JP7185735B1 - ドーピングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】製造効率の向上を図ることができるとともに、電極前駆体の無駄を効果的に抑えることができるドーピングシステムを提供する。【解決手段】ドーピングシステム１は、操出側ハウジング３１１、巻取側ハウジング３１５及びドープ処理ハウジング３１３を備える。また、各ハウジング３１１，３１３内の間と各ハウジング３１５，３１３内の間とにおける連通、非連通がそれぞれ切換可能とされ、各ハウジング３１１，３１３，３１５内の酸素濃度が個別に調節可能とされる。また、操出側ハウジング３１５内にて、新たな原反１０５における電極前駆体１００の始端と先の原反１０５における電極前駆体１００の終端とが接続可能に構成されるとともに、巻取側ハウジング３１５内にて、巻取装置２９に対し新たな原反１０５における電極前駆体１００の始端が固定可能に構成される。【選択図】 図５

Description

本発明は、電極前駆体にリチウムをドーピングするためのドーピングシステムに関する。

例えば、リチウムイオン電池等の二次電池やリチウムイオンキャパシタなどの蓄電デバイスは、表面に正極活物質を有する正電極、表面に負極活物質を有する負電極、及び、これら両電極を絶縁するセパレータ等を備えている。

このような正電極や負電極を製造するための装置として、電極前駆体に対しリチウムなどのアルカリ金属をドーピング（メッキ）して、正電極又は負電極としてのドープ電極を製造するドープ装置が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。ドープ装置は、例えば、支持手段（供給ロール）、ドープ槽（ドーピング槽）、搬送手段（搬送ローラ群）、対極部材（アルカリ金属含有板）及び巻取手段（巻取ロール）などを備えている。支持手段は、電極前駆体がロール状に巻回されてなる原反を支持する。ドープ槽は、アルカリ金属イオンや溶剤などを含んでなる電解液を収容する。搬送手段は、前記原反から繰り出された電極前駆体をドープ槽内の電解液中を通る経路で搬送する。対極部材は、アルカリ金属などからなり、ドープ槽内に収容される。巻取手段は、前記ドープ槽を経て得られたドープ電極を巻取る。ドープ装置では、搬送手段によって電極前駆体を前記電解液中を通る経路で搬送しながら、電極前駆体及び対極部材間に電流を流すことで、電極前駆体にアルカリ金属をドーピングする。

また、電解液の溶剤として、例えば、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ），エチレンカーボネート（ＥＣ）などの可燃性を有する有機溶媒を用いることがある。しかし、このような溶剤を有する電解液は、電極前駆体及び対極部材間に流れる電流の影響などにより、発熱して気化するおそれがある。そこで、ドープ装置をハウジングの内部に収容するとともに、ハウジング内を不活性ガス（窒素ガス）で満たす手法を採用することが考えられる（例えば、特許文献２等参照）。この手法によれば、ハウジング内の酸素濃度を比較的低いものとすることができ、気化した電解液への引火防止を図ることができると考えられる。

国際公開第２０２０／０８４９４９号 特開昭４９－４１２３９号公報

ところで、ドープ電極の製造にあたっては、原反の交換作業、すなわち、支持手段に新たな原反を供給したり、巻取手段により巻取られたドープ電極を取外したりする作業を行う必要がある。ここで、新たな原反の供給や巻取られたドープ電極の取外しを行うにあたっては、作業者の安全を確保すべく、ハウジング内の酸素濃度を十分に高いものとする必要がある。そして、新たな原反の供給などを行った後にドープ電極の製造を再開するにあたっては、気化した電解液への引火を防止すべく、ハウジング内の酸素濃度を比較的低い濃度に戻す必要がある。つまり、ハウジング内の酸素濃度を高低させるためのガス交換を行う必要がある。しかしながら、ハウジング内全体を対象としたこのようなガス交換には長時間を要し、その結果、ドープ電極の製造効率が低下するおそれがある。

そこで、ハウジングとして、支持手段を内部に収容する部分と、巻取手段を内部に収容する部分と、ドープ槽などを内部に収容する部分とを備え、各部分の内部空間がそれぞれ別々に区画されるように構成したものを用いることが考えられる。このようなハウジングを用いれば、新たな原反などを行うときに、ドープ槽などを収容する部分内のガス交換が不要となり、支持手段又は巻取手段を収容する各部分内のみでガス交換を行えば済むようになると考えられる。

ところが、従来、新たな原反を供給するとともに巻取られたドープ電極を取外した後には、該原反から電極前駆体を人手により繰り出し、支持手段側から巻取手段側へと通して、ドープ槽内を通る適切な搬送経路にセットする必要がある。そのため、結局のところ、ドープ槽などを収容する部分内においてもガス交換を行わなければならず、製造効率の低下を抑制することができない。

また、上記のような、新たな原反における電極前駆体を支持手段側から巻取手段側へと通して適切な搬送経路にセットする従来手法では、次のような電極前駆体の無駄が生じ得る。すなわち、上記のように電極前駆体を適切な搬送経路にセットした状態においては、該電極前駆体のうち始端からドープ槽の入口までの間に位置する部分はドーピング処理が不十分な部分となるため、この部分が無駄となる。さらに、新たな原反の供給前には巻取手段によって先の原反の電極前駆体が完全に巻き取られるところ、この巻取の開始時において該電極前駆体のうち終端からドープ槽の出口までの間に位置する部分はドーピング処理が不十分な部分となるため、この部分も無駄となる。従って、大量の電極前駆体が無駄になるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造効率の向上を図ることができるとともに、電極前駆体の無駄を効果的に抑えることができるドーピングシステムを提供することにある。

以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。

手段１．帯状の電極前駆体に対しリチウムをドーピングして帯状の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ハウジングとを有し、
前記ハウジングは、
前記支持手段及び該支持手段により支持された前記原反を内部に収容する操出側ハウジングと、
前記巻取手段及び該巻取手段により巻取られた前記ドープ電極を内部に収容する巻取側ハウジングと、
少なくとも前記ドープ槽を内部に収容し、内部空間が前記操出側ハウジング内及び前記巻取側ハウジング内とは別に区画されたドープ処理ハウジングと、
前記操出側ハウジング内及び前記ドープ処理ハウジング内を連通し、前記原反から繰り出された前記電極前駆体が通過する操出側内部連通部と、
前記巻取側ハウジング内及び前記ドープ処理ハウジング内を連通し、前記ドープ電極が通過する巻取側内部連通部とを具備し、
前記操出側内部連通部における前記操出側ハウジング内と前記ドープ処理ハウジング内との間の連通、非連通を切換可能な操出側連通状態切換手段と、
前記巻取側内部連通部における前記巻取側ハウジング内と前記ドープ処理ハウジング内との連通、非連通を切換可能な巻取側連通状態切換手段と、
前記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、
前記ハウジング内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
前記酸素供給手段及び前記不活性ガス供給手段を制御することで、前記操出側ハウジング内、前記巻取側ハウジング内及び前記ドープ処理ハウジング内のそれぞれの酸素濃度を個別に調節可能な酸素濃度制御手段とを備え、
前記操出側ハウジング内にて、新たな前記原反における前記電極前駆体の始端と前記支持手段により支持された先の前記原反における前記電極前駆体の終端とが接続可能に構成されるとともに、
前記巻取側ハウジング内にて、前記巻取手段に対し新たな前記原反における前記電極前駆体の始端が固定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。

上記手段１によれば、ドーピングシステムは、支持手段、ドープ槽及び巻取手段、並びに、支持手段から巻取手段にかけて位置する電極前駆体及びドープ電極を内部に収容するハウジングを備えている。そして、ハウジングは、支持手段及びこれに支持された原反を収容する操出側ハウジングと、巻取手段及び巻取られたドープ電極を収容する巻取側ハウジングと、少なくともドープ槽を収容するドープ処理ハウジングとを有している。さらに、酸素濃度制御手段によって、各ハウジング内におけるそれぞれの酸素濃度を個別に調節可能とされている。従って、これらハウジング内の酸素濃度を適切な範囲で維持することができ、気化した電解液への引火をより確実に防止することができる。

また、上記手段１によれば、新たな原反を供給するにあたって、操出側ハウジング内にて、先の原反に係る終端及び新たな原反に係る始端を接続することができる。先の原反に係る終端及び新たな原反に係る始端を接続することで、自ずと電極前駆体は適切な搬送経路を通過する状態となる。そのため、新たな原反から電極前駆体を支持手段側から操り出し、巻取手段側へと通して適切な搬送経路にセットするといった作業を行う必要がない。

そして、上記手段１によれば、操出側ハウジング内及びドープ処理ハウジング内を連通する操出側内部連通部が設けられており、操出側連通状態切換手段によって、操出側内部連通部における繰出側ハウジング内とドープ処理ハウジング内との間の連通、非連通を切換可能に構成されている。このような構成の下、上記の通り、電極前駆体を支持手段側から巻取手段側へと通して適切な搬送経路にセットするといった作業を行う必要はないから、新たな原反を供給するにあたっては、操出側連通状態切換手段により操出側ハウジング内とドープ処理ハウジング内との間を空間的に隔てた上で操出側ハウジング内のガス交換を行えば済み、ドープ処理ハウジング内におけるガス交換を行う必要がなくなる。

また、上記手段１によれば、巻取側ハウジング内にて、巻取手段に対し新たな原反に係る始端が固定可能とされている。さらに、巻取側ハウジング内及びドープ処理ハウジング内を連通する巻取側内部連通部が設けられており、巻取側連通状態切換手段によって、巻取側内部連通部における巻取側ハウジング内とドープ処理ハウジング内との間の連通、非連通を切換可能とされている。従って、巻取手段により巻取られたドープ電極を取外す（新たな原反に係る始端を巻取手段へと固定することを含む）にあたっては、巻取側連通状態切換手段により巻取側ハウジング内とドープ処理ハウジング内との間を空間的に隔てた上で巻取側ハウジング内のガス交換を行えば済み、ドープ処理ハウジング内におけるガス交換を行う必要がない。

このようにドープ処理ハウジング内のガス交換を行う必要がないから、新たな原反の供給や巻取られたドープ電極の取外しを行うにあたって、ガス交換に要する時間を効果的に短縮することができる。これにより、ドープ電極の製造効率の向上を図ることができる。

さらに、先の原反に係る終端及び新たな原反に係る始端を接続した上で、ドープ電極の製造を再開することにより、従来無駄となっていた、新たな原反における電極前駆体の始端からドープ槽の入口までの間に位置する部分と、先の原反における電極前駆体の終端からドープ槽の出口までの間に位置する部分とに対し、十分なドーピング処理を施すことが可能となる。従って、電極前駆体の無駄を効果的に抑えることができ、材料コストの低減を図ることができる。

手段２．新たな前記原反における前記電極前駆体の始端の接続対象となる、前記支持手段により支持された先の前記原反における前記電極前駆体の終端を検出可能な終端検出手段を備え、
前記終端検出手段により前記終端が検出されたときには、該終端が前記操出側ハウジング内に位置した状態で前記搬送手段による前記電極前駆体及び前記ドープ電極の搬送が停止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。

上記手段２によれば、終端検出手段によって、新たな原反における電極前駆体の始端の接続対象となる、先の原反における電極前駆体の終端を検出することができ、該終端が検出されると、該終端が操出側ハウジング内に位置した状態で電極前駆体及びドープ電極の搬送を停止することができる。従って、新たな原反を供給するにあたって、操出側ハウジング内にて、先の原反に係る終端に対し新たな原反に係る始端を容易に接続することができる。これにより、製造効率の向上をより効果的に図ることができる。

手段３．前記巻取手段への固定対象となる、新たな前記原反における前記電極前駆体の始端を検出可能な始端検出手段を備え、
前記始端検出手段により前記始端が検出されたときには、該始端が前記巻取側ハウジング内に位置した状態で前記搬送手段による前記電極前駆体及び前記ドープ電極の搬送が停止可能に構成されてい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。

上記手段３によれば、始端検出手段によって、巻取手段への固定対象となる、新たな原反に係る電極前駆体の始端を検出することができる。そして、該始端が検出されると、該始端が巻取側ハウジング内に位置した状態で電極前駆体及びドープ電極の搬送を停止することができる。従って、巻取側ハウジング内にて前記始端を巻取手段へと容易に固定することができる。これにより、製造効率の向上を一層効果的に図ることができる。

手段４．前記操出側ハウジング内の酸素濃度を計測する操出側酸素濃度計測手段を有し、
前記酸素濃度制御手段は、前記操出側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可能に構成されてい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。

上記手段４によれば、操出側酸素濃度計測手段を利用して、操出側ハウジング内の酸素濃度を自動的にかつ精度よく所期の濃度とすることができる。これにより、新たな原反の供給に係る時間や手間の低減をより効果的に図ることができる。

手段５．前記巻取側ハウジング内の酸素濃度を計測する巻取側酸素濃度計測手段を有し、
前記酸素濃度制御手段は、前記巻取側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可能に構成されていることを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載のドーピングシステム。

上記手段５によれば、巻取側酸素濃度計測手段を利用して、巻取側ハウジング内の酸素濃度を自動的にかつ精度よく所期の濃度とすることができる。これにより、巻取られたドープ電極の取外しに係る時間や手間の低減をより効果的に図ることができる。

手段６．前記操出側ハウジング内から該操出側ハウジング外への気体の流れを調節可能な操出側気流調節手段と、
前記操出側ハウジング内の圧力を計測する操出側圧力計測手段と、
前記操出側圧力計測手段により計測された圧力に基づき、前記操出側気流調節手段を制御することで、前記操出側ハウジング内の圧力を調節可能な操出側圧力制御手段とを備え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。

上記手段６によれば、新たな原反を供給すべく操出側ハウジング内のガス交換を行うときに、操出側圧力計測手段により計測された圧力に基づき操出側内外連通状態切換手段を制御することで、操出側ハウジング内の圧力を調節することができる。従って、操出側ハウジング内の圧力を作業者にとって適切な状態とすることがより容易かつより確実に可能となる。

手段７．前記巻取側ハウジング内から該巻取側ハウジング外への気体の流れを調節可能な巻取側気流調節手段と、
前記巻取側ハウジング内の圧力を計測する巻取側圧力計測手段と、
前記巻取側圧力計測手段により計測された圧力に基づき、前記巻取側気流調節手段を制御することで、前記巻取側ハウジング内の圧力を調節可能な巻取側圧力制御手段とを備え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。

上記手段７によれば、巻取られたドープ電極を取外すべく巻取側ハウジング内のガス交換を行うときに、巻取側圧力計測手段により計測された圧力に基づき巻取側内外連通状態切換手段を制御することで、巻取側ハウジング内の圧力を調節することができる。従って、巻取側ハウジング内の圧力を作業者にとって適切な状態とすることがより容易かつより確実に可能となる。

手段８．前記ハウジングは、
前記操出側ハウジング、前記巻取側ハウジング及び前記ドープ処理ハウジングを具備するメインハウジングと、
前記メインハウジングを覆うアウターハウジングとを有し、
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手段１乃至７のいずれかに記載のドーピングシステム。

上記手段８によれば、ハウジングは、ドープ処理ハウジングなどを有するメインハウジングと、該メインハウジングを覆うアウターハウジングとを有している。そして、アウターハウジング内に対しメインハウジング内を正圧とする（メインハウジング内の気圧をアウターハウジング内の気圧よりも大きなものとする）ことが可能に構成されている。そのため、アウターハウジング内からメインハウジング内への気体の流入を抑えることができる。これにより、酸素濃度制御手段によって、メインハウジング内の酸素濃度を比較的狭い適切な範囲でより容易に維持することができる。

また、アウターハウジングの周囲（外）に位置するハウジング外空間（例えばアウターハウジングの設置される部屋）に対しアウターハウジング内を負圧とすることができるため、アウターハウジング内からハウジング外空間に対する気体の漏出を抑えることができる。その結果、アウターハウジング外への気化した電解液の漏出をより確実に防止することができる。

手段９．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、
前記ドープ処理ハウジングは、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８に記載のドーピングシステム。

上記手段９によれば、洗浄槽に収容された洗浄液を用いてドープ電極を洗浄することができる。これにより、ドープ電極の品質向上を図ることができる。

一方、洗浄液は可燃性であるため、気化した洗浄液への引火防止を図るべきであるところ、上記手段９によれば、ドープ処理ハウジングは洗浄槽を内部に収容した状態とされている。従って、気化した電解液と同様、気化した洗浄液がアウターハウジング外へと漏出することをより確実に抑制できる。

手段１０．前記アウターハウジングは、
前記操出側ハウジングを覆う第一コンポーネントと、
前記巻取側ハウジングを覆う第二コンポーネントと、
前記ドープ処理ハウジングを覆うとともに、内部空間が前記第一コンポーネント内及び前記第二コンポーネント内とは別に区画された第三コンポーネントと、
前記第一コンポーネント内及び前記第三コンポーネント内を連通する第一外部屋連通部と、
前記第二コンポーネント内及び前記第三コンポーネント内を連通する第二外部屋連通部とを有し、
前記第一外部屋連通部における前記第一コンポーネント内と前記第三コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な第一外部屋連通状態切換手段と、
前記第二外部屋連通部における前記第二コンポーネント内と前記第三コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な第二外部屋連通状態切換手段とが設けられ、
前記メインハウジングは、
前記操出側ハウジング及び前記ドープ処理ハウジング間に設けられ、内部空間が前記操出側内部連通部を構成する第一中間ハウジングと、
前記巻取側ハウジング及び前記ドープ処理ハウジング間に設けられ、内部空間が前記巻取側内部連通部を構成する第二中間ハウジングとを備え、
前記操出側連通状態切換手段は、
前記操出側ハウジング内と前記第一中間ハウジング内との間の連通、非連通を切換可能な第一操出側連通状態切換手段と、
前記ドープ処理ハウジング内と前記第一中間ハウジング内との間の連通、非連通を切換可能な第二操出側連通状態切換手段とを備え、
前記巻取側連通状態切換手段は、
前記巻取側ハウジング内と前記第二中間ハウジング内のとの間の連通、非連通を切換可能な第一巻取側連通状態切換手段と、
前記ドープ処理ハウジング内と前記第二中間ハウジング内との間の連通、非連通を切換可能な第二巻取側連通状態切換手段とを有し、
前記第一中間ハウジング内及び前記第三コンポーネント内を連通する第一内外連通部と、
前記第二中間ハウジング内及び前記第三コンポーネント内を連通する第二内外連通部と、
前記操出側ハウジング内及び前記第一コンポーネント内を連通する操出側内外連通部と、
前記巻取側ハウジング内及び前記第二コンポーネント内を連通する巻取側内外連通部と、
前記第一内外連通部における前記第一中間ハウジング内と前記第三コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な第一内外連通状態切換手段と、
前記第二内外連通部における前記第二中間ハウジング内と前記第三コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な第二内外連通状態切換手段と、
前記操出側内外連通部における前記操出側ハウジング内と前記第一コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な操出側内外連通状態切換手段と、
前記巻取側内外連通部における前記巻取側ハウジング内と前記第二コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な巻取側内外連通状態切換手段と、
前記第三コンポーネント内のガスを外部に排出可能な排気手段とを備えることを特徴とする手段８又は９に記載のドーピングシステム。

上記手段１０によれば、新たな原反を供給するにあたっては、各操出側連通状態切換手段を利用し、操出側ハウジング内と第一中間ハウジング内との間、及び、第一中間ハウジング内とドープ処理ハウジング内との間をそれぞれ非連通状態とすることで、ドープ処理ハウジング内の酸素濃度をそのまま維持することができ、ドープ処理室内のガス交換を行わずに済む。

また、第一中間ハウジング内と第三コンポーネント内との間を連通状態とすることで、第一中間ハウジング内を第三コンポーネント内と同一の雰囲気とすることができる。そして、第三コンポーネント内に対しドープ処理ハウジング内を正圧としておくことで、第一中間ハウジング内からドープ処理ハウジング内への気体の流入を抑えることができる。これにより、酸素濃度制御手段によって、ドープ処理ハウジング内の酸素濃度を比較的狭い適切な範囲でより確実に維持することができる。尚、排気手段を設けることによって、第三コンポーネント内に対しドープ処理ハウジング内をより容易に正圧とすることができる。

加えて、第一外部屋連通状態切換手段によって第一コンポーネント内と第三コンポーネント内との間の連通、非連通が切換可能とされるとともに、操出側内外連通状態切換手段によって操出側ハウジング内と第一コンポーネント内との間の連通又は非連通が切換可能とされている。従って、新たな原反を供給するにあたっては、第一コンポーネント内と第三コンポーネント内との間、及び、操出側ハウジング内と第一コンポーネント内との間をそれぞれ連通状態とすることで、操出側ハウジング内の気体が排気手段によって排出される状態とすることができる。そして、この状態において、操出側ハウジング内へと酸素を供給することで、操出側ハウジング内の酸素濃度をより速やかに所望の濃度とすることができる。これにより、ガス交換に要する時間をより効果的に短縮することができる。

一方、巻取られたドープ電極を取外すにあたっては、各巻取側連通状態切換手段を利用し、巻取側ハウジング内と第二中間ハウジング内との間、及び、第二中間ハウジング内とドープ処理ハウジング内との間をそれぞれ非連通状態とすることで、ドープ処理ハウジング内の酸素濃度をそのまま維持することができ、ドープ処理室内のガス交換を行わずに済む。

また、第二中間ハウジング内と第三コンポーネント内との間を連通状態とすることで、第二中間ハウジング内を第三コンポーネント内と同一の雰囲気とすることができる。そして、第三コンポーネント内に対しドープ処理ハウジング内を正圧としておくことで、第二中間ハウジング内からドープ処理ハウジング内への気体の流入を抑えることができる。これにより、酸素濃度制御手段によって、ドープ処理ハウジング内の酸素濃度を比較的狭い適切な範囲で一層確実に維持することができる。

加えて、第二外部屋連通状態切換手段によって第二コンポーネント内と第三コンポーネント内との間の連通、非連通が切換可能とされるとともに、巻取側内外連通状態切換手段によって巻取側ハウジング内と第二コンポーネント内との間の連通、非連通が切換可能とされている。従って、巻取られたドープ電極を取外すにあたっては、第二コンポーネント内と第三コンポーネント内との間、及び、巻取側ハウジング内と第二コンポーネント内との間をそれぞれ連通状態とすることで、巻取側ハウジング内の気体が排気手段によって排出される状態とすることができる。そして、この状態において、巻取側ハウジング内へと酸素を供給することで、巻取側ハウジング内の酸素濃度をより速やかに所望の濃度とすることができる。これにより、ガス交換に要する時間をより一層効果的に短縮することができる。

電極前駆体の平面模式図である。 図１のＪ－Ｊ線断面模式図である。 ドープ電極の断面模式図である。 ドーピングシステムの斜視模式図である。 ドープ装置などの概略構成を示すための図４のＫ－Ｋ線断面模式図である。 気体制御システムの構成を示すブロック図である。 ドープ槽などの拡大模式図である。 インナーハウジングの斜視模式図である。 インナーハウジングなどの概略構成を示すための図４のＬ－Ｌ線断面模式図である。 製造対応制御の実行に伴うバルブの状態を示す断面模式図である。 供給対応制御において操出側原反室の酸素濃度を調節するときのバルブの状態を示す模式図である。 供給対応制御において操出側原反室の酸素濃度が適正値になったときのバルブの状態を示す模式図である。 取外対応制御において巻取側原反室の酸素濃度を調節するときのバルブの状態を示す模式図である。 取外対応制御において巻取側原反室の酸素濃度が適正値になったときのバルブの状態を示す模式図である。 供給対応工程のフローチャートである。 取外対応工程のフローチャートである。 別の実施形態におけるドーピングシステムの概略構成を示す模式図である。 別の実施形態において、供給対応制御により操出側原反室の酸素濃度を調節するときのバルブの状態を示す模式図である。 別の実施形態において、取外対応制御により巻取側原反室の酸素濃度を調節するときのバルブの状態を示す模式図である。

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、ドープ装置によってリチウムがドーピングされる対象である電極前駆体について説明する。

〔１．電極前駆体１００〕
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。

集電体１０１は、例えば所定の金属（例えば、銅、ニッケル、ステンレス等）からなる金属箔により構成されている。尚、集電体１０１として、前記金属箔の表面に炭素材料を主成分とする導電層が形成されたものを用いてもよい。

活物質層１０２は、リチウムイオンの挿入／離脱を利用する電池又はキャパシタに適用可能な活物質を含んでおり、本実施形態では負極活物質を含んでいる。負極活物質としては、例えば、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、黒鉛粒子を樹脂等の炭化物で被覆してなる炭素材料などを挙げることができる。負極活物質は、単一の物質からなるものであってもよいし、複数の物質を混合してなるものであってもよい。

活物質層１０２は、例えば、負極活物質及びバインダーなどを含むスラリーを集電体１０１上に塗布した上で、該スラリーを乾燥させることにより形成することができる。尚、バインダーとしては、例えば、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）などのゴム系バインダー等を挙げることができる。また、前記スラリーは、活物質及びバインダー以外の成分（例えば、カーボンブラック、黒鉛、導電材、増粘剤など）を含むものであってもよい。

〔２．ドープ電極〕
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。

ドープ電極１１０は、電極前駆体１００にリチウムをドーピング（めっき）することで形成されたものであり、例えば、図３に示すように、リチウム被膜１０３を備えている。本実施形態において、ドープ電極１１０は、リチウムイオン電池又はリチウムイオンキャパシタにおける負電極として用いられものである。このような用途のドープ電極１１０において、リチウムを予めドーピングしておくのは次の理由による。

すなわち、リチウムイオン電池及びリチウムイオンキャパシタは、巻回又は積層された正電極、負電極及びセパレータを所定のケースに収容した上で、該ケース内に電解液を収納し、その後、初期充放電を行うことで製造される。尚、正電極としては、例えば、アルミニウム等からなる基材に対し正極活物質（例えば、マンガン酸リチウム粒子等）を塗布したものが用いられる。

ここで、リチウムがドーピングされてない負電極を用いた場合には、初回充放電に伴い、負電極の表面に、リチウムを含むリチウム膜が形成される。このリチウム膜は、分解不能な不可逆膜である。そのため、リチウム膜の形成に伴い両電極間を移動可能なリチウムイオンが減少し、電池容量の低下を招く。

これに対し、予めリチウムをドーピングしてなる負電極を用いた場合には、初回充放電に伴う前記リチウム膜の形成が防止され、初回電池容量の低下が抑制される。また、予めドーピングを行うことで、電池容量の急速な低下が生じるまでの充放電サイクル数が増大し、電池やキャパシタの長寿命化が図られる。このような有利な効果を得るべく、リチウムのドーピングが予め行われる。

〔３．ドーピングシステム〕
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。本実施形態では、インナーハウジング３が「ハウジング」に相当する。

ドープ装置２は、電極前駆体１００に対しリチウムをドーピングする機能を有し、ドープ電極１１０の製造を主に担う装置である。インナーハウジング３及びアウターハウジング４は、ドープ装置２を覆い、ドープ装置２の稼働による影響がドライルーム２０１（正確にはドライルーム２０１のうちアウターハウジング４の外に位置する空間）に及ぶことを防止して、該ドライルーム２０１における雰囲気を作業者などにとって適切な環境で維持するためのものである。気体制御システム５は、インナーハウジング３内及びアウターハウジング４内における酸素濃度や気圧といった気体に係る状態をコントロールするためのものである。

〔４．ドープ装置２〕
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」を構成し、同様に、支持装置２２が「支持手段」を、終端検出センサ２３が「終端検出手段」を、始端検出センサ２８が「始端検出手段」を、巻取装置２９が「巻取手段」をそれぞれ構成する。

搬送ロール２１は、自由回転可能であって電極前駆体１００又はドープ電極１１０が掛装されている。複数の搬送ロール２１のうちの一部は、プリウェット槽２４、ドープ槽２５又は洗浄槽２６の内部に配置可能であり、この搬送ロール２１によって、電極前駆体１００及びドープ電極１１０を各槽２４～２６内にて折り返し可能である。そのため、電極前駆体１００及びドープ電極１１０を、各槽２４～２６内に入った後、各槽２４～２６内に位置する搬送ロール２１を経て、各槽２４～２６から出る経路で搬送することができる。

また、ドープ槽２５の鉛直上方に配置される複数の搬送ロール２１は、給電ロール２１ａを構成している。給電ロール２１ａには、ドープ槽２５に入る直前又はドープ槽２５を出た直後の電極前駆体１００又はドープ電極１１０が掛装されている。そして、給電ロール２１ａのうち少なくとも電極前駆体１００又はドープ電極１１０が掛装される部位は、導電性の材料により構成されるとともに、所定の直流電源（不図示）のマイナス極と接続されている。尚、給電ロール２１ａとドープ槽２５内に配置された搬送ロール２１とによって、ドープ槽２５に対応する電極前駆体１００の搬送経路は、複数回折り返された経路とされている。従って、電極前駆体１００は、ドープ槽２５内に繰り返し出入り可能である。

さらに、給電ロール２１ａとの間で電極前駆体１００又はドープ電極１１０を挟む位置には、自由回転可能な押圧ロール２１ｂが設けられている。押圧ロール２１ｂは、電極前駆体１００又はドープ電極１１０を給電ロール２１ａ側へと押圧する。これにより、給電ロール２１ａと電極前駆体１００又はドープ電極１１０とをより安定した状態で電気的に接続することが可能となっている。尚、給電ロール２１ａ以外の搬送ロール２１と押圧ロール２１ｂとは、軸受部分を除き、所定の絶縁性材料（例えば絶縁性エラストマーなど）により形成されている。

支持装置２２は、電極前駆体１００がロール状に巻回されてなる原反１０５を支持しており、ここから繰り出された電極前駆体１００が前記経路を通って搬送される。支持装置２２は、原反１０５を支持する支持軸２２ａと、該支持軸２２ａを回転させるための繰出モータ（不図示）とを備えている。本実施形態では、前記繰出モータの駆動により原反１０５から電極前駆体１００が繰り出される。

また、本実施形態において、前記繰出モータは所定のケース（図示せず）に収容されており、該ケース内に対し、気体制御システム５の後述する不活性ガス供給装置５８から、主に窒素からなる不活性ガスが供給されている。この不活性ガスの供給により、ケース外に対しケース内を正圧とすることができ、ひいてはケース内への酸素や気化した電解液などの流入を防止可能となっている。

終端検出センサ２３は、原反１０５から繰り出される電極前駆体１００の終端を検出するためのものである。この終端は、支持装置２２へと新たな原反１０５を供給する際に、該原反１０５における電極前駆体１００の始端を接続する対象となる。本実施形態において、終端検出センサ２３は、支持装置２２により支持された原反１０５の巻き径（外径）を把握可能なセンサにより構成されている。この巻き径が予め設定された所定値以下となったときに、終端検出センサ２３から後述する制御装置５９に対し前記終端を検出した旨の信号が送られる。

プリウェット槽２４は、上部が開口した槽であり、内部に電解液を収容している。電解液については後述する。プリウェット槽２４は、所定の昇降装置２４ａによって上下動可能とされている。

前記昇降装置２４ａによりプリウェット槽２４が所定の上方位置に配置された状態においては、プリウェット槽２４に収容された電解液中に電極前駆体１００の搬送経路が位置する状態となり、搬送される電極前駆体１００は電解液中を通過する。電解液中を電極前駆体１００が通過することで、電極前駆体１００が電解液で湿潤される。一方、前記昇降装置２４ａによりプリウェット槽２４が所定の下方位置に配置された状態においては、プリウェット槽２４に収容された電解液の外に電極前駆体１００の搬送経路が位置した状態となる。

電解液は、リチウムイオン及び可燃性の溶剤（溶媒）を含む。リチウムイオンは、リチウム塩を構成するイオンである。リチウム塩を構成するアニオン部としては、六フッ化リン酸アニオン（ＰＦ６－）、ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３－、ＰＦ３（ＣＦ３）３－などのフルオロ基を有するリンアニオンなどを挙げることができる。尚、ＰＦ６－などは化学式を示すものである。また、各化学式において、数字は正確には下付き数字であり、“－”は正確には上付き記号であるが、便宜上、下付き数字及び上付き記号とはせずに示している。

また、電解液におけるリチウム塩の濃度は、０．１モル／Ｌ以上であることが好ましい。本実施形態においては、リチウムのドーピングを効率よく行うべく、電解液におけるリチウム塩の濃度は０．８～１．５モル／Ｌとされている。

さらに、電解液を構成する溶剤（溶媒）としては、有機溶媒を挙げることができ、有機溶媒としては、非プロトン性の有機溶媒を挙げることができる。また、非プロトン性の有機溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ），エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、１－フルオロエチレンカーボネート、γ－ブチロラクタンなどを挙げることができる。尚、有機溶媒は、単一の成分からなるものであってもよいし、複数成分を混合してなるものであってもよい。本実施形態において、電解液の溶剤（溶媒）は、ＤＭＣ、ＥＭＣ及びＥＣがそれぞれ同量ずつ混合されてなる。

尚、電解液は、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、１－（トリフルオロメチル）エチレンカーボネート、無水コハク酸、無水マレイン酸、プロパンスルトン、ジエチルスルホン等の添加物を含有するものであってもよい。また、電解液は、ホスファゼン化合物などの難燃剤を含有するものであってもよい。

ドープ槽２５は、上部が開口した槽であり、内部に電解液を収容している。ドープ槽２５に収容される電解液は、プリウェット槽２４に収容される電解液と同一である。ドープ槽２５は、プリウェット槽２４と同様に、所定の昇降装置２５ａによって上下動可能とされている。

前記昇降装置２５ａによってドープ槽２５が所定の上方位置に配置された状態においては、ドープ槽２５に収容された電解液中に電極前駆体１００の搬送経路が位置した状態となり、搬送される電極前駆体１００が電解液中を通過する。一方、前記昇降装置２５ａによってドープ槽２５が所定の下方位置に配置された状態においては、ドープ槽２５に収容された電解液の外に電極前駆体１００及びドープ電極１１０の搬送経路が位置した状態となる。

また、ドープ槽２５には、ろ過循環装置（不図示）が設けられている。該ろ過循環装置には、ポンプ及びフィルタを有する循環路が設けられている。そして、ドープ槽２５内の電解液は、前記ポンプにより圧送されて前記フィルタを通るように循環し、最終的にドープ槽２５内に戻るようになっている。これにより、電解液に含まれる不純物の除去がなされている。尚、前記フィルタは、例えば、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂により形成することができる。また、上記ろ過循環装置を、プリウェット槽２４や洗浄槽２６に設けることとしてもよい。

加えて、ドープ槽２５に対応して複数の対極ユニット２５１が設けられている。対極ユニット２５１は、導電性基材２５１ａ及び対極部材２５１ｂを備えている（図７参照）。

導電性基材２５１ａは、銅、ステンレス、ニッケルなどの導電性金属により構成された板状部材である。導電性基材２５１ａは、その上端部を図７の紙面直交方向に貫く支持棒（不図示）によって支持されており、その結果、対極ユニット２５１は、ドープ槽２５の上下位置によることなく常に一定の高さ位置に配置されるようになっている。

対極部材２５１ｂは、所定厚さ（例えば０．０３～３ｍｍ程度）を有する板状部材であり、リチウムを含む金属（例えばリチウムを主として含む合金など）により形成されている。対極部材２５１ｂは、導電性基材２５１ａの側面に固定されている。

また、１組（２つ）の対極ユニット２５１において、対極部材２５１ｂ同士は、所定の隙間をあけた状態で相対向しており、この隙間を通って電極前駆体１００が搬送されるようになっている。対極部材２５１ｂと電極前駆体１００（の搬送経路）との間の距離は、対極部材２５１ｂに対する電極前駆体１００の接触を防止可能な大きさに設定される。

加えて、各対極ユニット２５１の所定部位（例えば導電性基材２５１ａの上端部）は、前記直流電源のプラス極に接続されている。そのため、給電ロール２１ａに接する電極前駆体１００と対極部材２５１ｂとの間に電位差を発生させることが可能となっている。そして、この電位差を利用し、ドープ槽２５内の電解液中で電極前駆体１００及び対極部材２５１ｂ間に電流を流すことにより、電極前駆体１００に対しリチウムがドーピングされる。電極前駆体１００にリチウムがドーピングされることで、ドープ電極１１０が得られる。

尚、リチウムのドーピングの態様としては、リチウムをイオンの状態で活物質にインターカレーションさせる態様であってもよいし、リチウムの合金が形成される態様であってもよいし、リチウムイオンがＳＥＩ被膜となって消費される態様であってもよい。

洗浄槽２６は、上部が開口した槽であり、内部に可燃性の溶剤（溶媒）を収容している。洗浄槽２６に収容される溶剤としては、上述した、電解液を構成する溶剤を挙げることができる。洗浄槽２６は、ドープ槽２５などと同様に、所定の昇降装置２６ａによって上下動可能とされている。

前記昇降装置２６ａにより洗浄槽２６が所定の上方位置に配置された状態においては、洗浄槽２６に収容された溶剤中にドープ電極１１０の搬送経路が位置した状態となり、搬送されるドープ電極１１０が溶剤中を通過する。溶剤中をドープ電極１１０が通過することで、ドープ電極１１０の表面に付着した不純物の除去等がなされ、ドープ電極１１０が洗浄される。一方、前記昇降装置２６ａによって洗浄槽２６が所定の下方位置に配置された状態においては、洗浄槽２６に収容された溶剤の外にドープ電極１１０の搬送経路が位置した状態となる。

乾燥装置２７は、ドープ電極１１０に付着した溶剤を気化させて、ドープ電極１１０を乾燥させる。乾燥装置２７は、ドープ電極１１０の搬送経路に沿って設けられた複数の吹き出し口を備えており、これら吹き出し口から、主に窒素からなる不活性ガスをドープ電極１１０に向けて吹き付けることで、ドープ電極１１０を乾燥させる。尚、ドープ電極１１０を乾燥させるための不活性ガスは、後述する不活性ガス供給装置５８から供給されている。

始端検出センサ２８は、巻取装置２９によって次に巻取られる新たな原反１０５に係る電極前駆体１００（ドープ電極１１０）の始端を検出するためのものである。この始端は、巻取装置２９に対して固定される。始端検出センサ２８は、巻取装置２９により巻取られたドープ電極１１０の巻き径（外径）を把握可能なセンサにより構成されている。この巻き径が予め設定された所定値以上となったときに、始端検出センサ２８から後述する制御装置５９に対し前記始端を検出した旨の信号が送られる。

巻取装置２９は、ドープ槽２５を経て得られたドープ電極１１０を巻取るための装置であり、巻取軸２９ａと該巻取軸２９ａを回転させるための巻取モータ（不図示）とを備えている。巻取軸２９ａは、例えば、チャックなど、新たな原反１０５における電極前駆体１００（ドープ電極１１０）の始端を自身へと固定するための手段を備えている。そして、巻取軸２９ａに前記始端を固定した状態で前記巻取モータの駆動により巻取軸２９ａが回転することによって、ドープ電極１１０が巻取られるようになっている。

また、前記巻取モータは、前記操出モータと同様に、所定のケース（図示せず）に収容されており、該ケース内に対する気化した電解液の流入などを防止すべく、該ケース内に対し、後述する不活性ガス供給装置５８から不活性ガスが供給されている。尚、不活性ガス供給装置５８とは別に、前記操出モータ又は前記巻取モータを収容する各ケースに対し不活性ガスを供給する装置を別途設けてもよい。

〔５．インナーハウジング３〕
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。

〔５－１．メインハウジング３１〕
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。

操出側ハウジング３１１は、電極前駆体１００の操り出しが行われる位置に対応して設けられたハウジングである。操出側ハウジング３１１は、少なくとも支持装置２２及び該支持装置２２により支持された原反１０５を内部に収容する。

また、操出側ハウジング３１１における所定部位（例えば、天井部分）には、操出側内外連通部３１１ａが形成されている。操出側内外連通部３１１ａは、操出側ハウジング３１１の内部空間である操出側原反室３１１ｓと、後述する第一コンポーネント４１内（第一介在室４１ｓ）との間を連通する開口（空間）である。

さらに、操出側ハウジング３１１における所定部位（例えばドープ処理ハウジング３１３とは反対側に位置する壁部）には、出入口及び該出入口を密閉可能な扉（それぞれ不図示）が設けられている。この出入口は、操出側原反室３１１ｓと後述する第一コンポーネント４１内との間を連通しており、操出側原反室３１１ｓに対する作業者の出入りや原反１０５の搬入などに利用される。尚、操出側ハウジング３１１内は、先の原反１０５における電極前駆体１００の終端と新たな原反１０５における電極前駆体１００の始端とを接続可能な状態とされている。

第一中間ハウジング３１２は、操出側ハウジング３１１とドープ処理ハウジング３１３との間に設けられたハウジングである。支持装置２２から繰り出された電極前駆体１００は、第一中間ハウジング３１２の内部空間である第一中間連通室３１２ｓを通ってドープ槽２５側へと搬送される。本実施形態では、第一中間連通室３１２ｓが、操出側原反室３１１ｓ（操出側ハウジング３１１内）とドープ処理ハウジング３１３内との間を連通し、原反１０５から繰り出された電極前駆体１００が通過する「操出側内部連通部」を構成する。

また、第一中間ハウジング３１２における所定部位（例えば、天井部分）には、第一内外連通部３１２ａが形成されている。第一内外連通部３１２ａは、第一中間ハウジング３１２内（第一中間連通室３１２ｓ）と後述する第三コンポーネント４３内（第三介在室４３ｓ）との間を連通する開口（空間）である。

ドープ処理ハウジング３１３は、ドーピング処理が行われる位置に対応して設けられるハウジングである。本実施形態におけるドープ処理ハウジング３１３は、少なくともプリウェット槽２４、ドープ槽２５、洗浄槽２６及び乾燥装置２７を内部に収容する。ドープ処理ハウジング３１３の内部空間であるドープ処理室３１３ｓは、操出側ハウジング３１１内（操出側原反室３１１ｓ）及び巻取側ハウジング３１５内（後述する巻取側原反室３１５ｓ）とは別に区画されている。

また、ドープ処理ハウジング３１３における所定部位（例えば、天井部分）には、中央側内外連通部３１３ａが形成されている。中央側内外連通部３１３ａは、ドープ処理室３１３ｓと後述する第三コンポーネント４３内（第三介在室４３ｓ）との間を連通する開口（空間）である。本実施形態において、中央側内外連通部３１３ａは複数（例えば３つ以上）設けられている。

第二中間ハウジング３１４は、ドープ処理ハウジング３１３及び巻取側ハウジング３１５間に設けられたハウジングである。ドープ槽２５を経て得られたドープ電極１１０は、第二中間ハウジング３１４の内部空間である第二中間連通室３１４ｓを通って巻取装置２９側へと搬送される。本実施形態では、第二中間連通室３１４ｓが、巻取側ハウジング３１５内とドープ処理ハウジング３１３内との間を連通し、搬送されるドープ電極１１０が通過する「巻取側内部連通部」を構成する。

また、第二中間ハウジング３１４における所定部位（例えば、天井部分）には、第二内外連通部３１４ａが形成されている。第二内外連通部３１４ａは、第二中間ハウジング３１４内（第二中間連通室３１４ｓ）と後述する第三コンポーネント４３内（第三介在室４３ｓ）との間を連通する開口（空間）である。

巻取側ハウジング３１５は、ドープ電極１１０の巻取りが行われる箇所に対応して設けられたハウジングである。巻取側ハウジング３１５は、少なくとも巻取装置２９及び該巻取装置２９により巻取られたドープ電極１１０を内部に収容する。

また、巻取側ハウジング３１５における所定部位（例えば、天井部分）には、巻取側内外連通部３１５ａが形成されている。巻取側内外連通部３１５ａは、巻取側ハウジング３１５の内部空間である巻取側原反室３１５ｓと後述する第二コンポーネント４２内（第二介在室４２ｓ）との間を連通する開口（空間）である。

さらに、巻取側ハウジング３１５における所定の壁部（例えばドープ処理ハウジング３１３とは反対側に位置する壁部）には、操出側ハウジング３１１と同様に、出入口及び該出入口を密閉可能な扉（それぞれ不図示）が設けられている。この出入口は、巻取側原反室３１５ｓと後述する第二コンポーネント４２内（第二介在室４２ｓ）との間を連通しており、巻取側原反室３１５ｓに対する作業者の出入りや巻取られたドープ電極１１０の搬出などに利用される。尚、巻取側ハウジング３１５内は、巻取装置２９に対し新たな原反１０５における電極前駆体１００の始端を固定可能な状態とされている。

尚、本実施形態では、操出側原反室３１１ｓ、第一中間連通室３１２ｓ、ドープ処理室３１３ｓ、第二中間連通室３１４ｓ及び巻取側原反室３１５ｓによって、メインハウジング３１の内部空間であるメイン部屋３１ｓが構成されている。そして、メイン部屋３１ｓ及び防爆ハウジング３２の内部空間（後述する防爆部屋３２ｓ）によって前記内部屋３ｓが構成されている。

〔５－２．防爆ハウジング３２〕
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。

さらに、システムの煩雑化防止などを図るために、防爆部屋３２ｓではバルブやセンサなどに係る配線の省配線がなされている。つまり、メイン部屋３１ｓから防爆部屋３２ｓに入る配線の数よりも、防爆部屋３２ｓからその外に出る配線の数が少なくなるように、防爆部屋３２ｓにて配線に係る処理がなされている。

また、本実施形態において、防爆ハウジング３２は、操出側ハウジング３１１の側方位置から巻取側ハウジング３１５の側方位置にかけて設けられている（図８参照）。これにより、防爆部屋３２ｓは、それぞれ壁部を介して操出側原反室３１１ｓに隣接する空間、ドープ処理室３１３ｓに隣接する空間及び巻取側原反室３１５ｓに隣接する空間を備えるとともに、これら空間が連続した状態となっている。従って、操出側原反室３１１ｓ、ドープ処理室３１３ｓ及び巻取側原反室３１５ｓから防爆部屋３２ｓに対する配線の導入に係る構造の簡素化や、省配線に係る利便性の向上などを図ることが可能である。

加えて、防爆ハウジング３２における所定部位（例えば、天井部分）には、防爆側内外連通部３２ａが形成されている（図９参照）。防爆側内外連通部３２ａは、防爆ハウジング３２内（防爆部屋３２ｓ）と後述する第一コンポーネント４１内（第一介在室４１ｓ）との間を連通する開口（空間）である。
尚、本実施形態において、基本的には、防爆ハウジング３２内がメインハウジング３１内から空間的に隔てられた状態となるように構成されている。但し、両ハウジング３１，３２に共通する壁部に設けられた、前記配線を通すための孔などの影響により、防爆ハウジング３２内がメインハウジング３１内から完全に空間的に隔てられた状態となっている訳ではない。すなわち、メインハウジング３１内と防爆ハウジング３２内との間において、気体の移動が僅かに生じ得る状態となっている。

〔６．アウターハウジング４〕
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。

第一コンポーネント４１は、操出側ハウジング３１１を覆い、該操出側ハウジング３１１を内部に収容している。第一コンポーネント４１の内部空間である第一介在室４１ｓと操出側原反室３１１ｓ（操出側ハウジング３１１の内部空間）とは、操出側内外連通部３１１ａを除き空間的に隔てられた状態となっている。

第二コンポーネント４２は、巻取側ハウジング３１５を覆い、巻取側ハウジング３１５を内部に収容している。第二コンポーネント４２の内部空間である第二介在室４２ｓと巻取側原反室３１５ｓ（巻取側ハウジング３１５の内部空間）とは、巻取側内外連通部３１５ａを除き空間的に隔てられた状態となっている。

第三コンポーネント４３は、第一コンポーネント４１及び第二コンポーネント４２間に位置する。第三コンポーネント４３は、ドープ処理ハウジング３１３を覆い、ドープ処理ハウジング３１３を内部に収容している。

第三コンポーネント４３の内部空間である第三介在室４３ｓは、第一介在室４１ｓ及び第二介在室４２ｓとは別に区画されている。また、第三介在室４３ｓとドープ処理室３１３ｓ（ドープ処理ハウジング３１３の内部空間）とは、中央側内外連通部３１３ａを除き空間的に隔てられた状態となっている。尚、各介在室４１ｓ，４２ｓ，４３ｓとは、より正確には、コンポーネント４１，４２，４３の内部空間のうちインナーハウジング３よりも外に位置する空間をいう。また、前記外部屋４ｓは第一介在室４１ｓ、第二介在室４２ｓ及び第三介在室４３によって構成されている。

さらに、アウターハウジング４は、第一コンポーネント４１内（第一介在室４１ｓ）と第三コンポーネント４３内（第三介在室４３ｓ）との間に、第一外部屋隔壁部４４を備えている。そして、第一外部屋隔壁部４４における所定部位（例えば両ハウジング３，４の各天井部分の間に位置する部位）には、第一外部屋連通部４４ａが形成されている。第一外部屋連通部４４ａは、第一コンポーネント４１内（第一介在室４１ｓ）と第三コンポーネント４３内（第三介在室４３ｓ）との間を連通する開口（空間）である。尚、両介在室４１ｓ，４３ｓは、第一外部屋連通部４４ａを除いて空間的に隔てられた状態となっている。

さらに、アウターハウジング４は、第二コンポーネント４２内（第二介在室４２ｓ）と第三コンポーネント４３内（第三介在室４３ｓ）との間に、第二外部屋隔壁部４５を備えている。そして、第二外部屋隔壁部４５における所定部位（例えば両ハウジング３，４の各天井部分の間に位置する部位）には、第二外部屋連通部４５ａが形成されている。第二外部屋連通部４５ａは、第二コンポーネント４２内（第二介在室４２ｓ）と第三コンポーネント４３（第三介在室４３ｓ）との間を連通する開口（空間）である。両介在室４２ｓ，４３ｓは、第二外部屋連通部４５ａを除いて空間的に隔てられた状態となっている。

加えて、アウターハウジング４（第三コンポーネント４３）における所定部位（例えば天井部分）には、排気用開口４３ａが形成されている。排気用開口４３ａは、所定のダクト４６の内部空間を介して外部（インナーハウジング３内、アウターハウジング４内及びドライルーム２０１とは異なる空間であって、例えば屋外など）に通じている。これにより、第三介在室４３ｓの気体を外部に排出可能となっている。

〔７．気体制御システム５〕
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。

〔７－１．内部屋対応バルブ群５１〕
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。

第一上流バルブ５１１は、第一中間連通室３１２ｓにおける操出側ハウジング３１１側の開口に設けられており、操出側ハウジング３１１内（操出側原反室３１１ｓ）と第一中間ハウジング３１２内（第一中間連通室３１２ｓ）との間の連通、非連通を切換える機能を有する。第二上流バルブ５１２は、第一中間連通室３１２ｓにおけるドープ処理ハウジング３１３側の開口に設けられており、ドープ処理ハウジング３１３内（ドープ処理室３１３ｓ）と第一中間ハウジング３１２内（第一中間連通室３１２ｓ）との間の連通、非連通を切換える機能を有する。また、これら上流バルブ５１１，５１２によって、第一中間連通室３１２ｓにおける操出側ハウジング３１１内とドープ処理ハウジング３１３内との間の連通、非連通が切換可能とされている。本実施形態では、第一上流バルブ５１１が「第一操出側連通状態切換手段」を構成し、第二上流バルブ５１２が「第二操出側連通状態切換手段」を構成する。また、第一上流バルブ５１１及び第二上流バルブ５１２によって「操出側連通状態切換手段」が構成される。

第一下流バルブ５１３は、第二中間連通室３１４ｓにおける巻取側ハウジング３１５側の開口に設けられており、巻取側ハウジング３１５内（巻取側原反室３１５ｓ）と第二中間ハウジング３１４内（第二中間連通室３１４ｓ）との間の連通、非連通を切換える機能を有する。第二下流バルブ５１４は、第二中間連通室３１４ｓにおけるドープ処理ハウジング３１３側の開口に設けられており、ドープ処理ハウジング３１３内（ドープ処理室３１３ｓ）と第二中間ハウジング３１４内（第二中間連通室３１４ｓ）との間の連通、非連通を切換える。また、これら下流バルブ５１３，５１４によって、第二中間連通室３１４ｓにおけるドープ処理ハウジング３１３内と巻取側ハウジング３１５内との間の連通、非連通を切換可能となっている。本実施形態では、第一下流バルブ５１３が「第一巻取側連通状態切換手段」を構成し、第二下流バルブ５１４が「第二巻取側連通状態切換手段」を構成する。また、第一下流バルブ５１３及び第二下流バルブ５１４が「巻取側連通状態切換手段」を構成する。

尚、各バルブ５１１～５１４は、電極前駆体１００又はドープ電極１１０をその厚さ方向に沿って上下から挟むことで、空間同士を非連通とすることが可能に構成されている。

〔７－２．内外対応バルブ群５２〕
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。本実施形態では、操出側内外バルブ５２１が「操出側気流調節手段」及び「操出側内外連通状態切換手段」を構成し、同様に、第一中間内外バルブ５２２が「第一内外連通状態切換手段」を、第二中間内外バルブ５２４が「第二内外連通状態切換手段」を、巻取側内外バルブ５２５が「巻取側気流調節手段」及び「巻取側内外連通状態切換手段」をそれぞれ構成する。

操出側内外バルブ５２１は、操出側内外連通部３１１ａに設けられており、操出側内外連通部３１１ａにおける操出側ハウジング３１１内（操出側原反室３１１ｓ）と第一コンポーネント４１内（第一介在室４１ｓ）との連通、非連通を切換可能とされている。また、操出側内外バルブ５２１は、開度を調節可能に構成されており、操出側内外連通部３１１ａにおける操出側ハウジング３１１内から該操出側ハウジング３１１外（本実施形態では第一コンポーネント４１内）への気体の流れ（流量など）を調節する機能を備えている。

第一中間内外バルブ５２２は、第一内外連通部３１２ａに設けられており、第一内外連通部３１２ａにおける第一中間ハウジング３１２内（第一中間連通室３１２ｓ）と第三コンポーネント４３内（第三介在室４３ｓ）との間の連通、非連通を切換える機能を有する。

中央側内外バルブ５２３は、複数設けられており、それぞれ中央側内外連通部３１３ａに設置されている。これら中央側内外バルブ５２３によって、中央側内外連通部３１３ａにおけるドープ処理室３１３ｓと第三介在室４３ｓとの間の連通、非連通を切換可能である。また、中央側内外バルブ５２３は、開度を調節可能に構成されており、ドープ処理室３１３ｓから第三介在室４３ｓへの気体の流れ（流量など）を調節可能となっている。

第二中間内外バルブ５２４は、第二内外連通部３１４ａに設けられており、第二内外連通部３１４ａにおける第二中間ハウジング３１４内（第二中間連通室３１４ｓ）と第三コンポーネント４３内（第三介在室４３ｓ）との間の連通、非連通を切換可能とされている。

巻取側内外バルブ５２５は、巻取側内外連通部３１５ａに設けられており、巻取側内外連通部３１５ａにおける巻取側ハウジング３１５内（巻取側原反室３１５ｓ）と第二コンポーネント４２内（第二介在室４２ｓ）との間の連通、非連通を切換可能である。また、巻取側内外バルブ５２５は、開度を調節可能に構成されており、巻取側内外連通部３１５ａにおける巻取側ハウジング３１５内から該巻取側ハウジング３１５外（本実施形態では第二コンポーネント４２内）への気体の流れ（流量など）を調節する機能を備えている。

防爆側内外バルブ５２６は、防爆側内外連通部３２ａに設けられており、防爆側内外連通部３２ａにおける防爆ハウジング３２内（防爆部屋３２ｓ）と第一コンポーネント４１内（第一介在室４１ｓ）の連通、非連通を切換える機能を有する。

〔７－３．外部屋対応バルブ群５３〕
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。本実施形態では、第一外部屋バルブ５３１が「第一外部屋連通状態切換手段」を構成し、第二外部屋バルブ５３２が「第二外部屋連通状態切換手段」を構成する。

第一外部屋バルブ５３１は、第一外部屋連通部４４ａに設けられており、第一外部屋連通部４４ａにおける第一コンポーネント４１内（第一介在室４１ｓ）と第三コンポーネント４３内（第三介在室４３ｓ）との間の連通、非連通を切換える。

第二外部屋バルブ５３２は、第二外部屋連通部４５ａに設けられており、第二外部屋連通部４５ａにおける第二コンポーネント４２内（第二介在室４２ｓ）と第三コンポーネント４３内（第三介在室４３ｓ）との間の連通、非連通を切換可能とされている。

尚、上述したバルブ群５１～５３を構成する各種バルブは、防爆の観点から、エアを駆動源として動作するエアオペレートバルブによって構成されている。

〔７－４．排気装置５４〕
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が設置される建物の外）に排出することが可能である。

〔７－５．酸素濃度計測センサ群５５〕
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。本実施形態では、操出側濃度計測センサ５５１が「操出側酸素濃度計測手段」を構成し、巻取側濃度計測センサ５５３が「巻取側酸素濃度計測手段」を構成する。

操出側濃度計測センサ５５１は、操出側ハウジング３１１内（操出側原反室３１１ｓ）に設けられており、操出側原反室３１１ｓの酸素濃度を計測する。

処理側濃度計測センサ５５２は、ドープ処理ハウジング３１３内（ドープ処理室３１３ｓ）に設けられており、ドープ処理室３１３ｓの酸素濃度を計測する。

巻取側濃度計測センサ５５３は、巻取側ハウジング３１５内（巻取側原反室３１５ｓ）に設けられており、巻取側原反室３１５ｓの酸素濃度を計測する。

防爆側濃度計測センサ５５４は、防爆ハウジング３２内（防爆部屋３２ｓ）に設けられており、防爆部屋３２ｓの酸素濃度を計測する。各濃度計測センサ５５１～５５４により計測された酸素濃度に係る情報は、制御装置５９へと送られる。

尚、上記各濃度計測センサ５５１～５５４に加えて、第一中間連通室３１２ｓ及び第二中間連通室３１４ｓにおける各酸素濃度を計測するためのセンサを設けてもよい。

〔７－６．圧力計測センサ群５６〕
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。本実施形態では、操出側圧力計測センサ５６１が「操出側圧力計測手段」を構成し、巻取側圧力計測センサ５６３が「巻取側圧力計測手段」を構成する。

操出側圧力計測センサ５６１は、操出側ハウジング３１１内（操出側原反室３１１ｓ）の気圧を計測するためのものであり、例えば操出側原反室３１１ｓの気圧と大気圧との差圧（気圧差）を計測するセンサによって構成されている。

処理側圧力計測センサ５６２は、ドープ処理ハウジング３１３内（ドープ処理室３１３ｓ）の気圧を計測するためのものであり、例えばドープ処理室３１３ｓの気圧と大気圧との差圧を計測するセンサによって構成されている。

巻取側圧力計測センサ５６３は、巻取側ハウジング３１５内（巻取側原反室３１５ｓ）の気圧を計測するためのものであり、例えば巻取側原反室３１５ｓの気圧と大気圧との差圧を計測するセンサによって構成されている。

防爆側圧力計測センサ５６４は、防爆ハウジング３２内（防爆部屋３２ｓ）の気圧を計測するためのものであり、例えば防爆部屋３２ｓの気圧と大気圧との差圧を計測するセンサにより構成されている。各圧力計測センサ５６１～５６４により計測された気圧に係る情報は、制御装置５９へと送られる。

尚、上記圧力計測センサ５６１～５６４に加えて、第一中間連通室３１２ｓ及び第二中間連通室３１４ｓの各気圧を計測するためのセンサを設けてもよい。

〔７－７．酸素供給装置５７〕
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。

〔７－８．不活性ガス供給装置５８〕
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を利用してもよい。

〔７－９．制御装置５９〕
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」、「操出側圧力制御手段」及び「巻取側圧力制御手段」を構成する。

制御装置５９は、上記の通り、各バルブ群５１～５３を構成する各種バルブ、酸素供給装置５７及び不活性ガス供給装置５８の動作を制御可能である。制御装置５９は、これらの制御に関し、ドープ電極１１０の製造に対応する制御（製造対応制御）と、支持装置２２に対する新たな原反１０５の供給に対応する制御（供給対応制御）と、巻取られたドープ電極１１０の巻取装置２９からの取外しに対応する制御（取外対応制御）と、防爆部屋３２ｓに対応する制御（防爆対応制御）とをそれぞれ実行可能である。次に、これら制御について説明する。

〔Ａ．製造対応制御〕
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。

製造対応制御は次のように実行される。すなわち、制御装置５９は、メイン部屋３１ｓを構成する各室３１１ｓ～３１５ｓが連通した状態となるように内部屋対応バルブ群５１を制御する。換言すると、制御装置５９は、第一中間連通室３１２ｓにおけるハウジング３１１，３１３側の各開口及び第二中間連通室３１４ｓにおけるハウジング３１３，３１５側の各開口が開放されるように、各バルブ５１１～５１４を制御する。

さらに、制御装置５９は、中央側内外連通部３１３ａを除いてメイン部屋３１ｓ及び外部屋４ｓが気体的に隔てられた状態となるように内外対応バルブ群５２を制御する。すなわち、制御装置５９は、操出側内外連通部３１１ａ、第一内外連通部３１２ａ、第二内外連通部３１４ａ及び巻取側内外連通部３１５ａが閉鎖されるように各バルブ５２１，５２２，５２４，５２５を制御する。尚、本実施形態において、制御装置５９は、複数の中央側内外連通部３１３ａのうちの一部が閉鎖されるように中央側内外バルブ５２３を制御する。

また、制御装置５９は、各介在室４１ｓ～４３ｓが連通した状態となるように外部屋対応バルブ群５３を制御する。すなわち、制御装置５９は、各外部屋連通部４４ａ，４５ａが開放されるように各バルブ５３１，５３２を制御する。

上記各バルブ群５１～５３に対する制御の結果、図１０に示すように、中央側内外連通部３１３ａの一部のみを除いてメイン部屋３１ｓ及び外部屋４ｓが空間的に隔てられる一方、メイン部屋３１ｓを構成する各室３１１ｓ～３１５ｓが連通し、また、外部屋４ｓを構成する各介在室４１ｓ～４３ｓが連通した状態となる。尚、図１０～１４，１７～１９では、閉鎖されたバルブを黒塗りで示し、開放されたバルブを白塗りで示す。また、開度が調節されるバルブについては、半分のみを黒塗りとして示す。

その上で、制御装置５９は、各濃度計測センサ５５１～５５３により計測された酸素濃度に基づき、メイン部屋３１ｓ（メインハウジング３１内）の酸素濃度が予め設定された所定範囲内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。尚、前記所定範囲の上限は、例えば気化した電解液などへの引火防止の点から定めることができる。また、前記所定範囲の下限は、例えばリチウム及び酸素の反応抑止の点から定めることができる。

さらに、制御装置５９は、酸素濃度の制御に加えて、外部屋４ｓ（アウターハウジング４内）に対しメイン部屋３１ｓ（メインハウジング３１内）が正圧となり、ドライルーム２０１に対し外部屋４ｓ（アウターハウジング４内）が負圧となるように、中央側内外バルブ５２３の開度を制御する。中央側内外バルブ５２３の制御は、各圧力計測センサ５６１～５６３から送られた気圧に係る情報や、酸素供給装置５７及び不活性ガス供給装置５８から供給されるガスの量に係る情報に基づき行われる。本実施形態において、制御装置５９は、メイン部屋３１ｓの気圧が例えば５～１０Ｐａ（ゲージ圧）となるように中央側内外バルブ５２３を制御する。尚、排気装置５４によって、外部屋４ｓの気圧をメイン部屋３１ｓの気圧よりも十分に低いもの〔例えば－２５Ｐａ（ゲージ圧）〕とすることができる。

上記のようなメイン部屋３１ｓ等に係る気体の制御が完了した後、制御装置５９は、電極前駆体１００及びドープ電極１１０の搬送を開始（再開）したり、電極前駆体１００等に対する通電を実行したりすること等により、ドープ電極１１０の製造を再開（開始）する。これにより、適切な雰囲気下でドープ電極１１０の製造が再開（開始）されることとなる。

〔Ｂ．供給対応制御〕
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。

供給対応制御は、次のように実行される。すなわち、制御装置５９は、電極前駆体１００及びドープ電極１１０の搬送を停止したり、電極前駆体１００等に対する通電を停止したりすること等により、ドープ電極１１０の製造を一時的に中断する。このとき、原反１０５における電極前駆体１００の終端が操出側原反室３１１ｓに位置した状態で電極前駆体１００及びドープ電極１１０の搬送が停止される。

その上で、制御装置５９は、操出側原反室３１１ｓ及びドープ処理室３１３ｓが空間的に隔てられた状態となるように内部屋対応バルブ群５１を制御する。より詳しくは、制御装置５９は、第一中間連通室３１２ｓにおけるハウジング３１１，３１３側の各開口が閉鎖されるように各上流バルブ５１１，５１２を制御する。これにより、第一中間連通室３１２ｓにおいて操出側原反室３１１ｓ及びドープ処理室３１３ｓが空間的に隔てられた状態となる。

さらに、制御装置５９は、操出側内外連通部３１１ａ及び第一外部屋連通部４４ａが開放されるように操出側内外バルブ５２１及び第一外部屋バルブ５３１を制御する。これにより、操出側原反室３１１ｓ、第一介在室４１ｓ及び第三介在室４３ｓは、一続きに連通した空間となる。

加えて、制御装置５９は、第一内外連通部３１２ａが開放されるように第一中間内外バルブ５２２を制御する。これにより、第一中間連通室３１２ｓと第三介在室４３ｓとの間が連通した状態となる。

上記のような制御の結果、図１１に示すように、第一中間連通室３１２ｓにおいて操出側原反室３１１ｓ及びドープ処理室３１３ｓが空間的に隔てられる一方、外部屋４ｓ及び第一中間連通室３１２ｓが連通した状態となる。

その上で、制御装置５９は、操出側濃度計測センサ５５１からの情報に基づき、操出側原反室３１１ｓの酸素濃度が前記所定範囲の上限よりも大きな適正値となるように、酸素供給装置５７及び不活性ガス供給装置５８を制御する。この適正値は、例えば１８％以上の値であり、作業者（人）にとって好ましい酸素濃度を示す。

さらに、制御装置５９は、酸素濃度の制御に加えて、操出側圧力計測センサ５６１により計測された圧力に基づき、操出側原反室３１１ｓの気圧が過度に大きなものとならず、例えば大気圧と近いものとなるように操出側内外バルブ５２１の開度を制御する。

そして、制御装置５９は、操出側濃度計測センサ５５１により計測された酸素濃度に係る情報に基づき、操出側原反室３１１ｓの酸素濃度が前記適正値となった段階で、第一外部屋連通部４４ａが閉鎖されるように第一外部屋バルブ５３１を制御する。これにより、第一介在室４１ｓ及び操出側原反室３１１ｓは、第三介在室４３ｓから空間的に隔てられた状態となる（図１２参照）。尚、第一内外連通部３１２ａが開放されているため、第一外部屋連通部４４ａの閉鎖に伴い、第一中間連通室３１２ｓの雰囲気は第三介在室４３ｓの雰囲気と同一となる。

さらに、制御装置５９は、第一外部屋連通部４４ａの閉鎖後、操出側原反室３１１ｓ及び第一介在室４１ｓにおいて、酸素濃度が前記適正値で維持されるとともに、気圧が過度に大きなものとならないように酸素供給装置５７及び不活性ガス供給装置５８などを制御する。これにより、操出側原反室３１１ｓ及び第一介在室４１ｓは、作業者にとって適切な環境で維持される。

尚、制御装置５９は、供給対応制御の実行時においても、ドープ処理室３１３ｓや巻取側原反室３１５ｓに対する酸素濃度や気圧に係る制御として、製造対応制御と同様の制御を行う。

〔Ｃ．取外対応制御〕
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。

取外対応制御は次のように実行される。すなわち、制御装置５９は、供給対応制御の実行時と同様、電極前駆体１００及びドープ電極１１０の搬送を停止すること等により、ドープ電極１１０の製造を一時的に中断する。このとき、新たな原反１０５における電極前駆体１００の始端が巻取側原反室３１５ｓに位置した状態で電極前駆体１００及びドープ電極１１０の搬送が停止される。

その上で、制御装置５９は、巻取側原反室３１５ｓ及びドープ処理室３１３ｓが空間的に隔てられた状態となるように内部屋対応バルブ群５１を制御する。より詳しくは、制御装置５９は、第二中間連通室３１４ｓにおける各ハウジング３１３，３１５側の各開口が閉鎖されるように各下流バルブ５１３，５１４を制御する。これにより、第二中間連通室３１４ｓにおいて巻取側原反室３１５ｓ及びドープ処理室３１３ｓが空間的に隔てられた状態となる。

さらに、制御装置５９は、巻取側内外連通部３１５ａ及び第二外部屋連通部４５ａが開放されるように巻取側内外バルブ５２５及び第二外部屋バルブ５３２を制御する。これにより、巻取側原反室３１５ｓ、第二介在室４２ｓ及び第三介在室４３ｓが一続きに連通した状態となる。さらに、制御装置５９は、第二内外連通部３１４ａが開放されるように第二中間内外バルブ５２４を制御する。これにより、第二中間連通室３１４ｓ及び第三介在室４３ｓが連通した状態となる。

上記のような制御の結果、図１３に示すように、第二中間連通室３１４ｓにおいてドープ処理室３１３ｓ及び巻取側原反室３１５ｓが空間的に隔てられる一方、外部屋４ｓ及び第二中間連通室３１４ｓが連通した状態となる。

その上で、制御装置５９は、巻取側濃度計測センサ５５３により計測された酸素濃度に係る情報に基づき、巻取側原反室３１５ｓの酸素濃度が前記適正値となるように、酸素供給装置５７及び不活性ガス供給装置５８を制御する。

さらに、制御装置５９は、酸素濃度の制御に加えて、巻取側圧力計測センサ５６３により計測された圧力に基づき、巻取側原反室３１５ｓの気圧が過度に大きなものとならず、例えば大気圧と近いものとなるように巻取側内外バルブ５２５の開度を制御する。

そして、制御装置５９は、巻取側濃度計測センサ５５３からの情報に基づき、巻取側原反室３１５ｓの酸素濃度が前記適正値となった段階で、第二外部屋連通部４５ａが閉鎖されるように第二外部屋バルブ５３２を制御する。これにより、第二介在室４２ｓ及び巻取側原反室３１５ｓは、第三介在室４３ｓから空間的に隔てられた状態となる（図１４参照）。尚、第二内外連通部３１４ａが開放されているため、第二外部屋連通部４５ａの閉鎖に伴い、第二中間連通室３１４ｓの雰囲気は、第三介在室４３ｓの雰囲気と同一となる。

また、制御装置５９は、第二外部屋連通部４５ａの閉鎖後、巻取側原反室３１５ｓ及び第二介在室４２ｓにおいて、酸素濃度が前記適正値で維持されるとともに、気圧が過度に大きなものとならないように酸素供給装置５７及び不活性ガス供給装置５８などを制御する。これにより、巻取側原反室３１５ｓ及び第二介在室４２ｓは、作業者にとって適切な環境で維持される。

尚、制御装置５９は、取外対応制御の実行時においても、ドープ処理室３１３ｓや操出側原反室３１１ｓにおける酸素濃度や気圧に係る制御として、製造対応制御と同様の制御を行う。

〔Ｄ．防爆対応制御〕
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。

また、制御装置５９は、酸素濃度の制御に加えて、防爆側圧力計測センサ５６４により計測された気圧に係る情報に基づき、メインハウジング３１内（メイン部屋３１ｓ）に対し防爆ハウジング３２内（防爆部屋３２ｓ）が正圧となるように、酸素供給装置５７及び不活性ガス供給装置５８を制御する。尚、防爆対応制御では、防爆部屋３２ｓの気圧が過大とならないように、必要に応じて防爆側内外バルブ５２６が制御される。

本実施形態では、防爆対応制御の実行により、防爆部屋３２ｓの酸素濃度は例えばほぼ０％で維持され、防爆部屋３２ｓの気圧は例えば３０～４５Ｐａ（ゲージ圧）で維持される。

〔８．ドープ電極の製造方法〕
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。

〔８－１．供給対応工程〕
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。

電極前駆体１００の終端が検出された場合、ステップＳ１２にて、上述した供給対応制御を実行する。供給対応制御の実行により、ステップＳ１２１の終端検出時停止工程と、ステップＳ１２２の操出側閉鎖工程と、ステップＳ１２３の操出側酸素濃度調節工程とがこの順序で行われる。尚、終端検出センサ２３によって、支持装置２２により支持された先の原反１０５における電極前駆体１００の終端を検出する工程が「終端検出工程」に相当する。

終端検出時停止工程では、電極前駆体１００の終端が操出側ハウジング３１１内（操出側原反室３１１ｓ）に位置した状態で、電極前駆体１００及びドープ電極１１０の搬送が停止される。尚、この工程では、電極前駆体１００等に対する通電停止などが合わせて行われ、その結果、ドープ電極１１０の製造が一時停止される。

操出側閉鎖工程では、各上流バルブ５１１，５１２により操出側ハウジング３１１内（繰出側原反室３１１ｓ）とドープ処理ハウジング３１３（ドープ処理室３１３ｓ）との間が非連通とされる。尚、この工程では、バルブ５２１，５２２，５３１を対象とした上述の制御も行われる。

操出側酸素濃度調節工程では、制御装置５９によって操出側ハウジング３１１内（操出側原反室３１１ｓ）及び第一介在室４１ｓの酸素濃度が適切に調節される。尚、供給対応制御の実行により、操出側原反室３１１ｓ及び第一介在室４１ｓは作業者にとって安全な環境となる。

その後、ステップＳ１３にて、原反供給工程を実行する。原反供給工程では、支持装置２２に対し新たな原反１０５を供給するとともに、該支持装置２２によって該原反１０５を支持した状態とする。

さらに、ステップＳ１４にて、両端接続工程を実行する。両端接続工程では、操出側ハウジング３１１内（操出側原反室３１１ｓ）にて、先の原反１０５における電極前駆体１００の終端と新たな原反１０５における電極前駆体１００の始端とが接続される。両端接続工程において、電極前駆体１００は、例えばテープ状の接続用部材などを用いて接続される。

尚、本実施形態において、原反供給工程及び両端接続工程は、第一介在室４１ｓを通って操出側原反室３１１ｓに入った作業者によって手作業で行われる。原反供給工程及び両端接続工程の実行により、供給対応工程が完了する。また、供給対応工程の後に上述の製造対応制御が実行されることで、内部屋３ｓ及び外部屋４ｓの気圧や酸素濃度が適切に調節された上で、ドープ電極１１０の製造を再開することができる。

〔８－２．取外対応工程〕
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。

電極前駆体１００（ドープ電極１１０）の始端が検出された場合、ステップＳ２２にて、上述した取外対応制御を実行する。取外対応制御の実行により、ステップＳ２２１の始端検出時停止工程と、ステップＳ２２２の巻取側閉鎖工程と、ステップＳ２２３の巻取側酸素濃度調節工程とがこの順序で行われる。尚、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の始端を検出する工程が「始端検出工程」に相当する。

始端検出時停止工程では、電極前駆体１００の始端が巻取側ハウジング３１５内（巻取側原反室３１５ｓ）に位置した状態で、電極前駆体１００及びドープ電極１１０の搬送を停止する。尚、この工程では、電極前駆体１００等に対する通電停止などが合わせて行われ、その結果、ドープ電極１１０の製造が一時停止される。

巻取側閉鎖工程では、各下流バルブ５１３，５１４により巻取側ハウジング３１５内（巻取側原反室３１５ｓ）とドープ処理ハウジング３１３内（ドープ処理室３１３ｓ）との間が非連通とされる。尚、この工程では、バルブ５２４，５２５，５３２を対象とした上述の制御も行われる。

巻取側酸素濃度調節工程では、制御装置５９によって巻取側ハウジング３１５内（巻取側原反室３１５ｓ）及び第二介在室４２ｓの酸素濃度が適切に調節される。取外対応制御の実行により、巻取側原反室３１５ｓ及び第二介在室４２ｓは作業者にとって安全な環境となる。

その後、ステップＳ２３にて、ロール取外工程を実行する。ロール取外工程では、例えば前記両端接続工程にて接続された電極前駆体１００（ドープ電極１１０）の始端及び終端を分離した上で、巻取られたドープ電極１１０を巻取装置２９から取り外す。

さらに、ステップＳ２４において、始端固定工程を実行する。始端固定工程では、ドープ電極１１０が取外された巻取装置２９の巻取軸２９ａに対し、新たな原反１０５における電極前駆体１００の始端を固定する。始端固定工程において、巻取装置２９に対する電極前駆体１００の固定は、巻取軸２９ａに設けられた、電極前駆体１００を固定するための手段（不図示）を用いて行うことができる。勿論、その他の手段により、巻取装置２９に対し電極前駆体１００を固定するようにしてもよい。

尚、本実施形態において、ロール取外工程及び始端固定工程は、第二介在室４２ｓを通って巻取側原反室３１５ｓに入った作業者によって手作業で行われる。ロール取外工程及び始端固定工程の実行により、取外対応工程が完了する。また、取外対応工程の後に上述の製造対応制御が実行されることで、内部屋３ｓ及び外部屋４ｓの気圧や酸素濃度が適切に調節された上で、ドープ電極１１０の製造を再開することができる。

尚、新たな原反１０５の供給時や巻取られたドープ電極１１０の取外時には、電極前駆体１００がドープ槽２５の電解液中につかったままの状態となるが、電極前駆体１００などに対する通電が停止されているため、電極前駆体１００に対しドーピングは行われない。そして、ドープ電極１１０の製造再開に伴い、電解液中に位置していた電極前駆体１００に対しても適切なドーピングが行われることとなる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、制御装置５９によって、ドープ槽２６などが収容される各ハウジング３１１，３１３，３１５内の酸素濃度を適切な範囲で維持することができ、気化した電解液への引火をより確実に防止することができる。

また、終端検出センサ２３によって、先の原反１０５における電極前駆体１００の終端を検出することができ、該終端が検出されると、該終端が操出側ハウジング３１１内に位置した状態で電極前駆体１００及びドープ電極１１０の搬送を停止することができる。従って、新たな原反１０５を供給するにあたって、操出側ハウジング内３１１にて、先の原反に係る終端に対し新たな原反に係る始端を容易に接続することができる。これにより、製造効率の向上をより効果的に図ることができる。

加えて、先の原反１０５に係る終端及び新たな原反１０５に係る始端を接続することで、自ずと電極前駆体１００は適切な搬送経路を通過する状態となる。そのため、新たな原反１０５から電極前駆体１００を支持装置２２側から操り出し、巻取装置２９側へと通して適切な搬送経路にセットするといった作業を行う必要がない。

そして、上流バルブ５１１，５１２によって、第一中間連通室３１２ｓにおける繰出側ハウジング３１１内とドープ処理ハウジング３１３内との間の連通、非連通を切換可能に構成されている。このような構成の下、上記の通り、電極前駆体１００を適切な搬送経路にセットするといった作業を行う必要はないから、新たな原反１０５を供給するにあたっては、上流バルブ５１１，５１２により操出側ハウジング３１１内とドープ処理ハウジング３１３内との間を空間的に隔てた上で操出側ハウジング３１１内のガス交換を行えば済み、ドープ処理ハウジング３１３内におけるガス交換を行う必要がなくなる。

また、下流バルブ５１３，５１４によって、第二中間連通室３１４ｓにおける巻取側ハウジング３１５内とドープ処理ハウジング３１３内との間の連通、非連通を切換可能とされている。従って、巻取装置２９により巻取られたドープ電極１１０を取外すにあたっては、下流バルブ５１３，５１４により巻取側ハウジング３１５内とドープ処理ハウジング３１３内との間を空間的に隔てた上で巻取側ハウジング３１５内のガス交換を行えば済み、ドープ処理ハウジング３１３内におけるガス交換を行う必要がない。

このようにドープ処理ハウジング３１３内のガス交換を行う必要がないから、新たな原反１０５の供給や巻取られたドープ電極１１０の取外しを行うにあたって、ガス交換に要する時間を効果的に短縮することができる。これにより、ドープ電極１１０の製造効率の向上を図ることができる。

さらに、先の原反１０５に係る終端及び新たな原反１０５に係る始端を接続した上で、ドープ電極１１０の製造を再開することにより、従来無駄となっていた、新たな原反１０５における電極前駆体１００の始端からドープ槽２５の入口までの間に位置する部分と、先の原反１０５における電極前駆体１００の終端からドープ槽２５の出口までの間に位置する部分とに対し、十分なドーピング処理を施すことが可能となる。従って、電極前駆体１００の無駄を効果的に抑えることができ、材料コストの低減を図ることができる。

加えて、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の始端を検出することができ、該始端が検出されると、該始端が巻取側ハウジング３１５内に位置した状態で電極前駆体１００等の搬送を停止することができる。従って、巻取側ハウジング３１５内にて前記始端を巻取装置２９へと容易に固定することができる。これにより、製造効率の向上を一層効果的に図ることができる。

さらに、アウターハウジング４内に対しメインハウジング３１内を正圧とすることで、アウターハウジング４内からメインハウジング３１内への気体の流入を抑えることができる。これにより、制御装置５９によって、メインハウジング３１内の酸素濃度を比較的狭い適切な範囲でより容易に維持することができる。

また、ドライルーム２０１に対しアウターハウジング４内を負圧とすることで、アウターハウジング４内からドライルーム２０１に対する気体の漏出を抑えることができる。その結果、アウターハウジング４外への気化した電解液の漏出をより確実に防止することができる。

加えて、洗浄槽２６に収容された洗浄液を用いてドープ電極１１０を洗浄することができ、ドープ電極の品質向上を図ることができる。一方、洗浄液は可燃性であるため、気化した洗浄液への引火防止を図るべきであるところ、ドープ処理ハウジング３１３は洗浄槽２６を内部に収容した状態とされている。従って、気化した電解液と同様、気化した洗浄液がアウターハウジング４外へと漏出することをより確実に抑制できる。

また、新たな原反１０５の供給時においては、第一中間ハウジング３１２内と第三コンポーネント４３内との間を連通状態とすることで、第一中間ハウジング３１２内を第三コンポーネント４３内と同一の雰囲気とすることができる。そして、第三コンポーネント４３内に対しドープ処理ハウジング３１３内を正圧としておくことで、第一中間ハウジング３１２内からドープ処理ハウジング３１３内への気体の流入を抑えることができる。これにより、制御装置５９によって、ドープ処理ハウジング３１３内の酸素濃度を比較的狭い適切な範囲でより確実に維持することができる。尚、排気装置５４を設けることによって、第三コンポーネント４３内に対しドープ処理ハウジング３１３内をより容易に正圧とすることができる。

加えて、新たな原反１０５を供給するにあたっては、第一コンポーネント４１内と第三コンポーネント４３内との間、及び、操出側ハウジング３１１内と第一コンポーネント４１内との間をそれぞれ連通状態とすることで、操出側ハウジング３１１内の気体が排気装置５４によって排出される状態とすることができる。そして、この状態において、操出側ハウジング３１１内へと酸素を供給することで、操出側ハウジング３１１内の酸素濃度をより速やかに適正値とすることができる。これにより、ガス交換に要する時間をより効果的に短縮することができる。

一方、巻取られたドープ電極１１０の取外時には、第二中間ハウジング３１４内と第三コンポーネント４３内との間を連通状態とすることで、第二中間ハウジング３１４内を第三コンポーネント４３内と同一の雰囲気とすることができる。そして、第三コンポーネント４３内に対しドープ処理ハウジング３１３内を正圧としておくことで、第二中間ハウジング３１４内からドープ処理ハウジング３１３内への気体の流入を抑えることができる。これにより、制御装置５９によって、ドープ処理ハウジング３１３内の酸素濃度を比較的狭い適切な範囲で一層確実に維持することができる。

加えて、巻取られたドープ電極１１０の取外すにあたっては、第二コンポーネント４２内と第三コンポーネント４３内との間、及び、巻取側ハウジング３１５内と第二コンポーネント４２内との間をそれぞれ連通状態とすることで、巻取側ハウジング３１５内の気体が排気装置５４によって排出される状態とすることができる。そして、この状態において、巻取側ハウジング３１５内へと酸素を供給することで、巻取側ハウジング３１５内の酸素濃度をより速やかに適正値とすることができる。これにより、ガス交換に要する時間をより一層効果的に短縮することができる。

また、操出側濃度計測センサ５５１を利用して、操出側ハウジング３１１内の酸素濃度を自動的にかつ精度よく所期の濃度とすることができる。これにより、新たな原反１０５の供給に係る時間や手間の低減をより効果的に図ることができる。

さらに、巻取側濃度計測センサ５５３を利用して、巻取側ハウジング３１５内の酸素濃度を自動的にかつ精度よく所期の濃度とすることができる。これにより、巻取られたドープ電極１１０の取外しに係る時間や手間の低減をより効果的に図ることができる。

加えて、新たな原反１０５を供給すべく操出側ハウジング３１１内のガス交換を行うときに、操出側圧力計測センサ５６１により計測された圧力に基づき操出側内外バルブ５２１を制御することで、操出側ハウジング３１１内の圧力を調節することができる。従って、操出側ハウジング３１１内の圧力を作業者にとって適切な状態とすることがより容易かつより確実に可能となる。

併せて、巻取られたドープ電極１１０を取外すべく巻取側ハウジング３１５内のガス交換を行うときに、巻取側圧力計測センサ５６３により計測された圧力に基づき巻取側内外バルブ５２５を制御することで、巻取側ハウジング３１５内の圧力を調節することができる。従って、巻取側ハウジング３１５内の圧力を作業者にとって適切な状態とすることがより容易かつより確実に可能となる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記実施形態において、終端検出手段としての終端検出センサ２３及び始端検出手段としての始端検出センサ２８は、電極前駆体１００又はドープ電極１１０の巻き径を把握することで、電極前駆体１００（ドープ電極１１０）の終端又は始端を検出するように構成されている。これに対し、支持装置２２又は巻取装置２９の回転数を把握可能なエンコーダと、該エンコーダにより把握された回転数に基づき前記始端又は前記終端を検出する装置とによって、終端検出手段又は始端検出手段を構成してもよい。

また、電極前駆体１００（ドープ電極１１０）に予め設けられたマーク（例えば孔）などを検出することで、電極前駆体１００（ドープ電極１１０）の始端又は終端を検出するようにしてもよい。尚、始端検出手段や終端検出手段の設置位置については適宜変更してもよい。

（ｂ）上記実施形態では、操出側ハウジング３１１及びドープ処理ハウジング３１３間に第一中間ハウジング３１２が設けられ、第一中間ハウジング３１２の内部空間（第一中間連通室３１２ｓ）において操出側ハウジング３１１内とドープ処理ハウジング３１３内との間が連通可能とされている。これに対し、第一中間ハウジング３１２を設けることなく、操出側ハウジング３１１及びドープ処理ハウジング３１３を構成する共通の壁部に孔（開口）を形成し、この孔（開口）において操出側ハウジング３１１内とドープ処理ハウジング３１３内との間が連通可能となるように構成してもよい。この場合、前記孔（開口）が「操出側内部連通部」を構成する。

また、上記実施形態では、巻取側ハウジング３１５及びドープ処理ハウジング３１３間に第二中間ハウジング３１４が設けられ、第二中間ハウジング３１４の内部空間（第二中間連通室３１４ｓ）において巻取側ハウジング３１５内とドープ処理ハウジング３１３内との間が連通可能とされている。これに対し、第二中間ハウジング３１４を設けることなく、巻取側ハウジング３１５及びドープ処理ハウジング３１３を構成する共通の壁部に孔（開口）を形成し、この孔（開口）において巻取側ハウジング３１５内とドープ処理ハウジング３１３内との間が連通可能となるように構成してもよい。この場合、前記孔（開口）が「巻取側内部連通部」を構成する。

（ｃ）上記実施形態では、ドーピングシステム１は、インナーハウジング３を覆うアウターハウジング４を備えているが、図１７に示すように、アウターハウジング４を備えないものであってもよい。尚、この場合、内部屋３ｓと外部屋４ｓとの間の連通に係る各内外連通部３１１ａ～３１５ａ，３２ａ及びこれらを開閉可能な各内外バルブ５２１～５２６は不要となる。但し、操出側原反室３１１ｓ、ドープ処理室３１３ｓ及び巻取側原反室３１５ｓから外部にガスを排出可能な装置を設けることが好ましい。

また、上記のようなアウターハウジング４を備えないドーピングシステム１において、供給対応制御は例えば次のようにして行われる。すなわち、制御装置５９は、上記実施形態と同様、まず、ドープ電極１１０の製造を一時的に中断する。その上で、制御装置５９は、第一中間連通室３１２ｓにおけるハウジング３１１，３１３側の各開口が閉鎖されるように各上流バルブ５１１，５１２を制御する。尚、上記（ｂ）で記載のように第一中間ハウジング３１２を設けない構成では、操出側内部連通部を構成する孔（開口）が閉鎖されるように、この孔（開口）に設けられたバルブを制御する。

上記のような制御の結果、図１８に示すように、操出側原反室３１１ｓは、ドライルーム２０１、ドープ処理室３１３ｓ及び巻取側原反室３１５ｓから空間的に隔てられた状態となる。

その上で、制御装置５９は、操出側濃度計測センサ５５１により計測された酸素濃度に係る情報に基づき、操出側原反室３１１ｓの酸素濃度が前記所定範囲の上限よりも大きな適正値となるように、酸素供給装置５７及び不活性ガス供給装置５８を制御する。また、このとき、制御装置５９は、操出側圧力計測センサ５６１により計測された圧力に基づき、操出側原反室３１１ｓの気圧が過度に大きなものとならず、例えば大気圧と近いものとなるように各供給装置５７，５８を制御する。これにより、操出側原反室３１１ｓは、作業者にとって適切な環境となり、その結果、操出側原反室３１１ｓにて、新たな原反１０５の供給などを安全に行うことが可能となる。

また、上記のようなアウターハウジング４を備えないドーピングシステム１において、取外対応制御は例えば次のようにして行われる。すなわち、制御装置５９は、上記実施形態と同様、まず、ドープ電極１１０の製造を一時的に中断する。その上で、制御装置５９は、第二中間連通室３１４ｓにおけるハウジング３１３，３１５側の各開口が閉鎖されるように各下流バルブ５１３，５１４を制御する。尚、上記（ｂ）で記載のように第二中間ハウジング３１４を設けない構成では、巻取側内部連通部を構成する孔（開口）が閉鎖されるように、この孔（開口）に設けられたバルブを制御する。

上記のような制御の結果、図１９に示すように、巻取側原反室３１５ｓは、ドライルーム２０１、操出側原反室３１１ｓ及びドープ処理室３１３ｓから空間的に隔てられた状態となる。

その上で、制御装置５９は、巻取側濃度計測センサ５５３により計測された酸素濃度に係る情報に基づき、巻取側原反室３１５ｓの酸素濃度が前記所定範囲の上限よりも大きな適正値となるように、酸素供給装置５７及び不活性ガス供給装置５８を制御する。また、このとき、制御装置５９は、巻取側圧力計測センサ５６３により計測された圧力に基づき、巻取側原反室３１５ｓの気圧が過度に大きなものとならず、例えば大気圧と近いものとなるように各供給装置５７，５８を制御する。これにより、巻取側原反室３１５ｓは、作業者にとって適切な環境となり、その結果、巻取側原反室３１５ｓにて、巻取られたドープ電極１１０の取外しなどを安全に行うことが可能となる。

（ｄ）上記実施形態において、インナーハウジング３は防爆ハウジング３２を備えているが、防爆ハウジング３２を備えないものであってもよい。

（ｅ）上記実施形態では、終端検出センサ２３による終端の検出を契機として供給対応制御が自動的に実行され、始端検出センサ２８による始端の検出を契機として取外対応制御が自動的に実行されるように構成されている。これに対し、例えば作業者が制御装置５９に対し命令を入力することで、供給対応制御又は取外対応制御が実行されるように構成してもよい。

（ｆ）上記実施形態において、ドープ装置２は、リチウムイオン電池又はリチウムイオンキャパシタの負電極として用いられるドープ電極１１０を製造しているが、ドープ装置２によって製造可能なドープ電極１１０は、このような負電極として用いられるものに限られない。従って、例えば、ドープ装置２によって電池やキャパシタの正電極として用いられるドープ電極を製造してもよい。

（ｇ）上記実施形態において、電極前駆体１００は、表面に活物質層１０２を備えたものとされているが、活物質層１０２を具備しないものであってもよい。

１…ドーピングシステム、２…ドープ装置、３…インナーハウジング（ハウジング）、４…アウターハウジング、２１…搬送ロール（搬送手段）、２２…支持装置（支持手段、搬送手段）、２３…終端検出センサ（終端検出手段）、２５…ドープ槽、２６…洗浄槽、２８…始端検出センサ（始端検出手段）、２９…巻取装置（巻取手段、搬送手段）、３１…メインハウジング、４１…第一コンポーネント、４２…第二コンポーネント、４３…第三コンポーネント、４４ａ…第一外部屋連通部、４５ａ…第二外部屋連通部、５４…排気装置（排気手段）、５７…酸素供給装置（酸素供給手段）、５８…不活性ガス供給装置（不活性ガス供給手段）、５９…制御装置（酸素濃度制御手段、操出側圧力制御手段、巻取側圧力制御手段）１００…電極前駆体、１０５…原反、１１０…ドープ電極、２０１…ドライルーム（ハウジング外空間）、２５１ｂ…対極部材、３１１…操出側ハウジング、３１１ａ…操出側内外連通部、３１２…第一中間ハウジング、３１２ａ…第一内外連通部、３１２ｓ…第一中間連通室（操出側内部連通部）、３１３…ドープ処理ハウジング、３１４…第二中間ハウジング、３１４ａ…第二内外連通部、３１４ｓ…第二中間連通室（巻取側内部連通部）、３１５…巻取側ハウジング、３１５ａ…巻取側内外連通部、５１１…第一上流バルブ（操出側連通状態切換手段、第一操出側連通状態切換手段）、５１２…第二上流バルブ（操出側連通状態切換手段、第二操出側連通状態切換手段）、５１３…第一下流バルブ（巻取側連通状態切換手段、第一巻取側連通状態切換手段）、５１４…第二下流バルブ（巻取側連通状態切換手段、第二巻取側連通状態切換手段）、５２１…操出側内外バルブ（操出側気流調節手段、操出側内外連通状態切換手段）、５２２…第一中間内外バルブ（第一内外連通状態切換手段）、５２４…第二中間内外バルブ（第二内外連通状態切換手段）、５２５…巻取側内外バルブ（巻取側内外連通状態切換手段）、５３１…第一外部屋バルブ（第一外部屋連通状態切換手段）、５３２…第二外部屋バルブ（第二外部屋連通状態切換手段）、５５１…操出側濃度計測センサ（操出側酸素濃度計測手段）、５５３…巻取側濃度計測センサ（巻取側酸素濃度計測手段）、５６１…操出側圧力計測センサ（操出側圧力計測手段）、５６３…巻取側圧力計測センサ（巻取側圧力計測手段）。

Claims (10)

1. 帯状の電極前駆体に対しリチウムをドーピングして帯状の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ハウジングとを有し、
   前記ハウジングは、
   前記支持手段及び該支持手段により支持された前記原反を内部に収容する操出側ハウジングと、
   前記巻取手段及び該巻取手段により巻取られた前記ドープ電極を内部に収容する巻取側ハウジングと、
   少なくとも前記ドープ槽を内部に収容し、内部空間が前記操出側ハウジング内及び前記巻取側ハウジング内とは別に区画されたドープ処理ハウジングと、
   前記操出側ハウジング内及び前記ドープ処理ハウジング内を連通し、前記原反から繰り出された前記電極前駆体が通過する操出側内部連通部と、
   前記巻取側ハウジング内及び前記ドープ処理ハウジング内を連通し、前記ドープ電極が通過する巻取側内部連通部とを具備し、
   前記操出側内部連通部における前記操出側ハウジング内と前記ドープ処理ハウジング内との間の連通、非連通を切換可能な操出側連通状態切換手段と、
   前記巻取側内部連通部における前記巻取側ハウジング内と前記ドープ処理ハウジング内との連通、非連通を切換可能な巻取側連通状態切換手段と、
   前記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、
   前記ハウジング内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、
   前記酸素供給手段及び前記不活性ガス供給手段を制御することで、前記操出側ハウジング内、前記巻取側ハウジング内及び前記ドープ処理ハウジング内のそれぞれの酸素濃度を個別に調節可能な酸素濃度制御手段とを備え、
   前記操出側ハウジング内にて、新たな前記原反における前記電極前駆体の始端と前記支持手段により支持された先の前記原反における前記電極前駆体の終端とが接続可能に構成されるとともに、
   前記巻取側ハウジング内にて、前記巻取手段に対し新たな前記原反における前記電極前駆体の始端が固定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。
2. 新たな前記原反における前記電極前駆体の始端の接続対象となる、前記支持手段により支持された先の前記原反における前記電極前駆体の終端を検出可能な終端検出手段を備え、
   前記終端検出手段により前記終端が検出されたときには、該終端が前記操出側ハウジング内に位置した状態で前記搬送手段による前記電極前駆体及び前記ドープ電極の搬送が停止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。
3. 前記巻取手段への固定対象となる、新たな前記原反における前記電極前駆体の始端を検出可能な始端検出手段を備え、
   前記始端検出手段により前記始端が検出されたときには、該始端が前記巻取側ハウジング内に位置した状態で前記搬送手段による前記電極前駆体及び前記ドープ電極の搬送が停止可能に構成されてい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。
4. 前記操出側ハウジング内の酸素濃度を計測する操出側酸素濃度計測手段を有し、
   前記酸素濃度制御手段は、前記操出側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可能に構成されてい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。
5. 前記巻取側ハウジング内の酸素濃度を計測する巻取側酸素濃度計測手段を有し、
   前記酸素濃度制御手段は、前記巻取側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可能に構成されてい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。
6. 前記操出側ハウジング内から該操出側ハウジング外への気体の流れを調節可能な操出側気流調節手段と、
   前記操出側ハウジング内の圧力を計測する操出側圧力計測手段と、
   前記操出側圧力計測手段により計測された圧力に基づき、前記操出側気流調節手段を制御することで、前記操出側ハウジング内の圧力を調節可能な操出側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５のいずれか１項に記載のドーピングシステム。
7. 前記巻取側ハウジング内から該巻取側ハウジング外への気体の流れを調節可能な巻取側気流調節手段と、
   前記巻取側ハウジング内の圧力を計測する巻取側圧力計測手段と、
   前記巻取側圧力計測手段により計測された圧力に基づき、前記巻取側気流調節手段を制御することで、前記巻取側ハウジング内の圧力を調節可能な巻取側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６のいずれか１項に記載のドーピングシステム。
8. 前記ハウジングは、
   前記操出側ハウジング、前記巻取側ハウジング及び前記ドープ処理ハウジングを具備するメインハウジングと、
   前記メインハウジングを覆うアウターハウジングとを有し、
   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請求項１乃至７のいずれか１項に記載のドーピングシステム。
9. 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、
   前記ドープ処理ハウジングは、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８に記載のドーピングシステム。
10. 前記アウターハウジングは、
    前記操出側ハウジングを覆う第一コンポーネントと、
    前記巻取側ハウジングを覆う第二コンポーネントと、
    前記ドープ処理ハウジングを覆うとともに、内部空間が前記第一コンポーネント内及び前記第二コンポーネント内とは別に区画された第三コンポーネントと、
    前記第一コンポーネント内及び前記第三コンポーネント内を連通する第一外部屋連通部と、
    前記第二コンポーネント内及び前記第三コンポーネント内を連通する第二外部屋連通部とを有し、
    前記第一外部屋連通部における前記第一コンポーネント内と前記第三コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な第一外部屋連通状態切換手段と、
    前記第二外部屋連通部における前記第二コンポーネント内と前記第三コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な第二外部屋連通状態切換手段とが設けられ、
    前記メインハウジングは、
    前記操出側ハウジング及び前記ドープ処理ハウジング間に設けられ、内部空間が前記操出側内部連通部を構成する第一中間ハウジングと、
    前記巻取側ハウジング及び前記ドープ処理ハウジング間に設けられ、内部空間が前記巻取側内部連通部を構成する第二中間ハウジングとを備え、
    前記操出側連通状態切換手段は、
    前記操出側ハウジング内と前記第一中間ハウジング内との間の連通、非連通を切換可能な第一操出側連通状態切換手段と、
    前記ドープ処理ハウジング内と前記第一中間ハウジング内との間の連通、非連通を切換可能な第二操出側連通状態切換手段とを備え、
    前記巻取側連通状態切換手段は、
    前記巻取側ハウジング内と前記第二中間ハウジング内のとの間の連通、非連通を切換可能な第一巻取側連通状態切換手段と、
    前記ドープ処理ハウジング内と前記第二中間ハウジング内との間の連通、非連通を切換可能な第二巻取側連通状態切換手段とを有し、
    前記第一中間ハウジング内及び前記第三コンポーネント内を連通する第一内外連通部と、
    前記第二中間ハウジング内及び前記第三コンポーネント内を連通する第二内外連通部と、
    前記操出側ハウジング内及び前記第一コンポーネント内を連通する操出側内外連通部と、
    前記巻取側ハウジング内及び前記第二コンポーネント内を連通する巻取側内外連通部と、
    前記第一内外連通部における前記第一中間ハウジング内と前記第三コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な第一内外連通状態切換手段と、
    前記第二内外連通部における前記第二中間ハウジング内と前記第三コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な第二内外連通状態切換手段と、
    前記操出側内外連通部における前記操出側ハウジング内と前記第一コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な操出側内外連通状態切換手段と、
    前記巻取側内外連通部における前記巻取側ハウジング内と前記第二コンポーネント内との間の連通、非連通を切換可能な巻取側内外連通状態切換手段と、
    前記第三コンポーネント内のガスを外部に排出可能な排気手段とを備えることを特徴とする請求項８又は９に記載のドーピングシステム。

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