JP7185734B1 - ドーピングシステム - Google Patents
ドーピングシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7185734B1 JP7185734B1 JP2021114728A JP2021114728A JP7185734B1 JP 7185734 B1 JP7185734 B1 JP 7185734B1 JP 2021114728 A JP2021114728 A JP 2021114728A JP 2021114728 A JP2021114728 A JP 2021114728A JP 7185734 B1 JP7185734 B1 JP 7185734B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- chamber
- doping
- electrode
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 130
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 130
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 130
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 124
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 105
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 61
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 43
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 28
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 22
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 60
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 20
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 20
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 17
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 6
- -1 lithium (for example Chemical class 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 6
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 5
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 4
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 1,3-Propane sultone Chemical compound O=S1(=O)CCCO1 FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBDUIEKYVPVZJH-UHFFFAOYSA-N 1-ethylsulfonylethane Chemical compound CCS(=O)(=O)CC MBDUIEKYVPVZJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GKZFQPGIDVGTLZ-UHFFFAOYSA-N 4-(trifluoromethyl)-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC(F)(F)C1COC(=O)O1 GKZFQPGIDVGTLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJWMSGRKJIOCNR-UHFFFAOYSA-N 4-ethenyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound C=CC1COC(=O)O1 BJWMSGRKJIOCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229910021469 graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021470 non-graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/04—Hybrid capacitors
- H01G11/06—Hybrid capacitors with one of the electrodes allowing ions to be reversibly doped thereinto, e.g. lithium ion capacitors [LIC]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/50—Electrodes characterised by their material specially adapted for lithium-ion capacitors, e.g. for lithium-doping or for intercalation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
Description
前記電極前駆体が巻回されてなる原反を支持する支持手段、少なくとも可燃性の溶剤を含んでなる電解液を収容するドープ槽、前記原反から繰り出された前記電極前駆体を前記ドープ槽内を通る経路で搬送する搬送手段、前記ドープ槽内に収容される対極部材、及び、前記ドープ槽を経て得られた前記ドープ電極を巻取る巻取手段を有し、前記電解液中に前記電極前駆体を配置した状態で該電極前駆体及び前記対極部材間に電流を流すことにより該電極前駆体に対しリチウムをドーピングすることが可能なドープ装置と、
少なくとも前記支持手段、前記ドープ槽及び前記巻取手段、並びに、前記支持手段から前記巻取手段にかけて位置する前記電極前駆体及び前記ドープ電極を内部に収容するメインハウジングを具備するインナーハウジングと、
前記インナーハウジングを覆うアウターハウジングと、
前記メインハウジング内に酸素を含む酸素含有ガスを供給する酸素供給手段と、
前記メインハウジング内に窒素を含む不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とを備え、
前記アウターハウジング内に対し前記メインハウジング内を正圧とし、前記アウターハウジングの周囲に位置するハウジング外空間に対し前記アウターハウジング内を負圧とすることが可能に構成されていることを特徴とするドーピングシステム。
前記防爆ハウジング内の酸素濃度を前記メインハウジング内の酸素濃度よりも小さくし、かつ、前記メインハウジング内に対し前記防爆ハウジング内を正圧とすることが可能に構成されていることを特徴とする手段1に記載のドーピングシステム。
前記酸素濃度計測手段により計測された酸素濃度に基づき、前記酸素供給手段及び前記不活性ガス供給手段を制御し、前記メインハウジング内の酸素濃度を調節可能な酸素濃度制御手段とを備えることを特徴とする手段1又は2に記載のドーピングシステム。
前記内外連通部に設けられ、前記メインハウジング内から前記アウターハウジング内へと流れる気体の流量を調節可能な流量調節手段と、
前記メインハウジング内の圧力を計測する圧力計測手段と、
前記圧力計測手段により計測された圧力に基づき前記流量調節手段を制御することで、前記アウターハウジング内に対する前記メインハウジング内の圧力を調節可能な圧力制御手段とを備えることを特徴とする手段1乃至3のいずれかに記載のドーピングシステム。
前記搬送手段は、前記ドープ槽内を経て得られた前記ドープ電極を前記洗浄槽内を通る経路で搬送するように構成されており、
前記メインハウジングは、前記洗浄槽を内部に収容するように構成されていることを特徴とする手段1乃至5のいずれかに記載のドーピングシステム。
前記搬送手段は、前記電極前駆体を前記プリウェット槽内を通る経路で搬送するように構成されており、
前記メインハウジングは、前記プリウェット槽を内部に収容するように構成されていることを特徴とする手段1乃至6のいずれかに記載のドーピングシステム。
図1に示すように、電極前駆体100は帯状をなしている。電極前駆体100は、図2に示すように、帯状の集電体101と、該集電体101の表面及び裏面に形成された活物質層102とを備えている。
次に、電極前駆体100にリチウムをドーピングしてなるドープ電極について説明する。
次いで、電極前駆体100に対しリチウムをドーピングしてドープ電極110を製造するためのドーピングシステムについて説明する。図4に示すように、ドーピングシステム1は、所定のドライルーム201における床部202上に設置されている。ドーピングシステム1は、図5,6に示すように、ドープ装置2、インナーハウジング3、アウターハウジング4及び気体制御システム5を有している。
まず、図5を参照してドープ装置2について説明する。ドープ装置2は、所定経路を通るように電極前駆体100及びドープ電極110を搬送するための複数の搬送ロール21を備えている。また、ドープ装置2は、電極前駆体100及びドープ電極110の搬送経路に沿って、上流側から順に、支持装置22、終端検出センサ23、プリウェット槽24、ドープ槽25、洗浄槽26、乾燥装置27、始端検出センサ28及び巻取装置29を備えている。本実施形態では、搬送ロール21、支持装置22及び巻取装置29が「搬送手段」を構成する。また、支持装置22が「支持手段」を構成し、巻取装置29が「巻取手段」をそれぞれ構成する。
次に、インナーハウジング3について説明する。インナーハウジング3は、アウターハウジング4よりも内側においてドープ装置2を覆い、内部にドープ装置2を収容するハウジングである。つまり、インナーハウジング3内の空間である内部屋3sは、ドープ装置2の配置空間として機能する。インナーハウジング3は、メインハウジング31及び防爆ハウジング32(図8,9参照)を備えている。尚、図9では、ドープ装置2を簡略化して示している。
メインハウジング31は、ドープ装置2における主要な装置と、該装置による処理の対象となる電極前駆体100及びドープ電極110とを内部に収容する。つまり、メインハウジング31は、少なくとも支持装置22、プリウェット槽24、ドープ槽25、洗浄槽26、乾燥装置27及び巻取装置29、並びに、支持装置22から巻取装置29にかけて位置する電極前駆体100及びドープ電極110を内部に収容する。メインハウジング31は、電極前駆体100及びドープ電極110の搬送経路に沿って上流側から順に、操出側ハウジング311、第一中間ハウジング312、ドープ処理ハウジング313、第二中間ハウジング314及び巻取側ハウジング315を備えている。
防爆ハウジング32は、インナーハウジング3のうち、ドープ装置2における「電気的接点が設けられた電気回路を備えてなる非防爆機器」や各種配線などを内部に収容するためのハウジングである。防爆ハウジング32の内部空間である防爆部屋32s(図8,9参照)には、例えば、後述するバルブ群51~53を構成する各種バルブを駆動するための電磁弁マニホールド、後述する酸素濃度計測センサ群55や圧力計測センサ群56を構成する各センサのアンプ、各種スイッチのIO等の機器が配置されている。これら機器は、コスト低減や小型化などを図るべく、上記の通り非防爆機器である。尚、図9では、防爆部屋32sに配置される機器などの図示を省略している。
次いで、アウターハウジング4について説明する。アウターハウジング4は、インナーハウジング3を覆い、内部にインナーハウジング3を収容するハウジングである。アウターハウジング4内の空間である外部屋4sは、内部屋3s(インナーハウジング3の内部空間)とドライルーム201とを空間的に隔離する役割を有する。アウターハウジング4は、第一コンポーネント41、第二コンポーネント及び第三コンポーネント43を備えている。
次いで、気体制御システム5について説明する。図6に示すように、気体制御システム5は、内部屋対応バルブ群51、内外対応バルブ群52、外部屋対応バルブ群53、排気装置54、酸素濃度計測センサ群55、圧力計測センサ群56、酸素供給装置57、不活性ガス供給装置58及び制御装置59を備えている。本実施形態では、排気装置54が「排気手段」を構成し、同様に、酸素濃度計測センサ群55が「酸素濃度計測手段」を、圧力計測センサ群56が「圧力計測手段」を、酸素供給装置57が「酸素供給手段」を、不活性ガス供給装置58が「不活性ガス供給手段」をそれぞれ構成する。
内部屋対応バルブ群51は、メイン部屋31sを構成する各室311s,312s,313s,314s,315s間における気体の出入りを制御するためのものである。内部屋対応バルブ群51は、電極前駆体100及びドープ電極110の搬送経路に沿って設けられており、図5に示すように、第一上流バルブ511、第二上流バルブ512、第一下流バルブ513及び第二下流バルブ514を備えている。
内外対応バルブ群52は、内部屋3sと外部屋4sとの間における気体の出入りを制御する。内外対応バルブ群52は、操出側内外バルブ521、第一中間内外バルブ522、中央側内外バルブ523、第二中間内外バルブ524、巻取側内外バルブ525及び防爆側内外バルブ526(図9参照)を備えている。
外部屋対応バルブ群53は、外部屋4sを構成する各介在室41s~43s間における気体の出入りを制御する。外部屋対応バルブ群53は、第一外部屋バルブ531及び第二外部屋バルブ532を備えている。
排気装置54は、所定のファンなどを備えており、排気用開口43aに設けられている。排気装置54が駆動することで、アウターハウジング4内(第三コンポーネント43内)のガスを外部(例えばドーピングシステム1の設置される建物の外)に排出することが可能である。
酸素濃度計測センサ群55は、メインハウジング31内の各所における酸素濃度を計測するためのものである。酸素濃度計測センサ群55は、操出側濃度計測センサ551、処理側濃度計測センサ552、巻取側濃度計測センサ553及び防爆側濃度計測センサ554(図9参照)を備えている。
圧力計測センサ群56は、メインハウジング31内の各所における気圧を計測するためのものである。圧力計測センサ群56は、操出側圧力計測センサ561、処理側圧力計測センサ562、巻取側圧力計測センサ563及び防爆側圧力計測センサ564(図9参照)を備えている。
酸素供給装置57は、インナーハウジング3内に、酸素を含む酸素含有ガスを供給するものである。酸素供給装置57は、操出側原反室311s、ドープ処理室313s、巻取側原反室315s及び防爆部屋32sに対し酸素含有ガスを個別に供給可能とされている。本実施形態では、酸素含有ガスとしてクリーンドライエア(CDA)が用いられている。尚、酸素供給装置を複数設け、各酸素供給装置が、操出側原反室311s、ドープ処理室313s、巻取側原反室315s又は防爆部屋32sに対する酸素の供給を個別に行うように構成してもよい。
不活性ガス供給装置58は、インナーハウジング3内に、窒素を含む不活性ガスを供給するものである。不活性ガス供給装置58は、操出側原反室311s、ドープ処理室313s、巻取側原反室315s及び防爆部屋32sに対し不活性ガスを個別に供給可能とされている。本実施形態では、不活性ガスとして窒素濃度がほぼ100%の窒素ガスが用いられている。尚、不活性ガス供給装置を複数設け、各不活性ガス供給装置58が、操出側原反室311s、ドープ処理室313s、巻取側原反室315s又は防爆部屋32sに対する不活性ガスの供給を個別に行うように構成してもよい。また、不活性ガスは、窒素ガスに限定されず、例えばアルゴンガスなどであってもよい。
制御装置59は、ドーピングシステム1における各装置(例えばドープ装置2や各バルブ群51~53を構成する各種バルブ、酸素供給装置57、不活性ガス供給装置58など)の制御を担う。制御装置59は、演算装置としてのCPUや、各種プログラムを記憶するROM、演算データや入出力データなどの各種データを一時的に記憶するRAM、データを長期保存するための記憶媒体などを備えてなるコンピュータシステムにより構成されている。制御装置59によって、電極前駆体100及びドープ電極110の搬送又は搬送停止を切換えたり、電極前駆体100等に対する通電又は通電停止を切換えたり、内部屋3s及び外部屋4sにおける酸素濃度及び気圧を調節したりすることが可能である。本実施形態において、制御装置59は、「酸素濃度制御手段」及び「圧力制御手段」を構成する。
製造対応制御は、例えばキーボードなどの入力装置(不図示)を介して、制御装置59に対し命令を入力することにより実行される。入力装置は、例えばアウターハウジング4外のドライルーム201に設置される。
供給対応制御は、終端検出センサ23によって、原反105から繰り出される電極前駆体100における終端が検出されたときに実行される。つまり、供給対応制御は、終端検出センサ23から制御装置59へと前記終端を検出した旨の信号が入力されたことを契機として自動的に実行される。
取外対応制御は、始端検出センサ28によって、新たな原反105に係る電極前駆体100(ドープ電極110)の始端が検出されることで実行される。つまり、取外対応制御は、始端検出センサ28から制御装置59へと前記始端を検出した旨の信号が入力されたことを契機として自動的に実行される。
防爆対応制御は、常時、防爆部屋32sを対象として行われる制御である。防爆対応制御は、次のように行われる。すなわち、制御装置59は、防爆側濃度計測センサ554により計測された酸素濃度に基づき、防爆ハウジング32内(防爆部屋32s)の酸素濃度がメインハウジング31内(メイン部屋31s)の酸素濃度よりも小さなもの(例えばほぼ0%)となるように酸素供給装置57及び不活性ガス供給装置58を制御する。
次いで、上記ドーピングシステム1を用いたドープ電極110の製造方法のうち、特に支持装置22に対する新たな原反105の供給に係る工程(供給対応工程)、及び、巻取られたドープ電極110の取外しに係る工程(取外対応工程)について説明する。
まず、図15を参照して供給対応工程について説明する。供給対応工程では、まずステップS11において、終端検出センサ23によって、原反105から繰り出されている電極前駆体100の終端が検出されたか否かを判定する。この判定は、前記終端が検出されるまで繰り返し行われる。
次いで、図16を参照して取外対応工程について説明する。取外対応工程では、まずステップS21において、始端検出センサ28によって、新たな原反105における電極前駆体100(ドープ電極110)の始端が検出されたか否かを判定する。この判定は、前記始端が検出されるまで繰り返し行われる。
Claims (7)
- 帯状の電極前駆体に対しリチウムをドーピングしてドープ電極を製造するためのドーピングシステムであって、
前記電極前駆体が巻回されてなる原反を支持する支持手段、少なくとも可燃性の溶剤を含んでなる電解液を収容するドープ槽、前記原反から繰り出された前記電極前駆体を前記ドープ槽内を通る経路で搬送する搬送手段、前記ドープ槽内に収容される対極部材、及び、前記ドープ槽を経て得られた前記ドープ電極を巻取る巻取手段を有し、前記電解液中に前記電極前駆体を配置した状態で該電極前駆体及び前記対極部材間に電流を流すことにより該電極前駆体に対しリチウムをドーピングすることが可能なドープ装置と、
少なくとも前記支持手段、前記ドープ槽及び前記巻取手段、並びに、前記支持手段から前記巻取手段にかけて位置する前記電極前駆体及び前記ドープ電極を内部に収容するメインハウジングを具備するインナーハウジングと、
前記インナーハウジングを覆うアウターハウジングと、
前記メインハウジング内に酸素を含む酸素含有ガスを供給する酸素供給手段と、
前記メインハウジング内に窒素を含む不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とを備え、
前記アウターハウジング内に対し前記メインハウジング内を正圧とし、前記アウターハウジングの周囲に位置するハウジング外空間に対し前記アウターハウジング内を負圧とすることが可能に構成されていることを特徴とするドーピングシステム。 - 前記インナーハウジングは、内部空間が前記メインハウジング内とは別に区画された防爆ハウジングを有し、
前記防爆ハウジング内の酸素濃度を前記メインハウジング内の酸素濃度よりも小さくし、かつ、前記メインハウジング内に対し前記防爆ハウジング内を正圧とすることが可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のドーピングシステム。 - 前記メインハウジング内の酸素濃度を計測する酸素濃度計測手段と、
前記酸素濃度計測手段により計測された酸素濃度に基づき、前記酸素供給手段及び前記不活性ガス供給手段を制御し、前記メインハウジング内の酸素濃度を調節可能な酸素濃度制御手段とを備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のドーピングシステム。 - 前記メインハウジング内及び前記アウターハウジング内を連通する内外連通部と、
前記内外連通部に設けられ、前記メインハウジング内から前記アウターハウジング内へと流れる気体の流量を調節可能な流量調節手段と、
前記メインハウジング内の圧力を計測する圧力計測手段と、
前記圧力計測手段により計測された圧力に基づき前記流量調節手段を制御することで、前記アウターハウジング内に対する前記メインハウジング内の圧力を調節可能な圧力制御手段とを備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のドーピングシステム。 - 前記アウターハウジング内のガスを外部に排気する排気手段を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のドーピングシステム。
- 前記ドープ装置は、可燃性の洗浄液を収容する洗浄槽を有し、
前記搬送手段は、前記ドープ槽内を経て得られた前記ドープ電極を前記洗浄槽内を通る経路で搬送するように構成されており、
前記メインハウジングは、前記洗浄槽を内部に収容するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のドーピングシステム。 - 前記ドープ装置は、前記搬送手段による前記電極前駆体の搬送経路に沿って前記ドープ槽よりも上流に位置するとともに、少なくとも可燃性の溶剤を含んでなる電解液を収容するプリウェット槽を有し、
前記搬送手段は、前記電極前駆体を前記プリウェット槽内を通る経路で搬送するように構成されており、
前記メインハウジングは、前記プリウェット槽を内部に収容するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のドーピングシステム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021114728A JP7185734B1 (ja) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | ドーピングシステム |
PCT/JP2022/019939 WO2023286433A1 (ja) | 2021-07-12 | 2022-05-11 | ドーピングシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021114728A JP7185734B1 (ja) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | ドーピングシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7185734B1 true JP7185734B1 (ja) | 2022-12-07 |
JP2023011107A JP2023011107A (ja) | 2023-01-24 |
Family
ID=84357691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021114728A Active JP7185734B1 (ja) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | ドーピングシステム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7185734B1 (ja) |
WO (1) | WO2023286433A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017146223A1 (ja) | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Jsr株式会社 | ドーピングシステム、並びに、電極、電池及びキャパシタの製造方法 |
WO2020110433A1 (ja) | 2018-11-28 | 2020-06-04 | Jmエナジー株式会社 | 電極製造方法、蓄電デバイスの製造方法、及び電極製造装置 |
US20210062318A1 (en) | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Micromaterials Llc | Apparatus and methods for depositing molten metal onto a foil substrate |
-
2021
- 2021-07-12 JP JP2021114728A patent/JP7185734B1/ja active Active
-
2022
- 2022-05-11 WO PCT/JP2022/019939 patent/WO2023286433A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017146223A1 (ja) | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Jsr株式会社 | ドーピングシステム、並びに、電極、電池及びキャパシタの製造方法 |
WO2020110433A1 (ja) | 2018-11-28 | 2020-06-04 | Jmエナジー株式会社 | 電極製造方法、蓄電デバイスの製造方法、及び電極製造装置 |
US20210062318A1 (en) | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Micromaterials Llc | Apparatus and methods for depositing molten metal onto a foil substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023011107A (ja) | 2023-01-24 |
WO2023286433A1 (ja) | 2023-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW560100B (en) | Secondary cell, secondary cell fabricating method and device for fabricating the secondary cell | |
KR102288243B1 (ko) | 도핑 시스템, 및 전극, 전지 및 캐패시터의 제조 방법 | |
CN102742069B (zh) | 金属-空气低温离子液体电池 | |
CN103017496B (zh) | 锂离子动力电池极片干燥装置及方法 | |
WO2003005480A1 (en) | Secondary battery, manufacturing method for secondary battery, and manufacturing apparatus for secondary battery | |
CN107342394A (zh) | 一种锂离子电池双面连续涂布设备及其涂布方法 | |
KR20210058830A (ko) | 전극 제조 장치 | |
JP7185734B1 (ja) | ドーピングシステム | |
CN115425242A (zh) | 碳纸均匀化疏水处理装置以及碳纸疏水固化工艺 | |
JP7185735B1 (ja) | ドーピングシステム | |
JP2012212873A (ja) | 電極製造装置、電極製造方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 | |
JP2016036761A (ja) | 塗布装置、塗布方法及び電極製造方法 | |
KR100646550B1 (ko) | 이차 전지의 전극판과 이차 전지의 전극판 코팅 장치 | |
KR20060111848A (ko) | 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법 | |
CN210224168U (zh) | 一种锂离子电池极片预锂化装置 | |
JP6653634B2 (ja) | 塗工装置および塗工方法 | |
JP4831804B2 (ja) | 電極フィルムの乾燥装置 | |
KR20180106850A (ko) | 도포 장치 및 도포 방법 | |
TWI752266B (zh) | 用以形成一電化學能儲存裝置之一元件的一陶瓷層的方法、蒸發源以及處理腔室 | |
WO2020084949A1 (ja) | 電極製造装置及び電極製造方法 | |
CN211530051U (zh) | 一种新型锂电池隔膜喷涂涂布生产设备 | |
WO2019057274A1 (en) | METHOD FOR FORMING A COMPONENT OF AN EVAPORATION ELECTROCHEMICAL CELL | |
CN214013005U (zh) | 基材浸涂装置 | |
CN114375512A (zh) | 掺杂电极的制造方法以及蓄电装置的制造方法 | |
CN116936725A (zh) | 极片处理系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220914 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220914 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221115 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221125 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7185734 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |