説明

電極シートの乾燥装置

【課題】乾燥時間を短縮できる電極シートの乾燥装置を提供する。
【解決手段】所定方向に搬送される帯状の電極シートSに熱風を吹き付け、電極シートSを乾燥させる電極シートの乾燥装置100であって、搬送される電極シートSの上方から、電極シートSの搬送方向の上流側に向けて熱風を吹きつけるノズル10を備え、ノズル10は、ノズル10における前記搬送方向の下流側部に、前記搬送方向の下流側に向けて突出する略三角錐形状の整流部材19を備えるものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電極シートの乾燥装置の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
電極シートは、例えば二次電池を構成する帯状のシートであって、集電体の片面または両面に電極材を塗布したものである。電極材とは、有機溶剤(溶媒)等で分散等されたペースト状の材料である。電極シートの乾燥装置は、二次電池の製造工程において、電極シートに塗布された電極材を乾燥させる装置である。例えば、特許文献1は、電極シートの乾燥装置を開示している。
【0003】
出願人らは、従前、電極シートの乾燥装置について、以下に開示される乾燥装置を発明した。ここで、以下に開示される乾燥装置を従来の乾燥装置とする。
【0004】
図4を用いて、従来の乾燥装置200による熱風の流れについて説明する。
なお、図4(A)は、乾燥装置200の側面を示す模式図であって、図4(B)は、乾燥装置200の平面を示す模式図である。また、図4では、電極シートSが搬送される方向を搬送方向とし、電極シートSは上流側から下流側へ搬送されるものとする。さらに、図4では、水平方向において、電極シートSが搬送される方向と直角をなす方向を幅方向とする。また、図4では、吹き出し口211等からの矢印は熱風の吹き出される向きを示している。
【0005】
電極シートの乾燥装置200は、所定方向に搬送される帯状の電極シートSに熱風を吹き付け、電極シートSを乾燥させるものであって、搬送される電極シートSの上方から熱風を吹きつけるノズル210を備え、ノズル210は、搬送方向の下流側に形成される吹き出し口211から、搬送方向の上流側かつ下方に傾斜する向きに熱風を吹き出し、吹き出された熱風を底面で整流し、搬送方向の上流側に向けて流していた。
【0006】
しかし、乾燥装置200では、搬送方向の下流側に位置するノズル210から吹き出された熱風により電極材から蒸発した溶媒蒸気が、搬送方向の上流側に隣接するノズル210の周辺に滞留する状況が発生していた。その原因として、ノズル210から搬送方向の上流側に向けて吹き出された熱風により蒸発した溶媒蒸気が、この熱風により搬送方向の上流側に向けて飛ばされることがある。飛ばされた溶媒蒸気は、搬送方向の上流側に隣接するノズル210の搬送方向の下流側側面に衝突する。ノズル210の側面に衝突した溶媒蒸気は、ノズル210の下方の隙間(図4における空間P)に滞留することが判明した。
【0007】
溶媒蒸気が滞留した領域では、電極シートSの表面に塗布された溶媒が蒸発しにくく、溶媒蒸気が滞留した下方の電極シートSが乾燥されにくくなる。そのため、乾燥装置200では、乾燥時間が増加していた。
【0008】
そこで、電極シートの乾燥装置では、乾燥時間を短縮することが課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2009−133525号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の解決しようとする課題は、乾燥時間を短縮できる電極シートの乾燥装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【0012】
即ち、請求項1においては、所定方向に搬送される帯状の電極シートに熱風を吹き付け、該電極シートを乾燥させる電極シートの乾燥装置であって、搬送される電極シートの上方から、前記電極シートの搬送方向の一側に向けて熱風を吹きつけるノズルを備え、前記ノズルは、該ノズルにおける前記搬送方向の他側部に、該搬送方向の他側に向けて突出する形状の整流部材を備えるものである。
【0013】
請求項2においては、請求項1記載の電極シートの乾燥装置であって、前記整流部材は、前記搬送方向の他側に一頂角を向ける略三角錐形状に形成されるものである。
【発明の効果】
【0014】
本発明の電極シートの乾燥装置によれば、乾燥時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態である乾燥装置の全体的な構成を示した模式図。
【図2】同じくノズルを示した側面図、正面図および平面図。
【図3】乾燥装置による熱風の流れを示した模式図。
【図4】従来の乾燥装置による熱風の流れを示した模式図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1を用いて、乾燥装置100について説明する。
なお、図1乃至図3では、電極シートSが搬送される方向を搬送方向とし、電極シートSは上流側から下流側へ搬送されるものとする。
【0017】
乾燥装置100は、本発明の電極シートの乾燥装置である。
電極シートSは、例えば二次電池を構成するものであって、集電体の片面または両面に電極材を塗布したものである。電極材とは、有機溶剤(溶媒)等で分散等されたペースト状の材料である。
【0018】
乾燥装置100の周囲の構成について説明する。
乾燥装置100の周囲には、搬送装置110と、塗布装置120と、が配置されている。
搬送装置110は、電極シートSを搬送方向の上流側から下流側に搬送する装置である。搬送装置110は、押し出しローラ111と、巻き取りローラ112と、可動ローラ115・・115・と、を具備している。押し出しローラ111、巻き取りローラ112および可動ローラ115・・115・は、モータによって駆動する構成とされている。搬送装置110は、押し出しローラ111、巻き取りローラ112および可動ローラ115・・115・を同期して回転させて、電極シートSを搬送方向に搬送する。
【0019】
塗布装置120は、電極シートSの表面に電極材を塗布する装置である。塗布装置120は、搬送方向において、乾燥装置100の上流側に配置されている。また、塗布装置120は、搬送される電極シートSの表面に近接するように配置されている。
【0020】
乾燥装置100は、二次電池の製造工程において、搬送装置110によって搬送され、塗布装置120によって電極材が塗布された電極シートSを乾燥させる装置である。より詳しくは、乾燥装置100は、電極シートSの表面に熱風を吹き付け、電極シートSの表面に塗布された電極材を乾燥させる装置である。
【0021】
乾燥装置100の構成について説明する。
乾燥装置100は、複数のノズル10・・10・と、ダクト21と、ブース20と、熱風発生装置30と、を具備している。
【0022】
ノズル10・・10・は、搬送方向に略均等な間隔を隔てて配置されている。ノズル10・・10・は、搬送される電極シートSの表面より所定距離だけ離間して配置されている。ノズル10・・10・は、ダクト21と連通されている。ノズル10・・10・は、ブース20の内部に配置されている。ノズル10について、詳細な説明は後述する。
【0023】
ダクト21は、熱風発生装置30とノズル10・・10・とを連通するものである。ダクト21は、ブース20の外側に配置されている。例えば、ダクト21は、ブース20の幅方向(搬送方向と直交する方向(図3参照))の一側に配置されている。ダクト21は、内部を通過する熱風が周囲温度の影響を受けないように、断熱材で覆われている。
【0024】
ブース20は、略密閉された箱状のものである。ブース20内部には、搬送装置110の可動ローラ115・・115・と、乾燥装置100のノズル10・・10・と、が配置されている。
【0025】
熱風発生装置30は、電極シートSを乾燥させるための熱風を発生させる装置である。熱風発生装置30は、ブース20の外側に配置されている。熱風発生装置30は、ダクト21と連通されている。本実施形態の熱風発生装置30は、ファンによる風をヒータによって昇温して熱風とし、ノズル10・・10・に供給している。
【0026】
乾燥装置100の作用について説明する。
熱風発生装置30によって発生した熱風は、ダクト21を介して、ノズル10・・10・に供給される。ノズル10・・10・に供給された熱風は、ブース20内を通過する電極シートSの表面に吹きつけられる。ブース20内を通過する電極シートSは、ノズル10・・10・によって吹きつけられる熱風によって、塗布装置120によって塗布された電極材が乾燥される。
【0027】
図2を用いて、ノズル10について説明する。
なお、図2(A)は、ノズル10の側面図を示し、図2(B)は、ノズル10の正面図を示し、図2(C)は、ノズル10の平面図を示している。また、図2の説明では、図2に記載される、搬送方向、幅方向および上下方向に従うものとする。
【0028】
ノズル10は、搬送される電極シートSの表面に向けて上方から熱風を吹きつけるものである。ノズル10は、本体15と、吹き出し口11と、吹き出し通路12と、底面18と、整流部材19と、を具備している。
【0029】
本体15は、ダクト21から供給される熱風を吹き出し口11から吹き出す前に一旦滞留させるものである。本体15は、箱形状の略直方体に構成されている。本体15は、ダクト21と連通されている。本体15は、ダクト21と連通している部分および吹き出し口11以外は密閉されている。本体15の幅方向の長さは、電極シートSの幅方向の長さと略同じ長さ、あるいは、電極シートSの幅方向の長さより十分長い長さとされている。
【0030】
吹き出し口11は、本体15によって一旦滞留した熱風を電極シートSの表面に向けて吹き出すものである。吹き出し口11は、本体15の底面18において、搬送方向の下流側端部に形成されている。吹き出し口11は、幅方向を長手方向とするスリット状に形成されている。吹き出し口11のスリット幅T(搬送方向の長さ)は、所定幅T1以上とされている。所定幅T1は、吹き出し口11から吹き出される熱風の流速が、熱風により電極シートSがばたつくことがない程度の流速となるだけの幅である。本実施形態では、スリット幅Tは、3mm以上としている。
【0031】
吹き出し通路12は、本体15から吹き出し口11まで、熱風を導く通路である。吹き出し通路12は、本体15内における搬送方向の下流側に形成されている。吹き出し通路12は、搬送方向の上流側かつ下方に傾斜する向きに形成されている。吹き出し通路12の通路長さLは、所定長さL1以上とされている。本実施形態では、通路長さLは、10mm以上としている。
【0032】
底面18は、本体15の底部分である。また、底面18は、吹き出し口11から吹き出された熱風が直接触れる部分である。底面18は、吹き出し口11のスリット幅Tを除く搬送方向の長さである平行長さWが所定長さW1以上である平坦な面によって形成されている。所定長さW1は、吹き出し口11から吹き出された熱風を、底面18と電極シートSとの間で整流することができる程度の長さである。本実施形態では、所定長さW1は、50mm以上としている。
【0033】
整流部材19は、気体の滞留をいなす、つまり気体を滞留させずに他所へ流す機能を有している。整流部材19は、各ノズル10における搬送方向の下流側部に配置されている。整流部材19は、搬送方向の下流側に向けて突出する形状とされている。整流部材19は、頂角V1、頂角V2、頂角V3および頂角V4からなる略三角錐形状に形成されている。なお、整流部材19は、略密閉された内部が空洞の部材である。
【0034】
頂角V1は、搬送方向の下流側、かつ、ノズル10の底面18と略同一平面上、かつ、幅方向の略中央に位置している。頂角V2は、ノズル10の搬送方向の下流側側面と略同一平面上、かつ、幅方向の略中央に位置している。頂角V3および頂角V4は、ノズル10の底面18と略同一平面上、かつ、幅方向のそれぞれの端側、かつ、搬送方向の吹き出し口11の下流側近傍に位置している。
【0035】
つまり、整流部材19は、底面18と略同一平面上かつ幅方向の略中央に位置する部分が最も搬送方向の下流側に突出しており、この最も搬送方向の下流側に突出している部分から上方および幅方向の両端側へ至るにつれて、搬送方向の上流側へ向かう形状に形成されている。また、整流部材19は、ノズル10の搬送方向の下流側側面に対して上方および幅方向の両端側へ傾斜する傾斜面を有している。
【0036】
図3を用いて、ノズル10の作用について説明する。
ノズル10の作用とは、すなわち乾燥装置100による熱風の流れである。なお、図3(A)は、乾燥装置100の側面を示す模式図であって、図3(B)は、乾燥装置100の平面を示す模式図である。また、吹き出し口11等からの矢印は熱風の吹き出される向きを示している。
【0037】
本体15で滞留した熱風は、吹き出し通路12によって、搬送方向の上流側かつ下方に傾斜する向きに導かれる。搬送方向の上流側かつ下方に傾斜する向きに導かれた熱風は、吹き出し口11によって、搬送方向の上流側かつ下方に傾斜する向きに、すなわち電極シートSの搬送方向とは逆向き、かつ、下向きに吹き出される。吹き出し口11から搬送方向の上流側に向けて吹き出された熱風は、吹き出し口11よりも搬送方向の上流側に位置する底面18によって整流され、そのまま、搬送方向の上流側、すなわち電極シートSの搬送方向とは逆向きに流れる。
【0038】
通常、搬送方向の上流側に向かって流れる熱風は、電極シートSの表面に塗布された電極材を乾燥させる。電極材が乾燥する際には電極材の溶媒が蒸発して溶媒蒸気が発生するが、発生した溶媒蒸気は、この熱風により搬送方向の上流側に向けて飛ばされることになる。飛ばされた溶媒蒸気は、隣接するノズル10の搬送方向の下流側側面に衝突する。
【0039】
本実施形態のノズル10は、搬送方向の下流側部に整流部材19を配置しているため、搬送方向の下流側に位置するノズル10からの熱風により搬送方向の上流側へ飛ばされた溶媒蒸気を、搬送方向の上流側に隣接するノズル10によっていなすことができる。より詳しくは、搬送方向の下流側から上流側へ飛ばされてきた溶媒蒸気は、搬送方向の上流側に隣接するノズル10の整流部材19によって、上下方向の上側、あるいは両端側に導かれ、ノズル10の下方の隙間に滞留することがない。
【0040】
乾燥装置100の効果について説明する。
乾燥装置100によれば、電極シートSの乾燥時間を短縮できる。
すなわち、搬送方向の上流側に位置するノズル10の整流部材19は、搬送方向の下流側に位置するノズル10からの熱風によって搬送方向の上流側に向けて飛ばされた溶媒蒸気を、ノズル10の下方の隙間に滞留させることなく、上下方向の上側、あるいは、幅方向の両端側に導くことができる。
【0041】
そのため、ノズル10の下方に溶媒蒸気が滞留して、溶媒蒸気が滞留している部分の電極シートSの表面に塗布された溶媒が蒸発しにくくなり、電極シートSが乾燥されにくくなることを防止できる。このようにして、乾燥装置100では、乾燥時間を短縮できる。
【0042】
本実施形態では、ノズル10から搬送方向の上流側に熱風を吹き出し、整流部材19をノズル10の搬送方向の下流側部に配置する構成としたが、これに限定されない。ノズル10から搬送方向の下流側に熱風を吹き出し、整流部材19をノズル10の搬送方向の上流側部に配置する構成としても良い。
【0043】
本実施形態では、整流部材19を略三角錐形状とする構成としたが、これに限定されない。例えば、搬送方向の下流側に向けて突出する流線形状とする構成としても良い。
【符号の説明】
【0044】
10 ノズル
11 吹き出し口
12 吹き出し通路
15 本体
18 底面
19 整流部材
20 ブース
21 ダクト
100 乾燥装置
110 搬送装置
120 塗布装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定方向に搬送される帯状の電極シートに熱風を吹き付け、該電極シートを乾燥させる電極シートの乾燥装置であって、
搬送される電極シートの上方から、前記電極シートの搬送方向の一側に向けて熱風を吹きつけるノズルを備え、
前記ノズルは、該ノズルにおける前記搬送方向の他側部に、該搬送方向の他側に向けて突出する形状の整流部材を備える、
電極シートの乾燥装置。
【請求項2】
請求項1記載の電極シートの乾燥装置であって、
前記整流部材は、前記搬送方向の他側に一頂角を向ける略三角錐形状に形成される、
電極シートの乾燥装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−83404(P2013−83404A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−224402(P2011−224402)
【出願日】平成23年10月11日(2011.10.11)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】