JP2016167402A - Apparatus for manufacturing electrode plate for battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基材に活物質を含むスラリーを塗布して電池用極板を製造するための製造装置、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing apparatus for manufacturing a battery electrode plate by applying a slurry containing an active material to a base material, and a manufacturing method thereof.
電池用極板は、ロールツーロールで送られる基材に、活物質、バインダー、導電助剤及び溶媒を含むスラリーが塗布され、製造される。このようにして製造された電池用極板において、基材上に形成される活物質を含む層の厚さは、電池の充放電量に直接影響を与えることから、特に高容量型の電池(バッテリ)の場合、基材に塗布するスラリーの膜厚管理は非常に重要となる。つまり、スラリーは、基材の幅方向及び送り方向に沿って均一な厚さで塗布される必要がある。 The battery electrode plate is manufactured by applying a slurry containing an active material, a binder, a conductive additive, and a solvent to a base material that is fed roll-to-roll. In the battery electrode plate manufactured in this way, the thickness of the layer containing the active material formed on the substrate directly affects the charge / discharge amount of the battery. In the case of a battery), the film thickness control of the slurry applied to the substrate is very important. That is, the slurry needs to be applied with a uniform thickness along the width direction and the feeding direction of the substrate.
このような課題に対し、例えば特許文献1では、ダイのスリットからスラリーを吐出して基材にスラリーを塗布する塗工装置において、スリットの途中に設けられた第2のマニホールドに対して複数の調整部をスリットの幅方向に配列し、スリットの幅方向においてスリットから吐出されるスラリーの量が均一になるよう各調整部が吐出口へのスラリーの供給量を調整することにより、当該幅方向における基材上のスラリーの厚さを均一にする手法がとられている。
For example, in
しかし、上記特許文献1に示すダイでは、スリットから吐出されるスラリーの量を均一にするように制御することが困難になる場合があるおそれがあった。具体的には、調整部による吐出口へのスラリーの供給量の調整が及ぶ範囲について、隣り合う調整部同士において重複する部分が生じる場合に、この重複する部分において干渉が発生して、スラリーの調整量が局所的に多くなる。そのため、スリットから吐出されるスラリーの量を幅方向に関して均一にするように制御することが困難になるといった問題があった。
However, in the die shown in
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、スリットから吐出されるスラリーの量を精度良く制御して、基材上に形成される塗膜層の厚さを均一にすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to control the amount of slurry discharged from the slit with high accuracy so that the thickness of the coating layer formed on the substrate is uniform. Objective.
本発明の電池用極板の製造装置は、幅方向に長くスラリーを溜める空間からなる第1のマニホールドと、当該幅方向に広いスリットを経由して当該第1のマニホールドと繋がり、スラリーを基材に対して吐出する吐出口とが形成されたダイと、前記第1のマニホールドに連通している流入部から前記第1のマニホールドにスラリーを供給する供給手段と、を備え、前記スリットの前記第1のマニホールドと前記吐出口との間には、スラリーを流出させ、もしくは流入させることにより前記吐出口からのスラリーの吐出量を調整する調整部を有する複数の第2のマニホールドが、互いに離間するよう前記幅方向にわたって設けられていることを特徴とする。 The battery electrode plate manufacturing apparatus of the present invention is connected to the first manifold having a space for storing slurry long in the width direction and the first manifold via a wide slit in the width direction. And a supply means for supplying slurry to the first manifold from an inflow portion communicating with the first manifold, the die having a discharge port for discharging to the first manifold. A plurality of second manifolds having an adjustment unit that adjusts the discharge amount of the slurry from the discharge port by allowing the slurry to flow out or flow in between the one manifold and the discharge port are separated from each other. It is provided over the width direction.
本発明によれば、調整部を有する複数の第2のマニホールドが、互いに離間するよう前記幅方向にわたって設けられていることにより、隣り合う第2のマニホールド間で吐出口へのスラリーの供給量の調整が干渉することを抑えることができ、幅方向に関してダイ全体におけるスラリーの吐出量を精度良く制御することができる。 According to the present invention, since the plurality of second manifolds having the adjusting portions are provided across the width direction so as to be separated from each other, the amount of the slurry supplied to the discharge port between the adjacent second manifolds can be reduced. The interference of the adjustment can be suppressed, and the discharge amount of the slurry in the entire die can be accurately controlled in the width direction.
また、前記調整部は、前記幅方向に関して前記第2のマニホールドの略中央部に設けられていると良い。 Moreover, the said adjustment part is good to be provided in the approximate center part of the said 2nd manifold regarding the said width direction.
こうすることにより、各々の第2のマニホールドにおいて吐出口へのスラリーの供給量の調整量を片寄り無くすることができる。 By doing so, the adjustment amount of the slurry supply amount to the discharge port in each second manifold can be eliminated.
また、前記調整部は専ら前記スリットからスラリーを流出させるものであり、前記第2のマニホールドのうち、前記幅方向に関して前記流入部から遠いものは、前記流入部に近いものよりも容積が大きくても良い。 In addition, the adjustment unit exclusively causes the slurry to flow out of the slit, and among the second manifolds, the one far from the inflow portion in the width direction has a larger volume than the one close to the inflow portion. Also good.
こうすることにより、いずれの第2のマニホールドでも幅方向において均一な調整量分布とすることができる。 By doing so, any of the second manifolds can have a uniform adjustment amount distribution in the width direction.
また、前記調整部は専ら前記スリットへスラリーを流入させるものであり、前記第2のマニホールドのうち、前記幅方向に関して前記流入部に近いものは、前記流入部から遠いものよりも容積が大きくても良い。 In addition, the adjustment unit exclusively allows the slurry to flow into the slit, and among the second manifolds, the one close to the inflow portion in the width direction has a larger volume than the one far from the inflow portion. Also good.
こうすることにより、いずれの第2のマニホールドでも幅方向において均一な調整量分布とすることができる。 By doing so, any of the second manifolds can have a uniform adjustment amount distribution in the width direction.
本発明によれば、スリットから吐出されるスラリーの量を精度良く制御して、基材上に形成される塗膜層の厚さを均一にすることが可能となる。 According to the present invention, the amount of slurry discharged from the slit can be accurately controlled, and the thickness of the coating film layer formed on the substrate can be made uniform.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、電池用極板の製造装置の概略構成を示す説明図である。この製造装置1は、ロールツーロールで送られる金属箔からなる基材2に、活物質、バインダー、導電助剤及び溶媒を含むスラリー3を塗布するための装置である。この製造装置によれば、塗布したスラリー3を乾燥させることで基材2上に活物質を含む層が形成され、この基材2が所定形状に切断され電池用極板となる。基材2上に形成される活物質を含む層の厚さは、電池の充放電量に直接影響を与えることから、基材2に塗布するスラリー3によって形成される塗膜層の膜厚管理は非常に重要であり、この製造装置1によれば、以下の実施形態において説明するように、スラリー3は、基材2の送り方向に沿って均一な厚さ(均一な塗膜量)で塗布される。なお、基材2の幅方向は、基材2の送り方向に直交する方向であり、図1におけるY軸方向がこれに相当する。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a battery electrode plate manufacturing apparatus. The
製造装置1は、基材2の幅方向に沿って長く構成されたダイ10と、このダイ10にスラリー3を供給する供給手段20とを備えている。ダイ10において、その長手方向(図1におけるY軸方向)を幅方向という。この製造装置1では、ダイ10に対向するローラ5が設置されており、ダイ10の幅方向とローラ5の回転中心線の方向とは平行である。基材2は、このローラ5に案内され、基材2とダイ10(後述のスリット12の先端)との間隔(隙間)が一定に保たれ、この状態でスラリー3の塗布が行われる。
The
本実施形態のダイ10は、先細り形状である第一リップ13aを有する第一分割体13と、先細り形状である第二リップ14aを有する第二分割体14とを、これらの間にシム板15を挟んで、組み合わせた構成からなる。図2は、図1のa矢視の断面図である。図3(A)は、図1のb矢視の断面図であり、シム板15を、図3(B)に示している。ダイ10は、その内部に、幅方向に長い空間からなる第1のマニホールド11と、この第1のマニホールド11と繋がるスリット12とが形成され、また、第一リップ13aと第二リップ14aとの間には、スリット12の解放端である吐出口18が形成されている。すなわち、第1のマニホールド11と吐出口18とは、スリット12を経由して繋がっている。
The die 10 of this embodiment includes a first divided
この構成により、供給手段20により供給されたスラリー3は、先ず第1のマニホールド11に溜められ、次に、スリット12を経由して吐出口18から吐出される。
With this configuration, the
スリット12は、第1のマニホールド11と同様に幅方向に長く形成されており、スリット12の幅方向寸法は、図1(B)に示す略U字状のシム板15の内寸Wによって決定され、スリット12の幅方向寸法と略同一の幅方向寸法のスラリー3を、基材2上に塗布することができる。スリット12の隙間寸法(高さ寸法)は、例えば0.4〜1.5mmである。本実施形態では、スリット12の隙間方向が上下方向であり、幅方向が水平方向となる姿勢でダイ10は設置されている。つまり、第1のマニホールド11とスリット12とが水平方向に並んで配置される姿勢でダイ10は設置されている。したがって、第1のマニホールド11に溜められているスラリー3をスリット12および吐出口18を通じて基材2へと流す方向は水平方向となる。
The
なお、シム板15の厚さを変更することにより、第1のマニホールド11内部の圧力(塗工圧力)を調整することができ、この調整によって、様々な特性を有するスラリー3で均一な膜厚の塗工を行うことが可能となる。
Note that the pressure (coating pressure) inside the first manifold 11 can be adjusted by changing the thickness of the
ダイ10の幅方向の中央部には、流入部16が設けられており、この流入部16は、ダイ10の外部から第1のマニホールド11へ繋がる貫通孔(流入口)からなる。供給手段20は、この流入部16に一端部が接続されている流入パイプ21と、スラリー3を貯留しているタンク22と、このタンク22内のスラリー3を、パイプ21を通じてダイ10へ供給するためのポンプ23とを有している。以上より、供給手段20は、第1のマニホールド11に流入部16からスラリー3を供給することができる。なお、本実施形態では、図1に示すように、流入部16は、第1のマニホールド11の底部17と繋がっており、この底部17からスラリー3を流入させる構成としている。
An
そして、第1のマニホールド11は、供給手段20から供給されたスラリー3を溜めることができ、第1のマニホールド11に溜められているスラリー3を、スリット12を通って吐出口18からロールツーロールで送られる基材2に対して吐出し、この基材2に対してスラリー3を連続的に塗布することができる。スリット12の隙間寸法はその幅方向に一定であり、基材2上に塗布されるスラリー3の厚さは幅方向に一定となるように構成されている。
The first manifold 11 can store the
また、ダイ10には圧力センサ(図示せず)が設けられており、この圧力センサは、第1のマニホールド11のスラリー3の内圧を計測する。そして、この計測結果に基づいて供給手段20によるスラリー3の供給が制御され、第1のマニホールド11のスラリー3の内圧を一定に保つ。第1のマニホールド11で内圧が一定とされるスラリー3は、スリット12から幅方向全長にわたって均等の量で吐出され、また、前記圧力センサの計測結果に基づいて、吐出口18から吐出されるスラリー3の量が変動しないように制御され、基材2上に塗布されるスラリー3の送り方向の厚さを一定とする。また、図示しないが、パイプ21の途中にはスラリー3用のフィルタが設けられている。
The
ここで、本実施形態では、図2および図3に示すように、スリット12の途中(第1のマニホールド11と吐出口18との間)には、それぞれ幅方向の長さが第1のマニホールド11より短く第1のマニホールド11よりも容積が小さい複数の第2のマニホールド24a乃至24dが幅方向にわたって互いに離間するように設けられている。なお、本説明では第2のマニホールド24a乃至24dをまとめて第2のマニホールド24とも呼ぶ。ここで、隣り合う第2のマニホールド24同士は、離間はしているが完全に遮断されているわけではなく、第2のマニホールド24同士の間にはスリット12が存在している。
Here, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, in the middle of the slit 12 (between the first manifold 11 and the discharge port 18), the length in the width direction is the first manifold. A plurality of second manifolds 24 a to 24 d shorter than 11 and smaller in volume than the first manifold 11 are provided so as to be separated from each other in the width direction. In the present description, the second manifolds 24a to 24d are collectively referred to as the
そして、各第2のマニホールド24には、第1のマニホールド11のスラリー3を吐出口18以外からダイ10の外部へ流出させたり、第1のマニホールド11の流入部16以外からスラリー3を流入させる調整部31,32,33,34が設けられている。本実施形態では、スリット12の幅方向の両端部12a,12b近傍に位置する第2のマニホールド24a、24bに第1と第2の調整部31,32が設けられ、この両端部12a,12bの間の途中部12c,12dの近傍に位置する第2のマニホールド24c、24dに第3と第4の調整部33,34が設けられている。
Then, the
調整部31乃至34は、スリット12とダイ10の外部とを繋ぐ貫通孔と、貫通孔に接続されているパイプ51,52,53,54とからなる。本実施形態では、パイプ51乃至54の一端はタンク22に繋がれており、タンク22に貯留されるスラリー3が流入部16から第1のマニホールド11に流入するのとは別に、調整部31乃至34からスリット12に流入する。もしくは、これら調整部31乃至34から流出したスラリー3は、タンク22へ戻される。なお、パイプ51乃至54の途中に、図示しないがフィルタが設けられているのが好ましい。
The
このように、各第2のマニホールド24には、第1のマニホールド11のスラリー3を流入部16以外から流入、もしくは吐出口18以外からダイ10の外部へ流出させる調整部31乃至34が、スリット12の幅方向に設けられていることから、たとえばマニホールド11の両端部においてスラリー3が流れ難くなる(滞留する)ことによってマニホールド11からスリット12に流入するスラリー3の量が幅方向に不均一になったとしても、吐出口18から流出するスラリー3の量を調整部31乃至34によって調節することにより、吐出口18から吐出されるスラリー3の量が幅方向に不均一になることを防ぐことができる。
As described above, each of the
なお、第1のマニホールド11の両端部において、スラリー3の固形成分が沈殿や凝集し易くなる理由は、これら両端部には、第1のマニホールド11の幅方向端面を構成する壁が存在していることから、第1のマニホールド11の中央部から供給され幅方向両側へ広がるスラリー3は、両端部において流速が低下しやすく、スラリー3が滞留しやすいためである。特に、スラリー3は粘度(粘性)が高いため、両端部において滞留しやすく固形成分が沈殿や凝集しやすい。
The reason why the solid component of the
また、本実施形態の製造装置1のダイ10から吐出されるスラリー3として、粘度が数千から数万cP(剪断速度=1の場合)のものを採用することができる。
Moreover, as the
ここで、本発明では、調整部31乃至34は第1のマニホールドではなく、各第2のマニホールド24に設けられている。これは、第1のマニホールド11は流入部16から流入したスラリー3を第1のマニホールド11全体に行き渡らせるために幅方向の断面積を大きく、すなわち容積を大きく形成されているためであり、仮に第1にマニホールドに調整部31乃至34を設けた場合、各調整部による局所的なスラリー量の調整を行っても、感度が悪く十分に調整の効果が得られにくい。
Here, in the present invention, the adjusting
これに対し、第1のマニホールド11よりも容積が小さい各第2のマニホールド24に調整部31乃至34を設けることにより、各調整部における調整を感度良く吐出口18からの吐出量に反映させることが可能である。
On the other hand, by providing the
また、スリット12に直接調整部31乃至34を設ける場合と比較すると、仮にスリット12に直接調整部31乃至34を設ければ調整の感度が良すぎて吐出口18からのスラリー3の吐出量の制御が困難となるおそれがあり、これに対し本実施形態では適度に調整感度を緩めてスラリー3の吐出量の調整を容易にすることができる。
Further, compared with the case where the
さらに、本実施形態では、この調整部31乃至34のそれぞれには、各第2のマニホールド24に流入もしくは各第2のマニホールド24から流出させるスラリー3の量の調整を行う制御装置が設けられている。具体的に説明すると、図2に示すように、流出パイプ51乃至54それぞれに、前記制御装置としてバルブ61,62,63,64が接続されている。これらバルブ61乃至64のそれぞれは、調整部31乃至34のそれぞれから流出するスラリー3の流量を調整する機能を有している。なお、バルブ61乃至64のそれぞれは、調整部31乃至34のそれぞれから流入もしくは流出するスラリー3の圧力を調整してもよい。または、調整部31乃至34とタンク22とを繋ぐパイプ51乃至54の途中に、スラリー3の流量管理(流出量調整)を行う機器(例えば、ポンプ)が設けられていてもよく、この場合、この機器が、スリット12に流入もしくはスリット12から流出させるスラリー3の排出調整を行う制御装置として機能する。
Further, in the present embodiment, each of the
また、この製造装置1は、基材2上へ塗布したスラリー3の膜厚を測定するセンサ36を備えている(図1(A)参照)。センサ36は、幅方向に沿って複数設けられていてもよい。センサ36は、非接触式であり、基材2上のスラリー3の膜厚を、幅方向に沿って複数カ所、又は、幅方向の全長にわたって計測可能であり、計測結果は、製造装置1が備えている制御装置(コンピュータ)37に出力される。制御装置37はセンサ36からの計測結果に基づくフィードバック制御を行い、バルブ61乃至64の開度を調整する。つまり、スラリー3の膜厚の計測結果に応じて、制御装置37は、バルブ61乃至64のそれぞれに対して制御信号を出力し、バルブ61乃至64のそれぞれの開度を調整する。これにより、スラリー3の膜厚を幅方向に一定に保つことが可能となる。
In addition, the
なお、センサ36の代わりに制御装置37が有するタイマ機能により、バルブ61乃至64の開度を制御してもよい。つまり、塗布開始からある時間が経過するとスラリー3の固形成分の沈殿や凝集が問題となることから、この時間が経過する前の所定時間をタイマで計測し、その所定時間が経過すると、制御装置37はバルブ61乃至64の開度を大きくする制御を行ってもよい。
The opening degree of the
さらに、本実施形態では、スリット12の両端部12a,12bの間の途中部12c,12dの近傍に位置する第2のマニホールド24c、24dにも、調整部33,34が設けられており、両端部12a,12bのみでスラリー3の流量が多くなることを抑えている。そして、第2のマニホールド24c、24dに接続されているバルブ63,64の開度を調整することで、スラリー3の吐出作業を長時間継続して行っていても、基材2上に形成されるスラリー3の膜厚を均一にすることが可能となる。
Further, in the present embodiment, the
例えば、このダイ10を用いた塗布作業を開始してからある時間までは、第1のマニホールド11では、両端部を含めて、スラリー3の固形成分の沈殿や凝集は発生しにくく、吐出口18の全幅において均一な吐出量を得ることができる。このため、バルブ61乃至64の開度は、すべて同じ程度(開度がゼロであってもよい)とされる。
For example, from the start of the coating operation using the
しかし、ある時間を超え、第1のマニホールド11の両端部において、スラリー3の固形成分の沈殿や凝集が多く発生しそうになると、両端部に対応するバルブ61,62の開度を大きく変更する。これにより、両端部においてスラリー3が補充され、スリット12の両端部において、スラリー3の吐出量が減少してしまうのを抑えることができる。
However, when a certain amount of time has passed and both solid ends of the first manifold 11 are likely to be precipitated and aggregated, the opening degree of the
そして、両側のバルブ61,62の開度を大きく変更した際、吐出口18の幅方向両端部では、スラリー3の吐出量が変化する傾向にあり、これが原因となって、スリット12の幅方向の中央側に隣り合う途中部12c,12dでも、スラリー3の流量が一時的に変化する現象が起こる。
And when the opening degree of the
そこで、第1のマニホールド11の両端部において、固形成分の沈殿や凝集が多く発生しそうになると、スリット12の両端部12a,12bに対応するバルブ61,62の開度を(徐々に)大きく変更すると共に、途中部12c,12dに対応するバルブ63,64の開度も(徐々に)大きく変更する制御が行われる。なお、開度変更中のバルブ63,64の開度を、開度変更中のバルブ61,62の開度よりも小さくし、途中に設けられている調整部33,34からのスラリー3の流入量を、両端の調整部31,32からのスラリー3の流入量よりも少なくしている。さらに、この際、第1のマニホールド11のスラリー3の内圧も一定となるように制御される。
Therefore, when a large amount of precipitation or aggregation of solid components is likely to occur at both ends of the first manifold 11, the opening degree of the
以上の制御によれば、調整部31乃至34を通じてスリット12に流入もしくはスリット12から流出させるスラリー3の流量を調整することにより、吐出口18から吐出させるスラリー3の量が変更される。このため、スラリー3を吐出口18から幅方向の全長にわたって均等に吐出させるためのより厳密な制御が可能となり、基材2上に形成されるスラリー3の膜厚を、幅方向及び送り方向について、均一にすることが可能となる。
According to the above control, the amount of the
次に、本発明の効果について、図4を用いて説明する。 Next, the effect of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明では、上記の通り、調整部31乃至34を有する第2のマニホールド24a乃至24dがダイ10の幅方向(Y軸方向)に並べられた形態をとっており、隣り合う第2のマニホールド24の間にはスリット12が存在している。
In the present invention, as described above, the second manifolds 24 a to 24 d having the adjusting
ここで、幅方向において第2のマニホールド24の端部(第2のマニホールド24とスリット12の境界)では、急激な断面積の変化を有することとなる。そのため、図4(A)に二点鎖線で示すように、当該端部よりも奥、すなわち隣り合う第2のマニホールド24同士の隙間では調整部31乃至34によるスラリー3の流量の調整の影響が急激に小さくなる。
Here, at the end of the
図4(B)は、幅方向に連続した第2のマニホールド25が設けられた従来の形態のダイ10であるが、この形態の場合、第2のマニホールド25内に急激な断面積の変化を有する部分が無いため、本実施形態と比べて調整部31乃至34によるスラリー3の流量の調整の影響が広範囲に及ぶ。そのため、図4(B)に二点鎖線およびハッチングで示すように、隣り合う調整部同士でスラリー3の流量の調整において干渉が生じ、調整部同士の中間の位置において吐出口18へ向かうスラリー3の流量の増減が必要以上に大きくなる可能性がある。
FIG. 4B shows a
これに対し、本実施形態では、隣り合う第2のマニホールド24同士の隙間では調整部31乃至34によるスラリー3の流量の調整の影響は小さいため、調整部同士の干渉を小さくすることができ、吐出口18へ向かうスラリー3の流量の増減が必要以上に大きくなることを防ぐことができる。
On the other hand, in this embodiment, since the influence of the adjustment of the flow rate of the
一方、隣り合う第2のマニホールド24同士の隙間に調整部31乃至34によるスラリー3の流量の調整の影響が及ばなくなってしまうと、この隙間部分におけるスラリー3の流量の制御ができなくなるため好ましくない。したがって、図4(A)に距離dで示すような隣り合う第2のマニホールド24同士の隙間の寸法は、10mm以下であることが望ましい。なお、本実施形態では3つ存在する隙間の寸法は全て距離dで表しているが、必ずしも均一の隙間である必要は無い。
On the other hand, if the influence of the adjustment of the flow rate of the
次に、他の実施形態におけるダイ10の構成を図5から図7に示す。 Next, the structure of the die 10 according to another embodiment is shown in FIGS.
図5に示す実施形態では、幅方向(Y軸方向)に複数配列された第2のマニホールド24のうち、流入部16から遠いもの(図5における第2のマニホールド24aおよび24b)は、流入部16に近いもの(図5における第2のマニホールド24cおよび24d)よりも容積が大きい。なお、この実施形態では、調整部31乃至34は専らスリット12からスラリー3を流出させるものである。
In the embodiment shown in FIG. 5, among the
ここで、調整部31乃至34を動作させずにダイ10から基材2にスラリー3を塗布した場合、基材2上のスラリー3の幅方向の断面形状は、流入部16が位置する部分を最大厚みとする凸形状になることが多い。そのため、調整部31乃至34が専らスリット12からスラリー3を流出させるものであれば、流入部16に近い第2のマニホールド24(第2のマニホールド24cおよび24d)であるほど、流入部16から遠い第2のマニホールド24(第2のマニホールド24aおよび24b)よりもスラリー3の流出量を大きく調整することにより、幅方向にわたって均一な厚みのスラリー3を基材2上に形成することができる。
Here, when the
したがって、第2のマニホールド24aおよび24bに設けられた調整部31および32ではバルブ61およびバルブ62の開度が小さくなるが、このようにバルブの開度が小さい場合、スラリー3の量の調整は第2のマニホールド24の全体に行き渡りにくくなる。すなわち、第2のマニホールド24内において幅方向におけるスラリー3の流量の不均一が生じる可能性がある。
Accordingly, in the adjusting
ここで、第1のマニホールド11の容積を大きくするのと同じ理由で、第2のマニホールド24の容積を大きくすることにより、スラリー3の量の調整は第2のマニホールド24の全体に行き渡りやすくすることができる。すなわち、幅方向において均一な調整量分布とすることができる。
Here, for the same reason as increasing the volume of the first manifold 11, the volume of the
一方、第2のマニホールド24の合計長さは、ダイ10の構成上シム15の内寸(図1(B)における幅W)以下である必要があり、制限がある。ここで、図5に示す実施形態のように第2のマニホールド24aおよび24bの幅方向の寸法を大きめにとることによって容積を大きくし、その代わりに第2のマニホールド24cおよび24dの幅方向の寸法を小さくすることにより、第2のマニホールド24の合計長さが制限される条件下において、いずれの第2のマニホールド24でも幅方向において均一な調整量分布とすることができる。
On the other hand, the total length of the
また、第2のマニホールド24aおよび24bの容積を大きくする手段として、幅方向以外の寸法を大きくしても良い。図6の実施形態では、幅方向(Y軸方向)だけでなくX軸方向の寸法を大きくすることにより、第2のマニホールド24aおよび24bの容積を大きくしている。また、Z軸方向の寸法を大きくすることにより第2のマニホールド24aおよび24bの容積を大きくしても良い。
Further, as a means for increasing the volume of the
また、図5の実施形態と異なり、調整部31乃至34が専らスリット12にスラリー3を流入させる場合、基材2上に塗布されるスラリー3の断面を幅方向にわたって均一な厚みにするためには、流入部16から遠い第2のマニホールド24(第2のマニホールド24aおよび24b)ほど調整部による調整量を大きくする必要がある。したがって、この場合は図5の実施形態とは逆に、図7に示すように流入部16に近い第2のマニホールド(第2のマニホールド24cおよび24d)が流入部16から遠い第2のマニホールド(第2のマニホールド24aおよび24b)よりも容積が大きくすることにより、いずれの第2のマニホールド24でも幅方向において均一な調整量分布とすることができる。
In addition, unlike the embodiment of FIG. 5, when the adjusting
以上より、スリットから吐出されるスラリーの量を精度良く制御して、基材上に形成される塗膜層の厚さを均一にすることが可能となる。 As described above, it is possible to make the thickness of the coating film layer formed on the substrate uniform by accurately controlling the amount of slurry discharged from the slit.
また、本発明の製造装置1は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、本実施形態(図1(A)参照)では、第2のマニホールド24の幅方向(Y軸方向)の断面形状は略円形もしくは楕円形であるが、それに限らず、図8(A)に示すような半円形もしくは半楕円形であっても良く、またそれ以外の形状であっても構わない。ただし、第2のマニホールド24内におけるスラリー3の滞留を防止するためには、角部の無い断面形状であることが好ましい。
Moreover, the
また、本実施形態では、調整部31乃至34は下方から第2のマニホールド24に接続されているが、これに限らず、図8(B)のように上方から接続されていても構わない。ここで、調整部31乃至34におけるスラリー3の供給もしくは排出の際の抵抗を考慮すると、調整部31乃至34が専らスリット12にスラリー3を流入させるのであれば、調整部31乃至34は上方から第2のマニホールド24に接続されているであることが好ましく、逆に調整部31乃至34が専らスリット12からスラリー3を流出させるのであれば、調整部31乃至34は下方から第2のマニホールド24に接続されているであることが好ましい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、スリット12と略垂直な方向からスラリー3が供給もしくは排出されているが、これに限らず、図8(C)のようにスリット12と略平行な方向からスラリー3が供給もしくは排出されても良い。すなわち、ダイ10において排出口18と反対側に調整部31乃至34との接続部が設けられていても良い。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、流入部16は、第1のマニホールド11の底部17と繋がっており、この底部17からスラリー3を流入させる構成としているが、流入部16は、第1のマニホールド11の側部(高さ方向の中間部)と繋がった構成であってもよい。
In the present embodiment, the
また、前記実施形態では、第1のマニホールド11のスラリー3をスリット12を通じて吐出口18から基材2へと流す方向が水平方向となるようにダイ10が設置されている場合について説明したが、ダイ10の設置姿勢はこれ以外であってもよい。例えば、第1のマニホールド11とスリット12とが鉛直方向に並んで配置される姿勢でダイ10は設置されていてもよく、この場合において、第1のマニホールド11のスラリー3をスリット12を通じて吐出口18から基材2へと流す方向が鉛直方向上向きとなるようにダイ10が設置されていてもよい。
In the embodiment, the case where the
さらに、前記実施形態では、両端部12a,12bの間において、二カ所の途中部12c,12dに調整部33,34が設けられている場合について説明したが、途中部に設ける調整部の数はこれ以外であってもよく、調整部は、両端部12a,12bの間の途中部に少なくとも一カ所設けられていればよい。
Furthermore, although the said embodiment demonstrated the case where the
なお、本発明の製造装置1は、塗布する塗布液が粘度の高いスラリーである場合に有効であり、粘度の高いスラリーを塗布して製品(例えば、光学フィルム)を製造する場合に適用してもよい。
The
また、上記の説明では、吐出口18からの吐出量が幅方向にわたって均一になるようにすることで基材2に形成される塗膜層の厚みが幅方向にわたって均一にするようにしているが、吐出口18の吐出量は幅方向にわたって均一に限らない。たとえば図9(A)に示すように基材2に形成された塗膜層の厚みが時間経過によって端部の厚みが減少するように変化する場合、各調整部によってスリット12の両端部におけるスラリー3の流量を多くすると良い。これにより、図9(B)に示すように塗膜層の形状は、吐出直後は幅方向の端部が厚くなるものの、時間経過によって端部の厚みが減少し、結果的に幅方向に厚みが均一な塗膜層を得ることができる。
In the above description, the thickness of the coating layer formed on the
1 電池用極板の製造装置
2 基材
3 スラリー
5 ローラ
10 ダイ
11 第1のマニホールド
12 スリット
13 第一分割体
13a 第一リップ
14 第二分割体
14a 第二リップ
15 シム板
16 流入部
17 底部
18 吐出口
20 供給手段
21 流入パイプ
22 タンク
23 ポンプ
24 第2のマニホールド
24a 第2のマニホールド
24b 第2のマニホールド
24c 第2のマニホールド
24d 第2のマニホールド
25 第2のマニホールド
31 調整部
32 調整部
33 調整部
34 調整部
36 センサ
37 制御装置
51 パイプ
52 パイプ
53 パイプ
54 パイプ
61 バルブ
62 バルブ
63 バルブ
64 バルブ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1のマニホールドに連通している流入部から前記第1のマニホールドにスラリーを供給する供給手段と、を備え、
前記スリットの前記第1のマニホールドと前記吐出口との間には、スラリーを流出させ、もしくは流入させることにより前記吐出口からのスラリーの吐出量を調整する調整部を有する複数の第2のマニホールドが、互いに離間するよう前記幅方向にわたって設けられていることを特徴とする、電池用極板の製造装置。 A first manifold having a space for storing slurry long in the width direction and a discharge port for connecting the first manifold via a wide slit in the width direction and discharging the slurry to the substrate were formed. Die,
Supply means for supplying slurry to the first manifold from an inflow portion communicating with the first manifold;
A plurality of second manifolds having an adjusting portion for adjusting the discharge amount of the slurry from the discharge port by allowing the slurry to flow out or flow in between the first manifold and the discharge port of the slit. Are provided across the width direction so as to be separated from each other.
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