电极制造装置和电极制造方法

专利名称：电极制造装置和电极制造方法
技术领域：
本发明涉及在带状的基材的两面形成活性物质层以制造电极的电极制造装置和电极制造方法。
背景技术：
近年来，利用小型、轻量且能量密度高、而且能够重复充放电的特性，锂离子电容器(LIC :Lithium Ion Capacitor)、电偶极子层电容器(EDLC :Electric Double Lay Capacitor)和锂离子电池(LIB Lithium Ion Battery)等的电化学元件的需要正在快速扩大。锂离子电池因为能量密度比较大，所以被利用于移动电话、笔记本型个人电脑等领域。此外，电偶极子层电容器因为能够快速充放电，所以作为个人电脑等的存储器备份小型电源被利用。而且，电偶极子层电容器还被期待有作为电动汽车用的大型电源的应用。此外，组合锂离子电池的优点和电偶极子层电容器的优点的锂离子电容器因能量密度、输出密度都高而被关注。这样的电化学元件的电极，例如以在作为基材的集电体的金属箔的表面涂敷含有活性物质和/或溶剂(溶剂)的活性物质混合剂后，干燥该活性物质混合剂形成活性物质层的方式制造。在相关的电极的制造中，例如使用在放卷辊与卷取辊之间配置涂敷装置和干燥机的电极制造装置。涂敷装置具有涂敷头，该涂敷头形成有用于涂敷活性物质混合剂的涂敷口。此外，干燥机具有以规定间隔配置的多个加热器。而且，在放卷辊与卷取辊之间一边向大约铅直上方搬送带状的金属箔，一边通过涂敷装置和干燥机，对金属箔的表面分别进行活性物质混合剂的涂敷和干燥(专利文献I)。现有技术文献专利文献I :日本特开2010-186782号公报

发明内容
发明要解决的问题在此，当使被涂敷到金属箔的表面的活性物质混合剂干燥时，如果进行急剧的干燥，则有可能在活性物质混合剂的内部溶剂沸腾，产生对流和/或气泡。在该种情况下，在金属箔上的活性物质层的表面形成凹凸，而不能够适当地形成活性物质层。此外，还有可能在金属箔与活性物质层的边界产生剥离。但是，在专利文献I记载的干燥机中，仅以规定间隔配置有多个加热器，未考虑用于避免上述的急剧的干燥的对策。因此，不能在金属箔的表面上适当地形成活性物质层。另一方面，还考虑有配置多个上述加热器，确保充分的干燥时间，以逐渐地干燥活性物质混合剂。但是，在该种情况下，干燥机的长度变长，不能够高效地使活性物质混合剂干燥。本发明，是鉴于上述相关的点而完成的，其目的在于在制造电极时，适当且高效地在带状的基材表面形成活性物质层。用于解决课题的方法为了达成上述目的，本发明是一种电极制造装置，其在带状的基材的两面形成活性物质层以制造电极，该电极制造装置的特征在于，包括放卷基材的放卷部；卷取部，其卷取在上述放卷部被放卷的基材；涂敷部，其设置在上述放卷部与上述卷取部之间，在基材的两面涂敷混合有活性物质和溶剂的活性物质混合剂；和干燥部，其设置在上述涂敷部与上述卷取部之间，使在上述涂敷部被涂敷的上述活性物质混合剂干燥而形成活性物质层，上述干燥部具有在基板的长边方向排列配置且发出红外线的多个LED (Light Emitting Diode :发光二极管)，上述干燥部被分割为发光强度达到最大的LED的发光波长不同的多个区域，一个上述区域中的上述LED的发光波长，是对于在该一个区域中的基材上的上述溶剂的膜厚，上述活性物质混合剂不沸腾的范围的红外线的波长，被设定为上述溶剂的红外线的吸收率达到最大的波长。另外，在本发明中，活性物质混合剂不沸腾是指该活性物质混合剂中的溶剂不沸腾。采用本发明，干燥部被分割为多个区域，一个区域的LED的发光波长被设定为活性物质混合剂不沸腾的范围的波长，因此不会形成如现有技术那样地在基材上的活性物质层的表面形成凹凸，能够以均等的膜厚形成具有平滑的表面的活性物质层。此外，也不会在基材与活性物质层的边界产生剥离。而且，一个区域中的LED的发光波长被设定为溶剂的红外线的吸收率达到最大的波长，因此能够高效地加热活性物质混合剂并使其干燥。而且， 这样的LED的发光波长的设定在各个区域进行，因此与现有技术相比能够缩短活性物质混合剂的干燥时间，也能够缩短干燥部的长度。如上所述根据本发明，能够在基材的表面适当且高效地形成活性物质层。上述溶剂可以是水。上述干燥部，自上述放卷部侧起被分割为上游区域、中游区域和下游区域的3个区域，配置在上述上游区域的LED的发光波长可以是6 μ m,配置在上述下游区域的LED的发光波长可以是3 μ m,在上述中游区域可以配置有大于3 μ m小于6 μ m的发光波长的LED。上述干燥部，自上述放卷部侧起被分割为上游区域、中游区域和下游区域的3个区域，配置于上述上游区域的LED的发光波长可以是6 μ m,配置于上述下游区域的LED的发光波长可以是3 μ m，在上述中游区域可以混合地配置有上述上游区域的LED和上述下游区域的LED。上述干燥部可以具有向上述多个LED与基材之间供给空气的供气机构。上述放卷部和上述卷取部可以配置为以基材的长边方向为水平方向且基材的短边方向为铅直方向的朝向搬送基材。上述电极可以是在锂离子电容器、电偶极子层电容器或者锂离子电池中使用的电极。根据其他观点的本发明是，一边在放卷部与卷取部之间搬送带状的基材，一边在该基材的两面形成活性物质层而制造电极的电极制造方法，其特征在于，包括涂敷工序， 在涂敷部将混合有活性物质和溶剂的活性物质混合剂涂敷在基材的两面；和此后的干燥工序，在干燥部，使在上述涂敷工序涂敷的上述活性物质混合剂干燥而形成活性物质层，上述干燥部具有在基板的长边方向排列配置且发出红外线的多个LED，上述干燥部被分割为发光强度达到最大的LED的发光波长不同的多个区域，一个上述区域中的上述LED的发光波长，是对于在该一个区域中的基材上的上述溶剂的膜厚，上述活性物质混合剂不沸腾的范围的红外线的波长，被设定为上述溶剂的红外线的吸收率达到最大的波长。上述溶剂可以为水。上述干燥部，自上述放卷部侧起被分割为上游区域、中游区域和下游区域的3个区域，配置在上述上游区域的LED的发光波长可以是6 μ m,配置在上述下游区域的LED的发光波长可以是3 μ m,在上述中游区域可以配置有大于3 μ m小于6 μ m的发光波长的LED。上述干燥部，自上述放卷部侧起被分割为上游区域、中游区域和下游区域的3个区域，配置于上述上游区域的LED的发光波长可以是6 μ m,配置于上述下游区域的LED的发光波长可以是3 μ m，在上述中游区域可以混合地配置有上述上游区域的LED和上述下游区域的LED。上述干燥部可以具有向上述多个LED与基材之间供给空气的供气机构，在上述干燥工序中，可以通过由来自上述多个LED的红外线产生的辐射加热和由从上述供气机构供给的空气产生的对流加热，使上述活性物质混合剂干燥。可以以基材的长边方向为水平方向且基材的短边方向为铅直方向的朝向，对搬送中的基材进行上述涂敷工序和上述干燥工序。上述电极是在锂离子电容器、电偶极子层电容器或者锂离子电池中使用的电极。发明的效果根据本发明，在制造电极时，能够在带状的基材的表面适当且高效地形成活性物质层


图I是表示涉及本实施方式的电极制造装置的结构的概略的简略侧视图。图2是表示涉及本实施方式的电极制造装置的结构的平面图。图3是由电极制造装置制造的电极的侧视图。图4是由电极制造装置制造的电极的平面图。图5是表示涂敷头的结构的概略的立体图。图6是表示干燥部的结构的概略的侧视图。图7是表示干燥部的结构的概略的平面图。图8是表示设定LED的峰值发光波长的工序的流程图。图9是表示LED所发出的红外线的波长与水的红外线吸收率的第一相关的图。图10是表示LED所发出的红外线的波长与LED的发光强度的第二相关的图。图11是表示活性物质混合剂中的水的膜厚与活性物质混合剂的沸腾开始时的 LED的发光强度的第三相关的图。图12是表示涉及其他实施方式的涂敷部的结构的概略的平面图。图13是表示涉及其他实施方式的电极制造装置的结构的概略的简略平面图。图14是表示涉及其它实施方式的电极制造装置的结构的概略的侧视图。符号说明I电极制造装置
10放卷棍
11涂敷部
12干燥部
13卷取辊
30LED
30a上游LED
30b中游LED
30c下游LED
40反射板
41供气口
42供气管
43空气供给源
50控制部
D干燥区域
E电极
F活性物质层
M金属箔
S活性物质混合剂
Ta上游区域
Tb中游区域
Tc下游区域
具体实施例方式以下，对本发明的实施方式进行说明。图I是表示涉及本实施方式的电极制造装置I的结构的概略的简略侧视图。图2是表示电极制造装置I的结构的概略的平面图。另外，在本实施方式的电极制造装置I中，制造锂离子电容器的电极。在电极制造装置I中，如图3和图4所示地制造在作为带状的基材的金属箔M的两面形成有活性物质层F的电极E。金属箔M的两面的活性物质层F相对地形成。此外，活性物质层F，形成在金属箔M的短边方向(图3中的Z方向)的中央部，并且在金属箔M的长边方向(图3和图4中的Y方向)形成有多个。金属箔M是例如多孔质的集电体。作为电极E在制造正极时，例如作为金属箔M 使用铝箔。另一方面，在制造负极时，例如作为金属箔M使用铜箔。另外，为了形成活性物质层F，如后所述地在金属箔M的表面涂敷有泥浆状的活性物质混合剂。制造正极时的正极活性物质混合剂，例如通过混合作为活性物质的活性炭、作为粘着剂的丙烯酸系粘合剂、作为分散剂的羧甲基纤维素和作为导电助材的乙炔黑等的导电性碳粉末，并向其添加作为溶剂的水，捏合而生成。另一方面，制造负极时的负极活性物质混合剂，例如通过混合作为可吸留、放出锂离子的活性物质的非晶质碳、作为粘着剂的聚偏氟乙烯和作为导电助材的乙炔黑等的导电性碳原材料，并向其添加作为溶剂的水，捏合而生成。
正极与负极，如上所述虽然材料不同，但金属箔M和活性物质层F的宽度、厚度等并无太大差别。因此，电极制造装置I不但能够制造锂离子电容器的正极也能够制造负极。 以下，将这些正极和负极称为电极E进行说明。电极制造装置1，如图I和图2所示，具有作为放卷金属箔M的放卷部的放卷辊 10 ;对金属箔M的两面涂敷活性物质混合剂的涂敷部11 ;使金属箔M上的活性物质混合剂干燥而形成活性物质层F的干燥部12 ;和作为卷取金属箔M的卷取部的卷取辊13。沿金属箔M的搬送方向(图I和图2中的Y方向)从上游侧开始按以下顺序配置放卷辊10、涂敷部11、干燥部12、卷取辊13。另外，在放卷辊10与卷取辊13之间设置有驱动机构(未图示)，通过该驱动机构，自放卷棍10放卷的金属箔M被搬送并在卷取棍13被卷取。放卷辊10配置为其轴方向为铅直方向(图I中的Z方向)的朝向。在放卷辊10 中卷绕有未处理的金属箔M，放卷辊10构成为能够以铅直轴为中心旋转。而且，金属箔M随着在其长边方向被拉伸而从放卷棍10放卷。卷取辊13也配置为其轴方向为铅直方向的朝向。卷取辊13构成为能够以铅直轴为中心旋转。而且，形成有活性物质层F的金属箔M卷取到卷取辊13。这些放卷辊10和卷取辊13配置在相同的高度。而且，放卷辊10和卷取辊13配置为在金属箔M的长边方向为水平方向(图I和图2中的Y方向)且金属箔M的短边方向为铅直方向(图I中的Z方向)的朝向，搬送金属箔M。涂敷部11具有在金属箔M的表面涂敷活性物质混合剂的涂敷头20。涂敷头20相对地配置在放卷辊10与卷取辊13之间的搬送中的金属箔M的两侧。涂敷头20，如图5所示具有在铅直方向(图5中的Z方向)延伸的大约长方体形状。涂敷头20例如形成为比金属箔M的短边方向长。在涂敷头20的与金属箔M相对的面， 形成有喷出活性物质混合剂的狭缝状的涂敷口 21。涂敷口 21形成为在铅直方向(图5中的Z方向)延伸。此外，涂敷口 21形成在能够向金属箔M的短边方向的中央部供给活性物质混合剂的位置。此外，涂敷头20连接与活性物质混合剂供给源22连通的供给管23。在活性物质混合剂供给源22的内部积存有活性物质混合剂，并能够从活性物质混合剂供给源22向涂敷头20供给活性物质混合剂。干燥部12，如图I、图2和图6所示在金属箔M的长边方向(图I、图2和图6中的 Y方向)上被分割为多个例如3个区域Ta、Tb、Tc。以下，从放卷辊10侧即在金属箔M的搬送方向的上游侧开始，将这3个区域Ta、Tb、Tc分别称作“上游区域Ta”、“中游区域Tb”、 “下游区域Tc”。另外，这3个区域Ta、Tb、Tc被分割在后述的每个LED30的峰值发光波长不同的区域。此外,干燥部12,如图7所示具有发出红外线的多个LED(Light Emitting Doide 发光二极管)30。LED30在金属箔M的长边方向(图7中的Y方向)上排列配置。这些 LED30配置在放卷辊10与卷取辊13之间的搬送中的金属箔M的两侧。此外，LED30在铅直方向上设置得比金属箔M的短边方向的长度长。S卩，LED30能够向金属箔M的短边方向整体发出红外线。此外，如上所述，干燥部12被分割为发光强度达到最大的LED30的发光波长LED30 的发光波长(以下，也称作“峰值发光波长”)不同的3个区域Ta、Tb、Tc。于是为了方便， 如图I、图2和图6所示，也将多个LED30之中的配置于上游区域Ta的LED30称为“上游LED30a”，将配置于中游区域Tb的LED30称为“中游LED30b”，将配置于下游区域Tc的LED30 称为“下游LED30c”。另外，关于设定这些上游LED30a、中游LED30b、下游LED30c的峰值发光波长的方法，在以下进行详细说明。此外，干燥部12如图7所示具有反射板40，其夹着LED30与金属箔M的表面相对地配置，并使来自LED30的红外线反射到金属箔M侧。反射板40以覆盖LED30的方式在铅直方向延伸，并以覆盖多个LED30的方式在金属箔M的长边方向(图7中的Y方向)延伸。 而且,从LED30辐射到金属箔M的相反侧的红外线,在反射板40反射而辐射向金属箔M。此外，该反射板40配置在放卷辊10与卷取辊13之间的搬送中的金属箔M的两侧。在反射板40形成有多个供气口 41，其向形成在该反射板40与金属箔M之间的干燥区域D供给空气。在各供气口 41各自设置有用于向该供气口 41供给空气的供给管42。 供给管42与空气供给源43连通。在空气供给源43的内部积存有空气例如干燥空气等。而且，从供气口 41供给向干燥区域D的空气，沿着金属箔M的表面流过后，从干燥区域D的端部排出。另外，这些供气口 41、供给管42和空气供给源43构成本发明的供气机构。在以上的电极制造装置I中，如图I所示设置有控制部50。控制部50例如是计算机，具有程序存储部(未图示)。在程序存储部中，存储有控制电极制造装置I的用于制造电极E的处理的程序。另外，上述程序，例如记录在计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、 光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等的在计算机中可读取的存储介质H中，也可以从该储存介质H安装到控制部50。接着，对设定上述的上游LED30a、中游LED30b、下游LED30c的峰值发光波长的方法进行说明。首先，对设定上游LED30a的峰值发光波长的方法进行说明。图8表示设定上游 LED30a的峰值发光波长的流程。上游LED30a的峰值发光波长，是相对于在上游区域Ta被干燥的活性物质混合剂中的溶剂即水的膜厚，不使该活性物质混合剂沸腾的范围的红外线的波长，被设定为水的红外线的吸收率达到最大的波长。另外，活性物质混合剂不沸腾是指该活性物质混合剂中的水不沸腾。具体来讲，如图9所示，预先导出有表示LED30所发出的红外线的波长(图9中的横轴)与水的红外线的吸收率(图9中的纵轴)的关系的第一相关，第一相关按活性物质混合剂中的水的膜厚导出(图8的工序Al)。另外，水的膜厚与活性物质混合剂自身的膜厚大致相同。另外，在图示的例子中，水的膜厚具有10 μ m和2 μ m两种，但实际上也预先导出有其他膜厚的第一相关。此外，如图10所不,预先导出有表不LED30所发出的红外线的波长(图10中的横轴)与LED30的发光强度(图10中的纵轴)的关系的第二相关(图8的工序Al)。另外， 在图示的例子中，表示有红外线的波长为2. 84μ m 4. 45 μ m的LED，但实际上也预先导出有相对于其它波长的第二相关。并且，如图11所示，预先导出有表示活性物质混合剂中的水的膜厚(图11中的横轴)与活性物质混合剂开始沸腾时的LED30的发光强度(图11中的纵轴)的关系的第三相关(图8的工序Al)。此外，在图11中，在第三相关的上方即LED30的发光强度高于第三相关的发光强度的情况下，活性物质混合剂沸腾。另一方面，在图11中，在第三相关的下方即LED30的发光强度低于第三相关的发光强度的情况下，活性物质混合剂不沸腾。
而且，推定在上游区域Ta被干燥的活性物质混合剂中的水的膜厚(图8的工序 A2)。在本实施方式中，该水的膜厚例如被推定为ΙΟμπι。然后，基于在工序Α2推定的水的膜厚，使用第一相关导出与水的红外线的最大吸收率对应的红外线的波长(以下，也称为“峰值波长”)(图8的工序A3)。在本实施方式中， 与水的膜厚10 μ m对应的峰值波长为3 μ m。然后，基于在工序A3推定的峰值波长，使用第二相关导出上游LED30a的最大发光强度(图8的工序A4)。在本实施方式中，与峰值波长3 μ m对应的上游LED30a的最大发光强度为1.0。然后，基于在工序A2推定的水的膜厚与在工序A4导出的上游LED30a的最大发光强度，使用第三相关判定活性物质混合剂是否沸腾(图8的工序A5)。然后，当在工序A5中活性物质混合剂被判定为不沸腾时，上游LED30a的峰值发光波长被设定为在工序A4中导出的峰值波长(图8的工序A6)。S卩，在上游LED30a中，使用在工序A4中导出的峰值波长为发光波长的LED。另一方面，当在工序A5中活性物质混合剂被判定为沸腾时，返回至上述的工序A3，进行工序A3 工序A5。然后，直至在工序A5中活性物质混合剂被判定为不沸腾为止，重复进行这些工序A3 工序A5。在本实施方式中，在工序A5中，相对水的膜厚10 μ m，第三相关的发光强度是O. 6。 对此，在工序A4中导出的上游LED30a的最大发光强度为I. O。因此，活性物质混合剂沸腾。这样，在本实施方式中，在工序A5中活性物质混合剂被判定为沸腾，因此，返回至工序A3。在工序A3中，使用第一相关导出与仅次于最大吸收率的吸收率对应的峰值波长。 在本实施方式中，峰值波长为6 μ m。然后，在工序A4中，使用第二相关导出与峰值波长6 μ m 对应的上游LED30a的最大发光强度O. 5。然后，在工序A5中，使用第三相关判定活性物质混合剂是否沸腾。在本实施方式中，上游LED30a的最大发光强度为O. 5，活性物质混合剂不沸腾。这样，当在工序A5中活性物质混合剂被判定为不沸腾时，上游LED30a的峰值发光波长设定为在工序A4中导出的峰值波长(图8的工序A6)。在本实施方式中，上游LED30a 的峰值发光波长设定为6 μ m。S卩，在上游LED30a使用峰值发光波长为6 μ m的LED。对于中游LED30b和下游LED30c的峰值发光波长，也同样进行上述的工序Al A6来设定。然后,在本实施方式中，下游LED30c的峰值发光波长设定为3 μ m。此外，中游 LED30b的峰值发光波长是大于3 μ m不足6 μ m的峰值发光波长，例如设定为4. 5 μ m。涉及本实施方式的电极制造装置I由以上的方式构成。接着，对由该电极制造装置I实行的用于制造电极E的处理进行说明。金属箔M从放卷辊10放卷，并被搬送到涂敷部11。在涂敷部11，对搬送中的金属箔M的表面，涂敷来自涂敷头20的泥浆状的活性物质混合剂S。此时，通过从配置在金属箔 M的两侧的涂敷头20、20供给活性物质混合剂S，在金属箔M的两面以均等的膜厚同时涂敷活性物质混合剂S。此外，将从涂敷头20供给的活性物质混合剂S涂敷在金属箔M的短边方向的中央部。并且，通过从涂敷头20断续地供给活性物质混合剂S，在金属箔M的长边方向上的多个区域涂敷活性物质混合剂S。然后，涂敷有活性物质混合剂S的金属箔M被搬送到干燥部12。在干燥部12，通过由来自配置于金属箔M的两侧的多个LED30和多个反射板40的红外线产生的辐射加热，使金属箔M的两面的活性物质混合剂S干燥。此时，如上所述上游LED30a的峰值发光波长为6 μ m，中游LED30b的峰值发光波长为4. 5 μ m，下游LED30c的峰值发光波长为3 μ m。而且，活性物质混合剂S不沸腾地，活性物质混合剂S最大限度地吸收红外线，活性物质混合剂S在上述LED30中依次被干燥。此外，在干燥部12，通过由从供气口 41向在金属箔M的两侧形成的干燥区域D、D 供给的空气产生的对流加热，使金属箔M的两面的活性物质混合剂S干燥。并且，通过在干燥区域D内产生的从供气口 41向干燥区域D的端部的气流，自活性物质混合剂S蒸发的水向干燥区域D平滑地流动，并且该蒸发的水不会再附着于金属箔M地被除去。这样地金属箔M的两面的活性物质混合剂S被干燥，在该金属箔M的两面形成规定的膜厚的活性物质层F。此后，形成活性物质层F的金属箔M，被搬送到卷取辊13，并且在该卷取辊13卷取。这样地电极制造装置I的一连串的处理结束，电极E被制造。采用以上的方式，干燥部12被分割为3个区域Ta、Tb、Tc，且一个区域Ta、Tb、Tc 的LED30的峰值发光波长设定为不使活性物质混合剂S沸腾的范围的波长，因此不会如现有技术那样地在金属箔上的活性物质层的表面形成凹凸，能够以均等的膜厚形成具有平滑的表面的活性物质层F。另外，也不在金属箔M与活性物质层F的边界产生剥离。并且，一个区域Ta、Tb、Tc的LED30的峰值发光波长设定为使水的红外线的吸收率达到最大的波长， 因此能够高效地加热活性物质混合剂S并使其干燥。而且，这样的LED30的发光波长的设定在每个区域Ta、Tb、Tc进行，因此与现有技术相比能够更加缩短活性物质混合剂S的干燥时间，也能够缩短干燥部12的长度。如上所述根据本实施方式，能够在带状的金属箔M的表面适当且高效地形成活性物质层F。此外，在干燥部12，通过由来自多个LED30和反射板40的红外线产生的辐射加热， 和由从供气口 41向干燥区域D内供给的空气产生的对流加热，使金属箔M上的活性物质混合剂S干燥。因为这样地使用由红外线产生的辐射加热和由空气产生的对流加热这样2种干燥方法，所以能够适当地使该活性物质混合剂S干燥。并且，在使用了由红外线产生的辐射加热的情况下，不依存于LED30和反射板40与金属箔M之间的距离地传导红外线的辐射热。因此，能够不被金属箔M的弯曲和倾斜影响地适当加热活性物质混合剂S。另外，在干燥部12，能够使干燥区域D内产生从供气口 41向干燥区域D的端部的气流。通过该气流，在使金属膜M上的活性物质混合剂S干燥时，蒸发的水从干燥区域D的端部排出，因此该蒸发的水不会再附着在金属箔M的表面。因此，能够更加适当地使金属箔 M上的活性物质混合剂S干燥。此外，反射板40夹着LED30与金属箔M的表面相对配置，因此从LED30辐射到金属箔M的相反侧的红外线，在反射板40反射而辐射到金属箔M。因此，能够利用全部的红外线，能够高效地使金属箔M上的活性物质混合剂S干燥。此外，在涂敷部11，在金属箔M的长边方向为水平方向的朝向搬送金属箔M，因此在金属箔M的表面涂敷的活性物质混合剂S不会向该金属箔M的搬送方向的上游侧或者下游侧流动。并且，在金属箔M的短边方向为铅直方向的朝向搬送金属箔M，因此能够在金属箔M的两面均等地涂敷活性物质混合剂S。这样在涂敷部11能够适当地涂敷活性物质混合剂S，因此能够在金属箔M上适当地形成活性物质层F。
此外，在放卷辊10与卷取辊13之间，在长边方向为水平方向的朝向搬送金属箔M， 因此能够将金属箔M降低到一定的高度，使电极制造装置I的维修变得容易。因此，能够有效地在金属箔M的表面形成活性物质层F。在以上的实施方式中，中游区域Tb的中游LED30b的峰值发光波长设定为4. 5 μ m， 但在中游区域Tb中，也可以混合配置具有6 μ m的峰值发光波长的上游LED30a和具有3 μ m 的峰值发光波长的下游LED30c。在该种情况下，中游区域Tb的上游LED30a和下游LED30c 能够在不使活性物质混合剂S沸腾的范围内任意配置。具体而言，为了不使活性物质混合剂S沸腾的调整，例如可以进行变更上游LED30a与下游LED30c的根数的比率的调整，或者例如也可以进行变更配置上游LED30a和下游LED30c的间隔的调整。不论哪一种情况，都不使活性物质混合剂S沸腾，因此能够适当地干燥该活性物质混合剂S。因此，能够在金属箔M的表面适当地形成活性物质层F。此外，在以上的实施方式中，干燥部12被分割为3个区域Ta、Tb、Tc，但分割干燥部12的区域的数量不限定于本实施方式，能够任意地设定。例如可以将干燥部12分割为 2个区域，也可以分割为4个区域。不论哪一种情况，只要进行上述的工序Al A6来设定各区域的LED30的峰值发光波长，就都能够不使活性物质混合剂S沸腾地，适当地使该活性物质混合剂S干燥。此外，在以上的实施方式中，对活性物质混合剂S的溶剂是水的情况进行了说明， 但活性物质混合剂的溶剂是其他的材料例如是有机溶剂的情况也能够适用于本发明。在该种情况下，按照溶剂的种类，预先导出工序Al的如图9所示的第一相关和如图11所示的第三相关。而且，通过进行工序A2 A6，能够适当地设定干燥部12的LED30的峰值发光波长，能够适当地使活性物质混合剂S干燥。在以上的实施方式的电极制造装置I中，作为放卷部设置放卷辊10，但放卷部的结构不限定于本实施方式，只要是放卷金属箔M的结构就可以采取各种结构。同样地，作为卷取部设置卷取辊13，但卷取部的结构不限定于本实施方式，只要是卷取金属箔M的结构就可以采取各种结构。此外，在以上的实施方式的涂敷部11中设置有涂敷头20，涂敷部11的结构不限定于本实施方式，只要是能够在金属箔M的表面涂敷活性物质混合剂S的结构就可以采取各种结构。例如在以上的实施方式中，涂敷头20、20相对地设置在金属箔M的两侧，但任意一方的涂敷头20也可以配置在另一方的涂敷头20的更加下游侧。此外，涂敷头20的数量不限定于本实施方式，在金属箔M的两侧可以分别配置多个涂敷头20。此外例如在涂敷部11也可以使用喷墨方式在金属箔M的表面涂敷活性物质混合剂S。此外例如如图12所示，涂敷部11也可以具有与金属箔M的表面抵接并将泥浆状的活性物质混合剂S涂敷在该金属箔M的表面的滚筒100 ;和向滚筒100表面供给活性物质混合剂S的喷嘴101。这些滚筒100和喷嘴101相对地配置在放卷辊10与卷取辊13之间的搬送中的金属箔M的两侧。滚筒100，其轴方向在铅直方向上延伸，构成为能够以该铅直轴为中心旋转。此外滚筒100配置在延伸与形成在金属箔M的活性物质层F的铅直方向的长度相同的长度，并能够向金属箔M的短边方向的中央部供给活性物质混合剂S的位置。喷嘴101也与滚筒100同样地在铅直方向延伸。此外，在喷嘴101的滚筒100侧的面，设置在铅直方向延伸并向滚筒100喷出活性物质混合剂S的喷出口(未图示)。喷出口形成为能够向滚筒100的表面整体供给活性物质混合剂S的长度和位置。另外，喷嘴 101，与图5所示的涂敷头20同样地，连接与活性物质混合剂供给源(未图示)连通的供给管(未图示)。在该种情况下，在涂敷部11，一边从喷嘴101向滚筒100的表面供给活性物质混合剂S，一边使附着有该活性物质混合剂S的滚筒100与金属箔M的表面抵接。于是，附着在滚筒100的表面的活性物质混合剂S复印在金属箔M的表面，在该金属箔M的表面涂敷有活性物质混合剂S。根据本实施方式，通过在活性物质混合剂S从滚筒100涂敷到金属箔M的表面时， 调整该滚筒100自身的表面与金属箔M的表面的距离，能够调整活性物质混合剂S的膜厚。 因此，能够在金属箔M的表面以更加均等的膜厚涂敷活性物质混合剂S。在以上的实施方式的电极制造装置I中，金属箔M，在该长边方向为水平方向且该短边方向为铅直方向的朝向被搬送，但如图13和图14所示金属箔M可以在该长边方向为水平方向(图13和图14中的Y方向)且该短边方向为水平方向(图13中的X方向)的朝向被搬送。在该种情况下，放卷辊10和卷取辊13配置在相同高度。此外，放卷辊10和卷取辊13各自配置在其轴方向为水平方向(图13中的X方向)的朝向。即使在使用本实施方式的电极制造装置I的情况下，也能够起到上述的实施方式的效果。在以上的实施方式中，活性物质层F在金属箔M的长边方向形成有多个，但在形成具备一个活性物质层F的电极E时本发明的电极制造装置I也是有用。此外在以上的实施方式中，电极制造装置I在金属箔M的两面形成活性物质层F， 但为了形成电极E也能够进行其他的处理，例如金属箔M的挤压和切断等。电极制造装置 I也可以在放卷辊10与卷取辊13之间连续地进行这些其他的处理。此外在以上的实施方式中，对制造锂离子电容器的电极E的情况进行了说明，但在制造使用于电偶极子层电容器的电极和使用于锂离子电池的电极的情况下，也能够使用本发明的电极制造装置I。在该种情况下，根据制造的电极的种类，可以变更金属箔M的材质和活性物质混合剂S的材料等。以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明不限定于与以上相关的例子。只要是本行业者，就能够明显地想到的记载于专利请求范围中的思想的范畴内的各种的变更例或修正例，关于那些也当然地属于本发明的技术范围。
权利要求
1.一种电极制造装置，其在带状的基材的两面形成活性物质层而制造电极，该电极制造装置的特征在于，包括放卷基材的放卷部；卷取部，其卷取在上述放卷部被放卷的基材；涂敷部，其设置在所述放卷部与所述卷取部之间，在基材的两面涂敷混合有活性物质和溶剂的活性物质混合剂；和干燥部，其设置在所述涂敷部与所述卷取部之间，使在所述涂敷部被涂敷的所述活性物质混合剂干燥而形成活性物质层，所述干燥部具有在基板的长边方向排列配置且发出红外线的多个LED，所述干燥部被分割为发光强度达到最大的LED的发光波长不同的多个区域，一个所述区域中的所述LED的发光波长，是对于在该一个区域中的基材上的所述溶剂的膜厚，所述活性物质混合剂不沸腾的范围的红外线的波长，该发光波长被设定为所述溶剂的红外线的吸收率达到最大的波长。
2.如权利要求I所述的电极制造装置，其特征在于所述溶剂为水。
3.如权利要求2所述的电极制造装置，其特征在于所述干燥部，自所述放卷部侧起被分割为上游区域、中游区域和下游区域的3个区域， 配置在所述上游区域的LED的发光波长是6 μ m,配置在所述下游区域的LED的发光波长是3 μ m,在所述中游区域配置有大于3 μ m小于6 μ m的发光波长的LED。
4.如权利要求2所述的电极制造装置，其特征在于所述干燥部，自所述放卷部侧起被分割为上游区域、中游区域和下游区域的3个区域， 配置于所述上游区域的LED的发光波长是6 μ m,配置于所述下游区域的LED的发光波长是3 μ m,在所述中游区域，混合地配置有所述上游区域的LED和所述下游区域的LED。
5.如权利要求I 4中的任意一项所述的电极制造装置，其特征在于所述干燥部具有向所述多个LED与基材之间供给空气的供气机构。
6.如权利要求I 4中的任意一项所述的电极制造装置，其特征在于所述放卷部和所述卷取部配置为以基材的长边方向为水平方向且基材的短边方向为铅直方向的朝向搬送基材。
7.如权利要求I 4中的任意一项所述的电极制造装置，其特征在于所述电极是在锂离子电容器、电偶极子层电容器或者锂离子电池中使用的电极。
8.一种电极制造方法，其是一边在放卷部与卷取部之间搬送带状的基材，一边在该基材的两面形成活性物质层而制造电极的电极制造方法，其特征在于，包括涂敷工序，在涂敷部将混合有活性物质和溶剂的活性物质混合剂涂敷在基材的两面；和此后的干燥工序，在干燥部，使在所述涂敷工序涂敷的所述活性物质混合剂干燥而形成活性物质层，所述干燥部具有在基板的长边方向排列配置且发出红外线的多个LED，所述干燥部被分割为发光强度达到最大的LED的发光波长不同的多个区域，一个所述区域中的所述LED的发光波长，是对于在该一个区域中的基材上的所述溶剂的膜厚，所述活性物质混合剂不沸腾的范围的红外线的波长，该发光波长被设定为所述溶剂的红外线的吸收率达到最大的波长。
9.如权利要求8所述的电极制造方法，其特征在于所述溶剂为水。
10.如权利要求9所述的电极制造方法，其特征在于所述干燥部，自所述放卷部侧起被分割为上游区域、中游区域和下游区域的3个区域， 配置在所述上游区域的LED的发光波长是6 μ m,配置在所述下游区域的LED的发光波长是3 μ m,在所述中游区域配置有大于3 μ m小于6 μ m的发光波长的LED。
11.如权利要求9所述的电极制造方法，其特征在于所述干燥部，自所述放卷部侧起被分割为上游区域、中游区域和下游区域的3个区域， 配置于所述上游区域的LED的发光波长是6 μ m,配置于所述下游区域的LED的发光波长是3 μ m,在所述中游区域，混合地配置有所述上游区域的LED和所述下游区域的LED。
12.如权利要求8 11中的任意一项所述的电极制造方法，其特征在于所述干燥部具有向所述多个LED与基材之间供给空气的供气机构，在所述干燥工序中，通过由来自所述多个LED的红外线产生的辐射加热和由从所述供气机构供给的空气产生的对流加热，使所述活性物质混合剂干燥。
13.如权利要求8 11中的任意一项所述的电极制造方法，其特征在于以基材的长边方向为水平方向且基材的短边方向为铅直方向的朝向，对搬送中的基材进行所述涂敷工序和所述干燥工序。
14.如权利要求8 11中的任意一项所述的电极制造方法，其特征在于所述电极是在锂离子电容器、电偶极子层电容器或者锂离子电池中使用的电极。
全文摘要
本发明提供一种电极制造装置，其在制造电极时能够适当地在带状的基材的表面形成活性物质层。该电极制造装置包括放卷带状的金属箔(M)的放卷辊(10)；在金属箔(M)的两面涂敷活性物质混合剂的涂敷部(11)；使金属箔(M)上的活性物质混合剂干燥而形成活性物质层的干燥部(12)；和卷取金属箔(M)的卷取辊(13)。干燥部(12)具有在金属箔(M)的长边方向排列配置且发出红外线的多个LED(30)。干燥部(12)被分割为多个区域(Ta、Tb、Tc)。一个区域(Ta、Tb、Tc)的LED(30)的峰值发光波长，是对于在该一个区域(Ta、Tb、Tc)中的活性物质混合剂中的水的膜厚，活性物质混合剂不沸腾的范围的红外线的波长，该发光波长被设定为水的红外线的吸收率达到最大的波长。
文档编号H01G9/045GK102593420SQ20121001035
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者北野高广, 寺田和雄, 福冈哲夫 申请人:东京毅力科创株式会社