共にポリマーを基材とする隔離層９を準備する。モノマーを主要成分とする液状物Ｍと隔離層９とを接触させる接触操作と、重合促進用の照射エネルギＷを隔離層９に照射させる照射操作とを行い、隔離層９における重合を促進させる。接触操作及び照射操作のうち少なくとも一方の後で、劣化判定用のマーキング９ｘの劣化状況を検査して、隔離層９の劣化状況を検査手段１９，２２により検査する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池またはキャパシタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電池の製造方法を例にとって従来技術について説明する。電池は、隔離層と正極と負極とを組み付けて製造されている。隔離層は正極と負極とを仕切り、両者の短絡を抑えるためのものであり、ポリマーで形成されたフィルムで構成されていることが多い。隔離層を改質する技術として、モノマーを主要成分とする液状物に隔離層を浸漬させ、隔離層にモノマーを含浸させて膨潤させた後に、隔離層に放射線を照射してモノマーをグラフト重合させる技術（特開平５−３１４９６０号）が知られている。このようにすれば、隔離層を構成するポリマーの主鎖に側鎖が形成され、電解質物質の伝導性を向上させ得、電池性能を向上させ得るとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記した製造方法においては、モノマーを主要成分とする液状物の条件によっては、液状物に隔離層を含浸させる含浸操作により、隔離層がダメージを受けるため、製造途中において隔離層が劣化することがある。または、隔離層に放射線を照射する照射操作により、隔離層がダメージを受け、製造途中において隔離層が劣化することがある。この場合には、隔離層の劣化の進展度合によっては、電池性能の目標性能を確保するのに不利となることがあり、電池の高品質化には好ましくない。電池の性能評価は、製造された後に、放電負荷特性や充放電サイクルなどを測定することより行われているが、効率的ではない。
【０００４】本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、製造途中において隔離層が受けるダメージにより劣化する状況を把握することができ、品質向上に貢献できる電池またはキャパシタの製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電池またはキャパシタの製造方法は、隔離層と正極と負極とを組み付けて電池またはキャパシタを製造する電池またはキャパシタの製造方法において、劣化判定用のマーキングが施されていると共にポリマーを基材とする隔離層を準備する準備工程と、隔離層を構成するポリマーに重合され得るモノマーを主要成分とする液状物と隔離層とを接触させる接触操作と、重合促進用の照射エネルギを隔離層に照射させる照射操作とを行い、隔離層における重合を促進させる重合工程と、重合工程における接触操作及び照射操作のうち少なくとも一方の後で、劣化判定用のマーキングの劣化状況を検査して、隔離層の劣化状況を検査手段により検査する検査工程と、を含むことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明方法は、ポリマーを基材とする隔離層を備えた電池またはキャパシタの製造方法を対象とする。電池とは、正極活物質及び負極活物質による化学反応に基づいて、電荷を生成し、その電荷を移動させ得るものをいう。キャパシタとは、電気二重層キャパシタとも呼ばれるものであり、電荷を蓄積して充電したり、電荷を放出して放電したりするものをいう。
【０００７】本発明方法に係る電池の正極は正極活物質を含む。正極活物質としては、例えばリチウム含有化合物を採用できる。リチウム含有化合物としては、例えばリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）、リチウムマンガン複合酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）、リチウムニッケル複合酸化物（ＬｉＮｉＯ2）、リチウムバナジウム複合酸化物（ＬｉＶＯ2、ＬｉＶ2Ｏ4）等の少なくとも一種を採用できる。本発明方法に係る電池の負極は負極活物質を含む。負極活物質質としては例えば炭素質物質を採用できる。
【０００８】本発明方法に係る隔離層はセパレータとも呼ばれるものであり、ポリマーを基材とする。隔離層（重合工程を実施する前）の基材となるポリマーとしては、例えば、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、あるいは、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂のうちの少なくとも一種を採用でき、ホモポリマーでも、コポリマーでも良い。例えば、フッ化ビニリデン（ＰＶｄｆ）を採用したり、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重合体（Ｐ（Ｖｄｆ−ＨＦＰ）を採用したりできる。フッ化ビニリデン系の場合には有機溶媒との親和性が高いため、ゲル化に貢献できる。また隔離層（重合工程を実施する前）を構成するポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメチレンメタクリレート、ポリビニルアセテートのうちの少なくとも一種が挙げられる。
【０００９】本発明方法で用いる隔離層（重合工程の前）には、劣化判定用のマーキングが施されている。劣化判定用のマーキングは、例えば、微小な凹及び微小な凸のうちの少なくとも一方で構成でき、模様を採用できる。模様は図形、文字も含む意味である。例えば、劣化判定用のマーキングは縞模様を採用できる。縞模様は微小な凹凸で形成できる。縞模様は、環状の縞模様でも良いし、直線状の縞模様でも良い。
【００１０】本発明に係る隔離層（重合工程の前）に形成されている劣化判定用のマーキングとしては、対流模様で形成されたマーキング、圧印で形成されたマーキング、高エネルギビーム（電子ビーム、イオンビーム、レーザビームなど）で形成された穴マーキングのうちの少なくとも一種で構成できる。対流模様は、溶媒に溶かして流動性を有するようにしたポリマー原料を加熱盤に流延し、ポリマー原料の対流が生じる温度にポリマー原料を加熱する操作を経て形成された模様である。対流模様はレーリーベナール対流模様とも呼ばれる。このレーリーベナール対流模様は、縞模様、殊に環状の縞模様を形成し易い。
【００１１】圧印で形成されたマーキングは、プレス盤、回転ロールなどの押圧具により押圧して形成されたマーキングである。劣化判定用マーキングの表面粗さの度合は、隔離層が受けたダメージにより隔離層の表面粗さが変動し、ダメージによる劣化の有無が良好に判定できるものを採用できる。電池やキャパシタの種類、隔離層の材質の如何によっても相違するものの、劣化判定用のマーキングが表面粗さを有する場合には、その表面粗さの度合は、例えば、劣化前においてＲａで４００μｍ以下、２００μｍ以下、１００μｍ以下にでき、８０μｍ以下にできる。殊に、５０μｍ以下、１０μｍ以下、５μｍ以下、１μｍ以下にできる。但し、本発明に係る劣化判定用のマーキングの表面粗さの度合は、この範囲に限定されるものではないことは勿論である。なおＲａは中心線平均粗さ（ＩＳＯ ４６８−１９８２）を意味する。劣化が進行すれば、一般的には、表面粗さＲａの値は増加すると考えられている。
【００１２】本発明方法に係る重合工程においては、隔離層を構成するポリマーに重合され得るモノマーを主要成分とする液状物と隔離層とを接触させる接触操作と、重合促進用の照射エネルギを隔離層に照射させる照射操作とを行い、隔離層における重合反応を促進させる。接触操作は、例えば、モノマーを主要成分とする液状物に隔離層を含浸させることにより行ない得る。モノマーは例えば分子量３００以下、１０００以下の低分子量とすることができるが、これに限定されるものではない。モノマーとしては、複数の役割を分担するように複数種類のものを採用でき、例えば、立体架橋剤、イオン伝導強化剤、親溶媒剤が挙げられ、代表的なものとしては、複数または単数のアクリロイル基をもつものを採用できる。立体架橋剤としては例えばアクリレートが挙げられる。親溶媒剤としてはアクリレートとオリゴオキシエチレンが挙げられる。
【００１３】またモノマーとしては、カルボキシル基をもつものとして、アクリル酸、α−エチルアクリル酸、メタクリル酸等があげられ、アミノ基をもつものとして、アリルアミン、トリアリルアミン、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルフェニルアミン等があげられる。
【００１４】本発明方法で用いる液状物は、隔離層を構成するポリマーに重合されるモノマーの他に、例えば、可塑剤及び電解質塩の少なくとも一方を含むことができる。隔離層の内部に可塑剤を導入すれば、隔離層を構成するポリマーの分子鎖を緩ませ得るため、電解質物質の伝導性が向上する。可塑剤として例えば有機溶媒を採用できる。リチウム電池の場合等には、非プロトン性の有機溶媒を採用できる。非プロトン性の有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネイト（ＥＣ）、プロピレンカーボネイト（ＰＣ）等の環状炭酸エステル、あるいは、ジメチルカーボネイト（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネイト（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネイト（ＤＥＣ）などの鎖状炭酸エステル、あるいは、テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）などの環状エーテル、ブチレンカーボネイト（ＢＣ）、メチルアセテート（ＭＡ）等の鎖状カルボン酸エステルのうちの１種または２種以上を採用できる。電解質塩としてはリチウム塩を採用できる。リチウム塩としては、例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）2等のうちの１種または２種以上を採用できる。
【００１５】本発明方法に係る重合工程においては、接触操作の後で照射操作を行っても良い。あるいは、照射操作の後で接触操作を行っても良い。従って放射線を照射する場合には、隔離層に放射線を照射した後に、隔離層にモノマーを接触させる前照射法でも良いし、あるいは、隔離層にモノマーを接触させた後に、隔離層に放射線を照射する後照射法でも良い。重合反応は直鎖型の重合反応ばかりでなく、三次元網目化を図る架橋反応も含むことができる。隔離層における重合反応を促進させれば、電解質物質の伝導性が向上し易くなる。殊に、重合反応により隔離層を構成するポリマーの側鎖の形成が促進される場合には、電解質物質の伝導性が向上し易くなる。
【００１６】本発明方法に係る重合工程における照射操作で隔離層に照射する代表的な照射エネルギとしては重合反応を行い得るものであれば良く、放射線、光（紫外線を含む）、プラズマ（低温プラズマ）、熱のうちの少なくとも一種があげられる。重合反応により隔離層のポリマーをゲル化構造にすることもできる。放射線としては、電子線、α線、β線、γ線、Ｘ線のうちの少なくとも一種があげられる。放射線を照射した場合には、隔離層における放射線重合、殊に放射線グラフト重合を実施できる。放射線重合では、ラジカルまたはイオンの活性種が生成し、これを開始点として重合反応が起きる。光を照射した場合には光重合反応を実施できる。光重合では、光の照射によりラジカルまたはイオンの活性種が生成し、これを開始点として重合反応が起きる。プラズマ（低温プラズマ）を照射した場合にはプラズマ重合反応を実施できる。熱を照射した場合には加熱重合反応を実施できる。放射線を照射すると、ポリマーの分子鎖の重合の際に架橋が起きたり、重合の後で架橋が起きたりすることが多いため、放射線重合は放射線架橋を含むことができる。同様に、光重合は光架橋反応を含むことができ、プラズマ重合はプラズマ架橋反応を含むことができ、加熱重合は加熱架橋反応を含むことができる。
【００１７】本発明方法は前述したように電池の他に、キャパシタの製造方法にも適用できる。キャパシタの正極は正極活物質を含む。またキャパシタの負極は負極活物質を含む。キャパシタに係る正極活物質及び負極活物質として、例えば、電荷を蓄積する細孔を有する細孔保有物質（例えば活性炭など）を採用できる。なお、本発明方法に係る電池及びキャパシタにおいて、正極の材質、負極の材質、隔離層の材質は上記したものに限定されるものではないことは勿論である。
【００１８】本発明方法に係る検査工程においては、隔離層に形成されている劣化判定用のマーキングの劣化状況を検査手段で検査する。このような検査手段としては、隔離層に接触しない非接触型の検査手段、隔離層に接触する接触型の検査手段を採用できるが、隔離層の損傷を回避するためには、非接触型が好ましい。代表的な非接触型の検査手段としては、レーザビーム、赤外線、可視光などの光信号、音信号等の物理的信号を劣化判定用のマーキングの検査部分に当てる方式を採用できる。例えば、本発明に係る検査工程で用いる検査手段は、隔離層に施されている判定用のマーキングに光をあてて検査する光学的検査手段を採用できる。検査手段は、隔離層に施されている判定用のマーキングの劣化が進行しているときには、隔離層の劣化が進行していると判定することが好ましい。
【００１９】本発明に係る検査工程は、接触操作の後でマーキングの劣化状況を検査し、接触操作による隔離層の劣化状況を検査する検査工程と、照射操作の後でマーキングの劣化状況を検査し、照射操作による隔離層の劣化状況を検査する検査工程とを含むことが好ましい。このように検査回数が増加すれば、隔離層の高品質化、ひいては電池またはキャパシタの高品質化に貢献できる。
【００２０】本発明に係る検査工程において、劣化判定のマーキングの消失度が増加しているときに、隔離層の劣化が進行していると判定することができる。本発明者は、隔離層のマーキングの表面粗さデータが増加した場合には、隔離層を構成するポリマーが化学結合のレベルで損傷、破壊されていることを、光音響分光法により確認している。
【００２１】本発明に係る検査工程で接触操作を経た後の隔離層が劣化していると判定されたときには、一般的には液状物における可塑剤の割合が過剰であると考えられるため、液状物における可塑剤の割合を相対的に低減させる。このため、液状物を構成するモノマーの割合を増加させるように、液状物の組成を制御する制御操作を行うことが好ましい。これにより過剰照射が抑えられる。
【００２２】本発明に係る検査工程で照射操作を経た後の隔離層が劣化していると判定されたときには、照射エネルギの強度を減少させるように照射装置の強度等の出力を減少させる制御操作を行うことが好ましい。
【００２３】本発明に係る重合工程の前に、隔離層の厚みを測定する厚み測定工程を実施し、隔離層の厚みに応じて液状物の組成を調整する組成調整操作を行うことが好ましい。即ち、隔離層の厚みが厚めのときには、液状物におけるモノマーの割合を増加させると共に、隔離層の厚みが薄めのときには、液状物におけるモノマーの割合を減少させる組成調整操作を行うことが好ましい。液状物が可塑剤、電解質塩、重合開始剤を含む場合には、隔離層の厚みが厚めのときには、液状物におけるこれらの割合を増加させる組成調整操作を行うと共に、隔離層の厚みが薄めのときには、液状物におけるこれらの割合を減少させる組成調整操作を行うことができる。
【００２４】
【実施例】（第１実施例）以下、実施例を図面を参照して説明する。本実施例はリチウム電池、殊にリチウム二次電池の製造方法に適用した場合である。
【００２５】まず、製造装置から説明する。図１に示すように、製造装置は、正極１を搬送するための複数個の第１案内ロール２を備えた正極搬送経路３と、負極５を搬送するための複数個の第２案内ロール６を備えた負極搬送経路７と、隔離層９を搬送するための複数個の第３案内ロール１０を備えた隔離層搬送経路１１とをもつ。正極搬送経路３に第１塗布装置１３、第１加熱装置１４が設けられている。負極搬送経路７に第２塗布装置１５、第２加熱装置１６が設けられている。隔離層搬送経路１１には、これの上流から下流にかけて、浸漬装置１８、第１検査装置１９、放射線発生装置２１、第２検査装置２２、積層用ロール２３、切断装置２５が直列に設けられている。浸漬装置１８は、水状の液状物Ｍ（温度：２５〜６０℃）を収容すると共にヒータ２７ｒを装備した上面開口の溶解タンク２７と、モノマー供給器２８と、可塑剤供給器２９と、電解質塩供給器３０と、重合開始剤供給器３１とを備えている。液状物Ｍの温度は上記温度に限定されるものではない。溶解タンク２７内の液状物Ｍは、隔離層９に含浸されるモノマー、可塑剤、電解質塩、重合開始剤を主要成分としている。
【００２６】モノマー供給器２８は送給路２８ａを経てモノマーを溶解タンク２７内に供給する。可塑剤供給器２９は送給路２９ａを経て可塑剤を溶解タンク２７内に供給する。電解質塩供給器３０は送給路３０ａを経て電解質塩を溶解タンク２７内に供給する。重合開始剤供給器３１は送給路３１ａを経て重合開始剤を溶解タンク２７内に供給する。前記したモノマーとしては３００以下の低分子量とし、立体架橋剤として機能するもの、イオン伝導強化剤として機能するもの、親溶媒剤として機能するものが採用されている。これにより隔離層９におけるイオン伝導性、機械的強度、長期安定性、耐熱安定性が総合的に確保される。立体架橋剤は主に機械的強度の確保に貢献でき、ジアクリレートが挙げられる。ジアクリレートは重合の際に同時に架橋を行ない得る。イオン伝導強化剤は酸素や窒素などの強い極性を示すヘテロ原子を分子構造内にもつものやアクリレートが採用されている。親溶媒剤は主に隔離層９の長期安定性に貢献でき、アクリレートやオリゴオキシエチレンが挙げられる。可塑剤は隔離層９を構成するポリマーの主鎖を緩ませるため、主に隔離層９のイオン伝導性に貢献でき、エチレンカーボネイト（ＥＣ）とプロピレンカーボネイト（ＰＣ）とを混合した混合有機溶媒が採用されている（ＥＣ／ＤＣ=２／１）。電解質塩としてはリチウム塩（１〜２mol/L）が採用されており、例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3等のうちの１種または２種以上を採用できる。重合開始剤としては過酸化ベンゾイルを採用できる。
【００２７】隔離層搬送経路１１においては、放射線発生装置２１に対向するように計測器４０が設けられている。計測器４０は、隔離層９に吸収された放射線（例えば電子線）の量を計測するものである。図１に示すように、第１検査装置１９は隔離層搬送経路１１において溶解タンク２７の下流側に配置されている。第２検査装置２２は隔離層搬送経路１１において放射線発生装置２１の下流側に配置されている。第１検査装置１９は、溶解タンク２７の液状物Ｍに浸漬して接触させる接触操作を経た後の隔離層９のマーキングの状況を検査することにより、接触操作を経た後の隔離層９の劣化状況を検査するものである。第１検査装置１９の検査信号のＰ１は第１制御装置４１に入力される。第１制御装置４１は、検査信号Ｐ１の結果に応じて、モノマー供給器２８に指令信号Ｋ１を出力し、溶解タンク２７へのモノマーの供給量を調整する。第１制御装置４１は、検査信号Ｐ１の結果に応じて、可塑剤供給器２９に指令信号Ｋ２を出力し、溶解タンク２７への可塑剤の供給量を調整する。第１制御装置４１は、検査信号Ｐ１の結果に応じて、電解質塩供給器３０に指令信号Ｋ３を出力し、溶解タンク２７への電解質塩の供給量を調整する。第１制御装置４１は、検査信号Ｐ１の結果に応じて、重合開始剤供給器３１に指令信号Ｋ４を出力し、溶解タンク２７への重合開始剤の供給量を調整する。
【００２８】第２検査装置２２は、隔離層９に放射線を照射する照射操作を経た後の隔離層９のマーキングの劣化状況を検査することにより、照射操作を経た後の隔離層９の劣化状況を検査するものである。第２検査装置２２の検査信号Ｐ２は第２制御装置４２に入力される。検査信号Ｐ２の結果に応じて、第２制御装置４２は、放射線発生装置２１に指令信号Ｋ５を出力し、放射線発生装置２１のビーム強度、ビーム電流を調整する。
【００２９】本実施例においては、図１に示すように、正極１は、シート状の正極集電体（アルミニウム）１ａに第１塗布装置１３により正極材１ｃを塗布し、第１加熱装置１４で加熱することにより形成される。正極材１ｃは、正極活物質（リチウムコバルト複合酸化物：ＬｉＣｏＯ2）と、電導助剤（カーボンブラックまたは黒鉛粉末）と、これらを結着するバインダ（ＰＥＯまたはＰＡＮ）と、可塑剤（ＥＣ／ＰＣ=２／１）と、電解質塩（ＬｉＰＦ6）との混合材料で形成されている。負極５は、シート状の負極集電体５ａ（銅）に負極材５ｃを第２塗布装置１５により塗布し、第２加熱装置１６で加熱することにより形成される。負極材５ｃは、負極活物質（炭素質粉末）と、電導助剤（カーボンブラックまたは黒鉛粉末）と、これらを結着するバインダ（ＰＥＯまたはＰＡＮ）と、可塑剤（ＥＣ／ＰＣ=２／１）と、電解質塩（ＬｉＰＦ6）との混合材料で形成されている。
【００３０】隔離層９は、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重合体（Ｐ（Ｖｄｆ−ＨＦＰ））を主要成分とする薄いシート状のフィルム（目標厚み：１０〜１０００μｍ）で形成されている。溶解タンク２７に浸漬する前の隔離層９の外面のほぼ全域には、予め、劣化判定用のマーキング９ｘが形成されている。劣化判定用のマーキング９ｘは対流模様で形成されている。具体的には、対流模様は、流動性をもつポリマー原液でフィルム状の隔離層９を形成する際に、対流が生じる温度に加熱する操作を経て形成された環状縞模様を備えたレーリーベナール対流模様とも呼ばれる模様である。
【００３１】図２はマーキング９ｘをもつ隔離層９の製造過程の概念を示す。図２に示すように、まず、隔離層９となるポリマーを溶媒としてのアセトンに溶かしたポリマー原液を形成する（ステップＳ１００）。次にポリマー原液を濾過し（ステップＳ２００）する。更に濾過後のポリマー原液を脱泡し、泡を消失させる（ステップＳ３００）。その後、キャスト法を行い（ステップＳ４００）、潤滑性をもつ加熱盤４００の表出面４０５にポリマー原液を流延して膜状に成膜する。このような成膜の際に、加熱盤４００から伝達された熱により、加熱盤４００上の膜４１０に対流が生じる。対流は対流模様を形成する。その後、乾燥（ステップＳ５００）を経て、加熱盤４００から隔離層９を剥離する（ステップＳ６００）。更に、後乾燥（ステップＳ７００）を経て、隔離層９を巻回してロール体とする（ステップＳ８００）。上記した対流模様は、規制性を帯びたレーリーベナール対流模様とも呼ばれる対流模様で形成された劣化判定用のマーキング９ｘが隔離層９の外面のほぼ全域に、隔離層９の製造時に形成される。溶媒であるアセトンは、ステップＳ５００〜ステップＳ７００において、乾燥または減圧により除去される。
【００３２】図３は、劣化前の対流模様の代表的形態の光学的顕微鏡で撮影した写真（倍率：２００倍）を模式的に図示したものである。実際に非接触方式で対流模様の表面粗さを測定したところ、対流模様の表面粗さのプロフィールは山及び谷を備えており、表面粗さＲａは１．０μｍ以下とされていた。図４は対流模様が劣化した状態を示す。隔離層９の表面粗さが粗くなり、隔離層９に形成した対流模様が劣化すると、隔離層９を構成するポリマーが化学結合レベルで損傷、破壊される。
【００３３】本実施例においては、図１に示すように、電池の製造の際に、隔離層９は浸漬装置１８の溶解タンク２７内の液状物Ｍに浸漬され、溶解タンク２７内の液状物Ｍと連続的に接触する。この結果、隔離層９の内部に溶解タンク２７内の液状物Ｍが含浸し、隔離層９が膨潤する。このように本実施例に係る重合工程における接触操作が実施される。
【００３４】上記したように接触操作を経た、つまり溶解タンク２７から吐出された隔離層９の劣化判定用のマーキング９ｘに、検査光であるレーザビームが第１検査装置１９から照射される。これにより隔離層９のマーキング９ｘの劣化状況、ひいては隔離層９の劣化状況が検査される。隔離層９の劣化が進行していないときには、隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さＲａは劣化前に比較してあまり変化しない。しかし隔離層９の劣化が進行しているときには、隔離層９を構成するポリマーはかなり劣化して消耗しているため、隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さＲａは増加して大きくなる。従って、マーキング９ｘの表面粗さが粗くなっているときには、上記した接触操作に起因して隔離層９の劣化が進行していると判定される。
【００３５】接触操作に起因して隔離層９の劣化が進行している場合には、溶解タンク２７の液状物Ｍにおける可塑剤の割合（濃度）が相対的に多いことを意味する。このため、第１制御装置４１は、溶解タンク２７のモノマーの割合を増加させる指令をモノマー供給器２８に出力する。また第１制御装置４１は、溶解タンク２７の重合開始剤の割合を増加させる指令を重合開始剤供給器３１に出力する。これにより溶解タンク２７内の液状物Ｍに含まれている可塑剤の割合（濃度）を相対的に減少させる操作を行う。
【００３６】図１から理解できるように、接触操作を経た、つまり溶解タンク２７から吐出された隔離層９には、放射線発生装置２１により、重合促進用の照射エネルギである放射線Ｗ（電子線）が照射される。これにより本実施例に係る重合工程における照射操作が実施される。このように放射線が照射されると、隔離層９における放射線グラフト重合が進行し、隔離層９におけるゲル化が進行する。
【００３７】照射操作を経た隔離層９の劣化判定用のマーキング９ｘには、検査光であるレーザビームが第２検査装置２２から照射される。これにより接触操作に起因する隔離層９のマーキング９ｘの劣化状況、ひいては隔離層９の劣化状況が検査される。第２検査装置２２の検査信号Ｐ２は第２制御装置４２に入力される。検査信号Ｐ２の結果に応じて、第２制御装置４２は、放射線発生装置２１に指令信号Ｋ５を出力し、放射線発生装置２１の出力を調整する。照射操作に起因して隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さが許容範囲よりも粗くなっているときには、放射線（電子線）の照射操作に起因して隔離層９の劣化が進行していると判定される。この場合には、放射線発生装置２１の出力強度を低減させる。
【００３８】その後、図１から理解できるように、ダブルロールである積層用ロール２３により、隔離層９、正極１、負極５が加圧されて一体的に積層され、連続セルシート４５が形成される。第３制御装置４３に制御される切断装置２５により、連続セルシート４５は所定の長さに切断され、電池セル４７が形成される。なお第１制御装置４１、第２制御装置４２、第３制御装置４３は、主制御装置４４により制御される。
【００３９】図６に示すように、上記した電池セル４７にはケース４８が融着により外装され、カード型のリチウム電池である電池４９が形成される。ケース４８はアルミ箔とプラスチックとをラミネートしたものである。上記した電池セル４７は、正極集電体１ａ及び正極材１ｃを有する正極１と、負極集電体５ａ及び負極材５ｃを有する負極５と、両者を隔離して短絡を抑えると共にリチウムイオン伝導体として機能できるゲル化した隔離層９とを、積層することにより構成されている。このような電池セル４７をもつ電池４９は、ゲルＳＰＥ型または疑似ゲルＳＰＥ型のポリマーリチウム電池とも呼ばれるものである。ＳＰＥはsolid polymer electrolyteを意味する。この電池４９では、隔離層９は架橋構造をもちゲル化されているため、可撓性に富むばかりか、隔離層９に含まれている可塑剤や電解質塩の漏れは抑えられており、安全性が優れている。
【００４０】なお本実施例では、製造に先立って、隔離層９を巻回したロール体のうち、隔離層９の始端部のみに、隔離層９の厚みを測定する厚み測定工程を実施する。即ち、図５に示すように、第４制御装置５１により制御された放射線発生装置５０から放射線Ｗ２（電子線）を、重合工程の接触操作前の隔離層９に照射する。これにより、隔離層９を透過した放射線Ｗ２（電子線）を計測器５２で計測する。そして、隔離層９に入射された放射線の強度と、隔離層９を透過した放射線の強度とに基づいて、重合工程の接触操作を実施する前の隔離層９の厚みＸ１を求める。なお、厚み測定工程を実施した隔離層９の始端部は、後で廃棄処理するために、そのデータを主制御装置４４の記憶媒体に記憶させておく。
【００４１】図７〜図９は本実施例に係る製造工程を示すフローチャートを示す。このフローチャートを参照して本実施例に係る製造方法について更に説明を加える。図７に示すように、まず、前述したように、隔離層９の厚みを測定する厚み測定工程を実施する。具体的には、放射線発生装置５０から放射線（電子線）を隔離層９に照射する（ステップＳ２）。目標加速電圧は２００ＫｅＶとするが、これに限定されるものではない。そして隔離層９を透過した放射線（電子線）を計測する（ステップＳ４）。隔離層９に入射された放射線の強度と、隔離層９を透過した放射線の強度とに基づいて、隔離層の厚みＸ１を求め（ステップＳ６）、この厚みＸ１を記憶媒体に記憶しておく。更に、厚みを測定した隔離層９の始端部の長さである測定ロール長を、後で廃棄処理するため、記憶媒体に記憶しておく（ステップＳ８）。
【００４２】その後、計測した隔離層９の厚みＸ１に対応するモノマーの量、隔離層９の厚みＸに対応する可塑剤の量、隔離層９の厚みＸ１に対応する電解質塩の量、隔離層９の厚みＸ１に対応する重合開始剤の量を、計算でそれぞれ求める（ステップＳ１０）。そして、計算で求めたモノマーの適量、可塑剤の適量、電解質塩の適量、重合開始剤の適量を各供給器２８、２９、３０、３１から溶解タンク２７内に供給する。これにより隔離層９の厚みに対応するように、溶解タンク２７内に収容されている液状物Ｍを構成するモノマー、可塑剤、電解質塩、重合開始剤の割合（濃度）が調整される。更に図８から理解できるように、隔離層９を溶解タンク２７内の液状物Ｍに浸漬含浸させる（ステップＳ１６）。更に、第１検査装置１９から検査光であるレーザビームを隔離層９のマーキング９ｘに当てて、接触操作を経た隔離層９のマーキングの表面粗さを計測する（ステップＳ１８）。更に、接触操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ１を中心線平均粗さとして求める（ステップＳ２０）。更に、上記した接触操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ１が許容範囲内にあるか否か判定する（ステップＳ２２）。ここで、接触操作を経た隔離層９のマーキングの表面粗さの値Ｒａ１が粗いため、許容範囲外であれば、ステップＳ２２からステップＳ２４に進み、後で廃棄処理するため、不良部分として記憶媒体に記憶する。更に、溶解タンク２７内の液状物Ｍの可塑剤の割合を低減させるべく、モノマー、重合開始剤を溶解タンク２７内に多めに供給する指令を出力する（ステップＳ２６）。
【００４３】ステップＳ２２において判定した結果、上記した接触操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ１が粗くなく、許容範囲内にあれば、隔離層９はダメージを受けていない。このため、図９に示すステップＳ３０に進み、放射線発生装置２１から放射線（電子線）を隔離層９に照射する。目標加速電圧は２００ＫｅＶとするが、これに限定されるものではない。更に、隔離層９を吸収された電子線を計測すると共に、照射操作を経た後の隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さを計測する（ステップＳ３２）。そして、照射操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ２を、第２検査装置２２により計測する（ステップＳ３６）。また、隔離層９に入射された放射線の強度と、隔離層９を透過した放射線の強度とに基づいて、隔離層９の厚みＸ２を求め、記憶媒体に記憶しておく（ステップＳ３６）。更に、照射操作を経た隔離層９のマーキングの表面粗さの値Ｒａ２が許容範囲内にあるか否か判定する（ステップＳ８）。照射操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ２が粗いため、許容範囲外であれば、ステップＳ３８からステップＳ４０に進み、不良部分として記憶媒体に記憶すると共に、放射線（電子線）のビーム強度を減少させる（ステップＳ４２）。
【００４４】ステップＳ３８における判定の結果、上記した照射操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ２が粗くなく、許容範囲内にあれば、ステップＳ３８からステップＳ４４に進み、隔離層９に吸収された放射線（電子線）の吸収線量を求めると共に、合計吸収線量を求める（ステップＳ４４）。そして、合計吸収線量が許容範囲内か否か判定し、放射線グラフト重合反応を行うにあたり合計吸収線量が不足であれば、放射線（電子線）のビーム電流を増加する（ステップＳ４８）。合計吸収線量が許容範囲内であれば、放射線グラフト重合反応が適切に行われたと解釈されるため、ステップＳ５０に進み、連続セルシート４５を切断装置２５により切断し、電池セル４７を形成する。
【００４５】そして、記憶媒体に不良部分として記憶されているデータを読み出し（ステップＳ５２）、その電池セル４７が不良部分に該当するか否か判定する（ステップＳ５４）。もし、その電池セル４７が不良部分に該当すれば、ステップＳ５６に進み、不良品として分別する。その電池セル４７が不良部分でなければ、電池セル４７に前記ケース４８を外装すると共に（ステップＳ５８）、ケース４８の熱融着を図る（ステップＳ６０）。
【００４６】（第２実施例）図１０は第２実施例を示す。本実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。従ってほぼ同一の機能を奏する部分には同一の符号を付する。但し、第１実施例では重合工程において液状物Ｍに浸漬させた後の隔離層９に放射線を照射して放射線グラフト重合している。しかし本実施例では、これに代えて、重合工程において液状物Ｍに浸漬させた後の隔離層９を加熱重合している。従って、放射線発生装置２１に代えて、放射線発生装置２１に該当する設置位置に、図１０に示すように、隔離層９を加熱できる加熱装置６１が設置されている。
【００４７】本実施例においても、隔離層９を構成するポリマーに重合され得るモノマーを主要成分とする液状物Ｍが溶解タンク２７に収容されている。そして、溶解タンク２７内の液状物Ｍに隔離層９を浸漬させ、これにより溶解タンク２７内の液状物Ｍと隔離層９とを接触させて含浸させる接触操作を行なう。更に、重合促進用の照射エネルギとして機能できる熱エネルギＷ４を、加熱装置６１により隔離層９に照射させる照射操作を行なう。これにより隔離層９を構成するポリマーにモノマーが加熱重合される。
【００４８】本実施例においても図１０から理解できるように、重合工程における接触操作の後で、隔離層９に形成されている劣化判定用のマーキング９ｘの劣化状況を第１検査装置１９により検査して、隔離層９の劣化状況を検査する。更に重合工程における照射操作の後で、隔離層９に形成されている劣化判定用のマーキングの劣化状況を第２検査装置２２により検査して、隔離層９の劣化状況を検査する。上記したように重合工程を実施する前の隔離層９には劣化判定用のマーキング９ｘが施されているため、電池の製造途中において隔離層９の劣化の進行状況を把握するのに有利である。この結果、電池の品質向上に貢献できる。
【００４９】（第３実施例）図１１は第３実施例を示す。本実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。但し、第１実施例では電池に適用していたが、本実施例では、電気二重層キャパシタとも呼ばれるキャパシタに適用したものである。キャパシタは、正極１Ｃと、負極５Ｃと、正極１Ｃ及び負極５Ｃを隔離する隔離層９Ｃと、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6等の電解質塩を有機溶媒（プロピレンカーボネートなど）に溶かした電解質溶液４００を収容するケース５００とを備えている。
【００５０】正極１Ｃは、充電時に電荷を蓄積できる細孔をもつ活性炭などの正極活物質を基材とし、正極活物質と導電助剤（例えば炭素粉末など）とをポリマーで結着して構成されている。負極５Ｃは、充電時に電荷を蓄積できる細孔をもつ活性炭などの負極活物質を基材として、負極活物質と導電助剤（例えば炭素粉末など）とをポリマーで結着して構成されている。正極１Ｃは正極集電体１ｘに接続されている。負極５Ｃは負極集電体５ｘに接続されている。
【００５１】本実施例においても、キャパシタの製造工程においては、劣化判定用のマーキング９ｘが予め施されると共にポリマーを基材とする隔離層９Ｃを準備する。その後、隔離層９Ｃを構成するポリマーに重合され得るモノマーを主要成分とする液状物Ｍと、隔離層９Ｃとを接触させる接触操作を行う。更に、重合促進用の照射エネルギを隔離層９Ｃに照射させる照射操作を行なう。これにより隔離層９Ｃにおける重合を促進させる。
【００５２】本実施例においても、接触操作を経た隔離層９Ｃの劣化判定用のマーキング９ｘの劣化状況を検査する第１検査工程を実施する。また照射操作を経た隔離層９の劣化判定用のマーキング９ｘの劣化状況を検査する第２検査工程を実施する。このため製造途中において隔離層９Ｃの劣化の進行状況を把握するのに有利であり、キャパシタの高品質化に貢献できる。
【００５３】その他、本発明方法は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
【００５４】
【発明の効果】本発明方法によれば、隔離層に劣化判定用のマーキングが予め施されているため、電池またはキャパシタの製造途中において、劣化判定用のマーキングの劣化状況にもとづいて、隔離層の劣化の進行状況を把握するのに貢献できる。よって電池またはキャパシタの品質向上に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係り、電池の製造過程の要部を模式的に示す構成図である。
【図２】劣化判定用のマーキングをもつ隔離層を形成する過程を示すフローチャートである。
【図３】レーリーベナール対流模様と呼ばれる劣化前の対流模様を示す形態図である。
【図４】劣化した後の対流模様を示す形態図である。
【図５】厚み測定工程を実施している構成図である。
【図６】電池の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図７】製造過程の一部を示すフローチャートである。
【図８】製造過程の他の一部を示すフローチャートである。
【図９】製造過程の別の一部を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施例に係り、電池の製造過程の要部を模式的に示す構成図である。
【図１１】第３実施例に係り、キャパシタの構造を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
図中、１は正極、５は負極、９は隔離層、９ｘは劣化判定用のマーキング、１８は浸漬装置、１９は第１検査装置、２１は放射線発生装置、２２は第２検査装置、２７は溶解タンク、Ｍは液状物を示す。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池またはキャパシタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電池の製造方法を例にとって従来技術について説明する。電池は、隔離層と正極と負極とを組み付けて製造されている。隔離層は正極と負極とを仕切り、両者の短絡を抑えるためのものであり、ポリマーで形成されたフィルムで構成されていることが多い。隔離層を改質する技術として、モノマーを主要成分とする液状物に隔離層を浸漬させ、隔離層にモノマーを含浸させて膨潤させた後に、隔離層に放射線を照射してモノマーをグラフト重合させる技術（特開平５−３１４９６０号）が知られている。このようにすれば、隔離層を構成するポリマーの主鎖に側鎖が形成され、電解質物質の伝導性を向上させ得、電池性能を向上させ得るとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記した製造方法においては、モノマーを主要成分とする液状物の条件によっては、液状物に隔離層を含浸させる含浸操作により、隔離層がダメージを受けるため、製造途中において隔離層が劣化することがある。または、隔離層に放射線を照射する照射操作により、隔離層がダメージを受け、製造途中において隔離層が劣化することがある。この場合には、隔離層の劣化の進展度合によっては、電池性能の目標性能を確保するのに不利となることがあり、電池の高品質化には好ましくない。電池の性能評価は、製造された後に、放電負荷特性や充放電サイクルなどを測定することより行われているが、効率的ではない。
【０００４】本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、製造途中において隔離層が受けるダメージにより劣化する状況を把握することができ、品質向上に貢献できる電池またはキャパシタの製造方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電池またはキャパシタの製造方法は、隔離層と正極と負極とを組み付けて電池またはキャパシタを製造する電池またはキャパシタの製造方法において、劣化判定用のマーキングが施されていると共にポリマーを基材とする隔離層を準備する準備工程と、隔離層を構成するポリマーに重合され得るモノマーを主要成分とする液状物と隔離層とを接触させる接触操作と、重合促進用の照射エネルギを隔離層に照射させる照射操作とを行い、隔離層における重合を促進させる重合工程と、重合工程における接触操作及び照射操作のうち少なくとも一方の後で、劣化判定用のマーキングの劣化状況を検査して、隔離層の劣化状況を検査手段により検査する検査工程と、を含むことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明方法は、ポリマーを基材とする隔離層を備えた電池またはキャパシタの製造方法を対象とする。電池とは、正極活物質及び負極活物質による化学反応に基づいて、電荷を生成し、その電荷を移動させ得るものをいう。キャパシタとは、電気二重層キャパシタとも呼ばれるものであり、電荷を蓄積して充電したり、電荷を放出して放電したりするものをいう。
【０００７】本発明方法に係る電池の正極は正極活物質を含む。正極活物質としては、例えばリチウム含有化合物を採用できる。リチウム含有化合物としては、例えばリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）、リチウムマンガン複合酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）、リチウムニッケル複合酸化物（ＬｉＮｉＯ2）、リチウムバナジウム複合酸化物（ＬｉＶＯ2、ＬｉＶ2Ｏ4）等の少なくとも一種を採用できる。本発明方法に係る電池の負極は負極活物質を含む。負極活物質質としては例えば炭素質物質を採用できる。
【０００８】本発明方法に係る隔離層はセパレータとも呼ばれるものであり、ポリマーを基材とする。隔離層（重合工程を実施する前）の基材となるポリマーとしては、例えば、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、あるいは、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂のうちの少なくとも一種を採用でき、ホモポリマーでも、コポリマーでも良い。例えば、フッ化ビニリデン（ＰＶｄｆ）を採用したり、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重合体（Ｐ（Ｖｄｆ−ＨＦＰ）を採用したりできる。フッ化ビニリデン系の場合には有機溶媒との親和性が高いため、ゲル化に貢献できる。また隔離層（重合工程を実施する前）を構成するポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメチレンメタクリレート、ポリビニルアセテートのうちの少なくとも一種が挙げられる。
【０００９】本発明方法で用いる隔離層（重合工程の前）には、劣化判定用のマーキングが施されている。劣化判定用のマーキングは、例えば、微小な凹及び微小な凸のうちの少なくとも一方で構成でき、模様を採用できる。模様は図形、文字も含む意味である。例えば、劣化判定用のマーキングは縞模様を採用できる。縞模様は微小な凹凸で形成できる。縞模様は、環状の縞模様でも良いし、直線状の縞模様でも良い。
【００１０】本発明に係る隔離層（重合工程の前）に形成されている劣化判定用のマーキングとしては、対流模様で形成されたマーキング、圧印で形成されたマーキング、高エネルギビーム（電子ビーム、イオンビーム、レーザビームなど）で形成された穴マーキングのうちの少なくとも一種で構成できる。対流模様は、溶媒に溶かして流動性を有するようにしたポリマー原料を加熱盤に流延し、ポリマー原料の対流が生じる温度にポリマー原料を加熱する操作を経て形成された模様である。対流模様はレーリーベナール対流模様とも呼ばれる。このレーリーベナール対流模様は、縞模様、殊に環状の縞模様を形成し易い。
【００１１】圧印で形成されたマーキングは、プレス盤、回転ロールなどの押圧具により押圧して形成されたマーキングである。劣化判定用マーキングの表面粗さの度合は、隔離層が受けたダメージにより隔離層の表面粗さが変動し、ダメージによる劣化の有無が良好に判定できるものを採用できる。電池やキャパシタの種類、隔離層の材質の如何によっても相違するものの、劣化判定用のマーキングが表面粗さを有する場合には、その表面粗さの度合は、例えば、劣化前においてＲａで４００μｍ以下、２００μｍ以下、１００μｍ以下にでき、８０μｍ以下にできる。殊に、５０μｍ以下、１０μｍ以下、５μｍ以下、１μｍ以下にできる。但し、本発明に係る劣化判定用のマーキングの表面粗さの度合は、この範囲に限定されるものではないことは勿論である。なおＲａは中心線平均粗さ（ＩＳＯ ４６８−１９８２）を意味する。劣化が進行すれば、一般的には、表面粗さＲａの値は増加すると考えられている。
【００１２】本発明方法に係る重合工程においては、隔離層を構成するポリマーに重合され得るモノマーを主要成分とする液状物と隔離層とを接触させる接触操作と、重合促進用の照射エネルギを隔離層に照射させる照射操作とを行い、隔離層における重合反応を促進させる。接触操作は、例えば、モノマーを主要成分とする液状物に隔離層を含浸させることにより行ない得る。モノマーは例えば分子量３００以下、１０００以下の低分子量とすることができるが、これに限定されるものではない。モノマーとしては、複数の役割を分担するように複数種類のものを採用でき、例えば、立体架橋剤、イオン伝導強化剤、親溶媒剤が挙げられ、代表的なものとしては、複数または単数のアクリロイル基をもつものを採用できる。立体架橋剤としては例えばアクリレートが挙げられる。親溶媒剤としてはアクリレートとオリゴオキシエチレンが挙げられる。
【００１３】またモノマーとしては、カルボキシル基をもつものとして、アクリル酸、α−エチルアクリル酸、メタクリル酸等があげられ、アミノ基をもつものとして、アリルアミン、トリアリルアミン、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルフェニルアミン等があげられる。
【００１４】本発明方法で用いる液状物は、隔離層を構成するポリマーに重合されるモノマーの他に、例えば、可塑剤及び電解質塩の少なくとも一方を含むことができる。隔離層の内部に可塑剤を導入すれば、隔離層を構成するポリマーの分子鎖を緩ませ得るため、電解質物質の伝導性が向上する。可塑剤として例えば有機溶媒を採用できる。リチウム電池の場合等には、非プロトン性の有機溶媒を採用できる。非プロトン性の有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネイト（ＥＣ）、プロピレンカーボネイト（ＰＣ）等の環状炭酸エステル、あるいは、ジメチルカーボネイト（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネイト（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネイト（ＤＥＣ）などの鎖状炭酸エステル、あるいは、テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）などの環状エーテル、ブチレンカーボネイト（ＢＣ）、メチルアセテート（ＭＡ）等の鎖状カルボン酸エステルのうちの１種または２種以上を採用できる。電解質塩としてはリチウム塩を採用できる。リチウム塩としては、例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）2等のうちの１種または２種以上を採用できる。
【００１５】本発明方法に係る重合工程においては、接触操作の後で照射操作を行っても良い。あるいは、照射操作の後で接触操作を行っても良い。従って放射線を照射する場合には、隔離層に放射線を照射した後に、隔離層にモノマーを接触させる前照射法でも良いし、あるいは、隔離層にモノマーを接触させた後に、隔離層に放射線を照射する後照射法でも良い。重合反応は直鎖型の重合反応ばかりでなく、三次元網目化を図る架橋反応も含むことができる。隔離層における重合反応を促進させれば、電解質物質の伝導性が向上し易くなる。殊に、重合反応により隔離層を構成するポリマーの側鎖の形成が促進される場合には、電解質物質の伝導性が向上し易くなる。
【００１６】本発明方法に係る重合工程における照射操作で隔離層に照射する代表的な照射エネルギとしては重合反応を行い得るものであれば良く、放射線、光（紫外線を含む）、プラズマ（低温プラズマ）、熱のうちの少なくとも一種があげられる。重合反応により隔離層のポリマーをゲル化構造にすることもできる。放射線としては、電子線、α線、β線、γ線、Ｘ線のうちの少なくとも一種があげられる。放射線を照射した場合には、隔離層における放射線重合、殊に放射線グラフト重合を実施できる。放射線重合では、ラジカルまたはイオンの活性種が生成し、これを開始点として重合反応が起きる。光を照射した場合には光重合反応を実施できる。光重合では、光の照射によりラジカルまたはイオンの活性種が生成し、これを開始点として重合反応が起きる。プラズマ（低温プラズマ）を照射した場合にはプラズマ重合反応を実施できる。熱を照射した場合には加熱重合反応を実施できる。放射線を照射すると、ポリマーの分子鎖の重合の際に架橋が起きたり、重合の後で架橋が起きたりすることが多いため、放射線重合は放射線架橋を含むことができる。同様に、光重合は光架橋反応を含むことができ、プラズマ重合はプラズマ架橋反応を含むことができ、加熱重合は加熱架橋反応を含むことができる。
【００１７】本発明方法は前述したように電池の他に、キャパシタの製造方法にも適用できる。キャパシタの正極は正極活物質を含む。またキャパシタの負極は負極活物質を含む。キャパシタに係る正極活物質及び負極活物質として、例えば、電荷を蓄積する細孔を有する細孔保有物質（例えば活性炭など）を採用できる。なお、本発明方法に係る電池及びキャパシタにおいて、正極の材質、負極の材質、隔離層の材質は上記したものに限定されるものではないことは勿論である。
【００１８】本発明方法に係る検査工程においては、隔離層に形成されている劣化判定用のマーキングの劣化状況を検査手段で検査する。このような検査手段としては、隔離層に接触しない非接触型の検査手段、隔離層に接触する接触型の検査手段を採用できるが、隔離層の損傷を回避するためには、非接触型が好ましい。代表的な非接触型の検査手段としては、レーザビーム、赤外線、可視光などの光信号、音信号等の物理的信号を劣化判定用のマーキングの検査部分に当てる方式を採用できる。例えば、本発明に係る検査工程で用いる検査手段は、隔離層に施されている判定用のマーキングに光をあてて検査する光学的検査手段を採用できる。検査手段は、隔離層に施されている判定用のマーキングの劣化が進行しているときには、隔離層の劣化が進行していると判定することが好ましい。
【００１９】本発明に係る検査工程は、接触操作の後でマーキングの劣化状況を検査し、接触操作による隔離層の劣化状況を検査する検査工程と、照射操作の後でマーキングの劣化状況を検査し、照射操作による隔離層の劣化状況を検査する検査工程とを含むことが好ましい。このように検査回数が増加すれば、隔離層の高品質化、ひいては電池またはキャパシタの高品質化に貢献できる。
【００２０】本発明に係る検査工程において、劣化判定のマーキングの消失度が増加しているときに、隔離層の劣化が進行していると判定することができる。本発明者は、隔離層のマーキングの表面粗さデータが増加した場合には、隔離層を構成するポリマーが化学結合のレベルで損傷、破壊されていることを、光音響分光法により確認している。
【００２１】本発明に係る検査工程で接触操作を経た後の隔離層が劣化していると判定されたときには、一般的には液状物における可塑剤の割合が過剰であると考えられるため、液状物における可塑剤の割合を相対的に低減させる。このため、液状物を構成するモノマーの割合を増加させるように、液状物の組成を制御する制御操作を行うことが好ましい。これにより過剰照射が抑えられる。
【００２２】本発明に係る検査工程で照射操作を経た後の隔離層が劣化していると判定されたときには、照射エネルギの強度を減少させるように照射装置の強度等の出力を減少させる制御操作を行うことが好ましい。
【００２３】本発明に係る重合工程の前に、隔離層の厚みを測定する厚み測定工程を実施し、隔離層の厚みに応じて液状物の組成を調整する組成調整操作を行うことが好ましい。即ち、隔離層の厚みが厚めのときには、液状物におけるモノマーの割合を増加させると共に、隔離層の厚みが薄めのときには、液状物におけるモノマーの割合を減少させる組成調整操作を行うことが好ましい。液状物が可塑剤、電解質塩、重合開始剤を含む場合には、隔離層の厚みが厚めのときには、液状物におけるこれらの割合を増加させる組成調整操作を行うと共に、隔離層の厚みが薄めのときには、液状物におけるこれらの割合を減少させる組成調整操作を行うことができる。
【００２４】
【実施例】（第１実施例）以下、実施例を図面を参照して説明する。本実施例はリチウム電池、殊にリチウム二次電池の製造方法に適用した場合である。
【００２５】まず、製造装置から説明する。図１に示すように、製造装置は、正極１を搬送するための複数個の第１案内ロール２を備えた正極搬送経路３と、負極５を搬送するための複数個の第２案内ロール６を備えた負極搬送経路７と、隔離層９を搬送するための複数個の第３案内ロール１０を備えた隔離層搬送経路１１とをもつ。正極搬送経路３に第１塗布装置１３、第１加熱装置１４が設けられている。負極搬送経路７に第２塗布装置１５、第２加熱装置１６が設けられている。隔離層搬送経路１１には、これの上流から下流にかけて、浸漬装置１８、第１検査装置１９、放射線発生装置２１、第２検査装置２２、積層用ロール２３、切断装置２５が直列に設けられている。浸漬装置１８は、水状の液状物Ｍ（温度：２５〜６０℃）を収容すると共にヒータ２７ｒを装備した上面開口の溶解タンク２７と、モノマー供給器２８と、可塑剤供給器２９と、電解質塩供給器３０と、重合開始剤供給器３１とを備えている。液状物Ｍの温度は上記温度に限定されるものではない。溶解タンク２７内の液状物Ｍは、隔離層９に含浸されるモノマー、可塑剤、電解質塩、重合開始剤を主要成分としている。
【００２６】モノマー供給器２８は送給路２８ａを経てモノマーを溶解タンク２７内に供給する。可塑剤供給器２９は送給路２９ａを経て可塑剤を溶解タンク２７内に供給する。電解質塩供給器３０は送給路３０ａを経て電解質塩を溶解タンク２７内に供給する。重合開始剤供給器３１は送給路３１ａを経て重合開始剤を溶解タンク２７内に供給する。前記したモノマーとしては３００以下の低分子量とし、立体架橋剤として機能するもの、イオン伝導強化剤として機能するもの、親溶媒剤として機能するものが採用されている。これにより隔離層９におけるイオン伝導性、機械的強度、長期安定性、耐熱安定性が総合的に確保される。立体架橋剤は主に機械的強度の確保に貢献でき、ジアクリレートが挙げられる。ジアクリレートは重合の際に同時に架橋を行ない得る。イオン伝導強化剤は酸素や窒素などの強い極性を示すヘテロ原子を分子構造内にもつものやアクリレートが採用されている。親溶媒剤は主に隔離層９の長期安定性に貢献でき、アクリレートやオリゴオキシエチレンが挙げられる。可塑剤は隔離層９を構成するポリマーの主鎖を緩ませるため、主に隔離層９のイオン伝導性に貢献でき、エチレンカーボネイト（ＥＣ）とプロピレンカーボネイト（ＰＣ）とを混合した混合有機溶媒が採用されている（ＥＣ／ＤＣ=２／１）。電解質塩としてはリチウム塩（１〜２mol/L）が採用されており、例えばＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3等のうちの１種または２種以上を採用できる。重合開始剤としては過酸化ベンゾイルを採用できる。
【００２７】隔離層搬送経路１１においては、放射線発生装置２１に対向するように計測器４０が設けられている。計測器４０は、隔離層９に吸収された放射線（例えば電子線）の量を計測するものである。図１に示すように、第１検査装置１９は隔離層搬送経路１１において溶解タンク２７の下流側に配置されている。第２検査装置２２は隔離層搬送経路１１において放射線発生装置２１の下流側に配置されている。第１検査装置１９は、溶解タンク２７の液状物Ｍに浸漬して接触させる接触操作を経た後の隔離層９のマーキングの状況を検査することにより、接触操作を経た後の隔離層９の劣化状況を検査するものである。第１検査装置１９の検査信号のＰ１は第１制御装置４１に入力される。第１制御装置４１は、検査信号Ｐ１の結果に応じて、モノマー供給器２８に指令信号Ｋ１を出力し、溶解タンク２７へのモノマーの供給量を調整する。第１制御装置４１は、検査信号Ｐ１の結果に応じて、可塑剤供給器２９に指令信号Ｋ２を出力し、溶解タンク２７への可塑剤の供給量を調整する。第１制御装置４１は、検査信号Ｐ１の結果に応じて、電解質塩供給器３０に指令信号Ｋ３を出力し、溶解タンク２７への電解質塩の供給量を調整する。第１制御装置４１は、検査信号Ｐ１の結果に応じて、重合開始剤供給器３１に指令信号Ｋ４を出力し、溶解タンク２７への重合開始剤の供給量を調整する。
【００２８】第２検査装置２２は、隔離層９に放射線を照射する照射操作を経た後の隔離層９のマーキングの劣化状況を検査することにより、照射操作を経た後の隔離層９の劣化状況を検査するものである。第２検査装置２２の検査信号Ｐ２は第２制御装置４２に入力される。検査信号Ｐ２の結果に応じて、第２制御装置４２は、放射線発生装置２１に指令信号Ｋ５を出力し、放射線発生装置２１のビーム強度、ビーム電流を調整する。
【００２９】本実施例においては、図１に示すように、正極１は、シート状の正極集電体（アルミニウム）１ａに第１塗布装置１３により正極材１ｃを塗布し、第１加熱装置１４で加熱することにより形成される。正極材１ｃは、正極活物質（リチウムコバルト複合酸化物：ＬｉＣｏＯ2）と、電導助剤（カーボンブラックまたは黒鉛粉末）と、これらを結着するバインダ（ＰＥＯまたはＰＡＮ）と、可塑剤（ＥＣ／ＰＣ=２／１）と、電解質塩（ＬｉＰＦ6）との混合材料で形成されている。負極５は、シート状の負極集電体５ａ（銅）に負極材５ｃを第２塗布装置１５により塗布し、第２加熱装置１６で加熱することにより形成される。負極材５ｃは、負極活物質（炭素質粉末）と、電導助剤（カーボンブラックまたは黒鉛粉末）と、これらを結着するバインダ（ＰＥＯまたはＰＡＮ）と、可塑剤（ＥＣ／ＰＣ=２／１）と、電解質塩（ＬｉＰＦ6）との混合材料で形成されている。
【００３０】隔離層９は、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重合体（Ｐ（Ｖｄｆ−ＨＦＰ））を主要成分とする薄いシート状のフィルム（目標厚み：１０〜１０００μｍ）で形成されている。溶解タンク２７に浸漬する前の隔離層９の外面のほぼ全域には、予め、劣化判定用のマーキング９ｘが形成されている。劣化判定用のマーキング９ｘは対流模様で形成されている。具体的には、対流模様は、流動性をもつポリマー原液でフィルム状の隔離層９を形成する際に、対流が生じる温度に加熱する操作を経て形成された環状縞模様を備えたレーリーベナール対流模様とも呼ばれる模様である。
【００３１】図２はマーキング９ｘをもつ隔離層９の製造過程の概念を示す。図２に示すように、まず、隔離層９となるポリマーを溶媒としてのアセトンに溶かしたポリマー原液を形成する（ステップＳ１００）。次にポリマー原液を濾過し（ステップＳ２００）する。更に濾過後のポリマー原液を脱泡し、泡を消失させる（ステップＳ３００）。その後、キャスト法を行い（ステップＳ４００）、潤滑性をもつ加熱盤４００の表出面４０５にポリマー原液を流延して膜状に成膜する。このような成膜の際に、加熱盤４００から伝達された熱により、加熱盤４００上の膜４１０に対流が生じる。対流は対流模様を形成する。その後、乾燥（ステップＳ５００）を経て、加熱盤４００から隔離層９を剥離する（ステップＳ６００）。更に、後乾燥（ステップＳ７００）を経て、隔離層９を巻回してロール体とする（ステップＳ８００）。上記した対流模様は、規制性を帯びたレーリーベナール対流模様とも呼ばれる対流模様で形成された劣化判定用のマーキング９ｘが隔離層９の外面のほぼ全域に、隔離層９の製造時に形成される。溶媒であるアセトンは、ステップＳ５００〜ステップＳ７００において、乾燥または減圧により除去される。
【００３２】図３は、劣化前の対流模様の代表的形態の光学的顕微鏡で撮影した写真（倍率：２００倍）を模式的に図示したものである。実際に非接触方式で対流模様の表面粗さを測定したところ、対流模様の表面粗さのプロフィールは山及び谷を備えており、表面粗さＲａは１．０μｍ以下とされていた。図４は対流模様が劣化した状態を示す。隔離層９の表面粗さが粗くなり、隔離層９に形成した対流模様が劣化すると、隔離層９を構成するポリマーが化学結合レベルで損傷、破壊される。
【００３３】本実施例においては、図１に示すように、電池の製造の際に、隔離層９は浸漬装置１８の溶解タンク２７内の液状物Ｍに浸漬され、溶解タンク２７内の液状物Ｍと連続的に接触する。この結果、隔離層９の内部に溶解タンク２７内の液状物Ｍが含浸し、隔離層９が膨潤する。このように本実施例に係る重合工程における接触操作が実施される。
【００３４】上記したように接触操作を経た、つまり溶解タンク２７から吐出された隔離層９の劣化判定用のマーキング９ｘに、検査光であるレーザビームが第１検査装置１９から照射される。これにより隔離層９のマーキング９ｘの劣化状況、ひいては隔離層９の劣化状況が検査される。隔離層９の劣化が進行していないときには、隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さＲａは劣化前に比較してあまり変化しない。しかし隔離層９の劣化が進行しているときには、隔離層９を構成するポリマーはかなり劣化して消耗しているため、隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さＲａは増加して大きくなる。従って、マーキング９ｘの表面粗さが粗くなっているときには、上記した接触操作に起因して隔離層９の劣化が進行していると判定される。
【００３５】接触操作に起因して隔離層９の劣化が進行している場合には、溶解タンク２７の液状物Ｍにおける可塑剤の割合（濃度）が相対的に多いことを意味する。このため、第１制御装置４１は、溶解タンク２７のモノマーの割合を増加させる指令をモノマー供給器２８に出力する。また第１制御装置４１は、溶解タンク２７の重合開始剤の割合を増加させる指令を重合開始剤供給器３１に出力する。これにより溶解タンク２７内の液状物Ｍに含まれている可塑剤の割合（濃度）を相対的に減少させる操作を行う。
【００３６】図１から理解できるように、接触操作を経た、つまり溶解タンク２７から吐出された隔離層９には、放射線発生装置２１により、重合促進用の照射エネルギである放射線Ｗ（電子線）が照射される。これにより本実施例に係る重合工程における照射操作が実施される。このように放射線が照射されると、隔離層９における放射線グラフト重合が進行し、隔離層９におけるゲル化が進行する。
【００３７】照射操作を経た隔離層９の劣化判定用のマーキング９ｘには、検査光であるレーザビームが第２検査装置２２から照射される。これにより接触操作に起因する隔離層９のマーキング９ｘの劣化状況、ひいては隔離層９の劣化状況が検査される。第２検査装置２２の検査信号Ｐ２は第２制御装置４２に入力される。検査信号Ｐ２の結果に応じて、第２制御装置４２は、放射線発生装置２１に指令信号Ｋ５を出力し、放射線発生装置２１の出力を調整する。照射操作に起因して隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さが許容範囲よりも粗くなっているときには、放射線（電子線）の照射操作に起因して隔離層９の劣化が進行していると判定される。この場合には、放射線発生装置２１の出力強度を低減させる。
【００３８】その後、図１から理解できるように、ダブルロールである積層用ロール２３により、隔離層９、正極１、負極５が加圧されて一体的に積層され、連続セルシート４５が形成される。第３制御装置４３に制御される切断装置２５により、連続セルシート４５は所定の長さに切断され、電池セル４７が形成される。なお第１制御装置４１、第２制御装置４２、第３制御装置４３は、主制御装置４４により制御される。
【００３９】図６に示すように、上記した電池セル４７にはケース４８が融着により外装され、カード型のリチウム電池である電池４９が形成される。ケース４８はアルミ箔とプラスチックとをラミネートしたものである。上記した電池セル４７は、正極集電体１ａ及び正極材１ｃを有する正極１と、負極集電体５ａ及び負極材５ｃを有する負極５と、両者を隔離して短絡を抑えると共にリチウムイオン伝導体として機能できるゲル化した隔離層９とを、積層することにより構成されている。このような電池セル４７をもつ電池４９は、ゲルＳＰＥ型または疑似ゲルＳＰＥ型のポリマーリチウム電池とも呼ばれるものである。ＳＰＥはsolid polymer electrolyteを意味する。この電池４９では、隔離層９は架橋構造をもちゲル化されているため、可撓性に富むばかりか、隔離層９に含まれている可塑剤や電解質塩の漏れは抑えられており、安全性が優れている。
【００４０】なお本実施例では、製造に先立って、隔離層９を巻回したロール体のうち、隔離層９の始端部のみに、隔離層９の厚みを測定する厚み測定工程を実施する。即ち、図５に示すように、第４制御装置５１により制御された放射線発生装置５０から放射線Ｗ２（電子線）を、重合工程の接触操作前の隔離層９に照射する。これにより、隔離層９を透過した放射線Ｗ２（電子線）を計測器５２で計測する。そして、隔離層９に入射された放射線の強度と、隔離層９を透過した放射線の強度とに基づいて、重合工程の接触操作を実施する前の隔離層９の厚みＸ１を求める。なお、厚み測定工程を実施した隔離層９の始端部は、後で廃棄処理するために、そのデータを主制御装置４４の記憶媒体に記憶させておく。
【００４１】図７〜図９は本実施例に係る製造工程を示すフローチャートを示す。このフローチャートを参照して本実施例に係る製造方法について更に説明を加える。図７に示すように、まず、前述したように、隔離層９の厚みを測定する厚み測定工程を実施する。具体的には、放射線発生装置５０から放射線（電子線）を隔離層９に照射する（ステップＳ２）。目標加速電圧は２００ＫｅＶとするが、これに限定されるものではない。そして隔離層９を透過した放射線（電子線）を計測する（ステップＳ４）。隔離層９に入射された放射線の強度と、隔離層９を透過した放射線の強度とに基づいて、隔離層の厚みＸ１を求め（ステップＳ６）、この厚みＸ１を記憶媒体に記憶しておく。更に、厚みを測定した隔離層９の始端部の長さである測定ロール長を、後で廃棄処理するため、記憶媒体に記憶しておく（ステップＳ８）。
【００４２】その後、計測した隔離層９の厚みＸ１に対応するモノマーの量、隔離層９の厚みＸに対応する可塑剤の量、隔離層９の厚みＸ１に対応する電解質塩の量、隔離層９の厚みＸ１に対応する重合開始剤の量を、計算でそれぞれ求める（ステップＳ１０）。そして、計算で求めたモノマーの適量、可塑剤の適量、電解質塩の適量、重合開始剤の適量を各供給器２８、２９、３０、３１から溶解タンク２７内に供給する。これにより隔離層９の厚みに対応するように、溶解タンク２７内に収容されている液状物Ｍを構成するモノマー、可塑剤、電解質塩、重合開始剤の割合（濃度）が調整される。更に図８から理解できるように、隔離層９を溶解タンク２７内の液状物Ｍに浸漬含浸させる（ステップＳ１６）。更に、第１検査装置１９から検査光であるレーザビームを隔離層９のマーキング９ｘに当てて、接触操作を経た隔離層９のマーキングの表面粗さを計測する（ステップＳ１８）。更に、接触操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ１を中心線平均粗さとして求める（ステップＳ２０）。更に、上記した接触操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ１が許容範囲内にあるか否か判定する（ステップＳ２２）。ここで、接触操作を経た隔離層９のマーキングの表面粗さの値Ｒａ１が粗いため、許容範囲外であれば、ステップＳ２２からステップＳ２４に進み、後で廃棄処理するため、不良部分として記憶媒体に記憶する。更に、溶解タンク２７内の液状物Ｍの可塑剤の割合を低減させるべく、モノマー、重合開始剤を溶解タンク２７内に多めに供給する指令を出力する（ステップＳ２６）。
【００４３】ステップＳ２２において判定した結果、上記した接触操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ１が粗くなく、許容範囲内にあれば、隔離層９はダメージを受けていない。このため、図９に示すステップＳ３０に進み、放射線発生装置２１から放射線（電子線）を隔離層９に照射する。目標加速電圧は２００ＫｅＶとするが、これに限定されるものではない。更に、隔離層９を吸収された電子線を計測すると共に、照射操作を経た後の隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さを計測する（ステップＳ３２）。そして、照射操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ２を、第２検査装置２２により計測する（ステップＳ３６）。また、隔離層９に入射された放射線の強度と、隔離層９を透過した放射線の強度とに基づいて、隔離層９の厚みＸ２を求め、記憶媒体に記憶しておく（ステップＳ３６）。更に、照射操作を経た隔離層９のマーキングの表面粗さの値Ｒａ２が許容範囲内にあるか否か判定する（ステップＳ８）。照射操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ２が粗いため、許容範囲外であれば、ステップＳ３８からステップＳ４０に進み、不良部分として記憶媒体に記憶すると共に、放射線（電子線）のビーム強度を減少させる（ステップＳ４２）。
【００４４】ステップＳ３８における判定の結果、上記した照射操作を経た隔離層９のマーキング９ｘの表面粗さの値Ｒａ２が粗くなく、許容範囲内にあれば、ステップＳ３８からステップＳ４４に進み、隔離層９に吸収された放射線（電子線）の吸収線量を求めると共に、合計吸収線量を求める（ステップＳ４４）。そして、合計吸収線量が許容範囲内か否か判定し、放射線グラフト重合反応を行うにあたり合計吸収線量が不足であれば、放射線（電子線）のビーム電流を増加する（ステップＳ４８）。合計吸収線量が許容範囲内であれば、放射線グラフト重合反応が適切に行われたと解釈されるため、ステップＳ５０に進み、連続セルシート４５を切断装置２５により切断し、電池セル４７を形成する。
【００４５】そして、記憶媒体に不良部分として記憶されているデータを読み出し（ステップＳ５２）、その電池セル４７が不良部分に該当するか否か判定する（ステップＳ５４）。もし、その電池セル４７が不良部分に該当すれば、ステップＳ５６に進み、不良品として分別する。その電池セル４７が不良部分でなければ、電池セル４７に前記ケース４８を外装すると共に（ステップＳ５８）、ケース４８の熱融着を図る（ステップＳ６０）。
【００４６】（第２実施例）図１０は第２実施例を示す。本実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。従ってほぼ同一の機能を奏する部分には同一の符号を付する。但し、第１実施例では重合工程において液状物Ｍに浸漬させた後の隔離層９に放射線を照射して放射線グラフト重合している。しかし本実施例では、これに代えて、重合工程において液状物Ｍに浸漬させた後の隔離層９を加熱重合している。従って、放射線発生装置２１に代えて、放射線発生装置２１に該当する設置位置に、図１０に示すように、隔離層９を加熱できる加熱装置６１が設置されている。
【００４７】本実施例においても、隔離層９を構成するポリマーに重合され得るモノマーを主要成分とする液状物Ｍが溶解タンク２７に収容されている。そして、溶解タンク２７内の液状物Ｍに隔離層９を浸漬させ、これにより溶解タンク２７内の液状物Ｍと隔離層９とを接触させて含浸させる接触操作を行なう。更に、重合促進用の照射エネルギとして機能できる熱エネルギＷ４を、加熱装置６１により隔離層９に照射させる照射操作を行なう。これにより隔離層９を構成するポリマーにモノマーが加熱重合される。
【００４８】本実施例においても図１０から理解できるように、重合工程における接触操作の後で、隔離層９に形成されている劣化判定用のマーキング９ｘの劣化状況を第１検査装置１９により検査して、隔離層９の劣化状況を検査する。更に重合工程における照射操作の後で、隔離層９に形成されている劣化判定用のマーキングの劣化状況を第２検査装置２２により検査して、隔離層９の劣化状況を検査する。上記したように重合工程を実施する前の隔離層９には劣化判定用のマーキング９ｘが施されているため、電池の製造途中において隔離層９の劣化の進行状況を把握するのに有利である。この結果、電池の品質向上に貢献できる。
【００４９】（第３実施例）図１１は第３実施例を示す。本実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。但し、第１実施例では電池に適用していたが、本実施例では、電気二重層キャパシタとも呼ばれるキャパシタに適用したものである。キャパシタは、正極１Ｃと、負極５Ｃと、正極１Ｃ及び負極５Ｃを隔離する隔離層９Ｃと、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6等の電解質塩を有機溶媒（プロピレンカーボネートなど）に溶かした電解質溶液４００を収容するケース５００とを備えている。
【００５０】正極１Ｃは、充電時に電荷を蓄積できる細孔をもつ活性炭などの正極活物質を基材とし、正極活物質と導電助剤（例えば炭素粉末など）とをポリマーで結着して構成されている。負極５Ｃは、充電時に電荷を蓄積できる細孔をもつ活性炭などの負極活物質を基材として、負極活物質と導電助剤（例えば炭素粉末など）とをポリマーで結着して構成されている。正極１Ｃは正極集電体１ｘに接続されている。負極５Ｃは負極集電体５ｘに接続されている。
【００５１】本実施例においても、キャパシタの製造工程においては、劣化判定用のマーキング９ｘが予め施されると共にポリマーを基材とする隔離層９Ｃを準備する。その後、隔離層９Ｃを構成するポリマーに重合され得るモノマーを主要成分とする液状物Ｍと、隔離層９Ｃとを接触させる接触操作を行う。更に、重合促進用の照射エネルギを隔離層９Ｃに照射させる照射操作を行なう。これにより隔離層９Ｃにおける重合を促進させる。
【００５２】本実施例においても、接触操作を経た隔離層９Ｃの劣化判定用のマーキング９ｘの劣化状況を検査する第１検査工程を実施する。また照射操作を経た隔離層９の劣化判定用のマーキング９ｘの劣化状況を検査する第２検査工程を実施する。このため製造途中において隔離層９Ｃの劣化の進行状況を把握するのに有利であり、キャパシタの高品質化に貢献できる。
【００５３】その他、本発明方法は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
【００５４】
【発明の効果】本発明方法によれば、隔離層に劣化判定用のマーキングが予め施されているため、電池またはキャパシタの製造途中において、劣化判定用のマーキングの劣化状況にもとづいて、隔離層の劣化の進行状況を把握するのに貢献できる。よって電池またはキャパシタの品質向上に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係り、電池の製造過程の要部を模式的に示す構成図である。
【図２】劣化判定用のマーキングをもつ隔離層を形成する過程を示すフローチャートである。
【図３】レーリーベナール対流模様と呼ばれる劣化前の対流模様を示す形態図である。
【図４】劣化した後の対流模様を示す形態図である。
【図５】厚み測定工程を実施している構成図である。
【図６】電池の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図７】製造過程の一部を示すフローチャートである。
【図８】製造過程の他の一部を示すフローチャートである。
【図９】製造過程の別の一部を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施例に係り、電池の製造過程の要部を模式的に示す構成図である。
【図１１】第３実施例に係り、キャパシタの構造を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
図中、１は正極、５は負極、９は隔離層、９ｘは劣化判定用のマーキング、１８は浸漬装置、１９は第１検査装置、２１は放射線発生装置、２２は第２検査装置、２７は溶解タンク、Ｍは液状物を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】隔離層と正極と負極とを組み付けて電池またはキャパシタを製造する電池またはキャパシタの製造方法において、劣化判定用のマーキングが施されていると共にポリマーを基材とする隔離層を準備する準備工程と、前記隔離層を構成するポリマーに重合され得るモノマーを主要成分とする液状物と前記隔離層とを接触させる接触操作と、重合促進用の照射エネルギを前記隔離層に照射させる照射操作とを行い、前記隔離層における重合を促進させる重合工程と、前記重合工程における前記接触操作及び前記照射操作のうち少なくとも一方の後で、前記劣化判定用のマーキングの劣化状況を検査して、前記隔離層の劣化状況を検査手段により検査する検査工程と、を含むことを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項２】請求項１において、前記劣化判定用のマーキングは、対流模様で形成されたマーキング、圧印で形成されたマーキング、高エネルギビームで形成された穴マーキングのうちの少なくとも一種であることを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項３】請求項１または２において、前記照射エネルギは、放射線、光、プラズマ、熱のうちの少なくとも一種であることを特徴とする電池またはキャパシタ。
【請求項４】請求項１〜請求項３において、前記検査手段は、前記隔離層に施されている前記劣化判定用のマーキングに光をあてて検査する光学的検査手段であることを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項５】請求項１〜請求項４において、前記検査手段は、前記隔離層に施されている劣化判定用のマーキングの劣化が進行しているときには、前記隔離層の劣化が進行していると判定することを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項６】請求項１〜請求項５において、前記検査工程は、前記接触操作の後で前記劣化判定用のマーキングの劣化状況を検査し、前記接触操作による前記隔離層の劣化状況を検査する検査工程と、前記照射操作の後で前記劣化判定用のマーキングの劣化状況を検査し、前記照射操作による前記隔離層の劣化状況を検査する検査工程とを含むことを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項７】請求項１〜請求項６において、前記検査工程で前記接触操作を経た後の前記隔離層が劣化していると判定されたときには、前記液状物におけるモノマーの割合を増加させるように前記液状物の組成を制御する制御操作を行うことを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項８】請求項１〜請求項７において、前記検査工程で前記照射操作を経た後の前記隔離層が劣化していると判定されたときには、前記照射エネルギの強度を減少させる制御操作を行うことを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項９】請求項１〜請求項８において、前記重合工程の前に、前記隔離層素材の厚みを測定する厚み測定工程を実施し、前記隔離層の厚みに応じて前記液状物の組成を調整する組成調整操作を行うことを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項１】隔離層と正極と負極とを組み付けて電池またはキャパシタを製造する電池またはキャパシタの製造方法において、劣化判定用のマーキングが施されていると共にポリマーを基材とする隔離層を準備する準備工程と、前記隔離層を構成するポリマーに重合され得るモノマーを主要成分とする液状物と前記隔離層とを接触させる接触操作と、重合促進用の照射エネルギを前記隔離層に照射させる照射操作とを行い、前記隔離層における重合を促進させる重合工程と、前記重合工程における前記接触操作及び前記照射操作のうち少なくとも一方の後で、前記劣化判定用のマーキングの劣化状況を検査して、前記隔離層の劣化状況を検査手段により検査する検査工程と、を含むことを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項２】請求項１において、前記劣化判定用のマーキングは、対流模様で形成されたマーキング、圧印で形成されたマーキング、高エネルギビームで形成された穴マーキングのうちの少なくとも一種であることを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項３】請求項１または２において、前記照射エネルギは、放射線、光、プラズマ、熱のうちの少なくとも一種であることを特徴とする電池またはキャパシタ。
【請求項４】請求項１〜請求項３において、前記検査手段は、前記隔離層に施されている前記劣化判定用のマーキングに光をあてて検査する光学的検査手段であることを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項５】請求項１〜請求項４において、前記検査手段は、前記隔離層に施されている劣化判定用のマーキングの劣化が進行しているときには、前記隔離層の劣化が進行していると判定することを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項６】請求項１〜請求項５において、前記検査工程は、前記接触操作の後で前記劣化判定用のマーキングの劣化状況を検査し、前記接触操作による前記隔離層の劣化状況を検査する検査工程と、前記照射操作の後で前記劣化判定用のマーキングの劣化状況を検査し、前記照射操作による前記隔離層の劣化状況を検査する検査工程とを含むことを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項７】請求項１〜請求項６において、前記検査工程で前記接触操作を経た後の前記隔離層が劣化していると判定されたときには、前記液状物におけるモノマーの割合を増加させるように前記液状物の組成を制御する制御操作を行うことを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項８】請求項１〜請求項７において、前記検査工程で前記照射操作を経た後の前記隔離層が劣化していると判定されたときには、前記照射エネルギの強度を減少させる制御操作を行うことを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【請求項９】請求項１〜請求項８において、前記重合工程の前に、前記隔離層素材の厚みを測定する厚み測定工程を実施し、前記隔離層の厚みに応じて前記液状物の組成を調整する組成調整操作を行うことを特徴とする電池またはキャパシタの製造方法。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図６】
【図１１】
【図７】
【図１０】
【図８】
【図９】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図６】
【図１１】
【図７】
【図１０】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００１−３０７７１１（Ｐ２００１−３０７７１１Ａ）
【公開日】平成１３年１１月２日（２００１．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−１１７９１８（Ｐ２０００−１１７９１８）
【出願日】平成１２年４月１９日（２０００．４．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年１１月２日（２００１．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年４月１９日（２０００．４．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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