JP2009262070A - Coating film forming apparatus, coating film forming method, polar plate for cell, and nonaqueous electrolyte secondary cell - Google Patents

Coating film forming apparatus, coating film forming method, polar plate for cell, and nonaqueous electrolyte secondary cell Download PDF

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祐司 岩上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating film forming apparatus capable of precisely controlling the start end and the finish end of coating in each time with high productivity, when a thin film is formed by intermittently applying a coating material on the surface of a belt like base material laid over a plurality of rolls to feed the material in one direction, and a coating film forming method. <P>SOLUTION: In the coating film forming apparatus, the thin film is formed by bringing the belt-like base material 10 laid over the plurality of the rolls with prescribed tension and fed in one direction into contact with a coating roll 1b intermittently to partially apply the coating material 2 on the base material 10. In such a case, the plurality of the rolls include a driving roll 3 moved to switch the attitude of the base material 10 fed in one direction to a contact attitude in contact with the coating roll 1b and a non-contact attitude in no-contact with the coating roll 1b and a tension roll 5 mechanically joined to the driving roll 3 and moving linked with the driving roll 3 to suppress variation of the tension imparted on the base material 10 when the driving roll 3 is moved. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、被膜形成装置、被膜形成方法、電池用極板、並びに非水電解液二次電池に関し、さらに詳しくは、電池用極板等の基材の表面に、耐熱性を有する保護膜などの薄膜を形成するための被膜形成装置および被膜形成方法、それにより製造された電池用極板、並びに非水電解液二次電池に関する。   The present invention relates to a film forming apparatus, a film forming method, a battery electrode plate, and a non-aqueous electrolyte secondary battery, and more specifically, a heat-resistant protective film on the surface of a substrate such as a battery electrode plate. The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method for forming a thin film, a battery electrode plate manufactured thereby, and a non-aqueous electrolyte secondary battery.

リチウムイオン二次電池は、正極活物質(リチウム含有酸化物など)、負極活物質(炭素質材料やSi化合物など)ともに容量密度が高いので、あらゆる機器の電源として用途が拡大している。近年、さらなる高容量化、高出力化、大型化が求められる一方、このような電池が不慮の事態により異常短絡が発生した場合の過熱が懸念されている。   Lithium ion secondary batteries have a high capacity density for both positive electrode active materials (such as lithium-containing oxides) and negative electrode active materials (such as carbonaceous materials and Si compounds), and are thus being used as power sources for various devices. In recent years, further increases in capacity, output, and size have been demanded, and there is concern over overheating in the case where such a battery is abnormally short-circuited due to an unexpected situation.

現在、正極板と負極板とを電子的に絶縁するセパレータとして、主にポリオレフィンなどの樹脂からなる微多孔質フィルムが用いられている。この微多孔質フィルムは非水電解質を保持する能力に優れる反面、高温下で変形しやすいので、電池内部で異常短絡が発生すると、過熱によって短絡箇所を中心に欠損が拡大し、さらなる過熱を招く虞がある。   At present, a microporous film mainly made of a resin such as polyolefin is used as a separator for electronically insulating a positive electrode plate and a negative electrode plate. While this microporous film has excellent ability to retain nonaqueous electrolytes, it is easily deformed at high temperatures. Therefore, if an abnormal short circuit occurs inside the battery, overheating will cause defects to grow around the short-circuited part, leading to further overheating. There is a fear.

そこで特許文献1のように、負極板の表面に酸化マグネシウムを含む多孔質耐熱層(保護膜)を形成することにより、高熱が発生してセパレータが溶融しても、正極板と負極板とが直接接触することを防ぐ短絡防止技術が提案されている。   Therefore, as in Patent Document 1, by forming a porous heat-resistant layer (protective film) containing magnesium oxide on the surface of the negative electrode plate, even if high heat is generated and the separator melts, the positive electrode plate and the negative electrode plate are A short-circuit prevention technique for preventing direct contact has been proposed.

このような保護膜を形成するための被膜形成装置の一例を図7に示す(また、特許文献2参照)。この被膜形成装置は、長尺帯状の基材34に上記保護膜の原料である塗料32を塗布するための塗布ロール33を備えている。塗布ロール33は、容器31に保持された塗料32に下部が浸かるように配設されるとともに、上部が帯状の基材34と接触しながら矢印35Aの方向に回転駆動される。基材34は、作動ロール36、テンションロール37、基準ロール38、並びにガイドロール39を含む複数のロールに掛け渡され、一定のテンションを付与されて矢印35Bの方向に送られる。ここで、基材34は、作動ロール36と基準ロール38とに掛け渡された部分の下面が塗布ロール33と接触している。   An example of a film forming apparatus for forming such a protective film is shown in FIG. 7 (see also Patent Document 2). This film forming apparatus includes an application roll 33 for applying a coating material 32 which is a raw material of the protective film to a long belt-like substrate 34. The application roll 33 is disposed so that the lower part is immersed in the paint 32 held in the container 31 and is rotated in the direction of the arrow 35 </ b> A while the upper part is in contact with the belt-like substrate 34. The base material 34 is wound around a plurality of rolls including an operation roll 36, a tension roll 37, a reference roll 38, and a guide roll 39, is given a certain tension, and is sent in the direction of an arrow 35B. Here, the base material 34 is in contact with the coating roll 33 at the lower surface of the portion spanned between the working roll 36 and the reference roll 38.

そして、作動ロール36が図に実線により示す位置から上方(図に想像線により示している)に移動することによって、塗布ロール33と接している基材34の下面が塗布ロール33から離れる。基材34を一方向に送りながら、作動ロール36を、所定のタイミングで、上記実線により示す位置と想像線により示す位置との間で移動させることによって、塗料32が基材34に間欠的に塗布される。ここで、テンションロール37は、作動ロール36の移動による基材34のテンションの変動を抑えるよう付勢部材40により付勢されて、基材34と接しながら移動するように設けられている。
特開2003−142078号公報 特開2007−117973号公報
Then, when the operation roll 36 moves upward (shown by an imaginary line in the drawing) from the position indicated by the solid line in the drawing, the lower surface of the base material 34 that is in contact with the application roll 33 is separated from the coating roll 33. By moving the working roll 36 between the position indicated by the solid line and the position indicated by the imaginary line at a predetermined timing while feeding the base material 34 in one direction, the paint 32 is intermittently applied to the base material 34. Applied. Here, the tension roll 37 is urged by the urging member 40 so as to suppress the fluctuation of the tension of the base material 34 due to the movement of the operation roll 36, and is provided so as to move while in contact with the base material 34.
JP 2003-142078 A JP 2007-117973 A

上述したように、従来の被膜形成装置においては、付勢部材により付勢されたテンションロールによって基材にたるみが発生するのが防止される。このため、上記従来装置においては、塗料の間欠塗工は、テンションロールが十分に追随し得る速度で行われる必要がある。テンションロールが追随し得ない速度で間欠塗工を行うと、各回の塗工が終了して基材を塗布ロールから離すよう作動ロールを移動させるときに基材に弛みが生じてしまう。これにより、塗工の終端部が直線状とはならず、波状等に形成されてしまうという不都合が生じる。つまり、1回の塗工の始端と終端とを精密に制御できないという不都合がある。
したがって、上記従来例においては、基材の送り速度、つまり塗工速度はテンションロールが追随し得る速度に制限されることになり、このことが、生産性を向上させるための障害となっている。
As described above, in the conventional film forming apparatus, it is possible to prevent sagging from occurring on the base material by the tension roll biased by the biasing member. For this reason, in the said conventional apparatus, the intermittent application of a coating material needs to be performed at the speed | rate which a tension roll can fully follow. If intermittent coating is performed at a speed that cannot be followed by the tension roll, the base material becomes slack when the operation roll is moved to separate the base material from the coating roll after the completion of each coating. Thereby, the inconvenience that the terminal portion of the coating is not linear but is formed in a wave shape or the like occurs. That is, there is an inconvenience that the start and end of one coating cannot be precisely controlled.
Therefore, in the above conventional example, the feeding speed of the base material, that is, the coating speed is limited to a speed that the tension roll can follow, and this is an obstacle for improving the productivity. .

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、帯状の基材を複数のロールに掛け渡して一方向に送りながらその表面に塗料を間欠的に塗布して薄膜を形成する場合に、生産性が高く、且つ各回の塗工の開始端と終了端とを精密に制御することができる被膜形成装置および膜形成方法を提供することを目的としている。また、本発明は、そのような被膜形成装置により保護膜が形成された電池用極板およびそれを備えた非水電解液二次電池を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. When a thin film is formed by intermittently applying a coating material to a surface of a belt-shaped substrate that is stretched over a plurality of rolls and fed in one direction. An object of the present invention is to provide a film forming apparatus and a film forming method that are highly productive and that can precisely control the start and end of each coating. Another object of the present invention is to provide a battery electrode plate having a protective film formed by such a film forming apparatus and a nonaqueous electrolyte secondary battery including the same.

上記目的を達成するために、本発明の被膜形成装置は、帯状の基材を、所定のテンションで複数のロールに掛け渡して一方向に送りながら、塗料を保持する塗工具と間欠的に接触させ、前記基材に前記塗料を間欠的に塗布して薄膜を形成する被膜形成装置であって、
前記複数のロールが、
前記一方向に送られる基材の姿勢を、前記基材が前記塗工具と接触する接触姿勢と前記塗工具と接触しない非接触姿勢とに切り替えるように移動される作動ロールと、
前記作動ロールと機械的に接続され、前記作動ロールが移動したときに前記基材のテンションが変動しないように前記作動ロールと連動して移動するテンションロールと、を含む。
In order to achieve the above object, the film forming apparatus of the present invention intermittently contacts a coating tool for holding a paint while feeding a strip-shaped substrate over a plurality of rolls with a predetermined tension in one direction. And a coating film forming apparatus for intermittently applying the paint to the base material to form a thin film,
The plurality of rolls are
An operation roll that is moved so as to switch the posture of the substrate sent in the one direction between a contact posture in which the substrate is in contact with the coating tool and a non-contact posture in which the substrate is not in contact with the coating tool;
A tension roll that is mechanically connected to the actuation roll and moves in conjunction with the actuation roll so that the tension of the substrate does not fluctuate when the actuation roll moves.

ここで、前記基材は、前記塗工具と一方の面で接触し、
前記作動ロールおよび前記テンションロールは、それぞれの軸から等距離にある軸を中心として回動する接続部材にそれぞれが軸支され、
前記接続部材は、前記作動ロールおよび前記テンションロールが前記基材の他方の面と常に接触する範囲で回動するのが好ましい。
Here, the base material contacts the coating tool on one side,
Each of the working roll and the tension roll is pivotally supported by a connecting member that rotates about an axis that is equidistant from each axis,
It is preferable that the connecting member is rotated within a range in which the operation roll and the tension roll are always in contact with the other surface of the substrate.

また、前記基材は、前記塗工具と一方の面で接触し、
前記作動ロールおよび前記テンションロールは、互いに平行な直線に沿って反対方向にそれぞれのロールを同じ距離だけ移動させるリンク機構にそれぞれが軸支されており、前記基材の他方の面とそれぞれが常に接触する範囲で前記リンク機構により移動されるのも好ましい。
Further, the base material is in contact with the coating tool on one side,
Each of the working roll and the tension roll is pivotally supported by a link mechanism that moves the rolls by the same distance in opposite directions along straight lines parallel to each other, and the other surface of the substrate is always It is also preferable that the moving mechanism is moved by the link mechanism within a contact range.

また、前記複数のロールが、
前記基材の送りの方向における前記作動ロールの直前に設けられ、前記作動ロールと協働して、前記基材の姿勢を、前記接触姿勢と前記非接触姿勢とに切り替える、固定された基準ロールと、
前記基材の送りの方向における前記テンションロールの直後に設けられ、前記テンションロールを通過した前記基材をガイドするガイドロールと、を含み、
前記基準ロールおよび前記ガイドロールは、前記作動ロールおよび前記テンションロールの軸との距離が常に等しい平面に対して対称の位置に、それぞれの軸が設けられるのが好ましい。
In addition, the plurality of rolls are
A fixed reference roll that is provided immediately before the working roll in the direction of feeding the base material and switches the posture of the base material between the contact posture and the non-contact posture in cooperation with the working roll. When,
A guide roll that is provided immediately after the tension roll in the feeding direction of the base material and guides the base material that has passed through the tension roll;
The reference roll and the guide roll are preferably provided with respective axes at symmetrical positions with respect to a plane where the distances between the working roll and the tension roll are always equal.

前記基材は、前記塗料の塗布領域に対応して形成された下地層を有しており、
前記基材の姿勢を前記接触姿勢と前記非接触姿勢との間で切り替えるべく、前記作動ロールおよび前記テンションロールを移動させるように前記接続部材または前記リンク機構を駆動する駆動手段と、
前記基材上で下地層を検出する下地層検出手段と、
前記下地層検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えるのも好ましい。
The substrate has a base layer formed corresponding to the coating area of the paint,
Driving means for driving the connecting member or the link mechanism to move the operating roll and the tension roll to switch the posture of the base material between the contact posture and the non-contact posture;
An underlayer detection means for detecting an underlayer on the substrate;
It is also preferable to include a control unit that controls the driving unit based on the detection result of the base layer detection unit.

前記基材は、金属箔に、電極活物質を含む電極合剤層を前記下地層として形成したものであり、
前記薄膜は、前記電極合剤層を覆う多孔性の保護膜であり、
前記保護膜は、前記電極合剤層の全表面を覆うとともに、前記電極合剤層が形成されていない露出した金属箔の表面のうち、前記電極合剤層に隣接した所定領域を覆うのも好ましい。
The base material is formed by forming an electrode mixture layer containing an electrode active material as a base layer on a metal foil,
The thin film is a porous protective film covering the electrode mixture layer,
The protective film covers the entire surface of the electrode mixture layer and covers a predetermined region adjacent to the electrode mixture layer in the exposed metal foil surface on which the electrode mixture layer is not formed. preferable.

前記薄膜の前記基材が送られる方向における終端が、前記送られる方向に対して垂直に延びる直線状となっており、
前記薄膜の前記終端の膜厚が、それ以外の部分の膜厚よりも大きくなっているのも好ましい。
The end of the thin film in the direction in which the base material is sent has a linear shape extending perpendicular to the direction in which the thin film is sent,
It is also preferable that the film thickness of the end of the thin film is larger than the film thickness of the other part.

また、上記目的を達成するために、本発明の被膜形成方法は、帯状の基材を、所定のテンションで、作動ロールおよびテンションロールを含む複数のロールに掛け渡して一方向に送り、塗料を保持する塗工具と間欠的に接触させ、前記基材に前記塗料を間欠的に塗布して薄膜を形成する被膜形成方法であって、
前記作動ロールが、前記一方向に送られる基材の姿勢を、前記基材が前記塗工具と接触する接触姿勢と前記塗工具と接触しない非接触姿勢とに切り替えるように移動されるとともに、
前記テンションロールが、前記作動ロールと機械的に接続され、前記作動ロールの移動により前記基材のテンションが変動しないように前記作動ロールと連動して移動する。
In order to achieve the above object, the film forming method according to the present invention includes a belt-like base material that is stretched over a plurality of rolls including a working roll and a tension roll in a predetermined direction with a predetermined tension. A film forming method of intermittently contacting with a holding coating tool to form a thin film by intermittently applying the paint to the base material,
The actuating roll is moved so as to switch the posture of the substrate sent in the one direction between a contact posture in which the substrate is in contact with the coating tool and a non-contact posture in which the substrate is not in contact with the coating tool,
The tension roll is mechanically connected to the working roll and moves in conjunction with the working roll so that the tension of the base material does not fluctuate due to the movement of the working roll.

また、上記目的を達成するために、本発明の電池用極板は、上記被膜形成装置により保護膜が形成されている。   In order to achieve the above object, the battery electrode plate of the present invention has a protective film formed by the film forming apparatus.

また、上記目的を達成するために、本発明の非水電解液二次電池は、上記被膜形成装置により保護膜が形成された電池用極板を備えている。   In order to achieve the above object, the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes a battery electrode plate on which a protective film is formed by the film forming apparatus.

本発明によれば、テンションロールは、作動ロールと機械的に接続されており、作動ロールが移動したときに基材のテンションが変動しないように作動ロールと連動して移動するので、基材を従来装置における速度よりも高速で送っても、作動ロールの移動により基材に弛みが発生するのを防止することができる。したがって、生産性を高めることができる。
また、基材に弛みが生じないために、間欠塗工の各回の始端および終端をより精密に制御することも可能となる。
According to the present invention, the tension roll is mechanically connected to the working roll and moves in conjunction with the working roll so that the tension of the substrate does not fluctuate when the working roll moves. Even if it is sent at a speed higher than that in the conventional apparatus, it is possible to prevent the base material from being slack due to the movement of the working roll. Therefore, productivity can be improved.
In addition, since no slack occurs in the base material, it is possible to more precisely control the start and end of each time of intermittent coating.

〈実施の形態1〉
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る被膜形成装置の概略図である。
<Embodiment 1>
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1の被被膜形成装置は、リチウムイオン二次電池等の非水電解液二次電池の正極および負極を構成するシート状極板の少なくとも一方の製造に使用することができるものである。この被膜形成装置は、一方向に送られる長尺帯状の基材10の表面に例えば耐熱性を有する多孔質の保護膜11(図2参照)を形成するように、基材10に保護膜11の原料である所定組成の塗料2を塗工する塗工部1を備えている。   The coated film forming apparatus of FIG. 1 can be used for producing at least one of a sheet-like electrode plate constituting a positive electrode and a negative electrode of a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery. In this film forming apparatus, the protective film 11 is formed on the base material 10 so as to form, for example, a porous protective film 11 having heat resistance (see FIG. 2) on the surface of the long band-shaped base material 10 fed in one direction. The coating part 1 which applies the coating material 2 of the predetermined composition which is the raw material of this is provided.

また、被膜形成装置は、一方向に送られる基材10が、所定のテンションで掛け渡される複数のロールを備えている。この複数のロールには、図に示す、基準ロール4、作動ロール3、テンションロール5、およびガイドロール6が少なくとも含まれている。
また、被膜形成装置は、後で詳述するセンサ21および制御部22、並びに図示しない塗布ロール駆動モータ、巻き出しロール駆動モータ、巻き取りロール駆動モータ、および接続部材駆動モータ等を備えている。
Moreover, the film forming apparatus includes a plurality of rolls on which the base material 10 fed in one direction is stretched with a predetermined tension. The plurality of rolls include at least a reference roll 4, an operation roll 3, a tension roll 5, and a guide roll 6 shown in the drawing.
The film forming apparatus includes a sensor 21 and a control unit 22 which will be described in detail later, a coating roll drive motor, a take-up roll drive motor, a take-up roll drive motor, a connection member drive motor, and the like (not shown).

図2に示すように、基材10は、銅箔またはアルミニウム箔などの金属箔からなる金属基盤10aと、その表面に電極活物質を主成分とする電極用合剤を塗工して形成される下地層としての極板合剤層10bとから構成されている。
ここで、基材10は、図3に示すように、極板合剤層10bが、金属基盤10aの全長に亘って形成されるのではなく、金属基盤10aが露出している所定長さの露出部10cを間に挟んで一定の長さの極板合剤層10bが金属基盤10aの片面または両面に途切れ途切れに形成されている。
As shown in FIG. 2, the base material 10 is formed by applying a metal substrate 10a made of a metal foil such as a copper foil or an aluminum foil and an electrode mixture mainly composed of an electrode active material on the surface thereof. And an electrode plate mixture layer 10b as a base layer.
Here, as shown in FIG. 3, in the base material 10, the electrode plate mixture layer 10b is not formed over the entire length of the metal substrate 10a, but has a predetermined length in which the metal substrate 10a is exposed. An electrode plate mixture layer 10b having a certain length is formed on one or both sides of the metal substrate 10a in an intermittent manner with the exposed portion 10c interposed therebetween.

塗工部1は、無機酸化物からなるフィラーを少量の結合剤とともにN−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の液状成分に分散させたスラリーからなる塗料2が入れられる容器1aと、塗料2を周面に保持した状態で基材10と接触し、基材10に塗料2を塗布する塗工具としての塗布ロール1bとから構成される。   The coating unit 1 includes a container 1a in which a paint 2 made of a slurry in which a filler made of an inorganic oxide is dispersed in a liquid component such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) together with a small amount of a binder, and a paint 2 The coating roll 1b as a coating tool for contacting the base material 10 while applying the coating material 2 to the base material 10 in a state where is held on the peripheral surface.

塗布ロール1bは、容器1a内の塗料2に一部分、例えば下部のみが浸かるように配設される。塗料2に浸かった塗布ロール1bの周面には塗料2が付着する。塗布ロール1bは、図示しない塗布ロール駆動モータにより回転駆動されて、極板合剤層10bと対応する位置において塗料2の付着した部分が基材10の一方の面と間欠的に接触する。これにより、塗料2が基材10の一方の面に間欠的に塗布される。   The coating roll 1b is arranged so that a part, for example, only the lower part of the coating roll 1b is immersed in the paint 2 in the container 1a. The coating material 2 adheres to the peripheral surface of the coating roll 1 b immersed in the coating material 2. The coating roll 1b is rotationally driven by a coating roll drive motor (not shown), and the portion to which the coating material 2 adheres intermittently contacts one surface of the substrate 10 at a position corresponding to the electrode plate mixture layer 10b. Thereby, the coating material 2 is intermittently applied to one surface of the substrate 10.

ここで、長尺帯状の基材10は、作動ロール3、基準ロール4、テンションロール5、およびガイドロール6に所定のテンションで掛け渡されて、矢印7Bにより示す方向に送られる。作動ロール3、基準ロール4、テンションロール5、およびガイドロール6は、自由に回転するように設けられたロールであり、基材10の塗料2が塗布される面の反対側の面と常に接触するように配設される。また、基材10は、図示しない巻き出しロール駆動モータにより回転駆動される巻き出しロールから巻き出され、基準ロール4、作動ロール3、テンションロール5、およびガイドロール6をこの順序で通過した後、図示しない巻き取りロール駆動モータにより回転駆動される巻き取りロールにより巻き取られる。そして、基材10は、基準ロール4と作動ロール3とに掛け渡された部分の中間位置において、上記一方の面(図の下側面)が塗布ロール1bと接触して、塗料2がその面に塗布される。   Here, the long belt-like base material 10 is wound around the operation roll 3, the reference roll 4, the tension roll 5, and the guide roll 6 with a predetermined tension, and is sent in the direction indicated by the arrow 7B. The operation roll 3, the reference roll 4, the tension roll 5, and the guide roll 6 are rolls provided so as to freely rotate, and are always in contact with the surface of the substrate 10 opposite to the surface to which the paint 2 is applied. Is arranged. Moreover, after the base material 10 is unwound from the unwinding roll rotated by the unillustrated unwinding roll drive motor, and passes the reference | standard roll 4, the action | operation roll 3, the tension roll 5, and the guide roll 6 in this order Winding is performed by a winding roll that is rotationally driven by a winding roll drive motor (not shown). Then, the base material 10 has the one surface (the lower surface in the figure) in contact with the coating roll 1b at the intermediate position of the portion spanned between the reference roll 4 and the working roll 3, and the coating 2 is on that surface. To be applied.

ここで、作動ロール3およびテンションロール5は、それぞれの軸I1、I2から等距離の位置にある軸I3を中心に所定範囲で回動される接続部材8にそれぞれが軸支されている。接続部材8は、十分な剛性を有するようにスチール等から構成されており、作動ロール3およびテンションロール5は接続部材8の回動と完全に連動してその軸I1、I2が移動する。   Here, each of the operation roll 3 and the tension roll 5 is pivotally supported by a connection member 8 that is rotated within a predetermined range about an axis I3 that is equidistant from the axes I1 and I2. The connecting member 8 is made of steel or the like so as to have sufficient rigidity, and the axes I1 and I2 of the actuating roll 3 and the tension roll 5 move completely in conjunction with the rotation of the connecting member 8.

作動ロール3は、固定ロールである基準ロール4との間に掛け渡された部分の基材10の姿勢を、基材10が塗布ロール1bと接触する接触姿勢と接触しない非接触姿勢とに切り替えるように、接続部材8の回動により移動される。このとき、テンションロール5は、作動ロール3が下側に移動すれば同じ距離だけ上側に同時に移動し、作動ロール3が上側に移動すれば同じ距離だけ下側に同時に移動する。このように、テンションロール5の移動は、作動ロール3の移動と完全に連動している。   The working roll 3 switches the posture of the base material 10 in a portion spanned between the reference roll 4 that is a fixed roll to a contact posture in which the base material 10 is in contact with the coating roll 1b and a non-contact posture in which it is not in contact. Thus, it is moved by the rotation of the connecting member 8. At this time, the tension roll 5 simultaneously moves upward by the same distance if the working roll 3 moves downward, and simultaneously moves downward by the same distance if the working roll 3 moves upward. As described above, the movement of the tension roll 5 is completely interlocked with the movement of the working roll 3.

ここで、ガイドロール6および基準ロール4は、その径が互いに等しく、且つそれぞれの軸I4、I5が、作動ロール3およびテンションロール5のそれぞれの軸I1、I2からの距離が常に等しい平面9に対して対称の位置となるように設けられる。このように、基材10の送りの方向においてテンションロール5の直後に位置するガイドロール6と作動ロール3の直前に位置する基準ロール4とが上記平面に対して対象となるように設けられているために、基準ロール4から作動ロール3およびテンションロール5を経てガイドロール6まで掛け渡されている部分の基材10の長さは、接続部材8の回動により作動ロール3およびテンションロール5が移動しても変化しない。   Here, the guide roll 6 and the reference roll 4 have the same diameter, and the respective axes I4 and I5 are in a plane 9 where the distances from the respective axes I1 and I2 of the working roll 3 and the tension roll 5 are always equal. They are provided so as to be symmetrical with respect to each other. Thus, the guide roll 6 positioned immediately after the tension roll 5 and the reference roll 4 positioned immediately before the working roll 3 in the direction of feeding the base material 10 are provided so as to be targets with respect to the plane. Therefore, the length of the base material 10 in the portion spanned from the reference roll 4 to the guide roll 6 through the working roll 3 and the tension roll 5 is determined by the rotation of the connecting member 8. Does not change even if moves.

したがって、基材10の姿勢を、上記接触姿勢と上記非接触姿勢とに切り替えるように接続部材8を回動しても、原理的に基材10のテンションの変動は発生せず、基材10の弛みも生じない。これにより、速い速度で間欠塗工を行っても、間欠塗工の各回の塗工の開始時および終了時に基材10に弛みが発生するのを防止することができる。したがって、各回の塗工の始端および終端、特に終端が直線状とはならず波状となるなどの不都合を回避することができる。つまり、各回の塗工の始端または終端を精密に制御することができる。したがって、テンションロールを付勢部材により付勢して基材10のテンションの変動を抑えるような場合と比較して、格段に速い速度で基材10を送りながら間欠塗工を行うことが可能となる。これにより、生産性を飛躍的に向上させることができる。   Therefore, even if the connecting member 8 is rotated so that the posture of the base material 10 is switched between the contact posture and the non-contact posture, the tension of the base material 10 does not change in principle, and the base material 10 There is no slack. Thereby, even if intermittent coating is performed at a high speed, it is possible to prevent the base material 10 from becoming slack at the start and end of each application of intermittent coating. Accordingly, it is possible to avoid inconveniences such as the start and end of each coating, in particular, the end does not become linear but wave. That is, the start or end of each coating can be precisely controlled. Therefore, it is possible to perform intermittent coating while feeding the base material 10 at a remarkably high speed compared to the case where the tension roll is urged by the urging member to suppress the fluctuation of the tension of the base material 10. Become. Thereby, productivity can be improved dramatically.

ここで、基準ロール4および作動ロール3の軸間距離は、塗布ロール1bの直径の1.2倍以上2.5倍以下とするのが好ましい。そのように、基準ロール4と作動ロール3とを近接配置することによって、基材10に小さなテンションを付与するだけで基準ロール4と作動ロール3との間の基材10の張架状態を良好なものとすることができる。これにより、基材10に付与されるテンションが大き過ぎて、薄い基材10が切断されてしまったり、基材10に伸びやしわ、或いは引きつりなどが生じたりするのを防止することができる。   Here, the distance between the axes of the reference roll 4 and the working roll 3 is preferably 1.2 times to 2.5 times the diameter of the coating roll 1b. As described above, by placing the reference roll 4 and the working roll 3 close to each other, the tension state of the base material 10 between the reference roll 4 and the working roll 3 is excellent only by applying a small tension to the base material 10. Can be. As a result, it is possible to prevent the tension applied to the base material 10 from being too large and the thin base material 10 from being cut or from being stretched, wrinkled or pulled. .

また、基準ロール4と作動ロール3の軸間距離を塗布ロールの直径の1.2倍以上とするのは、作動ロール3が円滑に移動できるようにするためである。このためにも、基準ロール4および作動ロール3は、比較的小径のロールとするのが好ましく、後述する塗布ロール1bの好ましい径と同程度とするのが特に好ましい。   The reason why the distance between the axes of the reference roll 4 and the working roll 3 is 1.2 times or more the diameter of the coating roll is to allow the working roll 3 to move smoothly. For this reason, it is preferable that the reference roll 4 and the working roll 3 are rolls having a relatively small diameter, and it is particularly preferable to have the same diameter as that of a coating roll 1b described later.

塗布ロール1bは、周面に凹部(グラビアパターン)が彫刻されたいわゆるグラビアロールとして構成してもよい。この場合は、図示しないドクターブレードを塗布ロール1bの周面に定圧で押し付けて、余分の塗料2を掻き落とすようにするのが、塗布量を均一にする上で好ましい。また、ドクターブレードは、塗布ロール1bの磨耗を抑えるために、樹脂製であることが更に好ましい。   The application roll 1b may be configured as a so-called gravure roll having a concave surface (gravure pattern) engraved on the peripheral surface. In this case, it is preferable to press a doctor blade (not shown) against the peripheral surface of the coating roll 1b with a constant pressure to scrape off the excess paint 2 in order to make the coating amount uniform. The doctor blade is more preferably made of resin in order to suppress wear of the coating roll 1b.

図4は、塗布ロール1bをグラビアロールとして構成する場合のグラビアパターンの一例である。この塗布ロール1bは、グラビアパターンである多数の塗料溜め溝12が、間に平坦部13を挟んで、互いに平行且つ塗布ロール1bの径方向に対して所定角度θ(例えば、θ=45°)傾斜して、周面全体に等ピッチで刻設されている。   FIG. 4 is an example of a gravure pattern when the coating roll 1b is configured as a gravure roll. In this coating roll 1b, a large number of paint reservoir grooves 12 that are gravure patterns are parallel to each other with a flat portion 13 therebetween, and a predetermined angle θ (for example, θ = 45 °) with respect to the radial direction of the coating roll 1b. It is inclined and engraved at an equal pitch on the entire peripheral surface.

ここで、図1に矢印7Aにより示すように、塗布ロール1bは、基材10との接触部位が基材10の送りの方向と逆方向に移動するように回転駆動されるのが好ましい。これにより、塗布ロール1bの基材10との接触面には、塗布ロール1bの回転方向と逆方向の滑りが生じる。このとき、基材10の送りの方向における塗布ロール1bと基材10との接触点よりも後側に小さな塗料溜まりが生じる。この塗料溜まりの塗料は、塗布ロール1bの回転により誘導されて均一に引き延ばされる。これにより、塗料溜め溝12の溝跡が保護膜11の表面に付くことが防止される。したがって、精密な平滑表面を有する保護膜11を形成することが可能となる。   Here, as shown by an arrow 7 </ b> A in FIG. 1, the coating roll 1 b is preferably rotationally driven so that the contact portion with the base material 10 moves in the direction opposite to the feeding direction of the base material 10. As a result, slippage in the direction opposite to the rotation direction of the coating roll 1b occurs on the contact surface of the coating roll 1b with the base material 10. At this time, a small paint pool is formed on the rear side of the contact point between the coating roll 1b and the substrate 10 in the feeding direction of the substrate 10. The paint in the paint reservoir is guided by the rotation of the coating roll 1b and uniformly stretched. This prevents the trace of the paint reservoir groove 12 from sticking to the surface of the protective film 11. Therefore, it is possible to form the protective film 11 having a precise smooth surface.

また、上記グラビアパターンによれば、塗料溜め溝12から基材10に転写された塗料2は平坦面部13により薄く均等に引き延ばされる。したがって、膜厚の均一な極めて薄い、例えば、20μm以下の保護膜11を基材10の表面に形成することができる。   Further, according to the gravure pattern, the paint 2 transferred from the paint reservoir groove 12 to the base material 10 is thinly and evenly stretched by the flat surface portion 13. Therefore, the protective film 11 having a uniform and very thin film thickness, for example, 20 μm or less can be formed on the surface of the substrate 10.

また、塗布ロール1bは、直径が40〜60mmの比較的径の小さいロールを用いるのが、塗布ロール1bと基材10との接触面積が極めて小さくなることから、基材10に塗料を薄い厚みで、且つ均一となるように正確に塗布する上で好ましい。また、そのようなロールを用いることによって、基材10の塗布ロール1bとの接離の際の安定性が向上し、塗料の塗布開始および塗布停止の位置を正確に設定することができる。また、塗布ロール1bの直径を40mm以上とするのは、良好な剛性および加工精度を得るためである。   Further, as the coating roll 1b, a relatively small roll having a diameter of 40 to 60 mm is used, and the contact area between the coating roll 1b and the substrate 10 is extremely small. In addition, it is preferable to apply accurately so as to be uniform. Moreover, by using such a roll, the stability at the time of contact / separation with the application | coating roll 1b of the base material 10 improves, and the position of the application start and application stop of a coating material can be set correctly. The reason why the diameter of the coating roll 1b is 40 mm or more is to obtain good rigidity and processing accuracy.

また、電池用極板を製造する場合には、厚みが10μm程度の銅箔またはアルミニウム箔からなる集電体が基材10の金属基盤10aとして用いられる。そのような厚みの薄い金属基盤10aを用いた基材10に、塗料2を、塗布量が均一となるように塗布するためには、少なくとも塗布ロール1bと接触する部位において基材10に伸びやしわ或いは引きつりなどが生じないように、一定のテンションを掛けた状態で基材10を送る必要がある。これにより、塗料2の塗布量が不均一となる塗布むらの発生が防止されるからである。   Further, when a battery electrode plate is manufactured, a current collector made of copper foil or aluminum foil having a thickness of about 10 μm is used as the metal substrate 10 a of the base material 10. In order to apply the coating material 2 to the base material 10 using such a thin metal substrate 10a so that the application amount is uniform, the base material 10 is stretched at least at a portion in contact with the application roll 1b. It is necessary to feed the base material 10 under a certain tension so as not to cause wrinkles or pulling. This is because it is possible to prevent the occurrence of coating unevenness in which the coating amount of the paint 2 is not uniform.

この点に関連して、基材10を塗布ロール1bの回転方向と逆方向に送る場合には、基材10と塗布ロール1bとの間の摩擦力が大きくなって、厚みの薄い基材10に伸びやしわ或いは引きつりなどが生じ易くなる。そこで、直径が40〜60mmの比較的径の小さいロールを用いて、基材10と塗布ロール1bとの接触面積を小さくし、これにより、基材10と塗布ロール1bとの間に生じる摩擦力を抑制する必要性はますます大きくなる。   In this regard, when the base material 10 is fed in the direction opposite to the rotation direction of the coating roll 1b, the frictional force between the base material 10 and the coating roll 1b is increased, and the thin base material 10 is thin. Elongation, wrinkle or pulling is likely to occur. Therefore, using a roll with a relatively small diameter of 40 to 60 mm, the contact area between the base material 10 and the coating roll 1b is reduced, whereby the frictional force generated between the base material 10 and the coating roll 1b. There is an increasing need to suppress this.

以下、制御部22を説明する。
制御部22は、例えばマイクロコンピュータから構成されており、少なくとも上記接続部材駆動モータを制御する。上記接続部材駆動モータは、サーボモータから構成され、制御部22により制御されて、作動ロール3が、基材10が図1に実線で示す接触姿勢となる塗工実行位置と、基材10が図1に想像線で示す非接触姿勢となる塗工非実行位置との間を所定のタイミングで移動するように、接続部材8を駆動する。
Hereinafter, the control unit 22 will be described.
The control unit 22 is composed of, for example, a microcomputer, and controls at least the connection member drive motor. The connecting member drive motor is composed of a servo motor, and is controlled by the control unit 22 so that the operation roll 3 has a coating execution position where the base material 10 assumes a contact posture shown by a solid line in FIG. The connecting member 8 is driven so as to move at a predetermined timing between the coating non-execution position in the non-contact posture shown by the imaginary line in FIG.

このとき、図5に示すように、例えば反射式光電センサからなるセンサ21が、一方向に送られる基材10上の各電極合剤層10bの始端P1と終端P2とを検出する。制御部22は、センサ21の検出結果に基づき、電極合剤層10bの形成ピッチを算出し、その形成ピッチに基づいて、塗料2を、電極合剤層10bの始端P1の手前位置から終端P2の後方位置まで塗布するように上記接続部材駆動モータを制御する。これにより、各電極合剤層10bの全体を被覆する多孔性の保護膜11が形成されて、電池用極板が完成する。保護膜11は、塗料2の乾燥後において6μm程度の極めて薄い膜厚を有するものであるのがよく、このような薄い膜厚の保護膜11であっても、上記構成の被膜形成装置を用いることにより、始端P1と終端P2が波線状とならず、正確な直線状となるように保護膜11を形成することができる。   At this time, as shown in FIG. 5, for example, the sensor 21 made of a reflective photoelectric sensor detects the start end P <b> 1 and the end end P <b> 2 of each electrode mixture layer 10 b on the substrate 10 sent in one direction. The control unit 22 calculates the formation pitch of the electrode mixture layer 10b based on the detection result of the sensor 21, and based on the formation pitch, the control unit 22 moves the paint 2 from the position before the start end P1 of the electrode mixture layer 10b to the end P2. The connecting member drive motor is controlled so as to apply to the rear position. Thereby, the porous protective film 11 which coat | covers the whole each electrode mixture layer 10b is formed, and the battery electrode plate is completed. The protective film 11 should have a very thin film thickness of about 6 μm after the paint 2 is dried. Even with such a thin protective film 11, the film forming apparatus having the above-described configuration is used. As a result, the protective film 11 can be formed so that the start end P1 and the end end P2 are not wavy, but have a straight line shape.

ここで、制御部22は、中央処理装置(Central Processing Unit:CPU)とメモリとを含んでおり、上記メモリには、基材10の種類および塗料2の種類に応じた接続部材8の回動範囲および回動速度などのデータが予め記憶されている。制御部22の中央処理装置は、上記メモリから読み出したデータを参照しながら、所定のタイミングで接続部材8を所定角度回転させるように、上記接続部材駆動モータを制御する。   Here, the control unit 22 includes a central processing unit (CPU) and a memory, and the memory rotates the connection member 8 according to the type of the base material 10 and the type of the paint 2. Data such as range and rotation speed are stored in advance. The central processing unit of the control unit 22 controls the connecting member driving motor so as to rotate the connecting member 8 by a predetermined angle at a predetermined timing while referring to the data read from the memory.

ところで、上述した間欠塗工においては、保護膜11の終端P3は、他の部分よりも僅かに膜厚が大きくなるように盛り上がった形状となる。終端P3がこのような形状となるのは、上述したとおり、基材10の送りの方向における塗布ロール1bと基材10との接触点よりも後側に小さな塗料溜まりが生じるからである。この塗料溜まりは、通常は塗布ロール1bにより引き伸ばされて消滅するが、各回の塗工が終了して塗布ロール1bと基材10とが離れる際には、引き伸ばされることなく存置される。それが、終端P3が上述した形状となる原因である。   By the way, in the intermittent coating described above, the end P3 of the protective film 11 has a raised shape so that the film thickness is slightly larger than other portions. The reason why the end P3 has such a shape is that, as described above, a small paint pool is formed on the rear side of the contact point between the coating roll 1b and the substrate 10 in the feeding direction of the substrate 10. This paint reservoir is usually stretched by the coating roll 1b and disappears, but is left without being stretched when the coating roll 1b is separated from the substrate 10 after each coating. That is the cause of the end P3 having the shape described above.

ここで、本実施の形態においては、保護膜11の終端P3が、下地層である電極合剤層10bの終端P2よりも後側となるように設定され、保護膜11の終端P3が金属基盤10aの上に直接的に形成される。しがたって、保護膜11の終端P3における厚みが他の部分の厚みより大きくなっても、その部分が他の部分よりも高くなることがない。これにより、極板を渦巻き状に捲回したり、折りたたんで積層したりして、電極群として構成する場合にも、部分的に極板の厚みが大きくなっている部分がないことから、電極群をより精密に構成することができる。   Here, in the present embodiment, the end P3 of the protective film 11 is set to be behind the end P2 of the electrode mixture layer 10b that is the base layer, and the end P3 of the protective film 11 is the metal substrate. Formed directly on 10a. Therefore, even if the thickness at the end P3 of the protective film 11 is larger than the thickness of the other part, the part does not become higher than the other part. As a result, even when the electrode plate is wound in a spiral shape or folded and laminated to form an electrode group, there is no portion where the thickness of the electrode plate is partially increased. Can be constructed more precisely.

また、制御部22は、接続部材駆動モータを制御するとともに、上記塗布ロール駆動モータを制御するように構成されてもよいし、上記巻き取りロール駆動モータおよび巻き出しロール駆動モータを制御するように構成されてもよい。   The control unit 22 may be configured to control the connecting roll drive motor and the application roll drive motor, or to control the take-up roll drive motor and the unwind roll drive motor. It may be configured.

ここで、薄膜(保護膜11)の膜厚は、塗布ロール1bの回転速度と塗料溜め溝12の深さを変えることにより、調節することができる。このとき、塗布ロール1bの回転速度を上げる程に塗料2の供給量が増大して薄膜の膜厚が大きくなる。同様に、塗料溜め溝12の深さを大きくする程に塗料塗料2の供給量が増大して薄膜の膜厚が大きくなる。このとき、塗布ロール1bの周速の、基材10の送りの速度に対する比率は200〜500%とするのが好ましい。上記比率が200%より小さいと、塗布ロール1b周面のグラビアパターンが、形成された膜の表面に現れて膜厚が不均一となる一方、上記比率が500%よりも大きいと、回転の遠心力により塗料2が飛散する等の不都合が発生するからである。上記比率を上記範囲に設定することにより、極めて薄い膜厚であっても、膜厚が正確に均一化された薄膜を高精度に形成することができる。   Here, the film thickness of the thin film (protective film 11) can be adjusted by changing the rotation speed of the coating roll 1b and the depth of the paint reservoir groove 12. At this time, as the rotation speed of the coating roll 1b is increased, the supply amount of the paint 2 is increased, and the film thickness of the thin film is increased. Similarly, as the depth of the paint reservoir groove 12 is increased, the supply amount of the paint paint 2 is increased and the film thickness of the thin film is increased. At this time, the ratio of the peripheral speed of the coating roll 1b to the feed speed of the base material 10 is preferably 200 to 500%. When the ratio is smaller than 200%, the gravure pattern on the peripheral surface of the coating roll 1b appears on the surface of the formed film and the film thickness becomes non-uniform. On the other hand, when the ratio is larger than 500%, the centrifugal rotation is performed. This is because inconveniences such as scattering of the paint 2 by force occur. By setting the ratio within the above range, a thin film with a uniform thickness can be formed with high accuracy even with a very thin film thickness.

また、塗料2に含ませるフィラーとして無機酸化物を用いるのは、電池用極板に使用するためには耐熱性が必要とされる上に、例えばリチウムイオン二次電池の使用範囲内において電気化学的に安定していることが必要とされるからである。さらに、無機酸化物は、電気化学的安定性の観点から、アルミナが最も好ましく、このアルミナの1.2μm程度の粒子に少量の結着剤を加えて混練した塗料2を用いるの最も好ましい。   In addition, the use of an inorganic oxide as a filler to be included in the paint 2 requires heat resistance for use in a battery electrode plate, and in addition, for example, within the range of use of a lithium ion secondary battery. This is because it is necessary to be stable. Furthermore, the inorganic oxide is most preferably alumina from the viewpoint of electrochemical stability, and it is most preferable to use the coating material 2 in which a small amount of a binder is added to the alumina particles of about 1.2 μm and kneaded.

また、電極合剤層10bは、正極の場合、活物質として、例えばコバルト酸リチウムおよびその変性体(アルミニウムやマグネシウムを固溶させたものなど)などの複合酸化物を用いて、この活物質に結着剤および導電剤を混合して最適な粘度になるように混練した合剤スラリーを金属基盤10aに塗布して形成する。負極の場合、活物質として、例えば各種天然黒鉛および人造黒鉛、シリサイドなどのシリコン系複合材料を用い、この活物質に結着剤および導電剤を混合して最適な粘度になるように混練した合剤スラリーを金属基盤10aに塗布して形成する。   Further, in the case of the positive electrode, the electrode mixture layer 10b uses, as an active material, a composite oxide such as lithium cobaltate and a modified product thereof (such as a solution in which aluminum or magnesium is dissolved). A mixture slurry obtained by mixing a binder and a conductive agent and kneading to obtain an optimum viscosity is applied to the metal substrate 10a. In the case of the negative electrode, for example, various active graphites, artificial graphite, and silicon-based composite materials such as silicides are used as active materials, and this active material is mixed with a binder and a conductive agent and kneaded to obtain an optimum viscosity. An agent slurry is formed on the metal substrate 10a.

〈実施の形態2〉
次に、図6を参照して、本発明の実施の形態2に係る被膜形成装置を説明する。図6は、実施の形態2の被膜形成装置の要部の概略図である。
図6に示すように、実施の形態2の被膜形成装置においては、作動ロール3およびテンションロール5は、リンク機構14により機械的に接続されている。ここで、リンク機構14は、作動ロール3およびテンションロール5を、実施の形態1の平面9と平行である、互いに平行な直線9Aおよび9Bに沿って、逆方向に同じ距離だけ移動させる機構である。実施の形態2のその他の構成は実施の形態1と同様である。
<Embodiment 2>
Next, referring to FIG. 6, a film forming apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic view of a main part of the film forming apparatus of the second embodiment.
As shown in FIG. 6, in the film forming apparatus of the second embodiment, the working roll 3 and the tension roll 5 are mechanically connected by a link mechanism 14. Here, the link mechanism 14 is a mechanism for moving the working roll 3 and the tension roll 5 by the same distance in the opposite direction along the straight lines 9A and 9B parallel to the plane 9 of the first embodiment. is there. Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

そのようなリンク機構14は、作動ロール3とテンションロール5の中央に配設されるピニオン14aと、ピニオン14aと噛み合って、上記直線9A、9Bと平行に移動するように設けられた2つのラック14b、14cと、ラック14b、14cとそれぞれ連結され、それぞれのロールの軸を支持する2つの支持部材14d、14eとから構成することができる。ここで、ピニオン14aは、図示しないピニオン駆動モータにより正逆方向に回転駆動されるものであり、制御部22が実施の形態1におけると同様にして、基材10に間欠塗工を行うようにピニオン駆動モータを制御する。   Such a link mechanism 14 includes a pinion 14a disposed in the center of the operation roll 3 and the tension roll 5, and two racks provided so as to mesh with the pinion 14a and move in parallel with the straight lines 9A and 9B. 14b, 14c and two support members 14d, 14e connected to the racks 14b, 14c and supporting the shafts of the respective rolls. Here, the pinion 14a is rotationally driven in forward and reverse directions by a pinion drive motor (not shown) so that the control unit 22 performs intermittent coating on the substrate 10 in the same manner as in the first embodiment. Controls the pinion drive motor.

実施の形態2の被膜形成装置においても、作動ロール3が、基材10の姿勢を、基材10が塗布ロール1bと接触する接触姿勢と塗布ロール1bと接触しない非接触姿勢とに切り替えるように移動しても、その移動により基材10のテンションが変動しないようにテンションロール5が、作動ロール3と完全に連動して移動するので、実施の形態1におけると同様の効果を奏することができる。   Also in the film forming apparatus of the second embodiment, the operation roll 3 switches the posture of the base material 10 between a contact posture in which the base material 10 is in contact with the coating roll 1b and a non-contact posture in which the base material 10 is not in contact with the coating roll 1b. Even if it moves, the tension roll 5 moves so as to be completely interlocked with the working roll 3 so that the tension of the base material 10 does not fluctuate due to the movement, so that the same effect as in the first embodiment can be obtained. .

本発明の被膜形成装置は、例えば20μm以下の極めて薄い膜厚の薄膜を高い生産性で間欠的に塗着形成しながらも、塗布終端が優れた直線性を有する高精度な形状に形成することができるので、特に、電池用極板の活物質層およびこれの多孔性保護膜の形成工程に好適に適用することができる。   The film forming apparatus of the present invention forms a thin film with a very thin film thickness of, for example, 20 μm or less intermittently with high productivity, while forming a highly accurate shape with excellent linearity at the coating end. In particular, it can be suitably applied to the step of forming the active material layer of the battery electrode plate and the porous protective film thereof.

本発明の実施の形態1に係る被膜形成装置の概略図である。It is the schematic of the film formation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の被膜形成装置により基材に保護膜が形成された状態の断面図である。It is sectional drawing of the state in which the protective film was formed in the base material by the film forming apparatus of FIG. 図1の被膜形成装置により保護膜が形成される電池用極板の基材の斜視図である。It is a perspective view of the base material of the battery electrode plate in which a protective film is formed with the film formation apparatus of FIG. グラビアパターンが形成された塗布ロールの平面図である。It is a top view of the application roll in which the gravure pattern was formed. 図1の被膜形成装置により基材に保護膜を形成するプロセスを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the process which forms a protective film in a base material with the film formation apparatus of FIG. 本発明の実施の形態2に係る被膜形成装置の要部の概略図である。It is the schematic of the principal part of the film forming apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 従来の被膜形成装置の概略図である。It is the schematic of the conventional film formation apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 塗工部
1b 塗布ロール(塗工具)
2 塗料
3 作動ロール
4 基準ロール
5 テンションロール
6 ガイドロール
8 接続部材
9 平面
10 基材
11 保護膜(薄膜)
14 リンク機構
21 センサ
22 制御部
1 coating part 1b coating roll (coating tool)
2 paint 3 working roll 4 reference roll 5 tension roll 6 guide roll 8 connecting member 9 plane 10 base material 11 protective film (thin film)
14 Link mechanism 21 Sensor 22 Control unit

Claims (10)

帯状の基材を、所定のテンションで複数のロールに掛け渡して一方向に送りながら、塗料を保持する塗工具と間欠的に接触させ、前記基材に前記塗料を間欠的に塗布して薄膜を形成する被膜形成装置であって、
前記複数のロールが、
前記一方向に送られる基材の姿勢を、前記基材が前記塗工具と接触する接触姿勢と前記塗工具と接触しない非接触姿勢とに切り替えるように移動される作動ロールと、
前記作動ロールと機械的に接続され、前記作動ロールが移動したときに前記基材のテンションが変動しないように前記作動ロールと連動して移動するテンションロールと、を含む、
被膜形成装置。
A thin film is formed by intermittently contacting a belt-like substrate with a coating tool for holding a coating material while intermittently contacting the coating material while holding the coating material on a plurality of rolls with a predetermined tension. A film forming apparatus for forming
The plurality of rolls are
An operation roll that is moved so as to switch the posture of the substrate sent in the one direction between a contact posture in which the substrate is in contact with the coating tool and a non-contact posture in which the substrate is not in contact with the coating tool;
A tension roll that is mechanically connected to the actuation roll and moves in conjunction with the actuation roll so that the tension of the substrate does not fluctuate when the actuation roll moves.
Film forming device.
前記基材は、前記塗工具と一方の面で接触し、
前記作動ロールおよび前記テンションロールは、それぞれの軸から等距離にある軸を中心として回動する接続部材にそれぞれが軸支され、
前記接続部材は、前記作動ロールおよび前記テンションロールが前記基材の他方の面と常に接触する範囲で回動する請求項1記載の被膜形成装置。
The substrate is in contact with the coating tool on one side;
Each of the working roll and the tension roll is pivotally supported by a connecting member that rotates about an axis that is equidistant from each axis,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the connection member rotates in a range in which the operation roll and the tension roll always contact the other surface of the base material.
前記基材は、前記塗工具と一方の面で接触し、
前記作動ロールおよび前記テンションロールは、互いに平行な直線に沿って反対方向にそれぞれのロールを同じ距離だけ移動させるリンク機構にそれぞれが軸支されており、前記基材の他方の面とそれぞれが常に接触する範囲で前記リンク機構により移動される請求項1記載の被膜形成装置。
The substrate is in contact with the coating tool on one side;
Each of the working roll and the tension roll is pivotally supported by a link mechanism that moves the rolls by the same distance in opposite directions along straight lines parallel to each other, and the other surface of the substrate is always The film forming apparatus according to claim 1, wherein the film forming apparatus is moved by the link mechanism within a range of contact.
前記複数のロールが、
前記基材の送りの方向における前記作動ロールの直前に設けられ、前記作動ロールと協働して、前記基材の姿勢を、前記接触姿勢と前記非接触姿勢とに切り替える、固定された基準ロールと、
前記基材の送りの方向における前記テンションロールの直後に設けられ、前記テンションロールを通過した前記基材をガイドするガイドロールと、を含み、
前記基準ロールおよび前記ガイドロールは、前記作動ロールおよび前記テンションロールの軸との距離が常に等しい平面に対して対称の位置に、それぞれの軸が設けられる請求項2または3記載の被膜形成装置。
The plurality of rolls are
A fixed reference roll that is provided immediately before the working roll in the direction of feeding the base material and switches the posture of the base material between the contact posture and the non-contact posture in cooperation with the working roll. When,
A guide roll that is provided immediately after the tension roll in the feeding direction of the base material and guides the base material that has passed through the tension roll;
4. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the reference roll and the guide roll are provided with respective axes at symmetrical positions with respect to a plane in which distances between the working roll and the tension roll are always equal.
前記基材は、前記塗料の塗布領域に対応して形成された下地層を有しており、
前記基材の姿勢を前記接触姿勢と前記非接触姿勢との間で切り替えるべく、前記作動ロールおよび前記テンションロールを移動させるように前記接続部材または前記リンク機構を駆動する駆動手段と、
前記基材上で下地層を検出する下地層検出手段と、
前記下地層検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備える請求項2〜4のいずれかに記載の被膜形成装置。
The substrate has a base layer formed corresponding to the coating area of the paint,
Driving means for driving the connecting member or the link mechanism to move the operating roll and the tension roll to switch the posture of the base material between the contact posture and the non-contact posture;
An underlayer detection means for detecting an underlayer on the substrate;
The film forming apparatus according to claim 2, further comprising a control unit that controls the driving unit based on a detection result of the base layer detection unit.
前記基材は、金属箔に、電極活物質を含む電極合剤層を前記下地層として形成したものであり、
前記薄膜は、前記電極合剤層を覆う多孔性の保護膜であり、
前記保護膜は、前記電極合剤層の全表面を覆うとともに、前記電極合剤層が形成されていない露出した金属箔の表面のうち、前記電極合剤層に隣接した所定領域を覆う請求項5記載の被膜形成装置。
The base material is formed by forming an electrode mixture layer containing an electrode active material as a base layer on a metal foil,
The thin film is a porous protective film covering the electrode mixture layer,
The said protective film covers the whole area | region of the said electrode mixture layer, and covers the predetermined area | region adjacent to the said electrode mixture layer among the surfaces of the exposed metal foil in which the said electrode mixture layer is not formed. 5. The film forming apparatus according to 5.
前記薄膜の前記基材が送られる方向における終端が、前記送られる方向に対して垂直に延びる直線状となっており、
前記薄膜の前記終端の膜厚が、それ以外の部分の膜厚よりも大きくなっている請求項6記載の被膜形成装置。
The end of the thin film in the direction in which the base material is sent has a linear shape extending perpendicular to the direction in which the thin film is sent,
The film forming apparatus according to claim 6, wherein the film thickness of the end of the thin film is larger than the film thickness of the other part.
帯状の基材を、所定のテンションで、作動ロールおよびテンションロールを含む複数のロールに掛け渡して一方向に送りながら、塗料を保持する塗工具と間欠的に接触させ、前記基材に前記塗料を間欠的に塗布して薄膜を形成する被膜形成方法であって、
前記作動ロールが、前記一方向に送られる基材の姿勢を、前記基材が前記塗工具と接触する接触姿勢と前記塗工具と接触しない非接触姿勢とに切り替えるように移動されるとともに、
前記テンションロールが、前記作動ロールと機械的に接続され、前記作動ロールの移動により前記基材のテンションが変動しないように前記作動ロールと連動して移動する被膜形成方法。
The belt-like base material is intermittently brought into contact with a coating tool for holding a paint while being fed in one direction over a plurality of rolls including an operation roll and a tension roll with a predetermined tension, and the paint is applied to the base material. A film forming method in which a thin film is formed by intermittently applying
The actuating roll is moved so as to switch the posture of the substrate sent in the one direction between a contact posture in which the substrate is in contact with the coating tool and a non-contact posture in which the substrate is not in contact with the coating tool,
A method of forming a film, wherein the tension roll is mechanically connected to the working roll and moves in conjunction with the working roll so that the tension of the base material does not fluctuate due to the movement of the working roll.
請求項6または7記載の被膜形成装置により保護膜が形成された電池用極板。   A battery electrode plate on which a protective film is formed by the film forming apparatus according to claim 6. 請求項6または7記載の被膜形成装置により保護膜が形成された電池用極板を備える非水電解液二次電池。   A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a battery electrode plate on which a protective film is formed by the film forming apparatus according to claim 6.
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