(57)【要約】【課題】蓄電装置の電極製造時の加熱乾燥工程において活物質層が損傷するのを抑制防止することができる巻取用リールを提供する。【解決手段】巻取用リール１０は、活物質合剤が塗布された帯状の金属箔１４を巻き取るとともに、活物質合剤の加熱乾燥に使用される巻取用リールである。巻取用リール１０は、金属箔１４が巻回される芯部１１と、巻取用リール１０を加熱乾燥装置内の載置部に載置した状態において、芯部１１に巻回された金属箔１４を載置部に対する非接触状態に保持可能に芯部１１を支持する支持部２１とを備えている。そして、少なくとも芯部１１は、アルミニウム系金属をマトリックス金属とし、平均粒径の大きいＳｉＣ粗粒子と、平均粒径の小さいＳｉＣ微粒子とがマトリックス金属中に存在し、ＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６５〜７５％の金属基複合材料で形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活物質合剤が塗布された帯状の金属箔を巻き取るとともに、前記活物質合剤の加熱乾燥に使用される巻取用リールであって、
前記金属箔が巻回される芯部と、
前記巻取用リールを加熱乾燥装置内の載置部に載置した状態において、前記芯部に巻回された金属箔を前記載置部に対する非接触状態に保持可能に前記芯部を支持する支持部とを備え、
少なくとも前記芯部は、アルミニウム系金属をマトリックス金属とし、平均粒径の大きいＳｉＣ粗粒子と、平均粒径の小さいＳｉＣ微粒子とが前記マトリックス金属中に存在し、前記ＳｉＣ粗粒子及び前記ＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６５〜７５％の金属基複合材料で形成されていることを特徴とする巻取用リール。
【請求項２】
前記ＳｉＣ粗粒子の前記ＳｉＣ微粒子に対する体積比は、１．５〜４であり、前記ＳｉＣ粗粒子の前記ＳｉＣ微粒子に対する平均粒径比は１０〜１５である請求項１に記載の巻取用リール。
【請求項３】
前記ＳｉＣ粗粒子の平均粒径は５０〜３００μｍであり、前記ＳｉＣ微粒子の平均粒径は５〜３０μｍである請求項１又は請求項２に記載の巻取用リール。
【請求項４】
前記金属基複合材料は、前記アルミニウム系金属とＳｉＣ粒子との界面の面積が、金属基複合材料の体積１２０００ｍｍ３当たり３０００ｍｍ２〜１２０００ｍｍ２で、前記ＳｉＣ粗粒子及び前記ＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６８〜７２％である請求項３に記載の巻取用リール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻取用リールに係り、詳しくは活物質合剤が塗布された帯状の金属箔を巻き取るとともに、加熱乾燥装置内で活物質合剤を乾燥させるのに適した巻取用リールに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池やキャパシタのような蓄電装置は再充電が可能であり、繰り返し使用することができるため電源として広く利用されている。例えば、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）などの車両に搭載される蓄電装置としては、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池などがよく知られている。そして、これらの蓄電装置は、金属箔に活物質を含有するスラリー状又はペースト状の活物質合剤が塗布されて形成された活物質層を有するシート状の正極及びシート状の負極が、間にセパレータが存在する状態で層をなすように積層あるいは巻回された電極組立体を備えている。
【０００３】
前述の正極又は負極である電極の製造工程では、上記活物質合剤を帯状の金属箔に塗布する塗布工程が行われた後、活物質合剤を加熱乾燥させる加熱乾燥工程が行われる。塗布工程では、帯状の金属箔は、供給リールから送り出されるとともに巻取用リールに巻取られることで搬送され、その搬送途中で活物質合剤が金属箔に塗布される。また、加熱乾燥工程では、巻取用リールに巻き取られた金属箔が、その巻取用リールごと加熱乾燥装置内に収容され、巻取用リールごと加熱、乾燥される。巻取用リールとしては、一般に、スチール製のものが使用されている。
【０００４】
従来、帯状のワークとともに乾燥工程に用いられる巻取用リールとして、コア（内筒）と、コアから放射状に延びるようにコアの軸方向両端部に複数固定された２組のスポークと、コアと同心に配置されるように各組のスポークの先端に固定された一つのリング（外筒）とがアルミニウム又はアルミニウム合金からなるものがある（特許文献１参照）。このリールは、電子部品実装用フィルムキャリアテープ用リールとして提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８０４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
活物質合剤には溶媒として高沸点の溶媒、例えば、ＮＭＰ（Ｎメチルピロリドン）が使用されているため、加熱乾燥工程では１００℃以上（例えば、１２０℃）に昇温される。活物質合剤を構成する金属酸化物や炭素材料は金属に比べて線膨張率が小さい。そのため、活物質合剤が塗布された金属箔を巻取用リールに巻き取った状態で加熱乾燥を行うと、昇温時あるいは加熱状態からの降温時に、活物質合剤及び巻取用リールの膨張率の差により、巻取用リールと接触している活物質合剤が摺れて、活物質層が損傷する場合がある。
【０００７】
特許文献１のリールは、電子部品実装用フィルムキャリアテープ用のため、電極の製造工程で使用される巻取用リールと異なり、加熱乾燥工程における上記の問題に関しては考慮されておらず、スチールよりさらに線膨張率の大きいアルミニウム材の利用が提案されている。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、蓄電装置の電極製造時の加熱乾燥工程において活物質層が損傷するのを抑制防止することができる巻取用リールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する巻取用リールは、活物質合剤が塗布された帯状の金属箔を巻き取るとともに、前記活物質合剤の加熱乾燥に使用される巻取用リールである。そして、前記金属箔が巻回される芯部と、前記巻取用リールを加熱乾燥装置内の載置部に載置した状態において、前記芯部に巻回された金属箔を前記載置部に対する非接触状態に保持可能に前記芯部を支持する支持部とを備え、少なくとも前記芯部は、アルミニウム系金属をマトリックス金属とし、平均粒径の大きいＳｉＣ粗粒子と、平均粒径の小さいＳｉＣ微粒子とが前記マトリックス金属中に存在し、前記ＳｉＣ粗粒子及び前記ＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６５〜７５％の金属基複合材料で形成されている。ここで、「アルミニウム系金属」とは、工業用純アルミニウム（例えば、Ａ１０００系アルミニウム）やアルミニウム合金（例えば、ＡＤＣ１２）等のようにアルミニウムを主成分とする金属を意味する。
【００１０】
金属とセラミックス粒子とからなる金属基複合材料の場合、線膨張係数は、マトリックス金属とセラミックス粒子との割合つまり複合則にほぼ従ったものとなる。ＳｉＣ粒子はマトリックス金属の主成分であるＡｌに比べて遙かに線膨張係数が小さい。よって、ＳｉＣ粒子のマトリックス金属中への充填率が大きいほど、複合材料の線膨張係数は小さくなる。そこで、芯部の膨張率と金属箔に塗布された活物質合剤の膨張率との差が、加熱乾燥工程での昇温及び降温の際に支障を生じない程度にするため、体積含有率を６５％以上とした。一方、体積含有率が７５％を超えると、ＳｉＣ粒子へのマトリックス金属の含浸が不十分となるため体積含有率を６５〜７５％とした。
【００１１】
この構成によれば、帯状の金属箔が巻回される芯部を形成する金属基複合材料は、スチールやアルミニウム系金属に比べて金属箔に塗布された活物質合剤に対して熱膨張率が近い。そのため、塗布された活物質合剤が芯部に接触する状態で巻き取られた金属箔を加熱乾燥するために、巻取用リールを加熱乾燥温度まで昇温したり、加熱乾燥温度から降温したりする際に、芯部及び活物質合剤の熱膨張率の違いに起因して、芯部と活物質合剤とが摺れる際に作用する摩擦力が小さくなる。したがって、蓄電装置の電極製造時の加熱乾燥工程において活物質層が損傷するのを抑制防止することができる。また、金属基複合材料は、スチールやアルミニウム系金属に比べて硬いため、活物質合剤との摺接による芯部の摩耗を抑制防止することができる。
【００１２】
前記ＳｉＣ粗粒子の前記ＳｉＣ微粒子に対する体積比は、１．５〜４であり、前記ＳｉＣ粗粒子の前記ＳｉＣ微粒子に対する平均粒径比は１０〜１５であることが好ましい。この構成によれば、体積比や平均粒径比が上記範囲から外れるＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子を用いる場合に比べて、ＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６５〜７５％の金属基複合材料を容易に製造することができる。
【００１３】
前記ＳｉＣ粗粒子の平均粒径は５０〜３００μｍであり、前記ＳｉＣ微粒子の平均粒径は５〜３０μｍであることが好ましい。ＳｉＣ粗粒子の平均粒径が５０μｍ未満では、アルミニウム系金属とＳｉＣ粒子との界面の面積が増加し熱伝導率を向上させる上で好ましくない。その平均粒径が３００μｍを超えると、金属基複合材料の加工が困難となる。ＳｉＣ微粒子の平均粒径が５μｍ未満では、ＳｉＣ微粒子の凝集が生じ易くなりマトリックス金属中への均一な分散が困難となり、平均粒径が３０μｍを超えると、ＳｉＣ粗粒子間にできる隙間への十分な侵入が困難となる。
【００１４】
前記金属基複合材料は、前記アルミニウム系金属とＳｉＣ粒子との界面の面積が、金属基複合材料の体積１２０００ｍｍ３当たり３０００ｍｍ２〜１２０００ｍｍ２で、前記ＳｉＣ粗粒子及び前記ＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６８〜７２％であることが好ましい。この構成によれば、この条件を満たさない場合に比べて、金属基複合材料の熱伝導率が大きくなり、蓄電装置の電極製造時の加熱乾燥工程の時間短縮と省エネルギー化を効率良く図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、蓄電装置の電極製造時の加熱乾燥工程において活物質層が損傷するのを抑制防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態の巻取用リールの斜視図。
【図２】巻取用リールの側面図。
【図３】図２の３−３線断面図。
【図４】金属箔に対する活物質合剤の塗布方法を模式的に示す側面図。
【図５】Ａｌ／ＳｉＣ界面の面積と熱伝導率との関係を示すグラフ。
【図６】別の実施形態の巻取用リールの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、巻取用リールの一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、巻取用リール１０は、芯部１１と、芯部１１を支持する支持部２１とを備えている。
【００１８】
図３に示すように、芯部１１は、円筒状の内筒１２と、内筒１２を囲み、かつ内筒１２と同心の円筒状の外筒１３とを有する二重管状に形成されている。内筒１２には、図示しない巻取機構のシャフトが嵌挿可能になっている。外筒１３の外径は、外筒１３に巻き取られた金属箔１４を巻きほどいたときに、金属箔１４にカール（反り）の発生が抑制される大きさに形成されている。内筒１２及び外筒１３は同じ長さに形成され、その長さは外筒１３に巻回される金属箔１４の幅Ｗより長く形成されている。
【００１９】
図１及び図３に示すように、支持部２１は、芯部１１の軸方向両側（本実施形態においては軸方向両端）に設けられた円環状の一対の側板２２，２３で構成されている。一方の側板２２は、内筒１２の径方向外側に突出する状態で内筒１２と一体形成されている。他方の側板２３は、外筒１３の径方向外側及び内側に突出する状態で外筒１３と一体形成されている。側板２２，２３は、外径及び内径がそれぞれ同じに形成されている。
【００２０】
側板２２，２３の外径は、外筒１３に所定の最大量巻回された状態の金属箔１４の巻回体の外径より大きく形成されている。すなわち、支持部２１は、芯部１１に金属箔１４が巻回された巻取用リール１０を加熱乾燥装置内の載置部に載置した状態において、金属箔１４を載置部に対する非接触状態に保持可能に芯部１１を支持可能になっている。
【００２１】
内筒１２及び側板２２は金属基複合材料により鋳造で一体成形され、外筒１３及び側板２３は金属基複合材料により鋳造で一体成形されている。内筒１２の先端、すなわち一方の側板２２が形成された端部と反対側の端部は、側板２３の内周部に溶接で接合されている。外筒１３の先端、すなわち他方の側板２３が形成された端部と反対側の端部は、側板２２の内面に溶接で接合されている。
【００２２】
図１〜図３に示すように、巻取用リール１０は、各側板２２，２３の外周縁に巻取用リール１０の軸方向に沿った断面形状がＬ字状の環状リブ２７を備える。環状リブ２７は金属基複合材料により鋳造で一体成形されるとともに、断面Ｌ字状を成す円環状の部分の一部が側板２２，２３と平行に対向し、一部が２２，２３と直角となる状態で、側板２２，２３の外周縁にそれぞれ溶接で接合されている。
【００２３】
芯部１１、支持部２１及び環状リブ２７は、アルミニウム系金属をマトリックス金属とし、平均粒径の大きいＳｉＣ粗粒子と、平均粒径の小さいＳｉＣ微粒子とがマトリックス金属中に存在し、ＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６５〜７５％の金属基複合材料で形成されている。ＳｉＣ粗粒子のＳｉＣ微粒子に対する体積比は、１．５〜４であり、ＳｉＣ粗粒子のＳｉＣ微粒子に対する平均粒径比は１０〜１５であることが好ましい。
【００２４】
ＳｉＣ粗粒子の平均粒径は５０〜３００μｍであり、前記ＳｉＣ微粒子の平均粒径は５〜３０μｍであることが好ましい。ＳｉＣ粗粒子の平均粒径が５０μｍ未満では、アルミニウム系金属とＳｉＣ粒子との界面の面積が増加し熱伝導率を向上させる上で好ましくない。その平均粒径が３００μｍを超えると、金属基複合材料の加工が困難となる。ＳｉＣ微粒子の平均粒径が５μｍ未満では、ＳｉＣ微粒子の凝集が生じ易くなりマトリックス金属中への均一な分散が困難となる。平均粒径が３０μｍを超えると、ＳｉＣ粗粒子間にできる隙間への十分な侵入が困難となり、また、前述の適切な平均粒径比を確保し難い。ＳｉＣ粗粒子の平均粒径を５０〜２００μｍ、７５〜１５０μｍさらには７５〜１２５μｍとするとより好ましい。また、ＳｉＣ微粒子の平均粒径を５〜２０μｍ、５〜１５μｍさらには７〜１０μｍとすると、より好ましい。
【００２５】
金属基複合材料は、アルミニウム系金属とＳｉＣ粒子との界面の面積が、金属基複合材料の体積１２０００ｍｍ３当たり３０００ｍｍ２〜１２０００ｍｍ２で、ＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６８〜７２％であることが好ましい。
【００２６】
次に、金属箔１４に活物質合剤Ｓを塗布し、活物質合剤Ｓが塗布された金属箔１４を巻取用リール１０に巻き取る方法について説明する。
図４に示すように、活物質合剤Ｓの塗布されていない帯状の金属箔１４が供給リール３０から繰り出され、塗布装置３１へ搬送される。塗布装置３１は、活物質合剤Ｓを貯留するためのタンク３１ａと、コーティングロール３１ｂと、活物質合剤Ｓの厚さ（塗布量）を調節するコンマロール３１ｃとを備える。また、塗布装置３１は、金属箔１４を搬送するバックロール（バッキングロール）３１ｄを備える。
【００２７】
金属箔１４がバックロール３１ｄによりコーティングロール３１ｂ上の活物質合剤Ｓに接触可能な位置に付勢された状態でコーティングロール３１ｂとバックロール３１ｄとの間を通過する際に、コーティングロール３１ｂ上の活物質合剤Ｓが金属箔１４上に転写される。バックロール３１ｄが、コーティングロール３１ｂに付着した活物質合剤Ｓに金属箔１４を接触させる位置と、金属箔１４を活物質合剤Ｓから離間させる位置とに所定のタイミングで移動されることにより、金属箔１４に活物質合剤Ｓが間欠的に転写される。金属箔１４は、転写された活物質合剤Ｓが乾燥装置３２である程度乾燥され、一対のプレスローラ３３により圧縮された後、巻取機構のシャフト３４に嵌挿された状態で回転される巻取用リール１０に巻き取られる（巻回される）。なお、供給リール３０とバックロール３１ｄとの間、及びプレスローラ３３と巻取用リール１０との間にはダンサーロール３５が設けられ、ダンサーロール３５は、搬送される金属箔１４の張力を調節して、金属箔１４の弛みを防止する。
【００２８】
金属箔１４の両面に活物質層が形成される電極の場合には、片面に活物質合剤Ｓが塗布された金属箔１４が巻回された巻取用リール１０が供給リール３０として使用され、金属箔１４の反対側の面に対して同様に、活物質合剤Ｓが塗布される。そして、両面の所定位置に活物質合剤Ｓが塗布された帯状の金属箔１４が巻回された巻取用リール１０あるいは片面に活物質合剤Ｓが塗布された金属箔１４が巻回された巻取用リール１０は加熱乾燥装置で加熱乾燥される。
【００２９】
次に、巻取用リール１０の作用について説明する。
図４に示すように、巻取用リール１０は、シャフト３４に嵌挿された状態で図４の時計方向に回転駆動される。金属箔１４は、供給リール３０から繰り出された後、塗布装置３１で活物質合剤Ｓが塗布され、乾燥装置３２を経て、プレスローラ３３でプレスされた後、巻取用リール１０に巻き取られる。金属箔１４は、供給リール３０から繰り出されて巻取用リール１０に巻き取られるまで、設定された位置を正確に移動するのではなく、多少蛇行しながら移動する。巻き取られる金属箔１４の蛇行が大きくなるのを抑制するため、図示しない蛇行補正装置により、巻取用リール１０を移動することで、金属箔１４の蛇行が補正される。蛇行補正装置により金属箔１４の蛇行を補正する場合、巻取用リール１０の慣性重量が小さい方が補正を簡単に精度良く行うことができる。巻取用リール１０はアルミニウムをマトリックスとし、ＳｉＣ粒子を充填材とした金属基複合材料製のため、その重量がスチール製の場合の略１／４と軽いため、従来の巻取用リールに比べて慣性重量が小さくなり、金属箔１４の蛇行補正を簡単に精度良く行うことができる。
【００３０】
金属箔１４に塗布された活物質合剤Ｓは、乾燥装置３２で乾燥されるが、この乾燥は、活物質合剤Ｓのプレスが支障なく行われる程度までの乾燥であり、活物質合剤Ｓの溶媒として使用されている高沸点の溶媒、例えば、ＮＭＰ（Ｎメチルピロリドン）がまだ残っている。そのため、活物質合剤Ｓが塗布された金属箔１４は、巻取用リール１０に巻回された状態で加熱乾燥装置により加熱乾燥される。加熱乾燥は、例えば、乾燥温度が１２０℃で行われる。
【００３１】
活物質合剤Ｓが巻取用リール１０の芯部１１に接触した状態で金属箔１４が巻回された巻取用リール１０を加熱乾燥する場合、活物質合剤Ｓ及び芯部１１の熱膨張率の差が大きいと、昇温時あるいは降温時に、芯部１１と活物質合剤Ｓとが摺れる際に作用する摩擦力が大きくなり、活物質層が損傷する。芯部１１が金属の場合、活物質合剤Ｓとの熱膨張率の差が大きくなる。一方、この実施形態では芯部１１は、アルミニウム系金属をマトリックス金属とし、ＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子がマトリックス金属中に存在し、ＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６５〜７５％の金属基複合材料で形成されている。そのため、芯部１１と活物質合剤Ｓとの熱膨張率の差が小さくなり、活物質合剤Ｓが塗布された金属箔１４を巻取用リール１０に巻回された状態で加熱乾燥する際に、摩擦力による活物質層の損傷が抑制防止される。
【００３２】
また、前記金属基複合材料は、スチールやアルミニウム系金属に比べて硬いため、芯部１１と活物質合剤Ｓとの摺接による芯部１１の摩耗を抑制防止することができる。
【実施例】
【００３３】
アルミニウムをマトリックス金属とし、平均粒径の大きいＳｉＣ粗粒子と、平均粒径の小さいＳｉＣ微粒子とがマトリックス金属中に存在する金属基複合材料からなる板状部材を作製し、板状部材の線膨張係数と熱伝導率を測定した。
【００３４】
（板状部材の製造）
ＳｉＣ粒子には、平均粒径が異なる市販のＳｉＣ粉末（昭和電工社製）を用いた。用意したＳｉＣ粉末は、ＳｉＣ粒子の平均粒径が２μｍ、８μｍ、１４μｍ、４０μｍ、１００μｍの５種類である。
【００３５】
これらのＳｉＣ粉末から、（ＳｉＣ粗粒子の平均粒径）：（ＳｉＣ微粒子の平均粒径）が、１００：２（＝５０）、１００：８（＝１２．５）、１００：１４（＝７．１）、１４：２（＝７）、４０：４０（＝１、４０μｍのみ）となる５種類のＳｉＣ混合粉末を用意した。（）内の数値は、平均粒径比である。このときの混合比は、ＳｉＣ粗粒子／ＳｉＣ微粒子＝７／３（＝２．３）とした。（）内の数値は、体積比である。次に、用意したＳｉＣ混合粉末を、板状部材の形状に対応する凹形状の金型キャビティへ充填した。この充填の際、特に加圧はしなかった。
【００３６】
次に、マトリックス金属である純Ａｌ（ＪＩＳ  １０５０）を溶解した溶湯を用意した。この溶湯の温度を７５０〜８００℃に保持しつつ、金型の注口から注湯し加圧した。このときの加圧力を１００ＭＰａとした。このとき、金型を予め７００℃に加熱しておいた。これにより、溶湯の局所的な急冷凝固が回避され、ＳｉＣ粉末が溶湯に十分含浸されるように配慮した。なお、前述の各ＳｉＣ混合粉末ごとに、充填率を３段階で変更して注湯工程を行った。この注湯工程後、金型を冷却して、金型から鋳造品を取出し、金属基複合材料製の板状部材を得た。但し、（ＳｉＣ粗粒子の平均粒径）：（ＳｉＣ微粒子の平均粒径）が１００：８の試料については充填率を６段階に変更して、ＳｉＣ粒子の体積含有率が異なる６種類の板状部材を得た。
【００３７】
（板状部材の測定）  
得られた各種の板状部材について、線膨張係数と熱伝導率とを測定した。線膨張係数は熱機械分析装置（セイコーインスツルメント社製：ＤＳＣ２２０Ｃ）を用いてＪＩＳに沿って求めた。熱伝導率は、レーザフラッシュ法熱定数測定装置（真空理工社製：ＴＣ−７００）を用いて、ＪＩＳ  Ｒ１６１１により求めた。
【００３８】
その結果、線膨張係数は、体積含有率が６８〜７２％で、平均粒径比が１２．５で、体積比が２．３の試料において７〜８（１０−６／Ｋ）と最も小さかった。また、体積含有率が６４〜６７％で、平均粒径比が７．１で、体積比が２．３の試料において線膨張係数はほぼ８（１０−６／Ｋ）であった。
【００３９】
また、アルミニウム系金属とＳｉＣ粒子との界面の面積（Ａｌ／ＳｉＣ界面面積）を横軸にとり、熱伝導率を縦軸として両者の関係を図５に示す。
Ａｌ／ＳｉＣ界面面積は、ＳｉＣ粒子を球体とみなしてその表面積を算出し、板状部材の体積（３×５０×８０＝１２０００ｍｍ３）中に存在するＳｉＣ粒子の数を掛け合わせて求めた。なお、図５において、●及び※は、共にＳｉＣ粗粒子の平均粒径とＳｉＣ微粒子の平均粒径との比が１００：８であるが、●は体積含有率が６８〜７２％で、※は体積含有率が５０〜５９％である。
【００４０】
図５から○、×及び●の場合、即ち、Ａｌ／ＳｉＣ界面面積が３０００ｍｍ２〜１２０００ｍｍ２で、金属基複合材料の熱伝導率が高いことが分かる。これらの金属基複合材料はＳｉＣ粒子の体積含有率が６８〜７２％である。また、ＳｉＣ粗粒子の平均粒径とＳｉＣ微粒子の平均粒径との比が１００：８で同じでも、ＳｉＣ粒子の体積含有率が５０〜５９％の※の試料は熱伝導率が低い。即ち、Ａｌ／ＳｉＣ界面面積及びＳｉＣ粒子の体積含有率の両者が金属基複合材料の熱伝導率に影響していることが分かる。
【００４１】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）巻取用リール１０は、活物質合剤Ｓが塗布された帯状の金属箔１４を巻き取るとともに、活物質合剤Ｓの加熱乾燥に使用される巻取用リールである。巻取用リール１０は、金属箔１４が巻回される芯部１１と、巻取用リール１０を加熱乾燥装置内の載置部に載置した状態において、芯部１１に巻回された金属箔１４を載置部に対する非接触状態に保持可能に芯部１１を支持する支持部２１とを備えている。そして、少なくとも芯部１１は、アルミニウム系金属をマトリックス金属とし、平均粒径の大きいＳｉＣ粗粒子と、平均粒径の小さいＳｉＣ微粒子とがマトリックス金属中に存在し、ＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６５〜７５％の金属基複合材料で形成されている。
【００４２】
この構成によれば、帯状の金属箔１４が巻回される芯部１１を形成する金属基複合材料は、スチールやアルミニウム系金属に比べて金属箔１４に塗布された活物質合剤Ｓに対して熱膨張率が近い。そのため、塗布された活物質合剤Ｓが芯部１１に接触する状態で巻き取られた金属箔１４を加熱乾燥するために、巻取用リール１０を加熱乾燥温度まで昇温したり、加熱乾燥温度から降温したりする際に、芯部１１及び活物質合剤Ｓの熱膨張率の違いに起因して、芯部１１と活物質合剤Ｓとが摺れる際に作用する摩擦力が小さくなる。したがって、蓄電装置の電極製造時の加熱乾燥工程において活物質層が損傷するのを抑制防止することができる。また、金属基複合材料は、スチールやアルミニウム系金属に比べて硬いため、活物質合剤Ｓとの摺接による芯部の摩耗を抑制防止することができる。
【００４３】
（２）ＳｉＣ粗粒子のＳｉＣ微粒子に対する体積比は、１．５〜４であり、ＳｉＣ粗粒子のＳｉＣ微粒子に対する平均粒径比は１０〜１５である。この構成によれば、体積比や体積含有率が上記範囲から外れるＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子を用いる場合に比べて、ＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６５〜７５％の金属基複合材料を容易に製造することができる。
【００４４】
（３）ＳｉＣ粗粒子の平均粒径は５０〜３００μｍであり、ＳｉＣ微粒子の平均粒径は５〜３０μｍである。ＳｉＣ粗粒子の平均粒径が５０μｍ未満では、アルミニウム系金属とＳｉＣ粒子との界面の面積が増加し熱伝導率を向上させる上で好ましくない。その平均粒径が３００μｍを超えると、金属基複合材料の加工が困難となる。ＳｉＣ微粒子の平均粒径が５μｍ未満では、ＳｉＣ微粒子の凝集が生じ易くなりマトリックス金属中への均一な分散が困難となり、平均粒径が３０μｍを超えると、ＳｉＣ粗粒子間にできる隙間への十分な侵入が困難となる。また、前記の構成によれば、平均粒径の異なる市販のＳｉＣ粉末を用いて所望の平均粒径のＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子を容易に準備することができる。
【００４５】
（４）金属基複合材料は、アルミニウム系金属とＳｉＣ粒子との界面の面積が、金属基複合材料の体積１２０００ｍｍ３当たり３０００ｍｍ２〜１２０００ｍｍ２で、ＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６８〜７２％である。この構成によれば、この条件を満たさない場合に比べて、金属基複合材料の熱伝導率が大きくなり、蓄電装置の電極製造時の加熱乾燥工程の時間短縮と省エネルギー化を効率良く図ることができる。
【００４６】
（５）芯部１１は、巻取機構部のシャフトが嵌挿可能な円筒状の内筒１２と、内筒１２を囲み、かつ内筒１２と同心で金属箔１４が巻き取られる円筒状の外筒１３とを有する二重管状に形成されている。したがって、金属箔１４が巻き取られる外筒１３の外径が大きくても、巻取機構部の装着構造を変更せずに巻取用リール１０の軽量化及び熱容量の減少を行うことができる。
【００４７】
（６）巻取用リール１０は、芯部１１を構成する内筒１２と支持部２１を構成する側板２２及び芯部１１を構成する外筒１３と支持部２１を構成する側板２３がそれぞれ鋳造で一体に形成されている。したがって、内筒１２、外筒１３及び側板２２，２３をそれぞれ別々に形成した後、溶接で接合する場合に比べて、部品点数が少なくなるとともに製造も容易になる。
【００４８】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  巻取用リール１０を複数の鋳造部品を溶接して製造する場合、鋳造部品の形状は前記実施形態のものに限らない。例えば、図６に示すように、芯部１１を構成する内筒１２は外筒１３と同じ長さのものが１本存在するのではなく、短い内筒１２が各側板２２，２３に接続された構成であってもよい。この構成でも、巻取用リール１０は、巻取機構のシャフト３４が内筒１２に嵌挿された状態で回転駆動される。この構成の場合、巻取用リール１０を構成する部品は、側板２２に内筒１２が突設された部品と、側板２３に内筒１２が突設された部品と、外筒１３と、環状リブ２７となるが、側板２２に内筒１２が突設された部品と、側板２３に内筒１２が突設された部品とは同じ構造でよいため、部品の種類は３種類となる。また、内筒１２が短くなった分、熱容量の低減及び軽量化に寄与する。
【００４９】
○  巻取用リール１０は、少なくとも芯部１１が、マトリックスとなるアルミニウム系金属中にＳｉＣ粒子が存在する金属基複合材料で形成されていればよく、支持部２１はアルミニウム系金属中にＳｉＣ粒子が存在する金属基複合材料で形成されずに、例えば、スチール製であってもよい。しかし、支持部２１も金属基複合材料で形成されている方が、支持部２１がスチール製の場合に比べて、軽量化や熱容量の低減に寄与する。
【００５０】
○  金属基複合材料は、アルミニウム系金属とＳｉＣ粒子との界面の面積が、金属基複合材料の体積１２０００ｍｍ３当たり３０００ｍｍ２〜１２０００ｍｍ２で、ＳｉＣ粗粒子及びＳｉＣ微粒子の合計の体積含有率が６８〜７２％の条件から外れてもよい。この場合、熱伝導率が小さくなるが、蓄電装置の電極製造時の加熱乾燥工程において活物質層が損傷するのを抑制防止することができる。また、金属基複合材料は、スチールやアルミニウム系金属に比べて硬いため、活物質合剤Ｓとの摺接による摩耗を抑制防止することができる。
【００５１】
○  巻取用リール１０は、複数の鋳造部品を製造した後、各部品を溶接することにより製造するのではなく、巻取用リール１０を一度の鋳造で製造してもよい。この場合、内筒１２と外筒１３との間の空間部と、環状リブ２７と側板２２，２３との間の空間部と対応する箇所には、塩中子のような可溶性の中子を使用することにより製造することができる。
【００５２】
○  芯部１１が二重筒状の場合、内筒１２は円筒状に限らず、角筒状や楕円筒状等の他の筒状であってもよい。
○  芯部１１を二重筒状ではなく単なる筒状としてもよい。
【００５３】
○  巻取用リール１０の芯部１１は、金属箔１４が巻回される部分を有し、巻取機構により回転駆動される状態に装着可能であればよく、必ずしも筒状ではなく、金属箔１４が巻回される円柱部と、巻取機構に回転駆動可能に装着可能な装着部とを有する構造であってもよい。
【００５４】
○  巻取用リール１０の支持部２１は、巻取用リール１０を加熱乾燥装置内の載置部に載置した状態において、芯部１１に巻回された金属箔１４を載置部に対する非接触状態に保持可能に芯部１１を支持可能であればよく、側板２２，２３は必ずしも環状リブ２７を有する必要はない。また、側板２２，２３は円板状に限らず、角板状等の他の形状であってもよい。
【００５５】
○  環状リブ２７を備えず、例えば、単純な円環状であってもよい。
○  巻取用リール１０の各側板２２，２３には、肉抜き孔が形成されていてもよい。肉抜き孔の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、円形やスリット状であってもよい。このように肉抜き孔を設けることで、巻取用リール１０の軽量化が図れるとともに、さらに熱容量を低減することができる。
【００５６】
○  蓄電装置は、二次電池に限らず、例えば、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等のようなキャパシタであってもよい。
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
【００５７】
（１）請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記芯部は、円筒状の内筒と、前記内筒を囲む円筒状の外筒とを有する二重管状に形成されている。
【符号の説明】
【００５８】
Ｓ…活物質合剤、１０…巻取用リール、１１…芯部、１４…金属箔、２１…支持部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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