(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な極板を連続的に製造できる極板の製造方法、及び、極板の製造装置の提供。【解決手段】基材を一方向に連続的に搬送することと、基材の搬送に対応して回転可能なプレスローラ２１の外周面で、基材上に塗布された活物質合剤をプレスすることにより、基材上に活物質層を有する極板Ａを作製することと、プレスを行いつつ、プレスローラ２１の外周面に付着した活物質合剤の付着物を除去することとを備える極板Ａの製造方法。また、基材を一方向に連続的に搬送する搬送部１０と、基材の搬送に対応して回転可能なプレスローラ２１を有するプレス部２０であって、基材上に塗布された活物質合剤をプレスローラ２１の外周面でプレスすることにより基材上に活物質層を有する極板Ａを作製するプレス部２０と、プレスを行いつつ、プレスによってプレスローラの外周面に付着した活物質合剤の付着物を除去するクリーニング部３０とを備える極板Ａの製造装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を一方向に連続的に搬送することと、
前記基材の搬送に対応して回転可能なプレスローラの外周面で、前記基材上に塗布された活物質合剤をプレスすることにより、前記基材上に活物質層を有する極板を作製することと、
前記プレスを行いつつ、前記プレスローラの外周面に付着した活物質合剤の付着物を除去することとを備える、極板の製造方法。
【請求項２】
押し当て部材を前記プレスローラの外周面に押し当てることによって、前記プレスローラの外周面の付着物を除去する請求項１に記載の極板の製造方法。
【請求項３】
前記押し当て部材を前記プレスローラの外周面に押し当てつつ振動させることによって、前記プレスローラの外周面の付着物を除去する、請求項２に記載の極板の製造方法。
【請求項４】
前記押し当て部材を、前記プレスローラの回転中心よりも下方で前記プレスローラの外周面に押し当てることによって、前記プレスローラの外周面の付着物を除去する、請求項２又は３に記載の極板の製造方法。
【請求項５】
前記プレスローラの外周面を監視することにより前記外周面の付着物を検出することをさらに備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の極板の製造方法。
【請求項６】
弾性材料を含む材料、多孔質性材料を含む材料、及び、耐熱性材料を含む材料のうち少なくともいずれかを含む材料で形成された前記押し当て部材を、前記プレスローラの外周面に押し当てることによって、前記プレスローラの外周面の付着物を除去する請求項２乃至５のいずれか１項に記載の極板の製造方法。
【請求項７】
研磨剤を含む前記押し当て部材を、前記プレスローラの外周面に押し当てることによって、前記プレスローラの外周面の付着物を除去する、請求項２乃至６のいずれか１項に記載の極板の製造方法。
【請求項８】
前記活物質合剤の少なくとも一部を溶解又は軟化させる溶剤を含む前記押し当て部材を前記プレスローラの外周面に押し当てることによって、前記プレスローラの外周面の付着物を除去する、請求項２乃至７のいずれか１項に記載の極板の製造方法。
【請求項９】
前記溶剤を前記押し当て部材に供給することを備える、請求項８に記載の極板の製造方法。
【請求項１０】
基材を一方向に連続的に搬送する搬送部と、
前記基材の搬送に対応して回転可能なプレスローラを有するプレス部であって、前記基材上に塗布された活物質合剤を前記プレスローラの外周面でプレスすることにより前記基材上に活物質層を有する極板を作製するプレス部と、
前記プレスを行いつつ、前記プレスによって前記プレスローラの外周面に付着した活物質合剤の付着物を除去するクリーニング部とを備える、極板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極板の製造方法、及び、極板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の電池、電気二重層キャパシタ等のキャパシタといった蓄電素子の電極用の極板としては、例えば、基材と、基材に積層された活物質層とを備えたものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
斯かる極板を製造するにあたり、例えば、帯状の基材が長手方向の一方向へ連続的に搬送されつつ、基材上に塗布された活物質合剤がプレスされることにより、基材上に活物質層が形成される。
【０００４】
より具体的には、回転可能なプレスローラによって、基材上に塗布された活物質合剤がプレスされる。プレスローラによるプレスによって、基材上の活物質合剤が圧延され活物質層となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０３３９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の極板の製造方法では、プレスによって活物質合剤とプレスローラとが接触することにより、活物質合剤の構成物質が付着物としてプレスローラに付着する。プレスローラは、回転するため、付着物が付着したまま活物質合剤をプレスすることになる。付着物が付着したプレスローラによってプレスを続けると、例えば、付着した付着物（特に、隆起した部分）が、搬送されてくる後続の基材上の活物質合剤をプレスしてしまい、活物質合剤に対するプレス圧のばらつきが生じる。このため、活物質層の厚みや密度が必ずしも十分に均質化されない。
【０００７】
本発明は、良好な極板を連続的に製造できる極板の製造方法、及び、極板の製造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の極板の製造方法は、
基材を一方向に連続的に搬送することと、
基材の搬送に対応して回転可能なプレスローラの外周面で、基材上に塗布された活物質合剤をプレスすることにより、基材上に活物質層を有する極板を作製することと、
プレスを行いつつ、プレスローラの外周面に付着した活物質合剤の付着物を除去することとを備える。
【０００９】
上記構成からなる極板の製造方法においては、搬送によって一方向に連続的に搬送される基材上の活物質合剤を、回転可能なプレスローラによってプレスする。プレスによって、活物質合剤とプレスローラの外周面とが接触する。接触によって、プレスローラの外周面に活物質合剤の構成物質の一部が付着することがある。しかし、上記構成からなる極板の製造方法においては、プレスロールによるプレスを行いながら、プレスロールの外周面に付着した付着物を除去するため、付着物のない外周面で、後続の基材上の活物質合剤をプレスする。よって、プレスローラの回転を止めずに、活物質合剤を均一にプレスすることができる。従って、良好な極板を連続的に製造できる。
【００１０】
本発明の極板の製造方法の他の態様としては、押し当て部材をプレスローラの外周面に押し当てることによって、プレスローラの外周面の付着物を除去する態様が採用される。
斯かる態様により、より確実にプレスローラの外周面の付着物を除去することができる。
【００１１】
本発明の極板の製造方法の他の態様としては、押し当て部材をプレスローラの外周面に押し当てつつ振動させることによって、プレスローラの外周面の付着物を除去する態様が採用される。
斯かる態様により、振動によって、より確実にプレスローラの外周面の付着物を除去することができる。
【００１２】
本発明の極板の製造方法の他の態様としては、押し当て部材を、プレスローラの回転中心よりも下方でプレスローラの外周面に押し当てることによって、プレスローラの外周面の付着物を除去する態様が採用される。
斯かる態様により、押し当て部材によって除去された付着物が、落下してもプレスローラの外周面に再び付着しないため、プレスローラの外周面に付着した付着物をより確実に取り除くことができる。
【００１３】
本発明の極板の製造方法の他の態様としては、プレスローラの外周面を監視することにより外周面の付着物を検出することを備える態様が採用される。
斯かる態様により、必要以上に付着物を除去することを行わなくとも、プレスローラの外周面をきれいに保つことができる。
【００１４】
本発明の極板の製造方法の他の態様としては、弾性材料を含む材料、多孔質性材料を含む材料、及び、耐熱性材料を含む材料のうち少なくともいずれかを含む材料で形成された押し当て部材をプレスローラの外周面に押し当てることによって、プレスローラの外周面の付着物を除去する態様が採用される。
本発明の極板の製造方法の他の態様としては、研磨剤を含む押し当て部材をプレスローラの外周面に押し当てることによって、プレスローラの外周面の付着物を除去する態様が採用される。
斯かる態様により、プレスローラの外周面に付着した付着物をより確実に取り除くことができる
【００１５】
本発明の極板の製造方法の他の態様としては、活物質合剤の少なくとも一部を溶解又は軟化させる溶剤を含む押し当て部材をプレスローラの外周面に押し当てることによって、プレスローラの外周面の付着物を除去する態様が採用される。
斯かる構成により、プレスローラの外周面に付着した付着物を溶解又は軟化させることができる。付着物を溶解又は軟化させる分、押し当て部材によって付着物をより確実に取り除くことができる。従って、プレスローラの外周面に付着した付着物をより十分に取り除くことができる。
【００１６】
本発明の極板の製造方法の他の態様としては、溶剤を押し当て部材に供給することを備える態様が採用される。
斯かる態様により、押し当て部材で溶剤が不足することを防止できる。従って、プレスローラの外周面に付着した付着物をより十分に取り除くことができる。
【００１７】
本発明の極板の製造装置は、
基材を一方向に連続的に搬送する搬送部と、
基材の搬送に対応して回転可能なプレスローラを有するプレス部であって、基材上に塗布された活物質合剤をプレスローラの外周面でプレスすることにより基材上に活物質層を有する極板を作製するプレス部と、
プレスを行いつつ、プレスによってプレスローラの外周面に付着した活物質合剤の付着物を除去するクリーニング部とを備える。
【００１８】
上記構成からなる極板の製造装置においては、搬送部によって一方向に連続的に搬送される基材上の活物質合剤が、プレス部の回転可能なプレスローラによってプレスされる。プレスによって、活物質合剤とプレスローラの外周面とが接触することがある。しかし、上記構成からなる極板の製造装置においては、プレスロールによるプレスが行われながら、プレスロールの外周面に付着した付着物が除去されるため、付着物のない外周面で、後続の基材上の活物質合剤がプレスされる。よって、プレスローラの回転を止めずに、活物質合剤が均一にプレスされる。従って、良好な極板が連続的に製造される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の極板の製造装置、及び、極板の製造方法は、良好な極板を連続的に製造できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】極板の製造装置の一実施形態を概略的に表した概略図。
【図２】一実施形態のクリーニング部を概略的に示す概略図。
【図３】極板の一例の断面を模式的に表した断面図。
【図４】他実施形態のクリーニング部を概略的に示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
本実施形態の極板の製造装置１によって製造される極板Ａとしては、例えば、蓄電素子の電極に用いられる極板Ａが挙げられる。極板Ａは、例えば、さらに切断加工などが施されることにより、蓄電素子を構成する電極となる。蓄電素子としては、例えば、一次電池、二次電池、キャパシタ等がある。
【００２３】
本実施形態の極板の製造装置１は、基材Ｂを一方向に連続的に搬送する搬送部１０と、基材Ｂの搬送に対応して回転可能なプレスローラ２１を有するプレス部２０であって、基材Ｂ上に塗布された活物質合剤をプレスローラ２１の外周面でプレスすることにより基材Ｂ上に活物質層Ｃを有する極板Ａを作製するプレス部２０と、プレスを行いつつ、プレスによってプレスローラ２１の外周面に付着した活物質合剤の付着物を除去するクリーニング部３０とを備える。
【００２４】
本実施形態の極板の製造装置１は、搬送部１０によって基材Ｂを一方向に向けて連続的に搬送するように構成されている。上記の極板の製造装置１は、連続的に搬送される基材Ｂ上の活物質合剤をプレス部２０のプレスローラ２１によってプレスして活物質層Ｃを形成するように構成されている。上記の極板の製造装置１は、基材Ｂと該基材Ｂ上の活物質層Ｃとを有する極板Ａを製造するように構成されている。上記の極板の製造装置１は、プレスによって活物質合剤と接触することによりプレスローラ２１の外周面に付着した活物質合剤の付着物を、クリーニング部３０によって除去するように構成されている。
【００２５】
本実施形態の極板の製造装置１は、例えば図１に示すように、プレス部２０に送られる前の基材Ｂに活物質合剤を塗布する塗布部８０をさらに備える。
【００２６】
搬送部１０は、例えば図１に示すように、巻かれた帯状の基材Ｂを送り出す巻出ローラ１１と、巻出ローラ１１から送られた基材Ｂを巻き取る巻取ローラ１２とを有する。巻出ローラ１１と巻取ローラ１２との間には、プレス部２０が配されている。
【００２７】
搬送部１０は、巻出ローラ１１の回転によって巻出ローラ１１から基材Ｂをプレス部２０へ向けて連続的に送り出しつつ、プレス部２０にて作製された極板Ａを巻取ローラ１２の回転によって連続的に巻き取るように構成されている。
【００２８】
搬送部１０の巻出ローラ１１から送り出される基材Ｂは、帯状に形成されている。また、基材Ｂは、通常、箔状に形成されている。
基材Ｂの厚みは、例えば、５〜５０μｍである。
基材Ｂの材質としては、特に限定されず、例えば、金属が採用される。
具体的には、製造される極板Ａが非水電解質二次電池の正極で用いられる場合には、基材Ｂとしては、例えば、アルミニウム箔が採用される。製造される極板Ａが非水電解質二次電池の負極で用いられる場合には、基材Ｂとしては、例えば、銅箔が採用される。
【００２９】
搬送部１０の巻出ローラ１１から送り出される基材Ｂには、活物質合剤が塗布されていない。即ち、搬送部１０の巻出ローラ１１は、例えば、基材Ｂのみを送り出すように構成されている。巻出ローラ１１から送り出された基材Ｂには、塗布部８０によって、活物質合剤が塗布される。
【００３０】
搬送部１０の巻取ローラ１２によって巻き取られる極板Ａは、基材Ｂと、プレス部２０によって基材Ｂ上に形成された活物質層Ｃとを有する。即ち、製造された極板Ａは、基材Ｂと、基材Ｂに積層された活物質層Ｃとを有する。極板Ａは、例えば図３に示すように、基材Ｂの両面側に活物質層Ｃをそれぞれ有する。
極板Ａの厚みは、通常、２０〜５００μｍである。
【００３１】
塗布部８０は、巻出ローラ１１とプレス部２０との間に配されている。塗布部８０は、流動性を有する活物質合剤を基材Ｂに塗布（塗工）するように構成されている。
塗布部８０における活物質合剤は、液体を含むことにより、又は、加熱されることにより、流動性を有する。
【００３２】
活物質合剤は、プレスされる前に、基材Ｂ上に塗布されている。即ち、活物質合剤は、プレス部２０へ搬送される前に、基材Ｂの少なくとも一方の表面に沿って広がるように、塗布部８０によって塗布されている。
なお、基材上とは、基材の少なくとも一方の面側に活物質合剤が配されていることを意味する。即ち、活物質合剤は、基材表面と接しつつ、又は、離間しつつ、基材の少なくとも一方の面に沿って広がっている。
具体的には、活物質合剤は、プレスされる前に、塗布部８０によって基材の両面にそれぞれ塗布されている。
【００３３】
活物質合剤は、少なくとも活物質粒子を含むものである。活物質合剤は、通常、活物質粒子を８０〜９９質量％含む。
活物質粒子としては、例えば、電池の正極にて用いられる一般的な正極活物質粒子、又は、電池の負極にて用いられる一般的な負極活物質粒子などが挙げられる。
【００３４】
活物質合剤は、さらに、導電助剤、バインダ、液体などを含み得る。液体を含む活物質合剤は、例えば、ペースト状に調製されている。
導電助剤としては、例えば、ＣｕやＮｉなどの金属材料、又は、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどの炭素質材料が粒子状に形成されたものが挙げられる。
バインダとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），ポリエチレン，ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、又は、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ），スルホン化ＥＰＤＭ，スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム等のゴム弾性を有するポリマー等が挙げられる。
活物質合剤に含まれ得る液体としては、水や有機溶媒などの一般的なものが挙げられる。斯かる液体は、通常、プレス部２０にて活物質合剤がプレスされる前に、活物質合剤から揮発させることによって取り除かれる。
【００３５】
プレス部２０は、基材Ｂの搬送に対応して回転可能なプレスローラ２１を有する。プレス部２０は、基材Ｂ上に塗布された活物質合剤をプレスローラ２１の外周面でプレスすることにより、基材Ｂと該基材Ｂ上の活物質層Ｃとを有する極板Ａを作製するように構成されている。
プレス部２０のプレスローラ２１は、円柱状に形成され、外周面の一部で被プレス物としての活物質合剤を押圧しつつ、円柱中心軸を回転軸として回転するように構成されている。プレスローラ２１が活物質合剤を押圧しているときには、プレスローラ２１の外周面の一部であって、回転軸方向に沿って延びる部分にて活物質合剤を押圧することとなる。また、プレスローラ２１が回転しながら活物質合剤を押圧するため、プレスローラ２１の回転に伴って、プレスローラ２１の外周面は、円周方向に、活物質合剤との接触及び離間を繰り返すことになる。
【００３６】
活物質層Ｃは、例えば図３に示すように、基材Ｂの両面側にそれぞれ形成される。
【００３７】
円柱状のプレスローラ２１の直径は、通常、１０〜１００ｃｍである。また、プレスローラ２１の円柱軸方向の長さは、通常、１０〜１００ｃｍである。
【００３８】
プレス部２０は、活物質合剤を２０〜３０００ｇ／ｃｍの線圧でプレスするように構成されている。
【００３９】
プレス部２０は、例えば図１に示すように、基材Ｂの搬送に対応して回転可能な一対のプレスローラ２１，２１を有する。
一対のプレスローラ２１，２１は、プレスローラ２１間で基材Ｂ及び活物質合剤を挟み込みつつ、基材Ｂ及び活物質合剤を連続的に一方向へ搬送するように構成されている。
一対のプレスローラ２１，２１は、基材Ｂの搬送に対応して、各プレスローラ２１が互いに反対方向に回転しつつ、基材Ｂの厚み方向に活物質合剤に押圧力を加えて、活物質合剤をプレスするように構成されている。
【００４０】
クリーニング部３０は、プレスによってプレスローラ２１の外周面に付着した付着物を除去するように構成されている。
詳しくは、クリーニング部３０は、プレスローラ２１の外周面に押し当てられる押し当て部材３１であって、押し当てによってプレスローラ２１の外周面の付着物を除去する押し当て部材３１を有する。クリーニング部３０は、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てることにより、プレスローラ２１の外周面に付着した付着物を掻き取り、付着物を取り除くように構成されている。
【００４１】
クリーニング部３０は、基材Ｂの搬送に対応して回転可能なプレスローラ２１を回転させ、プレスローラ２１によるプレスを行いつつ、プレスローラ２１の外周面に付着した付着物を除去するように構成されている。
クリーニング部３０は、プレスローラ２１が少なくとも１回転する間、付着物を除去することを続けるように構成されている。
【００４２】
クリーニング部３０は、時間間隔を空けてプレスローラ２１の外周面の付着物を除去するように構成されている。即ち、クリーニング部３０は、付着物の除去を行うことと、付着物の除去を行わないこととを繰り返すように構成されている。
詳しくは、クリーニング部３０は、時間間隔を空けて押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てるように構成されている。即ち、クリーニング部３０は、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てることと、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面と離間させることと繰り返すように構成されている。
【００４３】
クリーニング部３０にて、上記の時間間隔、即ち、付着物の除去を終えたときから、付着物の除去を開始するときまでの時間は、例えば、１〜６０分間である。
【００４４】
クリーニング部３０は、振動することによってプレスローラ２１の外周面の付着物を除去する押し当て部材３１を有する。即ち、クリーニング部３０は、振動する押し当て部材３１を有する。
【００４５】
クリーニング部３０では、押し当て部材３１が、プレスローラ２１の回転中心よりも下方でプレスローラ２１の外周面に押し当たるように配されている。
【００４６】
押し当て部材３１は、弾性材料、多孔質性材料、及び、耐熱性材料のうちの少なくともいずれかを含む材料によって形成されている。例えば、押し当て部材３１は、弾性材料、多孔質性材料、又は、耐熱性材料のいずれかによって形成されている。また、例えば、押し当て部材３１は、ゴム弾性、多孔質性、及び耐熱性のいずれも有する材料によって形成されている。なお、押し当て部材３１は、上記の材料の他、後述する研磨剤などをさらに含み得る。
【００４７】
弾性材料は、使用する温度にて適用される押し当て圧力によって弾性変形する材料である。弾性材料は、例えば、２０℃にてゴム弾性を示す材料である。弾性材料は、例えば、２０℃にて１〜１０ＭＰａの弾性率を有し、０．４８〜０．５２のポアソン比を有する。
【００４８】
多孔質性材料は、内部および外表面に複数の空孔が形成されたものである。多孔質材料は、空孔によって適度な弾性を有する。多孔質材料は、プレスローラ２１に付着した付着物を外表面の空孔内（凹部）に入り込ませるように構成されることが好ましい。具体的には、多孔質材料は、例えば、スポンジ状、布状である。空孔の大きさは、通常、０．１〜１０００μｍである。
【００４９】
耐熱性材料は、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てることによって生じた摩擦熱によっても溶融しない材料である。耐熱性材料の融点は、３５℃以上であることが好ましい。また、耐熱性材料の熱分解温度は、３５℃以上であることが好ましい。
【００５０】
押し当て部材３１は、さらに、研磨剤を含む。
研磨剤は、無機粒子である。無機粒子の粒径は、例えば、０．１〜１０μｍである。
【００５１】
研磨剤を含む押し当て部材３１としては、例えば、弾性材料、多孔質性材料、若しくは耐熱性材料などに研磨剤が練り込まれてなるもの、又は、弾性材料、多孔質性材料、若しくは耐熱性材料などの表面に研磨剤が付着してなるもの等が挙げられる。押し当て部材３１は、弾性材料、多孔質性材料、及び耐熱材料の少なくとも２種が組み合わされ、さらに研磨剤等を含むものであっても良い。
【００５２】
押し当て部材３１は、活物質合剤の少なくとも一部を溶解又は軟化させる溶剤を含む。即ち、押し当て部材３１に含まれる溶剤は、活物質合剤の構成物質の少なくとも一部を溶解又は軟化させるものである。斯かる溶剤は、例えば、活物質合剤を膨潤させる作用を有し、プレスローラ２１の外周面に付着した付着物を軟化させる。
【００５３】
押し当て部材３１に含まれる溶剤は、例えば、アルコール、アセトン、Ｎ−メチルピロリドンなどの極性有機溶媒、鉱物油などを主成分として含む非極性有機溶媒、及び、酸又はアルカリを含む水からなる群より選択される少なくとも１種である。
【００５４】
溶剤によって軟化される活物質合剤の構成物質としては、例えば、上述したバインダ、導電助剤、金属酸化物などが挙げられる。
【００５５】
クリーニング部３０は、例えば図２に示すように、帯状の押し当て部材３１と、押し当て部材３１を屈曲させながら長手方向に送る複数の送りローラ３２とを有する。斯かるクリーニング部３０は、送りローラ３２によって押し当て部材３１を送ることにより、押し当て部材３１がプレスローラ２１の外周面と接触する部分を変えるように構成されている。
複数の送りローラ３２のうちの１つの送りローラ３２ａ（以下、押し当て送りローラ３２ａともいう）は、プレスローラ２１の外周面との距離を変えることによって、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てる状態と、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面と離間させる状態とをそれぞれ維持するように構成されている。
【００５６】
帯状の押し当て部材３１の幅は、通常、基材Ｂ上の活物質層Ｃの幅よりも大きい。
帯状の押し当て部材３１としては、例えば、多孔質フィルム、織布や不織布などの布などが挙げられる。
帯状の押し当て部材３１は、例えば、天然高分子化合物や合成高分子化合物などの高分子化合物、金属などによって形成され、無機粒子や無機繊維をさらに含んでいても良い。
帯状の押し当て部材３１を形成する材料は、例えば、上述した、弾性材料、多孔質性材料、及び、耐熱性材料のうちの少なくともいずれかを含む材料である。
【００５７】
各送りローラ３２は、例えば、円柱状に形成されている。また、各送りローラ３２の円柱軸方向の長さは、通常、帯状の押し当て部材３１の幅よりも長い。
各送りローラ３２は、円柱軸方向がプレスローラ２１の円柱軸方向と平行になるように配されている。
各送りローラ３２は、外周面の一部で押し当て部材３１と当接し、回転することにより押し当て部材３１を長手方向の一方向へ送るように構成されている。
各送りローラ３２は、押し当て部材３１の一部との当接によって押し当て部材３１を屈曲させ、押し当て部材３１を送る向きを変えるように構成されている。
各送りローラ３２の直径は、通常、プレスローラ２１の直径の０．０１〜０．５倍である。各送りローラ３２の円柱軸方向の長さは、通常、プレスローラ２１の円柱軸方向の長さとほぼ同じである。
【００５８】
複数の送りローラ３２は、各送りローラ３２の円柱軸方向が互いに平行になるように配されている。また、複数の送りローラ３２は、外周面の一部で押し当て部材３１と当接しつつ、回転することにより、押し当て部材３１を長手方向の一方向へ送るように構成されている。
複数の送りローラ３２は、各送りローラ３２によって押し当て部材３１を送る向きを変えるように構成されている。
押し当て部材３１を介して互いに隣り合う送りローラ３２は、帯状の押し当て部材３１に長手方向に張力を与えるように構成されている。
即ち、複数の送りローラ３２は、押し当て部材３１に長手方向に張力を与えつつ、押し当て部材３１を送る向きを変えながら、送りローラ３２の円柱軸方向の一方側から見たときに、押し当て部材３１をジグザグに送るように構成されている。
【００５９】
押し当て送りローラ３２ａは、例えば、油圧駆動を利用してプレスローラ２１との距離を変えるように構成されている。
【００６０】
クリーニング部３０は、例えば上記のごとく、帯状の押し当て部材３１と、複数の送りローラ３２とを有する。斯かる構成のクリーニング部３０は、複数の送りローラ３２の回転によって押し当て部材３１を長手方向に動かし、押し当て部材３１がプレスローラ２１の外周面と接触する部分を変えるように構成されている。また、クリーニング部３０は、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面と離間させた状態にて、押し当て部材３１を長手方向に動かすように構成されている。
【００６１】
なお、クリーニング部３０は、帯状の押し当て部材３１を送る送り機構をさらに有する。クリーニング部３０は、送り機構によって押し当て部材３１を長手方向に動かすことにより各送りローラ３２を回転させ、押し当て部材３１を送るように構成されている。
【００６２】
本実施形態の極板の製造装置１は、例えば図２に示すように、プレスローラ２１の外周面を監視することにより外周面の付着物を検出する監視部４０を備え、監視部４０が外周面の付着物を検出したときに、クリーニング部３０が外周面の付着物を除去するように構成されている。
【００６３】
監視部４０は、例えば、回転するプレスローラ２１の外周面の付着物を光学的測定方法によって監視し、規定量を超えた付着物を検出する検出器と、検出器にて規定量を超えた付着物を検出したときに、検出器からクリーニング部３０へ付着物の除去を指示する信号を送る伝送器とを有する。
【００６４】
検出器としては、例えば、レーザ光などを利用した光学的測定を行う、市販されている一般的な検出器が採用される。検出器は、外周面の付着物を測定し、予め設定されたプログラム、又は、適宜設定されるプログラムによって、プレスローラ２１の外周面の付着物が規定量に達したか否かを判断するように構成されている。
伝送器としては、例えば、電気信号を送るケーブル、又は、無線信号を送る信号送信器などが採用される。伝送器は、外周面の付着物の量が規定量に達したと検出器が判断したときに、付着物の除去を開始させるための信号をクリーニング部３０へ送るように構成されている。
【００６５】
本実施形態の極板の製造装置１は、例えば図１及び図２に示すように、クリーニング部３０でプレスローラ２１の外周面から取り除かれた付着物を排出する排出部６０をさらに備える。
【００６６】
排出部６０は、例えば、プレスローラ２１の外周面から取り除かれた付着物であって上方から落下した付着物をいったん受ける受け皿と、受け皿から装置外へ付着物を排出する排出経路とを有する。排出経路は、例えば、排出管によって形成され、真空ポンプによって装置外へ向けて管内の空気を吸引することにより、排出管の内部を減圧するように構成されている。
【００６７】
本実施形態の極板の製造装置１は、例えば図１に示すように、押し当て部材３１を押し当てた後のプレスローラ２１の外周面を拭く拭き取り部５０をさらに備える。
【００６８】
拭き取り部５０は、例えば、プレスローラ２１の外周面を拭く拭き取り部材を有する。拭き取り部材は、例えば、上述した押し当て部材３１と同様に形成されている。
拭き取り部５０の拭き取り部材は、通常、プレスローラ２１の回転中心よりも上方でプレスローラ２１の外周面を拭くように配されている。
拭き取り部５０の拭き取り部材は、プレスローラ２１で活物質合剤をプレスしている間、通常、プレスローラ２１の外周面と接触し続けている。
【００６９】
本実施形態の極板の製造装置１は、例えば図１に示すように、上述した溶剤を押し当て部材３１に供給する供給部７０をさらに備える。
【００７０】
供給部７０は、例えば、内部に溶剤を貯める溶剤タンクを有する。供給部７０は、溶剤タンクから押し当て部材３１へ溶剤を供給するように構成されている。押し当て部材３１へ供給された溶剤は、例えば、押し当て部材３１に含浸され得る。また、押し当て部材３１へ供給された溶剤は、例えば、押し当て部材３１の表面に留まり得る。
【００７１】
本実施形態の極板の製造装置１は、上記のごとく構成されている。
本実施形態の極板の製造装置１においては、搬送部１０によって一方向に連続的に搬送される基材Ｂ上の活物質合剤が、プレス部２０の回転可能なプレスローラ２１によってプレスされる。プレスによって、活物質合剤とプレスローラ２１の外周面とが接触することがある。しかし、本実施形態の極板の製造装置１においては、プレスロール２１によるプレスが行われながら、プレスロール２１の外周面に付着した付着物が除去されるため、付着物のない外周面で、後続の基材上の活物質合剤がプレスされる。よって、プレスローラ２１の回転を止めずに、活物質合剤が均一にプレスされる。従って、良好な極板が連続的に製造される。
【００７２】
続いて、上述した極板の製造装置を用いることによって極板を製造する極板の製造方法について説明する。
【００７３】
上記の極板の製造方法は、基材Ｂを一方向に連続的に搬送することと、基材Ｂの搬送に対応して回転可能なプレスローラ２１の外周面で、基材Ｂ上に塗布された活物質合剤をプレスすることにより、基材Ｂ上に活物質層Ｃを有する極板を作製することと、プレスを行いつつ、プレスローラ２１の外周面に付着した活物質合剤の付着物を除去することとを備える。
【００７４】
上記搬送は、上述した搬送部１０によって行うことができる。
上記極板の作製は、上述したプレス部２０によって行うことができる。
上記付着物を除去は、上述したクリーニング部３０によって行うことができる。
【００７５】
上記の極板の製造方法では、例えば、時間間隔を空けてプレスローラ２１の外周面の付着物を除去する。また、例えば、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てることによって、プレスローラ２１の外周面の付着物を除去する。
具体的には、上記の極板の製造方法では、例えば、時間間隔を空けて押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てることによって、プレスローラ２１の外周面の付着物を除去する。
より具体的には、上記の極板の製造方法では、例えば、プレス部２０の押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てつつ振動させることによって、プレスローラ２１の外周面の付着物を除去する。また、例えば、プレス部２０にて、プレスローラ２１の回転中心よりも下方でプレスローラ２１の外周面に押し当て部材３１を押し当てることによって、プレスローラの外周面の付着物を除去する。
【００７６】
上記の極板の製造方法は、プレスローラ２１の外周面を監視することにより外周面の付着物を検出することをさらに備える。
付着物の検出は、上述した監視部４０によって行うことができる。
【００７７】
上記の極板の製造方法は、プレスローラ２１の外周面の付着物を除去することによって取り除かれた付着物を排出することと、押し当て部材３１を押し当てた後のプレスローラ２１の外周面を拭くことと、上述した溶剤を押し当て部材３１に供給することとをさらに備える。
上記排出は、上述した排出部６０によって行うことができる。
プレスローラ２１の外周面を拭くことは、上述した拭き取り部５０によって行うことができる。
上記の溶剤の供給は、上述した供給部７０によって行うことができる。
【００７８】
上記の極板の製造方法においては、搬送によって一方向に連続的に搬送される基材Ｂ上の活物質合剤を、回転可能なプレスローラ２１によってプレスする。プレスによって、活物質合剤とプレスローラ２１の外周面とが接触する。接触によって、プレスローラ２１の外周面に活物質合剤の構成物質の一部が付着することがある。しかし、上記の極板の製造方法においては、プレスロール２１によるプレスを行いながら、プレスロール２１の外周面に付着した付着物を除去するため、付着物のない外周面で、後続の基材Ｂ上の活物質合剤をプレスする。よって、プレスローラ２１の回転を止めずに、活物質合剤を均一にプレスすることができる。従って、良好な極板Ａを連続的に製造できる。
【００７９】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、プレス部２０にて活物質合剤をプレスすることにより、活物質合剤が所定の厚みに圧縮成形されて、活物質層Ｃが基材Ｂ上に形成される。
【００８０】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、プレス部２０が一対のプレスローラ２１，２１を有する。プレス部２０の一対のプレスローラ２１，２１によって活物質合剤をプレスすることにより、図３に示すような、基材Ｂの両面側にそれぞれ活物質層Ｃを形成した極板Ａを製造することができる。
【００８１】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、クリーニング部３０にて、時間間隔を空けてプレスローラ２１の外周面の付着物を除去する。これにより、必要以上に付着物を除去することを行わなくとも、プレスローラの外周面をきれいに保つことができる。
また、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てない時間が存在する分、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てることによって生じる押し当て部材３１の摩耗を抑制することができる。従って、押し当て部材３１を交換する頻度を少なくすることができることから、装置の運転を止める頻度を少なくすることができる。これにより、極板Ａを連続的に製造できる。
また、クリーニング部３０にて、時間間隔を空けてプレスローラ２１の外周面の付着物を除去することにより、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てることによって生じる摩擦熱の発生を抑制することができる。
【００８２】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、クリーニング部３０が、振動する押し当て部材３１を有する。
押し当て部材３１が振動することにより、より確実にプレスローラ２１の外周面の付着物を除去することができる。即ち、プレスローラ２１の外周面に付着した付着物を押し当て部材３１の振動によって、より確実に取り除くことができる。
【００８３】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、クリーニング部３０では、押し当て部材３１が、プレスローラ２１の回転中心よりも下方でプレスローラ２１の外周面に押し当たるように配されている。
斯かる構成により、押し当て部材３１によって取り除かれた付着物が、落下してもプレスローラ２１の外周面に再び付着しないため、プレスローラ２１の外周面に付着した付着物をより確実に取り除くことができる。
【００８４】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、押し当て部材３１が弾性材料を含む材料によって形成されていることにより、プレスローラ２１の外周面に押し当てられた押し当て部材３１が、プレスローラ２１の外周面の動きに追随して変形することから、変形して追随する分、押し当たっている時間が長くなり、より確実にプレスローラ２１の外周面の付着物を取り除くことができる。
また、押し当て部材３１が多孔質性材料によって形成されていることにより、押し当てに伴う摩耗によって空孔が表面に露出する。また、押し当て部材３１によって取り除かれた付着物の少なくとも一部が、露出した空孔に入り込む。従って、取り除かれた付着物がプレスローラ２１の外周面に再度付着することを抑えることができる。
また、押し当て部材３１が耐熱性材料を含む材料によって形成されていることにより、活物質合剤やプレスローラ２１が比較的高温であっても、押し当て部材３１が、付着物を掻き取ることができる十分な強度を有する。従って、比較的高温下であっても、押し当て部材３１によって確実に付着物を取り除くことができる。
また、押し当て部材３１が研磨剤を含むことにより、プレスローラ２１の外周面に付着した付着物をより確実に取り除くことができ、より確実に所望の圧力で押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てることができる。
【００８５】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、押し当て部材３１が、活物質合剤の少なくとも一部を溶解又は軟化させる溶剤を含む。斯かる溶剤によれは、プレスローラ２１の外周面に付着した付着物（活物質合剤の構成物質の一部）を溶解又は軟化させることができる。付着物を溶解又は軟化させる分、押し当て部材３１によって付着物をより確実に取り除くことができる。従って、プレスローラ２１の外周面に付着した付着物をより十分に取り除くことができる。
【００８６】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、押し当て送りローラ３２ａが、プレスローラ２１の外周面との距離を変えることによって、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てる状態と、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面と離間させる状態とをそれぞれ維持する。これにより、時間間隔を空けて押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面に押し当てることができる。
【００８７】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、帯状の押し当て部材３１と、複数の送りローラ３２とを有するクリーニング部３０によって、複数の送りローラ３２の回転によって押し当て部材３１を長手方向に動かし、押し当て部材３１がプレスローラ２１の外周面と接触する部分を変えることができる。また、押し当て部材３１をプレスローラ２１の外周面と離間させた状態にて、押し当て部材３１を長手方向に動かすことができる。
従って、いったん押し当て部材３１の一部がプレスローラ２１の外周面に押し当たっても、押し当て部材３１を長手方向に動かすことにより、押し当て部材３１の未だ押し当てられていない部分を、プレスローラ２１の外周面に押し当てることができる。
詳しくは、押し当て部材３１を交換しなくても、複数の送りローラ３２によって、押し当て部材３１の押し当て部分（プレスローラ２１に当たる部分）を変えることができる。これにより、押し当て部材３１を押し当てるときに、未だ押し当てられておらずクリーニング性能を保った部分を押し当てることができる。従って、押し当て部材３１の交換に伴って基材Ｂの搬送を止めなくても、押し当て部材３１によるクリーニングを十分に行うことができ、良好な極板Ａを連続的に製造できる。
【００８８】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、上述した監視部４０によって、プレスローラ２１の外周面を監視することにより外周面の付着物を検出する。検出器にてプレスローラ２１の外周面の付着物を監視することで外周面の付着物の程度を調べ、規定量を超えた付着物を検出したときに伝送器によってクリーニング部３０へ付着物の除去を指示し、クリーニング部３０にて自動的にプレスローラ２１の付着物の除去を開始することができる。また、必要以上に付着物を除去することを行わなくとも、プレスローラ２１の外周面をきれいに保つことができる。
【００８９】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、上述した排出部６０によって、プレスローラ２１の外周面から取り除かれた付着物が装置内に蓄積することを防止することができる。詳しくは、いったん受け皿で受けた付着物を、減圧された排出管内に取り込んで、自動的に装置外へ排出することができる。
【００９０】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、上述した拭き取り部５０によって、押し当てによって押し当て部材３１の一部が摩耗してプレスローラ２１の外周面に付着したとしても、摩耗による付着物を拭き取り部５０によって取り除くことができる。また、クリーニング部３０によって取り除かれなかった付着物を拭き取り部５０によって取り除くこともできる。また、上述した拭き取り部５０によって、液体をふき取ることができることから、活物質合剤に含まれていた液体（プレスローラ２１の外周面に付着した液体の残渣）を取り除くこともできる。
【００９１】
上記の極板の製造装置及び製造方法においては、上述した供給部７０によって押し当て部材３１に溶剤を供給することにより、押し当て部材３１で溶剤が不足することを防止できる。従って、プレスローラ２１の外周面に付着した付着物をより十分に取り除くことができる。
【００９２】
上記の製造方法で製造された極板Ａは、非水電解質二次電池などの蓄電素子の電極にて用いられるだけでなく、例えばキャパシタの電極にも用いられる。製造された極板Ａが用いられる蓄電素子としては、リチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池が挙げられる。製造された極板Ａが用いられる蓄電素子は、キャパシタであってもよく、具体的には、リチウムイオンキャパシタやウルトラキャパシタであってもよい。
【００９３】
上記の製造方法で製造された極板Ａは、例えばさらに加工されて、非水電解質二次電池を構成する正極や負極などの電極となって使用される。
【００９４】
なお、本発明の極板の製造装置、及び、極板の製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。
【００９５】
例えば、上記の実施形態の極板の製造装置は、塗布部８０を備えたものであったが、本発明の極板の製造装置の一態様としては、塗布部を備えない態様が採用される。
塗布部８０を備えない極板の製造装置は、例えば、搬送部１０の巻出ローラ１１が、基材Ｂと基材Ｂ上に既に塗布された活物質合剤とを共に送り出すように構成されている。
同様に、本発明の極板の製造方法の一態様としては、プレス部２０に送られる前の基材Ｂに活物質合剤を塗布しない態様が採用される。即ち、予め活物質合剤が塗布された基材Ｂを搬送部１０の巻出ローラ１１から搬送する態様が採用される。
【００９６】
また、上記の実施形態の極板の製造装置は、クリーニング部３０が帯状の押し当て部材３１を有するものであったが、本発明の極板の製造装置の他の態様としては、直方体状、円柱状、又は板状などの塊状に形成された押し当て部材３１をクリーニング部３０が有する態様が採用される。
塊状の押し当て部材３１は、例えば図４に示すように、プレスローラ２１に押し当てる方向へ向けて尖るように形成されている。
同様に、本発明の極板の製造方法の他の態様としては、直方体状、円柱状、又は板状などの塊状に形成された押し当て部材３１を、プレスローラ２１に押し当てることによって、外周面の付着物を除去する態様が採用される。
【００９７】
また、上記の実施形態の極板の製造装置及び製造方法では、図３に示すような、基材Ｂと、基材Ｂの両面側にそれぞれ配された活物質層Ｃとを有する極板Ａを製造するが、本発明の極板の製造装置及び製造方法の他の態様では、例えば、基材Ｂの片面側に配された活物質層Ｃを有する極板Ａを製造する。
【００９８】
なお、本発明の極板の製造方法は、上記の実施形態の極板の製造装置を用いなくても、実施することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１：極板の製造装置、
１０：搬送部、
１１：巻出ローラ、  １２：巻取ローラ、
２０：プレス部、
２１：プレスローラ、
３０：クリーニング部、
３１：押し当て部材、  ３２：送りローラ（３２ａ：押し当て送りローラ）、
４０：監視部、
５０：拭き取り部、
６０：排出部、
７０：供給部、
８０：塗布部、
Ａ：極板、  Ｂ：基材、  Ｃ：活物質層。
【図１】
2016051648.tif 000003
【図２】
2016051648.tif 000004
【図３】
2016051648.tif 000005
【図４】
2016051648.tif 000006