本發(fā)明涉及用于對(duì)主面供給有處理液的基體材料進(jìn)行處理的技術(shù)。
背景技術(shù):
例如,已知如下技術(shù),即,在制造鋰二次電池時(shí),在向鋁箔等基體材料的一個(gè)主面供給電極液等涂敷液后,一邊搬運(yùn)該基體材料,一邊對(duì)該基體材料上的涂敷液進(jìn)行干燥。
專利文獻(xiàn)1中公開了如下技術(shù),即,一邊以輥對(duì)輥形式搬運(yùn)基體材料,一邊利用干燥部對(duì)供給至該基體材料的主面的涂敷液進(jìn)行干燥。在此,干燥部包括第一部分和第二部分,所述第一部分在搬運(yùn)路徑的上游側(cè)向基體材料吹送熱風(fēng),所述第二部分在搬運(yùn)路徑的下游側(cè)向基體材料吹送干燥空氣。因此,在被搬運(yùn)的基體材料經(jīng)過第一部分時(shí),向基體材料吹送熱風(fēng),從而在基體材料的主面上促進(jìn)涂敷液中的溶劑的蒸發(fā)。此后,在被搬運(yùn)的基體材料經(jīng)過第二部分時(shí),向基體材料吹送干燥空氣,從而使基體材料的溫度下降。而且,經(jīng)過了干燥部的基體材料與周圍的環(huán)境接觸來進(jìn)行冷卻,被卷繞輥回收。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-202600號(hào)公報(bào)
通常,經(jīng)過干燥部后的基體材料的溫度比常溫高。因此,在位于干燥部的搬運(yùn)路徑的下游側(cè)的常溫的輥和比該輥的溫度高的基體材料接觸時(shí),有時(shí)因溫度差而使基體材料收縮,從而在該基體材料產(chǎn)生褶皺。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的,其目的在于提供一種能夠抑制干燥后的基體材料中產(chǎn)生的褶皺,以良好的狀態(tài)處理基體材料的技術(shù)。
為了解決上述問題,第一方式的基體材料處理裝置,具有:搬運(yùn)部,將主面供給有涂敷液的基體材料,沿著搬運(yùn)路徑搬運(yùn),以及,干燥部,通過對(duì)被上述搬運(yùn)部搬運(yùn)的上述基體材料實(shí)施包括加熱處理的處理,對(duì)供給至上述主面的上述涂敷液進(jìn)行干燥;上述搬運(yùn)部具有:第一搬運(yùn)構(gòu)件,沿著上述搬運(yùn)路徑設(shè)置于上述干燥部的上游側(cè),且用于搬運(yùn)上述基體材料,以及,第二搬運(yùn)構(gòu)件,沿著上述搬運(yùn)路徑設(shè)置于上述干燥部的下游側(cè),且用于隔著氣體層搬運(yùn)上述基體材料。
第二方式的基體材料處理裝置在第一方式的基體材料處理裝置的基礎(chǔ)上,上述搬運(yùn)部還具有第三搬運(yùn)構(gòu)件,該第三搬運(yùn)構(gòu)件沿著上述搬運(yùn)路徑設(shè)置于上述干燥部的下游側(cè),且上述第三搬運(yùn)構(gòu)件與上述基體材料之間的接觸面積大于上述第二搬運(yùn)構(gòu)件與上述基體材料之間的接觸面積;上述第三搬運(yùn)構(gòu)件沿著上述搬運(yùn)路徑位于上述第二搬運(yùn)構(gòu)件的下游側(cè)。
第三方式的基體材料處理裝置在第一方式的基體材料處理裝置的基礎(chǔ)上,上述第二搬運(yùn)構(gòu)件包括能夠以軸為中心旋轉(zhuǎn)的輥,該軸與上述主面平行,且沿著與上述基體材料的搬運(yùn)方向交叉的交叉方向延伸;還包括驅(qū)動(dòng)部,該驅(qū)動(dòng)部以使上述輥的周速大于被上述搬運(yùn)部搬運(yùn)的上述基體材料的搬運(yùn)速度的方式,使上述輥旋轉(zhuǎn)。
第四方式的基體材料處理裝置在第一方式的基體材料處理裝置的基礎(chǔ)上,上述搬運(yùn)部包括多個(gè)輥,該多個(gè)輥能夠在上述干燥部的下游側(cè),分別以沿著上述交叉方向延伸的軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來搬運(yùn)上述基體材料,且在上述搬運(yùn)路徑的一區(qū)間內(nèi)排列設(shè)置;上述一區(qū)間的前后的上述搬運(yùn)路徑的延伸方向的角度差為,將上述多個(gè)輥相對(duì)于上述基體材料的夾角相加而得到的合計(jì)值。
第五方式的基體材料處理裝置在第一方式的基體材料處理裝置的基礎(chǔ)上,上述第二搬運(yùn)構(gòu)件包括供氣輥,上述供氣輥能夠以軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn),該軸與上述主面平行,且沿著與上述基體材料的搬運(yùn)方向交叉的交叉方向延伸,該供氣輥具有設(shè)置有供氣口的外周部和與該供氣口連接的供氣路徑;還具有氣體供給部,該氣體供給部用于向上述供氣路徑供給氣體。
第六方式的基體材料處理裝置在第五方式的基體材料處理裝置的基礎(chǔ)上,上述氣體的溫度比上述基體材料中的被上述供氣輥搬運(yùn)的部分的溫度低。
第七方式的基體材料處理裝置在第一至第六方式中任一方式的基體材料處理裝置的基礎(chǔ)上,上述干燥部在對(duì)被上述搬運(yùn)部搬運(yùn)的上述基體材料實(shí)施上述加熱處理之后實(shí)施冷卻處理,從而對(duì)供給至上述主面的涂敷液進(jìn)行干燥,該冷卻處理是對(duì)通過上述加熱處理加熱的上述基體材料進(jìn)行冷卻的處理。
第八方式的基體材料處理裝置,具有:搬運(yùn)部,將主面供給有涂敷液的基體材料,沿著搬運(yùn)路徑搬運(yùn),以及,干燥部,通過對(duì)被上述搬運(yùn)部搬運(yùn)的上述基體材料實(shí)施包括加熱處理的處理,對(duì)供給至上述主面的涂敷液進(jìn)行干燥;上述搬運(yùn)部具有輥,該輥沿著上述搬運(yùn)路徑設(shè)置于上述干燥部的下游側(cè),能夠以軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn),而且該軸與上述主面平行,且沿著與上述基體材料的搬運(yùn)方向交叉的交叉方向延伸;還包括驅(qū)動(dòng)部,該驅(qū)動(dòng)部以使上述輥的周速大于被上述搬運(yùn)部搬運(yùn)的上述基體材料的搬運(yùn)速度的方式,使上述輥旋轉(zhuǎn)。
第九方式的基體材料處理方法,包括:干燥工序,通過對(duì)主面供給有涂敷液的基體材料實(shí)施包括加熱處理的處理,對(duì)供給至上述主面的上述涂敷液進(jìn)行干燥;以及,搬運(yùn)工序,利用搬運(yùn)構(gòu)件隔著氣體層搬運(yùn)實(shí)施了上述干燥工序的處理的上述基體材料。
利用第一方式至第八方式的基體材料處理裝置和第九方式的基體材料處理方法中的任一個(gè),都能夠使用于搬運(yùn)干燥后的基體材料的構(gòu)件和基體材料之間的接觸面積變小,從而能夠抑制褶皺的發(fā)生。
附圖說明
圖1是示出基體材料處理裝置1的整體結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是示出加熱部42的概略性的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是示出第二輥82和第三輥83的周邊部的圖。
圖4是示出第二輥82搬運(yùn)基體材料5時(shí)的情形的圖。
圖5是示出比較例的輥821搬運(yùn)基體材料5時(shí)的情形的圖。
圖6是示出變形例的輥822的圖。
圖7是示出變形例的輥822搬運(yùn)基體材料5時(shí)的情形的圖。
其中,附圖標(biāo)記說明如下:
1:基體材料處理裝置
5:基體材料
11:涂敷噴嘴
40:干燥部
41:預(yù)熱部
42:加熱部
43:冷卻部
80:搬運(yùn)部
81:第一輥
82:第二輥
83:第三輥
90:控制部
100、101:氣體層
820:驅(qū)動(dòng)部
821、822;輥
s1:主面
v:搬運(yùn)速度
v2:周速
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖,對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說明。在附圖中,對(duì)具有同樣的結(jié)構(gòu)和功能的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記,并省略重復(fù)說明。需要說明的是,以下實(shí)施方式是將本發(fā)明具體化的一例,本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于此。此外,附圖中,有時(shí)放大或簡化示出各部的尺寸、數(shù)量。此外,附圖中,有時(shí)為了說明方向而標(biāo)注有xyz正交坐標(biāo)軸。坐標(biāo)軸的+z方向?yàn)殂U垂上方向,xy平面為水平面。
〈第一實(shí)施方式〉
〈1.1基體材料處理裝置1的結(jié)構(gòu)〉
圖1是示出本實(shí)施方式的基體材料處理裝置1的整體結(jié)構(gòu)的圖。
基體材料處理裝置1向作為金屬箔的基體材料5的一個(gè)主面供給涂敷液后,進(jìn)行該涂敷液的干燥處理,從而在基體材料5上形成涂敷膜。由此,例如制造鋰離子二次電池的電極。
基體材料5例如由用作鋰離子二次電池的集電體的材料構(gòu)成。在基體材料處理裝置1制造鋰離子二次電池的正極的情況下,可以使用鋁箔(al)來作為基體材料5。此外,在基體材料處理裝置1制造鋰離子二次電池的負(fù)極的情況下,可以使用銅箔(cu)來作為基體材料5。
基體材料5為長片狀(長帶狀)的金屬箔,對(duì)其寬度和厚度并不做特別限定。例如,可以使用寬度為600mm~700mm左右、厚度為10μm~20μm左右的基體材料。在本說明書中,有時(shí)特別將基體材料5的兩個(gè)主面中的被供給涂敷液的一側(cè)的主面稱為主面s1。
基體材料處理裝置1主要包括:搬運(yùn)部80,沿著搬運(yùn)路徑搬運(yùn)基體材料5;涂敷部,包括涂敷噴嘴11;干燥部40,對(duì)被搬運(yùn)的基體材料5上的涂敷液實(shí)施干燥;以及,控制部90,控制裝置各部。
搬運(yùn)部80包括:卷出輥88,卷出基體材料5;以及,卷繞輥89,卷繞基體材料5;從卷出輥88朝向向卷繞輥89搬運(yùn)基體材料5。此外,搬運(yùn)部80在卷出輥88和卷繞輥89之間具有三個(gè)第一輥81、第二輥82、第三輥83及支撐輥87。
在本說明書中,搬運(yùn)路徑是指,利用搬運(yùn)部80搬運(yùn)的基體材料5的通過路徑。有時(shí)將搬運(yùn)路徑中的卷出輥88側(cè)稱為搬運(yùn)上游側(cè),將搬運(yùn)路徑中的卷繞輥89側(cè)稱為搬運(yùn)下游側(cè)。此外,搬運(yùn)方向是指,基體材料5在搬運(yùn)路徑的某個(gè)區(qū)間中移動(dòng)的方向。例如,在卷出輥88和位于搬運(yùn)上游側(cè)的第一輥81之間的區(qū)間,搬運(yùn)方向?yàn)閳D1所示的箭頭方向。
搬運(yùn)部80所具有的各個(gè)輥構(gòu)成為,能夠以與基體材料5的主面s1平行且沿著與基體材料5的搬運(yùn)方向交叉的交叉方向延伸的軸為中心旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中,交叉方向與y方向一致,但是交叉方向也可以相對(duì)于y方向稍微傾斜。
在搬運(yùn)部80所具有的各個(gè)輥中的至少一部分(例如,第二輥、卷出輥88及卷繞輥89),設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)這些輥的驅(qū)動(dòng)部。另一方面,在搬運(yùn)部80所具有的其他輥(例如,第一輥81和第三輥83),沒有設(shè)置驅(qū)動(dòng)部。因此,上述一部分的輥借助驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)力而進(jìn)行主動(dòng)旋轉(zhuǎn),從而沿著搬運(yùn)路徑搬運(yùn)基體材料5。而且,上述其他輥也借助與該基體材料5之間的摩擦力進(jìn)行從動(dòng)旋轉(zhuǎn)。通過使搬運(yùn)部80所具有的各個(gè)輥旋轉(zhuǎn),使基體材料5沿著搬運(yùn)路徑向x方向和z方向搬運(yùn)。
此外,本說明書中,有時(shí)對(duì)搬運(yùn)部80所具有的各個(gè)搬運(yùn)構(gòu)件(在本實(shí)施方式為各個(gè)輥)概念性地進(jìn)行區(qū)別。
有時(shí)將沿著搬運(yùn)路徑設(shè)置于干燥部40的上游側(cè)且用于搬運(yùn)基體材料5的構(gòu)件,稱為第一搬運(yùn)構(gòu)件。在本實(shí)施方式中,第一輥81、支撐輥87及卷出輥88包含于第一搬運(yùn)構(gòu)件。
此外,有時(shí)將沿著搬運(yùn)路徑設(shè)置于干燥部40的下游側(cè)且經(jīng)由氣體層搬運(yùn)基體材料5的構(gòu)件,稱為第二搬運(yùn)構(gòu)件。在本實(shí)施方式中,第二輥82包含于第二搬運(yùn)構(gòu)件。
此外,有時(shí)將沿著搬運(yùn)路徑設(shè)置于干燥部40的下游側(cè)且與基體材料5接觸的接觸面積比第二搬運(yùn)構(gòu)件的情況更大的構(gòu)件,稱為第三搬運(yùn)構(gòu)件。在本實(shí)施方式中,第三輥83和卷繞輥89包含于第三搬運(yùn)構(gòu)件。
涂敷噴嘴11為具有沿著基體材料5的寬度方向(圖1的y軸方向)的狹縫開口的狹縫噴嘴。涂敷噴嘴11從狹縫開口噴出泵單元15所輸送的涂敷液,來向基體材料5的主面供給。
在隔著搬運(yùn)路徑的涂敷噴嘴11的相反一側(cè),設(shè)置有支撐輥87。這樣,能夠向基體材料5中的被支撐輥87支撐的部位供給涂敷液,因此能夠防止因供給涂敷液時(shí)的液壓引起的基體材料5的波動(dòng)。與涂敷噴嘴11向主面供給涂敷液的動(dòng)作并行地,基體材料5沿著搬運(yùn)路徑被搬運(yùn)。由此,在主面s1上涂敷涂敷液的液膜(涂敷膜)。
作為涂敷液,可以使用包含作為電極材料的活性物質(zhì)的液體(電極漿料)。在利用基體材料處理裝置1制造正極的情況下,作為涂敷液,例如可以使用作為正極活性物質(zhì)的鈷酸鋰(licoo2)、作為導(dǎo)電助劑的碳(c)、作為粘接劑的聚偏二氟乙烯(pvdf)、作為有機(jī)溶劑的n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)的混合液。需要說明的是,涂敷液的具體種類不限于此。例如,也可以使用鎳酸鋰(linio2)、錳酸鋰(limn2o4)、磷酸鐵鋰(lifepo4)作為正極活性物質(zhì),來代替鈷酸鋰。
另一方面,在利用基體材料處理裝置1制造負(fù)極的情況下,作為涂敷液,例如可以使用作為負(fù)極活性物質(zhì)的石墨(graphite)、作為粘接劑的pvdf、作為有機(jī)溶劑的nmp的混合液。需要說明的是,涂敷液的具體種類不限于此。例如,也可以使用硬碳、鈦酸鋰(li4ti5o12)、硅合金、錫合金等作為負(fù)極活性物質(zhì),來代替石墨。需要說明的是,在正極材料和負(fù)極材料這兩者的涂敷液中,在使用苯乙烯-丁二烯橡膠(sbr)代替pvdf來作為粘接劑的情況下,也可以使用水代替nmp來作為溶劑。
干燥部40沿著搬運(yùn)路徑串聯(lián)有預(yù)熱部41、加熱部42及冷卻部43。基體材料5在沿著搬運(yùn)路徑被搬運(yùn)的過程中,依次經(jīng)過預(yù)熱部41、加熱部42及冷卻部43的內(nèi)部。干燥部40是如下部分,即,對(duì)被搬運(yùn)部80搬運(yùn)的基體材料5實(shí)施包括加熱處理的處理,使供給至主面s1的涂敷液干燥。
預(yù)熱部41、加熱部42及冷卻部43,在腔室內(nèi)進(jìn)行供氣和排氣來使涂敷液干燥這一點(diǎn)是共同的。以下,首先對(duì)加熱部42進(jìn)行詳細(xì)說明。之后,對(duì)預(yù)熱部41和冷卻部43,省略與加熱部42共同的部分來進(jìn)行說明。
圖2是示出加熱部42的概略的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的xz側(cè)視圖。在圖2中,通過箭頭示意性地表示腔室410內(nèi)的氣流。
在加熱部42的腔室410的內(nèi)側(cè)主要具備氣體供給部45、氣體供給部55、吸氣部46及吸氣部56。
腔室410是在搬運(yùn)上游側(cè)形成有搬入口411、且在搬運(yùn)下游側(cè)形成有搬出口412的框體,在圖2中以點(diǎn)劃線表示。搬運(yùn)路徑是經(jīng)由搬入口411和搬出口412經(jīng)過腔室410內(nèi)的路徑。對(duì)于腔室410的長度并不做特別限定,在本實(shí)施方式中為3000mm。此外,對(duì)于搬入口411和搬出口412的大小也并不做特別限定,但是在本實(shí)施方式中,在搬運(yùn)路徑的上方和下方能夠分別確保大約5mm間隔(即,鉛垂方向的大小大約為10mm)。
在腔室410的內(nèi)側(cè)的搬運(yùn)路徑的上側(cè),沿著搬運(yùn)路徑交替地配置有多個(gè)(在本實(shí)施方式為五個(gè))氣體供給部45和多個(gè)(在本實(shí)施方式為六個(gè))吸氣部46。在五個(gè)氣體供給部45的下方分別設(shè)置有整流板47。整流板47為設(shè)置成與搬運(yùn)路徑平行的板狀構(gòu)件。在整流板47設(shè)置有沿著基體材料5的寬度方向(y方向)延伸的狹縫狀的供氣口,該供氣口朝向被搬運(yùn)的基體材料5的主面s1打開。
氣體供給部45與導(dǎo)風(fēng)管35連接,將通過導(dǎo)風(fēng)管35供給的熱風(fēng)從整流板47的供氣口朝向搬運(yùn)路徑的基體材料5噴出。導(dǎo)風(fēng)管35的基端側(cè)與氣體供給源34連接,并且導(dǎo)風(fēng)管35的前端側(cè)被分支為五個(gè)來分別與氣體供給部45連通連接。在被分支為五個(gè)的導(dǎo)風(fēng)管35分別插入有流量調(diào)整閥36。氣體供給源34具備加熱器和送風(fēng)機(jī),將加熱的空氣作為熱風(fēng)向氣體供給部45供給。通過對(duì)應(yīng)的各流量調(diào)整閥36,對(duì)用于向各氣體供給部45供給的熱風(fēng)的流量單獨(dú)地進(jìn)行調(diào)整。而且,通過導(dǎo)風(fēng)管35向氣體供給部45供給的熱風(fēng),從整流板47的供氣口朝向主面s1上的涂敷液的液膜p(涂敷膜)噴出。
此外,針對(duì)五個(gè)氣體供給部45設(shè)置有六個(gè)吸氣部46,在x方向相鄰配置的吸氣部46之間設(shè)置有氣體供給部45。在各吸氣部46的下面設(shè)置有沿著基體材料5的寬度方向延伸的吸氣口。各吸氣口46經(jīng)由排氣管57與排氣部58連通連接。即,排氣管57的基端側(cè)與排氣部58連接,并且排氣管57的前端側(cè)被分支為六個(gè)來分別與吸氣部46連接。在被分支為六個(gè)的排氣管57分別插入有流量調(diào)整閥91。排氣部58具備吸引用的鼓風(fēng)機(jī),經(jīng)由排氣管57向吸氣部46提供負(fù)壓。由此,吸氣部46吸引吸氣口周邊的環(huán)境氣體來向排氣管57排出。各吸氣部46吸入的流量被對(duì)應(yīng)的各流量調(diào)整閥91單獨(dú)地進(jìn)行調(diào)整。
另一方面,在腔室410的內(nèi)側(cè)的搬運(yùn)路徑的下側(cè),配置有多個(gè)(在本實(shí)施方式為五個(gè))氣體供給部55和多個(gè)(在本實(shí)施方式為兩個(gè))吸氣部56。
五個(gè)氣體供給部55分別具備朝向上側(cè)的省略圖示的多個(gè)噴出孔。氣體供給部55經(jīng)由導(dǎo)風(fēng)管52與氣體供給源53連通連接。即,導(dǎo)風(fēng)管52的基端側(cè)與氣體供給源53連接,并且導(dǎo)風(fēng)管52的前端側(cè)被分支為五個(gè)來分別與氣體供給部55連接。在被分支為五個(gè)的導(dǎo)風(fēng)管52分別插入有流量調(diào)整閥54。氣體供給源53具備加熱器和送風(fēng)機(jī),將加熱的空氣作為熱風(fēng)向氣體供給部55供給。向各氣體供給部55供給的熱風(fēng)的流量被對(duì)應(yīng)的各流量調(diào)整閥54單獨(dú)地進(jìn)行調(diào)整。而且,通過導(dǎo)風(fēng)管52向氣體供給部55供給的熱風(fēng),從噴出孔朝向被搬運(yùn)的基體材料5的下側(cè)主面噴出。
此外,針對(duì)五個(gè)氣體供給部55設(shè)置有兩個(gè)吸氣部56。在各吸氣部56的上面設(shè)置有沿著基體材料5的寬度方向延伸的吸氣口。各吸氣口56經(jīng)由排氣管92與排氣部93連通連接。即,排風(fēng)管92的基端側(cè)與排氣部93連接,并且排風(fēng)管92的前端側(cè)被分支為兩個(gè)來分別連接在吸氣部56。在被分支為兩個(gè)的排風(fēng)管92分別插入有流量調(diào)整閥94。排氣部93具備用于吸引的鼓風(fēng)機(jī),經(jīng)由排氣管92向吸氣部56提供負(fù)壓。由此,吸氣部56吸引上端的吸氣口周邊的環(huán)境氣體來向排氣管92排出。各吸氣部56吸入的流量被對(duì)應(yīng)的各流量調(diào)整閥94單獨(dú)地進(jìn)行調(diào)整。
氣體供給部45從基體材料5的上方吹送熱風(fēng),由此涂敷在基體材料5的主面s1的液膜p被直接加熱。如圖2所示,從氣體供給部45向基體材料5的上面吹送的熱風(fēng),沿著x方向在與搬運(yùn)路徑平行設(shè)置的整流板47和基體材料5之間流動(dòng),被設(shè)置在氣體供給部45的兩側(cè)的吸氣部46回收。因?yàn)闊犸L(fēng)在整流板47和基體材料5之間流動(dòng),因此基體材料5上的液膜p會(huì)與濕度小的熱風(fēng)持續(xù)接觸,從而高效地對(duì)液膜p進(jìn)行干燥。此外,氣體供給部55從基體材料5的下方噴吹熱風(fēng),由此基體材料5被直接加熱,通過來自該基體材料5的熱傳導(dǎo),對(duì)液膜p進(jìn)行加熱。從氣體供給部55向基體材料5的下面吹送的熱風(fēng)被吸氣部56回收。
此外,五個(gè)氣體供給部55從基體材料5的下方朝向上方吹送熱風(fēng),在發(fā)揮間接加熱液膜p的作用之外,還發(fā)揮通過熱風(fēng)的風(fēng)壓使基體材料5向上浮起的作用。因此,即使在腔室410內(nèi)沒有設(shè)置固有的輥,也能夠抑制基體材料5大幅度地彎曲。
預(yù)熱部41設(shè)置在加熱部42的搬運(yùn)上游側(cè)。預(yù)熱部41也與加熱部42同樣地,通過向腔室內(nèi)供給氣體來促進(jìn)基體材料5上的液膜p的干燥。在預(yù)熱部41中,對(duì)基體材料5供給的氣體的溫度例如設(shè)定為,比常溫高且比加熱部42供給的熱風(fēng)的溫度低。此外,作為另一例子,在預(yù)熱部41中,如專利文獻(xiàn)1記載那樣,也可以通過紫外線照射加熱基體材料5。無論在哪種情況下,在通過加熱部42加熱基體材料5之前,通過預(yù)熱部41預(yù)熱基體材料5,從而不僅能夠使基體材料5上的涂敷液的表層干燥,還能夠使基體材料5的內(nèi)部干燥。
冷卻部43設(shè)置在加熱部42的搬運(yùn)下游側(cè)。冷卻部43也與加熱部42同樣地,通過向腔室內(nèi)供給氣體來促進(jìn)基體材料5上的液膜p的干燥。在冷卻部43中,例如向基體材料5供給常溫的干燥空氣。
通過供給干燥空氣來對(duì)基體材料進(jìn)行冷卻,但是不必在冷卻部43的內(nèi)部將基體材料5冷卻至常溫?;w材料5只要在最終被卷繞輥89回收的時(shí)刻為止達(dá)到常溫即可,為實(shí)現(xiàn)該目的,冷卻部43發(fā)揮將基體材料5冷卻至特定溫度(比被加熱部42剛剛加熱后的溫度低、且比常溫高的溫度)的作用。
而且,通過干燥部40實(shí)施了干燥工序的基體材料5,沿著搬運(yùn)路徑被設(shè)置在干燥部40的下游側(cè)的第二搬運(yùn)構(gòu)件和第三搬運(yùn)構(gòu)件搬運(yùn)(搬運(yùn)工序)。
具體地,通過干燥部40的基體材料5,在經(jīng)由第二輥82和第三輥83搬運(yùn)后,被卷繞輥89回收。被回收的基體材料5,在被搬運(yùn)至基體材料處理裝置1的外部的加工處理部(未圖示),且在該加工處理部被切割成所希望的大小后,加工成電極板。
控制部90控制設(shè)置于基體材料處理裝置1的各部的機(jī)構(gòu),其硬件結(jié)構(gòu)與一般的計(jì)算機(jī)相同。即,控制部90包括:cpu,進(jìn)行各種運(yùn)算處理;rom,作為用于存儲(chǔ)基本程序的讀取專用的存儲(chǔ)器;ram,作為用于存儲(chǔ)各種信息的可自由讀寫的存儲(chǔ)器;以及,磁盤,存儲(chǔ)控制用軟件、數(shù)據(jù)等。通過使控制部90的cpu執(zhí)行規(guī)定的處理程序,進(jìn)行基體材料處理裝置1的處理。
〈1.2裝置尺寸和基體材料5中發(fā)生褶皺之間的關(guān)系〉
在此,整理裝置尺寸和基體材料發(fā)生褶皺之間的關(guān)系。
如上所述,冷卻器43發(fā)揮將基體材料5冷卻至上述特定溫度的作用,而并不發(fā)揮將基體材料5冷卻至常溫的作用。當(dāng)設(shè)置為使冷卻部43發(fā)揮將基體材料5冷卻至常溫的作用時(shí),搬運(yùn)方向的冷卻部43的尺寸變大,進(jìn)而導(dǎo)致基體材料處理裝置1的尺寸變大。
但是,冷卻部43僅將基體材料5冷卻至特定溫度的方式,與冷卻部43將基體材料5冷卻至常溫的其他方式相比,基體材料5更容易發(fā)生褶皺。
這基于以下原理。在高溫的基體材料5被冷卻的情況下,因其溫度變化而使收縮力作用于基體材料5。此時(shí),因在基體材料5的延伸方向上被施加搬運(yùn)部80的張力,因此基體材料5尤其在寬度方向上收縮。例如,在冷卻部43內(nèi)那樣基體材料5被流動(dòng)(flow)搬運(yùn)的情況下,基體材料5因作用于基體材料5的收縮力而彎曲。此時(shí),在之后的工序中施加用于使基體材料5沿著寬度方向拉伸的力時(shí),基體材料5能夠恢復(fù)到彎曲之前的狀態(tài)。另一方面,作為另一例子,在基體材料5與常溫的輥接觸來被搬運(yùn)的狀態(tài)下,可在作用于輥和基體材料5之間的摩擦力與作用于基體材料5的收縮力抵抗的情況下,在基體材料5產(chǎn)生褶皺。此時(shí),即使在之后的工序中施加用于使基體材料5在寬度方向上拉伸的力,基體材料5也恢復(fù)不到彎曲之前的狀態(tài),從而可能在基體材料5上留下折痕。
這樣,本說明書中,褶皺是指,即使在其發(fā)生后在寬度方向上施加張力也難以除去的折痕。發(fā)生褶皺的基體材料5在產(chǎn)品階段成為不良品的情況很多,從成品率的角度來說,需要抑制褶皺的發(fā)生。
此外,因冷卻基體材料5而產(chǎn)生的褶皺,容易發(fā)生在干燥部40的搬運(yùn)下游側(cè)的區(qū)間(即,基體材料5被加熱后的區(qū)間)中的尤其是上游側(cè)的位置(即,基體材料5剛被加熱后的高溫狀態(tài)的位置)。
以下,對(duì)根據(jù)基體材料搬運(yùn)處理抑制褶皺發(fā)生的技術(shù),進(jìn)行詳細(xì)說明。
〈1.3基體材料搬運(yùn)處理的詳細(xì)說明〉
圖3是示意性地示出第二輥82和第三輥83的周邊部的xz側(cè)視圖。圖4是示意性地示出第二輥82搬運(yùn)基體材料5時(shí)的情形的yz側(cè)視圖。圖5是示意性地示出比較例的輥821搬運(yùn)基體材料5時(shí)的情形的yz側(cè)視圖。
需要說明的是,在圖3中,用箭頭表示基體材料5的搬運(yùn)方向、第二輥82和第三輥83的旋轉(zhuǎn)方向。此外,在圖3中,分別用細(xì)線示出了用于表現(xiàn)第二輥82和第三輥83相對(duì)于基體材料5的夾角(includedangle,抱き角)的扇形區(qū)域。
基體材料處理裝置1包括用于使第二輥82旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)部820(例如,馬達(dá))。此外,控制部90以使第二輥82的周速v2比基體材料5的搬運(yùn)速度v大的方式,控制驅(qū)動(dòng)部820。在此,例如將搬運(yùn)速度v和周速v2之間的關(guān)系設(shè)定為v<v2≦1.03v。因此,作為具體例,在搬運(yùn)速度v為10(m/分)的情況下,滿足10<v2≦10.3(m/分)。需要說明的是,除了第二輥82以外的各搬運(yùn)構(gòu)件的搬運(yùn)速度(具體為各輥的周速)與基體材料5的搬運(yùn)速度v大致相同。例如,第三輥83的周速與搬運(yùn)速度v大致相同。以下,有時(shí)將這樣用于使第二輥82相對(duì)快速旋轉(zhuǎn)的控制稱為牽引控制(drawcontrol,ドロ制御)。
由此,在相對(duì)快地移動(dòng)的第二輥82的外周面和相對(duì)慢地移動(dòng)的基體材料5的背面(與主面s1一側(cè)相反的一側(cè)的面)之間,發(fā)生滑動(dòng)。這樣發(fā)生滑動(dòng)的原因在于,在第二輥82的外周面附近,產(chǎn)生伴隨第二輥82的旋轉(zhuǎn)而引起的空氣的邊界層,該邊界層向基體材料5施加浮力。結(jié)果,如圖4所示,第二輥82隔著氣體層100搬運(yùn)基體材料5。
另一方面,在如圖5所示的比較例中,假設(shè)代替本實(shí)施方式的第二輥82,來設(shè)置以與搬運(yùn)速度v相同的周速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的輥821的情況。該情況下,在以等速移動(dòng)的第二輥82的外周面和基體材料5的背面之間難以發(fā)生滑動(dòng)。此外,輥821的周速比第二輥82的周速v2小,因此因邊界層而向基體材料5施加的浮力也成為小的值。結(jié)果,在圖5所示的比較例中,與圖4所示的本實(shí)施方式的情況相比,在輥821的外周面和基體材料5的背面之間的接觸面積更大的狀態(tài)下,輥821搬運(yùn)基體材料5。
在本實(shí)施方式中,隔著氣體層100搬運(yùn)基體材料5的第二搬運(yùn)構(gòu)件(具體為第二輥82)設(shè)置于干燥部40的下游側(cè)。因此,利用干燥部40的加熱后的基體材料5和常溫的第二輥82之間的接觸面積變小,從而上述摩擦力也變小。結(jié)果,能夠抑制基體材料5的褶皺的發(fā)生。
進(jìn)行牽引控制的情況(圖4)與不進(jìn)行牽引控制的情況(圖5)相比,基體材料5和第二輥82之間的接觸面積變得更小。在本說明書中,將這種基于接觸面積變小而產(chǎn)生的氣體的層稱為氣體層100。因此,氣體層100是,不僅包括在基體材料5的整個(gè)背面?zhèn)刃纬傻膶?后述的圖7),還包括在基體材料5的背面?zhèn)鹊囊徊糠中纬傻膶?圖4)的概念。在圖4所示的例子中,氣體層100包括-y側(cè)的寬度大的部分和+y側(cè)的寬度小的部分。
此外,在本實(shí)施方式中,第三搬運(yùn)構(gòu)件沿著搬運(yùn)路徑設(shè)置于第二搬運(yùn)構(gòu)件的下游側(cè)。由此,能夠在特別容易產(chǎn)生褶皺的位置(基體材料5被加熱后的區(qū)間中的基體材料5剛被加熱后的部分)隔著氣體層100搬運(yùn)基體材料5,從而能夠有效地抑制褶皺的發(fā)生。
此外,在本實(shí)施方式中,搬運(yùn)部80包括多個(gè)輥(具體為第二輥82和第三輥83),多個(gè)輥(具體為第二輥82和第三輥83)能夠分別通過以向交叉方向延伸的軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來搬運(yùn)基體材料5,并且在搬運(yùn)路徑的一區(qū)間內(nèi)排列設(shè)置。而且,第二輥82的相對(duì)于基體材料5的夾角θ2、第三輥83相對(duì)于基體材料5的夾角θ3,分別設(shè)為閾值(例如,30度)以下。而且,該一區(qū)間前后的搬運(yùn)路徑延伸方向的角度之差為,第二輥82和第三輥83的各自的夾角的合計(jì)值(θ2+θ3)。
如上所述,在高溫的基體材料5被冷卻的情況下,因該溫度變化而引起的收縮力作用于基體材料5,從而容易在基體材料5發(fā)生褶皺。在本實(shí)施方式中,能夠使在干燥部40的下游側(cè)排列設(shè)置的多個(gè)輥分擔(dān)夾角,從而能夠使各輥相對(duì)于高溫的基體材料5的夾角變小(進(jìn)而,能夠使高溫的基體材料5和各輥之間的接觸面積變小),由此抑制褶皺的發(fā)生。
此外,在本實(shí)施方式中,用于分擔(dān)夾角的搬運(yùn)構(gòu)件集合中的上游側(cè)的搬運(yùn)構(gòu)件(即,搬運(yùn)溫度最高的基體材料5的構(gòu)件)為第二搬運(yùn)構(gòu)件。因此,能夠在因基體材料5和搬運(yùn)構(gòu)件之間的溫度差而容易發(fā)生褶皺的位置,隔著氣體層100搬運(yùn)基體材料5,從而能夠有效地抑制褶皺的發(fā)生。此外,在本實(shí)施方式中,用于分擔(dān)夾角的搬運(yùn)構(gòu)件的集合中的下游側(cè)的搬運(yùn)構(gòu)件(即,搬運(yùn)溫度相對(duì)低的基體材料5的構(gòu)件)為第三搬運(yùn)構(gòu)件。因此,在基體材料5和搬運(yùn)構(gòu)件之間溫度差小的位置,通過第三搬運(yùn)構(gòu)件搬運(yùn)基體材料5,從而即使第三搬運(yùn)構(gòu)件沒有隔著氣體層100搬運(yùn)基體材料5也不容易發(fā)生褶皺。
此外,在本實(shí)施方式中,第二搬運(yùn)構(gòu)件為在搬運(yùn)方向上向基體材料5施加力的部分。因此,本實(shí)施方式與具有浮起支撐部來代替第二輥82的比較例(未圖示)相比,能夠?qū)崿F(xiàn)裝置尺寸的小型化,其中,上述浮起支撐部向基體材料5的背面?zhèn)裙鈦碇卧摶w材料5。若像該比較例那樣,在冷卻部43的下游側(cè)設(shè)置浮起支撐部,則等同于擴(kuò)大冷卻部43的搬運(yùn)方向的尺寸,從而導(dǎo)致裝置尺寸的大型化。
〈2變形例〉
以上,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,本發(fā)明能夠在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行上述以外的各種變更。
圖6是示意性地示出變形例的輥822的立體圖。圖7是示意性地示出變形例的輥822搬運(yùn)基體材料5時(shí)的情形的yz側(cè)視圖。
輥822包括:本體部823,形成為圓筒狀;外周部824,配置有用于向基體材料5供氣的供氣口;以及,內(nèi)周部825,具有與外周部824的供氣口連接的開口。需要說明的是,在圖6和圖7中,以點(diǎn)圖案表示了外周部824的多個(gè)供氣口和內(nèi)周部825的多個(gè)開口。
因此,在從未圖示的氣體供給部向輥822的筒內(nèi)空間供給氣體時(shí),該氣體從內(nèi)周部825的多個(gè)開口朝向外周部824的多個(gè)供氣口流動(dòng),從而從該多個(gè)供氣口朝向基體材料5的背面供給氣體。這樣,輥822發(fā)揮如下供氣輥的作用,即,該供氣輥具備設(shè)置有供氣口的外周部824和與該供氣口連接的供氣路徑。
在本變形例中,在基體材料處理裝置1設(shè)置輥822,來代替上述實(shí)施方式的第二輥82。更具體地,輥822能夠以如下軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來設(shè)置于基體材料處理裝置1,即,所述軸與主面s1平行,且沿著與基體材料5的搬運(yùn)方向交叉的交叉方向延伸。而且,通過未圖示的驅(qū)動(dòng)部,使輥822向用于搬運(yùn)基體材料5的方向旋轉(zhuǎn)。結(jié)果,如圖7所示,輥822利用供氣隔著氣體層101搬運(yùn)基體材料5。該氣體層101不同于上述實(shí)施方式的氣體層100,是形成于基體材料5的整個(gè)背面?zhèn)鹊膶印?/p>
本變形例中,輥822發(fā)揮第二搬運(yùn)構(gòu)件的作用,使利用干燥部40的加熱后的基體材料5和輥822之間的接觸面積減小,從而能夠抑制基體材料5的褶皺的發(fā)生。這樣,除上述實(shí)施方式的牽引控制之外,能夠?qū)⒏鞣N機(jī)構(gòu)用作第二搬運(yùn)構(gòu)件。此外,也可以將隔著氣體層搬運(yùn)基體材料5的原理不同的多種第二搬運(yùn)構(gòu)件(例如,第二輥82和輥822)進(jìn)行組合,來設(shè)置于基體材料處理裝置1。
此外,在本變形例中,供給的氣體的溫度設(shè)定為,比基體材料5中的被輥822搬運(yùn)的部分的溫度低。此時(shí),配合基體材料5的搬運(yùn)處理還能夠執(zhí)行基體材料5的冷卻處理,從而能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。
此外,在上述實(shí)施方式中,對(duì)第三搬運(yùn)構(gòu)件位于第二搬運(yùn)構(gòu)件的搬運(yùn)下游側(cè)的方式進(jìn)行了說明,但也可以使第二搬運(yùn)構(gòu)件位于第三搬運(yùn)構(gòu)件的搬運(yùn)下游側(cè)。
此外,在上述實(shí)施方式中,對(duì)搬運(yùn)部80包括第三輥83且用第二輥82和第三輥83分擔(dān)相對(duì)于基體材料5的夾角的方式進(jìn)行了說明,其中,上述第三輥83在搬運(yùn)路徑的一區(qū)間內(nèi)設(shè)置于第二輥82的下游側(cè),但不限于此。作為通過在干燥部40的下游側(cè)的一區(qū)間內(nèi)排列設(shè)置的多個(gè)輥分擔(dān)夾角的方式,也可以使用三個(gè)以上的輥(例如,一個(gè)第二輥82和兩個(gè)以上的第三輥83)。此外,也可以將輥以外的多個(gè)搬運(yùn)構(gòu)件排列設(shè)置于干燥部40的下游側(cè)的一區(qū)間內(nèi),通過這些搬運(yùn)構(gòu)件分擔(dān)基體材料5的夾角。此外,也可以不使用這樣的分擔(dān)技術(shù)。
此外,在上述實(shí)施方式中,對(duì)于在利用加熱部42對(duì)基體材料5實(shí)施加熱處理后,實(shí)施利用冷卻部43冷卻經(jīng)過加熱處理被加熱的基體材料5的冷卻處理的方式進(jìn)行了說明,但不限于此。例如,也可以采用干燥部40不具有冷卻部43而不實(shí)施冷卻處理的方式。
此外,在上述實(shí)施方式中,對(duì)基體材料5的一個(gè)主面s1涂敷涂敷液的方式進(jìn)行了說明,但也可以采用對(duì)基體材料5的兩個(gè)主面涂敷涂敷液的方式。
此外,成為干燥處理對(duì)象的液膜p不限于上述實(shí)施方式的例(鋰離子二次電池的電極材料膜)。干燥對(duì)象的液膜,例如也可以是太陽電池材料的薄膜、電子材料的保護(hù)膜、顏料或粘接劑的液膜等。
此外,對(duì)于向基體材料5的主面s1供給涂敷液的供給方式不做特別限定。除了像上述實(shí)施方式那樣使用狹縫噴嘴向主面s1供給涂敷液的方式之外,例如也可以采用利用噴射噴嘴向基體材料5的主面s1供給涂敷液的方式(所謂,噴射涂敷)。此外,除了像上述實(shí)施方式那樣從一個(gè)狹縫開口向主面s1的一個(gè)區(qū)域供給涂敷液的方式之外,例如還可以采用從在基體材料5的寬度方向上隔開間隔設(shè)置的多個(gè)狹縫開口向主面s1上的多個(gè)區(qū)域供給涂敷液的方式(所謂,條狀涂敷)。
此外,關(guān)于搬運(yùn)部80具有的搬運(yùn)構(gòu)件的種類、搬運(yùn)構(gòu)件的數(shù)量和配置,并不限于上述各實(shí)施方式的例,可以根據(jù)需要適當(dāng)進(jìn)行變更。
以上,對(duì)實(shí)施方式和該變形例的基體材料處理裝置和基體材料處理方法進(jìn)行了說明,但這些是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的例,不是用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍的。本發(fā)明能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi),對(duì)各實(shí)施方式自由進(jìn)行組合,或者對(duì)各實(shí)施方式的任意構(gòu)成構(gòu)件進(jìn)行變形,或者對(duì)各實(shí)施方式的任意結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行增減。