特開 2023-148643 電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法

(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】P2023148643

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/139 20100101AFI20231005BHJP

   H01M 4/04 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

H01M4/139

H01M4/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022056784

(22)【出願日】2022-03-30

(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

(72)【発明者】

【氏名】那須 浩太郎

【テーマコード（参考）】

5H050

【Ｆターム（参考）】

5H050AA19

5H050BA17

5H050CA07

5H050CB07

5H050CB11

5H050GA02

5H050GA10

5H050GA27

5H050GA29

(57)【要約】

【課題】電極組成物を連続的に生成すること。
【解決手段】電池用電極製造装置は、内部に収容空間を有し、前記収容空間に対する被覆活物質材料の供給を受ける第１開口と、前記収容空間に対する副材料の供給を受ける第２開口と、前記収容空間内の物質を排出する第３開口とを少なくとも備えるホッパと、前記収容空間に対して前記第１開口から前記被覆活物質材料を供給する第１供給部と、前記収容空間に対して前記第２開口から前記副材料を供給する第２供給部と、前記収容空間内の物質を、前記第１開口から前記第２開口に向けて混練しつつ押し出し、更に、前記第２開口から前記第３開口に向けて混練しつつ押し出す押出部とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に収容空間を有し、前記収容空間に対する被覆活物質材料の供給を受ける第１開口と、前記収容空間に対する副材料の供給を受ける第２開口と、前記収容空間内の物質を排出する第３開口とを少なくとも備えるホッパと、
前記収容空間に対して前記第１開口から前記被覆活物質材料を供給する第１供給部と、
前記収容空間に対して前記第２開口から前記副材料を供給する第２供給部と、
前記収容空間内の物質を、前記第１開口から前記第２開口に向けて混練しつつ押し出し、更に、前記第２開口から前記第３開口に向けて混練しつつ押し出す押出部と
を備えた、電池用電極製造装置。

【請求項2】

前記被覆活物質材料は、活物質の粒子と樹脂溶液とを少なくとも含み、
前記ホッパにおける前記第１開口と前記第２開口との間の位置に脱揮部を更に備える、請求項１に記載の電池用電極製造装置。

【請求項3】

前記ホッパにおける前記脱揮部と前記第２開口との間の位置に脱気部を更に備え、
前記押出部は、
前記第１開口から前記脱揮部に向けて前記収容空間内の物質を混練しつつ押し出す第１部材と、
当該第１部材により押し出された物質を鉛直方向上側に向けて混練しつつ押し出す第２部材と、
前記第２部材により鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下してきた物質を前記第２開口に向けて混練しつつ押し出し、更に、前記第２開口から前記第３開口に向けて混練しつつ押し出す第３部材とを備え、
前記脱揮部は、前記第２部材により鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下する途中の物質を対象として脱気を行なう、請求項２に記載の電池用電極製造装置。

【請求項4】

前記ホッパにおける前記脱揮部と前記第２開口との間の位置に開放部を更に備え、
前記押出部は、
前記第１開口から前記開放部に向けて前記収容空間内の物質を混練しつつ押し出す第１部材と、
当該第１部材により押し出された物質を鉛直方向上側に向けて混練しつつ押し出す第２部材と、
前記第２部材により鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下してきた物質を前記第２開口に向けて混練しつつ押し出し、更に、前記第２開口から前記第３開口に向けて混練しつつ押し出す第３部材とを備え、
前記開放部は、前記第２部材により鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下する途中の物質を空気に触れさせる、請求項２に記載の電池用電極製造装置。

【請求項5】

前記被覆活物質材料は、活物質の粒子とゲル用ペレットとを少なくとも含み、
前記ホッパにおける前記第１開口と前記第２開口との間の位置に加熱部を更に備える、請求項１に記載の電池用電極製造装置。

【請求項6】

前記ホッパにおける前記加熱部と前記第２開口との間の位置に脱気部を更に備え、
前記押出部は、
前記第１開口から前記加熱部に向けて前記収容空間内の物質を混練しつつ押し出す第１部材と、
当該第１部材により押し出された物質を鉛直方向上側に向けて混練しつつ押し出す第２部材と、
前記第２部材により鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下してきた物質を前記第２開口に向けて混練しつつ押し出し、更に、前記第２開口から前記第３開口に向けて混練しつつ押し出す第３部材とを備え、
前記脱気部は、前記第２部材により鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下する途中の物質を対象として脱気を行なう、請求項５に記載の電池用電極製造装置。

【請求項7】

前記第１供給部は、前記ゲル用ペレットを紛体化した上で、前記第１開口から前記収容空間に対して供給する、請求項５又は６に記載の電池用電極製造装置。

【請求項8】

前記第１供給部は、前記ゲル用ペレットを、複数の前記第１開口から前記収容空間に対して供給する、請求項５～７のいずれか一項に記載の電池用電極製造装置。

【請求項9】

前記ホッパにおける前記第２開口と前記第３開口との間の位置に脱気部を更に備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の電池用電極製造装置。

【請求項10】

前記第３開口は、内部に帯状の基材フィルムが搬入される減圧チャンバ内に向けて、前記収容空間内の物質を排出する、請求項１～９のいずれか一項に記載の電池用電極製造装置。

【請求項11】

ホッパ内の収容空間に対して、前記ホッパに設けられた第１開口から被覆活物質材料を供給し、
前記収容空間に対して、前記ホッパに設けられた第２開口から副材料を供給し、
前記収容空間内の物質を、前記第１開口から前記第２開口に向けて混練しつつ押し出し、更に、前記第２開口から前記ホッパに設けられた第３開口に向けて混練しつつ押し出し、前記収容空間内の物質を前記第３開口から排出する
ことを含む、電池用電極製造方法。

【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及び電池用電極製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

リチウムイオン電池は高容量の二次電池であり、近年様々な用途で使用されている。リチウムイオン電池の電極は、活物質層、集電体層、セパレータ、及び、活物質層を封入する枠体等によって構成される（例えば、特許文献１参照）。リチウムイオン電池における活物質層は、例えば、帯状の基材フィルムに対して電極組成物を供給し、ロールプレス等によって圧縮することで形成することができる。

【0003】

ここで、電極組成物は、活物質の粒子を含む被覆活物質材料に対し、導電助剤や電解液といった副材料を混合して生成される。例えば、まず、活物質の粒子に対して樹脂溶液又はゲル用ペレットを投入し、ミキサーにより混合して仕掛品を生成する。その後、別のミキサーに仕掛品を投入し、副材料と混合することで、電極組成物を生成することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６６３３８６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したバッチ式のミキサーを用いる手法は工程が多く、生成効率が高いとは言えない。

【0006】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、電極組成物を連続的に生成することができる電池用電極製造装置及び電池用電極製造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】

【0007】

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、ホッパと、第１供給部と、第２供給部と、押出部とを備える。前記ホッパは、内部に収容空間を有し、前記収容空間に対する被覆活物質材料の供給を受ける第１開口と、前記収容空間に対する副材料の供給を受ける第２開口と、前記収容空間内の物質を排出する第３開口とを少なくとも備える。第１供給部は、前記収容空間に対して前記第１開口から前記被覆活物質材料を供給する。第２供給部は、前記収容空間に対して前記第２開口から前記副材料を供給する。押出部は、前記収容空間内の物質を、前記第１開口から前記第２開口に向けて混練しつつ押し出し、更に、前記第２開口から前記第３開口に向けて混練しつつ押し出す。

【発明の効果】

【0008】

本発明の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法によれば、電極組成物を連続的に生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態の電池用電極製造装置を用いて製造される電池の単セルの断面模式図である。

【図2】図２は、実施形態の電池用電極製造装置の概略図である。

【図3】図３は、実施形態の電極組成物生成装置を示す図である。

【図4】図４は、実施形態の電極組成物生成装置を示す図である。

【図5】図５は、実施形態の電極組成物生成装置を示す図である。

【図6】図６は、実施形態の電極組成物生成装置を示す図である。

【図7】図７は、実施形態の電極組成物生成装置を示す図である。

【図8】図８は、実施形態の電極組成物生成装置を示す図である。

【図9】図９は、実施形態の電極組成物生成装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（実施形態）
以下、図面を参照して、本発明を適用した実施形態について説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、一部を省略して図示している場合がある。

【0011】

＜組電池（二次電池）＞
実施形態の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法は、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（単セル又は電池セルとも記載する）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。

【0012】

本明細書におけるリチウムイオン電池は、電荷担体としてリチウムイオンを利用し、正負極間のリチウムイオンの移動により充放電が行われる二次電池をいう。当該リチウムイオン電池（二次電池）は、電解質に液体材料を使用した電池を含み、電解質に固体材料を使用した電池（いわゆる全固体電池）を含む。また本実施形態におけるリチウムイオン電池は、集電体として金属箔（金属集電箔）を有する電池を含み、金属箔に代わって導電性材料が添加された樹脂から構成される、いわゆる樹脂集電体を有する電池を含む。当該樹脂集電体を、後述するバイポーラ電極用樹脂集電体として用いる場合には、当該樹脂集電体の一方の面に正極を形成し、もう一方の面に負極を形成して双極型電極を構成したものであってもよい。なお、本実施形態におけるリチウムイオン電池は、バインダを用いて正極または負極活物質等を正極用または負極用集電体にそれぞれ塗布して電極を構成したものを含み、双極型の電池の場合には、集電体の一方の面にバインダを用いて正極活物質等を塗布して正極層を、反対側の面にバインダを用いて負極活物質等を塗布して負極層を有する双極型電極を構成したものを含む。

【0013】

組電池の積層方法は、任意である。積層方法の一例として、第１面に正極樹脂集電体を有し、第２面に負極樹脂集電体を有する単セルを、隣り合う一対の単セルの第１面（正極側）と第２面（負極側）とが隣接するように直列に複数積層した積層電池としても良い。別の一例として、一枚の樹脂集電体の片面に正極層を設け、樹脂集電体の他方の面に負極層を設けた単セルを、電解質層を介して複数積層した積層電池としても良い。

【0014】

＜単セル（電池セル）＞
図１は、単セル１０の断面模式図である。単セル１０を複数組み合わせることで上記の組電池を作製することが可能である。例えば、単セル１０は、２つの電極２０（電池用電極）としての正極２０ａ及び負極２０ｂと、セパレータ３０とを有する。

【0015】

セパレータ３０は、正極２０ａと負極２０ｂとの間に配置される。組電池において、複数の単セル１０は、正極２０ａと負極２０ｂとを同方向に向けて積層される。

【0016】

セパレータ３０には、電解質が保持される。これにより、セパレータ３０は、電解質層として機能する。セパレータ３０は、正極２０ａ及び負極２０ｂの電極活物質層２２の間に配置され、これらが互いに接触することを抑制する。これにより、セパレータ３０は、正極２０ａと負極２０ｂとの間の隔壁として機能する。

【0017】

セパレータ３０に保持される電解質としては、例えば、電解液またはゲルポリマー電解質等が挙げられる。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。セパレータの形態としては、例えば、上記電解質を吸収保持するポリマーや繊維からなる多孔性シートのセパレータや不織布セパレータ等を挙げることができる。

【0018】

正極２０ａ及び負極２０ｂは、それぞれ、集電体２１と、電極活物質層２２と、枠体３５とを有する。電極活物質層２２と集電体２１とは、セパレータ３０側からこの順に並ぶ。枠体３５は、額縁状（環状）である。枠体３５は、電極活物質層２２の周囲を囲む。正極２０ａの枠体３５と負極２０ｂの枠体３５とは、互いに溶着され一体化されている。以下の説明において、正極２０ａ及び負極２０ｂの電極活物質層２２を互いに区別する場合、これらをそれぞれ正極活物質層２２ａ、負極活物質層２２ｂと呼ぶ。

【0019】

＜正極集電体の具体例＞
正極集電体層２１ａ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２１ａ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。

【0020】

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。

【0021】

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。また、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。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。

【0022】

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。

【0023】

正極集電体層２１ａ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２１ａ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２１ａ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。

【0024】

＜正極活物質の具体例＞
正極活物質層２２ａ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２２ａ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２２ａ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２２ａ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２２ａは、正極活物質層２２ａ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２２ａ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。

【0025】

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、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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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２１ａ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。

【0029】

正極活物質層２２ａ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節したもの、及び、特開平１０－２５５８０５号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、熱等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。

【0030】

正極活物質層２２ａ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）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。

【0031】

正極活物質層２２ａ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２１ａ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。

【0032】

正極活物質層２２ａ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。

【0033】

実施形態において、正極活物質層２２ａを形成するために供給される正極組成物は、正極活物質と非水電解液を含んでなる湿潤粉体である。また、湿潤粉体はペンデュラー状態又はファニキュラー状態であることがより好ましい。

【0034】

湿潤粉体における非水電解液の割合は、特に限定されないが、ペンデュラー状態又はファニキュラー状態とするためには、正極の場合には非水電解液の割合を湿潤粉体全体の０．５～１５重量％とすることが望ましい。

【0035】

＜負極集電体の具体例＞
負極集電体層２１ｂ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２１ｂ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２１ｂ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。

【0036】

＜負極活物質の具体例＞
負極活物質層２２ｂ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２２ｂを得る方法等は、正極活物質層２２ａ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２２ａを得る方法と同様である。

【0037】

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等を用いることができるが、特に限定されない。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

負極活物質層２２ｂ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２２ａ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。

【0041】

負極活物質層２２ｂ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２２ａ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。

【0042】

負極活物質層２２ｂ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２２ａ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。

【0043】

負極活物質層２２ｂ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。

【0044】

実施形態において、負極活物質層２２ｂを形成するために供給される負極組成物は、負極活物質と非水電解液を含んでなる湿潤粉体である。また、湿潤粉体はペンデュラー状態又はファニキュラー状態であることがより好ましい。

【0045】

湿潤粉体における非水電解液の割合は、特に限定されないが、ペンデュラー状態又はファニキュラー状態とするためには、負極の場合には非水電解液の割合を湿潤粉体全体の０．５～２５重量％とすることが望ましい。

【0046】

＜セパレータの具体例＞
セパレータ３０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等が挙げられる。セパレータ３０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３０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。セパレータとして、硫化物系、酸化物系の無機系固体電解質、または高分子系の有機系固体電解質などを適用することもできる。固体電解質の適用により、全固体電池を構成することができる。

【0047】

＜枠体の具体例＞
枠体３５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３５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３５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。

【0048】

＜電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法＞
次に、本実施形態の電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法（以下、製造方法と略して呼ぶ）について説明する。例えば、電池用電極製造装置及び電池用電極製造方法では、まず正極２０ａ及び負極２０ｂが製造される。正極２０ａの製造方法と負極２０ｂの製造方法とは、主に電極活物質層２２に含まれる電極活物質が異なる。ここでは、電極２０の製造方法として、正極２０ａ及び負極２０ｂの製造方法をまとめて説明する。

【0049】

図２は、電池用電極製造装置１０００の概略図である。例えば、電池用電極製造装置１０００は、チャンバ１００、搬送装置２００、電極組成物供給装置３００、枠体供給装置４００、プレス装置５００、及び、電極組成物生成装置６００を含む。なお、以下では、帯状の基材フィルムが帯状の集電体２１Ｂである場合を一例として説明する。

【0050】

チャンバ１００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１００の内部は、図示しない減圧ポンプにより大気圧よりも減圧される。なお、標準大気圧は、約１０１３ｈＰａ（約１０５Ｐａ）である。

【0051】

例えば、チャンバ１００の外部に集電体ロール２１Ｒが配置され、集電体ロール２１Ｒから引き出された帯状の集電体２１Ｂが、スリットを通してチャンバ１００の内部に搬送される。以下、帯状の集電体２１Ｂを集電体２１Ｂと記載する場合がある。なお、集電体２１Ｂは、上述した集電体２１が所定の形状に切り出される前のものである。集電体２１Ｂは、搬送方向Ｄａに沿って所定の速度で搬送される。以下では、集電体２１Ｂが搬送される方向を下流側Ｄａ１、その反対方向を上流側Ｄａ２として説明する。なお、集電体ロール２１Ｒが配置されるチャンバ１００の外部空間は、常圧であってもよいし、チャンバ１００と異なるチャンバによって減圧されていてもよい。

【0052】

なお、図２に示す通り、鉛直方向Ｄｂにおける上側をＤｂ１、鉛直方向Ｄｂにおける下側をＤｂ２とする。搬送方向Ｄａ及び鉛直方向Ｄｂに対して直交する方向は、集電体２１Ｂ、及び、集電体２１Ｂに載置される電極組成物２２ｃの幅方向に対応する。

【0053】

搬送装置２００は、集電体２１Ｂを、搬送方向Ｄａの下流側Ｄａ１に搬送する。例えば、搬送装置２００は、集電体２１Ｂを下側から支持するベルトコンベアである。なお、後述の電極組成物供給装置３００による電極組成物２２ｃの供給が行なわれた後、搬送装置２００は、電極組成物２２ｃを載せた集電体２１Ｂを搬送することとなる。また、後述の枠体供給装置４００による枠体３５の供給が行なわれた後、搬送装置２００は、枠体３５及び電極組成物２２ｃを載せた集電体２１Ｂを搬送することとなる。搬送装置２００は、搬送部の一例である。

【0054】

電極組成物供給装置３００は、図２に示す通り、チャンバ１００内で搬送される集電体２１Ｂ上に電極組成物２２ｃを供給する。一例を挙げると、電極組成物供給装置３００は、ホッパ及びシャッタから構成される。この場合、電極組成物供給装置３００は、鉛直方向Ｄｂの下側Ｄｂ２に開口を有するホッパの内部に電極組成物２２ｃを保持するとともに、ホッパの開口をシャッタで開閉することにより、所定の供給位置に対して所定量の電極組成物２２ｃを供給することができる。電極組成物２２ｃは、例えば、粉体状の活物質である。

【0055】

枠体供給装置４００は、搬送される集電体２１Ｂに対して枠体３５を供給する。例えば、枠体供給装置４００は、ロボットアームを有し、事前に製造された枠体３５を、搬送される集電体２１Ｂ上の所定の位置に配置する。或いは、枠体供給装置４００は、集電体２１Ｂの上で枠体３５を製造してもよい。一例を挙げると、集電体２１Ｂを基材とし、ディスペンサーやコーター等によって集電体２１Ｂ上に所定の材料を所定の形状に吐出又は塗布することで、集電体２１Ｂ上に枠体３５を形成することができる。

【0056】

プレス装置５００は、集電体２１Ｂに供給された電極組成物２２ｃを圧縮する。例えば、プレス装置５００は、図２に示す通り、上部ローラ５０１及び下部ローラ５０２を有する。プレス装置５００は、上部ローラ５０１及び下部ローラ５０２により、集電体２１Ｂに供給された電極組成物２２ｃを挟み込んで圧縮する。即ち、プレス装置５００は、電極組成物２２ｃに対するロールプレスを実行する。

【0057】

図２においては、電極組成物供給装置３００による電極組成物２２ｃの供給後に、枠体供給装置４００による枠体３５の供給が行なわれる例を説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、枠体供給装置４００による枠体３５の供給が行なわれた後、枠体３５の内部の位置に対して、電極組成物供給装置３００による電極組成物２２ｃの供給が行なわれてもよい。また、図２では枠体供給装置４００がチャンバ１００の内部に配置される場合を示すが、枠体供給装置４００はチャンバ１００の外部に配置されてもよい。

【0058】

電極組成物生成装置６００は、電極組成物２２ｃを生成する装置である。上述の電極組成物供給装置３００は、電極組成物生成装置６００により生成された電極組成物２２ｃを、集電体２１Ｂに対して供給する。

【0059】

電極組成物生成装置６００の一例として、図３の電極組成物生成装置６１０について説明する。例えば、電極組成物生成装置６１０は、ホッパ６１１と、活物質粒子供給装置６１２ａと、樹脂溶液供給装置６１２ｂと、脱揮装置６１３と、導電助剤供給装置６１４ａと、電解液供給装置６１４ｂと、脱気装置６１５と、スクリュー６１６ａと、スクリュー６１６ｂとを備える。活物質粒子供給装置６１２ａ及び樹脂溶液供給装置６１２ｂは、第１供給部の一例である。導電助剤供給装置６１４ａ及び電解液供給装置６１４ｂは、第２供給部の一例である。スクリュー６１６ａ及びスクリュー６１６ｂは、押出部の一例である。脱揮装置６１３は、脱揮部の一例である。脱気装置６１５は、脱気部の一例である。

【0060】

ホッパ６１１は、内部に収容空間を有し、活物質粒子供給装置６１２ａ、樹脂溶液供給装置６１２ｂ、導電助剤供給装置６１４ａ及び電解液供給装置６１４ｂから供給された物質を内部に保持する。また、図３に示す通り、ホッパ６１１は、開口６１１ａと、開口６１１ｂと、開口６１１ｃと、開口６１１ｄと、開口６１１ｅとを備える。開口６１１ａ及び開口６１１ｂは、第１開口の一例である。開口６１１ｃ及び開口６１１ｄは、第２開口の一例である。開口６１１ｅは、第３開口の一例である。

【0061】

活物質粒子供給装置６１２ａは、ホッパ６１１内部の収容空間に対して、開口６１１ａから活物質の粒子を供給する。樹脂溶液供給装置６１２ｂは、ホッパ６１１内部の収容空間に対して、開口６１１ｂから樹脂溶液を供給する。なお、樹脂溶液は、樹脂を溶媒で溶解したものである。活物質の粒子及び樹脂溶液は、被覆活物質材料の一例である。

【0062】

導電助剤供給装置６１４ａは、ホッパ６１１内部の収容空間に対して、開口６１１ｃから導電助剤を供給する。電解液供給装置６１４ｂは、ホッパ６１１内部の収容空間に対して、開口６１１ｂから電解液を供給する。導電助剤及び電解液は、副材料の一例である。

【0063】

スクリュー６１６ａ及びスクリュー６１６ｂは、回転軸の周囲にらせん状の突起を有する部材であり、ホッパ６１１の収容空間内で回転することにより、収容空間内の物質を回転軸に沿った方向に押し出す。ここで、スクリュー６１６ａ及びスクリュー６１６ｂは、収容空間内の物質を混練しつつ押し出すことができる。

【0064】

具体的には、スクリュー６１６ａ及びスクリュー６１６ｂは、収容空間内の物質を、開口６１１ａ及び開口６１１ｂから、開口６１１ｃ及び開口６１１ｄに向けて混練しつつ押し出す。ここで、開口６１１ａ及び開口６１１ｂと、開口６１１ｃ及び開口６１１ｄとの間の位置には、脱揮装置６１３が設けられる。脱揮装置６１３は、スクリュー６１６ａ及びスクリュー６１６ｂにより混練された活物質の粒子及び樹脂溶液を対象として脱揮を行なう。

【0065】

更に、スクリュー６１６ａ及びスクリュー６１６ｂは、収容空間内の物質を、開口６１１ｃ及び開口６１１ｄから、開口６１１ｅに向けて混練しつつ押し出す。ここで、開口６１１ｃ及び開口６１１ｄと、開口６１１ｅとの間の位置には、脱気装置６１５が設けられる。脱気装置６１５は、スクリュー６１６ａ及びスクリュー６１６ｂにより混練された活物質の粒子、樹脂溶液、導電助剤及び電解液を対象として脱気を行なう。

【0066】

活物質粒子供給装置６１２ａ、樹脂溶液供給装置６１２ｂ、導電助剤供給装置６１４ａ及び電解液供給装置６１４ｂから供給された各種の物質を、スクリュー６１６ａ及びスクリュー６１６ｂにより混練することで、電極組成物２２ｃを生成することができる。生成された電極組成物２２ｃは、図３に示す通り、開口６１１ｅからチャンバ１００内に向けて排出される。チャンバ１００内に排出された電極組成物２２ｃは、電極組成物供給装置３００によって、搬送される集電体２１Ｂに対して供給される。

【0067】

図３に示した電極組成物生成装置６１０によれば、電極組成物２２ｃを連続的に生成することができる。即ち、被覆活物質材料の投入や、副材料の投入、これら各種物質の混練といった複数の工程を、一連の処理としてホッパ内で完結させることにより、電極組成物２２ｃを連続的に生成して、生成効率を向上させることができる。

【0068】

なお、図３においては、開口６１１ａよりも開口６１１ｂの方が開口６１１ｅに近い配置となる例を示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。即ち、開口６１１ｂよりも開口６１１ａの方が開口６１１ｅに近くなるように配置してもよい。開口６１１ｃ及び開口６１１ｄの配置についても同様の変更が可能である。

【0069】

また、図３においては、押出部の一例としてスクリュー６１６ａ及びスクリュー６１６ｂを示した。しかしながら実施形態はこれに限定されるものではなく、電極組成物生成装置６１０は、３本以上のスクリューを押出部として備えてもよい。或いは、電極組成物生成装置６１０は、１本のスクリューを押出部として備えてもよい。

【0070】

図３に示した電極組成物生成装置６１０は一例であり、種々の変形が可能である。以下、電極組成物生成装置６００の変形例について、図４～図９を用いて説明する。

【0071】

（変形例１）
図４においては、電極組成物生成装置６００の一例として電極組成物生成装置６２０を示す。電極組成物生成装置６２０は、ホッパ６２１と、ホッパ６２２と、ホッパ６２３と、活物質粒子供給装置６２４ａと、樹脂溶液供給装置６２４ｂと、脱揮装置６２５と、脱気装置６２６と、導電助剤供給装置６２７ａと、電解液供給装置６２７ｂと、脱気装置６２８と、スクリュー６２９ａと、スクリュー６２９ｂと、スクリュー６２９ｃと、スクリュー６２９ｄと、スクリュー６２９ｅとを備える。

【0072】

活物質粒子供給装置６２４ａ及び樹脂溶液供給装置６２４ｂは、第１供給部の一例である。導電助剤供給装置６２７ａ及び電解液供給装置６２７ｂは、第２供給部の一例である。スクリュー６２９ａ、スクリュー６２９ｂ、スクリュー６２９ｃ、スクリュー６２９ｄ及びスクリュー６２９ｅは、押出部の一例である。脱揮装置６２５は、脱揮部の一例である。脱気装置６２６及び脱気装置６２８は、脱気部の一例である。

【0073】

また、スクリュー６２９ａ及びスクリュー６２９ｂは、第１部材の一例である。スクリュー６２９ｃは、第２部材の一例である。スクリュー６２９ｄ及びスクリュー６２９ｅは、第３部材の一例である。

【0074】

ホッパ６２１、ホッパ６２２及びホッパ６２３は、内部に収容空間を有し、活物質粒子供給装置６２４ａ、樹脂溶液供給装置６２４ｂ、導電助剤供給装置６２７ａ及び電解液供給装置６２７ｂから供給された物質を保持する。なお、図４に示す通り、ホッパ６２１、ホッパ６２２及びホッパ６２３は、連続した１つの収容空間を形成する。また、図４に示す通り、ホッパ６２１は、開口６２１ａと、開口６２１ｂとを備える。開口６２１ａ及び開口６２１ｂは、第１開口の一例である。また、ホッパ６２３は、開口６２３ａと、開口６２３ｂと、開口６２３ｃとを備える。開口６２３ａ及び開口６２３ｂは、第２開口の一例である。開口６２３ｃは、第３開口の一例である。

【0075】

活物質粒子供給装置６２４ａは、ホッパ６２１内部の収容空間に対して、開口６２１ａから活物質の粒子を供給する。樹脂溶液供給装置６２４ｂは、ホッパ６２１内部の収容空間に対して、開口６２１ｂから樹脂溶液を供給する。導電助剤供給装置６２７ａは、ホッパ６２３内部の収容空間に対して、開口６２３ａから導電助剤を供給する。電解液供給装置６２７ｂは、ホッパ６２３内部の収容空間に対して、開口６２３ｂから電解液を供給する。

【0076】

図４に示す通り、脱揮装置６２５は、開口６２１ａ及び開口６２１ｂと、開口６２３ａ及び開口６２３ｂとの間の位置に設けられる。更に、脱気装置６２６は、脱揮装置６２５と、開口６２３ａ及び開口６２３ｂとの間の位置に設けられる。スクリュー６２９ａ及びスクリュー６２９ｂは、開口６２１ａ及び開口６２１ｂから脱揮装置６２５に向けて、収容空間内の物質を混練しつつ押し出す。スクリュー６２９ｃは、スクリュー６２９ａ及びスクリュー６２９ｂにより押し出された物質を鉛直方向上側に向けて混練しつつ押し出す。即ち、スクリュー６２９ｃは、収容空間内の物質に対して位置エネルギーを付与する。

【0077】

脱気装置６２６は、スクリュー６２９ｃにより鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下する途中の物質を対象として脱気を行なう。ここで、落下途中の物質はまばらに散った状態となるため、脱気装置６２６は、効率的に脱気を行なうことができる。

【0078】

スクリュー６２９ｄ及びスクリュー６２９ｅは、スクリュー６２９ｃにより鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下してきた物質を、開口６２３ａ及び開口６２３ｂに向けて混練しつつ押し出す。即ち、スクリュー６２９ｄ及びスクリュー６２９ｅは、脱気装置６２６により脱気された物質を、開口６２３ａ及び開口６２３ｂに向けて混練しつつ押し出す。

【0079】

更に、スクリュー６２９ｄ及びスクリュー６２９ｅは、収容空間内の物質を、開口６２３ａ及び開口６２３ｂから、開口６２３ｃに向けて混練しつつ押し出す。ここで、開口６２３ａ及び開口６２３ｂと、開口６２３ｃとの間の位置には、脱気装置６２８が設けられる。脱気装置６２８は、上述の各種スクリューにより混練された活物質の粒子、樹脂溶液、導電助剤及び電解液を対象として脱気を行なう。

【0080】

電極組成物生成装置６１０の場合と同様、図４の電極組成物生成装置６２０によっても、電極組成物２２ｃを連続的に生成することができる。即ち、被覆活物質材料の投入や、副材料の投入、これら各種物質の混練といった複数の工程を、ホッパ６２１、ホッパ６２２及びホッパ６２３によって形成される連続した１つの収容空間内において完結させることができる。電極組成物生成装置６２０によって生成された電極組成物２２ｃは、開口６２３ｃからチャンバ１００内に向けて排出され、電極組成物供給装置３００によって集電体２１Ｂに供給される。

【0081】

なお、図３の場合と同様、図４における開口６２１ａ及び開口６２１ｂの位置関係、開口６２３ａ及び開口６２３ｂの位置関係については任意に変形が可能である。また、電極組成物生成装置６２０が押出部として備えるスクリューの数は任意である。

【0082】

（変形例２）
電極組成物生成装置６００の他の例として、図５に電極組成物生成装置６３０を示す。電極組成物生成装置６３０は、ホッパ６３１と、ホッパ６３２と、ホッパ６３３と、活物質粒子供給装置６３４ａと、樹脂溶液供給装置６３４ｂと、脱揮装置６３５と、開放部６３６と、導電助剤供給装置６３７ａと、電解液供給装置６３７ｂと、脱気装置６３８と、スクリュー６３９ａと、スクリュー６３９ｂと、スクリュー６３９ｃと、スクリュー６３９ｄと、スクリュー６３９ｅとを備える。

【0083】

活物質粒子供給装置６３４ａ及び樹脂溶液供給装置６３４ｂは、第１供給部の一例である。導電助剤供給装置６３７ａ及び電解液供給装置６３７ｂは、第２供給部の一例である。スクリュー６３９ａ、スクリュー６３９ｂ、スクリュー６３９ｃ、スクリュー６３９ｄ及びスクリュー６３９ｅは、押出部の一例である。脱揮装置６３５は、脱揮部の一例である。開放部６３６は、開放部の一例である。脱気装置６３８は、脱気部の一例である。

【0084】

また、スクリュー６３９ａ及びスクリュー６３９ｂは、第１部材の一例である。スクリュー６３９ｃは、第２部材の一例である。スクリュー６３９ｄ及びスクリュー６３９ｅは、第３部材の一例である。

【0085】

ホッパ６３１、ホッパ６３２及びホッパ６３３は、内部に収容空間を有し、活物質粒子供給装置６３４ａ、樹脂溶液供給装置６３４ｂ、導電助剤供給装置６３７ａ及び電解液供給装置６３７ｂから供給された物質を保持する。なお、図５に示す通り、ホッパ６３１、ホッパ６３２及びホッパ６３３は、連続した１つの収容空間を形成する。また、図４に示す通り、ホッパ６３１は、開口６３１ａと、開口６３１ｂとを備える。開口６３１ａ及び開口６３１ｂは、第１開口の一例である。また、ホッパ６３３は、開口６３３ａと、開口６３３ｂと、開口６３３ｃとを備える。開口６３３ａ及び開口６３３ｂは、第２開口の一例である。開口６３３ｃは、第３開口の一例である。

【0086】

活物質粒子供給装置６３４ａは、ホッパ６３１内部の収容空間に対して、開口６３１ａから活物質の粒子を供給する。樹脂溶液供給装置６３４ｂは、ホッパ６３１内部の収容空間に対して、開口６３１ｂから樹脂溶液を供給する。導電助剤供給装置６３７ａは、ホッパ６３３内部の収容空間に対して、開口６３３ａから導電助剤を供給する。電解液供給装置６３７ｂは、ホッパ６３３内部の収容空間に対して、開口６３３ｂから電解液を供給する。

【0087】

図５に示す通り、脱揮装置６３５は、開口６３１ａ及び開口６３１ｂと、開口６３３ａ及び開口６３３ｂとの間の位置に設けられる。更に、脱気装置６３６は、脱揮装置６３５と、開口６３３ａ及び開口６３３ｂとの間の位置に設けられる。スクリュー６３９ａ及びスクリュー６３９ｂは、開口６３１ａ及び開口６３１ｂから脱揮装置６３５に向けて、収容空間内の物質を混練しつつ押し出す。スクリュー６３９ｃは、スクリュー６３９ａ及びスクリュー６３９ｂにより押し出された物質を鉛直方向上側に向けて混練しつつ押し出す。即ち、スクリュー６３９ｃは、収容空間内の物質に対して位置エネルギーを付与する。

【0088】

開放部６３６は、ホッパ６３２とホッパ６３３との間に設けられた隙間である。開放部６３６において、収容空間内の物質は空気に触れることとなる。より具体的には、開放部６３６は、スクリュー６３９ｃにより鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下する途中の物質を空気に触れさせる。ここで、落下途中の物質はまばらに散った状態となるため、効率的に空気に触れることができる。

【0089】

スクリュー６３９ｄ及びスクリュー６３９ｅは、スクリュー６３９ｃにより鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下してきた物質を、開口６３３ａ及び開口６３３ｂに向けて混練しつつ押し出す。即ち、スクリュー６３９ｄ及びスクリュー６３９ｅは、開放部６３６において空気に触れた物質を、開口６３３ａ及び開口６３３ｂに向けて混練しつつ押し出す。

【0090】

更に、スクリュー６３９ｄ及びスクリュー６３９ｅは、収容空間内の物質を、開口６３３ａ及び開口６３３ｂから、開口６３３ｃに向けて混練しつつ押し出す。ここで、開口６３３ａ及び開口６３３ｂと、開口６３３ｃとの間の位置には、脱気装置６３８が設けられる。脱気装置６３８は、上述の各種スクリューにより混練された活物質の粒子、樹脂溶液、導電助剤及び電解液を対象として脱気を行なう。

【0091】

図５の電極組成物生成装置６３０によれば、電極組成物２２ｃを連続的に生成することができる。即ち、被覆活物質材料の投入や、副材料の投入、これら各種物質の混練といった複数の工程を、ホッパ６３１、ホッパ６３２及びホッパ６３３によって形成される連続した１つの収容空間内において完結させることができる。電極組成物生成装置６３０によって生成された電極組成物２２ｃは、開口６３３ｃからチャンバ１００内に向けて排出され、電極組成物供給装置３００によって集電体２１Ｂに供給される。

【0092】

なお、図３の場合と同様、図５における開口６３１ａ及び開口６３１ｂの位置関係、開口６３３ａ及び開口６３３ｂの位置関係については任意に変形が可能である。また、電極組成物生成装置６３０が押出部として備えるスクリューの数は任意である。

【0093】

（変形例３）
電極組成物生成装置６００の他の例として、図６に電極組成物生成装置６４０を示す。電極組成物生成装置６４０は、ホッパ６４１と、活物質粒子供給装置６４２ａと、ゲル用ペレット供給装置６４２ｂと、加熱装置６４３と、導電助剤供給装置６４４ａと、電解液供給装置６４４ｂと、脱気装置６４５と、スクリュー６４６ａと、スクリュー６４６ｂとを備える。活物質粒子供給装置６４２ａ及びゲル用ペレット供給装置６４２ｂは、第１供給部の一例である。導電助剤供給装置６４４ａ及び電解液供給装置６４４ｂは、第２供給部の一例である。スクリュー６４６ａ及びスクリュー６４６ｂは、押出部の一例である。加熱装置６４３は、加熱部の一例である。脱気装置６４５は、脱気部の一例である。

【0094】

ホッパ６４１は、内部に収容空間を有し、活物質粒子供給装置６４２ａ、ゲル用ペレット供給装置６４２ｂ、導電助剤供給装置６４４ａ及び電解液供給装置６４４ｂから供給された物質を内部に保持する。また、図６に示す通り、ホッパ６４１は、開口６４１ａと、開口６４１ｂと、開口６４１ｃと、開口６４１ｄと、開口６４１ｅとを備える。開口６４１ａ及び開口６４１ｂは、第１開口の一例である。開口６４１ｃ及び開口６４１ｄは、第２開口の一例である。開口６４１ｅは、第３開口の一例である。

【0095】

活物質粒子供給装置６４２ａは、ホッパ６４１内部の収容空間に対して、開口６４１ａから活物質の粒子を供給する。ゲル用ペレット供給装置６４２ｂは、ホッパ６４１内部の収容空間に対して、開口６４１ｂからゲル用ペレットを供給する。なお、図３～図５に示した樹脂溶液が樹脂を含む溶液であるのに対して、ゲル用ペレットは、固体状態或いは溶融状態の樹脂である。ゲル用ペレットは、被覆活物質材料の一例である。

【0096】

導電助剤供給装置６４４ａは、ホッパ６４１内部の収容空間に対して、開口６４１ｃから導電助剤を供給する。電解液供給装置６４４ｂは、ホッパ６４１内部の収容空間に対して、開口６４１ｂから電解液を供給する。

【0097】

スクリュー６４６ａ及びスクリュー６４６ｂは、収容空間内の物質を、開口６４１ａ及び開口６４１ｂから、開口６４１ｃ及び開口６４１ｄに向けて混練しつつ押し出す。ここで、開口６４１ａ及び開口６４１ｂと、開口６４１ｃ及び開口６４１ｄとの間の位置には、加熱装置６４３が設けられる。加熱装置６４３は、スクリュー６４６ａ及びスクリュー６４６ｂにより混練された活物質の粒子及びゲル用ペレットを加熱する。

【0098】

更に、スクリュー６４６ａ及びスクリュー６４６ｂは、収容空間内の物質を、開口６４１ｃ及び開口６４１ｄから、開口６４１ｅに向けて混練しつつ押し出す。ここで、開口６４１ｃ及び開口６４１ｄと、開口６４１ｅとの間の位置には、脱気装置６４５が設けられる。脱気装置６４５は、スクリュー６４６ａ及びスクリュー６４６ｂにより混練された活物質の粒子、ゲル用ペレット、導電助剤及び電解液を対象として脱気を行なう。

【0099】

図６の電極組成物生成装置６４０によれば、電極組成物２２ｃを連続的に生成することができる。即ち、被覆活物質材料の投入や、副材料の投入、これら各種物質の混練といった複数の工程を、ホッパ６４１が備える収容空間内において完結させることができる。電極組成物生成装置６４０によって生成された電極組成物２２ｃは、開口６４１ｃからチャンバ１００内に向けて排出され、電極組成物供給装置３００によって集電体２１Ｂに供給される。

【0100】

なお、図３の場合と同様、図６における開口６４１ａ及び開口６４１ｂの位置関係、開口６４１ｃ及び開口６４１ｄの位置関係については任意に変形が可能である。また、電極組成物生成装置６４０が押出部として備えるスクリューの数は任意である。

【0101】

（変形例４）
図７においては、電極組成物生成装置６００の一例として電極組成物生成装置６５０を示す。電極組成物生成装置６５０は、ホッパ６５１と、ホッパ６５２と、ホッパ６５３と、活物質粒子供給装置６５４ａと、ゲル用ペレット供給装置６５４ｂと、加熱装置６５５と、脱気装置６５６と、導電助剤供給装置６５７ａと、電解液供給装置６５７ｂと、脱気装置６５８と、スクリュー６５９ａと、スクリュー６５９ｂと、スクリュー６５９ｃと、スクリュー６５９ｄと、スクリュー６５９ｅとを備える。

【0102】

活物質粒子供給装置６５４ａ及びゲル用ペレット供給装置６５４ｂは、第１供給部の一例である。導電助剤供給装置６５７ａ及び電解液供給装置６５７ｂは、第２供給部の一例である。スクリュー６５９ａ、スクリュー６５９ｂ、スクリュー６５９ｃ、スクリュー６５９ｄ及びスクリュー６５９ｅは、押出部の一例である。加熱装置６５５は、加熱部の一例である。脱気装置６５６及び脱気装置６５８は、脱気部の一例である。

【0103】

また、スクリュー６５９ａ及びスクリュー６５９ｂは、第１部材の一例である。スクリュー６５９ｃは、第２部材の一例である。スクリュー６５９ｄ及びスクリュー６５９ｅは、第３部材の一例である。

【0104】

ホッパ６５１、ホッパ６５２及びホッパ６５３は、内部に収容空間を有し、活物質粒子供給装置６５４ａ、ゲル用ペレット供給装置６５４ｂ、導電助剤供給装置６５７ａ及び電解液供給装置６５７ｂから供給された物質を保持する。なお、図７に示す通り、ホッパ６５１、ホッパ６５２及びホッパ６５３は、連続した１つの収容空間を形成する。また、図７に示す通り、ホッパ６５１は、開口６５１ａと、開口６５１ｂとを備える。開口６５１ａ及び開口６５１ｂは、第１開口の一例である。また、ホッパ６５３は、開口６５３ａと、開口６５３ｂと、開口６５３ｃとを備える。開口６５３ａ及び開口６５３ｂは、第２開口の一例である。開口６５３ｃは、第３開口の一例である。

【0105】

活物質粒子供給装置６５４ａは、ホッパ６５１内部の収容空間に対して、開口６５１ａから活物質の粒子を供給する。ゲル用ペレット供給装置６５４ｂは、ホッパ６５１内部の収容空間に対して、開口６５１ｂからゲル用ペレットを供給する。導電助剤供給装置６５７ａは、ホッパ６５３内部の収容空間に対して、開口６５３ａから導電助剤を供給する。電解液供給装置６５７ｂは、ホッパ６５３内部の収容空間に対して、開口６５３ｂから電解液を供給する。

【0106】

図７に示す通り、加熱装置６５５は、開口６５１ａ及び開口６５１ｂと、開口６５３ａ及び開口６５３ｂとの間の位置に設けられる。更に、脱気装置６５６は、加熱装置６５５と、開口６５３ａ及び開口６５３ｂとの間の位置に設けられる。スクリュー６５９ａ及びスクリュー６５９ｂは、開口６５１ａ及び開口６５１ｂから加熱装置６５５に向けて、収容空間内の物質を混練しつつ押し出す。スクリュー６５９ｃは、スクリュー６５９ａ及びスクリュー６５９ｂにより押し出された物質を鉛直方向上側に向けて混練しつつ押し出す。即ち、スクリュー６５９ｃは、収容空間内の物質に対して位置エネルギーを付与する。

【0107】

脱気装置６５６は、スクリュー６５９ｃにより鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下する途中の物質を対象として脱気を行なう。ここで、落下途中の物質はまばらに散った状態となるため、脱気装置６５６は、効率的に脱気を行なうことができる。

【0108】

スクリュー６５９ｄ及びスクリュー６５９ｅは、スクリュー６５９ｃにより鉛直方向上側に押し出された後に鉛直方向下側に落下してきた物質を、開口６５３ａ及び開口６５３ｂに向けて混練しつつ押し出す。即ち、スクリュー６５９ｄ及びスクリュー６５９ｅは、脱気装置６５６により脱気された物質を、開口６５３ａ及び開口６５３ｂに向けて混練しつつ押し出す。

【0109】

更に、スクリュー６５９ｄ及びスクリュー６５９ｅは、収容空間内の物質を、開口６５３ａ及び開口６５３ｂから、開口６５３ｃに向けて混練しつつ押し出す。ここで、開口６５３ａ及び開口６５３ｂと、開口６５３ｃとの間の位置には、脱気装置６５８が設けられる。脱気装置６５８は、上述の各種スクリューにより混練された活物質の粒子、ゲル用ペレット、導電助剤及び電解液を対象として脱気を行なう。

【0110】

図７の電極組成物生成装置６５０によれば、電極組成物２２ｃを連続的に生成することができる。即ち、被覆活物質材料の投入や、副材料の投入、これら各種物質の混練といった複数の工程を、ホッパ６５１、ホッパ６５２及びホッパ６５３によって形成される連続した１つの収容空間内において完結させることができる。電極組成物生成装置６５０によって生成された電極組成物２２ｃは、開口６５３ｃからチャンバ１００内に向けて排出され、電極組成物供給装置３００によって集電体２１Ｂに供給される。

【0111】

なお、図３の場合と同様、図７における開口６５１ａ及び開口６５１ｂの位置関係、開口６５３ａ及び開口６５３ｂの位置関係については任意に変形が可能である。また、電極組成物生成装置６５０が押出部として備えるスクリューの数は任意である。

【0112】

（変形例５）
電極組成物生成装置６００の他の例として、図８に電極組成物生成装置６６０を示す。
電極組成物生成装置６６０が備えるホッパ６６１、活物質粒子供給装置６６２ａ、導電助剤供給装置６６３ａ、電解液供給装置６６３ｂ、脱気装置６６４、スクリュー６６５ａ及びスクリュー６６５ｂは、図６に示した電極組成物生成装置６４０におけるホッパ６４１、活物質粒子供給装置６４２ａ、導電助剤供給装置６４４ａ、電解液供給装置６４４ｂ、脱気装置６４５、スクリュー６４６ａ、スクリュー６４６ｂと同様の構成である。電極組成物生成装置６６０は、電極組成物生成装置６４０と同様に加熱装置を備えることとしてもよい。

【0113】

図６に示した電極組成物生成装置６４０と比較して、電極組成物生成装置６６０は、ゲル用ペレット供給装置６４２ｂに代えて、紛体化装置６６２ｃを含むゲル用ペレット供給装置６６２ｂを備える点で相違する。即ち、ゲル用ペレット供給装置６６２ｂは、ゲル用ペレットを紛体化した上で、ホッパ６６１内の収容空間に供給する。これにより、収容空間内の物質をより均質化し、生成される電極組成物２２ｃの品質を向上させることができる。

【0114】

（変形例６）
電極組成物生成装置６００の他の例として、図９に電極組成物生成装置６７０を示す。
電極組成物生成装置６７０が備えるホッパ６７１、活物質粒子供給装置６７２ａ、導電助剤供給装置６７３ａ、電解液供給装置６７３ｂ、脱気装置６７４、スクリュー６７５ａ及びスクリュー６７５ｂは、図６に示した電極組成物生成装置６４０におけるホッパ６４１、活物質粒子供給装置６４２ａ、導電助剤供給装置６４４ａ、電解液供給装置６４４ｂ、脱気装置６４５、スクリュー６４６ａ、スクリュー６４６ｂと同様の構成である。電極組成物生成装置６７０は、電極組成物生成装置６４０と同様に加熱装置を備えることとしてもよい。

【0115】

図６に示した電極組成物生成装置６４０と比較して、電極組成物生成装置６７０は、単一のゲル用ペレット供給装置６４２ｂに代えて、ゲル用ペレット供給装置６７２ｂ及びゲル用ペレット供給装置６７２ｃを備える点で相違する。即ち、電極組成物生成装置６７０は、ゲル用ペレットを、複数の第１開口からホッパ６７１内の収容空間に対して供給する。これにより、ゲル用ペレットを分散化して供給し、生成される電極組成物２２ｃの品質を向上させることができる。

【0116】

なお、ゲル用ペレットに限らず、活物質の粒子や樹脂溶液といった被覆活物質材料について、複数の第１開口から供給するようにしてもよい。また、導電助剤や電解液といった副材料を、複数の第２開口から供給するようにしてもよい。

【0117】

上述した実施形態では、電極組成物２２ｃが載置される帯状の基材フィルムが帯状の集電体２１Ｂであるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２に示した帯状の集電体２１Ｂに代えて、帯状のセパレータシートや、帯状の離形フィルムを基材フィルムとしてもよい。なお、帯状のセパレータシートは、後にトリミングすることで、図１に示したセパレータ３０を形成することができる。

【0118】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。更に、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。

【符号の説明】

【0119】

１０：単セル
２０：電極
２０ａ：正極
２０ｂ：負極
２１：集電体
２１ａ：正極集電体層
２１ｂ：負極集電体層
２１Ｂ：帯状の集電体
２１Ｒ：集電体ロール
２２：電極活物質層
２２ａ：正極活物質層
２２ｂ：負極活物質層
２２ｃ：電極組成物
３０：セパレータ
３５：枠体
１００：チャンバ
２００：搬送装置
３００：電極組成物供給装置
４００：枠体供給装置
５００：プレス装置
５０１：上部ローラ
５０２：下部ローラ
６００，６１０，６２０，６３０，６４０，６５０，６６０，６７０：電極組成物生成装置
６１１，６２１，６２２，６２３，６３１，６３２，６３３，６４１，６５１，６５２，６５３，６６１，６７１：ホッパ
６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃ，６１１ｄ，６１１ｅ，６２１ａ，６２１ｂ，６２３ａ，６２３ｂ，６２３ｃ，６３１ａ，６３１ｂ，６３３ａ，６３３ｂ，６３３ｃ，６４１ａ，６４１ｂ，６４１ｃ，６４１ｄ，６４１ｅ，６５１ａ，６５１ｂ，６５３ａ，６５３ｂ，６５３ｂ，６６１ａ，６６１ｂ，６６１ｃ，６６１ｄ，６６１ｅ，６７１ａ，６７１ｂ，６７１ｃ，６７１ｄ，６７１ｅ，６７１ｆ：開口
６１２ａ，６２４ａ，６３４ａ，６４２ａ，６５４ａ，６６２ａ，６７２ａ：活物質粒子供給装置
６１２ｂ，６２４ｂ，６３４ｂ：樹脂溶液供給装置
６１３，６２５，６３５：脱揮装置
６１４ａ，６２７ａ，６３７ａ，６４４ａ，６５７ａ，６６３ａ，６７３ａ：導電助剤供給装置
６１４ｂ，６２７ｂ，６３７ｂ，６４４ｂ，６５７ｂ，６６３ｂ，６７３ｂ：電解液供給装置
６１５，６２６，６２８，６３８，６４５，６５６，６５８，６６４，６７４：脱気装置
６１６ａ，６１６ｂ，６２９ａ，６２９ｂ，６２９ｃ，６２９ｄ，６２９ｅ，６３９ａ，６３９ｂ，６３９ｃ，６３９ｄ，６３９ｅ，６４６ａ，６４６ｂ，６５９ａ，６５９ｂ，６５９ｃ，６５９ｄ，６５９ｅ，６６５ａ，６６５ｂ，６７５ａ，６７５ｂ：スクリュー
６３６：開放部
６４２ｂ，６５４ｂ，６６２ｂ，６７２ｂ，６７２ｃ：ゲル用ペレット供給装置
６４３，６５５：加熱装置
６６２ｃ：紛体化装置
１０００：電池用電極製造装置
Ｄａ：搬送方向
Ｄａ１：下流側
Ｄａ２：上流側
Ｄｂ：鉛直方向
Ｄｂ１：上側
Ｄｂ２：下側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】