JP2023145181A - 乾燥システム - Google Patents

Abstract

【課題】リチウムイオン電池の製造工程における塗膜の乾燥工程において従来よりも消費するエネルギーを削減することができる乾燥システムを提供することを目的としている。【解決手段】リチウムイオン電池の製造工程において基材に形成されたＮＭＰを含む正極電極材料のスラリーからなる塗膜を乾燥させる乾燥システムであって、塗膜を乾燥させるために用いるガスを供給する第１のガス供給手段と、前記第１のガス供給手段により供給されたガスを加熱して、加熱された前記ガスにより前記塗膜を加熱して乾燥させる第１の乾燥ユニットと、前記第１の乾燥ユニットに水分を含んだガスを供給する第２のガス供給手段と、を備える構成とする。【選択図】図２

Description

本発明は、リチウムイオン電池の製造工程において基材に形成された塗膜を乾燥させる乾燥システムに関するものである。

従来、リチウムイオン電池は、ロールツーロールで搬送されるアルミ箔や、銅箔などのシート状の基材に対して、電極材料のスラリーを塗布して塗膜を形成し、形成した塗膜を乾燥させることで正極、負極が形成される。なお、正極を形成する場合は、主にＮＭＰ（Ｎ‐メチル‐ピロリドン）溶剤を含有するスラリーが塗布される。

塗膜を乾燥させる乾燥装置は、筐体部内に空気や窒素などの不活性ガスを加熱供給し、筐体部内へ連続搬送した基材上の塗膜を搬送させながら一定時間、高温環境にさらすことで、スラリーに含まれるＮＭＰ溶剤等を気化させて塗膜を乾燥させている（たとえば、下記特許文献１）。

特開２０１３－２５８０８４号公報

しかし、従来の乾燥装置では、塗膜を乾燥させる際に消費するエネルギーが多くなってしまう。

具体的に説明する。スラリーに含まれるＮＭＰ溶剤は、筐体部内で加熱されて気化する。筐体部内に含まれるＮＭＰ溶剤の濃度が基準値を超えると爆発するおそれがあるため、基準値を超えることがないように空気を大量に供給して希釈し、気化したＮＭＰ溶剤を含むガスを筐体部内から供給量と同様、すなわち大量に排気する必要がある。そして、筐体部内の温度を維持するために供給したガスを加熱しなおす必要があるので、消費するエネルギーが多くなってしまう問題がある。

本発明は、上記問題を鑑みてされたものであり、リチウムイオン電池の製造工程における塗膜の乾燥工程において従来よりも消費するエネルギーを削減することができる乾燥システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するための本発明の乾燥システムは、リチウムイオン電池の製造工程において基材に形成されたＮＭＰを含む正極電極材料のスラリーからなる塗膜を乾燥させる乾燥システムであって、塗膜を乾燥させるために用いるガスを供給する第１のガス供給手段と、前記第１のガス供給手段により供給されたガスを加熱して、加熱された前記ガスにより前記塗膜を加熱して乾燥させる第１の乾燥ユニットと、前記第１の乾燥ユニットに水分を含んだガスを供給する第２のガス供給手段と、を備えることを特徴としている。

上記乾燥システムによれば、第１の乾燥ユニットに水分を含んだガスを供給する第２のガス供給手段を備えているため、第１の乾燥ユニットにＮＭＰ溶剤と親和性が高い水分が供給される。ＮＭＰ溶剤と親和性の高い水分が供給された状態で、塗膜を加熱すると塗膜の乾燥効率が上がることが確認されている。これにより、塗膜の乾燥効率が上がるため、塗膜を乾燥させる時間が短くなり、加熱するガスの量を削減することができる。したがって、塗膜を乾燥させる際に消費するエネルギーを従来よりも削減することができる。

また、リチウムイオン電池の製造工程において基材に形成された水を溶媒とする負極電極材料のスラリーからなる塗膜を加熱して乾燥させる第２の乾燥ユニットを備え、前記第２のガス供給手段は、前記第２の乾燥ユニットにおいて塗膜から気化した水分を含むガスを前記第１の乾燥ユニットに供給する構成としてもよい。

この構成によれば、第２の乾燥ユニットで水を溶媒とする負極電極材料のスラリーからなる塗膜を加熱することによって、塗膜から気化した水分を含むガスを第２のガス供給手段により第１の乾燥ユニットに供給するため、従来では廃棄していた第２の乾燥ユニットにおける水分を含むガスを再利用することができる。

また、前記第１の乾燥ユニットにおけるガスに含まれる水分量を測定する湿度測定手段を備え、
前記湿度測定手段による測定を行いながら、前記第２のガス供給手段による前記第１の乾燥ユニットへのガスの供給量を調節する構成としてもよい。

この構成によれば、湿度測定手段により第１の乾燥ユニットにおけるガスに含まれる水分量を測定しながら、第２のガス供給手段による第１の乾燥ユニットへの水分を含んだガスの供給量を調節するため、第１のガス供給手段から第１の乾燥ユニットに余分な量のガスを供給することを抑制することができる。

本発明の乾燥システムによれば、リチウムイオン電池の製造工程における塗膜の乾燥工程において従来よりも消費するエネルギーを削減することができる。

本発明の一実施形態における乾燥システムを備える塗布装置を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態における乾燥システムを説明するための図である。

本発明の第一実施形態における乾燥システムについて図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、水平方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向と表現し、ＸＹ平面と垂直な方向（つまり、鉛直方向）をＺ軸方向と表現する。

図１は、本実施形態における乾燥システム１００を備える塗布装置７００を概略的に示す図である。図２は、本実施形態における乾燥システム１００を説明するための図である。

本発明の乾燥システム１００を備える塗布装置７００は、図１に示すようにシート状の基材Ｗを搬送する搬送機構７１と、基材Ｗの所定面に塗布液を塗布して塗膜を形成する塗布機構７２と、をさらに有している。乾燥システム１００が備え、塗膜を乾燥するための第１の乾燥ユニット１は、搬送機構７１による基材Ｗの搬送経路上に配置されている。また、塗布装置９００の近傍には、乾燥装置８００を有する塗布装置９００が設けられている。

本実施形態における乾燥システム１００を備える塗布装置７００は、搬送機構７１により搬送される基材Ｗの所定面に塗布機構７２により塗膜を形成し、これら塗膜を乾燥システム１００により乾燥させることによってリチウムイオン電池の正極を製造する。

本実施形態における基材Ｗは、リチウムイオン電池の電池用極板となる金属箔であり、アルミニウム箔などが用いられる。この基材Ｗは、一方向に長い帯状のシートであり、搬送機構７１により塗布装置７００を構成する各部を経由するよう搬送される。

本実施形態における塗布液は、たとえば、活物質、バインダー、導電助剤をＮＭＰ（Ｎ‐メチル‐ピロリドン）溶剤などの溶媒により混合させたスラリーのことであり、リチウムイオン電池の正極の材料（所謂、電極材料）として用いられる。この塗布液を基材Ｗに塗布することで、塗膜Ｍが形成される。

本実施形態における搬送機構７１は、基材Ｗを搬送するためのものである。搬送機構７１は、図１に示すように基材Ｗを巻き出す巻出ロール７１ａと、基材Ｗを巻き取る巻取ロール７１ｂと、巻出ロール７１ａから巻き出された基材Ｗが巻取ロール７１ｂに巻き取られるまでに経由する搬送ロール７１ｃと、後述する塗布機構７２により塗布液を塗布する位置に基材Ｗを案内する塗布ロール７１ｄとを有している。

巻出ロール７１ａは、図示しない制御部により回転を駆動制御され、所定の速度で基材Ｗを巻き出す。制御部は、たとえば、汎用のコンピュータ装置によって構成されている。また、巻取ロール７１ｂは、巻出ロール７１ａと同様に制御部により回転を駆動制御され、基材Ｗに所定の張力を付与しながら基材Ｗを巻き取る。なお、ここでいう張力は、基材Ｗの搬送方向の張力のことである。

搬送ロール７１ｃは、図１に示すように複数設けられ、基材Ｗが塗布装置７００を構成する各部を経由するよう配置されている。この複数の搬送ロール７１ｃのうち一部、またはすべての搬送ロール７１ｃは、巻出ロール７１ａおよび巻取ロール７１ｂと同様に制御部により回転を駆動制御され、基材Ｗに所定の張力を付与しながら基材Ｗを搬送する。

塗布ロール７１ｄは、図１に示すように後述する塗布機構７２と対向するよう配置されている。そのため、塗布機構７２と一定の間隔を保ちながら基材Ｗを搬送することができる。

これら構成により、搬送機構７１は、所定の張力を基材Ｗに付与しながら基材Ｗを所定の速度で搬送することができる。

本実施形態における塗布機構７２は、搬送される基材Ｗの所定面に塗布液を塗布して塗膜を形成するためのものである。なお、本実施形態では塗布機構７２が、電極材料のスラリーを塗布するスリットダイであるものを例に説明するが、塗布機構７２はスリットダイに限らず、たとえば、グラビア塗布方式やコンマコーター塗布方式、インクジェット塗布方式に対応するものであってもよい。

塗布機構７２は、基材Ｗの幅方向（図１におけるＹ軸方向）に沿って長く形成されている。ここで、前述した塗布ロール７１ｄが、塗布機構７２に対して、塗布ロール７１ｄの回転軸方向と塗布機構７２の幅方向とが平行になるよう所定の間隔を空けて配置されている。

また、塗布機構７２は、図１に示すように塗布液供給路７２ｄに接続され、幅方向に長く塗布液を溜める空間であるマニホールド７２ａと、このマニホールド７２ａと繋がった幅方向に広いスリット７２ｂと、幅方向においてスリット７２ｂと同一の長さで開口し、塗布液を吐出する吐出口７２ｃにより構成される。これにより、マニホールド７２ａに溜められた塗布液がスリット７２ｂを経由して、吐出口７２ｃから基材Ｗに吐出される。また、吐出口７２ｃは、塗布ロール７１ｄと基材Ｗを挟んで対向している。すなわち、吐出口７２ｃは基材Ｗの表面側で基材Ｗと対向している。これにより、吐出口７２ｃと基材Ｗとの間隔を一定に保った状態で、基材Ｗに塗布液を塗布することができる。

塗布液供給路７２ｄは、マニホールド７２ａと塗布液が貯留されている塗布液タンク７２ｅを接続している。そして、図示しないポンプにより塗布液タンク７２ｅから塗布液供給路７２ｄを介してマニホールド７２ａに塗布液を供給する。

これらの構成を有する塗布機構７２によって、基材Ｗの所定面に塗膜を形成することができる。

また、基材Ｗの所定面の裏面に塗布液を塗布して塗膜を形成できるよう塗布機構７２を設けてもよい。これにより、基材Ｗの所定面の裏面に塗膜を形成することができる。また、基材Ｗの両面に塗布液を塗布して塗膜を形成できるよう塗布機構７２を基材Ｗの所定面側とその裏面側のそれぞれに設けてもよい。これにより、基材Ｗの両面に塗膜を形成することができる。

本実施形態における乾燥システム１００は、塗布機構７２により基材Ｗに形成された塗膜を乾燥させるためのものであり、図２に示すように塗膜を加熱して乾燥する第１の乾燥ユニット１と、第１の乾燥ユニット１により塗膜が加熱されることで気化したＮＭＰ溶剤（以下、溶剤と呼ぶ）を冷却して回収する溶剤回収ユニット２と、第１の乾燥ユニット１にガスを供給する第１のガス供給手段３と、第１の乾燥ユニット１と溶剤回収ユニット２との間でガスを循環させる循環路４と、第１の乾燥ユニット１からガスを排気するガス排気手段５と、を備えている。

本実施形態におけるガスは、特に制限されず、たとえば、空気であってもよいし、Ｎ_２ガスやＨｅガス、Ａｒガスのような不活性ガスであってもよい。このガスは、第１の乾燥ユニット１による塗膜の乾燥に用いられる。

第１の乾燥ユニット１は、塗膜を加熱して乾燥させるためのものであり、図１に示すように搬送機構７１による基材Ｗの搬送経路上において塗布機構７２よりも下流側に設けられている。この第１の乾燥ユニット１は、図２に示すように塗膜をその内部で加熱するための筐体部１１と、後述する第１のガス供給手段３により筐体部１１に向かうガスを加熱する加熱部１２と、を有している。

筐体部１１は、図１に示すように基材Ｗの搬送方向に長く形成された箱体であり、搬送機構７１による基材Ｗの搬送経路上に設けられる。この筐体部１１は、内部に基材Ｗが通過する空間と、この空間に基材Ｗが出入りするための入口および出口を有している。そして、塗膜が形成された基材Ｗが搬送機構７１により筐体部１１内を通過するよう搬送される。

加熱部１２は、第１のガス供給手段３により筐体部１１に送られるガスを加熱するためのものであり、図２に示すように筐体部１１の近傍に位置するよう後述する供給路３２の途中に設けられている。また、加熱部１２は、たとえば、電気ヒータや熱媒ヒータなどのヒータであるとよい。この加熱部１２により第１のガス供給手段３により筐体部１１に供給されるガスを加熱することができる。

そして、加熱部１２により加熱されて高温となったガスが供給路３２を通じて図示しないノズルから筐体部１１内に供給される。これにより、筐体部１１内の塗膜を高温環境にさらし、乾燥させることができる。このとき、筐体部１１内で溶剤が気化する。

第１のガス供給手段３は、第１の乾燥ユニット１にガスを連続して供給するためのものであり、図２に示すようにガスの供給源であるガス供給部３１と、前述した加熱部１２を経由してガス供給部３１と筐体部１１とを接続する所謂配管である供給路３２と、を有している。そして、図示しないファンを供給路３２に設けることで、ファンにより供給路３２を介してガス供給部３１から加熱部１２、筐体部１１の順にガスを送り、高温のガスを筐体部１１内に供給する。

循環路４は、第１の乾燥ユニット１と溶剤回収ユニット２との間でガスを循環させるための所謂配管である。この循環路４は、ガスに含まれる溶剤の濃度が基準値を超えないように希釈するための大量のガスを循環させることができるよう、十分な開口面積を有している。これは、前述した供給路３２も同様である。

本実施形態における循環路４は、図２に示すように筐体部１１から後述する冷却部２１にガスを送るよう接続された循環路４ａ、冷却部２１から供給路３２にガスを送るよう接続された４ｂにより構成されている。なお、冷却部２１から供給路３２にガスを送る循環路４ｂは、供給路３２のガスが流れる経路において加熱部１２よりも上流側に位置する位置で供給路３２と接続される。

そして、これら循環路４の各所にガスを循環させるためのファンが設けられている。

これら構成により、循環路４は、筐体部１１から冷却部２１、供給路３２というように第１のガス供給手段３により筐体部１１に供給されたガスを循環させる。

本実施形態における溶剤回収ユニット２は、筐体部１１内で気化した溶剤を回収するためのものであり、筐体部１１と付設するよう設けられている。この溶剤回収ユニット２は、図２に示すように気化した溶剤を含むガスを冷却するための冷却部２１と、冷却により液化した溶剤を貯留する溶剤貯留部２２と、冷却部２１と溶剤貯留部２２を接続する所謂配管である溶剤回収配管２３と、を有している。

冷却部２１は、筐体部１１で塗膜が加熱されて気化した溶剤を含むガスを冷却し、溶剤を液化させるためのものであり、図２に示すように循環路４ａにより筐体部１１と接続され、循環路４ｂにより供給路３２と接続されている。この冷却部２１により循環路４ａを通じて筐体部１１から送られてきたガスを冷却し、ガスに含まれる溶剤を液化することができる。なお、冷却部２１は、たとえば、水冷方式若しくは冷媒方式のいずれかを用いる冷却器であるとよい。

また、冷却部２１を筐体部１１の近傍に配置するとよい。これにより、循環路４ａの経路長を短くすることができ、乾燥システム１００の供給に必要なダクト容積にかかるコストを削減することができる。

溶剤貯留部２２は、冷却部２１により溶剤を含むガスを冷却し、液化した溶剤を貯留するためのものであり、図２に示すように後述する溶剤回収配管２３により冷却部２１と接続されている。この溶剤貯留部２２は、たとえばタンクであり、溶剤回収配管２３から送られてきた溶剤を貯留する。

溶剤回収配管２３は、図２に示すように冷却部２１と溶剤貯留部２２を接続し、冷却部２１により液化された溶剤を溶剤貯留部２２に送るためのものである。なお、溶剤回収配管２３は、必須ではなく、たとえば冷却部２１に開口を設けてその開口から液剤回収部２２に直接溶剤を回収する構成としてもよい。

これら構成により溶剤回収ユニット２は、筐体部１１から循環路４ａを介して送られてきたガスから溶剤を分離回収することができる。

そして、溶剤回収ユニット２で溶剤が分離回収されたガスは、再び循環路４ｂを介して供給路３２に送られ、第１の乾燥ユニット１と溶剤回収ユニット２との間で循環されるようになっている。なお、本実施形態における溶剤回収ユニット２は、溶剤を回収する手段として冷却部２１を用いる冷却方式を採用して溶剤を回収しているが、これに限定されず、溶剤を吸着する吸着材を用いる吸着方式を採用して溶剤を回収してもよい。

ガス排気手段５は、筐体部１１内のガスを排気する図示しない排気部と、筐体部１１内のガスを排気部へ送るための所謂配管であるガス排気配管５１とを有している。このガス排気配管５１のファンの回転速度は制御可能であり、このファンにより排気量を調節しながら筐体部１１内のガスを排気部へ送って排気させるようになっている。

そして、ガス排気手段５により排気部から排気する量と同等のガスを第１のガス供給手段３により供給するようになっている。これにより、排気量を調節しながら筐体部１１内のガスを排気部から排気することができるため、筐体部１１内の圧力が所定の値を維持するよう制御することができ、筐体部１１内を筐体部１１外に対して負圧にして筐体部１１からガスが漏れ出ることを防ぐことができる。

本実施形態における乾燥装置８００を備える塗布装置９００は、リチウムイオン電池の負極を製造するためのものであり、図１に示すように乾燥システム１００を備える塗布装置７００の近傍に設けられている。なお、乾燥装置８００を除く塗布装置９００の構成は、前述した塗布装置７００と同様であるため、以下の説明では詳細な説明を省略する。

本実施形態における塗布装置９００は、塗布装置７００と同様の構成により搬送される基材Ｗに塗布液を塗布して塗膜を形成し、乾燥装置８００により加熱して乾燥させている。ここでいう基材Ｗは、銅箔などであり、基材Ｗに塗布される塗布液は、活物質とバインダーを水を溶媒として混合させたスラリーであり、リチウムイオン電池の負極の材料として用いられる。

本実施形態における乾燥装置８００は、塗布装置９００の各部により基材Ｗに形成された塗膜を加熱して乾燥させるためのものであり、図２に示すように塗膜を加熱して乾燥する第２の乾燥ユニット８と、第２の乾燥ユニット８にガスを供給する第３のガス供給手段８３と、を備えている。なお、ここでいうガスは、第１のガス供給手段３により第１の乾燥ユニット１に供給されるガスと同様に、特に制限されず、たとえば、空気であってもよいし、Ｎ２ガスやＨｅガス、Ａｒガスのような不活性ガスであってもよい。このガスは、第２の乾燥ユニット８による塗膜の乾燥に用いられる。

第２の乾燥ユニット８は、塗膜を加熱して乾燥させるためのものであり、図１に示すように搬送機構９１による基材Ｗの搬送経路上において塗布機構９２よりも下流側に設けられている。この第２の乾燥ユニット８は、図２に示すように塗膜をその内部で加熱するための筐体部８１と、後述する第２のガス供給手段８３により筐体部８１に向かうガスを加熱する加熱部８２と、を有している。なお、筐体部８１および加熱部８２は、前述した第１の乾燥ユニット１における筐体部１１および加熱部１２と同様な構成をしており、詳細な説明は省略する。

そして、加熱部８２により加熱されたガスを後述する第３のガス供給手段８３により筐体部８１内に供給し、筐体部８１内の塗膜を高温環境にさらし、乾燥させることができる。このとき、筐体部８１内で塗膜に含まれる水分が気化する。

第３のガス供給手段８３は、第２の乾燥ユニット８にガスを連続して供給するためのものであり、図２に示すようにガスの供給源であるガス供給部８４と、前述した加熱部８２を経由してガス供給部８４と筐体部８１とを接続する所謂配管である供給路８５と、を有している。そして、図示しないファンを供給路８５に設けることで、ファンにより供給路８５を介してガス供給部８４から加熱部８２、筐体部８１の順にガスを送り、高温のガスを筐体部８１内に供給する。

これら構成により、第２の乾燥ユニット８は、塗膜を加熱して塗膜に含まれる水分を気化させることによって、塗膜を乾燥させている。

また、本実施形態における乾燥システム１００は、図２に示すように第１の乾燥ユニット１に水分を含んだガスを供給する第２のガス供給手段６を備えている。この第２のガス供給手段６は、図２に示すように乾燥システム１００が有する供給路３２と第２の乾燥ユニット８が有する筐体部８１とを接続する所謂配管である供給路６１と、供給路６１に設けられ、供給路６１の開閉を制御する図示しない切り替えバルブと、供給路６１を介して筐体部８１から供給路３２に水分を含んだガスを送る図示しないファンと、を有している。なお、供給路６１は、供給路３２のガスが流れる経路において加熱部１２よりも上流側に位置する位置で供給路３２と接続される。

この構成により、第２のガス供給手段６は、切り替えバルブにより供給路６１を開状態になるよう制御し、筐体部８１内で加熱されて塗膜から気化した水分を含むガスを供給路６１を介して供給路３２に供給する。そして、供給された水分を含むガスは、第１のガス供給手段３により供給路３２を流れるガスと一緒に加熱部１２で加熱され、筐体部１１内に供給される。すなわち、第２のガス供給手段６は、第２の乾燥ユニット８から気化した水分を含むガスを第１の乾燥ユニット１に供給している。これにより、筐体部１１内の塗膜を高温環境にさらし、乾燥させることができる。その後、水分を含むガスは、筐体部１１から循環路４ａ、冷却部２１、循環路４ｂ、供給路３２と循環する。

また、本実施形態における乾燥システム１００は、第１の乾燥ユニット１、供給路３２、および循環路４におけるガスに含まれる水分量を測定する図示しない湿度測定手段をさらに備えている。

本実施形態における湿度測定手段は、所謂湿度計であり、第１の乾燥ユニット１、供給路３２、および循環路４の各部に配置され、それぞれの位置における湿度を測定する。すなわち、各部を流れるガスに含まれる水分量を測定している。

そして、湿度測定手段による測定を行いながら、第２のガス供給手段６は、第１の乾燥ユニット１、供給路３２、および循環路４の各部に含まれる水分量が所定量になるように第１の乾燥ユニット１に供給する水分を含むガスの供給量を調節する。具体的には、第２のガス供給手段６は、切り替えバルブによる供給路６１の開閉と、ファンにより第１の乾燥ユニット１に供給する水分を含むガスの供給量を調節している。また、湿度測定手段による測定を行いながら、第１のガス供給手段３は、第１の乾燥ユニット１、供給路３２、および循環路４の各部に含まれる水分量に応じて第１の乾燥ユニット１に供給するガスの供給量を調節する。

これら構成により、第１の乾燥ユニット１、供給路３２、および循環路４の各部に含まれる水分量を所定量にすることができる。

また、筐体部８１にガスを大気中に排気するための図示しない排気口を設けてもよく、この排気口から第２のガス供給手段６により筐体部８１から供給路３２に供給しなかった水分を含むガスを筐体部８１から大気中に廃棄してもよい。

このように上記実施形態における乾燥システム１００によれば、リチウムイオン電池の製造工程における塗膜の乾燥工程において従来よりも消費するエネルギーを削減することができる。

具体的に説明する。リチウムイオン電池の正極の製造工程における塗膜の乾燥工程では、筐体部１１内で塗膜が加熱されることでＮＭＰ溶剤が気化する。筐体部１１内に含まれるＮＭＰ溶剤の濃度が基準値を超えると爆発するおそれがあるため、基準値を超えることがないように第１のガス供給手段３により雰囲気ガスを大量に供給して希釈し、気化したＮＭＰ溶剤を含むガスを筐体部１１内から供給量と同様、すなわち大量に排気する必要がある。そして、筐体部１１内の温度を維持するために供給したガスを加熱部１２により加熱しなおす必要があるので、消費するエネルギーが多くなってしまう問題があった。

これに対して、本実施形態における乾燥システム１００は、水分を含むガスを第１の乾燥ユニット１に供給する第２のガス供給手段６を備えているため、水分を含むガスを第１の乾燥ユニット１に供給することができる。水分は、ＮＭＰ溶剤と高い親和性を有し、塗膜の乾燥効率を上げることが確認されている。本実施形態では、第１の乾燥ユニット１に水分を含むガスを供給した状態で、筐体部１１内で塗膜が加熱、乾燥されているため、第１の乾燥ユニット１により塗膜を乾燥させる効率が、従来のように水分を含むガスを供給しない場合よりも向上する。これにより、塗膜を乾燥させる時間が短くなることに比例して、供給、加熱するガスの量を削減することができる。したがって、塗膜を乾燥させる際に消費するエネルギーを従来よりも削減することができる。

また、本実施形態では、リチウムイオン電池の負極の製造工程における塗膜の乾燥工程において、塗膜から気化した水分を含むガスを第２のガス供給手段６により第１の乾燥ユニット１に供給している。すなわち、第２のガス供給手段６は、第２の乾燥ユニット８から第１の乾燥ユニット１に水分を含むガスを供給している。

一般的にリチウムイオン電池の負極の製造工程における塗膜の乾燥工程において、塗膜から気化した水分を含むガスは大気中に廃棄していた。これに対して、本実施形態では、廃棄していた第２の乾燥ユニット８における水分を含むガスを再利用することができる。

このように第２の乾燥ユニット８から第１の乾燥ユニット１に水分を含むガスを供給した分だけ、筐体部１１内に含まれるＮＭＰ溶剤の濃度が基準値を超えることがないように第１のガス供給手段３により第１の乾燥ユニット１に供給していたガスの量を減らすことができる。したがって、第１のガス供給手段３により第１の乾燥ユニット１にガスを供給する際に消費していたエネルギーを削減することができる。

また、第２の乾燥ユニット８から第１の乾燥ユニット１に供給される水分を含むガスは、第２の乾燥ユニット８で高温に加熱されており、この水分を含むガスが供給路３２を流れるガスの流路において加熱部１２よりも上流側の供給路３２に供給されている。そのため、第１のガス供給手段３により供給路３２を流れるガスを加熱部１２の手前で加熱することができる。これにより、加熱部１２により塗膜を乾燥させるための所定の温度までガスを加熱するためのエネルギーを削減することができる。

また、水分を含むガス、すなわち、水蒸気は、第１のガス供給手段３により第１の乾燥ユニット１に供給するガスであるＮ２ガスやＨｅガス、Ａｒガスと同様に不活化させるためのガスであり、これらＮ２ガスやＨｅガス、ＡｒガスよりもＮＭＰ溶剤に対する希釈効果が高い。そのため、第２の乾燥ユニット８から第１の乾燥ユニット１に水分を含むガスを供給することで、筐体部１１内に含まれるＮＭＰ溶剤の爆発下限界濃度を下げることができる。すなわち、筐体部１１内に水分が存在することによって、ＮＭＰ溶剤による爆発を起こさせないために希釈する必要なガスの供給量減らせられる。これにより、第１のガス供給手段３から第１の乾燥ユニット１に供給するガスの量をより削減することができる。

また、本実施形態では、筐体部１１内に供給された水分を含むガスは、循環路４を通じて供給路３２、第１の乾燥ユニット１に循環させるため、これら各部に含まれるＮＭＰ溶剤の爆発下限界濃度を下げることができる。

また、本実施形態では、乾燥システム１００が湿度測定手段を備え、この測定手段により第１の乾燥ユニット１、供給路３２、および循環路４の各部に含まれる水分量の測定を行いながら、水分量が所定量になるよう第２のガス供給手段６により第２の乾燥ユニット８から第１の乾燥ユニット１に供給する水分を含むガスの供給量を調節している。第１の乾燥ユニット１、供給路３２、および循環路４の各部を流れるガスに含まれる水分量によりＮＭＰ溶剤の爆発下限界濃度が変わる、すなわち、第１の乾燥ユニット１、供給路３２、および循環路４の各部を流れるガスに含まれる水分量に応じて第１のガス供給手段３から第１の乾燥ユニット１に供給すべきガスの量が変わる。この変化に応じて第１のガス供給手段３は、第１の乾燥ユニット１にガスを供給すればよいため、第１のガス供給手段３から第１の乾燥ユニット１に余分な量のガスを供給することを抑制することができる。

また、本実施形態では、乾燥システム１００が、第１の乾燥ユニット１により塗膜から気化した溶剤を回収する溶剤回収ユニット２を備えており、この溶剤回収ユニット２により溶剤が回収されたあとのガスを循環路４を介して乾燥システム１００の各部に循環させている。そのため、第１のガス供給手段３から第１の乾燥ユニット１に供給するガスを削減することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述したが、各実施形態における構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の追加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。たとえば、第２のガス供給手段６は、第２の乾燥ユニット８から第１の乾燥ユニット１に水分を含んだガスを供給していたが、これに限られず、たとえば、水分を含むガスを貯留するタンクから第１の乾燥ユニット１に供給してもよい。

１００ 乾燥システム
１ 第１の乾燥ユニット
１１ 筐体部
１２ 加熱部
２ 溶剤回収ユニット
２１ 冷却部
２２ 溶剤貯留部
２３ 溶剤回収配管
３ 第１のガス供給手段
３１ ガス供給部
３２ 供給路
４ 循環路
４ａ 循環路
４ｂ 循環路
５ ガス排気手段
５１ ガス排気配管
６ 第２のガス供給手段
６１ 供給路
７００ 塗布装置
７１ 搬送機構
７１ａ 巻出ロール
７１ｂ 巻取ロール
７１ｃ 搬送ロール
７１ｄ 塗布ロール
７２塗布機構
７２ａ マニホールド
７２ｂ スリット
７２ｃ 吐出口
７２ｄ 塗布液供給路
７２ｅ 塗布液タンク
８００ 乾燥装置
８ 第２の乾燥ユニット
８１ 筐体部
８２ 加熱部
８３ 第３のガス供給手段
８４ ガス供給部
８５ 供給路
９００ 塗布装置
９１ 搬送機構
９２ 塗布機構
Ｗ 基材

Claims (3)

1. リチウムイオン電池の製造工程において基材に形成されたＮＭＰを含む正極電極材料のスラリーからなる塗膜を乾燥させる乾燥システムであって、
   塗膜を乾燥させるために用いるガスを供給する第１のガス供給手段と、
   前記第１のガス供給手段により供給されたガスを加熱して、加熱された前記ガスにより前記塗膜を加熱して乾燥させる第１の乾燥ユニットと、
   前記第１の乾燥ユニットに水分を含んだガスを供給する第２のガス供給手段と、を備えることを特徴とする乾燥システム。
2. リチウムイオン電池の製造工程において基材に形成された水を溶媒とする負極電極材料のスラリーからなる塗膜を加熱して乾燥させる第２の乾燥ユニットを備え、
   前記第２のガス供給手段は、前記第２の乾燥ユニットにおいて塗膜から気化した水分を含むガスを前記第１の乾燥ユニットに供給することを特徴とする請求項１に記載の乾燥システム。
3. 前記第１の乾燥ユニットにおけるガスに含まれる水分量を測定する湿度測定手段を備え、
   前記湿度測定手段による測定を行いながら、前記第２のガス供給手段による前記第１の乾燥ユニットへの水分を含んだガスの供給量を調節することを特徴とする請求項１若しくは請求項２のいずれかに記載の乾燥システム。

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