JP2016080284A - 真空乾燥装置、真空乾燥システム、真空乾燥方法、および電池電極の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】真空乾燥を最適な状態で完了させる。【解決手段】真空乾燥装置１は、乾燥炉１１、圧力測定部１２、判定部１３、真空乾燥制御部１４、および判断部１５を備え、乾燥炉１１内に配置された電池電極を真空乾燥させる。圧力測定部１２は、乾燥炉１１内の圧力を測定する。判定部１３は、圧力測定部１２により測定された圧力が目標圧力以下になったか否かを判定する。真空乾燥制御部１４は、圧力測定部１２により測定された圧力が目標圧力以下になったと判定部１３により判定された後に、第１の時間に亘って真空乾燥を継続させる。判断部１５は、第１の時間が経過した後に圧力測定部１２により測定された圧力が目標圧力以下であると判定部１３により判定されると、電池電極の真空乾燥が完了したと判断する。【選択図】図１

Description

本発明は、真空乾燥装置、真空乾燥システム、真空乾燥方法、および電池電極の製造方法に関する。

従来、被乾燥物を真空乾燥させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１４０５３６号公報

特許文献１に示されている方法や、特許文献１に記載の文献に示されている方法は、真空乾燥の終了を精度よく判定して、過乾燥および乾燥不足の発生を抑制することを目的としている。このように、真空乾燥を最適な状態で終了させるという課題は従来からあるものの、現在においても様々な改良がなされており、真空乾燥の完了を判定する技術としては、満足するものがなかった。特に、リチウムイオン電池といった二次電池の電極を乾燥させる場合には、電極を十分に乾燥できていないと、その電極を用いて製造される電池が、電池としての所望の性能を発揮できないおそれがあった。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、真空乾燥を最適な状態で完了させることを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

（１） 本発明は、乾燥炉（例えば、図１の乾燥炉１１に相当）内に配置された被乾燥物（例えば、後述の電池電極に相当）を真空乾燥させる真空乾燥装置（例えば、図１の真空乾燥装置１に相当）であって、前記乾燥炉内の圧力を測定する圧力測定手段（例えば、図１の圧力測定部１２に相当）と、前記圧力測定手段により測定された圧力が予め定められた目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したか否かを判定する判定手段（例えば、図１の判定部１３に相当）と、前記圧力測定手段により測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記判定手段により判定された後に、予め定められた第１の時間に亘って真空乾燥を継続させる真空乾燥制御手段（例えば、図１の真空乾燥制御部１４に相当）と、前記第１の時間が経過した後に前記圧力測定手段により測定された圧力が、前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記判定手段により判定されると、前記被乾燥物の真空乾燥が完了したと判断する判断手段（例えば、図１の判断部１５に相当）と、を備えることを特徴とする真空乾燥装置を提案している。

この発明によれば、圧力測定手段により、乾燥炉内の圧力を測定することとした。また、判定手段により、圧力測定手段により測定された圧力が目標圧力以下または目標圧力未満まで低下したか否かを判定することとした。また、真空乾燥制御手段により、圧力測定手段により測定された圧力が目標圧力以下または目標圧力未満まで低下したと判定手段により判定された場合に、第１の時間に亘って真空乾燥を継続させることとした。このため、乾燥炉内の圧力が目標圧力以下または目標圧力未満まで低下したと判定された後も、第１の時間に亘って真空乾燥が継続されるので、目標圧力の設定精度に大きく左右されることなく、乾燥不足の発生を抑制することができる。

また、この発明によれば、第１の時間を設定することで、真空乾燥を行っている時間が過度に長期化してしまうのを防止して、過乾燥の発生を抑制することができる。

また、この発明によれば、判断手段により、第１の時間が経過した後に圧力測定手段により測定された圧力が、目標圧力以下または目標圧力未満まで低下したと判定手段により判定されると、被乾燥物の真空乾燥が完了したと判断することとした。このため、第１の時間に亘って真空乾燥が継続されている期間において、不測の事態により乾燥不足の状態に被乾燥物がなってしまった際には、被乾燥物の真空乾燥が完了していないと判断することができ、乾燥不足であるにもかかわらず真空乾燥が完了したと誤って判断してしまうのを防止することができる。

（２） 本発明は、（１）の真空乾燥装置について、前記被乾燥物の真空乾燥を開始してからの時間を測定する計時手段（例えば、図３の計時部１６に相当）を備え、前記計時手段により測定された時間が予め定められた第２の時間を経過するまでの期間では、前記判定手段による判定を休止することを特徴とする真空乾燥装置を提案している。

この発明によれば、（１）の真空乾燥装置において、計時手段により、被乾燥物の真空乾燥を開始してからの時間を測定し、計時手段により測定された時間が第２の時間を経過するまでの期間では、判定手段による判定を休止することとした。このため、第２の時間を設定することで、被乾燥物の真空乾燥が完了していないことが確実に分かっている期間では、判定手段による判定を休止することができる。

（３） 本発明は、（１）または（２）の真空乾燥装置について、真空乾燥の完了後に前記被乾燥物が配置される環境のことを所定環境（例えば、図１のドライルーム２に相当）とすると、当該所定環境における露点での飽和水蒸気圧より低い圧力を前記目標圧力として設定することを特徴とする真空乾燥装置を提案している。

この発明によれば、（１）または（２）の真空乾燥装置において、真空乾燥の完了後に被乾燥物が配置される環境のことを所定環境とすると、所定環境における露点での飽和水蒸気圧より低い圧力を目標圧力として設定することとした。このため、真空乾燥の完了の判断基準となる目標圧力の設定精度を向上させることができるので、乾燥不足の発生をより確実に抑制することができるとともに、真空乾燥を継続させる第１の時間を短縮することができる。

また、目標圧力を適宜設定する手順と、真空乾燥完了後の被乾燥物に含まれる水分量を測定したり被乾燥物の性能を評価したりする手順と、を繰り返すことによって、目標圧力の最適値を見つけることが考えられる。そこで、この発明によれば、（１）または（２）の真空乾燥装置において、所定環境における露点での飽和水蒸気圧より低い圧力を目標圧力として設定することとした。このため、目標圧力の最適値を見つける際に、所定環境における露点での飽和水蒸気圧を目安として目標圧力の初期値を設定することができる。したがって、目安がない状態で目標圧力の初期値を設定する場合と比べて適切な値を、目標圧力の初期値として設定することができるので、上述の２つの手順を繰り返す回数を減少させることができ、目標圧力の最適値を短時間に見つけることができる。

（４） 本発明は、（３）の真空乾燥装置について、前記所定環境における露点（摂氏）をｔとするとともに、予め定められた定数をａ、ｂとすると、前記所定環境における露点での飽和水蒸気圧ｅを以下の数式（１）で求めることを特徴とする真空乾燥装置を提案している。

この発明によれば、（３）の真空乾燥装置において、ｔｅｔｅｎｓの式として知られている上述の数式（１）により、所定環境における露点での飽和水蒸気圧を、複雑な方法を用いることなく求めることができる。

（５） 本発明は、（３）または（４）の真空乾燥装置について、前記所定環境における露点での飽和水蒸気圧よりどれだけ低い圧力に前記目標圧力を設定するのかを、前記被乾燥物の材質に応じて決定することを特徴とする真空乾燥装置を提案している。

真空乾燥の完了後の被乾燥物は、所定環境に配置されている期間に、被乾燥物の材質に応じて吸湿する。そこで、この発明によれば、（３）または（４）の真空乾燥装置において、所定環境における露点での飽和水蒸気圧よりどれだけ低い圧力に目標圧力を設定するのかを、被乾燥物の材質に応じて決定することとした。このため、所定環境における被乾燥物の吸湿性に応じて、目標圧力を設定することができる。

（６） 本発明は、（１）から（５）のいずれか１つの真空乾燥装置について、前記判定手段は、前記圧力測定手段により測定された圧力に基づいて、前記真空乾燥装置の異常検出を行い、当該異常があると判定した場合には、異常を指示する出力を行うことを特徴とする真空乾燥装置を提案している。

この発明によれば、（１）から（５）のいずれか１つの真空乾燥装置において、判定手段により、圧力測定手段により測定された圧力に基づいて、真空乾燥装置の異常検出を行い、異常であると判定した場合には、異常を指示する出力を行うこととした。このため、真空乾燥の完了を判定しつつ、真空乾燥装置の異常を検出して出力することができる。

（７） 本発明は、（１）から（６）のいずれか１つの真空乾燥装置について、前記被乾燥物は、電池電極であることを特徴とする真空乾燥装置を提案している。

この発明によれば、（１）から（６）のいずれか１つの真空乾燥装置において、被乾燥物は、電池電極であることとした。このため、電池電極の乾燥不足の発生を抑制することができる。

（８） 本発明は、（１）から（７）のいずれか１つの真空乾燥装置と、当該真空乾燥装置による真空乾燥の完了後に前記被乾燥物が配置されるドライルーム（例えば、図１のドライルーム２に相当）と、を備える真空乾燥システム（例えば、図１の真空乾燥システムＡＡに相当）であって、前記判断手段により前記被乾燥物の真空乾燥が完了したと判断された後に、当該被乾燥物を前記乾燥炉から前記ドライルームに移送することを特徴とする真空乾燥システムを提案している。

この発明によれば、（１）から（７）のいずれか１つの真空乾燥装置と、この真空乾燥装置による真空乾燥の完了後に被乾燥物が配置されるドライルームと、を備える真空乾燥システムにおいて、判断手段により被乾燥物の真空乾燥が完了したと判断された後に、この被乾燥物を乾燥炉からドライルームに移送することとした。このため、乾燥炉からドライルームに被乾燥物を移送した後に、真空乾燥装置により、新たな被乾燥物に対する真空乾燥を行うことができる。

（９） 本発明は、乾燥炉（例えば、図１の乾燥炉１１に相当）内に配置された被乾燥物（例えば、後述の電池電極に相当）を真空乾燥させる真空乾燥方法であって、前記乾燥炉内の圧力を測定する第１のステップと、前記第１のステップにより測定された圧力が予め定められた目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したか否かを判定する第２のステップと、前記第１のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記第２のステップで判定された後に、予め定められた第１の時間に亘って真空乾燥を継続させる第３のステップと、前記第１の時間が経過した後に、前記乾燥炉内の圧力を測定する第４のステップと、前記第４のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したか否かを判定する第５のステップと、前記第４のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記第５のステップで判定されると、前記被乾燥物の真空乾燥が完了したと判断する第６のステップと、前記第６のステップにより真空乾燥が完了したと判断された被乾燥物を、所定環境に調整された領域（例えば、図１のドライルーム２に相当）に前記乾燥炉から移送する第７のステップと、を備えることを特徴とする真空乾燥方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（１０） 本発明は、（９）の真空乾燥方法について、前記被乾燥物の真空乾燥を開始してからの時間を測定する第８のステップをさらに備え、前記第８のステップにより測定された時間が予め定められた第２の時間を経過するまでの期間では、前記第２のステップによる判定を休止することを特徴とする真空乾燥方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（１１） 本発明は、（９）または（１０）の真空乾燥方法について、前記所定環境における露点での飽和水蒸気圧より低い圧力を前記目標圧力として設定することを特徴とする真空乾燥方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（１２） 本発明は、（１１）の真空乾燥方法について、前記所定環境における露点（摂氏）をｔとするとともに、予め定められた定数をａ、ｂとすると、前記所定環境における露点での飽和水蒸気圧ｅを以下の数式（２）で求めることを特徴とする真空乾燥方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（１３） 本発明は、（１１）または（１２）の真空乾燥方法について、前記所定環境における露点での飽和水蒸気圧よりどれだけ低い圧力に前記目標圧力を設定するのかを、前記被乾燥物の材質に応じて決定することを特徴とする真空乾燥方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（１４） 本発明は、（９）から（１３）のいずれか１つの真空乾燥方法について、前記第２のステップにおいて、前記第１のステップにより測定された圧力に基づいて、前記被乾燥物を真空乾燥させる真空乾燥装置の異常検出を行うことを特徴とする真空乾燥方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（１５） 本発明は、（９）から（１４）のいずれか１つの真空乾燥方法について、前記被乾燥物は、電池電極であることを特徴とする真空乾燥方法を提案している。

この発明によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

（１６） 本発明は、乾燥炉（例えば、図１の乾燥炉１１に相当）内に配置された電池電極を真空乾燥させる電池電極の製造方法であって、前記乾燥炉内の圧力を測定する第１のステップと、前記第１のステップにより測定された圧力が予め定められた目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したか否かを判定する第２のステップと、前記第１のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記第２のステップで判定された後に、予め定められた第１の時間に亘って真空乾燥を継続させる第３のステップと、前記第１の時間が経過した後に、前記乾燥炉内の圧力を測定する第４のステップと、前記第４のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したか否かを判定する第５のステップと、前記第４のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記第５のステップで判定されると、前記電池電極の真空乾燥が完了したと判断する第６のステップと、前記第６のステップにより真空乾燥が完了したと判断された電池電極を、所定環境に調整された領域（例えば、図１のドライルーム２に相当）に前記乾燥炉から移送する第７のステップと、を備えることを特徴とする電池電極の製造方法を提案している。

この発明によれば、電池電極を製造する際に、上述した効果と同様の効果を奏することができる。

本発明によれば、真空乾燥を最適な状態で完了させることができる。

本発明の第１実施形態に係る真空乾燥装置のブロック図である。 温度および圧力に応じて変化する水の状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る真空乾燥装置のブロック図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る真空乾燥システムＡＡのブロック図である。真空乾燥システムＡＡは、電池電極を真空乾燥させる真空乾燥装置１と、真空乾燥装置１による真空乾燥の完了後に電池電極が配置されるドライルーム２と、を備える。

真空乾燥装置１は、乾燥炉１１、圧力測定部１２、判定部１３、真空乾燥制御部１４、および判断部１５を備え、乾燥炉１１内に配置された電池電極を真空乾燥させて、電池電極に含まれる水分を除去する。

圧力測定部１２は、乾燥炉１１の内部の圧力を測定する。

判定部１３は、圧力測定部１２により測定された圧力が予め定められた目標圧力以下になったか否かを判定する。上述の目標圧力の設定について、図２を用いて以下に詳述する。

図２に示すように、水は、温度および圧力に応じて状態が変化する。そこで、まず、真空乾燥の完了後に電池電極が配置されるドライルーム２における露点（摂氏）を以下の数式（３）のｔに代入して、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧ｅを求める。なお、数式（３）において、ａおよびｂは、予め定められた定数であり、これら定数ａ、ｂは、電池電極に含まれる水分が水である場合と氷である場合とでそれぞれ一意に定まる。

なお、ドライルーム２では、移送された電池電極に水分が付着しないようにするため、ドライルーム２の露点に基づく閾値の設定が行われ、所望の露点を維持するように空調による環境調整が行われる。上述の数式（３）によれば、上述の閾値のベースとなる圧力が決まる。

次に、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧ｅより低い圧力を、上述の目標圧力として設定する。

ここで、まず、仮に、上述の目標圧力として、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧ｅより高い圧力を設定した場合と、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧ｅを設定した場合と、について以下に検討する。これらの場合、乾燥炉１１内の圧力がドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧ｅ以上である状態で、電池電極の真空乾燥が完了したと判定されることなり、乾燥不足となってしまう。

次に、仮に、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧ｅよりも過度に低い圧力を、上述の目標圧力として設定した場合について、以下に検討する。この場合、過乾燥となり、電池電極に含まれる水分は、目標圧力を適切に設定した場合と比べて少なくなる。しかし、真空乾燥の完了後にこの電池電極をドライルーム２に配置すると、ドライルーム２における飽和水蒸気圧で平衡する量の水分を電池電極が含んでいる状態になるまで、電池電極が吸湿してしまう。このため、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧ｅよりも過度に低い圧力を目標圧力とした場合、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧より低い適切な圧力を目標圧力とした場合と比べて、真空乾燥の処理に無駄が生じることになってしまう。

ただし、電池電極の吸湿性は、電池電極の材質に応じて異なる。このため、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧ｅに対してどれだけ低い圧力を、上述の目標圧力として設定するのかは、電池電極の材質に応じて定めることが好ましい。

図１に戻って、真空乾燥制御部１４は、圧力測定部１２により測定された圧力が上述の目標圧力以下になったと判定部１３により判定された後に、予め定められた第１の時間に亘って真空乾燥を継続させる。なお、第１の時間は、予め定められた固定値であってもよいし、適宜定められる可変値であってもよい。

まず、第１の時間を固定値とする場合について、以下に説明する。例えば、目標圧力の設定精度が予め定められた精度以上である場合や、電池電極の乾燥しやすさの度合いが予め定められた度合い以上である場合には、第１の時間を短く設定し、目標圧力の設定精度が予め定められた精度よりも低い場合や、電池電極の乾燥しやすさの度合いが予め定められた度合い未満である場合には、第１の時間を長く設定することとしてもよい。また、例えば、目標圧力の設定精度が高くなるに従って、第１の時間を短く設定してもよい。また、例えば、電池電極の乾燥しやすさの度合いが高くなるに従って、第１の時間を短く設定してもよい。

次に、第１の時間を可変値とする場合について、以下に説明する。例えば、真空乾燥を開始してから圧力測定部１２により測定された圧力が目標圧力以下になったと判定部１３で判定されるまでの時間が予め定められた時間以上である場合には、乾燥不足となるのを避けるために、第１の時間を長く設定し、真空乾燥を開始してから圧力測定部１２により測定された圧力が目標圧力以下になったと判定部１３で判定されるまでの時間が予め定められた時間未満である場合には、過乾燥となるのを避けるために、第１の時間を短く設定してもよい。また、例えば、真空乾燥を開始してから圧力測定部１２により測定された圧力が目標圧力以下になったと判定部１３で判定されるまでの時間が長くなるに従って、上述の第１の時間を長く設定してもよい。

判断部１５は、第１の時間が経過した後に圧力測定部１２により測定された圧力が、上述の目標圧力以下であると判定部１３により判定されると、電池電極の真空乾燥が完了したと判断する。判断部１５により真空乾燥が完了したと判断されると、真空乾燥装置１は、乾燥炉１１内に配置されている電池電極に対する真空乾燥を終了し、乾燥炉１１からドライルーム２に電池電極を移送する。

以上の真空乾燥システムＡＡや真空乾燥装置１によれば、以下の効果を奏することができる。

真空乾燥システムＡＡは、判断部１５により電池電極の真空乾燥が完了したと判断された後に、この電池電極を乾燥炉１１からドライルーム２に移送する。このため、乾燥炉１１からドライルーム２に電池電極を移送した後に、真空乾燥装置１により、新たな電池電極に対する真空乾燥を行うことができる。

真空乾燥装置１は、圧力測定部１２により、乾燥炉１１内の圧力を測定するとともに、判定部１３により、圧力測定部１２により測定された圧力が目標圧力以下になったか否かを判定し、真空乾燥制御部１４により、圧力測定部１２により測定された圧力が目標圧力以下になったと判定部１３により判定された場合に、第１の時間に亘って真空乾燥を継続させる。このため、乾燥炉１１内の圧力が目標圧力以下になったと判定された後も、第１の時間に亘って真空乾燥が継続されるので、目標圧力の設定精度に大きく左右されることなく、乾燥不足の発生を抑制することができる。

また、真空乾燥装置１は、第１の時間を設定することで、真空乾燥を行っている時間が過度に長期化してしまうのを防止して、過乾燥の発生を抑制することができる。

また、真空乾燥装置１は、判断部１５により、第１の時間が経過した後に圧力測定部１２により測定された圧力が、目標圧力以下であると判定部１３により判定されると、電池電極の真空乾燥が完了したと判断する。このため、第１の時間に亘って真空乾燥が継続されている期間において、不測の事態により乾燥不足の状態に電池電極がなってしまった際には、電池電極の真空乾燥が完了していないと判断することができ、乾燥不足であるにもかかわらず真空乾燥が完了したと誤って判断してしまうのを防止することができる。

また、真空乾燥装置１は、判定部１３により、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧より低い圧力を目標圧力として設定する。このため、真空乾燥の完了の判断基準となる目標圧力の設定精度を向上させることができるので、乾燥不足の発生をより確実に抑制することができるとともに、真空乾燥を継続させる第１の時間を短縮することができる。

また、目標圧力を適宜設定する手順と、真空乾燥完了後の被乾燥物に含まれる水分量を測定したり被乾燥物の性能を評価したりする手順と、を繰り返すことによって、目標圧力の最適値を見つけることが考えられる。そこで、真空乾燥装置１は、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧より低い圧力を目標圧力として設定する。このため、目標圧力の最適値を見つける際に、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧を目安として目標圧力の初期値を設定することができる。したがって、目安がない状態で目標圧力の初期値を設定する場合と比べて適切な値を、目標圧力の初期値として設定することができるので、上述の２つの手順を繰り返す回数を減少させることができ、目標圧力の最適値を短時間で見つけることができる。

また、真空乾燥装置１は、上述の数式（１）により、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧を、複雑な方法を用いることなく求めることができる。

また、真空乾燥装置１は、ドライルーム２における露点での飽和水蒸気圧よりどれだけ低い圧力に目標圧力を設定するのかを、電池電極の材質に応じて決定する。このため、ドライルーム２における電池電極の吸湿性に応じて、目標圧力を設定することができる。

なお、リチウムイオン電池のような二次電池の電極は、金属箔（アルミや銅）上に電極活物質層を有する構成となっており、その製造工程において、金属箔上に電極活物質スラリーを塗布した後に真空乾燥処理を施すことで、電極から水分が除去される。電極が充分に乾燥していないと、二次電池として所望の性能を実現することができないため、充分な乾燥を確実に行う必要がある。このため、二次電池の電極を真空乾燥させる際に、真空乾燥装置１は好適である。

また、上述の電極活物質には、吸湿性の高い材料が用いられることがある。このため、二次電池の電極を真空乾燥させる際に、真空乾燥の完了後に電池電極をドライルーム２に配置する真空乾燥システムＡＡは好適である。

＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態に係る真空乾燥システムＢＢのブロック図である。真空乾燥システムＢＢは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る真空乾燥システムＡＡとは、真空乾燥装置１の代わりに真空乾燥装置１Ａを備える点で異なる。なお、真空乾燥システムＢＢにおいて、真空乾燥システムＡＡと同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。

真空乾燥装置１Ａは、乾燥炉１１、圧力測定部１２、判定部１３Ａ、真空乾燥制御部１４、判断部１５、および計時部１６を備え、乾燥炉１１内に配置された電池電極を真空乾燥させて、電池電極に含まれる水分を除去する。

計時部１６は、電池電極の真空乾燥を開始してからの時間を測定する。

判定部１３Ａは、判定部１３と同様に、圧力測定部１２により測定された圧力が予め定められた目標圧力以下になったか否かを判定する。ただし、計時部１６により測定された時間が予め定められた第２の時間を経過するまでの期間では、判定部１３Ａは、圧力測定部１２により測定された圧力が予め定められた目標圧力以下になったか否かの判定を休止する。このため、判定部１３Ａによる上述の判定は、電池電極の真空乾燥を開始してから第２の時間が経過した後に、開始されることになる。

また、判定部１３Ａは、圧力測定部１２により測定された圧力に基づいて、真空乾燥装置１Ａの異常検出を行い、異常があると判定した場合には、異常を指示する出力を行う。具体的には、圧力測定部１２により測定された圧力が、予め定められた上限圧力より高いか、または予め定められた下限圧力より低い場合に、判定部１３Ａは、真空乾燥装置１Ａに異常が発生していると判定し、異常発生を報知する信号を出力する。

以上の真空乾燥装置１Ａによれば、真空乾燥装置１が奏することのできる上述の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。

真空乾燥装置１Ａは、計時部１６により、電池電極の真空乾燥を開始してからの時間を測定し、計時部１６により測定された時間が第２の時間を経過するまでの期間では、判定部１３Ａによる判定を休止する。このため、第２の時間を設定することで、電池電極の真空乾燥が完了していないことが確実に分かっている期間では、判定部１３Ａによる判定を休止することができる。

また、真空乾燥装置１Ａは、判定部１３Ａにより、圧力測定部１２により測定された圧力に基づいて、真空乾燥装置１Ａの異常検出を行い、異常であると判定した場合には、異常を指示する出力を行う。このため、真空乾燥の完了を判定しつつ、真空乾燥装置１Ａの異常を検出して出力することができる。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。

例えば、上述の各実施形態では、真空乾燥の完了を判定する対象を電池電極としたが、これに限らない。

また、上述の各実施形態では、判定部１３、１３Ａは、圧力測定部１２により測定された圧力が目標圧力以下になったか否かを判定するものとした。しかし、これに限らず、判定部１３、１３Ａは、圧力測定部１２により測定された圧力が目標圧力未満になったか否かを判定するものとしてもよい。

ＡＡ、ＢＢ；真空乾燥システム
１、１Ａ；真空乾燥装置
２；ドライルーム
１１；乾燥炉
１２；圧力測定部
１３、１３Ａ；判定部
１４；真空乾燥制御部
１５；判断部
１６；計時部

Claims (16)

1. 乾燥炉内に配置された被乾燥物を真空乾燥させる真空乾燥装置であって、
   前記乾燥炉内の圧力を測定する圧力測定手段と、
   前記圧力測定手段により測定された圧力が予め定められた目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したか否かを判定する判定手段と、
   前記圧力測定手段により測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記判定手段により判定された後に、予め定められた第１の時間に亘って真空乾燥を継続させる真空乾燥制御手段と、
   前記第１の時間が経過した後に前記圧力測定手段により測定された圧力が、前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記判定手段により判定されると、前記被乾燥物の真空乾燥が完了したと判断する判断手段と、
   を備えることを特徴とする真空乾燥装置。
2. 前記被乾燥物の真空乾燥を開始してからの時間を測定する計時手段を備え、
   前記計時手段により測定された時間が予め定められた第２の時間を経過するまでの期間では、前記判定手段による判定を休止することを特徴とする請求項１に記載の真空乾燥装置。
3. 真空乾燥の完了後に前記被乾燥物が配置される環境のことを所定環境とすると、当該所定環境における露点での飽和水蒸気圧より低い圧力を前記目標圧力として設定することを特徴とする請求項１または２に記載の真空乾燥装置。
4. 前記所定環境における露点（摂氏）をｔとするとともに、予め定められた定数をａ、ｂとすると、前記所定環境における露点での飽和水蒸気圧ｅを以下の数式（１）で求めることを特徴とする請求項３に記載の真空乾燥装置。
   

   
5. 前記所定環境における露点での飽和水蒸気圧よりどれだけ低い圧力に前記目標圧力を設定するのかを、前記被乾燥物の材質に応じて決定することを特徴とする請求項３または４に記載の真空乾燥装置。
6. 前記判定手段は、前記圧力測定手段により測定された圧力に基づいて、前記真空乾燥装置の異常検出を行い、当該異常があると判定した場合には、異常を指示する出力を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の真空乾燥装置。
7. 前記被乾燥物は、電池電極であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の真空乾燥装置。
8. 請求項１から７のいずれか１つに記載の真空乾燥装置と、当該真空乾燥装置による真空乾燥の完了後に前記被乾燥物が配置されるドライルームと、を備える真空乾燥システムであって、
   前記判断手段により前記被乾燥物の真空乾燥が完了したと判断された後に、当該被乾燥物を前記乾燥炉から前記ドライルームに移送することを特徴とする真空乾燥システム。
9. 乾燥炉内に配置された被乾燥物を真空乾燥させる真空乾燥方法であって、
   前記乾燥炉内の圧力を測定する第１のステップと、
   前記第１のステップにより測定された圧力が予め定められた目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したか否かを判定する第２のステップと、
   前記第１のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記第２のステップで判定された後に、予め定められた第１の時間に亘って真空乾燥を継続させる第３のステップと、
   前記第１の時間が経過した後に、前記乾燥炉内の圧力を測定する第４のステップと、
   前記第４のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したか否かを判定する第５のステップと、
   前記第４のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記第５のステップで判定されると、前記被乾燥物の真空乾燥が完了したと判断する第６のステップと、
   前記第６のステップにより真空乾燥が完了したと判断された被乾燥物を、所定環境に調整された領域に前記乾燥炉から移送する第７のステップと、
   を備えることを特徴とする真空乾燥方法。
10. 前記被乾燥物の真空乾燥を開始してからの時間を測定する第８のステップをさらに備え、
    前記第８のステップにより測定された時間が予め定められた第２の時間を経過するまでの期間では、前記第２のステップによる判定を休止することを特徴とする請求項９に記載の真空乾燥方法。
11. 前記所定環境における露点での飽和水蒸気圧より低い圧力を前記目標圧力として設定することを特徴とする請求項９または１０に記載の真空乾燥方法。
12. 前記所定環境における露点（摂氏）をｔとするとともに、予め定められた定数をａ、ｂとすると、前記所定環境における露点での飽和水蒸気圧ｅを以下の数式（２）で求めることを特徴とする請求項１１に記載の真空乾燥方法。
    

    
13. 前記所定環境における露点での飽和水蒸気圧よりどれだけ低い圧力に前記目標圧力を設定するのかを、前記被乾燥物の材質に応じて決定することを特徴とする請求項１１または１２に記載の真空乾燥方法。
14. 前記第２のステップにおいて、前記第１のステップにより測定された圧力に基づいて、前記被乾燥物を真空乾燥させる真空乾燥装置の異常検出を行うことを特徴とする請求項９から１３のいずれか１つに記載の真空乾燥方法。
15. 前記被乾燥物は、電池電極であることを特徴とする請求項９から１４のいずれか１つに記載の真空乾燥方法。
16. 乾燥炉内に配置された電池電極を真空乾燥させる電池電極の製造方法であって、
    前記乾燥炉内の圧力を測定する第１のステップと、
    前記第１のステップにより測定された圧力が予め定められた目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したか否かを判定する第２のステップと、
    前記第１のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記第２のステップで判定された後に、予め定められた第１の時間に亘って真空乾燥を継続させる第３のステップと、
    前記第１の時間が経過した後に、前記乾燥炉内の圧力を測定する第４のステップと、
    前記第４のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したか否かを判定する第５のステップと、
    前記第４のステップにより測定された圧力が前記目標圧力以下または当該目標圧力未満まで低下したと前記第５のステップで判定されると、前記電池電極の真空乾燥が完了したと判断する第６のステップと、
    前記第６のステップにより真空乾燥が完了したと判断された電池電極を、所定環境に調整された領域に前記乾燥炉から移送する第７のステップと、
    を備えることを特徴とする電池電極の製造方法。

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