WO2023157931A1 - 電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法 - Google Patents

電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法 Download PDF

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WO2023157931A1
WO2023157931A1 PCT/JP2023/005526 JP2023005526W WO2023157931A1 WO 2023157931 A1 WO2023157931 A1 WO 2023157931A1 JP 2023005526 W JP2023005526 W JP 2023005526W WO 2023157931 A1 WO2023157931 A1 WO 2023157931A1
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roller
electrode composition
current collector
chamber
shaped member
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PCT/JP2023/005526
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英明 堀江
健一郎 榎
勇輔 中嶋
浩太郎 那須
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Ａｐｂ株式会社
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery electrode manufacturing apparatus and a battery electrode manufacturing method.
  • Lithium-ion batteries are high-capacity secondary batteries that have been used in a variety of applications in recent years.
  • An electrode of a lithium ion battery is composed of an active material layer, a current collector layer, a separator, a frame enclosing the active material layer, and the like (see, for example, Patent Document 1).
  • An active material layer in a lithium ion battery can be formed, for example, by supplying an electrode composition to a strip-shaped base film and compressing it by roll press or the like.
  • a method using a hopper is conceivable as a method of supplying the electrode composition to the base film.
  • the electrode composition can be held in a hopper, and can be controlled to appropriately supply the electrode composition from the hopper to the substrate film.
  • an electrode composition is held in a hopper, and an endless belt is used to convey the electrode composition to the opening of the hopper, thereby forming a sheet-like substrate located below the opening of the hopper.
  • the electrode composition When placing the electrode composition on the base film, the electrode composition may spread on the base film and may not have a predetermined shape.
  • the electrode composition is a wet powder containing an electrolytic solution, has poor fluidity, and is characterized by sticking when pressure is applied. It is not easy to shape such an electrode composition on a substrate film in a later step due to the relationship with a frame and the like.
  • Patent Document 3 describes a technique for removing excess electrode composition from a substrate using a mask. However, such a method complicates the device configuration and process, and is not preferable from the viewpoint of yield.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a battery electrode manufacturing apparatus and a battery capable of easily and efficiently adjusting the shape of an electrode composition placed on a base film. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an electrode for use.
  • the battery electrode manufacturing apparatus includes a transport unit that transports a belt-shaped base film, and an active material and an electrode composition supply unit that supplies an electrode composition that is a wet powder containing an electrolytic solution; and a width guide unit that controls the width of the electrode composition supplied onto the base film at the supply position.
  • the shape of the electrode composition placed on the base film can be easily and efficiently adjusted.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a single cell of a battery manufactured using the battery electrode manufacturing apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the battery electrode manufacturing apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 3A is a diagram showing an example of the electrode composition supply device of the first embodiment.
  • FIG. 3B is a diagram for explaining the width guide device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the width guide device of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the width guide device of the first embodiment.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of the width guide device of the first embodiment;
  • FIG. 6B is a diagram illustrating an example of the width guide device of the first embodiment;
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of the width guide device of the first embodiment;
  • FIG. 6B is a diagram illustrating an example of the width guide device of the first embodiment;
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of
  • FIG. 7A is a diagram showing an example of the width guide device of the first embodiment
  • 7B is a diagram illustrating an example of the width guide device of the first embodiment
  • FIG. FIG. 8 is a schematic diagram of the battery electrode manufacturing apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a roller and a first suppressing portion according to the second embodiment
  • 10A and 10B are diagrams for explaining a roller and a first suppressing portion according to the second embodiment.
  • FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a second suppression unit according to the second embodiment
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a second suppression unit according to the second embodiment;
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a second suppression unit according to the second embodiment
  • 14A is a diagram illustrating an example of a second suppression unit according to the second embodiment
  • FIG. 14B is a diagram illustrating an example of a second suppression unit according to the second embodiment
  • FIG. 15A and 15B are diagrams for explaining a roller and a first suppressing portion according to the second embodiment.
  • FIG. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a second suppression unit according to the second embodiment
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a second suppression unit according to the second embodiment
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a second suppression unit according to the second embodiment
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a second suppression unit according to the second embodiment
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a second suppression unit according to the second embodiment;
  • Lithium ion batteries are assembled batteries that are modularized by combining a plurality of lithium ion single cells (also referred to as single cells or battery cells), or battery packs that are made by combining multiple such assembled batteries and adjusting the voltage and capacity. used in the form.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a single cell 10.
  • the single cell 10 has a positive electrode 20 a and a negative electrode 20 b as two electrodes 20 (battery electrodes) and a separator 30 .
  • the separator 30 is arranged between the positive electrode 20a and the negative electrode 20b.
  • the plurality of unit cells 10 are stacked with the positive electrode 20a and the negative electrode 20b directed in the same direction.
  • the separator 30 holds an electrolyte. Thereby, the separator 30 functions as an electrolyte layer.
  • the separator 30 is arranged between the electrode active material layers 22 of the positive electrode 20a and the negative electrode 20b to prevent them from coming into contact with each other. Thereby, the separator 30 functions as a partition wall between the positive electrode 20a and the negative electrode 20b.
  • the electrolyte retained in the separator 30 includes, for example, an electrolytic solution or a gel polymer electrolyte. High lithium ion conductivity is ensured by using these electrolytes.
  • Examples of the form of the separator include porous sheet separators and non-woven fabric separators made of polymers or fibers that absorb and retain the electrolyte.
  • the positive electrode 20a and the negative electrode 20b each have a current collector 21, an electrode active material layer 22, and a frame 35.
  • the electrode active material layer 22 and the current collector 21 are arranged in this order from the separator 30 side.
  • the frame 35 is frame-shaped (annular).
  • the frame 35 surrounds the electrode active material layer 22 .
  • the frame 35 of the positive electrode 20a and the frame 35 of the negative electrode 20b are welded together and integrated. In the following description, when distinguishing between the electrode active material layers 22 of the positive electrode 20a and the negative electrode 20b, they are referred to as a positive electrode active material layer 22a and a negative electrode active material layer 22b, respectively.
  • positive electrode current collector constituting the positive electrode current collector layer 21a
  • a known current collector used for a lithium ion single battery can be used.
  • a resin current collector (such as the resin current collector described in JP-A-2012-150905 and WO 2015/005116) can be used.
  • the positive electrode current collector constituting the positive electrode current collector layer 21a is preferably a resin current collector from the viewpoint of battery characteristics and the like.
  • Metal current collectors include, for example, copper, aluminum, titanium, nickel, tantalum, niobium, hafnium, zirconium, zinc, tungsten, bismuth, antimony, alloys containing one or more of these metals, and the group consisting of stainless alloys. and one or more metal materials selected from These metal materials may be used in the form of thin plates, metal foils, or the like.
  • a metal current collector formed by forming the above metal material on the surface of a base material other than the above metal material by sputtering, electrodeposition, coating, or the like may be used.
  • the resin current collector preferably contains a conductive filler and a matrix resin.
  • the matrix resin include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP) and the like, but are not particularly limited.
  • the conductive filler is not particularly limited as long as it is selected from materials having conductivity.
  • the conductive filler may be a conductive fiber having a fibrous shape.
  • the resin current collector may contain other components (dispersant, cross-linking accelerator, cross-linking agent, colorant, ultraviolet absorber, plasticizer, etc.) in addition to the matrix resin and the conductive filler. Also, a plurality of resin current collectors may be laminated and used, or a resin current collector and a metal foil may be laminated and used.
  • the thickness of the positive electrode current collector layer 21a is not particularly limited, it is preferably 5 to 150 ⁇ m.
  • the total thickness after lamination is preferably 5 to 150 ⁇ m.
  • the positive electrode current collector layer 21a can be obtained, for example, by molding a conductive resin composition obtained by melt-kneading a matrix resin, a conductive filler, and a dispersing agent for a filler used if necessary into a film by a known method. can be done.
  • the positive electrode active material layer 22a is preferably a non-bound mixture containing a positive electrode active material.
  • the non-bound body means that the position of the positive electrode active material is not fixed in the positive electrode active material layer, and the positive electrode active materials and the positive electrode active material and the current collector are not irreversibly fixed. means When the positive electrode active material layer 22a is a non-bound body, the positive electrode active materials are not irreversibly fixed to each other. Even when stress is applied to the material layer 22a, the positive electrode active material moves, which is preferable because the destruction of the positive electrode active material layer 22a can be prevented.
  • the positive electrode active material layer 22a which is a non-binder, can be obtained by a method such as changing the positive electrode active material layer 22a into a positive electrode active material layer 22a containing a positive electrode active material and an electrolytic solution but not containing a binder. can.
  • the binder means an agent that cannot reversibly fix the positive electrode active materials together and the positive electrode active material and the current collector, and includes starch, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxyl
  • Known solvent-drying type binders for lithium ion batteries such as methylcellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, styrene-butadiene rubber, polyethylene and polypropylene can be used. These binders are used by dissolving or dispersing them in a solvent, and by volatilizing and distilling off the solvent, the surface solidifies without exhibiting stickiness. cannot be reversibly fixed.
  • Examples of the positive electrode active material include, but are not particularly limited to, a composite oxide of lithium and a transition metal, a composite oxide containing two transition metal elements, and a composite oxide containing three or more metal elements. .
  • the positive electrode active material may be a coated positive electrode active material in which at least part of the surface is coated with a coating material containing a polymer compound. When the positive electrode active material is covered with the coating material, the volume change of the positive electrode is moderated, and the expansion of the positive electrode can be suppressed.
  • those described as active material coating resins in JP-A-2017-054703 and WO 2015/005117 can be preferably used.
  • the covering material may contain a conductive agent.
  • the conductive agent the same conductive filler as contained in the positive electrode current collector layer 21a can be preferably used.
  • the positive electrode active material layer 22a may contain an adhesive resin.
  • an adhesive resin for example, a non-aqueous secondary battery active material coating resin described in JP-A-2017-054703 is mixed with a small amount of an organic solvent to adjust its glass transition temperature to room temperature or lower. Also, those described as adhesives in JP-A-10-255805 can be preferably used.
  • adhesive resin is a resin that does not solidify even if the solvent component is volatilized and dried, and has adhesiveness (the property of adhering by applying a slight pressure without using water, solvent, heat, etc.) means
  • a solution-drying type electrode binder used as a binder is one that dries and solidifies by volatilizing a solvent component, thereby firmly adhering and fixing active materials to each other. Therefore, the binder (solution-drying type electrode binder) and the adhesive resin described above are different materials.
  • the positive electrode active material layer 22a may contain an electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent.
  • electrolyte those used in known electrolytic solutions can be used.
  • non-aqueous solvent those used in known electrolytic solutions (eg, phosphate esters, nitrile compounds, mixtures thereof, etc.) can be used.
  • a mixture of ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) or a mixture of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) can be used.
  • the positive electrode active material layer 22a may contain a conductive aid.
  • a conductive aid a conductive material similar to the conductive filler contained in the positive electrode current collector layer 21a can be preferably used.
  • the thickness of the positive electrode active material layer 22a is not particularly limited, it is preferably 150 to 600 ⁇ m, more preferably 200 to 450 ⁇ m, from the viewpoint of battery performance.
  • the positive electrode composition supplied to form the positive electrode active material layer 22a is a wet powder containing a positive electrode active material and a non-aqueous electrolyte. Moreover, it is more preferable that the wet powder is in a pendular state or a funicular state.
  • the ratio of the non-aqueous electrolyte in the wet powder is not particularly limited, but in the case of the positive electrode, the ratio of the non-aqueous electrolyte to the entire wet powder is 0.5 to 0.5 to make the pendular state or funicular state. 15% by weight is desirable.
  • the negative electrode current collector layer 21b is preferably a resin current collector from the viewpoint of battery characteristics and the like. Although the thickness of the negative electrode current collector layer 21b is not particularly limited, it is preferably 5 to 150 ⁇ m.
  • the negative electrode active material layer 22b is preferably a non-bonded mixture containing a negative electrode active material.
  • the negative electrode active material for example, a carbon-based material, a silicon-based material, a mixture thereof, or the like can be used, but is not particularly limited.
  • the negative electrode active material may be a coated negative electrode active material in which at least part of the surface is coated with a coating material containing a polymer compound. When the periphery of the negative electrode active material is covered with the coating material, the volume change of the negative electrode is moderated, and the expansion of the negative electrode can be suppressed.
  • the same coating material as that constituting the coated positive electrode active material can be suitably used.
  • the negative electrode active material layer 22b contains an electrolytic solution containing an electrolyte and a non-aqueous solvent.
  • an electrolytic solution similar to the electrolytic solution contained in the positive electrode active material layer 22a can be preferably used.
  • the negative electrode active material layer 22b may contain a conductive aid.
  • a conductive aid a conductive material similar to the conductive filler contained in the positive electrode active material layer 22a can be preferably used.
  • the negative electrode active material layer 22b may contain an adhesive resin.
  • the adhesive resin the same adhesive resin as an optional component of the positive electrode active material layer 22a can be preferably used.
  • the thickness of the negative electrode active material layer 22b is not particularly limited, it is preferably 150 to 600 ⁇ m, more preferably 200 to 450 ⁇ m, from the viewpoint of battery performance.
  • the negative electrode composition supplied to form the negative electrode active material layer 22b is wet powder containing a negative electrode active material and a non-aqueous electrolyte. Moreover, it is more preferable that the wet powder is in a pendular state or a funicular state.
  • the ratio of the non-aqueous electrolyte in the wet powder is not particularly limited, but in the case of the negative electrode, the ratio of the non-aqueous electrolyte to the entire wet powder is 0.5 to 0.5 to make the pendular state or funicular state. 25% by weight is desirable.
  • Examples of the electrolyte held in the separator 30 include an electrolytic solution and a gel polymer electrolyte. By using these electrolytes, the separator 30 ensures high lithium ion conductivity.
  • Examples of the form of the separator 30 include, but are not particularly limited to, polyethylene or polypropylene porous films.
  • the material for the frame 35 is not particularly limited as long as it is a material that is durable against the electrolytic solution.
  • a polymer material is preferable, and a thermosetting polymer material is more preferable.
  • a material for forming the frame 35 any material having insulating properties, sealing properties (liquid-tightness), heat resistance under the battery operating temperature, and the like may be used, and a resin material is preferably employed.
  • examples of the frame 35 include epoxy-based resins, polyolefin-based resins, polyurethane-based resins, and polyvinylidene fluoride resins. preferable.
  • a battery electrode manufacturing apparatus and a battery electrode manufacturing method (hereinafter abbreviated as a manufacturing method) of the present embodiment will be described.
  • the positive electrode 20a and the negative electrode 20b are first manufactured.
  • the method of manufacturing the positive electrode 20 a and the method of manufacturing the negative electrode 20 b mainly differ in the electrode active material contained in the electrode active material layer 22 .
  • a method for manufacturing the electrode 20 a method for manufacturing the positive electrode 20a and the negative electrode 20b will be collectively described.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the battery electrode manufacturing apparatus 1000.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 1000 includes a chamber 1100 , a conveying device 1200 , an electrode composition supply device 1300 , a frame body supply device 1400 , a press device 1500 and a width guide device 1600 .
  • belt-shaped collector 21B is demonstrated as an example.
  • the chamber 1100 is a room whose interior can be kept under a pressure lower than atmospheric pressure.
  • the pressure inside the chamber 1100 is reduced below atmospheric pressure by a decompression pump (not shown).
  • the standard atmospheric pressure is approximately 1013 hPa (approximately 105 Pa).
  • a current collector roll 21R is arranged outside the chamber 1100, and a strip-shaped current collector 21B pulled out from the current collector roll 21R is transported into the chamber 1100 through a slit.
  • the strip-shaped current collector 21B may be referred to as the current collector 21B.
  • the current collector 21B is the current collector 21 before being cut into a predetermined shape.
  • the current collector 21B is transported at a predetermined speed along the transport direction Da.
  • the direction in which the current collector 21B is conveyed will be described as the downstream side Da1, and the opposite direction as the upstream side Da2.
  • the external space of the chamber 1100 in which the current collector roll 21R is arranged may be at normal pressure, or may be evacuated by a chamber different from the chamber 1100 .
  • the upper side in the vertical direction Db is Db1
  • the lower side in the vertical direction Db is Db2.
  • a direction orthogonal to the transport direction Da and the vertical direction Db corresponds to the width direction of the current collector 21B and the electrode composition 22c placed on the current collector 21B.
  • the transport device 1200 transports the current collector 21B to the downstream side Da1 in the transport direction Da.
  • the transport device 1200 is a belt conveyor that supports the current collector 21B from below.
  • the transport device 1200 transports the current collector 21B on which the electrode composition 22c is placed.
  • the frame 35 is supplied by the frame supply device 1400, which will be described later, the transport device 1200 transports the current collector 21B on which the frame 35 and the electrode composition 22c are placed.
  • the transport device 1200 is an example of a transport section.
  • the electrode composition supply device 1300 supplies the electrode composition 22c onto the current collector 21B transported within the chamber 1100, as shown in FIG.
  • the electrode composition 22c (positive electrode composition A material, a negative electrode composition) is a wet powder containing an electrode active material (positive electrode active material, negative electrode active material) and an electrolytic solution (non-aqueous electrolytic solution).
  • the wet powder as the electrode composition 22c is in a pendular state or a funicular state.
  • the electrode active material is a coated electrode active material coated with a coating material containing a polymer compound. Since the electrode active material contained in the electrode composition 22c is a coated electrode active material, it is necessary to keep the electrode composition 22c in a soft state in the step of supplying it onto the current collector 21B.
  • a specific configuration of the electrode composition supply device 1300 is not particularly limited as long as the electrode composition 22c can be supplied to a predetermined supply position in the conveying direction Da of the current collector 21B.
  • it is composed of a hopper 1311 and a shutter 1312 shown in FIG. 3A.
  • the electrode composition supply device 1300 holds the electrode composition 22c inside a hopper 1311 having an opening on the lower side Db2 in the vertical direction Db, and opens and closes the opening of the hopper 1311 with a shutter 1312. , the electrode composition 22c can be supplied to a predetermined supply location.
  • the predetermined supply position of the current collector 21B in the conveying direction Da is a predetermined position in a coordinate system based on the ground or the like.
  • the electrode composition 22c supplied to the predetermined supply position is transported to the downstream side Da1 in the transport direction Da by the transport device 1200 together with the current collector 21B.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 1000 of the first embodiment includes a width guide device 1600 at the predetermined supply position.
  • the width guide device 1600 controls the width of the electrode composition 22c supplied onto the current collector 21B at the predetermined supply position. Specific examples of the width guide device 1600 will be described below with reference to FIGS. 4, 5, 6A, 6B, 7A and 7B.
  • the electrode composition supply device 1300 of FIGS. 4-7B includes a moving belt 1321 , a moving belt 1322 , a side plate 1323 and a side plate 1324 . That is, the electrode composition supply device 1300 comprises a hopper with a moving belt 1321, a moving belt 1322, a side plate 1323 and a side plate 1324, and holds the electrode composition 22c inside the hopper.
  • the electrode composition supply device 1300 supplies the electrode composition 22c to the current collector 21B by controlling the operation of the moving belts 1321 and 1322.
  • each of the moving belt 1321 and the moving belt 1322 rotates on a rotation axis parallel to the width direction of the current collector 21B and the electrode composition 22c (the direction orthogonal to the conveying direction Da and the vertical direction Db).
  • a ring-shaped member and a driving roller for driving the ring-shaped member are provided.
  • the electrode composition supply device 1300 supplies the electrode composition 22c to the current collector 21B by rotating each ring-shaped member of the moving belt 1321 and the moving belt 1322 in the direction of the arrow shown in FIG.
  • the supply of the electrode composition 22c is stopped by stopping the rotation of or rotating it in the reverse direction.
  • FIG. 4 shows members 1611 and 1612 fixed to the predetermined supply position as an example of the width guide device 1600 . That is, while the current collector 21B and the placed electrode composition 22c are sequentially transported downstream Da1 in the transport direction Da, the width guide device 1600 is fixed in position in the transport direction Da.
  • the members 1611 and 1612 are in contact with both ends of the electrode composition 22c supplied on the current collector 21B in the width direction, thereby adjusting the width direction dimension and the shape of the side portion of the electrode composition 22c. arrange.
  • the shape of the electrode composition 22c can be adjusted without wasting the electrode composition 22c and without complicating the device configuration and process. That is, according to the width guide device 1600, the shape of the electrode composition 22c placed on the current collector 21B can be easily and efficiently adjusted.
  • the width guide device 1600 may be configured such that the contact surface with the electrode composition 22c does not move with respect to the conveyed electrode composition 22c.
  • the width guide device 1600 includes a member in contact with both ends in the width direction of the electrode composition 22c supplied onto the current collector 21B at the predetermined supply position, and the member in contact with the electrode composition 22c.
  • a driving device may be provided for moving the current collector 21B and the electrode composition 22c toward the downstream side Da1 in the transport direction Da at the same speed as the current collector 21B and the electrode composition 22c while being in contact with both ends in the width direction.
  • FIG. 5 shows a disk-shaped member 1621 and a disk-shaped member 1622 as an example of the width guide device 1600 .
  • the disk-shaped member 1621 and the disk-shaped member 1622 rotate about the vertical direction Db as a rotation axis.
  • the width guide device 1600 further includes a driving device (not shown). The driving device rotates the disk-shaped member 1621 and the disk-shaped member 1622 using power generated by a motor or the like.
  • the driving device is configured such that the speed of the position of the disk-shaped member 1621 and the disk-shaped member 1622 in contact with the electrode composition 22c is the same as that of the current collector 21B and the electrode composition 22c.
  • the member 1621 and disk-shaped member 1622 are rotated. In FIG. 5, the driving device rotates disk-shaped member 1622 in the direction indicated by the arrow in FIG.
  • the disk-shaped member 1621 and the disk-shaped member 1622 are in contact with both ends in the width direction of the electrode composition 22c supplied onto the current collector 21B, thereby adjusting the width direction dimension and the shape of the side portion of the electrode composition 22c. .
  • the disk-shaped member 1621 and the disk-shaped member 1622 can shape the electrode composition 22c without wasting the electrode composition 22c and without complicating the device configuration and process. Further, the disk-shaped member 1621 and the disk-shaped member 1622 are controlled so that their contact surfaces move at the same speed as the electrode composition 22c and friction with the electrode composition 22c does not occur. That is, the disk-shaped member 1621 and the disk-shaped member 1622 can easily and efficiently shape the electrode composition 22c placed on the current collector 21B with higher accuracy.
  • FIG. 6A shows a ring-shaped member 1631 and a ring-shaped member 1632 as an example of the width guide device 1600 .
  • the ring-shaped member 1631 and the ring-shaped member 1632 are rotated about the vertical direction Db by a driving device such as the roller 1633 or the like.
  • the driving device such as the roller 1633 is arranged such that the speed of the position of the ring-shaped member 1631 and the ring-shaped member 1632 that contacts the electrode composition 22c is the same as that of the current collector 21B and the electrode composition 22c. Ring member 1631 and ring member 1632 are rotated.
  • the width guide device 1600 of FIG. 6A will be described in more detail using FIG. 6B.
  • the ring-shaped member 1631 and the roller 1633 that drives the ring-shaped member 1631 are shown enlarged.
  • the thickness (dimension in the vertical direction Db) of the ring-shaped member 1631 is controlled so that it fits into the gap between the side plate 1323 and the current collector 21B.
  • the ring-shaped member 1631 has the same thickness as the electrode composition 22c placed on the current collector 21B. Thereby, the ring-shaped member 1631 comes into contact with the side portion of the electrode composition 22c supplied onto the current collector 21B through the gap between the side plate 1323 and the current collector 21B.
  • the ring-shaped member 1631 and the ring-shaped member 1632 are in contact with both ends in the width direction of the electrode composition 22c supplied onto the current collector 21B, thereby adjusting the width direction dimension and the shape of the side surface of the electrode composition 22c.
  • the ring-shaped member 1631 and the ring-shaped member 1632 can shape the electrode composition 22c without wasting the electrode composition 22c and without complicating the device configuration and process.
  • the ring-shaped member 1631 and the ring-shaped member 1632 are controlled so that the contact surfaces move at the same speed as the electrode composition 22c and friction with the electrode composition 22c does not occur. That is, by using the ring-shaped member 1631 and the ring-shaped member 1632, the shape of the electrode composition 22c placed on the current collector 21B can be easily and efficiently adjusted with higher accuracy.
  • FIG. 7A shows a ring-shaped member 1641 and a ring-shaped member 1642 as an example of the width guide device 1600 .
  • the ring-shaped member 1641 and the ring-shaped member 1642 rotate about the width direction as a rotation axis by a driving device such as a roller 1643 .
  • the driving device such as the roller 1643 is arranged such that the speed of the position of the ring-shaped member 1641 and the ring-shaped member 1642 that contacts the electrode composition 22c is the same as that of the current collector 21B and the electrode composition 22c. Ring member 1641 and ring member 1642 are rotated.
  • the width guide device 1600 of FIG. 7A will be described in more detail using FIG. 7B.
  • the ring-shaped member 1642 is shown enlarged.
  • ring-shaped member 1642 has the same thickness as electrode composition 22c placed on current collector 21B.
  • the thickness of the ring-shaped member 1642 is controlled so that it fits into the gap between the side plate 1323 and the current collector 21B.
  • the ring-shaped member 1641 contacts the electrode composition 22c supplied on the current collector 21B through the gap between the side plate 1323 and the current collector 21B.
  • the ring-shaped member 1641 and the ring-shaped member 1642 are in contact with both ends in the width direction of the electrode composition 22c supplied onto the current collector 21B, thereby adjusting the width direction dimension and the shape of the side surface of the electrode composition 22c.
  • the ring-shaped member 1641 and the ring-shaped member 1642 can shape the electrode composition 22c without wasting the electrode composition 22c and without complicating the device configuration and process.
  • the ring-shaped member 1641 and the ring-shaped member 1642 are controlled so that the contact surfaces move at the same speed as the electrode composition 22c and friction with the electrode composition 22c does not occur. That is, the ring-shaped member 1641 and the ring-shaped member 1642 allow the shape of the electrode composition 22c placed on the current collector 21B to be easily and efficiently adjusted with higher accuracy.
  • the disk-shaped member 1621 and the disk-shaped member 1622 shown in FIG. 5 and the ring-shaped member 1631 and the ring-shaped member 1632 shown in FIG. 6A include portions that move in the width direction. That is, the disk-shaped member 1621, the disk-shaped member 1622, the ring-shaped member 1631, and the ring-shaped member 1632 can move at the same speed as the current collector 21B in the conveying direction Da to avoid friction, but they do not collect in the width direction. Friction with the electric body 21B may occur.
  • the ring-shaped members 1641 and 1642 shown in FIG. 7A do not include a portion that moves in the width direction, it is possible to avoid friction with the current collector 21B.
  • the frame supply device 1400 supplies the frame 35 to the conveyed current collector 21B.
  • the frame supply device 1400 has a robot arm and places the prefabricated frame 35 at a predetermined position on the transported current collector 21B.
  • the frame supply device 1400 may manufacture the frame 35 on the current collector 21B.
  • the current collector 21B is used as a base material, and a predetermined material is discharged or applied in a predetermined shape onto the current collector 21B using a dispenser, a coater, or the like, thereby forming the frame 35 on the current collector 21B. can be formed.
  • the press device 1500 compresses the electrode composition 22c supplied to the current collector 21B.
  • the press device 1500 has an upper roller 1501 and a lower roller 1502 as shown in FIG.
  • the pressing device 1500 sandwiches and compresses the electrode composition 22c supplied to the current collector 21B with an upper roller 1501 and a lower roller 1502. As shown in FIG. That is, the press device 1500 roll-presses the electrode composition 22c.
  • FIG. 2 an example in which the frame 35 is supplied by the frame supply device 1400 after the electrode composition 22c is supplied by the electrode composition supply device 1300 has been described.
  • the electrode composition 22 c may be supplied by the electrode composition supply device 1300 to a position inside the frame 35 .
  • FIG. 2 shows the case where the frame supply device 1400 is arranged inside the chamber 1100 , the frame supply device 1400 may be arranged outside the chamber 1100 .
  • each step such as the supply of the electrode composition 22c by the electrode composition supply device 1300 and the compression of the electrode composition 22c by the press device 1500 is performed in the chamber 1100 whose inside pressure is reduced below atmospheric pressure. Run with As a result, air can be prevented from remaining inside the electrode composition 22c, and the uniformity of the electrode active material layer 22 can be improved.
  • the separator 30 shown in FIG. 1 is further supplied to produce the single cell 10.
  • the supply of the separator 30 may be performed continuously with respect to the current collector 21B and the electrode composition 22c transported along the transport direction Da, or the current collector 21B and the electrode composition 22c may be supplied in predetermined units. After dividing, it may be performed on a sheet.
  • the strip-shaped base film on which the electrode composition 22c is placed is described as the strip-shaped current collector 21B, but it is not limited to this.
  • a strip-shaped separator sheet or a strip-shaped release film may be used as the base film. The strip-shaped separator sheet can be trimmed later to form the separator 30 shown in FIG.
  • the electrode composition 22c is supplied on the separator sheet, the current collector 21B is supplied to the surface of the electrode composition 22c opposite to the separator sheet, and the separator sheet and the current collector are supplied.
  • the positive electrode 20a or the negative electrode 20b can be manufactured by trimming the body 21B into a predetermined shape and further supplying the frame 35. FIG.
  • the electrode composition 22c is supplied on the release film, the current collector 21B is supplied to the surface of the electrode composition 22c opposite to the release film, and the release film is After collecting the film, a separator sheet is supplied to the surface opposite to the current collector 21B, the current collector 21B and the separator sheet are trimmed into a predetermined shape, and a frame 35 is supplied to obtain the positive electrode 20a.
  • the negative electrode 20b can be manufactured.
  • the separator 30 may be supplied to the electrode composition 22c.
  • the electrode composition 22c is supplied on the release film, the separator sheet is supplied to the surface of the electrode composition 22c opposite to the release film, the release film is recovered, and then the surface opposite to the separator sheet
  • the positive electrode 20a or the negative electrode 20b can be produced by supplying the current collector 21B to , trimming the separator sheet and the current collector 21B into a predetermined shape, and further supplying the frame 35 .
  • the current collector 21 trimmed into a predetermined shape may be supplied to the electrode composition 22c.
  • Patent Document 4 describes sequential decompression to high vacuum in multiple steps. Further, Patent Document 5 describes that ventilation resistance is increased by providing a long slit in a movement path of a belt-like body that continuously moves between the outside of the vacuum chamber. According to the configurations described in Patent Documents 4 and 5, it is possible to provide a clearance between the slit and the base film, but there is a problem in that a large-scale configuration is required.
  • rollers for conveying the base film are provided outside the chamber.
  • the roller is in close contact with the base film, and it can be said that air hardly passes between the roller and the base film. Therefore, it is conceivable to suppress the inflow of air into the chamber by providing a member that fills the gap between the roller and the outer surface of the chamber.
  • a clearance is required for rotating the roller, the inflow of air into the chamber cannot be blocked.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 includes a chamber whose interior is evacuated below atmospheric pressure, and two rollers provided outside the chamber to form a belt-shaped base film.
  • a first suppressing portion that suppresses inflow of air into the chamber
  • a second suppressing portion that is provided in a gap between the roller and the first suppressing portion and suppresses inflow of air into the chamber.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a battery electrode manufacturing apparatus 2000 according to the second embodiment.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 includes a chamber 2100 , a conveying device 2200 , an electrode composition supply device 2300 , a frame body supply device 2400 and a press device 2500 .
  • belt-shaped collector 21B is demonstrated as an example.
  • the chamber 2100 is a room whose interior can be kept under a pressure lower than atmospheric pressure.
  • the pressure inside the chamber 2100 is reduced below atmospheric pressure by a decompression pump (not shown).
  • a current collector roll 21R is arranged outside the chamber 2100, and a strip-shaped current collector 21B pulled out from the current collector roll 21R is transported into the chamber 2100 through a slit.
  • the strip-shaped current collector 21B may be referred to as the current collector 21B.
  • the current collector 21B is the current collector 21 before being cut into a predetermined shape.
  • the current collector 21B is transported at a predetermined speed along the transport direction Da.
  • the direction in which the current collector 21B is conveyed will be described as the downstream side Da1, and the opposite direction as the upstream side Da2.
  • the external space of the chamber 2100 in which the current collector roll 21R is arranged may be at normal pressure, or may be evacuated by a chamber different from the chamber 2100 .
  • the upper side in the vertical direction Db is Db1
  • the lower side in the vertical direction Db is Db2.
  • a direction orthogonal to the transport direction Da and the vertical direction Db corresponds to the width direction of the current collector 21B and the electrode composition 22c placed on the current collector 21B.
  • the transport device 2200 transports the current collector 21B to the downstream side Da1 in the transport direction Da.
  • the transport device 2200 transports the current collector 21B to the downstream side Da1 in the transport direction Da by rotating the two rollers while sandwiching the current collector 21B. Thereby, the transport device 2200 transports the current collector 21B into the chamber 2100 through the slit. Further, inside the chamber 2100, the transport device 2200 transports the current collector 21B to the downstream side Da1 in the transport direction Da by a belt conveyor that supports the current collector 21B from below.
  • the electrode composition 22c is supplied by the electrode composition supply device 2300, which will be described later
  • the transport device 2200 transports the current collector 21B on which the electrode composition 22c is placed.
  • the frame 35 is supplied by the frame supply device 2400, which will be described later, the transport device 2200 transports the current collector 21B on which the frame 35 and the electrode composition 22c are placed.
  • the transport device 2200 is an example of a transport section.
  • the electrode composition supply device 2300 supplies the electrode composition 22c onto the current collector 21B transported within the chamber 2100, as shown in FIG.
  • the electrode composition supply device 2300 is composed of a hopper and a shutter.
  • the electrode composition supply device 2300 holds the electrode composition 22c inside the hopper 1 having an opening on the lower side Db2 in the vertical direction Db, and by opening and closing the opening of the hopper with a shutter, a predetermined supply is performed. A predetermined amount of electrode composition 22c can be applied to the location.
  • the electrode composition 22c (positive electrode composition, negative electrode composition ) is a wet powder containing an electrode active material (positive electrode active material, negative electrode active material) and an electrolytic solution (non-aqueous electrolytic solution). Moreover, in the embodiment, it is more preferable that the wet powder as the electrode composition 22c is in a pendular state or a funicular state. Moreover, the electrode active material is a coated electrode active material coated with a coating material containing a polymer compound. Since the electrode active material contained in the electrode composition 22c is a coated electrode active material, it is necessary to keep the electrode composition 22c in a soft state in the step of supplying it onto the current collector 21B.
  • the frame supply device 2400 supplies the frame 35 to the conveyed current collector 21B.
  • the frame supply device 2400 has a robot arm and places the prefabricated frame 35 at a predetermined position on the transported current collector 21B.
  • the frame supply device 2400 may manufacture the frame 35 on the current collector 21B.
  • the current collector 21B is used as a base material, and a predetermined material is discharged or applied in a predetermined shape onto the current collector 21B using a dispenser, a coater, or the like, thereby forming the frame 35 on the current collector 21B. can be formed.
  • the press device 2500 compresses the electrode composition 22c supplied to the current collector 21B.
  • the press device 2500 has an upper roller 2501 and a lower roller 2502 as shown in FIG.
  • the press device 2500 sandwiches and compresses the electrode composition 22c supplied to the current collector 21B with an upper roller 2501 and a lower roller 2502 . That is, the press device 2500 roll-presses the electrode composition 22c.
  • the separator 30 shown in FIG. 1 is further supplied to produce the single cell 10.
  • the supply of the separator 30 may be performed continuously with respect to the current collector 21B and the electrode composition 22c transported along the transport direction Da, or the current collector 21B and the electrode composition 22c may be supplied in predetermined units. After dividing, it may be performed on a sheet.
  • the frame 35 is supplied by the frame supply device 2400 after the electrode composition 22c is supplied by the electrode composition supply device 2300 has been described.
  • the electrode composition 22 c may be supplied by the electrode composition supply device 2300 to a position inside the frame 35 .
  • the upstream side Da2 from the slit indicates the outside of the chamber 2100
  • the downstream side Da1 from the slit indicates the inside of the chamber 2100.
  • rollers 2211 and 2212 are provided near the slit.
  • the rollers 2211 and 2212 convey the current collector 21B by rotating. That is, the conveying device 2200 conveys the current collector 21B into the chamber 2100 through the slit by rotating the rollers 2211 and 2212 provided outside the chamber 2100 while sandwiching the current collector 21B.
  • members 2611 and 2612 are provided in the gaps between the rollers 2211 and 2212 and the outer surface of the chamber 2100 to suppress the inflow of air into the chamber 2100 .
  • the member 2611 and the member 2612 are examples of the first suppressing portion. That is, the current collector 21B, the rollers 2211, the rollers 2212, the members 2611 and 2612 cover the slits of the chamber 2100, and the inflow of air into the chamber 2100 is suppressed.
  • the conveying device 2200 may convey the current collector 21B using rollers whose surfaces are made of an elastic material.
  • the conveying device 2200 uses a roller 2221 composed of a base 2221a and an elastic body 2221b, and a roller 2222 composed of a base 2222a and an elastic body 2222b. may be transported.
  • the elastic bodies 2221b and 2222b are made of, for example, rubber or elastomer.
  • FIG. 10 an example in which the side surfaces of both of the two rollers sandwiching the current collector 21B are made of an elastic material has been described.
  • the embodiment is not limited to this, and the side surface of only one of the two rollers sandwiching the collector 21B may be made of an elastic material.
  • FIG. 10 illustrates an example of covering the periphery of the base 2221a and the base 2222a with the elastic bodies 2221b and 2222b as a method of forming the side surface of the roller with the elastic body.
  • the embodiment is not limited to this, and for example, the entire roller may be made of an elastic material.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 may further include a second suppressing section that suppresses the inflow of air from the gap between the roller such as the roller 2211 and the first suppressing section such as the member 2611 .
  • a second suppressing section that suppresses the inflow of air from the gap between the roller such as the roller 2211 and the first suppressing section such as the member 2611 .
  • Examples of the second suppression unit will be described below with reference to FIGS. 11 to 20.
  • FIG. 11 to 20 an example in which rollers 2221 and 2222 whose side surfaces are made of an elastic material are provided as rollers for conveying the current collector 21B will be described.
  • a valve 2711 and a valve 2712 are illustrated as an example of the second suppression unit.
  • the valve 2711 is attached to the member 2611 and configured to also contact the side of the roller 2221 that is parallel to the axis of rotation.
  • the side surface of the roller 2221 that is parallel to the rotation axis is also simply referred to as the side surface of the roller 2221 . That is, the valve 2711 is configured to be in contact with the side surfaces of the member 2611 and the roller 2221 and suppress the inflow of air from between the member 2611 and the roller 2221 .
  • the valve 2712 is configured to contact the sides of the member 2612 and the roller 2222 to restrict the inflow of air from between the member 2612 and the roller 2222 .
  • valve 2721 and a valve 2722 are illustrated as an example of the second suppressing section. Similar to the valve 2711 of FIG. 11, the valve 2721 is configured to contact the sides of the member 2611 and the roller 2221 to restrict the inflow of air from between the member 2611 and the roller 2221 . Also, similar to valve 2712 of FIG. 11, valve 2722 is configured to contact the sides of member 2612 and roller 2222 to restrict the inflow of air from between member 2612 and roller 2222 .
  • the position of the valve for suppressing the inflow of air is not particularly limited.
  • the valve 2711 in FIG. 11 is mounted inside a recess provided in the member 2611 according to the shape of the roller 2221, whereas the valve 2721 in FIG. installed.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 may include a ring-shaped member 2731a in contact with the side surface of the roller 2221 and a ring-shaped member 2732a in contact with the side surface of the roller 2222, as shown in FIG.
  • the ring-shaped member 2731a rotates while meshing with the rotation of the roller 2221, as indicated by the arrow in FIG. That is, the position of the ring-shaped member 2731a contacting the roller 2221 and the position of the roller 2221 contacting the ring-shaped member 2731a move in the same direction at the same speed.
  • the ring-shaped member 2731a may be driven by a motor (not shown) or the like, or may be driven by the roller 2221 .
  • the ring-shaped member 2732a rotates while meshing with the rotation of the roller 2222 .
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 further includes a valve 2731b in contact with the ring-shaped member 2731a and the member 2611, and a valve 2732b in contact with the ring-shaped member 2732a and the member 2612.
  • current collector 21B, roller 2221, roller 2222, ring-shaped member 2731a, ring-shaped member 2732a, valve 2731b, valve 2732b, member 2611 and member 2612 cover the slit of chamber 2100 to allow air to flow into chamber 2100. Inflow is suppressed.
  • valves 2731b and 2732b do not contact rollers 2221 and 2222, avoiding wear on these rollers.
  • the ring-shaped member 2731a, the ring-shaped member 2732a, the valve 2731b, and the valve 2732b are examples of the second suppressing section.
  • FIG. 14A and 14B illustrate an example in which an air inflow suppressing roller 2741a and an air inflow suppressing roller 2742a are provided instead of the ring-shaped members 2731a and 2732a of FIG.
  • FIG. 14B is a perspective view
  • FIG. 14A is a view from the width direction perpendicular to the conveying direction Da and the vertical direction Db.
  • the air inflow suppressing roller 2741a rotates while meshing with the rotation of the roller 2221.
  • the air inflow suppression roller 2741 a may be driven by a motor (not shown) or the like, or may be driven by the roller 2221 .
  • the air inflow suppression roller 2742a rotates in mesh with the rotation of the roller 2222 .
  • the slit of the chamber 2100 is covered by the current collector 21B, the rollers 2221, 2222, the air inflow suppression roller 2741a, the air inflow suppression roller 2742a, the valve 2741b, the valve 2742b, the member 2611 and the member 2612. , the inflow of air into the chamber 2100 is suppressed. Further, in FIGS.
  • valves 2741b and 2742b do not contact rollers 2221 and 2222, avoiding wear on these rollers.
  • the air inflow suppressing roller 2741a, the air inflow suppressing roller 2742a, the valve 2741b, and the valve 2742b are examples of the second suppressing portion.
  • FIG. 15 illustrates the configuration near the slit (roller 2221, etc.) from the upper side Db1 in the vertical direction Db. Note that FIG. 15 omits the member 2611 and various second suppressing portions shown in FIGS. 11 to 14B.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 includes members 621 and 622 that are provided in the gap between the roller 2221 and the outer surface of the chamber 2100 to suppress the inflow of air into the chamber 2100 .
  • the member 621 and the member 622 are examples of the first suppressing portion.
  • the members 2611 and 2612 shown in FIGS. 9 to 14B and the members 621 and 622 shown in FIG. 15 may be different members, respectively, or may be integrated.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 includes, as the second suppressing portion, a bottom surface orthogonal to the rotation axis of the roller such as the roller 2221 and a bottom surface member such as the member 621 which is in contact with the first suppressing portion. You may prepare.
  • FIG. 16 illustrates members 2751a and 2751b.
  • the member 2751a is a bush that is fitted to the rotating shaft of the roller 2221.
  • the member 2751a fills the gap between the bottom surface of the roller 2221 and the member 622 shown in FIG.
  • the member 2751b fills the gap between the bottom surface of the roller 2222 and the member 622 to suppress the inflow of air from the bottom surface of the roller 2222 .
  • the flow of air flowing in from the bottom surface is made turbulent instead of laminar so that the air can flow smoothly. Viscous resistance can be increased and inflow can be reduced.
  • members similar to the members 2751a and 2751b are fitted to the bottom surface on the opposite side of the rollers 2221 and 2222 as well.
  • the members 2751a and 2751b are made of felt, for example.
  • FIG. 16 illustrates an example in which the member 2751a is fitted to the rotating shaft of the roller 2221 and the member 2751b is fitted to the rotating shaft of the roller 2222. That is, FIG. 16 illustrates an example in which members are fitted individually for each roller. However, rollers 2221 and 2222 may be configured to fit a single member.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 may include a blade 2752 shown in FIG. 17 instead of the members 2751a and 2751b shown in FIG. That is, the blade 2752 is an example of the bottom member. As shown in FIG. 17, the blade 2752 is a corrugated plate having ridges radiating from the rotation axis of each roller. As a result, while filling the gap between the bottom surfaces of the rollers 2221 and 2222 and the member 622 to suppress the inflow of air, the contact area with the rollers 2221 and 2222 is reduced, and the rollers 2221 and 2222 rotate. can be prevented.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 may include a blade 2753 shown in FIG. 18 as a bottom member.
  • the blade 2753 is a corrugated plate having ridges parallel to the vertical direction.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 may include a blade 2754 shown in FIG. 19 as a bottom member.
  • the blade 2754 is a corrugated plate having many ridges parallel to the vertical direction.
  • the blade 2753 or the blade 2754 fills the gap between the bottom surfaces of the rollers 2221 and 2222 and the member 622 to suppress the inflow of air, while reducing the contact area with the rollers 2221 and 2222.
  • the rotation of the roller 2222 can be made unhindered.
  • the battery electrode manufacturing apparatus 2000 may include a member 2755 shown in FIG. 20 as a bottom member.
  • the member 2755 has villi on the surface that contacts the rollers 2221 and 2222 .
  • villi fill the gaps between the bottom surfaces of the rollers 2221 and 2222 and the member 622 to suppress the inflow of air, while reducing the friction with the rollers 2221 and 2222 and allowing the rollers 2221 and 2222 to rotate. can be prevented.
  • the embodiment is not limited to this, and a plurality of pairs of rollers may be provided.
  • the above-described first suppressing portion and second suppressing portion may be provided for each pair of rollers. That is, in contrast to the above-described embodiment, a plurality of front chambers may be provided to reduce the pressure in stages.
  • the strip-shaped base film on which the electrode composition 22c is placed is described as the strip-shaped current collector 21B, but it is not limited to this.
  • a strip-shaped separator sheet or a strip-shaped release film may be used as the base film. The strip-shaped separator sheet can be trimmed later to form the separator 30 shown in FIG.
  • the electrode composition 22c is supplied on the separator sheet, the current collector 21B is supplied to the surface of the electrode composition 22c opposite to the separator sheet, and the separator sheet and the current collector are supplied.
  • the positive electrode 20a or the negative electrode 20b can be manufactured by trimming the body 21B into a predetermined shape and further supplying the frame 35. FIG.
  • the electrode composition 22c is supplied on the release film, the current collector 21B is supplied to the surface of the electrode composition 22c opposite to the release film, and the release film is After collecting the film, a separator sheet is supplied to the surface opposite to the current collector 21B, the current collector 21B and the separator sheet are trimmed into a predetermined shape, and a frame 35 is supplied to obtain the positive electrode 20a.
  • the negative electrode 20b can be manufactured.
  • the separator 30 may be supplied to the electrode composition 22c.
  • the electrode composition 22c is supplied on the release film, the separator sheet is supplied to the surface of the electrode composition 22c opposite to the release film, the release film is recovered, and then the surface opposite to the separator sheet
  • the positive electrode 20a or the negative electrode 20b can be produced by supplying the current collector 21B to , trimming the separator sheet and the current collector 21B into a predetermined shape, and further supplying the frame 35 .
  • the current collector 21 trimmed into a predetermined shape may be supplied to the electrode composition 22c.

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Abstract

電池用電極製造装置（１０００）は、帯状の基材フィルムを搬送する搬送部（１２００）と、前記基材フィルムの搬送方向における所定の供給位置に対して、活物質及び電解液を含んだ湿潤粉体である電極組成物を供給する電極組成物供給部（１３００）と、前記供給位置において、前記基材フィルム上に供給された前記電極組成物の幅を制御する幅ガイド部（１６００）とを備える。

Description

電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法
　本発明は、電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法に関する。
　リチウムイオン電池は高容量の二次電池であり、近年様々な用途で使用されている。リチウムイオン電池の電極は、活物質層、集電体層、セパレータ、及び、活物質層を封入する枠体等によって構成される（例えば、特許文献１参照）。リチウムイオン電池における活物質層は、例えば、帯状の基材フィルムに対して電極組成物を供給し、ロールプレス等によって圧縮することで形成することができる。
　基材フィルムへの電極組成物の供給方法としては、ホッパを用いた手法が考えられる。具体的には、ホッパ内に電極組成物を保持し、ホッパから基材フィルムに対して電極組成物を適宜供給するように制御することができる。例えば、特許文献２には、ホッパ内に電極組成物を保持するとともに、無端ベルトを用いて電極組成物をホッパの開口まで搬送することにより、ホッパの開口の下方に位置するシート状の基材に対して電極組成物を供給する技術について記載されている。
特許第６６３３８６６号公報 特開２０２０－１６１３０３号公報 特開２０２１－２７０４３号公報 特開２０１０－１７４２６４号公報 特開昭６２－２３９８２号公報
　基材フィルムに電極組成物を載置する際、電極組成物が基材フィルム上で広がってしまって所定の形状にならない場合がある。ここで、電極組成物は、電解液を含んだ湿潤粉体であって流動性が悪く、また、圧力が加わると固着してしまう特徴を有する。このような電極組成物について、後の工程において基材フィルム上で形を整えることは、枠体等との関係もあって容易でない。また、特許文献３には、マスクを用いて余剰分の電極組成物を基板上から除去する技術について記載されている。しかしながら、かかる手法は、装置構成及び工程が複雑になってしまうとともに、歩留まりの観点からも好ましくない。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、基材フィルムに載置される電極組成物の形を、簡易且つ効率的に整えることを可能とする電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る電池用電極製造装置は、帯状の基材フィルムを搬送する搬送部と、前記基材フィルムの搬送方向における所定の供給位置に対して、活物質及び電解液を含んだ湿潤粉体である電極組成物を供給する電極組成物供給部と、前記供給位置において、前記基材フィルム上に供給された前記電極組成物の幅を制御する幅ガイド部とを備える。
　本発明の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法によれば、基材フィルムに載置される電極組成物の形を、簡易且つ効率的に整えることができる。
図１は、第１の実施形態の電池用電極製造装置を用いて製造される電池の単セルの断面模式図である。 図２は、第１の実施形態の電池用電極製造装置の概略図である。 図３Ａは、第１の実施形態の電極組成物供給装置の一例を示す図である。 図３Ｂは、第１の実施形態の幅ガイド装置について説明するための図である。 図４は、第１の実施形態の幅ガイド装置の一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態の幅ガイド装置の一例を示す図である。 図６Ａは、第１の実施形態の幅ガイド装置の一例を示す図である。 図６Ｂは、第１の実施形態の幅ガイド装置の一例を示す図である。 図７Ａは、第１の実施形態の幅ガイド装置の一例を示す図である。 図７Ｂは、第１の実施形態の幅ガイド装置の一例を示す図である。 図８は、第２の実施形態の電池用電極製造装置の概略図である。 図９は、第２の実施形態のローラ及び第１抑制部について説明するための図である。 図１０は、第２の実施形態のローラ及び第１抑制部について説明するための図である。 図１１は、第２の実施形態の第２抑制部の一例を示す図である。 図１２は、第２の実施形態の第２抑制部の一例を示す図である。 図１３は、第２の実施形態の第２抑制部の一例を示す図である。 図１４Ａは、第２の実施形態の第２抑制部の一例を示す図である。 図１４Ｂは、第２の実施形態の第２抑制部の一例を示す図である。 図１５は、第２の実施形態のローラ及び第１抑制部について説明するための図である。 図１６は、第２の実施形態の第２抑制部の一例を示す図である。 図１７は、第２の実施形態の第２抑制部の一例を示す図である。 図１８は、第２の実施形態の第２抑制部の一例を示す図である。 図１９は、第２の実施形態の第２抑制部の一例を示す図である。 図２０は、第２の実施形態の第２抑制部の一例を示す図である。
（第１の実施形態）
　以下、図面を参照して、本発明を適用した実施形態について説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、一部を省略して図示している場合がある。
　＜組電池（二次電池）＞
　実施形態の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法は、例えば、リチウムイオン電池の製造に適用される。リチウムイオン電池は、複数のリチウムイオン単電池（単セル又は電池セルとも記載する）を組み合わせてモジュール化した組電池、或いは、このような組電池を複数組み合わせて電圧及び容量を調整した電池パックの形態で使用される。
　＜単セル（電池セル）＞
　図１は、単セル１０の断面模式図である。単セル１０を複数組み合わせることで上記の組電池を作製することが可能である。例えば、単セル１０は、２つの電極２０（電池用電極）としての正極２０ａ及び負極２０ｂと、セパレータ３０とを有する。
　セパレータ３０は、正極２０ａと負極２０ｂとの間に配置される。組電池において、複数の単セル１０は、正極２０ａと負極２０ｂとを同方向に向けて積層される。
　セパレータ３０には、電解質が保持される。これにより、セパレータ３０は、電解質層として機能する。セパレータ３０は、正極２０ａ及び負極２０ｂの電極活物質層２２の間に配置され、これらが互いに接触することを抑制する。これにより、セパレータ３０は、正極２０ａと負極２０ｂとの間の隔壁として機能する。
　セパレータ３０に保持される電解質としては、例えば、電解液またはゲルポリマー電解質等が挙げられる。これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータの形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータ等を挙げることができる。
　正極２０ａ及び負極２０ｂは、それぞれ、集電体２１と、電極活物質層２２と、枠体３５とを有する。電極活物質層２２と集電体２１とは、セパレータ３０側からこの順に並ぶ。枠体３５は、額縁状（環状）である。枠体３５は、電極活物質層２２の周囲を囲む。正極２０ａの枠体３５と負極２０ｂの枠体３５とは、互いに溶着され一体化されている。以下の説明において、正極２０ａ及び負極２０ｂの電極活物質層２２を互いに区別する場合、これらをそれぞれ正極活物質層２２ａ、負極活物質層２２ｂと呼ぶ。
＜正極集電体の具体例＞
　正極集電体層２１ａを構成する正極集電体としては、公知のリチウムイオン単電池に用いられる集電体を用いることができ、例えば、公知の金属集電体及び導電材料と樹脂とから構成されてなる樹脂集電体（特開２０１２－１５０９０５号公報及び国際公開第２０１５／００５１１６号等に記載の樹脂集電体等）を用いることができる。正極集電体層２１ａを構成する正極集電体は、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。
　金属集電体としては、例えば、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン及びこれらの金属を１種以上含む合金、並びに、ステンレス合金からなる群から選択される一種以上の金属材料が挙げられる。これらの金属材料は、薄板や金属箔等の形態で用いてもよい。また、上記金属材料以外で構成される基材表面にスパッタリング、電着、塗布等の方法により上記金属材料を形成したものを金属集電体として用いてもよい。
　樹脂集電体としては、導電性フィラーとマトリックス樹脂とを含むことが好ましい。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）等が挙げられるが、特に限定されない。また、導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択されれば特に限定されない。導電性フィラーは、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。
　樹脂集電体は、マトリックス樹脂及び導電性フィラーのほかに、その他の成分（分散剤、架橋促進剤、架橋剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤等）を含んでいてもよい。また、複数の樹脂集電体を積層して用いてもよく、樹脂集電体と金属箔とを積層して用いても良い。
　正極集電体層２１ａの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。複数の樹脂集電体を積層して正極集電体層２１ａとして用いる場合には、積層後の全体の厚さが５～１５０μｍであることが好ましい。正極集電体層２１ａは、例えば、マトリックス樹脂、導電性フィラー及び必要により用いるフィラー用分散剤を溶融混練して得られる導電性樹脂組成物を公知の方法でフィルム状に成形することにより得ることができる。
＜正極活物質の具体例＞
　正極活物質層２２ａは、正極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。ここで、非結着体とは、正極活物質層中において正極活物質の位置が固定されておらず、正極活物質同士及び正極活物質と集電体とが不可逆的に固定されていないことを意味する。正極活物質層２２ａが非結着体である場合、正極活物質同士は不可逆的に固定されていないため、正極活物質同士の界面を機械的に破壊することなく分離することができ、正極活物質層２２ａに応力がかかった場合でも正極活物質が移動することで正極活物質層２２ａの破壊を防止することができ好ましい。非結着体である正極活物質層２２ａは、正極活物質層２２ａを、正極活物質と電解液とを含みかつ結着剤を含まない正極活物質層２２ａにする等の方法で得ることができる。なお、本明細書において、結着剤とは、正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない薬剤を意味し、デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン－ブタジエンゴム、ポリエチレン及びポリプロピレン等の公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤等が挙げられる。これらの結着剤は、溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去することで表面が粘着性を示すことなく固体化するので正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない。
　正極活物質としては、例えば、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属元素が２種である複合酸化物、金属元素が３種類以上である複合酸化物等が挙げられるが、特に限定されない。
　正極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆正極活物質であってもよい。正極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、正極の体積変化が緩和され、正極の膨張を抑制することができる。
　被覆材を構成する高分子化合物としては、特開２０１７－０５４７０３号公報及び国際公開第２０１５／００５１１７号等に活物質被覆用樹脂として記載されたものを好適に用いることができる。
　被覆材には、導電剤が含まれていてもよい。導電剤としては、正極集電体層２１ａに含まれる導電性フィラーと同様のものを好適に用いることができる。
　正極活物質層２２ａには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調節したもの、及び、特開平１０－２５５８０５号公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性（水、溶剤、熱等を使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質）を有する樹脂を意味する。一方、結着剤として用いられる溶液乾燥型の電極用バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。したがって、上述した結着剤（溶液乾燥型の電極バインダー）と粘着性樹脂とは、異なる材料である。
　正極活物質層２２ａには、電解質と非水溶媒を含む電解液が含まれていてもよい。電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用できる。非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの（例えば、リン酸エステル、ニトリル化合物等及びこれらの混合物等）等が使用できる。例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の混合液、又は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合液を用いることができる。
　正極活物質層２２ａには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極集電体層２１ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。
　正極活物質層２２ａの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。
　実施形態において、正極活物質層２２ａを形成するために供給される正極組成物は、正極活物質と非水電解液を含んでなる湿潤粉体である。また、湿潤粉体はペンデュラー状態又はファニキュラー状態であることがより好ましい。
　湿潤粉体における非水電解液の割合は、特に限定されないが、ペンデュラー状態又はファニキュラー状態とするためには、正極の場合には非水電解液の割合を湿潤粉体全体の０．５～１５重量％とすることが望ましい。
＜負極集電体の具体例＞
　負極集電体層２１ｂを構成する負極集電体としては、正極集電体で記載した構成と同様のものを適宜選択して用いることができ、同様の方法により得ることができる。負極集電体層２１ｂは、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。負極集電体層２１ｂの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。
＜負極活物質の具体例＞
　負極活物質層２２ｂは、負極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。負極活物質層が非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である負極活物質層２２ｂを得る方法等は、正極活物質層２２ａが非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である正極活物質層２２ａを得る方法と同様である。
　負極活物質としては、例えば、炭素系材料、珪素系材料及びこれらの混合物等を用いることができるが、特に限定されない。
　負極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆負極活物質であってもよい。負極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、負極の体積変化が緩和され、負極の膨張を抑制することができる。
　被覆材としては、被覆正極活物質を構成する被覆材と同様のものを好適に用いることができる。
　負極活物質層２２ｂは、電解質と非水溶媒を含む電解液を含有する。電解液の組成は、正極活物質層２２ａに含まれる電解液と同様の電解液を好適に用いることができる。
　負極活物質層２２ｂには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極活物質層２２ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。
　負極活物質層２２ｂには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、正極活物質層２２ａの任意成分である粘着性樹脂と同様のものを好適に用いることができる。
　負極活物質層２２ｂの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。
　実施形態において、負極活物質層２２ｂを形成するために供給される負極組成物は、負極活物質と非水電解液を含んでなる湿潤粉体である。また、湿潤粉体はペンデュラー状態又はファニキュラー状態であることがより好ましい。
　湿潤粉体における非水電解液の割合は、特に限定されないが、ペンデュラー状態又はファニキュラー状態とするためには、負極の場合には非水電解液の割合を湿潤粉体全体の０．５～２５重量％とすることが望ましい。
＜セパレータの具体例＞
　セパレータ３０に保持される電解質としては、例えば、電解液又はゲルポリマー電解質等が挙げられる。セパレータ３０は、これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータ３０の形態としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム等が挙げられるが、特に限定されない。
＜枠体の具体例＞
　枠体３５としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、例えば、高分子材料が好ましく、熱硬化性高分子材料がより好ましい。枠体３５を構成する材料としては、絶縁性、シール性（液密性）、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよく、樹脂材料が好適に採用される。より具体的には、枠体３５としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びポリフッ化ビニリデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。
　＜電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法＞
　次に、本実施形態の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法（以下、製造方法と略して呼ぶ）について説明する。例えば、電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法では、まず正極２０ａ及び負極２０ｂが製造される。正極２０ａの製造方法と負極２０ｂの製造方法とは、主に電極活物質層２２に含まれる電極活物質が異なる。ここでは、電極２０の製造方法として、正極２０ａ及び負極２０ｂの製造方法をまとめて説明する。
　図２は、電池用電極製造装置１０００の概略図である。例えば、電池用電極製造装置１０００は、チャンバ１１００、搬送装置１２００、電極組成物供給装置１３００、枠体供給装置１４００、プレス装置１５００及び幅ガイド装置１６００を含む。なお、以下では、帯状の基材フィルムが帯状の集電体２１Ｂである場合を一例として説明する。
　チャンバ１１００は、内部を大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋である。チャンバ１１００の内部は、図示しない減圧ポンプにより大気圧よりも減圧される。なお、標準大気圧は、約１０１３ｈＰａ（約１０５Ｐａ）である。
　例えば、チャンバ１１００の外部に集電体ロール２１Ｒが配置され、集電体ロール２１Ｒから引き出された帯状の集電体２１Ｂが、スリットを通してチャンバ１１００の内部に搬送される。以下、帯状の集電体２１Ｂを集電体２１Ｂと記載する場合がある。なお、集電体２１Ｂは、上述した集電体２１が所定の形状に切り出される前のものである。集電体２１Ｂは、搬送方向Ｄａに沿って所定の速度で搬送される。以下では、集電体２１Ｂが搬送される方向を下流側Ｄａ１、その反対方向を上流側Ｄａ２として説明する。なお、集電体ロール２１Ｒが配置されるチャンバ１１００の外部空間は、常圧であってもよいし、チャンバ１１００と異なるチャンバによって減圧されていてもよい。
　なお、図２に示す通り、鉛直方向Ｄｂにおける上側をＤｂ１、鉛直方向Ｄｂにおける下側をＤｂ２とする。搬送方向Ｄａ及び鉛直方向Ｄｂに対して直交する方向は、集電体２１Ｂ、及び、集電体２１Ｂに載置される電極組成物２２ｃの幅方向に対応する。
　搬送装置１２００は、集電体２１Ｂを、搬送方向Ｄａの下流側Ｄａ１に搬送する。例えば、搬送装置１２００は、集電体２１Ｂを下側から支持するベルトコンベアである。なお、後述の電極組成物供給装置１３００による電極組成物２２ｃの供給が行なわれた後、搬送装置１２００は、電極組成物２２ｃを載せた集電体２１Ｂを搬送することとなる。また、後述の枠体供給装置１４００による枠体３５の供給が行なわれた後、搬送装置１２００は、枠体３５及び電極組成物２２ｃを載せた集電体２１Ｂを搬送することとなる。搬送装置１２００は、搬送部の一例である。
　電極組成物供給装置１３００は、図２に示す通り、チャンバ１１００内で搬送される集電体２１Ｂ上に電極組成物２２ｃを供給する。上述したように、実施形態において、電極活物質層２２（正極活物質層２２ａ、負極活物質層２２ｂ）を形成するために、電極組成物供給装置１３００から供給される電極組成物２２ｃ（正極組成物、負極組成物）は、電極活物質（正極活物質、負極活物質）と電解液（非水電解液）を含んでなる湿潤粉体である。また、実施形態において、電極組成物２２ｃとしての湿潤粉体は、ペンデュラー状態又はファニキュラー状態であることがより好ましい。また、電極活物質は、高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆電極活物質である。電極組成物２２ｃに含まれる電極活物質は、被覆電極活物質であるため、集電体２１Ｂ上に供給する工程では、電極組成物２２ｃを柔らかい状態にしておくことが必要となる。
　電極組成物供給装置１３００の具体的な構成については、集電体２１Ｂの搬送方向Ｄａにおける所定の供給位置に対して電極組成物２２ｃを供給することが可能であれば特に限定されるものではないが、一例としては図３Ａに示すホッパ１３１１及びシャッタ１３１２から構成される。具体的には、電極組成物供給装置１３００は、鉛直方向Ｄｂの下側Ｄｂ２に開口を有するホッパ１３１１の内部に電極組成物２２ｃを保持するとともに、ホッパ１３１１の開口をシャッタ１３１２で開閉することにより、所定の供給位置に対して電極組成物２２ｃを供給することができる。
　なお、集電体２１Ｂの搬送方向Ｄａにおける所定の供給位置とは、地面等を基準とした座標系における所定の位置である。所定の供給位置に供給された電極組成物２２ｃは、搬送装置１２００によって、集電体２１Ｂとともに搬送方向Ｄａの下流側Ｄａ１に搬送される。
　ここで、集電体２１Ｂに電極組成物２２ｃを載置する際、電極組成物２２ｃが集電体２１Ｂ上で広がってしまって所定の形状にならない場合がある。そこで、第１の実施形態の電池用電極製造装置１０００は、図３Ｂに示すように、上記所定の供給位置に幅ガイド装置１６００を備える。幅ガイド装置１６００は、上記所定の供給位置において、集電体２１Ｂ上に供給された電極組成物２２ｃの幅を制御する。以下、幅ガイド装置１６００の具体例について図４、図５、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明する。
　なお、図４～図７Ｂにおいては、電極組成物供給装置１３００の一例として、ムービングベルトを用いて電極組成物２２ｃを供給する例について説明する。例えば、図４～図７Ｂの電極組成物供給装置１３００は、ムービングベルト１３２１と、ムービングベルト１３２２と、側板１３２３と、側板１３２４とを備える。即ち、電極組成物供給装置１３００は、ムービングベルト１３２１、ムービングベルト１３２２、側板１３２３及び側板１３２４によってホッパを構成し、当該ホッパの内部に電極組成物２２ｃを保持する。そして、電極組成物供給装置１３００は、ムービングベルト１３２１及びムービングベルト１３２２の動作を制御することにより、集電体２１Ｂに対して電極組成物２２ｃを供給する。
　より具体的には、ムービングベルト１３２１及びムービングベルト１３２２のそれぞれは、集電体２１Ｂ及び電極組成物２２ｃの幅方向（搬送方向Ｄａ及び鉛直方向Ｄｂに直交する方向）に平行な回転軸で回転する輪状部材と、当該輪状部材を駆動する駆動ローラとを備える。電極組成物供給装置１３００は、ムービングベルト１３２１及びムービングベルト１３２２における各輪状部材を図４に示す矢印の方向に回転させることで集電体２１Ｂに対して電極組成物２２ｃを供給し、各輪状部材の回転を停止させ、或いは逆回転させることにより、電極組成物２２ｃの供給を停止させる。
　図４においては、幅ガイド装置１６００の一例として、上記所定の供給位置に固定された部材１６１１及び部材１６１２を示す。即ち、集電体２１Ｂ及び載置された電極組成物２２ｃが搬送方向Ｄａの下流側Ｄａ１に順次搬送されるのに対し、幅ガイド装置１６００は、搬送方向Ｄａにおける位置が固定される。
　部材１６１１及び部材１６１２は、図４に示す通り、集電体２１Ｂ上に供給された電極組成物２２ｃの幅方向の両端に接することで、電極組成物２２ｃの幅方向の寸法及び側面部の形状を整える。幅ガイド装置１６００によれば、電極組成物２２ｃの無駄を生じさせることなく、また、装置構成及び工程を複雑化させることなく、電極組成物２２ｃの形を整えることができる。即ち、幅ガイド装置１６００によれば、集電体２１Ｂに載置される電極組成物２２ｃの形を、簡易且つ効率的に整えることができる。
　部材１６１１及び部材１６１２は、搬送方向Ｄａにおける位置が固定されており、搬送方向Ｄａに沿って搬送される電極組成物２２ｃに対しては相対位置が移動することとなる。これにより、部材１６１１及び部材１６１２と電極組成物２２ｃとの間で摩擦が生じ、電極組成物２２ｃの側面部が粗くなってしまうケースが想定される。そこで、幅ガイド装置１６００は、図５～図７Ｂに示すように、電極組成物２２ｃとの接触面が、搬送される電極組成物２２ｃに対して移動しないように構成されてもよい。具体的には、幅ガイド装置１６００は、上記所定の供給位置において、集電体２１Ｂ上に供給された電極組成物２２ｃの幅方向の両端に接する部材と、当該部材を、電極組成物２２ｃの幅方向の両端に接した状態で、搬送方向Ｄａの下流側Ｄａ１に向けて集電体２１Ｂ及び電極組成物２２ｃと同じ速度で移動させる駆動装置とから構成されてもよい。
　図５においては、幅ガイド装置１６００の一例として、円盤状部材１６２１及び円盤状部材１６２２を示す。円盤状部材１６２１及び円盤状部材１６２２は、鉛直方向Ｄｂを回転軸として回転する。図５において、幅ガイド装置１６００は、図示しない駆動装置を更に備える。当該駆動装置は、モータ等を用いて発生させた動力を用いて、円盤状部材１６２１及び円盤状部材１６２２を回転させる。
　具体的には、駆動装置は、円盤状部材１６２１及び円盤状部材１６２２のうち電極組成物２２ｃに接する位置の速度が、集電体２１Ｂ及び電極組成物２２ｃと同じ速度になるように、円盤状部材１６２１及び円盤状部材１６２２を回転させる。図５において、駆動装置は、円盤状部材１６２２を図５の矢印に示す方向に回転させ、円盤状部材１６２１を円盤状部材１６２２とは反対の方向に回転させる。
　円盤状部材１６２１及び円盤状部材１６２２は、集電体２１Ｂ上に供給された電極組成物２２ｃの幅方向の両端に接することで、電極組成物２２ｃの幅方向の寸法及び側面部の形状を整える。円盤状部材１６２１及び円盤状部材１６２２によれば、電極組成物２２ｃの無駄を生じさせることなく、また、装置構成及び工程を複雑化させることなく、電極組成物２２ｃの形を整えることができる。また、円盤状部材１６２１及び円盤状部材１６２２は、接触面を電極組成物２２ｃと同じ速度で移動させ、電極組成物２２ｃとの摩擦が生じないように制御される。即ち、円盤状部材１６２１及び円盤状部材１６２２によれば、集電体２１Ｂに載置される電極組成物２２ｃの形を、簡易且つ効率的に、より精度良く整えることができる。
　図６Ａにおいては、幅ガイド装置１６００の一例として、輪状部材１６３１及び輪状部材１６３２を示す。輪状部材１６３１及び輪状部材１６３２は、ローラ１６３３等の駆動装置により、鉛直方向Ｄｂを回転軸として回転する。具体的には、ローラ１６３３等の駆動装置は、輪状部材１６３１及び輪状部材１６３２のうち電極組成物２２ｃに接する位置の速度が、集電体２１Ｂ及び電極組成物２２ｃと同じ速度になるように、輪状部材１６３１及び輪状部材１６３２を回転させる。
　図６Ａの幅ガイド装置１６００について、図６Ｂを用いてより詳細に説明する。図６Ｂでは、輪状部材１６３１、及び、輪状部材１６３１を駆動するローラ１６３３を拡大して図示する。輪状部材１６３１は、側板１３２３と集電体２１Ｂとの間の隙間にはめこまれるように、厚さ（鉛直方向Ｄｂの寸法）が制御される。また、輪状部材１６３１は、集電体２１Ｂ上に載置された電極組成物２２ｃと同じ厚さを有する。これにより、輪状部材１６３１は、側板１３２３と集電体２１Ｂとの間の隙間を通して、集電体２１Ｂ上に供給された電極組成物２２ｃの側面部に接触する。
　輪状部材１６３１及び輪状部材１６３２は、集電体２１Ｂ上に供給された電極組成物２２ｃの幅方向の両端に接することで、電極組成物２２ｃの幅方向の寸法及び側面部の形状を整える。輪状部材１６３１及び輪状部材１６３２によれば、電極組成物２２ｃの無駄を生じさせることなく、また、装置構成及び工程を複雑化させることなく、電極組成物２２ｃの形を整えることができる。また、輪状部材１６３１及び輪状部材１６３２は、接触面を電極組成物２２ｃと同じ速度で移動させ、電極組成物２２ｃとの摩擦が生じないように制御される。即ち、輪状部材１６３１及び輪状部材１６３２によれば、集電体２１Ｂに載置される電極組成物２２ｃの形を、簡易且つ効率的に、より精度良く整えることができる。
　図７Ａにおいては、幅ガイド装置１６００の一例として、輪状部材１６４１及び輪状部材１６４２を示す。輪状部材１６４１及び輪状部材１６４２は、ローラ１６４３等の駆動装置により、幅方向を回転軸として回転する。具体的には、ローラ１６４３等の駆動装置は、輪状部材１６４１及び輪状部材１６４２のうち電極組成物２２ｃに接する位置の速度が、集電体２１Ｂ及び電極組成物２２ｃと同じ速度になるように、輪状部材１６４１及び輪状部材１６４２を回転させる。
　図７Ａの幅ガイド装置１６００について、図７Ｂを用いてより詳細に説明する。図７Ｂでは、輪状部材１６４２を拡大して図示する。図７Ｂに示す通り、輪状部材１６４２は、集電体２１Ｂ上に載置された電極組成物２２ｃと同じ厚さを有する。また、輪状部材１６４２は、側板１３２３と集電体２１Ｂとの間の隙間にはめこまれるように、厚さが制御される。輪状部材１６４１は、側板１３２３と集電体２１Ｂとの間の隙間を通して、集電体２１Ｂ上に供給された電極組成物２２ｃに接触する。
　輪状部材１６４１及び輪状部材１６４２は、集電体２１Ｂ上に供給された電極組成物２２ｃの幅方向の両端に接することで、電極組成物２２ｃの幅方向の寸法及び側面部の形状を整える。輪状部材１６４１及び輪状部材１６４２によれば、電極組成物２２ｃの無駄を生じさせることなく、また、装置構成及び工程を複雑化させることなく、電極組成物２２ｃの形を整えることができる。また、輪状部材１６４１及び輪状部材１６４２は、接触面を電極組成物２２ｃと同じ速度で移動させ、電極組成物２２ｃとの摩擦が生じないように制御される。即ち、輪状部材１６４１及び輪状部材１６４２によれば、集電体２１Ｂに載置される電極組成物２２ｃの形を、簡易且つ効率的に、より精度良く整えることができる。
　また、図５に示した円盤状部材１６２１及び円盤状部材１６２２、図６Ａに示した輪状部材１６３１及び輪状部材１６３２には、幅方向に移動する部分が含まれる。即ち、円盤状部材１６２１、円盤状部材１６２２、輪状部材１６３１及び輪状部材１６３２は、搬送方向Ｄａについては集電体２１Ｂと同じ速度で移動し、摩擦を回避することができるが、幅方向について集電体２１Ｂとの摩擦を生じてしまう場合がある。これに対し、図７Ａに示した輪状部材１６４１及び輪状部材１６４２には、幅方向に移動する部分が含まれていないため、集電体２１Ｂとの摩擦を回避することが可能である。
　図２に戻って説明を続ける。枠体供給装置１４００は、搬送される集電体２１Ｂに対して枠体３５を供給する。例えば、枠体供給装置１４００は、ロボットアームを有し、事前に製造された枠体３５を、搬送される集電体２１Ｂ上の所定の位置に配置する。或いは、枠体供給装置１４００は、集電体２１Ｂの上で枠体３５を製造してもよい。一例を挙げると、集電体２１Ｂを基材とし、ディスペンサーやコーター等によって集電体２１Ｂ上に所定の材料を所定の形状に吐出又は塗布することで、集電体２１Ｂ上に枠体３５を形成することができる。
　プレス装置１５００は、集電体２１Ｂに供給された電極組成物２２ｃを圧縮する。例えば、プレス装置１５００は、図２に示す通り、上部ローラ１５０１及び下部ローラ１５０２を有する。プレス装置１５００は、上部ローラ１５０１及び下部ローラ１５０２により、集電体２１Ｂに供給された電極組成物２２ｃを挟み込んで圧縮する。即ち、プレス装置１５００は、電極組成物２２ｃに対するロールプレスを実行する。
　図２においては、電極組成物供給装置１３００による電極組成物２２ｃの供給後に、枠体供給装置１４００による枠体３５の供給が行なわれる例を説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、枠体供給装置１４００による枠体３５の供給が行なわれた後、枠体３５の内部の位置に対して、電極組成物供給装置１３００による電極組成物２２ｃの供給が行なわれてもよい。また、図２では枠体供給装置１４００がチャンバ１１００の内部に配置される場合を示すが、枠体供給装置１４００はチャンバ１１００の外部に配置されてもよい。
　上述した通り、実施形態では、電極組成物供給装置１３００による電極組成物２２ｃの供給や、プレス装置１５００による電極組成物２２ｃの圧縮といった各工程を、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ１１００内で実行する。これにより、電極組成物２２ｃの内部に空気が残留することが防止でき、電極活物質層２２の均一性を向上することができる。
　プレス装置１５００による圧縮工程の後、図１に示したセパレータ３０が更に供給され、単セル１０が作製される。セパレータ３０の供給は、搬送方向Ｄａに沿って搬送される集電体２１Ｂ及び電極組成物２２ｃに対して連続的に行なわれてもよいし、集電体２１Ｂや電極組成物２２ｃを所定単位に分割した後、枚葉に行なってもよい。
　また、上述した実施形態では、電極組成物２２ｃが載置される帯状の基材フィルムが帯状の集電体２１Ｂであるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２に示した帯状の集電体２１Ｂに代えて、帯状のセパレータシートや、帯状の離形フィルムを基材フィルムとしてもよい。なお、帯状のセパレータシートは、後にトリミングすることで、図１に示したセパレータ３０を形成することができる。
　例えば、セパレータシートを基材フィルムとする場合、セパレータシート上に電極組成物２２ｃを供給し、電極組成物２２ｃにおけるセパレータシートと反対側の面に集電体２１Ｂを供給し、セパレータシート及び集電体２１Ｂを所定の形状にトリミングし、更に、枠体３５を供給することで、正極２０ａ又は負極２０ｂを作製することができる。
　また、離形フィルムを基材フィルムとする場合、離形フィルム上に電極組成物２２ｃを供給し、電極組成物２２ｃにおける離形フィルムと反対側の面に集電体２１Ｂを供給し、離形フィルムを回収した後、集電体２１Ｂと反対側の面にセパレータシートを供給し、集電体２１Ｂ及びセパレータシートを所定の形状にトリミングし、更に、枠体３５を供給することで、正極２０ａ又は負極２０ｂを作製することができる。なお、セパレータシートを供給して後にトリミングすることに代え、電極組成物２２ｃに対してセパレータ３０を供給することとしても構わない。
　或いは、離形フィルム上に電極組成物２２ｃを供給し、電極組成物２２ｃにおける離形フィルムと反対側の面にセパレータシートを供給し、離形フィルムを回収した後、セパレータシートと反対側の面に集電体２１Ｂを供給し、セパレータシート及び集電体２１Ｂを所定の形状にトリミングし、更に、枠体３５を供給することで、正極２０ａ又は負極２０ｂを作製することができる。なお、集電体２１Ｂを供給して後にトリミングすることに代え、所定の形状にトリミングされた集電体２１を電極組成物２２ｃに対して供給することとしても構わない。
（第２の実施形態）
　第１の実施形態でも説明した通り、基材フィルムへの電極組成物２２ｃの供給、ロールプレスといった各種の工程を、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバ内で実行することにより、電極組成物２２ｃの内部に空気が残留することを防止し、電極活物質層２２の均一性を向上させることができる。このため、チャンバにはスリットが設けられ、基材フィルムは当該スリットを通してチャンバ内に搬送される。
　チャンバにスリットを設けつつ、チャンバ内の減圧状態を維持するため、基材フィルムとスリットとの隙間（クリアランス）が生じないように、スリットを細く構成することが考えられる。しかしながら、クリアランスが無い状態では、スリットを通る際に基材フィルムが摩耗してしまったり、引っかかってしまったりするケースが想定される。
　チャンバ内の減圧状態を維持するための技術として、特許文献４には、高真空へ順次複数段階的に減圧させることについて記載されている。また、特許文献５には、真空室の外部との間を連続的に移動する帯状体の移動路中に、スリットを長く存在させることで通気抵抗を大きくすることについて記載されている。特許文献４や特許文献５に記載の構成によれば、スリットと基材フィルムとの間にクリアランスを設けることは可能であるが、大掛かりな構成が必要となる点で課題があった。
　ところで、チャンバの外部には、基材フィルムを搬送するためのローラが設けられている。当該ローラは、基材フィルムと密着しており、当該ローラと基材フィルムとの間を空気が通ってしまうことはほとんど無いと言える。そこで、当該ローラとチャンバの外面との隙間を埋める部材を設けることによって、チャンバへの空気の流入を抑制することが考えられる。しかしながら、かかる構成においても、ローラを回転させるためのクリアランスが必要であるため、チャンバへの空気の流入を遮断するには至らなかった。
　そこで、第２の実施形態では、簡易な構成でチャンバ１１００内の減圧状態を維持することについて説明する。具体的には、第２の実施形態に係る電池用電極製造装置２０００は、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバと、前記チャンバの外部に設けられた２つのローラで帯状の基材フィルムを挟み込みつつ当該ローラを回転させることで、前記チャンバに設けられたスリットを通して帯状の基材フィルムを前記チャンバ内に搬送する搬送部と、前記ローラと前記チャンバの外面との間の隙間に設けられ、前記チャンバへの空気の流入を抑制する第１抑制部と、前記ローラと前記第１抑制部との間の隙間に設けられ、前記チャンバへの空気の流入を抑制する第２抑制部とを備える。
　図８は、第２の実施形態に係る電池用電極製造装置２０００の概略図である。例えば、電池用電極製造装置２０００は、チャンバ２１００、搬送装置２２００、電極組成物供給装置２３００、枠体供給装置２４００及びプレス装置２５００を含む。なお、以下では、帯状の基材フィルムが帯状の集電体２１Ｂである場合を一例として説明する。
　チャンバ２１００は、内部を大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋である。チャンバ２１００の内部は、図示しない減圧ポンプにより大気圧よりも減圧される。
　例えば、チャンバ２１００の外部に集電体ロール２１Ｒが配置され、集電体ロール２１Ｒから引き出された帯状の集電体２１Ｂが、スリットを通してチャンバ２１００の内部に搬送される。以下、帯状の集電体２１Ｂを集電体２１Ｂと記載する場合がある。なお、集電体２１Ｂは、上述した集電体２１が所定の形状に切り出される前のものである。集電体２１Ｂは、搬送方向Ｄａに沿って所定の速度で搬送される。以下では、集電体２１Ｂが搬送される方向を下流側Ｄａ１、その反対方向を上流側Ｄａ２として説明する。なお、集電体ロール２１Ｒが配置されるチャンバ２１００の外部空間は、常圧であってもよいし、チャンバ２１００と異なるチャンバによって減圧されていてもよい。
　なお、図８に示す通り、鉛直方向Ｄｂにおける上側をＤｂ１、鉛直方向Ｄｂにおける下側をＤｂ２とする。搬送方向Ｄａ及び鉛直方向Ｄｂに対して直交する方向は、集電体２１Ｂ、及び、集電体２１Ｂに載置される電極組成物２２ｃの幅方向に対応する。
　搬送装置２２００は、集電体２１Ｂを、搬送方向Ｄａの下流側Ｄａ１に搬送する。例えば、チャンバ２１００の外部において、搬送装置２２００は、２つのローラで集電体２１Ｂを挟み込みつつ当該ローラを回転させることで、集電体２１Ｂを搬送方向Ｄａの下流側Ｄａ１に搬送する。これにより、搬送装置２２００は、スリットを通して集電体２１Ｂをチャンバ２１００内に搬送する。また、チャンバ２１００の内部において、搬送装置２２００は、集電体２１Ｂを下側から支持するベルトコンベアにより、集電体２１Ｂを搬送方向Ｄａの下流側Ｄａ１に搬送する。なお、後述の電極組成物供給装置２３００による電極組成物２２ｃの供給が行なわれた後、搬送装置２２００は、電極組成物２２ｃを載せた集電体２１Ｂを搬送することとなる。また、後述の枠体供給装置２４００による枠体３５の供給が行なわれた後、搬送装置２２００は、枠体３５及び電極組成物２２ｃを載せた集電体２１Ｂを搬送することとなる。搬送装置２２００は、搬送部の一例である。
　電極組成物供給装置２３００は、図８に示す通り、チャンバ２１００内で搬送される集電体２１Ｂ上に電極組成物２２ｃを供給する。一例を挙げると、電極組成物供給装置２３００は、ホッパ及びシャッタから構成される。この場合、電極組成物供給装置２３００は、鉛直方向Ｄｂの下側Ｄｂ２に開口を有するホッパ１の内部に電極組成物２２ｃを保持するとともに、ホッパの開口をシャッタで開閉することにより、所定の供給位置に対して所定量の電極組成物２２ｃを供給することができる。
　実施形態において、電極活物質層２２（正極活物質層２２ａ、負極活物質層２２ｂ）を形成するために、電極組成物供給装置２３００から供給される電極組成物２２ｃ（正極組成物、負極組成物）は、電極活物質（正極活物質、負極活物質）と電解液（非水電解液）を含んでなる湿潤粉体である。また、実施形態において、電極組成物２２ｃとしての湿潤粉体は、ペンデュラー状態又はファニキュラー状態であることがより好ましい。また、電極活物質は、高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆電極活物質である。電極組成物２２ｃに含まれる電極活物質は、被覆電極活物質であるため、集電体２１Ｂ上に供給する工程では、電極組成物２２ｃを柔らかい状態にしておくことが必要となる。
　枠体供給装置２４００は、搬送される集電体２１Ｂに対して枠体３５を供給する。例えば、枠体供給装置２４００は、ロボットアームを有し、事前に製造された枠体３５を、搬送される集電体２１Ｂ上の所定の位置に配置する。或いは、枠体供給装置２４００は、集電体２１Ｂの上で枠体３５を製造してもよい。一例を挙げると、集電体２１Ｂを基材とし、ディスペンサーやコーター等によって集電体２１Ｂ上に所定の材料を所定の形状に吐出又は塗布することで、集電体２１Ｂ上に枠体３５を形成することができる。
　プレス装置２５００は、集電体２１Ｂに供給された電極組成物２２ｃを圧縮する。例えば、プレス装置２５００は、図８に示す通り、上部ローラ２５０１及び下部ローラ２５０２を有する。プレス装置２５００は、上部ローラ２５０１及び下部ローラ２５０２により、集電体２１Ｂに供給された電極組成物２２ｃを挟み込んで圧縮する。即ち、プレス装置２５００は、電極組成物２２ｃに対するロールプレスを実行する。
　プレス装置２５００による圧縮工程の後、図１に示したセパレータ３０が更に供給され、単セル１０が作製される。セパレータ３０の供給は、搬送方向Ｄａに沿って搬送される集電体２１Ｂ及び電極組成物２２ｃに対して連続的に行なわれてもよいし、集電体２１Ｂや電極組成物２２ｃを所定単位に分割した後、枚葉に行なってもよい。
　図８においては、電極組成物供給装置２３００による電極組成物２２ｃの供給後に、枠体供給装置２４００による枠体３５の供給が行なわれる例を説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、枠体供給装置２４００による枠体３５の供給が行なわれた後、枠体３５の内部の位置に対して、電極組成物供給装置２３００による電極組成物２２ｃの供給が行なわれてもよい。
　次に、チャンバ２１００に設けられたスリットの近傍の構成について、図９を用いて説明する。なお、図９において、スリットより上流側Ｄａ２はチャンバ２１００の外部を示し、スリットより下流側Ｄａ１はチャンバ２１００の内部を示す。
　図９に示す通り、スリットの近傍には、ローラ２２１１及びローラ２２１２が設けられる。ローラ２２１１及びローラ２２１２は、回転することによって集電体２１Ｂを搬送する。即ち、搬送装置２２００は、チャンバ２１００の外部に設けられたローラ２２１１及びローラ２２１２で集電体２１Ｂを挟み込みつつ当該ローラを回転させることで、スリットを通して集電体２１Ｂをチャンバ２１００内に搬送する。
　更に、スリットの近傍には、ローラ２２１１及びローラ２２１２と、チャンバ２１００の外面との間の隙間に設けられ、チャンバ２１００への空気の流入を抑制する部材２６１１及び部材２６１２が設けられる。部材２６１１及び部材２６１２は、第１抑制部の一例である。即ち、集電体２１Ｂ、ローラ２２１１、ローラ２２１２、部材２６１１及び部材２６１２によってチャンバ２１００のスリットが覆われ、チャンバ２１００への空気の流入が抑制される。
　なお、ローラ２２１１及びローラ２２１２と集電体２１Ｂとは密着しているものの、集電体２１Ｂの表面粗さ等によっては、ローラ２２１１及びローラ２２１２と、集電体２１Ｂとの間から、空気が流入してしまうケースも想定される。そこで、搬送装置２２００は、ローラ２２１１及びローラ２２１２に代えて、表面が弾性体で構成されたローラを用いて集電体２１Ｂを搬送することとしてもよい。
　例えば、搬送装置２２００は、図１０に示す通り、基台２２２１ａ及び弾性体２２２１ｂから構成されるローラ２２２１、及び、基台２２２２ａ及び弾性体２２２２ｂから構成されるローラ２２２２を用いて、集電体２１Ｂを搬送することとしてもよい。弾性体２２２１ｂ及び弾性体２２２２ｂは、例えばゴムやエラストマ等で構成される。ローラの側面を弾性体２２２１ｂ及び弾性体２２２２ｂで構成することにより、集電体２１Ｂとの密着度が向上し、ローラと集電体２１Ｂとの間からの空気の流入が抑制される。
　なお、図１０においては、集電体２１Ｂを挟み込む２つのローラの双方について、側面を弾性体で構成する例について説明した。しかしながら実施形態はこれに限定されるものではなく、集電体２１Ｂを挟み込む２つのローラの一方についてのみ、側面を弾性体で構成しても構わない。また、図１０においては、ローラの側面を弾性体で構成する手法として、基台２２２１ａ及び基台２２２２ａの周囲を、弾性体２２２１ｂ及び弾性体２２２２ｂで覆う例を図示した。しかしながら実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、ローラの全体を弾性体で構成するようにしても構わない。
　ここで、図９に示した通り、ローラ２２１１と部材２６１１との間、及び、ローラ２２１２と部材２６１２との間には隙間が空いている。図１０においても同様に、ローラ２２２１と部材２６１１との間、及び、ローラ２２２２と部材２６１２との間には、隙間が空いている。かかる隙間は、ローラ２２１１等のローラが回転するためのクリアランスである。かかる隙間からチャンバ２１００内部へ空気が流入し、減圧状態を十分に維持できなくなるケースが想定される。
　そこで、電池用電極製造装置２０００は、ローラ２２１１等のローラと、部材２６１１等の第１抑制部との間の隙間からの空気の流入を抑制する第２抑制部を更に備えてもよい。以下、第２抑制部の例について、図１１～図２０を用いて説明する。なお、図１１～図２０においては、集電体２１Ｂを搬送するためのローラとして、側面が弾性体で構成されたローラ２２２１及びローラ２２２２が設けられた例について説明する。
　図１１においては、第２抑制部の一例として、弁２７１１及び弁２７１２を図示する。例えば、弁２７１１は、部材２６１１に対して取り付けられ、ローラ２２２１における回転軸に対して平行な側面も接するように構成される。なお、以下では、ローラ２２２１における回転軸に対して平行な側面を、単に、ローラ２２２１の側面とも記載する。即ち、弁２７１１は、部材２６１１、及び、ローラ２２２１の側面に接するように構成され、部材２６１１とローラ２２２１との間からの空気の流入を抑制する。同様に、弁２７１２は、部材２６１２、及び、ローラ２２２２の側面に接するように構成され、部材２６１２とローラ２２２２との間からの空気の流入を抑制する。
　図１２においては、第２抑制部の一例として、弁２７２１及び弁２７２２を図示する。図１１の弁２７１１と同様、弁２７２１は、部材２６１１、及び、ローラ２２２１の側面に接するように構成され、部材２６１１とローラ２２２１との間からの空気の流入を抑制する。また、図１１の弁２７１２と同様、弁２７２２は、部材２６１２、及び、ローラ２２２２の側面に接するように構成され、部材２６１２とローラ２２２２との間からの空気の流入を抑制する。
　ここで、図１１及び図１２に示した通り、空気の流入を抑制するための弁が設けられる位置について特に限定されるものではない。例えば、図１１の弁２７１１は、ローラ２２２１の形状に応じて部材２６１１に設けられた窪みの内部に取り付けられているのに対し、図１２の弁２７２１は、部材２６１１における上流側Ｄａ２の側面に取り付けられている。
　図１１及び図１２に示した各種の弁によれば、簡易な構成でチャンバ２１００内の減圧状態を維持することが可能である。但し、ローラと弁との間で摩擦が生じるため、ローラ２２２１等のローラが摩耗してしまうケースが想定される。
　そこで、電池用電極製造装置２０００は、図１３に示すように、ローラ２２２１の側面に接する輪状部材２７３１ａ、及び、ローラ２２２２の側面に接する輪状部材２７３２ａを備えてもよい。ここで、輪状部材２７３１ａは、図１３の矢印に示す通り、ローラ２２２１の回転に噛み合った状態で回転する。即ち、輪状部材２７３１ａにおいてローラ２２２１に当接する位置と、ローラ２２２１において輪状部材２７３１ａに当接する位置とが同じ方向に同じ速さで移動するように構成される。輪状部材２７３１ａは、図示しないモータ等によって駆動されてもよいし、ローラ２２２１によって駆動されてもよい。同様に、輪状部材２７３２ａは、ローラ２２２２の回転に噛み合った状態で回転する。
　図１３に示す通り、電池用電極製造装置２０００は、輪状部材２７３１ａ及び部材２６１１に接する弁２７３１ｂ、及び、輪状部材２７３２ａ及び部材２６１２に接する弁２７３２ｂを更に備える。図１３においては、集電体２１Ｂ、ローラ２２２１、ローラ２２２２、輪状部材２７３１ａ、輪状部材２７３２ａ、弁２７３１ｂ、弁２７３２ｂ、部材２６１１及び部材２６１２によってチャンバ２１００のスリットが覆われ、チャンバ２１００への空気の流入が抑制される。更に、図１３において、弁２７３１ｂ及び弁２７３２ｂは、ローラ２２２１及びローラ２２２２には接しておらず、これらローラの摩耗は回避される。輪状部材２７３１ａ、輪状部材２７３２ａ、弁２７３１ｂ及び弁２７３２ｂは、第２抑制部の一例である。
　図１４Ａ及び図１４Ｂは、図１３の輪状部材２７３１ａ及び輪状部材２７３２ａに代えて、空気流入抑制ローラ２７４１ａ及び空気流入抑制ローラ２７４２ａが設けられる例を図示する。なお、図１４Ａが搬送方向Ｄａ及び鉛直方向Ｄｂに直交した幅方向から図示した図であるのに対し、図１４Ｂは斜視図である。
　空気流入抑制ローラ２７４１ａは、ローラ２２２１の回転に噛み合った状態で回転する。空気流入抑制ローラ２７４１ａは、図示しないモータ等によって駆動されてもよいし、ローラ２２２１によって駆動されてもよい。同様に、空気流入抑制ローラ２７４２ａは、ローラ２２２２の回転に噛み合った状態で回転する。図１４Ａ及び図１４Ｂにおいては、集電体２１Ｂ、ローラ２２２１、ローラ２２２２、空気流入抑制ローラ２７４１ａ、空気流入抑制ローラ２７４２ａ、弁２７４１ｂ、弁２７４２ｂ、部材２６１１及び部材２６１２によってチャンバ２１００のスリットが覆われ、チャンバ２１００への空気の流入が抑制される。更に、図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、弁２７４１ｂ及び弁２７４２ｂは、ローラ２２２１及びローラ２２２２には接しておらず、これらローラの摩耗は回避される。空気流入抑制ローラ２７４１ａ、空気流入抑制ローラ２７４２ａ、弁２７４１ｂ及び弁２７４２ｂは、第２抑制部の一例である。
　上述した各種の第２抑制部により、ローラ２２２１等のローラにおける、回転軸に対して平行な側面からの空気の流入を抑制することが可能である。ここで、チャンバ２１００内の減圧状態をより十分に維持するためには、ローラ２２２１等のローラにおける、回転軸に対して直交する底面からの空気の流入についても抑制することが好ましい。
　図１５は、スリット近傍の構成（ローラ２２２１等）を、鉛直方向Ｄｂの上側Ｄｂ１から図示したものである。なお、図１５では、部材２６１１や、図１１～図１４Ｂに示した各種の第２抑制部は省略している。図１５に示す通り、電池用電極製造装置２０００は、ローラ２２２１とチャンバ２１００の外面との間の隙間に設けられ、チャンバ２１００への空気の流入を抑制する部材６２１及び部材６２２を備える。部材６２１及び部材６２２は、第１抑制部の一例である。なお、図９～図１４Ｂに示した部材２６１１及び部材２６１２と、図１５に示した部材６２１及び部材６２２とは、それぞれ異なる部材であってもよいし、一体的に構成されてもよい。
　以下で説明する通り、電池用電極製造装置２０００は、第２抑制部として、ローラ２２２１等のローラにおける回転軸に対して直交する底面、及び、部材６２１等の第１抑制部に接する底面部材を備えてもよい。かかる底面部材の例として、図１６では、部材２７５１ａ及び部材２７５１ｂを図示する。
　図１６に示す通り、部材２７５１ａは、ローラ２２２１の回転軸に対してはめ込まれるブッシュである。部材２７５１ａは、ローラ２２２１の底面と、図１５に示した部材６２２との間の隙間を埋めて、ローラ２２２１の底面からの空気の流入を抑制する。同様に、部材２７５１ｂは、ローラ２２２２の底面と、部材６２２との間の隙間を埋めて、ローラ２２２２の底面からの空気の流入を抑制する。なお、部材２７５１ａ及び部材２７５１ｂにより、ローラ２２２１の底面からの空気の流入を完全には遮蔽できない場合であっても、底面から流入する空気の流れを層流でなく乱流状にして、空気の粘性抵抗を上げ、流入量を減少させることができる。
　なお、図１６では図示を省略するが、ローラ２２２１及びローラ２２２２の反対側の底面に対しても、部材２７５１ａ及び部材２７５１ｂと同様の部材がはめ込まれる。部材２７５１ａ及び部材２７５１ｂは、例えばフェルトで構成される。
　図１６では、ローラ２２２１の回転軸に対して部材２７５１ａがはめ込まれ、ローラ２２２２の回転軸に対して部材２７５１ｂがはめ込まれる例を図示した。即ち、図１６では、ローラごと個別に部材がはめ込まれる例を図示した。しかしながら、ローラ２２２１及びローラ２２２２に対して単一の部材がはめ込まれるように構成されても構わない。
　例えば、電池用電極製造装置２０００は、図１６の部材２７５１ａ及び部材２７５１ｂに代えて、図１７に示すブレード２７５２を備えてもよい。即ち、ブレード２７５２は、底面部材の一例である。図１７に示す通り、ブレード２７５２は、各ローラの回転軸から放射状に広がった稜線を有する波状の板である。これにより、ローラ２２２１及びローラ２２２２の底面と部材６２２との間の隙間を埋めて空気の流入を抑制しつつも、ローラ２２２１及びローラ２２２２との接触面積を小さくし、ローラ２２２１及びローラ２２２２の回転を妨げないようにすることができる。
　或いは、電池用電極製造装置２０００は、底面部材として、図１８に示すブレード２７５３を備えてもよい。ブレード２７５３は、鉛直方向に平行な稜線を有する波状の板である。或いは、電池用電極製造装置２０００は、底面部材として、図１９に示すブレード２７５４を備えてもよい。ブレード２７５４は、鉛直方向に平行な稜線を多数有する波状の板である。ブレード２７５３又はブレード２７５４により、ローラ２２２１及びローラ２２２２の底面と部材６２２との間の隙間を埋めて空気の流入を抑制しつつも、ローラ２２２１及びローラ２２２２との接触面積を小さくし、ローラ２２２１及びローラ２２２２の回転を妨げないようにすることができる。
　或いは、電池用電極製造装置２０００は、底面部材として、図２０に示す部材２７５５を備えてもよい。部材２７５５は、ローラ２２２１及びローラ２２２２に接する側の面に絨毛を有する。かかる絨毛により、ローラ２２２１及びローラ２２２２の底面と部材６２２との間の隙間を埋めて空気の流入を抑制しつつも、ローラ２２２１及びローラ２２２２との摩擦を小さくし、ローラ２２２１及びローラ２２２２の回転を妨げないようにすることができる。
　なお、第２の実施形態では、ローラ２２２１及びローラ２２２２等、１対のローラのみを図示して説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、１対のローラを複数設けても構わない。かかる場合においては、１対のローラそれぞれに対して、上述した第１抑制部及び第２抑制部が設けられても構わない。即ち、上述した実施形態に対し、前室を複数設け、段階的に減圧するように構成することとしても構わない。
　また、上述した実施形態では、電極組成物２２ｃが載置される帯状の基材フィルムが帯状の集電体２１Ｂであるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示した帯状の集電体２１Ｂに代えて、帯状のセパレータシートや、帯状の離形フィルムを基材フィルムとしてもよい。なお、帯状のセパレータシートは、後にトリミングすることで、図１に示したセパレータ３０を形成することができる。
　例えば、セパレータシートを基材フィルムとする場合、セパレータシート上に電極組成物２２ｃを供給し、電極組成物２２ｃにおけるセパレータシートと反対側の面に集電体２１Ｂを供給し、セパレータシート及び集電体２１Ｂを所定の形状にトリミングし、更に、枠体３５を供給することで、正極２０ａ又は負極２０ｂを作製することができる。
　また、離形フィルムを基材フィルムとする場合、離形フィルム上に電極組成物２２ｃを供給し、電極組成物２２ｃにおける離形フィルムと反対側の面に集電体２１Ｂを供給し、離形フィルムを回収した後、集電体２１Ｂと反対側の面にセパレータシートを供給し、集電体２１Ｂ及びセパレータシートを所定の形状にトリミングし、更に、枠体３５を供給することで、正極２０ａ又は負極２０ｂを作製することができる。なお、セパレータシートを供給して後にトリミングすることに代え、電極組成物２２ｃに対してセパレータ３０を供給することとしても構わない。
　或いは、離形フィルム上に電極組成物２２ｃを供給し、電極組成物２２ｃにおける離形フィルムと反対側の面にセパレータシートを供給し、離形フィルムを回収した後、セパレータシートと反対側の面に集電体２１Ｂを供給し、セパレータシート及び集電体２１Ｂを所定の形状にトリミングし、更に、枠体３５を供給することで、正極２０ａ又は負極２０ｂを作製することができる。なお、集電体２１Ｂを供給して後にトリミングすることに代え、所定の形状にトリミングされた集電体２１を電極組成物２２ｃに対して供給することとしても構わない。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。更に、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。

Claims (15)

  1. 　帯状の基材フィルムを搬送する搬送部と、
    　前記基材フィルムの搬送方向における所定の供給位置に対して、活物質及び電解液を含んだ湿潤粉体である電極組成物を供給する電極組成物供給部と、
    　前記供給位置において、前記基材フィルム上に供給された前記電極組成物の幅を制御する幅ガイド部と
    　を備えた電池用電極製造装置。
  2. 　前記幅ガイド部は、
    　前記供給位置において、前記基材フィルム上に供給された前記電極組成物の幅方向の両端に接する部材と、
    　前記部材を、前記電極組成物の幅方向の両端に接した状態で、前記搬送方向の下流側に向けて、前記基材フィルム及び前記電極組成物と同じ速度で移動させる駆動装置と
    　を備える、請求項１に記載の電池用電極製造装置。
  3. 　前記部材は、鉛直方向を回転軸として回転する円盤状部材であり、
    　前記駆動装置は、前記円盤状部材のうち前記電極組成物に接する位置の速度が、前記基材フィルム及び前記電極組成物と同じ速度になるように、前記円盤状部材を回転させる、請求項２に記載の電池用電極製造装置。
  4. 　前記部材は、鉛直方向を回転軸として回転する輪状部材であり、
    　前記駆動装置は、前記輪状部材のうち前記電極組成物に接する位置の速度が、前記基材フィルム及び前記電極組成物と同じ速度になるように、前記輪状部材を回転させる、請求項２に記載の電池用電極製造装置。
  5. 　前記部材は、前記幅方向を回転軸として回転する輪状部材であり、
    　前記駆動装置は、前記輪状部材のうち前記電極組成物に接する位置の速度が、前記基材フィルム及び前記電極組成物と同じ速度になるように、前記輪状部材を回転させる、請求項２に記載の電池用電極製造装置。
  6. 　前記幅ガイド部は、前記供給位置に固定され、前記基材フィルム上に供給された前記電極組成物の幅方向の両端に接する部材である、請求項１に記載の電池用電極製造装置。
  7. 　内部が大気圧よりも減圧されたチャンバと、第１抑制部と、第２抑制部とを更に備え、
    　前記搬送部は、前記チャンバの外部に設けられた２つのローラで前記基材フィルムを挟み込みつつ当該ローラを回転させることで、前記チャンバに設けられたスリットを通して前記基材フィルムを前記チャンバ内に搬送し、
    　前記第１抑制部は、前記ローラと前記チャンバの外面との間の隙間に設けられ、前記チャンバへの空気の流入を抑制し、
    　前記第２抑制部は、前記ローラと前記第１抑制部との間の隙間に設けられ、前記チャンバへの空気の流入を抑制する、請求項１に記載の電池用電極製造装置。
  8. 　前記第２抑制部は、前記ローラにおける回転軸に対して平行な側面及び前記第１抑制部に接する弁を含む、請求項７に記載の電池用電極製造装置。
  9. 　前記第２抑制部は、前記ローラにおける回転軸に対して平行な側面に接するとともに当該ローラの回転に噛み合った状態で回転する輪状部材と、当該輪状部材及び前記第１抑制部に接する弁とを含む、請求項７に記載の電池用電極製造装置。
  10. 　前記第２抑制部は、前記ローラにおける回転軸に対して平行な側面に接するとともに当該ローラの回転に噛み合った状態で回転する空気流入抑制ローラと、当該空気流入抑制ローラ及び前記第１抑制部に接する弁とを含む、請求項７に記載の電池用電極製造装置。
  11. 　前記第２抑制部は、前記ローラにおける回転軸に対して直交する底面及び前記第１抑制部に接する底面部材を含む、請求項７に記載の電池用電極製造装置。
  12. 　前記底面部材は、前記ローラの回転軸に対してはめ込まれるブッシュであるか、フェルトで構成されるか、前記ローラの回転軸から放射状に広がった稜線を有する波状のブレードであるか、鉛直方向に平行な稜線を有する波状のブレードであるか、又は、前記ローラに接する絨毛を含む、請求項１１に記載の電池用電極製造装置。
  13. 　２つの前記ローラの少なくとも一方は、当該ローラにおける回転軸に対して平行な側面が弾性体で構成される、請求項７に記載の電池用電極製造装置。
  14. 　搬送される帯状の基材フィルムの搬送方向における所定の供給位置に対して、活物質及び電解液を含んだ湿潤粉体である電極組成物を供給し、
    　前記供給位置において、前記基材フィルム上に供給された前記電極組成物の幅を制御する
    　ことを含む、電池用電極製造方法。
  15. 　内部が大気圧よりも減圧されたチャンバの外部に設けられた２つのローラで前記基材フィルムを挟み込みつつ当該ローラを回転させることで、前記チャンバに設けられたスリットを通して前記基材フィルムを前記チャンバ内に搬送し、
    　前記ローラと前記チャンバの外面との間の隙間に設けられた第１抑制部により前記チャンバへの空気の流入を抑制し、
    　前記ローラと前記第１抑制部との間の隙間に設けられた第２抑制部により前記チャンバへの空気の流入を抑制することを含む、請求項１４に記載の電池用電極製造方法。
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