JP2015100786A - Coating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極の製造装置に用いられる塗工装置に関する。 The present invention relates to a coating apparatus used in an electrode manufacturing apparatus.
従来、例えば蓄電装置に用いられる電極の製造には、金属箔などの基材の表面にスラリー状の塗料を塗工する塗工装置が用いられている。スラリー状の塗料の塗工にあたって、基材上での塗料の厚みの均一性が不十分な場合、例えば蓄電装置における正極・負極の電極材料の釣り合いが取れなくなり、金属成分が析出するなどの不具合が発生することが考えられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, for manufacturing an electrode used in, for example, a power storage device, a coating device that applies a slurry-like paint to the surface of a substrate such as a metal foil has been used. When coating the slurry paint, if the paint thickness uniformity on the substrate is insufficient, for example, the electrode material of the positive and negative electrodes in the power storage device cannot be balanced, and metal components are deposited. May occur.
このような問題に対し、例えば、特許文献１には、塗工部（ダイヘッド）の内圧が小さく塗布量が少ない時は基材をゆっくりと移動させ、塗工部の内圧が大きく塗布量が多い時は基材を速く移動させる塗工方法及び塗工装置が記載されている。この塗工方法及び塗工装置によれば、塗工開始時と塗工終了時に生じる膜厚不安定部分を極力少なくし、安定した膜厚の塗工膜を形成することができる。 For example, in Patent Document 1, when the internal pressure of the coating part (die head) is small and the application amount is small, the substrate is moved slowly, and the internal pressure of the coating part is large and the application amount is large. Sometimes, a coating method and a coating apparatus are described that move the substrate quickly. According to this coating method and coating apparatus, it is possible to reduce the unstable portion of the film thickness that occurs at the start of coating and at the end of coating as much as possible, and to form a coating film with a stable thickness.
しかしながら、スラリー状の塗料の種類によっては、濡れ性が悪く、塗工開始時に形成される塗工膜の縁部の膜厚が厚くなる場合がある。このような問題に対し、上記従来の塗工方法及び塗工装置では、均一な膜厚の塗工膜を形成することが困難である。 However, depending on the type of slurry paint, the wettability is poor and the film thickness at the edge of the coating film formed at the start of coating may be thick. In order to solve such a problem, it is difficult to form a coating film having a uniform film thickness with the above-described conventional coating method and coating apparatus.
そこで、本発明の目的は、均一な膜厚の塗工膜を形成することができる塗工装置を提供することにある。 Then, the objective of this invention is providing the coating apparatus which can form the coating film of a uniform film thickness.
本発明の一側面に係る塗工装置は、基材にスラリー状の塗料を塗工する塗工装置であって、基材に前記塗料を塗布する塗工部と、塗工部を基材に対して移動させる相対移動機構と、塗工部が基材に塗料の塗布を開始する塗工開始時と塗料の塗布を終了する塗工終了時との間で、塗工部に対する基材の相対速度が切り替わるように相対移動機構を制御する制御部と、を備え、制御部は、塗工終了時よりも塗工開始時の相対速度が速くなるように、相対移動機構を制御する。 A coating apparatus according to one aspect of the present invention is a coating apparatus that applies a slurry-like paint to a base material, the application unit applying the paint to the base material, and the coating part as a base material. The relative movement mechanism that moves the substrate relative to the coating part between the start of coating when the coating part starts coating the base material and the end of coating when the coating part finishes coating. A control unit that controls the relative movement mechanism so that the speed is switched, and the control unit controls the relative movement mechanism so that the relative speed at the start of coating is faster than at the end of coating.
このような構成の塗工装置では、塗工終了時と比べて塗工開始時における上記相対速度を速くしているので、塗工開始時に形成される塗工膜の縁部の盛り上がりを低減することができる。これにより、均一な膜厚の塗工膜を形成することが可能となる。 In the coating apparatus having such a configuration, the relative speed at the start of coating is made faster than at the end of coating, so that the rising of the edge of the coating film formed at the start of coating is reduced. be able to. Thereby, it is possible to form a coating film having a uniform film thickness.
また、一実施形態において、相対移動機構は、基材を搬送する搬送機構と基材が搬送される方向に沿って塗工部を移動させる移動機構と、を有し、制御部は、移動機構及び搬送機構の少なくとも一方を制御することにより相対速度を切り替えてもよい。 In one embodiment, the relative movement mechanism includes a conveyance mechanism that conveys the substrate and a movement mechanism that moves the coating unit along the direction in which the substrate is conveyed, and the control unit includes the movement mechanism. The relative speed may be switched by controlling at least one of the transport mechanism.
このような塗工装置では、搬送機構だけでなく、塗工部を移動させることでも、上記相対速度を切り替えることが可能となる。なお、ここでいう塗工部の移動とは、スラリーを基材に塗布する部分の基材に対する移動を意味し、必ずしも塗工部全体が移動する必要はない。 In such a coating apparatus, the relative speed can be switched by moving not only the transport mechanism but also the coating unit. In addition, the movement of a coating part here means the movement with respect to the base material of the part which applies a slurry to a base material, and it does not necessarily need to move the whole coating part.
また、一実施形態において、制御部は、基材が一定速度で搬送されるように搬送機構を制御すると共に、塗工開始時においては、塗工部が基材の搬送方向と反対方向に移動するように移動機構を制御し、塗工終了時においては、塗工部が搬送方向と同じ方向に移動するように移動機構を制御してもよい。 In one embodiment, the control unit controls the conveyance mechanism so that the substrate is conveyed at a constant speed, and at the start of coating, the coating unit moves in a direction opposite to the conveyance direction of the substrate. The moving mechanism may be controlled so that the moving mechanism is controlled so that the coating portion moves in the same direction as the transport direction at the end of coating.
この塗工装置では、塗工部が基材の搬送方向と反対方向に移動することにより上記相対速度を速くすることができ、塗工部が基材の搬送方向と同じ方向に移動することにより上記相対速度を遅くすることができる。このような塗工装置では、基材が一定速度で搬送されるので、例えば、基材に張力をかけた状態で搬送する場合において、その張力を一定の状態に維持しやすくなる。これにより、良質な電極を製造することが可能となる。 In this coating apparatus, the relative speed can be increased by moving the coating part in the direction opposite to the conveyance direction of the substrate, and the coating part moves in the same direction as the conveyance direction of the substrate. The relative speed can be decreased. In such a coating apparatus, since the base material is transported at a constant speed, for example, when transporting the base material in a tensioned state, the tension is easily maintained in a constant state. Thereby, it is possible to manufacture a high-quality electrode.
また、一実施形態において、制御部は、塗工開始時には、第１位置から、第１位置から搬送方向に沿って搬送方向上流側に所定距離離れた第２位置にまで塗工部を移動させ、塗工開始時と塗工終了時との間の通常塗工時には、第２位置に塗工部を停止させ、塗工終了時には、第２位置から第１位置にまで塗工部を移動させてもよい。 In one embodiment, at the start of coating, the control unit moves the coating unit from the first position to a second position that is a predetermined distance away from the first position along the transport direction and upstream in the transport direction. During normal coating between the start of coating and the end of coating, the coating unit is stopped at the second position, and at the end of coating, the coating unit is moved from the second position to the first position. May be.
このような塗工装置では、塗工開始時と塗工終了時との間を通常塗工時とし、塗工開始時における相対速度をＶａ、通常塗工時における相対速度をＶｂ、塗工終了時における相対速度をＶｃとしたとき、簡易な制御によりＶａ＞Ｖｂ＞Ｖｃの関係を満たす相対速度を実現することができる。 In such a coating apparatus, the time between the start of coating and the end of coating is set as normal coating, the relative speed at the start of coating is Va, the relative speed at the time of normal coating is Vb, and the coating is completed. When the relative speed at the time is Vc, a relative speed satisfying the relationship Va> Vb> Vc can be realized by simple control.
本発明によれば、均一な膜厚の塗工膜を形成することができる。 According to the present invention, a coating film having a uniform film thickness can be formed.
以下、図面を参照して一実施形態に係る塗工装置５を備えた電極製造装置１について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。 Hereinafter, an electrode manufacturing apparatus 1 including a coating apparatus 5 according to an embodiment will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described.
図１は、一実施形態に係る塗工装置５を備えた電極製造装置１を示す概略構成図である。電極製造装置１は、帯状の金属箔（基材）Ｌにスラリー状の電極ペースト（塗料）Ｓを塗布して、その塗布した電極ペーストＳを乾燥し、金属箔Ｌに活物質層が形成された電極を製造する。電極製造装置１は、搬送機構（相対移動機構）３と、塗工装置５と、制御装置（制御部）４と、乾燥装置７と、を備えている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an electrode manufacturing apparatus 1 including a coating apparatus 5 according to an embodiment. The electrode manufacturing apparatus 1 applies a slurry-like electrode paste (paint) S to a strip-shaped metal foil (base material) L, dries the applied electrode paste S, and an active material layer is formed on the metal foil L. Manufactured electrodes. The electrode manufacturing apparatus 1 includes a transport mechanism (relative movement mechanism) 3, a coating device 5, a control device (control unit) 4, and a drying device 7.
図１に示される電極製造装置１において製造される電極は、例えば、二次電池又は電気二重層キャパシタなどの蓄電装置に用いられる。二次電池としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池である。また、製造される電極は、一次電池に用いられてもよい。下記に詳述する一実施形態は、リチウムイオン二次電池に用いられる電極を製造する場合とする。 The electrode manufactured in the electrode manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 is used for a power storage device such as a secondary battery or an electric double layer capacitor. The secondary battery is, for example, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery. Moreover, the manufactured electrode may be used for a primary battery. One embodiment described in detail below is for manufacturing an electrode used for a lithium ion secondary battery.
電極は、金属箔Ｌの少なくとも一面に電極ペーストＳがそれぞれ塗布されて活物質層が形成されている。電極には、電極ペーストＳが塗布されていないタブ部分を有していてもよい。金属箔Ｌの例には、銅箔、アルミニウム箔などが含まれる。電極ペーストＳは、活物質、バインダ及び溶剤などを含んでいる。活物質は、正極活物質及び負極活物質のいずれであってもよい。 In the electrode, an electrode paste S is applied to at least one surface of the metal foil L to form an active material layer. The electrode may have a tab portion to which the electrode paste S is not applied. Examples of the metal foil L include copper foil and aluminum foil. The electrode paste S contains an active material, a binder, a solvent, and the like. The active material may be either a positive electrode active material or a negative electrode active material.
正極活物質には、複合酸化物、金属リチウム及び硫黄などが含まれる。複合酸化物は、マンガン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも１つとリチウムとを含む。負極活物質には、黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボンなどのカーボン、リチウム、ナトリウムなどのアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）などの金属酸化物及びホウ素添加炭素などが含まれる。 The positive electrode active material includes a composite oxide, metallic lithium, sulfur and the like. The composite oxide includes at least one of manganese, nickel, cobalt, and aluminum and lithium. Examples of the negative electrode active material include carbon such as graphite, highly oriented graphite, mesocarbon microbeads, hard carbon, and soft carbon, alkali metals such as lithium and sodium, metal compounds, and SiOx (0.5 ≦ x ≦ 1.5). And metal oxides such as boron and carbon added with boron.
溶剤の例には、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、メタノール、メチルイソブチルケトンなどの有機溶剤及び水などが含まれる。また、電極ペーストＳは、カーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック及びケッチェンブラックなどの導電助剤を含んでいてもよい。また、電極ペーストは、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などの増粘剤を含んでいてもよい。 Examples of the solvent include organic solvents such as NMP (N-methylpyrrolidone), methanol, methyl isobutyl ketone, and water. Further, the electrode paste S may contain a conductive aid such as carbon black, graphite, acetylene black, and ketjen black. Moreover, the electrode paste may contain thickeners, such as carboxymethylcellulose (CMC).
図１に示すように、搬送機構３は、巻出ロール３１と、巻取ロール３３と、を有している。巻出ロール３１は、電極ペーストＳが塗布される金属箔Ｌが巻回されている。巻取ロール３３は、活物質層が形成された金属箔Ｌが巻回される。巻取ロール３３は、例えばモータなどの駆動部によって駆動される。巻取ロール３３の作動又は停止、及び回転速度（金属箔Ｌの巻き取り速度）などは、後段にて詳述する制御装置４によって制御される。 As shown in FIG. 1, the transport mechanism 3 includes an unwinding roll 31 and a winding roll 33. The unwinding roll 31 is wound with a metal foil L to which the electrode paste S is applied. The winding roll 33 is wound with a metal foil L on which an active material layer is formed. The winding roll 33 is driven by a driving unit such as a motor. The operation or stop of the winding roll 33 and the rotation speed (winding speed of the metal foil L) are controlled by the control device 4 described in detail later.
このような構成の搬送機構３では、巻取ロール３３で金属箔Ｌに活物質層が形成された帯状電極を巻き取ることで、巻出ロール３１からロール状に巻き取られている帯状の金属箔Ｌが送り出され、金属箔Ｌが搬送されることとなる。金属箔Ｌの搬送中には、帯状の金属箔Ｌ（帯状電極）に所定のテンション（張力）がかかっている。また、巻出ロール３１と巻取ロール３３との間に配置された塗布ロール５９、炉内搬送ローラ７３及び炉外搬送ローラ７５によって搬送経路が形成されている。 In the transport mechanism 3 having such a configuration, the strip-shaped metal wound in the form of a roll from the unwinding roll 31 by winding the strip-shaped electrode in which the active material layer is formed on the metal foil L by the winding roll 33. The foil L is sent out and the metal foil L is conveyed. While the metal foil L is being conveyed, a predetermined tension (tension) is applied to the belt-shaped metal foil L (band electrode). A transport path is formed by the coating roll 59, the in-furnace transport roller 73, and the out-furnace transport roller 75 disposed between the unwinding roll 31 and the winding roll 33.
塗工装置５は、帯状の金属箔Ｌ上に活物質層を形成するための電極用の電極ペーストＳを塗布する装置である。塗工装置５は、容器５１と、塗工ヘッド（塗工部）５３と、塗布ロール５９と、移動機構（相対移動機構）６１と、を有している。 The coating device 5 is a device that applies an electrode paste S for an electrode for forming an active material layer on the strip-shaped metal foil L. The coating apparatus 5 includes a container 51, a coating head (coating unit) 53, an application roll 59, and a movement mechanism (relative movement mechanism) 61.
容器５１は、投入口５１ａからそれぞれ投入された活物質、バインダ、溶剤などが攪拌翼５１ｂによって混練・攪拌され、電極ペーストＳとして貯蔵する。塗工ヘッド５３は、金属箔Ｌ上に電極ペーストＳを塗布する。塗工ヘッド５３は、容器５１から供給管５５を介して電極ペーストＳが供給され、その供給量はポンプ５７によって制御される。塗工ヘッド５３は、供給された電極ペーストＳを内部のマニホールド５３ａに一旦溜め、マニホールド５３ａから先端のノズル５３ｂに電極ペーストＳを押し出し、ノズル５３ｂから金属箔Ｌ上に電極ペーストＳを吐出させる。ポンプ５７などの制御は、後述する制御装置４によって行われる。塗布ロール５９は、塗工ヘッド５３に対向する位置に配置されている。 In the container 51, the active material, the binder, the solvent, and the like respectively charged from the charging port 51a are kneaded and stirred by the stirring blade 51b and stored as the electrode paste S. The coating head 53 applies the electrode paste S on the metal foil L. The coating head 53 is supplied with the electrode paste S from the container 51 through the supply pipe 55, and the supply amount is controlled by the pump 57. The coating head 53 temporarily stores the supplied electrode paste S in the internal manifold 53a, pushes the electrode paste S from the manifold 53a to the nozzle 53b at the tip, and discharges the electrode paste S onto the metal foil L from the nozzle 53b. Control of the pump 57 and the like is performed by the control device 4 described later. The coating roll 59 is disposed at a position facing the coating head 53.
移動機構６１は、金属箔Ｌが搬送される方向に沿って塗工ヘッド５３を移動させる機構である。本実施形態の移動機構６１では、塗工ヘッド５３が鉛直方向（図１に示す上下方向）に移動可能となるように構成されている。移動機構６１は、例えばモータなどの駆動部によって駆動される。移動機構６１による塗工ヘッド５３の作動又は停止、及び移動速度などは、後段にて詳述する制御装置４によって制御される。本実施形態では、搬送機構３と移動機構６１とが塗工ヘッド（塗工部）５３を金属箔（基材）Ｌに対して移動させる相対移動機構を構成している。 The moving mechanism 61 is a mechanism that moves the coating head 53 along the direction in which the metal foil L is conveyed. In the moving mechanism 61 of the present embodiment, the coating head 53 is configured to be movable in the vertical direction (vertical direction shown in FIG. 1). The moving mechanism 61 is driven by a driving unit such as a motor. The operation or stop of the coating head 53 by the moving mechanism 61 and the moving speed are controlled by the control device 4 described in detail later. In the present embodiment, the transport mechanism 3 and the movement mechanism 61 constitute a relative movement mechanism that moves the coating head (coating portion) 53 relative to the metal foil (base material) L.
乾燥装置７は、塗工装置５において金属箔Ｌ上に塗布された電極ペーストＳを乾燥し、電極ペーストＳ中の溶剤を除去する装置である。乾燥装置７は、乾燥炉７１と、炉内搬送ローラ７３とを有している。 The drying device 7 is a device that dries the electrode paste S applied on the metal foil L in the coating device 5 and removes the solvent in the electrode paste S. The drying device 7 includes a drying furnace 71 and an in-furnace transport roller 73.
乾燥炉７１は、金属箔Ｌの搬送経路を形成する炉内搬送ローラ７３と、炉内搬送ローラ７３により案内される帯状の金属箔Ｌの経路に沿って配置された加熱手段（図示せず）と、を有している。電極ペーストＳが塗布された金属箔Ｌは、乾燥炉７１内を通過している間に加熱され、電極ペーストＳ中の溶剤が除去され、金属箔Ｌ上に活物質層が形成される。 The drying furnace 71 includes an in-furnace transport roller 73 that forms a transport path for the metal foil L, and heating means (not shown) disposed along the path of the strip-shaped metal foil L guided by the in-furnace transport roller 73. And have. The metal foil L to which the electrode paste S is applied is heated while passing through the drying furnace 71, the solvent in the electrode paste S is removed, and an active material layer is formed on the metal foil L.
制御装置４は、電極製造装置１における各種動作を制御する部分であり、ＣＰＵ（CentralProcessing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなどで構成される。以下、制御装置４が、金属箔Ｌに電極ペーストＳを塗布する際の制御装置４における制御内容について詳述する。 The control device 4 is a part that controls various operations in the electrode manufacturing apparatus 1, and is composed of a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a hard disk, and the like. Hereinafter, the control contents in the control device 4 when the control device 4 applies the electrode paste S to the metal foil L will be described in detail.
制御装置４は、塗工ヘッド５３が金属箔Ｌに電極ペーストＳの塗布を開始する塗工開始時Ｔ１と電極ペーストＳの塗布を終了する塗工終了時Ｔ３との間で、塗工ヘッド５３に対する金属箔Ｌの相対速度（以下、単に「相対速度」という）が切り替わるように移動機構６１及び巻取ロール３３を制御する。具体的には、制御装置４は、塗工終了時Ｔ３よりも塗工開始時Ｔ１の相対速度が速くなるように移動機構６１及び巻取ロール３３を制御する。 The controller 4 applies the coating head 53 between the coating start time T1 when the coating head 53 starts the application of the electrode paste S to the metal foil L and the coating end time T3 when the application of the electrode paste S is completed. The moving mechanism 61 and the take-up roll 33 are controlled so that the relative speed of the metal foil L with respect to (hereinafter simply referred to as “relative speed”) is switched. Specifically, the control device 4 controls the moving mechanism 61 and the take-up roll 33 so that the relative speed at the coating start time T1 becomes faster than the coating end time T3.
更に詳細に説明する。制御装置４は、金属箔Ｌが一定速度で搬送されるように巻取ロール３３を制御する。制御装置４は、更に、図２に示すように、塗工開始時Ｔ１においては、塗工ヘッド５３が金属箔Ｌの搬送方向（図２に示す矢印方向）と反対方向に距離Ｄ移動するように移動機構６１を制御する。また、制御装置４は、図４に示すように、塗工終了時Ｔ３においては、塗工ヘッド５３が上記搬送方向（図４に示す矢印方向）と同じ方向に距離Ｄ移動するように移動機構６１を制御する。 Further details will be described. The control device 4 controls the winding roll 33 so that the metal foil L is conveyed at a constant speed. Further, as shown in FIG. 2, the control device 4 causes the coating head 53 to move by a distance D in the direction opposite to the conveying direction of the metal foil L (the arrow direction shown in FIG. 2) at the coating start time T1. The moving mechanism 61 is controlled. Further, as shown in FIG. 4, the control device 4 has a moving mechanism so that the coating head 53 moves a distance D in the same direction as the transport direction (the arrow direction shown in FIG. 4) at the end of coating T <b> 3. 61 is controlled.
次に、このような塗工装置５を備える電極製造装置１が、金属箔Ｌに電極ペーストＳを塗布する際の動作について図５を用いながら説明する。図５は、金属箔Ｌに対する塗工ヘッド５３の相対速度と塗工圧力との関係を示したグラフである。実線は塗工ヘッドの速度を示し、破線は塗工圧力を示している。制御装置４は、まず、巻取ロール３３を制御して金属箔Ｌの搬送を開始する。制御装置４は、金属箔Ｌが一定速度で搬送されるように巻取ロール３３を制御する。 Next, operation | movement at the time of the electrode manufacturing apparatus 1 provided with such a coating apparatus 5 apply | coats the electrode paste S to the metal foil L is demonstrated, using FIG. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the relative speed of the coating head 53 with respect to the metal foil L and the coating pressure. A solid line indicates the speed of the coating head, and a broken line indicates the coating pressure. First, the control device 4 starts the conveyance of the metal foil L by controlling the winding roll 33. The control device 4 controls the winding roll 33 so that the metal foil L is conveyed at a constant speed.
次に、制御装置４は、金属箔Ｌに対して電極ペーストＳを塗工するために、塗工ヘッド５３における塗工圧力を高めるようにポンプ５７を制御する。これにより、金属箔Ｌに対して電極ペーストＳの塗布が開始される。 Next, in order to apply the electrode paste S to the metal foil L, the control device 4 controls the pump 57 so as to increase the coating pressure in the coating head 53. Thereby, application | coating of the electrode paste S with respect to the metal foil L is started.
本実施形態では、図５に示すように、塗工ヘッド５３における塗工圧力が０の状態から一定の圧力Ｐとなるまでの時間を塗工開始時Ｔ１とする。制御装置４は、塗工開始時Ｔ１におけるポンプ５７の制御と同時に、塗工開始時Ｔ１には、塗工ヘッド５３を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２まで移動させる（図３参照）。第２位置Ｐ２は、第１位置Ｐ１から搬送方向上流側に所定距離Ｄ離れた位置である。なお、第１位置Ｐ１は、例えば、金属箔Ｌを挟んだ塗布ロール５９に対向する任意の位置に設定することができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the time from when the coating pressure in the coating head 53 becomes zero to a constant pressure P is defined as the coating start time T1. The control device 4 moves the coating head 53 from the first position P1 to the second position P2 at the coating start time T1 simultaneously with the control of the pump 57 at the coating start time T1 (see FIG. 3). The second position P2 is a position away from the first position P1 by a predetermined distance D on the upstream side in the transport direction. In addition, the 1st position P1 can be set to the arbitrary positions which oppose the application roll 59 which pinched | interposed the metal foil L, for example.
次に、制御装置４は、塗工ヘッド５３における塗工圧力を、塗工開始時Ｔ１に高めた圧力Ｐに維持する。本実施形態では、図５に示すように、塗工圧力を圧力Ｐで一定とする時間を通常塗工時Ｔ２とする。制御装置４は、通常塗工時Ｔ２におけるポンプ５７の制御と同時に、通常塗工時Ｔ２には、塗工ヘッド５３の位置を第２位置Ｐ２から動かないように維持する（図４参照）。 Next, the control device 4 maintains the coating pressure in the coating head 53 at the pressure P increased at T1 at the start of coating. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the time during which the coating pressure is constant at the pressure P is defined as a normal coating time T2. The control device 4 maintains the position of the coating head 53 so as not to move from the second position P2 at the normal coating time T2 simultaneously with the control of the pump 57 at the normal coating time T2 (see FIG. 4).
次に、制御装置４は、金属箔Ｌに対して電極ペーストＳの塗工を終了するために、塗工ヘッド５３における塗工圧力を低くするようにポンプ５７を制御する。これにより、金属箔Ｌに対して電極ペーストＳの塗布が終了される。本実施形態では、図５に示すように、塗工圧力が先の一定の圧力Ｐから０になるまでの時間を塗工終了時Ｔ３とする。制御装置４は、塗工終了時Ｔ３におけるポンプ５７の制御と同時に、塗工終了時Ｔ３には、塗工ヘッド５３を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１まで移動させる（図３参照）。言い換えれば、塗工ヘッド５３による塗工を開始したした際の位置に塗工ヘッド５３を戻している。 Next, the control device 4 controls the pump 57 so as to lower the coating pressure in the coating head 53 in order to finish the coating of the electrode paste S on the metal foil L. Thereby, application | coating of the electrode paste S with respect to the metal foil L is complete | finished. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the time until the coating pressure becomes 0 from the predetermined pressure P is defined as T3 at the end of coating. The control device 4 moves the coating head 53 from the second position P2 to the first position P1 at the end of coating T3 simultaneously with the control of the pump 57 at the end of coating T3 (see FIG. 3). In other words, the coating head 53 is returned to the position when the coating by the coating head 53 is started.
以上に説明したとおり、塗工ヘッド５３は、金属箔Ｌに対する電極ペーストＳの塗工のタイミングにあわせ、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間を往復している。このよう構成の塗工装置５を備える電極製造装置１の作用効果を説明する。すなわち、上記実施形態に係る塗工装置５を備える電極製造装置１では、塗工終了時Ｔ３と比べ塗工開始時Ｔ１における相対速度を速くしているので、スラリー状の電極ペーストＳの塗工開始時に形成される縁部の盛り上がりを低減することができる。これにより、均一な膜厚の活物質層を形成することが可能となる。 As described above, the coating head 53 reciprocates between the first position P1 and the second position P2 in accordance with the application timing of the electrode paste S to the metal foil L. The effect of the electrode manufacturing apparatus 1 provided with the coating apparatus 5 of such a structure is demonstrated. That is, in the electrode manufacturing apparatus 1 including the coating apparatus 5 according to the above-described embodiment, the relative speed at the coating start time T1 is made faster than the coating end time T3. The rising of the edge formed at the start can be reduced. This makes it possible to form an active material layer with a uniform thickness.
また、上記実施形態の電極製造装置１では、金属箔Ｌの搬送速度を変えることなく、塗工ヘッド５３を搬送方向に沿って移動させることにより相対速度を変えている。したがって、搬送時に金属箔Ｌにかかるテンションを一定に維持すること容易となり、皺などが少ない高品質な電極を製造することができる。 Moreover, in the electrode manufacturing apparatus 1 of the said embodiment, without changing the conveyance speed of the metal foil L, the relative speed is changed by moving the coating head 53 along a conveyance direction. Therefore, it becomes easy to maintain a constant tension applied to the metal foil L during transportation, and a high-quality electrode with few wrinkles can be manufactured.
また、塗工開始時Ｔ１における相対速度をＶａ、通常塗工時Ｔ２における相対速度をＶｂ、塗工終了時Ｔ３における相対速度をＶｃとしたとき、上記実施形態の電極製造装置１では、塗工開始時Ｔ１に塗工ヘッド５３を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動させ、通常塗工時Ｔ２に塗工ヘッド５３を停止させ、塗工終了時に塗工ヘッド５３を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に戻すという簡易な制御で、Ｖａ＞Ｖｂ＞Ｖｃの関係を満たす相対速度を実現することができる。 In the electrode manufacturing apparatus 1 of the above embodiment, when the relative speed at the start of coating T1 is Va, the relative speed at the normal coating T2 is Vb, and the relative speed at the end T3 of coating is Vc, The coating head 53 is moved from the first position P1 to the second position P2 at the start time T1, the coating head 53 is stopped at the normal coating time T2, and the coating head 53 is moved from the second position P2 at the end of coating. With a simple control of returning to the first position P1, a relative speed satisfying the relationship Va> Vb> Vc can be realized.
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although one embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
上記実施形態では、搬送方向に沿って塗工ヘッド５３の位置を移動させることにより、塗工終了時Ｔ３よりも塗工開始時Ｔ１の相対速度が速くなるように構成した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、塗工ヘッド５３の位置は動かさず、塗工終了時Ｔ３よりも塗工開始時Ｔ１の相対速度が速くなるように、相対移動機構としての搬送機構３を制御してもよい。すなわち、制御装置４は、塗工終了時Ｔ３よりも塗工開始時Ｔ１の回転速度（搬送速度）が速くなるように、巻取ロール３３を制御してもよい。 In the said embodiment, the position of the coating head 53 was moved along a conveyance direction, and it demonstrated and demonstrated the example comprised so that the relative speed of the coating start time T1 might become faster than the coating completion time T3. However, the present invention is not limited to this. For example, the position of the coating head 53 may not be moved, and the transport mechanism 3 as a relative movement mechanism may be controlled so that the relative speed at the coating start time T1 is faster than the coating end time T3. That is, the control device 4 may control the winding roll 33 so that the rotation speed (conveyance speed) at the coating start time T1 is faster than the coating end time T3.
また、上記実施形態では、金属箔Ｌの搬送速度を一定としたまま、塗工ヘッド５３の位置を動かす例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。塗工ヘッド５３を動かすような場合であっても、塗工終了時Ｔ３よりも塗工開始時Ｔ１における相対速度が速くなるような範囲で金属箔Ｌの搬送速度を変化させてもよい。 Moreover, although the said embodiment gave and demonstrated the example which moves the position of the coating head 53, making the conveyance speed of the metal foil L constant, this invention is not limited to this. Even when the coating head 53 is moved, the conveying speed of the metal foil L may be changed within a range in which the relative speed at the coating start time T1 is faster than the coating end time T3.
上記実施形態では、塗工ヘッド５３が搬送方向に沿って上下方向に移動する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、塗工ヘッドの後端を軸支し、塗工ヘッドがこの軸を基準に回動するような構成としてもよい。この場合であっても、塗工ヘッドに対する金属箔の相対速度を切り替えることができるので、上記実施形態の塗工装置５を含む電極製造装置１と同様の効果を得ることができる。 In the said embodiment, although the example which the coating head 53 moves to an up-down direction along a conveyance direction was given and demonstrated, this invention is not limited to this. For example, the rear end of the coating head may be pivotally supported, and the coating head may rotate with respect to this axis. Even in this case, since the relative speed of the metal foil to the coating head can be switched, the same effect as that of the electrode manufacturing apparatus 1 including the coating apparatus 5 of the above embodiment can be obtained.
１…電極製造装置、３…搬送機構（相対移動機構）、４…制御装置（制御部）、５…塗工装置、７…乾燥装置、３１…巻出ロール、３３…巻取ロール（搬送機構）、５３…塗工ヘッド（塗工部）、５７…ポンプ、５９…塗布ロール、６１…移動機構（相対移動機構）、７１…乾燥炉、Ｌ…金属箔（基材）、Ｐ１…第１位置、Ｐ２…第２位置、Ｓ…電極ペースト、Ｔ１…塗工開始時、Ｔ２…通常塗工時、Ｔ３…塗工終了時。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrode manufacturing apparatus, 3 ... Conveyance mechanism (relative movement mechanism), 4 ... Control apparatus (control part), 5 ... Coating apparatus, 7 ... Drying apparatus, 31 ... Unwinding roll, 33 ... Winding roll (conveyance mechanism) ), 53... Coating head (coating part), 57... Pump, 59... Application roll, 61 .. movement mechanism (relative movement mechanism), 71... Drying oven, L ... metal foil (base material), P1. Position, P2 ... second position, S ... electrode paste, T1 ... at the start of coating, T2 ... at the time of normal coating, T3 ... at the end of coating.
Claims (4)
前記基材に前記塗料を塗布する塗工部と、
前記塗工部を前記基材に対して移動させる相対移動機構と、
前記塗工部が前記基材に前記塗料の塗布を開始する塗工開始時と前記塗料の塗布を終了する塗工終了時との間で、前記塗工部に対する前記基材の相対速度が切り替わるように前記相対移動機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記塗工終了時よりも前記塗工開始時の前記相対速度が速くなるように、前記相対移動機構を制御する、塗工装置。 A coating apparatus for applying a slurry-like paint to a substrate,
A coating part for applying the paint to the substrate;
A relative movement mechanism for moving the coating part with respect to the substrate;
The relative speed of the base material with respect to the coating portion is switched between the start of coating when the coating portion starts applying the paint to the base material and the end of coating when the coating portion is finished. A control unit for controlling the relative movement mechanism,
With
The said control part is a coating apparatus which controls the said relative movement mechanism so that the said relative speed at the time of the said coating start may become faster than the time of the said coating completion.
前記制御部は、前記移動機構及び前記搬送機構の少なくとも一方を制御することにより前記相対速度を切り替える、請求項１に記載の塗工装置。 The relative movement mechanism includes a conveyance mechanism that conveys the base material and a movement mechanism that moves the coating unit along a direction in which the base material is conveyed,
The coating apparatus according to claim 1, wherein the control unit switches the relative speed by controlling at least one of the moving mechanism and the transport mechanism.
請求項３に記載の塗工装置。 The control unit, at the start of the coating, moves the coating unit from a first position to a second position that is a predetermined distance away from the first position to the upstream side in the transport direction along the transport direction, At the time of normal application between the start of application and the end of application, the application unit is stopped at the second position, and from the second position to the first position at the end of application. Moving the coating part,
The coating apparatus according to claim 3.
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