Способ и устройство для сушки электродного материала

Способ и устройство для сушки электродного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] Данная заявка испрашивает приоритет заявки на патент Японии с порядковым №2008-201183, поданной 4 августа 2008 г., которая включена в данную заявку во всей полноте путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение относится к способу и устройству для сушки электродного материала.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] В последнее время при исследованиях в качестве вторичной батареи в центре внимания находилась литий-ионная вторичная батарея, которая представляет собой ключевой фактор для доведения автомобилей с электрическим и гибридным электрическим приводом до практического применения. Литий-ионная вторичная батарея имеет конфигурацию, в которой плоские электроды образованы на поверхностях соответствующей металлической фольги, служащей в качестве токосъемника, и множество электродов и слоев металлической фольги уложены вместе в стопку для повышения плотности энергии. Электрод формируют нанесением электродного материала, включающего в себя активный материал, растворитель или тому подобное, на металлическую фольгу, сушкой электродного материала, прессованием электродного материала и так далее.

[0004] Например, в соответствии с технологией, описанной в выложенной заявке на патент Японии №2004-327203, электродный материал непрерывно наносят на поверхность длинной металлической фольги при перемещении металлической фольги, а затем электродный материал сушат путем индукционного нагрева. В частности, индукционную катушку, используемую для индукционного нагрева металлической фольги, располагают напротив поверхности металлической фольги и металлическую фольгу непрерывно подвергают индукционному нагреву при перемещении металлической фольги.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Напротив, варианты воплощения изобретения используются в тех технологиях, где электродный материал периодически (с промежутками) наносят на поверхность длинной металлической фольги с образованием покрытых и непокрытых участков перед сушкой и прессованием. Такие варианты воплощения предусматривают способ и устройство для сушки электродного материала, в которых подавляется чрезмерное увеличение температуры непокрытого участка в металлической фольге, на которой участки электродного материала расположены с промежутками, и предотвращается повреждение металлической фольги или тому подобное для того, чтобы улучшить качество электродного материала.

[0006] Для решения вышеупомянутой задачи способ сушки электродного материала в соответствии с настоящим изобретением включает в себя сначала обеспечение металлической фольги, на которой участки электродного материала разнесены друг от друга путем нанесения участков содержащего растворитель электродного материала на металлическую фольгу, и расположение индукционной катушки, используемой для индукционного нагрева металлической фольги, напротив металлической фольги. Растворитель испаряют, заставляя металлическую фольгу выделять тепло из-за индукционного нагрева, при относительном перемещении металлической фольги и индукционной катушки в направлении расположения участков электродного материала. При испарении растворителя количество тепла, подаваемого к непокрытому участку в металлической фольге, который остался открытым между участками электродного материала, уменьшают ниже количества тепла, подаваемого к покрытому участку металлической фольги, на которой расположены участки электродного материала.

[0007] Для решения вышеупомянутой задачи устройство для сушки электродного материала в соответствии с настоящим изобретением включает в себя индукционную катушку, расположенную напротив металлической фольги, на которой участки содержащего растворитель электродного материала разнесены друг от друга. Индукционная катушка обеспечивает индукционный нагрев металлической фольги. Транспортер обеспечивает относительное перемещение металлической фольги и индукционной катушки в направлении расположения участков электродного материала, а источник питания обеспечивает подачу питания на индукционную катушку. Контроллер управляет подачей питания для уменьшения мощности, подаваемой на индукционную катушку, для того чтобы уменьшить количество тепла, подаваемого к непокрытому участку в металлической фольге, оставшемуся открытым между участками электродного материала, ниже количества тепла, подаваемого к покрытому участку в металлической фольге, на которой расположены участки электродного материала. Тепло испаряет растворитель за счет обеспечения выделения тепла металлической фольгой из-за индукционного нагрева, пока контроллер перемещает металлическую фольгу и индукционную катушку друг относительно друга в направлении расположения.

[0008] Для решения вышеупомянутой задачи устройство для сушки электродного материала в соответствии с настоящим изобретением включает в себя индукционную катушку, расположенную напротив металлической фольги, на которой участки содержащего растворитель электродного материала разнесены друг от друга. Индукционная катушка обеспечивает индукционный нагрев металлической фольги, а транспортер обеспечивает относительное перемещение металлической фольги и индукционной катушки в направлении расположения участков электродного материала. Источник питания обеспечивает подачу питания на индукционную катушку, а контроллер управляет транспортером. Контроллер управляет транспортером для увеличения скорости металлической фольги относительно индукционной катушки для того, чтобы уменьшить количество тепла, подаваемого к непокрытому участку в металлической фольге, оставшемуся открытым между участками электродного материала, ниже количества тепла, подаваемого к покрытому участку в металлической фольге, на которой расположены участки электродного материала. Тепло испаряет растворитель за счет обеспечения выделения тепла металлической фольгой из-за индукционного нагрева, пока контроллер перемещает металлическую фольгу и индукционную катушку друг относительно друга в направлении расположения.

[0009] Подробности и разновидности этих и других вариантов воплощения изобретения описаны в дальнейшем с дополнительными подробностями.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0010] Приведенное здесь описание выполнено со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых аналогичные ссылочные позиции относятся к аналогичным деталям на нескольких видах, и при этом:

[0011] ФИГ.1 представляет собой вид в перспективе литий-ионной вторичной батареи;

[0012] ФИГ.2 представляет собой вид в разрезе, схематически иллюстрирующий конфигурацию литий-ионной вторичной батареи;

[0013] ФИГ.3 представляет собой схематическое изображение устройства для нанесения покрытия и сушки электродного материала в соответствии с первым вариантом воплощения;

[0014] ФИГ.4 представляет собой частичный увеличенный вид по ФИГ.3;

[0015] ФИГ.5А представляет собой вид сверху, иллюстрирующий основные детали устройства для сушки электродного материала;

[0016] ФИГ.5В представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии 5В-5В на ФИГ.5А;

[0017] ФИГ.6 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий индукционную катушку;

[0018] ФИГ.7 включает в себя в части (А) вид в разрезе, показывающий металлическую фольгу, на которой участки электродного материала расположены с промежутками, и в частях (В)-(Е) графики, соответственно иллюстрирующие зависимости между изменением мощности на выходе высокочастотного источника питания и схемой расположения участков электродного материала;

[0019] ФИГ.8 включает в себя в части (А) вид в разрезе, показывающий металлическую фольгу, на которой участки электродного материала расположены с промежутками, и в части (В) график, иллюстрирующий зависимость между изменением мощности на выходе высокочастотного источника питания и схемой расположения участков электродного материала;

[0020] ФИГ.9А представляет собой схематическое изображение прессовочной машины для прессования участков электродного материала после сушки участков электродного материала;

[0021] ФИГ.9В представляет собой вид сверху, иллюстрирующий основные детали прессовочной машины по ФИГ.9А;

[0022] ФИГ.10 включает в себя в части (А) вид сверху, иллюстрирующий пример взаимного расположения металлической фольги и индукционной катушки, перемещающихся друг относительно друга, и в части (В) распределение температуры металлической фольги в тот момент, когда обеспечивается взаимное расположение, проиллюстрированное в части (А);

[0023] ФИГ.11 включает в себя в части (А) вид сверху, иллюстрирующий состояние, в котором индукционная катушка достигает непокрытого участка за счет относительного перемещения металлической фольги и индукционной катушки из взаимного расположения, как показано на ФИГ.10, и в части (В) распределение температуры металлической фольги в тот момент, когда обеспечивается взаимное расположение, проиллюстрированное в части (А);

[0024] ФИГ.12 представляет собой схематическое изображение устройства для нанесения покрытия и сушки электродного материала в соответствии со вторым вариантом воплощения;

[0025] ФИГ.13 включает в себя в части (А) вид в разрезе, показывающий металлическую фольгу, на которой участки электродного материала расположены с промежутками, и в части (В) график, иллюстрирующий изменение скорости перемещения перемещаемой металлической фольги;

[0026] ФИГ.14 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий основные детали устройства для сушки электродного материала в соответствии с третьим вариантом воплощения;

[0027] ФИГ.15А представляет собой вид сверху, иллюстрирующий основные детали устройства для сушки электродного материала в соответствии с четвертым вариантом воплощения;

[0028] ФИГ.15В представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии 15В-15В на ФИГ.15А;

[0029] ФИГ.16 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий основные детали устройства для сушки электродного материала в соответствии с пятым вариантом воплощения;

[0030] ФИГ.17 представляет собой вид в перспективе, показывающий вспомогательную индукционную катушку;

[0031] ФИГ.18 представляет собой вид в разрезе, выполненном по линии 18-18 на ФИГ.16;

[0032] ФИГ.19 включает в себя в частях (А) и (В) виды сверху, иллюстрирующие примеры взаимного расположения металлической фольги и индукционной катушки, перемещающихся друг относительно друга, и в части (С) график, иллюстрирующий изменение мощности на выходе высокочастотного источника питания;

[0033] ФИГ.20 включает в себя в части (А) вид сверху, иллюстрирующий пример взаимного расположения металлической фольги и вспомогательной индукционной катушки, перемещающихся друг относительно друга, и в части (В) график, иллюстрирующий изменение мощности на выходе высокочастотного источника питания;

[0034] ФИГ.21 представляет собой вид в разрезе, иллюстрирующий основные детали устройства для сушки электродного материала в соответствии с шестым вариантом воплощения;

[0035] ФИГ.22 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий основные детали устройства для сушки электродного материала в соответствии с седьмым вариантом воплощения;

[0036] ФИГ.23 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий основные детали устройства для сушки электродного материала в соответствии с восьмым вариантом воплощения;

[0037] ФИГ.24 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий разновидность восьмого варианта воплощения; и

[0038] ФИГ.25 представляет собой вид в разрезе, иллюстрирующий основные детали устройства для сушки электродного материала в соответствии с девятым вариантом воплощения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0039] Процесс формирования электродов включает в себя не только процесс непрерывного нанесения покрытия, в котором участки электродного материала располагают непрерывно, как описано ранее, но и процесс периодического нанесения покрытия, в котором участки электродного материала располагают с промежутками. В процессе периодического нанесения покрытия участки электродного материала разносят при нанесении участков электродного материала на металлическую фольгу. В данном описании тот участок металлической фольги, на который нанесен участок электродного материала, назван покрытым участком, в то время как другой участок металлической фольги, который остался открытым между участками электродного материала, назван непокрытым участком. Располагая участки электродного материала на металлической фольге с промежутками, покрытые участки и непокрытые участки формируют на металлической фольге один за другим. Непокрытый участок используется в качестве контакта, электрически соединяющего электроды друг с другом, или контакта, электрически соединяющего внешнюю клемму батареи и металлическую фольгу.

[0040] Поскольку на непокрытом участке металлическая фольга остается открытой без расположения электродного материала, количество тепла, подаваемого к непокрытому участку, является меньшим, чем количество тепла, подаваемого к покрытому участку. Таким образом, температура непокрытого участка может увеличиться в чрезмерной степени, когда металлическая фольга, которая представляет собой тонкую пленку, непрерывно подвергается индукционному нагреву и выделяет тепло. Чрезмерное увеличение температуры непокрытого участка может вызвать дефекты, такие как аномальное удлинение непокрытого участка, повреждение из-за окисления и так далее, в результате чего ухудшается качество электрода, а значит, ухудшается качество батареи.

[0041] В соответствии с настоящим изобретением возможно улучшить качество электродного материала за счет подавления чрезмерного повышения температуры непокрытого участка в металлической фольге, на которой участки электродного материала расположены с промежутками, и предотвращения повреждения металлической фольги или тому подобного.

[0042] Варианты воплощения изобретения описаны далее со ссылкой на чертежи. Следует отметить, что повторяющиеся разъяснения во всех вариантах воплощения исключены.

[0043] Как показано на ФИГ.1 и ФИГ.2, литий-ионная вторичная батарея 10 выполнена так, что элемент 17 батареи размещен во внешнем корпусе 22 и предотвращается повреждение, обусловленное внешним ударным воздействием и окружающей средой.

[0044] Элемент 17 батареи имеет такую конфигурацию, что множество слоев 16 аккумуляторов батареи, каждый из которых включает в себя катод 12, слой 13 электролита и анод 15, расположены стопкой. Катод 12 образован путем обеспечения слоя катодного активного материала на обеих сторонах катодного токосъемника 11. Анод 15 образован путем обеспечения слоя анодного активного материала на обеих сторонах анодного токосъемника 14. В литий-ионной вторичной батарее 10, проиллюстрированной на ФИГ.1 и 2, каждый из слоев 16 аккумуляторов батареи электрически соединен параллельно. Еще один катод 12 образован на обращенной наружу стороне самых крайних внешних катодных токосъемников 11а, расположенных рядом с самыми крайними внешними слоями элемента 17 батареи.

[0045] Для отвода тока от элемента 17 батареи наружу из внешнего корпуса 22 простираются катодный контакт 24 и анодный контакт 19, которые служат в качестве внешних клемм. Катодный контакт 24 соединен с каждым из катодных токосъемников 11 через соответствующие катодные выводы 20. Анодный контакт 19 соединен с каждым из анодных токосъемников 14 через соответствующие анодные выводы 21.

[0046] Учитывая малый вес и теплопроводность, внешний корпус 22 изготавливают из листовой заготовки, такой как композиционная многослойная пленка из полимера и металла, которая образована путем покрытия металла, такого как алюминий, нержавеющая сталь, никель и/или медь (включая их сплав), изолятором, таким как полипропиленовая пленка и так далее. Внешний корпус 22 герметизирует элемент 17 батареи путем соединения всех или некоторых из периферий листовой заготовки с использованием термосплавления.

[0047] Устройство для нанесения покрытия и сушки электродного материала в соответствии с первым вариантом воплощения описано со ссылкой на ФИГ.3-11.

[0048] Как показано на ФИГ.3 и 4, устройство 100 для нанесения покрытия и сушки представляет собой устройство, которое используется для изготовления электродов (т.е. катода 12 и анода 15) литий-ионной вторичной батареи 10 путем нанесения суспензии электродного материала 133 на металлическую фольгу 130, служащую в качестве токосъемника, и сушки электродного материала 133 за счет испарения растворителя, содержащегося в электродном материале 133. Устройство 100 для нанесения покрытия и сушки имеет устройство 102 для сушки электродного материала, предназначенное для сушки электродного материала 133 за счет испарения растворителя в электродном материале 133, и машину 104 для нанесения покрытия, предназначенную для нанесения электродного материала 133 на металлическую фольгу 130.

[0049] Машина 104 для нанесения покрытия имеет щелевую головку 170, подающую электродный материал 133, и участок 172 подачи электродного материала, предназначенный для подачи электродного материала 133 к щелевой головке 170. Участок 172 подачи электродного материала имеет резервуар (не показан) для размещения электродного материала 133 и насос (не показан) для повышения давления электродного материала 133. Щелевая головка 170 имеет линейную щель и периодически наносит электродный материал 133 из этой щели в направлении расположения, в котором транспортируют металлическую фольгу 130. Участки 133 электродного материала располагаются в направлении расположения, в котором транспортируют металлическую фольгу 130, таким образом, что участки 133 электродного материала разнесены друг от друга на расстояние S (см. ФИГ.4).

[0050] Устройство 102 для сушки электродного материала имеет, как правило, индукционную катушку 110, расположенную напротив лентообразной металлической фольги 130, на которой с промежутками расположены участки 133 содержащего растворитель электродного материала, для индукционного нагрева этой металлической фольги 130. Устройство 102 для сушки электродного материала также включает в себя транспортер для относительного перемещения металлической фольги 130 и индукционной катушки 110 в направлении расположения, в котором расположены участки 133 электродного материала, высокочастотный источник 117 питания, предназначенный для подачи питания на индукционную катушку 110, и контроллер, или блок управления, 140, предназначенный не только для управления высокочастотным источником 117 питания, но и для управления операциями устройства 100 для нанесения покрытия и сушки в целом.

[0051] Контроллер 140 обеспечивает относительное перемещение металлической фольги 130 и индукционной катушки 110 в направлении расположения участков 133 электродного материала. Одновременно, при испарении растворителя за счет обеспечения выделения тепла металлической фольгой 130 при индукционном нагреве, контроллер 140 уменьшает количество тепла, подаваемого к непокрытому участку 132 на металлической фольге 130, оставшемуся открытым между покрытыми участками 131 металлической фольги 130, которые поддерживают участки 133 электродного материала, путем управления высокочастотным источником 117 питания для уменьшения мощности, подаваемой на индукционную катушку 110. Контроллер 140 ступенчато или непрерывно изменяет количество тепла, подаваемого к металлической фольге 130.

[0052] Проиллюстрированный пример устройства 102 для сушки электродного материала имеет сушилку 141 горячим воздухом в дополнение к индукционной катушке 110 для индукционного нагрева металлической фольги 130 для того, чтобы испарять растворитель в электродном материале 133. Сушилка 141 горячим воздухом предусмотрена предварительно для надежной сушки электродного материала 133. Кроме того, устройство 102 для сушки электродного материала имеет датчик 142 для обнаружения расположения участков 133 электродного материала, как будет описано подробно в дальнейшем.

[0053] Поскольку в одной литий-ионной вторичной батарее 10 используются многочисленные электроды, электроды, как правило, получают непрерывно путем нанесения участков 133 электродного материала на длинную металлическую фольгу 130 для массового производства электродов. При непрерывном производстве электродов обработка с рулона на рулон является подходящей для способа укладки («складирования») электродов.

[0054] Для этого в первом варианте воплощения транспортер транспортирует длинную металлическую фольгу 130 с использованием обработки с рулона на рулон. Транспортер имеет подающий ролик 144 для подачи металлической фольги 130 в качестве токосъемника, приемный ролик 146 для приема металлической фольги 130 и множество опорных роликов (не показаны) для поддержания нижней поверхности металлической фольги 130. Приемный ролик 146 вращает двигатель М11, соединенный с осью приемного ролика 146. Подающий ролик 144 с намотанной металлической фольгой 130 снабжен механизмом торможения, который не показан, на оси 145 и подает металлическую фольгу 130 с прикладываемым натяжением. Приемный ролик 146 принимает металлическую фольгу 130 с подающего ролика 144 и транспортирует металлическую фольгу 130.

[0055] Металлическая фольга 130 может быть изготовлена из соответствующих материалов, таких как алюминий, медь, никель, железо и/или нержавеющая сталь. В частности, например, катодный токосъемник может быть изготовлен из металлической фольги 130, такой как алюминиевая фольга, а анодный токосъемник может быть изготовлен из металлической фольги 130, такой как медная фольга. Хотя конкретная толщина металлической фольги 130 особо не ограничена, металлическая фольга 130 представляет собой тонкую пленку, имеющую толщину примерно 20 мкм для алюминия и примерно 10 мкм для меди.

[0056] Электродные материалы 133 включают катодный электродный материал, используемый для формирования катода, и анодный электродный материал, используемый для формирования анода литий-ионной вторичной батареи 10.

[0057] С одной стороны, катодный электродный материал содержит, например, катодный активный материал, проводящую добавку и связующее, и эти компоненты равномерно диспергируют путем добавления растворителя, в результате чего получают заданную вязкость. Катодный активный материал может представлять собой, например, манганат лития. Проводящая добавка может представлять собой, например, ацетиленовую сажу. Связующее может представлять собой, например, ПВДФ (поливинилиденфторид). Растворитель может представлять собой, например, НМП (н-метилпирролидон).

[0058] Катодный активный материал не ограничен манганатом лития, но предпочтительно в качестве катодного активного материала используется сложный оксид лития и переходного металла с точки зрения емкости и выходной мощности. В качестве проводящей добавки могут быть использованы, например, углеродная сажа или графит. Связующее не ограничено ПВДФ. Кроме того, растворитель не ограничен НМП, и в качестве растворителя могут быть использованы любые известные растворители.

[0059] С другой стороны, анодный электродный материал содержит, например, анодный активный материал, проводящую добавку и связующее, и эти компоненты равномерно диспергируют путем добавления растворителя, в результате чего получают заданную вязкость. Анодный активный материал может представлять собой, например, графит. Проводящая добавка, связующее и растворитель могут представлять собой, например, соответственно ацетиленовую сажу, ПВДФ и НМП.

[0060] Анодный активный материал не ограничен, в частности, графитом, но в качестве анодного активного материала может быть использован твердый углерод или сложный оксид лития и переходного металла. В качестве проводящей добавки могут быть использованы, например, углеродная сажа или графит. Связующее не ограничено ПВДФ. Кроме того, растворитель не ограничен НМП, и в качестве растворителя могут быть использованы любые известные растворители.

[0061] Датчик 142 обнаруживает край участка 133 электродного материала, соответствующий границе между покрытым участком 131 и непокрытым участком 132, и преобразует информацию о расположении участков 133 электродного материала в сигнал. С учетом изменения длины металлической фольги 130, обусловленного натяжением, датчик 142 размещен непосредственно перед индукционной катушкой 110 выше по ходу в направлении расположения, в котором транспортируется металлическая фольга 130. Следует отметить, что датчик 142 может быть удобным образом выполнен в виде отражательного оптоэлектронного датчика, лазерного датчика или тому подобного.

[0062] Альтернативно, вместо датчика 142 информация о расположении покрытого участка 131 и непокрытого участка 132 может быть обнаружена исходя из количества, принятого приемным роликом, причем это количество может быть измерено посредством кодового датчика положения (не показан), предусмотренного в двигателе М11. Следует отметить, что точность обнаружения в соответствии с данным вариантом воплощения может быть довольно высокой, поскольку положение покрытого участка 131 и положение непокрытого участка 132 обнаруживаются непосредственно с использованием датчика 142, как описано выше.

[0063] Контроллер 140 и другой контроллер, описанные здесь, состоят главным образом из центрального процессора (ЦП) и запоминающего устройства, хранящего программу, реализованную программно и предназначенную для управления описанными здесь операциями. Датчик 142 электрически соединен с контроллером 140, и сигнал от датчика 142 поступает в контроллер 140. Контроллер 140 управляет выходной мощностью высокочастотного источника 117 питания на основе сигнала от датчика 142. Высокочастотный источник 117 питания электрически соединен с индукционной катушкой 110 и создает магнитные силовые линии посредством подачи мощности переменного тока. Контроллер 140 может ступенчато или непрерывно изменять количество тепла, подаваемого к металлической фольге 130, путем управления высокочастотным источником 117 питания.

[0064] Кроме того, контроллер 140 управляет приведением в действие машины 104 для нанесения покрытия и регулирует наносимое количество и наносимую толщину электродного материала 133, ширину электродного материала 133 в направлении расположения, в котором транспортируется электродный материал 133, расстояние между участками 133 электродного материала и так далее. Кроме того, контроллер 140 управляет приведением в действие двигателя М11 и регулирует скорость транспортирования металлической фольги 130. Например, контроллер 140 управляет двигателем М11 так, что скорость транспортирования металлической фольги 130 фиксирована на уровне 1 м/мин. В других вариантах воплощения фольга 130 транспортируется с другими скоростями, включая переменные скорости.

[0065] Сушилка 141 горячим воздухом размещена дальше по ходу в направлении расположения (то есть в направлении транспортирования металлической фольги 130) относительно индукционной катушки 110 и удаляет растворитель из электродного материала 133, когда металлическая фольга 130 проходит через сушилку. Сушилка 141 горячим воздухом может быть реализована с использования технологии, известной в данной области техники, и подводит тепло к электродному материалу 133 с помощью горячего воздуха для испарения растворителя в электродном материале 133.

[0066] Как можно видеть на ФИГ.5А и 5В, индукционная катушка 110 расположена таким образом, что магнитный поток, созданный индукционной катушкой 110, пропускается через поверхность металлической фольги 130 в направлении, перпендикулярном этой поверхности. Это обусловлено тем, что тонкая металлическая фольга 130 может выделять тепло, когда тонкая металлическая фольга 130 подвергается индукционному нагреву надлежащим образом. То есть в примере, в котором магнитный поток создается в направлении, параллельном поверхности металлической фольги, путем наматывания индукционной катушки вокруг металлической фольги, вокруг периферии сечения металлической фольги течет вихревой ток. В результате, по мере того как уменьшается толщина металлической фольги, металлическая фольга выделяет меньше джоулева тепла, поскольку вихревые токи, которые текут в противоположных направлениях в сечении металлической фольги, взаимно нейтрализуются или гасятся друг другом. Напротив, если магнитное поле создается в направлении, перпендикулярном металлической фольге 130, вихревой ток течет в направлении, параллельном поверхности металлической фольги 130, и тонкая металлическая фольга 130 может выделять достаточно джоулева тепла. Следует отметить, что, хотя это менее желательно в некоторых обстоятельствах, настоящее изобретение не исключает того аспекта, в котором магнитный поток создается в направлении, параллельном поверхности металлической фольги, путем наматывания индукционной катушки вокруг металлической фольги. Это обусловлено тем, что металлическая фольга может выделять достаточно джоулева тепла в зависимости от размера по толщине используемой металлической фольги.

[0067] Индукционная катушка 110 включает в себя участок индукционного нагрева, который простирается поперек направления расположения участков 133 электродного материала, и контроллер 140 уменьшает количество тепла, подаваемого к металлической фольге 130, когда участок индукционного нагрева совмещен с непокрытым участком 132, ниже количества тепла, подаваемого к металлической фольге 130, когда участок индукционного нагрева совмещен с покрытым участком 131. Таким образом, возможно уменьшить количество тепла, подаваемого к непокрытому участку 132, до величины, меньшей количества тепла, подаваемого к покрытому участку 131. Для индукционного нагрева металлической фольги 130 достаточно предусмотреть по меньшей мере один участок индукционного нагрева так, чтобы этот участок индукционного нагрева был расположен напротив одной поверхности металлической фольги 130.

[0068] Следует отметить, что для того, чтобы заставить металлическую фольгу 130 эффективно выделять тепло, могут быть предусмотрены участки индукционного нагрева так, что эти участки индукционного нагрева расположены напротив любой стороны металлической фольги 130 или же несколько участков индукционного нагрева расположены напротив одной стороны металлической фольги 130.

[0069] Соответственно в первом варианте воплощения индукционная катушка 110 выполнена с точки зрения обеспечения эффективного выделения тепла металлической фольгой 130 следующим образом.

[0070] Как можно видеть на ФИГ.5А и 5В, индукционная катушка 110 включает в себя по меньшей мере два, первый и второй, участка индукционного нагрева, простирающихся поперек направления расположения участков 133 электродного материала и разнесенных в направлении расположения. Расстояние между первым и вторым участками индукционного нагрева имеет такую величину, что первый и второй участки индукционного нагрева совмещаются с соответствующими разными непокрытыми участками 132 одновременно. В этом случае контроллер 140 уменьшает количество тепла, подаваемого к металлической фольге 130, когда первый и второй участки индукционного нагрева совмещены с соответствующими непокрытыми участками 132, ниже количества тепла, подаваемого к металлической фольге 130, когда участки индукционного нагрева совмещены с покрытыми участками 131.

[0071] В частности, как можно видеть на ФИГ.5А, индукционная катушка 110 расположена напротив поверхности металлической фольги 130 и создает магнитное поле в направлении, перпендикулярном поверхности металлической фольги 130. Индукционная катушка 110 имеет тело 111 катушки, через которое течет переменный ток, и длинный магнитный сердечник 112, изготовленный из феррита. Тело 111 катушки может представлять собой, например, медную трубку.

[0072] Участки 133 электродного материала расположены с промежутками вдоль продольного направления металлической фольги 130 и, как правило, по центру в поперечном направлении (направлении ширины сверху вниз на ФИГ.5А) поверхности металлической фольги 130. Другими словами, металлическая фольга 130 включает в себя открытый участок 134, на котором участок 133 электродного материала не расположен на по меньшей мере одном конце в поперечном направлении металлической фольги 130, при этом поперечное направление пересекает направление расположения участков 133 электродного материала. Таким образом, обеспечение наличия открытого участка 134 предотвращает попадание электродного материала 133, нанесенного на одну поверхность металлической фольги 130, на противоположную поверхность.

[0073] Как можно видеть на ФИГ.5В, сечение магнитного сердечника 112 является в целом U-образным. Магнитный сердечник 112 окружает каждый из участков 113, 114, 115 и 116 индукционного нагрева индукционной катушки 110. Магнитный сердечник 112 обеспечивает магнитопровод, который пропускает генерируемый индукционной катушкой 110 магнитный поток перпендикулярно поверхности металлической фольги 130. Индукционная катушка 110 выполнена с возможностью фокусировать магнитные силовые линии на металлической фольге 130 посредством магнитного сердечника 112 с тем, чтобы эффективно нагревать металлическую фольгу 130.

[0074] Участок 113 индукционного нагрева и участок 114 индукционного нагрева разнесены друг от друга с одной стороны металлической фольги 130 на такое же расстояние (Р, умноженное на 1), как и шаг Р (D1=P), с которым расположены участки 133 электродного материала. Участки 113 и 114 индукционного нагрева одновременно совмещаются с соответствующими разными непокрытыми участками 132.

[0075] Участок 115 индукционного нагрева и участок 116 индукционного нагрева расположены с противоположной от участков 113, 114 стороны металлической фольги 130. Участки 115 и 116 индукционного нагрева разнесены друг от друга на такое же расстояние (Р, умноженное на 1), как и шаг Р (D2=P), и участки 115 и 116 индукционного нагрева одновременно совмещаются с соответствующими разными непокрытыми участками 132.

[0076] На ФИГ.5В участки 113 и 114 индукционного нагрева, находящиеся на верхней стороне металлической фольги 130, составляют первый и второй участки индукционного нагрева, и участки 115 и 116 индукционного нагрева, находящиеся на нижней стороне металлической фольги 130, также составляют первый и второй участки индукционного нагрева. Первый участок индукционного нагрева и второй участок индукционного нагрева разнесены друг от друга на шаг, с которым расположены участки 133 электродного материала, умноженный на натуральное число, так что первый и второй участки индукционного нагрева одновременно совмещаются с соответствующими разными непокрытыми участками 132. В первом варианте воплощения, для легкости понимания, расстояние между первым и вторым участками индукционного нагрева задано равным шагу, с которым расположены участки 133 электродного материала. В данном контексте использование термина «одновременно» предназначено прояснить различие между данным вариантом воплощения и пятым вариантом воплощения, описанным ниже, в котором количество тепла, подаваемого к части покрытого участка, определенно уменьшено и другая индукционная катушка расположена для компенсации уменьшенного количества тепла, подаваемого к этой части покрытого участка. Следовательно, возможна разновидность первого варианта воплощения, в которой, в определенный момент, даже если любой один из первого и второго участков индукционного нагрева не совмещен с непокрытым участком 132, отсутствует необходимость в компенсации количества тепла, подаваемого к покрытому участку 131, другой индукционной катушкой. В том случае, когда другой индукционной катушкой не нужно компенсировать количество тепла, подаваемого к покрытому участку 131, как описано выше, в качестве примера расстояния между первым и вторым участками индукционного нагрева может быть выбран, например, размер, рассчитанный прибавлением расстояния S вдоль направления транспортирования металлической фольги 130 к шагу, размер, рассчитанный вычитанием расстояния S из шага, или тому подобное. Кроме того, расстояние между первым и вторым участками индукционного нагрева может представлять собой, например, размер, рассчитанный прибавлением/вычитанием диаметра тела катушки, в частности диаметра медной трубки, образующей тело катушки в вышеупомянутом при