特開 2022-156611 電池用電極製造方法、および電池用電極製造システム

(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】P2022156611

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】電池用電極製造方法、および電池用電極製造システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/139 20100101AFI20221006BHJP

【ＦＩ】

H01M4/139

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021060393

(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

5H050CB29

5H050GA27

5H050GA29

(57)【要約】

【課題】集電体上に形成される活物質層に気泡が生じることを抑制することができ、活物質層の均一性を向上させることができる電池用電極製造方法を提供する。
【解決手段】電池用電極製造方法は、粉体状の活物質２５を減圧下に置くことにより活物質の内部の気体を除去する工程と、大気圧よりも減圧されているチャンバー２の内部に配置された供給装置３に対して気体が除去された活物質２５ｖを送る工程と、チャンバーの内部において供給装置によって帯状の基材フィルム２３に対して活物質を供給する工程と、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉体状の活物質を減圧下に置くことにより前記活物質の内部の気体を除去する工程と、
大気圧よりも減圧されているチャンバーの内部に配置された供給装置に対して気体が除去された前記活物質を送る工程と、
前記チャンバーの内部において前記供給装置によって帯状の基材フィルムに対して前記活物質を供給する工程と、
を含む電池用電極製造方法。

【請求項2】

前記除去する工程は、前記活物質を調合する調合タンクから気体を吸引することにより実行される
請求項１に記載の電池用電極製造方法。

【請求項3】

予め脱気された粉体状の活物質を貯留するタンクと、
内部空間が大気圧よりも減圧されているチャンバーと、
前記チャンバーの内部に配置されており、前記タンクから送られる前記活物質を帯状の基材フィルムに対して供給する供給装置と、
を備える電池用電極製造システム。

【請求項4】

更に、前記活物質を調合しながら前記活物質の内部の気体を除去する脱気装置を備え、
前記タンクは、前記脱気装置によって脱気された前記活物質を貯留する
請求項３に記載の電池用電極製造システム。

【請求項5】

更に、前記活物質の内部の気体を除去する脱気装置を備え、
前記脱気装置は、前記活物質が貯留される複数の脱気槽と、前記脱気槽から気体を吸引するポンプと、複数の前記脱気槽と前記タンクとを個別に接続する複数の通路と、複数の前記通路を開閉するバルブと、を有する
請求項３に記載の電池用電極製造システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池用電極製造方法、および電池用電極製造システムに関する。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン電池は、一般に、正極集電体の表面に正極活物質層が形成された正極と、負極集電体の表面に負極活物質層が形成された負極とが、セパレータを介して積層されて構成される。このリチウムイオン電池を製造する工程として、例えば、特許文献１に記載されたように、集電体上に活物質を供給した後、当該活物質を圧縮する電極製造工程を有することが知られている。

【0003】

また、特許文献２には、正極枠体及び負極枠体を形成し、当該正極枠体及び負極枠体の内側に正極活物質層及び負極活物質層を形成した後、当該正極枠体及び当該正極活物質層並びに当該負極枠体及び当該負極活物質層をそれぞれ覆うように、正極集電体及び負極集電体を配置する、リチウムイオン電池の製造工程が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６６３３８６６号公報

【特許文献2】特開２０１９－２０７７５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述したように電池用電極を製造する場合、活物質層に気泡が残存されたまま電池用電極が成型されることがある。活物質層に気泡が残存していると、例えば特許文献１に記載のように集電体上に形成した活物質層を圧縮する際に、活物質が弾け飛んだり、活物質の表面に凹凸が形成されたりする問題が生じるおそれがある。また、活物質層に気泡が残存していると、例えば特許文献２に記載の枠体内部に、活物質層が均一に形成されにくくなり、その結果、当該活物質層の表面に集電体を配置して電池を製造する工程（例えば特許文献２に記載の製造工程）を採る際にも問題が生じるおそれがある。

【0006】

本発明の目的は、集電体上に形成される活物質層に気泡が生じることを抑制することができ、活物質層の均一性を向上させることができる電池用電極製造方法、および電池用電極製造システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の電池用電極製造方法は、粉体状の活物質を減圧下に置くことにより前記活物質の内部の気体を除去する工程と、大気圧よりも減圧されているチャンバーの内部に配置された供給装置に対して気体が除去された前記活物質を送る工程と、前記チャンバーの内部において前記供給装置によって帯状の基材フィルムに対して前記活物質を供給する工程と、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、集電体上に形成される活物質層に気泡が生じることを抑制することができ、活物質層の均一性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、リチウムイオン単電池の概略構成図である。

【図2】図２は、実施形態に係る電池用電極製造システムの概略構成図である。

【図3】図３は、電池用電極製造システムの一部を示す図である。

【図4】図４は、実施形態の脱気装置を示す図である。

【図5】図５は、密閉された耐圧容器の図である。

【図6】図６は、実施形態の第１変形例に係る脱気装置を示す図である。

【図7】図７は、実施形態の第２変形例に係る脱気装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の実施形態に係る電池用電極製造方法、および電池用電極製造システムにつき図面を参照しつつ詳細に説明する。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、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0011】

［実施形態］
図１から図５を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、電池用電極製造方法、および電池用電極製造システムに関する。図１は、リチウムイオン単電池の概略構成図、図２は、実施形態に係る電池用電極製造システムの概略構成図、図３は、電池用電極製造システムの一部を示す図、図４は、実施形態の脱気装置を示す図、図５は、密閉された耐圧容器の図である。

【0012】

本実施形態の電池用電極製造方法、および電池用電極製造システムは、例えば、リチウムイオン電池の製造に適用される。リチウムイオン電池は、複数のリチウムイオン単電池（電池セル）を組み合わせてモジュール化した組電池、或いは、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される。

【0013】

図１は、リチウムイオン単電池１０の概略構成図である。リチウムイオン単電池１０は、正極集電体層１１１、正極活物質層１１３、セパレータ１３０、負極活物質層１２３及び負極集電体層１２１が図１に示す順に積層される。即ち、正極集電体層１１１及び負極集電体層１２１が最外層に配置される。また、枠体１４０は、正極集電体層１１１及び負極集電体層１２１の縁部（正極活物質層１１３及び負極活物質層１２３の外周）を封止する。正極活物質層１１３及び負極活物質層１２３には、電解液が封入される。

【0014】

正極集電体層１１１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１１１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】

正極活物質層１１３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１１３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１１３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１１３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１１３は、正極活物質層１１３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１１３にする等の方法で得ることができる。

【0016】

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。

【0017】

正極活物質層１１３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。

【0018】

負極集電体層１２１としては、正極集電体層１１１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１２１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。

【0019】

負極活物質層１２３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１２３を得る方法等は、正極活物質層１１３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１１３を得る方法と同様である。

【0020】

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。

【0021】

負極活物質層１２３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１１３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。

【0022】

セパレータ１３０としては、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。

【0023】

リチウムイオン単電池１０は、正極集電体層１１１及び負極集電体層１２１の縁部を枠体１４０により封止することで電解液が封入された構成である。枠体１４０は、正極集電体層１１１及び負極集電体層１２１の間に配置されており、正極活物質層１１３、負極活物質層１２３及びセパレータ１３０の外周を封止する機能を有する。

【0024】

枠体１４０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、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。具体的には、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。

【0025】

図２に示すように、本実施形態に係る電池用電極製造システム１００は、電池用電極製造装置１、脱気装置７、およびフィルム供給装置３２を有する。フィルム供給装置３２は、帯状の基材フィルム２３を電池用電極製造装置１に対して供給する。フィルム供給装置３２は、例えば、ロールに巻かれた基材フィルム２３を送り出す。なお、帯状の基材フィルム２３の例としては、集電体、セパレータ、転写用のフィルムが挙げられる。基材フィルム２３が転写用のフィルムである場合、転写用のフィルム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。

【0026】

図２に示すように、電池用電極製造装置１は、チャンバー２と、供給装置３と、ロールプレス５と、タンク６と、枠体供給装置１５と、を有する。チャンバー２は、内部を大気圧よりも減圧された状態に保持できる部屋である。チャンバー２は、閉空間を形成する筐体２０を有する。チャンバー２の内部空間２０ａは、図示しない減圧ポンプにより大気圧よりも減圧される。内部空間２０ａ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。なお、標準大気圧は、約１０１３ｈＰａ（約１０^５Ｐａ）である。

【0027】

筐体２０は、スリット２０ｓを有する。スリット２０ｓは、筐体２０が有する一つの側壁２０ｗに配置されている。例示されたスリット２０ｓは、基材フィルム２３の搬送方向Ｘに沿って側壁２０ｗを貫通している。搬送方向Ｘは、例えば、鉛直方向Ｚに対して直交する方向である。基材フィルム２３は、筐体２０の外部空間２０ｂからスリット２０ｓを介して内部空間２０ａに搬送される。

【0028】

枠体供給装置１５は、筐体２０の内部空間２０ａに配置されている。例示された枠体供給装置１５は、側壁２０ｗと供給機構３との間に配置されている。枠体供給装置１５は、搬送される基材フィルム２３に対して枠体１４０を供給し、基材フィルム２３に枠体１４０を設置する。枠体１４０は、基材フィルム２３と共に搬送方向Ｘに沿って搬送される。

【0029】

供給装置３は、筐体２０の内部空間２０ａに配置されている。供給装置３は、搬送される基材フィルム２３に対して粉体状の活物質２５を供給する。より詳しくは、供給装置３は、基材フィルム２３に設置されている枠体１４０に対して活物質２５を供給する。粉体状の活物質２５は、外部空間２０ｂに配置されたタンク６に貯留されている。供給装置３は、タンク６から送られる活物質２５を枠体１４０の内部に充填し、活物質２５を基材フィルム２３に塗布する。

【0030】

ロールプレス５は、搬送方向Ｘにおいて供給装置３の下流側に配置されている。ロールプレス５は、基材フィルム２３に塗布された活物質２５をプレス成型する。ロールプレス５は、活物質２５を帯状の基材フィルム２３に定着させる役割を有する。ロールプレス５は、活物質２５をプレス成型し、正極活物質層１１３または負極活物質層１２３を形成する。例えば、基材フィルム２３に塗布された活物質２５が正極活物質である場合、正極活物質層１１３が形成され、塗布された活物質２５が負極活物質である場合、負極活物質層１２３が形成される。

【0031】

以下に説明するように、本実施形態に係る電池用電極製造システム１００では、供給装置３に対して予め脱気された活物質２５が送られる。本明細書では、予め脱気された活物質２５を単に「脱気された活物質２５ｖ」と称する。供給装置３に活物質２５を供給する前に活物質２５を脱気しておくことで、基材フィルム２３に活物質を供給する前の段階で、活物質に不要なガスや空気が混じることを抑制することができる。その結果、例えば基材フィルム２３が集電体である場合、集電体に対して脱気された活物質２５ｖが塗布されるので、集電体上に形成される正極活物質層１１３および負極活物質層１２３に気泡が生じることが抑制され、活物質層の均一性が向上する。

【0032】

更に、本実施形態の電池用電極製造装置１は、活物質２５の塗布およびプレス成型の両工程を減圧された内部空間２０ａにおいて行なう。これにより、基材フィルム２３に活物質２５を供給する際に、脱気された活物質２５ｖに不要なガスや空気が混じることを排除することができる。その結果、集電体上に形成される活物質層に気泡が生じることをより一層抑制することができ、活物質層の均一性をより一層向上させることができる。

【0033】

なお、供給装置３は、転写用のフィルムに対して活物質２５を供給してもよい。この場合、転写用のフィルムに転写された活物質２５は、集電体に対して転写される。本実施形態によれば、転写用のフィルムに活物質を供給する前の段階で、活物質に不要なガスや空気が混じることを抑制することができる。その結果、転写用のフィルムから集電体に対して脱気された活物質２５ｖが転写されるので、集電体上に形成される正極活物質層１１３および負極活物質層１２３に気泡が生じることが抑制され、活物質層の均一性が向上する。

【0034】

図３に示すように、電池用電極製造システム１００は、補給機構４を有する。補給機構４は、脱気された活物質２５ｖを供給装置３に送る機構である。補給機構４は、耐圧容器４０、およびタンク６を含む。

【0035】

タンク６の内部は、減圧ポンプによって大気圧よりも減圧されていてもよい。タンク６は、脱気された活物質２５ｖを受け入れる受け入れ口６１を有する。例示された受け入れ口６１は、タンク６の頂部に配置されている。受け入れ口６１は、タンク６の内部空間と外部空間とを連通している。耐圧容器４０は、内部が減圧された状態で中空形状を維持できる剛性を有する容器である。耐圧容器４０は、受け入れ口６１に取り付けられる。受け入れ口６１には、耐圧容器４０とタンク６との間を気密にシールするシール部材が配置されている。耐圧容器４０の内部は、大気圧よりも低圧に維持されており、かつ脱気された活物質２５ｖが収容されている。耐圧容器４０は、開口を下方に向けてタンク６に取り付けられる。

【0036】

脱気された活物質２５ｖは、耐圧容器４０の開口を介してタンク６へ送られる。脱気された活物質２５ｖは、例えば、自重によってタンク６へ落下する。脱気された活物質２５ｖは、耐圧容器４０の内圧とタンク６の内圧との差圧によって耐圧容器４０からタンク６へ移動してもよい。供給装置３は、タンク６から送られる活物質２５を帯状の基材フィルム２３に対して供給する。つまり、基材フィルム２３に塗布される活物質２５は、脱気された活物質２５ｖである。

【0037】

脱気された活物質２５ｖは、内部に空気等の気体が残存しないように十分に気体が除去されている。従って、プレス終了後の正極活物質層１１３および負極活物質層１２３が常圧下に置かれたとしても、集電体上に形成される活物質層１１３，１２３に気泡が生じることが抑制され、活物質層１１３，１２３の均一性が向上する。また、脱気された活物質２５ｖは、プレス成型されるときにひび割れ等が生じにくい。よって、本実施形態に係る電池用電極製造システム１００は、リチウムイオン単電池１０の性能を向上させることや、リチウムイオン単電池１０の信頼性を向上させることができる。

【0038】

図４に示す脱気装置７は、活物質２５の内部の気体を除去する装置である。脱気装置７は、ポンプ７１、ノズル７２、および耐圧容器４０を含む。ノズル７２は、耐圧容器４０の開口４１に対して固定される。ポンプ７１は、ノズル７２に対して接続されており、耐圧容器４０の内部の気体を吸引する。ノズル７２は、予め活物質２５が充填された耐圧容器４０に対して取り付けられる。耐圧容器４０に充填される活物質２５は、材料が撹拌されて調合されたものである。

【0039】

脱気装置７は、耐圧容器４０の内圧を大気圧よりも低圧の第一圧力ＰＡ１に減圧する。第一圧力ＰＡ１は、例えば、タンク６の内圧ＰＢ１と同等の圧力である。第一圧力ＰＡ１は、チャンバー２の内圧ＰＣ１と同等の圧力であってもよい。第一圧力ＰＡ１は、内圧ＰＢ１，ＰＣ１よりも高圧であってもよい。脱気装置７は、活物質２５を減圧下に置くことにより活物質２５の内部の気体を除去する。脱気装置７は、活物質２５の内部に含まれるガスを十分にパージできるように、耐圧容器４０の内圧を第一圧力ＰＡ１に維持する。脱気時間は、例えば、数時間である。

【0040】

活物質２５の脱気が完了すると、図５に示すように、耐圧容器４０の開口４１が栓４２によって閉塞される。栓４２は、開口４１を密閉し、耐圧容器４０の内部に脱気された活物質２５ｖを封入する。耐圧容器４０は、密閉された状態でタンク６まで運搬され、図３に示すようにタンク６に取り付けられる。開口４１は、例えば、タンク６に対する耐圧容器４０の取り付けが完了した後に開放される。

【0041】

耐圧容器４０からタンク６への活物質２５の移動が完了すると、耐圧容器４０がタンク６から取り外される。取り外された耐圧容器４０に対して、調合された活物質２５を充填する充填工程、および活物質２５を脱気する脱気工程が実行される。電池用電極製造システム１００は、複数の耐圧容器４０を有してもよい。この場合、一つの耐圧容器４０がタンク６に取り付けられているときに、別の耐圧容器４０に対して充填工程および脱気工程が実行される。

【0042】

以上説明したように、本実施形態に係る電池用電極製造方法は、除去する工程と、送る工程と、供給する工程と、を含む。除去する工程において、脱気装置７は、紛体状の活物質２５を減圧下に置くことにより活物質２５の内部の気体を除去する。供給装置３に活物質２５を供給する前に活物質２５を脱気しておくことで、基材フィルム２３に活物質を供給する前の段階で、活物質２５に不要なガスや空気が混じることを抑制することができる。送る工程において、補給機構４は、脱気された活物質２５ｖをチャンバー２の内部に配置された供給装置３に送る。供給する工程において、供給装置３は、帯状の基材フィルム２３に対して脱気された活物質２５ｖを供給する。基材フィルム２３は、例えば、集電体であるが、これに限らず、セパレータや転写用のフィルムであってもよい。つまり、供給装置３は、集電体に対して活物質を直接供給してもよく、セパレータや転写用のフィルムを介して間接的に集電体に活物質を供給してもよい。本実施形態に係る電池用電極製造方法によれば、脱気された活物質２５ｖを基材フィルム２３に供給することにより、集電体上に形成される活物質層１１３，１２３に気泡が生じることを抑制することができ、活物質層１１３，１２３の均一性を向上させることができる。

【0043】

本実施形態に係る電池用電極製造システム１００は、タンク６と、チャンバー２と、供給装置３と、を有する。タンク６は、脱気された活物質２５ｖを貯留する。チャンバー２は、内部空間２０ａが大気圧よりも減圧されている部屋である。供給装置３は、チャンバー２の内部に配置されており、タンク６から送られる活物質２５を帯状の基材フィルム２３に対して供給する。本実施形態に係る電池用電極製造システムによれば、脱気された活物質２５ｖを基材フィルム２３に供給することにより、集電体上に形成される活物質層１１３，１２３に気泡が生じることを抑制することができ、活物質層１１３，１２３の均一性を向上させることができる。

【0044】

なお、枠体供給装置８は、供給機構３よりも下流側において基材フィルム２３に枠体１４０を設置してもよい。例えば、枠体供給装置８は、供給機構３とロールプレス５との間に配置されてもよし、ロールプレス５の下流側に配置されてもよいし、或いは、ロールプレス５の下流側であって筐体２外部に配置されてもよい。また、本実施形態に係る電池用電極製造システム又は電池用電極製造方法は、枠体供給装置又は枠体供給工程を含まなくてもよい。例えば、基材フィルム２３として転写用のフィルムが用いられる場合には、転写用のフィルム上に活物質層（電極組成物層）が形成された後（つまり、電極製造工程を終了した後）、当該電極組成物層が転写された集電体上に、又は、当該電極組成物層が転写される前の集電体上に、枠体が配置されてもよい。

【0045】

筐体２の内部において基材フィルム２３に対して枠体１４０を供給することに代えて、筐体２の外部において基材フィルム２３に枠体１４０が設置されてもよい。この場合、枠体１４０が取り付けられた基材フィルム２３は、スリット２０ｓを介して筐体２の内部に搬送される。

【0046】

［実施形態の第１変形例］
図６を参照して、実施形態の第１変形例について説明する。図６は、実施形態の第１変形例に係る脱気装置を示す図である。実施形態の第１変形例において、上記実施形態と異なる点は、脱気装置８が減圧下において活物質２５を調合する点である。

【0047】

脱気装置８は、減圧下において活物質２５を調合しながら活物質２５の脱気を行う。脱気装置８は、ポンプ８０、調合タンク８１、および攪拌機８２を有する。調合タンク８１は、実施形態の耐圧容器４０と同様の耐圧性能を有する容器である。調合タンク８１は、供給路８１ａ，８１ｂを有する。活物質２５の材料Ｍ１，Ｍ２は、それぞれ供給路８１ａ，８１ｂを介して調合タンク８１の内部に供給される。ポンプ８０は、調合タンク８１の内部の気体を吸引する。つまり、調合タンク８１の内部は、ポンプ８０によって大気圧よりも低圧に減圧されている。

【0048】

攪拌機８２は、モータ８３、撹拌翼８４、および回転軸８５を有する。撹拌翼８４は、調合タンク８１の内部に配置されている。モータ８３は、調合タンク８１の外部に配置されている。回転軸８５は、調合タンク８１の底壁を貫通しており、モータ８３と撹拌翼８４とを連結している。脱気装置８は、撹拌翼８４を回転させることにより、材料Ｍ１，Ｍ２を撹拌し、活物質２５の表面処理等の調合を行なう。脱気装置８は、調合タンク８１の内部で活物質２５を脱気し、脱気された活物質２５ｖを生成する。つまり、脱気装置８は、減圧下において活物質２５を調合することにより、調合工程および脱気工程を同時に実行する。

【0049】

脱気された活物質２５ｖは、電池用電極製造装置１のタンク６に供給される。例えば、調合タンク８１がタンク６に取り付けられてもよい。この場合、調合タンク８１にはタンク６と接続される開口が設けられることが好ましい。活物質２５を調合する調合工程では、調合タンク８１の開口が栓によって閉塞される。

【0050】

脱気された活物質２５ｖは、減圧環境下において調合タンク８１から耐圧容器４０に移されてもよい。この場合、上記実施形態と同様に、耐圧容器４０がタンク６に取り付けられる。調合タンク８１は、パイプ等を介してタンク６に接続されてもよい。この場合、脱気された活物質２５ｖは、パイプ等を介して調合タンク８１からタンク６へ送られる。

【0051】

［実施形態の第２変形例］
図７を参照して、実施形態の第２変形例について説明する。図７は、実施形態の第２変形例に係る脱気装置を示す図である。図７に示すように、実施形態の第２変形例に係る脱気装置９は、ポンプ９０、第一脱気槽９１、第二脱気槽９２、および第三脱気槽９３を有する。第一脱気槽９１、第二脱気槽９２、および第三脱気槽９３は、耐圧性能を有する容器である。

【0052】

第一脱気槽９１は、第一通路９４を介してタンク６と接続されている。第一通路９４には、第一通路９４を開閉するバルブ９４ａが設けられている。また、第一脱気槽９１は、第一吸引路９７を介してポンプ９０と接続されている。第一吸引路９７には、第一吸引路９７を開閉するバルブ９７ａが設けられている。

【0053】

第二脱気槽９２は、第二通路９５を介してタンク６と接続されている。第二通路９５には、第二通路９５を開閉するバルブ９５ａが設けられている。第二脱気槽９２は、第二吸引路９８を介してポンプ９０と接続されている。第二吸引路９８には、第二吸引路９８を開閉するバルブが設けられている。

【0054】

第三脱気槽９３は、第三通路９６を介してタンク６と接続されている。第三通路９６には、第三通路９６を開閉するバルブ９６ａが設けられている。第三脱気槽９３は、第三吸引路９９を介してポンプ９０と接続されている。第三吸引路９９には、第三吸引路９９を開閉するバルブ９９ａが設けられている。

【0055】

第一脱気槽９１、第二脱気槽９２、および第三脱気槽９３には、それぞれ活物質２５が充填される。充填される活物質２５は、表面処理等の調合がなされたものである。活物質２５の脱気が行われるときには、脱気槽がポンプ９０と接続され、かつタンク６から遮断される。例えば、図７では、第一脱気槽９１および第二脱気槽９２において脱気工程が実行されている。この場合、バルブ９７ａ，９８ａが開かれ、かつバルブ９４ａ，９５ａが閉じられる。ポンプ９０は、第一脱気槽９１および第二脱気槽９２の内部の気体を吸引する。よって、第一脱気槽９１および第二脱気槽９２に貯留された活物質２５が減圧下に置かれ、活物質２５の内部の気体が除去される。

【0056】

第三脱気槽９３の内部には、脱気された活物質２５ｖが貯留されている。すなわち、図７には、脱気工程が完了した後の第三脱気槽９３が示されている。脱気された活物質２５ｖがタンク６に送られるときには、脱気槽がタンク６と接続され、かつポンプ９０から遮断される。例えば、図７では、第三脱気槽９３において、タンク６に対して脱気された活物質２５ｖを送る工程が実行されている。この場合、バルブ９６ａが開かれ、かつバルブ９９ａが閉じられる。よって、脱気された活物質２５ｖは、例えば、自重によって第三脱気槽９３からタンク６に移動する。

【0057】

第三脱気槽９３からタンク６への活物質２５の移動が完了すると、バルブ９６ａが閉じられる。その後、第三脱気槽９３に活物質２５が補充され、第三脱気槽９３において脱気工程が実行される。第三脱気槽９３で脱気工程が実行されているときは、第一脱気槽９１または第二脱気槽９２からタンク６へ脱気された活物質２５ｖが送られる。このように、実施形態の第２変形例に係る脱気装置９では、複数の脱気槽９１，９２，９３において、脱気工程と、タンク６に対して気体が除去された活物質２５を送る工程と、が交互に実行される。

【0058】

なお、脱気装置９が有する脱気槽の個数は、三つには限定されない。例えば、脱気装置９は、二つの脱気槽を有していてもよく、四つ以上の脱気槽を有していてもよい。

【0059】

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

【符号の説明】

【0060】

１：電池用電極製造装置、 ２：チャンバー、 ３：供給装置
４：補給機構、 ５：ロールプレス、 ６：タンク、 ７，８，９：脱気装置
１０：リチウムイオン単電池、 １５：枠体供給装置
２０：筐体、 ２０ａ：内部空間、 ２０ｂ：外部空間、 ２０ｓ：スリット
２３：基材フィルム、 ２４：部材シート、２５：活物質、２５ｖ：脱気された活物質
３２：フィルム供給装置
４０：耐圧容器、 ４１：開口、 ４２：栓
６１：受け入れ口
７１：ポンプ、 ７２：ノズル、
８０：ポンプ、 ８１：調合タンク、 ８１ａ，８１ｂ：供給路、 ８２：攪拌機
８３：モータ、 ８４：撹拌翼、 ８５：回転軸
９０：ポンプ、 ９１：第一脱気槽、 ９２：第二脱気槽、 ９３：第三脱気槽
９４：第一通路、 ９５：第二通路、 ９６：第三通路
９７：第一吸引路、 ９８：第二吸引路、 ９９：第三吸引路
９４ａ，９５ａ，９６ａ，９７ａ，９８ａ，９９ａ：バルブ
１００：電池用電極製造システム
１１１：正極集電体層、 １１３：正極活物質層、 １２１：負極集電体層
１２３：負極活物質層、 １３０：セパレータ、 １４０：枠体
Ｍ１，Ｍ２：材料
ＰＡ１：第一圧力、 ＰＢ１：タンクの内圧、 ＰＣ１：チャンバーの内圧
Ｘ：搬送方向、 Ｚ：鉛直方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】