CN106000768B - 涂布装置、涂布方法及涂膜形成系统 - Google Patents

涂布装置、涂布方法及涂膜形成系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够使用1个涂布喷嘴在基材的上表面和下表面这两个面涂布涂布液的涂布装置、涂布方法以及组装有该涂布装置的涂膜形成系统。连续搬运多孔基材(5)，该多孔基材(5)为贯穿设置有多个孔(5a)的金属长条多孔箔。在多孔基材(5)的下方配置有喷出电极材料的涂布液的涂布喷嘴(20)，并且在上方配置有平滑板(30)。通过从涂布喷嘴(20)向多孔基材(5)的下表面喷出涂布液，由于该涂布液的一部分从多个孔(5a)渗出至多孔基材(5)的上表面，从而在多孔基材(5)的上表面和下表面这两个面涂布涂布液，所以能够仅通过1个涂布喷嘴(20)来对多孔基材(5)的上表面和下表面这两个面涂布涂布液。

Description

涂布装置、涂布方法及涂膜形成系统
技术领域
本发明涉及向多孔基材涂布化学电池材料等涂布液的涂布装置、涂布方法以及组装有该涂布装置的涂膜形成系统。
背景技术
以往，在制造锂离子电池等化学电池时，一边以卷对卷(roll-to-roll)方式搬运金属箔等基材，一边向该基材的上表面喷出电极材料的涂布液来形成涂膜。此外，为了将电极制做成多层结构，已知有双面涂布装置，所述双面涂布装置大多在基材的上表面和下表面这两个面形成涂膜，向基材的两个面喷出电极材料的涂布液来形成涂膜。作为这样的双面涂布装置，存在如下涂布装置，即，首先向基材的一个面涂布涂布液之后进行干燥处理，接着向基材的另一个面涂布涂布液再次进行干燥处理。使用这样的方法，虽然能够对基材的两个面进行涂布处理，但是在一条生产线上需要两台干燥炉，装置的整个长度变长且成本增加。
因此，开发有如下装置，即，在进行干燥处理之前同时向基材的两个面涂布涂布液，对基材的两个面一并进行干燥处理。例如，在专利文献1、2中公开有如下双面涂布装置，其以隔着基材与上表面侧和下表面侧相对的方式各配置一个涂布喷嘴，从这两个涂布喷嘴同时向基材的上表面和下表面这两个面喷出涂布液来同时对两个面进行涂布。在专利文献1、2中公开的双面涂布装置中，由于向基材的上表面和下表面这两个面涂布涂布液之后一并进行干燥处理，所以使用一台干燥炉就足够，并且电极的生产率提高。在这样的双面涂布装置中，通过变更上表面和下表面的涂布喷嘴相对于基材的相对位置来调整涂膜的涂布形状，而且通过来自各涂布喷嘴的涂布液的喷出流量来控制涂膜厚度。
专利文献1：日本特开2008-284528号公报
专利文献2：日本特开2013-107053号公报
在从涂布喷嘴向基材喷出涂布液的涂布方式中，为了实现较高的涂布均匀性，涂布喷嘴的加工精度、特别是喷出口附近的加工精度极为重要。然而，以那样的较高的加工精度制作的涂布喷嘴造价较高，搭载两个涂布喷嘴成为涂布装置的制造成本上涨的主要原因。除此之外，由于在搭载有两个涂布喷嘴的情况下，根据涂布喷嘴的个数还需要设置两组向涂布喷嘴输送涂布液的泵等涂布液供给机构，所以涂布装置的制造成本进一步上涨。
此外，在涂布装置上设置有两个涂布喷嘴的情况下，当这两个涂布喷嘴的设置位置稍微发生偏移时，还发生涂膜的涂布端在基材的上表面与下表面出现偏移这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供能够使用1个涂布喷嘴向基材的上表面和下表面这两个面涂布涂布液的涂布装置以及涂布方法，并且提供组装有该涂布装置的涂膜形成系统。
为了解决上述课题，技术方案1为一种涂布装置，向多孔基材涂布涂布液，其特征在于，
具有：
搬运机构，利用第二辊来卷绕从第一辊送出的多孔基材，来连续搬运多孔基材，
涂布喷嘴，向由所述搬运机构搬运的多孔基材的一个面喷出涂布液，
平滑板，设置在隔着由所述搬运机构搬运的多孔基材与所述涂布喷嘴相向的位置；
所述涂布喷嘴具有与所述平滑板平行的涂布面和在所述涂布面的一部分上形成的喷出口，
所述平滑板设置在至少覆盖所述喷出口的位置。
此外，技术方案2在技术方案1的涂布装置的基础上，其特征在于，所述平滑板设置在如下位置，即，所述平滑板在所述搬运机构对多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相向。
此外，技术方案3在技术方案1的涂布装置的基础上，其特征在于，所述平滑板设置在如下位置，即，所述平滑板在所述搬运机构对多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相比位于该搬运方向的下游。
此外，技术方案4在技术方案1的涂布装置的基础上，其特征在于，所述平滑板设置在如下位置，即，所述平滑板在所述搬运机构对多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相比位于该搬运方向的上游。
此外，技术方案5在技术方案1至技术方案4中任一项的涂布装置的基础上，其特征在于，还具有：线性标尺，用于测量所述平滑板和所述涂布喷嘴的所述涂布面的间隔线性标尺。
此外，技术方案6为一种涂膜形成系统，其特征在于，具有：技术方案1至技术方案4中任一项所述的涂布装置；干燥部，使通过所述涂布装置在基材上形成的涂布液的涂膜干燥。
此外，技术方案7为一种涂布方法，对多孔基材涂布涂布液，其特征在于，
包括：
搬运工序，利用第二辊来卷绕从第一辊送出的多孔基材，来连续搬运多孔基材，
喷出工序，从涂布喷嘴向被搬运的多孔基材的一个面喷出涂布液；
在所述喷出工序中，利用平滑板至少覆盖所述涂布喷嘴的喷出口，并从所述涂布喷嘴喷出涂布液，所述平滑板设置在隔着被搬运的多孔基材与所述涂布喷嘴相向的位置。
此外，技术方案8在技术方案7的涂布方法的基础上，其特征在于，所述涂布喷嘴具有与所述平滑板平行的涂布面，
所述喷出口在所述涂布面的一部分上形成，
在所述喷出工序中，在要使在多孔基材的与所述涂布喷嘴相向的一个面上形成的涂膜的膜厚和在多孔基材的与所述平滑板相向的另一个面上形成的涂膜的膜厚相等的情况下，使所述平滑板在多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相向，并从所述涂布喷嘴喷出涂布液。
此外，技术方案9在技术方案7的涂布方法的基础上，其特征在于，所述涂布喷嘴具有与所述平滑板平行的涂布面，
所述喷出口在所述涂布面的一部分上形成，
在所述喷出工序中，在要使在多孔基材的与所述涂布喷嘴相向的一个面上形成的涂膜的膜厚比在多孔基材的与所述平滑板相向的另一个面上形成的涂膜的膜厚薄的情况下，使所述平滑板在多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相比位于该搬运方向的下游，并从所述涂布喷嘴喷出涂布液。
此外，技术方案10在技术方案7的涂布方法的基础上，其特征在于，所述涂布喷嘴具有与所述平滑板平行的涂布面，
所述喷出口在所述涂布面的一部分上形成，
在所述喷出工序中，在要使在多孔基材的与所述涂布喷嘴相向的一个面上形成的涂膜的膜厚比在多孔基材的与所述平滑板相向的另一个面上形成的涂膜的膜厚厚的情况下，使所述平滑板在多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相比位于该搬运方向的上游，并从所述涂布喷嘴喷出涂布液。
根据技术方案1至技术方案6的发明，由于在覆盖涂布喷嘴的喷出口的位置设置平滑板并从涂布喷嘴向多孔基材的一个面喷出涂布液，所以涂布液渗出至多孔基材的另一个面而在涂布喷嘴与平滑板之间形成涂布液的积液，能够使用1个涂布喷嘴向基材的上表面和下表面这两个面涂布涂布液。
特别是通过技术方案2的发明，由于平滑板被设置在平滑板在搬运机构对多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与涂布喷嘴的涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相向的位置，所以能够使多孔基材的行走位置被限制于在涂布面与平滑板之间形成的涂布液的积液的中央部，能够在多孔基材的两个面以相等的膜厚形成涂布液的涂膜。
根据技术方案7至技术方案10的发明，由于由平滑板至少覆盖涂布喷嘴的喷出口并从涂布喷嘴向多孔基材的一个面喷出涂布液，所以涂布液渗出至多孔基材的另一个面而在涂布喷嘴与平滑板之间形成涂布液的积液，能够使用1个涂布喷嘴向基材的上表面和下表面这两个面涂布涂布液。
特别是通过技术方案8的发明，由于使平滑板在多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与涂布喷嘴的涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相向，并从涂布喷嘴喷出涂布液，所以多孔基材的行走位置被限制于在涂布面与平滑板之间形成的涂布液的积液的中央部，从而能够在多孔基材的两个面以相等的膜厚形成涂布液的涂膜。
附图说明
图1是示出组装有本发明的涂布装置的涂膜形成系统的整体结构的图。
图2是示出平滑板和涂布喷嘴的配置关系的图。
图3是示出平滑板和涂布喷嘴的配置关系的图。
图4是示出向多孔基材的一个面喷出涂布液时产生的现象的图。
图5是使用涂膜形成系统制造的电极的部分剖面图。
图6是示出平滑板和涂布喷嘴的配置关系的另一例子的图。
图7是示出平滑板和涂布喷嘴的配置关系的另一例子的图。
其中，附图标记说明如下：
1 涂膜形成系统
5 多孔基材
10 涂布装置
20 涂布喷嘴
21 喷出口
22 涂布面
26 驱动部
28 涂布液供给机构
30 平滑板
40 线性标尺
60 搬运机构
61 开卷辊
62 卷绕辊
80 干燥部
90 控制部
具体实施方式
下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
图1是示出组装有本发明的涂布装置的涂膜形成系统1的整体结构的图。并且，在图1及之后的各图中，为了明确它们的方向关系适当地添加了XYZ正交坐标系，将Z轴方向设为铅垂方向并将XY平面设为水平面。此外，在图1及之后的各图中，为了容易理解，根据需要放大或简化了各个部件的尺寸或数量。
该涂膜形成系统1是如下装置，即，一边以卷对卷(Roll-to-Roll)方式连续搬运长条的多孔基材，一边向该多孔基材涂布包括作为电极材料的活性物质的涂布液，并对该涂布液进行干燥处理来制造锂离子二次电池的电极。涂膜形成系统1，其通过在涂布装置10上配置干燥部80而构成。此外，涂膜形成系统1具有用于管理系统整体的控制部90。
本发明的涂布装置10具有以下的主要构件：涂布喷嘴20、平滑板30及搬运机构60。此外，涂布装置10还具有涂布液供给机构28，其用于向涂布喷嘴20输送涂布液。控制部90也控制涂布装置10的各机构部，还作为涂布装置10的控制部来发挥作用。
搬运机构60具有：开卷辊(第一辊)61、卷绕辊(第二辊)62及多个辅助辊63。长条的多孔基材5从开卷辊61被送出，被多个辅助辊63引导，并由卷绕辊62卷绕，从而所述长条的多孔基材5以卷对卷方式依次连续搬运至涂布装置10、干燥部80。并且，辅助辊63的个数及配置位置并不限定于图1的例子，能够根据需要适当地进行增减。
涂布喷嘴20配置在由搬运机构60沿着大致水平方向搬运的多孔基材5的下方。例如涂布喷嘴20由不锈钢形成，其为狭缝喷嘴，具有沿着多孔基材5的宽度方向的狭缝状的喷出口21。涂布喷嘴20向由搬运机构60搬运的多孔基材5的下表面喷出电极材料的涂布液。并且，多孔基材5的“下表面”是指，多孔基材5的两个面中朝向下方的一个面，”上表面”是指所述“下表面”相反侧的另一个面。即，多孔基材5的上表面及下表面仅是用于识别多孔基材5的两个面的标记，并不限定某一特定的面为上表面或者下表面。
从涂布液供给机构28向涂布喷嘴20输送涂布液。涂布液供给机构28具有：罐、泵及压力传感器等(均省略图示)；其中，罐贮存涂布液，泵从该罐向涂布喷嘴20加压输送涂布液；压力传感器测量该泵向涂布喷嘴20加压输送涂布液的涂布液输送压。控制部90控制涂布液供给机构28的泵。
涂布喷嘴20在搬运机构60对多孔基材5的搬运路线中的搬运方向大致为水平方向的部分，设置在多孔基材5的下方。涂布喷嘴20被设为狭缝状的喷出口21朝向上侧(即，和多孔基材5的下表面相对)。涂布喷嘴20具有垫片及支管等，所述垫片及支管等用于规定与狭缝状的喷出口21相连接的流路。从涂布液供给机构28输送的涂布液流经该流路从喷出口21朝向上方喷出至多孔基材5的下表面。
此外，由驱动部26来调整涂布喷嘴20在铅垂方向上的高度位置。例如，驱动部26是具有脉冲马达和滚珠丝杠的驱动机构，其使涂布喷嘴20沿着铅垂方向升降移动。并且，驱动部26还可以进一步具有调整涂布喷嘴20的姿势的机构。
平滑板30配置在隔着由搬运机构60搬运的多孔基材5与涂布喷嘴20相向的位置。即，平滑板30在搬运机构60对多孔基材5的搬运路线中的搬运方向大致为水平方向的部分，设置在多孔基材5的上方。图2及图3是示出平滑板30和涂布喷嘴20的配置关系的图。图2是从多孔基材5的搬运路线的侧面来观察的图，图3是从沿着多孔基材5的搬运路线的方向来观察的图。
例如，平滑板30是由不锈钢形成且在俯视下呈矩形的板状构件。在平滑板30的表面中，至少与由搬运机构60搬运的多孔基材5相向的面以高的精度形成为平滑的面。平滑板30被固定设置为，与多孔基材5相向的面沿着水平方向。
如图2及图3所示，在涂布喷嘴20上形成有涂布面22，该涂布面22和平滑板30的与多孔基材5相向的面平行。即，涂布面22也是沿着水平方向的平面。例如，沿着搬运机构60对多孔基材5的搬运方向DR(图2)的涂布面22的长度约为4mm。在涂布面22的一部分上形成了狭缝状的喷出口21。
在本实施方式中，平滑板30被设置在如下位置，即，平滑板30在搬运机构60对多孔基材5搬运方向DR(图2)上的下游侧的端部31与涂布喷嘴20的涂布面22在搬运方向DR上的下游侧的端部23相向的位置。即，以如下方式设置平滑板30，平滑板30在多孔基材5的搬运方向DR上的下游侧端部31位于涂布面22的下游侧端部23的铅垂方向正上方。
平滑板30沿着搬运方向DR的长度比涂布面22的长度长。因此，平滑板30设置在对涂布喷嘴20的喷出口21的铅垂方向正上方进行覆盖的位置。
此外，如图3所示，在涂布喷嘴20上附加设置有线性标尺(Linear scale)40。线性标尺40通过使顶端与平滑板30接触，来测量平滑板30的与多孔基材5相向的面和涂布喷嘴20的涂布面22的间隔。线性标尺40的测量结果被传递至控制部90。控制部90基于线性标尺40的测量结果，控制驱动部26使涂布喷嘴20升降，以使平滑板30的与多孔基材5相向的面和涂布喷嘴20的涂布面22的间隔成为预先设定的设定值。例如，平滑板30的与多孔基材5相向的面和涂布喷嘴20的涂布面22的间隔的设定值在100μm以上200μm以下的范围内。
回到图1，沿着多孔基材5的搬运路线设置有一对第一夹紧辊(Pinch roll)71、71及一对第二夹紧辊72、72。一对第一夹紧辊71、71在多孔基材5的搬运路线上，设置在涂布喷嘴20及平滑板30的上游侧。第一夹紧辊71、71是圆筒形状的辊。
另一方面，一对第二夹紧辊72、72在多孔基材5的搬运路线上，设置在涂布喷嘴20及平滑板30的下游侧。各第二夹紧辊72通过在旋转轴的两端固定设置一对圆板状的辊来构成，并与多孔基材5的宽度方向两边缘部接触。第二夹紧辊72、72虽然和刚涂布后的多孔基材5接触，但是由于仅与多孔基材5的宽度方向两边缘部接触，所以并未与涂膜直接接触，能够防止涂膜的损伤，并且防止第二夹紧辊72、72的污染。
在从开卷辊61至卷绕辊62的多孔基材5的整个该搬运路线中，开卷辊61及卷绕辊62规定了作用于多孔基材5的张力。典型的是，将卷绕辊62的卷绕速度设定为比开卷辊61的送出速度稍大，由此对多孔基材5施加张力。在多孔基材5的搬运路线中的第一夹紧辊71、71及第二夹紧辊72、72之间的区间，即设置有涂布喷嘴20的区间，能够从由开卷辊61及卷绕辊62规定的张力中独立出来，而由第一夹紧辊71、71及第二夹紧辊72、72来调整多孔基材5的张力。
此外，在多孔基材5的搬运路线上，在干燥部80的下游侧设置有张力调节辊75。张力调节辊75配置在位置被固定的两个辅助辊63之间。张力调节辊75据作用于多孔基材5的张力上下移动，张力调节辊75的旋转轴并未固定。换言之，由于并未限制张力调节辊75在上下方向上的位置，所以无论其高度位置如何始终对多孔基材5提供恒定的张力。由张力调节辊75本身的质量来规定张力调节辊75给予多孔基材5的张力。并且，也可以在张力调节辊75上附加设置配重来用于调整给予多孔基材5的张力。
干燥部80对由涂布喷嘴20在多孔基材5上涂布的涂布液的涂膜进行干燥处理。干燥部80加热由搬运机构60搬运的多孔基材5，从而使溶剂从涂布液中蒸发来进行干燥处理。例如，干燥部80也可以具有预热部、主干燥部、退火部及冷却部等，其中，预热部使涂布液的涂膜缓慢地升温，主干燥部将涂膜升温至规定温度来进行主要的加热，退火部将涂膜加热至更高的温度来除去膜中的变形和残留应力，冷却部对已被加热的涂膜进行冷却。
控制部90控制设置于涂膜形成系统1的各动作机构来进行对多孔基材5的涂布处理。作为控制部90的硬件的结构和一般的计算机相同。即，控制部90构成为具有：CPU，其进行各种计算处理；ROM，其为存储基本程序的读取专用的存储器；RAM，其为存储各种信息的可自由读写的存储器；及磁盘，其存储控制用软件和数据等。控制部90的CPU通过执行规定的处理程序来进行涂膜形成系统1中的涂布处理。
在具有上述这样的结构的涂膜形成系统1中进行电极制造时，一边由搬运机构60以卷对卷的方式连续搬运多孔基材5，一边从涂布喷嘴20对多孔基材5涂布涂布液。在本实施方式中成为涂布对象的多孔基材5是作为锂离子二次电池的集电体来发挥作用的金属的多孔箔。多孔箔是指贯穿设置有多个孔的金属箔。在通过涂膜形成系统1制造锂离子二次电池的正极的情况下，例如能够使用铝(Al)的多孔箔来作为多孔基材5。此外，在通过涂膜形成系统1中制造负极的情况下，例如能够使用铜(Cu)的多孔箔来作为多孔基材5。多孔基材5是长条的片材状多孔箔，该多孔基材5的宽度及厚度没有特别的限定，例如能够将宽度设为600mm～700mm，将厚度设为10μm～20μm。此外，例如能够将在用作多孔基材5的多孔箔上贯穿设置的孔的直径设为φ0.1mm，将孔的开口率(多个孔的总面积/金属箔的面积)设为10％～50％(在本实施方式中为30％)。在金属箔的整个表面以均匀的密度来贯穿设置多个孔。
从开卷辊61送出并由卷绕辊62卷绕这样的作为多孔基材5的多孔箔，从而将这样的作为多孔基材5的多孔箔以卷对卷方式连续依次搬运至涂布装置10、干燥部80。在涂布装置10中，在由搬运机构60搬运的多孔基材5的下方配置有涂布喷嘴20。涂布喷嘴20从喷出口21向由搬运机构60在大致水平方向上搬运的多孔基材5的下表面喷出电极材料的涂布液。即，涂布喷嘴20从多孔基材5的下侧喷出涂布液。
在通过涂膜形成系统1制造正极的情况下，作为正极材料的涂布液，例如使用作为正极活性物质的钴酸锂(LiCoO2)、作为导电助剂的碳(C)、作为粘结剂的聚偏氟乙烯(PVDF)、作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合液。还能够使用镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)及磷酸铁锂(LiFePO4)等作为正极活性物质，来代替钴酸锂。
另一方面，在通过涂膜形成系统1来制造负极的情况下，作为负极材料的涂布液，例如使用作为负极活性物质的石墨、作为粘结剂的PVDF、作为溶剂的NMP的混合液。作为负极活性物质，还能够使用硬碳、钛酸锂(Li4Ti5O12)、硅合金、锡合金等来代替石墨。此外，针对正极材料及负极材料这两者，作为粘结剂，能够使用苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等来代替PVDF，作为溶剂，能够使用水(H2O)等来代替NMP。进而，在使用SBR作为粘结剂且使用水作为溶剂的情况下，还能够并用羧甲基纤维素(CMC)作为增稠剂。这些正极材料及负极材料的涂布液是分散有固体(微粒)的浆液，粘度均在1Pa·s(帕斯卡秒)以上，通常具有沉浮性。
在本实施方式中，若从下方的涂布喷嘴20向贯穿设置有多个孔的多孔基材5的下表面喷出涂布液，则附着在下表面的涂布液通过这些多个孔渗出至多孔基材5的上表面侧。其结果是，通过仅向多孔基材5的下表面喷出涂布液就能够对多孔基材5的上表面和下表面这两个面涂布涂布液。
图4是示出向多孔基材5的一个面喷出涂布液时产生的现象的图。在由搬运机构60向表示为搬运方向DR的方向搬运的多孔基材5上贯穿设置有多个孔5a。若从涂布喷嘴20向贯穿设置有多个孔5a的多孔基材5的下表面喷出涂布液，则附着在多孔基材5下表面的涂布液的一部分从多个孔5a渗出至多孔基材5的上表面侧。由此，变成和在多孔基材5的上表面也涂布有涂布液相同的情况。
通过多个孔5a渗出至多孔基材5的上表面侧的涂布液到达平滑板30，所述平滑板30设置在隔着多孔基材5和涂布喷嘴20相向的位置。其结果是，如图4所示，在涂布喷嘴20的涂布面22和平滑板30之间形成有涂布液的积液。然后，在该积液中向搬运方向DR所示的方向搬运多孔基材5，从而在多孔基材5的上表面和下表面这两个面涂布涂布液。
这里，在本实施方式中，平滑板30被设置为，平滑板30在多孔基材5搬运方向DR上的下游侧的端部31位于涂布喷嘴20的涂布面22在搬运方向DR上的下游侧的端部23的铅垂方向正上方。即，在多孔基材5搬运方向DR上，平滑板30的下游侧的端部31与涂布面22的下游侧的端部23相向，涂布喷嘴20的后唇面(涂布面22中的比喷出口21更靠搬运方向DR上的下游侧的面)在既不过量也不会不足的情况下由平滑板30覆盖。
在这样的状态的情况下，若使多孔基材5通过在涂布喷嘴20的涂布面22和平滑板30之间形成的涂布液的积液的铅垂方向中央部，则多孔基材5上方的积液的液压和多孔基材5下方的积液的液压变为相等。多孔基材5的行走位置通过多孔基材5上方的液压和多孔基材5下方的液压的平衡来限制。换言之，为了使多孔基材5上方的液压和下方的液压变为相等，多孔基材5的行走位置被限制在在涂布面22和平滑板30之间形成的涂布液的积液的铅直方向中央部。并且，为了能够容易通过多孔基材5上下的液压平衡来限制多孔基材5的行走位置，优选由一对第一夹紧辊71、71及一对第二夹紧辊72、72来调整在涂布喷嘴20附近的多孔基材5的张力。
由平滑板30和涂布喷嘴20的涂布面22的间隔及由来自涂布喷嘴20的涂布液的喷出流量来规定多孔基材5上下的积液的液压。由线性标尺40(图3)来测量平滑板30和涂布喷嘴20的涂布面22的间隔，基于该测量结果由控制部90控制驱动部26来使该间隔成为规定值。
若以通过在涂布面22和平滑板30之间形成的涂布液的积液铅垂方向中央部的方式搬运多孔基材5，则在多孔基材5的上表面和下表面这两个面形成的涂布液的涂膜的膜厚变为相等。即，在多孔基材5的上表面和下表面这两个面以均匀的膜厚涂布有涂布液。由来自涂布喷嘴20的涂布液的喷出流量、搬运机构60对多孔基材5的搬运速度、平滑板30和涂布面22的间隔，来规定分别在多孔基材5的上表面及下表面形成的涂布液的涂膜的膜厚。
由涂布喷嘴20在上表面和下表面这两个面涂布有涂布液的多孔基材5被搬运至干燥部80，多孔基材5被加热且溶剂从涂布液中蒸发，从而进行涂布液的涂膜的干燥处理。在从干燥部80搬出多孔基材5的时间点，涂布液的涂膜被充分干燥。然后，从干燥部80搬出的多孔基材5由卷绕辊62卷绕。并且，由张力调节辊75来将作用于干燥处理后的多孔基材5的张力调整为恒定。
在本实施方式中，通过从涂布喷嘴20向贯穿设置有多个孔5a的多孔基材5的下表面喷出涂布液，使涂布液的一部分从多个孔5a渗出至多孔基材5的上表面来对多孔基材5的上表面和下表面这两个面涂布涂布液。即，能够仅通过1个涂布喷嘴20来对多孔基材5的上表面和下表面这两个面涂布涂布液。
在能够进行双面涂布的涂布装置10上搭载的高价的涂布喷嘴20仅一个就足够，能够抑制装置的制造成本上涨。此外，若在涂布装置10上搭载的涂布喷嘴20为一个，则不需要在搭载了两个涂布喷嘴的情况下所需要的双方设置位置的整合作业等。进而，由于仅对在涂布装置10上搭载的1个涂布喷嘴20进行参数(涂布喷嘴20的倾斜度等)的调整即可，所以涂布条件的优化变得更容易。
此外，在本实施方式中，由于在隔着多孔基材5和涂布喷嘴20相向的位置设置有平滑板30，所以能够在涂布喷嘴20的涂布面22和平滑板30之间保持涂布液的积液，并且能够使在多孔基材5的上表面侧的涂膜的膜厚均匀。通过涂膜形成系统1制造的电极在宽度方向的膜厚(是指多孔基材5的上表面和下表面这两个面的合计膜厚)的偏差约为±2％，这和设置两个涂布喷嘴同时对两个面进行涂布的情况的偏差(±1％)相比也不逊色。
特别是在本实施方式中，由于平滑板30被设置在如下位置，即，平滑板30在搬运机构60对多孔基材5的搬运方向DR上的下游侧的端部31与涂布喷嘴20的涂布面22在搬运方向DR上的下游侧的端部23相向的位置，所以，多孔基材5的行走位置被限制于在涂布面22和平滑板30之间形成的涂布液的积液的铅垂方向中央部。其结果是，在多孔基材5的上表面和下表面这两个面形成的涂布液的涂膜的膜厚变为相等。
此外，图5是通过涂膜形成系统1制造的电极的部分剖面图。在涂膜形成系统1中，由于在使向多孔基材5的下表面喷出的涂布液经由孔5a渗出至多孔基材5的上表面的状态下进行干燥处理，所以依靠孔5a的部分使得干燥处理后的已固化的涂膜在多孔基材5的上表面和下表面被一体化。即，依靠孔5a的部分，干燥处理后的多孔基材5的上表面侧涂膜和下表面侧涂膜变得就像使用铆钉铆接固定了一样，被牢固地连接。因此，在干燥处理后的电极中，能够防止涂膜从多孔基材5的上表面或者下表面剥离这样的问题。其结果是，能够减少涂布液中的粘结剂并提高活性物质的浓度，能够使电极性能提高。
以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明只要不脱离其宗旨，在上述内容以外能够进行各种变更。例如，在上述实施方式中，平滑板30的端部31和涂布喷嘴20的涂布面22的端部23相向，但是并不限定于此，平滑板30的端部31与涂布面22的端部23也可以偏离。
图6及图7是示出平滑板30和涂布喷嘴20的配置关系的另一例子的图。在图6及图7中，对与第一实施方式相同的构件附加有相同的附图标记。在图6中示出以下例子，即，在搬运方向DR上，平滑板30的端部31与涂布喷嘴20的涂布面22的端部23相比更靠下游侧。在这样的状态的情况下，与上述实施方式相比多孔基材5上方的积液的液压变大，为了使多孔基材5上下的液压变为相等，与上述实施方式相比多孔基材5的行走位置被向下方按压。其结果是，多孔基材5的行走位置被限制于在涂布面22和平滑板30之间形成的涂布液的积液的铅垂方向中央部下方，多孔基材5的表面(上表面)的涂膜的膜厚与背面(下表面)的涂膜的膜厚相比变厚。即，在特意要将多孔基材5的上表面侧涂膜的膜厚设为比下表面侧厚的情况下，以在搬运方向DR上，平滑板30的端部31与涂布面22的端部23相比更靠下游侧方式，配置平滑板30即可。
另一方面，在图7中，示出了以下例子，即，在搬运方向DR上，平滑板30的端部31与涂布喷嘴20的涂布面22的端部23相比更靠上游侧。在这样的状态的情况下，与上述实施方式相比多孔基材5下方的积液的液压变大，为了使多孔基材5上下的液压变为相等，与上述实施方式相比多孔基材5的行走位置被向上方推压。其结果是，多孔基材5的行走位置被限制于在涂布面22和平滑板30之间形成的涂布液的积液的铅垂方向中央部上方，多孔基材5的上表面的涂膜的膜厚和下表面的涂膜的膜厚相比变薄。即，在特意要将多孔基材5的下表面侧涂膜的膜厚设为比上表面侧厚的情况下，以在搬运方向DR上，平滑板30的端部31与涂布面22的端部23相比靠上游侧的方式配置平滑板30即可。但是，由于平滑板30需要设置在至少对涂布喷嘴20的喷出口21的铅垂方向正上方进行覆盖的位置，所以平滑板30的端部31和涂布喷嘴20的后唇面(涂布面22中的比喷出口21更靠搬运方向DR上的下游侧的面)中的某处相向。
如此，平滑板30设置在至少对涂布喷嘴20的喷出口21的铅垂方向正上方进行覆盖的位置即可，通过调整平滑板30的位置能够控制在多孔基材5的上表面和下表面形成的涂膜的膜厚。
此外，在上述实施方式中，在由搬运机构60搬运的多孔基材5的下方设置有涂布喷嘴20，但是也可以在多孔基材5的上方设置涂布喷嘴20。在多孔基材5的上方设置了涂布喷嘴20的情况下，从狭缝状的喷出口21朝向下方对多孔基材5的上表面喷出涂布液。该情况下，平滑板30设置在隔着由搬运机构60搬运的多孔基材5和涂布喷嘴20相向的位置，即设置在多孔基材5的下方。如此也能够获得与上述实施方式相同的效果。但是，由于在多孔基材5的上方设置了涂布喷嘴20的情况下，需要设置用于防止在停止喷出时来自喷出口21的涂布液滴下来的机构(例如，回吸机构)，所以优选的，如上述实施方式所示在多孔基材5的下方设置涂布喷嘴20。
此外，在上述实施方式中将多孔基材5设为金属的多孔箔，但是多孔基材5并不限定为多孔箔，也可以是具有多个气孔的多孔质体。即，多孔基材5只要是具有涂布液能够通过的孔或者气孔的基材即可。
此外，涂布喷嘴20并不限定为具有单个狭缝状的喷出口21的狭缝喷嘴，也可以是具有多条狭缝的喷嘴，还可以是从大致圆形的喷出口喷出涂布液的喷嘴。
此外，成为使用本发明的技术进行涂布处理的对象的涂布液并不限定为锂离子二次电池的电极材料，例如还可以是锂离子电容器和太阳能电池材料(电极材料、封固材料)的涂布液或者电子材料的绝缘膜和保护膜的涂布液。

Claims (10)

1.一种涂布装置，向多孔基材的两个面涂布涂布液，其特征在于，
具有：
搬运机构，利用第二辊来卷绕从第一辊送出的多孔基材，来连续搬运多孔基材，
一个涂布喷嘴，向由所述搬运机构搬运的多孔基材的一个面喷出涂布液，
平滑板，设置在隔着由所述搬运机构搬运的多孔基材与所述涂布喷嘴相向的位置；
所述涂布喷嘴具有与所述平滑板平行的涂布面和在所述涂布面的一部分上形成的喷出口，
所述平滑板设置在至少覆盖所述喷出口的位置。
2.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，
所述平滑板设置在如下位置，即，所述平滑板在所述搬运机构对多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相向。
3.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，
所述平滑板设置在如下位置，即，所述平滑板在所述搬运机构对多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相比位于该搬运方向的下游。
4.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，
所述平滑板设置在如下位置，即，所述平滑板在所述搬运机构对多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相比位于该搬运方向的上游。
5.如权利要求1至4中任一项所述的涂布装置，其特征在于，还具有：
线性标尺，用于测量所述平滑板和所述涂布喷嘴的所述涂布面的间隔。
6.一种涂膜形成系统，其特征在于，具有：
权利要求1至4中任一项所述的涂布装置；
干燥部，使通过所述涂布装置在基材上形成的涂布液的涂膜干燥。
7.一种涂布方法，对多孔基材的两个面涂布涂布液，其特征在于，
包括：
搬运工序，利用第二辊来卷绕从第一辊送出的多孔基材，来连续搬运多孔基材，
喷出工序，从一个涂布喷嘴向被搬运的多孔基材的一个面喷出涂布液；
在所述喷出工序中，利用平滑板至少覆盖所述涂布喷嘴的喷出口，并从所述涂布喷嘴喷出涂布液，所述平滑板设置在隔着被搬运的多孔基材与所述涂布喷嘴相向的位置。
8.如权利要求7所述的涂布方法，其特征在于，
所述涂布喷嘴具有与所述平滑板平行的涂布面，
所述喷出口在所述涂布面的一部分上形成，
在所述喷出工序中，在要使在多孔基材的与所述涂布喷嘴相向的一个面上形成的涂膜的膜厚和在多孔基材的与所述平滑板相向的另一个面上形成的涂膜的膜厚相等的情况下，使所述平滑板在多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相向，并从所述涂布喷嘴喷出涂布液。
9.如权利要求7所述的涂布方法，其特征在于，
所述涂布喷嘴具有与所述平滑板平行的涂布面，
所述喷出口在所述涂布面的一部分上形成，
在所述喷出工序中，在要使在多孔基材的与所述涂布喷嘴相向的一个面上形成的涂膜的膜厚比在多孔基材的与所述平滑板相向的另一个面上形成的涂膜的膜厚薄的情况下，使所述平滑板在多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相比位于该搬运方向的下游，并从所述涂布喷嘴喷出涂布液。
10.如权利要求7所述的涂布方法，其特征在于，
所述涂布喷嘴具有与所述平滑板平行的涂布面，
所述喷出口在所述涂布面的一部分上形成，
在所述喷出工序中，在要使在多孔基材的与所述涂布喷嘴相向的一个面上形成的涂膜的膜厚比在多孔基材的与所述平滑板相向的另一个面上形成的涂膜的膜厚厚的情况下，使所述平滑板在多孔基材的搬运方向上的下游侧的端部与所述涂布喷嘴的所述涂布面在该搬运方向上的下游侧端部相比位于该搬运方向的上游，并从所述涂布喷嘴喷出涂布液。
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