CN104947319B - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

根据实施方式，成膜装置具有：喷出部，其喷出成膜材料；电压施加部，其对所述成膜材料施加电压，使所述成膜材料与被成膜物相比成为高电位；掩模，其设置在沿着从所述喷出部朝向所述被成膜物的未涂敷部的方向与所述未涂敷部重叠的位置；电位调整部，其使所述罩的电位与所述被成膜物为相同电位。

Description

成膜装置

本申请基于2014年3月31日申请的日本专利申请编号2014－074037主张优先权，将该日本专利申请的全部内容援引到本申请中。

技术领域

本发明例如涉及利用电纺丝(electro spinning)法使成膜材料在被成膜物上成膜的成膜装置。

背景技术

当前，提出一种利用电纺丝法使纳米纤维等成膜材料在片材等被成膜物上成膜的装置。在此种成膜装置中提出在被成膜物上调整纳米纤维成膜的堆积区域的技术。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种能够解决因在电极和罩间产生的库仑力而引起的问题的成膜装置。

实施方式的成膜装置具有：喷出部，其喷出成膜材料；电压施加部，其对所述成膜材料施加电压，使所述成膜材料与被成膜物相比成为高电位；罩，其设置在沿着从所述喷出部朝向所述被成膜物的未涂敷部的方向与所述未涂敷部重叠的位置；电位调整部，其使所述罩的电位与所述被成膜物为相同电位。

上述结构的成膜装置能够解决因在电极和罩间产生的库仑力而引起的问题。

附图说明

图1是表示第一实施方式的成膜装置的立体图。

图2是同一成膜装置的沿图1中的F2-F2线的剖视图。

具体实施方式

根据实施方式，成膜装置具有：喷出部，其喷出成膜材料；电压施加部，其对所述成膜材料施加电压，使所述成膜材料与被成膜物相比成为高电位；罩，其设置在沿着从所述喷出部朝向所述成膜布物的未涂敷部的方向与所述未涂敷部重叠的位置；电位调整部，其使所述罩的电位与所述被成膜物为相同电位。

利用图1、图2说明第一实施方式的成膜装置。成膜装置为成膜装置的一个例子。图1是表示成膜装置10的立体图。如图1所示，成膜装置10是如下的装置，即，利用作为一个例子的电纺丝法，在作为被成膜物的一个例子的电池的电极20上涂敷作为成膜材料的一个例子的液体L，使隔膜30在电极20上成膜。电极20为片状，在一个方向上的长度长。

成膜装置10具有：搬运装置40，其沿着搬运方向A输送电极20；电极用接地部(电位调整部、被成膜物用接地部)50，其使电极20接地；喷出装置(喷出部)60，其朝向电极20喷出用于形成纳米纤维的液体L；液体供给装置70，其向喷出装置60供给液体L；电压施加装置(电压施加部)80，其对向喷出装置60供给的液体L施加电压；罩(mask)90，其用于进行电极20上的区分涂敷；罩用接地部(电位调整部、电压上升防止部)100，其使罩90接地；控制装置110，其控制成膜装置10的动作。

搬运装置40具有用于卷绕电极20的卷绕辊装置41和能够自由旋转的从动辊45。卷绕辊装置41具有能够转动的卷绕辊42和使卷绕辊42旋转的辊驱动装置43。

卷绕辊42和从动辊45以各自的轴线相互平行的姿势分离配置。从从动辊45朝向卷绕辊42的方向为搬运方向A。电极20的沿着搬运方向A的一端固定在卷绕辊42上。电极20的沿着搬运方向A的另一端固定在从动辊45上。电极20卷绕在从动辊45上。

电极用接地部50具有能够与设置在辊42、45上的电极20电连接的布线51和与布线51连接的基部52。基部52的一部分例如埋入地中，能够将电极20的电位保持为零。

在本实施方式中，作为一个例子，布线51与从动辊45连接。从动辊45能够将使电极20带电的电荷传递至布线51。基部52设置在与搬运装置40分离的位置。布线51能够将电极20的电荷传递至基部52。

喷出装置60能够喷出用于形成隔膜30的材料即液体L。

液体供给装置70具有：液体供给源71，其具有用于存储液体L的槽和用于从该槽输送液体L的泵等；液体供给配管72，其能够将液体供给源71内的液体供给至喷出装置60。液体供给配管72与喷出装置60连结。

电压施加装置80具有与喷出装置60电连接的布线81和向布线81施加电压的电源装置82。

由于通过电极用接地部50使电极20的电位为零，所以从喷出装置60喷出的液体L，借助因施加在该液体L上的电压与电极20间的电位差而产生的库仑力，被引导至电极20，在到达电极20上为止的期间，成为纳米纤维N，而涂敷在电极20上。

通过被涂敷的纳米纤维N，在电极20上成膜。形成的膜为由纳米纤维N形成的无纺布状，成为隔膜(separator)30。这样，通过电纺丝法在电极20上形成隔膜30。

在此，具体说明电极20。图2是成膜装置10的图1的F2-F2线的剖视图。图2表示与搬运方向A垂直地切断成膜装置10的状态。

如图2所示，电极20具有例如以铝为主材料而形成的集电片21、设置在集电片21的第一主面22上的第一活性物质层23和设置在集电片21的第二主面24上的第二活性物质层25。活性物质层23、25是通过粘结剂将活性物质和导电剂固着在集电片21上而形成的。

在集电片21的第一主面22设定有不涂敷纳米纤维的未涂敷部26。换而言之，未涂敷部26是不形成隔膜30的范围。

未涂敷部26设置在第一主面22的一端部。活性物质层23在第一主面22上层叠在未涂敷部26以外的部分上。在本实施方式中，作为一个例子，第一活性物质层23的表面23a是为了形成隔膜30而被涂敷纳米纤维N的涂敷部27。

罩90配置在未涂敷部26上。罩90不与电极20接触，在罩90与电极20之间设置有间隙S。罩90配置在沿着从喷出装置60喷出的纳米纤维N朝向未涂敷部26的飞翔路径，换而言之，沿着从喷出装置60向未涂敷部26前进的方向，与未涂敷部26重叠的位置。

更具体地说，罩90配置为，通过罩90遮挡将要涂敷在未涂敷部26上而飞翔的纳米纤维N，不使纳米纤维N堆积在未涂敷部26上，而堆积在罩90上。

罩90具有沿着搬运方向A覆盖整个未涂敷部26的长度。罩90具有金属部91和层积在金属部91上的树脂部92。树脂部92具有覆盖金属部91的电极20侧的覆盖部93。因此，如图2所示，树脂部92的截面形状为L字形状。

如图1所示，罩用接地部100具有与金属部91连接的布线101和基部102。基部102与布线101连接，并且其一部分例如埋入地中。基部102能够将罩90的电位保持为零。

控制装置110能够控制搬运装置40、喷出装置60和电压施加装置80的动作。

接着，说明成膜装置10的动作。电极20在规定的设置状态下设置在搬运装置40上。具体地说，电极20以其长度方向沿着搬运方向A的状态，固定在卷绕辊42和从动辊45上。此外，没有成膜的电极20在从动辊45上卷绕多层。

操作者按压使成膜装置10动作开始的开始开关等，成膜装置10开始动作。若动作开始，则开始进行上述的各装置的动作。

辊驱动装置43开始动作，从而卷绕辊42进行旋转。在卷绕辊42旋转时，卷绕电极20，并且拉伸电极20，反复绕出卷绕在从动辊45上的电极20。由此，沿搬运方向A搬运电极20。

液体供给装置70和电源装置82开始动作，从而向喷出装置60供给用于形成纳米纤维N的液体L。向喷出装置60供给的液体L在被施加电压后喷出。

从喷出装置60喷出的液体L在到达电极20为止的期间形成纳米纤维N。纳米纤维N的一部分降落在涂敷部27即第一活性物质层23的表面23a上。降落在表面23a上的纳米纤维N形成无纺布状的隔膜30。

纳米纤维N的其余的一部分堆积在罩90的树脂部92上。通过在未涂敷部26之上设置罩90，纳米纤维N不堆积在未涂敷部26上。

通过将罩90设置在罩用接地部100上，即使在罩90上堆积有带电的纳米纤维N，罩90的电位也保持为零。即，罩90的电位与电极20保持为相同电位。

另外，罩90的树脂部92具有覆盖金属部91的电极20侧的侧部的覆盖部93，从而金属部91的电极20侧的边缘不露出，因此，能够防止纳米纤维N被拉近至该边缘。结果，抑制纳米纤维N绕到罩90的下方。

在这样构成的成膜装置10中，通过防止罩90的电位上升，能够使罩90的电位和电极20的电位为相同电位，因此能够防止在电极20的未涂敷部26与罩90之间产生库仑力。

由于在电极20的未涂敷部26与罩90之间不产生库仑力，所以电极20不会因该库仑力而被拉近至罩90。因此，能够防止电极20被拉近至罩90而变形。而且，通过防止变形，电极20不与罩90接触，因此能够防止因该接触而引起的电极20的损伤。

另外，作为使罩90和电极20的电位成为相同电位的电位调整部的一个例子利用电极用接地部50和罩用接地部100。这些接地部50、100为具有连接线51、101和基部52、102的简单的结构，因此能够简单的构成电位调整部。

另外，罩90的金属部91的电极20侧的边缘部被树脂部92的覆盖部93覆盖，由此防止纳米纤维绕到罩90的下方，因此能够防止纳米纤维N涂敷在未涂敷部26上。

此外，在本实施方式中，通过罩用接地部100保持罩90的电位，即防止电位上升，由此使罩90的电位和电极20的电位为相同电位。

作为其它例子，即使罩90的电位变得比电极20稍高，只要在电极20和罩90间产生的库仑力为不使电极20变形的程度的库仑力，罩用接地部100允许罩90的电压上升。

例如，在本实施方式中，电极卷绕在辊42、45上，作用有拉伸力。电极20因该拉伸力而成为张紧状态，因此稍微的库仑力不会使电极20变形。

这样，在本实施方式中，通过使罩90与电极20为相同电位，能够防止未涂敷部的损伤，并且能够对被成膜物进行区分涂敷。另外，即使在罩90比电极20的电位高的情况下，只要在该电位差为不使电极20变形的电位差，即，例如通过作为罩用接地部100的电位上升防止部，能够将罩90的电位上升抑制为不使电极20产生变形的程度，就能够防止未涂敷部损伤，并且能够对被成膜物进行区分涂敷。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式只是例示，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它各种方式加以实施，在不脱离发明主旨的范围能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围和主旨，并且，包含在技术方案中记载的发明及其等同的范围。

Claims (3)

1.一种成膜装置，具有：

喷出部，喷出成膜材料；

电压施加部，对所述成膜材料施加电压，使所述成膜材料与被成膜物相比成为高电位；

罩，设置在沿着从所述喷出部朝向所述被成膜物的未涂敷部的方向与所述未涂敷部重叠的位置；以及

电位调整部，使所述罩的电位与所述被成膜物为相同电位，

所述电位调整部具有使所述被成膜物接地的被成膜物用接地部和使所述罩接地的罩用接地部，

所述罩具有金属部和设置在所述金属部上的树脂部，

所述金属部不与所述被成膜物接触，而且与所述未涂敷部之间具有间隙，

所述金属部接地。

2.一种成膜装置，具有：

喷出部，喷出成膜材料；

电压施加部，对所述成膜材料施加电压，使所述成膜材料与被成膜物相比成为高电位；

罩，设置在沿着从所述喷出部朝向所述被成膜物的未涂敷部的方向与所述未涂敷部重叠的位置；以及

电位上升防止部，防止所述罩的电位上升，

所述电位上升防止部是使所述罩接地的罩接地部，

所述罩具有金属部和设置在所述金属部上的树脂部，

所述金属部不与所述被成膜物接触，而且与所述未涂敷部之间具有间隙，

所述金属部接地。

3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，

所述树脂部具有覆盖所述金属部的所述未涂敷部侧的边缘的覆盖部。