JP2001300380A - 穴開き薄板への粘性液の塗布方法およびその装置 - Google Patents
穴開き薄板への粘性液の塗布方法およびその装置Info
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Abstract
性液の濃淡による縞模様が生じるのを確実に防止して、
穴開き薄板の穴部の穴周壁面を含む表面全体に粘性液を
所定厚みに均一に塗布することのできる穴開き薄板へ粘
性液の塗布方法およびその装置を提供する。 【解決手段】穴開き薄板1の一面を回転ドラム11に巻
き付けて、回転ドラム11に塗着している粘性液3を穴
開き薄板1の一面に転写状態に塗布する。穴開き薄板1
の穴部1aを通って穴開き薄板1の他面側に押し出され
た粘性液3を、固定ブレード13で摩り切って広く延ば
しながら他面に塗り付ける。穴部1a内の粘性液3は、
穴開き薄板1を固定ブレード13を通過し終えた時点で
回転ドラム11から離間させるときに、粘性液3の表面
張力で回転ドラム11に転写させて穴部1aから抜き出
す。
Description
物質を担持する芯材のように開口率の高い穴開き薄板の
表面にカーボンなどを薄膜状に形成するために、カーボ
ンなどを溶剤中に分散させた粘性液を穴開き薄板におけ
る穴部の穴周壁面を含む表面全体に塗布するための穴開
き薄板への粘性液の塗布方法およびその装置に関するも
のである。
質および負極活物質を、集電体として機能する芯材に担
持させて電極板を形成し、この電極板を巻回構造とする
形態が採用されている。上記芯材は、金属薄板に多数の
開口穴部を所定配置で形成したメッシュ状とすることに
よって活物質の担持性の向上が図られている。さらに、
芯材には、活物質の塗着に先立って、表面にカーボンな
どの導電材が薄膜状に形成される。これは、導電材によ
って芯材と活物質層との密着性を高めて、良好な電池特
性を得るためである。
るに際しては、カーボンなどの導電材を溶剤中に分散さ
せた粘性液を芯材の表面に均一な厚みに塗布したのち
に、乾燥することによって溶剤を除去する手段が採用さ
れている。ここで、ポリマー電池などの有機電解質電池
に用いる芯材では、導電材による薄膜を、芯材の両側表
面だけでなく、芯材の多数の穴部の各々の穴周壁面にも
確実に形成し、且つ導電材で穴部を塞がれないように形
成する必要がある。その理由は、穴周壁面に導電材の薄
膜の未形成部が存在すると、芯材の露出した金属素地部
分が有機電解液によって腐食されたり、導電材の上から
塗布する活物質の脱落が生じる。一方、導電材で芯材の
穴部が塞がれると、有機電解液を吸収保持するための活
物質を穴部内に十分に充填できないことから、有機電解
液の流動が阻害されて電池性能が著しく低下するためで
ある。
布するに際しては、粘性液をスプレー塗布する方法が従
来から用いられていたが、この塗布方法では、穴開き薄
板の開口率が高くなるほどに開口穴部から逃げる粘性液
の量が多くなって粘性液の無駄が多くなり、しかも、塗
布むらが生じ易いことから歩留りが悪くなる問題があ
る。
ような塗布方法が主に採用されている。図4の塗布方法
では、電極板用芯材などの穴開き薄板1が、同期回転す
る一対のガイドロール2,2により案内されて、ペース
ト材などの粘性液3が充満された液容器4内に導入され
る。この穴開き薄板1は、液容器4内の粘性液3中を通
過するときに両面に多量の粘性液3が付着されて、その
穴部1aが粘性液3で塞がれた状態で上方に送られ、一
対の固定ドクター部7,7の先端間に所定の間隙に設定
された掻き落とし部8を通過するときに、両面の余剰の
粘性液3aが固定ドクター部7,7で掻き落とされるよ
うになっている。
5 号公報に開示されたものである。穴開き薄板1は、図
示を省略しているが、供給量調整ロールとこれの下方側
の表面に対し間隔を設けて受液面が対向する対面間隔内
に粘性液を貯留する供給量調整機とが配設されてなる粘
性液供給部内に案内されて、供給量調整ロールの下半部
に巻回されて引き出されるとともに、この引出し位置の
上記対面間隔を調整して所定量の粘性液3が表面全体に
付着される。この所定量の粘性液3が表面全体に付着さ
れた穴開き薄板1は、所定の間隔に対設された一対の回
転ロール9,9の間隙を通過するときに、余剰の粘性液
3が掻き落とされる。
塗布方法では、一対の固定ドクター部7,7間を通過す
るときの穴開き薄板1の掻き落とし部8内での位置が安
定しないので、穴開き薄板1の一面および他面への粘性
液3の塗布量の厚みを個別にそれぞれ一定に制御するの
が困難となる。しかも、一対の固定ドクター部7,7
は、穴開き薄板1の穴部1a内に詰まった粘性液3を掻
き取る機能を有していないので、穴部1a内に余分な粘
性液3が残留したままとなり、後工程において活物質を
穴部1a内に十分充填することができない課題がある。
そこで、穴部1aの粘性液3による目詰まりを防止する
ことを目的として、一対の固定ドクター部7,7間のク
リアランスを小さく設定した場合には、粘性液3の塗布
量が制限されて、穴開き薄板1の両面への粘性液3の塗
布量が過少となり、かすれなどの別の欠陥が生じる。
落とされた余剰の粘性液3aは、落下する際に空気を巻
き込み易いために、粘性液3の塗布後の乾燥工程おい
て、粘性液3の塗膜表面には柚肌や微小クラックなどの
欠陥が生じる。このような欠陥が塗膜表面に生じた場合
には、この穴開き薄板1を芯材として電極板を構成する
際に、穴開き薄板1と粘性液3の塗膜との結着力が弱い
ので、塗膜の部分脱落が生じ易く、電池としたときに内
部ショートが発生するおそれがある。特に、粘度が2P
a・s以上と高い粘性液3を用いる場合には、上記欠陥
の発生が著しくなる。
消したものであるが、穴開き薄板1への粘性液3の塗布
量が多い場合に、穴開き薄板1にこれの進行方向に沿っ
て筋状の濃淡となった縞模様10が生じ易い。逆に、粘
性液3の供給量が少な過ぎる場合には、縞模様10が生
じない代わりに、穴部1aの穴周壁面に必要量の粘性液
3が供給されず、穴開き薄板1の穴周壁面に金属素地が
露出する欠陥が生じてしまう。上述の欠点は、一対の回
転ロール9,9が、駆動ロールまたはフリーロールの何
れの場合にも発生する。また、図5の構成とは別に、一
対の回転ロールにペースト状活物質を所定量だけ予め供
給し、一対の回転ロールを転写ロールとして機能させる
構成とした場合においても、進行方向に筋状の濃淡とな
る縞模様が生じる。
てなされたもので、穴開き薄板の穴部の粘性液による目
詰まりや粘性液の濃淡による縞模様が生じるのを確実に
防止して、穴開き薄板の穴部の穴周壁面を含む表面全体
に粘性液を所定厚みに均一に塗布することのできる粘性
液の塗布方法およびその装置を提供することを目的とす
るものである。
に、本発明の穴開き薄板への粘性液の塗布方法は、粘性
液供給用の回転ドラムの外周面に、粘性液を所定厚みに
付着させ、多数の穴部が所定配置で形成された帯状の穴
開き薄板を、これの一面を前記回転ドラムの外周面に付
着の前記粘性液の形成層に所定のテンションを加えて巻
き付かせながら前記回転ドラムの回転に伴い移送する過
程において、前記一面側の前記粘性液の一部を前記穴部
を通じて前記穴開き薄板の他面側に押し出させ、前記他
面側に導出した前記粘性液を、前記回転ドラムに所定の
間隙で対設した円弧形状の固定ブレードで摩り切って前
記他面に所定厚みになるように塗り付け、前記穴開き薄
板を、前記固定ブレードを通過し終えたのちに前記回転
ドラムから離間する方向に移送し、且つ前記回転ドラム
から離間する時に前記穴部内の前記粘性液をこれの表面
張力により前記回転ドラム上に転写して残留させる工程
をへることを特徴としている。
は、穴開き薄板の一面を、先ず回転ドラムにテンション
を加えて巻き付けることにより、回転ドラムの外周面に
塗着している粘性液を穴部内に確実に挿入させ、且つ穴
部を通過して穴開き薄板の他面側に押し出し塗布するこ
とができる。つぎに、回転ドラムの回転に伴い移送され
る穴開き薄板の他面に固定ブレードを接触させて粘性液
を所定厚みになるよう摩り切ることにより、穴開き薄板
の両面の粘性液の塗布厚みをそれぞれほぼ一定とでき、
それと同時に穴部内の粘性液の上面を、円弧形状の固定
ブレードで凹状にできる。穴開き薄板を、固定ブレード
から離れたのちに回転ドラムから離間させるので、その
離間時に、穴部内の粘性液が、上面を凹状とされている
ことによって有効に作用する表面張力で回転ドラムの外
面に転写されて穴部から抜き出される。したがって、こ
の塗布方法では、穴開き薄板の穴部の粘性液による目詰
まりや粘性液の濃淡による縞模様が生じるのを確実に防
止して、穴開き薄板の穴部の穴周壁面を含む表面全体に
粘性液を所定厚みに確実に塗布することができる。
に、粘性液の供給量調整用部材を所定の間隙で対設し
て、前記回転ドラムと前記供給量調整用部材との間に粘
性液の第1の液溜まりを形成し、前記間隙によって前記
回転ドラムの外周面に付着させる粘性液の厚みを設定す
るようにすれば、回転ドラムの外周面に、粘性液を設定
した塗布厚みに確実に塗布することができる。
ドと回転ドラムとの間隙および前記固定ブレードが粘性
液を介して穴開き薄板を前記回転ドラムの径方向内方へ
加圧する力により、前記回転ドラムの外周面に付着され
ている粘性液の一部を前記穴開き薄板の穴部を通して前
記穴開き薄板の他面側へ押し出す導出量を設定すること
ができる。
反対側の他面側に、塗布厚みを正確にコントロールして
粘性液を塗布することができるとともに、回転ドラムの
外周面には粘性液が所定の塗布厚みに塗布されているこ
とから、穴開き薄板の回転ドラムに対面する一面側の粘
性液の塗布厚みをも正確にコントロールすることができ
る。
ドに対し穴開き薄板の移送方向の上流側に、前記固定ブ
レードで摩り切られた後の余剰の粘性液による第2の液
溜まりを形成することが好ましい。
反対側の他面の粘性液が不足気味となったときに、第2
の液溜まりから粘性液を補充して、穴開き薄板への粘性
液の塗布量を調整できるので、穴開き薄板の他面側を、
粘性液が常に枯渇しない状態に維持できる。
は、多数の穴部が所定配置に形成された帯状の穴開き薄
板を外周面の一部に巻き付けさせて所定の回転速度で回
転することにより、前記穴開き薄板を所定速度で移送す
る粘性液塗布用の回転ドラムと、前記回転ドラムにおけ
る前記穴開き薄板の巻き始め箇所に対し回転方向の上流
側箇所に所定の間隙で対設されて前記回転ドラムとの間
に粘性液の第1の液溜まりを形成し、前記回転ドラムの
外周面に前記間隙に対応する厚みに粘性液を付着させる
供給量調整用部材と、前記回転ドラムにおける前記穴開
き薄板が離間する手前の箇所に所定の間隙で対設され
て、前記穴開き薄板の前記回転ドラムに対面する一面側
から前記穴部を通過して他面側に押し出された前記粘性
液を摩り切ることにより、前記他面に粘性液を所定厚み
になるように塗り付けるとともに、余剰の粘性液による
第2の液溜まりを形成する円弧形状の固定ブレードとを
備えて構成され、前記穴開き薄板が、前記固定ブレード
を通過し終えたのちに前記回転ドラムから離間する方向
に移送するよう構成されていることを特徴としている。
は、本発明の穴開き薄板への粘性液の塗布方法を忠実に
具現化して、塗布方法と同様の効果を確実に得ることが
できる。
の外周面が粗面に加工形成されていることが好ましい。
これにより、穴開き薄板の穴部内に存在していた粘性液
を、これの表面張力によって回転ドラムの外周面に確実
に転写させて抜き出すことができる。
まりの液量を検知する液量センサと、この液量センサの
検知液量に基づき第1の液溜まりへの粘性液の供給量を
前記検知液量が所定値になるようフィードバック制御す
る制御部とを備えていることが好ましい。これにより、
第2の液溜まりの液量を常に所定値になるよう自動的に
制御する粘性液の自動コントロールシステムを構築する
ことができ、粘性液の塗布工程の自動化を図ることが可
能となる。
用部材は回転ドラムに対する間隙を調整可能に設けら
れ、固定ブレードは、回転ドラムに対する間隙を調整可
能に設けられていることが好ましい。これにより、回転
ドラムの外周面に塗布する粘性液の塗布厚みを調整して
所定値に設定することができるとともに、穴開き薄板の
両面側の粘性液の塗布厚みを調整して所定値に設定する
ことができる。
態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明
の一実施の形態の穴開き薄板1への粘性液3の塗布方法
を具現化した塗布装置を示す一部切断した側面図であ
る。この塗布装置は、帯状に形成された薄板に多数の微
細な穴部1aが所定配置に形成された穴開き薄板1にお
ける穴部1aの穴周壁面を含む表面全体に粘性液3を薄
膜状に塗布するものであって、粘性液塗布用の回転ドラ
ム11と、粘性液3の回転ドラム11への供給量調整用
ロール12と、固定ブレード13とを主要構成要素とし
て構成されている。
源により所定の回転速度で図示矢印方向に回転されて、
外周面に約半周分に巻き付けられた帯状の穴開き薄板1
を所定速度で移送する。供給量調整用ロール12は、回
転ドラム11における穴開き薄板1の巻き付け始め箇所
に対し回転方向の上流側の箇所に対し所定の間隙を存し
て固定状態に対設されている。但し、供給量調整用ロー
ル12は、回転ドラム11に対する間隙を調整可能にな
っている。この供給量調整用ロール12と回転ドラム1
1 との間には、粘性液供給ノズル24によって粘性液3
が供給されて、その粘性液3が常にほぼ一定量貯留され
る第1の液溜まり14が形成されている。穴開き薄板1
は、常に所定のテンションを加えられた状態で回転ドラ
ム11に巻き付けられて、回転ドラム11の回転速度に
対応する移送速度で引き出されて回転ドラム11の外周
面の約半周分巻き付け状態で移送されたのちに、送り出
される。
ーラ状に形成され、一端部が支軸17を介して固定台1
8に回転自在に取り付けられたアーム19の自由端部に
固着されている。アーム19は、これと固定台18との
間に懸架された比較的大きなばね圧を有する引っ張りば
ね20で回転ドラム11側に回動付勢されて、ストッパ
21に固定的に押し付けられている。すなわち、固定ブ
レード13は、ストッパ21の位置によって回転ドラム
11に対し所定の間隙に設定して固定されている。換言
すると、回転ドラム11に巻き付け状態で移送される穴
開き薄板1に対する固定ブレード13の相対位置は、ス
トッパ21の位置により設定されている。なお、固定ブ
レード13は、ローラ状のものを例示しているが、回転
ドラム11に対面する先端部分が円弧状になっていれば
よい。この固定ブレード13に対し穴開き薄板1の移送
方向の上流側の近傍箇所には、固定ブレード13で摩り
切られたあとの余剰の粘性液3が貯留して第2の液溜ま
り22が形成される。
貯えられている粘性液3が、回転ドラム11が所定速度
で回転するのに伴い、回転ドラム11と供給量調整用ロ
ール12との間隙に対応する厚みで回転ドラム11の外
周面に付着して供給される。一方、穴開き薄板1は、回
転ドラム11の回転に伴い引き出されて回転ドラム11
に巻き付けられていき、回転ドラム11と共に約半周し
て送り出される過程において、所定のテンションを加え
た状態で回転ドラム11に対し内面を巻き付けられるこ
とにより、回転ドラム11に付着の粘性液3は、穴開き
薄板1の穴部1aに入り込んだのちに、穴部1aを通過
して、回転ドラム11への巻き付け面とは反対側の外面
に押し出されて付着していく。この穴開き薄板1の他面
に付着した粘性液3は、固定ブレード13により摩り切
られながら所定厚みに広く引き延ばされて、穴開き薄板
1の外面に所定厚みに均一に塗布される。
工程について、その塗布工程を順に示した拡大断面図で
ある図2(a)〜(e)を参照しながら詳細に説明す
る。同図(a)〜(e)は、図1におけるA〜Eの各部
における状態を示したものである。(a)は、移送され
る穴開き薄板1が回転ドラム11に接近した箇所の状態
を示し、回転ドラム11の外周面には、粘性液3が、回
転ドラム11と供給量調整用ロール12との間隙によっ
て設定された所定厚みt0 に塗着されている。
に巻き付けられたのちに約1/4周移送された箇所の状
態を示し、穴開き薄板1が回転ドラム11に所定のテン
ションで押し付けられていることにより、回転ドラム1
1の外周面に付着している粘性液3は、回転に伴い穴部
1a内に徐々に入り込んでいく。これに伴い、回転ドラ
ム11の外周面に付着している粘性液3の厚みが徐々に
減少していく。
に接近した箇所の状態を示す。粘性液3は、穴部1aを
完全に塞ぐ状態で穴開き薄板1の内外両面の全体にそれ
ぞれほぼ付着されている。続いて、(d)は、穴開き薄
板1と固定ブレード13との対向箇所の状態を示す。穴
開き薄板1の外面に付着している粘性液3は、固定ブレ
ード13によって一定厚みとなるよう摩り切られながら
広く延ばす状態に穴開き薄板1の外面に塗り付けられ
て、円弧状の外形を有する固定ブレード13の先端部と
穴開き薄板1の外面との間隔dによって設定された所定
の厚みt1 となる。ここで、d≒t1 である。
厚みt2 は、回転ドラム11と供給量調整用ロール12
との間隔で設定された回転ドラム11への粘性液3の塗
布厚みの他に、固定ブレード13と回転ドラム11との
間隙と、固定ブレード13が粘性液3を介して穴開き薄
板1を回転ドラム11の径方向内方に押圧する力とによ
り、外面側の粘性液3の厚みt1 とほぼ同一になるよう
に設定されている。また、穴開き薄板1の穴部1a内の
粘性液3は、円弧状の外形を有する固定ブレード13で
摩り切られたことによって凹面状となる。
有していることにより、穴開き薄板1の穴部1aに対す
る引っ掛かり、穴開き薄板1の破断あるいは粘性液3の
かすれといった不具合の発生が防止されている。この固
定ブレード13は、通常動作時において、強いばね力を
有する引っ張りばね20によってアーム19が常にスト
ッパ21に押し付けられていることにより、ストッパ2
1とアーム19との相対位置によって設定された位置に
固定されている。但し、粘性液3内に異物が含まれたよ
うな場合のような異常発生時には、アーム19が引っ張
りばね20の付勢力に抗して回動可能であることによ
り、固定ブレード13が異物によって穴開き薄板1から
離間する方向に逃げ、大きなトラブルの発生が防止され
る。
うちの固定ブレード13によって摩り切られた余剰の粘
性液3は、図1にも示したように、固定ブレード13に
対し穴開き薄板1の移送方向の上流側の近傍箇所に第2
の液溜まり22となって貯留される。この第2の液溜ま
り22は、穴開き薄板1の外面側の粘性液3が不足気味
となったときに粘性液3を補充して、穴開き薄板1への
粘性液3の塗布量を調整するよう機能する。これによ
り、穴開き薄板1の外面側は、粘性液3が常に枯渇しな
い状態に維持される。
3との対向位置を通過し終えたのちに、回転ドラム11
から離間した直後の箇所の状態を示す。穴開き薄板1の
穴部1a内に存在していた粘性液3は、穴開き薄板1が
回転ドラム11から離れるときに、(d)に示したよう
に上面を予め凹状とされていたことによって有効に作用
する表面張力で大部分が穴部1aから抜き出されて回転
ドラム11の外面に転写され、且つ穴部1aの穴周壁面
に付着していた部分がそのまま穴開き薄板1に残存す
る。これにより、穴開き薄板1には、穴部1aが粘性液
3で目詰まりするのを確実に防止されながら、穴部1a
の穴周壁面を含む内外両面の表面全体に粘性液3がほぼ
均一な塗膜厚みに塗布される。
ためには、回転ドラム11と供給量調整用ロール12と
の間隙および固定ブレード13と回転ドラム11との間
隔を適正に設定する必要がある。これらの設定に際して
は、粘性液3の粘度と上記各間隔と粘性液3の塗膜厚み
との関係を予め実験的に求めて、その求めた実測値によ
るグラフに基づいて算出した最適値に設定することが好
ましい。この最適値は、固定的に設定しても、穴開き薄
板1の移送速度を安定しておけば、粘性液3の塗膜厚み
に変動が生じ難い。このような最適条件下では、回転ド
ラム11の回転に伴って第2の液溜まり22の液量に著
しい増減が生じない。
場合には、図1に示すような粘性液3の自動コントロー
ルシステムを構築することが好ましい。すなわち、第2
の液溜まり22の液量を検知する液量センサ23を設け
て、その液量センサ23の検出液量が所定値に対し増減
した場合には、制御部28が、液量センサ23の検出液
量に基づきポンプ27を駆動して粘性液供給ノズル24
から第1の液溜まり14への粘性液3の供給量を液量セ
ンサ23の検知液量が所定値になるようフィードバック
制御する。これにより、第2の液溜まり22の液量は常
に所定値になるよう自動的に制御される。
の外周面は、穴開き薄板1の穴部1a内に存在していた
粘性液3をこれの表面張力によって確実に転写させて抜
き出すために、粗面に形成されている。この回転ドラム
11の外周面の粗面化は、エッチング加工、グラビア加
工または溝加工の何れかの仕上げ加工により行われる。
穴周壁面に粘性液3を目詰まりが生じることなく確実に
塗布できるのは、以下のような工程を経たことによる。
すなわち、穴開き薄板1の一面(上述の内面)を先ず回
転ドラム11に接触させたことにより、回転ドラム11
の外周面に塗着の粘性液3を穴部1a内に確実に挿入さ
せることができる。そののちに穴開き薄板1の他面(上
述の外面)に固定ブレード13を接触させて粘性液3を
所定厚みになるよう摩り切ることにより、穴開き薄板1
の両面の粘性液3の塗布厚みをそれぞれほぼ一定とし、
それと同時に穴部1a内の粘性液3の上面を凹状とし、
穴開き薄板1が固定ブレード13から離れたのちも穴開
き薄板1を回転ドラム11にしばらく接触状態を保持さ
せながら一定区間移送させることにより、穴開き薄板1
が回転ドラム11から離れるときに、穴部1a内の粘性
液3が回転ドラム11の外面に確実に転写する。
態のような塗布工程を経て粘性液を塗布する塗布方法が
存在しなかった。例えば、図4の塗布装置では、一対の
固定ドクター部7,7を穴開き薄板1の両面に同時に接
触させており、図5の塗布装置では、一対の回転ロール
9,9を穴開き薄板1の両面に同時に接触させているの
で、穴開き薄板1の穴部1aの穴周壁面に粘性液3を目
詰まりなく確実に塗布することができない。
を塗布したあとの穴開き薄板1の塗布状態の評価を行う
ために、粘性液3の塗膜厚みと穴部1aの開口保持率と
の関係を実験的に求めた。この測定に際しては、穴開き
薄板1の移送速度を15m/分に、粘性液3の塗膜厚みを
0.05〜0.1 mmにそれぞれ設定して、そのときの穴開き
薄板1の穴部1aの粘性液3による目詰まり状態を光の
透過量で測定した。すなわち、穴部1aの開口保持率
は、粘性液3の塗布後の光量を塗布前の光量で除算し、
且つ100 を乗算して求めた。
施の形態の塗布方法による穴開き薄板1の特性曲線、C
2,C3は、それぞれ図4および図5の各塗布方法によ
る穴開き薄板1の特性曲線である。実施の形態の塗布方
法で粘性液3を塗布した穴開き薄板1では、C1の特性
曲線に示すように、粘性液3の塗膜厚みが0.005 〜0.04
mmの範囲内において穴部1aの開口保持率を95%以上
の極めて高い値に保つことができるとともに、穴部1a
の穴周壁面に金属素地の露出が発生していないことが確
認できた。なお、粘性液3の塗膜厚みを0.04mm以上に
形成した場合には開口保持率が低下し始め、塗膜厚みを
0.075mm以上に形成した場合には開口保持率が20%以
下にまで低下した。したがって、実施の形態の塗布方法
では、粘性液3の塗膜厚みを0.005 〜0.04mmの範囲内
に設定すれば、穴部1aの開口保持率が95%以上となる
極めて良好な結果を得ることができる。
の塗膜厚みが0.01mmを超えた時点で開口保持率が大き
く低下して、塗膜厚みが0.02mmのときに開口保持率が
50%にまで低下した。実施の形態では、塗膜厚みが0.02
mmのときに開口保持率を95%以上に維持できる。ま
た、図5の塗布方法では、塗膜厚みの増大に伴う開口保
持率の低下の割合が図4の塗布方法に比較して緩やかで
あるが、塗膜厚みを0.04mm以上に設定したときに、開
口保持率が55%以下に低下し、しかも上述したように筋
状の塗布むらが生じる欠点がある。さらに、図4および
図5の何れの塗布方法においても、塗膜厚みが0.01mm
以下に設定した場合には、穴部1aの穴周壁面の一部に
金属素地が露出することが認められた。
担持して集電体として機能する芯材(穴開き薄板1)の
表面に、所定粘度の液状としたカーボン液(粘性液3)
を、上記実施の形態の塗布方法を用いて塗布することを
実施したので、この実施例について以下に説明する。芯
材としては、厚みが0.05mmで幅が500 mmの帯状のア
ルミニウム箔に、穴径が2mmの穴部1aを10mmの穴
間ピッチで多数形成した穴開き薄板を用いた。
方向の長さが700 mmである。供給量調整用ロール12
は、直径が150 mmで軸心方向の長さが回転ドラム11
と同様に700 mmのものを用い、回転ドラム11に対し
所定の間隙で平行に配置した。カーボン液は、カーボン
などの導電剤を主成分として、これに結着剤を加えて2
Pa・sの粘度に調整したものを用いた。回転ドラム1
1と供給量調整用ロール12との間隙は、上記カーボン
液の粘度に対応して、0.15mm〜0.2 mmに設定した。
固定ブレード13の回転ドラム11の外面に対する間隔
は、回転ドラム11に隙間無く押し付けた穴開き薄板1
から0.20〜0.23mm離間した位置になるようストッパ2
1で設定した。引っ張りばね20のばね力は20〜50Nで
ある。芯材に加えるテンションは、50〜100 Nであり、
回転ドラム11の回転速度で設定される芯材の移送速度
を10〜30m/分に設定して、カーボン液を0.005 〜0.03
0mmの塗膜厚みになるよう塗布した。
芯材は、これに塗着する活物質との反応面積が多い上に
内部抵抗が低い優れた導電性を有しており、カーボン液
を上記の塗膜厚みに形成した場合における穴部1aの開
口保持率が95%以上であって、穴周壁面に金属素地の露
出が認められなかった。この芯材に活物質を塗着した電
池用電極板を用いて構成した電池は、内部抵抗が低く、
しかも、芯材の表面のみならず穴部の穴周壁面にも集電
体積が拡大したことによって優れた電池出力特性を得ら
れ、さらに、活物質の脱落とこれに起因する内部ショー
トの発生が無く、高性能なものとなった。
の塗布方法および塗布装置は、電池の芯材にカーボン液
を塗布する用途に限らず、芯材のように多数の穴が形成
された穴開き薄板1にカーボン液以外の粘性液を塗布す
る場合にも適用できることは言うまでもない。また、穴
開き薄板1の穴部1aは、上記実施の形態において丸穴
を例示して説明しているが、長円穴、正方形や長方形の
多角形穴あるいは異形状穴などであっても、本発明の塗
布方法を適用して上述と同様の効果を得ることができ
る。さらに、穴開き薄板1の材質として、アルミニウム
箔の他に、銅箔、ニッケル箔、純鉄箔またはチタン箔な
どを用いた場合にも、上述と同様の効果を得ることがで
きる。
性液の塗布方法によれば、穴開き薄板の一面を回転ドラ
ムにテンションを加えて巻き付けるので、回転ドラムの
外周面に塗着している粘性液を、穴開き薄板の穴部を通
過させて反対側の面に確実に塗布することができる。ま
た、回転ドラムの回転に伴い移送される穴開き薄板に対
し回転ドラムの反対側から固定ブレードを接触させるこ
とにより、粘性液を所定厚みになるよう摩り切って穴開
き薄板の両面の粘性液の塗布厚みをそれぞれほぼ一定と
できる。それと同時に穴部内の粘性液の上面を、円弧形
状の固定ブレードで凹状にできるとともに、穴開き薄板
を、固定ブレードから離れたのちのタイミングで回転ド
ラムから離間させるので、その離間時に、穴部内の粘性
液が、上面を凹状とされていることによって有効に作用
する表面張力で回転ドラムの外面に転写させて穴部から
抜き出すことができる。したがって、穴開き薄板の穴部
の粘性液による目詰まりや粘性液の濃淡による縞模様が
生じるのを確実に防止して、穴開き薄板の穴部の穴周壁
面を含む表面全体に粘性液を所定厚みに確実に塗布する
ことができる。
布装置によれば、本発明の穴開き薄板への粘性液の塗布
方法を忠実に具現化して、塗布方法と同様の効果を確実
に得ることができる。
の塗布方法を具現化した塗布装置を示す一部切断した側
面図。
粘性液の穴開き薄板への塗布工程を順に示した拡大断面
図。
および従来の塗布方法で粘性液を塗布した穴開き薄板の
各々の粘性液の膜厚と穴開き薄板の穴部の開口保持率と
の関係を示す特性図。
斜視図。
示す斜視図。
Claims (8)
- 【請求項1】 粘性液供給用の回転ドラムの外周面に、
粘性液を所定厚みに付着させ、 多数の穴部が所定配置で形成された帯状の穴開き薄板
を、これの一面を前記回転ドラムの外周面に付着の前記
粘性液の形成層に所定のテンションを加えて巻き付かせ
ながら前記回転ドラムの回転に伴い移送する過程におい
て、前記一面側の前記粘性液の一部を前記穴部を通じて
前記穴開き薄板の他面側に押し出させ、 前記他面側に導出した前記粘性液を、前記回転ドラムに
所定の間隙で対設した円弧形状の固定ブレードで摩り切
って前記他面に所定厚みになるように塗り付け、 前記穴開き薄板を、前記固定ブレードを通過し終えたの
ちに前記回転ドラムから離間する方向に移送し、且つ前
記回転ドラムから離間する時に前記穴部内の前記粘性液
をこれの表面張力により前記回転ドラム上に転写して残
留させるようにしたことを特徴とする穴開き薄板への粘
性液の塗布方法。 - 【請求項2】 回転ドラムに、粘性液の供給量調整用部
材を所定の間隙で対設して、前記回転ドラムと前記供給
量調整用部材との間に粘性液の第1の液溜まりを形成
し、前記間隙によって前記回転ドラムの外周面に付着さ
せる粘性液の厚みを設定した請求項1に記載の穴開き薄
板への粘性液の塗布方法。 - 【請求項3】 固定ブレードと回転ドラムとの間隙およ
び前記固定ブレードが粘性液を介して穴開き薄板を前記
回転ドラムの径方向内方へ加圧する力により、前記回転
ドラムの外周面に付着されている粘性液の一部を前記穴
開き薄板の穴部を通して前記穴開き薄板の他面側へ押し
出す導出量を設定した請求項1または2に記載の穴開き
薄板への粘性液の塗布方法。 - 【請求項4】 固定ブレードに対し穴開き薄板の移送方
向の上流側に、前記固定ブレードで摩り切られた後の余
剰の粘性液による第2の液溜まりを形成するようにした
請求項1〜3の何れかに記載の穴開き薄板への粘性液の
塗布方法。 - 【請求項5】 多数の穴部が所定配置に形成された帯状
の穴開き薄板を外周面の一部に巻き付けさせて所定の回
転速度で回転することにより、前記穴開き薄板を所定速
度で移送する粘性液塗布用の回転ドラムと、 前記回転ドラムにおける前記穴開き薄板の巻き始め箇所
に対し回転方向の上流側箇所に所定の間隙で対設されて
前記回転ドラムとの間に粘性液の第1の液溜まりを形成
し、前記回転ドラムの外周面に前記間隙に対応する厚み
に粘性液を付着させる供給量調整用部材と、 前記回転ドラムにおける前記穴開き薄板が離間する手前
の箇所に所定の間隙で対設されて、前記穴開き薄板の前
記回転ドラムに対面する一面側から前記穴部を通過して
他面側に押し出された前記粘性液を摩り切ることによ
り、前記他面に粘性液を所定厚みになるように塗り付け
るとともに、余剰の粘性液による第2の液溜まりを形成
する円弧形状の固定ブレードとを備えて構成され、 前記穴開き薄板が、前記固定ブレードを通過し終えたの
ちに前記回転ドラムから離間する方向に移送するよう構
成されていることを特徴とする穴開き薄板への粘性液の
塗布装置。 - 【請求項6】 回転ドラムの外周面が粗面に加工形成さ
れている請求項5に記載の穴開き薄板への粘性液の塗布
装置。 - 【請求項7】 第2の液溜まりの液量を検知する液量セ
ンサと、この液量センサの検知液量に基づき第1の液溜
まりへの粘性液の供給量を前記検知液量が所定値になる
ようフィードバック制御する制御部とを備えている請求
項5または6に記載の穴開き薄板への粘性液の塗布装
置。 - 【請求項8】 供給量調整用部材は回転ドラムに対する
間隙を調整可能に設けられ、固定ブレードは、回転ドラ
ムに対する間隙を調整可能に設けられている請求項5〜
7の何れかに記載の穴開き薄板への粘性液の塗布装置。
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---|---|---|---|
JP2000124496A JP4531924B2 (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | 穴開き薄板への粘性液の塗布方法およびその装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017010614A (ja) * | 2015-06-16 | 2017-01-12 | トヨタ自動車株式会社 | 電極の製造方法および製造装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11224665A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-08-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 穴開き薄板への粘性液の塗布方法及びその装置 |
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- 2000-04-25 JP JP2000124496A patent/JP4531924B2/ja not_active Expired - Fee Related
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