JP2017091726A - 電極板の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電極板の製造装置および製造方法に関し、電極材料の乾燥を促進しながらマイグレーションの発生を抑制する。【解決手段】集電箔３に電極材料４が接着されてなる電極板の製造装置であって、集電箔３の上方に離隔して設けられ、集電箔３の上面に塗布されたスラリー状の電極材料４を乾燥させる乾燥装置３０と、集電箔３と接触して設けられ、乾燥装置３０と並行して電極材料４を加熱する加熱装置４０と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、集電箔に電極材料が接着されてなる電極板の製造装置および製造方法に関する。

従来、リチウムイオン電池やニッケル水素電池といった二次電池が車両や携帯型電子機器などの電源として利用されている。これらのうち、リチウムイオン電池のケース内には、正極板および負極板（以下、これらを総称して電極板という）がセパレータを介して交互に重ね合わされた状態で収容されている。電極板は、電極活物質，導電助剤および結着剤を溶媒とともに攪拌してスラリー状にした電極材料を、集電箔の表面に塗布した後に赤外線や温風などで乾燥させることによって形成，製造される。

ところで、上述のように電極板を製造する過程においてスラリー状の電極材料を急激に乾燥させると、溶媒が一気に蒸発することで塗膜内に対流が生じ、これにより結着剤が偏在する現象（いわゆるマイグレーション）を生じることがある。マイグレーションの発生は、電極材料の剥離や内部抵抗の増加の要因となり、電池の品質を低下させる虞がある。そのため、マイグレーションの発生を抑制する種々の手法が提案されている。

例えば、電極材料を温風で乾燥させる場合に、最初は低温の風を用い、次第に風の温度を上昇させていくという手法が知られている。この手法を用いれば、電極材料の急激な温度上昇が抑えられるため、マイグレーションの発生を抑制しうる。また、特許文献１には、基材（集電箔）上の塗膜（電極材料）を乾燥させる乾燥炉において、乾燥の初期段階では塗膜から蒸発した溶媒を排気しないでおくという手法が提案されている。特許文献１の手法によれば、乾燥の初期段階に乾燥炉内が飽和蒸気圧に近づくため、溶媒の蒸発が阻害されて塗膜の急激な乾燥が抑制され、ひいてはマイグレーションの発生を防止できるとされている。

特開2012-97917号公報

しかしながら、上述の手法は何れも、電極材料の急激な乾燥を抑制することでマイグレーションの発生を抑制するものであるため、電極材料の乾燥に要する時間が長くなるという課題がある。このため、乾燥作業の長期化や乾燥装置の大型化等を招き、電極板の製造コストが増加する虞がある。

本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、電極板の製造装置および製造方法に関し、電極材料の乾燥を促進しながらマイグレーションの発生を抑制することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示する電極板の製造装置は、集電箔に電極材料が接着されてなる電極板の製造装置であって、前記集電箔の上方に離隔して設けられ、前記集電箔の上面に塗布されたスラリー状の前記電極材料を乾燥させる乾燥装置と、前記集電箔と接触して設けられ、前記乾燥装置と並行して前記電極材料を加熱する加熱装置と、を備える。ここでいう「前記乾燥装置と並行して前記電極材料を加熱する」とは、前記乾燥装置が前記電極材料を乾燥させるのと同時に、前記加熱装置が当該電極材料を加熱することを意味する。

（２）前記加熱装置が、前記集電箔の上面に接触して設けられた第一接触部と、前記集電箔の下面に接触して設けられた第二接触部と、を有することが好ましい。
（３）前記乾燥装置が、前記電極材料に向けて温風を送る送風装置であることが好ましい。この場合、前記送風装置と前記加熱装置とが、互いに等しい熱流量を前記電極材料に与えることが好ましい。すなわち、前記送風装置によって前記電極材料に与えられる熱流量と、前記加熱装置によって前記電極材料に与えられる熱流量と、が互いに等しいことが好ましい。ここでいう「熱流量」とは、前記電極材料に加えられる単位時間あたりの熱量を意味する。

（４）本製造装置が、前記集電箔を所定の経路上で搬送する搬送装置を備えることが好ましい。この場合、前記乾燥装置は、前記経路に沿って配置されることが好ましい。また、前記加熱装置は、前記経路上で搬送される前記集電箔とともに移動することが好ましい。

（５）前記加熱装置が、前記電極材料に与える熱流量を前記経路の下流側ほど増大させることが好ましい。
（６）前記搬送装置は、前記加熱装置が設けられた領域の直上流における前記経路に配置されたローラを有することが好ましい。この場合、前記搬送装置が、帯形状の前記集電箔を前記ローラで支持するとともに、少なくとも前記領域内では張力によって前記集電箔を保持しつつ搬送することが好ましい。

（７）また、ここで開示する電極板の製造方法は、集電箔の上面にスラリー状の電極材料を塗布する塗布ステップと、前記塗布ステップ後に、前記集電箔の上方に離隔して設けられた乾燥装置によって前記電極材料を乾燥させる乾燥ステップと、前記乾燥ステップと並行に、前記集電箔と接触して設けられた加熱装置によって前記電極材料を加熱する加熱ステップと、を備える。すなわち、本製造方法では、前記塗布ステップの実施後に、前記乾燥ステップと前記加熱ステップとを同時に実施する。

（８）前記加熱ステップでは、前記集電箔の両面を通じて前記電極材料を加熱することが好ましい。
（９）前記乾燥ステップでは、前記乾燥装置から前記電極材料に向けて温風を送ることが好ましい。この場合、前記加熱ステップでは、前記乾燥ステップにおいて前記乾燥装置から前記電極材料に与える熱流量と等しい熱流量を前記電極材料に与えることが好ましい。すなわち、前記温風によって前記電極材料に与えられる熱流量と、前記加熱装置によって前記電極材料に与えられる熱流量と、が互いに等しいことが好ましい。
（１０）前記加熱ステップでは、前記電極材料に与える熱流量を次第に増大させることが好ましい。

集電箔の上面に塗布されたスラリー状の電極材料を、集電箔の上方から乾燥させる乾燥装置と、集電箔を通じて加熱する加熱装置とによって並行に（同時に）乾燥させるため、電極材料の乾燥を促進しながらマイグレーションの発生を抑制することができる。

実施形態に係る電極板の模式的な斜視図である。 実施形態に係る電極板の製造装置の模式的な全体図である。 図２の電極板の製造装置における要部の上面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 変形例に係る電極板の製造装置おける要部の上面図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。

図面を参照して、実施形態としての電極板の製造装置および製造方法について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

［１．構成］
［１−１．電極板］
本実施形態に係る電極板の製造装置および製造方法は、図１に示す電極板２を製造する装置および方法である。この電極板２は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池といった二次電池のケース内に設けられる正極板または負極板であり、集電箔３の表面（両面）に電極材料４が接着されてなる。図１では、構成を見やすくするために、電極板２の厚み方向長さ（以下「厚み」という）を長くしている。

集電箔３は、薄いシート状の導電体であり、例えば１０〜１５μｍのほぼ均一な厚みを持つ。本実施形態の集電箔３は、幅方向長さに比べて長手方向長さが非常に長い帯形状（長尺状）に形成され、何重にも巻回されてロール形状とされる。
電極材料４は、電極活物質層の原料であり、電極（正極または負極）の活物質と導電助剤と結着剤とが溶媒と均等に混ぜ合わされてスラリー状（ペースト状）に調製されたものである。電極材料４は、集電箔３の表面に塗布されたのち、溶媒が蒸発する（乾燥する）ことで集電箔３の表面に結着（固着）して電極活物質層となる。電極活物質層は、集電箔３の片面または両面に設けられ、例えば１００〜１８０μｍの厚みに形成される。

図１に示すように、電極材料４は、集電箔３の幅方向の両側の端部３Ａ，３Ａを除いた中央部３Ｂに接着され、集電箔３の長手方向に沿って延設される。電極材料４が接着されない（すなわち電極活物質層が形成されない）集電箔３の端部３Ａ，３Ａは、集電体（図示略）と溶着される部位であり、この集電体が電池ケースの外部に露出して設けられる電極（図示略）に接続される。そのため、集電箔３の各端部３Ａは、電池の種類に応じてその大きさや形状が適宜設定（加工，除去）される。

集電箔３の具体的な材料としては、アルミニウム，アルミ合金，銅などが挙げられる。また、電極材料４に含まれる正極活物質の具体例としては、コバルト酸リチウム（LiCoO₂），マンガンスピネル（LiMn₂O₄），ニッケル酸リチウム（LiNiO₂）などが挙げられ、負極活物質の具体例としては、グラファイトをはじめとするカーボン材料や、ケイ素系合金材料などが挙げられる。また、導電助剤としては、カーボン材料を適用しうる。さらに、結着剤の具体例としては、ポリフッ化ビニルデン（PVdF），ポリテトラフルオロエチレン（PTFE），カルボキシメチルセルロース（CMC），スチレン-ブタジエンゴム（SBR）などが挙げられる。また、溶媒の具体例としては、水，N-メチルピロリドン（NMP）などが挙げられる。

［１−２．製造装置］
図２に示すように、本実施形態に係る電極板２の製造装置１は、帯形状の集電箔３をその長手方向に沿って搬送しながら、集電箔３の一方の表面にスラリー状の電極材料４を塗布するとともに塗布した電極材料４を乾燥させるものである。製造装置１は、集電箔３を所定の経路上で搬送する搬送装置１０と、集電箔３の表面に電極材料４を塗布する塗布装置２０と、塗布装置２０で塗布された電極材料４を乾燥させて電極活物質層とする乾燥装置３０及び加熱装置４０とを備える。

以下、集電箔３が搬送装置１０によって搬送されるときに通過する経路を搬送経路といい、集電箔３が搬送される方向を搬送方向という。塗布装置２０，乾燥装置３０及び加熱装置４０は、この搬送経路に設けられる。より具体的には、乾燥装置３０及び加熱装置４０は、塗布装置２０の搬送方向下流側において、同一の領域１０Ａ内に設けられる。以下、乾燥装置３０及び加熱装置４０が配置される領域１０Ａを「乾燥領域１０Ａ」と呼ぶ。乾燥領域１０Ａは、搬送方向に沿う範囲であり、集電箔３上の電極材料４に熱を加えて、乾燥，固着させる領域である。つまり、集電箔３は、搬送経路を進むときに、まず塗布装置２０において電極材料４が塗布されたのち、乾燥装置３０及び加熱装置４０（乾燥領域１０Ａ）へと同時に進入する。

搬送装置１０は、搬送経路を規定する複数のローラ１１〜１７を備える。集電箔３は、これらのローラ１１〜１７に表面を接触させながら搬送される。すなわち各ローラ１１〜１７は、集電箔３をガイドするガイドローラであり、円筒状または円柱状に形成されて回転可能に設置される。集電箔３は、搬送経路において隣り合うローラ１１〜１７の相互間では、張力により平面状に保持される。

各ローラ１１〜１７の回転軸は、互いに平行に配置される。これらのローラ１１〜１７のうちの少なくとも何れか一つは、図示しないモータから伝達される動力により一定の回転速度で回転し、集電箔３を移動させる。また、これらのローラ１１〜１７のうちの残りのものは、移動する集電箔３に追従して回転する。以下、各ローラ１１〜１７について順に説明する。

巻き出しローラ１１は、搬送経路の上流端に位置し、集電箔３を搬送方向に送り出す。また、巻き取りローラ１２は、搬送経路の下流端に位置し、電極材料４が接着された集電箔３を巻き取る。バックアップローラ１３は、塗布装置２０と対向して設けられ、電極材料４が塗布される集電箔３を裏面側（塗布装置２０と逆側）から支える。

入口ローラ１４は、塗布装置２０の下流かつ乾燥領域１０Ａの上流に配置される。また、出口ローラ１５は、乾燥領域１０Ａの下流に配置される。さらに、支持ローラ１６（ローラ）は、搬送経路における入口ローラ１４と乾燥領域１０Ａとの間に位置し、乾燥領域１０Ａの直上流に設けられる。また、補助ローラ１７は、集電箔３の搬送を補助するものであり、巻き出しローラ１１とバックアップローラ１３との間の搬送経路、及び、出口ローラ１５と巻き取りローラ１２との間の搬送経路において複数箇所に配置される。

本実施形態の入口ローラ１４，出口ローラ１５及び支持ローラ１６は、製造装置１において同一の高さ位置となるように、水平方向に並んで配置され、集電箔３を下方から支持する。これらのローラ１４〜１６は何れも、集電箔３の裏面（バックアップローラ１３が接触した面）に接触する。つまり、集電箔３は、電極材料４が塗布された面を上方に向けた状態で乾燥領域１０Ａに進入し、張力により平面状に保持されながら乾燥領域１０Ａを通過する。

塗布装置２０は、集電箔３に向けて電極材料４を吐出するダイコータ２１と、電極材料４を収容するタンク２２と、タンク２２内の電極材料４をダイコータ２１へ圧送するポンプ２３とを備える。ダイコータ２１は、集電箔３の幅方向長さよりも短く形成されたスリット２１ａを有する。このスリット２１ａは、バックアップローラ１３と微小な隙間を介して対向するとともにバックアップローラ１３の回転軸と平行に延びるように設置される。

タンク２２には、上述の各成分（電極活物質，導電助剤，結着剤および溶媒）が均等に混ざり合ったスラリー状の電極材料４が収容される。ポンプ２３は、一定の圧力で電極材料４を圧送する。これにより、ダイコータ２１のスリット２１ａから一定量の電極材料４が排出され、スリット２１ａとバックアップローラ１３との隙間を通過する集電箔３に対して略均一な厚みで電極材料４が塗布される。

乾燥装置３０は、集電箔３の上面に塗布された電極材料４を温風や赤外線などにより乾燥させるものである。乾燥装置３０は、集電箔３の上方に離隔するとともに、支持ローラ１６と出口ローラ１５との間の搬送経路に沿って設けられて、電極材料４を上側から乾燥させる。本実施形態の乾燥装置３０は、集電箔３の上面の電極材料４に向けて温風を送る送風装置であり、排出する温風の温度を変更，調節する機能を有する。乾燥装置３０は、集電箔３の急激な乾燥を抑制するために、乾燥領域１０Ａの上流端では温風の温度を低く調節する。また、乾燥装置３０は、搬送経路の下流側ほど温風の温度を上昇させる。つまり、乾燥装置３０は、電極材料４に与える熱流量（単位時間あたりの熱量）を搬送経路の下流側ほど増大させる。

加熱装置４０は、集電箔３と接触して設けられ、集電箔３の上面に塗布された電極材料４を乾燥装置３０と並行して乾燥させるものである。本実施形態の加熱装置４０は、乾燥領域１０Ａ内において所定速度で移動（循環）するコンベヤ４５に装着され、搬送経路上で搬送される集電箔３とともに移動する。コンベヤ４５は、乾燥領域１０Ａ内における集電箔３の高さ位置と同一の高さ位置において、乾燥領域１０Ａの上流端から下流端に向かって移動し、下流端に達すると下方へと移動したのち上流端に向かって移動し、上流端において上方へと移動して再び元の位置に戻る。コンベヤ４５の速度は、集電箔３の搬送速度と同一の速度である。すなわち、加熱装置４０は、集電箔３と接触した状態を保ちつつ、集電箔３が搬送される速度と同じ速度で搬送経路に沿って移動する。

図３に示すように、本実施形態のコンベヤ４５は、集電箔３の幅方向の両側（以下、左右ともいう）のそれぞれに配置され、各コンベヤ４５には、複数の加熱装置４０が搬送方向に沿って等間隔に配置される。すなわち、左右一対の加熱装置４０が等しい間隔をあけてコンベヤ４５に装着される。本実施形態の加熱装置４０は、コンベヤ４５に対し、幅方向へ移動可能に設けられる。左右一対の加熱装置４０は、支持ローラ１６等と同一の高さ位置に移動すると、集電箔３の左右の端部３Ａにそれぞれ接触するように幅方向内側へと移動する。このとき加熱装置４０は、集電箔３の中央部３Ｂには接触しない位置で停止する。加熱装置４０はこの状態のまま乾燥領域１０Ａの下流端まで移動し、下流端に到達すると、幅方向外側へと移動して集電箔３を離す。

図４に示すように、本実施形態の加熱装置４０は、断面がコ字状に形成された金属製のクリップである。コ字状の断面において対向する二つの部位４１，４２は、集電箔３の厚みよりも僅かに短い距離だけ互いに離隔するように形成される。加熱装置４０は、これらの部位４１，４２が集電箔３の端部３Ａを上下方向において挟み込むように設けられる。以下、集電箔３の上方に設けられる部位４１を第一接触部４１といい、集電箔３の下方に設けられる部位４２を第二接触部４２という。なお、図４では、電極板２の構成を見やすくするために電極板２の厚みを大きくしている。

第一接触部４１は、例えば略直方体形状に形成される。第一接触部４１は、集電箔３の上面に接触配置される接触面４１ａと、接触面４１ａから集電箔３の幅方向内側に向かって上り傾斜したガイド面４１ｂとを有する。接触面４１ａは、集電箔３の上面に隙間なく接触しうるように、集電箔３の上面の形状に応じて形成される。本実施形態の接触面４１ａは、滑らかな平面状に形成されている。また、ガイド面４１ｂは、集電箔３の上面を第一接触部４１の接触面４１ａに適切に接触させるためのものであり、集電箔３の端部３Ａを第一接触部４１と第二接触部４２との間へと案内する機能を有する。

第二接触部４２は、上述の第一接触部４１と上下対称な形状に形成される。すなわち、第二接触部４２は、集電箔３の下面に接触配置される接触面４２ａと、接触面４２ａから集電箔３の幅方向内側に向かって下り傾斜したガイド面４２ｂとを有する。第二接触部４２の接触面４２ａ及びガイド面４２ｂは、上述した第一接触部４１の接触面４１ａ及びガイド面４１ｂと同様に形成されて同様の機能を有するものであるため、ここでは重複する説明を省略する。

加熱装置４０は、第一接触部４１及び第二接触部４２のそれぞれに内蔵された発熱体４３を備える。発熱体４３は、電極材料４を加熱するための熱源であり、例えば、給電されることで発熱するPTCヒータや電熱線などである。本実施形態の発熱体４３は、図示しない制御装置によって電流値が変更，制御されることで発熱量が調節される。加熱装置４０は、乾燥領域１０Ａの上流端に位置するときには発熱体４３の発熱量が小さくなるように電流値が制御される。そして、加熱装置４０が搬送方向下流側へ移動するに連れて、発熱体４３の発熱量が徐々に増大するように制御される。つまり、加熱装置４０は、電極材料４に与える熱流量を搬送経路の下流側ほど増大させる。これにより、集電箔３の急激な乾燥が抑制される。

また、本実施形態では、発熱体４３の発熱量が、乾燥装置３０から排出される温風の温度に応じて調節される。具体的には、乾燥装置３０からの温風によって電極材料４に与えられる熱流量と、加熱装置４０によって電極材料４に与えられる熱流量とが互いに等しくなるように、発熱体４３の発熱量が調節される。なお、発熱体４３の発熱量に応じて（熱流量が等しくなるように）、乾燥装置３０から排出される温風の温度を調節してもよい。あるいは、乾燥装置３０及び加熱装置４０を共に制御してもよい。

左右の加熱装置４０は、コンベヤ４５とともに乾燥領域１０Ａの上流端において上方へ移動すると、支持ローラ１６を通過した直後の集電箔３に対して幅方向の外側から接近し、上下のガイド面４１ｂ，４２ｂで集電箔３の端部３Ａを第一接触部４１と第二接触部４２との間に案内して、集電箔３の端部３Ａの上下両面に接触する。これにより、発熱体４３の熱が集電箔３の端部３Ａの上下両面を通じて集電箔３上の電極材料４に伝達され（図４中の黒矢印参照）、電極材料４が集電箔３側（下側）から加熱される。

［２．製造方法］
次に、上述の製造装置１を用いて電極板２を製造する方法について説明する。
図２に示すように、まず、巻き出しロール１１から集電箔３を搬送方向へ送り出し、集電箔３を搬送経路に沿って移動させる。そして、集電箔３がダイコータ２１とバックアップローラ１３との隙間を通るときに、集電箔３の一方の表面に電極材料４を塗布する（塗布ステップ）。その後、集電箔３の電極材料４が付着した面を上側に向けて、集電箔３を搬送する。

続いて、乾燥装置３０から集電箔３上の電極材料４に向けて温風を吹き付け、電極材料４を乾燥させる（乾燥ステップ，図２及び図４中の白抜き矢印参照）。このとき、電極材料４に吹き付ける温風の温度を次第に上昇させる。すなわち、乾燥装置３０からの温風により電極材料４に与える熱流量を次第に増大させる。

また、上述の乾燥装置３０による乾燥と並行して（同時に）、加熱装置４０の第一接触部４１及び第二接触部４２を集電箔３の上面及び下面にそれぞれ接触させ、集電箔３の上下両面を通じて電極材料４を加熱する（加熱ステップ，図４中の黒矢印参照）。このとき、発熱体４３の発熱量を、乾燥装置３０の温風の温度に応じて次第に増大させる。すなわち、加熱装置４０によって電極材料４に与える熱流量を、乾燥装置３０の温風により電極材料４に与えられる熱流量に合わせて次第に増大させる。乾燥ステップ及び加熱ステップにより、電極材料４の乾燥が上下二方向から速やかに進行し、マイグレーションの発生が抑制されながら、乾燥が完了する。

そして、一方の表面に電極活物質層が形成された集電箔３を巻き取りローラ１２で巻き取る。これで、片面に電極活物質層を有する電極板２が完成する。次に、同様の手順で、集電箔３の他方の表面にも電極材料４を接着する。すなわち、集電箔３の他方の表面に電極材料４を塗布し、その後、この電極材料４を乾燥装置３０と加熱装置４０とで並行して乾燥させる。これにより、両面に電極活物質層を有する電極板２が完成する。

［３．効果］
（１）上述の製造装置１によれば、集電箔３の上方に離隔して設けられた乾燥装置３０と並行して、集電箔３と接触して設けられた加熱装置４０によりスラリー状の電極材料４を加熱するため、電極材料４の乾燥を促進しながらマイグレーションの発生を抑制することができる。つまり、上述の加熱装置４０を設けることで集電箔３の上面に塗布された電極材料４を集電箔３側から加熱することができるため、電極材料４を上方から乾燥させる乾燥装置３０と集電箔３を通じて加熱する加熱装置４０とで、電極材料４を二方向から乾燥させることができる。これにより、塗膜内に対流が生じて電極材料４中の溶媒が偏ることを抑制することができ、結着剤の偏在、すなわちマイグレーションの発生を抑制することができる。

また、加熱装置４０を集電箔３に接触させて設けることで、加熱装置４０と電極材料４との間の熱損失を少なくすることができ、電極材料４を効率よく加熱することができる。そのため、電極材料４の乾燥をより促進することができる。このように、上述の製造装置１によれば、電極材料４の乾燥を促進することができるため、乾燥作業の迅速化や乾燥装置３０の小型化を実現することができ、電極板２にかかる製造コストの削減に寄与することができる。

（２）上述の加熱装置４０によれば、第一接触部４１と第二接触部４２とで集電箔３の上下両面を通じて電極材料４を加熱するため、集電箔３の片面を通じて電極材料４を加熱する場合と比べて、加熱装置４０の熱を電極材料４に伝え易くすることができる。また、集電箔３の片面から加熱する場合には、加熱していないもう一方の面から熱が放出されうるが、両面から加熱すれば熱損失を減らすことができる。これらにより、電極材料４の乾燥をより促進することができる。また、第一接触部４１と第二接触部４２とで集電箔３を挟むため、加熱装置４０と集電箔３との密着力を高めることができる。これによっても、加熱装置４０の熱を電極材料４に伝え易くすることができ、電極材料４の乾燥をより促進することができる。

（３）上述の製造装置１では、乾燥装置３０が電極材料４に向けて送る温風の温度と加熱装置４０の発熱体４３の発熱量とが、互いに等しい熱流量を電極材料４に与えるように調節される。このように、乾燥装置３０と加熱装置４０とが互いに等しい熱流量を電極材料４に与えることで、電極材料４を二方向から略均等に乾燥させることができる。そのため、マイグレーションの発生をより適切に抑制することができる。

（４）乾燥装置３０を搬送経路に沿って配置することで、集電箔３を搬送しながら集電箔３上の電極材料４を乾燥させることができる。また、加熱装置４０を集電箔３とともに移動させることで、集電箔３を搬送するときの加熱装置４０と集電箔３との接触状態を適切に保つことができ、集電箔３を搬送しながら電極材料４を集電箔３側からも適切に乾燥させることができる。これらにより、電極材料４の乾燥をより促進することができる。

（５）加熱装置４０から電極材料４に与える熱流量を下流側ほど増大させることで、例えば電極材料４に与える熱流量を上流側で小さく抑えて集電箔３の急激な温度上昇を抑制しつつ、電極材料４の乾燥にかかる時間を短縮することができる。つまり、乾燥作業を迅速化することができるとともに、乾燥装置３０を小型化することができ、電極板２にかかる製造コストを削減することができる。また、搬送方向上流側では電極材料４に与える熱流量を小さく抑え、下流に行くほど熱流量を増大させていく構成とすれば、マイグレーションの発生を効果的に抑制しつつ、乾燥を完了させることができる。さらに、上述のように集電箔３を搬送しながら電極材料４を乾燥させる場合には、搬送経路の短縮化（製造装置１の小型化）も実現することができることから、装置コストの削減にも寄与することができる。

（６）搬送経路における加熱装置４０の直上流に支持ローラ１６を設けることで、乾燥領域１０Ａに進入する直前の集電箔３の位置を安定させることができる。これにより、乾燥領域１０Ａにおいて集電箔３が張力によって保持されながら搬送される場合に、加熱装置４０を集電箔３に対してより適切に接触させることができ、電極材料４の乾燥をより促進することができる。

（７）上述の加熱装置４０によれば、第一接触部４１と第二接触部４２とが一体に形成されているので、第一接触部４１と第二接触部４２とを一体的に移動させることができ、これらを別々に移動させる場合と比べて省スペース化を図ることができる。つまり、上述の加熱装置４０によれば、第一接触部４１を移動させる機構と第二接触部４２を移動させる機構とを別々に設ける場合と比べて、第一接触部４１と第二接触部４２とを移動させる機構が一つで済む分、省スペース化を図ることができる。

［４．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。

上述の実施形態では、加熱装置４０がクリップである場合を例示したが、これに代えて、例えば図５及び図６に示すような加熱装置５０を適用してもよい。なお、以下の変形例では、上述の実施形態で説明した要素に対応する要素や同一の要素に同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図６では、図４と同様に、電極板２の厚みを大きくしている。

図５に示すように、本変形例に係る加熱装置５０は、上述の加熱装置４０の第一接触部４１と第二接触部４２とを別体で形成するとともに、これらをベルト（コンベヤ）状に形成したものである。この加熱装置５０は、集電箔３の幅方向の両側において、搬送方向に沿って延設されている。加熱装置５０は、集電箔３の上方に設けられる左右一対の第一接触部５１と、集電箔３の下方に設けられる左右一対の第二接触部５２とを備える。これらの第一接触部５１と第二接触部５２とは、金属により何れも等しい形状に形成されている。すなわち、本変形例に係る加熱装置５０は、互いに等しい形状に形成された金属製の四つのベルトで構成されている。

本変形例に係る第一接触部５１と第二接触部５２とは、互いに別体で設けられ、個々に、搬送経路上で搬送される集電箔３とともに移動する。これらの第一接触部５１及び第二接触部５２は、上述の第一接触部４１及び第二接触部４２からガイド面４１ｂ，４２ｂをそれぞれ省略した形状である。第一接触部５１は、集電箔３の上面に接触して設けられる下面（接触面）５１ａを有し、第二接触部５２は、集電箔３の下面に接触して設けられる上面（接触面）５２ａを有する。

また、加熱装置５０は、第一接触部５１及び第二接触部５２のそれぞれに内蔵された複数の発熱体５３を備える。発熱体５３は、第一接触部５１及び第二接触部５２の延設方向に沿って等間隔に並んで設けられる。各発熱体５３は、上述の発熱体４３と同様に構成，制御される。

このように構成された加熱装置５０によれば、第一接触部５１と第二接触部５２とが集電箔３の長手方向に沿って延設されたベルト状であるため、集電箔３との接触面積を広くすることができ、集電箔３の加熱を促進することができる。また、加熱装置５０によれば、第一接触部５１と第二接触部５２とが別体であるため、第一接触部５１と第二接触部５２とを互いに独立して移動させることができ、集電箔３を上下から容易に挟み込むことができる。また、加熱装置５０によれば、上述の実施形態と同様の構成からは同様の作用，効果を得ることができる。

なお、加熱装置５０に備えられる発熱体５３の形状，個数は上述のものに限られない。例えば、発熱体５３を第一接触部５１及び第二接触部５２に沿って延設し、発熱体５３の発熱量が搬送方向において一定となるようにしてもよい。この場合、発熱体５３の個数を低減できるとともに、発熱量を制御するための制御構成を簡素化することができる。

また、例えば第一接触部４１，５１及び第二接触部４２，５２を互いに近づける方向に付勢する弾性部材を設けて、第一接触部４１，５１及び第二接触部４２，５２と集電箔３との密着力を高めるようにしてもよい。この場合、加熱装置４０，５０の熱が集電箔３により伝わり易くなることから、電極材料４の乾燥をより促進することができる。

また、上述の加熱装置４０，５０は少なくとも集電箔３に接触して電極材料４を加熱するものであればよく、その個数は特に限定されない。例えば、加熱装置４０，５０は、集電箔３の左右の何れか一方に設けられてもよい。また、加熱装置５０は、集電箔３の上下の何れか一方に設けられてもよい。つまり、第一接触部５１及び第二接触部５２の何れか一方が省略されてもよい。

また、例えば、集電箔３を搬送するローラを乾燥領域１０Ａ内に設け、このローラを温めておくことにより集電箔３上の電極材料４を加熱するようにしてもよい。つまり、集電箔３を搬送するローラが乾燥領域１０Ａ内に設けられる場合には、このローラを加熱装置として利用してもよい。

また、加熱装置４０，５０から電極材料４に与えられる熱流量は、電極材料４を適切に加熱しうるように設定されればよく、例えば、一定であってもよいし、所定量以上となるように制御されてもよい。乾燥装置３０から電極材料４に与えられる熱流量も同様に、電極材料４を適切に乾燥させうるように設定されればよい。

また、乾燥装置３０と加熱装置４０，５０とは、互いに異なる熱流量を電極材料４に与えるものであってもよい。例えば、乾燥装置３０が排出する温風の温度を搬送経路の下流側ほど上昇させ、加熱装置４０，５０の発熱量を搬送方向において一定にしてもよい。あるいは、乾燥装置３０が排出する温風の温度を搬送方向において一定とし、加熱装置４０，５０の発熱量を下流側ほど増大させてもよい。

また、上述の実施形態では、乾燥装置３０が送風装置である場合を例示したが、乾燥装置は、少なくとも、集電箔３の上方に離隔して設けられ、集電箔３の上面に塗布された電極材料４を乾燥させるものであればよい。例えば、乾燥装置３０は、集電箔３の上面に塗布された電極材料４に向けて赤外線を送る赤外線ヒータであってもよいし、赤外線ヒータと送風装置とを組み合わせたものであってもよい。

また、上述の実施形態では、帯形状の集電箔３を搬送しながら電極材料４を塗布するとともに、塗布した電極材料４を乾燥させる場合を例示したが、集電箔３の形状は帯形状でなくてもよい。また、製造装置１が、搬送装置１０によって集電箔３を搬送しながら塗布，乾燥を行う装置でなくてもよい。例えば、静止している集電箔３の表面に電極材料４を塗布した後に、乾燥装置３０と加熱装置４０，５０とで並行して電極材料４を乾燥させてもよい。この場合、上述の製造装置１から搬送装置１０を省略可能であるとともに、加熱装置４０，５０を移動させずに静止させればよい。また、集電箔３の表面に電極材料４を予め塗布しておき、乾燥装置３０と加熱装置４０，５０とで並行して電極材料４を乾燥させるようにしてもよい。この場合、上述の製造装置１から塗布装置２０を省略可能である。

１ 製造装置
２ 電極板
３ 集電箔
４ 電極材料
１０ 搬送装置
１６ 支持ローラ（ローラ）
２０ 塗布装置
３０ 乾燥装置（送風装置）
４０，５０ 加熱装置
４１，５１ 第一接触部
４２，５２ 第二接触部

Claims (10)

1. 集電箔に電極材料が接着されてなる電極板の製造装置であって、
   前記集電箔の上方に離隔して設けられ、前記集電箔の上面に塗布されたスラリー状の前記電極材料を乾燥させる乾燥装置と、
   前記集電箔と接触して設けられ、前記乾燥装置と並行して前記電極材料を加熱する加熱装置と、
   を備えたことを特徴とする、電極板の製造装置。
2. 前記加熱装置が、前記集電箔の上面に接触して設けられた第一接触部と、前記集電箔の下面に接触して設けられた第二接触部と、を有する
   ことを特徴とする、請求項１記載の電極板の製造装置。
3. 前記乾燥装置が、前記電極材料に向けて温風を送る送風装置であって、
   前記送風装置と前記加熱装置とが、互いに等しい熱流量を前記電極材料に与える
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の電極板の製造装置。
4. 前記集電箔を所定の経路上で搬送する搬送装置を備え、
   前記乾燥装置は、前記経路に沿って配置され、
   前記加熱装置は、前記経路上で搬送される前記集電箔とともに移動する
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の電極板の製造装置。
5. 前記加熱装置が、前記電極材料に与える熱流量を前記経路の下流側ほど増大させる
   ことを特徴とする、請求項４記載の電極板の製造装置。
6. 前記搬送装置は、前記加熱装置が設けられた領域の直上流における前記経路に配置されたローラを有し、帯形状の前記集電箔を前記ローラで支持するとともに少なくとも前記領域内では張力によって前記集電箔を保持しつつ搬送する
   ことを特徴とする、請求項４又は５記載の電極板の製造装置。
7. 集電箔の上面にスラリー状の電極材料を塗布する塗布ステップと、
   前記塗布ステップ後に、前記集電箔の上方に離隔して設けられた乾燥装置によって前記電極材料を乾燥させる乾燥ステップと、
   前記乾燥ステップと並行に、前記集電箔と接触して設けられた加熱装置によって前記電極材料を加熱する加熱ステップと、
   を備えたことを特徴とする、電極板の製造方法。
8. 前記加熱ステップでは、前記集電箔の両面を通じて前記電極材料を加熱する
   ことを特徴とする、請求項７記載の電極板の製造方法。
9. 前記乾燥ステップでは、前記乾燥装置から前記電極材料に向けて温風を送り、
   前記加熱ステップでは、前記乾燥ステップにおいて前記乾燥装置から前記電極材料に与える熱流量と等しい熱流量を前記電極材料に与える
   ことを特徴とする、請求項７又は８記載の電極板の製造方法。
10. 前記加熱ステップでは、前記電極材料に与える熱流量を次第に増大させる
    ことを特徴とする、請求項７〜９の何れか１項に記載の電極板の製造方法。

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