JP2014097470A - 転写装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】塗料の転写開始直後及び転写終了直前で塗料が過剰に供給されることを防止することができる転写装置を提供すること。
【解決手段】製造装置40の転写装置33は、バッキングロール33dを接触位置と離間位置との間で繰り返し移動させることによって、活物質ペースト32を金属箔22,25に間隔を空けて転写する。転写装置33は、バッキングロール33dの回転速度を制御する制御装置39を備える。制御装置39は、金属箔22,25が活物質ペースト32に接触するタイミング、及び金属箔22,25が活物質ペースト32から離間するタイミングでのバッキングロール33dの回転速度を、接触のタイミング及び離間のタイミングの間で金属箔22,25に活物質ペースト32が転写されているときのバッキングロール33dの回転速度より速める。
【選択図】図4
【解決手段】製造装置40の転写装置33は、バッキングロール33dを接触位置と離間位置との間で繰り返し移動させることによって、活物質ペースト32を金属箔22,25に間隔を空けて転写する。転写装置33は、バッキングロール33dの回転速度を制御する制御装置39を備える。制御装置39は、金属箔22,25が活物質ペースト32に接触するタイミング、及び金属箔22,25が活物質ペースト32から離間するタイミングでのバッキングロール33dの回転速度を、接触のタイミング及び離間のタイミングの間で金属箔22,25に活物質ペースト32が転写されているときのバッキングロール33dの回転速度より速める。
【選択図】図4
Description
本発明は、バッキングロールをコーティングロールと同方向に回転させるとともに、バッキングロールを接触位置と離間位置との間で繰り返し移動させることによって、塗料を基材シートに間隔を空けて転写する転写装置に関する。
二次電池やキャパシタのような蓄電装置は再充電が可能であり、繰り返し使用することができるため電源として広く利用されている。二次電池として、正極用のシート状の電極及び負極用のシート状の電極が、間にセパレータが介在する状態で積層された積層型の電極組立体を備えたものがある。
シート状の電極あるいは帯状の電極を形成する場合、一般に、長尺の帯状の金属箔(基材シート)上に活物質ペースト(塗料)を間欠的に塗布(転写)して活物質層を形成した後、ロールプレス等の処理を行い、その後、帯状の金属箔から目的とする電極を切断することにより電極が製造される。
活物質ペーストを間欠的に塗布する方法として、例えば、特許文献1が挙げられる。特許文献1に開示の装置は、図8に示すように、コーティングロール81を備え、このコーティングロール81は所定速度で回転する。バッキングロール82はコーティングロール81と基材シート83を介して接触しており、コーティングロール81と同方向に回転する。基材シート83は、コーティングロール81とバッキングロール82との間を通過する。また、コーティングロール81の上方には調節器84が設置され、コーティングロール81と調節器84との間には所定の間隔が保たれている。
そして、ホッパー85に溜まっている塗料86がコーティングロール81の周面に付着し、コーティングロール81と調節器84との最小間隔部分を塗料86が通過することで、塗料86が基材シート83に転写されるようになっている。また、コーティングロール81と、調節器84との間隔を適宜時間おきに大小2段階に切り換えることで、基材シート83に塗料86が転写される部位と転写されない部位を形成している。
ところが、基材シート83に対する塗料86の転写開始直後と、転写終了直前には、塗料86が基材シート83に過剰に供給されやすいという問題があった。
本発明は、塗料の転写開始直後及び転写終了直前で塗料が過剰に供給されることを防止することができる転写装置を提供することにある。
本発明は、塗料の転写開始直後及び転写終了直前で塗料が過剰に供給されることを防止することができる転写装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の転写装置は、コーティングロールと、前記コーティングロールにペースト状の塗料を付着させる付着装置と、基材シートを搬送するとともに、前記基材シートを前記コーティングロールに付着した前記塗料に接触させる接触位置と、前記基材シートを前記コーティングロールに付着した前記塗料から離間させる離間位置との間で移動可能なバッキングロールと、を有し、前記バッキングロールを前記コーティングロールと同方向に回転させるとともに、前記バッキングロールを前記接触位置と前記離間位置との間で繰り返し移動させることによって、前記塗料を前記基材シートに間隔を空けて転写する転写装置であって、前記バッキングロールの回転速度を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、少なくとも前記基材シートが前記コーティングロールに付着した前記塗料に接触するタイミング、及び前記基材シートが前記コーティングロールに付着した前記塗料から離間するタイミングでの前記バッキングロールの回転速度を、前記接触のタイミング及び前記離間のタイミングの間で前記基材シートに前記塗料が転写されているときの前記バッキングロールの回転速度より速めることを要旨とする。
これによれば、少なくとも基材シートが塗料に対し接触するタイミング、及び離間するタイミングでは、基材シートの搬送速度が、上記タイミングの間で塗料が基材シートに転写されているときの搬送速度に比べて速まる。基材シートの搬送速度が速まると、コーティングロールに付着した塗料は、基材シートに転写されにくくなる。よって、少なくとも上記の接触するタイミング及び離間するタイミングでは、両タイミングの間で塗料が転写される時に比べて、基材シートに転写される塗料の量が抑えられる。その結果、基材シートに転写された塗料の層では、その転写開始直後と転写終了直前で塗料が過剰に供給されることが防止できる。なお、基材シートがコーティングロールに付着した塗料に接触するタイミングとは、基材シートが塗料に接触する一瞬の時間だけでなく、接触する一瞬から多少後の時間も含んでいる。同様に、基材シートがコーティングロールに付着した塗料から離間するタイミングとは、基材シートが離間する一瞬の時間だけでなく、離間する一瞬より多少前の時間も含んでいる。
また、前記制御装置は、少なくとも前記基材シートが前記コーティングロールに付着した前記塗料に接触するタイミング、及び前記基材シートが前記コーティングロールに付着した前記塗料から離間するタイミングでの前記バッキングロールの周速度を、前記コーティングロールの周速度より速めるのが好ましい。
これによれば、コーティングロールと比べてバッキングロールの周速度を速めることで、塗料の転写開始直後と転写終了直前で、塗料が過剰に供給されることを防止できる。
また、前記制御装置は、前記バッキングロールを前記離間位置に移動させた後は、前記離間するタイミングで速めた回転速度を維持させてもよい。
また、前記制御装置は、前記バッキングロールを前記離間位置に移動させた後は、前記離間するタイミングで速めた回転速度を維持させてもよい。
これによれば、基材シートに塗料を転写させ、バッキングロールがコーティングロールから離間した後、間隔を空けて次の塗料を基材シートに転写させるため、バッキングロールは基材シートに再び接触する。このとき、バッキングロールの回転速度は、既に速められているため、そのまま、バッキングロールを基材シートに接触させると、基材シートが塗料に接触するタイミングでは、それ以外のタイミングの時に比べて基材シートに転写される塗料の量が抑えられる。よって、バッキングロールの回転速度の制御を、接触するタイミング及び離間するタイミングの度に行う必要が無く、制御装置の負荷を減らすことができる。
また、前記基材シートの張力を調節可能なダンサーロールを備え、前記制御装置は、前記バッキングロールの回転速度を速める際には、前記ダンサーロールによって前記基材シートの張力を調節してもよい。
これによれば、バッキングロールの回転速度が速まったとき、基材シートに弛みが生じることを防止することを要旨とする。
また、前記基材シートは金属箔であり、前記塗料は活物質を含む活物質ペーストである。
また、前記基材シートは金属箔であり、前記塗料は活物質を含む活物質ペーストである。
本発明によれば、塗料の転写開始直後及び転写終了直前で塗料が過剰に供給されることを防止することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図6にしたがって説明する。
図1及び図2に示すように、蓄電装置としての二次電池10において、ケース11には電極組立体14が収容されている。ケース11は、直方体状の本体部材12と、矩形平板状の蓋部材13とを有する。本体部材12は、その内側に収容部Sを有するとともに、収容部Sと連通する挿入口13cが開口している。蓋部材13は、挿入口13cを閉塞する。ケース11を構成する本体部材12と蓋部材13は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。また、本実施形態の二次電池10は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
図1及び図2に示すように、蓄電装置としての二次電池10において、ケース11には電極組立体14が収容されている。ケース11は、直方体状の本体部材12と、矩形平板状の蓋部材13とを有する。本体部材12は、その内側に収容部Sを有するとともに、収容部Sと連通する挿入口13cが開口している。蓋部材13は、挿入口13cを閉塞する。ケース11を構成する本体部材12と蓋部材13は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。また、本実施形態の二次電池10は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
電極組立体14には、当該電極組立体14から電気を取り出すための正極端子28と負極端子29が電気的に接続されている。そして、正極端子28及び負極端子29は、蓋部材13の貫通孔13aを介してケース11外に突出するとともに、正極端子28及び負極端子29には、ケース11から絶縁するためのリング状の絶縁リング13bがそれぞれ取り付けられている。
図3に示すように、電極組立体14は、複数の正極電極21と、複数の負極電極24とが、電気伝導に係るイオン(リチウムイオン)が通過可能な多孔質膜で形成されたセパレータ27を介して交互に積層されて構成されている。
正極電極21は、矩形状の正極用の金属箔(本実施形態ではアルミニウム箔)22と、その正極用の金属箔22の両面(表面)に設けられた矩形状の正極用の活物質層23と、を有する。正極用の活物質層23は、金属箔22の両面で同じ平面形状であり、かつ金属箔22を挟んで互いに対向している。正極電極21は、その一辺に沿って、正極用の活物質層23の設けられていない未塗工部22dを有する。そして、正極電極21において、未塗工部22dの一辺の一部には、正極集電タブ22cが突出する状態に設けられている。
負極電極24は、矩形状の負極用の金属箔(本実施形態ではアルミニウム箔)25と、その負極用の金属箔25の両面(表面)に設けられた矩形状の負極用の活物質層26と、を有する。負極用の金属箔25の両面の活物質層26は、同じ平面形状である。負極電極24は、その一辺に沿って、負極用の活物質層26の設けられていない未塗工部25dを有する。そして、負極電極24において、未塗工部25dの一辺の一部には、負極集電タブ25cが突出する状態に設けられている。
図1に示すように、正極電極21及び負極電極24は、正極集電タブ22cが積層方向に沿って列状に配置され、且つ正極集電タブ22cと重ならない位置にて負極集電タブ25cが積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。そして、各正極集電タブ22cは、電極組立体14における積層方向の一端から他端までの範囲内で集められた(束ねられた)状態で折り曲げられている。各正極集電タブ22cが重なっている箇所を溶接することによって各正極集電タブ22cが電気的に接続されるとともに、正極集電タブ22cに正極端子28が接続されている。また、各負極集電タブ25cが重なっている箇所を溶接することによって各負極集電タブ25cが電気的に接続されるとともに、負極集電タブ25cに負極端子29が接続されている。
次に、正極電極21及び負極電極24の製造方法を説明する。
まず、正極電極21及び負極電極24の製造装置40について説明する。図4に示すように、製造装置40は、正極電極21を製造する場合は、正極の活物質層23の設けられていない金属箔22の片面としての第1面M1に活物質層23を設けるための装置であり、負極電極24を製造する場合は、負極の活物質層26の設けられていない金属箔25の第1面M1に活物質層26を設けるための装置である。製造装置40は、供給ロール31aにロール状に捲回された帯状の金属箔22,25をセットし供給するための供給機構部31を備えている。また、供給機構部31の上方には、供給される金属箔22,25の第1面M1に、活物質合剤としての活物質ペースト32を転写する転写装置33が設けられている。よって、転写装置33は、基材シートとしての金属箔22,25に、塗料としての活物質ペースト32を転写する装置である。
まず、正極電極21及び負極電極24の製造装置40について説明する。図4に示すように、製造装置40は、正極電極21を製造する場合は、正極の活物質層23の設けられていない金属箔22の片面としての第1面M1に活物質層23を設けるための装置であり、負極電極24を製造する場合は、負極の活物質層26の設けられていない金属箔25の第1面M1に活物質層26を設けるための装置である。製造装置40は、供給ロール31aにロール状に捲回された帯状の金属箔22,25をセットし供給するための供給機構部31を備えている。また、供給機構部31の上方には、供給される金属箔22,25の第1面M1に、活物質合剤としての活物質ペースト32を転写する転写装置33が設けられている。よって、転写装置33は、基材シートとしての金属箔22,25に、塗料としての活物質ペースト32を転写する装置である。
ここで、正極用の金属箔22に塗布する活物質ペースト32は、正極用の活物質、導電剤、バインダ、溶媒を混練したものが用いられる。また、負極用の金属箔25に塗布する活物質ペースト32は、負極用の活物質、導電剤、バインダ、溶媒を混練したものが用いられる。
転写装置33は、活物質ペースト32を貯留するためのタンク33a、コーティングロール33b、タンク33aから供給される活物質ペースト32をコーティングロール33bの表面に付着させるとともに、活物質ペースト32の厚さ(量)を調節する付着装置33cが設けられている。また、転写装置33は、コーティングロール33bとの間に金属箔22,25を挟持するとともに、金属箔22,25の搬送方向Y1に回転して、金属箔22,25を搬送するバッキングロール33dを備える。
コーティングロール33bは、バッキングロール33dとは同方向Y2に回転することにより、その表面に付着した活物質ペースト32を金属箔22,25の第1面M1に転写する。なお、転写装置33では、金属箔22,25における幅方向の両縁部に活物質ペースト32が転写されていない非塗工部が形成される幅で、活物質ペースト32が金属箔22,25に転写される。
また、転写装置33の側方には、金属箔22,25の第1面M1に転写された活物質ペースト32を乾燥させる乾燥炉34が設けられている。乾燥炉34の内部には、高温の熱媒体(例えば空気や窒素ガスなどの気体)が外部から供給され、金属箔22,25に転写された活物質ペースト32を加熱するとともに、活物質ペースト32から蒸発した溶媒蒸気を乾燥炉34内から除去するようになっている。
乾燥炉34の出口側の側方には、金属箔22,25を搬送方向Y1へ搬送しながら、乾燥済みの活物質ペースト32を一対のプレスローラ38aにより加熱しながら圧縮するプレス機構部38が設けられている。プレス機構部38により乾燥済みの活物質ペースト32を圧縮することで、正極用の活物質層23、又は負極用の活物質層26が完成される。製造装置40は、金属箔22,25の搬送方向Y1におけるプレスローラ38aよりも後方で、金属箔22,25を巻取る巻取ロール38bを備える。
製造装置40は、金属箔22,25の搬送方向Y1における供給ロール31aよりも後方、及び巻取ロール38bよりも前方にダンサーロール49を備える。ダンサーロール49は、搬送される金属箔22,25の張力を調節して、金属箔22,25の弛みを防止する。
次に、転写装置33におけるバッキングロール33dについて詳細に説明する。
バッキングロール33dは、金属箔22,25をコーティングロール33bとで挟持し、金属箔22,25の第1面M1に活物質ペースト32を転写させる接触位置に位置可能である。また、バッキングロール33dは、接触位置から離れた位置であり、金属箔22,25をコーティングロール33bと挟持せず、金属箔22,25の第1面M1に活物質ペースト32を転写させない離間位置に位置可能である。よって、バッキングロール33dは、接触位置と離間位置との間を移動可能である。
バッキングロール33dは、金属箔22,25をコーティングロール33bとで挟持し、金属箔22,25の第1面M1に活物質ペースト32を転写させる接触位置に位置可能である。また、バッキングロール33dは、接触位置から離れた位置であり、金属箔22,25をコーティングロール33bと挟持せず、金属箔22,25の第1面M1に活物質ペースト32を転写させない離間位置に位置可能である。よって、バッキングロール33dは、接触位置と離間位置との間を移動可能である。
図6(c)に示すように、バッキングロール33dが接触位置に位置している間、活物質ペースト32が金属箔22,25の第1面M1に転写される。一方、図6(d)に示すように、バッキングロール33dが接触位置から離間すると、金属箔22,25の第1面M1には活物質ペースト32が転写されず、金属箔22,25には活物質ペースト32の塗布されない非塗布部22a,25aが形成される。また、バッキングロール33dは、その回転速度を変更可能に構成され、コーティングロール33bの回転速度と同じ速度、及びコーティングロール33bよりも速い回転速度で回転可能になっている。そして、バッキングロール33dの回転速度を制御することで、バッキングロール33dの周速度を、コーティングロール33bと同じ周速度、及び速い周速度に制御可能になっている。
図4に示すように、バッキングロール33dには制御装置39が信号接続され、制御装置39によって、バッキングロール33dの位置が制御されるとともに、バッキングロール33dの回転速度が制御される。制御装置39の記憶部(図示せず)には、バッキングロール33dの制御プログラムが記憶されている。バッキングロール33dの制御プログラムでは、活物質ペースト32を金属箔22,25の第1面M1に転写する時間の長さ、すなわち、バッキングロール33dを接触位置に位置させる時間の長さが設定されている。
また、制御プログラムでは、バッキングロール33dを離間位置から接触位置に移動させるタイミングが設定されるとともに、バッキングロール33dを接触位置から離間させるタイミングが設定されている。そして、バッキングロール33dを接触位置に位置させる時間の長さによって、金属箔22,25の長さ方向に沿った活物質ペースト32の層の長さが決定される。また、バッキングロール33dを接触位置から離間させている時間の長さによって、金属箔22,25の長さ方向に沿った非塗布部22a,25aの長さが決定される。そして、制御装置39により、バッキングロール33dを接触位置と離間位置との間で繰り返し移動させることにより、金属箔22,25に活物質ペースト32が間欠的に塗布される。
バッキングロール33dの制御プログラムでは、制御装置39によって、バッキングロール33dを離間位置から接触位置まで移動させ、さらに接触位置から離間位置まで移動させるまでの間に、バッキングロール33dの回転速度が所定のタイミングで制御される。
図5に示すように、バッキングロール33dは、時間t1まで離間位置で待機(離間位置)している。そして、バッキングロール33dは、時間t1から時間t2までの間、コーティングロール33bに向けて移動する(接近中)。バッキングロール33dは、時間t2から時間t3までの間、接触位置に位置する。そして、接触位置に位置した時間t2から活物質ペースト32の金属箔22,25への転写が開始され、時間t3まで活物質ペースト32の転写が続けられる。時間t3でバッキングロール33dは接触位置から離間することで、活物質ペースト32の転写が終了するとともに、バッキングロール33dは離間位置に向けて移動する(離間中)。
制御装置39は、時間t1までの離間位置では、バッキングロール33dを回転速度V1に制御する。また、制御装置39は、時間t1から時間t2までの接近中の間に、バッキングロール33dを回転速度V2に制御し、その周速度を速める。接近中でのバッキングロール33dの回転速度V2は、離間位置でのバッキングロール33dの回転速度V1(周速度)より速くなっている。
制御装置39は、活物質ペースト32の転写開始のタイミング(時間t2)からバッキングロール33dの回転速度(周速度)を遅くし、時間t2aに、一定の回転速度V3に制御する。制御装置39は、活物質ペースト32の転写終了のタイミング(時間t3)の直前の時間t3aから、バッキングロール33dを回転速度V4に制御する。この回転速度V4は、接触位置での回転速度V3(周速度)よりも速くなっている。その後、制御装置39は、回転速度V4(周速度)を維持する。
次に、正極電極21及び負極電極24の製造方法について、その作用とともに図6にしたがって説明する。
図6(a)に示すように、制御装置39は、バッキングロール33dの離間中、バッキングロール33dを回転速度V1に制御する。そして、バッキングロール33dの回転により、回転速度V1で金属箔22,25を搬送方向Y1へ搬送させる。このとき、コーティングロール33bは、回転速度V1でバッキングロール33dとは同方向Y2に回転する。
図6(a)に示すように、制御装置39は、バッキングロール33dの離間中、バッキングロール33dを回転速度V1に制御する。そして、バッキングロール33dの回転により、回転速度V1で金属箔22,25を搬送方向Y1へ搬送させる。このとき、コーティングロール33bは、回転速度V1でバッキングロール33dとは同方向Y2に回転する。
図6(b)に示すように、制御装置39は、時間t1でバッキングロール33dを離間位置から接触位置に向けて移動させるとともに、制御装置39は、バッキングロール33dを回転速度V2に速め、金属箔22,25の搬送速度を回転速度V2に合わせて速める。そして、図6(c)に示すように、バッキングロール33dが接触位置に位置する時間t2、すなわち、活物質ペースト32が金属箔22,25に転写されるタイミングでは、回転速度V2で搬送される金属箔22,25の第1面M1に活物質ペースト32が転写される。
その後、制御装置39は、時間t2でバッキングロール33dの回転速度を遅くし、時間t2aで回転速度V3に制御する。そして、制御装置39は、バッキングロール33dをコーティングロール33bの回転速度V1と同じ回転速度V3で回転させ、金属箔22,25を回転速度V3で搬送させる。すると、活物質ペースト32は、一定の厚みで金属箔22,25の第1面M1に転写される。よって、活物質ペースト32が金属箔22,25に転写開始されるタイミング(時間t2)では、活物質ペースト32が一定の厚さで転写されているときよりも、回転速度(周速度)が速められている。
バッキングロール33dの回転速度(周速度)が速められ、金属箔22,25の搬送速度が速いと、金属箔22,25の第1面M1に対し、活物質ペースト32が付着しにくくなる。したがって、金属箔22,25の第1面M1に転写された活物質ペースト32においては、その転写開始の一瞬の時間及び、その一瞬の時間から少し後では、活物質ペースト32が過剰に供給されず、その他の部位よりも厚さが薄くなる。そして、図6(e)に示すように、活物質ペースト32の転写開始直後は、バッキングロール33dの回転速度(周速度)が回転速度V3に向けて徐々に遅くなる。このため、活物質ペースト32の厚さは始端32aから徐々に厚くなっていき、バッキングロール33dが一定の回転速度V3で維持されているときは、活物質ペースト32の層は一定の厚さで転写される。
活物質ペースト32の層が金属箔22,25の第1面M1に転写されていき、活物質ペースト32の層の長さが所定長さになると、制御装置39は、時間t3に達する直前の時間t3aに、バッキングロール33dを回転速度V4に制御し、バッキングロール33dの回転速度(周速度)を徐々に速める。
そして、バッキングロール33dが活物質ペースト32から離間する一瞬の時間、及びその一瞬の時間の少し前では、バッキングロール33dが一定の回転速度V3で維持されているときと比べてバッキングロール33dの回転速度(周速度)が速まり、金属箔22,25の搬送速度が速まっている。このため、金属箔22,25の第1面M1に対し、活物質ペースト32が付着しにくくなり、回転速度(周速度)が速まるに連れて徐々に活物質ペースト32が付着しにくくなっていく。よって、図6(e)に示すように、活物質ペースト32においては、その転写終了位置(終端32b)より少し前から終了位置に向けて徐々に厚さが薄くなっていき、金属箔22,25が活物質ペースト32から離間するタイミングの直前(終端32b)で最も薄くなる。
図6(d)に示すように、その後、制御装置39は、時間t3で回転速度V4を維持した状態で、バッキングロール33dを接触位置から離間させ、離間位置に向けて移動させる。その結果、活物質ペースト32の層に連続して非塗布部22a,25aが形成される。その後、上記と同様にバッキングロール33dを離間位置から接触位置に移動させ、活物質ペースト32の転写及び非塗布部22a,25aの形成が繰り返し行われる。離間位置にあるバッキングロール33dは、回転速度V4であるため、次に活物質ペースト32の転写が行われるときは、その転写開始のタイミング(時間t2)では、活物質ペースト32が一定の厚さで塗布されているときよりも、回転速度が速められている。
次に、活物質ペースト32が塗布された金属箔22,25を乾燥炉34に搬送し、当該乾燥炉34により活物質ペースト32を乾燥させる。次に、プレス機構部38により、乾燥させた活物質ペースト32を加熱しながら圧縮するプレス工程を行う。このプレス工程により、活物質ペースト32が圧縮され、金属箔22,25の第1面M1に活物質層23,26が完成される。次に、巻取ロール38bにより、第1面M1に活物質層23,26が形成された金属箔22,25をロール状に巻き取る。次に、上記と同様に、金属箔22,25において活物質層23,26を形成済みである第1面M1とは反対の第2面M2に活物質層23,26を形成する。そして、両面に活物質層23,26が形成された金属箔22,25を、正極集電タブ22c及び負極集電タブ25cを含む正極電極21及び負極電極24の形状に成形して、正極電極21及び負極電極24が完成する。なお、金属箔22,25の非塗布部22a,25aから未塗工部22d,25dと、正極集電タブ22c及び負極集電タブ25cが形成される。
その後、完成された正極電極21及び負極電極24は、それらの間に、セパレータ27を介在させた状態で積層され、電極組立体14が形成される。続けて、電極組立体14をケース11に収容するとともに、正極集電タブ22c及び負極集電タブ25cをそれぞれ正極端子28及び負極端子29に電気的に接続する。そして、ケース11に電解液を充填して二次電池10が完成される。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)製造装置40の転写装置33において、制御装置39によってバッキングロール33dの回転速度を制御可能とした。そして、バッキングロール33dが活物質ペースト32に接触するタイミング(時間t2)、及び活物質ペースト32から離間するタイミング(時間t3a)には、制御装置39は、バッキングロール33dの回転速度(周速度)を、それ以外の転写時の回転速度(周速度)より速めた。このため、金属箔22,25に対する活物質ペースト32が転写開始直後、及び転写終了直前で、活物質ペースト32が金属箔22,25に過剰に供給されることが防止できる。よって、得られる正極及び負極の活物質層23,26において、始端32a及び終端32bの厚さが厚くなることを防止することができる。その結果として、正極電極21と負極電極24を積層してなる電極組立体14においては、対向する活物質層23,26間の距離のばらつきを抑えることができる。
(1)製造装置40の転写装置33において、制御装置39によってバッキングロール33dの回転速度を制御可能とした。そして、バッキングロール33dが活物質ペースト32に接触するタイミング(時間t2)、及び活物質ペースト32から離間するタイミング(時間t3a)には、制御装置39は、バッキングロール33dの回転速度(周速度)を、それ以外の転写時の回転速度(周速度)より速めた。このため、金属箔22,25に対する活物質ペースト32が転写開始直後、及び転写終了直前で、活物質ペースト32が金属箔22,25に過剰に供給されることが防止できる。よって、得られる正極及び負極の活物質層23,26において、始端32a及び終端32bの厚さが厚くなることを防止することができる。その結果として、正極電極21と負極電極24を積層してなる電極組立体14においては、対向する活物質層23,26間の距離のばらつきを抑えることができる。
(2)転写装置33において、金属箔22,25を搬送させるバッキングロール33dの回転速度を制御して、活物質ペースト32の転写開始直後と転写終了直前での過剰供給を防止するようにした。活物質ペースト32をタンク33aから運ぶコーティングロール33bではなく、金属箔22,25を搬送させて活物質ペースト32の転写により影響を及ぼすバッキングロール33dを制御したため、活物質ペースト32の過剰供給の防止をより的確に行うことができる。
(3)コーティングロール33bは一定の回転速度(周速度)とし、バッキングロール33dとコーティングロール33bが同じ回転速度(周速度)のときは、活物質ペースト32の層を一定の厚さとなるように、金属箔22,25に活物質ペースト32を転写することができる。そして、コーティングロール33bと比べてバッキングロール33dの回転速度(周速度)を速めることで、活物質ペースト32の層の転写開始直後と転写終了直前で、活物質ペースト32が過剰に供給されることを防止できる。
(4)制御装置39は、バッキングロール33dを接触位置から離間させた後は、離間するタイミングで速めた回転速度V4を維持させる。このため、次に、金属箔22,25に活物質ペースト32を転写させるとき、バッキングロール33dをそのまま接触位置に移動させれば、転写中の回転速度より速くなり、転写開始直後での過剰供給を防止することができる。よって、バッキングロール33dの回転速度の制御を接触及び離間の度に行う必要が無く、制御装置39の負荷を減らすことができる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 活物質ペースト32の転写終了後は、制御装置39によってバッキングロール33dの回転速度を離間位置での回転速度V1に戻してもよい。そして、次に活物質ペースト32を転写するとき、転写開始のタイミングでバッキングロール33dの回転速度を速めるようにしてもよい。
○ 活物質ペースト32の転写終了後は、制御装置39によってバッキングロール33dの回転速度を離間位置での回転速度V1に戻してもよい。そして、次に活物質ペースト32を転写するとき、転写開始のタイミングでバッキングロール33dの回転速度を速めるようにしてもよい。
○ 図7に示すように、バッキングロール33dの回転速度(周速度)を速めるとき、ダンサーロール49を移動させて、金属箔22,25の張力を調節してもよい。このように構成すると、バッキングロール33dの回転速度(周速度)が速まったとき、バッキングロール33dによって金属箔22,25に弛みが生じることを防止することができる。
○ バッキングロール33dの回転速度を速めるとき、供給ロール31aや巻取ロール38bの回転速度も速めることで、金属箔22,25の張力を調節してもよい。このように構成すると、バッキングロール33dの回転速度が速まったとき、バッキングロール33dによって金属箔22,25に弛みが生じることを防止できる。
○ 実施形態では、離間位置から接触位置にバッキングロール33dを移動させる間(接近中)にバッキングロール33dの回転速度を速めたが、これに限らない。バッキングロール33dを接触位置に移動させる間は、バッキングロール33dの回転速度を速めず、転写開始される直前にバッキングロール33dの回転速度を速めてもよい。
○ 実施形態では、金属箔22,25が活物質ペースト32に接触するタイミング及び離間するタイミングで、バッキングロール33dの回転速度を速めたが、上記タイミングでバッキングロール33dの回転速度は速めず、コーティングロール33bの回転速度を遅くして、バッキングロール33dの回転速度を相対的に速めてもよい。
○ 金属箔22,25の第1面M1のみに活物質ペースト32を転写して、第1面M1のみに正極及び負極の活物質層23,26を形成してもよい。
○ 転写装置33は、金属箔22,25に活物質ペースト32を転写するのに用いられるものではなく、その他の塗料を基材シートに転写するのに用いてもよい。
○ 転写装置33は、金属箔22,25に活物質ペースト32を転写するのに用いられるものではなく、その他の塗料を基材シートに転写するのに用いてもよい。
○ 本発明を、ニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電装置や、当該蓄電装置用の電極、及び電極の製造方法として具体化してもよい。
V1,V2,V3,V4…回転速度、22,25…基材シートとしての金属箔、32…塗料としての活物質ペースト、33…転写装置、33b…コーティングロール、33c…付着装置、33d…バッキングロール、39…制御装置、49…ダンサーロール。
Claims (5)
- コーティングロールと、
前記コーティングロールにペースト状の塗料を付着させる付着装置と、
基材シートを搬送するとともに、前記基材シートを前記コーティングロールに付着した前記塗料に接触させる接触位置と、前記基材シートを前記コーティングロールに付着した前記塗料から離間させる離間位置との間で移動可能なバッキングロールと、を有し、
前記バッキングロールを前記コーティングロールと同方向に回転させるとともに、前記バッキングロールを前記接触位置と前記離間位置との間で繰り返し移動させることによって、前記塗料を前記基材シートに間隔を空けて転写する転写装置であって、
前記バッキングロールの回転速度を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、少なくとも前記基材シートが前記コーティングロールに付着した前記塗料に接触するタイミング、及び前記基材シートが前記コーティングロールに付着した前記塗料から離間するタイミングでの前記バッキングロールの回転速度を、前記接触のタイミング及び前記離間のタイミングの間で前記基材シートに前記塗料が転写されているときの前記バッキングロールの回転速度より速めることを特徴とする転写装置。 - 前記制御装置は、少なくとも前記基材シートが前記コーティングロールに付着した前記塗料に接触するタイミング、及び前記基材シートが前記コーティングロールに付着した前記塗料から離間するタイミングでの前記バッキングロールの周速度を、前記コーティングロールの周速度より速める請求項1に記載の転写装置。
- 前記制御装置は、前記バッキングロールを前記離間位置に移動させた後は、前記離間するタイミングで速めた回転速度を維持させる請求項1又は請求項2に記載の転写装置。
- 前記基材シートの張力を調節可能なダンサーロールを備え、前記制御装置は、前記バッキングロールの回転速度を速める際には、前記ダンサーロールによって前記基材シートの張力を調節する請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の転写装置。
- 前記基材シートは金属箔であり、前記塗料は活物質を含む活物質ペーストである請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の転写装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012251196A JP2014097470A (ja) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | 転写装置 |
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JP2012251196A JP2014097470A (ja) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | 転写装置 |
Publications (1)
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JP2014097470A true JP2014097470A (ja) | 2014-05-29 |
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ID=50939968
Family Applications (1)
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JP2012251196A Pending JP2014097470A (ja) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | 転写装置 |
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JP (1) | JP2014097470A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5801464B1 (ja) * | 2014-12-03 | 2015-10-28 | 株式会社日立パワーソリューションズ | ロールプレス設備 |
-
2012
- 2012-11-15 JP JP2012251196A patent/JP2014097470A/ja active Pending
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