JP2012146848A - Electrode manufacturing device, electrode manufacturing method, program, and computer storage medium - Google Patents

Electrode manufacturing device, electrode manufacturing method, program, and computer storage medium Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately and efficiently form an active material layer on a surface of a belt-like substrate when manufacturing an electrode.SOLUTION: An electrode manufacturing device comprises an unwind roll 10 unwinding a belt-like metal foil M, a coating part 11 coating an active material compound on both sides of the metal foil M, a dehydration part 12 dehydrating the active material compound coated on the metal foil M to form an active material layer, and a wind roll 13 winding the metal foil M. The dehydration part 12 is arranged in line in a length direction of the metal foil M and includes a plurality of rod heaters 30 emitting infrared rays. The dehydration part 12 is divided into a plurality of regions Ta, Tb, Tc. A temperature of the rod heater 30 in one of the regions Ta, Tb, Tc is set, with respect to a film thickness of water in the active material compound in the one of the regions Ta, Tb, Tc, at a temperature within a range in which the active material compound does not boil and at a temperature in which an infrared ray absorption ratio of water becomes maximum.

Description

本発明は、帯状の基材の両面に活物質層を形成して電極を製造する電極製造装置、当該電極製造装置を用いた電極製造方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。   The present invention relates to an electrode manufacturing apparatus that manufactures an electrode by forming an active material layer on both surfaces of a belt-shaped substrate, an electrode manufacturing method using the electrode manufacturing apparatus, a program, and a computer storage medium.

近年、小型で軽量、且つエネルギー密度が高く、さらに繰り返し充放電が可能な特性を活かして、リチウムイオンキャパシタ(LIC:Lithium Ion Capacitor)、電気二重層キャパシタ(EDLC:Electric Double Layer Capacitor)及びリチウムイオン電池(LIB:Lithium Ion Battery)などの電気化学素子の需要が急速に拡大している。   In recent years, a lithium ion capacitor (LIC), an electric double layer capacitor (EDLC) and a lithium ion have been utilized by taking advantage of the small size, light weight, high energy density, and the ability to repeatedly charge and discharge. Demand for electrochemical elements such as batteries (LIB: Lithium Ion Battery) is rapidly expanding.

リチウムイオン電池は、エネルギー密度が比較的大きいことから、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータなどの分野で利用されている。また、電気二重層キャパシタは急速充放電が可能なので、パーソナルコンピュータ等のメモリーバックアップ小型電源として利用されている。さらに電気二重層キャパシタは電気自動車用の大型電源としての応用が期待されている。また、リチウムイオン電池の利点と電気二重層キャパシタの利点とを組み合わせたリチウムイオンキャパシタは、エネルギー密度、出力密度ともに高いことから注目を集めている。   Lithium ion batteries have a relatively high energy density and are used in fields such as mobile phones and notebook personal computers. In addition, since the electric double layer capacitor can be rapidly charged and discharged, it is used as a memory backup compact power source for personal computers and the like. Furthermore, the electric double layer capacitor is expected to be applied as a large power source for electric vehicles. In addition, lithium ion capacitors that combine the advantages of lithium ion batteries and the advantages of electric double layer capacitors are attracting attention because of their high energy density and power density.

このような電気化学素子の電極は、例えば基材としての集電体である金属箔の表面に活物質や溶媒を含む活物質合剤を塗工した後、当該活物質合剤を乾燥し活物質層を形成して製造される。かかる電極の製造には、例えば巻出ロールと巻取ロールとの間に塗工装置と乾燥機を配置した電極製造装置が用いられる。塗工装置は、活物質合剤を塗工するための塗工口が形成された塗工ヘッドを有している。また乾燥機は、所定間隔で配置された複数のヒータを有している。そして、巻出ロールと巻取ロールの間で帯状の金属箔を略鉛直上方に搬送しながら、塗工装置と乾燥機によって、金属箔の表面に活物質合剤の塗工と乾燥がそれぞれ行われている(特許文献1)。   For example, an electrode of such an electrochemical element is formed by applying an active material mixture containing an active material or a solvent to the surface of a metal foil that is a current collector as a base material, and then drying the active material mixture. It is manufactured by forming a material layer. For example, an electrode manufacturing apparatus in which a coating apparatus and a dryer are disposed between an unwinding roll and a winding roll is used for manufacturing the electrode. The coating apparatus has a coating head in which a coating port for coating the active material mixture is formed. The dryer has a plurality of heaters arranged at predetermined intervals. Then, while transporting the strip-shaped metal foil between the unwinding roll and the winding roll substantially vertically upward, the coating material and the dryer apply and dry the active material mixture on the surface of the metal foil, respectively. (Patent Document 1).

特開2010−186782号公報JP 2010-186782 A

ここで、金属箔の表面に塗工された活物質合剤を乾燥させる際、急激な乾燥を行うと、活物質合剤の内部で溶媒が沸騰し、対流や気泡が発生する場合がある。かかる場合、金属箔上の活物質層の表面に凹凸が形成され、活物質層が適切に形成されない。また、金属箔と活物質層との境目で剥離が生じるおそれもある。   Here, when the active material mixture coated on the surface of the metal foil is dried, if the drying is performed rapidly, the solvent may boil inside the active material mixture, and convection or bubbles may be generated. In such a case, irregularities are formed on the surface of the active material layer on the metal foil, and the active material layer is not properly formed. Moreover, there is a possibility that peeling occurs at the boundary between the metal foil and the active material layer.

しかしながら、特許文献1に記載された乾燥機には、複数のヒータが所定間隔で配置されているのみであり、上述した急激な乾燥を回避するための対策は考慮されていない。このため、金属箔上の表面に活物質層を適切に形成することはできなかった。   However, in the dryer described in Patent Document 1, only a plurality of heaters are arranged at a predetermined interval, and the measures for avoiding the above-described rapid drying are not considered. For this reason, the active material layer could not be appropriately formed on the surface of the metal foil.

一方、上記ヒータを多数配置して、十分な乾燥時間を確保し、徐々に活物質合剤を乾燥させることも考えられる。しかしながら、かかる場合、乾燥機の長さが長くなり、効率よく活物質合剤を乾燥させることができない。   On the other hand, it is also conceivable to arrange a large number of the heaters so as to secure a sufficient drying time and gradually dry the active material mixture. However, in such a case, the length of the dryer becomes long and the active material mixture cannot be efficiently dried.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電極を製造するに際し、帯状の基材の表面に活物質層を適切に且つ効率よく形成することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and when manufacturing an electrode, it aims at forming an active material layer in the surface of a strip | belt-shaped base material appropriately and efficiently.

前記の目的を達成するため、本発明は、帯状の基材の両面に活物質層を形成して電極を製造する電極製造装置であって、基材を巻き出す巻出部と、前記巻出部で巻き出された基材を巻き取る巻取部と、前記巻出部と前記巻取部との間に設けられ、活物質と溶媒を混合した活物質合剤を基材の両面に塗工する塗工部と、前記塗工部と前記巻取部との間に設けられ、前記塗工部で塗工された前記活物質合剤を乾燥させて活物質層を形成する乾燥部と、を有し、前記乾燥部は、基材の長手方向に並べて配置され、赤外線を照射する複数のロッドヒータを有し、前記乾燥部は、前記ロッドヒータの温度が異なる複数の領域に分割され、一の前記領域における前記ロッドヒータの温度は、当該一の領域での基材上の前記溶媒の膜厚に対して、前記活物質合剤が沸騰しない範囲の温度であって、前記溶媒の赤外線の吸収率が最大になる温度に設定されることを特徴としている。なお、本発明において活物質合剤が沸騰しないとは、当該活物質合剤中の溶媒が沸騰しないことをいう。   In order to achieve the above object, the present invention provides an electrode manufacturing apparatus for manufacturing an electrode by forming an active material layer on both surfaces of a strip-shaped base material, the unwinding unit for unwinding the base material, and the unwinding An active material mixture prepared by winding the base material unwound at the part and between the unwinding part and the wind-up part and mixed with an active material and a solvent; A coating part to be worked, and a drying part which is provided between the coating part and the winding part, and which forms the active material layer by drying the active material mixture coated in the coating part; The drying unit is arranged side by side in the longitudinal direction of the substrate, and has a plurality of rod heaters that irradiate infrared rays, and the drying unit is divided into a plurality of regions where the temperatures of the rod heaters are different. The temperature of the rod heater in the one region is the active material relative to the film thickness of the solvent on the substrate in the one region. Agent is a temperature in the range that does not boil, infrared absorptivity of the solvent is characterized in that it is set to a temperature of maximum. In the present invention, the phrase “the active material mixture does not boil” means that the solvent in the active material mixture does not boil.

本発明によれば、乾燥部が複数の領域に分割され、一の領域におけるロッドヒータの温度は活物質合剤が沸騰しない範囲の温度に設定されるので、従来のように基材上の活物質層の表面に凹凸が形成されることがなく、円滑な表面を有する活物質層を均一な膜厚で形成することができる。また、基材と活物質層との境目で剥離が生じることも無い。しかも、一の領域におけるロッドヒータの温度は溶媒の赤外線の吸収率が最大になる温度に設定されるので、活物質合剤を効率よく加熱して乾燥させることができる。そして、このようなロッドヒータの温度の設定が各領域毎に行われるので、活物質合剤の乾燥時間を従来よりも短縮することができ、乾燥部の長さも短くすることができる。以上のように本発明によれば、基材の表面に活物質層を適切に且つ効率よく形成することができる。   According to the present invention, the drying section is divided into a plurality of regions, and the temperature of the rod heater in one region is set to a temperature within a range where the active material mixture does not boil. Unevenness is not formed on the surface of the material layer, and an active material layer having a smooth surface can be formed with a uniform thickness. Moreover, peeling does not occur at the boundary between the base material and the active material layer. Moreover, since the temperature of the rod heater in one region is set to a temperature at which the infrared absorption rate of the solvent is maximized, the active material mixture can be efficiently heated and dried. And since the temperature setting of such a rod heater is performed for every area | region, the drying time of an active material mixture can be shortened rather than before, and the length of a drying part can also be shortened. As described above, according to the present invention, the active material layer can be appropriately and efficiently formed on the surface of the substrate.

前記ロッドヒータは、セラミック製の外筒と、当該外筒の内部に設けられた発熱体と、を有していてもよい。   The rod heater may include a ceramic outer cylinder and a heating element provided inside the outer cylinder.

前記溶媒は水であってもよい。   The solvent may be water.

前記乾燥部は、前記巻出部側から上流領域、中流領域及び下流領域の3つの領域に分割され、前記上流領域に配置されるロッドヒータの温度は200℃に設定され、前記下流領域に配置されるロッドヒータの温度は600℃に設定され、前記中流領域には、200℃より大きく600℃未満の温度に設定されたロッドヒータが配置されていてもよい。   The drying unit is divided into three regions, an upstream region, a midstream region, and a downstream region from the unwinding unit side, and the temperature of the rod heater disposed in the upstream region is set to 200 ° C. and disposed in the downstream region. The temperature of the rod heater to be set is set to 600 ° C., and the rod heater set to a temperature higher than 200 ° C. and lower than 600 ° C. may be arranged in the midstream region.

また前記乾燥部は、前記巻出部側から上流領域、中流領域及び下流領域の3つの領域に分割され、前記上流領域に配置されるロッドヒータの温度は200℃に設定され、前記下流領域に配置されるロッドヒータの温度は600℃に設定され、前記中流領域には、前記上流領域のロッドヒータと前記下流領域のロッドヒータが混合して配置されていてもよい。   The drying unit is divided into three regions, an upstream region, a midstream region, and a downstream region from the unwinding unit side, and the temperature of the rod heater disposed in the upstream region is set to 200 ° C. The temperature of the arranged rod heater may be set to 600 ° C., and the upstream region rod heater and the downstream region rod heater may be mixed and disposed in the midstream region.

前記乾燥部は、前記複数のロッドヒータと基材との間に空気を供給する給気機構を有していてもよい。   The drying unit may include an air supply mechanism that supplies air between the plurality of rod heaters and the base material.

前記巻出部と前記巻取部は、基材の長手方向が水平方向であって、且つ基材の短手方向が鉛直方向となる向きで基材を搬送するように配置されていてもよい。   The unwinding unit and the winding unit may be arranged so as to convey the substrate in a direction in which the longitudinal direction of the substrate is the horizontal direction and the short direction of the substrate is the vertical direction. .

前記電極は、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオン電池に用いられる電極であってもよい。   The electrode may be an electrode used for a lithium ion capacitor, an electric double layer capacitor, or a lithium ion battery.

別な観点による本発明は、巻出部と巻取部との間で帯状の基材を搬送しながら、当該基材の両面に活物質層を形成して電極を製造する電極製造方法であって、塗工部において、活物質と溶媒を混合した活物質合剤を基材の両面に塗工する塗工工程と、その後、乾燥部において、前記塗工工程で塗工された前記活物質合剤を乾燥させて活物質層を形成する乾燥工程と、を有し、前記乾燥部は、基材の長手方向に並べて配置され、赤外線を照射する複数のロッドヒータを有し、前記乾燥部は、前記ロッドヒータの温度が異なる複数の領域に分割され、一の前記領域における前記ロッドヒータの温度は、当該一の領域での基材上の前記溶媒の膜厚に対して、前記活物質合剤が沸騰しない範囲の温度であって、前記溶媒の赤外線の吸収率が最大になる温度に設定されていることを特徴としている。   Another aspect of the present invention is an electrode manufacturing method for manufacturing an electrode by forming an active material layer on both surfaces of a base material while conveying a belt-shaped base material between an unwinding unit and a winding unit. In the coating part, an active material mixture in which an active material and a solvent are mixed is applied to both surfaces of the base material, and then the active material applied in the coating process in the drying part A drying step of drying the mixture to form an active material layer, and the drying unit is arranged in the longitudinal direction of the base material and includes a plurality of rod heaters that irradiate infrared rays, and the drying unit Is divided into a plurality of regions having different temperatures of the rod heater, and the temperature of the rod heater in one region is the active material relative to the film thickness of the solvent on the substrate in the one region. The temperature of the mixture does not boil, and the infrared absorption rate of the solvent is maximized. It is characterized in that it is set each time.

前記ロッドヒータは、セラミック製の外筒と、当該外筒の内部に設けられた発熱体と、を有していていてもよい。   The rod heater may have a ceramic outer cylinder and a heating element provided inside the outer cylinder.

前記溶媒は水であってもよい。   The solvent may be water.

前記乾燥部は、前記巻出部側から上流領域、中流領域及び下流領域の3つの領域に分割され、前前記上流領域に配置されるロッドヒータの温度は200℃に設定され、前記下流領域に配置されるロッドヒータの温度は600℃に設定され、前記中流領域には、200℃より大きく600℃未満に設定された温度のロッドヒータが配置されていてもよい。   The drying unit is divided into three regions, an upstream region, a midstream region, and a downstream region from the unwinding unit side, and the temperature of the rod heater disposed in the upstream region is set to 200 ° C., and the downstream region The temperature of the rod heater to be arranged is set to 600 ° C., and a rod heater having a temperature set to be greater than 200 ° C. and less than 600 ° C. may be arranged in the midstream region.

また前記乾燥部は、前記巻出部側から上流領域、中流領域及び下流領域の3つの領域に分割され、前記上流領域に配置されるロッドヒータの温度は200℃に設定され、前記下流領域に配置されるロッドヒータの温度は600℃に設定され、前記中流領域には、前記上流領域のロッドヒータと前記下流領域のロッドヒータが混合して配置されていてもよい。   The drying unit is divided into three regions, an upstream region, a midstream region, and a downstream region from the unwinding unit side, and the temperature of the rod heater disposed in the upstream region is set to 200 ° C. The temperature of the arranged rod heater may be set to 600 ° C., and the upstream region rod heater and the downstream region rod heater may be mixed and disposed in the midstream region.

前記乾燥部は、前記複数のロッドヒータと基材との間に空気を供給する給気機構を有し、前記乾燥工程において、前記複数のロッドヒータからの赤外線による輻射加熱と、前記給気機構から供給される空気による対流加熱とによって、前記活物質合剤を乾燥させてもよい。   The drying unit includes an air supply mechanism that supplies air between the plurality of rod heaters and the base material, and in the drying step, radiation heating by infrared rays from the plurality of rod heaters, and the air supply mechanism The active material mixture may be dried by convection heating with air supplied from the above.

前記塗工工程と前記乾燥工程は、基材の長手方向が水平方向であって、且つ基材の短手方向が鉛直方向となる向きで搬送中の基材に対して行われてもよい。   The coating process and the drying process may be performed on the substrate being conveyed in a direction in which the longitudinal direction of the substrate is the horizontal direction and the short direction of the substrate is the vertical direction.

前記電極は、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオン電池に用いられる電極であってもよい。   The electrode may be an electrode used for a lithium ion capacitor, an electric double layer capacitor, or a lithium ion battery.

また別な観点による本発明によれば、前記電極製造方法を電極製造装置によって実行させるために、当該電極製造装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a program that runs on a computer of a control unit that controls the electrode manufacturing apparatus in order to cause the electrode manufacturing apparatus to execute the electrode manufacturing method.

さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。   According to another aspect of the present invention, a readable computer storage medium storing the program is provided.

本発明によれば、電極を製造するに際し、帯状の基材の表面に活物質層を適切に且つ効率よく形成することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when manufacturing an electrode, an active material layer can be appropriately and efficiently formed on the surface of a strip | belt-shaped base material.

本実施の形態にかかる電極製造装置の構成の概略を示す略側面図である。It is a schematic side view which shows the outline of a structure of the electrode manufacturing apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる電極製造装置の構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the electrode manufacturing apparatus concerning this Embodiment. 電極製造装置で製造される電極の側面図である。It is a side view of the electrode manufactured with an electrode manufacturing apparatus. 電極製造装置で製造される電極の平面図である。It is a top view of the electrode manufactured with an electrode manufacturing apparatus. 塗工ヘッドの構成の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of a structure of a coating head. 乾燥部の構成の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of a structure of a drying part. 乾燥部の構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of a drying part. ロッドヒータの構成の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a structure of a rod heater. ロッドヒータの温度を設定する工程を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process of setting the temperature of a rod heater. ロッドヒータが放射する赤外線の波長と、水の赤外線の吸収率との第1の相関を示すグラフである。It is a graph which shows the 1st correlation with the wavelength of the infrared rays which a rod heater radiates | emits, and the absorption factor of the infrared rays of water. ロッドヒータの温度と、ロッドヒータが放射する赤外線の波長との第2の相関を示すグラフである。It is a graph which shows the 2nd correlation with the temperature of a rod heater, and the wavelength of the infrared rays which a rod heater radiates | emits. 活物質合剤中の水の膜厚と、活物質合剤の沸騰が開始する際のロッドヒータの温度との第3の相関を示すグラフである。It is a graph which shows the 3rd correlation with the film thickness of the water in an active material mixture, and the temperature of a rod heater when the boiling of an active material mixture starts. 他の実施の形態にかかる塗工部の構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a structure of the coating part concerning other embodiment. 他の実施の形態にかかる電極製造装置の構成の概略を示す略平面図である。It is a schematic plan view which shows the outline of a structure of the electrode manufacturing apparatus concerning other embodiment. 他の実施の形態にかかる電極製造装置の構成の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of a structure of the electrode manufacturing apparatus concerning other embodiment.

以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる電極製造装置1の構成の概略を示す略側面図である。図2は、電極製造装置1の構成の概略を示す平面図である。なお、本実施の形態の電極製造装置1では、リチウムイオンキャパシタの電極を製造する。   Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a schematic side view showing an outline of a configuration of an electrode manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the electrode manufacturing apparatus 1. In addition, in the electrode manufacturing apparatus 1 of this Embodiment, the electrode of a lithium ion capacitor is manufactured.

電極製造装置1では、図3及び図4に示すように帯状の基材としての金属箔Mの両面に活物質層Fが形成された電極Eが製造される。金属箔Mの両面の活物質層Fは、対向して形成される。また、活物質層Fは、金属箔Mの短手方向(図3中のZ方向)の中央部に形成され、且つ金属箔Mの長手方向(図3及び図4中のY方向)に複数形成される。   In the electrode manufacturing apparatus 1, an electrode E in which an active material layer F is formed on both surfaces of a metal foil M as a strip-shaped base as shown in FIGS. 3 and 4 is manufactured. The active material layers F on both sides of the metal foil M are formed to face each other. Moreover, the active material layer F is formed in the center part of the transversal direction (Z direction in FIG. 3) of the metal foil M, and plural in the longitudinal direction (Y direction in FIGS. 3 and 4) of the metal foil M. It is formed.

金属箔Mは、例えば多孔質の集電体である。電極Eとして正極を製造する際には、例えば金属箔Mとしてアルミニウム箔が用いられる。一方、負極を製造する際には、例えば金属箔Mとして銅箔が用いられる。   The metal foil M is a porous current collector, for example. When a positive electrode is manufactured as the electrode E, for example, an aluminum foil is used as the metal foil M. On the other hand, when manufacturing a negative electrode, copper foil is used as the metal foil M, for example.

また、活物質層Fを形成するため、後述するように金属箔Mの表面にスラリー状の活物質合剤が塗工される。正極を製造する際の正極活物質合剤は、例えば活物質としての活性炭と、結着剤としてのアクリル系バインダと、分散剤としてのカルボキシメチルセルロースと、導電助材としてのアセチレンブラック等の導電性炭素粉末とを混合し、これに溶媒として水を添加、混練して生成される。一方、負極を製造する際の負極極活物質合剤は、例えばリチウムイオンを吸蔵・放出可能な活物質としての非晶質炭素と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンと、導電助材としてのアセチレンブラック等の導電性炭素材とを混合し、これに溶媒として水を添加、混練して生成される。   Further, in order to form the active material layer F, a slurry-like active material mixture is applied to the surface of the metal foil M as described later. The positive electrode active material mixture used in the production of the positive electrode includes, for example, conductive materials such as activated carbon as an active material, an acrylic binder as a binder, carboxymethyl cellulose as a dispersant, and acetylene black as a conductive additive. It is produced by mixing carbon powder, adding water as a solvent thereto, and kneading. On the other hand, the negative electrode active material mixture used in the production of the negative electrode includes, for example, amorphous carbon as an active material capable of occluding and releasing lithium ions, polyvinylidene fluoride as a binder, and conductive additive. It is produced by mixing a conductive carbon material such as acetylene black, adding water as a solvent thereto, and kneading.

正極と負極とでは、上述したように材料は異なるが、金属箔M及び活物質層Fの幅や厚み等は大差がない。このため、電極製造装置1は、リチウムイオンキャパシタの正極も負極も製造することができる。以下、これら正極と負極を電極Eと称して説明する。   As described above, the positive electrode and the negative electrode are different in material, but the width, thickness and the like of the metal foil M and the active material layer F are not significantly different. For this reason, the electrode manufacturing apparatus 1 can manufacture both the positive electrode and the negative electrode of the lithium ion capacitor. Hereinafter, the positive electrode and the negative electrode will be referred to as an electrode E for explanation.

電極製造装置1は、図1及び図2に示すように、金属箔Mを巻き出す巻出部としての巻出ロール10と、金属箔Mの両面に活物質合剤を塗工する塗工部11と、金属箔M上の活物質合剤を乾燥させて活物質層Fを形成する乾燥部12と、金属箔Mを巻き取る巻取部としての巻取ロール13とを有している。巻出ロール10、塗工部11、乾燥部12、巻取ロール13は、金属箔Mの搬送方向(図1及び図2中のY方向)に上流側からこの順で配置されている。なお、巻出ロール10と巻取ロール13との間には駆動機構(図示せず)が設けられており、この駆動機構によって巻出ロール10から巻き出された金属箔Mが搬送され巻取ロール13に巻き取られるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the electrode manufacturing apparatus 1 includes an unwinding roll 10 as an unwinding unit for unwinding the metal foil M, and a coating unit that applies an active material mixture to both surfaces of the metal foil M. 11, a drying unit 12 for drying the active material mixture on the metal foil M to form the active material layer F, and a winding roll 13 as a winding unit for winding the metal foil M. The unwinding roll 10, the coating part 11, the drying part 12, and the winding roll 13 are arranged in this order from the upstream side in the transport direction of the metal foil M (the Y direction in FIGS. 1 and 2). A driving mechanism (not shown) is provided between the unwinding roll 10 and the winding roll 13, and the metal foil M unwound from the unwinding roll 10 is conveyed by this driving mechanism to be wound up. The roll 13 is wound up.

巻出ロール10は、その軸方向が鉛直方向(図1中のZ方向)となる向きに配置されている。巻出ロール10には未処理の金属箔Mが巻回されており、巻出ロール10は鉛直軸を中心に回転可能に構成されている。そして、金属箔Mは、その長手方向に引っ張られるのにつられて、巻出ロール10から巻き出されるようになっている。   The unwinding roll 10 is arrange | positioned in the direction from which the axial direction turns into a perpendicular direction (Z direction in FIG. 1). An untreated metal foil M is wound around the unwinding roll 10, and the unwinding roll 10 is configured to be rotatable around a vertical axis. The metal foil M is unwound from the unwinding roll 10 as it is pulled in the longitudinal direction.

巻取ロール13も、その軸方向が鉛直方向となる向きに配置されている。巻取リール13は、鉛直軸を中心に回転可能に構成されている。そして、活物質層Fが形成された金属箔Mは、巻取ロール13に巻き取られるようになっている。   The winding roll 13 is also arranged in such a direction that its axial direction becomes the vertical direction. The take-up reel 13 is configured to be rotatable about a vertical axis. Then, the metal foil M on which the active material layer F is formed is wound around the winding roll 13.

これら巻出ロール10と巻取ロール13は同じ高さに配置されている。そして、巻出ロール10と巻取ロール13は、金属箔Mの長手方向が水平方向(図1及び図2中のY方向)であって、且つ金属箔Mの短手方向が鉛直方向(図1中のZ方向)となる向きで金属箔Mを搬送するように配置されている。   The unwinding roll 10 and the winding roll 13 are arranged at the same height. And as for the unwinding roll 10 and the winding roll 13, the longitudinal direction of the metal foil M is a horizontal direction (Y direction in FIG.1 and FIG.2), and the transversal direction of the metal foil M is a vertical direction (FIG. 1 is arranged so as to convey the metal foil M in a direction (Z direction in FIG. 1).

塗工部11は、金属箔Mの表面に活物質合剤を塗工する塗工ヘッド20を有している。塗工ヘッド20は、巻出ロール10と巻取ロール13の間を搬送中の金属箔Mの両側に対向して配置されている。   The coating unit 11 has a coating head 20 that coats the surface of the metal foil M with an active material mixture. The coating head 20 is disposed opposite to both sides of the metal foil M being conveyed between the unwinding roll 10 and the winding roll 13.

塗工ヘッド20は、図5に示すように鉛直方向(図5中のZ方向)に延伸する略直方体形状を有している。塗工ヘッド20は、例えば金属箔Mの短手方向よりも長く形成されている。塗工ヘッド20の金属箔Mに対向する面には、活物質合剤を吐出するスリット状の塗工口21が形成されている。塗工口21は、鉛直方向(図5中のZ方向)に延伸して形成されている。また、塗工口21は、金属箔Mの短手方向の中央部に活物質合剤を供給できる位置に形成されている。また塗工ヘッド20には、活物質合剤供給源22に連通する供給管23が接続されている。活物質合剤供給源22の内部には活物質合剤が貯留されており、活物質合剤供給源22から塗工ヘッド20に活物質合剤を供給できるようになっている。   As shown in FIG. 5, the coating head 20 has a substantially rectangular parallelepiped shape extending in the vertical direction (Z direction in FIG. 5). The coating head 20 is formed longer than the short side direction of the metal foil M, for example. On the surface of the coating head 20 facing the metal foil M, a slit-shaped coating port 21 for discharging the active material mixture is formed. The coating port 21 is formed to extend in the vertical direction (Z direction in FIG. 5). Further, the coating port 21 is formed at a position where the active material mixture can be supplied to the central portion of the metal foil M in the short direction. Further, a supply pipe 23 communicating with an active material mixture supply source 22 is connected to the coating head 20. The active material mixture is stored inside the active material mixture supply source 22 so that the active material mixture can be supplied from the active material mixture supply source 22 to the coating head 20.

乾燥部12は、図1、図2及び図6に示すように金属箔Mの長手方向(図1、図2及び図6中のY方向)に複数、例えば3つの領域Ta、Tb、Tcに分割されている。以下、これら3つの領域Ta、Tb、Tcを、巻出ロール10側から、すなわち金属箔Mの搬送方向に上流側から、「上流領域Ta」、「中流領域Tb」、「下流領域Tc」という場合がある。なお、これら3つの領域Ta、Tb、Tcは、後述するロッドヒータ30の温度が異なる領域毎に分割されている。   As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the drying unit 12 includes a plurality of, for example, three regions Ta, Tb, and Tc in the longitudinal direction of the metal foil M (the Y direction in FIGS. 1, 2, and 6). It is divided. Hereinafter, these three regions Ta, Tb, and Tc are referred to as “upstream region Ta”, “middle stream region Tb”, and “downstream region Tc” from the unwinding roll 10 side, that is, from the upstream side in the conveying direction of the metal foil M. There is a case. Note that these three regions Ta, Tb, and Tc are divided into regions having different temperatures of the rod heater 30 described later.

また乾燥部12は、図7に示すように赤外線を照射する複数のロッドヒータ30を有している。ロッドヒータ30は、金属箔Mの長手方向(図7中のY方向)に並べて配置されている。これらロッドヒータ30は、巻出ロール10と巻取ロール13の間を搬送中の金属箔Mの両側に配置されている。   Moreover, the drying part 12 has the some rod heater 30 which irradiates infrared rays, as shown in FIG. The rod heater 30 is arranged side by side in the longitudinal direction of the metal foil M (Y direction in FIG. 7). These rod heaters 30 are arranged on both sides of the metal foil M being conveyed between the unwinding roll 10 and the winding roll 13.

ロッドヒータ30は、図8に示すように内筒31と、内筒31を取り囲むように設けられた外筒32とを有している。内筒31の外周部には、発熱体としてニクロム線を有するニクロム線ヒータ33が螺旋状に設けられている。このニクロム線ヒータ33は、鉛直方向(図8のZ方向)に金属箔Mの短手方向の長さより長く設けられている。すなわち、ロッドヒータ30は、金属箔Mの短手方向全体に赤外線を照射することができる。なお、外筒32の材質はセラミックである。また、内筒31は耐熱性を有し、その材質は例えばセラミック又はアルミナである。   As shown in FIG. 8, the rod heater 30 includes an inner cylinder 31 and an outer cylinder 32 provided so as to surround the inner cylinder 31. A nichrome wire heater 33 having a nichrome wire as a heating element is spirally provided on the outer peripheral portion of the inner cylinder 31. The nichrome wire heater 33 is provided longer than the length in the short direction of the metal foil M in the vertical direction (Z direction in FIG. 8). In other words, the rod heater 30 can irradiate infrared rays on the entire short direction of the metal foil M. The material of the outer cylinder 32 is ceramic. The inner cylinder 31 has heat resistance, and the material thereof is, for example, ceramic or alumina.

なお、上述したように乾燥部12は、ロッドヒータ30の温度が異なる3つの領域Ta、Tb、Tcに分割されている。そこで便宜上、図1、図2及び図6に示すように複数のロッドヒータ30のうち、上流領域Taに配置されるロッドヒータ30を「上流ロッドヒータ30a」、中流領域Tbに配置されるロッドヒータ30を「中流ロッドヒータ30b」、下流領域Tcに配置されるロッドヒータ30を「下流ロッドヒータ30c」という場合がある。なお、これら上流ロッドヒータ30a、中流ロッドヒータ30b、下流ロッドヒータ30cの温度を設定する方法については、後述において詳しく説明する。   As described above, the drying unit 12 is divided into three regions Ta, Tb, and Tc where the temperature of the rod heater 30 is different. Therefore, for convenience, among the plurality of rod heaters 30, the rod heater 30 disposed in the upstream region Ta is referred to as “upstream rod heater 30 a” and the rod heater disposed in the midstream region Tb, as shown in FIGS. 1, 2, and 6. 30 may be referred to as “middle stream rod heater 30b”, and the rod heater 30 disposed in the downstream region Tc may be referred to as “downstream rod heater 30c”. A method for setting the temperatures of the upstream rod heater 30a, the midstream rod heater 30b, and the downstream rod heater 30c will be described in detail later.

また乾燥部12は、図7に示すようにロッドヒータ30を挟んで金属箔Mの表面と対向して配置され、ロッドヒータ30からの赤外線を金属箔M側に反射させる反射板40を有している。反射板40は、ロッドヒータ30を覆うように鉛直方向に延伸し、且つ複数のロッドヒータ30を覆うように金属箔Mの長手方向(図7中のY方向)に延伸している。そして、ロッドヒータ30から金属箔Mと反対側に放射された赤外線は、反射板40で反射して金属箔Mに放射される。なお、この反射板40は、巻出ロール10と巻取ロール13の間を搬送中の金属箔Mの両側に配置されている。   Further, as shown in FIG. 7, the drying unit 12 is disposed to face the surface of the metal foil M with the rod heater 30 interposed therebetween, and has a reflector 40 that reflects infrared rays from the rod heater 30 toward the metal foil M side. ing. The reflecting plate 40 extends in the vertical direction so as to cover the rod heater 30 and extends in the longitudinal direction of the metal foil M (Y direction in FIG. 7) so as to cover the plurality of rod heaters 30. The infrared rays radiated from the rod heater 30 to the opposite side of the metal foil M are reflected by the reflector 40 and radiated to the metal foil M. In addition, this reflecting plate 40 is arrange | positioned at the both sides of the metal foil M currently conveyed between the unwinding roll 10 and the winding roll 13. FIG.

反射板40には、当該反射板40と金属箔Mとの間に形成された乾燥領域Dに空気を供給する給気口41が複数形成されている。各給気口41には、当該給気口41に空気を供給するための供給管42がそれぞれ設けられている。供給管42は、空気供給源43に連通している。空気供給源43の内部には、空気、例えばドライエアなどが貯留されている。そして、給気口41から乾燥領域D内に供給された空気は、金属箔Mの表面に沿って流れた後、乾燥領域Dの端部から排気される。なお、これら給気口41、供給管42及び空気供給源43が本発明の給気機構を構成している。   A plurality of air supply ports 41 for supplying air to the drying region D formed between the reflection plate 40 and the metal foil M are formed in the reflection plate 40. Each air supply port 41 is provided with a supply pipe 42 for supplying air to the air supply port 41. The supply pipe 42 communicates with the air supply source 43. Air, for example, dry air, is stored in the air supply source 43. Then, the air supplied from the air supply port 41 into the drying region D flows along the surface of the metal foil M and is then exhausted from the end of the drying region D. The air supply port 41, the supply pipe 42, and the air supply source 43 constitute an air supply mechanism of the present invention.

以上の電極製造装置1には、図1に示すように制御部50が設けられている。制御部50は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、電極製造装置1における電極Eを製造するための処理を制御するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルデスク(MO)、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、その記憶媒体Hから制御部50にインストールされたものであってもよい。   The above electrode manufacturing apparatus 1 is provided with a control unit 50 as shown in FIG. The control unit 50 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown). The program storage unit stores a program for controlling processing for manufacturing the electrode E in the electrode manufacturing apparatus 1. The program is recorded on a computer-readable storage medium H such as a computer-readable hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical desk (MO), or a memory card. May have been installed in the control unit 50 from the storage medium H.

次に、上述した上流ロッドヒータ30a、中流ロッドヒータ30b、下流ロッドヒータ30cの温度を設定する方法について説明する。なお、ロッドヒータ30a〜30cの温度とは、ニクロム線ヒータ33によって加熱される外筒32の温度をいう。   Next, a method for setting the temperatures of the upstream rod heater 30a, the midstream rod heater 30b, and the downstream rod heater 30c described above will be described. The temperature of the rod heaters 30 a to 30 c refers to the temperature of the outer cylinder 32 heated by the nichrome wire heater 33.

先ず、上流ロッドヒータ30aの温度を設定する方法について説明する。図9は、上流ロッドヒータ30aの温度を設定するフローを示している。上流ロッドヒータ30aの温度は、上流領域Taで乾燥される活物質合剤中の溶媒、すなわち水の膜厚に対して、当該活物質合剤が沸騰しない範囲の温度であって、水の赤外線の吸収率が最大になる温度に設定される。なお、活物質合剤が沸騰しないとは、当該活物質合剤中の水が沸騰しないことをいう。   First, a method for setting the temperature of the upstream rod heater 30a will be described. FIG. 9 shows a flow for setting the temperature of the upstream rod heater 30a. The temperature of the upstream rod heater 30a is a temperature in a range where the active material mixture does not boil with respect to the solvent in the active material mixture dried in the upstream region Ta, that is, the film thickness of water, and the infrared ray of water The temperature is set to a temperature at which the absorption rate of the gas becomes maximum. In addition, that an active material mixture does not boil means that the water in the said active material mixture does not boil.

具体的には、図10に示すように、ロッドヒータ30が放射する赤外線の波長(図10中の横軸)と、水の赤外線の吸収率(図10中の縦軸)との関係を表した第1の相関を予め導出しておく。第1の相関は、活物質合剤中の水の膜厚毎に導出する(図9の工程A1)。なお、水の膜厚は、活物質合剤自体の膜厚とほぼ同じである。また、図示の例においては、水の膜厚は10μmと2μmの2種類であるが、実際にはその他の膜厚に対する第1の相関も予め導出しておく。   Specifically, as shown in FIG. 10, the relationship between the wavelength of infrared rays radiated from the rod heater 30 (horizontal axis in FIG. 10) and the infrared absorption rate of water (vertical axis in FIG. 10) is represented. The first correlation is derived in advance. A 1st correlation is derived | led-out for every film thickness of the water in an active material mixture (process A1 of FIG. 9). In addition, the film thickness of water is substantially the same as the film thickness of the active material mixture itself. In the illustrated example, there are two types of water film thicknesses of 10 μm and 2 μm, but in practice, the first correlation with respect to other film thicknesses is also derived in advance.

また図11に示すように、ロッドヒータ30の温度(図11中の横軸)と、ロッドヒータ30が放射する赤外線の波長(図11中の縦軸)との関係を表した第2の相関を予め導出しておく(図9の工程A1)。   Further, as shown in FIG. 11, the second correlation representing the relationship between the temperature of the rod heater 30 (horizontal axis in FIG. 11) and the wavelength of infrared rays radiated by the rod heater 30 (vertical axis in FIG. 11). Is derived in advance (step A1 in FIG. 9).

さらに図12に示すように、活物質合剤中の水の膜厚(図12中の横軸)と、活物質合剤の沸騰が開始する際のロッドヒータ30の温度(図12中の縦軸)との関係を表した第3の相関を予め導出しておく(図9の工程A1)。なお、図12において、第3の相関よりも上側、すなわちロッドヒータ30の温度が第3の相関の温度よりも高い場合、活物質合剤は沸騰する。一方、図12において、第3の相関よりも下方、すなわちロッドヒータ30の温度が第3の相関の温度よりも低い場合、活物質合剤の沸騰は沸騰しない。   Further, as shown in FIG. 12, the film thickness of water in the active material mixture (horizontal axis in FIG. 12) and the temperature of the rod heater 30 when the boiling of the active material mixture starts (the vertical axis in FIG. 12). The third correlation representing the relationship with the axis) is derived in advance (step A1 in FIG. 9). In FIG. 12, the active material mixture boils above the third correlation, that is, when the temperature of the rod heater 30 is higher than the temperature of the third correlation. On the other hand, in FIG. 12, when the temperature of the rod heater 30 is lower than the third correlation, that is, when the temperature of the rod heater 30 is lower than the temperature of the third correlation, the boiling of the active material mixture does not boil.

そして、上流領域Taで乾燥される活物質合剤中の水の膜厚を推定する(図9の工程A2)。本実施の形態においては、当該水の膜厚は例えば10μmと推定される。   And the film thickness of the water in the active material mixture dried in the upstream area | region Ta is estimated (process A2 of FIG. 9). In the present embodiment, the film thickness of the water is estimated to be 10 μm, for example.

その後、工程A2で推定された水の膜厚に基づき、第1の相関を用いて、水の赤外線の最大吸収率に対応する赤外線の波長(以下、「ピーク波長」という場合がある。)を導出する(図9の工程A3)。本実施の形態においては、水の膜厚10μmに対するピーク波長は3μmである。   Then, based on the film thickness of water estimated in step A2, the first correlation is used to determine the infrared wavelength (hereinafter sometimes referred to as “peak wavelength”) corresponding to the maximum infrared absorption rate of water. Derived (step A3 in FIG. 9). In the present embodiment, the peak wavelength for water having a film thickness of 10 μm is 3 μm.

その後、工程A3で導出されたピーク波長に基づき、第2の相関を用いて、上流ロッドヒータ30aの温度を導出する(図9の工程A4)。本実施の形態においては、ピーク波長3μmに対する上流ロッドヒータ30aの温度は600℃である。   Then, based on the peak wavelength derived in step A3, the temperature of the upstream rod heater 30a is derived using the second correlation (step A4 in FIG. 9). In the present embodiment, the temperature of the upstream rod heater 30a with respect to the peak wavelength of 3 μm is 600 ° C.

その後、工程A2で推定された水の膜厚と、工程A4で導出された上流ロッドヒータ30aの温度とに基づき、第3の相関を用いて、活物質合剤が沸騰するか否かを判定する(図9の工程A5)。   Thereafter, based on the water film thickness estimated in step A2 and the temperature of the upstream rod heater 30a derived in step A4, it is determined whether or not the active material mixture is boiled using the third correlation. (Step A5 in FIG. 9).

そして、工程A5において活物質合剤が沸騰しないと判定された場合、上流ロッドヒータ30aの温度は工程A4で導出した温度に設定される(図9の工程A6)。一方、工程A5において活物質合剤が沸騰すると判定された場合、上述した工程A3に戻り、工程A3〜A5を行う。そして、工程A5において活物質合剤が沸騰しないと判定されるまで、これら工程A3〜A5を繰り返し行う。   When it is determined in step A5 that the active material mixture does not boil, the temperature of the upstream rod heater 30a is set to the temperature derived in step A4 (step A6 in FIG. 9). On the other hand, when it determines with an active material mixture boiling in process A5, it returns to process A3 mentioned above and performs process A3-A5. And it repeats these processes A3-A5 until it determines with the active material mixture not boiling in process A5.

本実施の形態においては、工程A5において、水の膜厚10μmに対して第3の相関における温度は500℃である。これに対して工程A4で導出された上流ロッドヒータ30aの温度は600℃である。したがって、活物質合剤は沸騰する。   In the present embodiment, in step A5, the temperature in the third correlation is 500 ° C. with respect to the water film thickness of 10 μm. In contrast, the temperature of the upstream rod heater 30a derived in step A4 is 600 ° C. Therefore, the active material mixture boils.

このように本実施の形態では、工程A5で活物質合剤が沸騰すると判定されたため、工程A3に戻る。工程A3において、第1の相関を用いて、最大吸収率の次の吸収率に対応するピーク波長を導出する。本実施の形態においては、ピーク波長は6μmである。その後、工程A4において、第2の相関を用いて、ピーク波長6μmに対する上流ロッドヒータ30aの温度200℃を導出する。その後、工程A5において、第3の相関を用いて、活物質合剤が沸騰するか否かを判定する。本実施の形態では、上流ロッドヒータ30aの温度が200℃の場合、活物質合剤は沸騰しない。   Thus, in this Embodiment, since it determines with an active material mixture boiling in process A5, it returns to process A3. In step A3, a peak wavelength corresponding to the next absorption rate of the maximum absorption rate is derived using the first correlation. In the present embodiment, the peak wavelength is 6 μm. Thereafter, in step A4, the temperature of 200 ° C. of the upstream rod heater 30a with respect to the peak wavelength of 6 μm is derived using the second correlation. Thereafter, in step A5, it is determined whether or not the active material mixture boils using the third correlation. In the present embodiment, when the temperature of the upstream rod heater 30a is 200 ° C., the active material mixture does not boil.

このように工程A5において活物質合剤が沸騰しないと判定されると、上流ロッドヒータ30aの温度は工程A4で導出した温度に設定される(図9の工程A6)。本実施の形態では、上流ロッドヒータ30aの温度は200℃に設定される。   As described above, when it is determined in step A5 that the active material mixture does not boil, the temperature of the upstream rod heater 30a is set to the temperature derived in step A4 (step A6 in FIG. 9). In the present embodiment, the temperature of the upstream rod heater 30a is set to 200 ° C.

中流ロッドヒータ30bと下流ロッドヒータ30cの温度についても、同様に上述した工程A1〜A6を行って設定される。そして、本実施の形態では、下流ロッドヒータ30cの温度は600℃に設定される。また、中流ロッドヒータ30bの温度は、200℃より大きく600℃未満の温度である、例えば500℃に設定される。   Similarly, the temperatures of the midstream rod heater 30b and the downstream rod heater 30c are set by performing the above-described steps A1 to A6. And in this Embodiment, the temperature of the downstream rod heater 30c is set to 600 degreeC. The temperature of the midstream rod heater 30b is set to, for example, 500 ° C., which is a temperature higher than 200 ° C. and lower than 600 ° C.

本実施の形態にかかる電極製造装置1は以上のように構成されている。次に、その電極製造装置1で行われる電極Eを製造するための処理について説明する。   The electrode manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment is configured as described above. Next, the process for manufacturing the electrode E performed by the electrode manufacturing apparatus 1 will be described.

金属箔Mは巻出ロール10から巻き出され、塗工部11に搬送される。塗工部11では、搬送中の金属箔Mの表面に対して、塗工ヘッド20からスラリー状の活物質合剤Sが塗工される。この際、金属箔Mの両側に配置された塗工ヘッド20、20から活物質合剤Sを供給することで、金属箔Mの両面に活物質合剤Sが均一な膜厚で同時に塗工される。また、塗工ヘッド20から供給される活物質合剤Sは金属箔Mの短手方向の中央部に塗工される。さらに、塗工ヘッド20から活物質合剤Sを断続的に供給することで、金属箔Mの長手方向に複数の領域に活物質合剤Sが塗工される。   The metal foil M is unwound from the unwinding roll 10 and conveyed to the coating unit 11. In the coating unit 11, the slurry-like active material mixture S is applied from the coating head 20 to the surface of the metal foil M being conveyed. At this time, the active material mixture S is simultaneously applied to both surfaces of the metal foil M with a uniform film thickness by supplying the active material mixture S from the coating heads 20 and 20 disposed on both sides of the metal foil M. Is done. Further, the active material mixture S supplied from the coating head 20 is applied to the central portion of the metal foil M in the short direction. Furthermore, the active material mixture S is applied to a plurality of regions in the longitudinal direction of the metal foil M by intermittently supplying the active material mixture S from the coating head 20.

その後、活物質合剤Sが塗工された金属箔Mは、乾燥部12に搬送される。乾燥部12では、金属箔Mの両側に配置された複数のロッドヒータ30及び複数の反射板40からの赤外線による輻射加熱によって、金属箔Mの両面の活物質合剤Sが乾燥される。このとき、上述したように上流ロッドヒータ30aの温度は200℃に設定され、中流ロッドヒータ30bの温度は500℃に設定され、下流ロッドヒータ30cの温度は600℃に設定されている。そして、活物質合剤Sが沸騰することなく、活物質合剤Sが赤外線を最大限に吸収して、活物質合剤Sが上記温度で順次乾燥される。   Thereafter, the metal foil M coated with the active material mixture S is conveyed to the drying unit 12. In the drying unit 12, the active material mixture S on both surfaces of the metal foil M is dried by radiation heating with infrared rays from the plurality of rod heaters 30 and the plurality of reflectors 40 arranged on both sides of the metal foil M. At this time, as described above, the temperature of the upstream rod heater 30a is set to 200 ° C., the temperature of the midstream rod heater 30b is set to 500 ° C., and the temperature of the downstream rod heater 30c is set to 600 ° C. Then, the active material mixture S absorbs infrared rays to the maximum without boiling the active material mixture S, and the active material mixture S is sequentially dried at the above temperature.

また、乾燥部12では、金属箔Mの両側において給気口41から乾燥領域D内に供給される空気による対流加熱によって、金属箔Mの両面の活物質合剤Sが乾燥される。さらに、乾燥領域D内で発生する給気口41から乾燥領域Dの端部への気流によって、活物質合剤Sから蒸発した水が乾燥領域Dの端部に円滑に流れ、当該蒸発した水が金属箔Mに再付着することなく除去される。こうして金属箔Mの両面の活物質合剤Sが乾燥され、当該金属箔Mの両面に所定の膜厚の活物質層Fが形成される。   Further, in the drying unit 12, the active material mixture S on both surfaces of the metal foil M is dried by convection heating with air supplied from the air supply port 41 into the drying region D on both sides of the metal foil M. Furthermore, the water evaporated from the active material mixture S smoothly flows to the end of the dry region D by the air flow from the air supply port 41 generated in the dry region D to the end of the dry region D, and the evaporated water Is removed without reattaching to the metal foil M. Thus, the active material mixture S on both surfaces of the metal foil M is dried, and an active material layer F having a predetermined thickness is formed on both surfaces of the metal foil M.

その後、活物質層Fが形成された金属箔Mは、巻取ロール13に搬送され、当該巻取ロール13に巻き取られる。こうして電極製造装置1における一連の処理が終了し、電極Eが製造される。   Thereafter, the metal foil M on which the active material layer F is formed is conveyed to the take-up roll 13 and taken up by the take-up roll 13. Thus, a series of processes in the electrode manufacturing apparatus 1 is completed, and the electrode E is manufactured.

以上の実施の形態によれば、乾燥部12が3つの領域Ta、Tb、Tcに分割され、一の領域Ta、Tb、Tcにおけるロッドヒータ30の温度は活物質合剤Sが沸騰しない範囲の温度に設定されるので、従来のように金属箔上の活物質層の表面に凹凸が形成されることがなく、円滑な表面を有する活物質層Fを均一な膜厚で形成することができる。また、金属箔Mと活物質層Fとの境目で剥離が生じることも無い。しかも、一の領域Ta、Tb、Tcにおけるロッドヒータ30の温度は水の赤外線の吸収率が最大になる温度に設定されるので、活物質合剤Sを効率よく加熱して乾燥させることができる。そして、このようなロッドヒータ30の温度の設定が各領域Ta、Tb、Tc毎に行われるので、活物質合剤Sの乾燥時間を従来よりも短縮することができ、乾燥部12の長さも短くすることができる。以上のように本実施の形態によれば、金属箔Mの表面に活物質層Fを適切に且つ効率よく形成することができる。   According to the above embodiment, the drying unit 12 is divided into three regions Ta, Tb, and Tc, and the temperature of the rod heater 30 in one region Ta, Tb, and Tc is in a range where the active material mixture S does not boil. Since the temperature is set, unevenness is not formed on the surface of the active material layer on the metal foil as in the prior art, and the active material layer F having a smooth surface can be formed with a uniform film thickness. . Further, no peeling occurs at the boundary between the metal foil M and the active material layer F. Moreover, since the temperature of the rod heater 30 in one region Ta, Tb, Tc is set to a temperature at which the infrared absorption rate of water is maximized, the active material mixture S can be efficiently heated and dried. . And since the setting of the temperature of such a rod heater 30 is performed for every area | region Ta, Tb, Tc, the drying time of the active material mixture S can be shortened rather than before, and the length of the drying part 12 is also comprised. Can be shortened. As described above, according to the present embodiment, the active material layer F can be appropriately and efficiently formed on the surface of the metal foil M.

また、乾燥部12において、複数のロッドヒータ30及び反射板40からの赤外線による輻射加熱と、給気口41から乾燥領域D内に供給される空気による対流加熱とによって、金属箔M上の活物質合剤Sが乾燥される。このように赤外線による輻射加熱と空気による対流加熱という2種類の乾燥方法を用いているので、当該活物質合剤Sをより適切に乾燥させることができる。さらに、赤外線による輻射加熱を用いた場合、ロッドヒータ30及び反射板40と金属箔Mとの間の距離に依存することなく赤外線の輻射熱が伝熱される。したがって、金属箔Mの反りや傾きに影響されることなく、活物質合剤Sを適切に加熱することができる。   Further, in the drying unit 12, the active on the metal foil M is performed by radiant heating by infrared rays from the plurality of rod heaters 30 and the reflecting plate 40 and convection heating by air supplied from the air supply port 41 into the drying region D. The material mixture S is dried. As described above, since two kinds of drying methods of radiation heating using infrared rays and convection heating using air are used, the active material mixture S can be dried more appropriately. Furthermore, when radiant heating by infrared rays is used, infrared radiant heat is transferred without depending on the distance between the rod heater 30 and the reflector 40 and the metal foil M. Therefore, the active material mixture S can be appropriately heated without being affected by the warp or inclination of the metal foil M.

また、乾燥部12では、乾燥領域D内に給気口41から乾燥領域Dの端部への気流を発生させることができる。この気流によって、金属箔M上の活物質合剤Sを乾燥させる際に蒸発した水が乾燥領域Dの端部から排出されるので、当該蒸発した水が金属箔Mの表面に再付着することがない。したがって、金属箔M上の活物質合剤Sをより適切に乾燥させることができる。   In the drying unit 12, an air flow from the air supply port 41 to the end of the drying region D can be generated in the drying region D. By this air flow, the water evaporated when the active material mixture S on the metal foil M is dried is discharged from the end of the drying region D, so that the evaporated water is reattached to the surface of the metal foil M. There is no. Therefore, the active material mixture S on the metal foil M can be dried more appropriately.

また、反射板40がロッドヒータ30を挟んで金属箔Mの表面と対向して配置されているので、ロッドヒータ30から金属箔Mと反対側に放射された赤外線は、反射板40で反射して金属箔Mに放射される。したがって、赤外線の全てを利用することができ、金属箔M上の活物質合剤Sを効率よく乾燥させることができる。   Further, since the reflecting plate 40 is disposed so as to face the surface of the metal foil M with the rod heater 30 in between, the infrared rays radiated from the rod heater 30 to the opposite side of the metal foil M are reflected by the reflecting plate 40. Is emitted to the metal foil M. Therefore, all of infrared rays can be used, and the active material mixture S on the metal foil M can be efficiently dried.

また、塗工部11において、金属箔Mの長手方向が水平方向となる向きに金属箔Mが搬送されるので、金属箔Mの表面に塗工された活物質合剤Sが当該金属箔Mの搬送方向の上流側又は下流側に流れることがない。さらに、金属箔Mの短手方向が鉛直方向となる向きに金属箔Mが搬送されるので、金属箔Mの両面に均一に活物質合剤Sを塗工することができる。このように塗工部11において活物質合剤Sを適切に塗工できるので、金属箔M上に活物質層Fをより適切に形成することができる。   Moreover, in the coating part 11, since the metal foil M is conveyed in the direction in which the longitudinal direction of the metal foil M becomes the horizontal direction, the active material mixture S applied on the surface of the metal foil M is the metal foil M. It does not flow upstream or downstream in the transport direction. Furthermore, since the metal foil M is conveyed in the direction in which the short direction of the metal foil M is the vertical direction, the active material mixture S can be uniformly applied to both surfaces of the metal foil M. Thus, since the active material mixture S can be applied appropriately in the coating part 11, the active material layer F can be more appropriately formed on the metal foil M.

また、巻出ロール10と巻取ロール13との間において、長手方向が水平方向となる向きに金属箔Mが搬送されるので、金属箔Mの高さを一定に低くすることができ、電極製造装置1のメンテナンスが容易になる。したがって、金属箔Mの表面に活物質層Fを効率よく形成することができる。   Moreover, since the metal foil M is conveyed between the unwinding roll 10 and the winding roll 13 in the direction in which the longitudinal direction is the horizontal direction, the height of the metal foil M can be reduced to a constant level. Maintenance of the manufacturing apparatus 1 becomes easy. Therefore, the active material layer F can be efficiently formed on the surface of the metal foil M.

以上の実施の形態では、中流領域Tbにおいて中流ロッドヒータ30bの温度を500℃に設定していたが、中流領域Tbにおいて、200℃に設定された上流ロッドヒータ30aと600℃に設定された下流ロッドヒータ30cを混合して配置してもよい。かかる場合、中流領域Tbにおける上流ロッドヒータ30aと下流ロッドヒータ30cは、活物質合剤Sが沸騰しない範囲で任意に配置できる。具体的には、活物質合剤Sが沸騰しないための調整は、例えば上流ロッドヒータ30aと下流ロッドヒータ30cの本数の比率を変更して調整してもよいし、あるいは例えば上流ロッドヒータ30aと下流ロッドヒータ30cを配置する間隔を変更して調整してもよい。いずれの場合でも、活物質合剤Sが沸騰しないので、当該活物質合剤Sを適切に乾燥させることができる。したがって、金属箔Mの表面に活物質層Fを適切に形成することができる。   In the above embodiment, the temperature of the midstream rod heater 30b is set to 500 ° C. in the midstream region Tb, but the upstream rod heater 30a set to 200 ° C and the downstream set to 600 ° C in the midstream region Tb. The rod heater 30c may be mixed and arranged. In such a case, the upstream rod heater 30a and the downstream rod heater 30c in the midstream region Tb can be arbitrarily arranged within a range where the active material mixture S does not boil. Specifically, the adjustment so that the active material mixture S does not boil may be adjusted, for example, by changing the ratio of the number of the upstream rod heater 30a and the downstream rod heater 30c, or, for example, with the upstream rod heater 30a. You may adjust by changing the space | interval which arrange | positions the downstream rod heater 30c. In any case, since the active material mixture S does not boil, the active material mixture S can be appropriately dried. Therefore, the active material layer F can be appropriately formed on the surface of the metal foil M.

また、以上の実施の形態では、乾燥部12は3つの領域Ta、Tb、Tcに分割されていたが、乾燥部12を分割する領域の数は本実施の形態に限定されず、任意に設定することができる。例えば乾燥部12を2つの領域に分割してもよいし、4つ以上の領域に分割してもよい。いずれの場合でも、上述した工程A1〜A6を行って各領域のロッドヒータ30の温度を設定すれば、活物質合剤Sを沸騰させることなく、当該活物質合剤Sを適切に乾燥させることができる。   In the above embodiment, the drying unit 12 is divided into three regions Ta, Tb, and Tc. However, the number of regions that divide the drying unit 12 is not limited to the present embodiment, and is arbitrarily set. can do. For example, the drying unit 12 may be divided into two regions, or may be divided into four or more regions. In any case, if the temperature of the rod heater 30 in each region is set by performing the above-described steps A1 to A6, the active material mixture S is appropriately dried without boiling the active material mixture S. Can do.

また、以上の実施の形態では、活物質合剤Sの溶媒が水の場合について説明したが、活物質合剤の溶媒が他の材料、例えば有機溶剤である場合にも本発明を適用することができる。かかる場合、溶媒の種類に応じて、工程A1において図10で示した第1の相関と図12で示した第3の相関を予め導出する。そして、工程A2〜A6を行うことで、乾燥部12のロッドヒータ30の温度を適切に設定することができ、活物質合剤Sを適切に乾燥させることができる。   Moreover, although the above embodiment demonstrated the case where the solvent of the active material mixture S was water, this invention is applied also when the solvent of an active material mixture is another material, for example, an organic solvent. Can do. In such a case, the first correlation shown in FIG. 10 and the third correlation shown in FIG. 12 are derived in advance in step A1 according to the type of solvent. And by performing process A2-A6, the temperature of the rod heater 30 of the drying part 12 can be set appropriately, and the active material mixture S can be dried appropriately.

以上の実施の形態の電極製造装置1では、巻出部として巻出ロール10が設けられていたが、巻出部の構成は本実施の形態に限定されず、金属箔Mを巻き出す構成であれば種々の構成を取り得る。同様に、巻取部として巻取ロール13が設けられていたが、巻取部の構成は本実施の形態に限定されず、金属箔Mを巻き取る構成であれば種々の構成を取り得る。   In the electrode manufacturing apparatus 1 according to the embodiment described above, the unwinding roll 10 is provided as the unwinding unit. However, the configuration of the unwinding unit is not limited to the present embodiment, and the metal foil M is unwound. Various configurations can be used if necessary. Similarly, the winding roll 13 is provided as the winding unit, but the configuration of the winding unit is not limited to the present embodiment, and various configurations can be adopted as long as the metal foil M is wound up.

また、以上の実施の形態の塗工部11には塗工ヘッド20が設けられていたが、塗工部11の構成は本実施の形態に限定されず、金属箔Mの表面に活物質合剤Sを塗工できる構成であれば種々の構成を取り得る。   Moreover, although the coating head 20 was provided in the coating part 11 of the above embodiment, the structure of the coating part 11 is not limited to this Embodiment, An active material combination is carried out on the surface of the metal foil M. Various configurations can be adopted as long as the agent S can be applied.

例えば以上の実施の形態では、塗工ヘッド20、20は金属箔Mの両側に対向して設けられていたが、いずれか一方の塗工ヘッド20が他方の塗工ヘッド20より下流側に配置されていてもよい。また、塗工ヘッド20の数は本実施の形態に限定されず、金属箔Mの両側にそれぞれ複数の塗工ヘッド20が配置されていてもよい。   For example, in the above embodiment, the coating heads 20 and 20 are provided opposite to both sides of the metal foil M, but either one of the coating heads 20 is disposed downstream of the other coating head 20. May be. Further, the number of coating heads 20 is not limited to the present embodiment, and a plurality of coating heads 20 may be disposed on both sides of the metal foil M, respectively.

また例えば塗工部11において、インクジェット方式で金属箔Mの表面に活物質合剤Sを塗工してもよい。   For example, in the coating part 11, you may apply the active material mixture S to the surface of the metal foil M by an inkjet system.

また例えば図13に示すように、塗工部11は、金属箔Mの表面に当接して当該金属箔Mにスラリー状の活物質合剤Sを塗工するローラ100と、ローラ100の表面に活物質合剤Sを供給するノズル101と、を有していてもよい。これらローラ100及びノズル101は、巻出ロール10と巻取ロール13の間を搬送中の金属箔Mの両側に対向して配置されている。   For example, as shown in FIG. 13, the coating unit 11 is in contact with the surface of the metal foil M and applies a slurry-like active material mixture S to the metal foil M, and the surface of the roller 100. And a nozzle 101 for supplying the active material mixture S. These rollers 100 and nozzles 101 are arranged opposite to both sides of the metal foil M being conveyed between the unwinding roll 10 and the winding roll 13.

ローラ100は、その軸方向が鉛直方向に延伸し、当該鉛直軸を中心に回転可能に構成されている。またローラ100は、金属箔Mに形成される活物質層Fの鉛直方向の長さと同じ長さで延伸し、金属箔Mの短手方向の中央部に活物質合剤Sを供給できる位置に配置されている。   The roller 100 is configured such that its axial direction extends in the vertical direction and is rotatable about the vertical axis. The roller 100 extends at the same length as the length of the active material layer F formed on the metal foil M in the vertical direction, and is at a position where the active material mixture S can be supplied to the central portion of the metal foil M in the short direction. Has been placed.

ノズル101も、ローラ100と同様に鉛直方向に延伸している。また、ノズル101のローラ100側の面には、鉛直方向に延伸し、ローラ100に活物質合剤Sを吐出する吐出口(図示せず)が設けられている。吐出口は、ローラ100の表面全体に活物質合剤Sを供給できる長さと位置に形成されている。なお、ノズル101には、図5に示した塗工ヘッド20と同様に、活物質合剤供給源(図示せず)に連通する供給管(図示せず)が接続されている。   The nozzle 101 also extends in the vertical direction like the roller 100. Further, a discharge port (not shown) that extends in the vertical direction and discharges the active material mixture S to the roller 100 is provided on the surface of the nozzle 101 on the roller 100 side. The discharge port is formed at a length and a position where the active material mixture S can be supplied to the entire surface of the roller 100. In addition, the supply pipe (not shown) connected to the active material mixture supply source (not shown) is connected to the nozzle 101 similarly to the coating head 20 shown in FIG.

かかる場合、塗工部11では、ノズル101からローラ100の表面に活物質合剤Sを供給しながら、当該活物質合剤Sが付着したローラ100を金属箔Mの表面に当接させる。そうすると、ローラ100の表面に付着した活物質合剤Sが金属箔Mの表面に転写され、当該金属箔Mの表面に活物質合剤Sが塗工される。   In such a case, in the coating unit 11, the roller 100 to which the active material mixture S is attached is brought into contact with the surface of the metal foil M while supplying the active material mixture S from the nozzle 101 to the surface of the roller 100. Then, the active material mixture S adhering to the surface of the roller 100 is transferred to the surface of the metal foil M, and the active material mixture S is applied to the surface of the metal foil M.

本実施の形態によれば、ローラ100から金属箔Mの表面に活物質合剤Sが塗工される際、当該ローラ100自体の表面と金属箔Mの表面との距離を調整することで、活物質合剤Sの膜厚を調整することができる。したがって、金属箔Mの表面に活物質合剤Sをより均一な膜厚で塗工することができる。   According to the present embodiment, when the active material mixture S is applied from the roller 100 to the surface of the metal foil M, by adjusting the distance between the surface of the roller 100 itself and the surface of the metal foil M, The film thickness of the active material mixture S can be adjusted. Therefore, the active material mixture S can be applied to the surface of the metal foil M with a more uniform film thickness.

以上の実施の形態の電極製造装置1では、金属箔Mは、その長手方向が水平方向であって、且つその短手方向が鉛直方向となる向きで搬送されていたが、図14及び図15に示すように金属箔Mは、その長手方向が水平方向(図14及び図15中のY方向)であって、且つその短手方向が水平方向(図14中のX方向)となる向きで搬送されていてもよい。かかる場合、巻出ロール10と巻取ロール13は同じ高さに配置されている。また、巻出ロール10と巻取ロール13は、その軸方向が水平方向(図14中のX方向)となる向きにそれぞれ配置されている。本実施の形態の電極製造装置1を用いた場合でも、上述した実施の形態の効果を享受することができる。   In the electrode manufacturing apparatus 1 of the above embodiment, the metal foil M is transported in a direction in which the longitudinal direction is the horizontal direction and the short direction is the vertical direction. As shown in FIG. 4, the metal foil M is oriented so that its longitudinal direction is the horizontal direction (Y direction in FIGS. 14 and 15) and its short direction is the horizontal direction (X direction in FIG. 14). It may be conveyed. In such a case, the unwinding roll 10 and the winding roll 13 are arranged at the same height. Moreover, the unwinding roll 10 and the winding roll 13 are each arrange | positioned in the direction from which the axial direction turns into a horizontal direction (X direction in FIG. 14). Even when the electrode manufacturing apparatus 1 of the present embodiment is used, the effects of the above-described embodiments can be enjoyed.

以上の実施の形態では、活物質層Fは金属箔Mの長手方向に複数形成されているが、一の活物質層Fを備えた電極Eを形成する際にも、本発明の電極製造装置1は有用である。   In the above embodiment, a plurality of active material layers F are formed in the longitudinal direction of the metal foil M, but the electrode manufacturing apparatus of the present invention is also used when forming the electrode E provided with one active material layer F. 1 is useful.

また以上の実施の形態では、電極製造装置1において金属箔Mの両面に活物質層Fを形成したが、電極Eを形成するためにはその他の処理、例えば金属箔Mのプレスや切断等も行われる。電極製造装置1は、巻出ロール10と巻取ロール13との間において、これらその他の処理も連続して行うようにしてもよい。   Moreover, in the above embodiment, the active material layer F was formed on both surfaces of the metal foil M in the electrode manufacturing apparatus 1, but other processes such as pressing and cutting of the metal foil M are also performed in order to form the electrode E. Done. The electrode manufacturing apparatus 1 may continuously perform these other processes between the unwinding roll 10 and the winding roll 13.

また以上の実施の形態では、リチウムイオンキャパシタの電極Eを製造する場合について説明したが、電気二重層キャパシタに用いられる電極やリチウムイオン電池に用いられる電極を製造する場合にも、本発明の電極製造装置1を用いることができる。かかる場合、製造される電極の種類に応じて、金属箔Mの材質や活物質合剤Sの材料等を変更すればよい。   Moreover, although the above embodiment demonstrated the case where the electrode E of a lithium ion capacitor was manufactured, also when manufacturing the electrode used for an electric double layer capacitor and a lithium ion battery, the electrode of this invention is used. The manufacturing apparatus 1 can be used. In this case, what is necessary is just to change the material of the metal foil M, the material of the active material mixture S, etc. according to the kind of electrode manufactured.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.

1 電極製造装置
10 巻出ロール
11 塗工部
12 乾燥部
13 巻取ロール
30 ロッドヒータ
30a 上流ロッドヒータ
30b 中流ロッドヒータ
30c 下流ロッドヒータ
31 内筒
32 外筒
33 ニクロム線ヒータ
40 反射板
41 給気口
42 供給管
43 空気供給源
50 制御部
D 乾燥領域
E 電極
F 活物質層
M 金属箔
S 活物質合剤
Ta 上流領域
Tb 中流領域
Tc 下流領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode manufacturing apparatus 10 Unwinding roll 11 Coating part 12 Drying part 13 Winding roll 30 Rod heater 30a Upstream rod heater 30b Middle flow rod heater 30c Downstream rod heater 31 Inner cylinder 32 Outer cylinder 33 Nichrome wire heater 40 Reflector 41 Air supply Port 42 Supply pipe 43 Air supply source 50 Control unit D Drying area E Electrode F Active material layer M Metal foil S Active material mixture Ta Upstream area Tb Midstream area Tc Downstream area

Claims (18)

帯状の基材の両面に活物質層を形成して電極を製造する電極製造装置であって、
基材を巻き出す巻出部と、
前記巻出部で巻き出された基材を巻き取る巻取部と、
前記巻出部と前記巻取部との間に設けられ、活物質と溶媒を混合した活物質合剤を基材の両面に塗工する塗工部と、
前記塗工部と前記巻取部との間に設けられ、前記塗工部で塗工された前記活物質合剤を乾燥させて活物質層を形成する乾燥部と、を有し、
前記乾燥部は、基材の長手方向に並べて配置され、赤外線を照射する複数のロッドヒータを有し、
前記乾燥部は、前記ロッドヒータの温度が異なる複数の領域に分割され、
一の前記領域における前記ロッドヒータの温度は、当該一の領域での基材上の前記溶媒の膜厚に対して、前記活物質合剤が沸騰しない範囲の温度であって、前記溶媒の赤外線の吸収率が最大になる温度に設定されることを特徴とする、電極製造装置。
An electrode manufacturing apparatus for manufacturing an electrode by forming an active material layer on both sides of a belt-shaped substrate,
An unwinding section for unwinding the substrate;
A winding unit for winding the substrate unwound at the unwinding unit;
A coating part that is provided between the unwinding part and the winding part, and that applies an active material mixture in which an active material and a solvent are mixed to both surfaces of the substrate;
A drying unit that is provided between the coating unit and the winding unit and that forms an active material layer by drying the active material mixture coated in the coating unit;
The drying unit is arranged side by side in the longitudinal direction of the substrate, and has a plurality of rod heaters that irradiate infrared rays,
The drying unit is divided into a plurality of regions having different temperatures of the rod heater,
The temperature of the rod heater in one region is a temperature in a range where the active material mixture does not boil with respect to the film thickness of the solvent on the substrate in the one region, and the infrared ray of the solvent The electrode manufacturing apparatus is characterized in that the temperature is set to a temperature at which the absorption rate of the electrode becomes maximum.
前記ロッドヒータは、セラミック製の外筒と、当該外筒の内部に設けられた発熱体と、を有することを特徴とする、請求項1に記載の電極製造装置。 2. The electrode manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the rod heater includes a ceramic outer cylinder and a heating element provided inside the outer cylinder. 前記溶媒は水であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電極製造装置。 The electrode manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the solvent is water. 前記乾燥部は、前記巻出部側から上流領域、中流領域及び下流領域の3つの領域に分割され、
前記上流領域に配置されるロッドヒータの温度は200℃に設定され、
前記下流領域に配置されるロッドヒータの温度は600℃に設定され、
前記中流領域には、200℃より大きく600℃未満の温度に設定されたロッドヒータが配置されていることを特徴とする、請求項3に記載の電極製造装置。
The drying unit is divided into three regions of an upstream region, a midstream region, and a downstream region from the unwinding unit side,
The temperature of the rod heater arranged in the upstream region is set to 200 ° C.,
The temperature of the rod heater arranged in the downstream region is set to 600 ° C.,
The electrode manufacturing apparatus according to claim 3, wherein a rod heater set at a temperature greater than 200 ° C. and less than 600 ° C. is disposed in the midstream region.
前記乾燥部は、前記巻出部側から上流領域、中流領域及び下流領域の3つの領域に分割され、
前記上流領域に配置されるロッドヒータの温度は200℃に設定され、
前記下流領域に配置されるロッドヒータの温度は600℃に設定され、
前記中流領域には、前記上流領域のロッドヒータと前記下流領域のロッドヒータが混合して配置されていることを特徴とする、請求項3に記載の電極製造装置。
The drying unit is divided into three regions of an upstream region, a midstream region, and a downstream region from the unwinding unit side,
The temperature of the rod heater arranged in the upstream region is set to 200 ° C.,
The temperature of the rod heater arranged in the downstream region is set to 600 ° C.,
4. The electrode manufacturing apparatus according to claim 3, wherein a rod heater in the upstream region and a rod heater in the downstream region are mixed and disposed in the middle flow region.
前記乾燥部は、前記複数のロッドヒータと基材との間に空気を供給する給気機構を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の電極製造装置。 The electrode manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the drying unit has an air supply mechanism that supplies air between the plurality of rod heaters and the base material. 前記巻出部と前記巻取部は、基材の長手方向が水平方向であって、且つ基材の短手方向が鉛直方向となる向きで基材を搬送するように配置されていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の電極製造装置。 The unwinding unit and the winding unit are arranged so as to convey the substrate in a direction in which the longitudinal direction of the substrate is the horizontal direction and the short direction of the substrate is the vertical direction. The electrode manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the electrode manufacturing apparatus is characterized. 前記電極は、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオン電池に用いられる電極であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の電極製造装置。 The said electrode is an electrode used for a lithium ion capacitor, an electric double layer capacitor, or a lithium ion battery, The electrode manufacturing apparatus in any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. 巻出部と巻取部との間で帯状の基材を搬送しながら、当該基材の両面に活物質層を形成して電極を製造する電極製造方法であって、
塗工部において、活物質と溶媒を混合した活物質合剤を基材の両面に塗工する塗工工程と、
その後、乾燥部において、前記塗工工程で塗工された前記活物質合剤を乾燥させて活物質層を形成する乾燥工程と、を有し、
前記乾燥部は、基材の長手方向に並べて配置され、赤外線を照射する複数のロッドヒータを有し、
前記乾燥部は、前記ロッドヒータの温度が異なる複数の領域に分割され、
一の前記領域における前記ロッドヒータの温度は、当該一の領域での基材上の前記溶媒の膜厚に対して、前記活物質合剤が沸騰しない範囲の温度であって、前記溶媒の赤外線の吸収率が最大になる温度に設定されていることを特徴とする、電極製造方法。
An electrode manufacturing method for manufacturing an electrode by forming an active material layer on both surfaces of a base material while conveying a belt-shaped base material between an unwinding part and a winding part,
In the coating part, a coating process in which an active material mixture in which an active material and a solvent are mixed is coated on both surfaces of the substrate;
Thereafter, in the drying section, a drying step of drying the active material mixture coated in the coating step to form an active material layer,
The drying unit is arranged side by side in the longitudinal direction of the substrate, and has a plurality of rod heaters that irradiate infrared rays,
The drying unit is divided into a plurality of regions having different temperatures of the rod heater,
The temperature of the rod heater in one region is a temperature in a range where the active material mixture does not boil with respect to the film thickness of the solvent on the substrate in the one region, and the infrared ray of the solvent The electrode manufacturing method is characterized in that the temperature is set to a temperature at which the absorption rate of the electrode becomes maximum.
前記ロッドヒータは、セラミック製の外筒と、当該外筒の内部に設けられた発熱体と、を有することを特徴とする、請求項9に記載の電極製造方法。 The electrode manufacturing method according to claim 9, wherein the rod heater includes a ceramic outer cylinder and a heating element provided inside the outer cylinder. 前記溶媒は水であることを特徴とする、請求項9又は10に記載の電極製造方法。 The electrode manufacturing method according to claim 9 or 10, wherein the solvent is water. 前記乾燥部は、前記巻出部側から上流領域、中流領域及び下流領域の3つの領域に分割され、
前記上流領域に配置されるロッドヒータの温度は200℃に設定され、
前記下流領域に配置されるロッドヒータの温度は600℃に設定され、
前記中流領域には、200℃より大きく600℃未満に設定された温度のロッドヒータが配置されていることを特徴とする、請求項11に記載の電極製造方法。
The drying unit is divided into three regions of an upstream region, a midstream region, and a downstream region from the unwinding unit side,
The temperature of the rod heater arranged in the upstream region is set to 200 ° C.,
The temperature of the rod heater arranged in the downstream region is set to 600 ° C.,
The electrode manufacturing method according to claim 11, wherein a rod heater having a temperature set to be greater than 200 ° C. and less than 600 ° C. is disposed in the midstream region.
前記乾燥部は、前記巻出部側から上流領域、中流領域及び下流領域の3つの領域に分割され、
前記上流領域に配置されるロッドヒータの温度は200℃に設定され、
前記下流領域に配置されるロッドヒータの温度は600℃に設定され、
前記中流領域には、前記上流領域のロッドヒータと前記下流領域のロッドヒータが混合して配置されていることを特徴とする、請求項11に記載の電極製造方法。
The drying unit is divided into three regions of an upstream region, a midstream region, and a downstream region from the unwinding unit side,
The temperature of the rod heater arranged in the upstream region is set to 200 ° C.,
The temperature of the rod heater arranged in the downstream region is set to 600 ° C.,
The electrode manufacturing method according to claim 11, wherein a rod heater in the upstream region and a rod heater in the downstream region are mixedly disposed in the middle flow region.
前記乾燥部は、前記複数のロッドヒータと基材との間に空気を供給する給気機構を有し、
前記乾燥工程において、前記複数のロッドヒータからの赤外線による輻射加熱と、前記給気機構から供給される空気による対流加熱とによって、前記活物質合剤を乾燥させることを特徴とする、請求項9〜13のいずれかに記載の電極製造方法。
The drying unit has an air supply mechanism for supplying air between the plurality of rod heaters and the base material,
The said active material mixture is dried in the said drying process by the radiant heating by the infrared rays from these rod heaters, and the convection heating by the air supplied from the said air supply mechanism, It is characterized by the above-mentioned. The electrode manufacturing method in any one of -13.
前記塗工工程と前記乾燥工程は、基材の長手方向が水平方向であって、且つ基材の短手方向が鉛直方向となる向きで搬送中の基材に対して行われることを特徴とする、請求項9〜14のいずれかに記載の電極製造方法。 The coating step and the drying step are performed on the substrate being conveyed in a direction in which the longitudinal direction of the substrate is the horizontal direction and the short direction of the substrate is the vertical direction. The electrode manufacturing method according to any one of claims 9 to 14. 前記電極は、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ又はリチウムイオン電池に用いられる電極であることを特徴とする、請求項9〜15のいずれかに記載の電極製造方法。 The electrode manufacturing method according to claim 9, wherein the electrode is an electrode used for a lithium ion capacitor, an electric double layer capacitor, or a lithium ion battery. 請求項9〜16のいずれかに記載の電極製造方法を電極製造装置によって実行させるために、当該電極製造装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。 A program that operates on a computer of a control unit that controls the electrode manufacturing apparatus in order to cause the electrode manufacturing apparatus to execute the electrode manufacturing method according to any one of claims 9 to 16. 請求項17に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。 A readable computer storage medium storing the program according to claim 17.
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