(57)【要約】  ドーピングシステムは、活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープする。ドーピングシステムは、ドーピング槽と、搬送ユニットと、対極ユニットと、接続ユニットと、多孔質絶縁部材と、を備える。ドーピング槽は、アルカリ金属イオンを含む溶液を収容する。搬送ユニットは、前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する。対極ユニットは、前記ドーピング槽に収容される。接続ユニットは、前記電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続する。多孔質絶縁部材は、前記電極前駆体と前記対極ユニットとの間に配置され、前記電極前駆体と非接触である。
2017146223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、
前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、
前記電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
前記電極前駆体と前記対極ユニットとの間に配置され、前記電極前駆体と非接触である多孔質絶縁部材と、
を備えるドーピングシステム。
【請求項２】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、
前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットに含まれる導電性の搬送ローラと、
前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、
前記搬送ローラと前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
前記電極前駆体を前記搬送ローラの方向に押圧する、弾性変形可能な押圧ユニットと、
を備えるドーピングシステム。
【請求項３】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容する複数の電解液槽と、
前記電極前駆体を、前記複数の電解液槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記複数の電解液槽の少なくとも１つに収容される対極ユニットと、
前記電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
を備えるドーピングシステム。
【請求項４】
アルカリ金属イオンを含む溶液及び対極ユニットを収容する第１電解液槽中で、活物質を含む層を有する電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続することで、前記活物質にアルカリ金属をドープする第１ドープ工程と、
前記第１ドープ工程の後、アルカリ金属イオンを含む溶液及び対極ユニットを収容する第２電解液槽中で、前記電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続することで、前記第１ドープ工程とは異なる条件で、前記活物質にアルカリ金属をドープする第２ドープ工程と、
を含む、活物質にアルカリ金属をドープする方法。
【請求項５】
アルカリ金属がドープされた活物質を含む層を有する帯状の電極を製造する電極製造システムであって、
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープし、前記電極を製造するドーピングユニットと、
前記ドーピングユニットにより製造された前記電極を巻き取る巻取ユニットと、
希ガス及び二酸化炭素から成る群から選択される少なくとも１種のガスを前記巻取ユニットに供給するガス供給ユニットと、
を備える電極製造システム。
【請求項６】
アルカリ金属がドープされた活物質を含む電極と、
前記電極を収容する容器と、
前記容器内に含まれる、希ガス及び二酸化炭素から成る群から選択される少なくとも１種のガスと、
を備える電極の保管システム。
【請求項７】
アルカリ金属がドープされた活物質を含むドープ電極を製造する電極製造方法であって、
前記ドープ電極を、非プロトン性溶剤を含む洗浄液により洗浄する洗浄工程を含む電極製造方法。
【請求項８】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープすることにより、ドープ電極を製造する電極製造装置であって、
前記活物質にアルカリ金属をドープするドープユニットと、
非プロトン性溶媒を含む洗浄液により前記ドープ電極を洗浄する洗浄ユニットと、
を備える電極製造装置。
【請求項９】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、
前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットに含まれる導電性の搬送ローラと、
前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、
前記搬送ローラと前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
前記搬送ローラの表面をクリーニングするクリーニングユニットと、
を備えるドーピングシステム。
【請求項１０】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、
前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットに含まれる導電性の搬送ローラと、
前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、
前記搬送ローラと前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
前記電極前駆体と前記対極ユニットとの間に配置され、開口部を有するマスク部材と、
を備えるドーピングシステム。
【請求項１１】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオン及び難燃剤を含む溶液を収容するドーピング槽と、
前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットに含まれる導電性の搬送ローラと、
前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、
前記搬送ローラと前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
を備えるドーピングシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載のドーピングシステムであって、
前記多孔質絶縁部材の形状が板状であるドーピングシステム。
【請求項１３】
請求項１又は９に記載のドーピングシステムであって、
前記多孔質絶縁部材の表面から、前記電極前駆体までの最短距離が０．５〜１００ｍｍの範囲内であるドーピングシステム。
【請求項１４】
請求項１、３、１２、１３のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記搬送ユニットは、前記電極前駆体を搬送する導電性の搬送ローラを備え、
前記搬送ローラは前記接続ユニットの一部であるドーピングシステム。
【請求項１５】
請求項１〜３、１２、１４のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記対極ユニットは、導電性基材、及び前記導電性基材上に配置されたアルカリ金属含有板を備えるドーピングシステム。
【請求項１６】
請求項１、２、８、１２のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記ドーピング槽を、前記対極ユニットに対して相対的に上下動させる槽移動ユニットをさらに備えるドーピングシステム。
【請求項１７】
請求項１〜３、１２〜１６のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記溶液を循環濾過する循環濾過ユニットをさらに備えるドーピングシステム。
【請求項１８】
請求項１〜３、１２〜１７のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
巻き取られた状態の前記電極前駆体を保持する保持ユニットをさらに備え、
前記搬送ユニットは、前記保持ユニットから前記電極前駆体を引き出して搬送するドーピングシステム。 
【請求項１９】
請求項１〜３、１２〜１８のいずれか１項に記載のドーピングシステムを用いて前記活物質にアルカリ金属をドープする工程を含む電極の製造方法。
【請求項２０】
正極、負極、及び電解質を備えるキャパシタの製造方法であって、  
請求項１９に記載の電極の製造方法により前記負極を製造する工程を含むキャパシタの製造方法。
【請求項２１】
正極、負極、及び電解質を備える電池の製造方法であって、  
請求項１９に記載の電極の製造方法により前記負極を製造する工程を含む電池の製造方法。
【請求項２２】
請求項２に記載のドーピングシステムであって、
前記押圧ユニットは、少なくとも表面が弾性体から成るローラであるドーピングシステム。
【請求項２３】
請求項１〜３、１２〜１８のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記電極前駆体は、前記層が形成されていない未形成部を有するドーピングシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のドーピングシステムであって、
前記未形成部は、前記電極前駆体の幅方向における端部に位置するとともに、前記電極前駆体の長手方向に沿って延びるドーピングシステム。
【請求項２５】
請求項３に記載のドーピングシステムであって、
前記複数の電解液槽のうち、少なくとも２つに、前記接続ユニットと接続した前記対極ユニットが収容されるドーピングシステム。
【請求項２６】
請求項３又は２５に記載のドーピングシステムであって、
前記電解液槽を、前記対極ユニットに対して相対的に上下動させる槽移動ユニットをさらに備えるドーピングシステム。
【請求項２７】
請求項３、２５、２６のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記複数の電解液槽の少なくとも１つに収容された前記溶液を循環濾過する循環濾過ユニットをさらに備えるドーピングシステム。
【請求項２８】
請求項３、２５〜２７のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記複数の電解液槽から選択される、前記接続ユニットと接続した前記対極ユニットを収容する２つの前記電解液槽の間に、洗浄槽をさらに備え、
前記経路は前記洗浄槽内を通過するドーピングシステム。
【請求項２９】
請求項４に記載の活物質にアルカリ金属をドープする方法であって、
前記第１電解液槽に収容される前記溶液の組成と、前記第２電解液槽に収容される前記溶液の組成とが異なる、活物質にアルカリ金属をドープする方法。
【請求項３０】
請求項４に記載の活物質にアルカリ金属をドープする方法であって、
前記第１ドープ工程における電流密度と、前記第２ドープ工程における電流密度とが異なる、活物質にアルカリ金属をドープする方法。
【請求項３１】
請求項４、２９、３０のいずれか１項に記載の活物質にアルカリ金属をドープする方法を用いて前記活物質にアルカリ金属をドープする工程を含む、電極の製造方法。
【請求項３２】
請求項５に記載の電極製造システムであって、
前記巻取ユニットを収容する収容ユニットをさらに備え、
前記ドーピングユニットは前記収容ユニットの外に配置され、
前記ガス供給ユニットは前記収容ユニット内に前記ガスを供給する電極製造システム。
【請求項３３】
請求項３２に記載の電極製造システムであって、
前記収容ユニット内を排気する排気ユニットをさらに備える電極製造システム。
【請求項３４】
請求項５、３２、３３のいずれか１項に記載の電極製造システムであって、
前記ドーピングユニットは、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容する電解液槽と、
前記電極前駆体を、前記電解液槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記電解液槽に収容される対極ユニットと、
前記電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
を備える電極製造システム。
【請求項３５】
請求項３４に記載の電極製造システムであって、
前記ドーピングユニットは、巻き取られた状態の前記電極前駆体を保持する保持ユニットをさらに備え、
前記搬送ユニットは、前記保持ユニットから前記電極前駆体を引き出して搬送する電極製造システム。 
【請求項３６】
請求項５、３２〜３５のいずれか１項に記載の電極製造システムを用いて前記電極を製造する電極の製造方法。
【請求項３７】
請求項３２又は３３に記載の電極製造システムを用いて前記電極を製造した後、前記電極を収容する前記収容ユニットを密閉する、電極の保管方法。
【請求項３８】
請求項３２又は３６に記載の電極製造システムを用いて前記電極を製造した後、前記電極を収容した前記収容ユニットを密閉し、前記収容ユニットごと前記電極を輸送する、電極の輸送方法。
【請求項３９】
請求項７に記載の電極製造方法であって、
前記非プロトン性溶剤が、炭化水素系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、グリコールエステル系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、及びアミド系溶剤から選ばれる少なくとも一種である電極製造方法。
【請求項４０】
請求項７又は３９に記載の電極製造方法であって、
前記非プロトン性溶剤の沸点が３０℃以上２００℃以下である電極製造方法。
【請求項４１】
請求項７、３９、４０のいずれか１項に記載の電極製造方法であって、
前記ドープ電極は帯状の形態を備える電極製造方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の電極製造方法であって、
前記洗浄工程の後、巻取ロールを用いて前記ドープ電極を巻き取る巻取工程をさらに備える電極製造方法。
【請求項４３】
請求項７、３９〜４２のいずれか１項に記載の電極製造方法であって、
活物質を含む電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープして前記ドープ電極を得るドープ工程をさらに含む電極製造方法。
【請求項４４】
請求項７、３９〜４３のいずれか１項に記載の電極製造方法であって、
前記ドープ電極において、前記活物質１ｇに対する前記アルカリ金属のドープ量が１０ｍｇ以上、５００ｍｇ以下である電極製造方法。
【請求項４５】
請求項７、３９〜４４のいずれか１項に記載の電極製造方法により製造された第１の電極と、セパレータと、前記第１の電極とは異なる第２の電極とを、順次積層して電極セルを製造する電極セル製造方法。
【請求項４６】
請求項７、３９〜４４のいずれか１項に記載の電極製造方法に用いられる洗浄液であって、非プロトン性溶剤を含む洗浄液。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本国際出願は、２０１６年２月２６日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１６−３５６０９号、２０１６年３月７日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１６−４３４３５号、２０１６年３月３０日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１６−６８９９５号、２０１６年３月３１日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１６−７２２３０号、及び２０１６年７月２７日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１６−１４７６１３号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１６−３５６０９号、日本国特許出願第２０１６−４３４３５号、日本国特許出願第２０１６−６８９９５号、日本国特許出願第２０１６−７２２３０号、及び日本国特許出願第２０１６−１４７６１３号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、ドーピングシステム、並びに、電極、電池及びキャパシタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、電子機器の小型化・軽量化は目覚ましく、それに伴い、当該電子機器の駆動用電源として用いられる電池に対しても小型化・軽量化の要求が一層高まっている。
このような小型化・軽量化の要求を満足するために、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池が開発されている。また、高エネルギー密度特性及び高出力特性を必要とする用途に対応する蓄電デバイスとして、リチウムイオンキャパシタが知られている。更に、リチウムより低コストで資源的に豊富なナトリウムを用いたナトリウムイオン型の電池やキャパシタも知られている。【０００４】
このような電池やキャパシタにおいては、様々な目的のために、予めアルカリ金属を電極にドープするプロセス（一般にプレドープと呼ばれている）が採用されている。アルカリ金属を電極にプレドープする方法としては様々な方法が知られているが、例えば、特許文献１、２では、切り取られた電極板とアルカリ金属板とを、セパレータを介して電解液中に配置した状態でプレドープを行う、所謂枚葉式の方法が開示されている。一方、特許文献３〜６では、帯状の電極板を電解液中で移送させながらプレドープを行う、所謂連続式の方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２９３４９９号公報
【特許文献２】特開２０１２−６９８９４号公報
【特許文献３】特開平１０−３０８２１２号公報
【特許文献４】特開２００８−７７９６３号公報
【特許文献５】特開２０１２−４９５４３号公報
【特許文献６】特開２０１２−４９５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記連続式の方法は枚葉式の方法より生産性に優れるものの、特許文献３〜６に開示されている方法では、局所的なプレドープが進んでしまうことにより、不良なＳＥＩ（Solid Electrolyte Interface）被膜が形成される、アルカリ金属が電極上に析出する等、様々な不具合が生じるおそれがある。【０００７】
本開示の一局面は、アルカリ金属がプレドープされた高品質の電極を製造することができるドーピングシステム、並びに、電極、電池及びキャパシタの製造方法を提供することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様は、活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、前記電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、前記電極前駆体と前記対極ユニットとの間に配置され、前記電極前駆体と非接触である多孔質絶縁部材と、を備えるドーピングシステムである。【０００９】
本開示の一態様におけるドーピングシステムは、多孔質絶縁部材を備える。多孔質絶縁部材は電極前駆体と対極ユニットとの間に配置される。そのため、電極前駆体が対極ユニットに接触したり、過度に接近したりすることが生じにくい。そのことにより、活物質へのアルカリ金属のドープ量をコントロールすることが容易になる。その結果、高品質の電極を製造することができる。【００１０】
また、多孔質絶縁部材は電極前駆体と非接触である。そのため、多孔質絶縁部材と接触することで電極前駆体が損傷してしまうことを抑制できる。その結果、高品質の電極を製造することができる。【００１１】
本開示の別の態様は、活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットに含まれる導電性の搬送ローラと、前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、前記搬送ローラと前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、前記電極前駆体を前記搬送ローラの方向に押圧する、弾性変形可能な押圧ユニットと、を備えるドーピングシステムである。【００１２】
本開示の別の態様におけるドーピングシステムは、電極前駆体を搬送ローラの方向に押圧する、弾性変形可能な押圧ユニットを備える。押圧ユニットは、電極前駆体の形状に応じて弾性変形し、電極前駆体を広い範囲にわたって搬送ローラに押し当てる。そのことにより、電極前駆体と搬送ローラとの電気的な接続が安定する。その結果、高品質の電極を製造することができる。【００１３】
本開示の別の態様は、活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、アルカリ金属イオンを含む溶液を収容する複数の電解液槽と、前記電極前駆体を、前記複数の電解液槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、前記複数の電解液槽の少なくとも１つに収容される対極ユニットと、前記電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、を備えるドーピングシステムである。【００１４】
本開示の別の態様におけるドーピングシステムによれば、電極前駆体における活物質にアルカリ金属を効率良くドープすることができる。その結果、高品質の電極を効率良く製造することができる。【００１５】
本開示の別の態様は、アルカリ金属イオンを含む溶液及び対極ユニットを収容する第１電解液槽中で、活物質を含む層を有する電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続することで、前記活物質にアルカリ金属をドープする第１ドープ工程と、前記第１ドープ工程の後、アルカリ金属イオンを含む溶液及び対極ユニットを収容する第２電解液槽中で、前記電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続することで、前記第１ドープ工程とは異なる条件で、前記活物質にアルカリ金属をドープする第２ドープ工程と、を含む、活物質にアルカリ金属をドープする方法である。【００１６】
本開示の別の態様における活物質にアルカリ金属をドープする方法によれば、電極前駆体における活物質にアルカリ金属を効率良くドープすることができる。その結果、高品質の電極を効率良く製造することができる。【００１７】
本開示の別の態様は、アルカリ金属がドープされた活物質を含む層を有する帯状の電極を製造する電極製造システムであって、活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープし、前記電極を製造するドーピングユニットと、前記ドーピングユニットにより製造された前記電極を巻き取る巻取ユニットと、希ガス及び二酸化炭素から成る群から選択される少なくとも１種のガスを前記巻取ユニットに供給するガス供給ユニットと、を備える電極製造システムである。【００１８】
本開示の別の態様における電極製造システムによれば、アルカリ金属をドープした後において電極の品質が劣化することを抑制できる。
本開示の別の態様は、アルカリ金属がドープされた活物質を含む電極と、前記電極を収容する容器と、前記容器内に含まれる、希ガス及び二酸化炭素から成る群から選択される少なくとも１種のガスと、を備える電極の保管システムである。【００１９】
本開示の別の態様における電極の保管システムによれば、アルカリ金属をドープした後において電極の品質が劣化することを抑制できる。
本開示の別の態様は、アルカリ金属がドープされた活物質を含むドープ電極を製造する電極製造方法であって、前記ドープ電極を、非プロトン性溶剤を含む洗浄液により洗浄する洗浄工程を含む電極製造方法である。【００２０】
本開示の別の態様における電極製造方法により製造したドープ電極は、前記洗浄工程において、非プロトン性溶剤を含む洗浄液により洗浄されている。そのため、ドープ電極の表面部分が剥がれたり、ドープ電極同士がくっついたりすることが生じにくい。その結果、高品質のドープ電極を製造することができる。【００２１】
本開示の別の態様は、活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープすることにより、ドープ電極を製造する電極製造装置であって、前記活物質にアルカリ金属をドープするドープユニットと、非プロトン性溶媒を含む洗浄液により前記ドープ電極を洗浄する洗浄ユニットと、を備える電極製造装置である。【００２２】
本開示の別の態様における電極製造装置を用いて製造したドープ電極は、非プロトン性溶媒を含む洗浄液により洗浄されているので、ドープ電極の表面部分が剥がれたり、ドープ電極同士がくっついたりすることが生じにくい。その結果、高品質のドープ電極を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ドーピングシステムの構成を表す説明図である。
【図２】ドーピング槽を下方に移動させた状態を表す説明図である。
【図３】対極ユニット及び多孔質絶縁部材の構成を表す側断面図である。
【図４】搬送ローラ、対極ユニット、及び直流電源の電気的な接続を表す説明図である。
【図５】電極前駆体の構成を表す平面図である。
【図６】図５におけるVI-VI断面での断面図である。
【図７】対極ユニット、多孔質絶縁部材、及び樹脂板の構成を表す側断面図である。
【図８】電極前駆体の構成を表す平面図である。
【図９】図８におけるIX-IX断面での断面図である。
【図１０】搬送ローラが電極前駆体を搬送ローラの方向に押圧する態様を表す断面図である。
【図１１】押圧ユニットの構成を表す側面図である。
【図１２】図１１におけるXII-XII断面での断面図である。
【図１３】ドーピングシステムの構成を表す説明図である。
【図１４】ドーピング槽を下方に移動させた状態を表す説明図である。
【図１５】搬送ローラ、対極ユニット、及び直流電源の電気的な接続を表す説明図である。
【図１６】ドーピングシステムの構成を表す説明図である。
【図１７】搬送ローラ、対極ユニット、及び直流電源の電気的な接続を表す説明図である。
【図１８】ドーピングシステムの構成を表す説明図である。
【図１９】搬送ローラ、対極ユニット、及び直流電源の電気的な接続を表す説明図である。
【図２０】電極製造システムの構成を表す説明図である。
【図２１】エアシャフトに取り付けた状態にある収容ユニットの構成を表す側断面図である。
【図２２】エアシャフトから取り外した状態にある収容ユニットの構成を表す側断面図である。
【図２３】収容ユニットの構成を表す正面図である。
【図２４】電極製造装置の構成を表す説明図である。
【図２５】ドーピングシステムの構成を表す説明図である。
【図２６】クリーニングユニットの構成を表す側断面図である。
【図２７】ドーピングシステムの構成を表す説明図である。
【図２８】電極前駆体７３及び第１のマスク部材５０１の構成を表す平面図である。
【図２９】電極製造装置６０１の構成を表す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…ドーピングシステム、３、５…ドーピング槽、７…洗浄槽、９、１１、１３、１５、１７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３１、３３、３５、３７、３９、４１、４３、４５、３０５、３０７、３０９、３１１、３１３、３１５、３１７、３１９、３２１、３２３…搬送ローラ、４７…供給ロール、４９…巻取ロール、５１、５２…対極ユニット、５３…多孔質絶縁部材、５５…支持台、５７…循環濾過ユニット、６１…直流電源、６３…ブロア、６７、６８、７０…支持棒、６９…仕切り板、７１…空間、７３…電極前駆体、７５…電極、７７…導電性基材、７９…アルカリ金属含有板、８１…フィルタ、８３…ポンプ、８５…配管、８７、８９…ケーブル、９３…集電体、９４…未形成部、９５…活物質層、９６…中央部、９７…樹脂板、９９…収容ユニット、１０１…チャンバー、１０３…洗浄槽、１０４…軸受、１０４Ａ…第１部、１０４Ｂ…第２部、１０４Ｃ…孔、１０５…軸受、１０５Ａ…第１部、１０５Ｂ…第２部、１０５Ｃ…孔、１０７…空転防止ユニット、１１０…シャッター、１１１…シャッター、１１３…押圧ユニット、１１４…ガス供給ユニット、１１５…棒状部材、１１６…ガス排気ユニット、１１８…根元、１２０…先端、１２１…シール、１２２…前面蓋、１２３…スリット、１２７…レバー、１２９…空転防止ローラ、１３１…付勢バネ、１３３…配管、１３５…供給弁、１３７…配管
、１３９…排気弁、１４１…壁、１４３…支持部、１４９…エアシャフト、１５０…孔、１５１…突出片、１５２…Ｏリング、２０１…電極製造システム、２０３、２０５、２０７…電解液槽、２１７…本体部、３０１…電極製造装置、４０１、４０３…クリーニングユニット、５０１…第１のマスク部材、５０３…第２のマスク部材
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本開示の実施形態を説明する。
＜第１実施形態＞
１．ドーピングシステム１の構成
ドーピングシステム１の構成を、図１〜図４に基づき説明する。ドーピングシステム１は、図１に示すように、ドーピング槽３と、洗浄槽７と、搬送ローラ９、１１、１３、１５、１７、１９、２１、３３、３５、３７、３９、４１、４３、４５（以下ではこれらをまとめて搬送ローラ群と呼ぶこともある）と、供給ロール４７と、巻取ロール４９と、対極ユニット５１と、多孔質絶縁部材５３と、支持台５５と、循環濾過ユニット５７と、直流電源６１と、ブロア６３と、を備える。
【００２６】
ドーピング槽３は、図１及び図２に示すように、上方が開口した角型の槽である。ドーピング槽３の底面は、略Ｕ字型の断面形状を有する。ドーピング槽３内には、仕切り板６９と、４個の対極ユニット５１と、４個の多孔質絶縁部材５３と、搬送ローラ１７とが存在する。
【００２７】
仕切り板６９は、その上端を貫く支持棒６７により支持されている。支持棒６７は図示しない壁等に固定されている。仕切り板６９のうち、上端を除く部分は、ドーピング槽３内にある。仕切り板６９は上下方向に延び、ドーピング槽３の内部を２つの空間に分割している。仕切り板６９の下端に、搬送ローラ１７が取り付けられている。仕切り板６９と搬送ローラ１７とは、それらを貫く支持棒６８により支持されている。なお、仕切り板６９の下端付近は、搬送ローラ１７と接触しないように切り欠かれている。搬送ローラ１７と、ドーピング槽３の底面との間には空間が存在する。  
【００２８】
４個の対極ユニット５１は、それぞれ、それらの上端を貫く支持棒７０により支持され、上下方向に延びている。支持棒７０は図示しない壁等に固定されている。対極ユニット５１のうち、上端を除く部分は、ドーピング槽３内にある。４個の対極ユニット５１のうち、２個は、仕切り板６９を両側から挟むように配置されている。残りの２個の対極ユニット５１は、ドーピング槽３の内側面に沿って配置されている。
【００２９】
仕切り板６９側に配置された対極ユニット５１と、ドーピング槽３の内側面に沿って配置された対極ユニット５１との間には空間７１が存在する。対極ユニット５１は、直流電源６１のプラス極に接続される。対極ユニット５１の詳しい構成は後述する。
【００３０】
それぞれの対極ユニット５１における空間７１側の表面に、多孔質絶縁部材５３が取り付けられている。多孔質絶縁部材５３の詳しい構成は後述する。
洗浄槽７は、基本的にはドーピング槽３と同様の構成を有する。ただし、洗浄槽７の内部には、対極ユニット５１及び多孔質絶縁部材５３は存在しない。
【００３１】
搬送ローラ群は、後述する電極前駆体７３を一定の経路に沿って搬送する。その経路は、供給ロール４７から、ドーピング槽３の中、洗浄槽７の中を順次通り、巻取ロール４９に至る経路である。
【００３２】
その経路のうち、ドーピング槽３の中を通る部分は、まず、ドーピング槽３の内側面に沿って取り付けられた多孔質絶縁部材５３と、それに対向する仕切り板６９側の多孔質絶縁部材５３との間の空間７１を下方に移動し、次に、搬送ローラ１７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、ドーピング槽３の内側面に沿って取り付けられた多孔質絶縁部材５３と、それに対向する仕切り板６９側の多孔質絶縁部材５３との間の空間７１を上方に移動するという経路である。
【００３３】
また、上記の経路のうち、洗浄槽７の中を通る部分は、まず、洗浄槽７の内側面と、仕切り板６９との間を下方に移動し、次に、搬送ローラ３７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、洗浄槽７の内側面と、仕切り板６９との間を上方に移動するという経路である。
【００３４】
搬送ローラ群のうち、搬送ローラ１５、２１は導電性の材料から成る。また、搬送ローラ１５、２１は、直流電源６１のマイナス極に接続される。搬送ローラ１３は、電極前駆体７３を搬送ローラ１５の方向に押圧する。搬送ローラ１９は、電極前駆体７３を搬送ローラ２１の方向に押圧する。搬送ローラ群は搬送ユニットに対応する。
【００３５】
供給ロール４７は、その外周に電極前駆体７３を巻き回している。すなわち、供給ロール４７は、巻き取られた状態の電極前駆体７３を保持している。搬送ローラ群は、供給ロール４７に保持された電極前駆体７３を引き出し、搬送する。供給ロール４７は保持ユニットに対応する。
【００３６】
巻取ロール４９は、搬送ローラ群により搬送されてきた電極７５を巻き取り、保管する。なお、電極７５は、電極前駆体７３に対し、ドーピング槽３においてアルカリ金属のドープを行うことで製造されたものである。
【００３７】
なお、アルカリ金属のドープの態様としては、アルカリ金属をイオンの状態で活物質にインターカレーションさせる態様であってもよいし、アルカリ金属の合金が形成される態様であってもよいし、アルカリ金属イオンがＳＥＩ被膜となって消費される態様であってもよい。
【００３８】
対極ユニット５１は、上記のように、ドーピング槽３に収容されている。対極ユニット５１は、板状の形状を有する。図３に示すように、対極ユニット５１は、導電性基材７７と、アルカリ金属含有板７９とを積層した構成を有する。導電性基材７７の材質としては、例えば、銅、ステンレス、ニッケル等が挙げられる。アルカリ金属含有板７９の形態は特に限定されず、例えば、アルカリ金属板、アルカリ金属の合金板等が挙げられる。アルカリ金属含有板７９の厚さは、例えば、０．０３〜３ｍｍとすることができる。
【００３９】
多孔質絶縁部材５３は、板状の形状を有する。多孔質絶縁部材５３は、図３に示すように、アルカリ金属含有板７９の上に積層され、対極ユニット５１の表面に取り付けられている。多孔質絶縁部材５３が有する板状の形状とは、多孔質絶縁部材５３が対極ユニット５１の表面に取り付けられている際の形状である。多孔質絶縁部材５３は、それ自体で一定の形状を保つ部材であってもよいし、例えばネット等のように、容易に変形可能な部材であってもよい。
【００４０】
図１、図３に示すように、多孔質絶縁部材５３と、搬送ローラ群により搬送される電極前駆体７３とは非接触である。多孔質絶縁部材５３の表面から、電極前駆体７３までの最短距離ｄは、０．５〜１００ｍｍの範囲内であることが好ましく、１〜１０ｍｍの範囲内であることが特に好ましい。最短距離ｄとは、多孔質絶縁部材５３の表面のうち、電極前駆体７３に最も近い点と、電極前駆体７３との距離である。
【００４１】
多孔質絶縁部材５３は多孔質である。そのため、後述するドープ溶液は、多孔質絶縁部材５３を通過することができる。そのことにより、対極ユニット５１は、ドープ溶液に接触することができる。
【００４２】
多孔質絶縁部材５３としては、例えば、樹脂製のメッシュ等が挙げられる。樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。メッシュの目開きは適宜設定でき、例えば、０．１μｍ〜１０ｍｍとすることができるが、０．１〜５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。メッシュの厚みは適宜設定でき、例えば、１μｍ〜１０ｍｍとすることができるが、３０μｍ〜１ｍｍの範囲内にあることが好ましい。メッシュの目開き率は適宜設定でき、例えば、５〜９８％とすることができるが、５〜９５％であることが好ましく、５０〜９５％の範囲内にあることがさらに好ましい。
【００４３】
多孔質絶縁部材５３は、その全体が絶縁性の材料から成っていてもよいし、その一部に絶縁性の層を備えていてもよい。
支持台５５は、ドーピング槽３及び洗浄槽７を下方から支持する。支持台５５は、その高さを変えることができる。仕切り板６９、対極ユニット５１、及び多孔質絶縁部材５３の上下方向における位置を維持したまま、支持台５５を低くすると、図２に示すように、仕切り板６９、対極ユニット５１、及び多孔質絶縁部材５３に対し、ドーピング槽３を相対的に下方に移動させることができる。また、支持台５５高くすると、仕切り板６９、対極ユニット５１、及び多孔質絶縁部材５３に対し、ドーピング槽３を相対的に上方に移動させることができる。支持台５５は槽移動ユニットに対応する。
【００４４】
循環濾過ユニット５７は、フィルタ８１と、ポンプ８３と、配管８５と、を備える。配管８５は、ドーピング槽３、ポンプ８３、及びフィルタ８１を順次通る循環配管である。配管８５は、ドーピング槽３の上下移動に追従可能なフレキシブルな配管であることが好ましい。ドーピング槽３内のドープ溶液は、ポンプ８３の駆動力により、配管８５、及びフィルタ８１内を循環し、再びドーピング槽３に戻る。このとき、ドープ溶液中の異物等は、フィルタ８１により濾過される。異物としては、ドープ溶液から析出した異物や、電極前駆体７３から発生する異物等が挙げられる。フィルタ８１の材質は、例えば、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂とすることができる。フィルタ８１の孔径は適宜設定でき、例えば、３０〜５０μｍとすることができる。
【００４５】
直流電源６１のマイナス端子は、図４に示すように、ケーブル８７を介して、搬送ローラ１５、２１とそれぞれ接続する。また、直流電源６１のプラス端子は、ケーブル８９を介して、合計４個の対極ユニット５１にそれぞれ接続する。電極前駆体７３は、導電性の搬送ローラ１５、２１と接触し、また、電極前駆体７３と対極ユニット５１とは電解液であるドープ溶液中にあるから、電極前駆体７３と対極ユニット５１とは電気的に接続する。直流電源６１、ケーブル８７、８９、及び搬送ローラ１５、２１は接続ユニットに対応する。
【００４６】
ブロア６３は、洗浄槽７から出てきた電極７５にガスを吹きつけて洗浄液を気化させ、電極７５を乾燥させる。使用するガスは、アルカリ金属がドープされた活物質に対して不活性なガスであることが好ましい。そのようなガスとして、例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、水分が除去された除湿空気等が挙げられる。
【００４７】
２．電極前駆体７３の構成
電極前駆体７３の構成を図５及び図６に基づき説明する。電極前駆体７３は、図５に示すように、帯状の形状を有する。電極前駆体７３は、図６に示すように、帯状の集電体９３と、その両側に形成された活物質層９５とを備える。
【００４８】
集電体９３としては、例えば、銅、ニッケル、ステンレス等の金属箔が好ましい。また、集電体９３は、上記金属箔上に炭素材料を主成分とする導電層が形成されたものであってもよい。集電体９３の厚みは、例えば、５〜５０μｍとすることができる。
【００４９】
活物質層９５は、例えば、アルカリ金属をドープする前の活物質及びバインダー等を含有するスラリーを調製し、このスラリーを集電体９３上に塗布し、乾燥させることにより作製できる。
【００５０】
上記バインダーとしては、例えば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＮＢＲ等のゴム系バインダー；ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂；ポリプロピレン、ポリエチレン、特開２００９−２４６１３７号公報に開示されているようなフッ素変性（メタ）アクリル系バインダー等が挙げられる。
【００５１】
上記スラリーは、活物質及びバインダーに加えて、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、気相成長炭素繊維、金属粉末等の導電剤；カルボキシルメチルセルロース、そのＮａ塩又はアンモニウム塩、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン等の増粘剤が挙げられる。
【００５２】
活物質層９５の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、５〜５００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、特に好ましくは１０〜１００μｍである。
活物質層９５に含まれる活物質は、アルカリ金属イオンの挿入／脱離を利用する電池又はキャパシタに適用可能な電極活物質であれば特に限定されるものではなく、負極活物質であってもよいし、正極活物質であってもよい。
【００５３】
負極活物質は、特に限定されるものではないが、例えば、黒鉛、易黒鉛化炭素、難黒鉛化炭素、黒鉛粒子をピッチや樹脂の炭化物で被覆した複合炭素材料等の炭素材料；リチウムと合金化が可能なＳｉ、Ｓｎ等の金属若しくは半金属又はこれらの酸化物を含む材料等が挙げられる。炭素材料の具体例としては、特開２０１３−２５８３９２号公報に記載の炭素材料が挙げられる。リチウムと合金化が可能な金属若しくは半金属又はこれらの酸化物を含む材料の具体例としては、特開２００５−１２３１７５号公報、特開２００６−１０７７９５号公報に記載の材料が挙げられる。
【００５４】
正極活物質としては、例えば、コバルト酸化物、ニッケル酸化物、マンガン酸化物、バナジウム酸化物等の遷移金属酸化物；硫黄単体、金属硫化物等の硫黄系活物質が挙げられる。
【００５５】
正極活物質、及び負極活物質のいずれにおいても、単一の物質から成るものであってもよいし、２種以上の物質を混合して成るものであってもよい。本開示のドーピングシステム１は、負極活物質にアルカリ金属をドープする場合に適しており、特に、負極活物質が炭素材料又はＳｉ若しくはその酸化物を含む材料であることが好ましい。
【００５６】
活物質にドープするアルカリ金属としては、リチウム又はナトリウムが好ましく、特にリチウムが好ましい。
電極前駆体７３を、リチウムイオン二次電池の電極の製造に用いる場合、活物質層９５の密度は、好ましくは１．５０〜２．００ｇ／ｃｃであり、特に好ましくは１．６０〜１．９０ｇ／ｃｃである。
【００５７】
３．ドープ溶液の組成
ドーピングシステム１を使用するとき、ドーピング槽３に、アルカリ金属イオンを含む溶液（以下ではドープ溶液とする）を収容する。
【００５８】
ドープ溶液は、アルカリ金属イオンと、溶媒とを含む。溶媒として、例えば、有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、非プロトン性の有機溶媒が好ましい。非プロトン性の有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、１−フルオロエチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、塩化メチレン、スルホラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル（トリグライム）、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル（テトラグライム）等が挙げられる。
【００５９】
また、上記有機溶媒として、第４級イミダゾリウム塩、第４級ピリジニウム塩、第４級ピロリジニウム塩、第４級ピペリジニウム塩等のイオン液体を使用することもできる。上記有機溶媒は、単一の成分から成るものであってもよいし、２種以上の成分の混合溶媒であってもよい。有機溶媒は、単一の成分から成るものであってもよいし、２種以上の成分の混合溶媒であってもよい。
【００６０】
上記ドープ溶液に含まれるアルカリ金属イオンは、アルカリ金属塩を構成するイオンである。アルカリ金属塩は、好ましくはリチウム塩又はナトリウム塩である。アルカリ金属塩を構成するアニオン部としては、例えば、ＰＦ６−、ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３−、ＰＦ３（ＣＦ３）３−等のフルオロ基を有するリンアニオン；ＢＦ４−、ＢＦ２ （ＣＦ）２−、ＢＦ３（ＣＦ３）−、Ｂ（ＣＮ）４−等のフルオロ基又はシアノ基を有するホウ素アニオン；Ｎ（ＦＳＯ２）２−、Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２−、Ｎ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２−等のフルオロ基を有するスルホニルイミドアニオン；ＣＦ３ＳＯ３−等のフルオロ基を有する有機スルホン酸アニオンが挙げられる。
【００６１】
上記ドープ溶液におけるアルカリ金属塩の濃度は、好ましくは０．１モル／Ｌ以上であり、より好ましくは０．５〜１．５モル／Ｌの範囲内である。この範囲内である場合、アルカリ金属のドープが効率よく進行する。
【００６２】
上記ドープ溶液は、更に、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、１−フルオロエチレンカーボネート、１−（トリフルオロメチル）エチレンカーボネート、無水コハク酸、無水マレイン酸、プロパンスルトン、ジエチルスルホン等の添加剤を含有することができる。
【００６３】
上記ドープ溶液は、ホスファゼン化合物等の難燃剤をさらに含有することができる。ドープ溶液に含有されるホスファゼン化合物としては、下記一般式（１）で表される化合物を用いることが好ましい。
【００６４】
【化１】
2017146223.tif 000003
（一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ６は、それぞれ独立に水素原子、フッ素原子、炭素数１〜１２の１価の炭化水素基、炭素数１〜１２の１価の炭化水素基の炭素−炭素結合間に−Ｏ−、−ＣＯＯ−および−ＯＣＯ−から選ばれる少なくとも一種を有する基、−Ｏ−、−ＣＯＯ−および−ＯＣＯ−から選ばれる少なくとも一種を有する基に水素原子若しくは炭素数１〜１２の１価の炭化水素基が結合された基、または、これらの基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換された基である。）
上記一般式（１）におけるＲ１〜Ｒ６のうち、水素原子およびフッ素原子以外の基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素数１〜１２のアルキル基およびその水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換された基；メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数１〜１２のアルコキシル基およびその水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換された基；メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、プロポキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、プロポキシプロピル基等の炭素数１〜１０のアルコキシアルキル基およびその水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換された基；ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、１−ペンテニル基、３−ブテニル基、３−ペンテニル基、２−フルオロエテニル基、２，２−ジフルオロエテニル基、１，２，２−トリフルオロエテニル基、４，４−ジフルオロ−３−ブテニル基、３，３−ジフルオロ−２−プロペニル基、５，５−ジフルオロ−４−ペンテニル基等のアルケニル基；カルボキシル基；ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基等のアシル基；フェニル基等のアリール基およびその水素原子の一部または全部がフッ素原子に置換された基；フェノキシ基等のアリールオキシ基等が挙げられる。
【００６５】
最も好ましいホスファゼン化合物の具体例を挙げると、下記式（２）で示される化合物である。
【００６６】
【化２】
2017146223.tif 000004
このようなホスファゼン化合物が電解液に含有されることにより、電解液の難燃性を向上させることができる。なぜならば、ホスファゼン化合物は、その構造から電解液が燃焼する際に必要な酸素を捕獲する性質があるからであり、この性質を利用して、アルカリ金属をドープする際の熱暴走反応を制御することができる。
【００６７】
難燃剤の添加量の下限としては、アルカリ金属をドープする際の熱暴走反応を効果的に制御する観点から、ドープ溶液１００質量部に対して１質量部以上であることが好ましく、３質量部以上であることがより好ましく、５質量部以上であることがさらに好ましい。また、難燃剤の添加量の上限としては、高品質のドープ電極を得る観点から、ドープ溶液１００質量部に対して２０質量部以下であることが好ましく、１５質量部以下であることがより好ましく、１０質量部以下であることがさらに好ましい。
【００６８】
４．ドーピングシステム１を用いた電極７５の製造方法
まず、電極７５を製造するための準備として、以下のことを行う。電極前駆体７３を供給ロール４７に巻き回す。次に、搬送ローラ群により、電極前駆体７３を供給ロール４７から引き出し、上述した経路に沿って巻取りロール４９まで通紙する。そして、ドーピング槽３および洗浄槽７を上昇させ、図１に示す定位置へセットする。ドーピング槽３にドープ溶液を収容する。ドープ溶液は、上記「３．ドープ溶液の組成」で述べたものである。洗浄槽７に洗浄液を収容する。洗浄液は有機溶剤である。その結果、ドーピング槽３の空間７１は電解液で満たされる。洗浄槽７の空間７１は洗浄液で満たされる。
【００６９】
次に、搬送ローラ群により、供給ロール４７から巻取りロール４９まで通紙された電極前駆体７３を供給ロール４７から巻取りロール４９に向かって、引き出し、上述した経路に沿って搬送する。電極前駆体７３がドーピング槽３内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる。活物質にアルカリ金属がドープされることにより、電極前駆体７３が電極７５となる。電極７５は搬送ローラ群により搬送されながら、洗浄槽７で洗浄される。最後に、電極７５は、巻取ロール４９に巻き取られる。
【００７０】
ドーピングシステム１を用いて製造する電極７５は、正極であってもよいし、負極であってもよい。正極を製造する場合、ドーピングシステム１は、正極活物質にアルカリ金属をドープし、負極を製造する場合、ドーピングシステム１は、負極活物質にアルカリ金属をドープする。
【００７１】
ドーピングシステム１は、アルカリイオン型のキャパシタ又は電池が備える負極の製造に適しており、アルカリイオン型のキャパシタ又は二次電池が備える負極の製造により適しており、リチウムイオンキャパシタ又はリチウムイオン二次電池が備える負極の製造に特に適している。
【００７２】
アルカリ金属のドープ量は、リチウムイオンキャパシタの負極活物質にリチウムを吸蔵させる場合、負極活物質の理論容量に対して好ましくは７０〜９５％であり、リチウムイオン二次電池の負極活物質にリチウムを吸蔵させる場合、負極活物質の理論容量に対して好ましくは１０〜３０％である。
【００７３】
５．キャパシタの製造方法
本開示のキャパシタの製造方法は、正極、負極及び電解質を備えるキャパシタの製造方法であって、上記「４．ドーピングシステム１を用いた電極の製造方法」により負極を製造する工程を含む。キャパシタを製造する際には、粉塵除去手段を備えた環境下でドープ電極を取り扱うことができる。
【００７４】
キャパシタとしては、アルカリ金属イオンの挿入／脱離を利用するキャパシタであれば特に限定されるものではないが、例えば、リチウムイオンキャパシタ、ナトリウムイオンキャパシタ等が挙げられる。その中でもリチウムイオンキャパシタが好ましい。
【００７５】
キャパシタを構成する正極の基本的な構成は、一般的な構成とすることができる。正極活物質としては活性炭を使用することが好ましい。
キャパシタを構成する電解質の形態は、通常、液状の電解液である。電解液の基本的な構成は、上述したドープ溶液の構成と同様である。また、電解質におけるアルカリ金属イオン（アルカリ金属塩）の濃度は、好ましくは０．１モル／Ｌ以上であり、より好ましくは０．５〜１．５モル／Ｌの範囲内である。電解質は、漏液を防止する目的で、ゲル状又は固体状の形態を有していてもよい。
【００７６】
キャパシタは、正極と負極との間に、それらの物理的な接触を抑制するためのセパレータを備えることができる。セパレータとしては、例えば、セルロースレーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド等を原料とする不織布又は多孔質フィルムを挙げることができる。
【００７７】
キャパシタの構造としては、例えば、正極及び負極と、それらを介するセパレータとから成る板状の構成単位が、３単位以上積層されて積層体を形成し、その積層体が外装フィルム内に封入された積層型セルが挙げられる。
【００７８】
また、キャパシタの構造としては、例えば、正極及び負極と、それらを介するセパレータとから成る帯状の構成単位が捲回されて積層体を形成し、その積層体が角型又は円筒型の容器に収納された捲回型セル等が挙げられる。
【００７９】
キャパシタは、例えば、少なくとも負極及び正極を含む基本構造を形成し、その基本構造に電解質を注入することにより製造できる。
リチウムイオンキャパシタの場合、その活物質層９５の密度は、好ましくは０．５０〜１．５０ｇ／ｃｃであり、特に好ましくは０．７０〜１．２０ｇ／ｃｃである。
【００８０】
６．電池の製造方法
本開示の電池の製造方法は、正極、負極及び電解質を備える電池の製造方法であって、上記「４．ドーピングシステム１を用いた電極の製造方法」により負極を製造する工程を含む。電池を製造する際には、粉塵除去手段を備えた環境下でドープ電極を取り扱うことができる。
【００８１】
電池としては、アルカリ金属イオンの挿入／脱離を利用する電池であれば特に限定されるものではなく、一次電池であっても二次電池であってもよい。電池としては、例えば、リチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン二次電池、空気電池等が挙げられる。その中でもリチウムイオン二次電池が好ましい。
【００８２】
電池を構成する正極の基本的な構成は、一般的な構成とすることができる。正極活物質としては、既に例示したものの他、ニトロキシラジカル化合物等の有機活物質や酸素を使用することもできる。
【００８３】
電池を構成する電解質の構成、電池自体の構成については、上記「５．キャパシタの製造方法」において説明したものと同様である。
電池は、例えば、少なくとも負極及び正極を含む基本構造を形成し、その基本構造に電解質を注入することにより製造できる。
【００８４】
７．ドーピングシステム１が奏する効果
（１Ａ）ドーピングシステム１は、多孔質絶縁部材５３を備える。多孔質絶縁部材５３は電極前駆体７３と対極ユニット５１との間に配置される。そのことにより、電極前駆体７３が対極ユニット５１に接触したり、過度に接近したりすることがない。その結果、活物質へのアルカリ金属のドープ量をコントロールすることが容易になる。よって、高品質の電極７５を製造することができる。
【００８５】
（１Ｂ）多孔質絶縁部材５３は電極前駆体７３と非接触である。そのため、多孔質絶縁部材５３と接触することで電極前駆体７３が損傷してしまうことを抑制できる。その結果、高品質の電極７５を製造することができる。
【００８６】
（１Ｃ）多孔質絶縁部材５３の形状は板状である。そのため、多孔質絶縁部材５３により対極ユニット５１を覆うことが容易である。また、多孔質絶縁部材５３の形状が板状であることにより、多孔質絶縁部材５３と電極前駆体７３とを非接触にすることが容易である。
【００８７】
（１Ｄ）多孔質絶縁部材５３の表面から、電極前駆体７３までの最短距離ｄが０．５〜１００ｍｍの範囲内である。そのことにより、多孔質絶縁部材５３と電極前駆体７３との接触を一層抑制することができる。
【００８８】
（１Ｅ）ドーピングシステム１は、導電性の搬送ローラ１５、２１を用いて、電極前駆体７３と対極ユニット５１とを電気的に接続する。そのことにより、電極前駆体７３と対極ユニット５１との電気的な接続を一層容易且つ確実に行うことができる。
【００８９】
（１Ｆ）対極ユニット５１は、導電性基材７７、及びその上に配置されたアルカリ金属含有板７９を備える。特に導電性基材７７としてアルカリ金属含有板７９よりも体積固有抵抗の低いものを用いることにより、活物質へのアルカリ金属のドープを一層容易且つ確実に行うことができる。
【００９０】
（１Ｇ）ドーピングシステム１は、支持台５５の高さを変化させることにより、ドーピング槽３を、対極ユニット５１に対して相対的に下方及び上方に移動させることができる。そのことにより、対極ユニット５１をドープ溶液から引き上げ、交換やメンテナンスを行うことが容易である。
【００９１】
（１Ｈ）ドーピングシステム１は、循環濾過ユニット５７を用いてドープ溶液中の異物等を除去することができる。そのことにより、異物が電極７５に付着することを抑制できる。その結果、高品質の電極７５を製造することができる。
【００９２】
（１Ｉ）ドーピングシステム１は、供給ロール４７において、巻き取られた状態の電極前駆体７３を保持しておき、そこから、搬送ローラ群を用いて電極前駆体７３を引き出し、搬送することができる。そのことにより、電極７５の生産性が向上する。
【００９３】
（１Ｊ）ドーピングシステム１を用いれば、活物質へのアルカリ金属のドープ量が安定し、損傷が少ない高品質の電極７５を製造することができる。また、その電極７５を負極として用いれば、高品質のキャパシタや電池を製造することができる。
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００９４】
１．電極前駆体７３の構成
電極前駆体７３の構成を図８及び図９に基づき説明する。電極前駆体７３は、図８に示すように、帯状の形状を有する。電極前駆体７３は、図９に示すように、帯状の集電体９３と、その両側に形成された活物質層９５とを備える。
【００９５】
電極前駆体７３の幅方向における両端には、集電体９３上に活物質層９５が形成されず、集電体９３が露出している部分（以下では、未形成部９４とする）が存在する。図８に示すように、未形成部９４は電極前駆体７３の長手方向に沿って、一定の幅で連続して存在する。未形成部９４は電極前駆体７３の両面に存在する。電極前駆体７３のうち、活物質層９５が形成されている部分を、中央部９６とする。中央部９６は、電極前駆体７３の幅方向における中央に位置する。また、中央部９６は、電極前駆体７３の長手方向に沿って、一定の幅で連続して存在する。なお、電極前駆体７３は未形成部９４をその幅方向における片端にのみ有する形態であってもよい。
【００９６】
２．ドーピングシステム１を用いた電極７５の製造方法
まず、電極７５を製造するための準備として、以下のことを行う。電極前駆体７３を供給ロール４７に巻き回す。次に、搬送ローラ群により、電極前駆体７３を供給ロール４７から引き出し、上述した経路に沿って巻取りロール４９まで通紙する。そして、ドーピング槽３および洗浄槽７を上昇させ、図１に示す定位置へセットする。ドーピング槽３にドープ溶液を収容する。ドープ溶液は、第１実施形態と同様である。洗浄槽７に洗浄液を収容する。洗浄液は有機溶剤である。その結果、ドーピング槽３の空間７１は電解液で満たされる。洗浄槽７の空間７１は洗浄液で満たされる。
【００９７】
次に、搬送ローラ群により、供給ロール４７から巻取りロール４９まで通紙された電極前駆体７３を供給ロール４７から巻取りロール４９に向かって、上述した経路に沿って搬送する。また、直流電源６１を用いて図４に示す回路を用いて、対極ユニット５１に電流を流す。電極前駆体７３がドーピング槽３内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる。活物質にアルカリ金属がドープされることにより、電極前駆体７３が電極７５となる。電極７５は搬送ローラ群により搬送されながら、洗浄槽７で洗浄される。最後に、電極７５は、巻取ロール４９に巻き取られる。
【００９８】
対極ユニット５１での電流量は、特に制限されるものではないが、通常、０．１Ａ〜１００Ａである。また、対極ユニット５１での電流量を、通電開始から５秒間は徐々に上昇させることが好ましい。こうすることにより、通電開始時の突入電流を抑制できる。
【００９９】
搬送ローラ群が電極前駆体７３を搬送するとき、搬送ローラ１３は、電極前駆体７３を搬送ローラ１５の方向に押圧する。このとき、図１０に示すように、電極前駆体７３の中央部９６は、搬送ローラ１３の幅方向における中央付近に対向し、未形成部９４は、搬送ローラ１３幅方向における両端付近に対向する。中央部９６は、未形成部９４に比べて、活物質層９５を備える分だけ、膜厚が大きい。
【０１００】
搬送ローラ１３は弾性体であるエラストマーから成るため、電極前駆体７３の形状に応じて弾性変形する。すなわち、搬送ローラ１３は、その幅方向における中央付近を、両端付近に比べて、大きく凹ませるように弾性変形する。その結果、搬送ローラ１３によって、中央部９６だけでなく、未形成部９４も、搬送ローラ１５に押し当てられる。そのことにより、未形成部９４で露出している集電体９３と搬送ローラ１５とが確実に接触する。
【０１０１】
搬送ローラ１９も、搬送ローラ１３の場合と同様に、電極前駆体７３を搬送ローラ２１の方向に押圧する。そのことにより、未形成部９４で露出している集電体９３と搬送ローラ２１とが確実に接触する。
【０１０２】
３．ドーピングシステム１が奏する効果
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
【０１０３】
（２Ａ）ドーピングシステム１は、電極前駆体７３を搬送ローラ１５、２１の方向に押圧する、弾性変形可能な搬送ローラ１３、１９を備える。搬送ローラ１３、１９は、電極前駆体７３の形状に応じて弾性変形し、中央部９６だけでなく、未形成部９４も、搬送ローラ１５、２１に押し当てる。そのことにより、未形成部９４で露出している集電体９３と搬送ローラ１５、２１とが確実に接触する。活物質層９５が形成されている中央部９６より電気抵抗が小さい未形成部９４と搬送ローラ１５、２１とをできるだけ広い面積において接触させることにより、電極前駆体７３と対極ユニット５１との電気的な接続が安定化する。
【０１０４】
（２Ｂ）搬送ローラ１３、１９は、その表面も含めてエラストマーから成るローラである。そのため、未形成部９４で露出している集電体９３と搬送ローラ１５、２１との電気的な接続が一層安定する。
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、基本的な構成は第２実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第２実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０１０５】
１．第２実施形態との相違点
本実施形態のドーピングシステム１は、搬送ローラ１３に代えて、図１１、図１２に示す押圧ユニット１１３を備える。押圧ユニット１１３は、電極前駆体７３を挟んで搬送ローラ１５と対向する位置にある。押圧ユニット１１３は、エラストマーから成る棒状部材１１５を複数配列した櫛状の部材である。複数の棒状部材１１５は、電極前駆体７３の幅方向（図１１における紙面に直交する方向、図１２における左右方向）に配列している。棒状部材１１５の根元１１８は、図示しない固定部材により一定の位置に固定されている。根元１１８は、棒状部材１１５のうち、搬送ローラ１５から遠い側にある。
【０１０６】
押圧ユニット１１３は、仮に、電極前駆体７３、及び搬送ローラ１５が存在しなければ、図１１において点線で示す位置にある。すなわち、大きく屈曲することなく、水平方向に延びている。このとき、棒状部材１１５の先端１２０は、搬送ローラ１５よりも高い位置にある。また、棒状部材１１５の長さＬ１は、根元１１８から電極前駆体７３までの水平距離Ｌ２よりも大きい。
【０１０７】
ドーピングシステム１を使用するとき、押圧ユニット１１３は、図１１において実線で示す形状となる。このとき、押圧ユニット１１３は、先端１２０が下向きとなるように弾性変形し、電極前駆体７３に押し当てられている。押圧ユニット１１３は、図１１において点線で示す形状に戻ろうとする復元力により、電極前駆体７３を搬送ローラ１５の方向に押圧する。
【０１０８】
さらに詳しくは、図１２に示すように、複数の棒状部材１１５は、それぞれ独立して、電極前駆体７３のうち、自らが接する部分を、搬送ローラ１５の方向に押圧する。すなわち、複数の棒状部材１１５のうち、中央部９６に接する部分は、中央部９６を搬送ローラ１５の方向に押圧し、複数の棒状部材１１５のうち、未形成部９４に接する部分は、未形成部９４を搬送ローラ１５の方向に押圧する。そのことにより、未形成部９４において露出している集電体９３と搬送ローラ１５とが確実に接触する。
【０１０９】
押圧ユニット１１３を構成するエラストマーとして、第２実施形態における搬送ローラ１３、１９を構成するエラストマーと同様のものを用いることができる。また、押圧ユニット１１３を構成ずる複数の棒状部材１１５の太さを調整すれば、エラストマーの他、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂からなる棒状部材１１５を用いても、押圧ユニット１１３を弾性変形可能にすることができる。
【０１１０】
また、ドーピングシステム１は、搬送ローラ１９に代えて、上記の押圧ユニット１１３を備える。この押圧ユニット１１３は、電極前駆体７３を搬送ローラ２１の方向に押圧する。  
【０１１１】
２．ドーピングシステム１が奏する効果
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した第２実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
【０１１２】
（３Ａ）ドーピングシステム１は、電極前駆体７３を搬送ローラ１５、２１の方向に押圧する、弾性変形可能な押圧ユニット１１３を備える。押圧ユニット１１３は、電極前駆体７３の形状に応じて弾性変形し、中央部９６だけでなく、未形成部９４も、搬送ローラ１５、２１に押し当てる。そのことにより、未形成部９４において露出している集電体９３と搬送ローラ１５とが確実に接触する。活物質層９５が形成されている中央部９６より電気抵抗が小さい未形成部９４と搬送ローラ１５、２１とをできるだけ広い面積において接触させることにより、電極前駆体７３と対極ユニット５１との電気的な接続が安定化する。
＜第４実施形態＞
１．ドーピングシステム１の構成
ドーピングシステム１の構成を、図１３〜図１５に基づき説明する。ドーピングシステム１は、図１３に示すように、電解液槽２０３、２０５と、洗浄槽７と、搬送ローラ９、１１、１３、１５、１７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３１、３３、３５、３７、３９、４１、４３、４５（以下ではこれらをまとめて搬送ローラ群と呼ぶこともある）と、供給ロール４７と、巻取ロール４９と、対極ユニット５１と、多孔質絶縁部材５３と、支持台５５と、循環濾過ユニット５７と、２つの直流電源６１と、ブロア６３と、を備える。
【０１１３】
電解液槽２０３は、図１３及び図１４に示すように、上方が開口した角型の槽である。電解液槽２０３の底面は、略Ｕ字型の断面形状を有する。電解液槽２０３内には、仕切り板６９と、４個の対極ユニット５１と、４個の多孔質絶縁部材５３と、搬送ローラ１７とが存在する。図１４に示すように、４個の多孔質絶縁部材５３には、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄが含まれる。
【０１１４】
仕切り板６９は、その上端を貫く支持棒６７により支持されている。支持棒６７は図示しない壁等に固定されている。仕切り板６９のうち、上端を除く部分は、電解液槽２０３内にある。仕切り板６９は上下方向に延び、電解液槽２０３の内部を２つの空間に分割している。仕切り板６９の下端に、搬送ローラ１７が取り付けられている。仕切り板６９と搬送ローラ１７とは、それらを貫く支持棒６８により支持されている。なお、仕切り板６９の下端付近は、搬送ローラ１７と接触しないように切り欠かれている。搬送ローラ１７と、電解液槽２０３の底面との間には空間が存在する。  
【０１１５】
４個の対極ユニット５１は、それぞれ、それらの上端を貫く支持棒７０により支持され、上下方向に延びている。支持棒７０は図示しない壁等に固定されている。対極ユニット５１のうち、上端を除く部分は、電解液槽２０３内にある。４個の対極ユニット５１のうち、２個は、仕切り板６９を両側から挟むように配置されている。残りの２個の対極ユニット５１は、電解液槽２０３の内側面に沿って配置されている。
【０１１６】
仕切り板６９側に配置された対極ユニット５１と、電解液槽２０３の内側面に沿って配置された対極ユニット５１との間には空間７１が存在する。対極ユニット５１は、直流電源６１のプラス極に接続される。対極ユニット５１の詳しい構成は後述する。
【０１１７】
それぞれの対極ユニット５１における空間７１側の表面に、多孔質絶縁部材５３が取り付けられている。多孔質絶縁部材５３の詳しい構成は後述する。
洗浄槽７は、基本的には電解液槽２０３と同様の構成を有する。ただし、洗浄槽７の内部には、対極ユニット５１及び多孔質絶縁部材５３は存在しない。
【０１１８】
電解液槽２０５は、基本的には電解液槽２０３と同様の構成を有する。ただし、電解液槽２０５内には、搬送ローラ１７でなく、搬送ローラ２７が存在する。
搬送ローラ群は、後述する電極前駆体７３を一定の経路に沿って搬送する。その経路は、供給ロール４７から、電解液槽２０３の中、電解液槽２０５の中、洗浄槽７の中を順次通り、巻取ロール４９に至る経路である。
【０１１９】
その経路のうち、電解液槽２０３の中を通る部分は、まず、電解液槽２０３の内側面に沿って取り付けられた多孔質絶縁部材５３ａと、それに対向する仕切り板６９側の多孔質絶縁部材５３ｂとの間の空間７１を下方に移動し、次に、搬送ローラ１７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、電解液槽２０３の内側面に沿って取り付けられた多孔質絶縁部材５３ｄと、それに対向する仕切り板６９側の多孔質絶縁部材５３ｃとの間の空間７１を上方に移動するという経路である。
【０１２０】
また、上記の経路のうち、電解液槽２０５の中を通る部分は、まず、電解液槽２０５の内側面に沿って取り付けられた多孔質絶縁部材５３ａと、それに対向する仕切り板６９側の多孔質絶縁部材５３ｂとの間の空間７１を下方に移動し、次に、搬送ローラ２７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、電解液槽２０５の内側面に沿って取り付けられた多孔質絶縁部材５３ｄと、それに対向する仕切り板６９側の多孔質絶縁部材５３ｃとの間の空間７１を上方に移動するという経路である。
【０１２１】
また、上記の経路のうち、洗浄槽７の中を通る部分は、まず、洗浄槽７の内側面と、仕切り板６９との間を下方に移動し、次に、搬送ローラ３７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、洗浄槽７の内側面と、仕切り板６９との間を上方に移動するという経路である。
【０１２２】
搬送ローラ群のうち、搬送ローラ１５、２１、２５、２９は導電性の材料から成る。また、搬送ローラ１５、２１、２５、２９は、直流電源６１のマイナス極に接続される。搬送ローラ１３は、電極前駆体７３を搬送ローラ１５の方向に押圧する。搬送ローラ１９は、電極前駆体７３を搬送ローラ２１の方向に押圧する。搬送ローラ２３は、電極前駆体７３を搬送ローラ２５の方向に押圧する。搬送ローラ３１は、電極前駆体７３を搬送ローラ２９の方向に押圧する。搬送ローラ群は搬送ユニットに対応する。搬送ローラ１５、２１、２５、２９は導電性の搬送ローラに対応する。搬送ローラ１３、１９、２３、３１は押圧ユニットに対応する。
【０１２３】
搬送ローラ１３、１９、２３、３１は、軸受部分を除き、エラストマーから成る。すなわち、搬送ローラ１３、１９、２３、３１は、それらの表面も含めて、エラストマーから成る。エラストマーは弾性体の一例である。よって、搬送ローラ１３、１９、２３、３１は弾性変形可能である。
【０１２４】
エラストマーは、天然ゴムであってもよいし、合成ゴムであってもよい。エラストマーとしては、例えば、ＥＰＤＭ、ＥＰＲ、ＳＢＲ、ＮＢＲ、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【０１２５】
供給ロール４７は、その外周に電極前駆体７３を巻き回している。すなわち、供給ロール４７は、巻き取られた状態の電極前駆体７３を保持している。搬送ローラ群は、供給ロール４７に保持された電極前駆体７３を引き出し、搬送する。供給ロール４７は保持ユニットに対応する。
【０１２６】
巻取ロール４９は、搬送ローラ群により搬送されてきた電極７５を巻き取り、保管する。なお、電極７５は、電極前駆体７３に対し、電解液槽２０３、２０５においてアルカリ金属のドープを行うことで製造されたものである。
【０１２７】
対極ユニット５１は、上記のように、電解液槽２０３、２０５内に収容されている。対極ユニット５１は、第１実施形態と同様である。多孔質絶縁部材５３は、第１実施形態と同様である。
【０１２８】
支持台５５は、電解液槽２０３、２０５及び洗浄槽７を下方から支持する。支持台５５は、その高さを変えることができる。仕切り板６９、対極ユニット５１、及び多孔質絶縁部材５３の上下方向における位置を維持したまま、支持台５５を低くすると、図１４に示すように、仕切り板６９、対極ユニット５１、及び多孔質絶縁部材５３に対し、電解液槽２０３、２０５を相対的に下方に移動させることができる。また、支持台５５高くすると、仕切り板６９、対極ユニット５１、及び多孔質絶縁部材５３に対し、電解液槽２０３、２０５を相対的に上方に移動させることができる。支持台５５は槽移動ユニットに対応する。
【０１２９】
循環濾過ユニット５７は、電解液槽２０３、２０５にそれぞれ設けられている。循環濾過ユニット５７は、フィルタ８１と、ポンプ８３と、配管８５と、を備える。
電解液槽２０３に設けられた循環濾過ユニット５７において、配管８５は、電解液槽２０３から出て、ポンプ８３、及びフィルタ８１を順次通り、電解液槽２０３に戻る循環配管である。電解液槽２０３内のドープ溶液は、ポンプ８３の駆動力により、配管８５、及びフィルタ８１内を循環し、再び電解液槽２０３に戻る。このとき、ドープ溶液中の異物等は、フィルタ８１により濾過される。異物としては、ドープ溶液から析出した異物や、電極前駆体７３から発生する異物等が挙げられる。
【０１３０】
なお、図１３、図１４において、ドープ溶液の記載は便宜上省略している。後述する図１６、図１８においても同様である。
電解液槽２０５に設けられた循環濾過ユニット５７において、配管８５は、電解液槽２０５から出て、ポンプ８３、及びフィルタ８１を順次通り、電解液槽２０５に戻る循環配管である。配管８５は、ドーピング槽３の上下移動に追従可能なフレキシブルな配管であることが好ましい。電解液槽２０５内のドープ溶液は、ポンプ８３の駆動力により、配管８５、及びフィルタ８１内を循環し、再び電解液槽２０５に戻る。電解液槽２０５に設けられた循環濾過ユニット５７も、電解液槽２０３に設けられた循環濾過ユニット５７と同様の作用効果を有する。
【０１３１】
フィルタ８１の材質は、例えば、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂とすることができる。フィルタ８１の孔径は適宜設定でき、例えば、３０〜５０μｍとすることができる。
【０１３２】
２つの直流電源６１のうちの一方（以下では、一方の直流電源６１とする）におけるマイナス端子は、図１５に示すように、ケーブル８７を介して、搬送ローラ１５、２１とそれぞれ接続する。また、一方の直流電源６１のプラス端子は、ケーブル８９を介して、合計４個の対極ユニット５１にそれぞれ接続する。この４個の対極ユニット５１は電解液槽２０３内にある対極ユニット５１である。電極前駆体７３は、導電性の搬送ローラ１５、２１と接触し、また、電極前駆体７３と、電解液槽２０３内にある対極ユニット５１とは電解液であるドープ溶液中にあるから、電極前駆体７３と、電解液槽２０３内にある対極ユニット５１とは電気的に接続する。
【０１３３】
２つの直流電源６１のうちの他方（以下では、他方の直流電源６１とする）におけるマイナス端子は、図１５に示すように、ケーブル８７を介して、搬送ローラ２５、２９とそれぞれ接続する。また、他方の直流電源６１のプラス端子は、ケーブル８９を介して、合計４個の対極ユニット５１にそれぞれ接続する。この４個の対極ユニット５１は電解液槽２０５内にある対極ユニット５１である。電極前駆体７３は、導電性の搬送ローラ２５、２９と接触し、また、電極前駆体７３と、電解液槽２０５内にある対極ユニット５１とは電解液であるドープ溶液中にあるから、電極前駆体７３と、電解液槽２０５内にある対極ユニット５１とは電気的に接続する。２つの直流電源６１、ケーブル８７、８９、及び搬送ローラ１５、２１、２５、２９は接続ユニットに対応する。
【０１３４】
ブロア６３は、洗浄槽７から出てきた電極７５にガスを吹きつけて洗浄液を気化させ、電極７５を乾燥させる。使用するガスは、アルカリ金属がドープされた活物質に対して不活性なガスであることが好ましい。そのようなガスとして、例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、水分が除去された除湿空気等が挙げられる。
【０１３５】
２．電極前駆体７３の構成
電極前駆体７３の構成は第２実施形態と同様である。
３．ドープ溶液の組成
ドーピングシステム１を使用するとき、電解液槽２０３、２０５に、アルカリ金属イオンを含むドープ溶液を収容する。ドープ溶液は第１実施形態と同様である。
【０１３６】
４．ドーピングシステム１を用いた電極７５の製造方法
まず、電極７５を製造するための準備として、以下のことを行う。電極前駆体７３を供給ロール４７に巻き回す。電解液槽２０３、２０５にドープ溶液を収容する。ドープ溶液は、上記「３．ドープ溶液の組成」で述べたものである。洗浄槽７に洗浄液を収容する。洗浄液は有機溶剤である。その結果、電解液槽２０３、２０５の空間７１は電解液で満たされる。洗浄槽７の空間７１は洗浄液で満たされる。
【０１３７】
電解液槽２０３に収容するドープ溶液の組成と、電解液槽２０５に収容するドープ溶液の組成とは異なることが好ましい。この場合、一層高品質の電極７５を効率的に製造することができる。
【０１３８】
電解液槽２０３、２０５におけるドープ溶液の組成が異なる態様としては、例えば、電解液槽２０３に収容されるドープ溶液におけるＳＥＩ被膜形成成分の濃度が、電解液槽２０５に収容されるドープ溶液におけるＳＥＩ被膜形成成分の濃度に比べて、高いこと等が挙げられる。電解液槽２０３に収容するドープ溶液の組成と、電解液槽２０５に収容するドープ溶液の組成とが異なることは、第１ドープ工程と第２ドープ工程とで、アルカリ金属を活物質にドープする条件が異なることに対応する。  
【０１３９】
次に、搬送ローラ群により、電極前駆体７３を供給ロール４７から引き出し、上述した経路に沿って搬送する。電極前駆体７３が電解液槽２０３、２０５内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる。
【０１４０】
電解液槽２０３は第１電解液槽に対応する。電解液槽２０５は第２電解液槽に対応する。電極前駆体７３が電解液槽２０３内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる工程は、第１ドープ工程に対応する。電極前駆体７３が電解液槽２０５内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる工程は、第２ドープ工程に対応する。
【０１４１】
電解液槽２０３で行われる第１ドープ工程における電流密度と、電解液槽２０５で行われる第２ドープ工程における電流密度とは異なることが好ましい。この場合、一層高品質の電極７５を効率良く製造することができる。
【０１４２】
第１ドープ工程と第２ドープ工程とで電流密度が異なる態様としては、例えば、第１ドープ工程における電流密度の方が、第２ドープ工程における電流密度に比べて、高い、あるいは、低いこと等が挙げられる。第１ドープ工程における電流密度と、第２ドープ工程における電流密度とが異なることは、第１ドープ工程と第２ドープ工程とで、アルカリ金属を活物質にドープする条件が異なることに対応する。
【０１４３】
また、電解液槽２０３、２０５内に収容される対極ユニット５１が導電性基材、及び前記導電性基材上に配置されたアルカリ金属含有板を備える場合、電解液槽２０３内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量と、電解液槽２０５内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量とが異なっていてもよい。
【０１４４】
電解液槽２０３、２０５内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量が異なる態様としては、例えば、電解液槽２０３内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量の方が、電解液槽２０５内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量に比べて、多い、あるいは、少ないことが挙げられる。電解液槽２０３内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量と、電解液槽２０５内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量とが異なることは、第１ドープ工程と第２ドープ工程とで、アルカリ金属を活物質にドープする条件が異なることに対応する。  
【０１４５】
活物質にアルカリ金属がドープされることにより、電極前駆体７３が電極７５となる。電極７５は搬送ローラ群により搬送されながら、洗浄槽７で洗浄される。最後に、電極７５は、巻取ロール４９に巻き取られる。
【０１４６】
搬送ローラ群が電極前駆体７３を搬送するとき、搬送ローラ１３は、電極前駆体７３を搬送ローラ１５の方向に押圧する。このとき、図１０に示すように、電極前駆体７３の中央部９６は、搬送ローラ１３の幅方向における中央付近に対向し、未形成部９４は、搬送ローラ１３幅方向における両端付近に対向する。中央部９６は、未形成部９４に比べて、活物質層９５を備える分だけ、膜厚が大きい。
【０１４７】
搬送ローラ１３は弾性体であるエラストマーから成るため、電極前駆体７３の形状に応じて弾性変形する。すなわち、搬送ローラ１３は、その幅方向における中央付近を、両端付近に比べて、大きく凹ませるように弾性変形する。その結果、搬送ローラ１３によって、中央部９６だけでなく、未形成部９４も、搬送ローラ１５に押し当てられる。そのことにより、未形成部９４で露出している集電体９３と搬送ローラ１５とが確実に接触する。
【０１４８】
搬送ローラ１９も、搬送ローラ１３の場合と同様に、電極前駆体７３を搬送ローラ２１の方向に押圧する。そのことにより、未形成部９４で露出している集電体９３と搬送ローラ２１とが確実に接触する。
【０１４９】
搬送ローラ２３も、搬送ローラ１３の場合と同様に、電極前駆体７３を搬送ローラ２５の方向に押圧する。そのことにより、未形成部９４で露出している集電体９３と搬送ローラ２５とが確実に接触する。
【０１５０】
搬送ローラ３１も、搬送ローラ１３の場合と同様に、電極前駆体７３を搬送ローラ２９の方向に押圧する。そのことにより、未形成部９４で露出している集電体９３と搬送ローラ２９とが確実に接触する。
【０１５１】
ドーピングシステム１を用いて製造する電極７５は、正極であってもよいし、負極であってもよい。正極を製造する場合、ドーピングシステム１は、正極活物質にアルカリ金属をドープし、負極を製造する場合、ドーピングシステム１は、負極活物質にアルカリ金属をドープする。
【０１５２】
ドーピングシステム１は、アルカリイオン型のキャパシタ又は電池が備える負極の製造に適しており、アルカリイオン型のキャパシタ又は二次電池が備える負極の製造により適しており、リチウムイオンキャパシタ又はリチウムイオン二次電池が備える負極の製造に特に適している。
【０１５３】
アルカリ金属のドープ量は、リチウムイオンキャパシタの負極活物質にリチウムを吸蔵させる場合、負極活物質の理論容量に対して好ましくは７０〜９５％であり、リチウムイオン二次電池の負極活物質にリチウムを吸蔵させる場合、負極活物質の理論容量に対して好ましくは１０〜３０％である。
【０１５４】
５．キャパシタの製造方法
本開示のキャパシタの製造方法は、正極、負極及び電解質を備えるキャパシタの製造方法であって、上記「４．ドーピングシステム１を用いた電極の製造方法」により負極を製造する工程を含む。キャパシタとしては、第１実施形態と同様のものが挙げられる。
【０１５５】
６．電池の製造方法
本開示の電池の製造方法は、正極、負極及び電解質を備える電池の製造方法であって、上記「４．ドーピングシステム１を用いた電極の製造方法」により負極を製造する工程を含む。電池としては、第１実施形態と同様のものが挙げられる。
【０１５６】
７．ドーピングシステム１が奏する効果
以上詳述した第４実施形態によれば、前述した第３実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
【０１５７】
（４Ａ）ドーピングシステム１は、複数の電解液槽２０３、２０５を備える。また、電解液槽２０３、２０５には、それぞれ、対極ユニット５１が設けられており、対極ユニット５１は、電極前駆体７３と電気的に接続される。そのため、高品質の電極７５を効率良く製造することができる。
【０１５８】
（４Ｂ）ドーピングシステム１を用いれば、電解液槽２０３において第１ドープ工程を行い、電解液槽２０５において第２ドープ工程を行うことができる。そして、第１ドープ工程と第２ドープ工程とで、活物質にアルカリ金属をドープする条件を異ならせることができる。そのことにより、高品質の電極７５を効率良く製造することができる。
【０１５９】
（４Ｃ）ドーピングシステム１を用いれば、電解液槽２０３に収容するドープ溶液の組成と、電解液槽２０５に収容するドープ溶液の組成とを異ならせることができる。そのことにより、高品質の電極７５を効率良く製造することができる。
【０１６０】
（４Ｄ）ドーピングシステム１を用いれば、第１ドープ工程における電流密度と、第２ドープ工程における電流密度とを異ならせることができる。そのことにより、高品質の電極７５を効率良く製造することができる。
【０１６１】
（４Ｅ）ドーピングシステム１を用いれば、電解液槽２０３、２０５内に収容されている対極ユニット５１が導電性基材、及び前記導電性基材上に配置されたアルカリ金属含有板を備える場合、電解液槽２０３内に収容されているアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量と、電解液槽２０５内に収容されているアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量とを異ならせることができる。そのことにより、高品質の電極７５を効率良く製造することができる。
＜第５実施形態＞
第５実施形態は、基本的な構成は第４実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第４実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０１６２】
１．第４実施形態との相違点
図１６に示すように、電解液槽２０３内には、対極ユニット５１及び多孔質絶縁部材５３が設けられていない。電解液槽２０３に収容するドープ溶液の組成は、電解液槽２０５に収容するドープ溶液の組成と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１６３】
図１７に示すように、直流電源６１のマイナス端子に接続する搬送ローラに、搬送ローラ１５、２１は含まれない。直流電源６１のプラス端子に接続する４個の対極ユニット５１は、電解液槽２０５内に設けられたものである。
【０１６４】
本実施形態のドーピングシステム１を用いて電極７５を製造する場合、電極前駆体７３が電解液槽２０３中にあるとき、ドーピングは行われない。電極前駆体７３が電解液槽２０３中にあるとき、ドープ溶液が活物質層９５に浸透する。
【０１６５】
２．ドーピングシステム１が奏する効果
以上詳述した第５実施形態によれば、前述した第４実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
【０１６６】
（５Ａ）ドーピングシステム１は、電解液槽２０３において、予め、ドープ溶液を活物質層９５全体に浸透させることができる。そのため、電解液槽２０５において実行するドーピングに要する時間を短縮でき、しかも均一なドーピングが可能となる。
＜第６実施形態＞
第６実施形態は、基本的な構成は第４実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第４実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０１６７】
１．第４実施形態との相違点
図１８に示すように、ドーピングシステム１は、電解液槽２０３、２０５、２０７と、洗浄槽７、１０３とを備える。本実施形態における電解液槽２０３は、第４実施形態における電解液槽２０３とは異なり、その内部に対極ユニット５１及び多孔質絶縁部材５３は存在しない。本実施形態における電解液槽２０５、２０７は、第４実施形態における電解液槽２０３と同様のものである。すなわち、電解液槽２０５、２０７内には、対極ユニット５１、５２及び多孔質絶縁部材５３が存在する。電解液槽２０５、２０７内の対極ユニット５１、５２は、直流電源６１のプラス極に接続される。本実施形態における洗浄槽７、１０３は、第４実施形態における洗浄槽７と同様のものである。
【０１６８】
搬送ローラ群は、搬送ローラ９、１１、１３、１５、１７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３１、３０５、３０７、３０９、３１１、３１３、３１５、３１７、３１９、３２１、３２３、３３、３５、３７、３９、４１、４３、４５を備える。
【０１６９】
搬送ローラ２５、２９、３１７、３２１は、第４実施形態における搬送ローラ１５、２１、２５、２９と同様に、導電性の材料から成る。搬送ローラ１３、１９、２３、３１、３１５、３２３は、第４実施形態における搬送ローラ１３、１９、２３、３１と同様に、軸受部分を除き、エラストマーから成る。
【０１７０】
搬送ローラ群が電極前駆体７３を搬送する経路は、供給ロール４７から、電解液槽２０３の中、電解液槽２０５の中、洗浄槽７の中、電解液槽２０７の中、及び洗浄槽１０３の中を順次通り、巻取ロール４９に至る経路である。
【０１７１】
その経路のうち、電解液槽２０３の中を通る部分は、まず、電解液槽２０３の内側面と、仕切り板６９との間を下方に移動し、次に、搬送ローラ１７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、電解液槽２０３の内側面と、それに対向する仕切り板６９との間を上方に移動するという経路である。
【０１７２】
また、上記の経路のうち、電解液槽２０５の中を通る部分は、まず、電解液槽２０５の内側面に沿って取り付けられた多孔質絶縁部材５３と、それに対向する仕切り板６９側の多孔質絶縁部材５３との間の空間７１を下方に移動し、次に、搬送ローラ２７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、電解液槽２０５の内側面に沿って取り付けられた多孔質絶縁部材５３と、それに対向する仕切り板６９側の多孔質絶縁部材５３との間の空間７１を上方に移動するという経路である。
【０１７３】
また、上記の経路のうち、洗浄槽７の中を通る部分は、まず、洗浄槽７の内側面と、仕切り板６９との間を下方に移動し、次に、搬送ローラ１０９により移動方向を上向きに変えられ、最後に、洗浄槽７の内側面と、仕切り板６９との間を上方に移動するという経路である。
【０１７４】
また、上記の経路のうち、電解液槽２０７の中を通る部分は、まず、電解液槽２０７の内側面に沿って取り付けられた多孔質絶縁部材５３と、それに対向する仕切り板６９側の多孔質絶縁部材５３との間の空間７１を下方に移動し、次に、搬送ローラ１１９により移動方向を上向きに変えられ、最後に、電解液槽２０７の内側面に沿って取り付けられた多孔質絶縁部材５３と、それに対向する仕切り板６９側の多孔質絶縁部材５３との間の空間７１を上方に移動するという経路である。
【０１７５】
また、上記の経路のうち、洗浄槽１０３の中を通る部分は、まず、洗浄槽１０３の内側面と、仕切り板６９との間を下方に移動し、次に、搬送ローラ３７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、洗浄槽１０３の内側面と、仕切り板６９との間を上方に移動するという経路である。
【０１７６】
２つの直流電源６１のうちの一方（以下では、一方の直流電源６１とする）におけるマイナス端子は、図１９に示すように、ケーブル８７を介して、搬送ローラ２５、２９とそれぞれ接続する。また、一方の直流電源６１のプラス端子は、ケーブル８９を介して、合計４個の対極ユニット５１にそれぞれ接続する。この４個の対極ユニット５１は電解液槽２０５内にある対極ユニット５１である。電極前駆体７３は、導電性の搬送ローラ２５、２９と接触し、また、電極前駆体７３と、電解液槽２０５内にある対極ユニット５１とは電解液であるドープ溶液中にあるから、電極前駆体７３と、電解液槽２０５内にある対極ユニット５１とは電気的に接続する。
【０１７７】
２つの直流電源６１のうちの他方（以下では、他方の直流電源６１とする）におけるマイナス端子は、図１９に示すように、ケーブル８７を介して、搬送ローラ３１７、３２１とそれぞれ接続する。また、他方の直流電源６１のプラス端子は、ケーブル８９を介して、合計４個の対極ユニット５２にそれぞれ接続する。この４個の対極ユニット５２は電解液槽２０７内にある対極ユニット５２である。電極前駆体７３は、導電性の搬送ローラ３１７、３２１と接触し、また、電極前駆体７３と、電解液槽２０７内にある対極ユニット５２とは電解液であるドープ溶液中にあるから、電極前駆体７３と、電解液槽２０７内にある対極ユニット５２とは電気的に接続する。２つの直流電源６１、ケーブル８７、８９、及び搬送ローラ２５、２９、３１７、３２１は接続ユニットに対応する。
【０１７８】
本実施形態のドーピングシステム１を用いて電極７５を製造する場合、電極前駆体７３が電解液槽２０５、１０１内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる。
【０１７９】
電解液槽２０５は第１電解液槽に対応する。電解液槽２０７は第２電解液槽に対応する。電極前駆体７３が電解液槽２０５内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる工程は、第１ドープ工程に対応する。電極前駆体７３が電解液槽２０７内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる工程は、第２ドープ工程に対応する。
【０１８０】
電解液槽２０５に収容するドープ溶液の組成と、電解液槽２０７に収容するドープ溶液の組成とが異なることが好ましい。この場合、一層高品質の電極７５を効率良く製造することができる。
【０１８１】
電解液槽２０５、１０１におけるドープ溶液の組成が異なる態様としては、例えば、電解液槽２０５に収容されるドープ溶液におけるＳＥＩ被膜形成成分の濃度が、電解液槽２０７に収容されるドープ溶液におけるＳＥＩ被膜形成成分の濃度に比べて、高いこと等が挙げられる。電解液槽２０５に収容するドープ溶液の組成と、電解液槽２０７に収容するドープ溶液の組成とが異なることは、第１ドープ工程と第２ドープ工程とで、アルカリ金属を活物質にドープする条件が異なることに対応する。  
【０１８２】
電解液槽２０５で行われる第１ドープ工程における電流密度と、電解液槽２０７で行われる第２ドープ工程における電流密度とは異なることが好ましい。この場合、一層高品質の電極７５を製造することができる。
【０１８３】
第１ドープ工程と第２ドープ工程とで電流密度が異なる態様としては、例えば、第１ドープ工程における電流密度の方が、第２ドープ工程における電流密度に比べて、高い、あるいは、低いこと等が挙げられる。第１ドープ工程における電流密度と、第２ドープ工程における電流密度とが異なることは、第１ドープ工程と第２ドープ工程とで、アルカリ金属を活物質にドープする条件が異なることに対応する。  
【０１８４】
本実施形態のドーピングシステム１を用いて電極７５を製造する場合、電極前駆体７３が電解液槽２０３内を通過するとき、ドープ溶液が活物質層９５に浸透する。
２．ドーピングシステム１が奏する効果
以上詳述した第６実施形態によれば、前述した第４実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
【０１８５】
（６Ａ）ドーピングシステム１は、電解液槽２０５と電解液槽２０７との間に洗浄槽７を備える。搬送ローラ群は、電極前駆体７３を、電解液槽２０５の中、洗浄槽７の中、電解液槽２０７の中を順次通る経路に沿って搬送する。電解液槽２０５の中を通過するときに電極前駆体７３に付着したドープ溶液は、洗浄槽７の中を通過するときに除去される。そのため、電解液槽２０５に収容されたドープ溶液が電解液槽２０７に混入することを抑制できる。
【０１８６】
（６Ｂ）ドーピングシステム１は、電解液槽２０３において、予め、ドープ溶液を活物質層９５全体に浸透させることができる。そのため、電解液槽２０５において実行するドーピングに要する時間を短縮でき、しかも均一なドーピングが可能となる。
＜第７実施形態＞
１．電極製造システム２０１の構成
電極製造システム２０１の構成を、図３、図１４、図１５、図２０〜図２３に基づき説明する。電極製造システム２０１は、図２０に示すように、電解液槽２０３、２０５と、洗浄槽７と、搬送ローラ９、１１、１３、１５、１７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３１、３３、３５、３７、３９、４１、４３、４５（以下ではこれらをまとめて搬送ローラ群と呼ぶこともある）と、供給ロール４７と、巻取ロール４９と、対極ユニット５１、５２と、多孔質絶縁部材５３と、支持台５５と、循環濾過ユニット５７と、２つの直流電源６１と、ブロア６３と、収容ユニット９９と、を備える。
【０１８７】
電解液槽２０３は、図２０及び図１４に示すように、上方が開口した角型の槽である。電解液槽２０３の構成は第４実施形態における電解液槽２０３と同様である。
電解液槽２０５は、基本的には電解液槽２０３と同様の構成を有する。ただし、電解液槽２０５内には、搬送ローラ１７でなく、搬送ローラ２７が存在する。搬送ローラ群の構成は、第４実施形態と同様である。
【０１８８】
対極ユニット５１、５２は、電解液槽２０３、２０５内に収容されている。対極ユニット５１、５２は、図３に示すように、第１〜第６実施形態と同様の構成を有する。支持台５５の構成は、第４実施形態と同様である。
【０１８９】
循環濾過ユニット５７は、電解液槽２０３、２０５にそれぞれ設けられている。循環濾過ユニット５７の構成は、第４実施形態と同様である。
本実施形態における２つの直流電源６１は、図１５に示すように、第４実施形態と同様の構成を有する。
【０１９０】
ブロア６３は、洗浄槽７から出てきた電極７５にガスを吹きつけて洗浄液を気化させ、電極７５を乾燥させる。使用するガスは、アルカリ金属がドープされた活物質に対して不活性なガスであることが好ましい。そのようなガスとして、例えば、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、水分が除去された除湿空気等が挙げられる。
【０１９１】
収容ユニット９９は、図２０〜図２３に示すように、チャンバー１０１と、軸受１０４、１０５と、空転防止ユニット１０７と、シャッター１１０、１１１と、ガス供給ユニット１１４と、ガス排気ユニット１１６と、を備える。
【０１９２】
チャンバー１０１は中空の容器である。チャンバー１０１は、本体部２１７と、前面蓋１２２とから成る。本体部２１７は、前面が開放した容器である。なお、前面とは、図２０、図２３における手前側、図２１、図２２における左側を意味する。本体部２１７の材質としては、ステンレス、アルミ等の金属の他、ガラス、樹脂等が挙げられる。前面蓋１２２は、本体部２１７における開放部を開閉可能である。前面蓋１２２は、チャンバー１０１内部の様子が観察できるよう、透明体であることが好ましく、その材質としては、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニール等の透明樹脂の他、ガラス等が挙げられる。前面蓋１２２が本体部２１７における開放部を閉じているとき、それらの間は、シール１２１により気密が保たれる。シール１２１は、例えば、パッチン錠とＯリングとの組み合わせにより構成される。
【０１９３】
チャンバー１０１は、その下面にスリット１２３を有する。スリット１２３は、電極７５が通過可能な大きさを有する。シャッター１１０は、スリット１２３を閉じる位置と、スリット１２３を開放する位置との間をスライド可能である。シャッター１１１は、後述する孔１０５Ｃを閉じる位置と、孔１０５Ｃを開放する位置との間をスライド可能である。
【０１９４】
軸受１０４は、前面蓋１２２の中央に設けられている。軸受１０４の基本形態は円柱である。ただし、軸受１０４のうち、前面側の第１部１０４Ａに比べて、背面側の第２部１０４Ｂの外径は小さい。なお、背面側とは、前面側とは反対の側を意味する。また、第２部１０４Ｂのうち、背面側に臨む面には、断面円形の孔１０４Ｃが設けられている。
【０１９５】
軸受１０５は、本体部２１７の背面側に設けられている。軸受１０５の基本形態は円筒である。ただし、軸受１０５のうち、背面側の第１部１０５Ａに比べて、前面側の第２部１０５Ｂの外径は小さい。軸受１０５の内部には、一定の内径を有する断面円形の孔１０５Ｃがある。孔１０５Ｃは、軸受１０５を貫通し、チャンバー１０１の内外を連通する。
【０１９６】
巻取ロール４９はチャンバー１０１内に収容されている。巻取ロール４９は、中空の円筒形状を有する。巻取ロール４９の軸方向における前方側の端部は、第２部１０４Ｂに外挿され、第１部１０４Ａに当接している。また、巻取ロール４９の軸方向における背面側の端部は、第２部１０５Ｂに外挿され、第１部１０５Ａに当接している。巻取ロール４９は、軸受１０４、１０５により支持され、回転可能である。
【０１９７】
電極７５は、スリット１２３を通ってチャンバー１０１内に入り、巻取ロール４９に巻き取られる。搬送ローラ４３、４５はチャンバー１０１の下方に設けられている。搬送ローラ４３、４５は、電極７５をガイドし、巻取ロール４９の方向に送り出す。また、搬送ローラ４３、４５は、スリット１２３の近傍に配置されることにより、スリット１２３を介して外気が侵入することを抑制する。なお、図２０及び図２３では、搬送ローラ４３、４５がチャンバー１０１の外に設けられているが、搬送ローラ４３、４５をチャンバー１０１の内部に設けることもできる。  
【０１９８】
空転防止ユニット１０７は、チャンバー１０１内に設けられている。空転防止ユニット１０７は、レバー１２７と、空転防止ローラ１２９と、付勢バネ１３１と、を備える。レバー１２７は棒状部材である。レバー１２７の一端は、チャンバー１０１に回転可能に取り付けられている。レバー１２７の他端には、空転防止ローラ１２９が、回転可能に取り付けられている。付勢バネ１３１の一端はチャンバー１０１に取り付けられ、他端はレバー１２７に取り付けられている。付勢バネ１３１は、空転防止ローラ１２９が巻取ロール４９に近づく方向に、レバー１２７を付勢する。
【０１９９】
空転防止ローラ１２９は、付勢バネ１３１の付勢力により、巻取ロール４９に巻き取られた電極７５に押し当てられる。そのため、巻取ロール４９の空転が抑制される。
ガス供給ユニット１１４は、チャンバー１０１の内部に連通する配管１３３と、その配管１３３を開閉する供給弁１３５と、を備える。供給弁１３５は、手動で開閉する弁であってもよいし、圧力に応じて自動的に開閉する自動開閉弁であってもよい。
【０２００】
ガス排気ユニット１１６は、チャンバー１０１の内部に連通する配管１３７と、その配管１３７を開閉する排気弁１３９と、を備える。排気弁１３９は、手動で開閉する弁であってもよいし、圧力に応じて自動的に開閉する自動開閉弁であってもよい。ガス排気ユニット１１６は、排気弁１３９が開の状態のとき、チャンバー１０１内のガスを外部に排気することができる。
【０２０１】
収容ユニット９９は、支持部１４３、１４５、１４７により、一定の位置に支持される。収容ユニット９９は、例えば、図示しないパッチン錠により支持部１４３、１４５、１４７に固定される。支持部１４３、１４５、１４７は、壁１４１から前面側に突出している。壁１４１は、収容ユニット９９の背面側に立設されている。収容ユニット９９と壁１４１との間にはＯリング１５２が設けられている。
【０２０２】
シャッター１１１を開としておけば、壁１４１に設けられた孔１５０、及び孔１０５Ｃを通して、エアシャフト１４９を巻取ロール４９内に挿入することができる。エアシャフト１４９の先端は、孔１０４Ｃに差し込むことができる。エアシャフト１４９は、図示しない駆動源が供給する駆動力により、回転駆動される。
【０２０３】
エアシャフト１４９は、その外周面に、突出片１５１を備える。突出片１５１は、エアシャフト１４９の内部を通して供給するエアの圧を高めれば、外側に突出する。また、エアの圧を低下させれば、突出片１５１はエアシャフト１４９の内側に引き込まれる。突出片１５１は、外側に突出したとき、巻取ロール４９の内周面に当接する。この状態で、エアシャフト１４９を回転させれば、巻取ロール４９も、エアシャフト１４９と一体となって回転する。突出片１５１が内側に引き込まれたとき、突出片１５１と巻取ロール４９の内周面とは離間する。突出片１５１は、エアシャフト１４９の円周方向に沿って等間隔に３カ所以上突出する構造となっていることが好ましい。これにより、巻取ロール４９に安定した回転を伝えることが可能になる。
【０２０４】
電極製造システム２０１のうち、収容ユニット９９、及び巻取ロール４９を除く部分はドーピングシステムに対応する。ドーピングシステムは、収容ユニット９９の外部に配置されている。
【０２０５】
２．電極前駆体７３の構成
電極前駆体７３の構成を図８及び図９に示す。電極前駆体７３は、図８に示すように、帯状の形状を有する。電極前駆体７３は、図９に示すように、帯状の集電体９３と、その両側に形成された活物質層９５とを備える。電極前駆体７３の構成は、第２実施形態と同様である。
【０２０６】
３．ドープ溶液の組成
電極製造システム２０１を使用するとき、電解液槽２０３、２０５に、アルカリ金属イオンを含むドープ溶液を収容する。ドープ溶液は、第１実施形態と同様である。
【０２０７】
４．電極製造システム２０１を用いた電極７５の製造方法
まず、電極７５を製造するための準備として、以下のことを行う。電極前駆体７３を供給ロール４７に巻き回す。電解液槽２０３、２０５にドープ溶液を収容する。ドープ溶液は、上記「３．ドープ溶液の組成」で述べたものである。洗浄槽７に洗浄液を収容する。洗浄液は有機溶剤である。
【０２０８】
電解液槽２０３に収容するドープ溶液の組成と、電解液槽２０５に収容するドープ溶液の組成とは異なることが好ましい。この場合、一層高品質の電極７５を効率的に製造することができる。
【０２０９】
電解液槽２０３、２０５におけるドープ溶液の組成が異なる態様としては、例えば、電解液槽２０３に収容されるドープ溶液におけるＳＥＩ被膜形成成分の濃度が、電解液槽２０５に収容されるドープ溶液におけるＳＥＩ被膜形成成分の濃度に比べて、高いこと等が挙げられる。電解液槽２０３に収容するドープ溶液の組成と、電解液槽２０５に収容するドープ溶液の組成とが異なることは、第１ドープ工程と第２ドープ工程とで、アルカリ金属を活物質にドープする条件が異なることに対応する。  
【０２１０】
また、収容ユニット９９を、図２０、図２１に示すように、支持部１４３、１４５、１４７により、支持する。また、前面蓋１２２により、本体部２１７の開放部を閉じておく。また、シャッター１１０の位置を調整して、電極７５がスリット１２３を通過可能となるようにしておく。
【０２１１】
また、ガス供給ユニット１１４に、図示しないガス供給配管を接続し、供給弁１３５を開の状態として、チャンバー１０１内にガスを供給する。ガスの供給は、電極７５の製造中も継続する。排気弁１３９は閉の状態としておく。電極７５の製造中、チャンバー１０１内は、供給されたガスにより陽圧となる。供給されたガスのうち余剰分は、スリット１２３から流出する。
【０２１２】
供給するガスは、希ガス及び二酸化炭素から成る群から選択される少なくとも１種のガスである。供給するガスは、好ましくは、希ガスから成るガス、又は、希ガスと二酸化炭素との両方を含むガスである。希ガスとしては、アルゴンが好ましい。
【０２１３】
チャンバー１０１内における希ガス濃度は９０％以上であることが好ましい。なお、以下では、特に断らない限り、ガス濃度の単位は体積％又は体積ｐｐｍである。チャンバー１０１内における水分濃度は１００ｐｐｍ以下であることが好ましく、５０ｐｐｍ以下であることが一層好ましい。
【０２１４】
チャンバー１０１内における窒素濃度は５％以下であることが好ましい。チャンバー１０１内の雰囲気は、０．１〜５％の二酸化炭素を含むことが好ましい。チャンバー１０１内の圧力は、外気圧に比べて、ΔＰだけ高いことが好ましい。このΔＰの値は、例えば、４５Ｐａ以下の正の値である。
【０２１５】
また、シャッター１１１を開としておき、エアシャフト１４９を、孔１５０、及び孔１０５Ｃを通して、巻取ロール４９内に挿入する。そして、突出片１５１を外側に突出させ、巻取ロール４９の内周面に当接させる。
【０２１６】
次に、搬送ローラ群により、電極前駆体７３を供給ロール４７から引き出し、上述した経路に沿って搬送する。電極前駆体７３が電解液槽２０３、２０５内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる。電解液槽２０３は第１電解液槽に対応する。電解液槽２０５は第２電解液槽に対応する。電極前駆体７３が電解液槽２０３内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる工程は、第１ドープ工程に対応する。電極前駆体７３が電解液槽２０５内を通過するとき、活物質層９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる工程は、第２ドープ工程に対応する。
【０２１７】
電解液槽２０３で行われる第１ドープ工程における電流密度と、電解液槽２０５で行われる第２ドープ工程における電流密度とは異なることが好ましい。この場合、一層高品質の電極７５を効率良く製造することができる。
【０２１８】
第１ドープ工程と第２ドープ工程とで電流密度が異なる態様としては、例えば、第１ドープ工程における電流密度の方が、第２ドープ工程における電流密度に比べて、高い、あるいは、低いこと等が挙げられる。第１ドープ工程における電流密度と、第２ドープ工程における電流密度とが異なることは、第１ドープ工程と第２ドープ工程とで、アルカリ金属を活物質にドープする条件が異なることに対応する。
【０２１９】
また、電解液槽２０３、２０５内に収容される対極ユニット５１が導電性基材、及び前記導電性基材上に配置されたアルカリ金属含有板を備える場合、電解液槽２０３内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量と、電解液槽２０５内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量とが異なっていてもよい。
【０２２０】
電解液槽２０３、２０５内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量が異なる態様としては、例えば、電解液槽２０３内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量の方が、電解液槽２０５内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量に比べて、多い、あるいは、少ないことが挙げられる。電解液槽２０３内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量と、電解液槽２０５内に収容されるアルカリ金属含有板に含有されるアルカリ金属の重量とが異なることは、第１ドープ工程と第２ドープ工程とで、アルカリ金属を活物質にドープする条件が異なることに対応する。  
【０２２１】
活物質にアルカリ金属がドープされることにより、電極前駆体７３が電極７５となる。電極７５は搬送ローラ群により搬送されながら、洗浄槽７で洗浄される。最後に、電極７５は、巻取ロール４９に巻き取られる。なお、電極７５の製造中、電極前駆体７３は、一定の速度で電解液槽２０３、２０５内を通過するよう搬送され、巻取ロール４９に巻き取られることが好ましい。そのためには、例えば、搬送ローラ３９、４１をニップロールとして一定速度で回転駆動させると共に、電極７５に一定のテンションがかかるよう、巻取ロール４９を巻取径に応じて回転速度を調整しながら回転駆動させることにより、電極７５を巻き取ればよい。但し、ニップロールとするのは、搬送ローラ３９、４１以外の搬送ローラであってもよい。
【０２２２】
電極７５の製造が終了すると、以下の処理を行う。なお、電極７５の製造が終了したとき、収容ユニット９９内には、電極７５が巻取ロール４９に巻かれた状態で収容されている。
【０２２３】
まず、供給弁１３５を閉の状態にして、ガスの供給を止める。また、シャッター１１０によりスリット１２３を閉じる。次に、供給弁１３５と排気弁１３９とを開の状態とし、チャンバー１０１内にガスを流し、チャンバー１０１内の雰囲気を、ガス供給ユニット１１４から供給したガスで置換する。次に、供給弁１３５と排気弁１３９とを閉の状態として、チャンバー１０１内を密閉する。
【０２２４】
上記の処理の後、収容ユニット９９に収容された状態で、電極７５を保管することができる。収容ユニット９９の場所は、支持部１４３、１４５、１４７により支持された場所であってもよいし、他の場所であってもよい。また、上記の処理の後、収容ユニット９９に収容された状態で、電極７５を輸送することができる。
【０２２５】
なお、突出片１５１をエアシャフト１４９の内側に引き込むことで、収容ユニット９９をエアシャフト１４９から引き抜き、移動することができる。電極７５と収容ユニット９９とは、電極の保管システムに対応する。
【０２２６】
電極製造システム２０１を用いて製造する電極７５は、正極であってもよいし、負極であってもよい。正極を製造する場合、電極製造システム２０１は、正極活物質にアルカリ金属をドープし、負極を製造する場合、電極製造システム２０１は、負極活物質にアルカリ金属をドープする。
【０２２７】
電極製造システム２０１は、アルカリイオン型のキャパシタ又は電池が備える負極の製造に適しており、アルカリイオン型のキャパシタ又は二次電池が備える負極の製造により適しており、リチウムイオンキャパシタ又はリチウムイオン二次電池が備える負極の製造に特に適している。
【０２２８】
アルカリ金属のドープ量は、リチウムイオンキャパシタの負極活物質にリチウムを吸蔵させる場合、負極活物質の理論容量に対して好ましくは７０〜９５％であり、リチウムイオン二次電池の負極活物質にリチウムを吸蔵させる場合、負極活物質の理論容量に対して好ましくは１０〜３０％である。
【０２２９】
５．キャパシタの製造方法
本開示のキャパシタの製造方法は、正極、負極及び電解質を備えるキャパシタの製造方法であって、上記「４．電極製造システム２０１を用いた電極の製造方法」により負極を製造する工程を含む。キャパシタとしては、第１実施形態と同様のものが挙げられる。
【０２３０】
６．電池の製造方法
本開示の電池の製造方法は、正極、負極及び電解質を備える電池の製造方法であって、上記「４．電極製造システム２０１を用いた電極の製造方法」により負極を製造する工程を含む。電池としては、第１実施形態と同様のものが挙げられる。
【０２３１】
７．電極製造システム２０１が奏する効果
以上詳述した第７実施形態によれば、前述した第４実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
【０２３２】
（７Ａ）電極製造システム２０１は、希ガス及び二酸化炭素から成る群から選択される少なくとも１種のガスを、電極７５を巻き取った巻取ロール４９に供給する。そのため、電極７５の品質が劣化することを抑制できる。
【０２３３】
（７Ｂ）電極製造システム２０１は、巻取ロール４９を収容する収容ユニット９９を備え、その収容ユニット９９内にガスを供給する。そのため、巻取ロール４９に巻き取られた電極７５の品質が劣化することを一層抑制することができる。
【０２３４】
（７Ｃ）電極製造システム２０１は、収容ユニット９９内を排気するガス排気ユニット１１６を備える。そのため、収容ユニット９９内の雰囲気を、ガス供給ユニット１１４から供給したガスで置換することが容易である。
【０２３５】
（７Ｄ）電極７５を製造した後、電極７５を収容する収容ユニット９９を密閉し、電極７５を保管することができる。収容ユニット９９内には、希ガス及び二酸化炭素から成る群から選択される少なくとも１種のガスが含まれる。こうすることにより、電極７５の品質が劣化することを抑制しながら、保管することができる。
【０２３６】
（７Ｅ）電極７５を製造した後、電極７５を収容する収容ユニット９９を密閉し、収容ユニット９９ごと、電極７５を輸送することができる。こうすることにより、電極７５の品質が劣化することを抑制しながら、電極７５を輸送することができる。
【０２３７】
更には、電極７５を収容する収容ユニット９９を次工程の装置（例えば、電極捲回装置、電極切断装置）にセットすれば、次工程における電極の供給ロールとして使用することができる。この際、希ガス及び二酸化炭素から成る群から選択される少なくとも１種のガスを収容ユニット９９内に供給しながら電極７５を供給することにより、電極７５の品質が劣化することを抑制しながら、電池又はキャパシタのセルを製造することができる。
＜第８実施形態＞
１．電極製造装置３０１の構成
図２４に示すように、電極製造装置３０１の構成は、第４実施形態におけるドーピングシステム１の構成と同様である。
【０２３８】
２．電極前駆体７３の構成
電極前駆体７３の構成は、第２実施形態と同様である。
３．ドープ溶液の組成
電極製造装置３０１を使用するとき、電解液槽２０３、２０５に、アルカリ金属イオンを含む溶液ドープ溶液を収容する。ドープ溶液は第１実施形態と同様である。
【０２３９】
４．電極製造装置３０１を用いた電極７５の製造方法
電極製造装置３０１を用いた電極７５の製造方法は、基本的には、第４実施形態と同様である。ただし、洗浄槽７に以下の洗浄液を収容する。本実施形態における電極７５はドープ電極である。
【０２４０】
洗浄液は、非プロトン性溶剤を含む。そのことにより、洗浄後の電極７５の表面部分が剥がれたり、洗浄後の電極７５同士がくっついたりすることが生じにくい。
非プロトン性溶剤としては、例えば、カーボネート系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、ニトリル系溶剤、含硫黄系溶剤及びアミド系溶剤から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。洗浄液がこれらの非プロトン性溶剤を含む場合、洗浄後の電極７５の表面部分が剥がれたり、洗浄後の電極７５同士がくっついたりすることが一層生じにくい。
【０２４１】
上記カーボネート系溶剤としては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート等が挙げられる。
【０２４２】
上記エステル系溶剤としては、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−３−エトキシプロピオネート、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル、γ−ブチロラクトン、バレロラクトン、メバロノラクトン、カプロラクトン等が挙げられる。
【０２４３】
上記エーテル系溶剤としては、エチルエーテル、ｉ−プロピルエーテル、ｎ−ブチルエーテル、ｎ−ヘキシルエーテル、２−エチルヘキシルエーテル、エチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド、ジオキソラン、４−メチルジオキソラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。
【０２４４】
上記炭化水素系溶剤としては、ｎ−ペンタン、ｉ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｉ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｉ−ヘプタン、２，２，４−トリメチルペンタン、ｎ−オクタン、ｉ−オクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メチルエチルベンゼン、ｎ−プロピルベンセン、ｉ−プロピルベンセン、ジエチルベンゼン、ｉ−ブチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジ−ｉ−プロピルベンセン、ｎ−アミルナフタレン、トリメチルベンゼン等が挙げられる。
【０２４５】
上記ケトン系溶剤としては、１−オクタノン、２−オクタノン、１−ノナノン、２−ノナノン、４−ヘプタノン、２−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。
【０２４６】
上記ニトリル系溶媒としては、アセトニトリル、プロピオニトリル等が挙げられる。
上記含硫黄系溶媒としては、スルホラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
上記アミド系溶剤としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ-メチルピロリドン等が挙げられる。
【０２４７】
洗浄液は、実質的に非プロトン性溶剤から成っていてもよいし、非プロトン性溶剤に加えて他の成分を含んでいてもよい。非プロトン性溶剤の沸点は、３０℃以上２００℃以下であることが好ましく、４０℃以上１５０℃以下であることが好ましく、５０℃以上１２０℃以下であることがさらに好ましい。沸点が３０℃以上であることにより、洗浄槽７中の洗浄液が過度に気化してしまうことを抑制できる。沸点が２００℃以下であることにより、洗浄後の電極７５から洗浄液を除去することが容易になる。
【０２４８】
上記洗浄液は、ホスファゼン化合物等の難燃剤をさらに含有することができる。洗浄液に含有されるホスファゼン化合物としては、例えば、上述した上記一般式（１）又は式（２）で表される化合物を用いることが好ましい。また、難燃剤の添加量の下限としては、ドープ電極を安定して洗浄する観点から、ドープ溶液１００質量部に対して１質量部以上であることが好ましく、３質量部以上であることがより好ましく、５質量部以上であることがさらに好ましい。また、難燃剤の添加量の上限としては、高品質のドープ電極を得る観点から、ドープ溶液１００質量部に対して２０質量部以下であることが好ましく、１５質量部以下であることがより好ましく、１０質量部以下であることがさらに好ましい。
【０２４９】
洗浄後の電極７５を必要に応じて乾燥してもよい。乾燥する際には、真空下で減圧乾燥を行うことが好ましい。
５．キャパシタの製造方法
本開示のキャパシタの製造方法は、正極、負極及び電解質を備えるキャパシタの製造方法であって、上記「４．電極製造装置３０１を用いた電極７５の製造方法」により負極を製造する工程を含む。キャパシタとしては、第１実施形態と同様のものが挙げられる。
【０２５０】
６．電池の製造方法
本開示の電池の製造方法は、正極、負極及び電解質を備える電池の製造方法であって、上記「４．電極製造装置３０１を用いた電極７５の製造方法」により負極を製造する工程を含む。電池としては、第１実施形態と同様のものが挙げられる。
【０２５１】
７．電極製造装置３０１及び電極製造方法が奏する効果
以上詳述した第８実施形態によれば、前述した第４実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
【０２５２】
（８Ａ）電極製造装置３０１は、洗浄槽７において、電極７５を、洗浄液により洗浄する。その洗浄液は、非プロトン性溶媒を含む。そのため、洗浄後、巻取ロール４９に巻き取られた電極７５の表面部分が剥がれたり、電極７５同士がくっついたりすることが生じにくい。
【０２５３】
（８Ｂ）電極７５は帯状の形態を備える。そのため、洗浄後、巻取ロール４９に巻き取ることが容易である。電極７５を巻取ロール４９に巻き取ると、ドープ電極７５同士が接触するが、前記（８Ａ）のとおり、電極７５の表面部分が剥がれたり、電極７５同士がくっついたりすることが生じにくい。
【０２５４】
８．実施例と比較例
（８−１）実施例１
(i)負極の製造
まず、幅７０ｍｍ×長さ３８２ｍｍ、厚さ１５μｍ、表面粗さＲａ＝０．１μｍの銅箔から成る集電体を用意した。図８、図９に示すように、その集電体９３の両面に、それぞれ、活物質層９５を形成した。本実施例において活物質層９５は負極活物質層である。活物質層９５の厚みは４０μｍであり、集電体の長手方向に沿って形成されている。活物質層９５は、黒鉛（活物質）、カルボキシメチルセルロース、アセチレンブラック（導電剤）、バインダー及び分散剤を、質量比で８８：３：５：３：１の比率で含む。
【０２５５】
集電体９３の一方の長辺と、活物質層９５との間に、活物質層９５を形成しない部分（以下では未形成部９４とする）を設けた。未形成部９４の幅は１８ｍｍである。以下では、活物質層９５を形成した集電体９３を、電極前駆体７３とする。電極前駆体７３の形態は帯状である。電極前駆体は、負極の前駆体である。
【０２５６】
次に、以下のようにしてリチウム極を製造した。まず、厚さ２ｍｍの長尺の銅板を用意した。この銅板上に、リチウム金属板を貼り付けた。リチウム金属板は、幅５０ｍｍ×長さ３６０ｍｍ、厚さ１ｍｍである。リチウム金属板は、銅板の長手方向に沿って貼り付けられている。任意の銅板と、それに隣接する銅板との間には１２ｍｍの間隔を設けた。このようにリチウム金属板を貼り付けた銅板を、リチウム極とする。同じリチウム極を２枚製造した。
【０２５７】
次に、１枚のリチウム極、一枚のセパレータ、１枚の電極前駆体、１枚のセパレータ、及び１枚のリチウム極をこの順番で積層した。このように積層したものを以下では積層体とする。セパレータは、厚さ１ｍｍのポリプロピレン製不織布である。
【０２５８】
積層体において、電極前駆体の負極活物質層と、リチウム極のリチウム金属板とが、セパレータを介して対抗する。また、積層体の厚み方向から見たとき、負極活物質層の中心と、それに対向するリチウム金属板の中心とが一致する。
【０２５９】
次に、以下の構成を有する電極製造装置６０１を用意した。図２９に示すように、電極製造装置６０１は、ＳＵＳ製のチャンバー６１０と液面センサ６１７とを備える。液面センサ６１７は、チャンバー６１０内にある液体の液面を検出する。チャンバー６１０の下部には樹脂製の減圧用配管６７１が接続されており、さらにその減圧用配管６７１はスクロール型ドライ真空ポンプ６４５に接続している。減圧用配管には開閉可能なコック６８１が設けられている。また、チャンバー６１０の下部には、樹脂製の電解液供給用配管６７３を介して、電解液の供給部６５０が接続されている。電解液供給用配管６７３には開閉可能なコック６８４が設けられている。また、チャンバー６１０の上部には、リークバルブ６８５と、電源部６５５とが設けられている。電源部６５５はドープ用電極に対応する。
【０２６０】
積層体を、樹脂製の保持部で挟んで固定した。次に、積層体をチャンバー６１０内に挿入した。このとき、積層体の向きは、未形成部９４が上側となる向きとした。次に、減圧用配管６７１及びスクロール型ドライ真空ポンプ６４５を用いてチャンバー６１０内を減圧した。チャンバー６１０内の圧力が１００Ｐａまで下がると、減圧用配管６８１のコックを閉じた。
【０２６１】
次に、電解液供給用配管６７３から、チャンバー６１０内に電解液を供給した。電解液は、１．２ＭのＬｉＰＦ６と３質量％の１−フルオロエチレンカーボネートとを含む溶液である。電解液の溶媒は、エチレンカーボネートと、エチルメチルカーボネートと、ジメチルカーボネートとを、３：４：３の体積比で含む混合溶媒である。電解液の供給量は、電解液の液面が活物質層の上端より５ｍｍ上となる量とした。
【０２６２】
次に、リークバルブ６８４を開き、チャンバー６１０の内圧を大気圧に戻した。次に、ドープ用電極を介して、電極前駆体及びリチウム極を、電流・電圧モニター付き直流電源に接続し、３００ｍＡの電流を通電した。通電時間は、不可逆容量を考慮した上、黒鉛の理論容量（３７２ｍＡｈ／ｇ）に対してリチウムの吸蔵率が８０％になる時間を設定した。なお、不可逆容量は、リチウムをドープした後の負極の放電容量を測定することにより予め見積もっておいた。この工程により、負極活物質層中の負極活物質にリチウムがドープされ、電極前駆体は負極（電極の一例）となった。
【０２６３】
次に、得られた負極をＤＭＣ（ジメチルカーボネート）中に浸漬して６分間洗浄した。以上のようにして、リチウムをドープした負極を製造した。
(ii)負極に対する剥がれ評価
上記のようにして製造した負極を乾燥してから６枚積層した。積層した負極の上に、５６０ｇの荷重を加えながら、さらに８時間乾燥した。その後、重ねていた負極を一枚ずつ剥がし、負極上の負極活物質層の状態を観察した。その結果、負極活物質層には剥がれ等が観察されず、評価前と同じ状態であった。
【０２６４】
（８−２）実施例２
(i)負極の製造
まず、幅１３５ｍｍ×長さ１００ｍ、厚さ１５μｍ、表面粗さＲａ＝０．１μｍの銅箔から成る長尺の集電体を用意した。図８、図９に示すように、その集電体９３の両面に、それぞれ活物質層９５を形成した。本実施例において活物質層９５は負極活物質層である。活物質層９５の厚みは４０μｍであり、集電体９３の長手方向に沿って形成されている。活物質層９５は、黒鉛（活物質）、カルボキシメチルセルロース、アセチレンブラック（導電剤）、バインダー及び分散剤を、質量比で８８：３：５：３：１の比率で含む。集電体９３の一方の長辺と、活物質層９５との間に、活物質層９５を形成しない部分は設けなかった。
【０２６５】
次に、以下のようにしてリチウム極を製造した。まず、厚さ２ｍｍの長尺の銅板を用意した。この銅板上に、リチウム金属板を貼り付けた。リチウム金属板は、幅１２０ｍｍ×長さ１６００ｍｍ、厚さ１ｍｍである。リチウム金属板は、銅板の長手方向に沿って貼り付けられている。このようにリチウム金属板を貼り付けた銅板を、対極ユニット５１とする。同じ対極ユニット５１を８枚製造した。
【０２６６】
電極製造装置３０１を用意し、図２４に示すように電極前駆体７３および対極ユニット５１を設置した。次に、電極製造装置３０１内に電解液を供給した。電解液は、１．２ＭのＬｉＰＦ６を含む溶液である。電解液の溶媒は、エチレンカーボネートと、エチルメチルカーボネートと、ジメチルカーボネートとを、３：４：３の体積比で含む混合溶媒である。
【０２６７】
次に、電極製造装置３０１に設置した電極前駆体７３および対極ユニット５１を電流・電圧モニター付き直流電源に接続し、電極前駆体を２１ｍ／ｈ（０．３５ｍ／ｍｉｎ）の速度で搬送しながら４０Ａの電流を通電した。通電時間は、不可逆容量を考慮した上、黒鉛の理論容量（３７２ｍＡｈ／ｇ）に対してリチウムの吸蔵率が８０％になる時間を設定した。なお、不可逆容量は、リチウムをドープした後の負極の放電容量を測定することにより予め見積もっておいた。この工程により、負極活物質層中の負極活物質にリチウムがドープされ、電極前駆体は負極となった。負極は電極に対応する。
【０２６８】
電極前駆体にリチウムをドープした後、２５℃でＤＭＣ（ジメチルカーボネート）を収容した洗浄槽７を通過させた後、巻き取った。以上のようにして、リチウムをドープした負極を製造した。
【０２６９】
(ii)負極に対する剥がれ評価
上記のようにして製造した負極を得た後、８時間後に負極を引き出した。その結果、負極活物質層には剥がれ等が観察されず、評価前と同じ状態であった。
【０２７０】
（８−３）比較例１
前記実施例１と基本的には同様にして負極を製造した。ただし、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）を用いた洗浄は行わなかった。製造した負極に対し剥がれ評価を行った結果、負極活物質層が固着し、一部は集電体９３から剥がれていた。
【０２７１】
（８−４）比較例２
前記実施例１と基本的には同様にして負極を製造した。ただし、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）を用いた洗浄の代わりに、水を用いた洗浄を行った。その結果、負極が発熱し、変色した。これは、ドープしたリチウムが変質することにより生じたと推察される。
【０２７２】
（８−５）比較例３
前記実施例２と基本的には同様にして負極を製造した。ただし、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート）を用いた洗浄は行わなかった。製造した負極を引き出した結果、負極活物質層が固着し、一部は集電体９３から剥がれていた。
【０２７３】
＜第９実施形態＞
第９実施形態は、基本的な構成は第４実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第４実施形態と同じ符号は同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０２７４】
１．第４実施形態との相違点
本実施形態のドーピングシステム１は、図２５に示すように、クリーニングユニット４０１、４０３をさらに備える。クリーニングユニット４０１は、導電性の搬送ローラ２５の表面をクリーニングし、異物を除去する。クリーニングユニット４０３は、導電性の搬送ローラ２９の表面をクリーニングし、異物を除去する。クリーニングユニット４０１、４０３を備えることにより、搬送ローラ２５、２９の表面に付着した異物が電極前駆体７３及び電極７５を傷付けることを抑制できる。その結果、電極前駆体７３及び電極７５を安定して搬送できる。
【０２７５】
クリーニングユニット４０１、４０３は同様の構成を有する。クリーニングユニット４０１、４０３の構成を図２６に基づき説明する。クリーニングユニット４０１、４０３は、スクレーバ４０５と、回収ユニット４０７と、拭き取りユニット４０９と、洗浄液供給ユニット４１１と、を備える。
【０２７６】
スクレーバ４０５は、その先端が搬送ローラ２５、２９の表面と接触するように固定されている。電極前駆体７３及び電極７５を搬送する際に搬送ローラ２５、２９が回転すると、スクレーバ４０５は、回転する搬送ローラ２５、２９の表面から異物を除去する。スクレーパ４０５の材質は、例えば、樹脂である。スクレーバ４０５は、図示しない押圧ユニット等により、適切な圧力で搬送ローラ２５、２９の側に押圧され、搬送ローラ２５、２９と接触することが好ましい。
【０２７７】
回収ユニット４０７は、スクレーバ４０５に隣接して設けられた箱である。回収ユニット４０７は、搬送ローラ２５、２９の側に開口を有する。回収ユニット４０７は、スクレーパ４０５により除去された異物を収容する。
【０２７８】
拭き取りユニット４０９は、例えば、布、スポンジ等により構成される。拭き取りユニット４０９は、適切な圧力で搬送ローラ２５、２９と接触するように設けられる。電極前駆体７３及び電極７５を搬送する際に搬送ローラ２５、２９が回転すると、拭き取りユニット４０９は、回転する搬送ローラ２５、２９の表面から異物を除去する。除去された異物は回収ユニット４０７に収容される。
【０２７９】
洗浄液供給ユニット４１１は、容器と、その容器に収容された洗浄液とを備える。拭き取りユニット４０９の少なくとも一部は、その洗浄液に浸漬されている。洗浄液は、拭き取りユニット４０９の全体に浸透する。そのため、拭き取りユニット４０９は、一層効果的に異物を除去できる。
【０２８０】
＜第１０実施形態＞
第１０実施形態は、基本的な構成は、第４実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第４実施形態と同じ符号は同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０２８１】
１．第４実施形態との相違点
本実施形態のドーピングシステム１は、図２７に示すように、第１のマスク部材５０１と、第２のマスク部材５０３と、搬送ローラ５０５、５０７、５０９、５１１、５１３、５１５、５１７と、１対のセンサ５１９と、１対のセンサ５２１と、１対のセンサ５２３と、制御ユニット５２４と、をさらに備える。
【０２８２】
また、本実施形態のドーピングシステム１は、１対の搬送ローラ９を備える。１対の搬送ローラ９は、電極前駆体７３を両側から挟む。また、本実施形態のドーピングシステム１は、１対の搬送ローラ１１を備える。１対の搬送ローラ１１は、電極前駆体７３を両側から挟む。
【０２８３】
図２８に示すように、第１のマスク部材５０１は、帯状の基本形態を有する。また、図２７に示すように、第１のマスク部材５０１は、円環形状を有する。第１のマスク部材５０１は、複数の開口部５２７を備える。それぞれの開口部５２７の形状は矩形である。複数の開口部５２７は、第１のマスク部材５０１の長手方向に沿って、一定の間隔で並んでいる。
【０２８４】
第１のマスク部材５０１の材料は、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂を用いることができる。第１のマスク部材５０１の幅は、電極前駆体７３の幅と同等であることが好ましい。また、第１のマスク部材５０１の幅は、電極前駆体７３の幅よりも狭くてもよい。第２のマスク部材５０３も、第１のマスク部材５０１と同様の形態を有する。
【０２８５】
図２７に示すように、第１のマスク部材５０１は、搬送ローラ１３、１５、１７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３１、５１１、５０９、５０５、５０７により、一定の閉じた経路に沿って搬送される。その経路には、電解液槽２０３の中を通る部分と、次に、電解液槽２０５の中を通る部分とが含まれる。電解液槽２０３の中を通る部分は、まず、電解液槽２０３の多孔質絶縁部材５３ａと電極前駆体７３との間の空間を下方に移動し、次に搬送ローラ１７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、電解液槽２０３の多孔質絶縁部材５３ｄと電極前駆体７３との間の空間を上方に移動するという経路である。
【０２８６】
電解液槽２０５の中を通る部分は、まず、電解液槽２０５の多孔質絶縁部材５３ａと電極前駆体７３との間の空間を下方に移動し、次に搬送ローラ２７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、電解液槽２０３の多孔質絶縁部材５３ｄと電極前駆体７３との間の空間を上方に移動するという経路である。
【０２８７】
第１のマスク部材５０１は、電解液槽２０３の中を通る部分と、電解液槽２０５の中を通る部分とで、電極前駆体７３の片面に接しており、電極前駆体７３と同じ速度で同じ方向に搬送される。図２８に示すように、本実施形態の電極前駆体７３において活物質層９５は、複数の活物質形成領域５２５の集合である。それぞれの活物質形成領域５２５の形状は矩形である。複数の活物質形成領域５２５は、電極前駆体７３の長手方向に沿って、一定の周期で並んでいる。活物質形成領域５２５同士の間には、間欠部位５２７が存在する。間欠部位５２７には活物質層９５が形成されず、集電体９３が露出している。
【０２８８】
活物質形成領域５２５の幅は、第１のマスク部材５０１における開口部５２７の幅よりも２ｍｍ程度広い。活物質形成領域５２５の、電極前駆体７３の長手方向における長さは、開口部５２７の長さと同じである。活物質形成領域５２５の、電極前駆体７３の長手方向における配列周期は、開口部５２７の配列周期と同じである。
【０２８９】
図２７に示すように、第２のマスク部材５０３は、搬送ローラ１３、１５、１７、１９、２１、２３、２５、２７、５１３、５１５、５１５により、一定の閉じた経路に沿って搬送される。その経路には、電解液槽２０３の中を通る部分と、次に、電解液槽２０５の中を通る部分とが含まれる。電解液槽２０３の中を通る部分は、まず、電解液槽２０３の多孔質絶縁部材５３ｂと電極前駆体７３との間の空間を下方に移動し、次に搬送ローラ１７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、電解液槽２０３の多孔質絶縁部材５３ｃと電極前駆体７３との間の空間を上方に移動するという経路である。
【０２９０】
電解液槽２０５の中を通る部分は、まず、電解液槽２０５の多孔質絶縁部材５３ｂと電極前駆体７３との間の空間を下方に移動し、次に搬送ローラ２７により移動方向を上向きに変えられ、最後に、電解液槽２０３の多孔質絶縁部材５３ｃと電極前駆体７３との間の空間を上方に移動するという経路である。
【０２９１】
第２のマスク部材５０３は、電解液槽２０３の中を通る部分と、電解液槽２０５の中を通る部分とで、電極前駆体７３の両面のうち、第１のマスク部材５０１が接する面とは反対の面に接しており、電極前駆体７３と同じ速度で同じ方向に搬送される。
【０２９２】
１対のセンサ５１９は、反射式光電センサである。１対のセンサ５１９は、活物質形成領域５２５の、搬送方向における位置を検出する。  
１対のセンサ５２１は、透過式光電センサである。１対のセンサ５２１は、第１のマスク部材５０１における開口部５２７の、搬送方向における位置を検出する。
【０２９３】
１対のセンサ５２３は、透過式光電センサである。１対のセンサ５２３は、第２のマスク部材５０３における開口部５２７の、搬送方向における位置を検出する。
制御ユニット５２４はコンピュータから構成される。制御ユニット５２４は、１対のセンサ５１９、１対のセンサ５２１、及び１対のセンサ５２３の検出結果に基づき、第１のマスク部材５０１の搬送速度と、第２のマスク部材５０３の搬送速度とを調整する。具体的には、電極前駆体７３の厚さ方向から見て、第１のマスク部材５０１における開口部５２７が、電極前駆体７３における活物質形成領域５２５に一致するとともに、第２のマスク部材５０３における開口部５２７が、電極前駆体７３における活物質形成領域５２５に一致するように、第１のマスク部材５０１の搬送速度と、第２のマスク部材５０３の搬送速度とを調整する。
【０２９４】
第１のマスク部材５０１及び第２のマスク部材５０３は、電極前駆体７３における未形成部９４及び間欠部位５２７を覆う。そのため、未形成部９４及び間欠部位５２７へのアルカリ金属の析出を抑制することができる。
【０２９５】
なお、開口部５２７の大きさを、活物質形成領域５２５の大きさと比較して、同一又は小さくすることで、未形成部９４及び間欠部位５２７へのアルカリ金属の析出を一層抑制することができる。  
＜他の実施形態＞
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【０２９６】
（１）第２、第３実施形態において、押圧ユニット１１３の形態は他のものであってもよい。例えば、複数の棒状部材１１５に代えて、エラストマーから成る１枚の薄板を備えていてもよい。この薄板は、電極前駆体７３の形状に応じて弾性変形し、中央部９６だけでなく、未形成部９４も、搬送ローラ１５、２１に押し当てる。そのことにより、未形成部９４において露出している集電体９３と搬送ローラ１５とが確実に接触する。活物質層９５が形成されている中央部９６より電気抵抗が小さい未形成部９４と搬送ローラ１５、２１とをできるだけ広い面積において接触させることにより、電極前駆体７３と対極ユニット５１との電気的な接続が安定化する。
【０２９７】
（２）各実施形態において、搬送ローラは、その表面はエラストマーから成り、表面以外の部分は他の材料から成るものであってもよい。他の材料としては、例えば、金属、セラミックス、硬質樹脂等が挙げられる。
【０２９８】
（３）各実施形態において、図７に示すように、アルカリ金属含有板７９の表面のうち一部を樹脂板９７で覆ってもよい。樹脂板９７は導電性基材７７にネジ止めされており、アルカリ金属含有板７９及び多孔質絶縁部材５３はそれらに挟まれている。
【０２９９】
アルカリ金属含有板７９のうち、樹脂板９７で覆われている部分からは、ドープ溶液中にアルカリ金属イオンが溶出しにくい。そのため、樹脂板９７を設けることで、溶出するアルカリ金属イオンの量を抑制できる。また、樹脂板９７の大きさを調整することにより、溶出するアルカリ金属イオンの量を制御することができる。
【０３００】
（４）各実施形態において、ブロア６３を用いて乾燥させた電極７５を、巻取ロール４９に巻き取らなくてもよい。その場合、例えば、電極７５を所望の大きさに切断してもよい。また、電極７５を、別途作成された帯状のセパレータを介して、同じく別途作成された帯状の正極と重ね合わせ、それらを巻き回して電池又はキャパシタのセルとしてもよい。
【０３０１】
（５）各実施形態において、ドーピングシステム１は、例えば、ドープ溶液中で電極前駆体７３と対極ユニット５１とを短絡させてもよい。この場合、例えば、導電性基材７７と、搬送ローラ１５、２１、２５、２９、３１５、３２１との間を金属線等の導電体で電気的に接続し、短絡を生じさせる。この場合、直流電源６１は使用しなくてもよい。
【０３０２】
（６）各実施形態において、対極ユニット５１は、電気分解において一般的に使用される電極（例えば、炭素、白金等）から成るものであってもよい。この場合、対極ユニット５１は、アルカリ金属含有板７９を備えていなくてもよく、ドープ溶液に含まれるアルカリ金属イオンにより電極前駆体７３にアルカリ金属がドープされる。
【０３０３】
（７）第１〜第４、第７実施形態において、搬送ローラ１５、２１のうち、片方のみが導電性の搬送ローラであってもよい。また、第５実施形態において、搬送ローラ２５、２９のうち、片方のみが導電性の搬送ローラであってもよい。また、第６実施形態において、搬送ローラ２５、２９のうち、片方のみが導電性の搬送ローラであってもよい。また、第６実施形態において、搬送ローラ３１７、３２１のうち、片方のみが導電性の搬送ローラであってもよい。
【０３０４】
（８）第４実施形態のドーピングシステム１を使用するとき、電解液槽２０３に設けられた対極ユニット５１を、直流電源６１のプラス端子に接続しないようにすることができる。この場合、第５実施形態と同様に、電解液槽２０３中ではドーピングが行われない。電極前駆体７３が電解液槽２０３中にあるとき、ドープ溶液が活物質層９５に浸透する。この場合、第５実施形態と同様の効果を奏する。
【０３０５】
（９）第４〜第８実施形態において、電解液槽の数や配置は適宜設定できる。例えば、電解液槽を３個以上並べてもよい。そして、搬送ローラ群は、３個以上の電解液槽内を順次通過するように、電極前駆体７３を搬送することができる。３個以上の電解液槽に収容するドープ溶液の組成は、同じであってもよいし、電解液槽ごとに異なっていてもよい。また、電極前駆体７３と対極ユニット５１との間に印加する電流密度についても、各々の電解液槽で、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０３０６】
（１０）第６実施形態において、電解液槽と、それに隣接する洗浄槽とから成るセットを、３セット以上設けてもよい。
（１１）上記各実施形態において、電極の両面に存在する各活物質層のそれぞれに対向する各対極ユニットそれぞれに異なる直流電源を用いてもよい。それぞれの対極ユニットに対する印加電流を、異なる直流電源を用いて制御することで、それぞれの活物質層９５に均一にアルカリ金属をドープすることができる。
【０３０７】
（１２）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【図１】
2017146223.tif 000005
【図２】
2017146223.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2017146223.tif 000012
【図９】
2017146223.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月2日(2018.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、
前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、
前記電極前駆体と前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
前記電極前駆体と前記対極ユニットとの間に配置され、前記電極前駆体と非接触である多孔質絶縁部材と、
を備えるドーピングシステム。
【請求項２】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、
前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットに含まれる導電性の搬送ローラと、
前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、
前記搬送ローラと前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
前記電極前駆体を前記搬送ローラの方向に押圧する、弾性変形可能な押圧ユニットと、
を備えるドーピングシステム。
【請求項３】
アルカリ金属がドープされた活物質を含むドープ電極を製造する電極製造方法であって、
前記ドープ電極を、沸点が４０℃以上１５０℃以下である非プロトン性溶剤を含む洗浄液により洗浄する洗浄工程を含む電極製造方法。
【請求項４】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープすることにより、ドープ電極を製造する電極製造装置であって、
前記活物質にアルカリ金属をドープするドープユニットと、
沸点が４０℃以上１５０℃以下である非プロトン性溶媒を含む洗浄液により前記ドープ電極を洗浄する洗浄ユニットと、
を備える電極製造装置。
【請求項５】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、
前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットに含まれる導電性の搬送ローラと、
前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、
前記搬送ローラと前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
前記搬送ローラの表面をクリーニングするクリーニングユニットと、
を備え、
前記クリーニングユニットはスクレーバを有するドーピングシステム。
【請求項６】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、
前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットに含まれる導電性の搬送ローラと、
前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、
前記搬送ローラと前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
前記搬送ローラの表面をクリーニングするクリーニングユニットと、
を備え、
前記クリーニングユニットは、拭き取りユニットと、前記拭き取りユニットに洗浄液を浸透させる洗浄液供給ユニットとを有するドーピングシステム。
【請求項７】
活物質を含む層を有する帯状の電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープするドーピングシステムであって、
アルカリ金属イオンを含む溶液を収容するドーピング槽と、
前記電極前駆体を、前記ドーピング槽内を通過する経路に沿って搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットに含まれる導電性の搬送ローラと、
前記ドーピング槽に収容される対極ユニットと、
前記搬送ローラと前記対極ユニットとを電気的に接続する接続ユニットと、
前記電極前駆体と前記対極ユニットとの間に配置され、前記電極前駆体と同じ方向に搬送され、開口部を有するマスク部材と、
を備えるドーピングシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のドーピングシステムであって、
前記多孔質絶縁部材の形状が板状であるドーピングシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のドーピングシステムであって、
前記多孔質絶縁部材の表面から、前記電極前駆体までの最短距離が０．５〜１００ｍｍの範囲内であるドーピングシステム。
【請求項１０】
請求項１、８、９のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記搬送ユニットは、前記電極前駆体を搬送する導電性の搬送ローラを備え、
前記搬送ローラは前記接続ユニットの一部であるドーピングシステム。
【請求項１１】
請求項１、２、８〜１０のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記対極ユニットは、導電性基材、及び前記導電性基材上に配置されたアルカリ金属含有板を備えるドーピングシステム。
【請求項１２】
請求項１、２、８のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記ドーピング槽を、前記対極ユニットに対して相対的に上下動させる槽移動ユニットをさらに備えるドーピングシステム。
【請求項１３】
請求項１、２、８〜１１のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記溶液を循環濾過する循環濾過ユニットをさらに備えるドーピングシステム。
【請求項１４】
請求項１、２、８〜１１いずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
巻き取られた状態の前記電極前駆体を保持する保持ユニットをさらに備え、
前記搬送ユニットは、前記保持ユニットから前記電極前駆体を引き出して搬送するドーピングシステム。 
【請求項１５】
請求項１、２、８〜１４のいずれか１項に記載のドーピングシステムを用いて前記活物質にアルカリ金属をドープする工程を含む電極の製造方法。
【請求項１６】
正極、負極、及び電解質を備えるキャパシタの製造方法であって、  
請求項１５に記載の電極の製造方法により前記負極を製造する工程を含むキャパシタの製造方法。
【請求項１７】
正極、負極、及び電解質を備える電池の製造方法であって、  
請求項１５に記載の電極の製造方法により前記負極を製造する工程を含む電池の製造方法。
【請求項１８】
請求項２に記載のドーピングシステムであって、
前記押圧ユニットは、少なくとも表面が弾性体から成るローラであるドーピングシステム。
【請求項１９】
請求項１、２、８〜１４のいずれか１項に記載のドーピングシステムであって、
前記電極前駆体は、前記層が形成されていない未形成部を有するドーピングシステム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のドーピングシステムであって、
前記未形成部は、前記電極前駆体の幅方向における端部に位置するとともに、前記電極前駆体の長手方向に沿って延びるドーピングシステム。
【請求項２１】
請求項３に記載の電極製造方法であって、
前記非プロトン性溶剤が、炭化水素系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、グリコールエステル系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、及びアミド系溶剤から選ばれる少なくとも一種である電極製造方法。
【請求項２２】
請求項３又は２１に記載の電極製造方法であって、
前記ドープ電極は帯状の形態を備える電極製造方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の電極製造方法であって、
前記洗浄工程の後、巻取ロールを用いて前記ドープ電極を巻き取る巻取工程をさらに備える電極製造方法。
【請求項２４】
請求項３、２１〜２３のいずれか１項に記載の電極製造方法であって、
活物質を含む電極前駆体における前記活物質にアルカリ金属をドープして前記ドープ電極を得るドープ工程をさらに含む電極製造方法。
【請求項２５】
請求項３、２１〜２４のいずれか１項に記載の電極製造方法であって、
前記ドープ電極において、前記活物質１ｇに対する前記アルカリ金属のドープ量が１０ｍｇ以上、５００ｍｇ以下である電極製造方法。
【請求項２６】
請求項３、２１〜２５のいずれか１項に記載の電極製造方法により製造された第１の電極と、セパレータと、前記第１の電極とは異なる第２の電極とを、順次積層して電極セルを製造する電極セル製造方法。
【請求項２７】
請求項３、２１〜２５のいずれか１項に記載の電極製造方法に用いられる洗浄液であって、非プロトン性溶剤を含む洗浄液。  
【国際調査報告】
2017146223.tif 000034
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2017146223.tif 000036
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