[发明专利]电极制造装置和电极制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在带状的基材的两面形成活性物质层来制造电极的电极制造装置和使用了该电极制造装置的电极制造方法。

背景技术

近年来，充分利用小型、轻量、且能量密度较高、还能够反复充放电的特性，锂离子电容器(LIC：Lithium Ion Capacitor)、双电层电容器(EDLC：Electric Double Layer Capacitor)及锂离子电池(LIB：Lithium Ion Battery)等电化学元件的需求正在急速扩大。

锂离子电池由于能量密度比较大，因此被用于移动电话、笔记本型个人计算机等领域。另外，双电层电容器能够进行急速充放电，因此，用作个人计算机等的存储器备用小型电源。而且，期望将双电层电容器用作电动汽车用的大型电源。另外，将锂离子电池的优点与双电层电容器的优点组合而成的锂离子电容器由于能量密度、输出密度都较高而受到关注。

这样的电化学元件的电极是这样进行制造的：将含有活性物质、溶剂的活性物质合剂涂敷在例如作为基材的集电体即金属箔的表面之后，使该活性物质合剂干燥而形成活性物质层。在该电极的制造过程中使用例如在放出辊与卷取辊之间配置有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合剂的涂敷口。另外，干燥机具有以规定间隔配置的多个加热器。于是，一边将带状的金属箔在放出辊与卷取辊之间向大致铅垂上方输送，一边利用涂敷装置和干燥机在金属箔的表面分别进行活性物质合剂的涂敷和干燥(专利文献1)。

专利文献1：日本特开2010-186782号公报

在此，在使被涂敷在金属箔的表面的活性物质合剂干燥时，如果进行急剧的干燥，则溶剂在活性物质合剂的内部沸腾，从而有时产生对流、气泡。在此情况下，在金属箔上的活性物质层的表面形成凹凸，不能适当地形成活性物质层。另外，还有可能在金属箔与活性物质层的交界产生剥离。

但是，在专利文献1所述的干燥机中，只是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，不能在金属箔上的表面适当地形成活性物质层。

另一方面，也可想到配置多个上述加热器、确保充分的干燥时间并渐渐地使活性物质合剂干燥的方法。但是，在此情况下，干燥机的长度较长，不能有效地使活性物质合剂干燥。

发明内容

本发明是鉴于这一点而做成的，其目的在于在制造电极时在带状的基材的表面适当且有效地形成活性物质层。

为了达成上述的目的，本发明提供一种电极制造装置，其用于在带状的基材的两面形成活性物质层来制造电极，其特征在于，该电极制造装置包括：放出部，其用于放出基材；卷取部，其用于卷取被上述放出部放出的基材；涂敷部，其设在上述放出部与上述卷取部之间，用于将活性物质合剂涂敷在基材的两面，该活性物质合剂是活性物质和溶剂混合而成的；干燥部，其设在上述涂敷部与上述卷取部之间，用于使在上述涂敷部中被涂敷的上述活性物质合剂干燥而形成活性物质层，上述干燥部具有在基材的长度方向上排列配置的、用于照射红外线的多个杆式加热器，上述干燥部被分割成上述杆式加热器的温度不同的多个区域，一个上述区域中的上述杆式加热器的温度与在该一个区域中的基材上的上述溶剂的膜厚相对应地设定为不使上述活性物质合剂沸腾的范围的温度、且使上述溶剂对红外线的吸收率为最大的温度。另外，在本发明中，活性物质合剂不沸腾是指该活性物质合剂中的溶剂不沸腾。

采用本发明，干燥部被分割成多个区域，一个区域中的杆式加热器的温度被设定为不使活性物质合剂沸腾的范围的温度，因此，不会如以往那样在基材上的活性物质层的表面形成凹凸，能够以均匀的膜厚形成具有光滑的表面的活性物质层。另外，也不会在基材与活性物质层的交界产生剥离。而且，一个区域中的杆式加热器的温度被设定为使溶剂对红外线的吸收率为最大的温度，因此，能够有效地加热活性物质合剂而使活性物质合剂干燥。而且，针对各区域分别进行这样的杆式加热器的温度的设定，因此，能够使活性物质合剂的干燥时间比以往缩短，还能够缩短干燥部的长度。如上所述，采用本发明，能够在基材的表面适当且有效地形成活性物质层。

上述杆式加热器也可以包括陶瓷制的外筒和设在该外筒的内部的发热体。

上述溶剂也可以是水。

上述干燥部也可以如下这样进行配置：从上述放出部侧开始被分割成上游区域、中游区域及下游区域这3个区域，配置在上述上游区域中的杆式加热器的温度设定为200℃，配置在上述下游区域中的杆式加热器的温度设定为600℃，在上述中游区域中配置有被设定为温度大于200℃且小于600℃的杆式加热器。