[发明专利]电极制造装置和电极制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造二次电池电极的电极制造装置和电极制造方法，更具体地涉及可用以缩短干燥炉的炉长度的电极制造装置和电极制造方法。

背景技术

其中电极箔涂覆有活性物质的电极可用作用于二次电池如锂离子二次电池的电极。为了制造这种类型的电极，利用通过混合活性物质和粘合剂所获得的涂覆材料对一卷电极箔进行涂覆，随之对涂覆层进行干燥。为此，涂覆后的电极箔通常在被输送穿过干燥炉的同时被干燥。

当电极箔被快速干燥时，在涂覆层的内部在涂覆材料中沿膜厚度方向会产生对流或气泡。结果，存在于涂覆材料的电极箔侧的粘合剂会向涂覆层表面附近移动。粘合剂用于将活性物质层粘合到电极箔，因此当发生移动时，粘合剂变得朝干燥后的涂覆层的涂覆层表面不均匀地分布。结果，在涂覆层的内部在电极箔和涂覆层的边界附近出现粘合剂不足。

在使用采用这种电极的电池时，在电极箔和涂覆层之间的边界上可能发生剥离。其原因是，由于粘合剂不足，所述边界附近的剥离阻力低。同时，在涂覆层的内部，由于电池使用期间的离子吸留/放出，活性物质的体积反复变化。活性物质层的剥离是由剥离强度的降低和活性物质体积的变化两者引起的。在剥离的活性物质的表面上不会发生化学反应，因此电池的性能降低。因而，必须在有利的干燥条件下执行干燥，以确保有利的电池性能。换句话说，必须确保足够的干燥时间以保证干燥的逐渐进行。

同时，在输送电极箔时，当辊子接触湿的涂覆层时，涂覆材料粘附到辊子上。因此，必须如此输送涂覆后的电极箔，使得与湿的涂覆层相反的侧面与辊子接触。因此，电极箔常常沿单一方向被输送穿过干燥炉(见日本专利申请No.2007-141540号公报(JP-A-2007-141540)的图1)。在这种情况下，干燥炉的长度与电极箔穿过干燥炉的输送路径的长度基本相同。

因此，为了在确保足够干燥时间的同时输送电极箔，必须使用总的炉长度大的干燥炉。对于炉长度大的干燥炉，设置的位置受限。此外，大的干燥炉具有大的体积和大的表面积，因此热效率低。另外，当执行双面涂覆时，甚至需要更大的干燥炉。

发明内容

本发明提供了一种电极制造装置和电极制造方法，利用所述装置和方法，可实现炉的长度、体积和表面积的减小，从而能够提高热效率，并且可缓慢地执行干燥。

本发明的第一方面涉及一种电极制造装置。该电极制造装置包括：涂覆单元，所述涂覆单元向带状的电极箔涂覆涂覆材料；干燥单元，所述干燥单元在沿由所述涂覆单元涂覆的所述电极箔的长度方向输送所述电极箔的同时对涂覆层进行干燥；和至少两个反转单元，所述反转单元通过接触所述电极箔的与由所述干燥单元干燥的所述涂覆层相反的侧面来使所述电极箔的前进方向反转。所述反转单元不仅使所述电极箔的所述前进方向反转，而且通过将所述电极箔折返成使得所述电极箔在其宽度方向上偏转角度来移动其宽度方向位置。所述干燥单元在所述电极箔由于所述反转单元使所述电极箔的所述前进方向反转而往复至少一次半期间对所述涂覆层进行干燥。

利用根据上述方面的电极制造装置，电极箔在被反转的同时往复穿过干燥炉，因此能在充分的干燥期间内对涂覆层进行干燥。此外，可减小干燥炉的尺寸，从而导致热效率提高。

在上述方面中，所述涂覆单元可包括对所述电极箔的第一侧面进行涂覆的第一涂覆单元和对所述电极箔的第二侧面进行涂覆的第二涂覆单元，并且所述干燥单元可包括对由所述第一涂覆单元涂覆成的所述涂覆层进行干燥的第一干燥单元和对由所述第二涂覆单元涂覆成的所述涂覆层进行干燥的第二干燥单元。所述第二涂覆单元可对由所述第一干燥单元进行干燥之后的所述电极箔进行涂覆。在所述第一干燥单元和所述第二干燥单元中可各自设置有至少两个所述反转单元。

根据上述方面，电极制造装置对电极箔的两个侧面进行涂覆，因此可在甚至更充分的干燥期间内对涂覆层进行干燥。

在上述方面中，所述第一涂覆单元和所述第二涂覆单元可相对于所述电极穿过所述第一干燥单元的往复运动设置在同一侧。

根据上述方面，电极制造装置具有优良的工作效率。

在上述方面中，所述第一涂覆单元和所述第二涂覆单元可相对于所述电极穿过所述第一干燥单元的往复运动设置在相反侧。

在上述方面中，所述第一涂覆单元可包括第一侧面涂覆模和第一侧面涂覆支承辊，并且所述第二涂覆单元可包括第二侧面涂覆模和第二侧面涂覆支承辊。