[發明專利]電極制造裝置和電極制造方法

無效

• 申請號: 201210011628.2
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102593421A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 福岡哲夫;寺田和雄;北野高廣
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01G13/00;H01G9/058
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及用于在帶狀的基材的兩面形成活性物質層來制造電極的電極制造裝置和使用了該電極制造裝置的電極制造方法。

背景技術

近年來，充分利用小型、輕量、且能量密度較高、還能夠反復充放電的特性，鋰離子電容器(LIC：Lithium?Ion?Capacitor)、雙電層電容器(EDLC：Electric?Double?Layer?Capacitor)及鋰離子電池(LIB：Lithium?Ion?Battery)等電化學元件的需求正在急速擴大。

鋰離子電池由于能量密度比較大，因此被用于移動電話、筆記本型個人計算機等領域。另外，雙電層電容器能夠進行急速充放電，因此，用作個人計算機等的存儲器備用小型電源。而且，期望將雙電層電容器用作電動汽車用的大型電源。另外，將鋰離子電池的優點與雙電層電容器的優點組合而成的鋰離子電容器由于能量密度、輸出密度都較高而受到關注。

這樣的電化學元件的電極是這樣進行制造的：將含有活性物質、溶劑的活性物質合劑涂敷在例如作為基材的集電體即金屬箔的表面之后，使該活性物質合劑干燥而形成活性物質層。在該電極的制造過程中使用例如在放出輥與卷取輥之間配置有涂敷裝置和干燥機的電極制造裝置。涂敷裝置具有涂敷頭，該涂敷頭形成有用于涂敷活性物質合劑的涂敷口。另外，干燥機具有以規定間隔配置的多個加熱器。于是，一邊將帶狀的金屬箔在放出輥與卷取輥之間向大致鉛垂上方輸送，一邊利用涂敷裝置和干燥機在金屬箔的表面分別進行活性物質合劑的涂敷和干燥(專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2010-186782號公報

在此，在使被涂敷在金屬箔的表面的活性物質合劑干燥時，如果進行急劇的干燥，則溶劑在活性物質合劑的內部沸騰，從而有時產生對流、氣泡。在此情況下，在金屬箔上的活性物質層的表面形成凹凸，不能適當地形成活性物質層。另外，還有可能在金屬箔與活性物質層的交界產生剝離。

但是，在專利文獻1所述的干燥機中，只是以規定間隔配置有多個加熱器，未考慮用于避免上述的急劇的干燥的對策。因此，不能在金屬箔上的表面適當地形成活性物質層。

另一方面，也可想到配置多個上述加熱器、確保充分的干燥時間并漸漸地使活性物質合劑干燥的方法。但是，在此情況下，干燥機的長度較長，不能有效地使活性物質合劑干燥。

發明內容

本發明是鑒于這一點而做成的，其目的在于在制造電極時在帶狀的基材的表面適當且有效地形成活性物質層。

為了達成上述的目的，本發明提供一種電極制造裝置，其用于在帶狀的基材的兩面形成活性物質層來制造電極，其特征在于，該電極制造裝置包括：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，其設在上述放出部與上述卷取部之間，用于將活性物質合劑涂敷在基材的兩面，該活性物質合劑是活性物質和溶劑混合而成的；干燥部，其設在上述涂敷部與上述卷取部之間，用于使在上述涂敷部中被涂敷的上述活性物質合劑干燥而形成活性物質層，上述干燥部具有在基材的長度方向上排列配置的、用于照射紅外線的多個桿式加熱器，上述干燥部被分割成上述桿式加熱器的溫度不同的多個區域，一個上述區域中的上述桿式加熱器的溫度與在該一個區域中的基材上的上述溶劑的膜厚相對應地設定為不使上述活性物質合劑沸騰的范圍的溫度、且使上述溶劑對紅外線的吸收率為最大的溫度。另外，在本發明中，活性物質合劑不沸騰是指該活性物質合劑中的溶劑不沸騰。

采用本發明，干燥部被分割成多個區域，一個區域中的桿式加熱器的溫度被設定為不使活性物質合劑沸騰的范圍的溫度，因此，不會如以往那樣在基材上的活性物質層的表面形成凹凸，能夠以均勻的膜厚形成具有光滑的表面的活性物質層。另外，也不會在基材與活性物質層的交界產生剝離。而且，一個區域中的桿式加熱器的溫度被設定為使溶劑對紅外線的吸收率為最大的溫度，因此，能夠有效地加熱活性物質合劑而使活性物質合劑干燥。而且，針對各區域分別進行這樣的桿式加熱器的溫度的設定，因此，能夠使活性物質合劑的干燥時間比以往縮短，還能夠縮短干燥部的長度。如上所述，采用本發明，能夠在基材的表面適當且有效地形成活性物質層。

上述桿式加熱器也可以包括陶瓷制的外筒和設在該外筒的內部的發熱體。

上述溶劑也可以是水。

上述干燥部也可以如下這樣進行配置：從上述放出部側開始被分割成上游區域、中游區域及下游區域這3個區域，配置在上述上游區域中的桿式加熱器的溫度設定為200℃，配置在上述下游區域中的桿式加熱器的溫度設定為600℃，在上述中游區域中配置有被設定為溫度大于200℃且小于600℃的桿式加熱器。