特開 2024-80059 電極シートの製造方法

(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】P2024080059

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】電極シートの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/04 20060101AFI20240606BHJP

   H01M 4/139 20100101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

H01M4/04 A

H01M4/139

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022192935

(22)【出願日】2022-12-01

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 篤志

(72)【発明者】

【氏名】増澤 直貴

【テーマコード（参考）】

5H050

【Ｆターム（参考）】

5H050AA19

5H050GA02

5H050GA22

(57)【要約】

【課題】電極ペースト層の幅方向中心部にひび割れが生じることを低減できる電極シートの製造方法を提供する。
【解決手段】集電箔３の表面３ｂに電極ペースト１８を塗工して、集電箔３の表面３ｂ上に電極ペースト層１５を形成する塗工工程と、電極ペースト層１５を乾燥させて、集電箔３の表面３ｂ上に電極材料層５を形成する乾燥工程とを備える。乾燥工程は、定率乾燥期間において、電極ペースト層１５の表面１５ｂに赤外線ＩＲを照射すると共に、赤外線ＩＲを照射した電極ペースト層１５の表面１５ｂに沿うように送風し、前記送風の風速は、電極ペースト層１５の幅方向ＤＢについて、中央部を最速とし、両端部に近づくほど遅くする。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状の集電箔と、前記集電箔の表面上に形成された電極材料層と、を有する電極シートの製造方法において、
前記集電箔の前記表面に電極ペーストを塗工して、前記集電箔の前記表面上に電極ペースト層を形成する塗工工程と、
前記電極ペースト層を乾燥させて、前記集電箔の前記表面上に前記電極材料層を形成する乾燥工程と、を備え、
前記乾燥工程は、定率乾燥期間において、前記電極ペースト層の表面に赤外線を照射すると共に、前記赤外線を照射した前記電極ペースト層の前記表面に沿うように送風し、
前記送風の風速は、前記電極ペースト層の幅方向について、中央部を最速とし、両端部に近づくほど遅くする
電極シートの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の電極シートの製造方法であって、
前記電極シートは、前記集電箔の前記表面上に前記電極ペースト層が形成されている塗工部を有し、
前記乾燥工程は、前記塗工部のうち前記電極ペースト層の前記表面とは反対側の塗工部裏面に接触する搬送ロールによって前記電極シートを搬送しつつ、前記電極ペースト層を乾燥させており、
前記定率乾燥期間では、前記搬送ロールとして、前記幅方向について前記塗工部裏面の全体にわたって接触して前記塗工部を加熱する加熱搬送ロールを用い、
前記加熱搬送ロールの外周面の温度は、前記幅方向について前記塗工部裏面の中央部に接触する部位を最も高温とし、前記幅方向について前記塗工部裏面の両端部に近い部位ほど低温とする
電極シートの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電極シートの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、電極材と溶剤を含む電極用ペーストを金属シート上に塗布することで形成された電極ペースト層の乾燥方法が開示されている。具体的には、第１加熱ステップにおいて、熱風および赤外線加熱の少なくとも一方により電極ペースト層を加熱する。さらに、第２加熱ステップにおいて、第１加熱ステップにおける加熱によって、電極ペースト層の表面に電極材の少なくとも一部が露出するタイミングで、通電加熱による電極ペースト層の加熱を開始する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１８９６４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、電極ペースト層の乾燥期間のうち定率乾燥期間では、電極ペースト層内の溶媒が急速に蒸発することで、電極ペースト層が大きく収縮することがある。さらに、この定率乾燥期間において、電極ペースト層を幅方向に均一に加熱した場合に、幅方向の中央部が最も乾燥が遅くなり、幅方向の両端部に向かうほど速く乾燥する傾向にあった。このため、定率乾燥期間において、電極ペースト層が、幅方向について両端側から中央部に向かって収縮し、電極ペースト層の幅方向中心部にひび割れが発生することがあった。

【0005】

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電極ペースト層の幅方向中心部にひび割れが生じることを低減できる電極シートの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】

【0006】

(1)本発明の一態様は、帯状の集電箔と、前記集電箔の表面上に形成された電極材料層と、を有する電極シートの製造方法において、前記集電箔の前記表面に電極ペーストを塗工して、前記集電箔の前記表面上に電極ペースト層を形成する塗工工程と、前記電極ペースト層を乾燥させて、前記集電箔の前記表面上に前記電極材料層を形成する乾燥工程と、を備え、前記乾燥工程は、定率乾燥期間において、前記電極ペースト層の表面に赤外線を照射すると共に、前記赤外線を照射した前記電極ペースト層の前記表面に沿うように送風し、前記送風の風速は、前記電極ペースト層の幅方向について、中央部を最速とし、両端部に近づくほど遅くする電極シートの製造方法である。

【0007】

上述の製造方法では、乾燥工程は、電極ペースト層の乾燥期間のうち定率乾燥期間において、電極ペースト層の表面（例えば、電極ペースト層の表面のうち長手方向の一部の全体）に赤外線を照射すると共に、赤外線を照射した電極ペースト層の表面に沿うように送風する。このような定率乾燥期間とすることで、以下に説明するように、電極ペースト層を効率良く速やかに乾燥させることができる。

【0008】

具体的には、赤外線照射のみによって電極ペースト層を定率乾燥させた場合は、電極ペースト層の表面上に溶媒蒸気が滞留することで、電極ペースト層の乾燥が進行し難くなる。これに対し、電極ペースト層の表面に赤外線を照射しつつ、赤外線を照射した電極ペースト層の表面に沿うように送風することで、電極ペースト層の表面上に滞留する溶媒蒸気を除去することができる。これにより、電極ペースト層の乾燥を促進させることができる。

【0009】

なお、前述のように、赤外線照射と送風とによって電極ペースト層を乾燥させる場合は、熱風のみによって乾燥させる場合に比べて、電力使用量を低減することが可能になるので、電力使用に伴うＣＯ₂の排出量を削減することができる。赤外線照射による加熱は、熱風による加熱に比べて、電極ペースト層の加熱効率が良いからである。

【0010】

ところで、従来、定率乾燥期間において、電極ペースト層をその幅方向に均一に加熱した場合に、幅方向の中央部が最も乾燥が遅くなり、幅方向の両端部に近づくほど速く乾燥する傾向にあった。このため、定率乾燥期間において、電極ペースト層が、幅方向について両端側から中央部に向かって収縮し、電極ペースト層の幅方向中心部にひび割れが発生することがあった。

【0011】

これに対し、本製造方法では、電極ペースト層の乾燥期間のうち定率乾燥期間における送風の風速は、電極ペースト層の幅方向について、中央部を最速とし、両端部に近づくほど遅くする。すなわち、定率乾燥期間において、電極ペースト層の幅方向について中央部が最速で両端部に近づくほど遅くなる風速分布を有する風を、電極ペースト層の表面に沿うように送る。例えば、定率乾燥期間において、赤外線を照射した電極ペースト層の表面に沿って、幅方向に直交する長手方向に流れる気流であって、電極ペースト層の幅方向について中央部が最速で両端部に近づくほど遅くなる速度分布を有する気流を形成する。

【0012】

このようにすることで、定率乾燥期間において、電極ペースト層の表面上に滞留する溶媒蒸気の除去速度は、幅方向の中央部において除去速度が最も速くなり、幅方向の両端部に近づくほど除去速度が遅くなる。これにより、定率乾燥期間では、電極ペースト層のうち最も乾燥し難い幅方向中央部において、溶媒の蒸発（放出）を促進させることができるので、電極ペースト層の幅方向中央部と両端部とにおける乾燥速度（定率乾燥速度）の差異が小さくなり、幅方向中心部にひび割れが生じることを低減できる。

【0013】

(2)さらに、前記(1)の電極シートの製造方法であって、前記電極シートは、前記集電箔の前記表面上に前記電極ペースト層が形成されている塗工部を有し、前記乾燥工程は、前記塗工部のうち前記電極ペースト層の前記表面とは反対側の塗工部裏面に接触する搬送ロールによって前記電極シートを搬送しつつ、前記電極ペースト層を乾燥させており、前記定率乾燥期間では、前記搬送ロールとして、前記幅方向について前記塗工部裏面の全体にわたって接触して前記塗工部を加熱する加熱搬送ロールを用い、前記加熱搬送ロールの外周面の温度は、前記幅方向について前記塗工部裏面の中央部に接触する部位を最も高温とし、前記幅方向について前記塗工部裏面の両端部に近い部位ほど低温とする電極シートの製造方法とすると良い。

【0014】

上述の製造方法では、定率乾燥期間において、搬送ロールとして、幅方向について塗工部裏面の全体にわたって接触（例えば、塗工部裏面のうち長手方向の一部の全体に接触）して塗工部を加熱する加熱搬送ロールを用いる。なお、塗工部とは、電極シートのうち集電箔の表面上に電極ペースト層が形成されている部位である。この塗工部の表面は、電極ペースト層の表面であり、その反対側の面が塗工部裏面である。また、電極シートとしては、例えば、集電箔の表面上に電極ペースト層が形成されている塗工部と、この塗工部に対して幅方向に隣接する部位であって集電箔の表面上に電極ペースト層が形成されていない未塗工部と、からなる電極シートを挙げることができる。

【0015】

定率乾燥期間において、電極シートを搬送する搬送ロールとして、加熱搬送ロールを用いることで、塗工部のうち電極ペースト層の表面側からの赤外線照射及び送風に加えて、塗工部裏面側からの加熱搬送ロールによる加熱も行って、電極ペースト層を乾燥させることができる。このため、電極ペースト層を速やかに乾燥させることができる。

【0016】

しかも、加熱搬送ロールの外周面の温度を、前記幅方向について塗工部裏面の中央部に接触する部位を最も高温とし、前記幅方向について塗工部裏面の両端部に近い部位ほど低温とする。すなわち、加熱搬送ロールの外周面が、塗工部裏面の幅方向中央部に接触する部分を最も高温とし、前記幅方向について塗工部裏面の両端部に近い部位ほど低温になる温度分布を有する。

【0017】

定率乾燥期間において、このような加熱搬送ロールを用いることで、電極ペースト層のうち最も乾燥し難い幅方向中央部において、溶媒の蒸発を促進させることができる。これにより、電極ペースト層の幅方向中央部と両端部とにおける乾燥速度（定率乾燥速度）の差異が小さくなり、幅方向中心部にひび割れが生じることを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態にかかる電極シートの平面図である。

【図2】図１のＢ－Ｂ断面図である。

【図3】図１のＣ－Ｃ断面図である。

【図4】実施形態にかかる電極シートの製造装置の概略図である。

【図5】実施形態にかかる乾燥工程を説明する図である。

【図6】実施形態にかかる乾燥装置の送風ノズルの構造を示す図である。

【図7】同送風ノズルの内部構造を示す他の図である。

【図8】同送風ノズルの吹き出し口を示す図である。

【図9】実施形態にかかる乾燥装置の加熱搬送ロールを説明する図である。

【図10】同加熱搬送ロールの加熱機構を説明する図である。

【図11】変形形態にかかる電極シートの断面図である。

【図12】同電極シートの他の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

＜実施形態＞
次に、実施形態にかかる電極シート１の製造方法について説明する。本実施形態の電極シート１は、図１～図３に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状の集電箔３と、集電箔３の表面３ｂ上に形成された電極材料層５とを有する。電極材料層５は、例えば、活物質粒子とバインダとを有する。なお、電極材料層５は、幅方向ＤＢについて集電箔３の表面３ｂの全面にわたって形成されておらず、集電箔３の表面３ｂのうち幅方向ＤＢの両端部を除く部位に形成されている。具体的には、電極シート１は、集電箔３の表面３ｂ上に電極材料層５が形成されている塗工部６と、この塗工部６に対して幅方向ＤＢの両側に隣接する部位であって集電箔３の表面３ｂ上に電極材料層５が形成されていない未塗工部７とからなる。なお、電極材料層５の幅方向ＤＢの中心は、集電箔３の幅方向ＤＢの中心と一致している。幅方向ＤＢは、長手方向ＤＡに直交する方向である。

【0020】

以下、本実施形態の電極シートの製造方法について詳細に説明する。本実施形態では、製造装置３００を用いて、電極シート１を製造する。図４は、製造装置３００の概略図である。製造装置３００は、塗工装置２００と、乾燥装置１００と、図示しないプレスロールを備え、これらがこの順で、集電箔３または電極シート１の搬送方向ＤＬに並んで配置されている。

【0021】

具体的には、まず、塗工工程において、塗工装置２００を用いて、集電箔３の表面３ｂに電極ペースト１８を塗工して、集電箔３の表面３ｂ上に電極ペースト層１５を形成する。塗工装置２００は、公知のダイコータであり、ダイ２１０とバックロール２２０とを有する（図４参照）。塗工装置２００は、バックロール２２０によって集電箔３を搬送方向ＤＬに搬送しつつ、ダイ２１０から吐出する電極ペースト１８を、集電箔３の表面３ｂに塗布してゆく。なお、搬送方向ＤＬは、長手方向ＤＡに一致する。また、電極ペースト１８は、例えば、負極活物質粒子とＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）とＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）と溶媒である水とを混合してペースト状にしたものである。

【0022】

本実施形態では、幅方向ＤＢについて集電箔３の表面３ｂの全面にわたって電極ペースト層１５を形成するのではなく、集電箔３の表面３ｂのうち幅方向ＤＢの両端部を除く部位に電極ペースト層１５を形成する（図１及び図５参照）。従って、後の乾燥工程に供される電極シート１は、集電箔３の表面３ｂ上に電極ペースト層１５が形成されている塗工部１６と、この塗工部１６に対して幅方向ＤＢの両側に隣接する部位であって集電箔３の表面３ｂ上に電極ペースト層１５が形成されていない未塗工部１７とからなる。

【0023】

次に、乾燥工程に進み、乾燥装置１００を用いて、集電箔３の表面３ｂ上の電極ペースト層１５を乾燥させて、集電箔３の表面３ｂ上に電極材料層５を形成する。なお、電極材料層５は、乾燥工程によって電極ペースト層１５から溶媒を蒸発させたものである。乾燥装置１００は、図４に示すように、乾燥室１１０と、搬送ロール１２０，１８０と、送風ノズル１３０と、赤外線照射装置１４０と、ダクト１５０と、気体供給装置１６０とを備える。乾燥室１１０は、壁部１１１によって外部と仕切られた箱状である。この乾燥室１１０には、塗工工程を終えた乾燥前の電極シート１を外部から乾燥室１１０内に搬入するための搬入口１１２と、乾燥後の電極シート１を乾燥室１１０の外部に搬出するための搬出口１１３とが設けられている。

【0024】

搬送ロール１２０，１８０は、乾燥室１１０内に複数配置されている。搬送ロール１２０，１８０は、モータ（不図示）によって駆動され、電極シート１を搬送方向ＤＬ（図４において左側から右側に向かう方向）に搬送する。より具体的には、搬送ロール１２０，１８０は、電極シート１の長手方向ＤＡに沿った搬送方向ＤＬに間隔を空けて設けられている。この搬送ロール１２０，１８０は、幅方向ＤＢについて、塗工部１６のうち電極ペースト層１５の表面１５ｂとは反対側の塗工部裏面１６ｃの全体に接触する態様で、電極シート１を搬送方向ＤＬに搬送する。なお、本実施形態では、搬送ロール１２０，１８０は、幅方向ＤＢについて、電極シート１のうち電極ペースト層１５の表面１５ｂとは反対側のシート裏面１ｃの全体に接触する態様で、電極シート１を搬送方向ＤＬに搬送する（図９参照）。塗工部裏面１６ｃは、シート裏面１ｃの一部である。

【0025】

気体供給装置１６０は、乾燥室１１０の外部に配置されており、ダクト１５０と連通している（図４参照）。気体供給装置１６０は、図示しないヒータ及び送風ファンを有しており、ヒータによって加熱した気体Ｇを、送風ファンによってダクト１５０へ送出する。ダクト１５０は、気体供給装置１６０と複数の送風ノズル１３０とを連結する連結管である。気体供給装置１６０からダクト１５０内に送出された気体Ｇは、ダクト１５０を通じて、複数の送風ノズル１３０内に供給される（図４参照）。

【0026】

送風ノズル１３０は、乾燥室１１０内に複数設けられている。より具体的には、送風ノズル１３０は、搬送ロール１２０によって搬送される電極シート１の上方（電極ペースト層１５と対向する位置）において、搬送方向ＤＬに間隙を空けて設けられている（図４参照）。送風ノズル１３０には、第１送風ノズル１３０Ａと第２送風ノズル１３０Ｂの２種類がある。

【0027】

このうち、第２送風ノズル１３０Ｂは、第２送風ノズル１３０Ｂの内部空間Ｓを形成するノズル本体部１３１と、ノズル本体部１３１の内部に設けられた仕切り板１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ，１３３ｅとを備える（図６及び図７参照）。内部空間Ｓは、搬送方向ＤＬに並ぶ第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とからなる（図６及び図７参照）。第２空間Ｓ２は、間隔を空けて幅方向ＤＢに並ぶ仕切り板１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ，１３３ｅによって、５つの流路（第１流路Ｓ２１と第２流路Ｓ２２と第３流路Ｓ２３と第４流路Ｓ２４と第５流路Ｓ２５）に分割されている（図７参照）。なお、図６は、第２送風ノズル１３０Ｂを、幅方向ＤＢの中心で長手方向ＤＡに沿って切断した図である。図７は、第２送風ノズル１３０Ｂを、上下方向ＤＣの中心で幅方向ＤＢに沿って切断した図である。

【0028】

ノズル本体部１３１の壁部には、ノズル本体部１３１の第１空間Ｓ１とダクト１５０の内部空間とを連通する連通孔１３１ｂが形成されている。この連通孔１３１ｂを通じて、ダクト１５０内を流通する気体Ｇが第２送風ノズル１３０Ｂの第１空間Ｓ１の内部に供給される（図６参照）。また、ノズル本体部１３１の下面には、電極ペースト層１５の表面１５ｂに向けて気体Ｇを吹き出す吹き出し口１３５が設けられている。この吹き出し口１３５は、第２空間Ｓ２に接続する開口である。この吹き出し口１３５も、仕切り板１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ，１３３ｅによって５分割されている。従って、吹き出し口１３５は、第１流路Ｓ２１の開口をなす第１吹き出し口１３５ｂと、第２流路Ｓ２２の開口をなす第２吹き出し口１３５ｃと、第３流路Ｓ２３の開口をなす第３吹き出し口１３５ｄと、第４流路Ｓ２４の開口をなす第４吹き出し口１３５ｅと、第５流路Ｓ２５の開口をなす第５吹き出し口１３５ｆとに分割されている（図８参照）。

【0029】

このような第２送風ノズル１３０Ｂでは、ダクト１５０内を流通する気体Ｇが連通孔１３１ｂを通じて第２送風ノズル１３０Ｂの第１空間Ｓ１の内部に供給された後、第２空間Ｓ２を構成する５つの流路（第１流路Ｓ２１と第２流路Ｓ２２と第３流路Ｓ２３と第４流路Ｓ２４と第５流路Ｓ２５）内へ供給される。その後、気体Ｇは、吹き出し口１３５（第１吹き出し口１３５ｂと第２吹き出し口１３５ｃと第３吹き出し口１３５ｄと第４吹き出し口１３５ｅと第５吹き出し口１３５ｆ）から、気流ＧＳとして、電極ペースト層１５の表面１５ｂに向けて送出される。吹き出し口１３５から送出された気流ＧＳは、電極ペースト層１５の表面１５ｂに接触する態様で電極ペースト層１５の表面１５ｂに沿って、長手方向ＤＡ（詳細には、搬送方向ＤＬとは反対の方向）に流れる（図４～図８参照）。

【0030】

第１送風ノズル１３０Ａは、第２送風ノズル１３０Ｂと比較して、ノズル本体部１３１の内部に仕切り板１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ，１３３ｅが設けられていない点のみが異なり、その他は同等である。従って、第１送風ノズル１３０Ａでは、ダクト１５０内を流通する気体Ｇが連通孔１３１ｂを通じて第１送風ノズル１３０Ａの第１空間Ｓ１の内部に供給された後、第２空間Ｓ２内へ供給される。そして、この気体Ｇは、吹き出し口１３５から、気流ＧＳとして、電極ペースト層１５の表面１５ｂに向けて送出される。吹き出し口１３５から送出された気流ＧＳは、電極ペースト層１５の表面１５ｂに接触する態様で電極ペースト層１５の表面１５ｂに沿って、長手方向ＤＡ（詳細には、搬送方向ＤＬとは反対の方向）に流れる（図４参照）。気流ＧＳは、熱風（例えば、ホットエア）である。この気流ＧＳが電極ペースト層１５の表面１５ｂに接触することによって、電極ペースト層１５に含まれる溶媒の蒸発が促進され、電極ペースト層１５の乾燥が行われる。

【0031】

なお、第１送風ノズル１３０Ａと第２送風ノズル１３０Ｂの吹き出し口１３５の幅方向ＤＢの寸法は、電極ペースト層１５の幅方向ＤＢの寸法よりも大きい。また、吹き出し口１３５の幅方向ＤＢの中心は、電極ペースト層１５の幅方向ＤＢの中心と一致している。従って、気流ＧＳは、電極ペースト層１５の表面１５ｂに対し、幅方向ＤＢの全体にわたって吹き出し口１３５から送出される。

【0032】

ところで、乾燥工程における電極ペースト層１５の乾燥期間は、予熱期間と定率乾燥期間と減率乾燥期間とに分けられる。従って、本実施形態の乾燥装置１００（乾燥室１１０）は、図４に示すように、予熱期間となる予熱領域Ａと、定率乾燥期間となる定率乾燥領域Ｂと、減率乾燥期間となる減率乾燥領域Ｃとに分けることができる。本実施形態の乾燥装置１００では、予熱領域Ａに、２つの第１送風ノズル１３０Ａを、搬送方向ＤＬに間隔を空けて搬送方向ＤＬに並べて配置している。定率乾燥領域Ｂには、３つの第２送風ノズル１３０Ｂを、搬送方向ＤＬに間隔を空けて搬送方向ＤＬに並べて配置している。減率乾燥領域Ｃには、１つの第２送風ノズル１３０Ｂと２つの第１送風ノズル１３０Ａを、搬送方向ＤＬに間隔を空けて搬送方向ＤＬにこの順で並べて配置している。

【0033】

また、本実施形態の乾燥装置１００は、定率乾燥領域Ｂに、赤外線照射装置１４０を３つ設けている。具体的には、定率乾燥領域Ｂにおいて、赤外線照射装置１４０と第２送風ノズル１３０Ｂとがこの順で搬送方向ＤＬに交互に配置されるようにしている。また、減率乾燥領域Ｃのうち最も定率乾燥領域Ｂに近い領域にも、赤外線照射装置１４０を１つ設けている。従って、減率乾燥領域Ｃのうち定率乾燥領域Ｂ側の領域において、１つの赤外線照射装置１４０と１つの第２送風ノズル１３０Ｂとが、この順で搬送方向ＤＬに並んで配置されている。この赤外線照射装置１４０は、電極ペースト層１５の表面１５ｂに赤外線ＩＲを照射することで、電極ペースト層１５に含まれる溶媒の蒸発を促進させて、電極ペースト層１５の乾燥を行う。なお、赤外線ＩＲは、電極ペースト層１５の表面１５ｂに対し、幅方向ＤＢの全体にわたって照射される。

【0034】

従って、本実施形態の乾燥工程では、電極ペースト層１５の定率乾燥期間において、電極ペースト層１５の表面１５ｂ（具体的には、電極ペースト層１５の表面１５ｂのうち長手方向ＤＡの一部の全体）に赤外線ＩＲを照射すると共に、赤外線ＩＲを照射した電極ペースト層１５の表面１５ｂに沿うように送風する（気流ＧＳを流す）。このような定率乾燥期間とすることで、以下に説明するように、電極ペースト層１５を効率良く速やかに乾燥させることができる。

【0035】

具体的には、赤外線照射のみによって電極ペースト層１５を定率乾燥させた場合は、電極ペースト層１５の表面１５ｂ上に溶媒蒸気が滞留することで、電極ペースト層１５の乾燥が進行し難くなる。これに対し、電極ペースト層１５の表面１５ｂに赤外線ＩＲを照射しつつ、赤外線ＩＲを照射した電極ペースト層１５の表面１５ｂに沿うように送風することで、電極ペースト層１５の表面１５ｂ上に滞留する溶媒蒸気を除去することができる。これにより、電極ペースト層１５の乾燥を促進させることができる。

【0036】

なお、前述のように赤外線照射と送風（気流ＧＳ）とによって電極ペースト層１５を乾燥させる場合は、熱風のみによって乾燥させる場合に比べて、電力使用量を低減することが可能になるので、電力使用に伴うＣＯ₂の排出量を削減することができる。赤外線照射による加熱は、熱風による加熱に比べて、電極ペースト層１５の加熱効率が良いからである。

【0037】

ところで、従来、定率乾燥期間では、電極ペースト層内の溶媒が急速に蒸発することで、電極ペースト層が大きく収縮することがある。さらに、この定率乾燥期間において、電極ペースト層を幅方向に均一に加熱した場合に、幅方向の中央部が最も乾燥が遅くなり、幅方向の両端部に近づくほど速く乾燥する傾向にあった。このため、定率乾燥期間において、電極ペースト層が、幅方向について両端側から中央部に向かって収縮し、電極ペースト層の幅方向中心部にひび割れが発生することがあった。

【0038】

これに対し、本実施形態では、定率乾燥期間となる定率乾燥領域Ｂにおける送風（気流ＧＳ）の風速を、電極ペースト層１５の幅方向ＤＢについて、中央部を最速とし、両端部に近づくほど遅くする。すなわち、定率乾燥期間において、幅方向ＤＢについて電極ペースト層１５の中央部が最速で両端部に近づくほど遅くなる風速分布を有する風（気流ＧＳ）を、電極ペースト層１５の表面１５ｂに沿うように送る。より具体的には、定率乾燥期間において、赤外線ＩＲを照射した電極ペースト層１５の表面１５ｂに沿って、幅方向ＤＢに直交する長手方向ＤＡに流れる気流ＧＳであって、幅方向ＤＢについて電極ペースト層１５の中央部が最速で両端部に近づくほど遅くなる速度分布を有する気流ＧＳを形成する（図５参照）。

【0039】

このようにすることで、定率乾燥期間において、電極ペースト層１５の表面１５ｂ上に滞留する溶媒蒸気の除去速度は、幅方向ＤＢの中央部において除去速度が最も速くなり、幅方向ＤＢの両端部に近づくほど除去速度が遅くなる。これにより、定率乾燥期間では、電極ペースト層１５のうち最も乾燥し難い幅方向ＤＢの中央部において、溶媒の蒸発（放出）を促進させることができるので、電極ペースト層１５の幅方向ＤＢの中央部と両端部とにおける乾燥速度（定率乾燥速度）の差異が小さくなり、幅方向ＤＢの中心部にひび割れが生じることを低減できる。

【0040】

なお、本実施形態では、以下のようにして、幅方向ＤＢについて電極ペースト層１５の中央部が最速で両端部に近づくほど遅くなる速度分布を有する気流ＧＳを形成している（図５参照）。具体的には、定率乾燥領域Ｂに設けられた第２送風ノズル１３０Ｂは、前述のように、第２空間Ｓ２が、幅方向ＤＢについて５つの流路（具体的には、第１流路Ｓ２１と第２流路Ｓ２２と第３流路Ｓ２３と第４流路Ｓ２４と第５流路Ｓ２５）に分割されている（図７参照）。５つの流路の入り口の開口面積を比較すると、幅方向ＤＢの中央部に位置する第３流路Ｓ２３が最も大きく、幅方向ＤＢの両端部に位置する第１流路Ｓ２１と第５流路Ｓ２５が最も小さく、これらの間に位置する第２流路Ｓ２２と第４流路Ｓ２４が中間の大きさとなっている（図７参照）。

【0041】

従って、５つの流路内への気体Ｇの供給量を比較すると、幅方向ＤＢの中央部に位置する第３流路Ｓ２３への供給量が最も多く、幅方向ＤＢの両端部に位置する第１流路Ｓ２１と第５流路Ｓ２５への供給量が最も少なく、これらの間に位置する第２流路Ｓ２２と第４流路Ｓ２４への供給量は中間の量となる。一方、５つの流路の出口である第１吹き出し口１３５ｂと第２吹き出し口１３５ｃと第３吹き出し口１３５ｄと第４吹き出し口１３５ｅと第５吹き出し口１３５ｆの開口面積は、同等である（図８参照）。

【0042】

従って、５つの吹き出し口から送出される気流ＧＳの風速を比較すると、幅方向ＤＢの中央部に位置する第３吹き出し口１３５ｄから送出される気流ＧＳ３の風速Ｖ３が最も速く、幅方向ＤＢの両端部に位置する第１吹き出し口１３５ｂと第５吹き出し口１３５ｆから送出される気流ＧＳ１の風速Ｖ１と気流ＧＳ５の風速Ｖ５が最も遅く、これらの間に位置する第２吹き出し口１３５ｃと第３吹き出し口１３５ｄから送出される気流ＧＳ２の風速Ｖ２と気流ＧＳ４の風速Ｖ４が中間の速度となる（図５参照）。これにより、定率乾燥期間において、赤外線ＩＲを照射した電極ペースト層１５の表面１５ｂに沿って、幅方向ＤＢに直交する長手方向ＤＡに流れる気流ＧＳについて、幅方向ＤＢについて電極ペースト層１５の中央部が最速で両端部に近づくほど遅くなる速度分布を有する気流ＧＳが形成される。

【0043】

また、前述のように、乾燥装置１００は、複数の搬送ロール１２０，１８０を有する。このうち、搬送ロール１２０は、後述する加熱機構が設けられた加熱搬送ロール１２０である。このため、加熱搬送ロール１２０は、その外周面１２１の温度が高温となる。一方、搬送ロール１８０は、加熱機構を有しない搬送ロール１８０である。本実施形態の乾燥装置１００は、定率乾燥期間となる定率乾燥領域Ｂに、加熱搬送ロール１２０を３つ設けている（図４参照）。また、減率乾燥領域Ｃのうち最も定率乾燥領域Ｂに近い領域にも、加熱搬送ロール１２０を１つ設けている。この加熱搬送ロール１２０は、幅方向ＤＢについて塗工部裏面１６ｃの全体にわたって接触（具体的には、塗工部裏面１６ｃのうち長手方向ＤＡの一部の全体に接触）して、塗工部１６を加熱する（図９参照）。

【0044】

従って、本実施形態の乾燥工程では、定率乾燥期間において、塗工部１６のうち電極ペースト層１５の表面１５ｂ側からの赤外線ＩＲの照射及び送風（気流ＧＳ）による乾燥に加えて、塗工部裏面１６ｃ側からの加熱搬送ロール１２０による加熱も行われる。これにより、電極ペースト層１５を効率良く速やかに乾燥させることができる。

【0045】

ところで、本実施形態では、加熱搬送ロール１２０の外周面１２１の温度は、幅方向ＤＢについて塗工部裏面１６ｃの中央部に接触する部位が最も高温とされ、幅方向ＤＢについて塗工部裏面１６ｃの両端部に近い部位ほど低温とされる。すなわち、加熱搬送ロール１２０の外周面１２１が、塗工部裏面１６ｃの幅方向ＤＢの中央部に接触する部分を最も高温とし、幅方向ＤＢについて塗工部裏面１６ｃの両端部に近い部位ほど低温になる温度分布を有する。なお、本実施形態では、加熱搬送ロール１２０の軸線方向ＤＸは、幅方向ＤＢに一致している。さらに、加熱搬送ロール１２０の軸線方向ＤＸの中心と、塗工部裏面１６ｃの幅方向ＤＢの中心とが一致している。従って、加熱搬送ロール１２０の外周面１２１の温度は、軸線方向ＤＸの中央部が最も高温とされ、軸線方向ＤＸの両端部に近い部位ほど低温とされる。

【0046】

定率乾燥期間において、このような加熱搬送ロール１２０を用いることで、電極ペースト層１５のうち最も乾燥し難い幅方向ＤＢの中央部において、溶媒の蒸発を促進させることができる。これにより、電極ペースト層１５の幅方向ＤＢの中央部と両端部とにおける乾燥速度（定率乾燥速度）の差異が小さくなり、幅方向ＤＢの中心部にひび割れが生じることを低減できる。

【0047】

なお、加熱搬送ロール１２０には、以下のような加熱機構が設けられている。具体的には、図１０に示すように、加熱搬送ロール１２０は、流通管１７４，１７６を通じて、温調ユニット１７０に接続している。温調ユニット１７０の内部には、液状の熱媒体ＨＣが収容されている。温調ユニット１７０は、内部に収容されている熱媒体ＨＣの温度が、所定の設定温度になるように制御する。加熱搬送ロール１２０のうち、軸線方向ＤＸの中央部には、熱媒体ＨＣを収容する熱媒体収容部１２２が形成されている。

【0048】

熱媒体収容部１２２の流入口１２２ｂと温調ユニット１７０の熱媒体流出口１７０ｂとは、ポンプ１７２を有する流通管１７４によって連結されている。これにより、温調ユニット１７０によって所定の設定温度に調整された熱媒体ＨＣが、流通管１７４を通じて加熱搬送ロール１２０の熱媒体収容部１２２内に供給され、熱媒体収容部１２２の内部が熱媒体ＨＣによって満たされる。これにより、加熱搬送ロール１２０のうち軸線方向ＤＸの中央部が、熱媒体ＨＣによって加熱される。さらに、この熱は、軸線方向ＤＸについて、加熱搬送ロール１２０の中央部から両端部へ伝わる。

【0049】

これにより、加熱搬送ロール１２０の外周面１２１の温度は、軸線方向ＤＸの中央部が最も高温とされ、軸線方向ＤＸの両端部に近い部位ほど低温とされる。従って、加熱搬送ロール１２０の外周面１２１の温度は、幅方向ＤＢについて塗工部裏面１６ｃの中央部に接触する部位が最も高温となり、幅方向ＤＢについて塗工部裏面１６ｃの両端部に近い部位ほど低温となる。すなわち、加熱搬送ロール１２０の外周面１２１が、塗工部裏面１６ｃの幅方向ＤＢの中央部に接触する部分が最も高温で、幅方向ＤＢについて塗工部裏面１６ｃの両端部に近い部位ほど低温になる温度分布を有するようになる。

【0050】

また、熱媒体収容部１２２の流出口１２２ｃと温調ユニット１７０の熱媒体流入口１７０ｃとは、流通管１７６によって連結されている。これにより、加熱搬送ロール１２０のうち軸線方向ＤＸの中央部を加熱した熱媒体ＨＣが、流通管１７６を通じて温調ユニット１７０の内部に戻る。このようにして、熱媒体ＨＣが、温調ユニット１７０と加熱搬送ロール１２０の熱媒体収容部１２２との間を循環する。これにより、加熱搬送ロール１２０の外周面１２１の温度は、軸線方向ＤＸの中央部が最も高温とされ、軸線方向ＤＸの両端部に近い部位ほど低温とされた状態に保たれる。なお、加熱搬送ロール１２０の加熱機構は、温調ユニット１７０と流通管１７４，１７６とポンプ１７２と加熱搬送ロール１２０の熱媒体収容部１２２とによって構成される。

【0051】

次に、乾燥工程を終えた電極シート１は、ロールプレス工程において、図示しないプレスロールによってロールプレスされる。これにより、電極シート１は、電極材料層５が圧密化された電極シート１になる。以上のようにして製造された電極シート１は、電極材料層５の幅方向ＤＢの中心部におけるひび割れの発生が低減された電極シートとなる。この電極シート１は、例えば、幅方向ＤＢの中心位置において長手方向ＤＡに切断されて、二次電池の電極として用いられる。具体的には、この電極（例えば負極）と他の電極（例えば正極）とセパレータとを捲回（または積層）することによって電極体を形成し、この電極体を電池ケースに収容して、二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）を製造する。

【0052】

＜変形形態＞
実施形態では、集電箔３の表面３ｂに電極材料層５を有する電極シート１を製造した。これに対し、本変形形態では、集電箔３の表面３ｂのみならず裏面３ｃにも電極材料層５を有する電極シート４０１（図１１及び図１２参照）を製造する。なお、図１１は、図１のＢ－Ｂ断面図に相当する図である。また、図１２は、図１のＣ－Ｃ断面図に相当する図である。具体的には、実施形態と同様にして、集電箔３の表面３ｂに電極材料層５を形成した後、集電箔３の裏面３ｃに対しても、同様に、製造装置３００を用いて、塗工工程と乾燥工程を行う。これにより、集電箔３の表面３ｂの電極ペースト層１５と裏面３ｃの電極ペースト層１５の両方について、幅方向ＤＢの中心部にひび割れが生じることを低減できる。

【0053】

以上において、本発明を実施形態及び変形形態に即して説明したが、本発明は前記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0054】

１，４０１ 電極シート
３ 集電箔
５ 電極材料層
６，１６ 塗工部
７，１７ 未塗工部
１５ 電極ペースト層
１６ｃ 塗工部裏面
１８ 電極ペースト
１００ 加熱装置
１２０ 加熱搬送ロール（搬送ロール）
１３０ 送風ノズル
１８０ 搬送ロール
２００ 塗工装置
３００ 製造装置
ＤＡ 長手方向
ＤＢ 幅方向
ＤＬ 搬送方向
ＤＸ 軸線方向
ＧＳ 気流
ＩＲ 赤外線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】