JP2013243087A - 電極製造システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電極製造システム1は、塗工装置20、乾燥装置30およびプレス装置40に配設された複数のローラ41,42,51,52により金属箔Mを紆余曲折して搬送する構成となっている。そして、塗工装置による塗工工程、乾燥装置による乾燥工程およびプレス装置によるプレス工程をローラを用いて一連で実行する構成となっている。これにより、ロール状の金属箔は、従来のように水平方向にのみ巻出して搬送する必要はなく、上下方向にも巻出して搬送することが可能となる。よって、金属箔の搬送距離を十分に確保することが可能となるので、塗工装置、乾燥装置およびプレス装置を一体化して小型化することができる。また、小型な電極製造システムを構成できるので、クリーンでドライな環境に設置することが容易となる。よって、電極製造システムの低コスト化を図ることができる。
【選択図】図2
Description
電極製造システムは、電極材と溶媒とを混練し、溶媒を含む電極材を金属箔の面に塗工し、乾燥し、プレスすることにより電池に使用される電極を製造するシステムである。ここで、例えば、リチウムイオン二次電池の正負極の金属箔としては、アルミニウム箔や銅箔等が用いられる。そして、リチウムイオン二次電池の正極の電極材としては、マンガン酸リチウムおよびアセチレンブラック等が用いられ、負極の電極材としては、グラファイトおよびアセチレンブラック等が用いられる。また、正負極の溶媒としては、炭酸エチレン等が用いられる。以下、図1および図2を参照して本実施形態の電極製造システムの概略構成を説明する。
先ず、準備工程として、作業者は、電極材Ta,Tbおよび溶媒Sが収容されたカートリッジ3a,3b,3sをカートリッジ装着部5にそれぞれ装着し、各カートリッジ3a,3b,3sのバルブ3Dを開いて排出口3Cを開放する。また、金属箔Mが収容されたカセット4をカセット装着部6に装着して巻出し装置50にセットし、ロールRの芯材を巻取り装置60にセットする。そして、電極製造システム1を起動する。
電極製造システム1は、塗工装置20、乾燥装置30およびプレス装置40に配設された複数の第1ローラ41,第2ローラ42,搬送ローラ51,52により金属箔Mを紆余曲折して搬送する構成であり、各装置20,30,40による工程を第1ローラ41および第2ローラ42を用いて一連で実行する構成となっている。これにより、ロール状の金属箔Mは、従来のように水平方向にのみ巻出して搬送する必要はなく、上下方向にも巻出して搬送することが可能となる。よって、金属箔Mの搬送距離を十分に確保することが可能となるので、従来のように長大な搬送ラインは不要となり、各装置20,30,40を一体化して小型化することができる。また、小型な電極製造システム1を構成できるので、クリーンでドライな環境に設置することが容易となる。よって、電極製造システム1の低コスト化を図ることができる。
図5は、電極製造システムの別例の概略構成を図2に対応させて示す断面図であり、図2と同一構成箇所は同一番号を付して同一構成箇所の詳細な説明を省略する。この電極製造システム8は、電池に使用される正極または負極の一方であって金属箔Mの両面に混練物TSを塗工し、乾燥し、プレスして電極を製造するシステムである。この電極製造システム8は、図2に示す電極製造システム1の構成装置10〜60等に加えて、さらに金属箔Mの他方の面に混練物TSを塗工する第2の塗工装置20と、金属箔Mの他方の面に付着された混練物TSを乾燥する乾燥装置80とが内蔵されている。
図6は、カートリッジの別例の概略構成を示す断面図である。図3に示すカートリッジ3a,3bは、電極材Ta,Tbを単にそれぞれ収容して供給する容器であるが、図5に示すカートリッジ9は、電極材Ta,Tbを収容して混合する容器である。このカートリッジ9は、中空円筒状の本体91の上部に2つの収容物の投入口92,93が設けられ、本体91の下部に収容物の排出口94が設けられ、排出口近傍に排出口94を開閉するバルブ95が設けられている。
上述の実施形態では、カバー2の後下部(図1の左下部)の内部に巻出し装置50を配置し、カバー2の前部(図1の右部)の内部に巻取り装置60を配置する構成としたが、カバー2の前部もしくは後下部の内部に巻出し装置50と巻取り装置60とを並列に配置する構成としてもよい。これにより、金属箔MのロールRの取付け、電極材を有する金属箔MのロールRの取外しを同一方向から行うことができ、作業効率を向上させることができる。また、巻取り装置60の代わりに電極材を有する金属箔Mを所定長でカットする切断装置を設置して回収する装置を配置するように構成してもよい。これにより、金属箔Mの切断工程もシステム内に組込まれるため、生産効率をさらに向上させることができる。
4:カセット
10:混練装置、 12a,12b,12s:定量吐出装置、 13:混練押出し装置、
14:供給路
20:塗工装置、 21:ダイコータ、 22:バルブ
30,80:乾燥装置、 31:フード、 32:ダクト、 33:排気装置、
81:第3ローラ
40:プレス装置、 41:第1ローラ、 42:第2ローラ
50:巻出し装置、
60:巻取り装置
Ta,Tb:電極材、 S:溶媒、 M:金属箔、 R:ロール、 TS:混練物
Claims (7)
- 巻回された金属箔のロールから巻出され搬送される前記金属箔の面に、溶媒を含む電極材を塗工して付着させる塗工装置と、
搬送される前記金属箔の面に付着された前記溶媒を含む電極材を乾燥させて固着する乾燥装置と、
搬送される前記金属箔の面に固着された前記電極材をプレスするプレス装置と、を備えた電池の電極製造システムであって、
前記塗工装置、前記乾燥装置および前記プレス装置は、前記金属箔を紆余曲折させて搬送する複数のローラを備え、前記塗工装置、前記乾燥装置および前記プレス装置による各工程を前記ローラを用いて一連で実行可能に配置されている電極製造システム。 - 請求項1において、
前記塗工装置、前記乾燥装置および前記プレス装置のうち少なくとも2つの装置は、上下方向に配置されている電極製造システム。 - 請求項1又は2において、
前記塗工装置による塗工工程、前記乾燥装置による乾燥工程および前記プレス装置によるプレス工程は、前記金属箔を前記ローラに接触させた状態で行われる電極製造システム。 - 請求項1〜3の何れか一項において、
前記塗工装置による塗工工程、前記乾燥装置による乾燥工程および前記プレス装置によるプレス工程のうち少なくとも2つの工程は、1つの前記ローラを兼用して行われる電極製造システム。 - 請求項4において、
前記塗工装置による塗工工程、前記乾燥装置による乾燥工程および前記プレス装置によるプレス工程は、一対の前記ローラにおいて行われる電極製造システム。 - 請求項1〜5の何れか一項において、
前記乾燥装置は、前記溶媒を含む前記電極材を乾燥させたときの蒸気を排気して回収する排気回収装置を備えている電極製造システム。 - 請求項1〜6の何れか一項において、
前記電極製造システムは、コンテナに収容可能に構成されている電極製造システム。
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