JP2010034218A - 塗布装置およびそれを用いた塗布方法ならびに蓄電デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布システム全体が上下に大きな装置となることによる導入のための制約もなく、電極合剤の滴下やそれに伴う周辺機器への電極合剤の付着を阻止するための不要な剥離フィルムを使用するなどの無駄も生じることなく、塗布量の変動も防止できる塗布装置などを提供する。
【解決手段】複数の孔１９ａ、２９ａが穿設された集電体用の金属箔１９、２９に電極合剤１４、２４を塗布する塗布装置として、上記金属箔の一方の面に電極合剤を塗布する塗布手段５と、上記電極合剤が塗られた金属箔の他方の面に当接する加熱手段６とを配置させて設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、特に、リチウムイオンキャパシタの負極あるいは正極に用いられる孔あき集電体用の帯状の金属箔に電極合剤を塗布するのに適した塗布装置やそれを用いた塗布方法、また、これらを利用したリチウムイオンキャパシタなどの蓄電デバイスの製造方法に関するものである。

近年、環境問題がクローズアップされる最中、小規模の電力供給設備を電力需要地に分散配置する分散型電源の研究や環境に優しい新たなエネルギー源の開拓がなされている。それらの一環として、太陽光発電や風力発電により得られる電力は、分散型電源として使用可能である環境負担の少ないクリーンエネルギーとして注目されているものの、気象条件によって左右されてしまうため常時安定的に得られるエネルギー源ではなく、これらのクリーンエネルギーを日常的に使用するためには、得られた電力を蓄積して、必要な時に必要な量だけ安定的に放出可能とする蓄電デバイスが必要となる。

そこで、このような蓄電デバイスとして、リチウムイオンキャパシタなどの使用が期待されている。
このリチウムイオンキャパシタは、例えば、特許文献１に示すように、正極と負極とが、互いの間にセパレータを介在させて積層されるとともに、電解液に浸漬された状態で密閉容器に収容されて概略構成されている。そして、この正極には、イオンの吸蔵・放出が可能な活性炭などの炭素材料からなる正極合剤層が、アルミニウム箔やニッケル箔の金属箔からなる集電体の両面に形成されており、負極には、リチウムイオンなどのアルカリ金属イオンの吸蔵・放出が可能な炭素材料からなる負極合剤層が、銅箔などの金属箔からなる集電体の両面に形成されている。また、この密閉容器内には、リチウム金属などが負極の集電体や容器内壁面などに貼り付けられており、負極は、リチウムイオンを吸蔵・放出するようになっている。

これにより、リチウムイオンキャパシタは、正極のイオンの吸蔵・放出や負極のリチウムイオンなどの吸蔵・放出によって蓄電しており、従って、リチウム二次電池と比べて電気容量が小さいものの、化学反応を伴わないために充放電速度が速い上に、充放電の繰り返しに対する耐久性を有して充放電特性に優れている。

このため、このリチウムイオンキャパシタは、従前よりも自動車のパワーウインドやステレオなどの電装設備が充実してきていることから鉛電池に代わる車載用電源としての利用や、ガソリン車に代わるハイブリット電気自動車などの燃料自動車の駆動電源への利用も期待されるなど、形態の変更に応じやすく、設置場所の制約を受けにくいことから様々な用途の使用が検討されている。そして、上述のように電気容量が小さいことから、上記負極合剤層に予めリチウムイオン等を吸蔵させるプレドープを行っている。

特開２００７−２９９６９８号公報

ところで、リチウムイオンキャパシタは、上述のように蓄電やプレドープの際に負極がリチウムイオンなどを吸蔵することから、負極や正極の集電体には、全面的に多数の孔が穿設されていることがある。
この多数の孔が穿設された集電体に負極合剤層が形成された負極は、図６に示すように、多数の孔１９ａが穿設された集電体用の帯状の金属箔１９を上下方向に向けて搬送させるとともに、この金属箔１９の表面および裏面に向けてそれぞれ設けられた塗布ヘッド９１、９２から負極合剤１４を金属箔１９の両面に塗布した後に、乾燥炉に搬送して負極合剤１４を乾燥させることにより負極合剤層を形成し、その後、金属箔１９を所定形状に裁断することにより得られるものである。同様に、正極は、図６に示すように、多数の孔２９ａが穿設された集電体用の帯状の金属箔２９を上下方向に向けて搬送させるとともに、この金属箔２９の表面および裏面に向けてそれぞれ設けられた塗布ヘッド９１、９２から正極合剤２４を金属箔２９の両面に塗布した後に、乾燥炉に搬送して正極合剤２４を乾燥させて正極合剤層を形成し、その後、金属箔２９を所定形状に裁断することにより得られるものである。

しかしながら、この塗布方法では、多数の孔１９ａ、２９ａが穿設された金属箔１９、２９を上下方向に向けて搬送する際に揺れなどを伴うことにより、電極合剤１４、２４の塗布量が変動して、電気的特性の安定した電極が得られないという問題がある。
さらには、金属箔を上下方向に搬送するため、乾燥装置を高い位置に設置する必要があり、塗布システム全体が上下方向に大きなものとなってしまうことから、これを収容する建屋も高さが必要となってしまうなど、塗布装置を導入する上での制約が多くなってしまうという問題がある。

これに対して、上記電極は、図７に示すように、裏面に剥離フィルム９０が設けられた金属箔１９、２９を水平方向に搬送して、金属箔１９、２９の表面に塗布ヘッド９３から電極合剤１４、２４を塗布することにより、孔１９ａ、２９ａを通じての電極合剤１４、２４の滴下やそれに伴う周辺機器への電極合剤１４、２４の付着を阻止して、乾燥炉に搬送することにより、電極合剤１４、２４を乾燥させた後に、剥離フィルム９０を取り除き、次いで、金属箔１９、２９の裏面に塗布ヘッド９３から電極合剤１４、２４を塗布して、乾燥炉に搬送して乾燥させることによっても得られる。このように金属箔１９、２９に片面ずつ電極合剤１４、２４を塗布することにより、電極合剤１４、２４の塗布量を安定させることができる。

ところが、この塗布方法は、不要な剥離フィルム９０を使用する上に、剥離フィルム９０の剥離作業用の不要な設備やその動力エネルギーも無駄に使用されることから、環境問題の観点からも好ましくない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、塗布システム全体が上下に大きな装置となることによる導入のための制約もなく、電極合剤の滴下やそれに伴う周辺機器への電極合剤の付着を阻止するための不要な剥離フィルムを使用するなどの無駄も生じることなく、塗布量の変動も防止できる塗布装置およびそれを用いた塗布方法、また、これらを利用したリチウムイオンキャパシタなどの蓄電デバイスの製造方法を提供することを課題とするものである。

すなわち、請求項１に記載の発明は、複数の孔が穿設された集電体用の金属箔に電極合剤を塗布する塗布装置において、上記金属箔の一方の面に上記電極合剤を塗布する塗布手段と、上記電極合剤が塗られた金属箔の他方の面に当接する加熱手段とが配置されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の塗布装置において、上記塗布手段がダイコート方式であることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の塗布装置において、上記加熱手段の上記金属箔との当接面には、離型性を有する樹脂が被覆されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の塗布装置を用いて、上記集電体用の金属箔に電極合剤を塗布する塗布方法であって、上記金属箔の一方の面に上記電極合剤を塗布した直後に、上記金属箔をその他方の面に当接する上記加熱手段によって加熱することにより、上記電極合剤に含まれる溶媒を蒸発させることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、複数の孔が穿設された金属箔に電極合剤を塗布して形成される負極と正極とが、それぞれ互いの間にセパレータを介して交互に複数枚積層されるとともに、電解液に浸漬された状態で密閉容器に収容されて構成される蓄電デバイスの製造方法であって、上記金属箔の一方の面に電極合剤を塗布した直後に、上記金属箔をその他方の面に当接する加熱手段によって加熱することにより、上記電極合剤に含まれる溶媒を蒸発させた後に、上記金属箔に塗布された電極合剤を乾燥炉にて乾燥させ、次いで、上記金属箔の他方の面に電極合剤を塗布して、上記金属箔の他方の面に塗布された電極合剤を乾燥炉にて乾燥させることにより、上記負極および／または上記正極を形成することを特徴としている。

請求項１〜３に記載の塗布装置や請求項４に記載の塗布方法によれば、塗布手段から金属箔の一方の面に塗布された電極合剤は、金属箔がその他方の面に当接する加熱手段によって加熱されることにより、一部が乾燥するため、孔を通じる滴下などによって周辺機器に付着することもなく、金属箔に塗布された状態で安定的に搬送できる。
その際、請求項２に記載の発明のように、上記塗布手段として金属箔の強度に関係なく塗布可能なダイコート方式を好適に用いることができ、また、請求項３に記載の発明のように、加熱手段の金属箔との当接面に剥離性を有する樹脂を被覆することによって金属箔が加熱手段から離間する際に、加熱手段による密着力などが作用して塗布された電極合剤や金属箔に亀裂や傷が入ることを防止できる。

従って、請求項５に記載の蓄電デバイスの製造方法のように、加熱手段によって電極合剤に含まれる溶媒を蒸発させた後に、乾燥炉にて電極合剤を乾燥させ、次いで、金属箔の他方の面に電極合剤を塗布して、乾燥炉にて上記他方の面に塗布された電極合剤を乾燥させることにより、負極や正極を製造することができる。

このため、請求項１〜３の塗布装置および請求項４に記載の塗布方法ならびに請求項５に記載の蓄電デバイスの製造方法によれば、集電体用の金属箔に片面ずつ電極合剤を塗布するため、金属箔を水平方向に向けて搬送することが可能となることから、金属箔を上下方向に搬送することによる塗布システム全体の大型化により建屋の高さを要するなどの導入の際の制約を排除することができる。さらには、金属箔に片面ずつ電極合剤を塗布することにより、塗布量を安定させることができ、電極合剤の塗布量の変動による電気的特性の不安定化を阻止できる。また、不要な剥離フィルムなどを使用することもなく、一部を乾燥させることにより電極合剤の滴下を阻止して、金属箔を搬送することができ、無駄がなく環境にも優しい方法で蓄電デバイスの製造などを行うことができる。

以下、本発明の塗布装置およびそれを用いた塗布方法ならびに蓄電デバイスの製造方法により得られるリチウムイオンキャパシタについて説明した後に、上記塗布装置、塗布方法および本発明に係るリチウムイオンキャパシタの製造方法について説明する。

まず、本実施形態のリチウムイオンキャパシタは、図１および図２に示すように、負極合剤層１１が矩形薄板状の集電体１０の表裏面に形成された負極１と、正極合剤層２１が略矩形薄板状の集電体２０の表裏面に形成された正極２とが、それぞれ板面を上下方向に向けて配置され、かつ互いの間にセパレータ３を介在させて交互に複数（本実施形態においては3枚ずつ）積層されている。そして、これらの負極１および正極２が非水電解液４０に浸漬されて密閉容器４に収容されており、この非水電解液４０としては、負極１および正極２に対して不活性な有機溶媒中にＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＣｌＯ₄などのリチウム塩を溶解したものが用いられている。

この負極１は、負極合剤層１１としてリチウムイオンの吸蔵・放出が可能な炭素材料が集電体１０の略全面に形成されているとともに、集電体１０として多数の孔１９ａが全面的に穿設された銅箔が用いられている。この銅箔からなる集電体１０は、その一方の上角部（図１中において右上角部）に一体となって同素材のタブ１０ａが設けられている。

他方、正極２は、正極合剤層２１として非水電解液４０中のイオンを吸蔵・放出可能な活性炭などの炭素材料が集電体２０の略全面に形成されているとともに、集電体２０として多数の孔２９ａが全面的に穿設されたアルミニウム箔やニッケル箔などが用いられている。このアルミニウム箔などからなる集電体２０は、上述のように負極１と正極２とが交互に積層された際に、負極１のタブ１０ａと重ならない残りの上角部（図１中において左上角部）に一体となって同素材のタブ２０ａが設けられている。

そして、全ての正極２のタブ２０ａは、密閉容器４を貫通する共通の正極端子板４２に溶接されて電気的に接続されるとともに、全ての負極１のタブ１０ａは、密閉容器４を貫通する共通の負極端子板４１に溶接されて電気的に接続されている。さらに、負極端子板４１には、密閉容器４の天井部を除く内壁面に全体的に貼り付けられた導電膜４３が電気的に接続されるとともに、この導電膜４３には、リチウム金属４４が貼り付けられて電気的に接続されている。

また、この密閉容器４には、ラミネートフィルムなどの気密性軟包装材を融着等により矩形袋状に加工した可撓性を有するものが用いられており、密閉容器４の内部は正極端子板４２および負極端子板４１が貫通しても気密性が保たれている。

以上のように構成されるリチウムイオンキャパシタは、プレドープの際に、リチウム金属４４が電解液４０に溶解して、負極１の集電体１０や正極２の集電体２０に全面的に穿設された多数の孔１９ａ、２９を通じて、各負極１の負極合剤層１１に吸蔵されることにより、プレドープがなされる。

次いで、この集電体１０、２０に負極合剤１４や正極合剤２４などの電極合剤を塗布して負極合剤層１１や正極合剤層２１などの電極合剤層を形成する本発明に係る塗布装置について図３〜図４を用いて説明する。

本実施形態のダイコータ塗布装置は、多数の孔１９ａが全面的に穿設された集電体１０用の帯状の金属箔１９又は多数の孔２９ａが全面的に穿設された集電体２０用の帯状の金属箔２９の表面に電極合剤１４、２４を塗布する塗布ヘッド５と、電極合剤１４、２４が塗られた金属箔１９又は２９の裏面に当接する加熱手段６とが対向配置されて概略構成されている。すなわち、加熱手段６は、塗布ヘッド５から電極合剤１４、２４を金属箔１９、２９の表面に塗布する塗布部５０に臨む位置に配置されている。

この加熱手段６としては、図３に示すような外周部が高温になる円柱状の加熱ロールが用いられて、金属箔１９、２９の裏面に当接することにより、金属箔１９、２９を裏面側から加熱して、電極合剤１４、２４に含まれる溶媒を蒸発させることが可能なものが用いられる。

ここで、この電極合剤には、負極合剤１４としてリチウムイオンの吸蔵・放出が可能な炭素材料に溶剤を加えてペースト状にしたものが用いられるとともに、正極合剤２４としてイオンを吸着・放出可能な活性炭粉末などの炭素材料に溶剤を加えてペースト状にしたものが用いられているように、いずれも溶剤が加えられている。
従って、加熱手段６は、これらの電極合剤１４、２４の成分や金属箔１９、２９の素材に応じて加熱温度および加熱時間が調整されて、電極合剤１４、２４に含まれる溶剤を蒸発させるようになっている。

この加熱時間の調整方法としては、加熱ロールの回転速度の調整などによって金属箔１９、２９の送り速度を変動させる方法以外に、加熱面積を増減させる方法が考えられる。
そこで、上記加熱手段６として、上記加熱ロールに代えて、図４に示すような離間して設けられた２本の回転ロール６１、６２と、それらの外周を移動可能な伝熱部材からなる帯状無端体６０と、この帯状無端体６０の内部に設けられて、帯状無端体６０を加熱する加熱器６３とによって構成されるものが好適に用いられる。

この帯状無端体６０を用いた加熱手段６によれば、加熱器６３によって帯状無端体６０を加熱することにより、帯状無端体６０に当接する金属箔１９、２９の当接面全体が加熱されることから加熱時間が長くなる。

なお、加熱手段６は、上述の加熱ロール、帯状無端体６０を有するもののいずれであっても、金属箔１９、２９の当接面に離型性を有する樹脂が被覆され、あるいは離型性を有する樹脂によって構成されていることが望ましい。この離型性を有する樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）やポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ）などが用いられる。これにより、加熱手段６は、少なくとも金属箔１９、２９の当接面が離型性を有して、金属箔１９、２９の加熱手段６に対する密着によって、金属箔１９、２９などに対する傷の形成などが防止される。

次いで、上記塗布装置を用いた塗布方法およびそれを用いた本発明に係るリチウムイオンキャパシタの製造方法について図３および図４を用いて説明する。

本実施形態の塗布方法は、上述のように帯状の金属箔１９の表面に上記負極合剤１４を塗布した直後に、金属箔１９をその裏面に当接する加熱手段６によって加熱して、負極合剤１４に含まれる溶媒を蒸発させて、負極合剤１４の一部を乾燥させた状態で金属箔１９を搬送して乾燥炉に搬入させ、完全に乾燥させる。

すると、負極合剤１４が金属箔１９の孔１９ａを通じて滴下することなく、金属箔１９が搬送されて、金属箔１９の表面に塗布された負極合剤１４が乾燥炉内で乾燥することにより負極合剤層１１が形成される。その際、負極合剤１４が金属箔１９の孔１９ａ内部にも入り込んだ状態で乾燥炉に搬送されるため、負極合剤層１１が一部を金属箔１９の孔１９ａ内部に入り込ませた状態で形成される。

次いで、この表面に負極合剤層１１が形成された金属箔１９の裏面に、上記負極合剤１４を塗布した後に、金属箔１９を搬送して乾燥炉に搬入させることにより、裏面に塗布された負極合剤１４を乾燥させて負極合剤層１１を形成する。
このようにして、両面に負極合剤層１１が形成された金属箔１９を、タブ１０ａおよび集電体１０の外形寸法に合わせた所定形状に裁断することにより、両面に負極合剤層１１が形成された集電体１０からなる多数の負極１が得られる。

同様に、上述のように帯状の金属箔２９の表面に上記正極合剤２４を塗布した直後に、金属箔２９をその裏面に当接する加熱手段６によって加熱して、正極合剤２４の一部を乾燥させた状態で搬送して乾燥炉に搬入させ、完全に乾燥させる。

すると、正極合剤が金属箔２９の孔２９ａを通じて滴下することなく、金属箔２９が搬送されて、金属箔２９の表面に塗布された正極合剤が乾燥炉内で乾燥することにより正極合剤層２１が一部を金属箔２９の孔２９ａ内部に入り込ませた状態で形成される。

次いで、この表面に正極合剤層２１が形成された金属箔２９の裏面に、上記正極合剤２４を塗布した後に、金属箔２９を搬送して乾燥炉に搬入させることにより、裏面に塗布された正極合剤２４を乾燥させて正極合剤層２１を形成する。
このようにして、両面に正極合剤層２１が形成された金属箔２９を、タブ２０ａおよび集電体２０の外形寸法に合わせた所定形状に裁断することにより、両面に正極合剤層２１が形成された集電体２０からなる多数の正極２が得られる。

そして、これらの負極１および正極２を、互いの間にセパレータ３を介在させて交互に複数積層し、かつ非水電解液４０に浸漬させた状態で、内壁面にリチウム金属４４などが貼り付けられた密閉容器４に収容することにより、上述のリチウムイオンキャパシタが得られる。

なお、本発明は、上述の実施形態に何ら限定されるものでなく、例えば、ダイコータに代えて、図５に示すコンマリバースコータを用いてもよく、この場合にもコンマリバースコータの塗布ヘッド５７の塗布部５０に臨む位置に加熱手段６が設けられて、コンマリバースコータの塗布ヘッド５７と加熱手段６とが配置されていれば足りる。
また、リチウムイオンキャパシタの製造方法において、電極合剤１４、２４を金属箔１９、２９の裏面に塗布した後、金属箔１９、２９をその表面に当接する加熱手段６によって加熱してもよい。
さらに、本発明は、リチウムイオンキャパシタの集電体用の金属箔１９、２９以外、すなわち、プレドープにより電気容量を増大させる作用が期待されるリチウム二次電池などのその他の蓄電デバイスの孔あき集電体用の金属箔にも適用可能である。

以上、本実施形態の塗布装置や塗布方法によれば、ダイコータの塗布ヘッド５から塗布された電極合剤１４、２４は、集電体用の金属箔１９、２９がその裏面に当接する加熱手段６によって加熱されることにより、溶剤などが蒸発して一部が乾燥するため、孔１９ａ、２９ａを通じる滴下などによって周辺機器に付着することもなく、金属箔１９、２９に塗布された状態で安定的に搬送できる。その際、加熱手段６の金属箔との当接面に離型性を有する樹脂が被覆されているため、金属箔１９、２９が加熱手段６から離間する際に、加熱手段６による密着力などが作用して電極合剤１４、２４や金属箔１９、２９に亀裂や傷が入ることを防止でき、特に、金属箔１９、２９の裏面に電極合剤１４、２４を塗布する際に加熱手段６を用いる場合にも、表面に形成された電極合剤層１１、２１が加熱手段６に付着してしまうことを防止できる。

さらに、伝熱部材からなる帯状無端体６０を有する加熱手段６を用いた場合には、金属箔１９、２９との当接面を広くすることができるため、加熱時間を稼ぐことができ、一部を乾燥させ電極合剤１４、２４の滴下などを防止できる。

従って、本実施形態のリチウムイオンキャパシタの製造方法によれば、上述のように加熱手段６によって電極合剤１４、２４に含まれる溶媒を蒸発させて一部を乾燥させた後に、乾燥炉にて電極合剤１４、２４を完全に乾燥させ、次いで、金属箔１９、２９の裏面に電極合剤１４、２４を塗布して、乾燥炉にて上記裏面に塗布された電極合剤１９、２９を乾燥させることにより、負極１や正極２を製造することができる。

次ぎに、以下のように、実施例として図３、図５に示す塗布装置を用いて負極合剤１４や正極合剤２４の金属箔１９、２９への塗布を行うとともに、比較例として図６、図７に示す塗布装置を用いて負極合剤１４や正極合剤２４の金属箔１９、２９への塗布を行って、本発明の効果を検証した。

まず、正極合剤１４として、活性炭粉末８０重量部、アセチレンブラック１０重量部およびポリフッ化ビニリデン粉末１０重量部を混合して、この混合物にＮ−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）を加えてペースト状にしたものを用意するとともに、負極合剤２４として、炭素粉末とポリフッ化ビニリデン樹脂を９５：５の重量比で混合したものに、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）を加えてペースト状にしたものを用意した。それとともに、金属箔１９として、多数の孔１９ａが全面的に穿設された帯状の銅箔を、金属箔２９として、多数の孔２９ａが全面的に穿設された帯状のアルミニウム箔をそれぞれ用意した。

［実施例１］
次いで、図３に示す塗布ヘッド５と加熱ロールによる加熱手段６とを有するダイコータ塗布装置を用いて、上述の金属箔１９の表面に負極合剤１４を塗布して、金属箔１９を裏面に当接する加熱ロールによって８０℃に加熱するとともに、金属箔１９を搬送して乾燥炉に搬入させた。次いで、この負極合剤１４を乾燥炉にて乾燥させて負極合剤層１１を形成した後に、金属箔１９の裏面に負極合剤１４を塗布して、金属箔１９を表面に当接する加熱ロールによって８０℃に加熱するとともに金属箔１９を搬送して乾燥炉に搬入させて、負極合剤層１１を形成した。

また、同様にして、上述の金属箔２９の表面に正極合剤２４を塗布して、金属箔２９を裏面に当接する加熱ロールによって１２０℃に加熱するとともに、金属箔２９を搬送して乾燥炉に搬入させた。次いで、この正極合剤２４を乾燥炉にて乾燥させて正極合剤層２１を形成した後に、金属箔２９の裏面に正極合剤２４を塗布して、金属箔２９を表面に当接する加熱ロールによって１２０℃に加熱するとともに金属箔２９を搬送して乾燥炉に搬入させて、正極合剤層２１を形成した。

なお、この加熱ロールとして、表面にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が被覆されているものを用いた。

［実施例２］
加熱ロールとして、表面にポリテトラフルオロエチレンなどの離型性を有する樹脂が被覆されていないものを用いた他は、実施例１と同様にして、金属箔１９の両面に負極合剤１４を塗布して負極合剤層１１を形成するとともに、金属箔２９の両面に正極合剤２４を塗布して正極合剤層２１を形成した。

［実施例３］
次いで、図５に示す塗布ヘッド５７と、ポリテトラフルオロエチレンにより表面被覆された帯状無端体６０が備えられた加熱手段６とを有するコンマリバース式塗布装置を用いた他は、実施例１と同様にして、金属箔１９の両面に負極合剤１４を塗布して負極合剤層１１を形成するとともに、金属箔２９の両面に正極合剤２４を塗布して正極合剤層２１を形成した。

［比較例１］
次いで、図６に示す塗布ヘッド９１、９２を有するダイコータを用いて、金属箔１９を上下方向に搬送しつつ一度に金属箔１９の両面に負極合剤１４を塗布した後に、金属箔１９を乾燥炉に搬入させて負極合剤１４を乾燥させることにより負極合剤層１１を形成した。同様に、金属箔２９を上下方向に搬送しつつ一度に金属箔２９の両面に正極合剤２４を塗布した後に、金属箔２９を乾燥炉に搬入させて正極合剤２４を乾燥させることにより正極合剤層２１を形成した。

［比較例２］
図７に示す塗布ヘッド９３を有するダイコータを用いて、金属箔１９を水平方向に搬送しつつ金属箔１９の表面に負極合剤１４を塗布した後に、金属箔１９を乾燥炉に搬入させて負極合剤１４を乾燥させることにより負極合剤層１１を形成した。次いで、剥離フィルム９０を取り除いて、金属箔１９の裏面に負極合剤１４を塗布した後に、金属箔１９を乾燥炉に搬入させて負極合剤１４を乾燥させることにより金属箔１９の両面に負極合剤層１１を形成した。
同様に、金属箔２９を水平方向に搬送しつつ金属箔２９の表面に正極合剤２４を塗布した後に、金属箔２９を乾燥炉に搬入させて正極合剤２４を乾燥させることにより正極合剤層２１を形成した。次いで、剥離フィルム９０を取り除いて、金属箔２９の裏面に正極合剤２４を塗布した後に、金属箔２９を乾燥炉に搬入させて正極合剤２４を乾燥させることにより金属箔２９の両面に正極合剤層２１を形成した。

実施例１では、電極合剤１４、２４が金属箔１９、２９の搬送に伴って滴下することもなく、一定の厚さの電極合剤１４、２４が塗布できた。また、実施例２では、金属箔１９、２９の裏面に電極合剤１４、２４を塗布して、金属箔１９、２９をその表面の電極合剤層１１、２１に当接する加熱ロールによって加熱した後に、金属箔１９、２９を加熱ロールから離間させる際に、加熱ロールによる密着力が作用してしまったものの電極合剤層１１、２１に電気特性に影響のでるような傷跡が形成されることはなかった。さらに、実施例３では、コンマリバースコータ５７を用いたため、実施例１および２と比較すると電極合剤１４、２４の膜厚制御が悪いものの、電気特性に影響のでるような膜厚変動が生じることもなかった。

これに対して、比較例１では、金属箔１９、２９を上下方向に向けて搬送する際の揺れなどによって、電極合剤１４、２４の膜厚の変動が大きく、リチウムイオンキャパシタなどの蓄電デバイス用の電極として用いるには電気特性に問題が生じる恐れがあった。

また、比較例２では、剥離フィルム９０を取り除く作業工程が煩雑で効率が悪いだけでなく、剥離フィルム９０の剥離に伴って、孔１９ａ、２９ａの内部に入り込んだ一部の電極合剤層１１、２１とともに金属箔１９、２９の表面の電極合剤層１１、２１の脱落がみられた。

本実施形態のリチウムイオンキャパシタを示す破断正面図である。 本実施形態のリチウムイオンキャパシタを示す破断側面図であって、図１のＡ−Ａ線断面図である。 本実施形態の塗布装置の一例である。 本実施形態の塗布装置の一例である。 本実施形態の塗布装置の一例である。 従来例の塗布装置である。 従来例の塗布装置である。

符号の説明

１ 負極
２ 正極
３ セパレータ
４ 密閉容器
５ 塗布ヘッド
６ 加熱手段
１０ 負極１の集電体
１１ 負極合剤層
１４ 負極合剤
１９ 集電体１０用の金属箔
１９ａ 孔
２０ 正極２用の集電体
２１ 正極合剤層
２４ 正極合剤
２９ 集電体２０用の金属箔
２９ａ 孔

Claims (5)

1. 複数の孔が穿設された集電体用の金属箔に電極合剤を塗布する塗布装置において、
   上記金属箔の一方の面に上記電極合剤を塗布する塗布手段と、上記電極合剤が塗られた金属箔の他方の面に当接する加熱手段とが配置されていることを特徴とする塗布装置。
2. 上記塗布手段は、ダイコート方式であることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 上記加熱手段の上記金属箔との当接面には、離型性を有する樹脂が被覆されていることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の塗布装置を用いて、上記集電体用の金属箔に電極合剤を塗布する塗布方法であって、
   上記金属箔の一方の面に上記電極合剤を塗布した直後に、上記金属箔をその他方の面に当接する上記加熱手段によって加熱することにより、上記電極合剤に含まれる溶媒を蒸発させることを特徴とする塗布方法。
5. 複数の孔が穿設された金属箔に電極合剤を塗布して形成される負極と正極とが、それぞれ互いの間にセパレータを介して交互に複数枚積層されるとともに、電解液に浸漬された状態で密閉容器に収容されて構成される蓄電デバイスの製造方法であって、
   上記金属箔の一方の面に電極合剤を塗布した直後に、上記金属箔をその他方の面に当接する加熱手段によって加熱することにより、上記電極合剤に含まれる溶媒を蒸発させた後に、上記金属箔に塗布された電極合剤を乾燥炉にて乾燥させ、
   次いで、上記金属箔の他方の面に電極合剤を塗布して、上記金属箔の他方の面に塗布された電極合剤を乾燥炉にて乾燥させることにより、上記負極および／または上記正極を形成することを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。

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