特開 2023-73070 電極製造装置

(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】P2023073070

(43)【公開日】2023-05-25

(54)【発明の名称】電極製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/04 20060101AFI20230518BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20230518BHJP

【ＦＩ】

H01M4/04 Z

H01M4/139

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021185892

(22)【出願日】2021-11-15

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三村 哲矢

(72)【発明者】

【氏名】近都 佑介

(72)【発明者】

【氏名】塩野谷 遥

(72)【発明者】

【氏名】近藤 剛司

(72)【発明者】

【氏名】川本 祐太

【テーマコード（参考）】

5H050

【Ｆターム（参考）】

5H050AA19

5H050BA16

5H050BA17

5H050CA01

5H050CA07

5H050CB07

5H050CB08

5H050CB09

5H050CB11

5H050GA02

5H050GA22

5H050GA28

5H050GA29

5H050HA12

5H050HA14

(57)【要約】

【課題】電極の膜厚の均一性を維持可能な電極製造装置を提供する。
【解決手段】電極製造装置は、基材の表面に電極層を形成する成膜装置を備えている。成膜装置は、回転する第１ロールと、第１ロールと間隔を空けて対向し第１ロールとは逆方向に回転する第２ロール２２と、第２ロール２２と間隔を空けて対向し第２ロール２２とは逆方向に回転する第３ロール２３と、第１ロール、第２ロール２２および第３ロール２３のうちの少なくともいずれか１つのロールの、軸方向における中央部と端部との温度差を小さくする温度調整部と、を有している。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材の表面に電極層を形成する成膜装置を備え、
前記成膜装置は、
回転する第１ロールと、
前記第１ロールと間隔を空けて対向し前記第１ロールとは逆方向に回転する第２ロールと、
前記第２ロールと間隔を空けて対向し前記第２ロールとは逆方向に回転する第３ロールと、
前記第１ロール、前記第２ロールおよび前記第３ロールのうちの少なくともいずれか１つのロールの、軸方向における中央部と端部との温度差を小さくする温度調整部と、を有する、電極製造装置。

【請求項2】

前記温度調整部は、少なくとも前記第２ロールの温度を調整する、請求項１に記載の電極製造装置。

【請求項3】

前記温度調整部は、少なくとも前記第３ロールの温度を調整する、請求項２に記載の電極製造装置。

【請求項4】

前記温度調整部は、前記端部を冷却する冷却装置を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電極製造装置。

【請求項5】

前記温度調整部は、前記中央部を加熱する加熱装置を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電極製造装置。

【請求項6】

前記成膜装置は、前記中央部と前記端部との温度を検知する温度センサをさらに有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電極製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電極製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１７－１０３０１５号公報（特許文献１）には、第１の位置で対向する第１ロールおよび第２ロールと、第２の位置で第２ロールと対向する第３ロールとを有する、電極板製造装置が開示されている。この電極板製造装置では、第１から第３のロールを回転させつつ、第１の位置に電極材料を供給するとともに第２の位置に集電箔を通過させる。電極板製造装置は、内部に流路が形成されているとともに、外周面が第１から第３のロールのうちの少なくとも１つの外周面に接触している流路ロールと、流路に流体を循環させる循環部とを有し、電極板の製造時には、循環部に、流路ロールの流路に流体を循環させて、流路ロールが接触しているロールの温度変化を抑制する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１０３０１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記文献に記載の装置では、大面積の電池を製造する場合に、幅方向における電極の膜厚の均一性を維持することが困難である。

【0005】

本開示では、電極の膜厚の均一性を維持することが可能な、電極製造装置が提案される。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に従うと、基材の表面に電極層を形成する成膜装置を備える、電極製造装置が提案される。成膜装置は、回転する第１ロールと、第１ロールと間隔を空けて対向し第１ロールとは逆方向に回転する第２ロールと、第２ロールと間隔を空けて対向し第２ロールとは逆方向に回転する第３ロールと、温度調整部とを有している。温度調整部は、第１ロール、第２ロールおよび第３ロールのうちの少なくともいずれか１つのロールの、軸方向における中央部と端部との温度差を小さくする。

【0007】

温度調整部がロールの中央部と端部との温度差を低減する構成とすることで、ロールの中央部と端部との熱膨張の均一性を向上でき、ロールの中央部と端部とにおけるロールの外径の均一性を向上できる。したがって、幅方向における電極の膜厚の均一性を維持することができる。

【0008】

上記の電極製造装置において、温度調整部は、少なくとも第２ロールの温度を調整してもよい。第２ロールの温度を調整することで、電極の膜厚の均一性を効率的に維持することができる。

【0009】

上記の電極製造装置において、温度調整部は、少なくとも第３ロールの温度を調整してもよい。第３ロールの温度を調整することで、電極の膜厚の均一性を効率的に維持することができる。

【0010】

上記の電極製造装置において、温度調整部は、端部を冷却する冷却装置を有してもよい。このようにすれば、ロールの中央部と端部との温度差を確実に低減することができる。

【0011】

上記の電極製造装置において、温度調整部は、中央部を加熱する加熱装置を有してもよい。このようにすれば、ロールの中央部と端部との温度差を確実に低減することができる。

【0012】

上記の電極製造装置において、成膜装置は、中央部と端部との温度を検知する温度センサをさらに有してもよい。ロールの中央部と端部との温度差に基づいて、温度調整部は、ロールの中央部と端部との温度差を効率的に低減することができる。

【発明の効果】

【0013】

本開示の電極製造装置に従えば、大面積の電池を製造する場合であっても、電極の膜厚の均一性を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態における電極の概略構成を示す斜視図である。

【図2】実施形態における電極製造装置を示す概念図である。

【図3】成膜装置の構成の詳細を示す概念図である。

【図4】成膜装置の構成の詳細を示す概念斜視図である。

【図5】温度調整部の第１の例を示す模式図である。

【図6】温度調整部の第２の例を示す模式図である。

【図7】比較例における、ロールの中央部と端部との温度差および膜厚差を示すグラフである。

【図8】実施例における、ロールの中央部と端部との温度差および膜厚差を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0016】

＜電極１００＞
図１は、実施形態における電極１００の概略構成を示す斜視図である。電極１００は、たとえば、リチウムイオン二次電池（非水電解質二次電池）の電極として用いられる。そのリチウムイオン二次電池は、たとえば、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）などの電源として用いることができる。ただし、本開示の電極１００は、このような車載用途に限られず、あらゆる用途に適用可能である。

【0017】

図１に示されるように、電極１００は、基材１１０と、電極層１２０とを有している。基材１１０は、電極層１２０の支持体である。基材１１０は、たとえばシート状であってもよい。基材１１０は、たとえば帯状であってもよい。基材１１０は、導電性を有していてもよい。基材１１０は、集電体として機能してもよい。基材１１０は、たとえば金属箔などを含んでいてもよい。電極１００が正極であるとき、基材１１０は、たとえばアルミニウム箔を含んでいてもよい。電極１００が負極であるとき、基材１１０は、たとえば銅箔を含んでいてもよい。

【0018】

電極層１２０は、基材１１０の表面に形成されている。電極層１２０は、図１に示されるように基材１１０の片面のみに形成されていてもよく、基材１１０の表裏両面に形成されていてもよい。

【0019】

電極層１２０は、電極活物質を含む電極活物質層である。電極活物質は、正極活物質でもよいし、負極活物質でもよい。正極活物質としては、たとえば、リチウム含有金属酸化物、リチウム含有リン酸塩などが挙げられる。負極活物質としては、たとえば、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素などの炭素系負極活物質、および、ケイ素、スズなどを含有する合金系負極活物質が挙げられる。

【0020】

電極層１２０には、凹部１２１（溝）が形成されている。少なくとも１つの凹部１２１が、電極層１２０に形成されている。凹部１２１の断面形状は任意である。凹部１２１の底部は、平坦であってもよく、湾曲していてもよく、傾斜していてもよい。断面視において、凹部１２１は、Ｕ字状であってもよく、Ｖ字状であってもよい。凸部１２２は、隣り合う凹部１２１の間に形成されている。

【0021】

電極１００は、長手方向（Ｙ方向）と短手方向（Ｘ方向）とを有する。長手方向は、電極１００の製造工程における搬送方向に該当する。短手方向は、長手方向に直交する方向であり、電極１００の幅方向とも換言され得る。電極１００はまた、厚み方向（Ｚ方向）を有する。厚み方向は、ＸＹ平面に直交する方向である。凹部１２１は、電極層１２０の一部が電極層１２０の表面から凹んで、Ｚ方向に延びるように形成されている。

【0022】

図１に示される例では、凹部１２１および凸部１２２は、短手方向に沿って延びている。凹部１２１は、長手方向において等間隔に形成されている。電極層１２０に、電極１００の短手方向に延びる凹部１２１が形成されており、電極１００に可撓性が付与されている。これにより、電極１００の搬送時における電極層１２０のひび割れが抑制され、電極１００の搬送性が向上されている。

【0023】

電極１００は、長手方向に延びる凹部１２１および凸部１２２を有していてもよい。電極１００は、長手方向に延びる凹部１２１および凸部１２２と、短手方向に延びる凹部１２１および凸部１２２との両方を有していてもよい。

【0024】

個々の凹部１２１の形状は、図１に示される直線状に限られず、曲線状であってもよく、波線状であってもよく、ドット状であってもよい。凹部１２１の平面パターンは、万線状であってもよく、格子状であってもよい。

【0025】

＜電極製造装置１＞
図２は、実施形態における電極製造装置１を示す概念図である。図２に示されるように、電極製造装置１は、搬送装置１０と、成膜装置２０と、成形装置４０と、乾燥装置５０とを備えている。

【0026】

搬送装置１０は、送り出しロール１１と、巻き取りロール１２とを有している。送り出しロール１１は、芯材に基材１１０が巻回されて形成されている。基材１１０は、送り出しロール１１から巻き出される。巻き取りロール１２が、基材１１０（電極１００）を巻き取る。搬送装置１０は、成膜装置２０、成形装置４０、乾燥装置５０をこの順に通過するように、基材１１０を搬送し、基材１１０に電極層１２０を積層した積層体である電極１００を搬送する。

【0027】

成膜装置２０は、基材１１０の表面に電極層１２０を形成する。成膜装置２０の詳細は後述する。

【0028】

成形装置４０は、電極層１２０の表面に凹凸形状を形成する。成形装置４０は、電極層１２０に、凹部１２１と凸部１２２とを形成する。成形装置４０は、たとえば、成形ロール４１と、対向ロール４２とを有している。成形ロール４１の外周面に、１つ以上の凸型が形成されている。成形装置４０は、搬送装置１０によって長手方向（Ｙ方向）に搬送される電極１００を成形ロール４１と対向ロール４２とによって挟み込み、このとき電極層１２０の表面に成形ロール４１の凸型を押し付けることにより、電極層１２０の表面に凹部１２１と凸部１２２とを形成する。電極１００の搬送方向における乾燥装置５０よりも上流側に成形装置４０が配置されており、乾燥前の湿った状態の電極層１２０の表面を加工する構成とされている。そのため、凹凸形状の成形が容易になっている。

【0029】

乾燥装置５０は、凹凸形状を形成した後の電極層１２０を乾燥する。乾燥装置５０は、任意の方法により、電極層１２０を乾燥し得る。乾燥装置５０は、たとえば、熱風乾燥装置、赤外線乾燥装置などを含んでいてもよい。乾燥装置５０における乾燥条件（乾燥温度、乾燥時間など）は、電極層１２０がドライ状態になるように調整される。

【0030】

電極層１２０が乾燥された後の電極１００を、たとえばスリッタなどを用いて所定の寸法に切断加工することにより、図１に示されるようなシート状の電極１００を製造することができる。

【0031】

＜成膜装置２０＞
成膜装置２０では、間隔を空けて互いに平行に配置されそれぞれが回転駆動される一対のロール間に、電極材料が供給され、電極材料を一対のロールで圧縮成形することにより、シート状の塗膜が形成される。

【0032】

図３は、成膜装置２０の構成の詳細を示す概念図である。図４は、成膜装置２０の構成の詳細を示す概念斜視図である。図３，４に示されるように、成膜装置２０は、第１ロール２１と、第２ロール２２と、第３ロール２３とを有している。第１ロール２１、第２ロール２２および第３ロール２３は、ほぼ同じ直径を有する円筒状の概略形状を有している。

【0033】

第１ロール２１、第２ロール２２および第３ロール２３は、それぞれ回転駆動される。図３および図４において、各ロールに描かれた曲線矢印は、各ロールの回転方向を示している。第２ロール２２は、第１ロール２１とは逆方向に回転する。第３ロール２３は、第２ロール２２とは逆方向に回転する。図３および図４においては、第１ロール２１は時計回り方向に回転し、第２ロール２２は反時計回り方向に回転し、第３ロール２３は時計回り方向に回転する。

【0034】

第２ロール２２は、第１ロール２１と間隔を空けて平行に配置されている。第１ロール２１の外周面と第２ロール２２の外周面とが、第１ロール２１と第２ロール２２との間の隙間である第１間隙を介して、互いに対向している。第１ロール２１と第２ロール２２とは、その間の距離が一定に維持されるように、それらの軸が固定されている。

【0035】

第３ロール２３は、第２ロール２２と間隔を空けて平行に配置されている。第２ロール２２の外周面と第３ロール２３の外周面とが、第２ロール２２と第３ロール２３との間の隙間である第２間隙を介して、互いに対向している。第３ロール２３は、第２ロール２２との間の距離が一定に維持されるように、その軸が固定されている。

【0036】

フィーダ２５は、一対のロール間、具体的には第１ロール２１と第２ロール２２との間の第１間隙の直上に配置されている。フィーダ２５は、電極材料９１を、第１ロール２１と第２ロール２２との間の第１間隙に供給する。電極材料９１は、たとえば粉体である。

【0037】

図４に示されるように、成膜装置２０は、一対の隔壁２４をさらに有している。一対の隔壁２４は、各ロールの軸方向に所定の間隔を隔てて、互いに平行に配置されている。この一対の隔壁２４によって、第１ロール２１と第２ロール２２との間の隙間に供給される電極材料９１は、幅寸法を規制される。

【0038】

電極材料９１は、第１ロール２１と第２ロール２２との回転によって、第１ロール２１と第２ロール２２との間の第１間隙を通過して、第１間隙の下方に引き込まれる。電極材料９１は、第１ロール２１と第２ロール２２との間の第１間隙を通過する時に、圧密（圧縮）され、シート状に成形される。これにより、電極材料９１から、薄膜状の塗膜９２が形成される。第１ロール２１と第２ロール２２との間の第１間隙の寸法を変更することで、塗膜９２の厚さ、および塗膜９２の単位面積あたりの質量を調整可能である。

【0039】

塗膜９２は、第１ロール２１と第２ロール２２との間の第１間隙を通過した後、第２ロール２２に付着した状態で搬送され、第２ロール２２と第３ロール２３との間の第２間隙に供給される。

【0040】

基材１１０は、送り出しロール１１（図２）から送り出された後、第３ロール２３に搬送される。基材１１０は、第３ロール２３上を搬送されて、第２ロール２２と第３ロール２３との間の第２間隙に供給される。

【0041】

第２ロール２２と第３ロール２３との間に、塗膜９２と、基材１１０とが供給される。第２間隙では、塗膜９２が基材１１０に押し付けられ、塗膜９２は第２ロール２２から離れて、基材１１０の表面に圧着される。すなわち、塗膜９２が第２ロール２２から基材１１０に転写される。このようにして、基材１１０の表面上の所定位置にシート状の電極層１２０が積層された、電極１００が形成される。第２ロール２２と第３ロール２３とは、電極１００を間に挟み互いに逆方向に回転する、一対のロールを構成する。

【0042】

なお、成膜装置２０が一対の隔壁２４を有しており電極層１２０の幅寸法が規制されることにより、電極１００において、電極層１２０に対して電極１００の幅方向（Ｘ方向）の両側に、電極層１２０が形成されない露出部（図１参照）が設けられる。

【0043】

図３，４には、第１ロール２１、第２ロール２２および第３ロール２３が横並びに配置され、第１ロール２１、第２ロール２２および第３ロール２３の回転軸が同一平面上にある例が示されている。第１ロール２１、第２ロール２２および第３ロール２３は、図３，４に示される例に限られず、任意に配置されてもよい。たとえば、第２ロール２２の直下に、第２ロール２２と間隔を空けて第３ロール２３が配置されてもよい。

【0044】

＜温度調整部＞
実施形態の成膜装置２０は、温度調整部をさらに有している。温度調整部は、第１ロール２１、第２ロール２２および第３ロール２３のうちの少なくともいずれか１つのロールの、軸方向における中央部と端部との温度差を小さくする機能を有している。

【0045】

図５は、温度調整部の第１の例を示す模式図である。図５に示される温度調整部は、第２ロール２２の温度を調整し、第３ロール２３の温度を調整する。より詳しくは、温度調整部は、冷却装置６０を有している。冷却装置６０は、第２ロール２２の両端部を冷却する。冷却装置６０は、第３ロール２３の両端部を冷却する。

【0046】

冷却装置６０は、たとえば、ロールの端部を支持するハウジング内に形成されている冷却媒体の流路によって実現される。冷却媒体は、たとえば水である。ハウジングは、軸受を介して、ロールの端部を回転可能に支持する。軸受の周囲に、冷却媒体の流路が形成されて、冷却媒体は当該流路を循環する。ロールの端部からの熱伝達で温度が上昇した冷却媒体が、ロールの端部から離れた位置で冷却されて、ロールの端部へ還流する。この例に限られず、冷却装置６０は、たとえばペルチェ素子、ヒートパイプなど、任意の手段でロールの端部を冷却するものであってもよい。

【0047】

図６は、温度調整部の第２の例を示す模式図である。図６に示される温度調整部は、第２ロール２２の温度を調整し、第３ロール２３の温度を調整する。より詳しくは、温度調整部は、加熱装置７０を有している。加熱装置７０は、第２ロール２２の中央部を加熱する。加熱装置７０は、第３ロール２３の中央部を加熱する。

【0048】

加熱装置７０は、たとえば電気ヒータによって実現される。加熱装置７０は、ロールの軸方向に並べられた複数のヒータを有してもよい。軸方向におけるロールの温度分布に従って、複数のヒータのうちどのヒータに熱を発生させるか、またヒータの発熱量が制御されてもよい。

【0049】

図５，６に示されるように、成膜装置２０は、温度センサ８０をさらに有している。温度センサ８０は、たとえば赤外線センサなどの非接触式のセンサであってもよい。ロールの中央部の温度を検知する温度センサ８０と、ロールの端部の温度を検知する温度センサ８０とが設けられてもよい。ロールの軸方向に走査する温度センサ８０が、ロールの中央部と端部との温度を検知してもよい。温度センサ８０の検知の結果によって、ロールの中央部と端部との温度差が求められる。ロールの中央部と端部との温度差に基づいて温度調整部をフィードバック制御することで、温度調整部は、ロールの中央部と端部との温度差を効率的に低減することが可能である。

【0050】

＜作用および効果＞
上述した実施形態の特徴的な構成および作用効果についてまとめて説明すると、以下の通りである。

【0051】

図２に示されるように、電極製造装置１は、成膜装置２０を備えている。図５，６に示されるように、成膜装置２０は、第１ロール２１、第２ロール２２および第３ロール２３の少なくともいずれか１つのロールの、軸方向における中央部と端部との温度差を小さくする温度調整部を有している。

【0052】

ロールの端部は、ハウジングに支持されている。ハウジングに対してロールが相対回転するときに、摩擦熱が発生する。摩擦熱がロールに伝達することで、ロールの端部はロールの中央部と比較して温度が上昇しやすい。幅広の電極１００を製造する場合、ロールの中央部とロールの端部とにおける温度差が顕著になり、この温度差の影響でロールの端部の熱膨張がロールの中央部よりも大きくなることがある。ロールの端部の方が中央部よりも大径になり、ロールの端部において対向する一対のロール間の間隙が狭くなる。その結果、ロールの端部において電極層１２０の膜厚が薄くなり、電極１００の幅方向の中央部と端部とにおける電極層１２０の厚みの均一性を維持できない可能性がある。

【0053】

実施形態の電極製造装置１では、成膜装置２０が温度調整部を有しており、ロールの中央部と端部との温度差が低減できる構成とされている。ロールの中央部と端部との熱膨張の均一性を向上でき、ロールの中央部と端部とにおけるロールの外径の均一性を向上できる。したがって、実施形態の電極製造装置１は、幅広の電極１００を製造する場合であっても、幅方向における電極層１２０の膜厚の均一性を維持することができる。

【0054】

図５，６に示されるように、温度調整部は、第２ロール２２の温度を調整してもよい。第１ロール２１と第２ロール２２との間の第１間隙で塗膜９２が成形され、第２ロール２２と第３ロール２３との間の第２間隙で塗膜９２が第２ロール２２から基材１１０に転写される。第２ロール２２にかかる負荷が最も高く、第２ロール２２の端部で発生する摩擦熱が大きくなり、第２ロール２２の中央部と端部との温度差が大きくなりやすい。第２ロール２２の温度を調整して、第２ロール２２の中央部と端部とにおける外径の均一性を向上させることで、電極層１２０の膜厚の均一性を効率的に維持することができる。

【0055】

図５，６に示されるように、温度調整部は、第３ロール２３の温度を調整してもよい。第２ロール２２と第３ロール２３との間の第２間隙で塗膜９２を圧密することで、塗膜９２が薄く引き延ばされて基材１１０に転写される。第３ロール２３にかかる負荷が比較的高く、第３ロール２３の端部で発生する摩擦熱が大きくなり、第３ロール２３の中央部と端部との温度差が大きくなりやすい。第３ロール２３の温度を調整して、第３ロール２３の中央部と端部とにおける外径の均一性を向上させることで、電極層１２０の膜厚の均一性を効率的に維持することができる。

【0056】

図５に示されるように、温度調整部は、ロールの端部を冷却する冷却装置６０を有してもよい。冷却装置６０がロールの端部を冷却することで、ロールの中央部と端部との温度差を確実に低減できる。成膜装置２０では、少しだけ水で湿らせた電極材料９１を粉のまま塗膜９２に成形して、電極層１２０を形成する。ロールを加熱すると、電極層１２０中の水分蒸発が早くなり、電極層１２０の含有水分量が低下して取り扱いにくくなることがある。ロールの端部を冷却してロールの温度を調整するようにすれば、電極層１２０中の水分の蒸発を抑えられるので、電極１００の含有水分量の変化に伴う性質の変化を抑制することができる。

【0057】

図６に示されるように、温度調整部は、ロールの中央部を加熱する加熱装置７０を有してもよい。加熱装置７０がロールの中央部を加熱することで、ロールの中央部と端部との温度差を確実に低減できる。加熱装置７０による加熱量を制御することで、ロールの中央部と端部とにおける温度差を精密に低減することができる。加熱装置７０がロールの軸方向に並べられた複数のヒータを有する構成とし、ロールの軸方向における温度分布に従って複数のヒータを制御することで、ロールの中央部と端部とにおける温度差をさらに低減することができる。

【0058】

図５，６に示されるように、成膜装置２０は、ロールの中央部と端部との温度を検知する温度センサ８０を有してもよい。ロールの中央部と端部との温度差に基づいて温度調整部をフィードバック制御することで、温度調整部は、ロールの中央部と端部との温度差を効率的に低減することができる。

【0059】

これまでの実施形態の説明では、図５に温度調整部が冷却装置６０を有する例が示され、図６に温度調整部が加熱装置７０を有する例が示されている。温度調整部は、冷却装置６０と加熱装置７０との両方を有してもよい。

【0060】

図５，６に示される例では、第２ロール２２と第３ロール２３との温度を調整する温度調整部が設けられている。温度調整部は、第１ロール２１の温度をさらに調整してもよい。成膜装置２０を構成する第１ロール２１、第２ロール２２および第３ロール２３の３つの全てのロールに温度調整部を設けることで、電極層１２０の膜厚の均一性をさらに向上することができる。

【0061】

図５，６には、成膜装置２０が温度センサ８０を有する例が示されているが、温度センサ８０は必ずしも設けられなくてもよい。たとえば、成膜の条件に従ってロールの温度がどのように変動するかを事前に検証し、その検証結果に基づいて作成したプログラムに従って温度調整部を制御してロールの中央部と端部との温度差を低減することで、上述した実施形態の作用効果を同様に得ることが可能である。

【実施例0062】

以下、実施例について説明する。実施形態で説明した、温度調整部の設けられた成膜装置２０を用いて、基材１１０の表面に電極層１２０を成膜した。成膜中のロール温度と、ロールの中央部と端部とにおける電極層１２０の膜厚差とを計測した。比較例として、温度調整部の設けられていない成膜装置を用いて、同様に成膜を行ない、成膜中のロール温度と膜厚差とを計測した。

【0063】

図７は、比較例における、ロールの中央部と端部との温度差および膜厚差を示すグラフである。比較例では、成膜開始から１０分経過後に、ロールの中央部と端部とに温度差が生じていた。熱膨張によってロールの端部の外径がロールの中央部の外径よりも大きくなり、その結果、中央部と端部との膜厚差が２μｍを越え、電極層１２０の膜厚均一性を維持できない結果となった。

【0064】

図８は、実施例における、ロールの中央部と端部との温度差および膜厚差を示すグラフである。実施例では、昇温中のロールの中央部と端部との温度差が、比較例よりも小さくなっていた。ロールの中央部と端部との外径の差が小さくなり、その結果、中央部と端部との膜厚差が１μｍ未満に維持されていた。したがって、ロールの中央部と端部との温度差を小さくすることで、電極層１２０の膜厚の均一性を維持できることが明らかになった。

【0065】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0066】

１ 電極製造装置、１０ 搬送装置、１１ 送り出しロール、１２ 巻き取りロール、２０ 成膜装置、２１ 第１ロール、２２ 第２ロール、２３ 第３ロール、２４ 隔壁、２５ フィーダ、４０ 成形装置、４１ 成形ロール、４２ 対向ロール、５０ 乾燥装置、６０ 冷却装置、７０ 加熱装置、８０ 温度センサ、９１ 電極材料、９２ 塗膜、１００ 電極、１１０ 基材、１２０ 電極層、１２１ 凹部、１２２ 凸部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】