使电极干燥的装置及方法

使电极干燥的装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使铅蓄电池等的电极干燥的装置及方法。
【背景技术】
[0002] 在铅蓄电池等的二次电池中使用的电极具有保持在铸造板栅基板或拉网板栅基 板等板栅基板上的活性材料。该电极如下进行制造。首先，对板栅基板涂敷糊状活性材料。 调整糊状活性材料的粘度，以便于涂敷工作。因而，糊状活性材料的含水量多于后续工序所 需的含水量，因此，对涂敷的糊状活性材料进行预干燥，以将活性材料中的含水量调整为适 合随后的老化和干燥工序的水分量。在预干燥之后进行的老化和干燥工序中，将电极置于 预定温度和预定湿度的气氛下，将硫酸铅、金属铅和氧化铅转化为碱式硫酸铅，然后进行加 热干燥，以将活性材料中的含水量调整至预定范围内，从而完成未成形的电极。
[0003] 在上述制造工序中，预干燥是一个重要的工序，其中调整影响电极性能的老化和 干燥期间活性材料中的含水量。因此，常规地已使用各种使电极干燥的装置进行预干燥。例 如，专利文献1公开了一种配置成用红外线照射在输送线上移动的多个电极来预干燥这些 电极的使电极干燥的装置。同时，专利文献2公开了一种配置成用红外线照射在输送线上 移动的多个电极并对电极吹送热风来预干燥这些电极的使电极干燥的装置。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2010-177152号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2007-213898号公报

【发明内容】

[0008] 技术问题
[0009] 然而，在根据专利文献1的配置成使用红外加热器直接照射电极来干燥该电极的 使电极干燥的装置中，为了使电极干燥至预定的含水量，必须将环境温度设定至一定程度 的高温。因此，仅电极的表面被干燥，这易于在电极表面引起裂纹。另外，由于将干燥温度 设定为高温，因此消耗更多电力，从而增加了制造成本。此外，因为干燥炉内的温度分布容 易不均匀，所以可导致活性材料中的水分的分布和电极间的含水量发生变化。这导致经过 老化工序的活性材料的碱性硫酸铅的组成发生变化，从而增大了成品电池的性能差异。
[0010] 同时，在根据专利文献2的配置成对电极施加热风进行干燥的制造电极的装置 中，与配置成不使用热风的装置相比干燥温度能够降低。然而，由于热风直接施加于电极的 表面，因此电极的表面愈加干燥，不能防止电极表面产生裂纹。
[0011] 此类问题可通过使输送线足够长或使用大型干燥设备而得以改善。然而，这类措 施会增加制造成本和装置的占用面积，因此是不现实的。
[0012] 本发明的目的在于提供一种使电极干燥的装置及方法，其能够通过沿电极表面施 加热风而不升高干燥炉内的温度，来去除活性材料表面含有的水分至电极表面的活性材料 不会脱落的程度，并且将活性材料中的含水量调整至适合随后的老化和干燥工序的含水 量。
[0013] 本发明的另一目的在于提供一种使电极干燥的装置及方法，其可减小安装空间。 [0014] 解决问题的技术方案
[0015] 本发明改进一种使电极干燥的方法。使电极干燥的方法包括制备集电体涂敷有糊 状活性材料的未干燥电极。使电极干燥的方法还包括在产生未干燥电极与干燥机的热风出 口之间的相对位移的同时，将热风从出口吹送到电极上，使得热风沿着未干燥电极的两面 流动，以便干燥糊状活性材料。当吹送热风以便沿着未干燥电极的两面流动时，热风不是直 接并集中地施加于糊状活性材料层的一部分，而是沿着糊状活性材料层表面的全体流动。 因此，使用根据本发明的使电极干燥的方法，能够将干燥后的活性材料中的含水量调整至 期望的范围，而几乎不会产生由于干燥后的活性材料表面的局部干燥引起的裂纹。
[0016] 优选地，在与电极的相对移动方向相反的方向上从出口吹出热风。如果在与吹送 热风的方向相反的方向上移动电极，则随着电极与出口之间的距离变短，热风的温度和风 速增加。因此，能够使糊状活性材料逐渐干燥。因而，能够可靠地获得在抑制裂纹产生的同 时，将活性材料中的含水量调整至期望的范围这样的效果。
[0017] 优选地，热风出口包括设置在电极的移动方向上的多个分散出口，并且干燥机配 置成沿着未干燥电极的两面从多个分散出口吹出热风。从分散出口吹出的热风的温度和风 速随着距出口的距离变长而降低。因此，使分散出口在电极的移动方向上分散设置，能够在 增加和减小热风的温度和风速的同时，对未干燥的糊状活性材料层进行干燥。反复增加和 减小热风的温度和风速能够可靠地抑制裂纹的发生。
[0018] 优选地，通过固定布置出口并移动电极而产生电极与出口之间的相对位移。这消 除了产生相对位移以干燥电极时对于复杂移动装置的需求，并减少了移动所需的能量。
[0019] 实施上述方法的根据本发明的使电极干燥的装置包括输送线和干燥机。输送线 配置成使具有糊状活性材料层的未干燥电极，在保持糊状活性材料层面向上和面向下的同 时，在一个方向上移动，其中通过对集电体的两面涂敷糊状活性材料而形成该糊状活性材 料层。干燥机包括热风出口，并且配置成在与电极移动的该一个方向相反的方向上，将热风 从出口吹送到未干燥电极上，使得热风沿糊状活性材料层的两面流动。使用包括输送线和 干燥机的使电极干燥的装置，能够可靠地实现根据本发明的使电极干燥的方法。
[0020] 优选地，输送线包括倾斜输送线部和悬挂输送线部。倾斜输送线部倾斜成在该一 个方向上变高。悬挂输送线部配置成使电极保持在糊状活性材料层面向该一个方向及其相 反方向的悬挂状态下，从倾斜输送线部的顶部输送电极。设置倾斜输送线部和悬挂输送线 部能够减小输送线的占用面积。另外，即使在干燥后由悬挂输送线部将电极以悬挂状态输 送，也几乎不会有活性材料从电极脱落的可能性。此外，如果悬挂状态的电极以相同的姿态 被依次接收和排布，则可为电极输送至后续老化工序的作业提供便利。
[0021] 在根据本发明的第二种使电极干燥的方法中，可通过一次或多次使电极靠近和远 离出口移动来产生电极与出口之间的相对位移。根据本发明的这种方法是以发明人的如下 发现为基础的，即在用热风干燥电极上的糊状活性材料的过程中，通过逐渐增加和逐渐减 小热风的温度和风速以及逐渐减小和逐渐增加热风的温度和风速，能够将干燥后的活性材 料中的含水量调整到期望的范围，而几乎不会导致在干燥后的活性材料的表面产生裂纹。 考虑到制造设备的性能，难以在短时间内根据期望的模式改变热风的温度和风速。因此，采 用根据本发明的第二种方法，通过一次或多次使电极靠近和远离出口移动来产生电极与出 口之间的相对位移，从而实现热风的温度和速度的变化。采用根据本发明的该方法，能够利 用简单的结构并切实地通过逐渐增加和逐渐减小热风的温度和风速以及逐渐减小和逐渐 增加热风的温度和风速，将干燥后的活性材料中的含水量调整到期望的范围，而几乎不会 在干燥后的活性材料的表面产生裂纹。
[0022] 优选地，通过固定布置出口并移动电极来产生相对位移。如上所述，这消除了对于 复杂移动装置的需求，并减少了移动所需的能量。
[0023] 特别优选地，首先使电极靠近出口移动，最后使电极远离出口移动。这逐渐加热糊 状活性材料，并逐渐降低糊状活性材料的温度。因此，能够抑制在干燥后的糊状活性材料的 表面产生裂纹。
[0024] 实施根据本发明的第二种使电极干燥的方法的根据本发明的使电极干燥的装置 也包括输送线和干燥机。输送线配置成输送未干燥电极，该电极具有通过对集电体的两面 涂敷糊状活性材料而形成的糊状活性材料层。干燥机包括热风出口，并且配置成将热风吹 送到未干燥电极上，使得热风沿糊状活性材料层的两面流动。特别地，使电极干燥的装置包 括移动装置，其配置成使出口和电极中的至少一者移动，以便产生电极与出口之间的相对 位移，使得电极靠近和远离出口移动。包括这种移动装置的根据本发明的使电极干燥的装 置，能够在不使用特殊设备的情况下，容易地实施根据本发明的方法。
[0025] 在使电极干燥的装置中，可固定出口，并且移动装置可由输送线来实现。在这种情 况下，优选地，输送线配置成将电极以悬