CN115084444B - 电极制造装置 - Google Patents

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Abstract

一种能够稳定地制造具有所希望的膜厚的电极复合材料层的电极的电极制造装置。这里公开的电极制造装置(100)具备第1辊(10)、第2辊(20)以及第3辊(30)，在第1辊与第2辊之间形成有将电极材料(A)压延来形成复合材料涂膜(B)的压延间隙(G1)，并且在第2辊与第3辊之间形成有将复合材料涂膜与电极集电体(C)压接的压接间隙(G2)。而且，在这里公开的电极制造装置中，具备将第3辊朝向第2辊施力的弹簧状机构(40)，压接间隙根据来自复合材料涂膜的反作用力的变动而变动。由此，能够防止第3辊不能追随于来自复合材料涂膜的反作用力而产生挤压不良，从而能够减少制造后的电极复合材料层(D2)的膜厚的偏差。

Description

电极制造装置
技术领域
本发明涉及制造向带状的电极集电体的表面赋予了电极复合材料层的电极的电极制造装置。
背景技术
近年来，将锂离子二次电池等二次电池用于个人计算机、移动终端等的便携电源、电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等的车辆驱动用电源等。作为这种二次电池的电极的一个例子，能够举出向带状的电极集电体的表面赋予了电极复合材料层的电极。例如通过将作为电极复合材料层的前体物质的电极材料压延来形成复合材料涂膜并使该复合材料涂膜压接于电极集电体的表面的方法来制造该结构的电极。
在专利文献1中公开有用于实施上述电极的制造方法的装置(以下，称为“电极制造装置”)的一个例子。该专利文献1所记载的电极制造装置具备3根辊。在该电极制造装置中，首先，在第1辊与第2辊的缝隙(以下也称为“压延间隙”)将电极材料压延来形成复合材料涂膜。接下来，使形成的复合材料涂膜附着于第2辊的表面来搬运。而且，由于搬运电极集电体的第3辊接近第2辊，因此将向第2辊搬运的复合材料涂膜、和向第3辊搬运的电极集电体在第2辊与第3辊的缝隙(以下也称为“压接间隙”)压接。另外，在专利文献1所记载的制造装置中，基于第1辊与第2辊之间的间隙宽度来使第2辊的旋转速度与电极集电体的搬运速度的速度比变化。由此，能够抑制复合材料涂膜(电极复合材料层)的膜厚的偏差来稳定地制造高品质的电极。
另外，在专利文献2中公开有具备多个辊的电极制造装置的另一例子。该专利文献2所记载的电极制造装置(涂布装置)具备用于将涂料(电极材料)压延的两个辊。而且，通过该涂布装置，也向上述压延用的辊的间隙供给基材(电极集电体)。其结果是，在上述两个辊间的间隙，实施电极材料的压延与复合材料涂膜的压接这双方。另外，在该涂布装置中，为了防止过大的负荷施加于各个辊的轴承部，在各个辊安装有弹簧。
专利文献1：日本申请公开第2016-219343号
专利文献2：日本申请公开第2012-254422号
然而，在实际的制造现场，尽管使用了上述以往的制造装置，但有时在制造后的电极的电极复合材料层产生膜厚的偏差。本发明是为了解决该课题而完成的，其目的在于提供一种能够稳定地制造具有所希望的膜厚的电极复合材料层的电极的电极制造装置。
发明内容
为了实现上述目的，根据这里公开的技术提供一种以下的结构的电极制造装置。
这里公开的电极制造装置是基于上述的见解而完成的。该电极制造装置具备第1辊、与第1辊邻接并与第1辊大致平行地配置的第2辊、以及与第2辊邻接并与上述第2辊大致平行地配置的第3辊，在第1辊与第2辊之间形成有将电极材料压延来形成复合材料涂膜的压延间隙，并且在第2辊与第3辊之间形成有将复合材料涂膜与电极集电体压接的压接间隙。而且，这里公开的电极制造装置具备将第3辊朝向第2辊施力的弹簧状机构，压接间隙根据来自复合材料涂膜的反作用力的变动而变动。
本发明人进行各种研究的结果是发现了在使用具备3根辊的电极制造装置来制造电极时，在电极复合材料层的膜厚产生偏差的重要因素。具体而言，在通常的电极制造装置中，通过在压接间隙(第2辊与第3辊的间隙)将复合材料涂膜与电极集电体压接时的压力而电极复合材料层(压接后的复合材料涂膜)薄膜化。此时，向第2辊和第3辊分别施加较大的反作用力。这里，若在压延间隙(第1辊与第2辊的间隙)形成的复合材料涂膜的膜厚变动，则有时第3辊不能追随于来自该复合材料涂膜的反作用力的变动而压接间隙变得不稳定。在该情况下，在压接间隙产生挤压不良而电极复合材料层的膜厚的偏差变大。与此相对地，在这里公开的电极制造装置中，设置有将第3辊朝向第2辊施力的弹簧状机构。由此，压接间隙根据来自复合材料涂膜的反作用力的变动而变动。其结果是，能够抑制压接间隙中的复合材料涂膜的挤压不良来减少制造后的电极复合材料层的膜厚的偏差。
在这里公开的电极制造装置的一个形态中，弹簧状机构以2500N～3500N的作用力将第3辊朝向第2辊施力。由此，能够更适宜地减少电极复合材料层的膜厚的偏差。
在这里公开的电极制造装置的优选的一个形态中，第1辊和第2辊沿着第1方向大致平行地排列，并且第2辊和第3辊沿着与第1方向正交的第2方向大致平行地排列。在这里公开的技术中，只要形成压延间隙和压接间隙，第1辊～第3辊的各自的配置位置就不特别地限定。作为各辊的配置位置的一个例子，能够举出上述那样的倒L字形。
另外，在这里公开的电极制造装置的优选的一个形态中，弹簧状机构具备：轴承部，将第3辊支承为能够旋转；正交滑动机构，将沿着第1方向的应力和沿着第2方向的应力相互转换；以及伸缩机构，构成为能够沿着第1方向伸缩，正交滑动机构由弹性材料构成。通过正交滑动机构的结构部件进行弹性变形，从而该结构的弹簧状机构能够发挥作为弹簧的功能，并能够以所希望的作用力将第3辊朝向第2辊施力。
附图说明
图1是对一个实施方式所涉及的电极制造装置进行说明的侧视图。
图2是对另一实施方式所涉及的电极制造装置进行说明的侧视图。
图3是对另一实施方式所涉及的电极制造装置的弹簧状机构进行说明的侧视图。
图4是表示实施例中的复合材料涂膜的膜厚的推移的坐标图。
图5是表示实施例中的电极复合材料层的膜厚的推移的坐标图。
图6是表示比较例中的复合材料涂膜的膜厚的推移的坐标图。
图7是表示比较例中的电极复合材料层的膜厚的推移的坐标图。
附图标记说明
10…第1辊；20…第2辊；30…第3辊；40、40A…弹簧状机构；41…轴承部；42…连接部；43…正交滑动机构；45…伸缩机构；47…保持部；49…弹性部件；100、100A…电极制造装置；A…电极材料；B…复合材料涂膜；C…电极集电体；D…电极；D1…电极集电体；D2…电极复合材料层；G1…压延间隙；G2…压接间隙。
具体实施方式
以下，边参照附图边对这里公开的技术的实施方式进行说明。此外，在本说明书中特别提及的事项以外的在这里公开的技术的实施中所需的事情(例如电极的材料等)能够作为该领域中的基于现有技术的本领域技术人员的设计事项来把握。这里公开的技术能够基于在本说明书中公开的内容和该领域中的技术常识来实施。
此外，于在以下的说明中参照的附图中，对起到相同的作用的部件·部位标注相同的附图标记。而且，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。另外，图1～图3中的附图标记X表示“宽度方向”，附图标记Z表示“高度方向”。此外，虽然在图1～图3中没有图示，但本说明书中的“进深方向”是相对于这些图的纸面垂直的方向。这些方向是为了便于说明而决定的，并不旨在限定以下说明的电极制造装置的设置方式。
＜第1实施方式＞
以下，边参照附图边对这里公开的制造方法的一个实施方式进行说明。图1是对本实施方式所涉及的电极制造装置100进行说明的侧视图。
1.电极制造装置的结构
如图1所示，本实施方式所涉及的电极制造装置100制造向带状的电极集电体D1的表面赋予了电极复合材料层D2的电极D。该电极制造装置100具备第1辊10、第2辊20以及第3辊30。而且，在第1辊10与第2辊20之间形成有将电极材料A压延来形成复合材料涂膜B的压延间隙G1。另外，在第2辊20与第3辊30之间形成有将复合材料涂膜B与电极集电体C压接的压接间隙G2。而且，本实施方式所涉及的电极制造装置100具备将第3辊30朝向第2辊20施力的弹簧状机构40，构成为压接间隙G2根据来自复合材料涂膜B的反作用力的变动而变动。以下，对该电极制造装置100的具体的结构进行说明。
首先，该电极制造装置100具备第1辊10、和与第1辊10邻接并与第1辊10大致平行地配置的第2辊20。具体而言，第1辊10具备被支承为能够旋转的旋转轴12、和在该旋转轴12的外侧设置为同心状的外筒部14。另外，与第1辊10相同，第2辊20也具备被支承为能够旋转的旋转轴22、和在该旋转轴22的外侧设置为同心状的外筒部24。而且，第1辊10与第2辊20沿着第1方向(图1中的宽度方向X)大致平行地排列。具体而言，第1辊10和第2辊20以各自的旋转轴12、22沿着进深方向(相对于图1的纸面垂直的方向)的方式配置。而且，第1辊10和第2辊20以高度方向Z上的位置大致相等的方式配置。而且，第1辊10与第2辊20邻接，在各自的外筒部14、24之间形成压延间隙G1。
此外，虽然省略图示，但在第1辊10的旋转轴12和第2辊20的旋转轴22安装有驱动机构。而且，通过该驱动机构，各辊相互向相反方向旋转(参照图1中的箭头)。虽然详细地进行后述，但通过向沿着该相反方向旋转的第1辊10与第2辊20之间(压延间隙G1)供给电极材料A，从而将电极材料A压延来形成复合材料涂膜B。而且，在附着于第2辊20的外筒部14的表面的状态下搬运压延后的复合材料涂膜B。
接下来，该电极制造装置100具备与上述第2辊20邻接并与第2辊20大致平行地配置的第3辊30。与第1辊10、第2辊20相同，该第3辊30也具备被支承为能够旋转的旋转轴32、和在该旋转轴32的外侧设置为同心状的外筒部34。另外，在本实施方式中，第2辊20和第3辊30沿着与第1方向(宽度方向X)正交的第2方向(即高度方向Z)大致平行地排列。具体而言，与上述的第1辊10、第2辊20相同，第3辊30的旋转轴32也以沿着进深方向的方式配置。因此，这3个辊大致平行地配置。而且，对于第3辊30而言，宽度方向X上的位置与第2辊20大致相等，并且以位于比第2辊20靠下方的位置的方式配置。另外，第2辊20与第3辊30邻接，在各自的外筒部24、34之间形成压接间隙G2。
而且，在该电极制造装置100中，向上述的第3辊30引导并且搬运电极集电体C。另一方面，在附着于第2辊20的外筒部14的表面的状态下搬运压延后的复合材料涂膜B。因此，向第2辊20与第3辊30之间的压接间隙G2供给复合材料涂膜B和电极集电体C，并将这些部件压接。由此，制造在电极集电体D1的表面附着有电极复合材料层D2的电极D。此外，与上述的第1辊10、第2辊20相同，第3辊30是在旋转轴32安装有驱动机构的驱动辊。
这里，本实施方式所涉及的电极制造装置100具备将第3辊30朝向第2辊20施力的弹簧状机构40，构成为压接间隙G2根据来自复合材料涂膜B的反作用力的变动而变动。由此，能够减少制造后的电极复合材料层D2的膜厚的偏差来稳定地制造具有所希望的膜厚的电极复合材料层D2的电极D。以下，对本实施方式中的弹簧状机构40的具体的结构、和减少电极复合材料层D2的膜厚的偏差的理由进行说明。
首先，如图1所示，本实施方式中的弹簧状机构40将弹性材料用于调节压接间隙G2的大小的间隙调节机构的结构部件的一部分，并对间隙调节机构赋予作为弹簧的功能。具体而言，该弹簧状机构40具备将第3辊30支承为能够旋转的轴承部41、将沿着第1方向(宽度方向X)的应力和沿着第2方向(高度方向Z)的应力相互转换的正交滑动机构43、以及构成为能够沿着第1方向(宽度方向X)伸缩的伸缩机构45，正交滑动机构43由弹性材料构成。
轴承部41只要能够将第3辊30的旋转轴32支承为能够旋转即可，能够没有特别限制地使用以往公知的轴承构造。作为一个例子，能够将滚珠轴承、滚子轴承等用于轴承部41。而且，该轴承部41经由连接部42与正交滑动机构43连接。具体而言，连接部42是在高度方向Z上延伸的棒状的部件。该连接部42上端安装于轴承部41，下端安装于正交滑动机构43。
如图1所示，在本实施方式所涉及的电极制造装置100中，当在压接间隙G2将复合材料涂膜B与电极集电体C压接时，朝向高度方向Z的下方的反作用力R施加于第3辊30。而且，正交滑动机构43构成为将沿着宽度方向X的应力与沿着高度方向Z的应力相互转换。具体而言，正交滑动机构43具备经由连接部42与轴承部41连接的第1部件43a、和安装于伸缩机构45的第2部件43b。而且，在第1部件43a的下表面43a1形成有随着从宽度方向X的左侧朝向右侧而向高度方向Z的上方倾斜的倾斜面。另一方面，在第2部件43b的上表面43b1形成与第1部件43a的下表面43a1大致平行的倾斜面。换言之，在第2部件43b的上表面43b1形成有随着从宽度方向X的左侧朝向右侧而向高度方向Z的上方U倾斜的倾斜面。通过第1部件43a和第2部件43b沿着各自的倾斜面滑动，从而该结构的正交滑动机构43能够将沿着宽度方向X的应力与沿着高度方向Z的应力相互转换。
如上述那样，伸缩机构45是构成为能够沿着第1方向(宽度方向X)伸缩的部件，安装于正交滑动机构43。图1所示的伸缩机构45具备驱动轴45a和马达45b。驱动轴45a是沿着宽度方向X延伸的棒状的部件。该驱动轴45a的一个端部安装于正交滑动机构43的第2部件43b，另一端部安装于马达45b。另外，马达45b构成为能够使驱动轴45a伸缩为任意的长度。马达45b的具体的构造并不特别地限定，能够适当地采用以往公知的构造。作为一个例子，能够将伺服马达等用于马达45b。而且，若该马达45b变更驱动轴45a的长度，则沿着宽度方向X的应力施加于正交滑动机构43的第2部件43b。通过第1部件43a沿着第2部件43b的上表面43b1滑动，从而将沿着该宽度方向X的应力转换为沿着高度方向Z的应力。而且，将沿着该高度方向Z的应力经由连接部42向轴承部41传递。由此，变更第3辊30的高度方向Z上的位置，调节压接间隙G2的大小。
而且，如上述那样，在本实施方式所涉及的电极制造装置100中，将弹性材料用于上述结构的间隙调节机构的一部分，使间隙调节机构发挥作为弹簧状机构40的功能。具体而言，在本实施方式中，构成正交滑动机构43的部件(第1部件43a和第2部件43b)由弹性材料构成。而且，伸缩机构45考虑该正交滑动机构43中的弹力，以从第3辊30朝向第2辊20施加规定的作用力的方式调节驱动轴45a的长度(压接间隙G2的大小)。由此，使间隙调节机构作为弹簧状机构40发挥功能，能够以追随于来自复合材料涂膜B的反作用力R的变动的方式使第3辊30的高度位置(压接间隙G2的大小)变动。此外，用于正交滑动机构43的弹性材料只要具有规定的弹性，就不特别地限定，能够没有特别限制地使用以往公知的材料。例如，用于正交滑动机构43的弹性材料可以是橡胶等弹性树脂，也可以是具有一定以上的弹性极限的金属材料(例如Ti-Ni合金、Cu-Al-Ni合金、Cu-Zn-Al合金等)。如后述的试验例所记载的那样，电极复合材料层D2的膜厚以数μm等级变动，实际的第3辊30的高度位置的变动非常小。因此，在这里公开的技术中，只要具有一定以上的弹性极限，就能够将金属材料用作弹性材料。即使在该情况下，也能够向正交滑动机构43充分地赋予作为弹簧的性质。并且，通过将金属材料用于正交滑动机构43，也能够有助于第1部件43a与第2部件43b滑动时的磨损的抑制。
此外，将第3辊30朝向第2辊20施力时的作用力优选为2500N以上，更优选为2600N以上，进一步优选为2700N以上，特别优选为2800N以上。由此，随着对第3辊30的作用力变大，在压接间隙G2对复合材料涂膜B的按压力变强，因此能够使压接后的电极复合材料层D2进一步薄膜化。另一方面，对第3辊30的作用力的上限优选为3500N以下，更优选为3400N以下，进一步优选为3300N以下，特别优选为3200N以下。随着对第3辊30的作用力变小，第3辊30的位置(压接间隙G2的大小)容易追随于来自复合材料涂膜B的反作用力的变动，因此能够进一步适宜地减少电极复合材料层D2的膜厚的偏差。
2.电极的制造方法
接下来，对使用了上述结构的电极制造装置100的电极的制造方法进行说明。该制造方法具备(a)压延工序、(b)涂膜搬运工序、(c)集电体搬运工序以及(d)压接工序。
(a)压延工序
在本工序中，向旋转的第1辊10与旋转的第2辊20之间供给电极材料A。如上述那样，第1辊10和第2辊20向相反的方向旋转，因此将电极材料A输送至第1辊10与第2辊20的缝隙(压延间隙G1)。而且，通过在该压延间隙G1将电极材料A压延而形成复合材料涂膜B。此外，以形成具有所希望的膜厚的复合材料涂膜B的方式考虑电极材料A的成分、方式等来适当地调节压延间隙G1的大小。该电极材料A是电极复合材料层的前体，是以电极活性物质为主要成分的材料。另外，除了电极活性物质之外，电极材料A还可以包含粘合剂、增粘剂、导电材料等各种添加剂。此外，电极材料A的成分能够根据二次电池的种类来适当地选择并使用能够在以往公知的二次电池中使用的成分，并不限定这里公开的技术，因此省略具体的说明。此外，本说明书中的“二次电池”一般是指通过电荷载体经由电解质在一对电极(正极和负极)之间移动来产生充放电反应的蓄电设备。该二次电池除了锂离子二次电池、镍氢电池、镍镉电池等所谓的蓄电池之外，还包含双电层电容器等电容器等。
另外，电极材料A的形态并不特别地限制，能够采取糊状、浆状、粉状以及颗粒体等的形式。上述的电极材料A中的湿润颗粒体是在包含电极活性物质的固态成分中添加少量(例如10质量％以上30质量％以下)的溶剂而成形的颗粒体。将该湿润颗粒体压延而成的复合材料涂膜B比较容易产生压延后的膜厚的变动，因此存在后述的压接间隙G2中的膜厚调节的效果变大的趋势。因此，这里公开的技术能够特别适宜地应用于使用湿润颗粒体作为电极材料A的制造方法。另外，湿润颗粒体也具有不易产生由迁移形成的电极复合材料层D2的不均匀化的优点。此外，优选湿润颗粒体小于第1辊10与第2辊20的缝隙(压延间隙G1)。例如，湿润颗粒体的粒径能够是数十μm左右(例如20μm以上30μm以下)。
(b)涂膜搬运工序
在本工序中，使复合材料涂膜B附着于第2辊20来搬运。此外，在本工序中，需要使在压延间隙G1压延的复合材料涂膜B附着于第2辊20的外筒部24。这样使复合材料涂膜B选择性地附着于第2辊20的手段并不特别地限定，能够没有特别限制地采用以往公知的手段。例如，能够举出使第2辊20的旋转速度比第1辊10的旋转速度快的手段。由此，能够使压延后的复合材料涂膜B附着于旋转速度相对较快的第2辊20。另外，也能够采用对第2辊20的外筒部24实施复合材料涂膜B的附着性提高那样的表面处理的手段。而且，伴随着第2辊20的旋转，将附着于第2辊20的外筒部24的复合材料涂膜B向形成于第2辊20与第3辊30之间的压接间隙G2搬运。
(c)集电体搬运工序
在本工序中，用旋转的第3辊30将电极集电体C向压接间隙G2搬运。电极集电体C是长条的带状的金属箔。电极集电体C能够根据二次电池的种类适当地选择适当的金属箔。例如，在制造锂离子二次电池的正极的情况下，优选使用铝箔作为电极集电体C。另外，在制造负极的情况下，优选使用铜箔作为电极集电体C。另外，电极集电体C的厚度也能够根据成为目的的电池的结构而适当地变更，因此并不特别地限定。作为一个例子，电极集电体C的厚度为5μm以上35μm以下，为7μm以上20μm以下。
(d)压接工序
在本工序中，使复合材料涂膜B和电极集电体C通过第2辊20与第3辊30之间的压接间隙G2。由此，能够将电极集电体C与复合材料涂膜B压接来制造在电极集电体D1的表面附着有电极复合材料层D2的电极D。此外，在本工序中，优选实施用于使附着于第2辊20的表面的复合材料涂膜B压接(转印)于电极集电体C的各种手段。例如，使第3辊30的旋转速度大于第2辊20的旋转速度，并且将第2辊20与第3辊30的缝隙设定为一定以下。由此，能够使附着于第2辊20的复合材料涂膜B压接(转印)于电极集电体C。
而且，通过在本工序中将复合材料涂膜B压接时的压力，使压接后的电极复合材料层D2薄膜化。通常，通过该压接工序中的复合材料涂膜B的薄膜化，能够减少复合材料涂膜B的膜厚的偏差而获得所希望的膜厚的电极复合材料层D2。但是，在该压接工序中，从复合材料涂膜B向第3辊施加较大的反作用力R。这里，若在从压延间隙G1供给的复合材料涂膜B的膜厚存在偏差，则从该复合材料涂膜B向第3辊30施加的反作用力R变得不稳定。此时，若固定有第3辊30，则第3辊30不能追随于来自复合材料涂膜B的反作用力R的变动，压接间隙G2变得不稳定，因此存在产生挤压不良而在压接后的电极复合材料层D2的膜厚产生偏差的可能性。与此相对地，在本实施方式中，通过弹簧状机构40将第3辊30朝向第2辊20施力，因此能够以追随于来自复合材料涂膜B的反作用力R的变动的方式使第3辊30的高度位置上下移动来使压接间隙G2变动。其结果是，能够抑制压接间隙G2中的挤压不良并减少压接后的电极复合材料层D2的膜厚的偏差。因此，根据本实施方式所涉及的电极制造装置100，能够稳定地制造具有所希望的膜厚的电极复合材料层D2的电极D。
此外，本实施方式所涉及的电极制造装置100能够广泛地用于各种尺寸的电极D的制造。例如，本实施方式所涉及的电极制造装置100能够制造电极复合材料层D2的膜厚为1μm以上1000μm以下的电极D。其中，该电极制造装置100特别适用于电极复合材料层D2的膜厚为10μm以上100μm以下的范围内的电极D的制造。在这样的电极D的制造中，要求以±数μm以下的精度控制电极复合材料层D2的膜厚。本实施方式所涉及的电极制造装置100不是通过基于制造结果的间隙宽度的反馈控制等控制性的要素而是能够通过来自弹簧状机构40的作用力这一机械式的要素来进行与来自复合材料涂膜B的反作用力R的变动对应的压接间隙G2的调节，因此也能够适宜地应对这样的±数μm以下的等级的膜厚的偏差。因此，本实施方式所涉及的电极制造装置100在电极复合材料层D2的膜厚较薄的电极D的制造中也能够稳定地形成所希望的膜厚的电极复合材料层D2。
＜其他的实施方式＞
以上，对这里公开的技术的一个实施方式进行了说明。此外，上述的实施方式示出了应用这里公开的技术的一个例子，并不限定这里公开的技术。以下，对这里公开的技术的其他的实施方式进行说明。
(1)电极制造装置的结构
这里公开的电极制造装置至少具备第1辊～第3辊即可，各辊的位置关系并不限定于上述的实施方式。例如，在第1实施方式所涉及的电极制造装置100中，如图1所示，第1辊10～第3辊30配置成倒L字形。但是，如图2所示，也能够采用将第1辊10～第3辊30这3个辊全部沿着宽度方向X排列的结构。在该电极制造装置100A中，设置将第3辊30朝向第2辊20施力的弹簧状机构40，并根据来自复合材料涂膜B的反作用力R的变动来使压接间隙G2变动，由此能够减少压接后的电极复合材料层D2的膜厚的偏差。此外，电极制造装置中的辊的数量并不限定于三个，也可以具备四个以上的辊。
(2)弹簧状机构的构造
另外，在第1实施方式所涉及的电极制造装置100中，如图1所示，通过将弹性材料用于正交滑动机构43而构建了对第3辊30施力的弹簧状机构40。但是，只要弹簧状机构能够将第3辊朝向第2辊施力，其具体的构造就不特别地限定，能够采用各种构造。例如，在将弹性材料用于图1中的轴承部41、连接部42、驱动轴45a的任意一个的情况下，与第1实施方式相同，也能够构建作为弹簧状机构40发挥功能的间隙调整机构。其中，若考虑向来自复合材料涂膜B的反作用力R的追随容易度、压接的稳定性等，优选如第1实施方式那样将弹性材料用于构成正交滑动机构43的第1部件43a和第2部件43b。
另外，作为这里公开的技术中的弹簧状机构的另一例子，能够举出图3所示的弹簧状机构40A。该弹簧状机构40A具备将第3辊30支承为能够旋转的轴承部41、将轴承部41保持为能够朝向第2辊侧(高度方向Z的上方)滑动的保持部47、以及将轴承部41朝向第2辊侧施力的弹性部件49。具体而言，该弹簧状机构40A的保持部47具备固定于地面等的基座部47a。该基座部47a的宽度方向X的两端部朝向高度方向Z的上方突出。而且，在该基座部47a的两端部的上表面安装有上板47b。在该上板47b形成有一对插通孔，将沿着高度方向Z延伸的导轴47c插通至各个插通孔。在图3所示的构造中，能够沿着该导轴47c滑动地安装有轴承部41。而且，在该弹簧状机构40A中，在导轴47c安装有弹簧部49，将轴承部41朝向高度方向Z的上方施力。即使是采用了该结构的弹簧状机构40A的情况，也能够将第3辊30朝向第2辊(高度方向Z的上方)施力，因此能够根据来自复合材料涂膜的反作用力的变动使第3辊30的高度位置变动来减少电极复合材料层的膜厚的偏差。此外，在采用图3所示的结构的弹簧状机构40A的情况下，优选在第2辊(省略图示)安装间隙调节机构，并以来自第3辊30的作用力为规定的值的方式调节压接间隙。
[试验例]
以下，对关于这里公开的技术的试验例进行说明。此外，以下的说明并不旨在将这里公开的技术限定于以下的试验例所示的技术。
1.样本的准备
(1)实施例
在实施例中，使用图1所示的结构的电极制造装置100而制成了锂离子二次电池用的正极。将包含正极活性物质、导电材料以及粘合剂在内的湿润颗粒体(平均粒子径：12μm)用于本试验中的电极材料A。此外，将锂镍钴锰复合氧化物(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)用于正极活性物质。另外，将乙炔黑(AB)用于导电材料，将聚偏氟乙烯(PVdF)用于粘合剂。另外，将厚度12μm的铝箔用于电极集电体C。而且，将制造后的正极复合材料层D2的膜厚的目标值设定为23.5μm，调节第1～第3辊的各自的配置位置。具体而言，以压延后的复合材料涂膜B的膜厚的中央值为47μm左右并且压接后的电极复合材料层D2的膜厚的中央值为23.5μm左右的方式设定压延间隙G1和压接间隙G2的大小。
而且，当在压延间隙G1将电极材料A压延来形成复合材料涂膜B后，在压接间隙G2将复合材料涂膜B与电极集电体压接。这里，在实施例中，将作为弹性材料的Ti-Ni合金用于图1中的正交滑动机构43的第1部件43a和第2部件43b。而且，以第3辊以3000N的作用力朝向第2辊施力的方式调节驱动轴45a的长度。
(2)比较例
除了将作为高刚性的材料的不锈钢用于正交滑动机构43并将来自第3辊的作用力调节为5000N这一点外，以与实施例相同的顺序制造正极。
2.评价试验
测定压接前的复合材料涂膜B的膜厚(μm)、和压接后的电极复合材料层D2的膜厚(μm)，评价在压接后的电极复合材料层D2减少膜厚的偏差的程度。结果如图4～图7所示。图4是表示实施例中的复合材料涂膜的膜厚的坐标图，图5是表示实施例中的电极复合材料层的膜厚的坐标图。另一方面，图6是表示比较例中的复合材料涂膜的膜厚的坐标图，图7是表示比较例中的电极复合材料层的膜厚的坐标图。此外，如图4～图7所示，在本试验中，从电极复合材料层D2的膜厚在一定程度上稳定的成膜距离35m以后起开始评价。
如图4和图6所示，在实施例和比较例的任意一个中，压接于电极集电体C前的复合材料涂膜B的膜厚都在44μm～50μm的范围内产生了较大的偏差。但是，如图5所示，在实施例中，压接后的电极复合材料层D2的膜厚收敛于23μm～24μm的范围内，减少了膜厚的偏差。另一方面，如图7所示，在比较例中，在压接后的电极复合材料层D2，膜厚也在22.5μm～24.5μm的范围内产生偏差。由此可知，如实施例那样，将弹簧状机构40安装于第3辊30，将第3辊30朝向第2辊20施力并且压接复合材料涂膜B，由此能够在压接工序中减少电极复合材料层D2的膜厚的偏差。推测为这是因为，在实施例中，第3辊30的高度位置Z(压接间隙G2的大小)以追随于来自复合材料涂膜B的反作用力R的变动的方式进行变动，从而能够适当地挤压复合材料涂膜B。
以上，对本发明的具体例详细地进行了说明，但这些只不过是例示，并不限定权利要求书。权利要求书所记载的技术包括对以上例示的具体例进行各种变形、变更后的技术。

Claims (3)

1.一种电极制造装置，其中，
所述电极制造装置具备：
第1辊；
第2辊，与所述第1辊邻接并与所述第1辊大致平行地配置；以及
第3辊，与所述第2辊邻接并与所述第2辊大致平行地配置，
在所述第1辊与所述第2辊之间形成有将电极材料压延来形成复合材料涂膜的压延间隙，并且
在所述第2辊与所述第3辊之间形成有将所述复合材料涂膜与电极集电体压接的压接间隙，
所述电极制造装置具备将所述第3辊朝向所述第2辊施力的弹簧状机构，所述压接间隙根据来自所述复合材料涂膜的反作用力的变动而变动，
所述弹簧状机构以2500N～3500N的作用力将所述第3辊朝向所述第2辊施力。
2.根据权利要求1所述的电极制造装置，其中，
所述第1辊和所述第2辊沿着第1方向大致平行地排列，并且所述第2辊和所述第3辊沿着与所述第1方向正交的第2方向大致平行地排列。
3.根据权利要求2所述的电极制造装置，其中，
所述弹簧状机构具备：
轴承部，将所述第3辊支承为能够旋转；
正交滑动机构，将沿着所述第1方向的应力和沿着所述第2方向的应力相互转换；以及
伸缩机构，构成为能够沿着所述第1方向伸缩，
所述正交滑动机构由弹性材料构成。
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