TWI506682B - 電極製造裝置、電極製造方法及電腦記憶媒體 - Google Patents
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Description
本發明係關於在帶狀之基材之兩面形成活性物質層而製造電極之電極製造裝置、使用該電極製造裝置之電極製造方法、程式及電腦記憶媒體。
近年來，小型輕量，且能量密度高，並且充分運用能夠重複充放電之特性，鋰離子電容器(LIC：Lithium Ion Capacitor)、雙電層電容器(EDLC：Electric Double Layer Capacitor)及鋰離子電池(LIB：Lithium Ion Battery)等之電化學元件之需求急速增加。
由於鋰離子電池之能量密度比較大，故在行動電話或筆記型個人電腦等之領域被利用。再者，因雙電層電容器能構快速充放電，故當作個人電腦等之記憶體備用小型電源被利用。並且，雙電層電容器被期待運用在電動汽車用之大型電源。再者，組合鋰離子電池之優點和雙電層電容器之優點的鋰電容器，由於能量密度、輸出密度皆高，故受到注目。
如此之電化學元件之電極係在例如屬於當作基材之集電體的金屬箔之表面塗佈活性物質或溶媒之活性物質混合劑之後，使該活性物質混合劑乾燥，形成活性物質層而被製造出。如此之電極製造使用例如在捲出輥和捲取輥之間配置塗佈裝置和乾燥機之電極製造裝置。塗佈裝置具有形
成有用以塗佈活性物質混合劑之塗佈口的塗佈頭。再者，乾燥機具有以規定間隔配置之複數的加熱器。然後，由於在捲出輥和捲取輥之間，一面將帶狀之金屬箔搬運至略垂直上方，一面藉由塗佈裝置和乾燥機，分別在金屬箔表面進行活性物質混合劑之塗佈和乾燥(專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2010-186782號公報
在此，於使被塗佈於金屬箔表面之活性物質混合劑乾燥之時，當進行急速乾燥時，溶媒在活性物質混合劑之內部沸騰，有產生對流或氣泡之情形。如此一來，在金屬箔上之活性物質之表面形成凹凸，無法適當形成活性物質層。再者，有在金屬箔和活性物質層之接合處產生剝離之情形。
但是，在記載於專利文獻1之乾燥機中，僅以規定間隔配置複數之加熱器，並無考慮到用以迴避上述急速乾燥之對策。因此，無法在金屬箔上之表面適當地形成活性物質層。
另外，也考慮到配置多數上述加熱器，確保充分之乾燥時間，漸漸地使活物質混合劑乾燥。但是，如此一來，
乾燥機之長度變長，無法有效率地使活性物質混合劑乾燥。
本發明係鑒於此點而作成，其目的在於製造電極之時，適當且有效率地在帶狀之基材之表面形成活性物質層。
為了達成上述目的，本發明為一種在帶狀之基材之兩面形成活性物質層而製造電極的電極製造裝置，其特徵為具有：捲出部，該捲出部係用以使基材捲出；捲取部，該捲取部係用以捲取在上述捲出部被捲出之基材；塗佈部，該塗佈部係被設置在上述捲出部和上述捲取部之間，將混合活性物質和溶媒之活性物質混合劑塗佈於基材之兩面；及乾燥部，該乾燥部係被設置於上述塗佈部和上述捲取部之間，使在上述塗佈部被塗佈之上述活性物質混合劑乾燥而形成活性物質層，上述乾燥部係並列配置在基材之長邊方向，具有發光紅外線之複數的LED(Light Emitting Diode：發光二極體)，上述乾燥部係被分割成發光強度成為最大之LED的發光波長為不同之複數區域，一個的上述區域中之上述LED的發光波長，相對於在該一個區域之基材上的上述溶媒之膜厚，被設定成上述活性物質混合劑不沸騰之範圍的紅外線之波長，即上述溶媒之紅外線之吸收率成為最大之波長。並且，在本發明中，活性物質混合劑不沸騰係指該活性物質混合劑中之溶媒不沸騰。
若藉由本發明時，由於乾燥部被分割成複數之區域，
一個區域中之LED之發光波長被設定成活性物質混合劑不沸騰之範圍的波長，故不會如以往般在基材上之活性物質層之表面形成凹凸，可以以均勻之膜厚形成具有圓滑表面之活性物質層。再者，也不會有在基材和活性物質層之接合處產生剝離之情形。而且，由於在一個區域中之LED之發光波長被設定成溶媒之紅外線之吸收率成為最大之波長，故可以有效率地加熱活性物質混合劑而使乾燥。而且，因在每個區域進行如此之LED之發光波長之設定，故可以較以往縮短活性物質混合劑之乾燥時間，並可以縮短乾燥部之長度。若如上述般藉由本發明時，則可以適當且有效率地在基材之表面形成活性物質層。
上述溶媒即使為水亦可。
即使上述乾燥部從上述捲出部側被分割成上游區域、中游區域及下游區域之三個區域，被配置在上述上游區域之LED之發光波長為6μm，被配置在上述下游區域之LED之發光波長為3μm，在上述中游區域配置有大於3μm小於6μm之發光波長LED亦可。
再者，即使上述乾燥部從上述捲出部側被分割成上游區域、中游區域及下游區域之三個區域，被配置在上述上游區域之LED之發光波長為6μm，被配置在上述下游區域之LED之發光波長為3μm，在上述中游區域混合配置有上述上游區域之LED和上述下游區域之LED亦可。
即使上述乾燥部具有對上述複數之LED和基材之間供給空氣的供氣機構亦可。
即使，上述捲出部和上述捲取部被配置成以基材之長邊方向為水平方向，且基材之短邊方向成為垂直方向的定向來搬運基材亦可。
上述電極，即使為使用於鋰離子電容器、電雙層電容器或鋰離子電池之電極亦可。
藉由另外觀點之本發明，係一種一面在捲出部和捲取部之間搬運帶狀之基材，一面在該基材之兩面形成活性物質而製造電極的電極製造方法，其特徵為具有：在塗佈部，將混合活性物質和溶媒之活性物質混合劑塗佈在基材之兩面的塗佈工程；和之後，在乾燥部，使在上述塗佈工程中被塗佈之上述活性物質混合劑乾燥而形成活性物質層之乾燥工程，上述乾燥部係並列配置在基材之長邊方向，具有發光紅外線之複數的LED，上述乾燥部係被分割成發光強度成為最大之LED的發光波長為不同之複數區域，一個的上述區域中之上述LED的發光波長，相對於在該一個區域之基材上的上述溶媒之膜厚，被設定成上述活性物質混合劑不沸騰之範圍的紅外線之波長，即上述溶媒之紅外線之吸收率成為最大之波長。
上述溶媒即使為水亦可。
即使上述乾燥部從上述捲出部側被分割成上游區域、中游區域及下游區域之三個區域，被配置在上述上游區域之LED之發光波長為6μm，被配置在上述下游區域之LED之發光波長為3μm，在上述中游區域配置有大於3μm小於6μm之發光波長LED亦可。
再者，即使上述乾燥部從上述捲出部側被分割成上游區域、中游區域及下游區域之三個區域，被配置在上述上游區域之LED之發光波長為6μm，被配置在上述下游區域之LED之發光波長為3μm，在上述中游區域混合配置有上述上游區域之LED和上述下游區域之LED亦可。
上述乾燥部具有對上述複數之LED和基材之間供給空氣的供氣機構，在上述乾燥工程中，即使藉由利用來自上述複數之LED之紅外線的輻射加熱，和利用從上述供氣機構被供給之空氣的對流加熱，使上述活性物質混合劑乾燥亦可。
即使，上述塗佈工程和上述乾燥工程以基材之長邊方向為水平方向，且基材之短邊方向成為垂直方向的定向來對搬運中之基材予以進行亦可。
上述電極，即使為使用於鋰離子電容器、電雙層電容器或鋰離子電池之電極亦可。
若藉由另外之觀點的本發明時，則提供一種為了藉由電極製造裝置使上述電極製造方法實行而在控制該電極製造裝置之控制部之電腦上執行動作的程式。
再者，若藉由依據另外之觀點的本發明，則提供一種儲存有上述程式之電腦可讀取之記憶媒體。
若藉由本發明時，於製造電極之時，適當且有效率地在帶狀之基材表面形成活性物質層。
以下，針對本發明之實施型態而予以說明。第1圖為表示與本實施形態有關之電極製造裝置1之構成之概略的略側面圖。第2圖為表示電極製造裝置1之構成之概略的俯視圖。並且，在本實施型態之電極製造裝置1中，製造鋰離子電容器之電極。
在電極製造裝置1中，如第3圖及第4圖所示般，製造在當作帶狀基材之金屬箔M之兩面形成活性物質層F的電極E。金屬箔M之兩面的活物質層F係對向形成。
再者，活物質層F係被形成在金屬箔M之短邊方向(第3圖中之Z方向)之中央部，並且複數形成在金屬箔M之長邊方向(第3圖及第4圖中之Y方向)。
金屬箔M為例如多孔質之集電體。作為電極E，於製造正極之時，例如使用鋁箔以當作金屬箔M。另外，於製造負極之時，例如使用銅箔以當作金屬箔M。
再者，因形成活性物質層F，故如後述般，在金屬箔M之表面塗佈泥漿狀之活性物質混合劑。於製造正極之時之正極活性物質混合劑，係混合例如當作活性物質之活性碳，和當作黏結劑之丙烯酸系黏合劑，和當作分散劑之羧甲基纖維素，和當作導電助材之乙炔黑等之導電性碳粉末，對此添加、拌合當作溶媒之水而生成。另外，製造負極之時的負極活性物質混合劑，係混合例如當作能夠吸留、釋放鋰離子之活性物質之非晶質碳，和當作黏結劑之聚偏二氟乙烯，和當作導電助材之乙炔黑等之導電性碳材，對
此添加、拌合當溶媒之水而生成。
在正極和負極中，雖然如上述般材料不同，但是金屬箔M及活性物質層F之寬度或厚度等並無太大的差異。因此，電極製造裝置1亦可以製造鋰離子電容器之正極及負極。以下，將該些正極和負極稱為電極E而予以說明。
電極製造裝置1係如第1圖及第2圖所示般，具有作為捲出金屬箔M之捲出部的捲出輥10、在金屬箔M之兩面塗佈活性物質混合劑之塗佈部11、使金屬箔M上之活性物質混合劑乾燥而形成活性物質層F之乾燥部12，及作為捲取金屬箔M之捲取部的捲取輥13。捲出輥10、塗佈部11、乾燥部12、捲取輥13係從上游側依照該順序被配置於金屬箔M之搬運方向(第1圖及第2圖中之Y方向)。並且，在捲出輥10和捲取輥13之間設置有驅動機構(無圖示)，藉由該驅動機構從捲出輥10被捲出之金屬箔M被搬運而成為被捲取在捲取輥13。
捲出輥10係被配置成其軸方向成為垂直方向(第1圖中之Z方向)的定向。在捲出輥10捲繞未處理之金屬箔M，捲出輥10被構成以垂直軸為中心而可旋轉。然後，金屬箔M隨著其長邊方向被拉伸，則從捲出輥10被捲出。
捲取輥13也被配置成其軸方向成為垂直方向的定向。捲取輥13構成能夠以垂直軸為中心旋轉。然後，形成有活性物質層F之金屬箔M成為被捲取在捲取輥13。
該些捲出輥10和捲取輥13被配置在相同高度。然後，捲出輥10和捲取輥13被配置成金屬箔M之長邊方向
成為水平方向(第1圖及第2圖中之Y方向)，並且金屬箔M之短邊方向成為垂直方向(第1圖中之Z方向)的定向，來搬運金屬箔M。
塗佈部11具有在金屬箔M之表面塗佈活性物質混合劑之塗佈頭20。塗佈頭20係與在捲出輥10和捲取輥13之間搬運中之金屬箔M之兩側對向而配置。
塗佈頭20係如第5圖所示般，具有延伸於垂直方向(第5圖中之Z方向)的略長方體形狀。塗佈頭20被形成較例如金屬箔M之短邊方向長。在與塗佈頭20之金屬箔M對向之面，形成有吐出活性物質混合劑之泥漿狀的塗佈口21。塗佈口21係延伸於垂直方向(第5圖中之Z方向)而形成。再者，塗佈口21係被形成在可以供給活性物質混合劑至金屬箔M之短邊方向之中央部的位置。再者，在塗佈頭20，連接有與活性物質混合劑供給源22連通之供給管23。在活物質劑供給源22之內部貯留活性物質混合劑，可以從活性物質混合劑供給源22供給活性物質混合劑至塗佈頭20。
乾燥部12係如第1圖、第2圖及第6圖所示般，在金屬箔M之長邊方向(第1圖、第2圖及第6圖中之Y方向)分割成複數，例如3個區域Ta、Tb、Tc。以下，有將三個區域Ta、Tb、Tc從捲出輥10側，即是在金屬箔M之搬運方向從上游側，稱為「上游區域Ta」、「中游區域Tb」、「下游區域Tc」之情形。並且，該些三個區域Ta、Tb、Tc係被分割成後述之LED30之峰值發光波長不
同之每區域。
再者，乾燥部12係如第7圖所示般，具有發光紅外線之複數之LED(Light Emitting Diode：發光二極體)30。LED30係並列配置在金屬箔M之長邊方向(第7圖中之Y方向)。該些LED30配置在捲出輥10和捲取輥13之間搬運中的金屬箔M之兩側。再者，LED30在垂直方向被設置成較金屬箔M之短邊方向之長度長。即是，LED30可以對金屬箔M之短邊方向全體發光紅外線。
並且，如上述般乾燥部12係被分割成發光強度成為最大之LED30之發光波長LED30之發光波長(以下，有稱為「峰值發光波長」之情形)不同之三個區域Ta、Tb、Tc。在此，為了方便，有如第1圖、第2圖及第6圖所示般，複數之LED30中，將配置在上游區域Ta之LED30稱為「上游LED30a」，將配置在中游區域Tb之LED30稱為「中游LED30b」，將配置在下游區域Tc之LED30稱為「下游LED30c」之情形。並且，針對設定該些上游LED30a、中游LED30b、下游LED30c之峰值發光波長之方法，於後述詳細說明。
再者，乾燥部12具有如第7圖所示般夾著LED30而與金屬箔M之表面對向配置，使來自LED30之紅外線反射於金屬箔M側之反射板40。反射板40係以覆蓋LED30之方式延伸於垂直方向，並且以覆蓋複數之LED30之方式，延伸於金屬箔M之長邊方向(第7圖中之Y方向)。然後，從LED30被放射至與金屬箔M相反側之紅外線，
以反射板40反射而被放射至金屬箔M。並且，該反射板40被配置在捲出輥10和捲取輥13之間搬運中的金屬箔M之兩側。
在反射板40形成有複數用以供給空氣至被形成在該反射板40和金屬箔M之間的乾燥區域D的供氣口41。在各供氣口41，分別設置有用以供給空氣至該供氣口41之供給管42。供給管42與空氣供給源43連通。空氣供給源43之內部貯留有空氣例如乾空氣等。然後，從供氣口41被供給至乾燥區域D內之空氣，沿著金屬箔M之表面而流通之後，從乾燥區域D之端部被排出。並且，該些供氣口41、供給管42及空氣供給源43構成本發明之供氣機構。
以上之電極製造裝置1，如第1圖所示般設置有控制部50。控制部50係例如電腦，具有程式儲存部(無圖示)。在程式儲存部儲存有控制用以製造電極製造裝置1中之電極E之處理的程式。並且，上述程式，為被記錄於例如電腦可讀取之硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、光磁碟(MO)、記憶卡等之電腦可讀取之記憶媒體H者，即使為自其記憶媒體H被存取於控制部50者亦可。
接著，針對設定該些上游LED30a、中游LED30b、下游LED30c之峰值發光波長之方法，於後述詳細說明。
首先，針對設定上游LED30a之峰值發光波長之方法予以說明。第8圖係表示設定上游LED30a之峰值發光波長的流程。上游LED30a之峰值發光波長係對在上游區域
Ta被乾燥之活性物質混合劑中之溶媒，即是水之膜厚，設定成該活性物質混合劑不沸騰之範圍的紅外線之波長，水之紅外線之吸收率成為最大之波長。並且，活性物質混合劑不沸騰係指該活性物質混合劑中之水不沸騰。
具體而言，如第9圖所示般，事先導出表示LED30發光之紅外線之波長(第9圖中之橫軸)，和水之紅外線之吸收率(第9圖中之縱軸)之關係的第1相關。第1相關是於活性物質混合劑中之水的每個膜厚導出(第8圖之工程A1)。並且，水之膜厚幾乎與活性物質混合劑本體之膜厚相同。再者，在圖示之例中，水之膜厚為10μm和2μm之兩種類，實際上也事先導出相對於其他膜厚的第1相關。
再者，如第10圖所示般，事先導出表示LED30發光之紅外線之波長(第10圖中之橫軸)，和LED30之發光強度(第10圖中之縱軸)之關係的第2相關(第8圖之工程A1)。並且，在圖示之例中，紅外線之波長雖然針對2.84μm~4.45μm之LED予以表示，但實際上也事先導出相對於其波長之第2相關。
並且，如第11圖所示般，事先導出表示活性物質混合劑中之水之膜厚(第11圖中之橫軸)，和活性物質混合劑之沸騰開始時之LED30之發光強度(第11圖中之縱軸)之關係的第3相關(第8圖之工程A1)。並且，在第11圖中，較第3相關上側，即是LED30之發光強度較第3相關發光強度高之時，活性物質混合劑沸騰。另外，在第11圖中，較第3相關下方，即是LED30之發光強度較第
3相關發光強度低之時，活性物質混合劑不沸騰。
然後，推定在上游區域Ta被乾燥之活性物質混合劑中之水之膜厚(第8圖之工程A2)。在本實施型態中，該水之膜厚被推定成例如10μm。
之後，根據在工程A2被推定之水之膜厚，使用第1相關，導出對應於水之紅外線之最大吸收率的紅外線之波長(以下，有稱為「峰值波長」之情形)(第8圖之工程A3)。在本實施型態中，相對於水之膜厚10μm的峰值波長為3μm。
之後，根據在工程A3被導出之峰值波長，使用第2相關，導出上游LED30a之最大發光強度(第8圖之工程A4)。在本實施型態中，相對於峰值波長3μm的上游LED30a之最大發光強度為1.0。
之後，根據在工程A2被推定之水之膜厚，和在工程A4被導出之上游LED30a之最大發光強度，使用第3相關，判定活性物質混合劑是否沸騰(第8圖之工程A5)。
然後，當在工程A5判定活性物質混合劑不沸騰之時，上游LED30a之峰值發光波長被設定成在工程A4被導出之峰值波長(第8圖之工程A6)。即是，上游LED30a使用在工程A4導出之峰值波長成為峰值發光波長之LED。另外，於在工程A5判定活性物質混合劑沸騰之時，返回上述工程A3，進行工程A3~A5。然後，直到在工程A5判定活性物質混合劑不沸騰為止，重複該些工程A3~A5。
在本實施型態中，在工程A5中，相對於水之膜厚
10μm，第3相關中之發光強度為0.6。對此在工程A4被導出之上游LED30a之最大發光強度為1.0。因此，活性物質混合劑沸騰。
如此一來，在本實施型態中，因在工程A5被判定活性物質混合劑沸騰，故返回至工程A3。在工程A3中，使用第1相關，導出對應於最大吸收率之下一個吸收率的峰值波長。在本實施型態中，峰值波長為6μm。之後，在工程A4中，使用第2相關，導出相對於峰值波長6μm的上游LED30a之最大發光強度0.5。之後，在工程A5中，使用第3相關，判定活性物質混合劑是否沸騰。在本實施型態中，上游LED30a之最大發光強度為0.5，活性物質混合劑不沸騰。
如此一來，當在工程A5判定活性物質混合劑不沸騰之時，上游LED30a之峰值發光波長被設定成在工程A4導出之峰值波長(第8圖之工程A6)。在本實施型態中，上游LED30a之峰值發光波長被設定成6μm。即是，於上游LED30a使用峰值發光波長成為6μm的LED。
即使針對中游LED30b和下游LED30c之峰值發光波長，也同樣進行上述工程A1~A6而被設定。然後，在本實施型態中，下游LED30c之峰值發光波長被設定成3μm。再者，中游LED30b之峰值發光波長被設定成大於3μm小於6μm之峰值發光波長，例如4.5μm。
與本實施型態有關之電極製造裝置1被構成上述般。接著，針對用以在其電極製造裝置1進行之電極E的處理
予以說明。
金屬箔M從捲出輥10被捲出，被搬運至塗佈部11。在塗佈部11中，對搬運中之金屬箔M之表面，從塗佈頭20塗佈泥漿狀之活性物質混合劑S。此時，藉由從被配置在金屬箔M之兩側的塗佈頭20、20供給活性物質混合劑S，以均勻之膜厚活性物質混合劑S同時被塗佈至金屬箔M之兩面。再者，從塗佈頭20被供給之活性物質混合劑S被塗佈在金屬箔M之短邊方向之中央部。並且，藉由從塗佈頭20持續性地供給活性物質混合劑S，在金屬箔M之長邊方向，於複數區域被塗佈活性物質混合劑S。
之後，被塗佈活性物質混合劑S之金屬箔M被搬運至乾燥部12。在乾燥部12中，藉由被配置在金屬箔M之兩側的複數之LED30及利用來自複數之反射板40之紅外線的輻射加熱，使金屬箔M之兩面之活性物質混合劑S乾燥。此時，如上述般，上游LED30a之峰值發光波長為6μm，中游LED30b之峰值波長為4.5μm，下游LED30c之峰值發光波長為3μm。然後，活性物質混合劑S不會沸騰，活性物質混合劑S以最大限度地吸收紅外線，活性物質混合劑S在上述LED30依序被乾燥。
再者，在乾燥部12中，藉由在金屬箔M之兩側從供氣口41被供給至乾燥區域D之空氣所產生之對流加熱，使金屬箔M之兩面之活性物質混合劑S乾燥。並且，藉由在乾燥區域D內產生之供氣口41流至乾燥區域D之端部的氣流，從活性物質混合劑S蒸發之水圓滑地流至乾燥
區域D之端部，該蒸發之水不會再次附著於金屬箔M而被除去。如此一來，金屬箔M之兩面之活性物質混合劑S被乾燥，在該金屬箔M之兩面形成規定之膜厚之活物質層F。
之後，形成有活性物質層F之金屬箔M被搬運至捲取輥13，被該捲取輥13捲取。如此一來，電極製造裝置1中之一連串處理結束，製造出電極E。
若藉由以上實施型態時，由於乾燥部12被分割成三個區域Ta、Tb、Tc，一個區域Ta、Tb、Tc中之LED30之峰值發光波長被設定成活性物質混合劑S不沸騰之範圍的波長，故不會如以往般在金屬箔上之活性物質層之表面形成凹凸，可以以均勻之膜厚形成具有圓滑表面之活性物質層F。再者，也不會有在金屬箔M和活性物質層F之接合處產生剝離之情形。而且，由於在一個區域Ta、Tb、Tc中之LED30之峰值發光波長被設定成水之紅外線之吸收率成為最大之波長，故可以有效率地加熱活性物質混合劑S而使乾燥。而且，因在每個區域Ta、Tb、Tc進行如此之LED30之峰值發光波長之設定，故可以較以往縮短活性物質混合劑S之乾燥時間，並可以縮短乾燥部12之長度。若如上述般藉由本發明實施型態時，則可以適當且有效率地在金屬箔M之表面形成活性物質層F。
再者，在乾燥部12中，藉由利用來自複數之LED30及反射板40之紅外線的輻射加熱，和從供氣口41被供給至乾燥區域D內之空氣的對流加熱，使金屬箔M上之活
性物質混合劑S乾燥。如此一來，因使用藉由紅外線之輻射加熱和藉由空氣之對流加熱的兩種類之乾燥方法，故可以更適當地使該活性物質混合劑S乾燥。並且，於使用藉由紅外線之輻射加熱時，不會依存於LED30及反射板40和金屬箔M之間的距離，紅外線之輻射熱被導熱。因此，不會受到金屬箔M之翹曲或傾斜的影響，可以適當地加熱活性物質混合劑S。
再者，在乾燥部12中，可以於乾燥區域D內產生從供氣口41流至乾燥區域D之端部的氣流。因藉由該氣流，於使金屬箔M上之活性物質混合劑S乾燥之時蒸發的水從乾燥區域D之端部被排出，故該蒸發之水不會再附著於金屬箔M之表面。因此，可以更適當地使金屬箔M上之活性物質混合劑S乾燥。
再者，因反射板40被配置成夾著LED30而與金屬箔M之表面對向，故從LED30放射至與金屬箔M和相反側之紅外線，以反射板40反射而被放射至金屬箔M。因此，可以利用所有的紅外線，可以效率佳地使金屬箔M上之活性物質混合劑S乾燥。
再者，因在塗佈部11中，以金屬箔M之長邊方向成為水平方向的定向搬運金屬箔M，故被塗佈在金屬箔M之表面的活性物質混合劑S不會流至該金屬箔M之搬運方向之上游側或下游側。並且，因金屬箔M係以金屬箔M之短邊方向成為垂直方向的定向被搬運，因此可以在金屬箔M之兩面均勻地塗佈活性物質混合劑S。如此一來，
因可以在塗佈部11適當地塗佈活性物質混合劑S，故可以更適當地在金屬箔M上形成活性物質層F。
再者，在捲出輥10和捲取輥13之間，因金屬箔M係以長邊方向成為水平方向的定向被搬運，故可以使金屬箔M之高度降低至一定，容易進行電極製造裝置1之維修。因此，可以有效率的在金屬箔M之表面形成活性物質層F。
在以上之實施型態中，雖然在中游區域Tb將中游LED30b之峰值發光波長設定成4.5μm，但是即使在中游區域Tb中，混合配置具有6μm之峰值發光波長的上游LED30a和3μm之峰值發光波長的下游LED30c亦可。此時，中游區域Tb中之上游LED30a和下游LED30c可以在活性物質混合劑S不沸騰之範圍下任意配置。具體而言，用以使活性物質混合劑S不沸騰之調整，即使變更例如上游LED30a和下游LED30c之數量的比率而予以調整亦可，或是即使變更配置例如上游LED30a和下游LED30c之間隔而予以調整亦可。即使在任何情形下，因活性物質混合劑S不沸騰，可以適當使該活性物質混合劑S適當乾燥。因此，可以適當地在金屬箔M之表面形成活性物質層F。
再者，在以上之實施型態中，乾燥部12雖然被分割成三個區域Ta、Tb、Tc，但是分割乾燥部12之區域之數量並不限定於本實施型態，可以任意設定。例如，即使將乾燥部12分割成兩個區域亦可，即使分割成四個以上之
區域亦可。即使在任何情形下，若進行上述工程A1~A6而設定各區域之LED30之峰值發光波長時，則不會使活性物質混合劑S沸騰，可以適當地乾燥該活性物質混合劑S。
再者，在以上之實施型態中，雖然針對活性物質混合劑S之溶媒為水之時予以說明，但是於活性物質混合劑之溶媒為其他材料，例如為有機溶劑之時，亦可以適用本發明。此時，因應溶媒之種類，在工程A1中事先導出第9圖所示之第1相關和第11圖所示之第3相關。然後，藉由進行工程A2~A6，可以適當地設定乾燥部12之LED30之峰值發光波長，並可以適當地使活性物質混合劑S乾燥。
在以上之實施型態之電極製造裝置1中，雖然設置有捲出輥10以作為捲出部，但是捲出部之構成並不限定於本實施型態，若為捲出金屬箔M之構成時，則能夠取得各種構成。同樣，雖然設置有捲取輥13以作為捲取部，但是捲取部之構成並不限定於本實施型態，若為捲取金屬箔M之構成時，則能夠取得各種構成。
再者，雖然在以上之實施型態之塗佈部11設置有塗佈頭20，但是塗佈部11之構成並不限定於本實施型態，若為可以在金屬箔M之表面塗佈活性物質混合劑S之構成時，則能夠取得各種構成。
例如，在以上之實施型態中，雖然塗佈頭20、20與金屬箔M之兩側相向而被設置，但是即使任一方之塗佈
頭20被配置在較另一方之塗佈頭20下游側亦可。再者，塗佈頭20之數量並不限定於本實施型態，即使金屬箔M之兩側分別配置複數之塗佈頭20亦可。
再者，例如在塗佈部11中，以噴墨方式將活性物質混合劑S塗佈在金屬箔M之表面亦可。
再者，如第12圖所示般，塗佈部11即使具有抵接於金屬箔M之表面而在該金屬箔M塗佈泥漿狀之活性物質混合劑S之輥100，和對輥100之表面供給活性物質混合劑S之噴嘴101亦可。該些輥100及噴嘴101係與在捲出輥10和捲取輥13之間搬運中之金屬箔M之兩側對向而配置。
輥100係被構成其軸方向延伸於垂直方向，且能夠以該垂直軸為中心而旋轉。再者，輥100係以形成在金屬箔M之活性物質層F之垂直方向之長度相同之長度而延伸，被配置在可以供給活性物質混合劑S至金屬箔M之短邊方向之中央部的位置。
噴嘴101也與輥100同樣延伸於垂直方向。再者，在噴嘴101之輥100側之面，設置有延伸於垂直方向，並且對輥100吐出活性物質混合劑S之吐出口(無圖示)。吐出口被形成在可以對輥100之表面全體供給活性物質混合劑S之長度和位置。並且，在噴嘴101與第5圖所示之塗佈頭20相同連接有與活性物質混合劑供給源(無圖示)連通之供給管(無圖示)。
此時，在塗佈部11中，從噴嘴101對輥100之表面
供給活性物質混合劑S，並且使該附著活性物質混合劑S之輥100抵接於金屬箔M之表面。如此一來，附著於輥10()表面之活性物質混合劑S被轉印至金屬箔M之表面，在該金屬箔M之表面被塗佈活性物質混合劑S。
若藉由本實施型態時，當活性物質混合劑S從輥100被塗佈至金屬箔M之表面時，藉由調整該輥100本身之表面和金屬箔M之表面的距離，可以調整活性物質混合劑S之膜厚。因此，可以以更均勻之膜厚將活性物質混合劑S塗佈在金屬箔M之表面。
在以上之實施型態之電極製造裝置1中，雖然金屬箔M係以其長邊方向成為水平方向，並且其短邊方向成為垂直方向的定向被搬運，但是即使如第13圖及第14圖所示般，金屬箔M以其長邊方向成為水平方向(第13圖及第14圖中Y方向)，並且其短邊方向成為水平方向(第13圖中之X方向)的定向被搬運亦可。此時，捲出輥10和捲取輥13被配置在相同高度。再者，捲出輥10和捲取輥13分別被配置成其軸方向成為水平方向(第13圖中之X方向)之定向。即使使用本實施型態之電極製造裝置1之時，亦可以享受上述實施型態之效果。
在以上之實施型態中，活性物質層F雖然被複數形成在金屬箔M之長邊方向，但是即使於形成具備有一個活性物質層F之電極E之時，本發明之電極製造裝置1也具有效果。
再者，在以上之實施型態中，雖然在電極製造裝置1
中於金屬箔M之兩面形成活性物質層F，但為了形成電極E，也進行其他之處理，例如金屬箔M之沖壓或切斷等。電極製造裝置1即使在捲出輥10和捲取輥13之間也連續進行該些其他處理亦可。
再者，在以上之實施型態中，雖然針對製造鋰離子電容器之電極E之時予以說明，但即使於製造用於雙電層電容器之電極或用於鋰離子電池之電極之時，亦可以使用本發明之電極製造裝置1。此時，因應所製造之電極之種類，若變更金屬箔M之材質或活性物質混合劑S之材料等即可。
以上，雖然一面參照附件圖面一面針對本發明之最佳實施形態予以說明，但是本發明並不限並於如此之例。若為本項技藝者在記載於申請專利範圍之思想範疇內應該能夠思及各種變更例或是修正例，即使針對該些變更例或修正例當然也屬於本發明之技術範圍。
1‧‧‧電極製造裝置
10‧‧‧捲出輥
11‧‧‧塗佈部
12‧‧‧乾燥部
13‧‧‧捲取輥
30‧‧‧LED
30a‧‧‧上游LED
30b‧‧‧中游LED
30c‧‧‧下游LED
40‧‧‧反射板
41‧‧‧供氣口
42‧‧‧供給管
43‧‧‧空氣供給源
50‧‧‧控制部
D‧‧‧乾燥區域
E‧‧‧電極
F‧‧‧活性物質層
M‧‧‧金屬箔
S‧‧‧活性物質混合劑
Ta‧‧‧上游區域
Tb‧‧‧中游區域
Tc‧‧‧下游區域
第1圖為表示與本實施形態有關之電極製造裝置之構成之概略的略側面圖。
第2圖為表示與本實施形態有關之電極製造裝置之構成之概略的俯視圖。
第3圖為以電極製造裝置所製造出之電極的側面圖。
第4圖為以電極製造裝置所製造出之電極的俯視圖。
第5圖為表示塗佈頭之構成之概略的斜視圖。
第6圖為表示乾燥部之構成之概略的側面圖。
第7圖為表示乾燥部之構成之概略的俯視圖。
第8圖為表示設定LED之峰值發光波長之工程的流程圖。
第9圖為表示LED發光之紅外線之波長，和水之紅外線之吸收率的第1相關的曲線圖。
第10圖為表示LED發光之紅外線之波長，和LED之發光強度的第2相關的曲線圖。
第11圖為表示活性物質混合劑中之水的膜厚和活性物質混合劑之沸騰開始之時之LED的發光強度的第3相關的曲線圖。
第12圖為表示與其他實施形態有關之塗佈部之構成的俯視圖。
第13圖為表示與其他實施形態有關之電極製造裝置之構成之概略的略俯視圖。
第14圖為表示與其他實施形態有關之電極製造裝置之構成之概略的側面圖。
1‧‧‧電極製造裝置
10‧‧‧捲出輥
11‧‧‧塗佈部
12‧‧‧乾燥部
13‧‧‧捲取輥
20‧‧‧塗佈頭
30a‧‧‧上游LED
30b‧‧‧中游LED
30c‧‧‧下游LED
40‧‧‧反射板
50‧‧‧控制部
Ta‧‧‧上游區域
Tb‧‧‧中游區域
Tc‧‧‧下游區域
M‧‧‧金屬箔
Claims (15)
- 一種電極製造裝置，係在帶狀之基材之兩面形成活性物質層而製造電極，該電極製造裝置之特徵為具有：捲出部，該捲出部係用以使基材捲出；捲取部，該捲取部係用以捲取在上述捲出部被捲出之基材；塗佈部，該塗佈部係被設置在上述捲出部和上述捲取部之間，將混合活性物質和溶媒之活性物質混合劑塗佈於基材之兩面；及乾燥部，該乾燥部係被設置於上述塗佈部和上述捲取部之間，使在上述塗佈部被塗佈之上述活性物質混合劑乾燥而形成活性物質層，上述乾燥部係並列配置在基材之長邊方向，具有發光紅外線之複數的LED，上述乾燥部係被分割成發光強度成為最大之LED的發光波長為不同之複數區域，一個的上述區域中之上述LED的發光波長，相對於在該一個區域之基材上的上述溶媒之膜厚，被設定成上述活性物質混合劑不沸騰之範圍的紅外線之波長，即上述溶媒之紅外線之吸收率成為最大之波長。
- 如申請專利範圍第1項所記載之電極製造裝置，其中上述溶媒為水。
- 如申請專利範圍第2項所記載之電極製造裝置，其 中上述乾燥部從捲出部側被分割成上游區域、中游區域及下游區域之三個區域，被配置在上述上游區域之LED之發光波長為6μm，被配置在上述下游區域之LED之發光波長為3μm，在上述中游區域，配置有大於3μm小於6μm之發光波長LED。
- 如申請專利範圍第2項所記載之電極製造裝置，其中上述乾燥部從上述捲出部側被分割成上游區域、中游區域及下游區域之三個區域，被配置在上述上游區域之LED之發光波長為6μm，被配置在上述下游區域之LED之發光波長為3μm，在上述中游區域混合配置有上述上游區域之LED和上述下游區域之LED。
- 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之電極製造裝置，其中上述乾燥部具有對上述複數之LED和基材之間供給空氣的供氣機構。
- 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之電極製造裝置，其中上述捲出部和上述捲取部，係被配置成以基材之長邊方向成為水平方向，並且基材之短邊方向成為垂直方向的定向來搬運基材。
- 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所記載之電極製造裝置，其中上述電極為被使用於鋰離子電容器、雙電層電容器或鋰離子電池的電極。
- 一種電極製造方法，一面在捲出部和捲取部之間搬運帶狀之基材，一面在該基材之兩面形成活性物質而製造電極，該電極製造方法之特徵為具有：在塗佈部，將混合活性物質和溶媒之活性物質混合劑塗佈在基材之兩面的塗佈工程；和之後，在乾燥部，使在上述塗佈工程中被塗佈之上述活性物質混合劑乾燥而形成活性物質層之乾燥工程，上述乾燥部係並列配置在基材之長邊方向，具有發光紅外線之複數的LED，上述乾燥部係被分割成發光強度成為最大之LED的發光波長為不同之複數區域，一個的上述區域中之上述LED的發光波長，相對於在該一個區域之基材上的上述溶媒之膜厚，被設定成上述活性物質混合劑不沸騰之範圍的紅外線之波長，即上述溶媒之紅外線之吸收率成為最大之波長。
- 如申請專利範圍第8項所記載之電極製造方法，其中上述溶媒為水。
- 如申請專利範圍第9項所記載之電極製造方法，其中 上述乾燥部從上述捲出部被分割成上游區域、中游區域及下游區域之三個區域，被配置在上述上游區域之LED之發光波長為6μm，被配置在上述下游區域之LED之發光波長為3μm，在上述中游區域，配置有大於3μm小於6μm之發光波長LED。
- 如申請專利範圍第9項所記載之電極製造方法，其中上述乾燥部從上述捲出部側被分割成上游區域、中游區域及下游區域之三個區域，被配置在上述上游區域之LED之發光波長為6μm，被配置在上述下游區域之LED之發光波長為3μm，在上述中游區域混合配置有上述上游區域之LED和上述下游區域之LED。
- 如申請專利範圍第8至11項中之任一項所記載之電極製造方法，其中上述乾燥部具有對上述複數之LED和基材之間供給空氣的供氣機構，在上述乾燥工程中，藉由利用來自上述複數之LED之紅外線的輻射加熱，和利用自上述供氣機構被供給之空氣的對流加熱，使上述活性物質混合劑乾燥。
- 如申請專利範圍第8至11項中之任一項所記載之電極製造方法，其中上述塗佈工程和上述乾燥工程，係以基材之長邊方向 成為水平方向，並且基材之短邊方向成為垂直方向的定向，對搬運中之基材予以執行。
- 如申請專利範圍第8至11項中之任一項所記載之電極製造方法，其中上述電極為被使用於鋰離子電容器、雙電層電容器或鋰離子電池的電極。
- 一種電腦可讀取之記憶媒體，其特徵為：儲存有為了藉由電極製造裝置使申請專利範圍第8至11項中之任一項所記載之電極製造方法實行，在控制該電極製造裝置之控制部之電腦上動作的程式。
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