JP2016225034A - 電極製造設備及び電極製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス後の電極材の膜厚を一定の範囲内となるように安定させることができる電極製造設備及び電極製造方法を提供する。
【解決手段】電極製造設備１は、搬送される電極箔Ｍの面に電極材Ｐを塗工する塗工装置１０と、電極材Ｐが塗工され搬送される電極箔Ｍをプレスして塗工された電極材Ｐの膜厚を調整する膜厚調整装置２０と、塗工された電極材Ｐの膜厚を測定する膜厚測定装置３０と、膜厚測定装置３０で測定される塗工された電極材Ｐの膜厚のうち、塗工装置１０による第一膜厚変動周期の整数倍であるサンプリング時間中に得られる膜厚データ群から特定膜厚を求め、特定膜厚に基づいて膜厚調整装置２０の調整動作を制御する制御装置４０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池に使用される電極の電極製造設備及び電極製造方法に関するものである。

リチウムイオン二次電池等の電池は、電気自動車や電子機器等の駆動用電源として広く用いられる。このような電池に使用される電極の電極製造設備は、例えば、特許文献１及び２に記載されている。

特許文献１に記載の電極製造設備は、スラリ化した電極材をバックアップローラに支持された電極箔にポンプの圧力で塗工する塗工装置と、電極箔に塗工された電極材を乾燥する乾燥装置と、乾燥した電極材の膜厚を非接触で測定する測定装置とを備える。この電極製造設備では、測定装置で測定した電極材の膜厚に基づいて、塗工後の電極材の膜厚が一定の範囲内となるように、ポンプの圧力を制御している。

特許文献２に記載の電極製造設備は、電極材が塗工された電極箔を一対のプレスローラ間に通してプレスし電極材の膜厚を調整する膜厚調整装置を備える。この電極製造設備では、プレス後に外部で測定した電極材の膜厚に基づいて、プレス後の電極材の膜厚が一定の範囲内となるように、一対のプレスローラ間のクリアランスを制御している。

特開２００９−１９３９０６号公報 特開２００８−２２６５０２号公報

一般的に、プレス後の電極材が塗工された電極箔は、所定の既知の処理を施された後、巻回されて電池ケースに収容される。このため、プレス後の電極材の膜厚が大きくばらつくと、巻回した電極箔の大きさにも大きなばらつきが生じ、巻回した電極箔を電池ケースに収容できなくなるおそれがある。よって、プレス後の電極材の膜厚は、一定の範囲内となるように安定させる必要がある。

特許文献２に記載の電極製造設備では、プレス後の電極材の膜厚を外部で測定しているため、数十メートルの電極材を有する電極箔を試作して廃却処分する必要がある。プレス後の電極材の膜厚が、インラインで測定可能であれば、品質測定用に数メートルの電極材を有する電極箔を試作して廃却処分するのみで足りる。プレス後の電極材の膜厚のインラインでの測定は、特許文献１に記載の電極製造設備の測定装置を特許文献２に記載の電極製造設備に適用することで可能である。

しかし、一般的に、塗工装置のバックアップローラには、組付け等における芯ずれによる振れが発生するため、スラリ化した電極材をバックアップローラに支持された電極箔に塗工する際にむらが生じて電極材の膜厚のばらつきが大きくなる。このため、特許文献１，２を組み合わせた電極製造設備のように、単にプレス後の電極材の測定膜厚に基づいて一対のプレスローラ間のクリアランスを制御しても、プレス後の電極材の膜厚を一定の範囲内となるように安定させることは困難である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、プレス後の電極材の膜厚を一定の範囲内となるように安定させることができる電極製造設備及び電極製造方法を提供することを目的とする。

（電極製造設備）
本発明の電極製造設備は、搬送される電極箔の面に電極材を塗工する塗工装置と、前記電極材が塗工され搬送される電極箔をプレスして前記塗工された電極材の膜厚を調整する膜厚調整装置と、前記塗工された電極材の膜厚を測定する膜厚測定装置と、前記膜厚測定装置で測定される前記塗工された電極材の膜厚のうち、前記塗工装置による第一膜厚変動周期の整数倍であるサンプリング時間中に得られる膜厚データ群から特定膜厚を求め、前記特定膜厚に基づいて前記膜厚調整装置の調整動作を制御する制御装置と、を備える。

これによれば、制御装置は、塗工装置による電極材の塗工状態に応じて、膜厚調整装置による電極材の膜厚調整を安定させるのに最適な特定膜厚を適宜選択できる。

（電極製造方法）
本発明の電極製造方法は、搬送される電極箔の面に電極材を塗工する塗工工程と、前記電極材が塗工され搬送される電極箔をプレスして前記塗工された電極材の膜厚を調整する膜厚調整工程と、前記塗工された電極材の膜厚を測定する膜厚測定工程と、前記膜厚測定工程で測定される前記塗工された電極材の膜厚のうち、前記塗工工程における第一膜厚変動周期の整数倍であるサンプリング時間中に得られる膜厚データ群から特定膜厚を求め、前記特定膜厚に基づいて前記膜厚の調整を制御する制御工程と、を備える。これによれば、本発明の電極製造設備と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施形態の電極製造設備の概略構成を示す図である。 図１の電極製造設備の動作を説明するためのフローチャートである。 電極材を塗工した後の電極箔の搬送時間と電極材の膜厚との関係を示す図である。 電極材の膜厚を調整した後の電極箔の搬送時間と電極材の膜厚との関係を示す図である。

（電極製造設備の概略構成）
電極製造設備は、電極材と溶媒とを混練してスラリ化し、スラリ化した電極材を電極箔の面に塗工して乾燥し、塗工・乾燥された電極材の膜厚を調整することにより電池に使用される電極を製造する設備である。

ここで、例えば、リチウムイオン二次電池の正負極の電極箔としては、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及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、グラファイト及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、本実施形態の電極製造設備の概略構成を図１を参照して説明する。なお、図１においては、電極製造設備の主要装置のみを示す。図１に示すように、電極製造設備１は、塗工装置１０と、膜厚調整装置２０と、膜厚測定装置３０と、制御装置４０等とを備える。電極箔Ｍは、ロール状に巻回され、この電極箔ＭのロールＲが、図略の電極箔供給装置に回転可能に支持される。電極材Ｐは、溶媒と混練されてスラリ化され、この電極材ＰのスラリＳが、タンク１４内に貯留される。

塗工装置１０は、電極箔ＭのロールＲから引き出され搬送される電極箔Ｍの片面に、電極材ＰのスラリＳを塗工する装置である。この塗工装置１０は、バックアップローラ１１と、ダイコータ１２と、ポンプ１３と、タンク１４と、ダイコータ１２とポンプ１３とタンク１４とを繋ぐ配管１５等とを備える。

バックアップローラ１１は、図略の支持装置にローラ軸１１ａ回りに回転可能に支持される。そして、バックアップローラ１１は、電極箔ＭのロールＲから引き出され搬送ローラ１６，１７を介して搬送される電極箔Ｍを、ローラ周面１１ｂに半周程度巻き付けて搬送支持する。

ダイコータ１２は、バックアップローラ１１のローラ周面１１ａにおいて巻き付けられる電極箔Ｍに対し、ダイコータ１２の吐出口１２ａが所定の間隔をあけて対向するように配置される。そして、ダイコータ１２は、ポンプ１３の駆動によりタンク１４から配管１５を通して送液される電極材ＰのスラリＳを、吐出口１２ａから吐出してバックアップローラ１１のローラ周面１１ａに巻き付けられ搬送される電極箔Ｍの表面に塗工する。

膜厚調整装置２０は、電極材ＰのスラリＳが塗工・乾燥されて搬送される電極箔Ｍをプレスし、電極箔Ｍに塗工された電極材Ｐの膜厚を調整する装置である。この膜厚調整装置２０は、平行且つ上下に並べて配置されるローラ軸２１ａ，２２ａをそれぞれ有する同一径の一対のプレスローラ２１，２２等を備える。

プレスローラ２１は、図１の反時計回りに回転可能に、プレスローラ２２は、図１の時計回りに回転可能に、図略の支持装置に支持される。さらに、プレスローラ２１，２２は、図略のクリアランス調整装置によりローラ間のクリアランスの調整が可能なように、支持装置に支持される。そして、プレスローラ２１，２２は、ローラ間のクリアランスを所定値に設定された状態で、ローラ間を通る電極材Ｐが塗工された電極箔Ｍを厚さ方向にプレスして当該電極材Ｐの膜厚を調整する。

膜厚測定装置３０は、電極箔Ｍに塗工された電極材Ｐの膜厚を例えば偏光を用いて非接触で測定する装置である。この膜厚測定装置３０は、膜厚調整装置２０に対し上流側に配置される調整前測定装置３１と、膜厚調整装置２０に対し下流側に配置される調整後測定装置３２等とを備える。調整前測定装置３１は、膜厚調整装置２０で電極箔Ｍに塗工された電極材Ｐの膜厚が調整される前、すなわち塗工装置１０で電極箔Ｍに塗工され乾燥された状態の電極材Ｐの膜厚を測定する。調整後測定装置３２は、膜厚調整装置２０で電極箔Ｍに塗工された電極材Ｐの膜厚が調整された後の膜厚を測定する。

制御装置４０は、膜厚測定装置３０から入力した電極箔Ｍに塗工された電極材Ｐの膜厚の膜厚測定値に基づいて、膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２間のクリアランスを調整制御する。また、制御装置４０は、塗工装置１０のポンプ１３を駆動制御し、膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２の回転を駆動制御する。

（電極材の膜厚について）
ここで、背景技術でも述べたように、塗工装置１０のバックアップローラ１１には、組付け等における芯ずれによる振れが発生するため、スラリ化した電極材Ｐをバックアップローラ１１に支持された電極箔Ｍに塗布する際にむらが生じて電極材Ｐの膜厚のばらつきが大きくなる。

具体的には、図３に示すように、電極材Ｐを塗工した後の電極箔Ｍの搬送長さを表す搬送時間Ｔを横軸に、電極箔Ｍに塗工される電極材Ｐの膜厚ｄを縦軸にとる。そして、調整前測定装置３１で膜厚調整前の電極材Ｐの膜厚ｄを測定して膜厚測定値をプロットすると、電極材Ｐの膜厚ｄは、バックアップローラ１１が１周回転するときの回転時間ｔを１周期（以下、「第一膜厚変動周期」という）とする正弦曲線で変動することが判明した。そして、その電極材Ｐの膜厚ｄの変動範囲Δｄは、非常に大きいもので電極材Ｐの膜厚ｄの許容範囲Ｄを越えるものであった。

そこで、制御装置３０は、膜厚測定装置３０で測定される塗工された電極材Ｐの膜厚のうち、塗工装置１０による第一膜厚変動周期に合わせたサンプリング時間中に得られる膜厚データ群から特定膜厚として平均膜厚を算出し、算出した平均膜厚に基づいて膜厚調整装置２０の調整動作を制御する。この塗工装置１０におけるサンプリング時間は、本例では第一膜厚変動周期の１倍を用いた場合で説明するが、第一膜厚変動周期の整数倍であれば本例と同様に用いることができる。

具体的には、制御装置３０は、バックアップローラ１１が１周回転するときの回転時間ｔを第１膜厚変動周期として電極材Ｐの平均膜厚ｄａを算出し、算出した電極材Ｐの平均膜厚ｄａが所定の初期膜厚となるように膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２間のクリアランスの初期調整動作を制御する。このとき、制御装置３０は、予め測定された電極材Ｐの膜厚ｄと膜厚調整装置２０の調整量との関係を記憶しておき、その関係に基づいて膜厚調整装置２０の初期調整動作を制御する。なお、電極材Ｐの平均膜厚ｄａは、塗工装置１０による第一膜厚変動周期、すなわちバックアップローラ１１が１周回転するときの回転時間ｔの整数倍であるサンプリング時間で算出するようにしてもよい。

また、膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２にも、組付け等における芯ずれによる振れが発生するため、バックアップローラ１１と同様に膜厚調整装置２０による第二膜厚変動周期について検討した。図４に示すように、電極材Ｐの膜厚を調整した後の電極箔Ｍの搬送長さを表す搬送時間ＴＴを横軸に、電極材Ｐの膜厚を調整した後の電極材Ｐの膜厚ｄｄを縦軸にとる。そして、調整後測定装置３２で膜厚調整後の電極材Ｐの膜厚ｄｄを測定して膜厚測定値をプロットすると、図３と同様に電極材Ｐの膜厚ｄｄは、プレスローラ２１（２２）が１周回転するときの回転時間ｔｔを１周期（以下、「第二膜厚変動周期」という）とする正弦曲線で変動することが判明した。しかし、その電極材Ｐの膜厚ｄｄの変動範囲Δｄｄは、図３と異なり、非常に小さいもので電極材Ｐの膜厚ｄｄの許容範囲ＤＤ内のものであった。

ところが、電極材Ｐの膜厚ｄｄの許容範囲ＤＤを越える突発的な膜厚変動（このときの膜厚を変動膜厚ｄｄ´という）が、一定の周期で発生していることも判明した。この変動膜厚ｄｄ´の発生周期は、塗工装置１０による第一膜厚変動周期と膜厚調整装置２０による第二膜厚変動周期との最小公倍数の時間である第三膜厚変動周期、具体的にはバックアップローラ１１が１周回転するときの回転時間ｔとプレスローラ２１（２２）が１周回転するときの回転時間ｔｔとの最小公倍数の回転時間ｔｓであった。

そこで、制御装置３０は、バックアップローラ１１が１周回転するときの回転時間ｔとプレスローラ２１（２２）が１周回転するときの回転時間ｔｔとの最小公倍数の回転時間ｔｓを第三膜厚変動周期として電極材Ｐの平均膜厚ｄｄａを算出し、算出した電極材Ｐの平均膜厚ｄｄａが所定の膜厚となるように膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２間のクリアランスを調整動作をフィードバック制御する。このとき、制御装置３０は、算出した電極材Ｐの平均膜厚ｄｄａと予め設定された電極材Ｐの設定膜厚との差に基づいて膜厚調整装置２０の調整動作をフィードバック制御する。なお、電極材Ｐの平均膜厚ｄｄａは、第三膜厚変動周期、すなわちバックアップローラ１１が１周回転するときの回転時間ｔとプレスローラ２１（２２）が１周回転するときの回転時間ｔｔとの最小公倍数の回転時間ｔｓの整数倍であるサンプリング時間で算出するようにしてもよい。

この設定膜厚は、電極の製造ロット数に基づいて設定される。膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２は、電極の製造ロット数の増加に従って発熱により膨張する傾向にあり、プレスローラ２１，２２間のクリアランスが小さくなって電極材Ｐの膜厚ｄｄが薄くなり、更に、ある製造ロット数に達した後は膨張の程度が徐々に小さくなって電極材Ｐの膜厚ｄｄが徐々に薄くなるからである。なお、設定膜厚は、電極材Ｐと溶媒の液固比や製造現場の気温・湿度等の変動等に基づいて設定するようにしてもよい。

（電極製造設備の動作）
次に、電極製造設備１の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。ここで、電極箔Ｍは、ロールＲから引き出され搬送ローラ１６，１７を介してバックアップローラ１１に巻回され、さらにプレスローラ２１，２２間を通されて電極箔Ｍの先端が図略の巻取装置に接続されているものとする。また、電極材ＰのスラリＳは、タンク１４内に貯留されているものとする。

制御装置３０は、巻取装置を駆動してロールＲから電極箔Ｍを引き出して電極箔Ｍを搬送するとともに、ポンプＰを駆動してタンクＴから電極材ＰのスラリＳを配管１５を通してダイコータ１２に供給し、バックアップローラ１１に支持された電極箔Ｍの片面に電極材ＰのスラリＳを塗工する（図２のステップＳ１）。このとき、電極箔Ｍは、バックアップローラ１１上を一定速度で搬送され、電極材ＰのスラリＳは、ダイコータ１２から一定量で吐出されるので、電極箔Ｍの片面に電極材ＰのスラリＳを略均一に塗工できる。

次に、制御装置３０は、バックアップローラ１１の１周の時間内において、調整前測定装置３１から電極材Ｐの膜厚測定値を所定回数取得し（図２のステップＳ２，Ｓ３）、取得した電極材Ｐの膜厚測定値の和を所定回数で除算して電極材Ｐの平均膜厚を算出する（図２のステップＳ４）。そして、制御装置３０は、予め記憶している電極箔Ｍに塗工される電極材Ｐの膜厚と膜厚調整装置２０の調整量との関係を参照し、算出した電極材Ｐの平均膜厚に対応する膜厚調整装置２０の調整量を取得する（図２のステップＳ５）。そして、制御装置３０は、取得した膜厚調整装置２０の調整量に基づいて膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２間のクリアランスを調整制御する（図２のステップＳ６）。

次に、制御装置３０は、バックアップローラ１１の１周の時間とプレスローラ２１，２２の１周の時間との最小公倍数の時間内において、調整後測定装置３２から電極材Ｐの膜厚測定値を所定回数取得し（図２のステップＳ７，Ｓ８）、取得した電極材Ｐの膜厚測定値の和を所定回数で除算して電極材Ｐの平均膜厚を算出する（図２のステップＳ９）。そして、制御装置３０は、算出した電極材Ｐの平均膜厚と予め記憶している電極材Ｐの設定膜厚との差を算出し（図２のステップＳ１０）、算出した膜厚差に基づいて膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２間のクリアランスを調整制御する（図２のステップＳ１１）。

そして、制御装置３０は、１製造ロットが完了したか否かを判断し（図２のステップＳ１２）、１製造ロットが完了していない場合はステップＳ７に戻って上述の処理を繰り返し、１製造ロットが完了したら処理を終了する。

（効果）
本実施形態の電極製造設備１は、搬送される電極箔Ｍの面に電極材Ｐを塗工する塗工装置１０と、電極材Ｐが塗工され搬送される電極箔Ｍをプレスして塗工された電極材Ｐの膜厚を調整する膜厚調整装置２０と、塗工された電極材Ｐの膜厚を測定する膜厚測定装置３０と、膜厚測定装置３０で測定される塗工された電極材Ｐの膜厚のうち、塗工装置１０による第一膜厚変動周期の整数倍であるサンプリング時間中に得られる膜厚データ群から特定膜厚を求め、特定膜厚に基づいて膜厚調整装置２０の調整動作を制御する制御装置４０と、を備える。これによれば、制御装置４０は、塗工装置１０による電極材Ｐの塗工状態に応じて、膜厚調整装置２０による電極材Ｐの膜厚調整を安定させるのに最適な特定膜厚を適宜選択できる。

また、特定膜厚は、膜厚データ群の平均膜厚である。これによれば、制御装置４０は、サンプリング時間を最適化して電極材Ｐの膜厚の平均膜厚を算出し膜厚調整しているので、膜厚の変動波の立ち上がり部分で上方向に突出する波形の乱れである変動膜厚のオーバーシュートや、膜厚の変動波の立ち下がり部分で下方向に突出する波形の乱れである変動膜厚のアンダーシュートが発生しても、平均膜厚には大きな誤差が生じ難く、安定した膜厚の電極を製造でき、電極の歩留まりが向上する。

また、サンプリング時間は、塗工装置１０による第一膜厚変動周期と膜厚調整装置２０による第二膜厚変動周期との最小公倍数の時間である第三膜厚変動周期の整数倍であってもよい。これにより、バックアップローラ１１及びプレスローラ２１，２２に発生する芯ずれによる振れの影響を抑制できるので、プレスされる電極材Ｐの膜厚を安定させることができる。

また、塗工装置１０は、電極箔Ｍを支持するバックアップローラ１１を備え、第一膜厚変動周期は、バックアップローラ１１が１周回転するときの回転時間である。これにより、バックアップローラ１１に発生する芯ずれによる振れの影響を抑制できるので、塗工される電極材Ｐの膜厚を安定させることができる。

また、膜厚調整装置２０は、電極箔Ｍをプレスするプレスローラ２１，２２を備え、第二膜厚変動周期は、プレスローラ２１，２２が１周回転するときの回転時間である。これにより、バックアップローラ１１に発生する芯ずれによる振れの影響に重畳されるプレスローラ２１，２２に発生する芯ずれによる振れの影響を抑制できるので、塗工される電極材Ｐの膜厚を安定させることができる。

また、膜厚測定装置３０は、膜厚調整装置２０に対し上流側に配置される調整前測定装置３１を備え、制御装置４０は、調整前測定装置３１による測定結果に関係付けられた膜厚調整装置２０の調整量に基づいて膜厚調整装置２０の調整動作を制御する。これにより、塗工される電極材Ｐの膜厚が多少変動しても膜厚調整を安定して行うことができる。

また、プレス前の電極材Ｐの膜厚、膜厚調整装置２０の調整量、プレス後の電極材Ｐの膜厚の関係を事前に実験から求めておいて、当該関係をメモリや記憶装置等の情報格納部に保存しておく。そして、測定、算出したプレス前の電極材Ｐの膜厚と、プレス後の電極材Ｐの膜厚に対応する膜厚調整装置２０の調整量を情報格納部から読み出し、膜厚調整装置２０の制御に反映させるように構成してしてもよい。

また、膜厚調整装置２０の調整量は、上述のように事前の実験から求めた関係から決定する場合だけでなく、プレス前の電極材Ｐの膜厚、膜厚調整装置２０の調整量、プレス後の電極材Ｐの膜厚を演算パラメータとして含む理論式に基づいて必要な膜厚調整装置２０の調整量を決定するように構成してもよい。

また、膜厚測定装置３０は、膜厚調整装置２０に対し下流側に配置される調整後測定装置３２を備え、制御装置４０は、調整後測定装置３２による測定結果と予め設定された設定膜厚との差に基づいて膜厚調整装置２０の調整動作を制御する。例えば、設定膜厚よりプレス後の測定膜厚が大きければプレスローラ２１，２２間のクリアランスをより小さくする方向に制御し、逆に設定膜厚よりプレス後の測定膜厚が小さければプレスローラ２１，２２間のクリアランスをより大きくする方向に制御する。

また、設定膜厚とプレス後の測定膜厚との差の上下限閾値を決めておいて、当該閾値を超える差が発生したときに膜厚調整装置２０の調整動作を制御する。また、設定膜厚と測定した平均膜厚との差に限らず、設定膜厚と算出した膜厚との比等を用いてもよい。これにより、プレスローラ２１，２２に発生する熱膨張等に起因してプレスローラ２１，２２間のクリアランス量が変動して想定するクリアランス量からずれが生じ、プレス後の電極材Ｐの膜厚が設定膜厚からずれてしまう等の影響を抑制できるので、プレスされる電極材Ｐの膜厚を安定させることができる。また、電極材Ｐの膜厚は、インラインで測定可能となるので、ライン外作業工数が少なくなり製造効率を向上できるとともに、稼働率が向上してコストダウンに繋がる。

また、設定膜厚は、電極の製造ロット数に基づいて設定される。膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２は、電極の製造ロット数の増加に従って発熱により膨張する傾向にあり、プレスローラ２１，２２間のクリアランスが小さくなって電極材Ｐの膜厚ｄｄが薄くなり、更に、ある製造ロット数に達した後は膨張の程度が徐々に小さくなって電極材Ｐの膜厚ｄｄが徐々に薄くなるからである。

つまり初期ロット等の特定ロットのみを前提に設定膜厚を最適化すると、特定ロットとしては良好な範囲に電極材Ｐの膜厚が収まっても、他のロットでは適切な範囲から外れてしまうおそれがあり、ロット全体としては品質不良が発生し易くなるおそれがある。ロット全体として電極材Ｐの膜厚のばらつきが良好な範囲に収まるように電極材Ｐの膜厚を設定する。

本実施形態の電極製造方法は、搬送される電極箔Ｍの面に電極材Ｐを塗工する塗工工程と、電極材Ｐが塗工され搬送される電極箔Ｍをプレスして塗工された電極材Ｐの膜厚を調整する膜厚調整工程と、塗工された電極材Ｐの膜厚を測定する膜厚測定工程と、膜厚測定工程で測定される塗工された電極材Ｐの膜厚のうち、塗工工程における第一膜厚変動周期の整数倍であるサンプリング時間中に得られる膜厚データ群から特定膜厚を求め、特定膜厚に基づいて膜厚の調整を制御する制御工程と、を備える。これによれば、本実施形態の電極製造設備１と同様の効果を得ることができる。また、設備担当者の技能・熟練度に因らずに膜厚の調整量（膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２の調整量）を設定できるので、使い易さが向上する。

（その他）
なお、上述の実施形態では、第１膜厚変動周期として、塗工装置１０のバックアップローラ１１が１周回転するときの回転時間（バックアップローラ１１の１周分の距離の電極材Ｐを移動送りさせる時間）の整数倍を事例として説明したが、バックアップローラ１１以外の送り機構を用いる場合も含む。この場合は、送り機構に起因する変動周期をもとに平均膜厚を算出するサンプリング時間を設定していれば、送り機構はどのような機構も用いることができる。

また、上述の実施形態では、第２膜厚変動周期として、膜厚調整装置２０のプレスローラ２１，２２が１周回転するときの回転時間（プレスローラ２１，２２の１周分の距離の電極材Ｐを移動送りさせる時間）を事例として説明したが、プレスローラ２１，２２以外の送り機構を用いる場合も含む。この場合は、送り機構に起因する変動周期をもとに平均膜厚を算出するサンプリング時間を設定していれば、送り機構はどのような機構も用いることができる。

また、上述の実施形態では、第一膜厚変動周期の整数倍であるサンプリング時間中に得られる膜厚データ群から特定膜厚として平均膜厚を制御装置４０にて求める構成としたが、当該膜厚データ群から求めた指標であれば、平均膜厚以外を制御装置４０にて求める構成としてもよい。

例えば、サンプリング時間中に得られる最大膜厚、最小膜厚、最大膜厚と最小膜厚との膜厚差、最大膜厚と最小膜厚との中間膜厚、出現頻度の高い膜厚、などであってもよい。
また、最大膜厚や最小膜厚など膜厚データ群の一部だけを取り出したり、膜厚データ群全体を平均化したりする場合、データを取扱い易いという反面、演算過程やデータ抽出過程で全体情報の一部が欠落する影響もある。そこで、膜厚データ群全体そのものや、データ加工を加えた上での膜厚データ群全体（例えば、膜厚データ群全体を平均膜厚や設定膜厚などを元にオフセット調整する、など）を特定膜厚として用いてもよい。

また、平均膜厚や膜厚データ群全体を特定膜厚とする場合、異常値を取り除いてもよい。例えば、異常値として排除する閾値を設定しておいて、膜厚測定装置３０の測定ミスや電気ノイズ、塗工装置１０の誤動作や機械振動などによる一部の異常値を膜厚データ群全体の中から取り除いた上で、残りの全体データそのものや、残りの全体データから求めた平均膜厚などを特定膜厚として用いてもよい。

また、上述の実施形態では、非接触型の膜厚測定装置３０を用いる構成としたが、接触型の膜厚測定装置を用いる構成としてもよい。また、電極製造装置１は、電極箔Ｍの片面に電極材Ｐを塗工する装置としたが、電極箔Ｍの両面に電極材Ｐを塗工する装置にも本発明を適用可能である。また、本発明は、リチウムイオン二次電池の電極の製造に限定されるものではなく、例えばキャパシタ等の製造にも適用可能である。

１：電極製造設備、 １０：塗工装置、 １１：バックアップローラ、 ２０：膜厚調整装置、 ２１，２２：プレスローラ、 ３０：膜厚測定装置、 ３１：調整前測定装置、 ３２：調整後測定装置、 ４０：制御装置、 Ｐ：電極材、 Ｍ：金属箔、 Ｒ：ロール、 Ｓ：スラリ

Claims (9)

1. 搬送される電極箔の面に電極材を塗工する塗工装置と、
   前記電極材が塗工され搬送される電極箔をプレスして前記塗工された電極材の膜厚を調整する膜厚調整装置と、
   前記塗工された電極材の膜厚を測定する膜厚測定装置と、
   前記膜厚測定装置で測定される前記塗工された電極材の膜厚のうち、前記塗工装置による第一膜厚変動周期の整数倍であるサンプリング時間中に得られる膜厚データ群から特定膜厚を求め、前記特定膜厚に基づいて前記膜厚調整装置の調整動作を制御する制御装置と、
   を備える、電極製造設備。
2. 前記特定膜厚は、前記膜厚データ群の平均膜厚である、請求項１に記載の電極製造設備。
3. 前記サンプリング時間は、前記第一膜厚変動周期と前記膜厚調整装置による第二膜厚変動周期との最小公倍数の時間である第三膜厚変動周期の整数倍である、請求項１又は２に記載の電極製造設備。
4. 前記塗工装置は、前記電極箔を支持するバックアップローラを備え、
   前記第一膜厚変動周期は、前記バックアップローラが１周回転するときの回転時間である、請求項１−３の何れか一項に記載の電極製造設備。
5. 前記膜厚調整装置は、前記電極箔をプレスするプレスローラを備え、
   前記第二膜厚変動周期は、前記プレスローラが１周回転するときの回転時間である、請求項３に記載の電極製造設備。
6. 前記膜厚測定装置は、前記膜厚調整装置に対し上流側に配置される調整前測定装置を備え、
   前記制御装置は、前記調整前測定装置による測定結果に関係付けられた前記膜厚調整装置の調整量に基づいて前記膜厚調整装置の調整動作を制御する、請求項１−５の何れか一項に記載の電極製造設備。
7. 前記膜厚測定装置は、前記膜厚調整装置に対し下流側に配置される調整後測定装置を備え、
   前記制御装置は、前記調整後測定装置による測定結果及び予め設定された設定膜厚に基づいて前記膜厚調整装置の調整動作を制御する、請求項１−６の何れか一項に記載の電極製造設備。
8. 前記設定膜厚は、前記電極の製造ロット数に基づいて設定される、請求項７に記載の電極製造設備。
9. 搬送される電極箔の面に電極材を塗工する塗工工程と、
   前記電極材が塗工され搬送される電極箔をプレスして前記塗工された電極材の膜厚を調整する膜厚調整工程と、
   前記塗工された電極材の膜厚を測定する膜厚測定工程と、
   前記膜厚測定工程で測定される前記塗工された電極材の膜厚のうち、前記塗工工程における第一膜厚変動周期の整数倍であるサンプリング時間中に得られる膜厚データ群から特定膜厚を求め、前記特定膜厚に基づいて前記膜厚の調整を制御する制御工程と、
   を備える、電極製造方法。

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