JP2020194702A - 乾燥装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】設置面積を小さくすること。【解決手段】乾燥装置50は、活物質合剤15,16が塗布された帯状集電体11が通過する乾燥炉51と、乾燥炉51内に配置された複数の送風ノズル52と、反転機構60と、を備える。帯状集電体11は、最下位置Cに向けて鉛直方向下方に搬送され、最下位置Cで鉛直方向上方に向けて折り返されている。送風ノズル52は、乾燥炉51内において帯状集電体11の通過する経路に沿って配置されている。乾燥炉51内において最下位置Cよりも上流に位置する帯状集電体11を上流部71、最下位置Cよりも下流に位置する帯状集電体11を下流部72とする。送風ノズル52は、上流部71と下流部72との間に配置されている。反転機構60は、最下位置Cで第1面A1の向きと第2面A2の向きとを反転させる。【選択図】図1
Description
本発明は、乾燥装置に関する。
リチウムイオン二次電池などの蓄電装置は、正負の電極を備える。電極は、電極シートを電極の形状に切断することで製造される。電極シートは、帯状集電体と、活物質層と、を備える。電極シートは、帯状集電体に活物質合剤を塗布した後に、乾燥装置によって活物質合剤を乾燥させることで得られる。活物質合剤は、活物質、溶媒及びバインダを混合したペーストである。活物質合剤を乾燥させることで、活物質合剤から溶媒が揮発した活物質層が得られる。
活物質合剤を乾燥させる乾燥装置としては、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された乾燥装置は、水平方向に搬送される帯状集電体が通過する乾燥炉と、帯状集電体に塗布された活物質合剤に送風を行う送風部と、を備える。
特許文献1に記載の乾燥装置のように、水平方向に搬送される帯状集電体が乾燥炉を通過するようにすると、帯状集電体の搬送経路に沿って乾燥炉を水平方向に延ばす必要があり、乾燥炉が水平方向に大型化する原因となる。乾燥炉が水平方向に大型化すると、乾燥装置の設置面積が大きくなる。乾燥装置は、例えば、工場などの限られたスペースに設置されるため、乾燥装置の設置面積を小さくすることが望まれている。
本発明の目的は、設置面積を小さくすることができる乾燥装置を提供することにある。
上記課題を解決する乾燥装置は、帯状集電体の第1面及び第2面の両方に塗布された活物質合剤を乾燥させる乾燥装置であって、鉛直方向下方に搬送されるとともに、最下位置で鉛直方向上方に向けて折り返されることで、前記最下位置から鉛直方向上方に搬送される前記帯状集電体が通過する乾燥炉と、前記乾燥炉内において、前記帯状集電体の搬送方向における前記最下位置よりも上流に位置する前記帯状集電体と、前記最下位置よりも下流に位置する前記帯状集電体との間に配置されており、前記活物質合剤に向けて気体を送風する複数の送風部と、エアターンバーにより前記第1面の向きと前記第2面の向きとを反転させる反転機構と、を備え、前記反転機構は、前記最下位置で前記第1面の向きと前記第2面の向きとを反転させるように配置されている。
帯状集電体は、最下位置に向けて鉛直方向下方に搬送されるとともに、最下位置から鉛直方向上方に搬送される。このように帯状集電体が最下位置で折り返されるように搬送を行うと、張力によって帯状集電体は水平になろうとする。送風部による送風により、張力により作用する力とは反対方向に力を作用させることで、張力により帯状集電体に作用する力を低減して、帯状集電体を鉛直方向に搬送しながら乾燥炉を通過させることができる。水平方向に搬送される帯状集電体が乾燥炉内を通過する場合に比べて、乾燥装置が水平方向に大型化しにくい。従って、乾燥装置の設置面積を小さくすることができる。
上記したように、乾燥炉内で鉛直方向に帯状集電体を搬送する場合、送風部による気体の送風を利用して帯状集電体を搬送するために、帯状集電体の搬送方向における最下位置よりも上流に位置する帯状集電体と、最下位置よりも下流に位置する帯状集電体との間に送風部が配置される。すると、帯状集電体には一方向から気体が送風される。反転機構により、第1面の向きと第2面の向きとを反転させることで、第1面に塗布された活物質合剤と第2面に塗布された活物質合剤の乾燥ムラが生じることを抑制できる。
上記乾燥装置について、前記反転機構を複数備えていてもよい。
上記課題を解決する乾燥装置は、帯状集電体の第1面及び第2面の両方に塗布された活物質合剤を乾燥させる乾燥装置であって、鉛直方向上方に搬送されるとともに、最上位置で鉛直方向下方に向けて折り返されることで、前記最上位置から鉛直方向下方に搬送される前記帯状集電体が通過する乾燥炉と、前記乾燥炉内において、前記帯状集電体の搬送方向における前記最上位置よりも上流に位置する前記帯状集電体と、前記最上位置よりも下流に位置する前記帯状集電体との間に配置されており、前記活物質合剤に向けて気体を送風する複数の送風部と、エアターンバーにより前記第1面の向きと前記第2面の向きとを反転させる反転機構と、を備え、前記反転機構は、前記最上位置で前記第1面の向きと前記第2面の向きとを反転させるように配置されている。
上記課題を解決する乾燥装置は、帯状集電体の第1面及び第2面の両方に塗布された活物質合剤を乾燥させる乾燥装置であって、鉛直方向上方に搬送されるとともに、最上位置で鉛直方向下方に向けて折り返されることで、前記最上位置から鉛直方向下方に搬送される前記帯状集電体が通過する乾燥炉と、前記乾燥炉内において、前記帯状集電体の搬送方向における前記最上位置よりも上流に位置する前記帯状集電体と、前記最上位置よりも下流に位置する前記帯状集電体との間に配置されており、前記活物質合剤に向けて気体を送風する複数の送風部と、エアターンバーにより前記第1面の向きと前記第2面の向きとを反転させる反転機構と、を備え、前記反転機構は、前記最上位置で前記第1面の向きと前記第2面の向きとを反転させるように配置されている。
帯状集電体は、最上位置に向けて鉛直方向上方に搬送されるとともに、最上位置から鉛直方向下方に搬送される。このように帯状集電体が最上位置で折り返されるように搬送を行うと、張力によって帯状集電体は水平になろうとする。送風部による送風により、張力により作用する力とは反対方向に力を作用させることで、張力により帯状集電体に作用する力を低減して、帯状集電体を鉛直方向に搬送しながら乾燥炉を通過させることができる。水平方向に搬送される帯状集電体が乾燥炉内を通過する場合に比べて、乾燥装置が水平方向に大型化しにくい。従って、乾燥装置の設置面積を小さくすることができる。
本発明によれば、設置面積を小さくすることができる。
以下、乾燥装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、電極シート製造装置10は、帯状集電体11と、活物質層12,13と、を備える電極シート14を製造する装置である。活物質層12,13は、帯状集電体11の両面A1,A2に設けられる。帯状集電体11の両面A1,A2のうちの一方である第1面A1に設けられる活物質層12を第1活物質層12、第1面A1とは異なる面である第2面A2に設けられる活物質層13を第2活物質層13とする。電極シート14は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素蓄電池などの蓄電装置に用いられる電極の原反である。電極シート14を所定の形状に切断することで電極が得られる。
図1に示すように、電極シート製造装置10は、帯状集電体11と、活物質層12,13と、を備える電極シート14を製造する装置である。活物質層12,13は、帯状集電体11の両面A1,A2に設けられる。帯状集電体11の両面A1,A2のうちの一方である第1面A1に設けられる活物質層12を第1活物質層12、第1面A1とは異なる面である第2面A2に設けられる活物質層13を第2活物質層13とする。電極シート14は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素蓄電池などの蓄電装置に用いられる電極の原反である。電極シート14を所定の形状に切断することで電極が得られる。
電極シート製造装置10は、長尺状の帯状集電体11を供給する供給装置21と、長尺状の電極シート14を巻き取る巻取装置23と、を備える。供給装置21は、供給リール22を備える。供給リール22には帯状集電体11が巻装されている。供給リール22は回転することで帯状集電体11を送り出す。巻取装置23は、巻取リール24を備える。巻取リール24は回転することで電極シート14を巻き取る。巻取リール24及び供給リール22の回転により帯状集電体11は供給リール22から巻取リール24に向けて搬送される。電極シート製造装置10は、帯状集電体11の両面A1,A2に活物質層12,13を形成することで、電極シート14を製造する装置である。以下の説明において、上流とは帯状集電体11の搬送方向の上流であり、下流とは帯状集電体11の搬送方向の下流である。帯状集電体11としては、例えば、帯状金属箔が用いられる。
電極シート製造装置10は、塗工装置30と、塗布部33と、乾燥装置50と、2つの搬送ローラ41,42と、を備える。塗工装置30は、供給装置21よりも下流に設けられている。塗工装置30は、活物質、溶媒、導電材及びバインダを含む活物質合剤15を第1面A1に塗布する塗布部31と、塗布部31と間隔を空けて配置されたバックアップロール32と、を備える。塗布部31は、バックアップロール32に支持された帯状集電体11に活物質合剤15を塗布する。塗布部31としては、スリットダイ方式、コンマロール方式、グラビア方式等、どのような方式によって活物質合剤15を塗布するものであってもよい。
塗布部33は、塗工装置30よりも下流に設けられている。塗布部33は、活物質、溶媒、導電材及びバインダを含む活物質合剤16を第2面A2に塗布する。塗布部33としては、スリットダイ方式、コンマロール方式、グラビア方式等、どのような方式によって活物質合剤16を塗布するものであってもよい。第1面A1に塗布された活物質合剤15と第2面A2に塗布された活物質合剤16の組成は同様のものである。第1面A1に塗布された活物質合剤15を第1活物質合剤15、第2面A2に塗布された活物質合剤16を第2活物質合剤16とする。図1及び図2では、第1活物質合剤15と第2活物質合剤16とで、濃淡を異ならせている。
乾燥装置50は、塗布部33よりも下流に設けられている。乾燥装置50は、第1面A1に塗布された第1活物質合剤15及び第2面A2に塗布された第2活物質合剤16を乾燥させて溶媒を揮発させる。これにより、第1面A1に第1活物質層12、第2面A2に第2活物質層13が形成され、電極シート14が製造される。
2つの搬送ローラ41,42は、水平方向に並んで設けられている。搬送ローラ41,42は、乾燥装置50よりも鉛直方向上方に配置されている。2つの搬送ローラ41,42のうち上流側の搬送ローラ41を第1搬送ローラ41、下流側の搬送ローラ42を第2搬送ローラ42とする。第1搬送ローラ41は、帯状集電体11の搬送方向において塗工装置30と塗布部33との間に配置されている。第2搬送ローラ42は、帯状集電体11の搬送方向において乾燥装置50と巻取装置23との間に配置されている。第1搬送ローラ41は、塗工装置30により第1活物質合剤15が塗布された帯状集電体11を乾燥装置50に搬送する。第1搬送ローラ41から乾燥装置50に帯状集電体11が搬送される途中位置で塗布部33により第2面A2に第2活物質合剤16が塗布される。これにより、乾燥装置50には第1活物質合剤15及び第2活物質合剤16が塗布された帯状集電体11が搬送される。第1搬送ローラ41は乾燥装置50に向けて帯状集電体11を鉛直方向下方に搬送する。第2搬送ローラ42は、乾燥装置50を通過した後の帯状集電体11を巻取装置23に向けて搬送する。第2搬送ローラ42は帯状集電体11を乾燥装置50から鉛直方向上方に搬送する。
次に、乾燥装置50について詳細に説明する。
乾燥装置50は、活物質合剤15,16が塗布された帯状集電体11が通過する乾燥炉51と、乾燥炉51内に配置された複数の送風ノズル52と、乾燥炉51内に配置された反転機構60と、送風ノズル52に気体を供給する供給源53と、加熱部54と、を備える。乾燥装置50は、加熱部54によって加熱された気体を供給源53によって送風ノズル52に供給することで活物質合剤15,16の乾燥を行う。活物質合剤15,16は、乾燥炉51の内部を通過することで徐々に乾燥していく。供給源53としては、例えば、ファンやブロワなどの送風機を用いることができる。なお、供給源53としては、送風ノズル52毎に個別に設けられていてもよいし、1つの供給源53で複数の送風ノズル52に気体を供給してもよい。加熱部54としては、例えば、ヒータなどを用いることができる。
乾燥装置50は、活物質合剤15,16が塗布された帯状集電体11が通過する乾燥炉51と、乾燥炉51内に配置された複数の送風ノズル52と、乾燥炉51内に配置された反転機構60と、送風ノズル52に気体を供給する供給源53と、加熱部54と、を備える。乾燥装置50は、加熱部54によって加熱された気体を供給源53によって送風ノズル52に供給することで活物質合剤15,16の乾燥を行う。活物質合剤15,16は、乾燥炉51の内部を通過することで徐々に乾燥していく。供給源53としては、例えば、ファンやブロワなどの送風機を用いることができる。なお、供給源53としては、送風ノズル52毎に個別に設けられていてもよいし、1つの供給源53で複数の送風ノズル52に気体を供給してもよい。加熱部54としては、例えば、ヒータなどを用いることができる。
乾燥炉51は、鉛直方向上方に位置する壁部である上壁55を備える。上壁55は、入口56及び出口57を備える。入口56及び出口57は、鉛直方向に延びており、乾燥炉51の内外を連通させている。入口56は、出口57よりも第1搬送ローラ41寄りに配置されている。出口57は、入口56よりも第2搬送ローラ42寄りに配置されている。
第1搬送ローラ41によって鉛直方向下方に搬送される帯状集電体11は、入口56を通って乾燥炉51内に搬送される。乾燥炉51内に搬送された帯状集電体11は、入口56から帯状集電体11の最下位置Cに向けて鉛直方向下方に搬送される。なお、帯状集電体11の最下位置Cとは、乾燥炉51内において帯状集電体11が最も鉛直方向下方となる位置である。第2搬送ローラ42によって帯状集電体11は鉛直方向上方に搬送されるため、帯状集電体11は最下位置Cで鉛直方向上方に向けて折り返される。帯状集電体11は、最下位置Cから出口57に向けて鉛直方向上方に搬送される。
乾燥炉51内に位置する帯状集電体11は、入口56から鉛直方向下方に直線状に搬送される第1部位17と、出口57に向けて鉛直方向上方に直線状に搬送される第2部位18と、第1部位17と第2部位18とを繋ぐ湾曲部19と、を備える。第1部位17と第2部位18とは、水平方向に向かい合っている。湾曲部19は、鉛直方向下方に向けて湾曲している。湾曲部19は、第1部位17及び第2部位18よりも鉛直方向下方に位置しており、湾曲部19のうち最も鉛直方向下方の部分が最下位置Cである。最下位置Cは、搬送方向において湾曲部19の中央に位置する部分である。
送風ノズル52は、乾燥炉51内において帯状集電体11の通過する経路に沿って配置されている。乾燥炉51内において最下位置Cよりも上流に位置する帯状集電体11を上流部71、最下位置Cよりも下流に位置する帯状集電体11を下流部72とする。上流部71は、第1部位17と、湾曲部19のうち最下位置Cと第1部位17との間の部分と、を含む。下流部72は、第2部位18と、湾曲部19のうち最下位置Cと第2部位18との間の部分と、を含む。
送風ノズル52は、上流部71と下流部72との間に配置されている。乾燥炉51内では、第1部位17の幅方向から見て、帯状集電体11は、U字状に搬送されている。乾燥炉51内を第1部位17の幅方向から見て、帯状集電体11と上壁55に囲まれる領域を内部領域S1、内部領域S1とは異なる領域を外部領域S2とすると、送風ノズル52は内部領域S1に配置されているといえる。なお、本実施形態では、外部領域S2に送風ノズル52は配置されていない。
送風ノズル52は、送風ノズル52に向かい合う活物質合剤15,16に気体を送風するように配置されている。送風ノズル52は、気体の送風方向と帯状集電体11の厚み方向とが一致するように配置されている。送風ノズル52のうち第1部位17及び第2部位18に送風を行う送風ノズル52は、水平方向に気体を送風するように配置されている。送風ノズル52のうち湾曲部19に送風を行う送風ノズル52は、最下位置Cに近い位置に送風を行う送風ノズル52ほど気体の送風方向が鉛直方向に近付く。湾曲部19に気体を送風する送風ノズル52は、鉛直方向下方に向けて気体を送風するといえる。湾曲部19に送風を行う送風ノズル52は、送風を行うことで鉛直方向下方に向かう力を帯状集電体11に作用させる。
反転機構60は、帯状集電体11の表裏を反転させる。反転機構60は、第1面A1の向きと第2面A2の向きとを反転させるといえる。反転機構60よりも上流では、第1面A1が送風ノズル52側を向いているのに対し、反転機構60よりも下流では、第2面A2が送風ノズル52側を向く。
図2に示すように、反転機構60は、3つのエアターンバー61,62,63を備える。3つのエアターンバー61,62,63は、同一構成である。
図3に示すように、エアターンバー61,62,63は、柱状部64と、柱状部64の外周面に開口する吐出口65と、を備える。本実施形態の柱状部64は、直線状に延びる面と曲面とで外周面が構成されているが、柱状部64は円柱状等、どのような形状であってもよい。吐出口65からは、柱状部64の外部に向けて気体が吐出される。
図3に示すように、エアターンバー61,62,63は、柱状部64と、柱状部64の外周面に開口する吐出口65と、を備える。本実施形態の柱状部64は、直線状に延びる面と曲面とで外周面が構成されているが、柱状部64は円柱状等、どのような形状であってもよい。吐出口65からは、柱状部64の外部に向けて気体が吐出される。
図2に示すように、3つのエアターンバー61,62,63のうち最も上流のエアターンバー61を第1エアターンバー61、第1エアターンバー61よりも下流のエアターンバー62を第2エアターンバー62、最も下流のエアターンバー63を第3エアターンバー63とする。
第1エアターンバー61は、上流部71の幅方向と軸線方向とが斜めに交わるように配置されている。例えば、第1エアターンバー61の軸線方向は、上流部71の幅方向に対して45°傾いている。帯状集電体11は、第1エアターンバー61の外周面に沿って搬送されることで搬送方向が変更される。第1エアターンバー61の上流と下流とで、帯状集電体11の搬送方向は90°異なる。なお、第1エアターンバー61の上流と下流とで、帯状集電体11の厚み方向は一致している。
第2エアターンバー62は、第1エアターンバー61と第3エアターンバー63との間に位置する帯状集電体11の幅方向と軸線方向とが一致するように配置されている。帯状集電体11は、第2エアターンバー62の外周面に沿って搬送されることで搬送方向が変更される。第2エアターンバー62の上流と下流とで、帯状集電体11の搬送方向は逆向きになる。即ち、第1エアターンバー61から第2エアターンバー62に向けて搬送された帯状集電体11は、第2エアターンバー62で第1エアターンバー61に向けて折り返される。
第3エアターンバー63は、下流部72の幅方向と軸線方向とが斜めに交わるように配置されている。例えば、第3エアターンバー63の軸線方向は、下流部72の幅方向に対して45°傾いている。第3エアターンバー63は、第1エアターンバー61の鉛直方向下方に配置されている。鉛直方向から見て、第3エアターンバー63と第1エアターンバー61とは互いに直交するように配置されている。帯状集電体11は、第3エアターンバー63の外周面に沿って搬送されることで搬送方向が変更される。第3エアターンバー63によって搬送方向が変更されることで、第1エアターンバー61よりも上流と第3エアターンバー63よりも下流とで帯状集電体11の搬送方向は同一になる。一方で、第1エアターンバー61よりも上流と第3エアターンバー63よりも下流とで帯状集電体11の第1面A1の向きと第2面A2の向きとが反転している。即ち、第1エアターンバー61に差し掛かった時点では鉛直方向上方を向いていた第1面A1は、第3エアターンバー63を通過した時点では鉛直方向下方を向いている。従って、第1面A1に塗布された第1活物質合剤15と、第2面A2に塗布された第2活物質合剤16の位置も反転機構60によって反転することになる。
各エアターンバー61,62,63は、吐出口65から吐出される気体によって、活物質合剤15,16への接触が抑制された状態で帯状集電体11を反転させている。
図1に示すように、反転機構60は、最下位置Cで第1面A1の向きと第2面A2の向きとを反転させるように設けられている。反転機構60による第1面A1の向きと第2面A2の向きの反転には、第1エアターンバー61から第3エアターンバー63までの経路長が必要になる。帯状集電体11において、搬送方向における第1エアターンバー61と第3エアターンバー63との間の部分が最下位置Cとなる。最下位置Cは、乾燥炉51内における帯状集電体11の搬送方向の中央ともいえる。
図1に示すように、反転機構60は、最下位置Cで第1面A1の向きと第2面A2の向きとを反転させるように設けられている。反転機構60による第1面A1の向きと第2面A2の向きの反転には、第1エアターンバー61から第3エアターンバー63までの経路長が必要になる。帯状集電体11において、搬送方向における第1エアターンバー61と第3エアターンバー63との間の部分が最下位置Cとなる。最下位置Cは、乾燥炉51内における帯状集電体11の搬送方向の中央ともいえる。
本実施形態の作用について説明する。
帯状集電体11は、最下位置Cに向けて鉛直方向下方に搬送され、最下位置Cで鉛直方向上方に向けて折り返されている。このように、帯状集電体11が最下位置Cで折り返されるように帯状集電体11の搬送を行うと、張力によって帯状集電体11は水平になろうとする。詳細にいえば、第1搬送ローラ41と第2搬送ローラ42との間で帯状集電体11が水平になるように帯状集電体11には鉛直方向上方に向かう力が作用する。送風ノズル52による送風によって帯状集電体11に鉛直方向下方に向かう力を作用させることができる。張力によって帯状集電体11に作用する力とは反対方向に力を作用させることで、張力によって帯状集電体11に作用する力を低減することができる。これにより、送風ノズル52の送風により帯状集電体11に作用する力を利用して、帯状集電体11を鉛直方向に搬送しながら乾燥炉51を通過させることができる。
帯状集電体11は、最下位置Cに向けて鉛直方向下方に搬送され、最下位置Cで鉛直方向上方に向けて折り返されている。このように、帯状集電体11が最下位置Cで折り返されるように帯状集電体11の搬送を行うと、張力によって帯状集電体11は水平になろうとする。詳細にいえば、第1搬送ローラ41と第2搬送ローラ42との間で帯状集電体11が水平になるように帯状集電体11には鉛直方向上方に向かう力が作用する。送風ノズル52による送風によって帯状集電体11に鉛直方向下方に向かう力を作用させることができる。張力によって帯状集電体11に作用する力とは反対方向に力を作用させることで、張力によって帯状集電体11に作用する力を低減することができる。これにより、送風ノズル52の送風により帯状集電体11に作用する力を利用して、帯状集電体11を鉛直方向に搬送しながら乾燥炉51を通過させることができる。
送風ノズル52は、張力により帯状集電体11に作用する力とは反対方向に力を作用させるために、上流部71と下流部72との間に配置される。仮に、上流部71と下流部72との間とは異なる位置に送風ノズル52を設けた場合、送風により帯状集電体11に鉛直方向上方に向かう力が作用する場合があり、帯状集電体11を鉛直方向に搬送できない場合が生じ得る。
上記したように、乾燥炉51内で鉛直方向に帯状集電体11を搬送する場合、送風ノズル52による気体の送風を利用して帯状集電体11を搬送するために、上流部71と、下流部72との間に送風ノズル52が配置される。すると、送風ノズル52から帯状集電体11には一方向から気体が送風される。仮に、乾燥装置50が反転機構60を備えない場合、送風ノズル52は、第1活物質合剤15のみに気体を送風する。第1活物質合剤15が第2活物質合剤16よりも乾燥しやすくなり、第1活物質合剤15と第2活物質合剤16に乾燥ムラが生じる原因になる。
これに対し、反転機構60により、第1面A1の向きと第2面A2の向きとを反転させることで、第1面A1に塗布された第1活物質合剤15と第2面A2に塗布された第2活物質合剤16の乾燥ムラが生じることを抑制できる。なお、反転機構60では、エアターンバー61,63により斜めに帯状集電体11が折り返されることになる。すると、反転機構60では、帯状集電体11が撓みやすい。帯状集電体11の最下位置Cは、2つの搬送ローラ41,42からの張力を最も受けやすい位置である。張力を受けやすい最下位置Cに対応して反転機構60を設けることで、帯状集電体11が撓むことを抑制しつつ第1面A1の向きと第2面A2の向きとを反転させることができる。
本実施形態の効果について説明する。
(1)帯状集電体11を鉛直方向に搬送しながら乾燥炉51を通過させている。帯状集電体11の搬送経路が水平方向に延びにくく、乾燥炉51が水平方向に大型化することを抑制できる。乾燥炉51内で帯状集電体11を水平方向に搬送する場合に比べて、乾燥装置50が水平方向に大型化しにくく、乾燥装置50の設置面積を小さくすることができる。
(1)帯状集電体11を鉛直方向に搬送しながら乾燥炉51を通過させている。帯状集電体11の搬送経路が水平方向に延びにくく、乾燥炉51が水平方向に大型化することを抑制できる。乾燥炉51内で帯状集電体11を水平方向に搬送する場合に比べて、乾燥装置50が水平方向に大型化しにくく、乾燥装置50の設置面積を小さくすることができる。
特に、乾燥炉51内で帯状集電体11を水平方向に搬送していると、塗工装置30による第1活物質合剤15の塗布速度及び塗布部33による第2活物質合剤16の塗布速度が速くなった場合に、乾燥装置50が大型化しやすい。電極シート14の生産性を向上させるために活物質合剤15,16の塗布速度を速くすると、これに従い帯状集電体11の搬送速度も速くなる。一方で、活物質合剤15,16を乾燥させるのに必要となる乾燥時間は変化しないため、帯状集電体11の搬送速度が速くなるほど乾燥炉51を大型化する必要がある。この際、水平方向に搬送される帯状集電体11が通過するように乾燥炉51を設けた場合、乾燥炉51が水平方向に大型化し、乾燥装置50の設置面積が増加する。これに対し、鉛直方向に搬送される帯状集電体11が通過するように乾燥炉51を設けた場合、乾燥炉51は鉛直方向に大型化する。従って、乾燥装置50の設置面積が大きくなることを抑制できる。
また、反転機構60を設けることで、上流部71と下流部72との間に送風ノズル52を配置した場合であっても、第1活物質合剤15と第2活物質合剤16の両方に気体を送風することができ、第1活物質合剤15と第2活物質合剤16の乾燥ムラを抑制できる。
(2)エアターンバー61,62,63を用いることで、活物質合剤15,16とエアターンバー61,62,63との接触を抑制した状態で帯状集電体11の第1面A1の向きと第2面A2の向きとを反転させることができる。
実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○帯状集電体11は、乾燥炉51内で鉛直方向上方に搬送されるとともに、最上位置で鉛直方向下方に向けて折り返されることで、最上位置から鉛直方向下方に搬送されてもよい。この場合、乾燥炉51内において、帯状集電体11の搬送方向における最上位置よりも上流に位置する帯状集電体11と、最上位置よりも下流に位置する帯状集電体11との間に送風ノズル52は配置される。反転機構60は、最上位置で第1面A1の向きと第2面A2の向きとを反転させるように配置されている。即ち、乾燥装置は、実施形態の乾燥装置50と上下を反転させたものであってもよい。帯状集電体11において、反転機構60を通過する部分が最上位置となる。最上位置は、帯状集電体11の他の部分に比べて鉛直方向上方に位置している。
○帯状集電体11は、乾燥炉51内で鉛直方向上方に搬送されるとともに、最上位置で鉛直方向下方に向けて折り返されることで、最上位置から鉛直方向下方に搬送されてもよい。この場合、乾燥炉51内において、帯状集電体11の搬送方向における最上位置よりも上流に位置する帯状集電体11と、最上位置よりも下流に位置する帯状集電体11との間に送風ノズル52は配置される。反転機構60は、最上位置で第1面A1の向きと第2面A2の向きとを反転させるように配置されている。即ち、乾燥装置は、実施形態の乾燥装置50と上下を反転させたものであってもよい。帯状集電体11において、反転機構60を通過する部分が最上位置となる。最上位置は、帯状集電体11の他の部分に比べて鉛直方向上方に位置している。
上記したように、最上位置に向けて鉛直方向上方に搬送されるとともに、最上位置で折り返されるように帯状集電体11の搬送を行うと、張力によって第1搬送ローラ41と第2搬送ローラ42との間で帯状集電体11が水平になろうとする。これにより、帯状集電体11には鉛直方向下方への力が作用する。また、帯状集電体11には帯状集電体11の重量及び帯状集電体11に塗布された活物質合剤15,16の重量によって鉛直方向下方への力が作用する。送風ノズル52による送風により、張力及び重力により作用する力とは反対方向に力を作用させることで、張力及び重力により帯状集電体11に作用する力を低減して、帯状集電体11を鉛直方向に搬送しながら乾燥炉51を通過させることができる。水平方向に搬送される帯状集電体11が乾燥炉51内を通過する場合に比べて、乾燥装置が水平方向に大型化しにくい。従って、乾燥装置の設置面積を小さくすることができる。
○乾燥装置50は、反転機構60を複数備えていてもよい。例えば、乾燥炉51内を上流部71が通過する領域と、下流部72が通過する領域とに区画し、それぞれの領域に反転機構60を設けてもよい。上流部71に送風される気体の温度を下流部72に送風される気体の温度よりも低くすることで、上流部71が通過する領域の温度を、下流部72が通過する領域よりの温度よりも低くする。これにより、上流部71では活物質合剤15,16が緩やかに乾燥し、下流部72では上流部71に比べて活物質合剤15,16が急激に乾燥する。このように、乾燥炉51内を上流部71が通過する領域と、下流部72が通過する領域とに区画し、それぞれの領域で乾燥速度を変更する場合、第1活物質合剤15と第2活物質合剤16の乾燥ムラを抑制するために領域毎に反転機構60が設けられる。例えば、図1に二点鎖線で示すように、最下位置Cで第1面A1と第2面A2とを反転させる反転機構60に加えて、上流部71で第1面A1と第2面A2とを反転させる反転機構60と、下流部72で第1面A1と第2面A2とを反転させる反転機構60とを設ける。上流部71の反転機構60は、最下位置Cと入口56との間に設けられている。上流部71の反転機構60は、上流部71における搬送方向の中央に設けられることが好ましい。下流部72の反転機構60は、最下位置Cと出口57との間に設けられている。下流部72の反転機構60は、下流部72における搬送方向の中央に設けられることが好ましい。
上流部71では活物質合剤15,16を緩やかに乾燥させ、下流部72では上流部71に比べて活物質合剤15,16を急激に乾燥させることで、活物質合剤15,16に含まれるバインダが溶媒とともに表層に移動するバインダのマイグレーションが発生することを抑制できる。
また、乾燥炉51内を複数の領域に区画しない場合であっても、反転機構60は複数設けられていてもよい。
○乾燥装置50は、少なくとも湾曲部19に気体を送風する送風ノズル52を備えていればよく、第1部位17及び第2部位18に送風を行う送風ノズル52を備えていなくてもよい。即ち、送風ノズル52の全てが鉛直方向下方に向けて気体を送風してもよい。
○乾燥装置50は、少なくとも湾曲部19に気体を送風する送風ノズル52を備えていればよく、第1部位17及び第2部位18に送風を行う送風ノズル52を備えていなくてもよい。即ち、送風ノズル52の全てが鉛直方向下方に向けて気体を送風してもよい。
○乾燥装置50は、上流部71と下流部72との間とは異なる位置に設けられた送風ノズルを備えていてもよい。例えば、内部領域S1に向けて送風を行う送風ノズルを外部領域S2に設けてもよい。この場合、上流部71と下流部72との間とは異なる位置に設けられた送風ノズルの送風量は、上流部71と下流部72との間に設けられた送風ノズル52の送風量よりも少なくする。
○反転機構60としては、エアターンバー61,62,63を用いたものであればよく、エアターンバー61,62,63の数、配置は適宜変更してもよい。エアターンバー61,62,63は、例えば、平面視で三角形状となるように配置されていてもよい。エアターンバー61,62,63の数は、単数であっても複数であってもよいが、奇数であることが好ましい。
○送風部としては、送風ノズル52に代えて、ファンやブロワ等の送風機を用いてもよい。
○入口56及び出口57は、乾燥炉51の水平方向の壁部に設けられていてもよい。この場合、帯状集電体11は乾燥炉51内で、鉛直方向下方に搬送されるとともに、最下位置Cで鉛直方向上方に向けて折り返されるように搬送方向を変更されることになる。搬送方向の変更は、例えば、乾燥炉51内に搬送ローラを設けることで行われる。
○入口56及び出口57は、乾燥炉51の水平方向の壁部に設けられていてもよい。この場合、帯状集電体11は乾燥炉51内で、鉛直方向下方に搬送されるとともに、最下位置Cで鉛直方向上方に向けて折り返されるように搬送方向を変更されることになる。搬送方向の変更は、例えば、乾燥炉51内に搬送ローラを設けることで行われる。
A1…第1面、A2…第2面、C…最下位置、11…帯状集電体、15,16…活物質合剤、50…乾燥装置、51…乾燥炉、52…送風部としての送風ノズル、60…反転機構、61,62,63…エアターンバー。
Claims (3)
- 帯状集電体の第1面及び第2面の両方に塗布された活物質合剤を乾燥させる乾燥装置であって、
鉛直方向下方に搬送されるとともに、最下位置で鉛直方向上方に向けて折り返されることで、前記最下位置から鉛直方向上方に搬送される前記帯状集電体が通過する乾燥炉と、
前記乾燥炉内において、前記帯状集電体の搬送方向における前記最下位置よりも上流に位置する前記帯状集電体と、前記最下位置よりも下流に位置する前記帯状集電体との間に配置されており、前記活物質合剤に向けて気体を送風する複数の送風部と、
エアターンバーにより前記第1面の向きと前記第2面の向きとを反転させる反転機構と、を備え、
前記反転機構は、前記最下位置で前記第1面の向きと前記第2面の向きとを反転させるように配置されている乾燥装置。 - 前記反転機構を複数備える請求項1に記載の乾燥装置。
- 帯状集電体の第1面及び第2面の両方に塗布された活物質合剤を乾燥させる乾燥装置であって、
鉛直方向上方に搬送されるとともに、最上位置で鉛直方向下方に向けて折り返されることで、前記最上位置から鉛直方向下方に搬送される前記帯状集電体が通過する乾燥炉と、
前記乾燥炉内において、前記帯状集電体の搬送方向における前記最上位置よりも上流に位置する前記帯状集電体と、前記最上位置よりも下流に位置する前記帯状集電体との間に配置されており、前記活物質合剤に向けて気体を送風する複数の送風部と、
エアターンバーにより前記第1面の向きと前記第2面の向きとを反転させる反転機構と、を備え、
前記反転機構は、前記最上位置で前記第1面の向きと前記第2面の向きとを反転させるように配置されている乾燥装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019099557A JP2020194702A (ja) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 乾燥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019099557A JP2020194702A (ja) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 乾燥装置 |
Publications (1)
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JP2020194702A true JP2020194702A (ja) | 2020-12-03 |
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ID=73548013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2019099557A Pending JP2020194702A (ja) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 乾燥装置 |
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Country | Link |
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-
2019
- 2019-05-28 JP JP2019099557A patent/JP2020194702A/ja active Pending
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