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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-03-03
(45)【発行日】2025-03-11
(54)【発明の名称】ドーピングシステム及び電極の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01G 11/50 20130101AFI20250304BHJP
H01G 11/06 20130101ALI20250304BHJP
H01G 11/86 20130101ALI20250304BHJP
H01M 4/04 20060101ALI20250304BHJP
H01M 4/139 20100101ALI20250304BHJP
【ＦＩ】
H01G11/50
H01G11/06
H01G11/86
H01M4/04 Z
H01M4/139
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2021575622
(86)(22)【出願日】2020-11-17
(86)【国際出願番号】 JP2020042756
(87)【国際公開番号】W WO2021157157
(87)【国際公開日】2021-08-12
【審査請求日】2023-06-06
(31)【優先権主張番号】P 2020017198
(32)【優先日】2020-02-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】307037543
【氏名又は名称】武蔵エナジーソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000578
【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】直井 雅也
(72)【発明者】
【氏名】岩▲崎▼ 友哉
(72)【発明者】
【氏名】野田 晃史
【審査官】上谷 奈那
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０２１６９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１１１２２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１４９０１１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｇ １１／５０
Ｈ０１Ｇ １１／０６
Ｈ０１Ｇ １１／８６
Ｈ０１Ｍ ４／０４
Ｈ０１Ｍ ４／１３９
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極に含まれる活物質にアルカリ金属をドープするように構成されたドーピングシステムであって、アルカリ金属のイオンを含む溶液及び対極ユニットを収容するように構成されたドープ槽と、
前記電極を、前記ドープ槽内を通過する経路に沿って搬送するように構成された搬送ユニットと、
前記電極と接触する導電性の給電ローラを有し、前記電極と前記対極ユニットとを電気的に接続するように構成された接続ユニットと、
前記ドープ槽内を通過し前記給電ローラのうち前記ドープ槽通過直後の前記給電ローラへ搬送されている前記電極にガスを吹きつけるように構成された乾燥ユニットと、
を備えるドーピングシステム。
【請求項2】
アルカリ金属がドープされた活物質を含む電極の製造方法であって、アルカリ金属のイオンを含む溶液及び対極ユニットを収容するドープ槽内を通過する経路に沿って、活物質を含む電極を搬送し、
前記ドープ槽内を通過した前記電極であって、前記電極を搬送する給電ローラのうち前記ドープ槽通過直後の給電ローラへ搬送されている前記電極を乾燥させ、
乾燥後の前記電極と前記対極ユニットとを電気的に接続する、
電極の製造方法。
【請求項3】
請求項２に記載の電極の製造方法であって、前記電極にガスを吹きつけるブロアを用いて、前記電極を乾燥させる、
電極の製造方法。
【請求項4】
請求項３に記載の電極の製造方法あって、乾燥後の前記電極と前記対極ユニットとを電気的に接続するとき、前記電極と接触する導電性の給電ローラを使用し、
前記ブロアは、前記電極の表面のうち、前記給電ローラと接触する表面に前記ガスを吹きつけるように配置された、
電極の製造方法。
【請求項5】
請求項３又は４に記載の電極の製造方法であって、前記電極を挟むように配置された２以上の前記ブロアを用いて、前記電極を乾燥させる、
電極の製造方法。
【請求項6】
請求項３～５のいずれか１項に記載の電極の製造方法であって、前記ブロアは、前記電極に前記ガスを吹きつけるスリット状の開口部を有する、
電極の製造方法。
【請求項7】
請求項３～５のいずれか１項に記載の電極の製造方法であって、前記ブロアは、前記電極に前記ガスを吹きつける２以上の開口部を有する、
電極の製造方法。
【請求項8】
請求項３～７のいずれか１項に記載の電極の製造方法であって、前記ガスは、アルゴンガス、ヘリウムガス、ネオンガス、窒素ガス、炭酸ガス、及び、水分が除去された除湿空気から成る群より選択される少なくとも１種を含む、
電極の製造方法。
【請求項9】
請求項３～８のいずれか１項に記載の電極の製造方法であって、前記ブロアの材質は、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、及びフッ素系樹脂から成る群より選択される少なくとも１種を含む、
電極の製造方法。
【請求項10】
請求項３～８のいずれか１項に記載の電極の製造方法であって、前記ブロアの材質は、金属、２種以上の金属の合金、前記金属又は前記合金の酸化物、並びに、前記金属又は前記合金の窒化物から成る群より選択される少なくとも１種を含む、
電極の製造方法。
【請求項11】
電極に含まれる活物質にアルカリ金属をドープするように構成されたドーピングシステムであって、アルカリ金属のイオンを含む溶液及び対極ユニットを収容するように構成されたドープ槽と、
前記電極を、前記ドープ槽内を通過する経路に沿って搬送するように構成された搬送ユニットと、
前記電極と接触する導電性の給電ローラを有し、前記電極と前記対極ユニットとを電気的に接続するように構成された接続ユニットと、
前記ドープ槽内を通過し前記給電ローラのうち前記ドープ槽通過直後の前記給電ローラへ搬送されている前記電極にガスを吹きつけるように構成された乾燥ユニットと、
前記ドープ槽と絶縁している前記ドーピングシステムの本体、及び、前記給電ローラに接続するように構成された電源と、
を備え、
前記電源における前記給電ローラに接続する端子の電位は、前記電源における前記本体に接続する端子の電位よりも低い、
ドーピングシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本国際出願は、２０２０年２月４日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０２０－０１７１９８号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０２０－０１７１９８号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
【技術分野】
【0002】
本開示は、ドーピングシステム及び電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【0003】
近年、電子機器の小型化・軽量化は目覚ましく、それに伴い、当該電子機器の駆動用電源として用いられる電池に対しても小型化・軽量化の要求が一層高まっている。
【0004】
このような小型化・軽量化の要求を満足するために、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池が開発されている。また、高エネルギー密度特性及び高出力特性を必要とする用途に対応する蓄電デバイスとして、リチウムイオンキャパシタが知られている。更に、リチウムより低コストで資源的に豊富なナトリウムを用いたナトリウムイオン型の電池やキャパシタも知られている。
【0005】
このような電池やキャパシタにおいては、様々な目的のために、予めアルカリ金属を電極にドープするプロセス（一般にプレドープと呼ばれている）が採用されている。アルカリ金属を電極にプレドープする方法としては様々な方法が知られているが、例えば、特許文献１、２では、切り取られた電極板とアルカリ金属板とを、セパレータを介して電解液中に配置した状態でプレドープを行う、所謂枚葉式の方法が開示されている。一方、特許文献３～６では、帯状の電極板を電解液中で移送させながらプレドープを行う、所謂連続式の方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開平９－２９３４９９号公報
【文献】特開２０１２－６９８９４号公報
【文献】特開平１０－３０８２１２号公報
【文献】特開２００８－７７９６３号公報
【文献】特開２０１２－４９５４３号公報
【文献】特開２０１２－４９５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献３～６に記載の方法でプレドープを行う場合、電極と給電ローラとを接触させ、さらに、給電ローラと対極ユニットとを電気的に接続することが考えられる。
【0008】
ドープ槽内を通過した電極にはドープ溶液が付着している。ドープ溶液が付着している電極が給電ローラと接触すると、給電ローラ上で反応が生じ、給電ローラの表面にアルカリ金属が析出する。表面にアルカリ金属が析出した給電ローラと電極との間の抵抗は高い。そのため、表面にアルカリ金属が析出した給電ローラを用いてプレドープを続けると、電極の品質が低下するおそれがある。
【0009】
電極の搬送速度が速い場合、電極にドープ溶液が多く付着し易い。そのため、給電ローラの表面へのアルカリ金属の析出は、電極の搬送速度が速い場合に発生し易い。表面にアルカリ金属が析出した給電ローラを交換する作業の頻度が多くなると、電極の生産性が低下するおそれがある。
【0010】
本開示の１つの局面では、給電ローラの表面にアルカリ金属が析出することを抑制できるドーピングシステム及び電極の製造方法を提供することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本開示の１つの局面は、電極に含まれる活物質にアルカリ金属をドープするように構成されたドーピングシステムである。ドーピングシステムは、アルカリ金属のイオンを含む溶液及び対極ユニットを収容するように構成されたドープ槽と、前記電極を、前記ドープ槽内を通過する経路に沿って搬送するように構成された搬送ユニットと、前記電極と接触する導電性の給電ローラを有し、前記電極と前記対極ユニットとを電気的に接続するように構成された接続ユニットと、前記ドープ槽内を通過し、前記給電ローラへ搬送されている前記電極にガスを吹きつけるように構成された乾燥ユニットと、を備える。
【0012】
本開示の１つの局面であるドーピングシステムは、ドープ槽内を通過し、給電ローラへ搬送されている電極にガスを吹きつけ、乾燥させることができる。そのため、給電ローラの表面でアルカリ金属が析出することを抑制できる。
【0013】
本開示の別の局面は、アルカリ金属がドープされた活物質を含む電極の製造方法である。本開示の別の局面である電極の製造方法では、アルカリ金属のイオンを含む溶液及び対極ユニットを収容するドープ槽内を通過する経路に沿って、活物質を含む電極を搬送し、前記ドープ槽内を通過した前記電極を乾燥させ、乾燥後の前記電極と前記対極ユニットとを電気的に接続する。
【0014】
本開示の別の局面である電極の製造方法によれば、ドープ溶液が付着した電極が、対極ユニットと電気的に接続することを抑制できる。そのため、電極と接触する部材の表面でアルカリ金属が析出することを抑制できる。
【0015】
本開示の別の局面は、電極に含まれる活物質にアルカリ金属をドープするように構成されたドーピングシステムである。ドーピングシステムは、アルカリ金属のイオンを含む溶液及び対極ユニットを収容するように構成されたドープ槽と、前記電極を、前記ドープ槽内を通過する経路に沿って搬送するように構成された搬送ユニットと、前記電極と接触する導電性の給電ローラを有し、前記電極と前記対極ユニットとを電気的に接続するように構成された接続ユニットと、前記ドープ槽と絶縁している前記ドーピングシステムの本体、及び、前記給電ローラに接続するように構成された電源と、を備える。前記電源における前記給電ローラに接続する端子の電位は、前記電源における前記本体に接続する端子の電位よりも低い。
【0016】
本開示の別の局面であるドーピングシステムは、ドープ槽の表面へのアルカリ金属の析出を抑制できる。ドープ槽の表面へのアルカリ金属の析出が抑制されると、プレドープが安定し易くなり、高品質の電極を製造し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】ドーピングシステムの構成を表す説明図である。
【図2】ドーピングシステムが第１の電気的構成を備える場合のドープ槽の構成を表す説明図である。
【図3】ドーピングシステムが第２の電気的構成を備える場合のドープ槽の構成を表す説明図である。
【図4】ドーピングシステムが第３の電気的構成を備える場合のドープ槽の構成を表す説明図である。
【図5】対極ユニットの構成を表す説明図である。
【図6】上方の視点から見たときの乾燥システムの構成を表す説明図である。
【図10】一直線上に並ぶ複数の開口部を備える第１ブロアの構成を表す説明図である。
【図12】スリット状の開口部を備える第１ブロアの構成を表す説明図である。
【図14】周方向における位置が交互に異なる複数の開口部を備える第１ブロアの構成を表す説明図である。
【図16】電極の構成を表す平面図である。
【符号の説明】
【0018】
１…電極、１Ａ…ドープ電極、１１…ドーピングシステム、１５、１７、１９…ドープ槽、２１、２３…洗浄槽、２５、２７、２９、３１、３３、６５、６７、６９、７０、３５、３７、３９、４０、４１、４３、４５、４６、４７、４９、５１、５２、５３、５５、５７、５８、５９、６１、６４、７１、７３、７５、７７、７９、８１、８３、８５、８７、８９、９１、９３…搬送ローラ、９４…活物質層未形成部、９６…中央部、１０１…供給ロール、１０３…巻取ロール、１０５…支持台、１０７…循環濾過ユニット、１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４…電源、１０９Ａ…第１端子、１０９Ｂ…第２端子、１１０Ａ…第１端子、１１０Ｂ…第２端子、１１７…タブクリーナー、１１９…回収ユニット、１２１…端部センサ、１２３、１３５…仕切り板、１２５、１２７、１４５、１４７…支持棒、１３１…上流槽、１３３…下流槽、１３７、１３９、１４１、１４３…対極ユニット、１４９、１５１…空間、１５３…導電性基材、１５５…アルカリ金属含有板、１５７…多孔質絶縁部材、１６１…フィルタ、１６３…ポンプ、１６５…配管、１９３…集電体、１９５…活物質層、２０１Ａ～Ｆ…乾燥ユニット、２０３…装置筐体、２０５…絶縁板、２０７…小型電源、２０９…抵抗、２１０…ダイオード、２１１…基体部、２１３…第１ブロア、２１５…第２ブロア、２１７…接続部、２１９…第１表面、２２１…第２表面、２２３…開口部、２２５…ガス
【発明を実施するための形態】
【0019】
本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
＜第１実施形態＞
１．ドーピングシステム１１の構成
ドーピングシステム１１は、後述する電極１に含まれる活物質にアルカリ金属をドーピングする。 ドーピングシステム１１の構成を、図１～図５に基づき説明する。図１に示すように、ドーピングシステム１１は、ドープ槽１５、１７、１９と、洗浄槽２１、２３と、搬送ローラ２５、２７、２９、３１、３３、６５、６７、６９、７０、３５、３７、３９、４０、４１、４３、４５、４６、４７、４９、５１、５２、５３、５５、５７、５８、５９、６１、６４、７１、７３、７５、７７、７９、８１、８３、８５、８７、８９、９１、９３（以下ではこれらをまとめて搬送ローラ群と呼ぶこともある）と、供給ロール１０１と、巻取ロール１０３と、支持台１０５と、循環濾過ユニット１０７と、６つの電源１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４と、タブクリーナー１１７と、回収ユニット１１９と、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆと、端部センサ１２１と、装置筐体２０３と、を備える。搬送ローラ群は搬送ユニットに対応する。
＜第１実施形態＞
１．ドーピングシステム１１の構成
ドーピングシステム１１は、後述する電極１に含まれる活物質にアルカリ金属をドーピングする。 ドーピングシステム１１の構成を、図１～図５に基づき説明する。図１に示すように、ドーピングシステム１１は、ドープ槽１５、１７、１９と、洗浄槽２１、２３と、搬送ローラ２５、２７、２９、３１、３３、６５、６７、６９、７０、３５、３７、３９、４０、４１、４３、４５、４６、４７、４９、５１、５２、５３、５５、５７、５８、５９、６１、６４、７１、７３、７５、７７、７９、８１、８３、８５、８７、８９、９１、９３（以下ではこれらをまとめて搬送ローラ群と呼ぶこともある）と、供給ロール１０１と、巻取ロール１０３と、支持台１０５と、循環濾過ユニット１０７と、６つの電源１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４と、タブクリーナー１１７と、回収ユニット１１９と、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆと、端部センサ１２１と、装置筐体２０３と、を備える。搬送ローラ群は搬送ユニットに対応する。
【0020】
ドープ槽１７の構成を図２～図４に基づき説明する。ドープ槽１７は、上流槽１３１と下流槽１３３とから構成される。上流槽１３１は供給ロール１０１の側（以下では上流側とする）に配置され、下流槽１３３は巻取ロール１０３の側（以下では下流側とする）に配置されている。
【0021】
まず、上流槽１３１の構成を説明する。上流槽１３１は上方が開口した角型の槽である。上流槽１３１の底面は、略Ｕ字型の断面形状を有する。上流槽１３１は、仕切り板１３５を備える。また、上流槽１３１は、４個の対極ユニット１３７、１３９、１４１、１４３を収容している。
【0022】
仕切り板１３５は、その上端を貫く支持棒１４５により支持されている。支持棒１４５は図示しない壁等に固定されている。仕切り板１３５は上下方向に延び、上流槽１３１の内部を２つの空間に分割している。仕切り板１３５の下端に、搬送ローラ４０が取り付けられている。仕切り板１３５と搬送ローラ４０とは、それらを貫く支持棒１４７により支持されている。なお、仕切り板１３５の下端付近は、搬送ローラ４０と接触しないように切り欠かれている。搬送ローラ４０と、上流槽１３１の底面との間には空間が存在する。
【0023】
対極ユニット１３７は、上流槽１３１のうち、上流側に収容されている。対極ユニット１３９、１４１は、仕切り板１３５を両側から挟むように配置されている。対極ユニット１４３は、上流槽１３１のうち、下流側に収容されている。
【0024】
対極ユニット１３７と対極ユニット１３９との間には空間１４９が存在する。対極ユニット１４１と対極ユニット１４３との間には空間１５１が存在する。対極ユニット１３７、１３９、１４１、１４３は同様の構成を有する。ここでは、図５に基づき、対極ユニット１３７、１３９の構成を説明する。
【0025】
対極ユニット１３７、１３９は、導電性基材１５３と、アルカリ金属含有板１５５と、多孔質絶縁部材１５７とを積層した構成を有する。導電性基材１５３の材質として、例えば、銅、ステンレス、ニッケル等が挙げられる。アルカリ金属含有板１５５の形態は特に限定されず、例えば、アルカリ金属板、アルカリ金属の合金板等が挙げられる。アルカリ金属含有板１５５の厚さは、例えば、０．０３～６ｍｍである。
【0026】
多孔質絶縁部材１５７は、板状の形状を有する。多孔質絶縁部材１５７は、アルカリ金属含有板１５５の上に積層されている。多孔質絶縁部材１５７が有する板状の形状とは、多孔質絶縁部材１５７がアルカリ金属含有板１５５の上に積層されている際の形状である。多孔質絶縁部材１５７は、それ自体で一定の形状を保つ部材であってもよいし、例えばネット等のように、容易に変形可能な部材であってもよい。
【0027】
多孔質絶縁部材１５７は多孔質である。そのため、後述するドープ溶液は、多孔質絶縁部材１５７を通過することができる。そのことにより、アルカリ金属含有板１５５は、ドープ溶液に接触することができる。
【0028】
多孔質絶縁部材１５７として、例えば、樹脂製のメッシュ等が挙げられる。樹脂として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。メッシュの目開きは適宜設定できる。メッシュの目開きは、例えば、０．１μｍ～１０ｍｍであり、０．１～５ｍｍであることが好ましい。メッシュの厚みは適宜設定できる。メッシュの厚みは、例えば、１μｍ～１０ｍｍであり、３０μｍ～１ｍｍであることが好ましい。メッシュの目開き率は適宜設定できる。メッシュの目開き率は、例えば、５～９８％であり、５～９５％であることが好ましく、５０～９５％であることがさらに好ましい。
【0029】
多孔質絶縁部材１５７は、その全体が絶縁性の材料から成っていてもよいし、その一部に絶縁性の層を備えていてもよい。
【0030】
下流槽１３３は、基本的には上流槽１３１とは同様の構成を有する。ただし、下流槽１３３の内部には、搬送ローラ４０ではなく、搬送ローラ４６が存在する。
【0031】
ドープ槽１７及びその周囲は、例えば、図２に示す電気的構成（以下では第１の電気的構成とする）を有する。電源１０９、１１０は、それぞれバイポーラ電源である。電源１０９の第１端子１０９Ａは、搬送ローラ３７、４１、４３、４７に、ケーブルを介して接続している。搬送ローラ３７、４１、４３、４７は、ドープ槽１７の上方に位置する。搬送ローラ３７、４１、４３、４７は、後述するように、導電性の材料から成る給電ローラである。
【0032】
電源１０９の第２端子１０９Ｂは、上流槽１３１に収容された対極ユニット１３９、１４１と、下流槽１３３に収容された対極ユニット１３９、１４１とに、ケーブルを介して接続している。
【0033】
電源１１０の第１端子１１０Ａは、搬送ローラ３７、４１、４３、４７に、ケーブルを介して接続している。電源１１０の第２端子１１０Ｂは、上流槽１３１に収容された対極ユニット１３７、１４３と、下流槽１３３に収容された対極ユニット１３７、１４３とに、ケーブルを介して接続している。
【0034】
第１端子１０９Ａ、及び第１端子１１０Ａの電位は、それぞれ０Ｖである。また、第２端子１０９Ｂ、及び第２端子１１０Ｂの電位は、それぞれ、正の電位である。正の電位は、例えば、＋３Ｖである。
【0035】
電源１０９、１１０のうち、電位が０Ｖである部分は、装置筐体２０３に接続して第１の電気的構成における基準電位を作っている。図２～図４において、「ＦＧ」は装置筐体２０３を意味する。ドープ槽１７は、絶縁板２０５を介して、装置筐体２０３に接続している。ドープ槽１７と装置本体２０３とは絶縁している。装置本体２０３はドーピングシステム１１の本体に対応する。
【0036】
ドープ槽１７及びその周囲の電気的構成は、図３に示す電気的構成（以下では第２の電気的構成とする）であってもよい。第２の電気的構成は、基本的には、第１の電気的構成と同様である。ただし、第２の電気的構成では、第１端子１０９Ａ、及び第１端子１１０Ａの電位は、それぞれ負の電位である。負の電位は、例えば、－３Ｖである。また、第２端子１０９Ｂ、及び第２端子１１０Ｂの電位は、それぞれ０Ｖである。
【0037】
ここで、電源１０９、電源１１０はバイポーラ電源であるため、電流の向きを逆にすることが可能である。第２の電気的構成では、バイポーラ電源のプラス側に接続した端子からマイナスの電流を流し、マイナス側の電位を０Ｖとした。よって、プラス側の端子の電圧の符号はマイナスとなる。なお、図３では、バイポーラ電源の極性を明らかにするために、直流電源の記号の向きを、バイポーラ電源のプラス端子の向きに合わせて記載している。
【0038】
このような第２の電気的構成においては、電源１０９、電源１１０のうち、装置筐体２０３に接続する端子の電位よりも、第１端子１０９Ａ及び第１端子１１０Ａの電位が低くなる。そのため、給電ローラである搬送ローラ３７、４１、４３、４７の電位は０Ｖよりも低くなる。また、給電ローラに接している電極１の電位も、ドープ槽１７と比較して低くなる。対極ユニット１３７、１３９、１４１、１４３から溶解するリチウムはプラスに帯電しているため、電位の低い電極１へ選択的に移動し易くなる。その結果、０Ｖ近辺の電位を持つドープ槽１７の表面へのリチウムの析出が抑制される。ドープ槽１７の表面へのリチウムの析出が抑制されるため、プレドープが安定し易くなり、高品質の電極１を製造し易くなる。
【0039】
ドープ槽１７及びその周囲の電気的構成は、図４に示す電気的構成（以下では第３の電気的構成とする）であってもよい。第３の電気的構成は、基本的には、第１の電気的構成と同様である。ただし、第３の電気的構成では、ドープ槽１７の電位は正の電位である。正の電位は、例えば、＋４Ｖである。ドープ槽１７の電位を正の電位にする方法として、例えば、小型電源２０７と抵抗２０９とを使用する方法がある。
【0040】
このような第３の電気的構成においては、電源１０９、電源１１０のうち、装置筐体２０３に接続する部分の電位と、第１端子１０９Ａ及び第１端子１１０Ａの電位とが同一である。上記のようにドープ槽１７は、例えば、＋４Ｖの正の電位になっている。そのため、対極ユニット１３７、１３９、１４１、１４３から溶解しているリチウムは、正の電位に帯電して陽イオンとなっており、０Ｖ近辺の電位になっている電極１へ移動し易くなる。その結果、例えば、＋４Ｖの正の電位になっているドープ槽１７の表面へのリチウムの析出は抑制され、高品質の電極１を製造し易くなる。
【0041】
なお、搬送ローラ３７、４１、４３、４７から、電源１０９又は電源１１０を経て、ドープ槽１７に収容された対極ユニット１３７、１３９、１４１、１４３に至る電気的な接続経路は、接続ユニットに対応する。
【0042】
ドープ槽１５は、基本的にはドープ槽１７と同様の構成を備える。ただし、ドープ槽１５の内部には、搬送ローラ４０、４６ではなく、搬送ローラ３３、７０が存在する。また、ドープ槽１５が収容している対極ユニット１３７、１３９、１４１、１４３は、電源１０９、１１０ではなく、電源１１３、１１４と接続している。電源１１３、１１４はバイポーラ電源である。また、電源１１３、１１４は、搬送ローラ３７、４１、４３、４７ではなく、搬送ローラ２９、６５、６７、３５と接続している。搬送ローラ２９、６５、６７、３５は、ドープ槽１５の上方に位置する。搬送ローラ２９、６５、６７、３５は、後述するように、導電性の材料から成る給電ローラである。
【0043】
なお、搬送ローラ２９、６５、６７、３５から、電源１１３又は電源１１４を経て、ドープ槽１５に収容された対極ユニット１３７、１３９、１４１、１４３に至る電気的な接続経路は、接続ユニットに対応する。
【0044】
ドープ槽１９は、基本的にはドープ槽１７と同様の構成を備える。ただし、ドープ槽１９の内部には、搬送ローラ４０、４６ではなく、搬送ローラ５２、５８が存在する。また、ドープ槽１９が収容している対極ユニット１３７、１３９、１４１、１４３は、電源１０９、１１０ではなく、電源１１１、１１２と接続している。電源１１１、１１２はバイポーラ電源である。また、電源１１１、１１２は、搬送ローラ３７、４１、４３、４７ではなく、搬送ローラ４９、５３、５５、５９と接続している。搬送ローラ４９、５３、５５、５９は、ドープ槽１９の上方に位置する。搬送ローラ４９、５３、５５、５９は、後述するように、導電性の材料から成る給電ローラである。
【0045】
なお、搬送ローラ４９、５３、５５、５９から、電源１１１又は電源１１２を経て、ドープ槽１９に収容された対極ユニット１３７、１３９、１４１、１４３に至る電気的な接続経路は、接続ユニットに対応する。
【0046】
洗浄槽２１は、上方が開口した角型の槽である。洗浄槽２１の底面は、略Ｕ字型の断面形状を有する。洗浄槽２１は、仕切り板１２３を備える。仕切り板１２３は、その上端を貫く支持棒１２５により支持されている。支持棒１２５は図示しない壁等に固定されている。仕切り板１２３は上下方向に延び、洗浄槽２１の内部を２つの空間に分割している。
【0047】
仕切り板１２３の下端に、搬送ローラ６４が取り付けられている。仕切り板１２３と搬送ローラ６４とは、それらを貫く支持棒１２７により支持されている。なお、仕切り板１２３の下端付近は、搬送ローラ６４と接触しないように切り欠かれている。搬送ローラ６４と、洗浄槽２１の底面との間には空間が存在する。
【0048】
洗浄槽２３は、基本的には洗浄槽２１と同様の構成を有する。ただし、洗浄槽２３の内部には、搬送ローラ３３ではなく、搬送ローラ７５が存在する。洗浄槽２１、２３は洗浄ユニットに対応する。
【0049】
搬送ローラ群のうち、搬送ローラ２９、３１、６７、６９、３５、３７、３９、４１、４３、４５、４７、４９、５１、５３、５５、５７、５９は、導電性の材料から成る。搬送ローラ２９、３１、６７、６９、３５、３７、３９、４１、４３、４５、４７、４９、５１、５３、５５、５７、５９は、導電性の給電ローラに対応する。
【0050】
搬送ローラ群のうち、その他の搬送ローラは、軸受部分を除き、エラストマーから成る。搬送ローラ群は、電極１を一定の経路に沿って搬送する。搬送ローラ群が電極１を搬送する経路は、供給ロール１０１から、ドープ槽１５の中、ドープ槽１７の中、ドープ槽１９の中、洗浄槽２１の中、洗浄槽２３の中、タブクリーナー１１７の中を順次通り、巻取ロール１０３に至る経路である。
【0051】
その経路のうち、ドープ槽１５の中を通る部分は、以下のとおりである。まず、搬送ローラ２９、３１により下向きに送りだされ、上流槽１３１の空間１４９を下方に移動する。次に、搬送ローラ３３により移動方向を上向きに変えられ、上流槽１３１の空間１５１を上方に移動する。次に、搬送ローラ６５、６７により移動方向を下向きに変えられ、下流槽１３３の空間１４９を下方に移動する。次に、搬送ローラ７０により移動方向を上向きに変えられ、下流槽１３３の空間１５１を上方に移動する。最後に、搬送ローラ３５により移動方向を水平方向に変えられ、ドープ槽１７に向かう。
【0052】
また、上記の経路のうち、ドープ槽１７の中を通る部分は以下のとおりである。まず、搬送ローラ３７により移動方向を下向きに変えられ、上流槽１３１の空間１４９を下方に移動する。次に、搬送ローラ４０により移動方向を上向きに変えられ、上流槽１３１の空間１５１を上方に移動する。次に、搬送ローラ４１、４３により移動方向を下向きに変えられ、下流槽１３３の空間１４９を下方に移動する。次に、搬送ローラ４６により移動方向を上向きに変えられ、下流槽１３３の空間１５１を上方に移動する。最後に、搬送ローラ４７により移動方向を水平方向に変えられ、ドープ槽１９に向かう。
【0053】
また、上記の経路のうち、ドープ槽１９の中を通る部分は以下のとおりである。まず、搬送ローラ４９により移動方向を下向きに変えられ、上流槽１３１の空間１４９を下方に移動する。次に、搬送ローラ５２により移動方向を上向きに変えられ、上流槽１３１の空間１５１を上方に移動する。次に、搬送ローラ５３、５５により移動方向を下向きに変えられ、下流槽１３３の空間１４９を下方に移動する。次に、搬送ローラ５８により移動方向を上向きに変えられ、下流槽１３３の空間１５１を上方に移動する。最後に、搬送ローラ５９により移動方向を水平方向に変えられ、洗浄槽２１に向かう。
【0054】
また、上記の経路のうち、洗浄槽２１の中を通る部分は、まず、搬送ローラ６１により移動方向を下向きに変えられて下方に移動し、次に、搬送ローラ６４により移動方向を上向きに変えられるという経路である。
【0055】
また、上記の経路のうち、洗浄槽２３の中を通る部分は、まず、搬送ローラ７３により移動方向を下向きに変えられて下方に移動し、次に、搬送ローラ７５により移動方向を上向きに変えられるという経路である。
【0056】
供給ロール１０１は、電極１を巻き回している。すなわち、供給ロール１０１は、巻き取られた状態の電極１を保持している。供給ロール１０１に保持されている電極１における活物質には、未だアルカリ金属がドープされていない。
【0057】
搬送ローラ群は、供給ロール１０１に保持された電極１を引き出し、搬送する。巻取ロール１０３は、搬送ローラ群により搬送されてきた電極１を巻き取り、保管する。なお、巻取ロール１０３に保管されている電極１は、ドープ槽１５、１７、１９において、プレドープの処理を受けている。そのため、巻取ロール１０３に保管されている電極１における活物質には、アルカリ金属がドープされている。巻取ロール１０３に保管されている電極１はドープ電極１Ａである。
【0058】
支持台１０５は、ドープ槽１５、１７、１９、及び洗浄槽２１、２３を下方から支持する。支持台１０５は、その高さを変えることができる。循環濾過ユニット１０７は、ドープ槽１５、１７、１９にそれぞれ設けられている。循環濾過ユニット１０７は、フィルタ１６１と、ポンプ１６３と、配管１６５と、を備える。
【0059】
ドープ槽１７に設けられた循環濾過ユニット１０７において、配管１６５は、ドープ槽１７から出て、ポンプ１６３、及びフィルタ１６１を順次通り、ドープ槽１７に戻る循環配管である。ドープ槽１７内ドープ溶液は、ポンプ１６３の駆動力により、配管１６５、及びフィルタ１６１内を循環し、再びドープ槽１７に戻る。このとき、ドープ溶液中の異物等は、フィルタ１６１により濾過される。異物として、ドープ溶液から析出した異物や、電極１から発生する異物等が挙げられる。フィルタ１６１の材質は、例えば、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂である。フィルタ１６１の孔径は適宜設定できる。フィルタ１６１の孔径は、例えば、０．２μｍ以上５０μｍ以下である。
【0060】
【0061】
タブクリーナー１１７は、後述する電極１の活物質層未形成部９４を洗浄する。回収ユニット１１９は、ドープ槽１５、１７、１９、及び洗浄槽２１、２３のそれぞれに配置されている。回収ユニット１１９は、電極１が槽から持ち出す液を回収し、槽に戻す。
【0062】
回収ユニット１１９は、例えば、電極１を両側から挟み加圧するリムーバーロール、及び液滴ガイドを有する。液滴ガイドは、リムーバーロールが吸収したドープ溶液又は洗浄液をドープ槽１５、１７、１９又は洗浄槽２１、２３に戻す。
【0063】
ドープ槽１５に配置された回収ユニット１１９の位置は、電極１のうち、ドープ槽１５の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ６５へ搬送されている部分の近傍と、電極１のうち、ドープ槽１５の下流槽１３３内を通過し、搬送ローラ３５へ搬送されている部分の近傍と、である。
【0064】
ドープ槽１７に配置された回収ユニット１１９の位置は、電極１のうち、ドープ槽１７の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ４１へ搬送されている部分の近傍と、電極１のうち、ドープ槽１７の下流槽１３３内を通過し、搬送ローラ４７へ搬送されている部分の近傍と、である。
【0065】
ドープ槽１９に配置された回収ユニット１１９の位置は、電極１のうち、ドープ槽１９の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ５３へ搬送されている部分の近傍と、電極１のうち、ドープ槽１９の下流槽１３３内を通過し、搬送ローラ５９へ搬送されている部分の近傍と、である。
【0066】
端部センサ１２１は、電極１の幅方向Ｗにおける端部の位置を検出する。ドーピングシステム１１は、端部センサ１２１の検出結果に基づき、供給ロール１０１及び巻取ロール１０３の幅方向Ｗにおける位置を調整する。装置筐体２０３は、ドーピングシステム１１における他の構成を収容している。
【0067】
なお、本実施形態では、ドーピングシステム１１は、２個の洗浄槽２１、２３を備える。洗浄槽の数は、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。洗浄槽の数が２個以上である場合、使用する洗浄液の量をトータルで抑制できるので好ましい。
【0068】
本実施形態では、洗浄槽２１、２３における電極１の搬送経路は、上下方向に１往復させる搬送経路である。洗浄槽２１、２３における電極１の搬送経路は、ドープ槽１５、１７、１９と同様に、上下方向に２往復させる搬送経路であってもよい。
【0069】
２．乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆの構成
図１に示すように、乾燥ユニット２０１Ａは、電極１のうち、ドープ槽１５の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ６５へ搬送されている部分の近傍に配置されている。乾燥ユニット２０１Ａは、隣接する回収ユニット１１９よりも、搬送ローラ６５の側にある。乾燥ユニット２０１Ａが回収ユニット１１９よりも搬送ローラ６５の側にあることで、給電ローラの表面でアルカリ金属が析出することを一層抑制できる。
図１に示すように、乾燥ユニット２０１Ａは、電極１のうち、ドープ槽１５の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ６５へ搬送されている部分の近傍に配置されている。乾燥ユニット２０１Ａは、隣接する回収ユニット１１９よりも、搬送ローラ６５の側にある。乾燥ユニット２０１Ａが回収ユニット１１９よりも搬送ローラ６５の側にあることで、給電ローラの表面でアルカリ金属が析出することを一層抑制できる。
【0070】
また、乾燥ユニット２０１Ｂは、電極１のうち、ドープ槽１５の下流槽１３３内を通過し、搬送ローラ３５へ搬送されている部分の近傍に配置されている。乾燥ユニット２０１Ｂは、隣接する回収ユニット１１９よりも、搬送ローラ３５の側にある。
【0071】
また、乾燥ユニット２０１Ｃは、電極１のうち、ドープ槽１７の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ４１へ搬送されている部分の近傍に配置されている。乾燥ユニット２０１Ｃは、隣接する回収ユニット１１９よりも、搬送ローラ４１の側にある。
【0072】
また、乾燥ユニット２０１Ｄは、電極１のうち、ドープ槽１７の下流槽１３３内を通過し、搬送ローラ４７へ搬送されている部分の近傍に配置されている。乾燥ユニット２０１Ｄは、隣接する回収ユニット１１９よりも、搬送ローラ４７の側にある。
【0073】
また、乾燥ユニット２０１Ｅは、電極１のうち、ドープ槽１９の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ５３へ搬送されている部分の近傍に配置されている。乾燥ユニット２０１Ｅは、隣接する回収ユニット１１９よりも、搬送ローラ５３の側にある。
【0074】
また、乾燥ユニット２０１Ｆは、電極１のうち、ドープ槽１９の下流槽１３３内を通過し、搬送ローラ５９へ搬送されている部分の近傍に配置されている。乾燥ユニット２０１Ｆは、隣接する回収ユニット１１９よりも、搬送ローラ５９の側にある。
【0075】
乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆは同様の構成を有する。ここでは、図２～図４、図６～図１５に基づき、乾燥ユニット２０１Ｃの構成を説明する。図６～図９に示すように、乾燥ユニット２０１Ｃは、基体部２１１と、第１ブロア２１３と、第２ブロア２１５と、を備える。
【0076】
基体部２１１は箱状の基本形態を有する。基体部２１１は、接続部２１７を備える。乾燥ユニット２０１Ｃは、接続部２１７を介して、図示しない支持部に固定される。乾燥ユニット２０１Ｃは、接続部２１７を除き、他の部材に接触しない。支持部と乾燥ユニット２０１Ｃとは、接続部２１７により、電気的に絶縁されている。接続部２１７を備えることにより、第１ブロア２１３又は第２ブロア２１５が電極１と接触した場合でも、電極１と、支持部とがショートすることを抑制できる。接続部２１７の材質は、支持部と乾燥ユニット２０１Ｃとを絶縁できる材質であれば特に限定されない。接続部２１７の材質として、例えば、エポキシガラス等が挙げられる。
【0077】
第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、それぞれ、円筒状の基本形態を有する。第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、それぞれ、基体部２１１における一方の面に取り付けられている。第１ブロア２１３の軸方向と、第２ブロア２１５の軸方向とは平行である。図６、図９に示すように、第１ブロア２１３と、第２ブロア２１５との間には隙間が存在する。
【0078】
図６、図９に示すように、乾燥ユニット２０１Ｃは、第１ブロア２１３と第２ブロア２１５とが、電極１を両側から挟むように配置されている。第１ブロア２１３は、電極１の表面のうち、後に、搬送ローラ４５と接する表面（以下では第１表面２１９とする）に対向している。第１ブロア２１３と第１表面２１９との間には隙間が存在する。第１ブロア２１３の軸方向と、電極１の幅方向Ｗとは平行である。
【0079】
第２ブロア２１５は、電極１の表面のうち、後に、搬送ローラ４１、４３、４７と接する表面（以下では第２表面２２１とする）に対向している。第２ブロア２１５と第２表面２２１との間には隙間が存在する。第２ブロア２１５の軸方向と、電極１の幅方向Ｗとは平行である。
【0080】
第１ブロア２１３は開口部を有する。開口部は、第１ブロア２１３の内部と外部とを連通する。開口部の形態として、例えば、図１０、図１１に示す形態がある。第１ブロア２１３は、複数の開口部２２３を備える。それぞれの開口部２２３は丸穴である。複数の開口部２２３は、第１ブロア２１３の軸方向に平行な直線上に、等間隔で並んでいる。複数の開口部２２３の、周方向Ｃにおける位置は同一である。図１１に示すように、複数の開口部２２３は、電極１と対向する。
【0081】
開口部の形態として、例えば、図１２、図１３に示す形態がある。第１ブロア２１３は、１つのスリット状の開口部２２３を備える。スリット状の開口部２２３は、第１ブロア２１３の軸方向に沿って延びている。図１３に示すように、スリット状の開口部２２３は、電極１と対向する。
【0082】
開口部の形態として、例えば、図１４、図１５に示す形態がある。第１ブロア２１３は、複数の開口部２２３を備える。それぞれの開口部２２３は丸穴である。複数の開口部２２３は、第１ブロア２１３の軸方向に沿って、等間隔で並んでいる。複数の開口部２２３の、周方向Ｃにおける位置は２種類存在する。任意の開口部２２３の周方向Ｃにおける位置は、隣接する開口部２２３の周方向Ｃにおける位置とは異なる。図１５に示すように、複数の開口部２２３は、電極１と対向する。
【0083】
第２ブロア２１５も、第１ブロア２１３と同様の形態を有する。第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５の材質として、例えば、樹脂が挙げられる。樹脂として、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、及びフッ素系樹脂から成る群より選択される少なくとも１種が挙げられる。第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５の材質が樹脂である場合、第１ブロア２１３又は第２ブロア２１５と電極１とがショートすることを抑制できる。第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５の表面材質が樹脂である場合、第１ブロア２１３又は第２ブロア２１５と電極１とがショートすることを一層抑制できる。
【0084】
第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５の材質として、例えば、金属、２種以上の金属の合金、金属又は合金の酸化物、並びに、金属又は合金の窒化物から成る群より選択される少なくとも１種が挙げられる。第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５の材質が上記の材質である場合、加工性及び強度の点で優れる。
【0085】
図示しないガス供給源から、基体部２１１の内部を通り、第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５の内部に至るガス供給経路が設けられている。図１１、図１３、図１５に示すように、第１ブロア２１３は、ガス供給経路により供給されたガス２２５を、開口部２２３から吹き出し、第１表面２１９に吹きつける。
【0086】
また、第２ブロア２１５は、ガス供給経路により供給されたガスを、開口部２２３から吹き出し、第２表面２２１に吹きつける。よって、乾燥ユニット２０１Ｃは、ドープ槽１７内を通過し、搬送ローラ４１へ搬送されている電極１に対し、第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５を用いて、ガスを吹きつける。
【0087】
第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５が電極１の表面にガスを吹きつけるため、例えば、電極１が搬送ローラ４１へ到達したとき、電極１は乾燥している。その結果、搬送ローラ４１の表面でアルカリ金属が析出することを抑制できる。
【0088】
第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５が複数の開口部２２３を備える場合、複数の開口部２２３の間でのガス流量のばらつきが少ないことが好ましい。特に、第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５における根元側の開口部２２３と、先端側の開口部２２３との間で、ガス流量の差が小さいことが好ましい。
【0089】
第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５がスリット状の開口部２２３を備える場合、開口部２２３の根元側と先端側との間で、ガス流量の差が小さいことが好ましい。
【0090】
ガスとして、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス、ネオンガス、窒素ガス、炭酸ガス、及び、水分が除去された除湿空気から成る群より選択される少なくとも１種が挙げられる。上記のガスを使用する場合、ガスと活物質とが反応することを抑制できる。また、上記のガスを使用する場合、装置筐体２０３内部の酸素濃度を低下させることができるため、防爆性の点で優れる。
【0091】
図１～図４に示す例では、ドーピングシステム１１は、１個の乾燥ユニット２０１Ｃを備える。ドーピングシステム１１は、例えば、複数の乾燥ユニット２０１Ｃを備えていてもよい。複数の乾燥ユニット２０１Ｃはそれぞれ、電極１のうち、ドープ槽１７の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ４１へ搬送されている部分の近傍に位置する。複数の乾燥ユニット２０１Ｃは、電極１の長手方向に沿って配列されている。
【0092】
乾燥ユニット２０１Ａ、Ｂ、Ｄ～Ｆも、乾燥ユニット２０１Ｃと同様の構成を有し、同様の作用効果を奏する。ただし、乾燥ユニット２０１Ａ、Ｂ、Ｄ～Ｆは、電極１のうち、それぞれの近傍にある部分にガスを吹きつけ、乾燥させる。
【0093】
例えば、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆの近くに排気ノズルを設置することができる。排気ノズルを設置した場合、電極１を一層効率的に乾燥させることができる。
【0094】
３．電極１の構成
電極１の構成を図１６及び図１７に基づき説明する。電極１は、図１６に示すように、帯状の形状を有する。電極１は、図１７に示すように、帯状の集電体１９３と、その両側に形成された活物質層１９５とを備える。
電極１の構成を図１６及び図１７に基づき説明する。電極１は、図１６に示すように、帯状の形状を有する。電極１は、図１７に示すように、帯状の集電体１９３と、その両側に形成された活物質層１９５とを備える。
【0095】
電極１の幅方向Ｗにおける両端には、活物質層未形成部９４が存在する。活物質層未形成部９４は、集電体１９３上に活物質層１９５が形成されず、集電体１９３が露出している部分である。図１６に示すように、活物質層未形成部９４は電極１の長手方向に沿って、一定の幅で連続して存在する。活物質層未形成部９４は電極１の両面に存在する。電極１のうち、活物質層１９５が形成されている部分を、中央部９６とする。中央部９６は、電極１の幅方向における中央に位置する。また、中央部９６は、電極１の長手方向に沿って、一定の幅で連続して存在する。なお、電極１は、活物質層未形成部９４を幅方向における片端にのみ有する形態であってもよい。
【0096】
集電体１９３としては、正極集電体である場合、アルミニウム、ステンレス等が好ましい。集電体１９３としては、負極集電体である場合、銅、ニッケル、ステンレス等の金属箔が好ましい。また、集電体１９３は、金属箔上に炭素材料を主成分とする導電層が形成されたものであってもよい。集電体１９３の厚みは、例えば、５～５０μｍである。
【0097】
活物質層１９５は、例えば、アルカリ金属をドープする前の活物質及びバインダー等を含有するスラリーを調製し、このスラリーを集電体１９３上に塗布し、乾燥させることにより作製できる。
【0098】
バインダーとして、例えば、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＮＢＲ等のゴム系バインダー；ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂；ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、特開２００９－２４６１３７号公報に開示されているようなフッ素変性（メタ）アクリル系バインダー等が挙げられる。
【0099】
スラリーは、活物質及びバインダーに加えて、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分として、例えば、導電剤、増粘剤等が挙げられる。導電剤として、例えば、カーボンブラック、黒鉛、気相成長炭素繊維、金属粉末等が挙げられる。増粘剤として、例えば、カルボキシルメチルセルロース、そのＮａ塩又はアンモニウム塩、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン等が挙げられる。
【0100】
活物質層１９５の厚さは特に限定されない。活物質層１９５の厚さは、例えば、５～５００μｍであり、好ましくは１０～２００μｍであり、特に好ましくは１０～１００μｍである。
【0101】
活物質層１９５に含まれる活物質は、アルカリ金属イオンの挿入／脱離を利用する電池又はキャパシタに適用可能な電極活物質であれば特に限定されるものではなく、負極活物質であってもよいし、正極活物質であってもよい。
【0102】
負極活物質は特に限定されない。負極活物質として、例えば、炭素材料等が挙げられる。また、負極活物質として、例えば、リチウムと合金化が可能なＳｉ、Ｓｎ等の金属若しくは半金属又はこれらの酸化物を含む材料等が挙げられる。炭素材料として、例えば、黒鉛、易黒鉛化炭素、難黒鉛化炭素、複合炭素材料等が挙げられる。複合炭素材料は、例えば、黒鉛粒子をピッチや樹脂の炭化物で被覆した材料である。炭素材料の具体例として、特開２０１３－２５８３９２号公報に記載の炭素材料が挙げられる。リチウムと合金化が可能な金属若しくは半金属又はこれらの酸化物を含む材料の具体例として、特開２００５－１２３１７５号公報、特開２００６－１０７７９５号公報に記載の材料が挙げられる。
【0103】
正極活物質として、例えば、遷移金属酸化物、硫黄系活物質が挙げられる。遷移金属酸化物として、例えば、コバルト酸化物、ニッケル酸化物、マンガン酸化物、バナジウム酸化物等が挙げられる。硫黄系活物質として、例えば、硫黄単体、金属硫化物等が挙げられる。正極活物質、及び負極活物質のいずれにおいても、単一の物質から成るものであってもよいし、２種以上の物質を混合して成るものであってもよい。本開示のドーピングシステム１１は、負極活物質にアルカリ金属をドープする場合に適しており、特に、負極活物質が炭素材料又はＳｉ若しくはその酸化物を含む材料であることが好ましい。
【0104】
活物質にドープするアルカリ金属としては、リチウム又はナトリウムが好ましく、特にリチウムが好ましい。
【0105】
電極１を、リチウムイオン二次電池の製造に用いる場合、活物質層１９５の密度は、好ましくは１．５０～２．００ｇ／ｃｃであり、特に好ましくは１．６０～１．９０ｇ／ｃｃである。一方、電極１をリチウムイオンキャパシタの製造に用いる場合、活物質層１９５の密度は、好ましくは０．５０～１．５０ｇ／ｃｃであり、特に好ましくは０．７０～１．２０ｇ／ｃｃである。
【0106】
後述する電極の製造方法を実施していないとき、活物質には、アルカリ金属がドープされていない。後述する電極の製造方法を実施することにより、活物質にアルカリ金属がドープされる。活物質にアルカリ金属がドープされた電極１はドープ電極１Ａである。ドープ電極１Ａは、アルカリ金属がドープされた活物質を含む電極に対応する。
【0107】
４．ドープ溶液の組成
ドーピングシステム１１を使用するとき、ドープ槽１５、１７、１９にドープ溶液を収容する。ドープ溶液は、アルカリ金属塩と、第１の非プロトン性溶剤とを含む。ドープ溶液においてアルカリ金属塩の一部は電離してアルカリイオンを生じさせる。ドープ溶液は、アルカリ金属のイオンを含む溶液に対応する。第１の非プロトン性溶剤として、１気圧での沸点が１５０℃を超える有機溶剤が好ましく、１気圧での沸点が２００℃を超える有機溶剤が特に好ましい。
ドーピングシステム１１を使用するとき、ドープ槽１５、１７、１９にドープ溶液を収容する。ドープ溶液は、アルカリ金属塩と、第１の非プロトン性溶剤とを含む。ドープ溶液においてアルカリ金属塩の一部は電離してアルカリイオンを生じさせる。ドープ溶液は、アルカリ金属のイオンを含む溶液に対応する。第１の非プロトン性溶剤として、１気圧での沸点が１５０℃を超える有機溶剤が好ましく、１気圧での沸点が２００℃を超える有機溶剤が特に好ましい。
【0108】
第１の非プロトン性溶剤として、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、１－フルオロエチレンカーボネート、ジプロピルカーボネート、γ－ブチロラクトン、スルホラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル（トリグライム）、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル（テトラグライム）等が挙げられる。
【0109】
また、第１の非プロトン性溶剤として、第４級イミダゾリウム塩、第４級ピリジニウム塩、第４級ピロリジニウム塩、第４級ピペリジニウム塩等のイオン液体を使用することもできる。第１の非プロトン性溶剤は、単一の成分から成るものであってもよいし、２種以上の成分の混合溶剤であってもよい。
【0110】
第１の非プロトン性溶剤が、１気圧での沸点が１５０℃を超える有機溶剤である場合、ドープ溶液には、１気圧での沸点が１５０℃以下の溶剤が含まれていてもよい。１気圧での沸点が１５０℃以下の溶剤としては、非プロトン性の有機溶剤が好ましく、具体的には、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、アセトニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、塩化メチレン等が挙げられる。
【0111】
これらの中でも、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートが好ましく、特にジメチルカーボネートが好ましい。１気圧での沸点が１５０℃以下の溶剤の含有割合は、ドープ溶液に含まれる溶剤中、好ましくは５０～９０体積％、特に好ましくは６５～７５体積％である。
【0112】
ドープ溶液に含まれるアルカリ金属塩は、好ましくはリチウム塩又はナトリウム塩である。アルカリ金属塩を構成するアニオン部として、例えば、ＰＦ６
－、ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３
－、ＰＦ３（ＣＦ３）３
－、等のフルオロ基を有するリンアニオン；ＢＦ４
－、ＢＦ２（ＣＦ）２
－、ＢＦ３（ＣＦ３）－、Ｂ（ＣＮ）４
－等のフルオロ基又はシアノ基を有するホウ素アニオン；Ｎ（ＦＳＯ２）２
－、Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２
－、Ｎ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２
－等のフルオロ基を有するスルホニルイミドアニオン；ＣＦ３ＳＯ３
－等のフルオロ基を有する有機スルホン酸アニオンが挙げられる。アルカリ金属塩は、含フッ素化合物であることが好ましい。
【0113】
ドープ溶液におけるアルカリ金属塩の濃度は、好ましくは０．１モル／Ｌ以上であり、より好ましくは０．５～１．５モル／Ｌの範囲内である。ドープ溶液におけるアルカリ金属塩の濃度がこの範囲内である場合、アルカリ金属のドープが効率良く進行する。
【0114】
ドープ溶液は、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、１－フルオロエチレンカーボネート、１－（トリフルオロメチル）エチレンカーボネート、無水コハク酸、無水マレイン酸、プロパンスルトン、ジエチルスルホン等の添加剤をさらに含有していてもよい。
【0115】
５．電極の製造方法
ドーピングシステム１１を使用してドープ電極１Ａを製造する場合、まず、ドープ電極１Ａを製造するための準備として、以下のことを行う。未だアルカリ金属を活物質にドープしていない電極１を供給ロール１０１に巻き回す。ドープ槽１５、１７、１９にドープ溶液を収容する。ドープ溶液は、上記「４．ドープ溶液の組成」で述べたものである。
ドーピングシステム１１を使用してドープ電極１Ａを製造する場合、まず、ドープ電極１Ａを製造するための準備として、以下のことを行う。未だアルカリ金属を活物質にドープしていない電極１を供給ロール１０１に巻き回す。ドープ槽１５、１７、１９にドープ溶液を収容する。ドープ溶液は、上記「４．ドープ溶液の組成」で述べたものである。
【0116】
次に、搬送ローラ群により、供給ロール１０１から巻取ロール１０３まで、上述した経路に沿って電極１を搬送する。電極１を搬送する経路は、ドープ槽１５、１７、１９内を通過する経路である。電極１がドープ槽１５、１７、１９内を通過するとき、活物質層１９５に含まれる活物質にアルカリ金属がドープされる。その結果、電極１はドープ電極１Ａとなる。
【0117】
さらに、搬送ローラ群は、ドープ電極１Ａを洗浄槽２１、２３に搬送する。ドープ電極１Ａは、搬送ローラ群により搬送されながら、洗浄槽２１、２３で洗浄される。
【0118】
さらに、搬送ローラ群は、ドープ電極１Ａをタブクリーナー１１７に連続的に搬送する。タブクリーナー１１７は、ドープ電極１Ａのうち、活物質層未形成部９４をクリーニングする。
【0119】
電極１は、ドープ槽１５の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ６５へ搬送されるとき、まず、回収ユニット１１９により、電極１に付着しているドープ溶液の一部を回収される。次に、電極１は、乾燥ユニット２０１Ａによりガスを吹きつけられ、乾燥する。電極１は、搬送ローラ６５へ到達したときは、乾燥した状態である。
【0120】
電極１は、ドープ槽１５の下流槽１３３内を通過し、搬送ローラ３５へ搬送されるとき、まず、回収ユニット１１９により、電極１に付着しているドープ溶液の一部を回収される。次に、電極１は、乾燥ユニット２０１Ｂによりガスを吹きつけられ、乾燥する。電極１は、搬送ローラ３５へ到達したときは、乾燥した状態である。
【0121】
電極１は、ドープ槽１７の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ４１へ搬送されるとき、まず、回収ユニット１１９により、電極１に付着しているドープ溶液の一部を回収される。次に、電極１は、乾燥ユニット２０１Ｃによりガスを吹きつけられ、乾燥する。電極１は、搬送ローラ４１へ到達したときは、乾燥した状態である。
【0122】
電極１は、ドープ槽１７の下流槽１３３内を通過し、搬送ローラ４７へ搬送されるとき、まず、回収ユニット１１９により、電極１に付着しているドープ溶液の一部を回収される。次に、電極１は、乾燥ユニット２０１Ｄによりガスを吹きつけられ、乾燥する。電極１は、搬送ローラ４７へ到達したときは、乾燥した状態である。
【0123】
電極１は、ドープ槽１９の上流槽１３１内を通過し、搬送ローラ５３へ搬送されるとき、まず、回収ユニット１１９により、電極１に付着しているドープ溶液の一部を回収される。次に、電極１は、乾燥ユニット２０１Ｅによりガスを吹きつけられ、乾燥する。電極１は、搬送ローラ５３へ到達したときは、乾燥した状態である。
【0124】
電極１は、ドープ槽１９の下流槽１３３内を通過し、搬送ローラ５９へ搬送されるとき、まず、回収ユニット１１９により、電極１に付着しているドープ溶液の一部を回収される。次に、電極１は、乾燥ユニット２０１Ｆによりガスを吹きつけられ、乾燥する。電極１は、搬送ローラ５９へ到達したときは、乾燥した状態である。
【0125】
ガスの流量は特に限定されない。ガスの流量が多いほど、電極１を容易に乾燥させることができる。ガスの温度が高いほど、電極１を容易に乾燥させることができる。ただし、窒素ガスや炭酸ガスのように、ドープ電極１Ａと反応することがあるガスの場合、ガスの温度は４０℃以下であることが好ましい。
【0126】
上記のように、本開示の電極の製造方法では、乾燥後の電極１と、給電ローラとを接触させる。そのため、給電ローラの表面でアルカリ金属が析出することを抑制できる。
【0127】
本開示の電極の製造方法では、電極１にガスを吹きつける第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５を用いて電極１を乾燥させる。そのため、電極１を乾燥させることが一層容易である。
【0128】
本開示の電極の製造方法では、第２ブロア２１５は、電極１の表面のうち、後に給電ローラと接触する表面にガスを吹きつけ、乾燥させる。その結果、本開示の電極の製造方法によれば、給電ローラの表面でアルカリ金属が析出することを一層抑制できる。
【0129】
第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、電極１を挟むように配置されている。そのため、第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、電極１の両面にガスを吹きつけ、電極１の両面を乾燥させることができる。
【0130】
第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、例えば、図１２に示すスリット状の開口部２２３を備える。この場合、第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５が電極１の表面を乾燥させる効果が一層高い。
【0131】
【0132】
【0133】
ドーピングシステム１１は、アルカリイオン型のキャパシタ又は電池が備える負極の製造に適しており、アルカリイオン型のキャパシタ又は二次電池が備える負極の製造により適しており、リチウムイオンキャパシタ又はリチウムイオン二次電池が備える負極の製造に特に適している。
【0134】
アルカリ金属のドープ量は、リチウムイオンキャパシタの負極活物質にリチウムを吸蔵させる場合、負極活物質の理論容量に対して好ましくは７０～９５％である。アルカリ金属のドープ量は、リチウムイオン二次電池の負極活物質にリチウムを吸蔵させる場合、負極活物質の理論容量に対して好ましくは１０～３０％である。
【0135】
６．蓄電デバイスの製造方法
本開示の蓄電デバイスの製造方法は、正極、負極及び電解質を備える蓄電デバイスの製造方法である。本開示の蓄電デバイスの製造方法では、上記「５．電極の製造方法」により負極を製造する。
本開示の蓄電デバイスの製造方法は、正極、負極及び電解質を備える蓄電デバイスの製造方法である。本開示の蓄電デバイスの製造方法では、上記「５．電極の製造方法」により負極を製造する。
【0136】
蓄電デバイスとして、例えば、キャパシタ、電池等が挙げられる。キャパシタは、アルカリ金属イオンの挿入／脱離を利用するキャパシタであれば特に限定されない。キャパシタとして、例えば、リチウムイオンキャパシタ、ナトリウムイオンキャパシタ等が挙げられる。その中でもリチウムイオンキャパシタが好ましい。
【0137】
キャパシタを構成する正極の基本的な構成は、一般的な構成とすることができる。正極活物質としては活性炭を使用することが好ましい。
【0138】
キャパシタを構成する電解質の形態は、通常、液状の電解液である。電解液の基本的な構成は、上述したドープ溶液の構成と同様である。また、電解質におけるアルカリ金属イオンの濃度は、好ましくは０．１モル／Ｌ以上であり、より好ましくは０．５～１．５モル／Ｌの範囲内である。電解質は、漏液を防止する目的で、ゲル状又は固体状の形態を有していてもよい。
【0139】
キャパシタは、正極と負極との間に、それらの物理的な接触を抑制するためのセパレータを備えることができる。セパレータとして、例えば、セルロースレーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド等を原料とする不織布又は多孔質フィルムが挙げられる。
【0140】
キャパシタの構造として、例えば、正極及び負極と、それらを介するセパレータとから成る板状の構成単位が、３単位以上積層されて積層体を形成し、その積層体が外装フィルム内に封入された積層型セルが挙げられる。
【0141】
また、キャパシタの構造として、例えば、正極及び負極と、それらを介するセパレータとから成る帯状の構成単位が捲回されて積層体を形成し、その積層体が角型又は円筒型の容器に収納された捲回型セル等が挙げられる。
【0142】
キャパシタは、例えば、少なくとも負極及び正極を含む基本構造を形成し、その基本構造に電解質を注入することにより製造できる。
【0143】
リチウムイオンキャパシタの場合、活物質層１９５の密度は、好ましくは０．５０～１．５０ｇ／ｃｃであり、特に好ましくは０．７０～１．２０ｇ／ｃｃである。
【0144】
電池として、アルカリ金属イオンの挿入／脱離を利用する電池であれば特に限定されない。電池は、一次電池であってもよく、二次電池であってもよい。電池として、例えば、リチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン二次電池、空気電池等が挙げられる。その中でもリチウムイオン二次電池が好ましい。
【0145】
電池を構成する正極の基本的な構成は、一般的な構成とすることができる。正極活物質として、既に例示したものの他、ニトロキシラジカル化合物等の有機活物質や酸素を使用することもできる。
【0146】
電池を構成する電解質の構成、電池自体の構成は、キャパシタの場合と同様である。電池は、例えば、少なくとも負極及び正極を含む基本構造を形成し、その基本構造に電解質を注入することにより製造できる。
＜実施例＞
１．実施例１
（１）負極の製造
長尺の帯状の集電体１９３を用意した。集電体１９３は負極集電体として使用した。集電体１９３のサイズは、幅１３２ｍｍ、厚さ８μｍであった。集電体１９３の表面粗さＲａは０．１μｍであった。集電体１９３は銅箔から成っていた。集電体１９３の両面に、それぞれ活物質層１９５を形成した。活物質層１９５は負極活物質層であった。活物質層１９５の厚みは６５μｍであった。
＜実施例＞
１．実施例１
（１）負極の製造
長尺の帯状の集電体１９３を用意した。集電体１９３は負極集電体として使用した。集電体１９３のサイズは、幅１３２ｍｍ、厚さ８μｍであった。集電体１９３の表面粗さＲａは０．１μｍであった。集電体１９３は銅箔から成っていた。集電体１９３の両面に、それぞれ活物質層１９５を形成した。活物質層１９５は負極活物質層であった。活物質層１９５の厚みは６５μｍであった。
【0147】
集電体１９３の片側に形成された活物質層１９５の塗工量は５０ｇ／ｍ２であった。活物質層１９５は、集電体１９３の長手方向に沿って形成された。活物質層１９５は、集電体１９３の幅方向Ｗにおける端部から幅１２０ｍｍにわたって形成された。集電体１９３の幅方向Ｗにおけるもう一方の端部での活物質層未形成部９４の幅は１２ｍｍであった。その後、乾燥、及びプレスを行うことにより、電極１を得た。
【0148】
活物質層１９５は、負極活物質、カルボキシメチルセルロース、アセチレンブラック及びバインダーを、質量比で８８：４：５：３の比率で含んでいた。負極活物質は、黒鉛系活物質であった。バインダーはフッ素アクリル系樹脂であった。黒鉛系活物質のＤ５０は５μｍであった。黒鉛系活物質のＢＥＴ比表面積は１０ｍ２／ｇであった。
【0149】
図１に示すドーピングシステム１１を用意し、電極１をセッティングした。また、ドープ槽１５、１７、１９のそれぞれに対極ユニット１３７、１３９、１４１、１４３を収容した。次に、ドープ槽１５、１７、１９内にドープ溶液を供給した。ドープ溶液は、１．２ＭのＬｉＰＦ６を含む溶液であった。ドープ溶液の溶媒は、ＥＣ（エチレンカーボネート）とＤＭＣ（ジメチルカーボネート）とを、３：７の体積比で含む混合液であった。
【0150】
ドーピングシステム１１における電気的構成は、図２に示す第１の電気的構成とした。第１端子１０９Ａ、及び第１端子１１０Ａの電位は、それぞれ０Ｖであった。また、第２端子１０９Ｂ、及び第２端子１１０Ｂの電位は、それぞれ、＋３Ｖであった。
【0151】
次に、電極１を２ｍ／分の速度で搬送しながら、５０Ａの電流を通電した。このとき、電極１が備える活物質層１９５の幅方向Ｗにおける中心と、対極ユニット５１が備えるリチウム金属板の幅方向Ｗにおける中心とが一致していた。ドープ槽１５、１７、１９を通過するとき、活物質層１９５中の負極活物質にリチウムが理論容量に対して約８０％ドープされた。その結果、電極１はドープ電極１Ａとなった。
【0152】
搬送されている電極１を、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆを用いて、上述した方法で乾燥させた。乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆが備える第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、それぞれ、直径１０ｍｍ、長さ１８４ｍｍのパイプであった。第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５の材質は、それぞれ、ＳＵＳであった。ＳＵＳは金属に対応する。
【0153】
第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、それぞれ、図１０及び図１１に示す複数の開口部２２３を備えていた。開口部２２３の直径は１ｍｍであった。開口部２２３の数は２０個であった。開口部２２３のピッチは８ｍｍであった。
【0154】
第１ブロア２１３はガスを吹き出さず、第２ブロア２１５のみがガスを吹き出した。第２ブロア２１５により、第２表面２２１にガスが吹きつけられた。第２ブロア２１５が電極１に吹きつけたガスは窒素ガスであった。窒素ガスの流量は、第２ブロア２１５の全体で、５Ｌ／ｍｉｍであった。電極１の第２表面２２１は、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆにより乾燥させられたため、電極１が搬送ローラ６５、３５、４１、４７、５３、５９と接するとき、電極１は乾燥した状態であった。
【0155】
ドープ電極１Ａを、ドープ槽１５、１７、１９を通過させた後、さらに洗浄槽２１、２３を通過させ、アルゴンを吹きつけ乾燥させた後、巻き取った。洗浄槽２１、２３には、２５℃のＤＭＣを収容しておいた。以上のようにして、ドープ電極１Ａを製造した。
【0156】
（２）ドープ評価
プレドープを行っているとき、ドープ評価を行った。ドープ評価とは、プレドープを行っているときの電圧の上昇しやすさに関する評価である。ドープ評価の基準は以下のとおりである。
プレドープを行っているとき、ドープ評価を行った。ドープ評価とは、プレドープを行っているときの電圧の上昇しやすさに関する評価である。ドープ評価の基準は以下のとおりである。
【0157】
ＡＡ：プレドープをした際の安定電圧の絶対値が３．０Ｖ未満である。
【0158】
Ａ：安定電圧の絶対値が３．０Ｖ以上、３．３Ｖ未満である。
【0159】
Ｂ：安定電圧の絶対値が３．３Ｖ以上、３．６Ｖ未満である。
【0160】
Ｃ：プレドープした際の電圧が安定するかどうかに関わらず、電圧は３．６Ｖ以上である。
【0161】
なお、安定電圧とは、プレドープを開始してから電圧変化が±０．０５Ｖ以下となった時の電圧を意味する。実施例１では、ドープ評価の評価結果はＡであり、安定電圧は３．０５Ｖであった。また、実施例１では、プレドープのとき、電圧が継続して上昇することはなかった。ドープ評価の結果を表１に示す。
【0162】
【表1】
【0163】
「材質」とは、第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５の材質を意味する。「ガス吹きつけ面」とは、電極１の両面のうち、ガスを吹きつけた面を意味する。「給電ローラ接触面」は、第２表面２２１である。「エポキシガラス設置」とは、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆが、エポキシガラス製の接続部２１７を備えることを意味する。
【0164】
【0165】
（３）Ｌｉ析出評価
プレドープを行っているとき、Ｌｉ析出評価を行った。Ｌｉ析出評価とは、帯状の電極１を連続してドープした際の、給電ローラの表面におけるＬｉの析出しやすさに関する評価である。Ｌｉ析出評価の基準は以下のとおりである。
プレドープを行っているとき、Ｌｉ析出評価を行った。Ｌｉ析出評価とは、帯状の電極１を連続してドープした際の、給電ローラの表面におけるＬｉの析出しやすさに関する評価である。Ｌｉ析出評価の基準は以下のとおりである。
【0166】
ＡＡ：７５００ｍ以上の電極１をドープした際に、はじめてＬｉ析出が見られた。
【0167】
Ａ：３０００ｍ以上７５００ｍ未満の電極１をドープした際に、はじめてＬｉ析出が見られた。
【0168】
Ｂ：１０００ｍ以上３０００ｍ未満の電極１をドープした際に、はじめてＬｉ析出が見られた。
【0169】
Ｃ：１０００ｍの電極１をドープする以前にＬｉ析出が見られた。
【0170】
Ｌｉ析出評価の結果を表１に示す。
【0171】
２．実施例２
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆが備える第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、それぞれ、図１４及び図１５に示す複数の開口部２２３を備えていた。図１５に示すように、第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５の軸方向から見たとき、一部の開口部２２３が吹き出すガス２２５の方向と、残りの開口部２２３が吹き出すガス２２５の方向とが成す角度は４５度であった。
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆが備える第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、それぞれ、図１４及び図１５に示す複数の開口部２２３を備えていた。図１５に示すように、第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５の軸方向から見たとき、一部の開口部２２３が吹き出すガス２２５の方向と、残りの開口部２２３が吹き出すガス２２５の方向とが成す角度は４５度であった。
【0172】
第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５のサイズ及び材質、開口部２２３の直径、開口部２２３のピッチ、並びに、開口部２２３の数は、実施例１と同様であった。
【0173】
実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。７０００ｍの電極１をドープした際に、はじめて給電ローラにＬｉ析出が見られた。プレドープのとき、電圧が継続して上昇することはなかった。安定電圧は３．０７Ｖであった。評価結果を表１に示す。
【0174】
３．実施例３
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆが備える第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、それぞれ、図１２及び図１３に示すスリット状の開口部２２３を備えていた。開口部２２３の幅は１ｍｍであった。開口部２２３の長さは１５０ｍｍであった。第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５のサイズ及び材質は、実施例１と同様であった。
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆが備える第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、それぞれ、図１２及び図１３に示すスリット状の開口部２２３を備えていた。開口部２２３の幅は１ｍｍであった。開口部２２３の長さは１５０ｍｍであった。第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５のサイズ及び材質は、実施例１と同様であった。
【0175】
実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。１００００ｍの電極１をドープしても、給電ローラにＬｉ析出は見られなかった。プレドープのとき、電圧が継続して上昇することはなかった。安定電圧は３．０４Ｖであった。評価結果を表１に示す。
【0176】
４．実施例４
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、ポリプロピレン（ＰＰ）製のパイプであった。また、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆは、接続部２１７を備えていなかった。
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、第１ブロア２１３及び第２ブロア２１５は、ポリプロピレン（ＰＰ）製のパイプであった。また、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆは、接続部２１７を備えていなかった。
【0177】
実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。５０００ｍの電極１をドープした際に、はじめて給電ローラにＬｉ析出が見られた。プレドープのとき、電圧が継続して上昇することはなかった。安定電圧は３．０６Ｖであった。評価結果を表１に示す。
【0178】
５．実施例５
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、第２ブロア２１５に加えて第１ブロア２１３も、電極１にガスを吹きつけた。電極１が給電ローラに到達したとき、第２表面２２１に加えて、第１表面２１９も乾燥した状態であった。
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、第２ブロア２１５に加えて第１ブロア２１３も、電極１にガスを吹きつけた。電極１が給電ローラに到達したとき、第２表面２２１に加えて、第１表面２１９も乾燥した状態であった。
【0179】
実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。８０００ｍの電極１をドープした際に、はじめて給電ローラにＬｉ析出が見られた。プレドープのとき、電圧が継続して上昇することはなかった。安定電圧は３．０５Ｖであった。評価結果を表１に示す。
【0180】
６．実施例６
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、電極１の搬送速度を、４ｍ／分とした。実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。２５００ｍの電極１をドープした際に、はじめて給電ローラにＬｉ析出が見られた。プレドープのとき、電圧が継続して上昇することはなかった。安定電圧は３．０８Ｖであった。評価結果を表１に示す。
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、電極１の搬送速度を、４ｍ／分とした。実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。２５００ｍの電極１をドープした際に、はじめて給電ローラにＬｉ析出が見られた。プレドープのとき、電圧が継続して上昇することはなかった。安定電圧は３．０８Ｖであった。評価結果を表１に示す。
【0181】
７．実施例７
基本的には実施例６と同様にして、負極の製造を行った。ただし、窒素ガスの流量を、１０Ｌ／ｍｉｎとした。実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。５０００ｍの電極１をドープした際に、はじめて給電ローラにＬｉ析出が見られた。プレドープのとき、電圧が継続して上昇することはなかった。安定電圧は３．０５Ｖであった。評価結果を表１に示す。
基本的には実施例６と同様にして、負極の製造を行った。ただし、窒素ガスの流量を、１０Ｌ／ｍｉｎとした。実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。５０００ｍの電極１をドープした際に、はじめて給電ローラにＬｉ析出が見られた。プレドープのとき、電圧が継続して上昇することはなかった。安定電圧は３．０５Ｖであった。評価結果を表１に示す。
【0182】
８．実施例８
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、ドーピングシステム１１における電気的構成は、図３に示す第２の電気的構成とした。第１端子１０９Ａ及び第１端子１１０Ａの電位は、それぞれ－３Ｖであった。また、第２端子１０９Ｂ及び第２端子１１０Ｂの電位は、それぞれ０Ｖであった。
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、ドーピングシステム１１における電気的構成は、図３に示す第２の電気的構成とした。第１端子１０９Ａ及び第１端子１１０Ａの電位は、それぞれ－３Ｖであった。また、第２端子１０９Ｂ及び第２端子１１０Ｂの電位は、それぞれ０Ｖであった。
【0183】
実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。５０００ｍの電極１をドープした際に、はじめて給電ローラにＬｉ析出が見られた。プレドープのとき、電圧は負の値であり、電圧の絶対値が継続してさらに増加することはなかった。安定電圧は負の値であり、安定電圧の絶対値は３．０Ｖ未満であった。評価結果を表１に示す。
【0184】
９．比較例１
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、ドーピングシステム１１は、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆを備えていなかった。電極１が給電ローラに到達したとき、電極１の第１表面２１９及び第２表面２２１は、ドープ溶液で濡れた状態であった。
基本的には実施例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、ドーピングシステム１１は、乾燥ユニット２０１Ａ～Ｆを備えていなかった。電極１が給電ローラに到達したとき、電極１の第１表面２１９及び第２表面２２１は、ドープ溶液で濡れた状態であった。
【0185】
実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。５００ｍの電極１をドープした際に、給電ローラにＬｉが大量に析出した。プレドープのとき、電圧が３．６Ｖ以上に上昇し、プレドープができない状態となった。評価結果を表１に示す。
【0186】
１０．比較例２
基本的には比較例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、電極１の搬送速度を、４ｍ／分とした。実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。２５０ｍの電極１をドープした際に、給電ローラにＬｉが大量に析出した。プレドープのとき、電圧が３．６Ｖ以上に上昇し、プレドープができない状態となった。評価結果を表１に示す。
＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
基本的には比較例１と同様にして、負極の製造を行った。ただし、電極１の搬送速度を、４ｍ／分とした。実施例１と同様に、ドープ評価及びＬｉ析出評価を行った。２５０ｍの電極１をドープした際に、給電ローラにＬｉが大量に析出した。プレドープのとき、電圧が３．６Ｖ以上に上昇し、プレドープができない状態となった。評価結果を表１に示す。
＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【0187】
（１）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。
【0188】
（２）上述したドーピングシステムの他、当該ドーピングシステムを構成要素とする上位のシステム、ドーピングシステムの制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、ドーピング方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】