JP2023002927A - 電池用電極製造装置、及び、クリーンルーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】チャンバーの内部へ異物が流入することを抑制することができる電池用電極製造装置、及び、クリーンルーム構造を提供することを目的とする。【解決手段】電池用電極製造装置１００は、内部ＩＮが大気圧よりも減圧され、搬入開口部１１２を介して内部ＩＮに基材フィルム３１Ａが搬入されるチャンバー１１０と、チャンバー１１０の外部ＯＵにおける搬入開口部１１２側に設けられ、内部ＩＮａが大気圧よりも加圧される空間であって基材フィルム３１Ａが搬入開口部１１２に向けて搬送される空間を提供するクリーンルーム部１５０と、を備え、前記クリーンルーム部１５０は、空気を清浄して加圧した加圧空気ａ１を搬入開口部１１２に向けて供給する。この結果、電池用電極製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮへ異物が流入することを抑制することができる、という効果を奏する。【選択図】図２

Description

本発明は、電池用電極製造装置、及び、クリーンルーム構造に関する。

例えば、特許文献１には、チャンバーと、スピンチャックと、薬液ノズルと、上仕切板と、ＦＦＵとを含む基板処理装置が開示されている。スピンチャックは、チャンバー内で基板を水平に保持する。薬液ノズルは、基板に向けて薬液を吐出する。上仕切板は、スピンチャックに保持されている基板よりも上方の内部空間を、上方空間と下方空間とに仕切る。ＦＦＵは、上方空間の上方から上方空間にクリーンエアーを供給する。この構成により、この基板処理装置は、汚染雰囲気の拡散を防止する気流を用いて基板の汚染を低減している。

特開２０１５－２３０９２１号公報

ところで、近年注目されているリチウムイオン電池は、一般に、集電体の表面に活物質層が形成された複数の電極を、セパレータを介して積層させることで構成される。このようなリチウムイオン電池用の電極を、例えば、上記のようなチャンバー内において、集電体の上に活物質を供給し定着させることで製造するという考え方がある。この場合に、チャンバー内に集電体を取り込むための開口部を介して空気と共に異物が流入することによって電極の製造に供するチャンバーの内部空間が汚染されてしまうおそれがある。これに対して、例えば、上述の特許文献１に開示された基板処理装置は、外部からチャンバー内に製造に供する材料を取り込むための開口部を有するような構成ついては想定されておらず、チャンバーの内部への異物の流入を抑制するための対策については何ら示されていない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、チャンバーの内部へ異物が流入することを抑制することができる電池用電極製造装置、及び、クリーンルーム構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電池用電極製造装置は、内部が大気圧よりも減圧され、搬入開口部を介して内部に基材フィルムが搬入されるチャンバーと、前記チャンバーの外部における前記搬入開口部側に設けられ、内部が大気圧よりも加圧される空間であって前記基材フィルムが前記搬入開口部に向けて搬送される空間を提供するクリーンルーム部と、を備え、前記クリーンルーム部は、空気を清浄して加圧した加圧空気を前記搬入開口部に向けて供給する。

本発明に係る電池用電極製造装置、及び、クリーンルーム構造は、チャンバーの内部へ異物が流入することを抑制することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る単電池の概略構成を表す模式的な断面図である。 図２は、実施形態に係る製造装置の概略構成を表す模式的なブロック図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図２に示す本実施形態に係る製造装置１００は、図１に示す単電池１０に適用される電極３０を製造するための電池用電極製造装置である。以下では、まず、図１を参照して単電池１０、電極３０の基本的な構成について説明した後、図２等を参照して製造装置１００について詳細に説明する。

＜単電池＞
図１に示す本実施形態の単電池（電池セル、単セルともいう。）１０は、非水電解質二次電池の１種であるリチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池とは、正極３０ａと負極３０ｂとの間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池である。なお、以下の説明では、「正極３０ａ」と「負極３０ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電極３０」という場合がある。

単電池１０は、正極３０ａと、負極３０ｂと、セパレータ４０と、枠体５０とを備える。正極３０ａは、正極集電体層３１ａ、及び、正極活物質層３２ａを含んで構成される。一方、負極３０ｂは、負極集電体層３１ｂ、及び、負極活物質層３２ｂを含んで構成される。単電池１０は、正極集電体層３１ａ、正極活物質層３２ａ、セパレータ４０、負極活物質層３２ｂ、及び、負極集電体層３１ｂがこの順で積層される。つまり、単電池１０は、正極集電体層３１ａ及び負極活物質層３２ｂが最外層に配置される。そして、単電池１０は、正極集電体層３１ａ及び負極集電体層３１ｂの縁部において、枠体５０により正極活物質層３２ａ、負極活物質層３２ｂ及びセパレータ４０の外周が封止され、電解液が封入される。この状態で、単電池１０は、正極活物質層３２ａと負極活物質層３２ｂとの間にセパレータ４０が介在し、当該セパレータ４０が正極３０ａと負極３０ｂとの間の隔壁として機能する。単電池１０は、例えば、複数を組み合わせてモジュール化した組電池、あるいは、このような組電池を複数組み合わせて電圧及び容量を調整した電池パックの形態で使用することが可能である。

なお、以下の説明では、「正極集電体層３１ａ」と「負極集電体層３１ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「集電体層３１」という場合がある。同様に、「正極活物質層３２ａ」と「負極活物質層３２ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電極活物質層３２」という場合がある。

＜正極集電体の具体例＞
正極集電体層３１ａを構成する正極集電体としては、公知のリチウムイオン単電池に用いられる集電体を用いることができ、例えば、公知の金属集電体及び導電材料と樹脂とから構成されてなる樹脂集電体（特開２０１２－１５０９０５号公報及び国際公開第２０１５－００５１１６号等に記載の樹脂集電体等）を用いることができる。正極集電体層３１ａを構成する正極集電体は、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。

金属集電体としては、例えば、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン及びこれらの金属を１種以上含む合金、並びに、ステンレス合金からなる群から選択される一種以上の金属材料が挙げられる。これらの金属材料は、薄板や金属箔等の形態で用いてもよい。また、上記金属材料以外で構成される基材表面にスパッタリング、電着、塗布等の方法により上記金属材料を形成したものを金属集電体として用いてもよい。

樹脂集電体としては、導電性フィラーとマトリックス樹脂とを含むことが好ましい。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）等が挙げられるが、特に限定されない。導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択されれば特に限定されない。例えば、導電性フィラーは、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。

樹脂集電体は、マトリックス樹脂及び導電性フィラーのほかに、その他の成分（分散剤、架橋促進剤、架橋剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤等）を含んでいてもよい。また、複数の樹脂集電体を積層して用いてもよく、樹脂集電体と金属箔とを積層して用いても良い。

正極集電体層３１ａの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。複数の樹脂集電体を積層して正極集電体層３１ａとして用いる場合には、積層後の全体の厚さが５～１５０μｍであることが好ましい。正極集電体層３１ａは、例えば、マトリックス樹脂、導電性フィラー及び必要により用いるフィラー用分散剤を溶融混練して得られる導電性樹脂組成物を公知の方法でフィルム状に成形することにより得ることができる。

＜正極活物質の具体例＞
正極活物質層３２ａは、正極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。ここで、非結着体とは、正極活物質層中において正極活物質の位置が固定されておらず、正極活物質同士及び正極活物質同士及び正極活物質と集電体とが不可逆的に固定されていないことを意味する。正極活物質層３２ａが非結着体である場合、正極活物質同士は不可逆的に固定されていないため、正極活物質同士の界面を機械的に破壊することなく分離することができ、正極活物質層３２ａに応力がかかった場合でも正極活物質が移動することで正極活物質層３２ａの破壊を防止することができ好ましい。非結着体である正極活物質層３２ａは、正極活物質層３２ａを、正極活物質と電解液とを含みかつ結着剤を含まない正極活物質層３２ａにする等の方法で得ることができる。なお、本明細書において、結着剤とは、正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない薬剤を意味し、デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン－ブタジエンゴム、ポリエチレン及びポリプロピレン等の公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤等が挙げられる。これらの結着剤は、溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去することで表面が粘着性を示すことなく固体化するので正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない。

正極活物質としては、例えば、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属元素が２種である複合酸化物及び金属元素が３種類以上である複合酸化物等が挙げられるが、特に限定されない。

正極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆正極活物質であってもよい。正極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、正極の体積変化が緩和され、正極の膨張を抑制することができる。

被覆材を構成する高分子化合物としては、特開２０１７－０５４７０３号公報及び国際公開第２０１５－００５１１７号等に活物質被覆用樹脂として記載されたものを好適に用いることができる。

被覆材には、導電剤が含まれていてもよい。導電剤としては、正極集電体層３１ａに含まれる導電性フィラーと同様のものを好適に用いることができる。

正極活物質層３２ａには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、及び、特開平１０－２５５８０５号公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性（水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質）を有する樹脂を意味する。一方、結着剤として用いられる溶液乾燥型の電極用バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。したがって、上述した結着剤（溶液乾燥型の電極バインダー）と粘着性樹脂とは、異なる材料である。

正極活物質層３２ａには、電解質と非水溶媒を含む電解液が含まれていてもよい。電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用できる。非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの（例えば、リン酸エステル、ニトリル化合物等及びこれらの混合物等）が使用できる。例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の混合液、又は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合液を用いることができる。

正極活物質層３２ａには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極集電体層３１ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。

正極活物質層３２ａの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。

＜負極集電体の具体例＞
負極集電体層３１ｂを構成する負極集電体としては、正極集電体で記載した構成と同様のものを適宜選択して用いることができ、同様の方法により得ることができる。負極集電体層３１ｂは、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。負極集電体層３１ｂの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。

＜負極活物質の具体例＞
負極活物質層３２ｂは、負極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。負極活物質層が非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である負極活物質層３２ｂを得る方法等は、正極活物質層３２ａが非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である正極活物質層３２ａを得る方法と同様である。

負極活物質としては、例えば、炭素系材料、珪素系材料及びこれらの混合物などを用いることができるが、特に限定されない。

負極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆負極活物質であってもよい。負極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、負極の体積変化が緩和され、負極の膨張を抑制することができる。

被覆材としては、被覆正極活物質を構成する被覆材と同様のものを好適に用いることができる。

負極活物質層３２ｂは、電解質と非水溶媒を含む電解液を含有する。電解液の組成は、正極活物質層３２ａに含まれる電解液と同様の電解液を好適に用いることができる。

負極活物質層３２ｂには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極活物質層３２ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。

負極活物質層３２ｂには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、正極活物質層３２ａの任意成分である粘着性樹脂と同様のものを好適に用いることができる。

負極活物質層３２ｂの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。

＜セパレータの具体例＞
セパレータ４０に保持される電解質としては、例えば、電解液又はゲルポリマー電解質などが挙げられる。セパレータ４０は、これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータ４０の形態としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム等が挙げられるが、特に限定されない。

＜枠体の具体例＞
枠体５０としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、例えば、高分子材料が好ましく、熱硬化性高分子材料がより好ましい。枠体５０を構成する材料としては、絶縁性、シール性（液密性）、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよく、樹脂材料が好適に採用される。より具体的には、枠体５０としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びポリフッ化ビニリデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。

＜製造装置の基本構成＞
次に、図２を参照して製造装置１００の概略構成について説明する。製造装置１００は、上述した電極３０を製造するものである。この製造装置１００は、例えば、単電池１０を製造する電池製造装置に組み込まれて実現されてもよい。なお、以下で説明する集電体３１Ａは、上述した集電体層３１（正極集電体層３１ａ、負極集電体層３１ｂ）を構成するものである。一方、活物質３２Ａは、上述した電極活物質層３２（正極活物質層３２ａ、負極活物質層３２ｂ）を構成するものである。

ここで一般に、大気圧中において、基材フィルムである集電体３１Ａの一方の面に粉体状の活物質３２Ａを塗布して電極３０を形成する場合、活物質３２Ａの内部に空気が残留する場合がある。そして、この状態のまま活物質３２Ａに対してプレス成型を行うと、プレス終了後に圧縮された空気が膨張し、活物質３２Ａが弾け飛んだり、活物質３２Ａの表面が凹凸になったりする等の現象が発生するおそれがある。

これに対して、本実施形態の製造装置１００は、大気圧よりも減圧されたチャンバー１１０の内部ＩＮにおいて、基材フィルムである帯状の集電体３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給して電極３０を製造する構成となっている。

この構成により、本実施形態の製造装置１００は、活物質３２Ａの内部への空気の残留を抑制し、集電体層３１上に形成される電極活物質層３２の均一性向上を実現している。以下、これを実現するための製造装置１００の各部の具体的な構成について説明する。

なお、以上で説明したように、正極３０ａと負極３０ｂとは、集電体層３１（正極集電体層３１ａ、負極集電体層３１ｂ）、電極活物質層３２（正極活物質層３２ａ、負極活物質層３２ｂ）を構成する物質について異なる点があるものの、それぞれ集電体層３１の一方の面に電極活物質層３２が電気的に結合された構成である点では差異はない。このため、以下の説明でも、「正極３０ａ」の製造と「負極３０ｂ」の製造とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電極３０」の製造として説明する。

具体的には、製造装置１００は、図２に示すように、チャンバー１１０と、活物質供給装置１２０と、ロールプレス１３０とを備える。活物質供給装置１２０の一部とロールプレス１３０とは、電極形成部１００Ａを構成する。電極形成部１００Ａは、製造装置１００において、集電体３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給して電極３０を形成する部位であり、活物質３２Ａを集電体３１Ａ上に塗布し、当該活物質３２Ａを圧縮して電極活物質層３２を成形し電極３０を形成する。上述したように、本実施形態では、電極形成部１００Ａは、チャンバー１１０の内部ＩＮの減圧環境下に設けられる。

なお、以下の説明では、製造装置１００において、集電体３１Ａを搬送する方向を「搬送方向Ｄ１」という場合がある。搬送方向Ｄ１は、典型的には、略水平方向に沿っており、帯状の集電体３１Ａの長手方向に沿った方向に相当する。製造装置１００は、チャンバー１１０の内において、搬送方向Ｄ１の上流側から下流側に向かって、活物質供給装置１２０、ロールプレス１３０の順で配置されている。

チャンバー１１０は、内部ＩＮが大気圧よりも減圧される容器である。本実施形態のチャンバー１１０は、内部ＩＮで粉体状の活物質３２Ａを扱う。チャンバー１１０は、隔壁１１１によって空洞状に区画され、内部ＩＮの空間が大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋として機能する。チャンバー１１０の内部ＩＮは、減圧ポンプ等によって大気圧よりも減圧される。チャンバー１１０の内部ＩＮの圧力は、大気圧よりも減圧されていれば任意の値でよいが、例えば、大気圧から１×１０^－１～１×１０^－２Ｐａまでの低真空環境となるように調整されていてもよいし、１×１０^－６～１×１０^－７Ｐａの高真空環境となるように調整されていてもよいし、それ以上の超高真空や１０^－8～１０^－９Ｐａレベルの極高真空であってもよい。ここで、標準大気圧は、約１０１３ｈＰａ（約１０^５Ｐａ）である。チャンバー１１０は、この内部ＩＮの空間に電極形成部１００Ａを収容する。

チャンバー１１０は、隔壁１１１に搬入開口部１１２が形成されている。搬入開口部１１２は、チャンバー１１０の外部ＯＵから内部ＩＮに帯状の集電体３１Ａを搬入（挿入）可能な略矩形状のスリットである。搬入開口部１１２は、搬送方向Ｄ１の上流側において搬送方向Ｄ１に沿って隔壁１１１を貫通し、チャンバー１１０の外部ＯＵと内部ＩＮとを連通する。ここでは、搬入開口部１１２は、チャンバー１１０の内部ＩＮの減圧環境を維持した状態で、集電体３１Ａを外部ＯＵから内部ＩＮに搬入可能な大きさ、形状に形成される。チャンバー１１０は、この搬入開口部１１２を介して内部ＩＮに基材フィルムとしての集電体３１Ａが搬入される。ここでは、チャンバー１１０に対する集電体３１Ａの搬入方向は、搬送方向Ｄ１に沿っている。帯状の集電体３１Ａは、例えば、チャンバー１１０の外部ＯＵの常圧下に設けられた集電体ロール３１Ｒから引き出されながら、搬入開口部１１２を介して内部ＩＮに連続的に供給、搬入される。チャンバー１１０の内部ＩＮに搬入された集電体３１Ａは、コンベアや搬送ローラ等によって搬送方向Ｄ１に沿って搬送され、電極３０の製造の過程において、適宜のタイミングで切断されることで個別の集電体３１Ａとなる。また、チャンバー１１０の内部ＩＮに搬入された集電体３１Ａは、当該チャンバー１１０の内部ＩＮにおいて枠体５０が設けられる。この場合、枠体５０は、例えば、内部ＩＮにおいて、枠体設置装置等によって、活物質供給装置１２０の前段で集電体３１Ａに設けられてもよいし、活物質供給装置１２０とロールプレス１３０との間で集電体３１Ａに設けられてもよいし、ロールプレス１３０の後段で集電体３１Ａに設けられてもよい。図２は、一例として、活物質供給装置１２０の前段で枠体５０が集電体３１Ａに設けられる場合を例示している。

活物質供給装置１２０は、帯状の集電体３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給する装置である。活物質供給装置１２０は、少なくとも一部がチャンバー１１０の内部ＩＮに設けられ、ロールプレス１３０と共に電極形成部１００Ａを構成する。活物質供給装置１２０は、少なくとも供給口、及び、シャッタユニットがチャンバー１１０の内部ＩＮに配置され、電極形成部１００Ａを構成する。活物質供給装置１２０は、シャッタユニットが動作することで、チャンバー１１０の内部ＩＮにおいて、供給口から集電体３１Ａ上に紛体状の活物質３２Ａを供給する。

ロールプレス１３０は、活物質供給装置１２０によって集電体３１Ａ上に供給した活物質３２Ａを当該集電体３１Ａに定着させる装置である。ロールプレス１３０は、チャンバー１１０の内部ＩＮに設けられ、上述したように、活物質供給装置１２０の一部（供給口、シャッタユニット等）と共に電極形成部１００Ａを構成する。ロールプレス１３０は、例えば、上述の工程で活物質３２Ａが供給され、搬送されてきた集電体３１Ａの上に載置されている当該活物質３２Ａを、一対のローラによって集電体３１Ａと共に挟み込んでプレス成形する。これにより、ロールプレス１３０は、活物質３２Ａを帯状の集電体３１Ａに定着させる。

上記のように構成される製造装置１００は、搬入開口部１１２を介してチャンバー１１０の内部ＩＮに搬入された集電体３１Ａを電極形成部１００Ａ側に搬送し、当該搬送される帯状の集電体３１Ａに対して、活物質供給装置１２０の供給口から粉体状の活物質３２Ａを供給する。このとき、製造装置１００は、搬送されてくる集電体３１Ａに所望量の活物質３２Ａが供給されるように、シャッタユニットによる供給口の開閉が調節される。そして、製造装置１００は、活物質３２Ａが供給された集電体３１Ａを、ロールプレス１３０に搬送し、当該ロールプレス１３０によって集電体３１Ａ上の活物質３２Ａをプレス成形し、活物質３２Ａを帯状の集電体３１Ａに定着させる。その後、製造装置１００は、帯状の集電体３１Ａを枠体５０の間隔に合わせ適宜切断することで、電極３０を形成することができる。なお、製造装置１００は、電極３０の形成後の後工程として、さらに、上述の工程により形成された電極３０（すなわち、正極３０ａ、及び、負極３０ｂ）を適宜積層させて単電池１０や組電池を製造する工程等を続けて実行してもよい。

上述したように、本実施形態の製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮの減圧環境下において電極３０を形成するものである。この構成により、本実施形態の製造装置１００は、集電体３１Ａに粉体状の活物質３２Ａを供給した後、当該活物質３２Ａの内部に空気が残留することを抑制することができ、その上で、活物質３２Ａを集電体３１Ａに定着させることができる。この結果、製造装置１００は、ロールプレス１３０によるプレス終了後に、残留空気に起因して活物質３２Ａが弾け飛んだり、活物質３２Ａの表面が凹凸になったりする等の現象が発生することを抑制することができる。

リチウムイオン電池に用いる電極３０は、集電体３１Ａ上に供給された活物質３２Ａを含む電極活物質層３２が均質に形成されることで、より安定した電池性能を発揮する傾向にある。このため、本実施形態の製造装置１００は、上述したように、電極活物質層３２に空気が含まれることを抑制し、電極活物質層３２の均一性を向上させた電極３０を製造することができるので、より安定した性能を発揮することができる単電池１０を製造することができる。

以上、本実施形態に係る製造装置１００の全体構成の概略について説明した。

＜クリーンルーム構造＞
このような構成のもと、本実施形態に係る製造装置１００は、図２に示すように、さらに、クリーンルーム構造１４０を備えることで、搬入開口部１１２を介したチャンバー１１０の内部ＩＮへの異物流入を抑制し、清浄な環境下で電極３０を製造することができる構成を実現している。

具体的には、本実施形態のクリーンルーム構造１４０は、クリーンルーム部１５０と、給気装置１６０と、循環装置１７０と、洗浄装置１８０とを備える。

クリーンルーム部１５０は、チャンバー１１０の外部における搬入開口部１１２側に設けられ、内部ＩＮａが大気圧よりも加圧される空間であって基材フィルムとしての集電体３１Ａが搬入開口部１１２に向けて搬送される空間を提供する部屋である。本実施形態のクリーンルーム部１５０は、チャンバー１１０の外部ＯＵにおいて搬入開口部１１２と隣接して設けられている。クリーンルーム部１５０は、空気清浄度が確保された防塵室、あるいは、クリーンエアボックスとも呼ばれる。クリーンルーム部１５０は、内部ＩＮａが大気圧よりも加圧された空間部を構成する。クリーンルーム部１５０は、チャンバーの外部ＯＵにおいて、搬入開口部１１２の周りに当該搬入開口部１１２を囲うように設けられた隔壁１５１によって空洞状に区画され、内部ＩＮａの空間が大気圧よりも加圧された状態に保持できる部屋として機能する。クリーンルーム部１５０の内部ＩＮａの圧力は、クリーンルーム部１５０の外部から内部ＩＮａへの空気の流入を防げる程度に大気圧よりも加圧されていれば任意の値でよい。

クリーンルーム部１５０は、内部ＩＮａが搬入開口部１１２を介してチャンバーの内部ＩＮと連通する。そして、クリーンルーム部１５０は、隔壁１５１に導入開口部１５２が形成されている。導入開口部１５２は、搬入開口部１１２と同様に、基材フィルムとしての帯状の集電体３１Ａを、クリーンルーム部１５０の外部から内部ＩＮａに導入可能な略矩形状のスリットである。導入開口部１５２は、クリーンルーム部１５０の隔壁１５１を貫通し、クリーンルーム部１５０の外部と内部ＩＮａとを連通する。ここでは、導入開口部１５２は、搬送方向Ｄ１に対して搬入開口部１１２の上流側において当該搬入開口部１１２と対向する位置に形成され、隔壁１５１を搬送方向Ｄ１に沿って貫通する。この構成により、クリーンルーム部１５０は、内部ＩＮａを集電体３１Ａが搬送方向Ｄ１に沿って導入開口部１５２から搬入開口部１１２に向けて通過可能である。帯状の集電体３１Ａは、例えば、上述したように、集電体ロール３１Ｒから引き出されながら、導入開口部１５２を介してクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに導入された後、当該クリーンルーム部１５０の内部ＩＮａを搬入開口部１１２に向けて通過し搬入開口部１１２を介してチャンバー１１０の内部ＩＮに連続的に供給、搬入される。クリーンルーム部１５０は、内部ＩＮａに、集電体３１Ａを搬送するための搬送ローラ等が設けられていてもよい。

そして、このクリーンルーム部１５０は、空気を清浄して加圧した加圧空気（クリーンエア）ａ１を搬入開口部１１２に向けて供給する。ここでは、クリーンルーム部１５０は、内部ＩＮａに対して、給気装置１６０、又は、循環装置１７０から清浄な加圧空気ａ１が供給され充填される。この結果、クリーンルーム部１５０は、内部ＩＮａに供給された清浄な加圧空気ａ１によって、内部ＩＮａの空間が大気圧よりも加圧された状態に保持される。

給気装置１６０は、チャンバー１１０の外部ＯＵから取り込んだ空気（外気）ａ２を清浄して加圧し、清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに供給する装置である。

具体的には、給気装置１６０は、吸気配管１６０ａ、吸気口部１６０ｂ、除去装置１６０ｃ、給気弁１６０ｄ、加圧装置１６０ｅ、及び、加圧タンク１６０ｆを含んで構成される。除去装置１６０ｃ、給気弁１６０ｄ、加圧装置１６０ｅ、及び、加圧タンク１６０ｆは、吸気配管１６０ａが構成する給気流路上に設けられる。

吸気配管１６０ａは、チャンバー１１０の外部ＯＵの空気ａ２を清浄して加圧し、清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに給気するための給気流路を構成する配管である。吸気配管１６０ａは、一端側がクリーンルーム部１５０の隔壁１５１に接続されており、クリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに開口し連通している。一方、吸気配管１６０ａは、他端側がチャンバー１１０の外部ＯＵに開口し、吸気口部１６０ｂを構成している。吸気配管１６０ａは、空気ａ２の給気方向（流通方向）に対して上流側から下流側に向けて順に（言い換えれば、吸気口部１６０ｂ側からクリーンルーム部１５０側に向けて順に）、除去装置１６０ｃ、給気弁１６０ｄ、加圧装置１６０ｅ、及び、加圧タンク１６０ｆが設けられている。

吸気口部１６０ｂは、チャンバー１１０の外部ＯＵから吸気配管１６０ａ内に空気（外気）ａ２を取り込むための開口部である。吸気口部１６０ｂは、上述したように吸気配管１６０ａのクリーンルーム部１５０側とは反対側の端が外部ＯＵに開口することで構成される。

除去装置１６０ｃは、外部ＯＵから吸気口部１６０ｂを介して取り込んだ空気ａ２を清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに給気する際に、当該空気ａ２中の異物を除去する装置である。ここで、空気ａ２中の異物は、例えば、塵や微小粒子状物質等、大気中に含まれる様々な粒子を含む。除去装置１６０ｃは、例えば、フィルタ装置によって構成される。吸気口部１６０ｂから取り込まれ除去装置１６０ｃを通過した空気ａ２は、当該除去装置１６０ｃで異物が除去され、清浄な空気（クリーンエア）ａ３となって吸気配管１６０ａを下流側に向けて流通する。

給気弁１６０ｄは、吸気配管１６０ａにおいて、除去装置１６０ｃの下流側で当該吸気配管１６０ａが構成する吸気流路を開閉する装置である。給気弁１６０ｄは、吸気配管１６０ａ内の清浄な空気ａ３の流通を遮断する閉弁状態と、当該清浄な空気ａ３の流通を許容する開弁状態とに切り替え可能である。給気弁１６０ｄは、例えば、製造装置１００において電極３０を製造する通常運転時には開弁状態とされる。一方、給気弁１６０ｄは、例えば、メンテナンス等により製造装置１００において電極３０の製造を停止した運転停止時には閉弁状態とされる。また、給気弁１６０ｄは、例えば、吸気配管１６０ａ内を流通する清浄な空気ａ３の流量、言い換えれば、外部の空気ａ２の取り込み量を調節する可能な流量調整弁によって構成することもできる。

加圧装置１６０ｅは、吸気配管１６０ａにおいて、吸気配管１６０ａ内の清浄な空気ａ３を加圧し、清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに圧送する装置である。加圧装置１６０ｅは、例えば、コンプレッサ、加圧ポンプ等によって構成される。加圧装置１６０ｅは、駆動することで、チャンバー１１０の外部ＯＵから吸気口部１６０ｂを介して吸気配管１６０ａ内に空気ａ２を取り込み、除去装置１６０ｃ等を通過させて加圧し清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに送り込む。

加圧タンク１６０ｆは、吸気配管１６０ａにおいて、加圧装置１６０ｅから圧送された清浄な加圧空気ａ１を、一旦、受け入れるバッファタンクである。加圧タンク１６０ｆは、例えば、加圧装置１６０ｅから圧送された加圧空気ａ１の脈動を抑制し、クリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに送り込む加圧空気ａ１の圧力を安定させる。

上記のように構成される給気装置１６０は、加圧装置１６０ｅが駆動することで、外部ＯＵから吸気口部１６０ｂを介して吸気配管１６０ａ内に空気ａ２を取り込む。このとき、給気装置１６０は、空気ａ２中に含まれる異物も空気ａ２と共に吸気口部１６０ｂから取り込むこととなる。そして、給気装置１６０は、吸気口部１６０ｂから取り込んだ空気ａ２中の異物を除去装置１６０ｃで除去した後、異物が除去された清浄な空気ａ３を加圧装置１６０ｅによって加圧し、清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに送り込む。このとき、給気装置１６０は、加圧タンク１６０ｆを経由することで、当該加圧タンク１６０ｆにおいて加圧空気ａ１の圧力を安定させた後に、当該清浄な空気ａ３をクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに送り込む。この結果、クリーンルーム部１５０は、内部ＩＮａにおいて搬入開口部１１２に向けて清浄な加圧空気ａ１が供給され、内部ＩＮａの空間が大気圧よりも加圧された状態に保持される。

なお、この給気装置１６０は、加圧タンク１６０ｆとクリーンルーム部１５０との間において、吸気配管１６０ａが分岐し、後述する洗浄装置１８０にも接続されており、当該洗浄装置１８０に対しても清浄な加圧空気ａ１を送り込む構造となっている。

循環装置１７０は、チャンバー１１０の内部ＩＮから排気した空気ａ４を清浄して加圧し、清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに循環させる装置である。本実施形態の循環装置１７０は、一部が給気装置１６０と兼用されている。すなわちここでは、給気装置１６０と循環装置１７０とは、加圧装置１６０ｅ、加圧タンク１６０ｆが兼用されている。

本実施形態の循環装置１７０は、一例として、排気装置１７１、及び、吸引ステージ１７２を含んで構成される。

排気装置１７１は、チャンバー１１０の内部ＩＮの空気ａ５を外部ＯＵに排気する装置である。排気装置１７１は、典型的には、チャンバー１１０の内部ＩＮの空気ａ５と共に、電極３０の製造の際に当該空気ａ５中に飛散した活物質３２Ａの微小粒子等もチャンバー１１０の外部ＯＵに排気する。

具体的には、排気装置１７１は、排気配管１７１ａ、吸引口部１７１ｂ、吸引装置１７１ｃ、及び、除去装置１７１ｄを含んで構成される。吸引装置１７１ｃ、及び、除去装置１７１ｄは、排気配管１７１ａが構成する排気流路上に設けられる。

排気配管１７１ａは、チャンバー１１０の内部ＩＮの空気ａ５をチャンバー１１０の外部ＯＵに排気ための排気流路を構成する配管である。ここでは、この排気配管１７１ａは、循環装置１７０において、チャンバー１１０の内部ＩＮから排気した空気ａ４を清浄して加圧し、清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに循環させるための循環流路の一部を構成するものでもある。排気配管１７１ａは、チャンバー１１０の内部ＩＮと外部ＯＵとに渡って設けられる。排気配管１７１ａは、一端側がチャンバー１１０の内部ＩＮから外部ＯＵに導出され、吸気配管１６０ａ上の給気弁１６０ｄと加圧装置１６０ｅとの間において当該吸気配管１６０ａに接続され、合流している。一方、排気配管１７１ａは、他端側がチャンバー１１０の内部ＩＮに開口し、吸引口部１７１ｂを構成している。排気配管１７１ａは、空気ａ５の排気方向（流通方向）に対して上流側から下流側に向けて順に（言い換えれば、吸引口部１７１ｂ側から吸気配管１６０ａとの合流部位側に向けて順に）、吸引装置１７１ｃ、及び、除去装置１７１ｄが設けられている。

吸引口部１７１ｂは、チャンバー１１０の内部ＩＮから排気配管１７１ａ内に空気ａ５を吸引し取り込むための開口部である。吸引口部１７１ｂは、上述したように排気配管１７１ａの、吸気配管１６０ａとの合流部位側とは反対側の端が内部ＩＮに開口することで構成される。ここでは、吸引口部１７１ｂは、チャンバー１１０の内部ＩＮの空気ａ５と共に当該空気ａ５中の活物質３２Ａの微小粒子等を吸い込み、回収し易いように、広がった吸い込み口形状となっている。図２の例では、吸引口部１７１ｂは、一例として、活物質供給装置１２０からロールプレス１３０への集電体３１Ａの搬送方向Ｄ１に対して当該ロールプレス１３０の下流側に位置するものとして図示している。

吸引装置１７１ｃは、吸引口部１７１ｂからチャンバー１１０の内部ＩＮの空気ａ５を吸引するための吸引源となる装置である。吸引装置１７１ｃは、チャンバー１１０の外部ＯＵにおいて、排気配管１７１ａ上に設けられる。吸引装置１７１ｃは、例えば、吸引ポンプ等によって構成される。ここでは、吸引装置１７１ｃは、例えば、チャンバー１１０の内部ＩＮを減圧する減圧ポンプとは別体で設けられる。吸引装置１７１ｃは、典型的には、チャンバー１１０の内部ＩＮを大気圧よりも減圧するために要する負圧よりも大きな負圧で吸引する。

除去装置１７１ｄは、チャンバー１１０の内部ＩＮから吸引口部１７１ｂを介して取り込み外部ＯＵに排気した空気ａ４を清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに循環する際に、当該空気ａ４中の異物を除去する装置である。ここで、空気ａ４中の異物は、例えば、上述したように、電極３０の製造の際にチャンバー１１０の内部ＩＮの空気ａ５中に飛散した活物質３２Ａの微小粒子等を含む。除去装置１７１ｄは、除去装置１６０ｃと同様に、例えば、フィルタ装置によって構成される。吸引口部１７１ｂから取り込まれて外部ＯＵに排気され除去装置１７１ｄを通過した空気ａ４は、当該除去装置１７１ｄで異物が除去され、清浄な空気（クリーンエア）ａ３となって排気配管１７１ａを下流側に向けて流通する。

吸引ステージ１７２は、チャンバー１１０の内部ＩＮに設けられ、集電体３１Ａの搬送を補助する装置である。吸引ステージ１７２は、電極形成部１００Ａに向けて搬送される集電体３１Ａを載置し当該集電体３１Ａを吸引して姿勢を保持する。吸引ステージ１７２は、多数の吸引孔１７２ａが形成された定盤（水平台）１７２ｂの上面に集電体３１Ａを載置する。定盤１７２ｂは、内部が空洞状に形成されると共に、上面が集電体３１Ａを沿わすための平面状に形成されている。多数の吸引孔１７２ａは、この定盤１７２ｂの上面に形成されており、定盤１７２ｂの内部と連通している。定盤１７２ｂは、合流配管１７２ｃを介して排気配管１７１ａに接続、合流し、吸引装置１７１ｃと接続されており、吸引装置１７１ｃが駆動することで内部が負圧とされる。定盤１７２ｂは、内部が負圧とされることで、多数の吸引孔１７２ａを介して、上面に載置した集電体３１Ａを当該上面側に吸引して姿勢を保持する。

上記のように構成される循環装置１７０は、排気装置１７１の吸引装置１７１ｃが駆動することで、吸引口部１７１ｂからチャンバー１１０の内部ＩＮの空気ａ５を吸引する。このとき、排気装置１７１は、電極３０の製造の際に当該空気ａ５中に飛散した活物質３２Ａの微小粒子も空気ａ５と共に吸引口部１７１ｂから吸引する。また、循環装置１７０は、排気装置１７１の吸引装置１７１ｃが駆動することで、吸引ステージ１７２においても吸引孔１７２ａからチャンバー１１０の内部ＩＮの空気ａ５を吸引する。そして、循環装置１７０は、吸引口部１７１ｂから吸引した空気ａ５、及び、吸引孔１７２ａから吸引した空気ａ５をそれぞれ合流配管１７２ｃ、排気配管１７１ａ等を介してチャンバー１１０の外部ＯＵに排気する。循環装置１７０は、このようにしてチャンバー１１０の内部ＩＮから排気した空気ａ４中の活物質３２Ａの微小粒子等の異物を除去装置１７１ｄで除去、回収した後、異物が除去された清浄な空気ａ３を、吸気配管１６０ａにおける加圧装置１６０ｅの上流側に合流させ、クリーンルーム部１５０側に循環させる。このように循環装置１７０の排気配管１７１ａ側から給気装置１６０の吸気配管１６０ａ側に合流された清浄な空気ａ３は、加圧装置１６０ｅによって加圧された後、加圧タンク１６０ｆを経由して、清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに循環される。そしてこの結果、クリーンルーム部１５０は、上記と同様に、内部ＩＮａにおいて搬入開口部１１２に向けて清浄な加圧空気ａ１が供給され、内部ＩＮａの空間が大気圧よりも加圧された状態に保持される。

このように、給気装置１６０の吸気配管１６０ａにおいて、排気配管１７１ａとの合流部位より下流側の部分は、循環装置１７０において、チャンバー１１０の内部ＩＮから排気した空気ａ４を、清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに循環させるための循環流路としても兼用される。つまり、本実施形態の循環装置１７０において、当該循環流路は、吸引ステージ１７２の合流配管１７２ｃ、排気装置１７１の排気配管１７１ａ、及び、給気装置１６０の吸気配管１６０ａの、排気配管１７１ａとの合流部位より下流側の部分によって構成される。

洗浄装置１８０は、集電体３１Ａの搬送方向Ｄ１に対してクリーンルーム部１５０の上流側に設けられ、クリーンルーム部１５０に導入される集電体３１Ａに対して空気ａ１を吹きかけて洗浄する装置である。洗浄装置１８０は、空気清浄度が確保されたエアシャワーとも呼ばれる。洗浄装置１８０は、例えば、ブロワ等によって構成される。洗浄装置１８０は、上述したように、加圧タンク１６０ｆとクリーンルーム部１５０との間で分岐した吸気配管１６０ａと接続されている。これにより、洗浄装置１８０は、クリーンルーム部１５０と同様に、給気装置１６０、又は、循環装置１７０から清浄な加圧空気ａ１が供給される。そして、洗浄装置１８０は、供給された清浄な加圧空気ａ１を、クリーンルーム部１５０に導入される前の集電体３１Ａに対して吹きかけて当該集電体３１Ａを洗浄する。

＜製造装置の動作＞
次に、引き続き図２を参照して、上記のように構成される製造装置１００の動作を説明する。

製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮで、電極形成部１００Ａにおいて集電体３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給して電極３０を形成する。ここでは、製造装置１００は、上述したように、活物質供給装置１２０によって、集電体３１Ａに所望量の活物質３２Ａを供給し、ロールプレス１３０によって当該活物質３２Ａを集電体３１Ａ上に定着させて電極３０を形成する。製造装置１００は、搬入開口部１１２からチャンバー１１０の内部ＩＮに搬入された集電体３１Ａに対して上記処理を行っていき、順次、電極３０を形成していく。

このとき、搬入開口部１１２に搬入される集電体３１Ａは、搬送方向Ｄ１に沿って洗浄装置１８０、クリーンルーム部１５０を順に経由して搬入開口部１１２に至る。ここで、製造装置１００は、これら洗浄装置１８０、及び、クリーンルーム部１５０に対して、給気装置１６０、又は、循環装置１７０から清浄な加圧空気ａ１が供給されている。これにより、製造装置１００は、クリーンルーム部１５０に導入される前の集電体３１Ａに対して洗浄装置１８０から清浄な加圧空気ａ１を吹きかけることで当該集電体３１Ａを洗浄することができる。その上で、製造装置１００は、内部ＩＮａにおいて清浄な加圧空気ａ１が搬入開口部１１２に向けて供給されると共に当該清浄な加圧空気ａ１によって内部ＩＮａが大気圧よりも加圧された状態のクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに対して、導入開口部１５２を介して洗浄後の集電体３１Ａが導入され、当該導入された集電体３１Ａが内部ＩＮａを搬入開口部１１２に向けて搬送される。つまり、帯状の集電体３１Ａは、集電体ロール３１Ｒから引き出されながら、洗浄装置１８０によって洗浄された後、導入開口部１５２を介してクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに導入され、当該内部ＩＮａを搬入開口部１１２に向けて通過し、搬入開口部１１２を介してチャンバー１１０の内部ＩＮに連続的に供給、搬入される。

なお、上記の場合、製造装置１００は、給気装置１６０によってクリーンルーム部１５０に供給される加圧空気ａ１の供給量（給気量）と、循環装置１７０によってクリーンルーム部１５０に供給される加圧空気ａ１の供給量（循環量）とを合わせて適切な供給量となるように給気弁１６０ｄにおける空気ａ３の流量を調整してもよい。

また、本実施形態の製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮに集電体３１Ａを搬入するための搬入開口部１１２が、クリーンルーム部１５０の内部ＩＮａからチャンバー１１０の内部ＩＮに清浄な加圧空気ａ１を導入する吸入開口部としても機能する。製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮの減圧環境を維持した状態で、内部ＩＮの負圧によって、この搬入開口部１１２を介して内部ＩＮに若干の加圧空気ａ１を吸い込むこととなる。

＜実施形態の作用効果＞
以上で説明した製造装置１００、クリーンルーム構造１４０は、チャンバー１１０の外部ＯＵにおいて搬入開口部１１２側にクリーンルーム部１５０が設けられていることで、チャンバー１１０の内部ＩＮへ異物が流入することを抑制することができる。

すなわち、この製造装置１００は、内部ＩＮが大気圧よりも減圧されたチャンバー１１０の搬入開口部１１２側に設けられたクリーンルーム部１５０（ここでは搬入開口部１１２と隣接して設けられている。）の内部ＩＮａにおいて搬入開口部１１２に向けて清浄な加圧空気ａ１が供給され当該内部ＩＮａが大気圧よりも加圧されている。これにより、製造装置１００は、クリーンルーム部１５０の内部ＩＮａが大気圧よりも加圧されていることによって、チャンバー１１０の外部ＯＵの空気（外気）が搬入開口部１１２の前段に設けられた当該クリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに流入すること自体を阻止することができる。この構成より、製造装置１００は、異物を含む外部ＯＵの空気が搬入開口部１１２から直接的にチャンバー１１０の内部ＩＮに流入することを阻止することができる。その上で、製造装置１００は、基材フィルムである集電体３１Ａを、クリーンルーム部１５０の内部ＩＮａを通過させて搬入開口部１１２からチャンバー１１０の内部ＩＮに搬入することができる。

この結果、製造装置１００は、例えば、チャンバー１１０全体をクリーンルーム内に設置するような大掛かりな構造とせずとも、搬入開口部１１２を介してチャンバー１１０の内部ＩＮに集電体３１Ａを取り込んだ上で、当該内部ＩＮが外部ＯＵの空気に含まれる異物等によって汚染されることを抑制することができる。したがって、製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮにおいて清浄な環境下で電極３０を製造することができる。

また、以上で説明した製造装置１００、クリーンルーム構造１４０は、給気装置１６０によってチャンバー１１０の外部ＯＵから取り込んだ空気ａ２を清浄して加圧し、清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに供給することができる。この構成により、製造装置１００は、クリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに供給された清浄な加圧空気ａ１によって当該内部ＩＮａを大気圧よりも加圧された状態に保持することができる。この結果、製造装置１００は、上記のように、チャンバー１１０の内部ＩＮへ異物が流入することを適正に抑制することができる。

また、以上で説明した製造装置１００、クリーンルーム構造１４０は、循環装置１７０によってチャンバー１１０の内部ＩＮから排気した空気ａ４を清浄して加圧し、清浄な加圧空気ａ１としてクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに循環させることができる。この構成により、製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮから排気され、電極製造の際に飛散した活物質３２Ａの微粒子等の異物を含む空気ａ４から当該異物を回収して清浄化した後の空気ａ３を再利用して、効率的に清浄な加圧空気ａ１をクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａに供給することができる。これにより、製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮに飛散した異物の回収と、清浄な加圧空気ａ１によるクリーンルーム部１５０の内部ＩＮａの加圧とを並行して行うことができる。この結果、製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮへ異物が流入することを抑制することによって内部ＩＮが汚染されることを抑制することができることに加え、電極３０の製造の過程で内部ＩＮに飛散した活物質３２Ａの微小粒子等の異物を回収することによってもチャンバー１１０の内部ＩＮを清浄な環境に維持することができる。これにより、製造装置１００、クリーンルーム構造１４０は、チャンバー１１０の内部ＩＮにおいてより清浄な環境下で電極３０を製造することができる。

さらに、以上で説明した製造装置１００、クリーンルーム構造１４０は、集電体３１Ａの搬送方向Ｄ１に対してクリーンルーム部１５０の上流側に設けられた洗浄装置１８０によって集電体３１Ａに対して空気（清浄な加圧空気ａ１）を吹きかけることで、クリーンルーム部１５０に導入される前の集電体３１Ａを洗浄することができる。この構成により、製造装置１００は、例えば、集電体３１Ａにまとわりつた異物を除去した上で、当該集電体３１Ａを、クリーンルーム部１５０を介して搬入開口部１１２からチャンバー１１０の内部ＩＮに搬入することができる。この結果、製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮへの集電体３１Ａの搬入に伴って当該集電体３１Ａと共に異物が内部ＩＮへ同伴されることを抑制することができる。したがって、製造装置１００、クリーンルーム構造１４０は、チャンバー１１０の内部ＩＮへ異物が流入することをより確実に抑制することができる。

ここでは、以上で説明した製造装置１００、クリーンルーム構造１４０は、上述したように、電極形成部１００Ａによって電極３０を製造する際に使用されるチャンバー１１０の内部ＩＮに対して異物が流入することをに抑制することができる。この結果、製造装置１００、クリーンルーム構造１４０は、上記のように、チャンバー１１０の内部ＩＮにおいて清浄な環境下で電極３０を製造することができるので、例えば、所望の性能の電極３０を精度よく製造することができる。

＜変形例＞
なお、上述した本発明の実施形態に係る電池用電極製造装置、及び、クリーンルーム構造は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上の説明では、電極形成部１００Ａは、基材フィルムとしての集電体３１Ａの一方の面に直接、粉体状の活物質３２Ａを供給して電極３０を形成するものとして説明したがこれに限らない。例えば、電極形成部１００Ａは、集電体３１Ａとは異なる基材フィルムである転写用フィルムに、一旦、活物質３２Ａを供給して定着させた後に、当該転写用フィルムに粉成型された活物質３２Ａを、集電体３１Ａの一方の面に転写し定着させることで電極３０を形成してもよい。この場合、電極形成部１００Ａは、転写用フィルムから集電体３１Ａに活物質３２Ａを転写するための転写部を含んで構成されてもよい。また、基材フィルムは、セパレータ４０であってもよい。つまり、基材フィルムは、集電体３１Ａ、セパレータ４０、又は、転写用フィルムを用いることができる。基材フィルムが例えば転写用フィルムである場合は、上述のように当該フィルム上に形成された活物質層（電極組成物層）を集電体上に、例えば転写することで、リチウムイオン電池用電極を得ることができる。

以上の説明では、クリーンルーム部１５０、及び、搬入開口部１１２を介してチャンバー１１０の内部ＩＮに搬入される基材フィルムは、集電体３１Ａであるものとして説明したがこれに限らない。クリーンルーム部１５０、及び、搬入開口部１１２を介してチャンバー１１０の内部ＩＮに搬入される基材フィルムは、上述したように、セパレータ４０や転写用フィルム等であってもよい。

以上の説明では、枠体５０は、チャンバー１１０の内部ＩＮで集電体３１Ａに設けられるものとして説明したがこれに限らず、外部ＯＵで設けられる構成であってもよい。枠体５０は、例えば、外部ＯＵにおいて、枠体設置装置等によって、搬入開口部１１２の前段、例えば、洗浄装置１８０の前段で集電体３１Ａに設けられてもよい。この場合、帯状の集電体３１Ａは、洗浄装置１８０の手前で枠体５０が取り付けられた状態でクリーンルーム部１５０を介して搬入開口部１１２から内部ＩＮに搬入される。この場合、搬入開口部１１２、及び、導入開口部１５２は、集電体３１Ａと共に枠体５０も一緒に搬入可能な大きさ、形状に形成されればよい。また、枠体５０は、例えば、枠体設置装置等によって、ロールプレス１３０の後段であってチャンバー１１０の外部ＯＵで集電体３１Ａに設けられてもよい。また、本実施形態に係る電池用電極製造装置は、枠体設置装置、枠体設置工程を含まなくてもよい。例えば、集電体３１Ａに代えて転写用フィルムが用いられる場合には、転写用フィルム上に電極組成物層（電極活物質層３２）が形成された後（つまり、電極形成工程を終了した後）、当該電極組成物層が転写された集電体３１Ａ上に、又は、当該電極組成物層が転写される前の集電体３１Ａ上に、枠体５０が配置されてもよい。

以上の説明では、給気装置１６０と循環装置１７０とは、一部が兼用されているものとして説明したがこれに限らない。給気装置１６０と循環装置１７０とは、それぞれが独立した別系統として構成されてもよい。つまり、循環装置１７０は、循環配管でもある排気配管１７１ａ上に加圧装置１６０ｅ、加圧タンク１６０ｆとは別個に加圧装置、加圧タンクが設けられ、排気配管１７１ａが吸気配管１６０ａとは別個でクリーンルーム部１５０に接続されていてもよい。また、製造装置１００は、給気装置１６０、及び、循環装置１７０の双方を備えていなくてもよく、例えば、給気装置１６０、又は、循環装置１７０の一方を備え、他方を備えない構成であってもよい。また、以上の説明では、循環装置１７０は、排気装置１７１、及び、吸引ステージ１７２を含んで構成されるものとして説明したがこれに限らない。

また、以上の説明では、洗浄装置１８０は、給気装置１６０、又は、循環装置１７０から清浄な加圧空気ａ１が供給されるものとして説明したがこれに限らず、これらとは別系統から清浄な加圧空気ａ１が供給されてもよい。また、製造装置１００は、そもそも洗浄装置１８０を備えなくてもよい。

以上で説明した活物質供給装置１２０は、その全体がチャンバー１１０の内部ＩＮに設けられていてもよい。

また、以上の説明では、吸引口部１７１ｂは、搬送方向Ｄ１に対してロールプレス１３０の下流側に位置するものとして説明したがこれに限らず、他の位置に設けられていてもよい。

また、以上の説明では、排気装置１７１の吸引装置１７１ｃは、チャンバー１１０の内部ＩＮを減圧する減圧ポンプとは別体で設けられるものとして説明したがこれに限らず、両者が兼用されてもよい。すなわち、排気装置１７１は、例えば、チャンバー１１０の内部ＩＮを減圧する減圧ポンプであってもよい（すなわち減圧ポンプと兼用されてもよい）し、減圧ポンプとは別体の吸引源を有する排気装置であってもよい。また、製造装置１００は、吸引ステージ１７２を備えた上で、排気装置１７１と吸引ステージ１７２とによって吸引装置１７１ｃが兼用されるものとして説明したがこれに限らない。製造装置１００は、吸引ステージ１７２を備えていたとしても、排気装置１７１と吸引ステージ１７２とによって吸引装置１７１ｃが兼用されなくてもよい。例えば、製造装置１００は、上記のように排気装置１７１の吸引源がチャンバー１１０の内部ＩＮを減圧する減圧ポンプと兼用される場合には、当該排気装置の吸引源と、吸引ステージ１７２の吸引装置１７１ｃとは別体に設けられてもよい。また、製造装置１００は、そもそも吸引ステージ１７２を備えなくてもよい。

本実施形態に係る電池用電極製造装置、及び、クリーンルーム構造は、以上で説明した実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

１０ 単電池
３０ 電極
３１Ａ 集電体（基材フィルム）
３２Ａ 活物質
４０ セパレータ
５０ 枠体
１００ 製造装置（電池用電極製造装置）
１００Ａ 電極形成部
１１０ チャンバー
１１１ 隔壁
１１２ 搬入開口部
１２０ 活物質供給装置
１３０ ロールプレス
１４０ クリーンルーム構造
１５０ クリーンルーム部
１５１ 隔壁
１５２ 導入開口部
１６０ 給気装置
１６０ａ 吸気配管
１６０ｂ 吸気口部
１６０ｃ 除去装置
１６０ｄ 給気弁
１６０ｅ 加圧装置
１６０ｆ 加圧タンク
１７０ 循環装置
１７１ 排気装置
１７１ａ 排気配管
１７１ｂ 吸引口部
１７１ｃ 吸引装置
１７１ｄ 除去装置
１７２ 吸引ステージ
１８０ 洗浄装置
ａ１ 清浄な加圧空気
ａ２ 外部の空気
ａ３ 清浄な空気
ａ４ チャンバーの内部から排気した空気
ａ５ チャンバーの内部の空気
Ｄ１ 搬送方向
ＩＮ、ＩＮａ 内部
ＯＵ 外部

Claims (6)

1. 内部が大気圧よりも減圧され、搬入開口部を介して内部に基材フィルムが搬入されるチャンバーと、
   前記チャンバーの外部における前記搬入開口部側に設けられ、内部が大気圧よりも加圧される空間であって前記基材フィルムが前記搬入開口部に向けて搬送される空間を提供するクリーンルーム部と、を備え、
   前記クリーンルーム部は、空気を清浄して加圧した加圧空気を前記搬入開口部に向けて供給する、
   電池用電極製造装置。
2. 前記チャンバーの外部から取り込んだ空気を清浄して加圧し、清浄な前記加圧空気として前記クリーンルーム部の内部に供給する給気装置を備える、
   請求項１に記載の電池用電極製造装置。
3. 前記チャンバーの内部から排気した空気を清浄して加圧し、清浄な前記加圧空気として前記クリーンルーム部の内部に循環させる循環装置を備える、
   請求項１又は請求項２に記載の電池用電極製造装置。
4. 前記基材フィルムの搬送方向に対して前記クリーンルーム部の上流側に設けられ、前記クリーンルーム部に導入される前記基材フィルムに対して空気を吹きかけて洗浄する洗浄装置を備える、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電池用電極製造装置。
5. 前記チャンバーの内部に設けられ、前記基材フィルム上に粉体状の活物質を供給して電極を形成する電極形成部を備える、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電池用電極製造装置。
6. 内部が大気圧よりも減圧され、搬入開口部を介して内部に基材フィルムが搬入されるチャンバーの外部における前記搬入開口部側に設けられ、内部が大気圧よりも加圧される空間であって前記基材フィルムが前記搬入開口部に向けて搬送される空間を提供するクリーンルーム部を備え、
   前記クリーンルーム部は、空気を清浄して加圧した加圧空気を前記搬入開口部に向けて供給する、
   クリーンルーム構造。

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