CN113366668A - 掺杂系统以及掺杂方法 - Google Patents

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直井雅也
小岛健治
相田一成
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Musashi Energy Solutions Co Ltd
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Abstract

一种掺杂系统，其向呈带状的电极中的活性物质掺杂碱金属，其中，所述电极具有含所述活性物质的层。掺杂系统具备：掺杂槽、传送单元、对电极单元、连接单元、以及回收单元。掺杂槽收容含有碱金属离子的溶液。传送单元沿着经过所述掺杂槽内的路径传送所述电极。对电极单元收容在所述掺杂槽内。连接单元使所述传送单元所具备的传送辊和所述对电极单元电连接。回收单元将附着于已经过所述掺杂槽的所述电极的所述溶液回收到所述掺杂槽。

Description

掺杂系统以及掺杂方法
相关申请的交叉引用
本国际申请要求2019年1月23日在日本专利局提交的日本发明专利申请第2019-9585号的优先权，所述日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文。
技术领域
本公开涉及掺杂系统以及掺杂方法。
背景技术
近年电子设备的小型化和轻量化受到关注。伴随着电子设备的小型化和轻量化，也进一步提高了对用作该电子设备的驱动用电源的电池实现小型化和轻量化的需求。
为了满足上述小型化和轻量化的需求，开发了以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池。此外，作为应对需要高能量密度特性以及高输出特性的用途的蓄电装置，已知有锂离子电容器。此外还已知有使用成本比锂低且资源丰富的钠的钠离子型电池或电容器。
在上述电池或电容器中，出于各种目的而采用了预先向电极掺杂碱金属的流程(通常称为预掺杂)。作为向电极预掺杂碱金属的方法，例如有连续式的方法。连续式的方法在掺杂溶液中移送带状的电极的同时实施预掺杂。专利文献1～4中公开了连续式的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-308212号公报
专利文献2：日本特开2008-77963号公报
专利文献3：日本特开2012-49543号公报
专利文献4：日本特开2012-49544号公报
发明内容
发明要解决的问题
在实施预掺杂时，沿着从收容有掺杂溶液的掺杂槽内经过的路径传送带状的电极。已经过掺杂槽的电极上附着有掺杂溶液。即，电极从掺杂槽中将掺杂溶液带出。如果电极从掺杂槽中带出的掺杂溶液的量多，则掺杂溶液的使用量会增加。
本公开的一个方面在于优选提供一种能够抑制电极从掺杂槽中带出的掺杂溶液的量的掺杂系统以及掺杂方法。
解决问题的技术方案
本公开的一个方案涉及一种掺杂方法，其使用掺杂系统向呈带状的电极中的活性物质掺杂碱金属，其中，所述电极具有含所述活性物质的层。所述掺杂系统具备：掺杂槽，所述掺杂槽构成为收容含有碱金属离子的溶液；传送单元，所述传送单元构成为沿着经过所述掺杂槽内的路径传送所述电极；对电极单元，所述对电极单元构成为收容在所述掺杂槽内；连接单元，所述连接单元构成为使所述传送单元所具备的传送辊和所述对电极单元电连接；以及回收单元，所述回收单元构成为将附着于已经过所述掺杂槽的所述电极的所述溶液回收到所述掺杂槽。
本公开的一个方案的掺杂方法使用具备回收单元的掺杂系统。因此，本公开的一个方案的掺杂方法能够抑制电极从掺杂槽中带出的掺杂溶液的量。
本公开的另一个方案涉及一种掺杂系统，其向呈带状的电极中的活性物质掺杂碱金属，其中，所述电极具有含所述活性物质的层。掺杂系统具备：掺杂槽，所述掺杂槽构成为收容含有碱金属离子的溶液；传送单元，所述传送单元构成为沿着经过所述掺杂槽内的路径传送所述电极；对电极单元，所述对电极单元构成为收容在所述掺杂槽内；连接单元，所述连接单元构成为使所述传送单元所具备的传送辊和所述对电极单元电连接；以及回收单元，所述回收单元构成为将附着于已经过所述掺杂槽的所述电极的所述溶液回收到所述掺杂槽。
本公开的另一个方案的掺杂系统具备回收单元，从而能够抑制电极从掺杂槽中带出的掺杂溶液的量。
附图说明
图1是示出电极的结构的俯视图。
图2是示出图1中的II-II截面的剖视图。
图3是示出掺杂系统的结构的说明图。
图4是示出掺杂槽的结构的说明图。
图5是示出对电极单元的结构的说明图。
图6是示出处于第1状态的回收单元的结构的说明图。
图7是示出处于第2状态的回收单元的结构的说明图。
图8是示出第2实施方式的回收单元的结构的说明图。
图9是示出第3实施方式的回收单元的结构的说明图。
图10是示出第4实施方式的回收单元的结构的说明图。
图11是示出第5实施方式的回收单元的结构的说明图。
附图标记的说明
1…电极；3…集电体；5…活性物质层；11…掺杂系统；
15…电解液处理槽；17、19、21…掺杂槽；23…清洗槽；
25、27、29、31、33、35、37、37、40、41、43、45、46、47、49、51、52、53、55、57、58、59、61、63、64、65、67、69、70、71、73、75、77、79、81、83、85、87、89、91、93…传送辊；101…供给滚筒；
103…卷绕滚筒；105…支承台；107…循环过滤单元；
109、110、111、112、113、114…电源；117…端部清洗部；
119、203、205、245…回收单元；121…端部传感器；131…上游槽；
133…下游槽；137、139、141、143…对电极单元；149、151…空间；
153…导电性基材；155…含碱金属的板；157…多孔质绝缘部件；
161…过滤器；163…泵；165…管路；171…固定部；173…旋转部；
175、211、221、223、251、265、267、269、271…支承板；
177、191、213、215、225、227、253、255、257、259、273、275、277、279…去除滚筒；179…转移用滚筒；181…排液滚筒；183…刮除器；
183A…前端；185…液滴导板；
187、217、235、239、261、291、295、297、299…旋转轴；
189…支承板；189A…主体部；189B…杆部；193…转移用滚筒；
195…排液滚筒；197…刮除器；197A…前端；199…液滴导板；
207…第1部分；209…第2部分；
229、231、281、283、285、287…弹簧；221A…主体部；221B…杆部；
241、243…液滴导板；247…第1部分；249…第2部分；
265A…主体部；265B…杆部；267A…中央部；267B…第1臂部；
267C…第2臂部
具体实施方式
参照附图对本公开的示例性的实施方式进行说明。
<第1实施方式>
1.电极1的结构
参照图1、图2来说明电极1的结构。电极1具有呈带状的形状。电极1具备集电体3和活性物质层5。集电体3具有呈带状的形状。在集电体3的两个表面分别形成有活性物质层5。
作为集電体3，优选例如铜、镍、不锈钢等的金属箔。此外，集电体3可以是在上述金属箔上形成有以碳材料为主要成分的导电层的集电体。集电体3的厚度可以为例如5～50μm。
例如可以将浆料涂布到集电体3上并加以干燥，由此来制作活性物质层5，其中，所述浆料含有活性物质以及粘合剂等。
作为上述粘合剂，可列举例如苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、NBR等橡胶系粘合剂；聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等氟系树脂；聚丙烯；聚乙烯；如日本特开2009-246137号公报中公开的氟改性的(甲基)丙烯酸系粘合剂等。
上述浆料除活性物质以及粘合剂之外还可以含有其他成分。作为其他成分可列举例如碳黑、石墨、气相生长碳纤维、金属粉末等导电剂；例如羧甲基纤维素、羧甲基纤维素的Na盐或铵盐、甲基纤维素、羟甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯醇、氧化淀粉、磷酸化淀粉、酪蛋白等增稠剂。
活性物质层5的厚度无特别限定，活性物质层5的厚度可以为例如5～500μm，优选为10～200μm，尤其优选为10～100μm。活性物质层5所包含的活性物质只要是能够应用于利用碱金属离子的嵌入/脱嵌的电池或电容器的电极活性物质即可，无特别限定。活性物质既可以是负极活性物质，也可以是正极活性物质。
负极活性物质无特别限定，可列举例如石墨、易石墨化碳、难石墨化碳、用沥青或树脂的碳化物覆盖石墨颗粒而形成的复合碳材料等碳材料；包含能够与锂合金化的Si、Sn等金属或半金属、或者该金属或半金属的氧化物的材料等。作为碳材料的具体示例，可列举日本特开2013-258392号公报所记载的碳材料。作为包含能够与锂合金化的金属或半金属、或者该金属或半金属的氧化物的材料的具体示例，可列举日本特开2005-123175号公报、日本特开2006-107795号公报所记载的材料。
作为正极活性物质，可列举例如钴氧化物、镍氧化物、锰氧化物、钒氧化物等过渡金属氧化物；硫单质、金属硫化物等硫系活性物质。正极活性物质以及负极活性物质均可以由单一物质构成，也可以混合两种以上的物质而构成。
使用后述的掺杂系统11向活性物质层5所含的活性物质中预掺杂碱金属。作为向活性物质中预掺杂的碱金属，优选锂或钠，尤其优选锂。当电极1用于制造锂离子二次电池的电极时，活性物质层5的密度优选为1.50～2.00g/cc，尤其优选为1.60～1.90g/cc。
2.掺杂系统11的结构
参照图3～图5来说明掺杂系统11的结构。如图3所示，掺杂系统11具备：电解液处理槽15；掺杂槽17、19、21；清洗槽23；传送辊25、27、29、31、33、35、37、39、40、41、43、45、46、47、49、51、52、53、55、57、58、59、61、63、64、65、67、69、70、71、73、75、77、79、81、83、85、87、89、91、93(以下将其统称为传送辊组)；供给滚筒101；卷绕滚筒103；支承台105；循环过滤单元107；六个电源109、110、111、112、113、114；端部清洗部117；回收单元119；以及端部传感器121。
传送辊组对应于传送单元。电源109、110、111、112、113、114对应于连接单元。此外，在本说明书中，辊是指用于传送电极1的旋转物。滚筒是指除辊之外的呈圆筒形的物体。
电解液处理槽15是上方开口的方形槽。电解液处理槽15的底面具有大致呈U字形的截面形状。电解液处理槽15具备隔板123。由贯穿隔板123上端的支承棒125支承着隔板123。支承棒125固定于未图示出的壁等处。隔板123在上下方向上延伸，并将电解液处理槽15的内部划分成两个空间。
在隔板123的下端安装着传送辊33。由贯穿隔板123和传送辊33的支承棒127支承着隔板123和传送辊33。此外，隔板123的下端的附近处被切除，从而形成为不与传送辊33接触。传送辊33与电解液处理槽15的底面之间存在空间。
参照图4说明掺杂槽17的结构。掺杂槽17包括上游槽131和下游槽133。上游槽131配置在供给滚筒101侧(以下称为上游侧)，下游槽133配置在卷绕滚筒103侧(以下称为下游侧)。
首先说明上游槽131的结构。上游槽131是上方开口的方形槽。上游槽131的底面具有大致呈U字形的截面形状。上游槽131具备隔板135；以及四个对电极单元137、139、141、143。
由贯穿隔板135上端的支承棒145支承着隔板135。支承棒145固定于未图示出的壁等处。隔板135在上下方向上延伸，并将上游槽131的内部划分成两个空间。在隔板135的下端安装着传送辊40。由贯穿隔板135和传送辊40的支承棒147支承着隔板135和传送辊40。此外，隔板135下端的附近处被切除，从而形成为不与传送辊40接触。传送辊40与上游槽131的底面之间存在空间。
对电极单元137配置在上游槽131中的上游侧。对电极单元139、141配置成从两侧夹着隔板135。对电极单元143配置在上游槽131中的下游侧。
对电极单元137与对电极单元139之间存在空间149。对电极单元141与对电极单元143之间存在空间151。对电极单元137、139、141、143与电源109的一方的电极连接。对电极单元137、139、141、143具有相同的结构。在此，参照图5来说明对电极单元137、139的结构。
对电极单元137、139具有由导电性基材153、含碱金属的板155、以及多孔质绝缘部件157层叠而成的结构。作为导电性基材153的材质，可列举例如铜、不锈钢、镍等。含碱金属的板155的形态无特别限定，可以列举例如碱金属板、碱金属的合金板等。含碱金属的板155的厚度例如为0.03～6mm。
多孔质绝缘部件157具有呈板状的形状。多孔质绝缘部件157层叠在含碱金属的板155之上。多孔质绝缘部件157所具有的呈板状的形状是当多孔质绝缘部件157层叠在含碱金属的板155之上时的形状。多孔质绝缘部件157可以是其本身保持规定形状的部件，也可以是诸如网状物等可容易变形的部件。
多孔质绝缘部件157是多孔质。因此，后述掺杂溶液能够通过多孔质绝缘部件157。由此，含碱金属的板155能够与掺杂溶液接触。
作为多孔质绝缘部件157，可列举例如由树脂制成的筛网等。作为树脂，可列举例如聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮、聚四氟乙烯等。筛网的筛孔尺寸可适当加以设定。筛网的筛孔尺寸例如为0.1μm～10mm，优选为0.1～5mm。筛网的厚度可适当加以设定。筛网的厚度例如为1μm～10mm，优选为30μm～1mm。筛网的开孔率可适当加以设定。筛网的开孔率例如为5～98％，优选为5～95％，更优选为50～95％。
多孔质绝缘部件157既可以整体由绝缘性材料形成，也可以在其局部具备呈绝缘性的层。
下游槽133具有基本上与上游槽131同样的结构。不过，下游槽133的内部不存在传送辊40而存在传送辊46。此外，下游槽133所具备的对电极单元137、139、141、143与电源110的一方的电极连接。
掺杂槽19具有基本上与掺杂槽17同样的结构。不过，掺杂槽19的内部不存在传送辊40、46而存在传送辊52、58。此外，掺杂槽19的上游槽131所具备的对电极单元137、139、141、143与电源111的一方的电极连接。此外，掺杂槽19的下游槽133所具备的对电极单元137、139、141、143与电源112的一方的电极连接。
掺杂槽21具有基本上与掺杂槽17同样的结构。不过，掺杂槽21的内部不存在传送辊40、46而存在传送辊64、70。此外，掺杂槽21的上游槽131所具备的对电极单元137、139、141、143与电源113的一方的电极连接。此外，掺杂槽21的下游槽133所具备的对电极单元137、139、141、143与电源114的一方的电极连接。
清洗槽23具有基本上与电解液处理槽15同样的结构。不过，清洗槽23的内部不存在传送辊33而存在传送辊75。
传送辊组中的传送辊37、39、43、45、49、51、55、57、61、63、67、69由导电性材料形成。传送辊组中的其他传送辊除轴承部分外由高弹体形成。传送辊组沿着规定的路径传送电极1。传送辊组传送电极1的路径是如下路径：从供给滚筒101依次经过电解液处理槽15中、掺杂槽17中、掺杂槽19中、掺杂槽21中、清洗槽23中、端部清洗部117中，然后到达卷绕滚筒103。
该路径中的从电解液处理槽15中经过的部分是如下路径：首先经由传送辊29、31向下方移动，然后通过传送辊33将移动方向改为朝上的方向。
此外，上述路径中的从掺杂槽17中经过的部分是如下路径：首先通过传送辊37将移动方向改为朝下的方向，并在上游槽131的空间149中向下方移动。然后，通过传送辊40将移动方向改为朝上的方向，并在上游槽131的空间151中向上方移动。接着，通过传送辊41、43将移动方向改为朝下的方向，并在下游槽133的空间149中向下方移动。然后，通过传送辊46将移动方向改为朝上的方向，并在下游槽133的空间151中向上方移动。最后，通过传送辊47将移动方向改为水平方向，并向掺杂槽19移动。
此外，上述路径中的从掺杂槽19中经过的部分是如下路径：首先通过传送辊49将移动方向改为朝下的方向，并在上游槽131的空间149中向下方移动。然后，通过传送辊52将移动方向改为朝上的方向，并在上游槽131的空间151中向上方移动。接着，通过传送辊53、55将移动方向改为朝下的方向，并在下游槽133的空间149中向下方移动。然后，通过传送辊58将移动方向改为朝上的方向，并在下游槽133的空间151中向上方移动。最后，通过传送辊59将移动方向改为水平方向，并向掺杂槽21移动。
此外，上述路径中的从掺杂槽21中经过的部分是如下路径：首先通过传送辊61将移动方向改为朝下的方向，并在上游槽131的空间149中向下方移动。然后，通过传送辊64将移动方向改为朝上的方向，并在上游槽131的空间151中向上方移动。接着，通过传送辊65、67将移动方向改为朝下的方向，并在下游槽133的空间149中向下方移动。然后，通过传送辊70将移动方向改为朝上的方向，并在下游槽133的空间151中向上方移动。最后，通过传送辊71将移动方向改为水平方向，并向清洗槽23移动。
此外，上述路径中的从清洗槽23中经过的部分是如下路径：首先通过传送辊73将移动方向改为朝下的方向，并向下方移动，然后通过传送辊75将移动方向改为朝上的方向。
供给滚筒101上卷绕有电极1。即，供给滚筒101保持着处于卷绕状态的电极1。保持在供给滚筒101的电极1的活性物质中未掺杂碱金属。
传送辊组拉出由供给滚筒101保持的电极1并进行传送。卷绕滚筒103卷绕并保存由传送辊组传送来的电极1。此外，由卷绕滚筒103保存的电极1已在掺杂槽17、19、21中接受了预掺杂处理。因此，由卷绕滚筒103保存的电极1的活性物质中掺杂有碱金属。
支承台105从下方支承电解液处理槽15、掺杂槽17、19、21、以及清洗槽23。支承台105的高度可以改变。掺杂槽17、19、21分别设置有循环过滤单元107。循环过滤单元107包括过滤器161、泵163、以及管路165。
在设置于掺杂槽17的循环过滤单元107中，管路165是从掺杂槽17出发继而依次经过泵163以及过滤器161并返回到掺杂槽17的循环管路。利用泵163的驱动力使掺杂槽17内的掺杂溶液在管路165以及过滤器161内循环并再次返回到掺杂槽17。此时，掺杂溶液中的异物等被过滤器161过滤。作为异物，可列举由掺杂溶液析出的异物、由电极1产生的异物等。作为过滤器161的材质可以是例如聚丙烯、聚四氟乙烯等树脂。过滤器161的孔径可适当加以设定。过滤器161的孔径例如为0.2～50μm。
设置在掺杂槽19、21的循环过滤单元107也具有同样的结构，并实现同样的作用效果。此外，为了方便起见，在图3、图4中省略对掺杂溶液的图示。
电源109的一个端子与传送辊37、39连接。此外，电源109的另一个端子与掺杂槽17的上游槽131所具备的对电极单元137、139、141、143连接。电极1与传送辊37、39接触。电极1和对电极单元137、139、141、143处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽17的上游槽131中，电极1和对电极单元137、139、141、143经由电解液而电连接。
电源110的一个端子与传送辊43、45连接。此外、电源110的另一个端子与掺杂槽17的下游槽133所具备的对电极单元137、139、141、143连接。电极1与传送辊43、45接触。电极1和对电极单元137、139、141、143处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽17的下游槽133中，电极1和对电极单元137、139、141、143经由电解液而电连接。
电源111的一个端子与传送辊49、51连接。此外，电源111的另一个端子与掺杂槽19的上游槽131所具备的对电极单元137、139、141、143连接。电极1与传送辊49、51接触。电极1和对电极单元137、139、141、143处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽19的上游槽131中，电极1和对电极单元137、139、141、143经由电解液而电连接。
电源112的一个端子与传送辊55、57连接。此外、电源112的另一个端子与掺杂槽19的下游槽133所具备的对电极单元137、139、141、143连接。电极1与传送辊55、57接触。电极1和对电极单元137、139、141、143处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽19的下游槽133中，电极1和对电极单元137、139、141、143经由电解液而电连接。
电源113的一个端子与传送辊61、63连接。此外、电源113的另一个端子与掺杂槽21的上游槽131所具备的对电极单元137、139、141、143连接。电极1与传送辊61、63接触。电极1和对电极单元137、139、141、143处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽21的上游槽131中，电极1和对电极单元137、139、141、143经由电解液而电连接。
电源114的一个端子与传送辊67、69连接。此外、电源114的另一个端子与掺杂槽21的下游槽133所具备的对电极单元137、139、141、143连接。电极1与传送辊67、69接触。电极1和对电极单元137、139、141、143处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽21的下游槽133中，电极1和对电极单元137、139、141、143经由电解液而电连接。
端部清洗部117对电极1在宽度方向W上的端部进行清洗。电解液处理槽15、掺杂槽17、19、21、以及清洗槽23分别配置有回收单元119。回收单元119对电极1从槽中带出的液体进行回收，并使该液体返回到槽中。后文将对回收单元119的具体结构进行说明。在回收单元119中，配置于电解液处理槽15的回收单元119对应于电解液处理槽用回收单元。在回收单元119中，配置于清洗槽23的回收单元119对应于清洗槽用回收单元。
端部传感器121检测电极1在宽度方向W上的端部的位置。未图示的端部位置调整单元基于端部传感器121的检测结果来调整供给滚筒101以及卷绕滚筒103在宽度方向W上的位置。端部位置调整单元对供给滚筒101以及卷绕滚筒103在宽度方向W上的位置进行调整，以使得电极1在宽度方向W上的端部处在被端部清洗部117清洗的位置。
3.回收单元119的结构
参照图6、图7来说明回收单元119的结构。回收单元119具备固定部171和旋转部173。固定部171固定于未图示的壁等处。
固定部171具备支承板175、去除滚筒177、转移用滚筒179、排液滚筒181、刮除器183、以及液滴导板185。此外，去除滚筒177以及后述的去除滚筒191对应于回收滚筒。刮除器183以及后述的刮除器197对应于清扫单元。
支承板175是板状部件。去除滚筒177以能够相对于支承板175进行旋转的方式安装于支承板175。去除滚筒177的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。去除滚筒177优选除中央的轴部外由带有弹性的材料形成。去除滚筒177更优选由多孔质材料形成。
作为带有弹性的材料，可列举例如三元乙丙橡胶、聚乙烯醇橡胶、聚氨基甲酸酯橡胶、聚烯烃系橡胶、氟橡胶、硅橡胶海绵、丁腈橡胶、氢化的丙烯腈·丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸橡胶、环氧氯丙烷橡胶等。
转移用滚筒179以能够相对于支承板175进行旋转的方式安装于支承板175。转移用滚筒179的轴向与去除滚筒177的轴向平行。转移用滚筒179的外周面与去除滚筒177的外周面接触。转移用滚筒179除中央的轴部外由带有弹性的多孔质材料形成。作为形成转移用滚筒179的材料，可列举例如三元乙丙橡胶、聚乙烯醇橡胶、聚氨基甲酸酯橡胶、聚烯烃系橡胶、氟橡胶、硅橡胶海绵、丁腈橡胶、氢化的丙烯腈·丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丙烯酸橡胶、环氧氯丙烷橡胶等的多孔质材料。
排液滚筒181以能够相对于支承板175进行旋转的方式安装于支承板175。排液滚筒181的轴向与去除滚筒177的轴向平行。排液滚筒181由比形成转移用滚筒179的材料更坚硬的材料形成。转移用滚筒179的外周面压抵排液滚筒181的外周面。由此使得转移用滚筒179在与排液滚筒181接触的部分的周围处受到压缩，从而体积减小。
刮除器183的前端183A与去除滚筒177的外周面接触。液滴导板185是呈板状的部件。液滴导板185安装于支承板175。液滴导板185的位置为去除滚筒177、转移用滚筒179、排液滚筒181、以及刮除器183的下方。液滴导板185以越靠近回收单元119在宽度方向上的中央处越下降的方式而倾斜。
旋转部173以能够相对于固定部171绕旋转轴187进行旋转的方式安装于固定部171。旋转部173具备支承板189、去除滚筒191、转移用滚筒193、排液滚筒195、刮除器197、以及液滴导板199。
支承板189是板状部件。支承板189包括矩形的主体部189A和杆部189B。杆部189B从主体部189A的上端附近朝横向突出。
去除滚筒191以能够相对于主体部189A进行旋转的方式安装于主体部189A。去除滚筒191的轴向与去除滚筒177的轴向平行。去除滚筒191优选除中央的轴部外由带有弹性的材料形成。去除滚筒191更优选由多孔质材料形成。形成去除滚筒191的材料例如与形成去除滚筒177的材料相同。
转移用滚筒193以能够相对于主体部189A进行旋转的方式安装于主体部189A。转移用滚筒193的轴向与去除滚筒177的轴向平行。转移用滚筒193的外周面与去除滚筒191的外周面接触。转移用滚筒193除中央的轴部外由带有弹性的多孔质材料形成。形成转移用滚筒193的材料例如与形成转移用滚筒179的材料相同。
排液滚筒195以能够相对于主体部189A进行旋转的方式安装于主体部189A。排液滚筒195的轴向与去除滚筒177的轴向平行。排液滚筒195由比形成转移用滚筒193的材料更坚硬的材料形成。转移用滚筒193的外周面压抵于排液滚筒195的外周面。由此使得转移用滚筒193在与排液滚筒195接触的部分的周围处受到压缩，从而体积减小。
刮除器197的前端197A与去除滚筒191的外周面接触。液滴导板199是呈板状的部件。液滴导板199安装于主体部189A。液滴导板199的位置位于去除滚筒191、转移用滚筒193、排液滚筒195、以及刮除器197的下方。液滴导板199以越靠近回收单元119在宽度方向上的中央处越下降的方式而倾斜。
在杆部189B的前端安装有配重201。借助配重201对旋转部173施力，以使得旋转部173朝图6、图7示出的X方向旋转。
若旋转部173朝X方向旋转，则回收单元119处于图6所示的状态(以下称为第1状态)。在第1状态下，去除滚筒177和去除滚筒191从两侧夹着电极1。去除滚筒177以及去除滚筒191以0.1g/cm2以上且100kg/cm2以下的压力对电极1加压。去除滚筒177以及去除滚筒191对电极1施加的压力优选为1g/cm2以上且5kg/cm2以下，更优选为5g/cm2以上且500g/cm2以下。当向活性物质层5所含有的活性物质中掺杂碱金属时，回收单元119处于第1状态。
若旋转部173朝图6、图7所示的Y方向旋转，则回收单元119处于图7所示的状态(以下称为第2状态)。在第2状态下，去除滚筒191离开去除滚筒177。在第2状态下，去除滚筒177以及去除滚筒191不对电极1加压。当输送电极1时，回收单元119处于第2状态。
4.掺杂溶液的组分
当使用掺杂系统11时，电解液处理槽15、以及掺杂槽17、19、21中收容有掺杂溶液。掺杂溶液含有碱金属离子和溶剂。掺杂溶液是电解液。
作为溶剂，可列举例如有机溶剂。作为有机溶剂，优选非质子性的有机溶剂。作为非质子性的有机溶剂，可列举例如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、1-氟代碳酸乙烯酯、γ-丁内酯、乙腈、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、二氧戊环、二氯甲烷、环丁砜、二乙二醇二甲醚(二甘醇二甲醚)、二乙二醇甲乙醚、三乙二醇二甲醚(三甘醇二甲醚)、三乙二醇甲丁醚、四乙二醇二甲醚(四甘醇二甲醚)等。
此外，作为上述有机溶剂，还可以使用季铵化咪唑鎓盐、季铵化吡啶鎓盐、季铵化吡咯烷鎓盐、季铵化哌啶鎓盐等的离子液体。上述有机溶剂可由单一成分构成，也可以是两种以上的成分的混合溶剂。有机溶剂可由单一成分构成，也可以是两种以上的成分的混合溶剂。
上述掺杂溶液中含有的碱金属离子是构成碱金属盐的离子。碱金属盐优选锂盐或钠盐。作为构成碱金属盐的阴离子部，可列举例如诸如PF6 -、PF3(C2F5)3 -、PF3(CF3)3 -等具有氟基的磷阴离子；诸如BF4 -、BF2(CF)2 -、BF3(CF3)-、B(CN)4 -等具有氟基或氰基的硼阴离子；诸如N(FSO2)2 -、N(CF3SO2)2 -、N(C2F5SO2)2 -等具有氟基的磺酰基酰亚胺阴离子；诸如CF3SO3 -等具有氟基的有机磺酸阴离子。
上述掺杂溶液中的碱金属盐的浓度优选0.1摩尔/L以上，更优选处在0.5～1.5摩尔/L的范围内。当碱金属盐处在该范围内时，可高效地进行碱金属的预掺杂。
上述掺杂溶液还可以含有碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、1-氟代碳酸乙烯酯、1-(三氟甲基)碳酸乙烯酯、无水丁二酸、无水顺丁烯二酸、丙磺酸内酯、二乙基砜等添加剂。
上述掺杂溶液还可以含有磷腈化合物等阻燃剂。从有效地控制掺杂碱金属时的热失控反应的观点出发，阻燃剂的添加量优选相对于100质量份的掺杂溶液为1质量份以上，进一步优选为3质量份以上，更优选为5质量份以上。此外，从获得高品质的掺杂电极的观点出发，阻燃剂的添加量优选相对于100质量份的掺杂溶液为20质量份以下，进一步优选为15质量份以下，更优选为10质量份以下。
5.掺杂系统11的使用方法
首先，作为用于对电极1实施掺杂的准备，进行以下操作。将电极1卷绕在供给滚筒101上。然后，从供给滚筒101拉出电极1，并沿着上述路径输送到卷绕滚筒103。此时，使回收单元119处于第2状态。并且，使电解液处理槽15、掺杂槽17、19、21、以及清洗槽23上升，并设置在图3示出的固定位置。
在电解液处理槽15、以及掺杂槽17、19、21中收容掺杂溶液。掺杂溶液是上述“4.掺杂溶液的组分”中所述的掺杂溶液。在清洗槽23中收容清洗液。清洗液是有机溶剂。使回收单元119处于第1状态。
接下来，利用传送辊组沿上述路径将电极1从供给滚筒101传送至卷绕滚筒103。当电极1从掺杂槽17、19、21内经过时，向活性物质层5所含的活性物质中预掺杂碱金属。
通过传送辊组传送电极1，并同时在清洗槽23进行清洗。然后，电极1被卷绕在卷绕滚筒103上。电极1既可以是正极，也可以是负极。在制造正极时，掺杂系统11向正极活性物质掺杂碱金属，在制造负极时，掺杂系统11向负极活性物质掺杂碱金属。
在使锂吸留在锂离子电容器的负极活性物质中的情况下，碱金属的掺杂量优选相对于负极活性物质的理论容量为70～95％，在使锂吸留在锂离子二次电池的负极活性物质中的情况下，碱金属的掺杂量优选相对于负极活性物质的理论容量为10～30％。
6.掺杂系统11所实现的效果
(1A)掺杂系统11具备多个回收单元119。多个回收单元119分别配置于电解液处理槽15、掺杂槽17、19、21、以及清洗槽23。配置于掺杂槽17、19、21的回收单元119抑制电极1从掺杂槽17、19、21中带出的掺杂溶液的量。对配置于掺杂槽17、19、21的回收单元119的效果进行说明。
已经过掺杂槽17、19、21的电极1朝上方移动，并如图6所示进入回收单元119。电极1的表面附着有掺杂溶液。去除滚筒177、191从两侧夹着电极1。附着于电极1的掺杂溶液被去除滚筒177、191吸收。
转移用滚筒179吸收去除滚筒177所含的掺杂溶液。因此，去除滚筒177能够进一步吸收附着于电极1的掺杂溶液。
转移用滚筒193吸收去除滚筒191所含的掺杂溶液。因此，去除滚筒191能够进一步吸收附着于电极1的掺杂溶液。
排液滚筒181压缩转移用滚筒179。因此，从转移用滚筒179排出转移用滚筒179所含的掺杂溶液并使其滴落。滴落的掺杂溶液经由液滴导板185的引导而返回到掺杂槽17、19、21中。转移用滚筒179通过排出掺杂溶液而能够再吸收去除滚筒177所包含的掺杂溶液。
排液滚筒195压缩转移用滚筒193。因此，从转移用滚筒193排出转移用滚筒193所包含的掺杂溶液并使其滴落。滴落的掺杂溶液经由液滴导板199的引导而返回到掺杂槽17、19、21中。转移用滚筒193通过排出掺杂溶液而能够进一步吸收去除滚筒191所含的掺杂溶液。
如上所述，回收单元119对附着于电极1的掺杂溶液进行回收，并使回收的掺杂溶液返回到掺杂槽17、19、21中。由此，回收单元119抑制电极1从掺杂槽17、19、21中带出的掺杂溶液的量。
与之相同，配置于电解液处理槽15的回收单元119对附着于电极1的掺杂溶液进行回收，并使回收的掺杂溶液返回到电解液处理槽15中。由此，回收单元119抑制电极1从电解液处理槽15中带出的掺杂溶液的量。
与之相同，配置于清洗槽23的回收单元119对附着于电极1的清洗液进行回收，并使回收的清洗液返回到清洗槽23中。由此，回收单元119抑制电极1从清洗槽23中带出的清洗液的量。
(1B)回收单元119使用去除滚筒177、191来回收液体。因此，回收单元119能够更有效地回收液体。液体是掺杂溶液或清洗液。
(1C)去除滚筒177、191对电极1施加的压力为0.1g/cm2以上且100kg/cm2以下。通过使对电极1施加的压力为0.1g/cm2以上，回收单元119能够更有效地回收液体。通过使对电极1施加的压力为100kg/cm2以下，回收单元119能够抑制电极1受到损伤。
(1D)去除滚筒177、191由带有弹性的材料形成。因此，去除滚筒177、191与电极1的密接性高。由此，回收单元119能够更有效地回收液体。
(1E)去除滚筒177、191优选由多孔质的材料形成。当去除滚筒177、191由多孔质的材料形成时，去除滚筒177、191能够更容易吸收附着于电极1的液体。由此，回收单元119能够更有效地回收液体。
(1F)回收单元119具备刮除器183、197。刮除器183能够对去除滚筒177的外周面进行清扫。刮除器197能够对去除滚筒191的外周面进行清扫。
通过使回收单元119具备刮除器183、197，而能够抑制去除滚筒177、191的外周面的污浊等附着在电极1的表面的情况。
<第2实施方式>
1.与第1实施方式的不同点
第2实施方式的基本构成与第1实施方式相同，因此，以下就不同点进行说明。此外，与第1实施方式相同的符号表示与第1实施方式相同的结构，对其参照上文的说明。
在上述第1实施方式中，回收单元119具备转移用滚筒179、193；以及排液滚筒181、195。与第1实施方式不同的是，在第2实施方式中，回收单元119不具备转移用滚筒179、193、以及排液滚筒181、195。
2.掺杂系统11所实现的效果
根据以上详述的第2实施方式，除了能够实现上述第1实施方式的效果(1B)～(1F)外，还可实现以下效果。
(2A)掺杂系统11具备多个回收单元119。多个回收单元119分别配置于电解液处理槽15、掺杂槽17、19、21、以及清洗槽23。配置于掺杂槽17、19、21的回收单元119抑制电极1从掺杂槽17、19、21中带出的掺杂溶液的量。对配置于掺杂槽17、19、21的回收单元119的效果进行说明。
已通过掺杂槽17、19、21的电极1向上方移动，并如图8所示进入回收单元119。电极1的表面附着有掺杂溶液。去除滚筒177、191从两侧夹着电极1。附着于电极1的掺杂溶液被去除滚筒177、191吸收。
若去除滚筒177、191所含的掺杂溶液的量多，则掺杂溶液会从去除滚筒177、191滴落。滴落的掺杂溶液经由液滴导板185、199的引导而返回到掺杂槽17、19、21中。
如上所述，回收单元119对附着于电极1的掺杂溶液进行回收，并使回收的掺杂溶液返回到掺杂槽17、19、21中。由此，回收单元119抑制电极1从掺杂槽17、19、21中带出的掺杂溶液的量。
与之相同，配置于电解液处理槽15的回收单元119对附着于电极1的掺杂溶液进行回收，并使回收的掺杂溶液返回到电解液处理槽15中。由此，回收单元119抑制电极1从电解液处理槽15中带出的掺杂溶液的量。
与之相同，配置于清洗槽23的回收单元119对附着于电极1的清洗液进行回收，并使回收的清洗液返回到清洗槽23中。由此，回收单元119抑制电极1从清洗槽23中带出的清洗液的量。
<第3实施方式>
1.与第1实施方式的不同点
第3实施方式的基本构成与第1实施方式相同，因此，以下就不同点进行说明。此外，与第1实施方式相同的符号表示与第1实施方式相同的结构，对其参照上文的说明。
如图9所示，第3实施方式的掺杂系统11除具备回收单元119之外还具备回收单元203。回收单元203配置在回收单元119的上方。
回收单元203具有基本上与回收单元119同样的结构。不过，回收单元203不具备液滴导板185以及液滴导板199。回收单元203具有与回收单元119同样的功能。
回收单元203具备的去除滚筒177和回收单元119具备的去除滚筒177沿着电极1的长度方向排列。此外，回收单元203具备的去除滚筒191和回收单元119具备的去除滚筒191沿着电极1的长度方向排列。
2.掺杂系统11所实现的效果
根据以上详述的第3实施方式，除了能够实现上述第1实施方式的效果外，还可实现以下效果。
(3A)掺杂系统11除具备回收单元119之外还具备回收单元203。因此，掺杂系统11能够进一步抑制电极1从掺杂槽17、19、21、电解液处理槽15、以及清洗槽23中带出的液体的量。
<第4实施方式>
1.与第1实施方式的不同点
第4实施方式的基本构成与第1实施方式相同，因此，以下就不同点进行说明。此外，与第1实施方式相同的符号表示与第1实施方式相同的结构，对其参照上文的说明。
第4实施方式的掺杂系统11不具备回收单元119而具备图10所示的回收单元205。
回收单元205具备第1部分207和第2部分209。第1部分207和第2部分209以隔着电极1的方式而配置。第1部分207具备支承板211、以及两个去除滚筒213、215。去除滚筒213、215对应于回收滚筒。
支承板211是板状部件。支承板211的形状是L字形。支承板211以能够绕旋转轴217进行旋转的方式安装于未图示的壁等处。旋转轴217的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。
去除滚筒213、215以能够相对于支承板211进行旋转的方式安装于支承板211。去除滚筒213、215位于旋转轴217的下方。去除滚筒215位于去除滚筒213的下方。当为第1状态时，去除滚筒213、215与电极1接触。当为第1状态时，去除滚筒213、215沿着电极1的长度方向排列。去除滚筒213、215的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。去除滚筒213、215具有与第1实施方式中的去除滚筒177同样的结构。
第2部分209具备支承板221、支承板223、去除滚筒225、227、以及配重233。支承板221是板状部件。支承板221的形状是L字形。支承板221包括在上下方向上延伸的主体部221A、以及在横向上延伸的杆部221B。去除滚筒225、227对应于回收滚筒。
支承板221以能够绕旋转轴235进行旋转的方式安装于未图示的壁等处。旋转轴235位于主体部221A的上端附近。旋转轴235的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。
在杆部221B安装有配重233。借助配重233对支承板211施力，以使得支承板211朝A方向旋转。A方向是使去除滚筒225、227接近电极1的方向。支承板223是在上下方向上延伸的板状部件。支承板223以能够相对于支承板221绕旋转轴239旋转的方式安装于支承板221。旋转轴239的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。
去除滚筒225、227以能够相对于支承板223进行旋转的方式安装于支承板223。去除滚筒225、227位于旋转轴235的下方。去除滚筒227位于去除滚筒225的下方。当为第1状态时，去除滚筒225、227与电极1接触。当为第1状态时，去除滚筒225、227沿着电极1的长度方向排列。去除滚筒225、227的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。去除滚筒225、227具有与第1实施方式中的去除滚筒191同样的结构。
弹簧229中的一个端部固定于支承板221。弹簧229中的相反侧的端部与支承板223中的支承去除滚筒225的部分接触。弹簧229朝电极1的方向对去除滚筒225施力。弹簧231中的一个端部固定于支承板221。弹簧231中的相反侧的端部与支承板223中的支承去除滚筒227的部分接触。弹簧231朝电极1的方向对去除滚筒227施力。
在第1部分207的下方配置有液滴导板241。液滴导板241使从第1部分207垂落的液体返回到掺杂槽17、19、21中。在第2部分209的下方配置有液滴导板243。液滴导板243使从第2部分209垂落的液体返回到掺杂槽17、19、21中。
2.掺杂系统11所实现的效果
根据以上详述的第4实施方式，除了能够实现上述第1实施方式的效果外，还可实现以下效果。
(4A)掺杂系统11具备沿着电极1的长度方向排列的去除滚筒213、215。此外，掺杂系统11具备沿着电极1的长度方向排列的去除滚筒225、227。因此，掺杂系统11能够进一步抑制电极1从掺杂槽17、19、21、电解液处理槽15、以及清洗槽23中带出的液体的量。
(4B)去除滚筒225、227能够相对于支承板221绕旋转轴239进行旋转。因此，在掺杂系统11中，易于调节去除滚筒225、227抵接电极1时的压力。
<第5实施方式>
1.与第1实施方式的不同点
第5实施方式的基本构成与第1实施方式相同，因此，以下就不同点进行说明。此外，与第1实施方式相同的符号表示与第1实施方式相同的结构，对其参照上文的说明。
第5实施方式的掺杂系统11不具备回收单元119而具备图11所示的回收单元245。
回收单元245具备第1部分247和第2部分249。第1部分247和第2部分249以隔着电极1的方式而配置。第1部分247具备支承板251、以及四个去除滚筒253、255、257、259。去除滚筒253、255、257、259对应于回收滚筒。
支承板251是板状部件。支承板251的形状是L字形。支承板251以能够绕旋转轴261进行旋转的方式安装于未图示的壁等处。旋转轴261的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。
去除滚筒253、255、257、259以能够相对于支承板251进行旋转的方式安装于支承板251。去除滚筒253、255、257、259位于旋转轴261的下方。当为第1状态时，去除滚筒253、255、257、259与电极1接触。当为第1状态时，去除滚筒253、255、257、259沿着电极1的长度方向排列。去除滚筒253、255、257、259的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。去除滚筒253、255、257、259具有与第1实施方式中的去除滚筒177同样的结构。
第2部分249具备支承板265、支承板267、支承板269、支承板271、去除滚筒273、275、277、279、弹簧281、283、285、287、以及配重289。去除滚筒273、275、277、279对应于回收滚筒。支承板265为板状部件。支承板265的形状是L字形。支承板265包括在上下方向上延伸的主体部265A、以及在横向上延伸的杆部265B。
支承板265以能够绕旋转轴291进行旋转的方式安装于未图示的壁等处。旋转轴291位于主体部265A的上端附近。旋转轴291的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。
在杆部265B安装有配重289。借助配重289对支承板265施力，以使得支承板265朝A方向旋转。A方向是使去除滚筒273、275、277、279接近电极1的方向。
支承板267是呈U字形的板状部件。支承板267具备中央部267A、第1臂部267B、以及第2臂部267C。中央部267A在上下方向上延伸。第1臂部267B以如下位置作为起点而朝电极1的方向延伸，该位置是从中央部267A的上端起下降了中央部267A的长度的1/4的位置。第2臂部267C以如下位置作为起点而朝电极1的方向延伸，该位置是从中央部267A的下端起上升了中央部267A的长度的1/4的位置。支承板267以能够相对于支承板265绕旋转轴295进行旋转的方式安装于支承板265。旋转轴295处在中央部267A中的在上下方向上的中央处。旋转轴295的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。
支承板269是在上下方向上延伸的板状部件。支承板269以能够相对于第1臂部267B绕旋转轴297进行旋转的方式安装于第1臂部267B。支承板271是在上下方向上延伸的板状部件。支承板271以能够相对于第2臂部267C绕旋转轴299进行旋转的方式安装于第2臂部267C。旋转轴297、299的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。
去除滚筒273、275以能够相对于支承板269进行旋转的方式安装于支承板269。当为第1状态时，去除滚筒273、275与电极1接触。当为第1状态时，去除滚筒273、275沿着电极1的长度方向排列。去除滚筒273、275的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。去除滚筒273、275具有与第1实施方式中的去除滚筒191同样的结构。
去除滚筒277、279以能够相对于支承板271进行旋转的方式安装于支承板271。当为第1状态时，去除滚筒277、279与电极1接触。当为第1状态时，去除滚筒277、279沿着电极1的长度方向排列。去除滚筒277、279的轴向呈水平走向，且平行于由传送辊组进行传送的电极1的宽度方向W。去除滚筒277、279具有与第1实施方式中的去除滚筒191同样的结构。
弹簧281中的一个端部固定于支承板267。弹簧281中的相反侧的端部与支承板269中的支承去除滚筒273的部分接触。弹簧281朝电极1的方向对去除滚筒273施力。
弹簧283中的一个端部固定于支承板267。弹簧283中的相反侧的端部与支承板269中的支承去除滚筒275的部分接触。弹簧283朝电极1的方向对去除滚筒275施力。
弹簧285中的一个端部固定于支承板267。弹簧285中的相反侧的端部与支承板271中的支承去除滚筒277的部分接触。弹簧285朝电极1的方向对去除滚筒277施力。
弹簧287中的一个端部固定于支承板267。弹簧287中的相反侧的端部与支承板271中的支承去除滚筒279的部分接触。弹簧287朝电极1的方向对去除滚筒279施力。
在第1部分247的下方配置有液滴导板241。液滴导板241使从第1部分247垂落的液体返回到掺杂槽17、19、21中。在第2部分249的下方配置有液滴导板243。液滴导板243使从第2部分249垂落的液体返回到掺杂槽17、19、21中。
2.掺杂系统11所实现的效果
根据以上详述的第5实施方式，除了能够实现上述第1实施方式的效果外，还可实现以下效果。
(5A)掺杂系统11具备沿着电极1的长度方向排列的去除滚筒253、255、257、259。此外，掺杂系统11具备沿着电极1的长度方向排列的去除滚筒273、275、277、279。因此、掺杂系统11能够进一步抑制电极1从掺杂槽17、19、21、电解液处理槽15、以及清洗槽23中带出的液体的量。
(5B)去除滚筒273、275能够相对于支承板267绕旋转轴297进行旋转。此外，去除滚筒277、279能够相对于支承板267绕旋转轴299进行旋转。而且，支承板267能够相对于支承板265绕旋转轴295进行旋转。因此，在掺杂系统11中，易于调节去除滚筒273、275、277、279抵接电极1时的压力。
<其他实施方式>
以上对本公开的实施方式进行了说明，不过，本公开不限于上述实施方式，还能够进行各种变形并加以实施。
(1)回收单元119也可以不具备去除滚筒177、191。例如，回收单元119可以具备除滚筒以外的部件，并且使该部件压抵电极1。此外，回收单元119可以通过例如朝电极1吹气、使电极1振动等方法从电极1去除液体，并使该液体返回到槽中。
(2)形成去除滚筒177、191的材料也可以是不带有弹性的材料、实心材料。实心材料是指密实的材料或少孔质的材料。作为实心材料，可列举例如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、聚醚醚酮树脂等。
(3)朝X方向对旋转部173施力的方法可以是其他的方法。例如，可借助弹簧的弹力朝X方向对旋转部173施力。
(4)上述各实施方式中，就电源、传送辊、各对电极单元的连接方式而言，采用了传送辊以及各对电极单元与对应于每个掺杂槽而设置的不同的电源相连接的方式，不过也可以为其他方式。例如，可以是与电极1的一个表面相对的对电极单元、以及与另一个表面相对的对电极单元分别连接到不同的电源的方式(以下称方式A)。当为方式A时，对电极1的每个表面掺杂的碱金属的量是均等的。
在方式A中，掺杂槽17的上游槽131所具备的对电极单元137、143与电源109的一方的电极连接。对电极单元139、141与电源110的一方的电极连接。掺杂槽17的下游槽133所具备的对电极单元137、143与电源109的另一方的电极连接。对电极单元139、141与电源110的另一方的电极连接。
此外，掺杂槽19的上游槽131所具备的对电极单元137、143与电源111的一方的电极连接。对电极单元139、141与电源112的一方的电极连接。掺杂槽17的下游槽133所具备的对电极单元137、143与电源111的另一方的电极连接。对电极单元139、141与电源112的另一方的电极连接。
此外，掺杂槽21的上游槽131所具备的对电极单元137、143与电源113的一方的电极连接。对电极单元139、141与电源114的一方的电极连接。掺杂槽21的下游槽133所具备的对电极单元137、143与电源113的另一方的电极连接。对电极单元139、141与电源114的另一方的电极连接。
传送辊组中的传送辊37、41、43、47、49、53、55、59、61、65、67、71由导电性材料形成。传送辊组中的其他传送辊除轴承部分外由高弹体形成。
电源109的一个端子与传送辊37、41、43、47连接。此外，电源109的另一个端子与掺杂槽17的上游槽131以及下游槽133各自所具备的对电极单元137、143连接。电极1与传送辊37、41、43、47接触。电极1和对电极单元137、143处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽17的上游槽131以及下游槽133中，电极1和对电极单元137、143经由电解液而电连接。
电源110的一个端子与传送辊37、41、43、47连接。此外，电源110的另一个端子与掺杂槽17的上游槽131以及下游槽133各自所具备的对电极单元139、141连接。电极1与传送辊41、47接触。电极1和对电极单元139、141处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽17的上游槽131以及下游槽133中，电极1和对电极单元139、141经由电解液而电连接。
在方式A中，如上所述，将与电极1的一侧的表面相对的对电极单元137、143连接到电源109的一个端子，将使与电极1的另一侧的表面相对的对电极单元139、141连接到电源110的一个端子，由此，能够将向电极1的表侧掺杂的碱金属的量和向电极1的背侧掺杂的碱金属的量控制成均等的量。
电源111的一个端子与传送辊49、43、55、59连接。此外，电源111的另一个端子与掺杂槽19的上游槽131以及下游槽133各自所具备的对电极单元137、143连接。电极1与传送辊49、43、55、59接触。电极1和对电极单元137、143处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽19的上游槽131以及下游槽133中，电极1和对电极单元137、143经由电解液而电连接。
电源112的一个端子与传送辊49、43、55、59连接。此外，电源112的另一个端子与掺杂槽19的上游槽131以及下游槽133各自所具备的对电极单元137、143连接。电极1与传送辊49、43、55、59接触。电极1和对电极单元137、143处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽19的上游槽131以及下游槽133中，电极1和对电极单元137、143经由电解液而电连接。
在方式A中，如上所述，将与电极1的一侧的表面相对的对电极单元137、143连接到电源111的一个端子，并将与电极1的另一侧的表面相对的对电极单元139、141连接到电源112的另一个端子，由此，能够将向电极1的表侧掺杂的碱金属的量和向电极1的背侧掺杂的碱金属的量控制成均等的量。
电源113的一个端子与传送辊61、65、67、71连接。此外，电源113的另一个端子与掺杂槽21的上游槽131以及下游槽133各自所具备的对电极单元137、143连接。电极1与传送辊61、65、67、71接触。电极1和对电极单元137、143处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽21的上游槽131以及下游槽133中，电极1和对电极单元137、143经由电解液而电连接。
电源114的一个端子与传送辊61、65、67、71连接。此外，电源114的另一个端子与掺杂槽21所具备的对电极单元139、141连接。电极1与传送辊61、65、67、71接触。电极1和对电极单元139、141处在作为电解液的掺杂溶液中。因此，在掺杂槽21中，电极1和对电极单元139、141经由电解液而电连接。
在方式A中，如上所述，将与电极1的一侧的表面相对的对电极单元137、143连接到电源113的一个端子，并将与电极1的另一侧的表面所相对的对电极单元139、141连接到电源114的另一个端子，由此，能够将向电极1的表侧掺杂的碱金属的量和向电极1的背侧掺杂的碱金属的量控制成均等的量。
(5)可以由多个构成元素来分担上述各实施方式中的一个构成元素所具有的功能，或者可以由一个构成元素来发挥多个构成元素所具有的功能。此外，可以省略上述各实施方式的构成的一部分。此外，可以将上述各实施方式的构成的至少一部分添加到上述其他实施方式的构成中，或者将上述各实施方式的构成的至少一部分与上述其他实施方式的构成进行置换等。
(6)除上述掺杂系统之外，还可以以将该掺杂系统作为构成元素的系统、用于使计算机作为该掺杂系统的控制装置发挥功能的程序、记录有该程序的半导体存储器等非转移实体记录介质、掺杂方法、电极制造方法、电极制造方法等各种方式实现本公开。
<实施例>
(制造在各实施例以及比较例1中使用的电极1)
准备长条带状的集电体3。集电体3是负极集电体。集电体3的尺寸为：宽度150mm、长度100m、厚度8μm。集电体3的表面粗糙度Ra为0.1μm。集电体3由铜箔构成。在集电体3的两个表面分别形成有负极活性物质层5。
在集电体3的一侧形成的负极活性物质层5的涂覆量为50g/m2。负极活性物质层5沿着集电体3的长度方向形成。从集电体3中的在宽度方向W上的端部起形成宽度130mm的负极活性物质层5。集电体3在宽度方向W上的另一个端部处的负极活性物质层未形成部为20mm。负极活性物质层未形成部是未形成负极活性物质层5的部分。然后，通过干燥以及实施压制而获得电极1。
负极活性物质层5以质量比为88：3：5：3：1的比例而含有负极活性物质、羧甲基纤维素、乙炔黑、粘合剂以及分散剂。负极活性物质是Si系活性物质和石墨系活性物质的混合物。负极活性物质以质量比为2：8的比例而含有Si系活性物质和石墨系活性物质。乙炔黑对应于导电剂。
准备图3所示的掺杂系统11，并对电极1进行输送。此外，掺杂槽17、19、21均设置有对电极单元139、141、143。然后，向掺杂槽17、19、21内供给电解液。电解液是含有1.0M的LiPF6的溶液。电解液的溶剂是以1：1：1的体积比而含有EC(碳酸乙烯酯)、EMC(碳酸甲乙酯)、以及DMC(碳酸二甲酯)的混合液。
然后，将被输送到掺杂系统11的电极1以及对电极单元139、141、143连接到带电流·电压监测器的直流电源，以0.1m/min的速度传送电极1并同时接通5A的电流。此时，电极1所具备的负极活性物质层95在宽度方向W上的中心与对电极单元51所具备的锂金属板在宽度方向W上的中心一致。在考虑到不可逆容量的前提下，将通电时间设定成使得负极活性物质层5中的锂掺杂比例达到负极的放电容量C2的15％的时间。
此外，通过测量掺杂锂后的电极1的放电容量而预先估算了不可逆容量。通过该工序，向负极活性物质层95中的负极活性物质掺杂锂，从而使电极1形成为被实施了预掺杂的负极。此外，电极1是锂离子二次电池用负极。
在使电极1通过清洗槽7后对其进行了卷绕。清洗槽7中收容有25℃的DMC(碳酸二甲酯)。以如上方式制造了被实施了预掺杂的电极1。
(实施例1)
将如上所述制造的电极1再次输送到掺杂系统11。此外，向掺杂槽17、19、21内供给电解液。去除滚筒177以及去除滚筒191的材质为EPDM(三元乙丙橡胶)。去除滚筒177以及去除滚筒191对电极1施加的压力为57.5g/cm2。
以3m/min的速度对电极1进行30分钟的传送。电极1在经过回收单元119时，由去除滚筒177、191夹着电极1。掺杂槽17、19、21中的电解液的减少量为323g。每1m的电极1的电解液的液体减少量为10.8g/m。
(实施例2)
实施基本上与实施例1相同的操作。不过，去除滚筒177以及去除滚筒191对电极1施加的压力设定为139.2g/cm2。掺杂槽17、19、21中的电解液的减少量为209g。每1m的电极1的电解液的减少量为7.0g/m。可以认为实施例2中的电解液的减少量小于实施例1的原因是因为：通过增强去除滚筒177以及去除滚筒191对电极1施加的压力，而改善去除滚筒177、去除滚筒191与电极1之间的接触，从而使更多的电解液返回到掺杂槽17、19、21中。
(实施例3)
实施基本上与实施例1相同的操作。不过，去除滚筒177以及去除滚筒191的材质为烯烃系海绵。掺杂槽17、19、21中的电解液的减少量为230g。每1m的电极1的电解液的减少量为7.7g/m。可以认为实施例3中的电解液的减少量小于实施例1的原因是因为：去除滚筒177以及去除滚筒191的材质为烯烃系海绵，由此，即使去除滚筒177以及去除滚筒191对电极1施加的压力小，也可改善去除滚筒177、去除滚筒191与电极1之间的接触，从而使更多的电解液返回到掺杂槽17、19、21中。
此外，实施例3的电解液的减少量与实施例2相比没有大的变化。可以认为其原因是因为：在实施例2以及实施例3的条件下，除了浸渍到电极1内的电解液，附着于电极1的表面的电解液几乎被去除滚筒177以及去除滚筒191挤取并返回到了掺杂槽17、19、21中。
(实施例4)
实施基本上与实施例3相同的操作。不过，去除滚筒177以及去除滚筒191对电极1施加的压力设定为139.2g/cm2。掺杂槽17、19、21中的电解液的减少量为221g。每1m的电极1的电解液的减少量为7.4g/m。
由上述结果可知，当去除滚筒177以及去除滚筒191的材质为烯烃系海绵时，即使改变对电极1施加的压力，电解液的减少量也不会出现大的差异。可以认为其原因是因为：由烯烃系海绵形成的去除滚筒177以及去除滚筒191即使对电极1施加的压力小，也能够充分去除电极1表面的电解液，并使其返回到掺杂槽17、19、21中。
(比较例)
实施基本上与实施例1相同的操作。不过，未使用去除滚筒177以及去除滚筒191。掺杂槽17、19、21中的电解液的减少量为840g。每1m的电极1的电解液的减少量为28g/m。由上述结果可知，在传送速度为3m/min且未使用去除滚筒177以及去除滚筒191的状态下，与实施例1相比，电解液的减少量增加并达到实施例1的2倍以上。

Claims (22)

1.一种掺杂方法，其使用掺杂系统向呈带状的电极中的活性物质掺杂碱金属，其中，所述电极具有含所述活性物质的层，所述掺杂方法的特征在于，
所述掺杂系统具备：
掺杂槽，所述掺杂槽构成为收容含有碱金属离子的溶液；
传送单元，所述传送单元构成为沿着经过所述掺杂槽内的路径传送所述电极；
对电极单元，所述对电极单元构成为收容在所述掺杂槽内；
连接单元，所述连接单元构成为使所述传送单元所具备的传送辊和所述对电极单元电连接；以及
回收单元，所述回收单元构成为将附着于已经过所述掺杂槽的所述电极的所述溶液回收到所述掺杂槽。
2.根据权利要求1所述的掺杂方法，其特征在于，
所述回收单元具备回收滚筒，所述回收滚筒构成为从所述电极回收所述溶液。
3.根据权利要求2所述的掺杂方法，其特征在于，
所述回收滚筒构成为对所述电极加压。
4.根据权利要求3所述的掺杂方法，其特征在于，
所述回收滚筒对所述电极施加的压力为0.1g/cm2以上且100kg/cm2以下。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的掺杂方法，其特征在于，
所述回收滚筒的至少一部分由带有弹性的材料形成。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的掺杂方法，其特征在于，
所述回收滚筒的至少一部分由多孔质材料形成。
7.根据权利要求2～5中任一项所述的掺杂方法，其特征在于，
所述回收滚筒的至少一部分由实心材料形成。
8.根据权利要求2～7中任一项所述的掺杂方法，其特征在于，
所述掺杂系统还具备清扫单元，所述清扫单元构成为对所述回收滚筒的表面进行清扫。
9.根据权利要求2～8中任一项所述的掺杂方法，其特征在于，
所述掺杂系统具备两个以上的所述回收滚筒。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的掺杂方法，其特征在于，
所述掺杂系统还具备清洗槽，所述清洗槽构成为收容清洗液，
所述路径是经过所述掺杂槽内之后经过所述清洗槽内的路径，
所述掺杂系统还具备清洗槽用回收单元，所述清洗槽用回收单元构成为，将附着于已经过所述清洗槽的所述电极的所述清洗液回收到所述清洗槽。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的掺杂方法，其特征在于,
所述掺杂系统还具备电解液处理槽，所述电解液处理槽构成为收容电解液，
所述路径是经过所述掺杂槽内之前经过所述电解液处理槽内的路径，
所述掺杂系统还具备电解液处理槽用回收单元，所述电解液处理槽用回收单元构成为，将附着于已经过所述电解液处理槽的所述电极的所述电解液回收到所述电解液处理槽。
12.一种掺杂系统，其向呈带状的电极中的活性物质掺杂碱金属，其中，所述电极具有含所述活性物质的层，所述掺杂系统的特征在于，具备：
掺杂槽，所述掺杂槽构成为收容含有碱金属离子的溶液；
传送单元，所述传送单元构成为沿着经过所述掺杂槽内的路径传送所述电极；
对电极单元，所述对电极单元构成为收容在所述掺杂槽内；
连接单元，所述连接单元构成为使所述传送单元所具备的传送辊和所述对电极单元电连接；以及
回收单元，所述回收单元构成为将附着于已经过所述掺杂槽的所述电极的所述溶液回收到所述掺杂槽。
13.根据权利要求12所述的掺杂系统，其特征在于，
所述回收单元具备回收滚筒，所述回收滚筒构成为从所述电极回收所述溶液。
14.根据权利要求13所述的掺杂系统，其特征在于，
所述回收滚筒构成为对所述电极加压。
15.根据权利要求14所述的掺杂系统，其特征在于，
所述回收滚筒对所述电极施加的压力为0.1g/cm2以上且100kg/cm2以下。
16.根据权利要求13～15中任一项所述的掺杂系统，其特征在于，
所述回收滚筒的至少一部分由带有弹性的材料形成。
17.根据权利要求13～16中任一项所述的掺杂系统，其特征在于，
所述回收滚筒的至少一部分由多孔质材料形成。
18.根据权利要求13～16中任一项所述的掺杂系统，其特征在于，
所述回收滚筒的至少一部分由实心材料形成。
19.根据权利要求13～18中任一项所述的掺杂系统，其特征在于，
所述掺杂系统还具备清扫单元，所述清扫单元构成为对所述回收滚筒的表面进行清扫。
20.根据权利要求13～19中任一项所述的掺杂系统，其特征在于，
所述掺杂系统具备两个以上的所述回收滚筒。
21.根据权利要求12～20中任一项所述的掺杂系统，其特征在于，
所述掺杂系统还具备清洗槽，所述清洗槽构成为收容清洗液，
所述路径是经过所述掺杂槽内之后经过所述清洗槽内的路径，
所述掺杂系统还具备清洗槽用回收单元，所述清洗槽用回收单元构成为，将附着于已经过所述清洗槽的所述电极的所述清洗液回收到所述清洗槽。
22.根据权利要求12～21中任一项所述的掺杂系统，其特征在于，
所述掺杂系统还具备电解液处理槽，所述电解液处理槽构成为收容电解液，
所述路径是经过所述掺杂槽内之前经过所述电解液处理槽内的路径，
所述掺杂系统还具备电解液处理槽用回收单元，所述电解液处理槽用回收单元构成为，将附着于已经过所述电解液处理槽的所述电极的所述电解液回收到所述电解液处理槽。
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