TW201447206A - 電池用電極塗膜之乾燥方法及乾燥爐 - Google Patents

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Yoshio Kondo
Yuuki Fujita
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Ngk Insulators Ltd
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Abstract

因為以具有塗膜之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少2個塗膜之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行塗膜之乾燥，所以可使乾燥後之塗膜，即電極之在厚度方向之黏合劑的分布更均勻化。又，因為使用來自紅外線加熱器及送風裝置之熱風進行塗膜之乾燥，所以能以比較易於具有塗膜恒溫期間而且具有至少2個溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行乾燥。

Description

電池用電極塗膜之乾燥方法及乾燥爐
本發明係有關於電池用電極塗膜之乾燥方法及乾燥爐。
以往，作為電池用電極之製造方法，已知一種方法，該方法係將是陽極材料或陰極材料(亦稱為電極材料)、黏合劑、導電材料及溶劑混合，作為電極材料膏，並將其塗佈於薄片上，作為電極塗膜，使該塗膜變成乾燥，作為電池用電極。在這種電極塗膜之乾燥，因為溶劑從塗膜的表面變成乾燥，所以塗膜中之黏合劑與溶劑一起移至塗膜表面側，而發生塗膜表面側之黏合劑濃度升高的現象。因為黏合劑發揮將電極材料彼此或導電材料彼此黏著之功用，所以電極中之黏合劑的分布係儘量均勻較佳。為了解決此課題，例如在專利文獻1，記載在起始階段使塗膜溫度迅速地上升，溶劑蒸發，在電極材料於塗膜的表面露出以後，作為中期階段，藉溫度比薄片溫度低之熱風與紅外線照射對塗膜整體加熱。藉此，電極之在厚度方向之黏合劑的分布均勻化，而可防止電極之剝離或裂痕的發生。
【先行專利文獻】 【專利文獻】
[專利文獻1]專利第4801233號公報
在專利文獻1所記載之乾燥方法，使電極之在厚度方向之黏合劑的分布均勻化。希望進一步改良之，使黏合劑之分布更均勻化。
本發明係為了解決這種課題，主要目的在於在對電池用電極塗膜進行乾燥時，使電極之在厚度方向之黏合劑的分布更均勻化。
本發明者們係發現在對已將包含電極材料、黏合劑、導電材料及溶劑之電極材料膏塗佈於薄片上之電池用電極塗膜進行乾燥時，來自塗膜之溶劑的蒸發速度及塗膜溫度與黏合劑之分布具有關聯。而且，進一步檢討的結果，發現藉由同時適當地控制溶劑的蒸發速度及塗膜溫度，可使黏合劑的分布更均勻化，以至於完成本發明。
即，本發明之電池用電極塗膜的乾燥方法係已將包含電極材料、黏合劑、導電材料及溶劑之電極材料膏塗佈於薄片上之電池用電極塗膜的乾燥方法，其包含：以具有塗膜溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在該塗膜恒溫期間中具有至少2個該塗膜之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行該塗膜之乾燥的步驟。
在本發明之電池用電極塗膜的乾燥方法，以具有塗膜溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少2個塗膜之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行塗膜之乾 燥。藉由依此方式，可使乾燥後之塗膜，即電極之在厚度方向之黏合劑的分布更均勻化。此外，認為可使黏合劑之分布更均勻化的理由係如以下所示。因加熱而溶劑從塗膜表層蒸發時，伴隨溶劑之往塗膜表層的移動，黏合劑亦往表層移動。因為黏合劑無法蒸發，所以因該移動，塗膜之表層側的黏合劑濃度係暫時上升。可是，因塗膜之表層側的黏合劑濃度升高，在塗膜之表層側與下層側發生黏合劑的濃度差，該濃度差成為驅動力，從表層往下層發生黏合劑的擴散(以下將其亦記述為逆擴散)。在本發明之電池用電極塗膜的乾燥方法，在塗膜恒溫期間中具有至少2個蒸發速度之峰值，認為在其中之第1個峰值，因蒸發速度急速地升高而塗膜之表層側的黏合劑濃度急速地上升，而逆擴散之驅動力變成更高。而且，認為因逆擴散之驅動力變成更高，在從第1個峰值厔第2個峰值之間黏合劑藉逆擴散之驅動力移至塗膜的下層側，可使黏合劑之分布更均勻化。依此方式，厚度方向之黏合劑濃度分布係根據溶劑蒸發所隨同之伴隨與逆擴散的平衡所決定。在此，假設逆擴散之驅動力變高後蒸發速度亦持續高之狀態，蒸發以超過逆擴散之效果的速度進行的結果，黏合劑就集中於表層附近，或者在逆擴散的效果出現之前黏合劑析出並固化的結果，一樣地定居於表層附近。在本發明之電池用電極塗膜的乾燥方法，認為藉由具有2個溶劑之蒸發速度的峰值，即在第1個峰值與第2個峰值之間使蒸發速度一端降低，在其之間可使藉逆擴散之驅動成為優勢，藉此，可使黏合劑的分布更均勻化。而且，此2個峰值係存在於塗膜恒溫期間中。即，在2個峰值之間使溶劑之蒸發速 度一端降低的情況，一般係塗膜溫度亦易降低，但是塗膜溫度係不會降低而保持固定之狀態。因此，與進行在2個峰值之間蒸發速度降低，但是塗膜溫度亦降低之乾燥的情況相比，可將在2個峰值之間的塗膜溫度保持於更高的溫度。因為逆擴散之驅動力係塗膜溫度愈高愈大，所以認為依此方式，藉由在2個峰值之間將塗膜溫度保持於定溫，黏合劑之分布均勻化的效果變成更高。在此，在塗膜恒溫期間中係溶劑之蒸發速度的峰值存在至少2個即可，亦可存在3個以上。又，亦可在塗膜恒溫期間中以外，溶劑之蒸發速度的峰值存在。但，塗膜恒溫期間中之最初的峰值係在乾燥步驟中之最初的峰值較佳。在此，「塗膜溫度為定溫」意指塗膜溫度之變動範圍位於從乾燥開始至結束的期間中之塗膜溫度之最大值的5%以內。又，亦可薄片係採用例如是鋁或銅等之金屬。又，亦可電池用電極塗膜係正極、負極之任一種的電極塗膜。又，亦可電池用電極塗膜係例如鋰離子電池用之電極塗膜。
在本發明之電池用電極塗膜的乾燥方法，在該步 驟，亦可使用加熱器及熱風進行該塗膜之乾燥。依此方式，例如藉由調整加熱器之輸出及熱風的溫度、風量，能以比較易於具有塗膜恒溫期間而且具有至少2個溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行乾燥。在此情況，亦可加熱器係採用紅外線加熱器。 藉由使用紅外線加熱器及熱風，例如與僅藉熱風進行塗膜之乾燥的情況相比，藉由亦併用紅外線，不僅可對塗膜表面，而且可使塗膜內部的溶劑迅速地加熱並使其蒸發。又，可藉熱風迅速地除去所蒸發之溶劑。此外，藉紅外線中之近紅外線(例如 波長為0.7~3.5μm的電磁波)進行該塗膜的加熱較佳。因為近紅外線係可高效率地切斷被加熱物中之水、溶劑等之分子中的氫鍵，所以可高效率地進行被加熱物之加熱或乾燥。例如，亦可採用使用峰值波長位於近紅外線區域(例如波長為0.7~3.5μm的區域)的電磁波進行加熱。又，在2個峰值之間使蒸發速度降低的情況，僅使用熱風進行乾燥時，如上述所示，塗膜溫度亦同時降低的傾向強，但是藉由適當地併用紅外線加熱器，即使在降低了蒸發速度之狀態，僅將塗膜溫度同等地維持於與兩峰值時之溫度亦很容易。
在此情況，亦可該步驟係具有：第1乾燥期間， 係包含該塗膜恒溫期間之前的期間；第2乾燥期間，係包含該塗膜恒溫期間之至少一部分的期間；及第3乾燥期間，係包含該塗膜恒溫期間之後的期間；在該第2乾燥期間，將來自該加熱器之往該塗膜之每單位面積之投入能量(kW/m2)的平均值設為在該第1乾燥期間之該投入能量的平均值以下，並將該熱風之溫度設為在該第1乾燥期間之該熱風的溫度以上，進行該塗膜的乾燥；在該第3乾燥期間，將來自該加熱器之往該塗膜之每單位面積之投入能量(kW/m2)的平均值設為在該第2乾燥期間之該投入能量的平均值以上，並將該熱風之溫度設為在該第2乾燥期間之該熱風的溫度以下，進行該塗膜的乾燥。藉由以來自該加熱器之往該塗膜之每單位面積之投入能量的平均值及熱風的溫度滿足這種條件的方式調整加熱器之輸出及熱風的溫度，能以比較易於具有塗膜恒溫期間而且具有至少2個溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行乾燥。
在本發明之電池用電極塗膜的乾燥方法，亦可該 步驟係具有：第1乾燥期間，係包含該塗膜恒溫期間之前的期間；第2乾燥期間，係包含該塗膜恒溫期間之至少一部分的期間；及第3乾燥期間，係包含該塗膜恒溫期間之後的期間；在該第1乾燥期間，將來自該加熱器之往該塗膜之每單位面積之投入能量(kW/m2)的平均值設為4kW/m2~10kW/m2，並將該熱風之溫度設為90℃~130℃；在該第2乾燥期間，將該投入能量的平均值設為2kW/m2~6kW/m2，並將該熱風之溫度設為90℃~140℃；在該第3乾燥期間，將該投入能量的平均值設為2kW/m2~7kW/m2，並將該熱風之溫度設為50℃~140℃。此外，在該第1乾燥期間，將來自該加熱器之往該塗膜之每單位面積之投入能量(kW/m2)的平均值設為5kW/m2~8kW/m2較佳，又，將該熱風之溫度設為100℃~120℃較佳。在該第2乾燥期間，將該投入能量的平均值設為2.5kW/m2~5kW/m2較佳，又，將該熱風之溫度設為100℃~130℃較佳。在該第3乾燥期間，將該投入能量的平均值設為2.5kW/m2~6kW/m2較佳，又，將該熱風之溫度設為90℃~110℃較佳。
此外，上述之第1乾燥期間係只要包含塗膜恒溫期間之前的期間即可，例如亦可包含塗膜恒溫期間之一部分。一樣地，第3乾燥期間係只要包含塗膜恒溫期間之後的期間即可，例如亦可包含塗膜恒溫期間之一部分。又，第2乾燥期間係只要包含塗膜恒溫期間之至少一部分即可，例如亦可採用與塗膜恒溫期間相同的期間，亦可包含塗膜恒溫期間之前的期間或之後的期間。但，第2乾燥期間係設為塗膜恒溫期間中包含 溶劑之蒸發速度之2個峰值之間的期間之至少一部分的期間較佳。
本發明之電池用電極塗膜的乾燥爐，係已將包含 電極材料、黏合劑、導電材料及溶劑之電極材料膏塗佈於薄片上之電池用電極塗膜的乾燥爐，其包括：乾燥手段，係以具有該塗膜之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在該塗膜恒溫期間中具有至少2個該塗膜之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行該塗膜之乾燥。
在本發明之電池用電極塗膜的乾燥爐，係藉上述 之本發明之電池用電極塗膜的乾燥方法進行乾燥。因此，得到與上述之本發明之電池用電極塗膜的乾燥方法相同之效果，例如可使黏合劑之分布更均勻化之效果。此外，在本發明之電池用電極塗膜的乾燥爐，亦可採用上述之本發明之乾燥方法的各種形態，亦可追加實現上述之本發明之乾燥方法之步驟的構成。例如，該乾燥手段係亦可採用具有進行在上述之第1乾燥期間~第3乾燥期間的各期間之乾燥的第1~第3加熱器及第1~第3熱風供給裝置。在此情況，亦可採用更包括位移手段，該位移手段係為了在第1乾燥期間係藉第1加熱器及第1熱風供給裝置進行乾燥，在第2乾燥期間係藉第2加熱器及第2熱風供給裝置進行乾燥，在第3乾燥期間係藉第3加熱器及第3熱風供給裝置進行乾燥，而使電池用電極塗膜移動。或者，亦可該乾燥手段係具有控制加熱器之輸出的加熱器控制手段及控制熱風之溫度等的熱風控制手段，這些控制手段控制成伴隨時間之經過適當地改變加熱器之輸出或熱風的溫度(不使電池用 電極塗膜移動)，來進行該步驟。
10‧‧‧乾燥爐
11‧‧‧第1加熱區域
12‧‧‧第2加熱區域
13‧‧‧第3加熱區域
14‧‧‧爐體
15‧‧‧前端面
16‧‧‧後端面
17、18‧‧‧開口
19‧‧‧搬運通道
20、20a~20f‧‧‧送風裝置
22、22a~22f‧‧‧熱風產生器
24、24a~24f‧‧‧管構造體
26、26a~26f‧‧‧通風口
30、30a~30c‧‧‧紅外線加熱器
32‧‧‧燈絲
34‧‧‧電配線
36‧‧‧內管
37‧‧‧溫度感測器
38‧‧‧加熱器本體
40‧‧‧外管
42‧‧‧蓋
44‧‧‧配線拉出部
46‧‧‧流體出入口
48‧‧‧流路
49‧‧‧夾持具
50‧‧‧薄片
52‧‧‧塗膜
54、56‧‧‧輥
60‧‧‧控制器
70‧‧‧冷卻流體供給源
72‧‧‧開閉閥
74‧‧‧流量調整閥
80‧‧‧電力供給源
第1圖係乾燥爐10之縱向剖面圖。
第2圖係紅外線加熱器30之縱向剖面圖。
第3圖係第2圖之A-A剖面圖。
第4圖係表示各加熱區域(各乾燥期間)、塗膜52之溫度及來自塗膜52之溶劑的蒸發速度之關係的說明圖。
第5圖係第1實施例之在乾燥步驟之蒸發曲線及塗膜溫度曲線的圖形。
第6圖係第1比較例之在乾燥步驟之蒸發曲線及塗膜溫度曲線的圖形。
第7圖係第2實施例之在乾燥步驟之蒸發曲線及塗膜溫度曲線的圖形。
第8圖係第2比較例之在乾燥步驟之蒸發曲線及塗膜溫度曲線的圖形。
其次，使用圖面，說明本發明之適合的一實施形態。第1圖係乾燥爐10之縱向剖面圖。乾燥爐10係使用紅外線及熱風來進行塗佈於薄片50上之塗膜52的加熱及乾燥者，並包括爐體14、搬運通道19、送風裝置20、紅外線加熱器30及控制器60。又，乾燥爐10具有第1加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13。
爐體14係形成大致長方體之隔熱構造體，在前端 面15及後端面16分別具有開口17、18。此爐體14係從前端面15至後端面16的長度例如為4~10m。
搬運通道19係從開口17至開口18的通道，並在 水平方向貫穿爐體14。在一面已塗佈塗膜52之薄片50係逐漸通過此搬運通道19。薄片50係使已塗佈塗膜52之面朝上，並從開口17搬入後，在爐體14的內部在水平方向前進，再從開口18搬出。
送風裝置20係供給熱風而使通過乾燥爐10內之 塗膜52變成乾燥的裝置。送風裝置20具有：送風裝置20a、20b、20c，係分別配置於第1加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13的上側；及送風裝置20d、20e、20f，係分別配置於第1加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13的下側。送風裝置20a~20f分別包括熱風產生器22a~22f、管構造體24a~24f及通風口26a~26f。以下，使用送風裝置20a來說明。送風裝置20a包括熱風產生器22a、管構造體24a及通風口26a。熱風產生器22a係安裝於管構造體24a，並向管構造體24a的內部供給熱風。熱風係例如將空氣者。此熱風產生器22a係可調整所產生之熱風的風量或溫度。熱風的風量係無特別限定，例如可在100Nm3/h~2000Nm3/h之範圍調整。熱風的溫度係無特別限定，例如可在40~200℃之範圍調整。管構造體24a係成為來自熱風產生器22a之熱風的通道，並具有從熱風產生器22a往爐體14內分支之複數條通道。管構造體24a係在分支之通道的部分貫穿孔爐體14的頂部，分支之通道係朝向鉛垂下方向。在這分支之通道的下方係通風口26a，通 風口26a亦係朝向鉛垂下方向。在本實施形態，管構造體24a具有7條分支之通道，通風口26a亦形成7個。藉此，來自送風裝置20a之熱風產生器22a的熱風係從7個通風口26a在鉛垂下方向被送風，並在第1加熱區域11垂直地碰撞塗膜52的表面。又，通風口26a係從第1加熱區域11的前端面15側至後端面16側大致均勻地設置。關於熱風產生器22b~22f、管構造體24b~24f及通風口26b~26f，亦分別係與熱風產生器22a、管構造體24a及通風口26a相同的構成。其中，送風裝置20d~20f係作成分別使送風裝置20a~20c在第1圖之上下反轉的構成，而產生鉛垂上方向的熱風。即，來自送風裝置22d~22f的熱風係分別從通風口26d~26f在鉛垂上方向被送風，並垂直地碰撞薄片50的背面(與形成塗膜52之面係相反側的面)。此外，在以下，將熱風產生器22a~22f總稱為熱風產生器22，將管構造體24a~24f總稱為轉動板24，將通風口26a~26f總稱為通風口26。
紅外線加熱器30係照射紅外線而使通過乾燥爐 10內之塗膜52變成乾燥的裝置，並於爐體14的頂部附近安裝複數個。紅外線加熱器30具有分別配置於第1加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13之紅外線加熱器30a、30b、30c。雖無特別的限定，但在本實施形態中，紅外線加熱器30a係從第1加熱區域11之前端面15側至後端面16側大致均勻地配置6支，紅外線加熱器30b係在第2加熱區域12之前端面15側配置1支，並在後端面16側配置1支，紅外線加熱器30c係在第3加熱區域13之前端面15側配置2支，並在後端 面16側配置2支。這些各紅外線加熱器30具有相同的構成，都安裝成長度方向與搬運方向正交。
第2圖係紅外線加熱器30之縱向剖面圖，第3圖 係第2圖之A-A剖面圖。紅外線加熱器30係如第2圖及第3圖所示，包括：以內管36包圍燈絲32之方式所形成的加熱器本體38、以包圍該加熱器本體38之方式所形成的外管40、氣密地嵌入外管40之兩端之有底筒狀的蓋42、形成於加熱器本體38與外管40之間且冷卻流體可流通的流路48、及檢測外管40之表面溫度的溫度感測器37。燈絲32由電力供給源80供給電力，被通電加熱至例如700~1500℃(亦可是通電加熱至例如1700℃等1500℃以上)，並放射在波長3μm附近具有峰值的紅外線。與該燈絲32連接之電配線34係經由設置於蓋42的配線拉出部44氣密地往外部被拉出，並與電力供給源80連接。內管36係以石英玻璃或硼矽酸鹽冕玻璃等所製作，作用為使波長3.5μm以下之紅外線，並吸收波長超過3.5μm之紅外線的濾光器。加熱器本體38係由兩端配置於蓋42之內部的夾持具49所支撐。外管40係與內管36一樣，係以石英玻璃或硼矽酸鹽冕玻璃等所製作，作用為使波長3.5μm以下之紅外線，並吸收波長超過3.5μm之紅外線的濾光器。各蓋42具有流體出入口46。流路48係由冷卻流體供給源70所供給之冷卻流體從一方之流體出入口46往另一方之流體出入口46流動。 在流路48流動之冷卻流體例如是空氣或惰性氣體，與內管36和外管40接觸而奪取熱，藉此，冷卻各管36、40。這種紅外線加熱器30係從燈絲32放射在波長3μm附近具有峰值的紅外 線時，其中波長3.5μm以下之紅外線係通過內管36或外管40，並照射於通過搬運通道之薄片50的塗膜52。藉此，紅外線加熱器30係對塗膜52照射峰值波長為3.5μm以下之紅外線。波長3.5μm以下之紅外線係在切斷薄片50的塗膜52所含之溶劑之氫鍵的性能上優異，而可使溶劑高效率地蒸發。另一方面，內管36或外管40係吸收波長超過3.5μm之紅外線，但是因為藉在流路48流動之冷卻流體冷卻，所以可維持於從塗膜52所蒸發之溶劑之未滿著火點的溫度(例如200℃以下等)。
控制器60係作為以CPU為中心之微處理器所構 成。此控制器60係將控制信號輸出至送風裝置20的熱風產生器22a~22f，以個別地控制以熱風產生器22a~22f所產生之熱風的溫度及風量。又，控制器60係輸入是熱電耦之溫度感測器37所檢測出之外管40的溫度，或將控制信號輸出至在連接冷卻流體供給源70與流體出入口46之配管的中途所設置之開閉閥72及流量調整閥74，以個別地控制在紅外線加熱器30a~30c之流路48流動之冷卻流體的流量。進而，控制器60係向電力供給源80輸出用以調整從電力供給源80向燈絲32所供給之電力之大小的控制信號，以個別地控制紅外線加熱器30a~30c之燈絲溫度。又，控制器60係藉由控制輥54、56的轉速，而可調整塗膜52在爐體14內的通過時間。
薄片50係無特別限定，例如是鋁或銅等之金屬 片。又，薄片50上之塗膜52係在乾燥後用作電池用電極，無特別限定，例如是成為鋰離子二次電池要電極的塗膜。作為塗膜52，例如，列舉將由電極材料(陽極活性材料或陰極活性材 料)、黏合劑、導電材料及溶劑所一起揑合的電極材料膏塗佈於薄片50上者等。電極材料係作為陽極活性材料，列舉鈷鋰氧化物等，作為陰極活性材料，列舉石墨等碳材料。作為黏合劑，列舉聚偏氟乙烯(PVDF)等。作為導電材料，列舉碳粉等。 作為溶劑，列舉N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等。塗膜52的厚度係無特別限定，例如是50~1000μm。亦可塗膜52的厚度係採用50μm以下。
其次，說明使用依此方式所構成之乾燥爐10使塗膜52變成乾燥的狀況。首先，從配置於乾燥爐10之左端的輥54捲出薄片50，在即將搬入乾燥爐10之前藉未圖示之塗佈器將塗膜52塗佈於上面，再通過乾燥爐10之開口17後，被搬入乾燥爐10內。接著，薄片50係通過第1加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13，並在通過之間藉送風裝置20及紅外線加熱器30加熱器，藉此，溶劑從塗膜52蒸發。更具體而言，塗膜52係在通過第1加熱區域11時藉送風裝置20a、20d及紅外線加熱器30a加熱，在通過第2加熱區域12時藉送風裝置20b、20e及紅外線加熱器30b加熱，在通過第3加熱區域13時藉送風裝置20c、20f及紅外線加熱器30c加熱。此外，亦將在第1加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13之塗膜52的加熱分別稱為第1加熱、第2加熱及第3加熱。又，亦將在第1加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13使塗膜52變成乾燥之期間(=塗膜52通過各區域之期間)分別稱為第1乾燥期間、第2乾燥期間及第3乾燥期間。藉加熱從塗膜52所蒸發之溶劑係例如藉送風機從未圖示之排 氣口向排部排出。塗膜52係最後從乾燥爐10的開口18被搬出，再藉設置於乾燥爐10之右端的輥56與薄片50一起捲繞。 溶劑從塗膜52蒸發，這係利用從紅外線加熱器30所照射之紅外線與從送風裝置20所供給之熱風的作用。
本實施形態之乾燥爐10係構成為依此方式在第1 加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13使塗膜52變成乾燥時，以具有塗膜52之溫度成為恒溫之塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少2個塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值的方式使塗膜52變成乾燥。第4圖係表示各加熱區域(各乾燥期間)、塗膜52之溫度及來自塗膜52之溶劑的蒸發速度之關係的說明圖。在第4圖，時刻0~時刻T1表示塗膜52通過第1加熱區域11的期間(第1乾燥期間)，時刻T1~時刻T2表示塗膜52通過第2加熱區域12的期間(第2乾燥期間)，時刻T2~時刻T3表示塗膜52通過第3加熱區域13的期間(第3乾燥期間)。此外，在第4圖，作為蒸發速度之單位所表示的mg/(s．cm2)意指每秒塗膜52之每1cm2之表面積之溶劑的蒸發量(mg)。
塗膜溫度係如第4圖所示，在第1乾燥期間上升， 然後，成為定溫。接著，在第2乾燥期間中係塗膜溫度仍然是定溫，在第3乾燥期間中塗膜溫度從定溫狀態逐漸降低。即，在乾燥步驟之塗膜溫度具有塗膜恒溫期間。此外，「塗膜溫度為定溫」係如第4圖所示，意指將在從乾燥開始至結束的期間之塗膜溫度的最大值設為Tsmax時，塗膜溫度之變動範圍位於最大值Tsmax之5%以內。此外，在第4圖，塗膜恒溫期間係 包含全部的第2乾燥期間，並亦包含第1乾燥期間及第3乾燥期間的一部分。
溶劑之蒸發速度係如第4圖所示，在第1乾燥期 間，從時刻0往時刻T1隨著時間經過逐漸上升，在是第1乾燥期間與第2乾燥期間之邊界的時刻T1附近成為峰值P1。接著，在第2乾燥期間，從時刻T1開始蒸發速度急速地減少下去，然後，保持大致固定的蒸發速度。接著，在第3乾燥期間，從時刻T2開始蒸發速度急速地上升，在成為峰值P2後，逐漸減少下去。因為藉第3乾燥期間塗膜52之溶劑幾乎全部(例如溶劑為1000ppm以下)蒸發，所以在是第3乾燥期間之結束時的時刻T3，蒸發速度成為幾乎值0。依此方式，蒸發速度係在乾燥步驟具有2個峰值P1、P2。而且，此峰值P1、P2係都包含於塗膜恒溫期間中。此外，亦可在溶劑之蒸發速度存在3個以上的峰值。又，亦可在塗膜恒溫期間以外，溶劑之蒸發速度峰值存在。但，在塗膜恒溫期間中之最初的峰值(在第4圖係峰值P1)係在乾燥步驟之最初的峰值較佳。
本實施形態之乾燥爐10係為了得到第4圖所示之 塗膜溫度及蒸發速度，例如藉實驗預先決定送風裝置20之熱風的風量及溫度、紅外線加熱器30之燈絲溫度及冷卻流體流量。在本實施形態，在將在第1~第3乾燥期間之來自紅外線加熱器30之對塗膜52之每單位面積之投入能量的平均值(kW/m2)分別設為平均投入能量E1、E2、E3，並將在第1~第3乾燥期間之熱風的溫度(℃)分別設為熱風溫度Th1、Th2、Th3時，以成為E1≧E2≦E3，而且Th1≦Th2≧Th3的方式決定紅 外線加熱器30之燈絲溫度或熱風的溫度。
在此，設為4kW/m2≦E1≦10kW/m2、2kW/m2≦E2 ≦6kW/m2、2kW/m2≦E3≦7kW/m2、90℃≦Th1≦130℃、90℃≦Th2≦140℃、50℃≦Th3≦140℃較佳。進而，平均投入能量E1係設為5kW/m2≦E1≦8kW/m2更佳。平均投入能量E2係設為2.5kW/m2≦E2≦5kW/m2更佳。平均投入能量E3係設為2.5kW/m2≦E3≦6kW/m2更佳。又，熱風溫度Th1係設為100℃≦Th1≦120℃更佳。熱風溫度Th2係設為100℃≦Th2≦130℃更佳。熱風溫度Th3係設為90℃≦Th3≦110℃更佳。
此外，時刻T1、T2、T3係根據第1加熱區域11~ 第3加熱區域13的長度(第1圖之左右方向的長度)或薄片50的移動速度(搬運速度)等所決定。本實施形態之乾燥爐10係為了得到第4圖所示之塗膜溫度及蒸發曲線，例如藉實驗預先決定第1加熱區域11~第3加熱區域13的長度或薄片50的移動速度。
依此方式，藉由以具有塗膜恒溫期間，而且在塗 膜恒溫期間中具有至少2個塗膜52之溶劑的蒸發速度之峰值的方式使塗膜52變成乾燥，可使乾燥後之塗膜52，即電極之在厚度方向之黏合劑的分布更均勻化。其理由係如以下所示。 首先，認為在塗膜恒溫期間中之2個峰值P1、P2中第1個峰值P1，因蒸發速度急速地升高，所以塗膜52之表層側的黏合劑濃度急速地上升，而逆擴散之驅動力成為更高。而且，認為因為逆擴散之驅動力成為更高，在從峰值P1至峰值P2之間黏合劑藉逆擴散之驅動力移至塗膜52的下層側，可使黏合劑的 分布更均勻化。依此方式，厚度方向之黏合劑濃度分布係根據溶劑蒸發所隨同之伴隨與逆擴散的平衡所決定。在此，假設逆擴散之驅動力變高後蒸發速度亦持續高之狀態，蒸發以超過逆擴散之效果的速度進行的結果，黏合劑就集中於表層附近，或者在逆擴散的效果出現之前黏合劑析出並固化的結果，一樣地定居於表層附近。在本實施形態，認為藉由具有2個溶劑之蒸發速度的峰值，即在第1個峰值與第2個峰值之間使蒸發速度一端降低，在其之間可使藉逆擴散之驅動成為優勢，藉此，可使黏合劑的分布更均勻化。而且，此峰值P1、P2係存在於塗膜恒溫期間中。即，在峰值P1、P2之間使溶劑之蒸發速度一端降低的情況，一般係塗膜溫度亦易降低，但是塗膜溫度係不會降低而保持固定之狀態。因此，與進行在峰值P1、P2之間蒸發速度降低，但是塗膜溫度亦降低之乾燥的情況相比，可將在峰值P1、P2之間的塗膜溫度保持於更高的溫度。因為逆擴散之驅動力係塗膜溫度愈高愈大，所以認為依此方式，藉由在峰值P1、P2之間將塗膜溫度保持於定溫，使黏合劑之分布均勻化的效果變成更高。
在此，弄清楚本實施形態之構成元件與本發明之 構成元件的對應關係。本實施形態之塗膜52相當於電池用電極塗膜，送風裝置20及紅外線加熱器30相當於乾燥手段。
若依據以上所說明之本實施形態的乾燥爐10，因 為以具有塗膜52之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少2個塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值的方式使塗膜52變成乾燥，所以可使乾燥後之塗膜52，即電 極之在厚度方向之黏合劑的分布更均勻化。又，因為使用紅外線加熱器30及來自送風裝置20的熱風使塗膜52變成乾燥，所以能以比較易於具有塗膜恒溫期間而且具有至少2個溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行乾燥。
又，乾燥步驟具有是包含塗膜恒溫期間之前之期 間的第1乾燥期間、是包含塗膜恒溫期間之至少一部分之期間的第2乾燥期間、及是包含塗膜恒溫期間之後之期間的第3乾燥期間。而且，在第2乾燥期間，在將來自紅外線加熱器30之往塗膜52之每單位面積之投入能量(kW/m2)的平均值設為在第1乾燥期間之往塗膜52之每單位面積之投入能量的平均值以下，並將熱風之溫度設為在第1乾燥期間之熱風的溫度以上之狀態下，進行塗膜52的乾燥。在第3乾燥期間，在將來自紅外線加熱器30之往塗膜52之每單位面積之投入能量(kW/m2)的平均值設為在第2乾燥期間之往塗膜52之每單位面積之投入能量的平均值以上，並將熱風之溫度設為在第2乾燥期間之熱風的溫度以下之狀態下，進行塗膜52的乾燥。藉由以來自紅外線加熱器30之往塗膜52之每單位面積之投入能量的平均值及熱風之溫度滿足這種條件的方式調整紅外線加熱器30之輸出與熱風之溫度，能以比較易於具有塗膜恒溫期間而且具有至少2個溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行乾燥。
此外，本發明係絲毫未限定為上述之實施形態，只要屬於本發明之技術性範圍，當然能以各種形態實施。
例如，在上述之實施形態，採用以成為第4圖所示之塗膜溫度及蒸發曲線的方式進行塗膜52的乾燥，但是未 限定如此。只要是以具有塗膜52之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少2個塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行塗膜52之乾燥者即可。例如，在第4圖，採用峰值P1係位於時刻T1附近，峰值P2係包含於第3乾燥期間，但是亦可峰值P1、P2係位於第1~第3乾燥期間之任一期間。但，峰值P1係存在於第1乾燥期間或第2乾燥期間較佳，峰值P2係存在於第2乾燥期間或第3乾燥期間較佳。又，在第4圖，在塗膜恒溫期間中塗膜溫度成為最大值Tsmax，但是亦可在塗膜恒溫期間以外的期間塗膜溫度成為最大值。進而，亦可以具有複數個塗膜恒溫期間之方式進行塗膜52的乾燥。在此情況，只要在複數個塗膜恒溫期間中之至少任一個塗膜恒溫期間中，具有至少2個塗膜52之溶劑之蒸發速度的峰值即可。此外，塗膜恒溫期間(具有至少2個峰值之塗膜恒溫期間)係設為在乾燥步驟之全期間(第4圖的情況係時刻0~T3)中佔30%~70%的期間較佳。又，在塗膜恒溫期間中所含的蒸發速度之2個峰值之間的期間，蒸發速度降低至第1個峰值之蒸發速度之值的80%以下較佳。
在上述之實施形態，採用在第1乾燥期間及第3 乾燥期間包含塗膜恒溫期間之一部分，但是亦可採用不包含。 又，塗膜恒溫期間係採用包含全部之第2乾燥期間，但是只要第2乾燥期間包含塗膜恒溫期間之至少一部分即可。但，第2乾燥期間係採用包含塗膜恒溫期間中溶劑之蒸發速度的2個峰值之間的期間之至少一部分的期間較佳。
在上述之實施形態，採用具有第1~第3乾燥期 間，但是未特別限定如此。亦可採用具有4個以上之乾燥期間，亦可採用僅具有2個乾燥期間。例如，亦可採用省略第3乾燥期間。在此情況，只要在第1~第2乾燥期間之間，以具有塗膜52之溫度成為恒溫之塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少2個塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值的方式使塗膜52變成乾燥即可。又，只要在第2乾燥期間結束時使溶劑幾乎全部蒸發即可。亦可如第1~第3乾燥期間之期間的區分不存在。
在上述之實施形態，在第4圖之峰值P1與峰值 P2，採用峰值P1之蒸發速度比較大，但是未特別限定如此，亦可採用峰值P1之蒸發速度比較小，亦可採用峰值P1與峰值P2之蒸發速度相同。但，採用峰值P1之蒸發速度比較大者較佳。
在上述之實施形態，在將在第1~第3乾燥期間之 來自紅外線加熱器30之對塗膜52之每單位面積之投入能量的平均值(kW/m2)分別設為平均投入能量E1、E2、E3，並將在第1~第3乾燥期間之熱風的溫度(℃)分別設為熱風溫度Th1、Th2、Th3時，採用以成為E1≧E2≦E3，而且Th1≦Th2≧Th3的方式決定紅外線加熱器30之燈絲溫度或熱風的溫度，但是未限定如此。例如，亦可E1>E2≦E3，亦可E1≧E2<E3，亦可E1>E2<E3。又，亦可E3≦E1，亦可E3<E1。亦可Th1<Th2≧Th3，亦可Th1≦Th2>Th3，亦可Th1<Th2>Th3。又，亦可Th3≦Th1，亦可Th3<Th1。未限定如此，只要以具有塗膜52之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少 2個塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行塗膜52之乾燥者即可。
在上述之實施形態，採用使用紅外線加熱器30 者，但是亦可使用其他的加熱器。
在上述之實施形態，亦可採用將是第1乾燥期間 與第2乾燥期間之邊界的時刻T1決定成塗膜52之電極材料藉乾燥而在塗膜52之表面露出的時刻。在此，隨著溶劑從塗膜52蒸發而塗膜52變薄，塗膜52之表面的反射率變化。另一方面，溶劑之蒸發進一步進行，而在塗膜52之表面出現電極材料時，塗膜52之表面的反射率係幾乎不變。因此，亦可採用預先測量通過乾燥爐10時之塗膜52之表面的反射率，並預先以在第1乾燥期間與第2乾燥期間之邊界在塗膜52之表面出現電極材料的方式決定在第1乾燥期間之送風裝置20a、20d及紅外線加熱器30a之輸出或第1乾燥期間的長度(第1圖之左右方向的長度)、薄片50之移動速度等。此外，亦可將第1乾燥期間決定成比至塗膜52之電極材料在塗膜52之表面出現的期間更長或短。
在上述之實施形態，採用藉送風裝置20及紅外線 加熱器30進行乾燥，但是只要以具有塗膜52之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少2個塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行塗膜52之乾燥者即可，送風裝置20的構成或紅外線加熱器30的構成係未限定如此。 例如，通風口26之個數、或紅外線加熱器30a、30b、30c之配置位置、個數等係可適當地變更。例如，亦可使紅外線加熱 器30a、30b、30c之配置或個數相同。亦可省略送風裝置20d、20e、20f，或將紅外線加熱器30亦配置於第1圖中之薄片50的下側。又，亦可採用不包括送風裝置20與紅外線加熱器30之一方的構成，或藉送風裝置20或紅外線加熱器30以外之加熱手段使塗膜52變成乾燥。
在上述之實施形態，採用乾燥爐10包括一個爐體 14，並在爐體14中包括第1加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13，但是未限定如此。例如亦可乾燥爐10是由進行第1乾燥期間之乾燥的單元、進行第2乾燥期間之乾燥的單元、及進行第3乾燥期間之乾燥的單元所排列而成者等乾燥爐10是由複數個單元所構成者。在此情況，亦可在各單元改變塗膜52之通過時間(塗膜52之搬運速度)。
在上述之實施形態，乾燥爐10係採用藉由輥54、 56轉動來搬運薄片50及塗膜52，使輥54、56在第1加熱區域11~第3加熱區域13依序移動，但是未限定如此。例如，亦可是不搬運塗膜52，而藉由伴隨時間之經過調整紅外線加熱器及送風裝置之輸出，而以具有塗膜52之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少2個塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行塗膜52之乾燥。例如，亦可採用預先將塗膜52固定於乾燥爐內，控制器以在時刻0~時刻T1之間係進行上述之第1乾燥期間之乾燥的方式控制紅外線加熱器及送風裝置之輸出，以在時刻T1至時刻T2之間係進行上述之第2乾燥期間之乾燥的方式控制紅外線加熱器及送風裝置之輸出，以在時刻T2至時刻T3之間係進行上述之第3 乾燥期間之乾燥的方式控制紅外線加熱器及送風裝置之輸出。
在上述之實施形態，採用送風裝置20或紅外線加 熱器30之輸出係預先藉實驗所決定，但是亦可採用可變。在此情況，例如，亦可採用在爐體14內之各加熱區域安裝複數個檢測出從塗膜52所蒸發之溶劑之蒸發量的蒸發量感測器及檢測出塗膜52之溫度的溫度感測器，並根據其檢測值，由控制器60控制送風裝置20及紅外線加熱器30之輸出。更具體而言，亦可採用輸入來自此蒸發量感測器及溫度感測器之檢測信號的控制器60以根據來自蒸發量感測器及溫度感測器的檢測信號之蒸發速度及塗膜溫度接近預先決定之蒸發速度及塗膜溫度的曲線(例如第4圖的蒸發速度或塗膜溫度)之方式輸出驅動信號，控制送風裝置20及紅外線加熱器30之輸出。
在上述之實施形態，亦可在搬運通道19設置複數 個從下方支撐薄片50的支撐輥。依此方式，可防止薄片50因重力而彎曲。
在上述之實施形態，作為紅外線加熱器30，使用 燈絲32之外周被作用為吸收波長超過3.5μm之紅外線的濾光器的複數支管36、40成同心圓狀地包覆，而在這些複數支管36、40之間形成抑制紅外線加熱器30之表面溫度的上升之冷卻流體的流路48，但是亦可使用其他的紅外線加熱器。
在上述之實施形態，作為各乾燥爐10的周圍環境氣體，使用空氣，但是亦可使用氮氣等惰性氣體，替代空氣。
[實施例] [第1實施例]
將第1圖~第3圖所示之構成的乾燥爐10作為第1 實施例。此外，爐體14中第1加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13的長度(第1圖之左右方向的長度)係分別設為2m，乾燥時間係設為80s(薄片50之搬運速度為4.5m/min)。 又，紅外線加熱器30b、30c係都與紅外線加熱器30a一樣地在各區域均勻地配置6支。塗佈塗膜52之薄片50係採用寬度約600mm、厚度20μm的鋁，進入爐體14之前之薄片50上的起始塗膜厚度係200μm(wet)，相當於乾燥重量130g/m2。又，塗膜52係採用鋰二次電池之電極用塗膜，由作為電極材料之鈷鋰氧化物、作為黏合劑之PVDF、作為導電材料之碳粉、及作為溶劑之NMP所揑合的電極材料膏所構成。此外，第1加熱開始時之電極材料膏中之溶劑的質量比例(亦稱為起始溶劑質量比例)係60.0%。在進行塗膜52的乾燥(使乾燥後之塗膜52中之溶劑的質量比例成為1000ppm以下)時，以具有塗膜52之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有2個塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值的方式調整紅外線加熱器30之燈絲溫度及送風裝置20之熱風的溫度、風量。具體而言，來自熱風產生器22a之熱風的風量係設為700Nm3/h，溫度係設為100℃。來自熱風產生器22b之熱風的風量係設為200Nm3/h，溫度係設為120℃。來自熱風產生器22c之熱風的風量係設為600Nm3/h，溫度係設為115℃。來自熱風產生器22d之熱風的風量係設為100Nm3/h，溫度係設為100℃。來自熱風產生器22e之熱風的風量係設為100Nm3/h，溫度係設為120℃。來自熱風產生器22f之熱風的風量係設為600Nm3/h， 溫度係設為115℃。藉此，熱風溫度成為Th1=100℃、Th2=120℃、Th3=115℃。關於紅外線加熱器30，在1100℃~1500℃之範圍適當地調整燈絲溫度，對第1加熱區域11~第3加熱區域13之各個區域，作成是來自紅外線加熱器30之對塗膜52之每單位面積之投入能量(kW/m2)的平均值之平均投入能量E1~E3成為E1=6kW/m2、E2=2.5kW/m2、E3=4kW/m2。作成在紅外線加熱器30之流路48，作為冷卻流體，使既定流量之空氣流動，將外管40之外周面溫度維持於200℃以下。
此外，平均投入能量E1~E3係藉由將「在各乾燥 期間中之各加熱器的耗電力之平均值的總和除以「與各乾燥期間對應之爐體14的底面積(=爐體14之對應於各乾燥期間的部分中與塗膜52平行之截面的面積)」所算出。具體而言，平均投入能量E1係如以下所示算出。首先，對第1加熱區域11之6支紅外線加熱器30a的各個，算出以已調整之燈絲溫度發熱時之耗電力的平均值(=第1乾燥期間中之耗電力的平均值)，再算出6支的總和。然後，將該總和除以第1加熱區域11之底面積(第1圖中之下面的面積，算出平均投入能量E1。一樣地，從第2加熱區域12之6支紅外線加熱器30b之耗電力之平均值的總和與第2加熱區域12之底面積算出平均投入能量E2。從第3加熱區域13之6支紅外線加熱器30c之耗電力之平均值的總和與第3加熱區域13之底面積算出平均投入能量E3。
[第2實施例]
將除了將進入爐體14之前之薄片50上的塗膜52 設為相當於乾燥重量130g/m2、將塗膜52之起始溶劑質量比例設為50.0%以外，係構成與第1實施例相同之乾燥爐10作為第2實施例。此外，以具有塗膜52之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有2個塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值的方式調整紅外線加熱器30之燈絲溫度及送風裝置20之熱風的溫度、風量。具體而言，紅外線加熱器30之燈絲溫度及送風裝置20之熱風的溫度、風量係除了在1100℃~1500℃之範圍將紅外線加熱器30c之燈絲溫度適當地調整成E3=2.5kW/m2、將來自熱風產生器22a之熱風的風量設為600Nm3/h以外，係與第1實施例相同。
[第1比較例]
將除了以塗膜52之溫度在第2乾燥期間一度降低，具有2個蒸發速度之峰值的塗膜恒溫期間不存在的方式調整紅外線加熱器30之燈絲溫度及送風裝置20之熱風的溫度、風量以外，係構成與第1實施例相同之乾燥爐10作為第1比較例。具體而言，紅外線加熱器30之燈絲溫度及送風裝置20之熱風的溫度、風量係除了將來自熱風產生器22b、22e之熱風的溫度分別設為90℃(熱風溫度Th2=90℃)、將來自熱風產生器22c、22f之熱風的溫度分別設為130℃(熱風溫度Th3=130℃)以外，係與第1實施例相同。
[第2比較例]
將除了以塗膜52之溫度在第2乾燥期間一度降低，具有2個蒸發速度之峰值的塗膜恒溫期間不存在的方式調整紅外線加熱器30之燈絲溫度及送風裝置20之熱風的溫度、 風量以外，係構成與第2實施例相同之乾燥爐10作為第2比較例。具體而言，紅外線加熱器30之燈絲溫度及送風裝置20之熱風的溫度、風量係除了將來自熱風產生器22b、22e之熱風的溫度分別設為90℃(熱風溫度Th2=90℃)、將來自熱風產生器22c、22f之熱風的溫度分別設為130℃(熱風溫度Th3=130℃)以外，係與第2實施例相同。
[第1評估測試]
對第1、第2實施例及第1、第2比較例之乾燥爐10，調查使塗膜52變成乾燥時之蒸發速度、塗膜溫度及黏合劑的分布。黏合劑分布之評估係如以下所示進行。將通過第1加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13後之塗膜52在厚度方向三分割成上層、中層及下層，並算出黏合劑分布比=(上層之黏合劑質量/下層之黏合劑質量)。然後，將第1比較例之黏合劑分布比當作基準(值1)，算出第1、第2實施例及第1、第2比較例之黏合劑分布比的相對值。將此稱為相對偏析指數。
此外，塗膜52之蒸發速度(蒸發曲線)係如以下所示求得。首先，如以下所示算出塗膜52之蒸發速度。測量將塗膜52塗佈於薄片50時之塗膜52的質量，作為第1加熱時之電極材料膏質量(起始質量)。接著，已塗佈塗膜52之薄片50從開口17進入爐體14，進行加熱、送風至塗膜52到達想測量蒸發速度之點。到達測量點後係停止加熱、送風，並取出從爐體14之開口18出來的塗膜52，測量塗膜52之質量。改變測量點，對複數個點進行此測量，測量了在各測量點之塗膜 52的質量。接著，求得在鄰接之測量點間之塗膜52之質量的差(對最接近開口17側之測量點係求得與起始質量的差)，將其作為測量點間之溶劑的蒸發量。然後，算出將測量點間之溶劑的蒸發量除以測量點間之塗膜52之移動時間的值，作為測量點間之塗膜52的蒸發速度。依此方式，算出複數個塗膜52的蒸發速度，畫成將橫軸作為時刻的圖形(將塗膜進入爐體14內的時間點設為時刻0)，求得蒸發曲線。
將在第1、第2實施例及第1、第2比較例之第1 加熱區域11、第2加熱區域12及第3加熱區域13的乾燥條件、相對偏析指數整理並表示於第1表。此外，在第1表，將來自送風裝置20a、20b、20c之熱風記述為上側熱風，將來自送風裝置20d、20e、20f之熱風記述為下側熱風。又，在第5圖~第8圖表示在第1實施例、第1比較例、第2實施例及第2比較例之乾燥步驟的蒸發曲線及塗膜溫度曲線。
如第5圖~第8圖所示，在第1、第2實施例及第 1、第2比較例之乾燥步驟，從時刻0s至時刻26.7s為(=80/3秒)第1乾燥期間，從時刻26.7s(=80/3秒)至時刻53.3s(=80×2/3秒)為第2乾燥期間，從時刻53.3s(=80×2/3秒)至時刻80s為第3乾燥期間。如第5圖所示，在第1實施例，可確認具有塗膜52之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間(時刻18s~時刻71s)，而且在塗膜恒溫期間中具有2個(時刻20s、時刻55s)塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值。如第7圖所示，在第2實施例，可確認具有塗膜52之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間(時刻18s~時刻71s)，而且在塗膜恒溫期間中具有2個(時刻20~23s、時刻55s)塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值。另一方面，如第6圖、第8圖所示，在第1、第2比較例，雖然蒸發速度之峰值係存在2個，但是塗膜52之溫度在第2乾燥期間一度降低，具有至少2個蒸發速度之峰值的塗膜恒溫期間不存在。
從第1表得知，相對偏析指數係在第1實施例為 值0.78，在第2實施例為值0.85，在第1比較例為值1，在第2比較例為值0.99。比較起始溶劑質量比例係同值之第1實施例與第1比較例，第1實施例之相對偏析指數係比第1比較例的小22%，可確認乾燥後之黏合劑的分布變成更均勻。一樣 地，比較第2實施例與第2比較例，第2實施例之相對偏析指數係比第2比較例的小約15%，可確認乾燥後之黏合劑的分布變成更均勻。認為在第1、第2實施例，藉由以具有塗膜52之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少2個塗膜52之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行塗膜52之乾燥，可使在塗膜52之厚度方向之黏合劑的分布更均勻化。
又，第1、第2實施例之相對偏析指數都比第1、 第2比較例的小。此外，在乾燥後之塗膜52的內部都有往上層側之黏合劑的偏析，第1、第2實施例及第1、第2比較例之任一情況黏合劑分布比之值係都是1以上，但是從相對偏析指數亦得知，第1、第2實施例之黏合劑分布比係遠比第1、第2比較例小的值(接近1的值)。
本發明係將於2012年12月28日所申請之日本專 利申請第2012-287979號作為優先權主張的基礎，藉由引用，其內容之全部包含於本專利說明書。
【工業上的可應用性】
本發明係可利用於需要使已塗佈包含電極材料、 黏合劑、導電材料及溶劑之電極材料膏之薄片變成乾燥的工業，例如使塗膜變成乾燥，以製造鋰離子二次電池之電極的電池工業等。
10‧‧‧乾燥爐
11‧‧‧第1加熱區域
12‧‧‧第2加熱區域
13‧‧‧第3加熱區域
14‧‧‧爐體
15‧‧‧前端面
16‧‧‧後端面
17、18‧‧‧開口
19‧‧‧搬運通道
20、20a~20f‧‧‧送風裝置
22、22a~22f‧‧‧熱風產生器
24、24a~22f‧‧‧管構造體
26、26a~26f‧‧‧通風口
30、30a~30c‧‧‧紅外線加熱器
50‧‧‧薄片
52‧‧‧塗膜
54、56‧‧‧輥
60‧‧‧控制器

Claims (6)

  1. 一種電池用電極塗膜之乾燥方法，已將包含電極材料、黏合劑、導電材料及溶劑之電極材料膏塗佈於薄片上，其包含：以具有塗膜溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在塗膜恒溫期間中具有至少2個該塗膜之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行該塗膜之乾燥的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之電池用電極塗膜的乾燥方法，其中在該步驟，使用加熱器及熱風進行該塗膜之乾燥。
  3. 如申請專利範圍第2項之電池用電極塗膜的乾燥方法，其中該步驟係具有：第1乾燥期間，係包含該塗膜恒溫期間之前的期間；第2乾燥期間，係包含該塗膜恒溫期間之至少一部分的期間；及第3乾燥期間，係包含該塗膜恒溫期間之後的期間；在該第2乾燥期間，將來自該加熱器之往該塗膜之每單位面積之投入能量(kW/m2)的平均值設為在該第1乾燥期間之該投入能量的平均值以下，並將該熱風之溫度設為在該第1乾燥期間之該熱風的溫度以上，進行該塗膜的乾燥；在該第3乾燥期間，將來自該加熱器之往該塗膜之每單位面積之投入能量(kW/m2)的平均值設為在該第2乾燥期間之該投入能量的平均值以上，並將該熱風之溫度設為在該第2乾燥期間之該熱風的溫度以下，進行該塗膜的乾燥。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之電池用電極塗膜的乾燥方法，其中該步驟係具有：第1乾燥期間，係包含該塗膜恒 溫期間之前的期間；第2乾燥期間，係包含該塗膜恒溫期間之至少一部分的期間；及第3乾燥期間，係包含該塗膜恒溫期間之後的期間；在該第1乾燥期間，將來自該加熱器之往該塗膜之每單位面積之投入能量(kW/m2)的平均值設為4kW/m2~10kW/m2，並將該熱風之溫度設為90℃~130℃；在該第2乾燥期間，將該投入能量的平均值設為2kW/m2~6kW/m2，並將該熱風之溫度設為90℃~140℃；在該第3乾燥期間，將該投入能量的平均值設為2kW/m2~7kW/m2，並將該熱風之溫度設為50℃~140℃。
  5. 如申請專利範圍第2或3項之電池用電極塗膜的乾燥方法，其中在該步驟，作為該加熱器，使用紅外線加熱器。
  6. 一種電池用電極塗膜之乾燥爐，已將包含電極材料、黏合劑、導電材料及溶劑之電極材料膏塗佈於薄片上，其包括：乾燥手段，係以具有該塗膜之溫度成為定溫的塗膜恒溫期間，而且在該塗膜恒溫期間中具有至少2個該塗膜之溶劑之蒸發速度之峰值的方式進行該塗膜之乾燥。
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