二次電池用電極的制造方法和熱風(fēng)干燥爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二次電池用電極的制造方法和在該制造方法中使用的熱風(fēng)干燥爐的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在制造構(gòu)成二次電池的電極的工序中，包含在電極箔的表面涂敷電極用糊料的工序、使電極用糊料干燥(即，除去溶劑)的工序等，在電極用糊料的干燥中通常使用熱風(fēng)干燥爐。
[0003]使用熱風(fēng)干燥爐使電極用糊料干燥的工序的概要在于如下結(jié)構(gòu):將表面涂敷有電極用糊料的電極箔卷對卷輸送到熱風(fēng)干燥爐的內(nèi)部，在熱風(fēng)干燥爐的內(nèi)部從噴嘴向電極箔上的電極用糊料吹送熱風(fēng)，使電極用糊料所包含的溶劑(NMP(N-甲基吡咯烷酮)、水等)蒸發(fā)，除去溶劑。
[0004]此外，在此所說的“除去”是指包括使溶劑的殘留量成為預(yù)定的標準值以下的概念，并非僅意味著將溶劑完全除去。
[0005]這樣，在使用熱風(fēng)干燥爐使電極用糊料干燥的情況下，已知:因溶劑蒸發(fā)時產(chǎn)生的蒸發(fā)潛熱而產(chǎn)生熱風(fēng)的溫度下降。
[0006]雖然對二次電池用電極設(shè)定有關(guān)于干燥后的溶劑的殘留量的標準值，但已知:若產(chǎn)生了熱風(fēng)的溫度下降，則溶劑的殘留量會變多。
[0007]在以往的熱風(fēng)干燥爐中，構(gòu)成為通過增多熱風(fēng)的風(fēng)量來抑制蒸發(fā)潛熱引起的溫度下降的影響，確保溶劑的殘留量成為標準值以下的干燥條件。
[0008]然而，若增多熱風(fēng)干燥爐中的熱風(fēng)的風(fēng)量(即，外部氣體的導(dǎo)入量)，則需要一并增多來自熱風(fēng)干燥爐的排氣量。
[0009]外部氣體導(dǎo)入量的增加會直接導(dǎo)致設(shè)置熱風(fēng)干燥爐的區(qū)域的空氣調(diào)節(jié)負荷的增大，因此，以往，熱風(fēng)干燥爐的運行成本巨大，也成為了阻礙二次電池的成本降低的要因。
[0010]因此，正在討論各種用于降低熱風(fēng)干燥爐的風(fēng)量的技術(shù)，例如，公知以下所示的專利文獻I所公開的技術(shù)。
[0011]專利文獻I公開的現(xiàn)有技術(shù)中，在涂敷電極用糊料之后的干燥工序中，將熱風(fēng)的溫度設(shè)定為預(yù)先考慮了蒸發(fā)潛熱引起的溫度下降量的溫度，抵消蒸發(fā)潛熱引起的溫度下降，從而不超過的容許上限溫度地削減熱風(fēng)的風(fēng)量。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0013]專利文獻1:日本特開2010-210231號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的問題
[0015]鋰離子二次電池等的電極用材料所包含的接合劑是樹脂成分，所以具備當熱風(fēng)溫度超過預(yù)定的溫度時會發(fā)生固化的性質(zhì)，接合劑的固化會招致二次電池的電池電阻的上升。
[0016]并且，在專利文獻I所公開的現(xiàn)有技術(shù)中，電極用糊料的熱容量小，所以在如干燥工序剛啟動那樣溶劑的蒸發(fā)量少的定時，蒸發(fā)潛熱引起的溫度的下降幅度變小，熱風(fēng)的溫度有時會超過接合劑的固化溫度。
[0017]另一方面，若假設(shè)為了防止接合劑的固化而降低了熱風(fēng)的溫度，則使溶劑的殘留量成為預(yù)定的標準值以下需要花費時間(S卩，干燥效率下降)。
[0018]S卩，以往，在想要降低熱風(fēng)干燥爐中的風(fēng)量時，難以既將熱風(fēng)的溫度切實地調(diào)整為預(yù)定的溫度以下又確保干燥效率。
[0019]本發(fā)明是鑒于該現(xiàn)狀的問題而完成的，為了謀求二次電池的成本降低，以提供一種與以往相比風(fēng)量較低且能夠適當維持熱風(fēng)的溫度的二次電池用電極的制造方法和該制造方法中所使用的熱風(fēng)干燥爐為目的。
[0020]用于解決問題的手段
[0021]本發(fā)明想要解決的問題如上所述，接著，說明用于解決該問題的手段。
[0022]S卩，第一發(fā)明是一種二次電池用電極的制造方法，使用熱風(fēng)干燥爐，所述熱風(fēng)干燥爐具備:輸送輥，其用于輸送涂敷有電極用糊料的電極箔；噴嘴，其用于向所述電極用糊料吹送加熱后的氣體即熱風(fēng)；供氣風(fēng)扇及供氣管道，其用于向所述噴嘴供給熱風(fēng)；加熱器，其配置在所述供氣管道的中途，用于對向所述噴嘴供給的氣體進行加熱；控制裝置，其用于調(diào)整所述加熱器的輸出；以及排氣風(fēng)扇及排氣管道，其用于將吹送到所述電極用糊料之后的熱風(fēng)排出，在所述二次電池用電極的制造方法中，通過第一溫度傳感器測定所述噴嘴的吹出位置即第一位置處的熱風(fēng)的溫度，通過第二溫度傳感器測定第二位置處的熱風(fēng)的溫度，所述第二位置是在從所述噴嘴吹出的熱風(fēng)的流動方向上位于比所述第一位置靠下游側(cè)的、從所述噴嘴吹出的熱風(fēng)的流場，通過第三溫度傳感器測定第三位置處的熱風(fēng)的溫度，所述第三位置是在從所述噴嘴吹出的熱風(fēng)的流動方向上位于比所述第二位置靠下游側(cè)的、從所述噴嘴吹出的熱風(fēng)的流場，通過所述控制裝置，基于由所述第二溫度傳感器測定到的熱風(fēng)的溫度和由所述第三溫度傳感器測定到的熱風(fēng)的溫度，算出由所述電極用糊料的蒸發(fā)潛熱引起的所述第一位置處的熱風(fēng)的溫度下降量，對所述第一位置處的熱風(fēng)的設(shè)定溫度加上所算出的所述溫度下降量，算出所述第一位置處的修正后的熱風(fēng)的設(shè)定溫度，根據(jù)所述修正后的熱風(fēng)的設(shè)定溫度與由所述第一溫度傳感器測定到的熱風(fēng)的溫度的差量，調(diào)整向所述加熱器的輸出。
[0023]另外，第二發(fā)明中，所述控制裝置具備映射信息，所述映射信息是預(yù)先取得了由所述電極用糊料的蒸發(fā)潛熱引起的所述第一位置處的熱風(fēng)的溫度下降量與所述第二位置處的熱風(fēng)的溫度及所述第三位置處的熱風(fēng)的溫度的相關(guān)的信息，所述控制裝置基于由所述第二溫度傳感器得到的所述第二位置處的熱風(fēng)的測定溫度和由所述第三溫度傳感器得到的所述第三位置處的熱風(fēng)的測定溫度，使用所述映射信息算出所述第一位置處的熱風(fēng)的溫度下降量。
[0024]另外，第三發(fā)明是一種熱風(fēng)干燥爐，具備:輸送輥，其用于卷對卷輸送涂敷有電極用糊料的狀態(tài)下的電極箔；噴嘴，其用于放出向所述電極用糊料吹送的加熱后的氣體即熱風(fēng)；供氣風(fēng)扇及供氣管道，其用于向所述噴嘴供給熱風(fēng)；加熱器，其配置在所述供氣管道的中途，用于使向所述噴嘴供給的氣體升溫；控制裝置，其用于調(diào)整所述加熱器的輸出；以及排氣風(fēng)扇及排氣管道，其用于將從所述噴嘴放出的熱風(fēng)排出，所述控制裝置連接有:第一溫度傳感器，其用于檢測所述噴嘴的吹出位置即第一位置處的熱風(fēng)的溫度；第二溫度傳感器，其用于檢測第二位置處的熱風(fēng)的溫度，所述第二位置是在從所述噴嘴放出的熱風(fēng)的流動方向上位于比所述第一位置靠下游側(cè)的、從所述噴嘴放出的熱風(fēng)的流場；以及第三溫度傳感器，其用于檢測第三位置處的熱風(fēng)的溫度，所述第三位置是在從所述噴嘴放出的熱風(fēng)的流動方向上位于比所述第二位置靠下游側(cè)的、從所述噴嘴放出的熱風(fēng)的流場，并且，在所述控制裝置存儲有映射信息，所述映射信息是預(yù)先取得了由所述電極用糊料的蒸發(fā)潛熱引起的所述第一位置處的熱風(fēng)的溫度下降量與所述第二位置處的熱風(fēng)的溫度及所述第三位置處的熱風(fēng)的溫度之間的相關(guān)的信息，所述控制裝置基于由所述第二溫度傳感器測定到的熱風(fēng)的溫度和由所述第三溫度傳感器測定到的熱風(fēng)的溫度，使用所述映射信息算出所述第一位置處的熱風(fēng)的溫度下降量，并且，將算出的所述第一位置處的熱風(fēng)的溫度下降量與所述第一位置處的熱風(fēng)的設(shè)定溫度相加，算出所述第一位置處的修正后的熱風(fēng)的設(shè)定溫度，基于所述修正后的熱風(fēng)的設(shè)定溫度與由所述第一溫度傳感器測定到的熱風(fēng)的溫度的差量，調(diào)整所述加熱器的輸出，從而控制所述第一位置處的熱風(fēng)的溫度。
[0025]發(fā)明效果
[0026]作為本發(fā)明的效果，起到以下所示的效果。
[0027]第一?第三發(fā)明能夠既降低用于使電極用糊料干燥的熱風(fēng)的風(fēng)量，又切實地防止熱風(fēng)的溫度超過工件的容許上限溫度。
[0028]由此，可謀求空氣調(diào)節(jié)負荷的降低而實現(xiàn)二次電池的制造成本的降低。
【附圖說明】
[0029]圖1是示出本發(fā)明的一實施方式的二次電池的制造方法的流程的流程圖。
[0030]圖2是示出本發(fā)明的第一實施方式的二次電池用電極的制造裝置(熱風(fēng)干燥爐)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0031]圖3是示出本發(fā)明的第一實施方式的熱風(fēng)干燥爐中的熱風(fēng)的流動的示意圖，(a)是立體示意圖，(b)是噴嘴周圍的局部放大示意圖。
[0032]圖4是本發(fā)明的一實施方式的熱風(fēng)干燥爐所使用的映射信息的一例。
[0033]圖5是熱風(fēng)干燥爐的控制流程圖，(a)是本發(fā)明的一實施方式的熱風(fēng)干燥爐的情況，(b)是以往的熱風(fēng)干燥爐的情況。
[0034]圖6是示出本發(fā)明的第二實施方式的二次電池用電極的制造裝置(熱風(fēng)干燥爐)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0035]圖7是示出本發(fā)明的第二實施方式的熱風(fēng)干燥爐中的熱風(fēng)的流動的示意圖，(a)是立體示意圖，(b)是噴嘴周圍的局部放大示意圖。
[0036]圖8是示出用于確認本發(fā)明的一實施方式的熱風(fēng)干燥爐的應(yīng)用效果的實驗結(jié)果的圖。
【具體實施方式】
[0037]接著，對發(fā)明的實施方式進行說明。
[0038]首先，使用圖1，對二次電池的制造工序的概要進行說明。
[0039]用于制造二次電池的各工序成為如圖1所示的流程。
[0040]即，二次電池經(jīng)由電極用糊料制作工序(步驟-1)、涂敷工序(步驟-2)、干燥工序(步驟-3)、切斷工序(步驟-4)、壓制工序(步驟-5)、電極體制造工序(步驟-6)、組裝工序(步驟-7)、初充電及老化工序(步驟-8)等各工序而出貨(步驟-9)。
[0041]電極用糊料制作工序(步驟-1)是制造用于制造正極或負極的糊料(稱作電極用糊料)的工序。