JP2017047393A - Coating device and electrode manufactured by the same - Google Patents

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中島 隆志
Takashi Nakajima
隆志 中島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating device which enables easy control of an amount of slurry discharged from a die head, obtains a desired coating film, and contributes to performance improvement of a lithium ion secondary battery.SOLUTION: A coating device 1 of the invention includes: a die head 60 having a discharge port 65 for discharging slurry 5 to a sheet base material 3 transported by a roller; a coating valve which controls the slurry 5 supplied to the die head 60; an air damper 80 which is provided at the die head 60 and has a damper chamber communicating with the discharge port 65 and filled with air; and an electromagnetic valve 70 disposed between the air damper 80 and the discharge port 65.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ラミネート型のリチウムイオン二次電池の電極を製造する際、活物質などのスラリーをシート基材に塗工する塗工装置及びその塗工装置によって製造された電極に関する。   The present invention relates to a coating apparatus for applying a slurry such as an active material to a sheet base material when manufacturing an electrode of a laminated lithium ion secondary battery, and an electrode manufactured by the coating apparatus.

リチウムイオン二次電池は、小型化、軽量化が可能であって、エネルギー密度が大きいので、携帯機器の電源、電動自転車、電気自動車等の電源、あるいは商用電源のバックアップ用途で利用しており、性能向上のための様々な提案を見ることができる。   Lithium ion secondary batteries can be reduced in size and weight and have a high energy density, so they are used for portable device power supplies, electric bicycles, electric vehicles, and other commercial power backup applications. Various proposals for improving performance can be seen.

リチウムイオン二次電池では、帯状の集電体の表面に活物質粒子を含有するスラリーを連続的または間欠的に塗布し、乾燥した後に圧縮することで、活物質粒子相互、および活物質粒子と集電体との電気的接触抵抗を小さくし、更にはエネルギー密度を高めて電池の性能の向上を行っている。   In a lithium ion secondary battery, a slurry containing active material particles is applied continuously or intermittently to the surface of a strip-shaped current collector, dried, and then compressed, so that the active material particles mutually and the active material particles The battery performance is improved by reducing the electrical contact resistance with the current collector and further increasing the energy density.

リチウムイオン二次電池を例にとると、負極活物質層は、黒鉛をはじめとする炭素質粒子が主成分である場合には、正極活物質層は、リチウムマンガン複合酸化物粒子等のリチウム含有複合酸化物を利用している。   Taking a lithium ion secondary battery as an example, when the negative electrode active material layer is mainly composed of carbonaceous particles such as graphite, the positive electrode active material layer contains lithium such as lithium manganese composite oxide particles. A composite oxide is used.

また、集電体などのシート基材に、活物質粒子を含有するスラリーを塗工する工程で用いられるダイコータなどの塗工装置については、例えば、特許文献1(特開2015−26471号公報)に開示されている。   In addition, as for a coating apparatus such as a die coater used in a process of coating a slurry containing active material particles on a sheet substrate such as a current collector, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-26471). Is disclosed.

特開2015−26471号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-26471

ここで、従来の塗工装置1を用いて間欠塗工を行う構成の概略について説明する。図8は従来の塗工装置1を模式的に示す図である。   Here, the outline of the structure which performs intermittent coating using the conventional coating apparatus 1 is demonstrated. FIG. 8 is a diagram schematically showing a conventional coating apparatus 1.

図8に示すように、間欠塗工における塗工装置1のスラリー5の流路には、ダイヘッド60と、ダイヘッド60に連結された塗工弁40と、ポンプ30、スラリー5を溜めるタンク20を有している。また、当該タンク20と塗工弁40との間に位置するリターン弁50とを有しているが、少なくとも塗工弁40についてはモーター弁を使用するのが好ましい。   As shown in FIG. 8, a die head 60, a coating valve 40 connected to the die head 60, a pump 30, and a tank 20 for storing the slurry 5 are provided in the flow path of the slurry 5 of the coating apparatus 1 in intermittent coating. Have. Moreover, although it has the return valve 50 located between the said tank 20 and the coating valve 40, it is preferable to use a motor valve about the coating valve 40 at least.

モーター弁は、スラリー5の塗工中でも弁の開閉を精度良く変化させることができ、リターン弁50の動作と組み合わせてスラリーの流路を制御することで、複雑な塗工状態を実現することが可能となる。   The motor valve can accurately change the opening and closing of the valve even during the application of the slurry 5, and by controlling the flow path of the slurry in combination with the operation of the return valve 50, a complicated application state can be realized. It becomes possible.

上記のような塗工装置1によれば、塗工弁40を開閉制御することで、ダイヘッド60から塗出させるスラリー5を制御し、シート基材3に塗工膜7を間欠的に形成することができる。図9は塗工装置1によりシート基材3に塗工される塗工膜7を示す図である。また、図10はシート基材3からの電極の切り出しを示す図である。図10に示す点線で切り出すことによって、リチウムイオン二次電池などの電極を得ることができる。   According to the coating apparatus 1 as described above, by controlling the opening and closing of the coating valve 40, the slurry 5 to be coated from the die head 60 is controlled, and the coating film 7 is intermittently formed on the sheet substrate 3. be able to. FIG. 9 is a view showing a coating film 7 applied to the sheet base material 3 by the coating apparatus 1. FIG. 10 is a diagram showing the cutting out of the electrode from the sheet base material 3. An electrode such as a lithium ion secondary battery can be obtained by cutting out along the dotted line shown in FIG.

ところで、特に水系スラリーを用いた場合、塗工弁40を開いたときに、ダイヘッド60内におけるスラリー5の圧力に変動をきたしたり、或いは、スラリー5の圧力に脈動を発生させたりして、ダイヘッド60から塗出するスラリー5の塗出量の制御が困難になる、という問題があった。   By the way, particularly when aqueous slurry is used, when the coating valve 40 is opened, the pressure of the slurry 5 in the die head 60 fluctuates or pulsation is generated in the pressure of the slurry 5. There is a problem that it becomes difficult to control the coating amount of the slurry 5 coated from 60.

さらに、シート基材3上に塗布するスラリー5の塗出量の制御ができないと、所望の塗工膜7を得ることができず、リチウムイオン二次電池の性能にも悪影響を与えてしまう、という問題もあった。   Furthermore, if the application amount of the slurry 5 applied on the sheet substrate 3 cannot be controlled, the desired coating film 7 cannot be obtained, and the performance of the lithium ion secondary battery will be adversely affected. There was also a problem.

本発明は、上記のような問題を解決するものであって、本発明に係る塗工装置は、ローラによって搬送されるシート基材に対して、スラリーを吐出する塗出口を有するヘッドと、前記ヘッドに供給するスラリーの制御を行う塗工弁と、前記ヘッドに設けられ、前記塗出口と連通したダンパ室を有し、前記ダンパ室内に空気が充填されるエアダンパと、前記エアダンパと前記塗出口との間に配される電磁弁と、を有することを特徴とする。   The present invention solves the above problems, the coating apparatus according to the present invention includes a head having a coating outlet for discharging slurry to a sheet substrate conveyed by a roller; A coating valve for controlling slurry to be supplied to the head; a damper provided in the head; and a damper chamber communicating with the coating outlet; the damper chamber being filled with air; the air damper and the coating outlet And an electromagnetic valve disposed between the two.

また、本発明に係る塗工装置は、ローラによって搬送されるシート基材に対して、スラリーを吐出する塗出口を有するヘッドと、前記ヘッドに供給するスラリーの制御を行う塗工弁と、前記塗工弁と前記ヘッドとの間に設けられ、前記塗出口と連通したダンパ室を有し、前記ダンパ室内に空気が充填されるエアダンパと、前記エアダンパと前記塗出口との間に配される電磁弁と、を有することを特徴とする。   In addition, the coating apparatus according to the present invention includes a head having a coating outlet for discharging slurry to a sheet base material conveyed by a roller, a coating valve for controlling slurry supplied to the head, An air damper that is provided between the coating valve and the head and has a damper chamber that communicates with the coating outlet and is filled with air, and is disposed between the air damper and the coating outlet. And a solenoid valve.

また、本発明に係る電極は、前記に記載された塗工装置によって製造された電極である。   Moreover, the electrode which concerns on this invention is an electrode manufactured by the coating apparatus described above.

本発明に係る塗工装置は、ヘッドの塗出口と連通したダンパ室を有し、前記ダンパ室内に空気が充填されるエアダンパと、前記エアダンパと前記塗出口との間に配される電磁弁と、を有しており、このような本発明に係る塗工装置によれば、塗工弁の動作に伴うダイヘッド内におけるスラリーの圧力の変動や脈動を、エアダンパが吸収するので、ダイヘッドから塗出するスラリーの塗出量の制御が容易となり、所望とする塗工膜を得ることができ、リチウムイオン二次電池の性能向上に資することができる。   The coating apparatus according to the present invention includes a damper chamber that communicates with a coating outlet of a head, an air damper that is filled with air in the damper chamber, and an electromagnetic valve that is disposed between the air damper and the coating outlet. According to such a coating apparatus according to the present invention, since the air damper absorbs fluctuations and pulsations of the slurry pressure in the die head accompanying the operation of the coating valve, the coating is applied from the die head. The amount of slurry applied can be easily controlled, a desired coating film can be obtained, and the performance of the lithium ion secondary battery can be improved.

本発明の実施形態に係る塗工装置1を模式的に示す図である。It is a figure showing typically coating device 1 concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る塗工装置1で用いるダイヘッド60の斜視図である。It is a perspective view of die head 60 used with coating device 1 concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る塗工装置1のエアダンパ80と併用される電磁弁70の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of the solenoid valve 70 used together with the air damper 80 of the coating device 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る塗工装置1による間欠塗工によって形成されるシート基材3上の塗工膜7の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the coating film | membrane 7 on the sheet | seat base material 3 formed by the intermittent coating by the coating device 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る塗工装置1における塗工弁40と電磁弁70とリターン弁50の開閉タイミングを説明する図である。It is a figure explaining the opening-and-closing timing of the coating valve 40, the electromagnetic valve 70, and the return valve 50 in the coating apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る塗工装置1のエアダンパ80の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of the air damper 80 of the coating apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る塗工装置1を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the coating apparatus 1 which concerns on other embodiment of this invention. 従来の塗工装置1を模式的に示す図である。It is a figure which shows the conventional coating device 1 typically. 塗工装置1によりシート基材3に塗工される塗工膜7を示す図である。It is a figure which shows the coating film 7 coated on the sheet | seat base material 3 by the coating apparatus 1. FIG. シート基材3からの電極の切り出しを示す図である。It is a figure which shows cutting out of the electrode from the sheet | seat base material 3. FIG.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施形態に係る塗工装置1を模式的に示す図である。なお、本発明の実施の形態は、以下に記載する実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて設計の変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の実施の形態の範囲に含まれうるものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a coating apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The embodiments of the present invention are not limited to the embodiments described below, and modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art. Embodiments to which is added can also be included in the scope of the embodiments of the present invention.

また、本発明に係る塗工装置1は、基本的にラミネート型のリチウムイオン二次電池の電極を製造する際、活物質などのスラリーをシート基材に塗工することを想定しているが、本発明に係る塗工装置1はこのような用途に限定される分けではない。   The coating apparatus 1 according to the present invention basically assumes that a slurry such as an active material is applied to a sheet base material when an electrode of a laminate-type lithium ion secondary battery is manufactured. The coating apparatus 1 according to the present invention is not limited to such applications.

本発明に係る塗工装置1において、タンク20はスラリー5の貯蔵部であると共に、ダイヘッド60にスラリー5を供給する供給部でもある。このようなタンク20は、不図示のメインタンクなどからスラリー5の供給を受けることができるようにしておくことが好ましい。   In the coating apparatus 1 according to the present invention, the tank 20 is a storage unit for the slurry 5 and also a supply unit for supplying the slurry 5 to the die head 60. Such a tank 20 is preferably configured to receive the supply of the slurry 5 from a main tank (not shown) or the like.

タンク20は、配管10によりダイヘッド60と接続されている。また、配管10には、送液手段であるポンプ30が設けられている。このポンプ30が動作することで、スラリー5がタンク20からダイヘッド60側(図中矢印方向)へと送り込まれるようになっている。   The tank 20 is connected to the die head 60 by the pipe 10. The pipe 10 is provided with a pump 30 that is a liquid feeding means. By operating the pump 30, the slurry 5 is sent from the tank 20 to the die head 60 side (in the direction of the arrow in the figure).

塗工装置1における配管10は分岐しており、分岐した一方側の配管10はダイヘッド60と接続され、分岐した他方側の配管10はタンク20に接続されるようになっている。   The piping 10 in the coating apparatus 1 is branched, the branched piping 10 on one side is connected to the die head 60, and the branched piping 10 on the other side is connected to the tank 20.

分岐した一方側の配管10の途中には塗工弁40が設けられている。また、分岐した他方側の配管10の途中にはリターン弁50が設けられている。リターン弁50は開状態であるときタンク20側にスラリー5を戻すことができるようになっている。また、塗工弁40は開状態であるとき、ダイヘッド60にスラリー5を供給する。各弁の開閉の状態については、図1の凡例によるものとする。図1では、塗工弁40が開状態であり、リターン弁50が閉状態であることを示している。   A coating valve 40 is provided in the middle of the branched pipe 10 on one side. A return valve 50 is provided in the middle of the branched pipe 10 on the other side. When the return valve 50 is open, the slurry 5 can be returned to the tank 20 side. Further, when the coating valve 40 is in the open state, the slurry 5 is supplied to the die head 60. The open / close state of each valve is according to the legend in FIG. FIG. 1 shows that the coating valve 40 is in an open state and the return valve 50 is in a closed state.

なお、少なくとも塗工弁40についてはモーター弁を使用するのが好ましい。モーター弁は、スラリー5の塗工中でも弁の開閉を精度良く変化させることができ、リターン弁50の動作と組み合わせてスラリー5の流路を制御することで、複雑な塗工状態を実現することが可能となる。   In addition, it is preferable to use a motor valve at least for the coating valve 40. The motor valve can accurately change the opening and closing of the valve even during the application of the slurry 5, and realize a complicated coating state by controlling the flow path of the slurry 5 in combination with the operation of the return valve 50. Is possible.

ダイヘッド60としては、例えば、スロットダイと呼ばれるものが用いられる。このダイヘッド60には、配管10からスラリー5が供給される流入口61が設けられている。また、ダイヘッド60にはマニホールド63と呼ばれる液溜り部が設けられている。流入口61から供給されたスラリー5は、このマニホールド63を介して塗出口65から吐出される。塗出口65は一定幅のスリット状をなしている。   As the die head 60, for example, a so-called slot die is used. The die head 60 is provided with an inlet 61 to which the slurry 5 is supplied from the pipe 10. The die head 60 is provided with a liquid reservoir called a manifold 63. The slurry 5 supplied from the inflow port 61 is discharged from the coating outlet 65 through the manifold 63. The coating outlet 65 has a slit shape with a constant width.

シート基材3は、所定のテンションがかかった状態でバックロール8に張架されている。また、本発明に係る塗工装置1は回転するローラなどの搬送手段(不図示)を有しており、シート基材3は図中矢印方向に当該搬送手段によって搬送されるようになっている。シート基材3の搬送に伴い、バックロール8は回転するようになっている。   The sheet base material 3 is stretched around the back roll 8 in a state where a predetermined tension is applied. Further, the coating apparatus 1 according to the present invention has a conveying means (not shown) such as a rotating roller, and the sheet base material 3 is conveyed by the conveying means in the direction of the arrow in the figure. . As the sheet base material 3 is conveyed, the back roll 8 rotates.

塗工弁40が開状態となることで、塗出口65からスラリー5が塗出され、シート基材
3上に塗工膜7が形成される。この塗工膜7が形成された部分を塗工部と称する。一方、塗工弁40が閉状態である場合には、スラリー5は塗出されず、シート基材3上に非塗工部が形成される。このように本発明に係る塗工装置1によれば、シート基材3上に塗工部と非塗工部とを交互に形成することができるようになっている。また、このような塗工装置1による塗工方法を間欠塗工と称する。
When the coating valve 40 is in the open state, the slurry 5 is coated from the coating outlet 65, and the coating film 7 is formed on the sheet substrate 3. A portion where the coating film 7 is formed is referred to as a coating portion. On the other hand, when the coating valve 40 is in a closed state, the slurry 5 is not applied, and a non-coated portion is formed on the sheet base material 3. Thus, according to the coating apparatus 1 which concerns on this invention, the coating part and the non-coating part can be formed on the sheet base material 3 alternately. Moreover, the coating method by such a coating apparatus 1 is called intermittent coating.

ダイヘッド60のマニホールド63から、ダイヘッド60の上部に向けて延長口68が設けられている。延長口68には延長配管69が取り付けられている。延長配管69の延長口68側でない方の端部にはエアダンパ80が設けられている。従って、エアダンパ80内の空間は、マニホールド63を介して塗出口65と連通するようになっている。また、延長口68とエアダンパ80との間の延長配管69中には電磁弁70が設けられている。   An extension port 68 is provided from the manifold 63 of the die head 60 toward the upper portion of the die head 60. An extension pipe 69 is attached to the extension port 68. An air damper 80 is provided at the end of the extension pipe 69 that is not on the extension port 68 side. Accordingly, the space in the air damper 80 communicates with the coating outlet 65 through the manifold 63. An electromagnetic valve 70 is provided in the extension pipe 69 between the extension port 68 and the air damper 80.

図2は本発明の実施形態に係る塗工装置1で用いるダイヘッド60の斜視図であり、図2(A)はダイヘッド60に1つの延長口68を設け、1つのエアダンパ80を取り付ける例を示しており、図2(B)はダイヘッド60に2つの延長口68を設け、2つのエアダンパ80を取り付ける例を示している。このように、ダイヘッド60に設ける延長口68の数と、エアダンパ80の数とは任意に設定することができる。   FIG. 2 is a perspective view of the die head 60 used in the coating apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 2A shows an example in which one extension port 68 is provided in the die head 60 and one air damper 80 is attached. FIG. 2B shows an example in which two extension ports 68 are provided in the die head 60 and two air dampers 80 are attached. Thus, the number of extension openings 68 provided in the die head 60 and the number of air dampers 80 can be arbitrarily set.

図3は本発明の実施形態に係る塗工装置1のエアダンパ80と併用される電磁弁70の効果を説明する図である。エアダンパ80のダンパ室82内には、不図示の空気導入手段によって、空気Aを導入することができるようになっている。ダンパ室82内に導入された空気Aは空気弾性を有している。そして、ダンパ室82内に導入された空気Aがスラリー5によって変形することで、ダイヘッド60内のスラリー5の圧力変動や脈動を抑制することができるようになっている。すなわち、ダイヘッド60の塗出口65からスラリー5を吐出しているとき、エアダンパ80のダンパ室82と、塗出口65とが連通していると、ヘッド内圧力の変動をエアダンパの作用によって抑えることができる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the effect of the electromagnetic valve 70 used in combination with the air damper 80 of the coating apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. Air A can be introduced into the damper chamber 82 of the air damper 80 by air introduction means (not shown). The air A introduced into the damper chamber 82 has aeroelasticity. The air A introduced into the damper chamber 82 is deformed by the slurry 5, so that the pressure fluctuation and pulsation of the slurry 5 in the die head 60 can be suppressed. That is, when the slurry 5 is discharged from the coating outlet 65 of the die head 60, if the damper chamber 82 of the air damper 80 and the coating outlet 65 are in communication, fluctuations in the pressure in the head can be suppressed by the action of the air damper. it can.

特に、ダイヘッド60の塗出口65からスラリー塗出していない状態から、塗出を開始する瞬間における急激な圧力変動はエアダンパ80の機能にこれを抑制することが可能となる。   In particular, sudden pressure fluctuations at the moment when coating is started from the state where slurry is not coated from the coating outlet 65 of the die head 60 can be suppressed by the function of the air damper 80.

図3(A)は電磁弁70が開状態である場合を示しており、この場合、ダンパ室82が塗出口65と連通された状態となる。このときエアダンパ80がダンパとして機能し、ダイヘッド60内におけるスラリー5の圧力の脈動を抑制することができるようになっている。   FIG. 3A shows a case where the electromagnetic valve 70 is in an open state. In this case, the damper chamber 82 is in communication with the coating outlet 65. At this time, the air damper 80 functions as a damper, and the pulsation of the pressure of the slurry 5 in the die head 60 can be suppressed.

本発明に係る塗工装置1においては、ダイヘッド60の塗出口65からスラリー5をシート基材3上に塗出している瞬間においては、このようなエアダンパ80のダンパ機能によって、スラリー5の圧力の脈動を抑制するようにしている。   In the coating apparatus 1 according to the present invention, at the moment when the slurry 5 is applied onto the sheet substrate 3 from the coating outlet 65 of the die head 60, the pressure of the slurry 5 is reduced by such a damper function of the air damper 80. I try to suppress pulsation.

ダイヘッド60の塗出口65からスラリー5を塗出している状態から、塗出をやめる状態に移行する瞬間において、エアダンパ80のダンパ室82が塗出口65と連通した状態であるとすると、ダンパ室82内の空気Aの負圧により、塗出口65内のスラリー5をダイヘッド60内に引き戻してしまうこととなる。そこで、スラリー5を塗出している状態から、塗出をやめる状態に移行する瞬間においては、図3(B)に示すように、電磁弁70を閉状態として、エアダンパ80のダンパ室82が塗出口65とを遮断状態とする。   Assuming that the damper chamber 82 of the air damper 80 is in communication with the coating outlet 65 at the moment when the state in which the slurry 5 is applied from the coating outlet 65 of the die head 60 is shifted to the state in which coating is stopped, the damper chamber 82 Due to the negative pressure of the air A inside, the slurry 5 in the coating outlet 65 is pulled back into the die head 60. Therefore, at the moment of transition from the state where the slurry 5 is being applied to the state where the application is stopped, as shown in FIG. 3B, the electromagnetic valve 70 is closed and the damper chamber 82 of the air damper 80 is applied. The outlet 65 is shut off.

次に、以上のように構成される本発明に係る塗工装置1によって間欠塗工を実現するための制御について説明する。   Next, control for realizing intermittent coating by the coating apparatus 1 according to the present invention configured as described above will be described.

図4は本発明の実施形態に係る塗工装置1による間欠塗工によって形成されるシート基材3上の塗工膜7の様子を示す図であり、図4における(a)→(b)→(c)→(d)→(e)の順序で、塗工装置1によってシート基材3上に塗工膜7が形成されていく様子を示している。また、図4は一区間分の塗工膜7が形成されていく様子を示している。   FIG. 4 is a view showing a state of the coating film 7 on the sheet substrate 3 formed by intermittent coating by the coating apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, and (a) → (b) in FIG. A state in which the coating film 7 is formed on the sheet substrate 3 by the coating apparatus 1 in the order of (c) → (d) → (e) is shown. FIG. 4 shows a state where the coating film 7 for one section is formed.

図4において、矩形状の点線は、ダイヘッド60の塗出口65が配される位置を示しており、矢印はシート基材3上が搬送される方向を示している。   In FIG. 4, a rectangular dotted line indicates a position where the coating outlet 65 of the die head 60 is disposed, and an arrow indicates a direction in which the sheet base 3 is conveyed.

図5は本発明の実施形態に係る塗工装置1における塗工弁40と電磁弁70とリターン弁50の開閉タイミングを説明する図である。図5中における(a)乃至(e)のタイミングにおける塗工膜7の形成の様子が、図4(a)乃至図4(e)に対応するものである。   FIG. 5 is a diagram illustrating the opening / closing timings of the coating valve 40, the electromagnetic valve 70, and the return valve 50 in the coating apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. The state of formation of the coating film 7 at the timings (a) to (e) in FIG. 5 corresponds to FIGS. 4 (a) to 4 (e).

図5(a)のタイミングは、塗出口65からスラリー5を塗出する直前のタイミングを示している。このとき電磁弁70を開き、ダンパ室82と塗出口65とが連通された状態とする。これによって、エアダンパ80をダンパとして機能させ、ダイヘッド60内におけるスラリー5の圧力変動を抑制する。また、図5(a)のタイミングでは、塗工弁40は閉じ、ダイヘッド60へのスラリー5の供給は中断状態とする。また、図5(a)のタイミングでは、リターン弁50は開き、スラリー5をタンク20側に戻すようにしている。   The timing in FIG. 5A indicates the timing immediately before the slurry 5 is applied from the coating outlet 65. At this time, the electromagnetic valve 70 is opened, and the damper chamber 82 and the coating outlet 65 are in communication with each other. Thus, the air damper 80 functions as a damper, and the pressure fluctuation of the slurry 5 in the die head 60 is suppressed. At the timing shown in FIG. 5A, the coating valve 40 is closed and the supply of the slurry 5 to the die head 60 is suspended. At the timing shown in FIG. 5A, the return valve 50 is opened so that the slurry 5 is returned to the tank 20 side.

図5(b)のタイミングでは、塗工弁40を開き、ダイヘッド60へのスラリー5の供給を開始する。これに伴い図4(b)に示すように、塗出口65からスラリー5が塗出されて、シート基材3上への塗工膜7の形成が開始される。また、図5(b)のタイミングにおいては、リターン弁50が閉じられ、スラリー5をタンク20に戻すことを中断する。図5(b)のタイミングでは、引き続き電磁弁70は開かれており、エアダンパ80はダンパとして機能し、ダイヘッド60内におけるスラリー5の圧力変動が抑制される。   At the timing of FIG. 5B, the coating valve 40 is opened and the supply of the slurry 5 to the die head 60 is started. Accordingly, as shown in FIG. 4B, the slurry 5 is applied from the application outlet 65, and the formation of the coating film 7 on the sheet base material 3 is started. 5B, the return valve 50 is closed, and the return of the slurry 5 to the tank 20 is interrupted. At the timing of FIG. 5B, the electromagnetic valve 70 is continuously opened, and the air damper 80 functions as a damper, and the pressure fluctuation of the slurry 5 in the die head 60 is suppressed.

このような本発明に係る塗工装置1によれば、モーター弁からなる塗工弁40の動作に伴うダイヘッド60内におけるスラリー5の圧力の変動や脈動を、エアダンパ80が吸収するので、ダイヘッド60から塗出するスラリー5の塗出量の制御が容易となり、所望とする塗工膜7を得ることができ、リチウムイオン二次電池の性能向上に資することができる。   According to such a coating apparatus 1 according to the present invention, the air damper 80 absorbs fluctuations and pulsations of the pressure of the slurry 5 in the die head 60 due to the operation of the coating valve 40 formed of a motor valve. From this, it becomes easy to control the coating amount of the slurry 5 to be coated, and the desired coating film 7 can be obtained, which can contribute to the improvement of the performance of the lithium ion secondary battery.

図5(c)は、シート基材3上への塗工膜7を形成中のタイミングを示している。このとき、塗工弁40、電磁弁70、リターン弁50それぞれの開閉状態は、図5(b)のそれぞれの開閉状態と同一とされる。   FIG. 5C shows the timing during formation of the coating film 7 on the sheet base material 3. At this time, the open / close states of the coating valve 40, the electromagnetic valve 70, and the return valve 50 are the same as the open / close states of FIG.

図5(d)のタイミングは、塗出口65からのスラリー5の塗出を中断する直前のタイミングを示している。ダイヘッド60の塗出口65からスラリー5を塗出している状態から、塗出を中断するタイミング(図5(e)のタイミング)においては、エアダンパ80のダンパ室82が塗出口65と連通した状態であるとすると、ダンパ室82内の空気Aの負圧により、塗出口65内のスラリー5をダイヘッド60内に引き戻してしまうこととなる。そこで、スラリー5を塗出している状態から、塗出をやめる状態に移行する直前のタイミングでは、電磁弁70を閉状態として、エアダンパ80のダンパ室82が塗出口65とを遮断状態とする。   The timing of FIG. 5D shows the timing immediately before the application of the slurry 5 from the coating outlet 65 is interrupted. From the state in which the slurry 5 is being applied from the coating outlet 65 of the die head 60, the damper chamber 82 of the air damper 80 is in communication with the coating outlet 65 at the timing at which coating is interrupted (timing in FIG. 5 (e)). If there is, the slurry 5 in the coating outlet 65 is pulled back into the die head 60 due to the negative pressure of the air A in the damper chamber 82. Therefore, at the timing immediately before the transition from the state where the slurry 5 is being applied to the state where the application is stopped, the electromagnetic valve 70 is closed, and the damper chamber 82 of the air damper 80 is disconnected from the application outlet 65.

図5(e)のタイミングでは、塗工弁40を閉じ、ダイヘッド60へのスラリー5の供給を中止する。これに伴い図4(e)に示すように、塗出口65からのスラリー5の塗出
が中断される。これにより、シート基材3上に非塗工部が形成されていく。ここで、電磁弁70は閉じられており、エアダンパ80のダンパ室82は塗出口65と遮断状態とされているので、ダンパ室82内の空気Aの負圧により、塗出口65内のスラリー5をダイヘッド60内に引き戻してしまうことはない。また、図5(e)のタイミングでは、リターン弁50は開かれ、スラリー5はタンク20側に戻される。
At the timing shown in FIG. 5E, the coating valve 40 is closed and the supply of the slurry 5 to the die head 60 is stopped. Along with this, as shown in FIG. 4E, the application of the slurry 5 from the application outlet 65 is interrupted. Thereby, the non-coating part is formed on the sheet base material 3. Here, since the electromagnetic valve 70 is closed and the damper chamber 82 of the air damper 80 is cut off from the coating outlet 65, the slurry 5 in the coating outlet 65 is caused by the negative pressure of the air A in the damper chamber 82. Is not pulled back into the die head 60. Further, at the timing of FIG. 5E, the return valve 50 is opened, and the slurry 5 is returned to the tank 20 side.

次に、エアダンパ80によるスラリー5の圧力変動の抑制効果について説明する。図6は本発明の実施形態に係る塗工装置1のエアダンパ80の効果を説明する図である。   Next, the effect of suppressing the pressure fluctuation of the slurry 5 by the air damper 80 will be described. FIG. 6 is a view for explaining the effect of the air damper 80 of the coating apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.

図6(A)はエアダンパ80が設けられていない場合のスラリー5の圧力変動を示している。この場合、周期の短いスラリー5の圧力変動と共に、矢印で示すような周期の長いスラリー5の圧力変動があることがわかる。   FIG. 6A shows the pressure fluctuation of the slurry 5 when the air damper 80 is not provided. In this case, it can be seen that there is a pressure fluctuation of the slurry 5 having a long period as indicated by an arrow, along with a pressure fluctuation of the slurry 5 having a short period.

一方、図6(B)はエアダンパ80が設けられている場合のスラリー5の圧力変動を示している。この場合、周期の短いスラリー5の圧力変動は依然として存在はするものの、図6(A)の矢印で示されるような周期の長いスラリー5の圧力変動は抑制されることがわかる。   On the other hand, FIG. 6B shows the pressure fluctuation of the slurry 5 when the air damper 80 is provided. In this case, although the pressure fluctuation of the slurry 5 with a short cycle still exists, it can be seen that the pressure fluctuation of the slurry 5 with a long cycle as shown by the arrow in FIG.

以上のような本発明に係る塗工装置1によれば、モーター弁からなる塗工弁40の動作に伴うダイヘッド60内におけるスラリー5の圧力の変動や脈動を、エアダンパ80が吸収するので、ダイヘッド60から塗出するスラリー5の塗出量の制御が容易となり、所望とする塗工膜7を得ることができ、リチウムイオン二次電池の性能向上に資することができる。   According to the coating apparatus 1 according to the present invention as described above, since the air damper 80 absorbs fluctuations and pulsations of the slurry 5 in the die head 60 accompanying the operation of the coating valve 40 composed of a motor valve, the die head Control of the coating amount of the slurry 5 to be coated from 60 can be facilitated, the desired coating film 7 can be obtained, and the performance of the lithium ion secondary battery can be improved.

なお、図5のタイミング図においては、(a)のタイミングは(b)のタイミングの直前であり、(d)のタイミングは(e)のタイミングの直前である場合を例示している。しかしながら、本発明に係る塗工装置1においては、(a)のタイミングを(b)のタイミングと同時とし、(d)のタイミングを(e)のタイミングと同時とするような制御を行うことも可能である。   In the timing chart of FIG. 5, the case where the timing (a) is immediately before the timing (b) and the timing (d) is immediately before the timing (e) is illustrated. However, in the coating apparatus 1 according to the present invention, it is possible to perform control such that the timing (a) is the same as the timing (b) and the timing (d) is the same as the timing (e). Is possible.

また、図5のタイミング図においては、塗工弁40が開くとき、リターン弁50は閉じ、塗工弁40が閉じるとき、リターン弁50は開くようにしているが、リターン弁50の開閉制御は必ずしもこのように塗工弁40と連動する必要性はなく、図5の制御タイミングは一例を示しているに過ぎない。   In the timing chart of FIG. 5, the return valve 50 is closed when the coating valve 40 is opened, and the return valve 50 is opened when the coating valve 40 is closed. It is not always necessary to interlock with the coating valve 40 in this way, and the control timing in FIG. 5 is merely an example.

次に本発明の他の実施形態について説明する。図7は本発明の他の実施形態に係る塗工装置1を模式的に示す図である。先の実施形態においては、エアダンパ80はダイヘッド60から延長している延長配管69に取り付けられるような構成となっていた。   Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram schematically showing a coating apparatus 1 according to another embodiment of the present invention. In the previous embodiment, the air damper 80 is configured to be attached to the extension pipe 69 extending from the die head 60.

これに対して、本発明の他の実施形態に塗工装置1においては、ダイヘッド60と塗工弁40との間の配管10から、延長配管69を分岐させ、この延長配管69にエアダンパ80を取り付けるようにしている。   In contrast, in the coating apparatus 1 according to another embodiment of the present invention, the extension pipe 69 is branched from the pipe 10 between the die head 60 and the coating valve 40, and the air damper 80 is connected to the extension pipe 69. I try to install it.

このような構成によっても、先の実施形態と同様の効果を享受することが可能となると共に、以下のようなさらなる効果も期待することができる。   Even with such a configuration, it is possible to enjoy the same effects as in the previous embodiment, and the following additional effects can also be expected.

ダイヘッド60は非常に精密であり、ダイヘッド60に延長配管69を直接設けてエアダンパ80を取り付ける場合には、その加工費用なども高価となる。ところが、本発明の他の実施形態に塗工装置1によるエアダンパ80の取り付け方法によれば、延長配管69を配管10から分岐させるだけであるのでコストを抑制してエアダンパ80を取り付ける
ことが可能となる。
The die head 60 is very precise, and when the extension pipe 69 is directly provided on the die head 60 and the air damper 80 is attached, the processing cost is also expensive. However, according to the attachment method of the air damper 80 by the coating apparatus 1 according to another embodiment of the present invention, since the extension pipe 69 is only branched from the pipe 10, it is possible to attach the air damper 80 at a reduced cost. Become.

以上、本発明に係る塗工装置は、ヘッドの塗出口と連通したダンパ室を有し、前記ダンパ室内に空気が充填されるエアダンパと、前記エアダンパと前記塗出口との間に配される電磁弁と、を有しており、このような本発明に係る塗工装置によれば、塗工弁の動作に伴うダイヘッド内におけるスラリーの圧力の変動や脈動を、エアダンパが吸収するので、ダイヘッドから塗出するスラリーの塗出量の制御が容易となり、所望とする塗工膜を得ることができ、リチウムイオン二次電池の性能向上に資することができる。   As described above, the coating apparatus according to the present invention has a damper chamber communicated with the coating outlet of the head, an air damper that is filled with air in the damper chamber, and an electromagnetic wave disposed between the air damper and the coating outlet. According to such a coating apparatus according to the present invention, since the air damper absorbs fluctuations and pulsations of the slurry pressure in the die head accompanying the operation of the coating valve, Control of the coating amount of the slurry to be coated can be facilitated, a desired coating film can be obtained, and the performance of the lithium ion secondary battery can be improved.

1・・・塗工装置
3・・・シート基材
5・・・スラリー
7・・・塗工膜
8・・・バックロール
10・・・配管
20・・・タンク
30・・・ポンプ
40・・・塗工弁(モーター弁)
50・・・リターン弁
60・・・ダイヘッド
61・・・流入口
63・・・マニホールド
65・・・塗出口
68・・・延長口
69・・・延長配管
70・・・電磁弁
80・・・エアダンパ
82・・・ダンパ室
A・・・空気
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Coating apparatus 3 ... Sheet base material 5 ... Slurry 7 ... Coating film 8 ... Back roll 10 ... Pipe 20 ... Tank 30 ... Pump 40 ...・ Coating valve (motor valve)
50 ... Return valve 60 ... Die head 61 ... Inlet 63 ... Manifold 65 ... Coating outlet 68 ... Extension port 69 ... Extension pipe 70 ... Solenoid valve 80 ... Air damper 82 ... Damper chamber A ... Air

Claims (3)

ローラによって搬送されるシート基材に対して、スラリーを吐出する塗出口を有するヘッドと、
前記ヘッドに供給するスラリーの制御を行う塗工弁と、
前記ヘッドに設けられ、前記塗出口と連通したダンパ室を有し、前記ダンパ室内に空気が充填されるエアダンパと、
前記エアダンパと前記塗出口との間に配される電磁弁と、
を有することを特徴とする塗工装置。
A head having a coating outlet for discharging slurry to a sheet substrate conveyed by a roller;
A coating valve for controlling the slurry supplied to the head;
An air damper provided in the head, having a damper chamber communicating with the coating outlet, and filled with air in the damper chamber;
A solenoid valve disposed between the air damper and the coating outlet;
The coating apparatus characterized by having.
ローラによって搬送されるシート基材に対して、スラリーを吐出する塗出口を有するヘッドと、
前記ヘッドに供給するスラリーの制御を行う塗工弁と、
前記塗工弁と前記ヘッドとの間に設けられ、前記塗出口と連通したダンパ室を有し、前記ダンパ室内に空気が充填されるエアダンパと、
前記エアダンパと前記塗出口との間に配される電磁弁と、
を有することを特徴とする塗工装置。
A head having a coating outlet for discharging slurry to a sheet substrate conveyed by a roller;
A coating valve for controlling the slurry supplied to the head;
An air damper provided between the coating valve and the head, having a damper chamber communicating with the coating outlet, and being filled with air in the damper chamber;
A solenoid valve disposed between the air damper and the coating outlet;
The coating apparatus characterized by having.
請求項1又は請求項2に記載された塗工装置によって製造された電極。 An electrode manufactured by the coating apparatus according to claim 1.
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