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JP7487690B2 - Material measuring device, material measuring method, electrode manufacturing device, and electrode manufacturing method - Google Patents
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Material measuring device, material measuring method, electrode manufacturing device, and electrode manufacturing method Download PDF

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Description

本明細書の技術分野は、材料測定装置および材料測定方法および電極製造装置および電極の製造方法に関する。 The technical field of this specification relates to a material measuring device, a material measuring method, an electrode manufacturing device, and an electrode manufacturing method.

リチウムイオン二次電池の電極は、集電体である金属箔に正極活物質または負極活物質を積層させたものである。リチウムイオン二次電池の電極の製造工程においては、集電体である金属箔に正極活物質または負極活物質を含む塗工液を塗工し、その塗工液の層を乾燥させる。また、必要に応じて、乾燥済みの塗工層をプレスする。ここで塗工液は、正極活物質または負極活物質と結着剤とを含む。また塗工液は、必要に応じて導電助剤と増粘剤とを含む。 Electrodes for lithium ion secondary batteries are formed by laminating a positive electrode active material or a negative electrode active material on a metal foil current collector. In the manufacturing process for electrodes for lithium ion secondary batteries, a coating liquid containing a positive electrode active material or a negative electrode active material is applied to the metal foil current collector, and the coating liquid layer is dried. If necessary, the dried coating layer is pressed. Here, the coating liquid contains a positive electrode active material or a negative electrode active material and a binder. If necessary, the coating liquid also contains a conductive assistant and a thickener.

そのため、原材料等の良否判定をする技術が開発されてきている。例えば、特許文献1には、電極の材料である中空活物質をNMPに浸漬し、その前後の窒素含有率を測定する技術が開示されている(特許文献1の請求項1)。その際に吸光光度法を用いる(特許文献1の段落[0031])。これにより、中空活物質の良否判定を窒素含有率の増分を用いて実施する旨が開示されている(特許文献1の段落[0010])。 For this reason, technologies for determining the quality of raw materials, etc., have been developed. For example, Patent Document 1 discloses a technology in which hollow active material, which is a material for electrodes, is immersed in NMP and the nitrogen content is measured before and after immersion (claim 1 of Patent Document 1). In this case, absorptiometry is used (paragraph [0031] of Patent Document 1). It is disclosed that the quality of hollow active material is determined using the increment in the nitrogen content (paragraph [0010] of Patent Document 1).

特開2018-6188号公報JP 2018-6188 A

一般に、乾燥後の電極の塗工層には少量の溶媒が残留する。電極は電解液に浸漬されるため、塗工層には溶媒は残留しないことが好ましい。特許文献1に記載の技術では、塗工して乾燥させた後の電極の塗工層に含まれる溶媒の量を測定し、良否判定をすることは困難である。特許文献1の技術は、そもそも溶媒を測定する技術ではない。また、仮に中空活物質の良否判定をするとしても、電極のうちの一部を抜き出して、電極の塗工層から中空活物質を取り出す必要がある。すなわち、特許文献1の技術では、非破壊検査をすることが困難である。 Generally, a small amount of solvent remains in the coating layer of the electrode after drying. Because the electrode is immersed in the electrolyte, it is preferable that no solvent remains in the coating layer. With the technology described in Patent Document 1, it is difficult to measure the amount of solvent contained in the coating layer of the electrode after coating and drying and to judge whether it is good or bad. The technology in Patent Document 1 is not a technology for measuring the solvent in the first place. Furthermore, even if it is necessary to judge whether the hollow active material is good or bad, it is necessary to extract a part of the electrode and take out the hollow active material from the coating layer of the electrode. In other words, it is difficult to perform non-destructive testing with the technology in Patent Document 1.

また、一般に、リチウムイオン二次電池の電極に限らず、溶媒と固体材料とが混合している混合材料に対して、混合材料中の溶媒の存在量を非接触で測定することは困難である。 In addition, it is generally difficult to non-contact measure the amount of solvent present in a mixed material, not limited to electrodes of lithium-ion secondary batteries, in which a solvent and a solid material are mixed.

本明細書の技術が解決しようとする課題は、溶媒と固体材料とが混合している混合材料における乾燥途中の溶媒の存在量を非接触で測定可能な材料測定装置および材料測定方法および電極製造装置および電極の製造方法を提供することである。 The problem that the technology of this specification aims to solve is to provide a material measuring device and a material measuring method, as well as an electrode manufacturing device and an electrode manufacturing method, that can non-contactly measure the amount of solvent present during drying in a mixed material in which a solvent and a solid material are mixed.

第1の態様における材料測定装置は、混合材料に光を照射する発光部と、混合材料からの光を受光する受光部と、混合材料の膜厚を測定する膜厚測定部と、制御部と、を有する。混合材料は、溶媒と固体材料とを含有する。溶媒は、吸光度のピークを有する透光性材料である。発光部は、溶媒が吸収する波長を含む光を照射する。制御部は、受光部により受光された光のうちの第1波長の光強度と第2波長の光強度とを取得する光強度取得部と、光強度取得部により取得された第1波長の光強度と第2波長の光強度とから第1波長の吸光度と第2波長の吸光度との差である吸光度差を算出する吸光度差算出部と、混合材料における溶媒の含有量または含有率と混合材料の膜厚との間の関係を示す第1検量線を記憶する第1検量線記憶部と、混合材料における溶媒の含有量または含有率と吸光度差との間の関係を示す第2検量線を記憶する第2検量線記憶部と、第1検量線および第2検量線から溶媒の含有量または含有率を算出する含有量算出部と、を有する。混合材料に照射される光の第1波長における光強度と第2波長における光強度とが等しい。第1波長と第2波長の差は、第1波長における受光方向以外の方向の光による光強度の減少分と、第2波長における受光方向以外の方向の光による光強度の減少分とが等しいと近似できる程度に小さい。 A material measuring device according to a first aspect includes a light emitting unit that irradiates light onto a mixed material, a light receiving unit that receives light from the mixed material, a thickness measuring unit that measures a thickness of the mixed material, and a control unit. The mixed material contains a solvent and a solid material. The solvent is a light-transmitting material having an absorbance peak. The light emitting unit irradiates light including a wavelength that is absorbed by the solvent. The control unit has a light intensity acquisition unit that acquires the light intensity of a first wavelength and the light intensity of a second wavelength of the light received by the light receiving unit, an absorbance difference calculation unit that calculates an absorbance difference that is the difference between the absorbance of the first wavelength and the absorbance of the second wavelength from the light intensity of the first wavelength and the light intensity of the second wavelength acquired by the light intensity acquisition unit, a first calibration curve storage unit that stores a first calibration curve that shows the relationship between the content or content rate of the solvent in the mixed material and the film thickness of the mixed material, a second calibration curve storage unit that stores a second calibration curve that shows the relationship between the content or content rate of the solvent in the mixed material and the absorbance difference, and a content calculation unit that calculates the content or content rate of the solvent from the first calibration curve and the second calibration curve. The light intensity at the first wavelength and the light intensity at the second wavelength of the light irradiated to the mixed material are equal. The difference between the first wavelength and the second wavelength is small enough that the reduction in light intensity due to light in a direction other than the light receiving direction at the first wavelength can be approximately equal to the reduction in light intensity due to light in a direction other than the light receiving direction at the second wavelength.

この材料測定装置は、溶媒と固体材料とが混合している混合材料における乾燥途中の溶媒の存在量を非接触で測定することができる。このため、例えば、混合材料を破壊する必要がない。また、材料測定装置は、混合材料における溶媒の含有量または含有率をインラインで測定することができる。 This material measuring device can non-contact measure the amount of solvent present in a mixed material in the process of drying, in which the solvent and solid material are mixed. Therefore, for example, there is no need to destroy the mixed material. In addition, the material measuring device can measure the content or content rate of the solvent in the mixed material in-line.

本明細書では、溶媒と固体材料とが混合している混合材料における乾燥途中の溶媒の存在量を非接触で測定可能な材料測定装置および材料測定方法および電極製造装置および電極の製造方法が提供されている。 This specification provides a material measuring device and a material measuring method, as well as an electrode manufacturing device and an electrode manufacturing method, that can non-contactly measure the amount of solvent present during drying in a mixed material in which a solvent and a solid material are mixed.

第1の実施形態における測定対象物M10の構造を模式的に示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic structure of a measurement object M10 according to a first embodiment. 第1の実施形態の材料測定装置100の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a material measuring device 100 according to a first embodiment. 第1の実施形態の材料測定装置100の制御系を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a control system of the material measuring apparatus 100 of the first embodiment. FIG. 第1の実施形態における溶媒量と吸光度差との間の関係を例示するグラフである。4 is a graph illustrating the relationship between the amount of solvent and the absorbance difference in the first embodiment. NMPの吸光度を示すグラフである。1 is a graph showing the absorbance of NMP. 水の吸光度を示すグラフである。1 is a graph showing the absorbance of water. 第1の実施形態の材料測定装置100の制御部140が実行する処理を説明するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating processing executed by a control unit 140 of the material measuring device 100 of the first embodiment. 第1の実施形態の変形例における材料測定装置200の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a material measuring device 200 in a modified example of the first embodiment. 第1の実施形態の変形例における材料測定装置300の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a material measuring device 300 in a modified example of the first embodiment. 第2の実施形態の正極板PEおよび負極板NEの積層構造を示す図である。A diagram showing a stacked structure of positive electrode plates PE and negative electrode plates NE of the second embodiment. 第2の実施形態の電極製造装置1000の概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an electrode manufacturing apparatus 1000 according to a second embodiment. 試験片における膜厚および溶媒量の経時変化を示すグラフである。1 is a graph showing the change over time in film thickness and solvent amount in a test piece. 試験片における溶媒量と吸光度差との間の関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the amount of solvent in a test strip and the absorbance difference. 膜厚および吸光度差と溶媒量との間の関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between film thickness and absorbance difference and the amount of solvent. 図14から溶媒量を算出するにあたって好適な量を抜き出して描いたグラフである。This is a graph showing suitable amounts for calculating the amount of solvent extracted from FIG. 14. 膜厚と吸光度差との2つを説明変数とし溶媒量を目的変数とする検量線を用いた場合の予測精度を示すグラフである。13 is a graph showing prediction accuracy when a calibration curve is used in which the film thickness and the absorbance difference are two explanatory variables and the amount of solvent is the response variable. 第1期間には膜厚を説明変数とし溶媒量を目的変数とする第1検量線を用いるとともに第2期間には吸光度差を説明変数とし溶媒量を目的変数とする第2検量線を用いた場合の予測精度を示すグラフである。13 is a graph showing prediction accuracy when a first calibration curve is used in a first period, in which the film thickness is an explanatory variable and the amount of solvent is a response variable, and a second calibration curve is used in a second period, in which the absorbance difference is an explanatory variable and the amount of solvent is a response variable.

以下、具体的な実施形態について、材料測定装置および材料測定方法および電極製造装置および電極の製造方法を例に挙げて説明する。しかし、本明細書の技術はこれらの実施形態に限定されるものではない。 Specific embodiments are described below using examples of a material measuring device, a material measuring method, and an electrode manufacturing device and an electrode manufacturing method. However, the technology of this specification is not limited to these embodiments.

(第1の実施形態)
1.測定対象物
1-1.混合材料
図1は、第1の実施形態における測定対象物M10の構造を模式的に示す図である。測定対象物M10は、基材M11と、混合材料M12と、を有する。基材M11は、混合材料M12を支持するためのものである。混合材料M12は、溶媒M12aと固体材料M12bとを有する。
First Embodiment
1. Measurement Object 1-1. Mixed Material Fig. 1 is a diagram showing a schematic structure of a measurement object M10 in the first embodiment. The measurement object M10 has a base material M11 and a mixed material M12. The base material M11 is for supporting the mixed material M12. The mixed material M12 has a solvent M12a and a solid material M12b.

溶媒M12aは、材料測定装置100が測定の対象とする材料である。溶媒M12aは、吸光度のピークを有する透光性材料である。溶媒M12aの吸光度は、波長依存性を有する。固体材料M12bは、非透光性粒子である。溶媒M12aは、固体材料M12bの周囲に存在する。溶媒M12aおよび固体材料M12bは、このように混合された状態で層状に積層されている。ここで、透光性とは、少なくとも一部の波長の光を透過させる性質である。 Solvent M12a is the material that is the target of measurement by material measuring device 100. Solvent M12a is a light-transmitting material that has an absorbance peak. The absorbance of solvent M12a is wavelength-dependent. Solid material M12b is a non-light-transmitting particle. Solvent M12a exists around solid material M12b. Solvent M12a and solid material M12b are stacked in layers in this mixed state. Here, light-transmitting property refers to the property of transmitting light of at least some wavelengths.

図1は、測定対象物M10に光が照射されたときの様子を示している。図1に示すように、光L1は混合材料M12の表面の固体材料M12bで反射されている。光L2は混合材料M12の内部で反射を繰り返しながら混合材料M12の奥まで到達した後に混合材料M12の外部に進んでいる。光L2は、混合材料M12の内部を固体材料M12bに反射されながら溶媒M12aを透過している。 Figure 1 shows the state when light is irradiated onto the object to be measured M10. As shown in Figure 1, light L1 is reflected by solid material M12b on the surface of mixed material M12. Light L2 is repeatedly reflected inside mixed material M12 and reaches the depths of mixed material M12 before proceeding to the outside of mixed material M12. Light L2 passes through the solvent M12a while being reflected by solid material M12b inside mixed material M12.

1-2.乾燥
第1の実施形態においては、測定対象物M10は徐々に乾燥していく。つまり、溶媒M12aは、揮発し、時間の経過とともに減少する。材料測定装置100は、減少する溶媒M12aの含有量または含有率を測定する。
1-2. Drying In the first embodiment, the measurement target M10 gradually dries. That is, the solvent M12a evaporates and decreases over time. The material measuring apparatus 100 measures the content or content rate of the solvent M12a that is decreasing.

測定対象物M10の混合材料M12は、乾燥の段階によって膜厚が変化する。測定対象物M10の混合材料M12は、第1期間と第2期間とを経て乾燥する。第2期間は、第1期間の次の期間であり、第1期間と第2期間とは連続している。 The thickness of the mixed material M12 of the measurement object M10 changes depending on the stage of drying. The mixed material M12 of the measurement object M10 dries through a first period and a second period. The second period is the period following the first period, and the first period and the second period are continuous.

第1期間は、混合材料M12の膜厚が変化する期間である。第1期間では、溶媒M12aが主に混合材料M12の膜厚を担っている。第1期間には溶媒M12aが揮発し、それにともなって混合材料M12の膜厚が減少する。このように、第1期間においては、溶媒M12aが減少することにより混合材料M12の膜厚が変化する。 The first period is a period during which the film thickness of the mixed material M12 changes. During the first period, the solvent M12a is mainly responsible for the film thickness of the mixed material M12. During the first period, the solvent M12a evaporates, and the film thickness of the mixed material M12 decreases accordingly. In this way, during the first period, the film thickness of the mixed material M12 changes due to the reduction in the solvent M12a.

第2期間は、混合材料M12の膜厚がほとんど変化しない期間である。第2期間においては、混合材料M12の溶媒M12aの大部分は揮発している。第2期間では、固体材料M12bが主に混合材料M12の膜厚を担っている。このため、第2期間には溶媒M12aが揮発するが、混合材料M12の膜厚はほとんど変化しない。第2期間においては、溶媒が減少することによる膜厚の変化量が第1期間より少ない。 The second period is a period in which the film thickness of the mixed material M12 changes very little. In the second period, most of the solvent M12a of the mixed material M12 has evaporated. In the second period, the solid material M12b is mainly responsible for the film thickness of the mixed material M12. Therefore, although the solvent M12a evaporates in the second period, the film thickness of the mixed material M12 changes very little. In the second period, the amount of change in film thickness due to the reduction in the solvent is less than in the first period.

2.材料測定装置
図2は、第1の実施形態の材料測定装置100の概略構成図である。材料測定装置100は、複数の材料が混合している混合材料M12における透光性材料の存在量を測定することができる。材料測定装置100は、発光部110と、受光部120と、膜厚測定部130と、制御部140と、ロールR1、R2と、を有する。
2 is a schematic diagram of a material measuring device 100 according to a first embodiment. The material measuring device 100 can measure the amount of translucent material present in a mixed material M12 in which a plurality of materials are mixed. The material measuring device 100 has a light emitting unit 110, a light receiving unit 120, a film thickness measuring unit 130, a control unit 140, and rolls R1 and R2.

発光部110は、測定対象物M10の混合材料M12に光を照射する光照射部である。発光部110は、ブロードな波長分布をもつ光を照射する。発光部110は、光を局所的に照射可能であるとよい。発光部110は、溶媒M12aが吸収する波長を含む光を照射する。 The light emitting unit 110 is a light irradiating unit that irradiates light onto the mixed material M12 of the measurement target M10. The light emitting unit 110 irradiates light having a broad wavelength distribution. It is preferable that the light emitting unit 110 is capable of irradiating light locally. The light emitting unit 110 irradiates light including a wavelength that is absorbed by the solvent M12a.

受光部120は、測定対象物M10の混合材料M12からの光を受光する。受光部120は、受光した光の情報を制御部140に送信することができる。受光部120は、受光した光を波長ごとに分解可能であるとよい。受光部120は、例えば、分光光度計であるとよい。 The light receiving unit 120 receives light from the mixed material M12 of the measurement object M10. The light receiving unit 120 can transmit information about the received light to the control unit 140. It is preferable that the light receiving unit 120 be capable of separating the received light into wavelengths. It is preferable that the light receiving unit 120 is, for example, a spectrophotometer.

膜厚測定部130は、ロールR1、R2により搬送される測定対象物M10の混合材料M12の膜厚を非接触で測定することができる。膜厚測定部130は、例えば、レーザー変位計である。ロールR1、R2は、フリーロールであってもよいし、モーター等から回転駆動を受けてもよい。 The film thickness measuring unit 130 can non-contactly measure the film thickness of the mixed material M12 of the measurement object M10 transported by the rolls R1 and R2. The film thickness measuring unit 130 is, for example, a laser displacement meter. The rolls R1 and R2 may be free rolls or may be rotationally driven by a motor or the like.

制御部140は、受光部120により受光された光に基づいて、測定対象物M10に含まれる溶媒M12aの存在量を測定する。制御部140は、受光部120により受光された光の情報を受光部120から取得することができる。また、制御部140は、発光部110の発光状態を制御してもよい。 The control unit 140 measures the amount of solvent M12a present in the measurement object M10 based on the light received by the light receiving unit 120. The control unit 140 can acquire information on the light received by the light receiving unit 120 from the light receiving unit 120. The control unit 140 may also control the light emitting state of the light emitting unit 110.

3.制御系
図3は、第1の実施形態の材料測定装置100の制御系を示すブロック図である。図3に示すように、制御部140は、材料情報取得部141と、膜厚取得部142と、受光光情報取得部143と、光強度取得部144と、吸光度差算出部145と、含有量算出部146と、検量線記憶部147と、期間判定部148と、材料情報記憶部149と、を有する。検量線記憶部147は、第1検量線記憶部147aと、第2検量線記憶部147bと、を有する。
3. Control system Fig. 3 is a block diagram showing a control system of the material measuring device 100 of the first embodiment. As shown in Fig. 3, the control unit 140 has a material information acquisition unit 141, a film thickness acquisition unit 142, a received light information acquisition unit 143, a light intensity acquisition unit 144, an absorbance difference calculation unit 145, a content calculation unit 146, a calibration curve storage unit 147, a period determination unit 148, and a material information storage unit 149. The calibration curve storage unit 147 has a first calibration curve storage unit 147a and a second calibration curve storage unit 147b.

材料情報取得部141は、測定対象物M10の混合材料M12がどのような材料を含有しているかの情報を取得する。 The material information acquisition unit 141 acquires information about what materials are contained in the mixed material M12 of the measurement target M10.

膜厚取得部142は、膜厚測定部130により測定された混合材料M12の膜厚を取得する。 The film thickness acquisition unit 142 acquires the film thickness of the mixed material M12 measured by the film thickness measurement unit 130.

受光光情報取得部143は、受光部120により受光された光のスペクトルの情報を取得する。 The received light information acquisition unit 143 acquires information on the spectrum of the light received by the light receiving unit 120.

光強度取得部144は、受光部120により受光された光のうちの第1波長λ1の光強度I(λ1)と第2波長λ2の光強度I(λ2)とを取得する。具体的には、光強度取得部144は、受光光情報取得部143により取得された光のスペクトルから第1波長λ1と第2波長λ2とを選択するとともに、第1波長λ1の光強度I(λ1)と第2波長λ2の光強度I(λ2)とを取得する。 The light intensity acquisition unit 144 acquires the light intensity I (λ1) of the first wavelength λ1 and the light intensity I (λ2) of the second wavelength λ2 from the light received by the light receiving unit 120. Specifically, the light intensity acquisition unit 144 selects the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 from the spectrum of the light acquired by the received light information acquisition unit 143, and acquires the light intensity I (λ1) of the first wavelength λ1 and the light intensity I (λ2) of the second wavelength λ2.

吸光度差算出部145は、吸光度差ΔAを算出する。吸光度差算出部145は、光強度取得部144により取得された第1波長λ1の光強度I(λ1)と第2波長λ2の光強度I(λ2)とから第1波長λ1の吸光度A1と第2波長λ2の吸光度A2との差である吸光度差ΔA(=A1-A2)を算出する。 The absorbance difference calculation unit 145 calculates the absorbance difference ΔA. The absorbance difference calculation unit 145 calculates the absorbance difference ΔA (=A1-A2), which is the difference between the absorbance A1 of the first wavelength λ1 and the absorbance A2 of the second wavelength λ2, from the light intensity I (λ1) of the first wavelength λ1 and the light intensity I (λ2) of the second wavelength λ2 acquired by the light intensity acquisition unit 144.

含有量算出部146は、混合材料M12の膜厚が変化する第1期間の場合には、混合材料M12の膜厚と第1検量線記憶部147aに記憶された第1検量線とから溶媒M12aの含有量または含有率を算出する。含有量算出部146は、混合材料M12の膜厚がほとんど変化しない第2期間の場合には、吸光度差算出部145により算出された吸光度差ΔAと第2検量線記憶部147bに記憶された第2検量線とから溶媒M12aの含有量または含有率を算出する。第2検量線は、後述するように、膜厚範囲に応じて用意されている。含有量算出部146は、混合材料M12の膜厚に応じた第2検量線を用いて溶媒の含有量または含有率を算出する。 In the first period in which the film thickness of the mixed material M12 changes, the content calculation unit 146 calculates the content or content rate of the solvent M12a from the film thickness of the mixed material M12 and the first calibration curve stored in the first calibration curve storage unit 147a. In the second period in which the film thickness of the mixed material M12 hardly changes, the content calculation unit 146 calculates the content or content rate of the solvent M12a from the absorbance difference ΔA calculated by the absorbance difference calculation unit 145 and the second calibration curve stored in the second calibration curve storage unit 147b. The second calibration curve is prepared according to the film thickness range, as described below. The content calculation unit 146 calculates the content or content rate of the solvent using the second calibration curve according to the film thickness of the mixed material M12.

第1検量線記憶部147aは、第1検量線を記憶している。第1検量線は、混合材料M12における溶媒M12aの含有量と混合材料M12の膜厚との間の関係を示している。第1検量線は、例えば、目的変数を溶媒M12aの含有量とするとともに説明変数を混合材料M12の膜厚とする回帰分析により決定された検量線である。 The first calibration curve memory unit 147a stores the first calibration curve. The first calibration curve shows the relationship between the content of solvent M12a in the mixed material M12 and the film thickness of the mixed material M12. The first calibration curve is, for example, a calibration curve determined by regression analysis in which the objective variable is the content of solvent M12a and the explanatory variable is the film thickness of the mixed material M12.

第2検量線記憶部147bは、第2検量線を記憶している。第2検量線は、混合材料M12における溶媒M12aの含有量と吸光度差ΔAとの間の関係を示している。第2検量線は、例えば、目的変数を溶媒M12aの含有量とするとともに説明変数を吸光度差ΔAとする回帰分析により決定された検量線である。第2検量線は、混合材料M12の膜厚の範囲ごとに用意されている。例えば、膜厚が90μm以上100μm未満の場合の第2検量線、膜厚が80μm以上90μm未満の場合の第2検量線、が第2検量線記憶部147bに記憶されている。もちろん、膜厚の数値範囲の刻み幅は変更してよい。 The second calibration curve memory unit 147b stores the second calibration curve. The second calibration curve shows the relationship between the content of the solvent M12a in the mixed material M12 and the absorbance difference ΔA. The second calibration curve is, for example, a calibration curve determined by regression analysis in which the target variable is the content of the solvent M12a and the explanatory variable is the absorbance difference ΔA. The second calibration curve is prepared for each range of the film thickness of the mixed material M12. For example, the second calibration curve for a film thickness of 90 μm or more and less than 100 μm, and the second calibration curve for a film thickness of 80 μm or more and less than 90 μm are stored in the second calibration curve memory unit 147b. Of course, the interval width of the numerical range of the film thickness may be changed.

期間判定部148は、膜厚取得部142により取得された混合材料M12の膜厚から、混合材料M12が第1期間と第2期間とのいずれであるかを判定する。期間判定部148は、混合材料M12の膜厚が予め定めた閾値以上である場合に、混合材料M12が第1期間であると判定し、混合材料M12の膜厚が予め定めた閾値未満である場合に、混合材料M12が第2期間であると判定する。 The period determination unit 148 determines whether the mixed material M12 is in the first period or the second period from the film thickness of the mixed material M12 acquired by the film thickness acquisition unit 142. The period determination unit 148 determines that the mixed material M12 is in the first period when the film thickness of the mixed material M12 is equal to or greater than a predetermined threshold, and determines that the mixed material M12 is in the second period when the film thickness of the mixed material M12 is less than the predetermined threshold.

材料情報記憶部149は、第1検量線記憶部147aおよび第2検量線記憶部147bにより記憶されている検量線の材料の種類を記憶している。また、材料情報記憶部149は、混合材料M12の種類に応じて光強度取得部144が選択すべき第1波長λ1の値および第2波長λ2の値を記憶しているとよい。 The material information storage unit 149 stores the types of materials for the calibration curves stored by the first calibration curve storage unit 147a and the second calibration curve storage unit 147b. The material information storage unit 149 may also store the values of the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2 that the light intensity acquisition unit 144 should select depending on the type of mixed material M12.

4.測定原理
4-1.ランベルト・ベールの法則
ランベルト・ベールの法則を用いる。ランベルト・ベールの法則は、次の式(1)で表される。
I=I0 exp(-εlc) ………(1)
I :透過光の強度
0 :入射光の強度
ε :モル吸収係数(m2 /mol)
l :光路長(m)
c :光が透過する物質の濃度(mol/m3
式(1)の常用対数をとることにより、次の式(2)が得られる。
A=-log(I/I0 )=εlc ………(2)
A :吸光度
4. Measurement principle 4-1. Beer-Lambert law The Beer-Lambert law is used. The Beer-Lambert law is expressed by the following formula (1).
I = I 0 exp(-εlc) ……… (1)
I: Intensity of transmitted light
I 0 : Intensity of incident light
ε: Molar absorption coefficient ( m2 /mol)
l: optical path length (m)
c: Concentration of the substance through which light passes (mol/m 3 )
By taking the common logarithm of equation (1), the following equation (2) is obtained.
A = -log(I/I 0 ) = εlc ... (2)
A: absorbance

ランベルト・ベールの法則は、光が物質を透過する際に物質が吸収する光の強度の割合が一定であることを示している。また、式(2)より、吸光度Aは、モル吸光係数εと、光路長lと、光が透過する物質の濃度cと、の積である。モル吸収係数εは物質固有の値であり、光の波長に依存する。吸光度Aは、あらかじめ測定することができ、光の波長に依存する。このため、式(2)から光路長lを決定すれば、光が透過する物質の濃度を求めることができる。 The Beer-Lambert law states that the proportion of light intensity absorbed by a substance when light passes through it is constant. Furthermore, from equation (2), absorbance A is the product of the molar absorption coefficient ε, the optical path length l, and the concentration c of the substance through which the light passes. The molar absorption coefficient ε is a value specific to a substance and depends on the wavelength of light. Absorbance A can be measured in advance and depends on the wavelength of light. Therefore, if the optical path length l is determined from equation (2), the concentration of the substance through which the light passes can be found.

図1で説明したように、混合材料M12を有する測定対象物M10では光の反射や散乱が生じる。この場合には、受光部120に入射しない反射光や散乱光が存在し、その分だけ受光部120によって取得される光の強度が減少する。このように見かけ上の吸光度が増大するため、ランベルト・ベールの法則をそのまま適用することはできない。また、光路長lを特定することは困難である。 As explained in FIG. 1, light is reflected and scattered in the measurement object M10 containing the mixed material M12. In this case, there is reflected light and scattered light that does not enter the light receiving unit 120, and the intensity of the light acquired by the light receiving unit 120 decreases accordingly. Because the apparent absorbance increases in this way, the Beer-Lambert law cannot be applied as is. In addition, it is difficult to determine the optical path length l.

4-2.二波長分光測光法
式(2)に散乱項Asを追加し、2つの波長λ1、λ2を代入すると次の式(3)、(4)が得られる。
A(λ1)=-log(I(λ1)/I0 )=ε(λ1)lc+As(λ1)
………(3)
A(λ2)=-log(I(λ2)/I0 )=ε(λ2)lc+As(λ2)
………(4)
Two-wavelength spectrophotometry By adding the scattering term As to equation (2) and substituting the two wavelengths λ1 and λ2, we obtain the following equations (3) and (4).
A(λ1)=-log(I(λ1)/I 0 )=ε(λ1)lc+As(λ1)
………(3)
A(λ2)=-log(I(λ2)/ I0 )=ε(λ2)lc+As(λ2)
………(4)

2つの波長λ1、λ2がある程度近い波長であると考え、As(λ1)とAs(λ2)とが等しいと近似する。そして、式(3)および式(4)の差をとると、次の式(5)が得られる。
ΔA=A(λ1)-A(λ2)
=-log(I(λ1)/I(λ2))
=(ε(λ1)-ε(λ2))lc ………(5)
ΔA:吸光度差
Considering that the two wavelengths λ1 and λ2 are relatively close to each other, and approximating that As(λ1) is equal to As(λ2), the difference between equations (3) and (4) is obtained as follows:
ΔA = A (λ1) - A (λ2)
= -log(I(λ1)/I(λ2))
= (ε(λ1) - ε(λ2))lc ……… (5)
ΔA: absorbance difference

式(5)を用いても、ランベルト・ベールの法則と同様に光路長lを特定することが困難である。 Even if equation (5) is used, it is difficult to determine the optical path length l, just as with the Beer-Lambert law.

4-3.第2検量線
光路長lは未知であるため、その代わりに第2検量線を用いる。つまり、式(5)と第2検量線とを用いて、混合材料M12における溶媒M12aの濃度を算出する。そのためにまず、2つの波長λ1、λ2を選定する。そして、予め準備したサンプルの吸光度差ΔA=-log(I(λ1)/I(λ2))を測定する。ここで、吸光度差ΔA=-log(I(λ1)/I(λ2))は入射光の強度I0 を含んでいない。このため、入射光の強度I0 は未知のままであってよい。また、第2検量線の説明変数が吸光度差ΔAであるため、第1波長λ1の吸光度A1(λ1)および第2波長λ2の吸光度A2(λ2)は未知のままであってよい。
4-3. Second calibration curve Since the optical path length l is unknown, the second calibration curve is used instead. That is, the concentration of the solvent M12a in the mixed material M12 is calculated using formula (5) and the second calibration curve. For this purpose, first, two wavelengths λ1 and λ2 are selected. Then, the absorbance difference ΔA=-log(I(λ1)/I(λ2)) of a sample prepared in advance is measured. Here, the absorbance difference ΔA=-log(I(λ1)/I(λ2)) does not include the intensity I 0 of the incident light. Therefore, the intensity I 0 of the incident light may remain unknown. In addition, since the explanatory variable of the second calibration curve is the absorbance difference ΔA, the absorbance A1 (λ1) of the first wavelength λ1 and the absorbance A2 (λ2) of the second wavelength λ2 may remain unknown.

図4は、第1の実施形態における溶媒量と吸光度差ΔAとの間の関係を例示するグラフである。図4の横軸は溶媒量(wt%)である。図4の縦軸は吸光度差ΔA=-log(I(λ1)/I(λ2))である。式(5)では光が透過する物質の濃度cの単位は(mol/m3 )であるが、混合材料M12の種類と大まかな量とが分かっていれば、濃度の単位を容易に(wt%)に変換することができる。 Fig. 4 is a graph illustrating the relationship between the amount of solvent and the absorbance difference ΔA in the first embodiment. The horizontal axis of Fig. 4 is the amount of solvent (wt%). The vertical axis of Fig. 4 is the absorbance difference ΔA = -log (I (λ1) / I (λ2)). In formula (5), the unit of concentration c of the substance through which light transmits is (mol/m 3 ), but if the type and approximate amount of mixed material M12 are known, the unit of concentration can be easily converted to (wt%).

図4に示すように、溶媒量が増加するほど吸光度差ΔAは減少する。また、溶媒量と吸光度差ΔAとの間の関係は直線で近似できる。 As shown in Figure 4, the absorbance difference ΔA decreases as the amount of solvent increases. Furthermore, the relationship between the amount of solvent and the absorbance difference ΔA can be approximated by a straight line.

なお、第2検量線は予め導出しておき、記憶させておけばよい。 The second calibration curve can be derived in advance and stored.

4-4.波長の例
4-4-1.NMP
図5は、NMPの吸光度を示すグラフである。図5の横軸は光の波長である。図5の縦軸は吸光度である。ここで、NMPとは、N-メチル-2-ピロリドンである。この吸光度のグラフは、物質固有である。つまり、同種の材料について吸光度を測定すると、同様のグラフが得られる。
4-4. Examples of wavelengths 4-4-1. NMP
Figure 5 is a graph showing the absorbance of NMP. The horizontal axis of Figure 5 is the wavelength of light. The vertical axis of Figure 5 is absorbance. Here, NMP is N-methyl-2-pyrrolidone. This absorbance graph is substance specific. That is, if the absorbance of the same type of material is measured, a similar graph will be obtained.

図5に示すように、1720nm近傍と2280nm近傍とにピークが存在する。吸光度がゼロに近い波長領域では、NMPはその波長の光をほとんど透過させる。上記のピークの近傍では、NMPはその波長領域の光を吸収する。 As shown in Figure 5, there are peaks near 1720 nm and near 2280 nm. In wavelength regions where the absorbance is close to zero, NMP transmits almost all of the light at that wavelength. In the vicinity of the above peaks, NMP absorbs light in that wavelength region.

このため、選択する2つの波長として、ピークに近い波長と、吸光度がゼロに近い波長と、を選択する。例えば、波長λ1として1713nmを選択し、波長λ2として1823nmを選択する。図5に示すように、1713nmの波長の光はNMPにある程度吸収され、1823nmの波長の光はNMPにほとんど吸収されない。このように吸収度に差がある2つの波長λ1、λ2を選択することにより、測定精度は向上する。 For this reason, the two wavelengths selected are one close to the peak and one with an absorbance close to zero. For example, 1713 nm is selected as wavelength λ1, and 1823 nm is selected as wavelength λ2. As shown in Figure 5, light with a wavelength of 1713 nm is absorbed to some extent by NMP, and light with a wavelength of 1823 nm is hardly absorbed by NMP. By selecting two wavelengths λ1 and λ2 with different absorbance in this way, the measurement accuracy is improved.

原理的には、選択する波長として2280nm近傍の波長を選択してもよい。ただし、2280nmという長波長の光を高精度で測定可能な素子は一般に高価である。そのため、このような素子をインライン計測装置に適用することは現実的ではない。 In principle, a wavelength near 2280 nm may be selected as the wavelength to be measured. However, elements capable of measuring light with a long wavelength of 2280 nm with high accuracy are generally expensive. For this reason, it is not practical to apply such elements to an in-line measurement device.

4-4-2.水
図6は、水の吸光度を示すグラフである。図6の横軸は光の波長である。図6の縦軸は吸光度である。水では、1450nm近傍と1900nm近傍とにピークが存在する。そのため、例えば、波長λ1として1450nmを選択し、波長λ2として1350nmを選択することができる。
4-4-2. Water Figure 6 is a graph showing the absorbance of water. The horizontal axis of Figure 6 is the wavelength of light. The vertical axis of Figure 6 is the absorbance. For water, peaks exist near 1450 nm and near 1900 nm. Therefore, for example, 1450 nm can be selected as the wavelength λ1 and 1350 nm can be selected as the wavelength λ2.

4-4-3.波長の選択
上記のように、測定対象である溶媒M12aの吸光スペクトルに応じて、波長を自由に選択することができる。ただし、2つの波長のうちの第1の波長は、吸光度がゼロでない波長を選択する必要がある。2つの波長のうちの第2の波長は、吸光度がゼロに近いことが好ましい。例えば、第1の波長はピーク近傍の波長であり、第2の波長はピーク近傍以外の波長であるとよい。
4-4-3. Wavelength Selection As described above, the wavelength can be freely selected according to the absorption spectrum of the solvent M12a to be measured. However, the first wavelength of the two wavelengths must be selected as a wavelength with a non-zero absorbance. The second wavelength of the two wavelengths preferably has an absorbance close to zero. For example, the first wavelength may be a wavelength near the peak, and the second wavelength may be a wavelength other than the peak.

ここで、発光部110は、溶媒M12aが吸収する波長を含む光を照射する必要がある。また、第1の波長の吸光度A1と第2の波長の吸光度A2とは異なっている必要がある。式(5)においてΔA=0の場合には、溶媒M12aの濃度を測定することが原理的に不可能である。 Here, the light-emitting unit 110 needs to irradiate light that includes a wavelength that is absorbed by the solvent M12a. In addition, the absorbance A1 of the first wavelength and the absorbance A2 of the second wavelength need to be different. When ΔA = 0 in formula (5), it is theoretically impossible to measure the concentration of the solvent M12a.

5.材料測定方法
5-1.S101
図7は、第1の実施形態の材料測定装置100の制御部140が実行する処理を説明するフローチャートである。まず、材料情報取得部141が混合材料M12の情報を取得する(S101)。これにより、材料情報取得部141は、混合材料M12が含む材料の情報を得る。つまり、材料情報取得部141は、混合材料M12が溶媒M12aと固体材料M12bとを含有しているという情報を得る。例えば、溶媒M12aが水であれば、材料情報取得部141は溶媒M12aが水であるという情報を取得する。
5. Material measurement method 5-1. S101
7 is a flowchart for explaining the process executed by the control unit 140 of the material measuring device 100 of the first embodiment. First, the material information acquisition unit 141 acquires information on the mixed material M12 (S101). In this way, the material information acquiring unit 141 acquires information on the materials contained in the mixed material M12. That is, the material information acquiring unit 141 acquires information that the mixed material M12 contains the solvent M12a and the solid material M12b. For example, if the solvent M12a is water, the material information acquisition unit 141 acquires information that the solvent M12a is water.

5-2.S102
次に、膜厚取得部142が、膜厚測定部130により測定された混合材料M12の膜厚を取得する(S102)。
5-2. S102
Next, the film thickness acquisition unit 142 acquires the film thickness of the mixed material M12 measured by the film thickness measurement unit 130 (S102).

5-3.S103
次に、期間判定部148が、第1期間と第2期間とのいずれであるかを判定する(S103)。期間判定部148は、混合材料M12の膜厚が予め定めた閾値以上である場合に(S103:Yes)、混合材料M12が第1期間であると判定するとともにS104に進む。期間判定部148は、混合材料M12の膜厚が予め定めた閾値未満である場合に(S103:No)、混合材料M12が第2期間であると判定するとともにS105に進む。
5-3. S103
Next, the period determination unit 148 determines whether the period is the first period or the second period (S103). When the film thickness of the mixed material M12 is equal to or greater than a predetermined threshold value, the period determination unit 148 If the thickness of the mixed material M12 is less than a predetermined threshold value (S103: No), the period determination unit 148 determines that the mixed material M12 is in the first period and proceeds to S104. ), it is determined that the mixed material M12 is in the second period, and the process proceeds to S105.

5-4.S104
含有量算出部146は、第1検量線を用いて溶媒M12aの含有量を算出する(S104)。第1検量線は、混合材料M12における溶媒M12aの含有量と混合材料M12の膜厚との間の関係を示している。含有量算出部146は、混合材料M12の膜厚と、第1検量線とから、溶媒の含有量を算出する。
5-4. S104
The content calculation unit 146 calculates the content of the solvent M12a using the first calibration curve (S104). The first calibration curve is a relationship between the content of the solvent M12a in the mixed material M12 and the film thickness of the mixed material M12. The content calculation unit 146 calculates the content of the solvent from the film thickness of the mixed material M12 and the first calibration curve.

5-5.S105
次に、発光部110が溶媒M12aと固体材料M12bとを含有する混合材料M12に溶媒M12aが吸収する波長を含む光を照射し、受光部120が混合材料M12からの光を受光する。そして、受光光情報取得部143が受光部120により受光された光の情報を取得する(S105)。この光の情報には、波長ごとの光強度の情報が含まれている。
5-5. S105
Next, the light emitter 110 irradiates the mixed material M12 containing the solvent M12a and the solid material M12b with light having a wavelength that is absorbed by the solvent M12a, and the light receiver 120 receives the light from the mixed material M12. The received light information acquiring unit 143 acquires information about the light received by the light receiving unit 120 (S105). This light information includes information about the light intensity for each wavelength.

5-6.S106
次に、光強度取得部144は光強度を取得する。具体的には、光強度取得部144は、材料情報取得部141により取得された材料の情報から、混合材料M12が溶媒M12aと固体材料M12bとを含有するという情報を得る。そして、光強度取得部144は第1波長λ1と第2波長λ2とを選択する。その際に、材料情報記憶部149に記憶されている情報を参照してもよい。そして、光強度取得部144は、受光部120により受光された光のうちの第1波長λ1の光強度I(λ1)と第2波長λ2の光強度I(λ2)とを取得する(S106)。
5-6. S106
Next, the light intensity acquisition unit 144 acquires the light intensity. Specifically, the light intensity acquisition unit 144 acquires the light intensity based on the material information acquired by the material information acquisition unit 141. Then, the light intensity acquisition unit 144 selects the first wavelength λ1 and the second wavelength λ2. At that time, the light intensity acquisition unit 144 refers to the information stored in the material information storage unit 149. The light intensity acquisition unit 144 acquires the light intensity I(λ1) of the first wavelength λ1 and the light intensity I(λ2) of the second wavelength λ2 of the light received by the light receiving unit 120. (S106).

5-7.S107
次に、吸光度差算出部145は、吸光度差ΔAを算出する(S107)。吸光度差算出部145は、光強度取得部144により取得された第1波長λ1の光強度I(λ1)と第2波長λ2の光強度I(λ2)とから第1波長λ1の吸光度A1と第2波長λ2の吸光度A2との差である吸光度差ΔAを算出する。
5-7. S107
Next, the absorbance difference calculation unit 145 calculates the absorbance difference ΔA (S107). The absorbance difference calculation unit 145 calculates the absorbance difference ΔA, which is the difference between the absorbance A1 of the first wavelength λ1 and the absorbance A2 of the second wavelength λ2, from the light intensity I(λ1) of the first wavelength λ1 and the light intensity I(λ2) of the second wavelength λ2 acquired by the light intensity acquisition unit 144.

5-8.S108
含有量算出部146は、第2検量線を用いて溶媒M12aの含有量を算出する(S108)。含有量算出部146は、混合材料M12における溶媒M12aの含有量と吸光度差ΔAとの間の関係を示す第2検量線と、吸光度差ΔAと、から溶媒の含有量を算出する。第2検量線は、混合材料M12における溶媒M12aの含有量と吸光度差ΔAとの間の関係を示している。第2検量線は、混合材料M12の膜厚の数値範囲ごとに用意されている。このため、含有量算出部146は、膜厚取得部142により取得された混合材料M12の膜厚に相当する第2検量線を抽出するとともにその第2検量線を用いて溶媒M12aの含有量を算出する。膜厚取得部142により取得された混合材料M12の膜厚が73μmである場合に、含有量算出部146は、73μmを含む第2検量線をピックアップする。例えば、膜厚範囲が70μm以上75μm未満の第2検量線が存在すれば、含有量算出部146は、その第2検量線を採用する。
5-8. S108
The content calculation unit 146 calculates the content of the solvent M12a by using the second calibration curve (S108). The content of the solvent is calculated from the second calibration curve showing the relationship between the content of the solvent M12a in the mixed material M12 and the absorbance difference ΔA. The second calibration curve shows the relationship between the content of the solvent M12a in the mixed material M12 and the absorbance difference ΔA. The second calibration curve is prepared for each numerical range of the thickness of the mixed material M12. Therefore, the content calculation unit 146 calculates the content of the mixed material M12 based on the thickness of the mixed material M12 acquired by the thickness acquisition unit 142. A corresponding second calibration curve is extracted, and the content of the solvent M12a is calculated using the second calibration curve. The amount calculation unit 146 picks up the second calibration curve that includes 73 μm. For example, if there is a second calibration curve with a film thickness range of 70 μm or more and less than 75 μm, the content calculation unit 146 uses that second calibration curve.

6.第1の実施形態の効果
材料測定装置100は、溶媒M12aと固体材料M12bとが混合している混合材料M12における溶媒M12aの含有量を非接触で算出することができる。また、混合材料M12が乾燥する場合に、その乾燥の度合いによらず、混合材料M12中の溶媒M12aの含有量を算出することができる。特に、乾燥が進んで混合材料M12の膜厚がほとんど変化しないような混合材料M12に対して、高い精度で溶媒M12aの含有量を算出することができる。第1期間は溶媒M12aが膜厚を決める主要な材料であり、第2期間は固体材料M12bが膜厚を決める主要な材料である。第1期間の場合には、膜厚の値を基にして溶媒M12aの存在量を算出する。このため、この材料測定装置100の測定精度は高い。
6. Effects of the First Embodiment The material measuring device 100 can calculate the content of the solvent M12a in the mixed material M12, which is a mixture of the solvent M12a and the solid material M12b, without contact. In addition, when the mixed material M12 dries, the content of the solvent M12a in the mixed material M12 can be calculated regardless of the degree of drying. In particular, the content of the solvent M12a can be calculated with high accuracy for the mixed material M12, which is dried so that the film thickness of the mixed material M12 hardly changes. In the first period, the solvent M12a is the main material that determines the film thickness, and in the second period, the solid material M12b is the main material that determines the film thickness. In the first period, the amount of the solvent M12a is calculated based on the film thickness value. Therefore, the measurement accuracy of the material measuring device 100 is high.

7.変形例
7-1.ハイパースペクトルカメラ
図8は、第1の実施形態の変形例における材料測定装置200の概略構成図である。材料測定装置200は、発光部210と、受光部220と、制御部140と、を有する。発光部210は、例えば、ハロゲンランプである。受光部220は、例えば、ハイパースペクトルカメラである。ハイパースペクトルカメラは、光を波長ごとに分光して撮影することができる。材料測定装置200は、材料測定装置100と同様に溶媒M12aの含有量を測定することができる。測定対象物M10として種々の材料を測定するためには、発光部110は幅広い波長の光を照射可能であり、受光部120は幅広い波長の光を受光可能であるとよい。また、受光部120は幅広い波長の光を分解可能であるとよい。
7. Modification 7-1. Hyperspectral camera FIG. 8 is a schematic diagram of a material measuring device 200 in a modification of the first embodiment. The material measuring device 200 has a light emitting unit 210, a light receiving unit 220, and a control unit 140. The light emitting unit 210 is, for example, a halogen lamp. The light receiving unit 220 is, for example, a hyperspectral camera. The hyperspectral camera can separate light into wavelengths and capture the light. The material measuring device 200 can measure the content of the solvent M12a in the same manner as the material measuring device 100. In order to measure various materials as the measurement object M10, it is preferable that the light emitting unit 110 can irradiate light of a wide range of wavelengths and the light receiving unit 120 can receive light of a wide range of wavelengths. It is also preferable that the light receiving unit 120 can resolve light of a wide range of wavelengths.

7-2.2波長帯プリズム分光カメラ
図9は、第1の実施形態の変形例における材料測定装置300の概略構成図である。材料測定装置300は、発光部210と、受光部320と、制御部140と、を有する。受光部320は、例えば、2波長帯プリズム分光カメラとバンドパスフィルタとを有する。溶媒M12aの種類が、例えば、水と決まっている場合には、測定に用いる2波長を予め決定することができる。この場合には、2波長帯プリズム分光カメラとバンドパスフィルタとを用いることにより、第1波長λ1の吸光度A1と第2波長λ2の吸光度A2とを測定することができる。2波長帯プリズム分光カメラの代わりに2台のカメラを用いてもよい。
7-2. Two-Wavelength Band Prism Spectroscopic Camera FIG. 9 is a schematic diagram of a material measuring device 300 in a modified example of the first embodiment. The material measuring device 300 has a light emitting unit 210, a light receiving unit 320, and a control unit 140. The light receiving unit 320 has, for example, a two-wavelength band prism spectroscopic camera and a bandpass filter. When the type of the solvent M12a is determined to be, for example, water, the two wavelengths used for measurement can be determined in advance. In this case, the absorbance A1 of the first wavelength λ1 and the absorbance A2 of the second wavelength λ2 can be measured by using the two-wavelength band prism spectroscopic camera and the bandpass filter. Two cameras may be used instead of the two-wavelength band prism spectroscopic camera.

7-3.期間判定部
期間判定部148は、混合材料M12の膜厚の変化量が予め定めた閾値以上である場合に、混合材料M12を第1期間であると判定し、混合材料M12の膜厚の変化量が予め定めた閾値未満である場合に、混合材料M12を第2期間であると判定してもよい。
The period determination unit 148 may determine that the mixed material M12 is in the first period when the amount of change in film thickness of the mixed material M12 is equal to or greater than a predetermined threshold, and may determine that the mixed material M12 is in the second period when the amount of change in film thickness of the mixed material M12 is less than the predetermined threshold.

7-4.状態判定部
材料測定装置100は、期間判定部148の代わりに、状態判定部を有していていもよい。状態判定部は、混合材料M12が第1状態または第2状態のいずれであるかを判定する。第1状態は、混合材料M12の第1期間に対応する。第2状態は、混合材料M12の第2期間に対応する。状態判定部は、第1状態から第2状態に移行するところを確認しなくてもよい。混合材料M12の膜厚の変化量から、混合材料M12が第1状態または第2状態のいずれであるかを判定する。その際には、別途閾値を設定すればよい。
7-4. State Determination Unit The material measuring device 100 may have a state determination unit instead of the period determination unit 148. The state determination unit determines whether the mixed material M12 is in the first state or the second state. The first state corresponds to a first period of the mixed material M12. The second state corresponds to a second period of the mixed material M12. The state determination unit does not need to confirm the transition from the first state to the second state. Whether the mixed material M12 is in the first state or the second state is determined from the amount of change in the film thickness of the mixed material M12. In this case, a separate threshold value may be set.

7-5.検量線記憶部
検量線記憶部147は、多数の材料に対する検量線を記憶していることが好ましい。より多くの材料を測定することができるからである。第2検量線記憶部147bは、混合材料M12における溶媒M12aおよび固体材料M12bの複数の組み合わせに対する第2検量線を記憶しているとよい。
It is preferable that the calibration curve storage unit 147 stores calibration curves for a large number of materials. This is because more materials can be measured. It is preferable that the second calibration curve storage unit 147b stores second calibration curves for a plurality of combinations of the solvent M12a and the solid material M12b in the mixed material M12.

材料測定装置100が利用する第2検量線は、溶媒M12aのみに対する第2検量線ではなく、溶媒M12aおよび固体材料M12bを有する混合材料M12に対する第2検量線であるためである。 The second calibration curve used by the material measuring device 100 is not a second calibration curve for only the solvent M12a, but a second calibration curve for the mixed material M12 having the solvent M12a and the solid material M12b.

7-6.含有率
材料測定装置100は、溶媒M12aの含有率を測定することができる。そのためには、含有量算出部146は、材料情報取得部141または材料情報記憶部149から材料の情報を取得すればよい。含有量算出部146は、混合材料M12の材料の質量比等から溶媒M12aの含有率を算出することができる。第2検量線記憶部147bは、目的変数を溶媒M12aの含有率とし、説明変数を吸光度差ΔAとする回帰分析により決定された第2検量線を記憶しているとよい。第2検量線記憶部147bは、目的変数を溶媒M12aの含有量または含有率とし、説明変数を吸光度差ΔAとする回帰分析により決定された第2検量線を記憶している。含有量算出部146は、吸光度差算出部145により算出された吸光度差ΔAと第2検量線記憶部147bにより記憶された第2検量線とから溶媒の含有量または含有率を算出することができる。
7-6. Content The material measuring device 100 can measure the content of the solvent M12a. To do so, the content calculation unit 146 may acquire information on the material from the material information acquisition unit 141 or the material information storage unit 149. The content calculation unit 146 may calculate the content of the solvent M12a from the mass ratio of the materials in the mixed material M12. The second calibration curve storage unit 147b may store a second calibration curve determined by a regression analysis in which the content of the solvent M12a is the objective variable and the absorbance difference ΔA is the explanatory variable. The second calibration curve storage unit 147b stores a second calibration curve determined by a regression analysis in which the content or content of the solvent M12a is the objective variable and the absorbance difference ΔA is the explanatory variable. The content calculation section 146 can calculate the content or content rate of the solvent from the absorbance difference ΔA calculated by the absorbance difference calculation section 145 and the second calibration curve stored in the second calibration curve storage section 147b.

7-7.検量線
検量線は、回帰分析以外のその他の方法により導出してもよい。検量線を導出するために、機械学習済みのモデルを用いてもよい。
7-7. Calibration curve The calibration curve may be derived by a method other than regression analysis. A machine learning model may be used to derive the calibration curve.

7-8.基材
材料測定装置100は、基材が存在しない混合材料M12を測定することができる。このため、基材M11は必ずしも必要ではない。
7-8. Substrate The material measuring device 100 can measure the mixed material M12 that does not contain a substrate. Therefore, the substrate M11 is not necessarily required.

7-9.組み合わせ
上記の変形例を自由に組み合わせてよい。
7-9. Combinations The above modifications may be freely combined.

(第2の実施形態)
第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、電極製造装置が電極の残留溶媒を測定する。つまり、第2の実施形態では、測定対象物は、リチウムイオン二次電池の電極である。
Second Embodiment
A second embodiment will be described. In the second embodiment, an electrode manufacturing apparatus measures the residual solvent in an electrode. That is, in the second embodiment, the measurement target is an electrode of a lithium ion secondary battery.

1.電極
1-1.電極の構造
電極は、正極板と負極板とがセパレータを介して交互に配置されている。
1. Electrodes 1-1. Electrode structure The electrodes are positive and negative plates arranged alternately with separators between them.

図10は、第2の実施形態の正極板PEおよび負極板NEの積層構造を示す図である。正極板PEは、リチウムイオン二次電池の正極板である。正極板PEは、集電体P1と、塗工層P2と、を有する。集電体P1は、第1面P1aと第2面P1bとを有する。第2面P1bは第1面P1aの反対側の面である。塗工層P2は、集電体P1の第1面P1aおよび第2面P1bの上に形成されている。 Figure 10 is a diagram showing the laminated structure of the positive electrode plate PE and the negative electrode plate NE of the second embodiment. The positive electrode plate PE is a positive electrode plate of a lithium ion secondary battery. The positive electrode plate PE has a current collector P1 and a coating layer P2. The current collector P1 has a first surface P1a and a second surface P1b. The second surface P1b is the surface opposite to the first surface P1a. The coating layer P2 is formed on the first surface P1a and the second surface P1b of the current collector P1.

集電体P1は、金属箔である。集電体P1は、例えば、アルミニウム箔である。塗工層P2は、正極活物質と、導電助剤と、結着剤と、を含有する。正極活物質は、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、三元系材料である。導電助剤は、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラックである。結着剤は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)である。 The current collector P1 is a metal foil. The current collector P1 is, for example, an aluminum foil. The coating layer P2 contains a positive electrode active material, a conductive assistant, and a binder. The positive electrode active material is, for example, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganese oxide, or a ternary material. The conductive assistant is, for example, carbon black or acetylene black. The binder is, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF) or styrene-butadiene rubber (SBR).

負極板NEは、リチウムイオン二次電池の負極板である。負極板NEは、集電体N1と、塗工層N2と、を有する。集電体N1は、第1面N1aと第2面N1bとを有する。第2面N1bは第1面N1aの反対側の面である。塗工層N2は、集電体N1の第1面N1aおよび第2面N1bの上に形成されている。 The negative electrode plate NE is a negative electrode plate of a lithium ion secondary battery. The negative electrode plate NE has a current collector N1 and a coating layer N2. The current collector N1 has a first surface N1a and a second surface N1b. The second surface N1b is the surface opposite the first surface N1a. The coating layer N2 is formed on the first surface N1a and the second surface N1b of the current collector N1.

集電体N1は、金属箔である。集電体N1は、例えば、銅箔である。塗工層N2は、負極活物質と、結着剤と、を含有する。負極活物質は、例えば、黒鉛などの炭素材料である。結着剤は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)である。 The current collector N1 is a metal foil. The current collector N1 is, for example, a copper foil. The coating layer N2 contains a negative electrode active material and a binder. The negative electrode active material is, for example, a carbon material such as graphite. The binder is, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF) or styrene-butadiene rubber (SBR).

塗工層P2の膜厚は、例えば、30μm以上200μm以下である。車載用のリチウムイオン二次電池における塗工層P2の膜厚は、例えば、35μm以上75μm以下である。負極板NEの塗工層N2の膜厚は正極板PEの塗工層P2の膜厚と同程度である。もちろん、負極板NEの塗工層N2の膜厚は正極板PEの塗工層P2の膜厚と異なっていてもよい。 The thickness of the coating layer P2 is, for example, 30 μm or more and 200 μm or less. The thickness of the coating layer P2 in an in-vehicle lithium-ion secondary battery is, for example, 35 μm or more and 75 μm or less. The thickness of the coating layer N2 on the negative electrode plate NE is approximately the same as the thickness of the coating layer P2 on the positive electrode plate PE. Of course, the thickness of the coating layer N2 on the negative electrode plate NE may be different from the thickness of the coating layer P2 on the positive electrode plate PE.

1-2.残留溶媒
正極板PEは、集電体P1に正極活物質等を溶媒に分散させたスラリーを塗工し、乾燥させることにより製造される。負極板NEは、集電体N1に負極活物質等を溶媒に分散させたスラリーを塗工し、乾燥させることにより製造される。しかしながら、乾燥条件および乾燥時の環境によっては正極板PEの塗工層P2および負極板NEの塗工層N2に微量の溶媒が残留するおそれがある。
1-2. Residual Solvent The positive electrode plate PE is manufactured by applying a slurry in which a positive electrode active material and the like are dispersed in a solvent to a current collector P1 and then drying the slurry. The negative electrode plate NE is manufactured by applying a slurry in which a negative electrode active material and the like are dispersed in a solvent to a current collector N1 and then drying the slurry. However, depending on the drying conditions and the drying environment, there is a risk that a small amount of solvent will remain in the coating layer P2 of the positive electrode plate PE and the coating layer N2 of the negative electrode plate NE.

リチウムイオン二次電池では、正極板PEおよび負極板NEは電解液等に浸漬される。このため、このような残留溶媒は存在しないほうが好ましい。実際には、前述のように正極板PEの塗工層P2および負極板NEの塗工層N2には、微量の溶媒が残留する。 In a lithium-ion secondary battery, the positive electrode plate PE and the negative electrode plate NE are immersed in an electrolyte solution or the like. For this reason, it is preferable that such residual solvent is not present. In reality, as mentioned above, trace amounts of solvent remain in the coating layer P2 of the positive electrode plate PE and the coating layer N2 of the negative electrode plate NE.

リチウムイオン二次電池の品質管理のために、正極板PEの塗工層P2および負極板NEの塗工層N2における残留溶媒を測定することが好ましい。活物質等を含む塗工液の溶媒は、例えば、水、NMPである。これらの溶媒は、溶媒M12aに該当する。正極活物質および負極活物質は、固体材料M12bに該当する。塗工層P2および塗工層N2は、溶媒M12aと固体材料M12bとを含有する混合材料M12の一種である。 For quality control of lithium-ion secondary batteries, it is preferable to measure the residual solvent in the coating layer P2 of the positive electrode plate PE and the coating layer N2 of the negative electrode plate NE. The solvent of the coating liquid containing the active material, etc. is, for example, water or NMP. These solvents correspond to the solvent M12a. The positive electrode active material and the negative electrode active material correspond to the solid material M12b. The coating layer P2 and the coating layer N2 are a type of mixed material M12 containing the solvent M12a and the solid material M12b.

2.電極製造装置
図11は、第2の実施形態の電極製造装置1000の概略構成図である。電極製造装置1000は、集電体P1に塗工層P2を塗工して乾燥させる塗工乾燥装置である。電極製造装置1000は、塗工部1100と、乾燥炉1200と、材料測定装置100と、を有する。材料測定装置100は、第1の実施形態と同様の構成である。
2. Electrode Manufacturing Apparatus Fig. 11 is a schematic diagram of an electrode manufacturing apparatus 1000 according to a second embodiment. The electrode manufacturing apparatus 1000 is a coating and drying apparatus that applies a coating layer P2 to a current collector P1 and dries the applied layer. The electrode manufacturing apparatus 1000 includes a coating section 1100, a drying furnace 1200, and a material measuring apparatus 100. The material measuring apparatus 100 has the same configuration as that of the first embodiment.

塗工部1100は、集電体P1の第1面P1aまたは第2面P1bに塗工層を塗工する。塗工部1100は、塗工用ダイ1110と、バックアップロール1120と、を有する。塗工用ダイ1110は、バックアップロール1120に支持されつつ搬送される集電体P1に塗工液を塗工する。塗工液は、活物質と結着剤とを含む。 The coating unit 1100 applies a coating layer to the first surface P1a or the second surface P1b of the current collector P1. The coating unit 1100 has a coating die 1110 and a backup roll 1120. The coating die 1110 applies a coating liquid to the current collector P1, which is supported and transported by the backup roll 1120. The coating liquid contains an active material and a binder.

乾燥炉1200は、集電体P1の上の塗工層P2を乾燥させる乾燥部である。乾燥炉1200は、送風部1210を有する。送風部1210は、集電体P1の搬送方向に対して垂直である上下方向から交互に集電体P1に熱風を吹き付けることができるようになっている。 The drying furnace 1200 is a drying section that dries the coating layer P2 on the current collector P1. The drying furnace 1200 has an air blowing section 1210. The air blowing section 1210 is capable of blowing hot air alternately onto the current collector P1 from above and below, which are perpendicular to the transport direction of the current collector P1.

発光部110は、塗工層P2に光を照射する。受光部120は、塗工層P2からの光を受光する。そして、制御部140の含有量算出部146は、膜厚測定部130により測定された塗工層P2の膜厚と、吸光度差算出部145により算出された吸光度差ΔAと、検量線記憶部147により記憶された検量線と、から溶媒M12aの含有量または含有率を算出する。 The light emitting unit 110 irradiates light onto the coating layer P2. The light receiving unit 120 receives light from the coating layer P2. The content calculation unit 146 of the control unit 140 then calculates the content or content rate of the solvent M12a from the film thickness of the coating layer P2 measured by the film thickness measurement unit 130, the absorbance difference ΔA calculated by the absorbance difference calculation unit 145, and the calibration curve stored in the calibration curve memory unit 147.

電極製造装置1000は、同様にして負極板NEを製造することができる。 The electrode manufacturing device 1000 can manufacture the negative electrode plate NE in a similar manner.

3.電極の製造方法
塗工部1100の塗工用ダイ1110は、バックアップロール1120に支持されつつ搬送される集電体P1の第1面P1aに塗工液を塗工する。乾燥炉1200の送風部1210は、集電体P1の上の塗工層P2を乾燥させる。
3. Manufacturing method of an electrode The coating die 1110 of the coating unit 1100 applies a coating liquid to a first surface P1a of the current collector P1 that is supported and transported by a backup roll 1120. The air blower 1210 of the drying furnace 1200 dries the coating layer P2 on the current collector P1.

次に、膜厚測定部130が、塗工層P2の膜厚を測定する。そして、材料測定装置100の発光部110が集電体P1の第1面P1aの側の塗工層P2に光を照射する。受光部120が塗工層P2からの光を受光する。制御部140が、残留溶媒の存在量を測定する。 Next, the film thickness measuring unit 130 measures the film thickness of the coating layer P2. Then, the light emitting unit 110 of the material measuring device 100 irradiates light onto the coating layer P2 on the first surface P1a side of the current collector P1. The light receiving unit 120 receives the light from the coating layer P2. The control unit 140 measures the amount of residual solvent present.

第2面P1bにも塗工層P2を形成するとともに、材料測定装置100による測定を実施する。これにより、正極板PEが製造される。また、同様に、負極板NEを製造する。 A coating layer P2 is also formed on the second surface P1b, and measurements are performed using the material measuring device 100. This produces a positive electrode plate PE. Similarly, a negative electrode plate NE is also produced.

溶媒の含有量または含有率が予め定めた閾値以上である場合に、その塗工層を有する電極を不良品と判断し、溶媒の含有量または含有率が予め定めた閾値未満である場合に、その塗工層を有する電極を良品と判断する。 If the solvent content or percentage content is equal to or greater than a predetermined threshold, the electrode having that coating layer is determined to be defective, and if the solvent content or percentage content is less than a predetermined threshold, the electrode having that coating layer is determined to be non-defective.

そして、良品と判断された正極板PEおよび負極板NEを後工程にまわし、不良品と判断された正極板PEおよび負極板NEを後工程にまわさないようにすればよい。 Then, the positive electrode plates PE and negative electrode plates NE that are determined to be good products are sent to the next process, and the positive electrode plates PE and negative electrode plates NE that are determined to be defective are not sent to the next process.

4.第2の実施形態の効果
第2の実施形態の電極製造装置1000は、正極板PEおよび負極板NEを製造することができるとともに塗工層P2および塗工層N2の内部の残留溶媒の含有量または含有率を測定することができる。電極製造装置1000は、正極板PEおよび負極板NEの残留溶媒を非破壊・非接触で測定することができる。
4. Effects of the Second Embodiment The electrode manufacturing apparatus 1000 of the second embodiment can manufacture the positive electrode plate PE and the negative electrode plate NE, and can measure the content or content rate of the residual solvent inside the coating layer P2 and the coating layer N2. The electrode manufacturing apparatus 1000 can measure the residual solvent in the positive electrode plate PE and the negative electrode plate NE in a non-destructive and non-contact manner.

5.変形例
5-1.残留溶媒の含有量または含有率の最大値
電極製造装置1000は、正極板PEおよび負極板NEの位置とその位置での残留溶媒の含有量または含有率との情報を有する。このため、残留溶媒の存在量の最大値を正極板PEおよび負極板NEの良否判定に用いることができる。この場合には、残留溶媒の含有量または含有率の最大値が予め定めた閾値以上である場合には、その正極板PEまたは負極板NEを不良品であると判断し、残留溶媒の含有量または含有率の最大値が予め定めた閾値未満である場合には、その正極板PEまたは負極板NEを良品であると判断する。
5. Modification 5-1. Maximum value of residual solvent content or content rate The electrode manufacturing apparatus 1000 has information on the positions of the positive electrode plate PE and the negative electrode plate NE and the content or content rate of the residual solvent at those positions. Therefore, the maximum amount of residual solvent can be used to determine whether the positive electrode plate PE and the negative electrode plate NE are good or bad. In this case, if the maximum value of the content or content rate of the residual solvent is equal to or greater than a predetermined threshold value, the positive electrode plate PE or the negative electrode plate NE is determined to be defective, and if the maximum value of the content or content rate of the residual solvent is less than the predetermined threshold value, the positive electrode plate PE or the negative electrode plate NE is determined to be good.

5-2.再度の乾燥
残留溶媒の含有量または含有率の最大値が予め定めた閾値以上である場合に、その正極板PEまたは負極板NEを再度乾燥させてもよい。
5-2. Re-Drying When the content or maximum value of the content rate of the residual solvent is equal to or greater than a predetermined threshold value, the positive electrode plate PE or the negative electrode plate NE may be dried again.

5-3.正極板および負極板の部分的な切除
電極製造装置1000は、箔状の正極板PEの位置と残留溶媒の存在量との関係性の情報を取得することができる。そのため、正極板PEおよび負極板NEについて残留溶媒が多い部分を部分的に切除してもよい。
5-3. Partial Removal of Positive and Negative Electrode Plates The electrode manufacturing apparatus 1000 can obtain information on the relationship between the position of the foil-like positive electrode plate PE and the amount of residual solvent present. Therefore, the positive electrode plate PE and the negative electrode plate NE may be partially removed in portions where there is a large amount of residual solvent.

5-4.乾燥炉の再設定
乾燥炉1200の内部の露点または炉内温度、送風部1210が噴き出す熱風の温度等、乾燥炉1200の各種の設定を変更してもよい。つまり、材料測定装置100による測定結果を乾燥炉1200の各種の設定にフィードバックするのである。これにより、例えば、電極製造装置1000により製造される正極板PEおよび負極板NEの品質が、気候等の影響を受けにくくすることができる。
5-4. Resetting of Drying Furnace Various settings of the drying furnace 1200, such as the dew point or furnace temperature inside the drying furnace 1200, and the temperature of the hot air blown out by the blower 1210, may be changed. In other words, the measurement results by the material measuring device 100 are fed back to the various settings of the drying furnace 1200. This makes it possible to make the quality of the positive electrode plates PE and negative electrode plates NE manufactured by the electrode manufacturing device 1000 less susceptible to the effects of weather, etc.

5-5.バックアップロール
塗工部は、バックアップロール1120上の集電体P1に塗工する方式でなくともよい。また、乾燥炉は、集電体P1上の塗工液に熱風を吹き付ける方式でなくてもよい。塗工部および乾燥炉については、第2の実施形態以外のものを用いてもよい。
5-5. Backup Roll The coating unit does not have to be of a type that coats the current collector P1 on the backup roll 1120. In addition, the drying furnace does not have to be of a type that blows hot air onto the coating liquid on the current collector P1. The coating unit and the drying furnace may be of a type other than those in the second embodiment.

5-6.片面塗工
正極板および負極板は、両面塗工でなく片面塗工であってもよい。片面塗工の電極に対して、材料測定装置100は、同様に残留溶媒を測定することができる。塗工部は、第1面P1aと第2面P1bとを備える集電体P1の少なくとも一方に塗工層を塗工する。
5-6. Single-sided coating The positive and negative electrode plates may be single-sided coated instead of double-sided coated. The material measuring device 100 can measure the residual solvent in the single-sided coated electrodes in the same manner. The coating unit applies a coating layer to at least one of the current collector P1 having a first surface P1a and a second surface P1b.

5-7.組み合わせ
上記の変形例を自由に組み合わせてよい。
5-7. Combinations The above modifications may be freely combined.

(実施形態の組み合わせ)
第1の実施形態から第2の実施形態までについて変形例を含めて自由に組み合わせてよい。
(Combination of embodiments)
The first and second embodiments may be freely combined, including modified examples.

(実験)
1.試験片の製作
正極板を製作した。集電体として厚さ5mmのアルミニウム板を用いた。アルミニウム板が十分に厚いため、実験においてたわみや傾き等の影響は極力排除される。スラリーは、正極の塗工層となる材料である。スラリーは、正極活物質と導電助剤と結着剤と溶媒とを含む。正極活物質として、ニッケル-マンガン-コバルト酸リチウム(LiNiMnCoO2 )を用いた。導電助剤としてアセチレンブラックを用いた。結着剤(バインダ)として、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)を用いた。溶媒としてNMPを用いた。正極スラリーの固形分濃度は53.5wt%であった。
(experiment)
1. Preparation of test pieces A positive electrode plate was prepared. An aluminum plate with a thickness of 5 mm was used as a current collector. Since the aluminum plate was thick enough, the effects of bending and tilting were eliminated as much as possible in the experiment. The slurry is a material that becomes the coating layer of the positive electrode. The slurry contains a positive electrode active material, a conductive assistant, a binder, and a solvent. Lithium nickel-manganese-cobalt oxide (LiNiMnCoO 2 ) was used as the positive electrode active material. Acetylene black was used as the conductive assistant. Polyvinylidene fluoride (PVdF) was used as the binder. NMP was used as the solvent. The solid content concentration of the positive electrode slurry was 53.5 wt%.

まず、PVdFをNMPに投入した溶液を作製した。次に、その溶液にアセチレンブラックを投入して混ぜ合わせた。その後、その混合物を自転・公転ミキサーで撹拌した。その混合物にニッケル-マンガン-コバルト酸リチウムを添加し、撹拌してスラリーを製造した。アルミニウム板にスラリーを塗布した。 First, a solution was prepared by adding PVdF to NMP. Next, acetylene black was added to the solution and mixed. The mixture was then stirred using a planetary centrifugal mixer. Lithium nickel-manganese-cobalt oxide was added to the mixture and stirred to produce a slurry. The slurry was applied to an aluminum plate.

2.測定方法
発光部としてハロゲンランプを用い、受光部としてハイパースペクトルカメラを用いた。また、膜厚測定部として変位センサを用いた。試験片を載置するステージは、受光部が試験片からの光を受光可能な位置と、膜厚測定部が試験片の膜厚を測定可能な位置と、の間で移動可能なようにした。試験片は、ハロゲンランプにより光を照射されるとともに、熱を与えられて乾燥される。そのため、試験片はハロゲンランプの近くに一定時間毎に配置されることとなる。
2. Measurement method A halogen lamp was used as the light-emitting unit, and a hyperspectral camera was used as the light-receiving unit. A displacement sensor was used as the film thickness measuring unit. The stage on which the test piece was placed was designed to be movable between a position where the light-receiving unit could receive light from the test piece, and a position where the film thickness measuring unit could measure the film thickness of the test piece. The test piece was irradiated with light from the halogen lamp and was dried by applying heat. Therefore, the test piece was placed near the halogen lamp at regular intervals.

3.乾燥プロファイル
図12は、試験片における膜厚および溶媒量の経時変化を示すグラフである。図12の横軸は時間である。図12の縦軸は膜厚または溶媒量である。図12の破線は試験片の膜厚を示している。図12の点線は溶媒量を示している。図12に示すように、溶媒が揮発することにより試験片の膜厚は薄くなり、所定の膜厚で一定値をとる。この実験では、試験片の膜厚が70μm程度で一定になった。一方、膜厚の減少が停止した後にも溶媒量は減少し続けた。この実験では、溶媒量が約18wt%以下の場合に、試験片の膜厚がほぼ一定となった。
3. Drying Profile FIG. 12 is a graph showing the change over time in film thickness and solvent amount in the test piece. The horizontal axis of FIG. 12 is time. The vertical axis of FIG. 12 is film thickness or solvent amount. The dashed line in FIG. 12 indicates the film thickness of the test piece. The dotted line in FIG. 12 indicates the solvent amount. As shown in FIG. 12, the film thickness of the test piece becomes thinner as the solvent evaporates, and becomes constant at a predetermined film thickness. In this experiment, the film thickness of the test piece became constant at about 70 μm. Meanwhile, the solvent amount continued to decrease even after the decrease in film thickness stopped. In this experiment, the film thickness of the test piece became almost constant when the solvent amount was about 18 wt % or less.

4.吸光度差と溶媒量との間の関係
図13は、試験片における溶媒量と吸光度差との間の関係を示すグラフである。図13の横軸は溶媒量である。図13の縦軸は吸光度差である。図13においては、1713nmの波長と1823nmの波長とを2つの波長として採用し、吸光度差を測定した。また、吸光度差と乾燥後期における溶媒量との間の関係について単回帰分析した。説明変数が吸光度差であり、目的変数が溶媒量である。図13に示すように、非常に精度の高い検量線が得られたと考えられる。なお、図13では、試験片の膜厚は考慮されていない。
4. Relationship between absorbance difference and solvent amount FIG. 13 is a graph showing the relationship between the solvent amount and absorbance difference in the test piece. The horizontal axis of FIG. 13 is the solvent amount. The vertical axis of FIG. 13 is the absorbance difference. In FIG. 13, a wavelength of 1713 nm and a wavelength of 1823 nm are adopted as two wavelengths, and the absorbance difference is measured. In addition, a simple regression analysis was performed on the relationship between the absorbance difference and the solvent amount in the latter stage of drying. The explanatory variable is the absorbance difference, and the objective variable is the solvent amount. As shown in FIG. 13, it is believed that a highly accurate calibration curve was obtained. Note that in FIG. 13, the film thickness of the test piece is not taken into account.

5.第1検量線および第2検量線
図14は、膜厚および吸光度差と溶媒量との間の関係を示すグラフである。図14の横軸は溶媒量(wt%)である。図14の縦軸は吸光度差または膜厚である。乾燥により溶媒量は徐々に減少する。つまり、図14において、時間の経過とともに横軸の右側の状態から左側の状態に移行する。実際に膜厚に着目すると、乾燥の前半では膜厚が線形的に減少し、乾燥の後半では膜厚がほとんど変化しない。
5. First calibration curve and second calibration curve FIG. 14 is a graph showing the relationship between the film thickness and absorbance difference and the amount of solvent. The horizontal axis of FIG. 14 is the amount of solvent (wt%). The vertical axis of FIG. 14 is the absorbance difference or film thickness. The amount of solvent gradually decreases due to drying. That is, in FIG. 14, the state shifts from the right side of the horizontal axis to the left side with the passage of time. When actually focusing on the film thickness, the film thickness decreases linearly in the first half of drying, and the film thickness hardly changes in the second half of drying.

乾燥の前半において、吸光度差は、乾燥の経過とともに一旦上昇した後に下降する。乾燥の後半において、吸光度差は、乾燥の経過とともに線形的に上昇する。 In the first half of the drying process, the absorbance difference rises and then falls as the drying progresses. In the second half of the drying process, the absorbance difference rises linearly as the drying progresses.

図14に示すように、乾燥の前半においては、膜厚が線形的に変化しており、吸光度差が一旦上昇した後に下降する。このため、乾燥の前半においては、吸光度差と溶媒量とが一対一で対応していない。これに対して、膜厚は溶媒量に対して、一対一で対応している。すなわち、乾燥の前半においては、膜厚と溶媒量とが一対一で対応しており、溶媒量を算出するにあたって、膜厚が好適な指標であることを示している。 As shown in Figure 14, in the first half of the drying, the film thickness changes linearly, and the absorbance difference rises once and then falls. Therefore, in the first half of the drying, there is no one-to-one correspondence between the absorbance difference and the amount of solvent. In contrast, there is a one-to-one correspondence between the film thickness and the amount of solvent. In other words, in the first half of the drying, there is a one-to-one correspondence between the film thickness and the amount of solvent, which indicates that the film thickness is a suitable indicator for calculating the amount of solvent.

図14に示すように、乾燥の後半においては、膜厚が溶媒量によらずほぼ一定値である。吸光度差が上昇するほど、溶媒量が減少する。このように、乾燥の後半においては、膜厚と溶媒量とが一対一で対応していない。そして、吸光度差と溶媒量とが一対一で対応している。このため、乾燥の後半においては、溶媒量を算出するにあたって、吸光度差と溶媒量が好適な指標であることを示している。 As shown in Figure 14, in the latter half of the drying, the film thickness is almost constant regardless of the amount of solvent. As the absorbance difference increases, the amount of solvent decreases. Thus, in the latter half of the drying, there is no one-to-one correspondence between the film thickness and the amount of solvent. However, there is a one-to-one correspondence between the absorbance difference and the amount of solvent. This shows that in the latter half of the drying, the absorbance difference and the amount of solvent are suitable indicators for calculating the amount of solvent.

図15は、図14から溶媒量を算出するにあたって好適な量を抜き出して描いたグラフである。図15の横軸および縦軸は図14と同様である。図15に示すように、第1期間では膜厚と溶媒量との間の関係を示す第1検量線を用いるとよい。第2期間では吸光度差と溶媒量との間の関係を示す第2検量線を用いるとよい。 Figure 15 is a graph showing suitable amounts for calculating the amount of solvent extracted from Figure 14. The horizontal and vertical axes in Figure 15 are the same as those in Figure 14. As shown in Figure 15, in the first period, it is recommended to use the first calibration curve showing the relationship between film thickness and amount of solvent. In the second period, it is recommended to use the second calibration curve showing the relationship between absorbance difference and amount of solvent.

6.溶媒量の算出
2つの方法を用いて溶媒量を算出した。第1の方法では、膜厚と吸光度差との2つを説明変数とし溶媒量を目的変数とする検量線を用いる。第2の方法では、第1の実施形態の方法を用いる。すなわち、第1期間には膜厚を説明変数とし溶媒量を目的変数とする第1検量線を用いる。第2期間には吸光度差を説明変数とし溶媒量を目的変数とする第2検量線を用いる。
6. Calculation of Solvent Amount The amount of solvent was calculated using two methods. In the first method, a calibration curve is used in which the film thickness and absorbance difference are the explanatory variables and the amount of solvent is the objective variable. In the second method, the method of the first embodiment is used. That is, in the first period, a first calibration curve is used in which the film thickness is the explanatory variable and the amount of solvent is the objective variable. In the second period, a second calibration curve is used in which the absorbance difference is the explanatory variable and the amount of solvent is the objective variable.

図16は、膜厚と吸光度差との2つを説明変数とし溶媒量を目的変数とする検量線を用いた場合の予測精度を示すグラフである。図16の横軸は溶媒量の実測値(wt%)である。図16の縦軸は溶媒量の予測値である。予測値を算出するにあたってリーブワンアウト法を用いた。このときの平均二乗誤差は5.99wt%であった。 Figure 16 is a graph showing the prediction accuracy when using a calibration curve with film thickness and absorbance difference as explanatory variables and solvent amount as the objective variable. The horizontal axis of Figure 16 is the actual measured value of the solvent amount (wt%). The vertical axis of Figure 16 is the predicted value of the solvent amount. The leave-one-out method was used to calculate the predicted value. The mean square error in this case was 5.99 wt%.

図17は、第1期間には膜厚を説明変数とし溶媒量を目的変数とする第1検量線を用いるとともに第2期間には吸光度差を説明変数とし溶媒量を目的変数とする第2検量線を用いた場合の予測精度を示すグラフである。図17の横軸は溶媒量の実測値(wt%)である。図17の縦軸は溶媒量の予測値である。予測値を算出するにあたってリーブワンアウト法を用いた。このときの平均二乗誤差は1.39wt%であった。 Figure 17 is a graph showing the prediction accuracy when using a first calibration curve with film thickness as the explanatory variable and solvent amount as the objective variable in the first period, and using a second calibration curve with absorbance difference as the explanatory variable and solvent amount as the objective variable in the second period. The horizontal axis of Figure 17 is the actual measured value (wt%) of the solvent amount. The vertical axis of Figure 17 is the predicted value of the solvent amount. The leave-one-out method was used to calculate the predicted value. The mean square error in this case was 1.39 wt%.

7.実験のまとめ
第1期間には膜厚を説明変数とし溶媒量を目的変数とする第1検量線を用いるとともに第2期間には吸光度差を説明変数とし溶媒量を目的変数とする第2検量線を用いた場合には、高い精度で溶媒量を測定することができる。
7. Summary of the experiment When the first calibration curve, which uses the film thickness as the explanatory variable and the amount of solvent as the response variable, is used in the first period, and the second calibration curve, which uses the absorbance difference as the explanatory variable and the amount of solvent as the response variable, is used in the second period, the amount of solvent can be measured with high accuracy.

(付記)
第1の態様における材料測定装置は、混合材料に光を照射する発光部と、混合材料からの光を受光する受光部と、混合材料の膜厚を測定する膜厚測定部と、制御部と、を有する。混合材料は、溶媒と固体材料とを含有する。溶媒は、吸光度のピークを有する透光性材料である。発光部は、溶媒が吸収する波長を含む光を照射する。制御部は、受光部により受光された光のうちの第1波長の光強度と第2波長の光強度とを取得する光強度取得部と、光強度取得部により取得された第1波長の光強度と第2波長の光強度とから第1波長の吸光度と第2波長の吸光度との差である吸光度差を算出する吸光度差算出部と、混合材料における溶媒の含有量または含有率と混合材料の膜厚との間の関係を示す第1検量線を記憶する第1検量線記憶部と、混合材料における溶媒の含有量または含有率と吸光度差との間の関係を示す第2検量線を記憶する第2検量線記憶部と、第1検量線および第2検量線から溶媒の含有量または含有率を算出する含有量算出部と、を有する。
(Additional Note)
A material measuring device according to a first aspect includes a light emitting unit that irradiates light onto a mixed material, a light receiving unit that receives light from the mixed material, a thickness measuring unit that measures a thickness of the mixed material, and a control unit. The mixed material contains a solvent and a solid material. The solvent is a light-transmitting material having an absorbance peak. The light emitting unit irradiates light including a wavelength that is absorbed by the solvent. The control unit has a light intensity acquisition unit that acquires the light intensity of a first wavelength and the light intensity of a second wavelength from the light received by the light receiving unit; an absorbance difference calculation unit that calculates an absorbance difference, which is the difference between the absorbance of the first wavelength and the absorbance of the second wavelength, from the light intensity of the first wavelength and the light intensity of the second wavelength acquired by the light intensity acquisition unit; a first calibration curve memory unit that stores a first calibration curve indicating the relationship between the solvent content or content rate in the mixed material and a film thickness of the mixed material; a second calibration curve memory unit that stores a second calibration curve indicating the relationship between the solvent content or content rate in the mixed material and the absorbance difference; and a content calculation unit that calculates the solvent content or content rate from the first calibration curve and the second calibration curve.

第2の態様における材料測定装置においては、混合材料は、溶媒が減少することにより膜厚が変化する第1期間と、第1期間の次の期間であるとともに溶媒が減少することにより第1期間より膜厚の変化量が少ない第2期間と、を有する。含有量算出部は、第1期間の場合に、混合材料の膜厚と第1検量線記憶部により記憶された第1検量線とから溶媒の含有量または含有率を算出し、第2期間の場合に、吸光度差算出部により算出された吸光度差と第2検量線記憶部により記憶された第2検量線とから溶媒の含有量または含有率を算出する。 In the material measuring device of the second aspect, the mixed material has a first period in which the film thickness changes due to a decrease in the solvent, and a second period that follows the first period and in which the film thickness changes less than in the first period due to a decrease in the solvent. In the first period, the content calculation unit calculates the content or percentage of the solvent from the film thickness of the mixed material and the first calibration curve stored in the first calibration curve storage unit, and in the second period, calculates the content or percentage of the solvent from the absorbance difference calculated by the absorbance difference calculation unit and the second calibration curve stored in the second calibration curve storage unit.

第3の態様における材料測定装置においては、制御部は、膜厚取得部と、期間判定部と、を有する。膜厚取得部は、膜厚測定部から混合材料の膜厚を取得する。期間判定部は、混合材料の膜厚が予め定めた閾値以上である場合に、混合材料を第1期間であると判定し、混合材料の膜厚が予め定めた閾値未満である場合に、混合材料を第2期間であると判定する。 In the material measuring device of the third aspect, the control unit has a film thickness acquisition unit and a period determination unit. The film thickness acquisition unit acquires the film thickness of the mixed material from the film thickness measurement unit. The period determination unit determines that the mixed material is in the first period when the film thickness of the mixed material is equal to or greater than a predetermined threshold, and determines that the mixed material is in the second period when the film thickness of the mixed material is less than the predetermined threshold.

第4の態様における材料測定装置においては、制御部は、膜厚取得部と、期間判定部と、を有する。膜厚取得部は、膜厚測定部から混合材料の膜厚を取得する。期間判定部は、混合材料の膜厚の変化量が予め定めた閾値以上である場合に、混合材料を第1期間であると判定し、混合材料の膜厚の変化量が予め定めた閾値未満である場合に、混合材料を第2期間であると判定する。 In the material measuring device of the fourth aspect, the control unit has a film thickness acquisition unit and a period determination unit. The film thickness acquisition unit acquires the film thickness of the mixed material from the film thickness measurement unit. The period determination unit determines that the mixed material is in the first period when the amount of change in the film thickness of the mixed material is equal to or greater than a predetermined threshold, and determines that the mixed material is in the second period when the amount of change in the film thickness of the mixed material is less than the predetermined threshold.

第5の態様における材料測定装置においては、第2検量線記憶部は、混合材料の膜厚範囲ごとに第2検量線を記憶する。含有量算出部は、混合材料の膜厚に応じた第2検量線を用いて溶媒の含有量または含有率を算出する。 In the material measuring device of the fifth aspect, the second calibration curve storage unit stores the second calibration curve for each film thickness range of the mixed material. The content calculation unit calculates the content or content rate of the solvent using the second calibration curve corresponding to the film thickness of the mixed material.

第6の態様における電極製造装置は、第1面と第2面とを備える集電体の少なくとも一方に塗工層を塗工する塗工部と、塗工層を乾燥させる乾燥部と、塗工層に光を照射する発光部と、塗工層からの光を受光する受光部と、塗工層の膜厚を測定する膜厚測定部と、制御部と、を有する。塗工層は、溶媒と固体材料とを含有する。溶媒は、吸光度のピークを有する透光性材料である。発光部は、溶媒が吸収する波長を含む光を照射する。制御部は、受光部により受光された光のうちの第1波長の光強度と第2波長の光強度とを取得する光強度取得部と、光強度取得部により取得された第1波長の光強度と第2波長の光強度とから第1波長の吸光度と第2波長の吸光度との差である吸光度差を算出する吸光度差算出部と、塗工層における溶媒の含有量または含有率と塗工層の膜厚との間の関係を示す第1検量線を記憶する第1検量線記憶部と、塗工層における溶媒の含有量または含有率と吸光度差との間の関係を示す第2検量線を記憶する第2検量線記憶部と、第1検量線および第2検量線から溶媒の含有量または含有率を算出する含有量算出部と、を含有する。 The electrode manufacturing apparatus in the sixth aspect has a coating unit that applies a coating layer to at least one of a current collector having a first surface and a second surface, a drying unit that dries the coating layer, a light emitting unit that irradiates light onto the coating layer, a light receiving unit that receives light from the coating layer, a film thickness measuring unit that measures the film thickness of the coating layer, and a control unit. The coating layer contains a solvent and a solid material. The solvent is a light-transmitting material that has an absorbance peak. The light emitting unit irradiates light that includes a wavelength that is absorbed by the solvent. The control unit includes a light intensity acquisition unit that acquires the light intensity of the first wavelength and the light intensity of the second wavelength from the light received by the light receiving unit, an absorbance difference calculation unit that calculates the absorbance difference, which is the difference between the absorbance of the first wavelength and the absorbance of the second wavelength, from the light intensity of the first wavelength and the light intensity of the second wavelength acquired by the light intensity acquisition unit, a first calibration curve storage unit that stores a first calibration curve that shows the relationship between the solvent content or content rate in the coating layer and the film thickness of the coating layer, a second calibration curve storage unit that stores a second calibration curve that shows the relationship between the solvent content or content rate in the coating layer and the absorbance difference, and a content calculation unit that calculates the solvent content or content rate from the first calibration curve and the second calibration curve.

第7の態様における材料測定方法は、溶媒と固体材料とを含有する混合材料の膜厚を測定する。混合材料に溶媒が吸収する波長を含む光を照射し、混合材料からの光を受光する。溶媒は吸光度のピークを有する透光性材料である。受光した光のうちの第1波長の光強度と第2波長の光強度とを取得する。第1波長の光強度と第2波長の光強度とから第1波長の吸光度と第2波長の吸光度との差である吸光度差を算出する。混合材料の膜厚から混合材料が、溶媒が減少することにより膜厚が変化する第1期間と、第1期間の次の期間であるとともに溶媒が減少することにより第1期間より膜厚の変化量が少ない第2期間と、のいずれであるかを判定する。第1期間であると判定した場合に、混合材料の膜厚と、混合材料における溶媒の含有量または含有率と混合材料の膜厚との間の関係を示す第1検量線と、から溶媒の含有量または含有率を算出する。第2期間であると判定した場合に、吸光度差と、混合材料における溶媒の含有量または含有率と吸光度差との間の関係を示す第2検量線と、から溶媒の含有量または含有率を算出する。 In the seventh aspect, the material measurement method measures the film thickness of a mixed material containing a solvent and a solid material. The mixed material is irradiated with light including a wavelength absorbed by the solvent, and light from the mixed material is received. The solvent is a light-transmitting material having an absorbance peak. The light intensity of a first wavelength and the light intensity of a second wavelength are acquired from the received light. The absorbance difference, which is the difference between the absorbance of the first wavelength and the absorbance of the second wavelength, is calculated from the light intensity of the first wavelength and the light intensity of the second wavelength. From the film thickness of the mixed material, it is determined whether the mixed material is in a first period in which the film thickness changes due to a decrease in the solvent, or a second period which is the period following the first period and in which the change in film thickness is smaller than that in the first period due to a decrease in the solvent. If it is determined to be in the first period, the content or content of the solvent is calculated from the film thickness of the mixed material and a first calibration curve showing the relationship between the content or content of the solvent in the mixed material and the film thickness of the mixed material. If it is determined that the second period is occurring, the solvent content or percentage is calculated from the absorbance difference and a second calibration curve that shows the relationship between the absorbance difference and the solvent content or percentage in the mixed material.

第8の態様における電極の製造方法は、第1面と第2面とを備える集電体の少なくとも一方に溶媒と活物質とを含有する塗工層を塗工する。塗工層を乾燥させつつ、塗工層の膜厚を測定し、塗工層に溶媒が吸収する波長を含む光を照射し、塗工層からの光を受光する。溶媒は吸光度のピークを有する透光性材料である。受光した光のうちの第1波長の光強度と第2波長の光強度とを取得する。第1波長の光強度と第2波長の光強度とから第1波長の吸光度と第2波長の吸光度との差である吸光度差を算出する。塗工層の膜厚から塗工層が、溶媒が減少することにより膜厚が変化する第1期間と、第1期間の次の期間であるとともに溶媒が減少することにより第1期間より膜厚の変化量が少ない第2期間と、のいずれであるかを判定する。第1期間であると判定した場合に、塗工層の膜厚と、塗工層における溶媒の含有量または含有率と塗工層の膜厚との間の関係を示す第1検量線と、から溶媒の含有量または含有率を算出する。第2期間であると判定した場合に、吸光度差と、塗工層における溶媒の含有量または含有率と吸光度差との間の関係を示す第2検量線と、から溶媒の含有量または含有率を算出する。 In the eighth aspect, the method for manufacturing an electrode includes applying a coating layer containing a solvent and an active material to at least one of a current collector having a first surface and a second surface. While drying the coating layer, the thickness of the coating layer is measured, the coating layer is irradiated with light including a wavelength absorbed by the solvent, and the light from the coating layer is received. The solvent is a light-transmitting material having an absorbance peak. The light intensity of a first wavelength and the light intensity of a second wavelength are obtained from the received light. The absorbance difference, which is the difference between the absorbance of the first wavelength and the absorbance of the second wavelength, is calculated from the light intensity of the first wavelength and the light intensity of the second wavelength. From the thickness of the coating layer, it is determined whether the coating layer is in a first period in which the thickness changes due to a decrease in the solvent, or a second period which is the period following the first period and in which the change in thickness is smaller than that in the first period due to a decrease in the solvent. If it is determined to be in the first period, the content or content of the solvent is calculated from the thickness of the coating layer and a first calibration curve showing the relationship between the content or content of the solvent in the coating layer and the thickness of the coating layer. If it is determined that the second period is occurring, the solvent content or percentage is calculated from the absorbance difference and a second calibration curve that shows the relationship between the absorbance difference and the solvent content or percentage in the coating layer.

100…材料測定装置
110…発光部
120…受光部
130…膜厚測定部
140…制御部
M10…測定対象物
M11…基材
M12…混合材料
M12a…溶媒
M12b…固体材料
Reference Signs List 100... Material measuring device 110... Light emitting unit 120... Light receiving unit 130... Film thickness measuring unit 140... Control unit M10... Measurement object M11... Substrate M12... Mixed material M12a... Solvent M12b... Solid material

Claims (8)

混合材料に光を照射する発光部と、
前記混合材料からの光を受光する受光部と、
前記混合材料の膜厚を測定する膜厚測定部と、
制御部と、
を有し、
前記混合材料は、
溶媒と固体材料とを含有し、
前記溶媒は、
吸光度のピークを有する透光性材料であり、
前記発光部は、
前記溶媒が吸収する波長を含む光を照射し、
前記制御部は、
前記受光部により受光された光のうちの第1波長の光強度と第2波長の光強度とを取得する光強度取得部と、
前記光強度取得部により取得された前記第1波長の光強度と前記第2波長の光強度とから前記第1波長の吸光度と前記第2波長の吸光度との差である吸光度差を算出する吸光度差算出部と、
前記混合材料における前記溶媒の含有量または含有率と前記混合材料の膜厚との間の関係を示す第1検量線を記憶する第1検量線記憶部と、
前記混合材料における前記溶媒の含有量または含有率と前記吸光度差との間の関係を示す第2検量線を記憶する第2検量線記憶部と、
前記第1検量線および前記第2検量線から前記溶媒の含有量または含有率を算出する含有量算出部と、
を含み、
前記混合材料に照射される前記光の前記第1波長における光強度と前記第2波長における光強度とが等しく、
前記第1波長と前記第2波長の差は、前記第1波長における受光方向以外の方向の光による光強度の減少分と、前記第2波長における受光方向以外の方向の光による光強度の減少分とが等しいと近似できる程度に小さい、材料測定装置。
a light emitting unit that irradiates the mixed material with light;
A light receiving unit that receives light from the mixed material;
A thickness measuring unit for measuring a thickness of the mixed material;
A control unit;
having
The mixed material is
A method for preparing a liquid dispersion comprising the steps of:
The solvent is
a light-transmitting material having an absorbance peak;
The light emitting unit includes:
Irradiating the solvent with light having a wavelength that is absorbed by the solvent;
The control unit is
a light intensity acquiring unit that acquires a light intensity of a first wavelength and a light intensity of a second wavelength of the light received by the light receiving unit;
an absorbance difference calculation unit that calculates an absorbance difference that is a difference between an absorbance of the first wavelength and an absorbance of the second wavelength from the light intensity of the first wavelength and the light intensity of the second wavelength acquired by the light intensity acquisition unit;
a first calibration curve storage unit that stores a first calibration curve indicating a relationship between a content or a content rate of the solvent in the mixed material and a film thickness of the mixed material;
a second calibration curve storage unit that stores a second calibration curve indicating a relationship between the absorbance difference and the content or content ratio of the solvent in the mixed material;
a content calculation unit that calculates a content or a content rate of the solvent from the first calibration curve and the second calibration curve;
Including,
the light intensity of the light irradiated to the mixed material at the first wavelength is equal to the light intensity of the light irradiated to the mixed material at the second wavelength,
A material measuring device, wherein the difference between the first wavelength and the second wavelength is small enough that a reduction in light intensity due to light in a direction other than the light receiving direction at the first wavelength can be approximately equal to a reduction in light intensity due to light in a direction other than the light receiving direction at the second wavelength.
請求項1に記載の材料測定装置において、
前記混合材料は、
前記溶媒が減少することにより膜厚が変化する第1期間と、
前記第1期間の次の期間であるとともに前記溶媒が減少することにより前記第1期間より膜厚の変化量が少ない第2期間と、
を有し、
前記含有量算出部は、
前記第1期間の場合に、
前記混合材料の膜厚と前記第1検量線記憶部により記憶された前記第1検量線とから前記溶媒の含有量または含有率を算出し、
前記第2期間の場合に、
前記吸光度差算出部により算出された前記吸光度差と前記第2検量線記憶部により記憶された前記第2検量線とから前記溶媒の含有量または含有率を算出すること
を含む材料測定装置。
2. The material measuring device according to claim 1,
The mixed material is
a first period in which the film thickness changes due to a decrease in the solvent;
a second period which is a period following the first period and in which the amount of change in film thickness is smaller than that in the first period due to a decrease in the amount of the solvent;
having
The content calculation unit is
In the case of the first period,
calculating a content or a content rate of the solvent from a film thickness of the mixed material and the first calibration curve stored in the first calibration curve storage unit;
In the case of the second period,
A material measuring apparatus comprising: a step of calculating a content or a content rate of the solvent from the absorbance difference calculated by the absorbance difference calculation unit and the second calibration curve stored in the second calibration curve memory unit.
請求項2に記載の材料測定装置において、
前記制御部は、
膜厚取得部と、
期間判定部と、を有し、
前記膜厚取得部は、
前記膜厚測定部から前記混合材料の膜厚を取得し、
前記期間判定部は、
前記混合材料の膜厚が予め定めた閾値以上である場合に、
前記混合材料を前記第1期間であると判定し、
前記混合材料の膜厚が予め定めた閾値未満である場合に、
前記混合材料を前記第2期間であると判定すること
を含む材料測定装置。
3. The material measuring device according to claim 2,
The control unit is
A film thickness acquisition unit;
A period determination unit,
The film thickness acquisition unit is
acquiring a thickness of the mixed material from the thickness measuring unit;
The period determination unit is
When the film thickness of the mixed material is equal to or greater than a predetermined threshold value,
determining that the mixed material is in the first period;
When the thickness of the mixed material is less than a predetermined threshold value,
determining that the mixed material is in the second period.
請求項2に記載の材料測定装置において、
前記制御部は、
膜厚取得部と、
期間判定部と、を有し、
前記膜厚取得部は、
前記膜厚測定部から前記混合材料の膜厚を取得し、
前記期間判定部は、
前記混合材料の膜厚の変化量が予め定めた閾値以上である場合に、
前記混合材料を前記第1期間であると判定し、
前記混合材料の膜厚の変化量が予め定めた閾値未満である場合に、
前記混合材料を前記第2期間であると判定すること
を含む材料測定装置。
3. The material measuring device according to claim 2,
The control unit is
A film thickness acquisition unit;
A period determination unit,
The film thickness acquisition unit is
acquiring a thickness of the mixed material from the thickness measuring unit;
The period determination unit is
When the change in the thickness of the mixed material is equal to or greater than a predetermined threshold value,
determining that the mixed material is in the first period;
When the change in the thickness of the mixed material is less than a predetermined threshold value,
determining that the mixed material is in the second period.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の材料測定装置において、
前記第2検量線記憶部は、
前記混合材料の膜厚範囲ごとに前記第2検量線を記憶し、
前記含有量算出部は、
前記混合材料の膜厚に応じた前記第2検量線を用いて前記溶媒の含有量または含有率を算出すること
を含む材料測定装置。
The material measuring device according to any one of claims 1 to 4,
The second calibration curve storage unit is
storing the second calibration curve for each thickness range of the mixed material;
The content calculation unit is
calculating a content or a concentration rate of the solvent using the second calibration curve according to a film thickness of the mixed material.
第1面と第2面とを備える集電体の少なくとも一方に塗工層を塗工する塗工部と、
前記塗工層を乾燥させる乾燥部と、
前記塗工層に光を照射する発光部と、
前記塗工層からの光を受光する受光部と、
前記塗工層の膜厚を測定する膜厚測定部と、
制御部と、
を有し、
前記塗工層は、
溶媒と固体材料とを含有し、
前記溶媒は、
吸光度のピークを有する透光性材料であり、
前記発光部は、
前記溶媒が吸収する波長を含む光を照射し、
前記制御部は、
前記受光部により受光された光のうちの第1波長の光強度と第2波長の光強度とを取得する光強度取得部と、
前記光強度取得部により取得された前記第1波長の光強度と前記第2波長の光強度とから前記第1波長の吸光度と前記第2波長の吸光度との差である吸光度差を算出する吸光度差算出部と、
前記塗工層における前記溶媒の含有量または含有率と前記塗工層の膜厚との間の関係を示す第1検量線を記憶する第1検量線記憶部と、
前記塗工層における前記溶媒の含有量または含有率と前記吸光度差との間の関係を示す第2検量線を記憶する第2検量線記憶部と、
前記第1検量線および前記第2検量線から前記溶媒の含有量または含有率を算出する含有量算出部と、
を含み、
前記塗工層に照射される前記光の前記第1波長における光強度と前記第2波長における光強度とが等しく、
前記第1波長と前記第2波長の差は、前記第1波長における受光方向以外の方向の光による光強度の減少分と、前記第2波長における受光方向以外の方向の光による光強度の減少分とが等しいと近似できる程度に小さい、電極製造装置。
a coating section that applies a coating layer to at least one of a current collector having a first surface and a second surface;
A drying section for drying the coating layer;
a light emitting unit that irradiates the coating layer with light;
A light receiving section that receives light from the coating layer;
A film thickness measuring unit for measuring a film thickness of the coating layer;
A control unit;
having
The coating layer is
A method for preparing a liquid dispersion comprising the steps of:
The solvent is
a light-transmitting material having an absorbance peak;
The light emitting unit includes:
Irradiating the solvent with light having a wavelength that is absorbed by the solvent;
The control unit is
a light intensity acquiring unit that acquires a light intensity of a first wavelength and a light intensity of a second wavelength of the light received by the light receiving unit;
an absorbance difference calculation unit that calculates an absorbance difference that is a difference between an absorbance of the first wavelength and an absorbance of the second wavelength from the light intensity of the first wavelength and the light intensity of the second wavelength acquired by the light intensity acquisition unit;
a first calibration curve storage unit that stores a first calibration curve indicating a relationship between a content or a content rate of the solvent in the coating layer and a film thickness of the coating layer;
a second calibration curve storage unit configured to store a second calibration curve indicating a relationship between the absorbance difference and the content or content ratio of the solvent in the coating layer;
a content calculation unit that calculates a content or a content rate of the solvent from the first calibration curve and the second calibration curve;
Including,
the light intensity of the light irradiated to the coating layer at the first wavelength is equal to the light intensity of the light irradiated to the coating layer at the second wavelength,
an electrode manufacturing apparatus, wherein a difference between the first wavelength and the second wavelength is small enough that a reduction in light intensity due to light in a direction other than the light receiving direction at the first wavelength and a reduction in light intensity due to light in a direction other than the light receiving direction at the second wavelength can be approximately equal.
溶媒と固体材料とを含有する混合材料の膜厚を測定し、
前記混合材料に前記溶媒が吸収する波長を含む光を照射し、
前記混合材料からの光を受光し、
前記溶媒は吸光度のピークを有する透光性材料であり、
受光した光のうちの第1波長の光強度と第2波長の光強度とを取得し、
前記第1波長の光強度と前記第2波長の光強度とから前記第1波長の吸光度と前記第2波
長の吸光度との差である吸光度差を算出し、
前記混合材料の膜厚から前記混合材料が、
前記溶媒が減少することにより膜厚が変化する第1期間と、
前記第1期間の次の期間であるとともに前記溶媒が減少することにより前記第1期間
より膜厚の変化量が少ない第2期間と、
のいずれであるかを判定し、
前記第1期間であると判定した場合に、
前記混合材料の膜厚と、前記混合材料における前記溶媒の含有量または含有率と前記混合材料の膜厚との間の関係を示す第1検量線と、から前記溶媒の含有量または含有率を算出し、
前記第2期間であると判定した場合に、
前記吸光度差と、前記混合材料における前記溶媒の含有量または含有率と前記吸光度差との間の関係を示す第2検量線と、から前記溶媒の含有量または含有率を算出することを含み、
前記混合材料に照射される前記光の前記第1波長における光強度と前記第2波長における光強度とが等しく、
前記第1波長と前記第2波長の差は、前記第1波長における受光方向以外の方向の光による光強度の減少分と、前記第2波長における受光方向以外の方向の光による光強度の減少分とが等しいと近似できる程度に小さい、材料測定方法。
Measure the thickness of a mixed material containing a solvent and a solid material;
Irradiating the mixed material with light having a wavelength that is absorbed by the solvent;
receiving light from the mixed material;
the solvent is a light-transmitting material having an absorbance peak,
Obtaining a light intensity of a first wavelength and a light intensity of a second wavelength of the received light;
calculating an absorbance difference between the absorbance of the first wavelength and the absorbance of the second wavelength from the light intensity of the first wavelength and the light intensity of the second wavelength;
The thickness of the mixed material is
a first period in which the film thickness changes due to a decrease in the solvent;
a second period which is a period following the first period and in which the amount of change in film thickness is smaller than that in the first period due to a decrease in the amount of the solvent;
and determining whether the
When it is determined that the first period exists,
Calculating the content or percentage content of the solvent from the film thickness of the mixed material and a first calibration curve showing the relationship between the content or percentage content of the solvent in the mixed material and the film thickness of the mixed material;
When it is determined that the second period is present,
calculating the content or percentage of the solvent from the absorbance difference and a second calibration curve showing a relationship between the absorbance difference and the content or percentage of the solvent in the mixed material;
the light intensity of the light irradiated to the mixed material at the first wavelength is equal to the light intensity of the light irradiated to the mixed material at the second wavelength,
A material measurement method, wherein the difference between the first wavelength and the second wavelength is small enough that a decrease in light intensity due to light in a direction other than the light receiving direction at the first wavelength can be approximately equal to a decrease in light intensity due to light in a direction other than the light receiving direction at the second wavelength.
第1面と第2面とを備える集電体の少なくとも一方に溶媒と活物質とを含有する塗工層を塗工し、
前記塗工層を乾燥させつつ、
前記塗工層の膜厚を測定し、
前記塗工層に前記溶媒が吸収する波長を含む光を照射し、
前記塗工層からの光を受光し、
前記溶媒は吸光度のピークを有する透光性材料であり、
受光した光のうちの第1波長の光強度と第2波長の光強度とを取得し、
前記第1波長の光強度と前記第2波長の光強度とから前記第1波長の吸光度と前記第2波長の吸光度との差である吸光度差を算出し、
前記塗工層の膜厚から前記塗工層が、
前記溶媒が減少することにより膜厚が変化する第1期間と、
前記第1期間の次の期間であるとともに前記溶媒が減少することにより前記第1期間より膜厚の変化量が少ない第2期間と、
のいずれであるかを判定し、
前記第1期間であると判定した場合に、
前記塗工層の膜厚と、前記塗工層における前記溶媒の含有量または含有率と前記塗工層の膜厚との間の関係を示す第1検量線と、から前記溶媒の含有量または含有率を算出し、
前記第2期間であると判定した場合に、
前記吸光度差と、前記塗工層における前記溶媒の含有量または含有率と前記吸光度差との間の関係を示す第2検量線と、から前記溶媒の含有量または含有率を算出すること
を含み、
前記塗工層に照射される前記光の前記第1波長における光強度と前記第2波長における光強度とが等しく、
前記第1波長と前記第2波長の差は、前記第1波長における受光方向以外の方向の光による光強度の減少分と、前記第2波長における受光方向以外の方向の光による光強度の減少分とが等しいと近似できる程度に小さい、電極の製造方法。
A coating layer containing a solvent and an active material is applied to at least one of a current collector having a first surface and a second surface;
While drying the coating layer,
Measure the thickness of the coating layer;
Irradiating the coating layer with light having a wavelength that is absorbed by the solvent;
receiving light from the coating layer;
the solvent is a light-transmitting material having an absorbance peak,
Obtaining a light intensity of a first wavelength and a light intensity of a second wavelength of the received light;
calculating an absorbance difference between the absorbance of the first wavelength and the absorbance of the second wavelength from the light intensity of the first wavelength and the light intensity of the second wavelength;
The coating layer is formed from the thickness of the coating layer.
a first period in which the film thickness changes due to a decrease in the solvent;
a second period which is a period following the first period and in which the amount of change in film thickness is smaller than that in the first period due to a decrease in the amount of the solvent;
Determine whether the
When it is determined that the first period exists,
calculating the content or percentage content of the solvent from the film thickness of the coating layer and a first calibration curve showing a relationship between the content or percentage content of the solvent in the coating layer and the film thickness of the coating layer;
When it is determined that the second period is present,
calculating the content or percentage content of the solvent from the absorbance difference and a second calibration curve showing a relationship between the absorbance difference and the content or percentage content of the solvent in the coating layer;
the light intensity of the light irradiated to the coating layer at the first wavelength is equal to the light intensity of the light irradiated to the coating layer at the second wavelength,
a difference between the first wavelength and the second wavelength is small enough that a decrease in light intensity due to light in a direction other than the light receiving direction at the first wavelength can be approximately equal to a decrease in light intensity due to light in a direction other than the light receiving direction at the second wavelength.
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