特開 2022-156137 電池用電極製造装置、チャンバー内清浄構造、電池用電極製造方法、及び、チャンバー内清浄方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022156137

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】電池用電極製造装置、チャンバー内清浄構造、電池用電極製造方法、及び、チャンバー内清浄方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/04 20060101AFI20221006BHJP

【ＦＩ】

H01M4/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021059679

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】519100310

【氏名又は名称】ＡＰＢ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002288

【氏名又は名称】三洋化成工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀江 英明

(72)【発明者】

【氏名】榎 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 勇輔

【テーマコード（参考）】

5H050

【Ｆターム（参考）】

5H050AA19

5H050BA17

5H050CA07

5H050CB07

5H050CB11

5H050GA03

5H050GA22

5H050GA27

5H050GA29

5H050HA12

(57)【要約】

【課題】清浄度を適正に確保した環境下で電極を製造することができる電池用電極製造装置、チャンバー内清浄構造、電池用電極製造方法、及び、チャンバー内清浄方法を提供することを目的とする。
【解決手段】電池用電極製造装置１００は、内部ＩＮが大気圧よりも減圧されたチャンバー１１０と、チャンバー１１０の内部ＩＮに設けられ、基材フィルム３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給して電極３０を形成する電極形成部１００Ａと、チャンバー１１０の外部ＯＵから内部ＩＮに空気を導入可能である吸入開口部１４１と、チャンバー１１０の内部ＩＮに設けられ、吸入開口部１４１側から電極形成部１００Ａ側への空気の流れを規制する規制部材１４２と、チャンバー１１０の内部ＩＮの空気を排気する排気装置１４３とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部が大気圧よりも減圧されたチャンバーと、
前記チャンバーの内部に設けられ、基材フィルム上に粉体状の活物質を供給して電極を形成する電極形成部と、
前記チャンバーの外部から内部に空気を導入可能である吸入開口部と、
前記チャンバーの内部に設けられ、前記吸入開口部側から前記電極形成部側への空気の流れを規制する規制部材と、
前記チャンバーの内部の空気を排気する排気装置とを備える、
電池用電極製造装置。

【請求項2】

前記吸入開口部は、前記チャンバーの外部から内部に前記基材フィルムを搬入可能な搬入開口部によって兼用され、
前記規制部材は、前記チャンバーの内部において、前記搬入開口部によって兼用される前記吸入開口部と前記電極形成部との間で、かつ、前記吸入開口部と対向する位置に設けられ、前記基材フィルムが通過可能な貫通部を有する、
請求項１に記載の電池用電極製造装置。

【請求項3】

前記規制部材は、前記吸入開口部から前記チャンバーの内部に導入した空気の流れを当該チャンバーの内面に沿う流れにかえる、
請求項１又は請求項２に記載の電池用電極製造装置。

【請求項4】

前記電極形成部は、前記基材フィルム上に前記活物質を供給する活物質供給装置、及び、前記活物質供給装置によって前記基材フィルム上に供給した前記活物質を当該基材フィルムに定着させるロールプレスによって構成され、
前記排気装置は、前記チャンバーの内部に設けられ、前記活物質供給装置から前記ロールプレスへの前記基材フィルムの搬送方向に対して当該ロールプレスの下流側に位置する吸引口部を有する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電池用電極製造装置。

【請求項5】

前記チャンバーの内部に設けられ、前記電極形成部に向けて搬送される前記基材フィルムを載置し当該基材フィルムを吸引して姿勢を保持する吸引ステージを備え、
前記排気装置と前記吸引ステージとは、吸引源が兼用される、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電池用電極製造装置。

【請求項6】

内部が大気圧よりも減圧され、基材フィルム上に粉体状の活物質を供給して電極を形成する電極形成部を内部に収容するチャンバーに設けられ、当該チャンバーの外部から内部に空気を導入可能である吸入開口部と、
前記チャンバーの内部に設けられ、前記吸入開口部側から前記電極形成部側への空気の流れを規制する規制部材と、
前記チャンバーの内部の空気を排気する排気装置とを備える、
チャンバー内清浄構造。

【請求項7】

内部が大気圧よりも減圧され、基材フィルム上に粉体状の活物質を供給して電極を形成する電極形成部を内部に収容するチャンバーの外部から内部に吸入開口部を介して空気を導入する空気導入工程と、
前記チャンバーの内部で、前記吸入開口部側から前記電極形成部側への空気の流れを規制する空気規制工程と、
前記チャンバーの内部で、前記電極形成部において前記電極を形成する電極形成工程と、
前記チャンバーの内部の空気を排気する空気排気工程とを含む、
電池用電極製造方法。

【請求項8】

内部が大気圧よりも減圧され、基材フィルム上に粉体状の活物質を供給して電極を形成する電極形成部を内部に収容するチャンバーの外部から内部に吸入開口部を介して空気を導入する空気導入工程と、
前記チャンバーの内部で、前記吸入開口部側から前記電極形成部側への空気の流れを規制する空気規制工程と、
前記チャンバーの内部の空気を排気する空気排気工程とを含む、
チャンバー内清浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池用電極製造装置、チャンバー内清浄構造、電池用電極製造方法、及び、チャンバー内清浄方法に関する。

【背景技術】

【0002】

内部で様々な処理を行うチャンバーに関する技術として、例えば、特許文献１には、チャンバー内を清掃する清掃装置が開示されている。この清掃装置は、窒素ガス等の乾燥ガスをノズルから噴射することによってチャンバー内を清掃する。また、例えば、特許文献２には、廃物真空流を受けるチャンバーを備えた真空ライン清掃システムが開示されている。この真空ライン清掃システムは、チャンバー内にサイクロン流を生じさせ、廃物流に存在する液体／ごみを排出口へ押しやり、清浄な真空流を真空出口へと導く。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－１８４７０８号公報

【特許文献2】特表２０１０－５０５６１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年注目されているリチウムイオン電池は、一般に、集電体の表面に活物質層が形成された複数の電極を、セパレータを介して積層させることで構成される。このようなリチウムイオン電池用の電極を、例えば、上記のようなチャンバー内において、集電体の上に活物質を供給し定着させることで製造するという考え方がある。この場合に、電極の製造に伴って内部で活物質の微小粒子等が飛散することで、当該電極の製造に供するチャンバーの内部空間が汚染されてしまうおそれがある。これに対して、例えば、チャンバーの内部空間で製造される電極の性能を確保すべく内部の清浄度を適正な状態で維持しようとした場合、上述の特許文献１に開示された乾燥ガスを要する技術や上述の特許文献２に開示されたサイクロン流を要する技術が必ずしも適した構成であるとは言えず、更なる改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、清浄度を適正に確保した環境下で電極を製造することができる電池用電極製造装置、チャンバー内清浄構造、電池用電極製造方法、及び、チャンバー内清浄方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る電池用電極製造装置は、内部が大気圧よりも減圧されたチャンバーと、前記チャンバーの内部に設けられ、基材フィルム上に粉体状の活物質を供給して電極を形成する電極形成部と、前記チャンバーの外部から内部に空気を導入可能である吸入開口部と、前記チャンバーの内部に設けられ、前記吸入開口部側から前記電極形成部側への空気の流れを規制する規制部材と、前記チャンバーの内部の空気を排気する排気装置とを備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る電池用電極製造装置、チャンバー内清浄構造、電池用電極製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、清浄度を適正に確保した環境下で電極を製造することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る単電池の概略構成を表す模式的な断面図である。

【図2】図２は、実施形態に係る製造装置の概略構成を表す模式的なブロック図である。

【図3】図３は、実施形態に係る製造装置の概略構成を表す模式的な部分斜視図である。

【図4】図４は、実施形態に係る製造装置の概略構成を表す模式的な部分斜視図である。

【図5】図５は、実施形態に係る製造装置の概略構成を表す模式的な部分断面図である。

【図6】図６は、実施形態に係る製造方法を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0010】

［実施形態］
図２に示す本実施形態に係る製造装置１００は、図１に示す単電池１０に適用される電極３０を製造するための電池用電極製造装置である。以下では、まず、図１を参照して単電池１０、電極３０の基本的な構成について説明した後、図２等を参照して製造装置１００について詳細に説明する。

【0011】

＜単電池＞
図１に示す本実施形態の単電池（電池セル、単セルともいう。）１０は、非水電解質二次電池の１種であるリチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池とは、正極３０ａと負極３０ｂとの間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池である。なお、以下の説明では、「正極３０ａ」と「負極３０ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電極３０」という場合がある。

【0012】

単電池１０は、正極３０ａと、負極３０ｂと、セパレータ４０と、枠体５０とを備える。正極３０ａは、正極集電体層３１ａ、及び、正極活物質層３２ａを含んで構成される。一方、負極３０ｂは、負極集電体層３１ｂと、負極活物質層３２ｂを含んで構成される。単電池１０は、正極集電体層３１ａ、正極活物質層３２ａ、セパレータ４０、負極活物質層３２ｂ、及び、負極集電体層３１ｂがこの順で積層される。つまり、単電池１０は、正極集電体層３１ａ及び負極活物質層３２ｂが最外層に配置される。そして、単電池１０は、正極集電体層３１ａ及び負極集電体層３１ｂの縁部において、枠体５０により正極活物質層３２ａ、負極活物質層３２ｂ及びセパレータ４０の外周が封止され、電解液が封入される。この状態で、単電池１０は、正極活物質層３２ａと負極活物質層３２ｂとの間にセパレータ４０が介在し、当該セパレータ４０が正極３０ａと負極３０ｂとの間の隔壁として機能する。単電池１０は、例えば、複数を組み合わせてモジュール化した組電池、あるいは、このような組電池を複数組み合わせて電圧及び容量を調整した電池パックの形態で使用することが可能である。

【0013】

なお、以下の説明では、「正極集電体層３１ａ」と「負極集電体層３１ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「集電体層３１」という場合がある。同様に、「正極活物質層３２ａ」と「負極活物質層３２ｂ」とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電極活物質層３２」という場合がある。

【0014】

＜正極集電体の具体例＞
正極集電体層３１ａを構成する正極集電体としては、公知のリチウムイオン単電池に用いられる集電体を用いることができ、例えば、公知の金属集電体及び導電材料と樹脂とから構成されてなる樹脂集電体（特開２０１２－１５０９０５号公報及び国際公開第２０１５－００５１１６号等に記載の樹脂集電体等）を用いることができる。正極集電体層３１ａを構成する正極集電体は、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。

【0015】

金属集電体としては、例えば、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、タンタル、ニオブ、ハフニウム、ジルコニウム、亜鉛、タングステン、ビスマス、アンチモン及びこれらの金属を１種以上含む合金、並びに、ステンレス合金からなる群から選択される一種以上の金属材料が挙げられる。これらの金属材料は、薄板や金属箔等の形態で用いてもよい。また、上記金属材料以外で構成される基材表面にスパッタリング、電着、塗布等の方法により上記金属材料を形成したものを金属集電体として用いてもよい。

【0016】

樹脂集電体としては、導電性フィラーとマトリックス樹脂とを含むことが好ましい。マトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）等が挙げられるが、特に限定されない。導電性フィラーは、導電性を有する材料から選択されれば特に限定されない。例えば、導電性フィラーは、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。

【0017】

樹脂集電体は、マトリックス樹脂及び導電性フィラーのほかに、その他の成分（分散剤、架橋促進剤、架橋剤、着色剤、紫外線吸収剤、可塑剤等）を含んでいてもよい。また、複数の樹脂集電体を積層して用いてもよく、樹脂集電体と金属箔とを積層して用いても良い。

【0018】

正極集電体層３１ａの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。複数の樹脂集電体を積層して正極集電体層３１ａとして用いる場合には、積層後の全体の厚さが５～１５０μｍであることが好ましい。正極集電体層３１ａは、例えば、マトリックス樹脂、導電性フィラー及び必要により用いるフィラー用分散剤を溶融混練して得られる導電性樹脂組成物を公知の方法でフィルム状に成形することにより得ることができる。

【0019】

＜正極活物質の具体例＞
正極活物質層３２ａは、正極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。ここで、非結着体とは、正極活物質層中において正極活物質の位置が固定されておらず、正極活物質同士及び正極活物質同士及び正極活物質と集電体とが不可逆的に固定されていないことを意味する。正極活物質層３２ａが非結着体である場合、正極活物質同士は不可逆的に固定されていないため、正極活物質同士の界面を機械的に破壊することなく分離することができ、正極活物質層３２ａに応力がかかった場合でも正極活物質が移動することで正極活物質層３２ａの破壊を防止することができ好ましい。非結着体である正極活物質層３２ａは、正極活物質層３２ａを、正極活物質と電解液とを含みかつ結着剤を含まない正極活物質層３２ａにする等の方法で得ることができる。なお、本明細書において、結着剤とは、正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない薬剤を意味し、デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン－ブタジエンゴム、ポリエチレン及びポリプロピレン等の公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤等が挙げられる。これらの結着剤は、溶剤に溶解又は分散して用いられ、溶剤を揮発、留去することで表面が粘着性を示すことなく固体化するので正極活物質同士及び正極活物質と集電体とを可逆的に固定することができない。

【0020】

正極活物質としては、例えば、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属元素が２種である複合酸化物及び金属元素が３種類以上である複合酸化物等が挙げられるが、特に限定されない。

【0021】

正極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆正極活物質であってもよい。正極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、正極の体積変化が緩和され、正極の膨張を抑制することができる。

【0022】

被覆材を構成する高分子化合物としては、特開２０１７－０５４７０３号公報及び国際公開第２０１５－００５１１７号等に活物質被覆用樹脂として記載されたものを好適に用いることができる。

【0023】

被覆材には、導電剤が含まれていてもよい。導電剤としては、正極集電体層３１ａに含まれる導電性フィラーと同様のものを好適に用いることができる。

【0024】

正極活物質層３２ａには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７－０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、及び、特開平１０－２５５８０５公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性（水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質）を有する樹脂を意味する。一方、結着剤として用いられる溶液乾燥型の電極用バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。したがって、上述した結着剤（溶液乾燥型の電極バインダー）と粘着性樹脂とは、異なる材料である。

【0025】

正極活物質層３２ａには、電解質と非水溶媒を含む電解液が含まれていてもよい。電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用できる。非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの（例えば、リン酸エステル、ニトリル化合物等及びこれらの混合物等）が使用できる。例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の混合液、又は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合液を用いることができる。

【0026】

正極活物質層３２ａには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極集電体層３１ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。

【0027】

正極活物質層３２ａの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。

【0028】

＜負極集電体の具体例＞
負極集電体層３１ｂを構成する負極集電体としては、正極集電体で記載した構成と同様のものを適宜選択して用いることができ、同様の方法により得ることができる。負極集電体層３１ｂは、電池特性等の観点から、樹脂集電体であることが好ましい。負極集電体層３１ｂの厚さは、特に限定されないが、５～１５０μｍであることが好ましい。

【0029】

＜負極活物質の具体例＞
負極活物質層３２ｂは、負極活物質を含む混合物の非結着体であることが好ましい。負極活物質層が非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である負極活物質層３２ｂを得る方法等は、正極活物質層３２ａが非結着体であることが好ましい理由、及び非結着体である正極活物質層３２ａを得る方法と同様である。

【0030】

負極活物質としては、例えば、炭素系材料、珪素系材料及びこれらの混合物などを用いることができるが、特に限定されない。

【0031】

負極活物質は、その表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆材により被覆された被覆負極活物質であってもよい。負極活物質の周囲が被覆材で被覆されていると、負極の体積変化が緩和され、負極の膨張を抑制することができる。

【0032】

被覆材としては、被覆正極活物質を構成する被覆材と同様のものを好適に用いることができる。

【0033】

負極活物質層３２ｂは、電解質と非水溶媒を含む電解液を含有する。電解液の組成は、正極活物質層３２ａに含まれる電解液と同様の電解液を好適に用いることができる。

【0034】

負極活物質層３２ｂには、導電助剤が含まれていてもよい。導電助剤としては、正極活物質層３２ａに含まれる導電性フィラーと同様の導電性材料を好適に用いることができる。

【0035】

負極活物質層３２ｂには、粘着性樹脂が含まれていてもよい。粘着性樹脂としては、正極活物質層３２ａの任意成分である粘着性樹脂と同様のものを好適に用いることができる。

【0036】

負極活物質層３２ｂの厚さは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、１５０～６００μｍであることが好ましく、２００～４５０μｍであることがより好ましい。

【0037】

＜セパレータの具体例＞
セパレータ４０に保持される電解質としては、例えば、電解液又はゲルポリマー電解質などが挙げられる。セパレータ４０は、これらの電解質を用いることで、高いリチウムイオン伝導性が確保される。セパレータ４０の形態としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム等が挙げられるが、特に限定されない。

【0038】

＜枠体の具体例＞
枠体５０としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、例えば、高分子材料が好ましく、熱硬化性高分子材料がより好ましい。枠体５０を構成する材料としては、絶縁性、シール性（液密性）、電池動作温度下での耐熱性等を有するものであればよく、樹脂材料が好適に採用される。より具体的には、枠体５０としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂及びポリフッ化ビニリデン樹脂等が挙げられ、耐久性が高く取り扱いが容易であることからエポキシ系樹脂が好ましい。

【0039】

＜製造装置の基本構成＞
次に、図２～図５を参照して製造装置１００の概略構成について説明する。製造装置１００は、上述した電極３０を製造するものである。この製造装置１００は、例えば、単電池１０を製造する電池製造装置に組み込まれて実現されてもよい。なお、以下で説明する集電体３１Ａは、上述した集電体層３１（正極集電体層３１ａ、負極集電体層３１ｂ）を構成するものである。一方、活物質３２Ａは、上述した電極活物質層３２（正極活物質層３２ａ、負極活物質層３２ｂ）を構成するものである。

【0040】

ここで一般に、大気圧中において、基材フィルムである集電体３１Ａの一方の面に粉体状の活物質３２Ａを塗布して電極３０を形成する場合、活物質３２Ａの内部に空気が残留する場合がある。そして、この状態のまま活物質３２Ａに対してプレス成型を行うと、プレス終了後に圧縮された空気が膨張し、活物質３２Ａが弾け飛んだり、活物質３２Ａの表面が凹凸になったりする等の現象が発生するおそれがある。

【0041】

これに対して、本実施形態の製造装置１００は、大気圧よりも減圧されたチャンバー１１０の内部ＩＮにおいて、帯状の集電体３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給して電極３０を製造する構成となっている。

【0042】

この構成により、本実施形態の製造装置１００は、活物質３２Ａの内部への空気の残留を抑制し、集電体層３１上に形成される電極活物質層３２の均一性向上を実現している。以下、これを実現するための製造装置１００の各部の具体的な構成について説明する。

【0043】

なお、以上で説明したように、正極３０ａと負極３０ｂとは、集電体層３１（正極集電体層３１ａ、負極集電体層３１ｂ）、電極活物質層３２（正極活物質層３２ａ、負極活物質層３２ｂ）を構成する物質について異なる点があるものの、それぞれ集電体層３１の一方の面に電極活物質層３２が電気的に結合された構成である点では差異はない。このため、以下の説明でも、「正極３０ａ」の製造と「負極３０ｂ」の製造とを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電極３０」の製造として説明する。

【0044】

具体的には、製造装置１００は、図２に示すように、チャンバー１１０と、活物質供給装置１２０と、ロールプレス１３０とを備える。活物質供給装置１２０の一部とロールプレス１３０とは、電極形成部１００Ａを構成する。電極形成部１００Ａは、製造装置１００において、集電体３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給して電極３０を形成する部位であり、活物質３２Ａを集電体３１Ａ上に塗布し、当該活物質３２Ａを圧縮して電極活物質層３２を成形し電極３０を形成する。上述したように、本実施形態では、電極形成部１００Ａは、チャンバー１１０の内部ＩＮの減圧環境下に設けられる。

【0045】

なお、以下の説明では、製造装置１００において、集電体３１Ａを搬送する方向を「搬送方向Ｄ１」という場合がある。搬送方向Ｄ１は、典型的には、略水平方向に沿っており、帯状の集電体３１Ａの長手方向に沿った方向に相当する。製造装置１００は、チャンバー１１０の内において、搬送方向Ｄ１の上流側から下流側に向かって、活物質供給装置１２０、ロールプレス１３０の順で配置されている。

【0046】

チャンバー１１０は、内部ＩＮが大気圧よりも減圧される容器である。本実施形態のチャンバー１１０は、内部ＩＮで粉体状の活物質３２Ａを扱う。チャンバー１１０は、隔壁１１１によって空洞状に区画され、内部ＩＮの空間が大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋として機能する。チャンバー１１０の内部ＩＮは、減圧ポンプ等によって大気圧よりも減圧される。チャンバー１１０の内部ＩＮの圧力は、大気圧よりも減圧されていれば任意の値でよいが、例えば、大気圧から１×１０^－１～１×１０^－２Ｐａまでの低真空環境となるように調整されていてもよいし、１×１０^－６～１×１０^－７Ｐａの高真空環境となるように調整されていてもよいし、それ以上の超高真空や１０^－8～１０^－９Ｐａレベルの極高真空であってもよい。ここで、標準大気圧は、約１０１３ｈＰａ（約１０^５Ｐａ）である。チャンバー１１０は、この内部ＩＮの空間に電極形成部１００Ａを収容する。

【0047】

チャンバー１１０は、隔壁１１１に搬入開口部１１２が形成されている。搬入開口部１１２は、チャンバー１１０の外部ＯＵから内部ＩＮに帯状の集電体３１Ａを搬入（挿入）可能な略矩形状のスリットである。搬入開口部１１２は、搬送方向Ｄ１の上流側において搬送方向Ｄ１に沿って隔壁１１１を貫通し、チャンバー１１０の外部ＯＵと内部ＩＮとを連通する。ここでは、搬入開口部１１２は、チャンバー１１０の内部ＩＮの減圧環境を維持した状態で、集電体３１Ａを外部ＯＵから内部ＩＮに搬入可能な大きさ、形状に形成される。帯状の集電体３１Ａは、例えば、チャンバー１１０の外部ＯＵの常圧下に設けられた集電体ロール３１Ｒから引き出されながら、搬入開口部１１２を介して内部ＩＮに連続的に供給、搬入される。チャンバー１１０の内部ＩＮに搬入された集電体３１Ａは、コンベアや搬送ローラ等によって搬送方向Ｄ１に沿って搬送され、電極３０の製造の過程において、適宜のタイミングで切断されることで個別の集電体３１Ａとなる。また、チャンバー１１０の内部ＩＮに搬入された集電体３１Ａは、当該チャンバー１１０の内部ＩＮにおいて枠体５０が設けられる。この場合、枠体５０は、例えば、内部ＩＮにおいて、枠体設置装置等によって、活物質供給装置１２０の前段で集電体３１Ａに設けられてもよいし、活物質供給装置１２０とロールプレス１３０との間で集電体３１Ａに設けられてもよいし、ロールプレス１３０の後段で集電体３１Ａに設けられてもよい。図２、図３は、一例として、活物質供給装置１２０の前段で枠体５０が集電体３１Ａに設けられる場合を例示している。

【0048】

活物質供給装置１２０は、帯状の集電体３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給する装置である。活物質供給装置１２０は、少なくとも一部がチャンバー１１０の内部ＩＮに設けられ、ロールプレス１３０と共に電極形成部１００Ａを構成する。活物質供給装置１２０は、少なくとも供給口１２０ａ（図５参照）、及び、シャッタユニット１２０ｂ（図５参照）がチャンバー１１０の内部ＩＮに配置され、電極形成部１００Ａを構成する。活物質供給装置１２０は、シャッタユニット１２０ｂが動作することで、チャンバー１１０の内部ＩＮにおいて、供給口１２０ａから集電体３１Ａ上に紛体状の活物質３２Ａを供給する。

【0049】

ロールプレス１３０は、活物質供給装置１２０によって集電体３１Ａ上に供給した活物質３２Ａを当該集電体３１Ａに定着させる装置である。ロールプレス１３０は、チャンバー１１０の内部ＩＮに設けられ、上述したように、活物質供給装置１２０の一部（供給口１２０ａ、シャッタユニット１２０ｂ等）と共に電極形成部１００Ａを構成する。ロールプレス１３０は、例えば、上述の工程で活物質３２Ａが供給され、搬送されてきた集電体３１Ａの上に載置されている当該活物質３２Ａを、一対のローラによって集電体３１Ａと共に挟み込んでプレス成形する。これにより、ロールプレス１３０は、活物質３２Ａを帯状の集電体３１Ａに定着させる。

【0050】

上記のように構成される製造装置１００は、搬入開口部１１２を介してチャンバー１１０の内部ＩＮに搬入された集電体３１Ａを電極形成部１００Ａ側に搬送し、当該搬送される帯状の集電体３１Ａに対して、活物質供給装置１２０の供給口１２０ａから粉体状の活物質３２Ａを供給する。このとき、製造装置１００は、搬送されてくる集電体３１Ａに所望量の活物質３２Ａが供給されるように、シャッタユニット１２０ｂによる供給口１２０ａの開閉が調節される。そして、製造装置１００は、活物質３２Ａが供給された集電体３１Ａを、ロールプレス１３０に搬送し、当該ロールプレス１３０によって集電体３１Ａ上の活物質３２Ａをプレス成形し、活物質３２Ａを帯状の集電体３１Ａに定着させる。その後、製造装置１００は、帯状の集電体３１Ａを枠体５０の間隔に合わせ適宜切断することで、電極３０を形成することができる。なお、製造装置１００は、電極３０の形成後の後工程として、さらに、上述の工程により形成された電極３０（すなわち、正極３０ａ、及び、負極３０ｂ）を適宜積層させて単電池１０や組電池を製造する工程等を続けて実行してもよい。

【0051】

上述したように、本実施形態の製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮの減圧環境下において電極３０を形成するものである。この構成により、本実施形態の製造装置１００は、集電体３１Ａに粉体状の活物質３２Ａを供給した後、当該活物質３２Ａの内部に空気が残留することを抑制することができ、その上で、活物質３２Ａを集電体３１Ａに定着させることができる。この結果、製造装置１００は、ロールプレス１３０によるプレス終了後に、残留空気に起因して活物質３２Ａが弾け飛んだり、活物質３２Ａの表面が凹凸になったりする等の現象が発生することを抑制することができる。

【0052】

リチウムイオン電池に用いる電極３０は、集電体３１Ａ上に供給された活物質３２Ａを含む電極活物質層３２が均質に形成されることで、より安定した電池性能を発揮する傾向にある。このため、本実施形態の製造装置１００は、上述したように、電極活物質層３２に空気が含まれることを抑制し、電極活物質層３２の均一性を向上させた電極３０を製造することができるので、より安定した性能を発揮することができる単電池１０を製造することができる。

【0053】

以上、本実施形態に係る製造装置１００の全体構成の概略について説明した。

【0054】

＜チャンバー内清浄構造＞
このような構成のもと、本実施形態に係る製造装置１００は、図２、図３に示すように、さらに、チャンバー内清浄構造１４０を備えることで、活物質３２Ａを扱うチャンバー１１０の内部ＩＮにおいて飛散する当該活物質３２Ａの微小粒子を清浄し、電極３０の製造に供する空間の清浄度の確保を実現している。

【0055】

具体的には、本実施形態のチャンバー内清浄構造１４０は、吸入開口部１４１と、規制部材１４２と、排気装置１４３とを備える。

【0056】

吸入開口部１４１は、チャンバー１１０に設けられ、チャンバー１１０の外部ＯＵから内部ＩＮに空気（外気）を導入可能な開口部である。吸入開口部１４１は、チャンバー１１０の隔壁１１１を貫通し、チャンバー１１０の外部ＯＵと内部ＩＮとを連通する。吸入開口部１４１は、チャンバー１１０の内部ＩＮの減圧環境を維持した状態で、内部ＩＮに空気を導入可能な大きさ、形状に形成される。本実施形態の吸入開口部１４１は、上述した搬入開口部１１２によって兼用される。吸入開口部１４１は、大気圧よりも減圧されたチャンバー１１０の内部ＩＮの負圧を利用して、当該チャンバー１１０の内部ＩＮに空気を吸入する。

【0057】

規制部材１４２は、チャンバー１１０の内部ＩＮに設けられ、吸入開口部１４１から導入した空気の流れを変える部材であり、エアシールドなどとも呼ばれる。ここでは、規制部材１４２は、吸入開口部１４１側から電極形成部１００Ａ側への空気の流れを規制する。つまり、規制部材１４２は、吸入開口部１４１から導入した空気が搬送方向Ｄ１に沿って直接的に電極形成部１００Ａ側へ向かう流れを規制する。これにより、規制部材１４２は、電極形成部１００Ａにおいて集電体３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給する位置への空気の流れを規制する。

【0058】

より具体的には、本実施形態の規制部材１４２は、チャンバー１１０の内部ＩＮにおいて、搬入開口部１１２によって兼用される吸入開口部１４１と電極形成部１００Ａとの間で、かつ、吸入開口部１４１と対向する位置に設けられる。ここでは、規制部材１４２は、板状で、かつ、吸入開口部１４１側に突出するように湾曲した曲面状（ドーム状）に形成される。そして、規制部材１４２は、搬送方向Ｄ１に対して、吸入開口部１４１と活物質供給装置１２０との間に位置して、チャンバー１１０の内面に支持される。

【0059】

そして、規制部材１４２は、集電体３１Ａが通過可能な貫通部１４２ａを有する。貫通部１４２ａは、規制部材１４２を搬送方向Ｄ１に沿って貫通し、規制部材１４２の吸入開口部１４１側と電極形成部１００Ａ側とを連通する。貫通部１４２ａは、集電体３１Ａが通過可能な大きさ、形状に形成される。ここでは、貫通部１４２ａは、搬入開口部１１２によって兼用される吸入開口部１４１と同様に、略矩形状のスリットである。この構成により、規制部材１４２は、吸入開口部１４１側から電極形成部１００Ａ側への空気の流れを規制しつつ、吸入開口部１４１として兼用されている搬入開口部１１２からチャンバー１１０の内部ＩＮに搬入された集電体３１Ａを、貫通部１４２ａを介して電極形成部１００Ａ側に搬送することを許容する。

【0060】

また、規制部材１４２は、吸入開口部１４１と対向する位置に支持された状態で、チャンバー１１０の内面との間に空気流路１４２ｂを形成する。この構成により、規制部材１４２は、吸入開口部１４１側から電極形成部１００Ａ側への空気の流れを規制した上で、当該吸入開口部１４１からチャンバー１１０の内部ＩＮに導入した空気の流れを、当該空気流路１４２ｂを介してチャンバー１１０の内面に沿う流れにかえる。

【0061】

排気装置１４３は、チャンバー１１０の内部ＩＮの空気を排気する装置である。ここでは、排気装置１４３は、例えば、吸入開口部１４１からチャンバー１１０の内部ＩＮに導入した空気を排気する。排気装置１４３は、典型的には、チャンバー１１０の内部ＩＮの空気と共に当該空気中に飛散した活物質３２Ａの微小粒子もチャンバー１１０の外部ＯＵに排気する。

【0062】

具体的には、排気装置１４３は、吸引口部１４３ａ、排気配管１４３ｂ、フィルタ装置１４３ｃ、及び、吸引源１４３ｄを有する。

【0063】

吸引口部１４３ａは、チャンバー１１０の内部ＩＮに設けられ、当該チャンバー１１０の内部ＩＮの空気を吸引するための開口部である。吸引口部１４３ａは、空気と共に当該空気中の活物質３２Ａの微小粒子を吸い込み易いように、広がった吸い込み口形状となっている。そして、本実施形態の吸引口部１４３ａは、活物質供給装置１２０からロールプレス１３０への集電体３１Ａの搬送方向Ｄ１に対して当該ロールプレス１３０の下流側に位置する。ここでは、吸引口部１４３ａは、ロールプレス１３０の下流側において、当該ロールプレス１３０によって活物質３２Ａが定着された後、搬送方向Ｄ１に沿って搬送される集電体３１Ａの３方を囲うように３つ設けられる。ここでは、吸引口部１４３ａは、集電体３１Ａに定着された活物質３２Ａに対向して１つ、搬送方向Ｄ１の側方にそれぞれ１つずつ、合計３つが設けられる。

【0064】

排気配管１４３ｂは、チャンバー１１０の内部ＩＮで吸引口部１４３ａから吸引された空気、及び、活物質３２Ａの微小粒子を、チャンバー１１０の外部ＯＵに排気するための排気流路を構成する配管である。排気配管１４３ｂは、チャンバー１１０の内部ＩＮと外部ＯＵとに渡って設けられる。排気配管１４３ｂは、一端側がチャンバー１１０の内部ＩＮにおいて吸引口部１４３ａに接続されており、他端側がチャンバー１１０から導出され外部ＯＵに至る。排気配管１４３ｂは、複数の吸引口部１４３ａに対してそれぞれ接続されており、途中で合流している。

【0065】

フィルタ装置１４３ｃは、チャンバー１１０の内部ＩＮで吸引口部１４３ａから吸引された空気を外部ＯＵに排気する際に、空気から活物質３２Ａの微小粒子を除去する装置である。フィルタ装置１４３ｃは、チャンバー１１０の外部ＯＵにおいて、排気配管１４３ｂ上に設けられる。

【0066】

吸引源１４３ｄは、吸引口部１４３ａから空気を吸引するための源となる装置である。吸引源１４３ｄは、チャンバー１１０の外部ＯＵにおいて、排気配管１４３ｂ上で、かつ、フィルタ装置１４３ｃより排気方向下流側に設けられる。吸引源１４３ｄは、例えば、吸引ポンプ等によって構成される。ここでは、吸引源１４３ｄは、例えば、チャンバー１１０の内部ＩＮを減圧する減圧ポンプとは別体で設けられる。吸引源１４３ｄは、典型的には、チャンバー１１０の内部ＩＮを大気圧よりも減圧するために要する負圧よりも大きな負圧で吸引する。

【0067】

上記のように構成される排気装置１４３は、吸引源１４３ｄが駆動することで、吸引口部１４３ａからチャンバー１１０の内部ＩＮの空気を吸引する。このとき、排気装置１４３は、電極３０の製造の際に当該空気中に飛散した活物質３２Ａの微小粒子も空気と共に吸引口部１４３ａから吸引する。そして、排気装置１４３は、吸引口部１４３ａから吸引した空気、及び、活物質３２Ａの微小粒子を排気配管１４３ｂ介してチャンバー１１０の外部ＯＵに導出し、フィルタ装置１４３ｃで活物質３２Ａの微小粒子を除去した後、外部ＯＵに排気する。

【0068】

＜吸引ステージ＞
ここで、本実施形態に係る製造装置１００は、図２、図３、図４、図５に示すように、さらに、吸引ステージ１５０を備える。吸引ステージ１５０は、チャンバー１１０の内部ＩＮに設けられ、集電体３１Ａの搬送を補助する装置である。吸引ステージ１５０は、電極形成部１００Ａに向けて搬送される集電体３１Ａを載置し当該集電体３１Ａを吸引して姿勢を保持する。

【0069】

具体的には、吸引ステージ１５０は、多数の吸引孔１５１ａが形成された定盤（水平台）１５１の上面１５１ｂに集電体３１Ａを載置する。定盤１５１は、内部が空洞状に形成されると共に、上面１５１ｂが集電体３１Ａを沿わすための平面状に形成されている。多数の吸引孔１５１ａは、この定盤１５１の上面１５１ｂに形成されており、定盤１５１の内部と連通している。定盤１５１は、吸引配管１５２を介して吸引源１４３ｄと接続されており、吸引源１４３ｄが駆動することで内部が負圧とされる。定盤１５１は、内部が負圧とされることで、多数の吸引孔１５１ａを介して、上面１５１ｂに載置した集電体３１Ａを当該上面１５１ｂ側に吸引して姿勢を保持する。

【0070】

この構成により、製造装置１００は、電極形成部１００Ａに向けて搬送している集電体３１Ａを、吸引ステージ１５０によって吸引して姿勢を保持することができる。そして、製造装置１００は、吸引ステージ１５０によって集電体３１Ａの姿勢を適正に保持した状態で、電極形成部１００Ａにおいて活物質供給装置１２０から集電体３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給することができる。このため、製造装置１００は、図５に示すように、設計的に予め決められた所望厚さＴの活物質３２Ａを精度よく集電体３１Ａ上に載置することができ、この結果、所望の性能の電極３０を精度よく形成することができる。

【0071】

そして、本実施形態では、排気装置１４３と吸引ステージ１５０とは、吸引源１４３ｄが兼用される。つまりここでは、吸引配管１５２は、排気配管１４３ｂと合流し、当該排気配管１４３ｂを介して吸引源１４３ｄと接続される。吸引配管１５２は、フィルタ装置１４３ｃの排気方向上流側で排気配管１４３ｂと合流している。

【0072】

なお、上述した定盤１５１の上面１５１ｂは、図４に示すように、搬送方向Ｄ１の上流側の端部が所定の曲面を有する傾斜面１５１Ｒとして形成されている。この構成により、吸引ステージ１５０は、当該傾斜面１５１Ｒが、搬送方向Ｄ１の上流側から搬送されてくる集電体３１Ａの拾い面として機能することで、当該集電体３１Ａを滑らかに上面１５１ｂに載置した状態とすることができる。

【0073】

＜電極の製造方法＞
次に、図６のフローチャートを参照して電極３０の製造方法（電池用電極製造方法）について説明する。以下で説明する電極３０の製造方法は、製造装置１００によって行われるものとして説明する。この電極３０の製造方法は、チャンバー内清浄方法を含むものであり、より具体的には、空気導入工程（ステップＳ１）、空気規制工程（ステップＳ２）、電極形成工程（ステップＳ３）、及び、空気排気工程（ステップＳ４）を含む。なお、ここでは、説明を分かり易くするため、各工程を順を追って説明するが、実際にはこれらの各工程が相互に並行して継続して行われている。

【0074】

製造装置１００は、空気導入工程として、チャンバー１１０の外部ＯＵから内部ＩＮに吸入開口部１４１を介して空気を導入する（ステップＳ１）。ここでは、製造装置１００は、大気圧よりも減圧されたチャンバー１１０の内部ＩＮの負圧を利用して、搬入開口部１１２によって兼用される吸入開口部１４１を介して当該チャンバー１１０の内部ＩＮに空気を吸入する。

【0075】

そして、製造装置１００は、空気規制工程として、チャンバー１１０の内部ＩＮで、吸入開口部１４１側から電極形成部１００Ａ側への空気の流れを規制する（ステップＳ２）。ここでは、製造装置１００は、規制部材１４２によって吸入開口部１４１側から電極形成部１００Ａ側への空気の流れを規制した上で、当該空気の流れを、当該空気流路１４２ｂを介してチャンバー１１０の内面に沿う流れにかえる。

【0076】

この間、製造装置１００は、電極形成工程として、チャンバー１１０の内部ＩＮで、電極形成部１００Ａにおいて電極３０を形成する（ステップＳ３）。ここでは、製造装置１００は、シャッタユニット１２０ｂによって、集電体３１Ａに所望量の活物質３２Ａを供給し、ロールプレス１３０によって当該活物質３２Ａを集電体３１Ａ上に定着させて電極３０を形成する。製造装置１００は、搬入開口部１１２からチャンバー１１０の内部ＩＮに搬入された集電体３１Ａに対して上記処理を行っていき、順次、電極３０を形成していく。

【0077】

そして、製造装置１００は、空気排気工程として、チャンバー１１０の内部ＩＮの空気を排気装置１４３によって排気する（ステップＳ４）。典型的には、排気装置１４３は、吸入開口部１４１からチャンバー１１０の内部ＩＮに導入した空気を排気する。このとき、製造装置１００は、電極形成工程（ステップＳ３）等で空気中に飛散した活物質３２Ａの微小粒子も空気と共にチャンバー１１０の内部ＩＮから外部ＯＵに吸引し、活物質３２Ａの微小粒子を除去した後の空気を外部ＯＵに排気する。

【0078】

＜実施形態の作用効果＞
以上で説明した製造装置１００、チャンバー内清浄構造１４０、製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、吸入開口部１４１を介してチャンバー１１０の内部ＩＮに吸入した空気を利用してチャンバー１１０の内部ＩＮを清浄することができる。

【0079】

すなわち、製造装置１００は、大気圧よりも減圧されたチャンバー１１０の内部ＩＮの負圧を利用して吸入開口部１４１を介して内部ＩＮに空気を吸入することができる。このとき、製造装置１００は、吸入開口部１４１から直接的に電極形成部１００Ａ側へ向かう空気の流れを規制部材１４２によって規制することができる。これにより、製造装置１００は、内部ＩＮに吸入した空気が電極形成部１００Ａにあたることで活物質３２Ａを飛散させること自体を抑制することができる。

【0080】

その上で、製造装置１００は、電極形成部１００Ａで集電体３１Ａ上に粉体状の活物質３２Ａを供給して電極３０を形成する際に空気中に飛散した活物質３２Ａの微小粒子を、排気装置１４３によって空気と共にチャンバー１１０の内部ＩＮから排気し外部ＯＵに除去することができる。

【0081】

このように、製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮで電極３０を形成する際に活物質３２Ａの微小粒子が空気中に飛散し内部ＩＮの空間を汚染しても、当該チャンバー１１０の内部ＩＮの清浄度を適正に確保することができる。この結果、製造装置１００、チャンバー内清浄構造１４０、製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、清浄度を適正に確保した環境下で電極３０を製造することができ、例えば、所望の性能の電極３０を精度よく製造することができる。

【0082】

また、以上で説明した製造装置１００、チャンバー内清浄構造１４０、製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、チャンバー１１０の内部ＩＮに集電体３１Ａを搬入するための搬入開口部１１２によって吸入開口部１４１を兼用することができる。この構成により、製造装置１００は、吸入開口部１４１を別個で設ける必要がないので、例えば、製造コストを抑制することができる。そして、製造装置１００は、規制部材１４２が吸入開口部１４１と対向する位置に設けられた上で、当該規制部材１４２に集電体３１Ａが通過可能な貫通部１４２ａを有する。この構成により、製造装置１００は、規制部材１４２において、吸入開口部１４１側から電極形成部１００Ａ側への空気の流れを規制しつつ、吸入開口部１４１として兼用されている搬入開口部１１２からチャンバー１１０の内部ＩＮに搬入された集電体３１Ａを、貫通部１４２ａを介して電極形成部１００Ａ側に搬送することを許容することができる。この結果、製造装置１００、チャンバー内清浄構造１４０、製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、吸入開口部１４１として兼用する搬入開口部１１２から効果的に空気を取り込み内部ＩＮを清浄しつつ、これらを兼用することによって生じ得る背反を解消することができる。

【0083】

さらに、以上で説明した製造装置１００、チャンバー内清浄構造１４０、製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、吸入開口部１４１からチャンバー１１０の内部ＩＮに導入した空気の流れを、規制部材１４２によって、当該チャンバー１１０の内面に沿う流れにかえる。この構成により、製造装置１００は、チャンバー１１０の内面に沿う空気の流れによって、活物質３２Ａの微小粒子が付着し易い当該チャンバー１１０の内面を清掃することができると共に、内部ＩＮの空間全域に空気の流れを行き渡らせ易くすることができる。この結果、製造装置１００、チャンバー内清浄構造１４０、製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、チャンバー１１０の内部ＩＮに導入した空気によって、当該内部ＩＮの空間全域をより効果的に清浄することができる。

【0084】

また、以上で説明した製造装置１００、チャンバー内清浄構造１４０、製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、集電体３１Ａの搬送方向Ｄ１に対してロールプレス１３０の下流側に排気装置１４３の吸引口部１４３ａが位置する。この配置により、製造装置１００は、チャンバー１１０の内部ＩＮにおいて、活物質３２Ａの微小粒子が最も飛散し易い電極形成部１００Ａの後工程で、微小粒子と共に集電体３１Ａに定着していない活物質３２Ａも吸引し除去することができる。この結果、製造装置１００、チャンバー内清浄構造１４０、製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、清浄度をより適正に確保した環境下で電極３０を製造することができ、例えば、所望の性能の電極３０をより精度よく製造することができる。

【0085】

ここでは、以上で説明した製造装置１００、チャンバー内清浄構造１４０、製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、吸引ステージ１５０を備えた上で、排気装置１４３と吸引ステージ１５０とによって吸引源１４３ｄが兼用される。この構成により、製造装置１００、チャンバー内清浄構造１４０、製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、活物質３２Ａを精度よく集電体３１Ａ上に載置し所望の性能の電極３０を精度よく形成した上で、チャンバー１１０の内部ＩＮの清浄度を適正に確保するための構成の一部を吸引ステージ１５０と兼用して構成することができる。

【0086】

＜変形例＞
なお、上述した本発明の実施形態に係る電池用電極製造装置、チャンバー内清浄構造、電池用電極製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

【0087】

以上の説明では、電極形成部１００Ａは、基材フィルムとしての集電体３１Ａの一方の面に直接、粉体状の活物質３２Ａを供給して電極３０を形成するものとして説明したがこれに限らない。例えば、電極形成部１００Ａは、集電体３１Ａとは異なる基材フィルムである転写用フィルムに、一旦、活物質３２Ａを供給して定着させた後に、当該転写用フィルムに粉成型された活物質３２Ａを、集電体３１Ａの一方の面に転写し定着させることで電極３０を形成してもよい。この場合、電極形成部１００Ａは、転写用フィルムから集電体３１Ａに活物質３２Ａを転写するための転写部を含んで構成されてもよい。また、基材フィルムは、セパレータ４０であってもよい。つまり、基材フィルムは、集電体３１Ａ、セパレータ４０、又は、転写用フィルムを用いることができる。基材フィルムが例えば転写用フィルムである場合は、上述のように当該フィルム上に形成された活物質層（電極組成物層）を集電体上に、例えば転写することで、リチウムイオン電池用電極を得ることができる。

【0088】

以上の説明では、枠体５０は、チャンバー１１０の内部ＩＮで集電体３１Ａに設けられるものとして説明したがこれに限らず、外部ＯＵで設けられる構成であってもよい。枠体５０は、例えば、外部ＯＵにおいて、枠体設置装置等によって、搬入開口部１１２の前段で集電体３１Ａに設けられてもよい。この場合、帯状の集電体３１Ａは、搬入開口部１１２の手前で枠体５０が取り付けられた状態で搬入開口部１１２から内部ＩＮに搬入される。またこの場合、吸入開口部１４１として兼用される搬入開口部１１２は、チャンバー１１０の内部ＩＮの減圧環境を維持した状態で、集電体３１Ａと共に枠体５０も一緒に外部ＯＵから内部ＩＮに搬入可能な大きさ、形状に形成されればよい。同様に、貫通部１４２ａは、集電体３１Ａと共に枠体５０も一緒に通過可能な大きさ、形状に形成されればよい。また、枠体５０は、例えば、枠体設置装置等によって、ロールプレス１３０の後段であってチャンバー１１０の外部ＯＵで集電体３１Ａに設けられてもよい。また、本実施形態に係る電池用電極製造装置、チャンバー内清浄構造、電池用電極製造方法、又は、チャンバー内清浄方法は、枠体設置装置又は枠体設置工程を含まなくてもよい。例えば、集電体３１Ａに代えて転写用フィルムが用いられる場合には、転写用フィルム上に電極組成物層（電極活物質層３２）が形成された後（つまり、電極形成工程を終了した後）、当該電極組成物層が転写された集電体３１Ａ上に、又は、当該電極組成物層が転写される前の集電体３１Ａ上に、枠体５０が配置されてもよい。

【0089】

また、以上の説明では、帯状の集電体３１Ａは、例えば、チャンバー１１０の外部ＯＵの常圧下に設けられた集電体ロール３１Ｒから引き出されながら搬入開口部１１２を介して内部ＩＮに搬入されるものとして説明したがこれに限らず、チャンバー１１０の内部ＩＮの減圧下に設けられた集電体ロール３１Ｒから引き出されるものであってもよい。また、活物質供給装置１２０も、その全体がチャンバー１１０の内部ＩＮに設けられていてもよい。

【0090】

また、以上の説明では、吸入開口部１４１は、搬入開口部１１２によって兼用されるものとして説明したがこれに限らず、搬入開口部１１２とは別個に設けられてもよい。

【0091】

また、以上の説明では、規制部材１４２は、貫通部１４２ａを有すると共に当該吸入開口部１４１からチャンバー１１０の内部ＩＮに導入した空気の流れを当該チャンバー１１０の内面に沿う流れにかえるものとして説明したがこれに限らない。

【0092】

また、以上の説明では、吸引口部１４３ａは、搬送方向Ｄ１に対してロールプレス１３０の下流側に位置するものとして説明したがこれに限らず、他の位置に設けられていてもよい。

【0093】

また、以上の説明では、排気装置１４３の吸引源１４３ｄは、チャンバー１１０の内部ＩＮを減圧する減圧ポンプとは別体で設けられるものとして説明したがこれに限らず、両者が兼用されてもよい。すなわち、排気装置１４３は、例えば、チャンバー１１０の内部ＩＮを減圧する減圧ポンプであってもよい（すなわち減圧ポンプと兼用されてもよい）し、減圧ポンプとは別体の吸引源を有する排気装置であってもよい。また、製造装置１００は、吸引ステージ１５０を備えた上で、排気装置１４３と吸引ステージ１５０とによって吸引源１４３ｄが兼用されるものとして説明したがこれに限らない。製造装置１００は、吸引ステージ１５０を備えていたとしても、排気装置１４３と吸引ステージ１５０とによって吸引源１４３ｄが兼用されなくてもよい。例えば、製造装置１００は、上記のように排気装置１４３の吸引源がチャンバー１１０の内部ＩＮを減圧する減圧ポンプと兼用される場合には、当該排気装置の吸引源と、吸引ステージ１５０の吸引源１４３ｄとは別体に設けられてもよい。また、製造装置１００は、そもそも吸引ステージ１５０を備えなくてもよい。

【0094】

本実施形態に係る電池用電極製造装置、チャンバー内清浄構造、電池用電極製造方法、及び、チャンバー内清浄方法は、以上で説明した実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

【符号の説明】

【0095】

１０ 単電池
３０ 電極
３１Ａ 集電体（基材フィルム）
３２Ａ 活物質
４０ セパレータ
５０ 枠体
１００ 製造装置（電池用電極製造装置）
１００Ａ 電極形成部
１１０ チャンバー
１１２ 搬入開口部
１２０ 活物質供給装置
１２０ａ 供給口
１２０ｂ シャッタユニット
１３０ ロールプレス
１４０ チャンバー内清浄構造
１４１ 吸入開口部
１４２ 規制部材
１４２ａ 貫通部
１４２ｂ 空気流路
１４３ 排気装置
１４３ａ 吸引口部
１４３ｂ 排気配管
１４３ｃ フィルタ装置
１４３ｄ 吸引源
１５０ 吸引ステージ
Ｄ１ 搬送方向
ＩＮ 内部
ＯＵ 外部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】