JPH09129221A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾燥炉構造の複雑化などによるコスト高を招
くことなく、乾燥炉内での電極シートの揺れを抑え、電
極シートに塗布された電極合剤の乾燥を効率よくかつ安
全に行えるようにする。 【解決手段】 両面に電極合剤が塗布された電池用の電
極シート３１の両側に、ガス燃焼式遠赤外線ヒータ４１
を設ける。遠赤外線ヒータ４１は、特殊セラミックファ
イバからなる燃焼体４５を備え、燃料と空気との混合気
が供給されて点火されることで表面燃焼が行われ、この
燃焼面から遠赤外線を照射して電極シート３１上の電極
合剤を乾燥させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表面に水溶系ペ
ースト状の電極合剤が塗布された電池用電極シートが搬
送される過程にて前記電極合剤を乾燥させる乾燥装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電極合剤が両面に塗布された電池用の電
極シートとしては、例えばニッケル−水素電池の電極シ
ートがある。ニッケル−水素電池は、合成樹脂繊維状物
にニッケルメッキを施したものを陽極側の基材として使
用する一方、孔開き圧延鋼板を陰極側の基材として使用
し、陽極側についてはニッケルペーストと水とからなる
電極合剤を、陰極側については水素吸蔵合金ペーストと
水とからなる電極合剤をそれぞれ塗布した後、塗布した
電極合剤を乾燥させる。

【０００３】図３は、電極シートに対する電極合剤の塗
布および乾燥を簡略的に示したもので、下部側に塗工機
１が、上部側に乾燥機３がそれぞれ配置され、電極シー
ト５は下部ローラ７と上部ローラ９との間を上方に向け
て搬送される。塗工機１は、容器１１内に電極合剤１３
が満たされており、電極シート５が、容器１１に対し下
方から上方に向けて移動することで、電極合剤１３が両
面に塗布され、電極合剤１３の液面上方に配置されたブ
レード１５により余分な電極合剤１３が掻き落とされ、
均一な塗布面が確保される。乾燥機３は、乾燥炉１７内
にて電極シート５の塗布面両側に配置されるノズル１９
を備えており、上方に移動している電極シート５の塗布
面に対し、図示しない電気ヒータによって暖められた熱
風を、前記ノズル１９より吹き付けて乾燥させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電極シート
５は、塗工機１と上部ローラ９との間には特に押さえ部
がなく、しかも乾燥炉１７の高さ寸法は、前述したニッ
ケル−水素電池の陽極基材では約６ｍ、陰極基材では約
８ｍと極めて長く、このためノズル１９から吹き出され
る熱風の風速むらにより、乾燥炉１７内にて揺れやすい
ものとなっている。電極シート５が大きく揺れると、乾
燥炉１７内での塗布膜厚が変化するなど、塗布面に悪影
響が出るばかりでなく、塗工機１での塗布工程にも悪影
響を及ぼし、均一な塗布面が得られなくなるという問題
がある。

【０００５】これに対処するためには、吹き出される熱
風に風速むらが発生しないように、高精度のノズルおよ
び乾燥炉内での熱風フローシステムが必要となり、乾燥
炉自体の構造が複雑化し、コスト高を招く要因となる。

【０００６】また、熱風乾燥は、塗装膜表面にて進行し
行われるため、電気ヒータを高出力化するなどして乾燥
速度が急速になると、塗布液に含まれる水分が塗布面の
表面に出てアバタ状になることがある。このため、徐々
に乾燥させることが必要で、かつ電極シート５も揺れな
いように熱風速度を低くしなければならないが、このよ
うな構成とした場合には、乾燥効率を向上させるために
乾燥炉１７の高さ寸法を大きくする必要があり、結果と
して電極シート５も揺れやすいものとなる。

【０００７】上記したような問題を解消する手段とし
て、熱風を吹き出すノズルに代えて、電気式の遠赤外線
ヒータを使用し、遠赤外線を塗布面に照射して乾燥させ
ることが考えられるが、電気式の遠赤外線ヒータは、常
温で起動後規定温度に達するまでの時間および、起動停
止後の温度低下の時間が長くかかり、安全面などで採用
が控えられていた。

【０００８】そこで、この発明は、乾燥炉構造の複雑化
などによるコスト高を招くことなく、乾燥炉内での電池
用電極シートの揺れを抑え、電池用電極シートに塗布さ
れた電極合剤の乾燥を効率よくかつ安全に行えるように
したことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第１に、表面に水溶系ペースト状の電
極合剤が塗布された電池用電極シートが搬送される過程
にて前記電極合剤を乾燥させる乾燥装置において、前記
電池用電極シートの電極合剤が塗布された塗布面に対向
する位置に、この塗布面に対して遠赤外線を照射するガ
ス燃焼式の遠赤外線ヒータを配置し、この遠赤外線ヒー
タは、多孔質のセラミックからなる燃焼体を備え、この
燃焼体の一方の面から燃料と空気との混合気が供給さ
れ、他方の面にて前記混合気に点火されてこの他方の面
にて表面燃焼がなされる構成としてある。

【００１０】第２に、第１の構成において、遠赤外線ヒ
ータは、電池用電極シートに対して接近離反する方向に
移動可能に設けられている構成としてある。

【００１１】第１の構成によれば、電極シートの表面に
塗布された電極合剤は、遠赤外線が照射されることで乾
燥するので、熱風吹き付けにおけるような電極シートの
揺れが発生せず、効率よく乾燥し、均一な塗布面が得ら
れる。また、遠赤外線ヒータは、セラミックからなる燃
焼体の表面にて燃焼が行われるので、常温で点火後規定
温度に達するまでの時間および、消化後の温度低下が、
電気式の遠赤外線ヒータに比べて短時間で済み、効率よ
くかつ安全に乾燥を行うことが可能となる。

【００１２】第２の構成によれば、遠赤外線ヒータを電
池用電極シートに対して接近離反する方向に移動させる
ことで、塗布膜の種類あるいは厚さに対応可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。

【００１４】図１は、この発明の実施の一形態を示す乾
燥装置における乾燥機２１を中心とした全体構成図であ
る。この乾燥機２１はニッケル−水素電池における陰極
側の水素電極用の電極シートに利用されるものである。

【００１５】図１において、乾燥機２１の下部には、前
記図３に示した従来例同様に、電極合剤２３が満たされ
た容器２５とブレード２７とを備えた塗工機２９が配置
され、電極シート３１は、入口ローラ３３を介して塗工
機２９を通過することで両面に電極合剤が塗布される。
塗工機２９にて電極合剤が塗布された電極シート３１
は、上方に向けて乾燥炉３５内に入り込み、乾燥炉３５
の上端に設けられたターンローラ３７にて方向転換す
る。方向転換した電極シート３１は、下方に向けて進行
して乾燥炉３５内に再度入り込み、乾燥機２１の下部に
設けた出口ローラ３９を介して外部に移動する。

【００１６】乾燥炉３５にて電極シート３１が上方に向
けて移動する位置の図１中で左右両側には、ガス燃焼式
の遠赤外線ヒータ４１が、上下方向に延長して配置され
た支持枠４２に固定された状態で設けられている。この
支持枠４２は、塗布膜の種類あるいは厚さによって、電
極シート３１に対し接離可能である。この遠赤外線ヒー
タ４１は、電極シート３１の上方への移動経路に沿っ
て、乾燥炉３５の下端面から上端面にわたり複数設けら
れている。

【００１７】図２は、上記した遠赤外線ヒータ４１の内
部構造および、遠赤外線ヒータ４１にて燃焼動作を行わ
せるためのシステム全体の構成図である。この遠赤外線
ヒータ４１は、フレーム４３内に、熱容量の小さい多孔
質の特殊セラミックファイバからなる燃焼体４５が収納
されており、燃焼体４５は、フレーム４３の開口部４３
ａにより燃焼面４５ａが電極シート３１に対向すべく外
部に露出している。燃焼体４５の燃焼面４５ａと反対側
の面に対向した位置のフレーム４３内には、混合気室４
７が形成されている。混合気室４７には、隔壁４９によ
って図中で左側の入口室４７ａと同右側の出口室４７ｂ
とに区画され、隔壁４９の外周側に形成された貫通孔４
９ａによって、これら両室４７ａ，４７ｂ相互は連通し
ている。

【００１８】混合気室４７が形成されているフレーム４
３の側面中央には、都市ガスやＬＰガスなどの燃料と空
気との混合気が供給される混合気供給口４３ｂが形成さ
れ、混合気供給口４３ｂには混合気供給管５１が接続さ
れている。一方、混合気室４７が形成された側のフレー
ム４３の外周側全周には、燃焼面４５ａの外周側の燃焼
体４５内に空気を送って燃焼部分をシールするためのシ
ールエア室５３が、混合気室４７と仕切り壁５５によっ
て仕切られることで設けられている。シールエア室５３
は、フレーム４３に形成された開口部４３ｃによって燃
焼体４５の底面（図１中で左側面）に開放されている。
シールエア室５３の燃焼体４５と反対側には、シールエ
ア供給口４３ｄが複数形成され、シールエア供給口４３
ｄにはシールエア供給管５７が接続されている。

【００１９】複数のシールエア供給管５７の上流端は、
１本のシールエア導入管５９に接続され、シールエア導
入管５９は、フィルタ６１を介して導入される外気を送
り込むブロワ６３に接続されている。シールエア導入管
５９には、通路内の圧力を検出する圧力スイッチ６５が
設けられている。

【００２０】シールエア導入管５９の下流側端部には、
シールエア供給管５７と並列に、混合気用に利用する外
気を混合気室４７に供給するための混合気エア供給管６
７が接続されている。混合気エア供給管６７およびシー
ルエア供給管５７には、空気の流量を調整する絞り弁６
９が設けられている。

【００２１】混合気エア供給管６７の下流端および、空
気とともに混合気を形成する燃料が供給される燃料供給
管７１の下流端は、空気と燃料とを混合させる均圧ミキ
サ７３が接続されている。均圧ミキサ７３には、混合気
供給管５１の下流端が接続され、均圧ミキサ７３にて混
合された混合気が混合気供給管５１に供給されるように
なっている。

【００２２】上記燃料供給管７１には、均圧ミキサ７３
側から下流側に向かって順に、通路内の燃料圧力を一定
に保持する均圧ガバナ７５，通路を開放遮断可能な二つ
の電磁弁７７，７９および、通路内の圧力を検出する二
つの圧力スイッチ８１，８３がそれぞれ設けられてい
る。

【００２３】燃焼体４５の燃焼面４５ａには、点火ロッ
ド８５およびフレームロッド８７が設置されている。点
火ロッド８５は、点火トランス８９に接続され、制御部
９１からの指令により、混合気が供給された燃焼体４５
に対して点火動作を行う。一方、フレームロッド８７
は、燃焼面４５ａにおける燃焼状態を監視するセンサで
あり、混合気が供給されているにも拘らず燃焼が行われ
ない場合には、制御部９１を介して電磁弁７７，７９を
閉じて燃料の供給を停止させる。

【００２４】上記のように構成された乾燥装置におい
て、塗工機２９にて電極合剤が両面に塗布された電極シ
ート３１が図１中で下方から上方に向けて搬送される過
程で、電極シート３１の両側に配置された遠赤外線ヒー
タ４１から発せられる遠赤外線により、塗布されている
電極合剤が乾燥する。遠赤外線ヒータ４１においては、
燃料供給管７１を経て供給される燃料と、混合気エア供
給管６７を経て供給される空気とが均圧ミキサ７３にて
混合されて混合気が形成され、この混合気が混合気供給
管５１を経て混合気室４７に供給される。混合気室４７
に供給された混合気は、入口室４７ａから隔壁４９の貫
通孔４９ａを通って出口室４７ｂに流入し、燃焼体４５
の全体に均一に供給される。

【００２５】一方、これと並行して制御部９１が点火ト
ランス８９を介して点火ロッド８５に点火動作を指令す
ることで、混合気が供給されている燃焼体４５の表面４
５ａにて点火し燃焼が開始される。この燃焼時には、シ
ールエアが、シールエア供給管５７からシールエア室５
３を経て燃焼面４５ａ周囲の燃焼体４５内に供給される
ので、燃焼熱のフレーム４３への熱伝導は極めて少な
く、熱損失は最小限に抑えられている。

【００２６】燃焼体４５の表面４５ａが燃焼することに
より、この燃焼面から遠赤外線が放射され、電極シート
３１の表面に塗布されている電極合剤が乾燥する。この
乾燥動作は、熱風を吹き付けるわけではないので、乾燥
炉３５内を上昇する際に電極シート３１の揺れはほとん
ど発生せず、このため、乾燥炉３５内での塗布膜厚が変
化することもなく、また塗工機２９での塗布作業も安定
化し、均一な塗布面が得られることになる。電極シート
３１の揺れが抑えられることから、電極シート３１の搬
送速度も従来の数倍に高めることができ、短時間での乾
燥が可能となり、乾燥効率が向上する。

【００２７】上記燃焼体４５による乾燥は、遠赤外線の
照射によるものであることから、熱風吹き付けによる乾
燥に比べ、塗布膜内部の均一乾燥が期待でき、塗布面が
良好に維持できる。また、燃焼面４５ａの表面温度が約
９００℃で、電気式遠赤外線ヒータの表面温度５５０℃
に比べると、より高温であるから、乾燥効率の向上が図
られる。

【００２８】上記した遠赤外線ヒータ４１では、燃焼体
４５として熱容量の小さい特殊セラミックファイバを使
用していることから、電気式遠赤外線ヒータの１．５〜
２倍もの放射効率がある上、常温にて点火後規定温度
（約９００度）に達するまでの時間が５秒程度と極めて
短いので、効率よい乾燥ができるとともに、消化後直接
手を触れることができるほどに冷却されるまでの時間も
同様に５秒程度と極めて短いので、安全面でも優れてい
る。乾燥炉３５内の空気の循環については、乾燥蒸気の
排気のみが必要で熱風循環が不要なため、乾燥炉３５の
構造が簡素化でき、コスト的にも安くできる。

【００２９】水分計により乾燥炉３５内の水分を測定
し、これに基づき均圧ガバナ７５や絞り弁６９の開度を
調整することで、水分に対応した燃焼体４５の燃焼温度
の制御も可能である。

【００３０】また、遠赤外線ヒータ４１は、支持枠４２
を電極シート３１に対して接近離反する方向に移動させ
ることで、塗布膜との距離を調整でき、これにより塗布
膜の種類あるいは厚さに対応可能となる。

【００３１】なお、上記発明の実施の形態では、遠赤外
線ヒータ４１を、ニッケル−水素電池における陰極側の
水素電極用の電極シートに利用される乾燥機に適用した
例を示したが、陽極側のニッケル電極用の電極シート
や、他の電池における電極シートにそれぞれ利用される
乾燥機に適用しても、同様の効果が得られる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、第１の発明に
よれば、電極シートの表面に塗布された電極合剤は、遠
赤外線が照射されることで乾燥するので、熱風吹き付け
におけるような電極シートの揺れが発生せず、効率よく
乾燥し、均一な塗布面を得ることができる。また、遠赤
外線ヒータは、セラミックからなる燃焼体の表面にて燃
焼が行われるので、常温で点火後規定温度に達するまで
の時間および、消化後の温度低下が、電気式の遠赤外線
ヒータに比べて短時間で済み、効率よくかつ安全に乾燥
を行うことができる。

【００３３】第２の発明によれば、遠赤外線ヒータを電
池用電極シートに対して接近離反する方向に移動させる
ことで、塗布膜の種類あるいは厚さに対応することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態を示す乾燥装置におけ
る乾燥機を中心とした全体構成図である。

【図２】図１の乾燥装置における遠赤外線ヒータの内部
構造および、遠赤外線ヒータを燃焼させるためのシステ
ム全体の構成図である。

【図３】従来例における電極シートに対する電極合剤の
塗布および乾燥を簡略的に示した説明図である。

【符号の説明】

３１ 電極シート ４１ 遠赤外線ヒータ ４５ 燃焼体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 良幸 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内 (72)発明者 草郷 敏彦 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に水溶系ペースト状の電極合剤が塗
   布された電池用電極シートが搬送される過程にて前記電
   極合剤を乾燥させる乾燥装置において、前記電池用電極
   シートの電極合剤が塗布された塗布面に対向する位置
   に、この塗布面に対して遠赤外線を照射するガス燃焼式
   の遠赤外線ヒータを配置し、この遠赤外線ヒータは、多
   孔質のセラミックからなる燃焼体を備え、この燃焼体の
   一方の面から燃料と空気との混合気が供給され、他方の
   面にて前記混合気に点火されてこの他方の面にて表面燃
   焼がなされる構成であることを特徴とする乾燥装置。
2. 【請求項２】 遠赤外線ヒータは、電池用電極シートに
   対して接近離反する方向に移動可能に設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。