JP2021174619A - 帯状電極板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】単位面積当たりの分散媒含有量の異なる未乾燥第１層及び未乾燥第２層を、１つの乾燥工程で適切に熱風乾燥させることができる帯状電極板の製造方法を提供すること。【解決手段】帯状電極板１の製造方法は、集電箔３上に分散媒含有量Ａ１，Ａ２の異なる未乾燥第１層５ｘ及び未乾燥第２層７ｘを有する未乾燥電極板１Ａを形成する工程Ｓ１と、未乾燥電極板１Ａを搬送しつつ、熱風ＨＡを未乾燥第１層５ｘ及び未乾燥第２層７ｘに沿って搬送方向ＣＨの上流側ＣＨ１に進ませて、これらを並行して加熱乾燥させる工程Ｓ２とを備える。熱風ＨＡとして、未乾燥第１層５ｘに沿って進む第１熱風ＨＡ１、及び、未乾燥第２層７ｘに沿って進み、第１熱風ＨＡ１の流速Ｖ１よりも速い流速Ｖ２の第２熱風ＨＡ２を用いる。【選択図】図５

Description

本発明は、帯状の集電箔上に活物質層などの層が形成された帯状電極板の製造方法に関する。

電池やキャパシタの正極板或いは負極板に用いられる電極板として、帯状の集電箔上に、集電箔の長手方向に延びる帯状の活物質層が形成された帯状電極板が知られている。このような帯状電極板は、例えば以下の手法により製造する。即ち、活物質粒子等を分散媒に分散させた活物質ペーストを用意し、この活物質ペーストを集電箔上に塗布して、集電箔上に帯状の未乾燥活物質層を有する帯状の未乾燥電極板を形成する。その後、この未乾燥電極板を乾燥装置内に搬送し、乾燥装置内で未乾燥電極板を長手方向に搬送しつつ、熱風を未乾燥活物質層に沿って搬送方向の上流側に進ませて、未乾燥活物質層を加熱乾燥させて活物質層を形成する。このような手法及び乾燥装置に関連する従来技術として、例えば特許文献１が挙げられる。

特開２０１３−０６８３９４号公報

ところで、本発明者は、帯状電極板として、帯状の活物質層の幅方向の両側に、長手方向に延びる帯状の絶縁保護層を更に設けることを検討した。具体的には、上述の活物質ペーストを用意すると共に、ベーマイトなどの絶縁性粒子を分散媒に分散させた絶縁ペーストを用意する。そして、集電箔の幅方向の中央に活物質ペーストを塗布して、帯状の未乾燥活物質層を形成すると共に、集電箔のうち、未乾燥活物質層の両側部分にそれぞれ絶縁ペーストを塗布して、未乾燥活物質層の両側に隣接した帯状の未乾燥絶縁保護層を形成する。その後、乾燥装置において未乾燥電極板を長手方向に搬送しつつ、熱風を未乾燥活物質層及び未乾燥絶縁保護層に沿って搬送方向の上流側に進ませて、未乾燥活物質層及び未乾燥絶縁保護層を並行して加熱乾燥させて活物質層及び絶縁保護層を形成する。

しかしながら、用いる活物質ペーストと絶縁ペーストの固形分率が異なる場合や、形成される未乾燥活物質層と未乾燥絶縁保護層の厚みが異なる場合には、未乾燥活物質層と未乾燥絶縁保護層の単位面積当たりの分散媒含有量が異なる。例えば未乾燥活物質層の単位面積当たりの分散媒含有量Ａａよりも、未乾燥絶縁保護層の単位面積当たりの分散媒含有量Ａｂが多い場合（Ａｂ＞Ａａ）には、上述の熱風乾燥に当たり、未乾燥活物質層よりも未乾燥絶縁保護層の乾燥が遅くなる。

このため、乾燥時間や熱風の温度等の乾燥条件を未乾燥活物質層の乾燥に丁度良い条件に設定すると、未乾燥活物質層は適切に乾燥できるが、未乾燥絶縁保護層は半乾きの状態となってしまう。一方、乾燥条件を未乾燥絶縁保護層の乾燥に丁度良い条件にすると、未乾燥絶縁保護層は適切に乾燥できるが、未乾燥活物質層は過乾燥となり、未乾燥活物質層と集電箔との密着性が低下するなどの不具合が生じることが判ってきた。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、単位面積当たりの分散媒含有量の異なる未乾燥第１層及び未乾燥第２層を有する未乾燥電極板について、１つの乾燥工程で未乾燥第１層も未乾燥第２層も共に適切に熱風乾燥させることができる帯状電極板の製造方法を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明の一態様は、帯状の集電箔と、上記集電箔上に形成された第１層と、上記集電箔上に形成され、上記第１層と上記集電箔の幅方向に並ぶ第２層と、を備える帯状電極板の製造方法であって、上記集電箔上に、分散媒を含み乾燥後に上記第１層となる未乾燥第１層、及び、上記分散媒を含み乾燥後に上記第２層となる未乾燥第２層を有し、上記未乾燥第１層の単位面積当たりの分散媒含有量Ａ１よりも、上記未乾燥第２層の単位面積当たりの分散媒含有量Ａ２が多い（Ａ２＞Ａ１）未乾燥電極板を形成する電極形成工程と、上記未乾燥電極板を上記集電箔の長手方向に搬送しつつ、熱風を上記未乾燥第１層及び上記未乾燥第２層に沿って搬送方向の上流側に進ませて、上記未乾燥第１層及び上記未乾燥第２層を並行して加熱乾燥させて上記第１層及び上記第２層を形成する乾燥工程と、を備え、上記乾燥工程は、上記熱風として、上記未乾燥第１層に沿って進む第１熱風、及び、上記未乾燥第２層に沿って進む、上記第１熱風の流速Ｖ１よりも速い流速Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）の第２熱風を用いる帯状電極板の製造方法である。

上述の帯状電極板の製造方法では、電極形成工程において、単位面積当たりの分散媒含有量Ａ１が少ない未乾燥第１層と、単位面積当たりの分散媒含有量Ａ２が多い未乾燥第２層とを集電箔上に有する未乾燥電極板を形成する。
そして、乾燥工程において、熱風を未乾燥第１層及び未乾燥第２層に沿って搬送方向の上流側に進ませて、未乾燥第１層及び未乾燥第２層を並行して加熱乾燥させる。その際、単位面積当たりの分散媒含有量Ａ１が少ない未乾燥第１層に沿って進む第１熱風の流速Ｖ１よりも、単位面積当たりの分散媒含有量Ａ２が多い未乾燥第２層に沿って進む第２熱風の流速Ｖ２を速くする。これにより、第１熱風の流速Ｖ１と第２熱風の流速Ｖ２を同じ速度にする場合に比して、未乾燥第１層よりも乾燥させ難い未乾燥第２層の乾燥を早めることができ、１つの乾燥工程で未乾燥第１層も未乾燥第２層も共に適切に熱風乾燥させることができる。

なお、「帯状電極板」としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の電池に用いられる電極板や、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタに用いられる電極板などが挙げられる。また、帯状電極板は、正極をなす帯状正極板でもよいし、負極をなす帯状負極板でもよい。また、帯状電極板は、集電箔の一方の主面上にのみ第１層及び第２層が形成された片側電極板でもよいし、集電箔の両方の主面上にそれぞれ第１層及び第２層が形成された両側電極板でもよい。また、第１層及び第２層は、例えば、集電箔の一方の主面上に１条ずつ形成してもよいし、第１層を１条形成し、この第１層の両側にそれぞれ第２層を形成してもよい。また、第１層は、集電箔と共に長手方向に延びる帯状としてもよいし、複数の第１層が所定間隙を空けて長手方向に並ぶ形態とすることもできる。第２層は、集電箔と共に長手方向に延びる帯状としてもよいし、複数の第２層が所定間隙を空けて長手方向に並ぶ形態とすることもできる。また、第１層及び第２層は、一方の層を活物質粒子を含む活物質層とし、他方の層を絶縁性粒子を含む絶縁保護層とすることができる。

「電極形成工程」では、未乾燥第１層及び未乾燥第２層を同時に集電箔上に形成してもよいし、一方の未乾燥層を先に形成した後に他方の未乾燥層を形成してもよい。また、未乾燥第１層及び未乾燥第２層は、それぞれペーストを集電箔に塗工することにより形成することができる。或いは、未乾燥第１層及び未乾燥第２層の少なくとも一方は、活物質粒子等を分散媒と混合し造粒して、湿潤粒子からなる粒子集合体を作製し、この粒子集合体を圧延して集電箔上に配置することにより形成してもよい。

「流速Ｖ１の第１熱風」及び「流速Ｖ２の第２熱風」は、例えば、流速Ｖ１の第１熱風を吹き出す第１ノズル部を有する第１熱風吹出部と、流速Ｖ２の第２熱風を吹き出す第２ノズル部を有する第２熱風吹出部とを別途用意し、これら第１熱風吹出部及び第２熱風吹出部を用いて吹き出させることができる。また、後述するように、第１熱風を吹き出す開口幅Ｌ１の第１ノズル部と、第２熱風を吹き出す、開口幅Ｌ１よりも狭い開口幅Ｌ２の第２ノズル部とが一体となったノズル部を有する熱風吹出部を用いて吹き出させることもできる。

更に、上記の帯状電極板の製造方法であって、前記乾燥工程では、前記集電箔の前記幅方向に拡がる形態で前記熱風を吹き出すノズル部であって、上記幅方向及び上記熱風の吹き出し方向に直交する開口幅Ｌ１を有し、前記第１熱風を吹き出す第１ノズル部と、上記幅方向及び上記吹き出し方向に直交し、上記開口幅Ｌ１よりも狭い開口幅Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）を有する第２ノズル部とが一体となった上記ノズル部を有する熱風吹出部を用いる帯状電極板の製造方法とするのが好ましい。

前述のように、第１熱風を吹き出す第１ノズル部を有する第１熱風吹出部と、第２熱風を吹き出す第２ノズル部を有する第２熱風吹出部とを別途用意し、これら第１熱風吹出部及び第２熱風吹出部を用いて乾燥工程を行うこともできる。しかし、この手法では、第１熱風及び第２熱風を吹き出すために２つの熱風吹出部（第１熱風吹出部及び第２熱風吹出部）が必要となる。
これに対し、上述の帯状電極板の製造方法では、第１熱風を吹き出す開口幅Ｌ１の第１ノズル部と第２熱風を吹き出す開口幅Ｌ２の第２ノズル部とが一体となったノズル部を有する熱風吹出部を用いて、乾燥工程を行う。このため、１つの熱風吹出部によって、流速Ｖ１，Ｖ２の異なる第１熱風及び第２熱風を容易に吹き出させることができる。

実施形態に係る帯状電極板の斜視図である。 実施形態に係る帯状電極板の製造方法のフローチャートである。 実施形態に係る乾燥装置の全体を示す説明図である。 実施形態に係り、熱風吹出部及び未乾燥片側電極板の上方から見た平面図である。 実施形態に係り、熱風吹出部及び未乾燥片側電極板の幅方向から見た断面図であり、（ａ）は図４におけるＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図４におけるＢ−Ｂ断面図である。 実施例１〜３及び比較例に係る各片側電極板の活物質層及び絶縁保護層に残った残留分散媒量の比を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態に係る帯状電極板１の斜視図を示す。この帯状電極板１は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池を製造するのに用いられる。具体的には、帯状電極板１は、電池を構成する扁平状捲回型或いは積層型の電極体を製造するのに用いられる帯状正極板である。

帯状電極板１は、長手方向ＥＨに延びる帯状のアルミニウム箔からなる集電箔３を有する。この集電箔３の第１主面３ａのうち、幅方向ＦＨの中央で長手方向ＥＨに延びる領域上には、活物質層（第１層）５が長手方向ＥＨに帯状に形成されている。また、集電箔３の第１主面３ａのうち、活物質層５の幅方向ＦＨの両側で長手方向ＥＨに延びる各領域上には、それぞれ絶縁保護層（第２層）７が長手方向ＥＨに帯状に形成されている。

また、集電箔３の反対側の第２主面３ｂのうち、幅方向ＦＨの中央で長手方向ＥＨに延びる領域上には、活物質層（第１層）１５が長手方向ＥＨに帯状に形成されている。また、集電箔３の第２主面３ｂのうち、活物質層１５の幅方向ＦＨの両側で長手方向ＥＨに延びる各領域上には、それぞれ絶縁保護層（第２層）１７が長手方向ＥＨに帯状に形成されている。
なお、集電箔３のうち、幅方向ＦＨの両端部で長手方向ＥＨに延びる部位は、それぞれ、活物質層５，１５も絶縁保護層７，１７も存在せず、集電箔３が厚み方向ＧＨに露出した露出部３ｒとなっている。

各活物質層５，１５の幅方向ＦＨの寸法Ｗ１は、本実施形態ではＷ１＝２１１ｍｍである。活物質層５，１５は、活物質粒子２１、導電粒子２２及び結着剤２３から構成されている。本実施形態では、活物質粒子２１として、リチウム遷移金属複合酸化物粒子、具体的にはリチウムニッケルコバルトマンガン酸化物粒子を用いている。また、導電粒子２２としてアセチレンブラック（ＡＢ）粒子を、結着剤２３としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いている。
各絶縁保護層７，１７の幅方向ＦＨの寸法Ｗ２は、いずれも本実施形態ではＷ２＝７ｍｍである。絶縁保護層７，１７は、絶縁性粒子２５、具体的にはベーマイトから構成されている。

次いで、上記帯状電極板１の製造方法について説明する（図２〜図５参照）。まず「第１電極形成工程Ｓ１」（図２参照）において、集電箔３の第１主面３ａ上に、乾燥後に前述の活物質層５となる帯状の未乾燥活物質層（未乾燥第１層）５ｘ、及び、乾燥後に前述の絶縁保護層７となる帯状の未乾燥絶縁保護層（未乾燥第２層）７ｘを有する未乾燥片側電極板（未乾燥電極板）１Ａを形成する。

具体的には、第１電極形成工程Ｓ１を行うのに先立ち、予め電極ペーストＰＥ１と絶縁ペーストＰＥ２を用意しておく。電極ペーストＰＥ１は、活物質粒子２１（本実施形態ではリチウムニッケルコバルトマンガン酸化物粒子）と、導電粒子２２（本実施形態ではＡＢ粒子）と、結着剤２３（本実施形態ではＰＶＤＦ）と、分散媒２４（本実施形態ではＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ））とを混合し、活物質粒子２１、導電粒子２２及び結着剤２３を分散媒２４中に分散させて形成する。電極ペーストＰＥ１の固形分率ＮＶ１は、本実施形態ではＮＶ１＝５７ｗｔ％（分散媒割合Ｄ１＝４３ｗｔ％）である。

絶縁ペーストＰＥ２は、絶縁性粒子２５（本実施形態ではベーマイト）と、前述の分散媒２４（ＮＭＰ）とを混合し、絶縁性粒子２５を分散媒２４中に分散させて形成する。絶縁ペーストＰＥ２の固形分率ＮＶ２は、本実施形態ではＮＶ２＝２８ｗｔ％（分散媒割合Ｄ２＝７２ｗｔ％）である。従って、電極ペーストＰＥ１の分散媒割合Ｄ１（＝４３ｗｔ％）よりも、絶縁ペーストＰＥ２の分散媒割合Ｄ２（＝７２ｗｔ％）が高い（Ｄ２＞Ｄ１）。

第１電極形成工程Ｓ１では、これら電極ペーストＰＥ１及び絶縁ペーストＰＥ２を同時に集電箔３の第１主面３ａに塗布して、未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘを同時に形成する。具体的には、巻出ロール（不図示）から巻き出された集電箔３を、複数の搬送ロール（不図示）によって長手方向ＥＨに搬送する。そして、集電箔３の第１主面３ａのうち、幅方向ＦＨの中央部分に向けて、電極ペーストＰＥ１用の塗工ダイ（不図示）から所定の吐出量の電極ペーストＰＥ１を吐出して、集電箔３の第１主面３ａ上に帯状に未乾燥活物質層５ｘを連続して形成する。この未乾燥活物質層５ｘの厚みｔ１は、本実施形態ではｔ１＝６０μｍである。

またこれと共に、集電箔３の第１主面３ａのうち、幅方向ＦＨの両側部分に向けて、絶縁ペーストＰＥ２用の一対の塗工ダイ（不図示）から所定の吐出量の絶縁ペーストＰＥ２をそれぞれ吐出して、集電箔３の第１主面３ａ上に、未乾燥活物質層５ｘの両側に隣接する帯状に未乾燥絶縁保護層７ｘをそれぞれ連続して形成する。これら未乾燥絶縁保護層７ｘの厚みｔ２は、本実施形態ではｔ２＝５０μｍである。

前述のように、電極ペーストＰＥ１の分散媒割合Ｄ１はＤ１＝４３ｗｔ％、絶縁ペーストＰＥ２の分散媒割合Ｄ２はＤ２＝７２ｗｔ％である。また、電極ペーストＰＥ１からなる未乾燥活物質層５ｘの厚みｔ１はｔ１＝６０μｍ、絶縁ペーストＰＥ２からなる未乾燥絶縁保護層７ｘの厚みｔ２はｔ２＝５０μｍである。従って、未乾燥活物質層５ｘの単位面積当たりの分散媒含有量Ａ１（以下、単に「単位分散媒量Ａ１」ともいう）と、未乾燥絶縁保護層７ｘの単位面積当たりの分散媒含有量Ａ２（以下、単に「単位分散媒量Ａ２」ともいう）との比は、Ａ１：Ａ２＝４３×６０＝７２×５０＝２５８０：３６００であり、単位分散媒量Ａ１に比して単位分散媒量Ａ２は、本実施形態では４割程度多くなる（Ａ２＞Ａ１）。

続いて「第１乾燥工程Ｓ２」（図２参照）において、第１電極形成工程Ｓ１で得られた未乾燥片側電極板１Ａのうち、未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って熱風ＨＡを進ませて、これらを並行して加熱乾燥させて活物質層５及び絶縁保護層７を形成する。この第１乾燥工程Ｓ２は、乾燥装置１００（図３〜図５参照）を用いて行う。この乾燥装置１００は、乾燥室１１０、未乾燥片側電極板１Ａを搬送する複数の搬送ロール１２０、未乾燥片側電極板１Ａに向けて吹き出し方向ＩＨ（図５において左側下方）に熱風ＨＡを吹き出す複数の熱風吹出部１３０、熱風ＨＡを熱風吹出部１３０に導くダクト１５０、熱風ＨＡを発生させる熱風発生部１６０等から構成されている。

乾燥室１１０は、壁部１１１によって外部と仕切られた箱状である。この乾燥室１１０には、未乾燥片側電極板１Ａを外部から乾燥室１１０内に搬入するための搬入口１１１ｉと、乾燥後の片側電極板１Ｂを乾燥室１１０内から外部に搬出するための搬出口１１１ｊが設けられている。
搬送ロール１２０は、乾燥室１１０内に配置されている。搬送ロール１２０は、モータ（不図示）によって駆動され、未乾燥片側電極板１Ａを長手方向ＥＨに搬送する。なお、図３〜図５の各図において、左右方向が搬送方向ＣＨであり、左側が搬送方向ＣＨの上流側ＣＨ１、右側が搬送方向ＣＨの下流側ＣＨ２である。

熱風吹出部１３０（図３のほか図４及び図５も参照）は、乾燥室１１０内のうち、搬送ロール１２０で搬送される未乾燥片側電極板１Ａの上方ＤＨ１に、搬送方向ＣＨに所定間隙を空けて配置されている。各熱風吹出部１３０は、それぞれ上方ＤＨ１で後述するダクト１５０と連通しており、ダクト１５０を介して後述する熱風発生部１６０に接続されている。これにより、熱風発生部１６０で発生した熱風ＨＡは、ダクト１５０を通じて熱風吹出部１３０内に一旦供給された後に外部に吹き出される。

この熱風吹出部１３０は、熱風ＨＡを一時的に滞留させる滞留空間をなす滞留部１３１と、滞留させた熱風ＨＡを外部に吹き出すノズル部１３３とを有する。このうち滞留部１３１は、直方体箱状であり、上壁部１３１ａ、底壁部１３１ｂ、上流側壁部１３１ｃ、下流側壁部１３１ｄ、第１側壁部１３１ｅ及び第２側壁部１３１ｆを有する。なお、滞留部１３１の上壁部１３１ａには、後述するダクト１５０に通じる連通孔が設けられているが、図４及び図５ではこの連通孔の図示を省略してある。上壁部１３１ａ及び底壁部１３１ｂは、搬送ロール１２０で搬送される未乾燥片側電極板１Ａと平行に配置されている。また、上流側壁部１３１ｃは上流側ＣＨ１、下流側壁部１３１ｄは下流側ＣＨ２に配置され、また、第１側壁部１３１ｅ及び第２側壁部１３１ｆは、未乾燥片側電極板１Ａの幅方向ＦＨの両側に配置されている。

一方、ノズル部１３３は、滞留部１３１の底壁部１３１ｂの下流側ＣＨ２で、下流側壁部１３１ｄの下方ＤＨ２に設けられており、未乾燥片側電極板１Ａの幅方向ＦＨに延びる形態を有する。具体的には、このノズル部１３３は、第１板状部１３４と、これに対向する第２板状部１３５と、第１板状部１３４に接合された一対の第３板状部１３６とから構成される。
第１板状部１３４及び第２板状部１３５は、それぞれ幅方向ＦＨに延びる矩形板状で、間隙を空けて互いに平行に配置されている。第１板状部１３４は、底壁部１３１ｂの下流側ＣＨ２の端部１３１ｂｔから、下流側ＣＨ２ほど上方ＤＨ１に位置するように斜め上方に延出している。一方、第２板状部１３５は、下流側壁部１３１ｄの下方ＤＨ２の端部１３１ｄｔから、上流側ＣＨ１ほど下方ＤＨ２に位置するように斜め下方に延出している。
更に、第１板状部１３４のうち、幅方向ＦＨの中央部１３４ａを除いた両端部１３４ｂの第２板状部１３５側には、矩形板状の第３板状部１３６がそれぞれ接合されている。

第１板状部１３４の中央部１３４ａとこれに対向する第２板状部１３５とによって、未乾燥片側電極板１Ａのうち未乾燥活物質層５ｘに向けて、熱風ＨＡのうち第１熱風ＨＡ１を吹き出す第１ノズル部１３３ａが構成される（図５（ａ）参照）。第１ノズル部１３３ａの、幅方向ＦＨ及び熱風ＨＡの吹き出し方向ＩＨに直交する開口幅Ｌ１は、本実施形態ではＬ１＝５ｍｍである。
また、第１板状部１３４の両端部１３４ｂとこれに対向する第２板状部１３５とによって、未乾燥片側電極板１Ａのうち未乾燥絶縁保護層７ｘに向けて、熱風ＨＡのうち第２熱風ＨＡ２を吹き出す第２ノズル部１３３ｂがそれぞれ構成される（図５（ｂ）参照）。第２ノズル部１３３ｂの、幅方向ＦＨ及び吹き出し方向ＩＨに直交する開口幅Ｌ２は、本実施形態ではＬ２＝１ｍｍである。
このようにノズル部１３３は、第１ノズル部１３３ａ及び第２ノズル部１３３ｂが一体となっており、第１ノズル部１３３ａの開口幅Ｌ１（＝５ｍｍ）よりも、第２ノズル部１３３ｂの開口幅Ｌ２（＝１ｍｍ）が狭くなっている（Ｌ２＜Ｌ１）。

このような形態の熱風吹出部１３０では、熱風吹出部１３０の滞留部１３１内に供給された熱風ＨＡは、ノズル部１３３から下方ＤＨ２かつ上流側ＣＨ１の斜め下方に吹き出され、熱風吹出部１３０の底壁部１３１ｂと未乾燥片側電極板１Ａとの空間を未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って上流側ＣＨ１に進む。その際、ノズル部１３３のうち、開口幅Ｌ１の広い第１ノズル部１３３ａから吹き出され、未乾燥活物質層５ｘに沿って進む第１熱風ＨＡ１の流速Ｖ１よりも、開口幅Ｌ２の狭い第２ノズル部１３３ｂから吹き出され、未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２が速くなる（Ｖ２＞Ｖ１）。

ダクト１５０は、複数の熱風吹出部１３０と後述する熱風発生部１６０との間を結ぶ熱風ＨＡの流通路を構成している。ダクト１５０は、乾燥室１１０の内部において各熱風吹出部１３０の上方ＤＨ１で各熱風吹出部１３０に接続され、また、乾燥室１１０の外部において熱風発生部１６０に接続されている。このダクト１５０を通じて、熱風発生部１６０で発生した熱風ＨＡが各熱風吹出部１３０に供給される。
熱風発生部１６０は、乾燥室１１０の外部に配置されており、ダクト１５０と連通している。熱風発生部１６０は、図示しない送風ファン及びヒータを有しており、送風ファンによって生じた風をヒータによって昇温して熱風ＨＡを発生させるように構成されている。本実施形態では、この熱風ＨＡの温度を１８０℃とする。

次に、この乾燥装置１００を用いた第１乾燥工程Ｓ２について説明する。未乾燥片側電極板１Ａは、未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘを上方ＤＨ１に向けた状態で、搬入口１１１ｉを通じて乾燥室１１０内に搬入され、更に、乾燥室１１０内を複数の搬送ロール１２０によって長手方向ＥＨに搬送される。そして、搬送中の未乾燥片側電極板１Ａの未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘには、未乾燥片側電極板１Ａよりも上方ＤＨ１に設けられた複数の熱風吹出部１３０のノズル部１３３から、未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って上流側ＣＨ１に流れる熱風ＨＡが吹き出される。この熱風ＨＡのうち、未乾燥活物質層５ｘに沿って進む第１熱風ＨＡ１によって、未乾燥活物質層５ｘ内に含まれる分散媒２４が蒸発して、活物質層５が連続して形成される。またこれと並行して、熱風ＨＡのうち、未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２によって、未乾燥絶縁保護層７ｘ内に含まれる分散媒２４が蒸発して、絶縁保護層７が連続して形成される。

この熱風乾燥では、熱風吹出部１３０のノズル部１３３のうち、開口幅Ｌ１の広い第１ノズル部１３３ａから吹き出され、未乾燥活物質層５ｘに沿って進む第１熱風ＨＡ１の流速Ｖ１よりも、開口幅Ｌ２の狭い第２ノズル部１３３ｂから吹き出され、未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２が速い（Ｖ２＞Ｖ１）。このため、未乾燥活物質層５ｘよりも乾燥させ難い未乾燥絶縁保護層７ｘの乾燥を早めることができ、１つの第１乾燥工程Ｓ２で未乾燥活物質層５ｘも未乾燥絶縁保護層７ｘも共に適切に乾燥させることができる。
なお、この集電箔３の第１主面３ａ上に活物質層５及び絶縁保護層７が形成された帯状電極板を、片側電極板１Ｂともいう。この片側電極板１Ｂは、乾燥室１１０の搬出口１１１ｊを通じて、乾燥室１１０の外部に搬出される。

次に「第２電極形成工程Ｓ３」（図２参照）において、上述の片側電極板１Ｂを用いて、集電箔３の第２主面３ｂ上に、乾燥後に前述の活物質層１５となる帯状の未乾燥活物質層（未乾燥第１層）１５ｘ、及び、乾燥後に前述の絶縁保護層１７となる帯状の未乾燥絶縁保護層（未乾燥第２層）１７ｘを有する未乾燥両側電極板（未乾燥電極板）１Ｃを形成する。

具体的には、前述の第１電極形成工程Ｓ１と同様に、電極ペーストＰＥ１及び絶縁ペーストＰＥ２を用意し、これらを同時に集電箔３の第２主面３ｂに塗布して、厚みｔ１＝６０μｍの未乾燥活物質層１５ｘ及び厚みｔ２＝５０μｍの未乾燥絶縁保護層１７ｘを同時に連続して形成する。前述した第１電極形成工程Ｓ１の未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘの場合と同様に、未乾燥活物質層１５ｘの単位分散媒量Ａ１と、未乾燥絶縁保護層１７ｘの単位分散媒量Ａ２との比は、Ａ１：Ａ２＝２５８０：３６００となり、単位分散媒量Ａ１に比して単位分散媒量Ａ２は、本実施形態では４割程度多くなる（Ａ２＞Ａ１）。

続いて「第２乾燥工程Ｓ４」（図２参照）において、第１乾燥工程Ｓ２と同様に、乾燥装置１００を用いて、上述の未乾燥両側電極板１Ｃのうち、未乾燥活物質層１５ｘ及び未乾燥絶縁保護層１７ｘに沿って熱風ＨＡを進ませて、これらを並行して加熱乾燥させて活物質層１５及び絶縁保護層１７を形成する。なお、この集電箔３の第１主面３ａ上に活物質層５及び絶縁保護層７が形成され、第２主面３ｂ上に活物質層１５及び絶縁保護層１７が形成された帯状電極板を、両側電極板１Ｄともいう。

この熱風乾燥の際、熱風吹出部１３０のノズル部１３３のうち、開口幅Ｌ１の広い第１ノズル部１３３ａから吹き出され、未乾燥活物質層１５ｘに沿って進む第１熱風ＨＡ１の流速Ｖ１よりも、開口幅Ｌ２の狭い第２ノズル部１３３ｂから吹き出され、未乾燥絶縁保護層１７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２が速い（Ｖ２＞Ｖ１）。このため、未乾燥活物質層１５ｘよりも乾燥させ難い未乾燥絶縁保護層１７ｘの乾燥を早めることができ、１つの第２乾燥工程Ｓ４で未乾燥活物質層１５ｘも未乾燥絶縁保護層１７ｘも共に適切に乾燥させることができる。

次に「プレス工程Ｓ５」（図２参照）において、ロールプレス装置（不図示）を用いて、上述の両側電極板１Ｄを長手方向ＥＨに搬送しつつ厚み方向ＧＨにロールプレスして、活物質層５，１５及び絶縁保護層７，１７の密度をそれぞれ高める。かくして、帯状電極板１（図１参照）が出来る。

（実施例１〜３及び比較例）
次いで、本発明の効果を検証するために行った試験の結果について説明する。本試験では、未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘを熱風ＨＡで並行して乾燥させるのに当たり、未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２をそれぞれ異なる速さとした場合の、未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘの乾燥具合を調査した。

具体的には、上述の実施形態と同様に、第１電極形成工程Ｓ１を行って、集電箔３上に未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘを有する未乾燥片側電極板１Ａを形成した後、第１乾燥工程Ｓ２を行って、未乾燥活物質層５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘを熱風ＨＡで並行して加熱乾燥させて、活物質層５及び絶縁保護層７を形成した。その際、熱風吹出部１３０のノズル部１３３のうち、第２ノズル部１３３ｂの開口幅Ｌ２を、実施例１では実施形態と同様にＬ２＝１ｍｍとし、実施例２ではＬ２＝２ｍｍとし、実施例３ではＬ２＝３ｍｍとし、比較例ではＬ２＝５ｍｍとした（表１参照）。一方、ノズル部１３３のうち、第１ノズル部１３３ａの開口幅Ｌ１は、実施例１〜３及び比較例のいずれにおいても、実施形態と同様にＬ１＝５ｍｍとした。

これにより、未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２は、実施例１が一番速く（この流速をＶ２１とする）、次いで実施例２が速く（この流速をＶ２２とする）、次いで実施例３が速く（この流速をＶ２３とする）、比較例が最も遅くなる（この流速をＶ２４とする）。つまり、Ｖ２１＞Ｖ２２＞Ｖ２３＞Ｖ２４の関係となる。
また、実施例１〜３では、いずれも第２ノズル部１３３ｂの開口幅Ｌ２が第１ノズル部１３３ａの開口幅Ｌ１よりも小さいため（Ｌ２＜Ｌ１）、未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２（Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３）は、未乾燥活物質層５ｘに沿って進む第１熱風ＨＡ１の流速Ｖ１よりも速くなる（Ｖ２＞Ｖ１）。
一方、比較例では、第２ノズル部１３３ｂの開口幅Ｌ２が第１ノズル部１３３ａの開口幅Ｌ１と同じであるため（Ｌ２＝Ｌ１）、未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２（Ｖ２４）は、未乾燥活物質層５ｘに沿って進む第１熱風ＨＡ１の流速Ｖ１と同じ速さとなる（Ｖ２４＝Ｖ１）。

次に、第１乾燥工程Ｓ２で得られた実施例１〜３及び比較例の各片側電極板１Ｂについて、活物質層５及び絶縁保護層７内に残っている残留分散媒量Ｂ（Ｂ１，Ｂ２）をそれぞれガスクロマトグラフィを用いて測定した。そして、活物質層５における残留分散媒量Ｂ１に対する絶縁保護層７における残留分散媒量Ｂ２の比（Ｂ２／Ｂ１）をそれぞれ算出した。その結果を表１及び図６にグラフで示す。

図６から明らかなように、残留分散媒量Ｂの比（Ｂ２／Ｂ１）は、実施例１で最も小さく、次いで実施例２で小さく、次いで実施例３で小さく、比較例で最も大きい。また、比較例では、熱風乾燥後の片側電極板１Ｂを搬送する際に、絶縁保護層７の一部が剥がれて搬送ロール（不図示）に付着した。一方、実施例１〜３では、このような絶縁保護層７の剥がれは認められなかった。
このような結果を生じた理由は、以下であると考えられる。即ち、熱風乾燥前の未乾燥片側電極板１Ａにおいては、未乾燥活物質層５ｘの単位分散媒量Ａ１に比して未乾燥絶縁保護層７ｘの単位分散媒量Ａ２が多くなっているため（Ａ２＞Ａ１）、未乾燥活物質層５ｘよりも未乾燥絶縁保護層７ｘは乾燥させ難い。

まず比較例では、未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２４を、未乾燥活物質層５ｘに沿って進む第１熱風ＨＡ１の流速Ｖ１と等しくしているため、未乾燥絶縁保護層７ｘの乾燥を早めることができない。このため、熱風乾燥後の絶縁保護層７に残る分散媒２４が最も多く、残留分散媒量Ｂの比（Ｂ２／Ｂ１）の値が最も大きくなった。また、熱風乾燥後の絶縁保護層７に残る分散媒２４が多すぎて、絶縁保護層７が半乾きであったため、加熱乾燥後の片側電極板１Ｂの搬送中に絶縁保護層７の一部が剥がれて搬送ロールに付着した。

これに対し、実施例１〜３では、未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２（Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３）を、未乾燥活物質層５ｘに沿って進む第１熱風ＨＡ１の流速Ｖ１よりも速くしているため、未乾燥絶縁保護層７ｘの乾燥を早めることができる。このため、熱風乾燥後の絶縁保護層７に残る分散媒２４が比較例よりも少なく、残留分散媒量Ｂの比（Ｂ２／Ｂ１）の値が比較例よりも小さくなった。また、実施例１〜３では、熱風乾燥後の絶縁保護層７に残る分散媒２４が少なく、絶縁保護層７が適切に乾燥しているため、熱風乾燥後の片側電極板１Ｂの搬送中に、絶縁保護層７が剥がれなかった。

また、実施例１〜３において、未乾燥絶縁保護層７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２は、Ｖ２１＞Ｖ２２＞Ｖ２３であるため、実施例３よりも実施例２で未乾燥絶縁保護層７ｘの乾燥を早めることができ、更に実施例２よりも実施例１で未乾燥絶縁保護層７ｘの乾燥を早めることができる。このため、残留分散媒量Ｂの比（Ｂ２／Ｂ１）は、実施例３よりも実施例２で小さく、更に実施例２よりも実施例１で小さくなったと考えられる。

以上で説明したように、帯状電極板１の製造方法では、第１電極形成工程Ｓ１及び第２電極形成工程Ｓ３において、単位分散媒量Ａ１が少ない未乾燥活物質層５ｘ，１５ｘと、単位分散媒量Ａ２が多い未乾燥絶縁保護層７ｘ，１７ｘとを集電箔３上に有する未乾燥電極板１Ａ，１Ｃを形成する。
そして、第１乾燥工程Ｓ２及び第２乾燥工程Ｓ４において、熱風ＨＡを未乾燥活物質層５ｘ，１５ｘ及び未乾燥絶縁保護層７ｘ，１７ｘに沿って搬送方向ＣＨの上流側ＣＨ１に進ませて、これらを並行して加熱乾燥させる。その際、単位分散媒量Ａ１の少ない未乾燥活物質層５ｘ，１５ｘに沿って進む第１熱風ＨＡ１の流速Ｖ１よりも、単位分散媒量Ａ２の多い未乾燥絶縁保護層７ｘ，１７ｘに沿って進む第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２を速くする。これにより、第１熱風ＨＡ１の流速Ｖ１と第２熱風ＨＡ２の流速Ｖ２を同じ速度にする場合に比して、未乾燥活物質層５ｘ，１５ｘよりも乾燥させ難い未乾燥絶縁保護層７ｘ，１７ｘの乾燥を早めることができ、１つの第１乾燥工程Ｓ２または第２乾燥工程Ｓ４で、未乾燥活物質層５ｘ，１５ｘも未乾燥絶縁保護層７ｘ，１７ｘも共に適切に熱風乾燥させることができる。

更に本実施形態では、第１熱風ＨＡ１を吹き出す開口幅Ｌ１の第１ノズル部１３３ａと、第２熱風ＨＡ２を吹き出す、開口幅Ｌ１よりも狭い開口幅Ｌ２の第２ノズル部１３３ｂとが一体となったノズル部１３３を有する熱風吹出部１３０を用いている。このため、１つの熱風吹出部１３０によって、流速Ｖ１，Ｖ２の異なる第１熱風ＨＡ１及び第２熱風ＨＡ２を容易に吹き出させることができる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、帯状電極板１として帯状正極板を例示したが、帯状負極板に本発明を適用することもできる。

１ 帯状電極板
１Ａ 未乾燥片側電極板（未乾燥電極板）
１Ｃ 未乾燥両側電極板（未乾燥電極板）
３ 集電箔
５，１５ 活物質層（第１層）
５ｘ，１５ｘ 未乾燥活物質層（未乾燥第１層）
７，１７ 絶縁保護層（第２層）
７ｘ，１７ｘ 未乾燥絶縁保護層（未乾燥第２層）
２１ 活物質粒子
２４ 分散媒
２５ 絶縁性粒子
１００ 乾燥装置
１３０ 熱風吹出部
１３３ ノズル部
１３３ａ 第１ノズル部
１３３ｂ 第２ノズル部
ＨＡ 熱風
ＨＡ１ 第１熱風
ＨＡ２ 第２熱風
ＥＨ 長手方向
ＦＨ 幅方向
ＧＨ 厚み方向
ＣＨ 搬送方向
ＣＨ１ （搬送方向の）上流側
ＣＨ２ （搬送方向の）下流側
ＩＨ （熱風の）吹き出し方向
Ａ１ （未乾燥活物質層の）単位面積当たりの分散媒含有量（単位分散媒量）
Ａ２ （未乾燥絶縁保護層の）単位面積当たりの分散媒含有量（単位分散媒量）
Ｌ１ （第１ノズル部の）開口幅
Ｌ２ （第２ノズル部の）開口幅
Ｖ１ （未乾燥活物質層に沿って進む熱風の）流速
Ｖ２，Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４ （未乾燥絶縁保護層に沿って進む熱風の）流速
Ｓ１ 第１電極形成工程
Ｓ２ 第１乾燥工程
Ｓ３ 第２電極形成工程
Ｓ４ 第２乾燥工程
Ｓ５ プレス工程

Claims (1)

1. 帯状の集電箔と、
   上記集電箔上に形成された第１層と、
   上記集電箔上に形成され、上記第１層と上記集電箔の幅方向に並ぶ第２層と、を備える
   帯状電極板の製造方法であって、
   上記集電箔上に、分散媒を含み乾燥後に上記第１層となる未乾燥第１層、及び、上記分散媒を含み乾燥後に上記第２層となる未乾燥第２層を有し、上記未乾燥第１層の単位面積当たりの分散媒含有量Ａ１よりも、上記未乾燥第２層の単位面積当たりの分散媒含有量Ａ２が多い（Ａ２＞Ａ１）未乾燥電極板を形成する電極形成工程と、
   上記未乾燥電極板を上記集電箔の長手方向に搬送しつつ、熱風を上記未乾燥第１層及び上記未乾燥第２層に沿って搬送方向の上流側に進ませて、上記未乾燥第１層及び上記未乾燥第２層を並行して加熱乾燥させて上記第１層及び上記第２層を形成する乾燥工程と、を備え、
   上記乾燥工程は、
   上記熱風として、
   上記未乾燥第１層に沿って進む第１熱風、及び、
   上記未乾燥第２層に沿って進む、上記第１熱風の流速Ｖ１よりも速い流速Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）の第２熱風を用いる
   帯状電極板の製造方法。

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