JP2017050214A - Electrode manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極製造装置に係り、詳しくは、帯状の金属箔の少なくとも一方の面に活物質合剤が塗布されて活物質層が形成された帯状電極を製造する電極製造装置に関する。 The present invention relates to an electrode manufacturing apparatus, and more particularly, to an electrode manufacturing apparatus that manufactures a band-shaped electrode in which an active material mixture is applied to at least one surface of a band-shaped metal foil to form an active material layer.
帯状電極を製造する際、帯状の金属箔の少なくとも一方の面に活物質合剤を塗布した後、乾燥炉(乾燥装置)を通過させて活物質合剤中の有機溶媒を除去する。帯状電極は、複数の搬送ロールに案内されて乾燥炉を通過した後、巻取りリールに巻き取られる。帯状電極に弛みや反りが発生した状態で巻取りリールに巻き取られると、帯状電極はシワが発生した状態で巻き取られる。 When manufacturing the strip electrode, after applying the active material mixture to at least one surface of the strip metal foil, the organic solvent in the active material mixture is removed by passing it through a drying furnace (drying apparatus). The strip electrode is guided by a plurality of transport rolls, passes through a drying furnace, and is then wound around a take-up reel. When the belt-like electrode is wound around the take-up reel in a state where the belt-like electrode is slack or warped, the belt-like electrode is wound up with wrinkles.
図8に示すように、特許文献1には、巻出しロール51から長尺帯状の基材52を巻き出して巻取り駆動ロール53に巻き取る間の搬送経路に、塗液を基材52に塗工する塗工部54と塗工部54で塗工された塗液を乾燥させる乾燥部55とを有する塗工・乾燥装置56が提案されている。搬送経路には、基材52を案内する複数のガイドロール57と、乾燥部55における乾燥処理による基材52のシワの発生を防止するために、ガイドロール57上の軸方向両側に対を為して配置された押さえロール58とを有する。ガイドロール57は、少なくとも乾燥部55において基材52を水平に搬送するように配列されている。押さえロール58は、乾燥部55の外部の入口側近傍と、乾燥部55の内部の入口側近傍とに配置されている。
As shown in FIG. 8, Patent Document 1 discloses that the coating liquid is applied to the
図9(a),(b)に示すように、押さえロール58は、基材52に対して幅方向外側に張力を作用させるように、基材52の各回転軸線が搬送方向に対し斜めに交差し、搬送方向下流側に向けて末広がり状(平面視)に配置されている。また、押さえロール58は、基材52の幅方向縁部とガイドロール57の周面との双方に当接するように設けられている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the
通常、長尺シート(帯状シート)の乾燥を行う乾燥炉では、搬送ロール(ガイドロール)の全部又は一部には、長尺シートが蛇行するのを防止するために「蛇行防止機構(ガイドロールの回転中心軸が首を振るように回る)」がついている。このガイドロールに対して特許文献1のように、押さえロール58が当接して負荷をかけると、「蛇行防止機構」に負荷がかかり長尺シートが蛇行してしまう。
Usually, in a drying furnace for drying long sheets (band-like sheets), a “meander prevention mechanism (guide roll) is provided on all or part of the transport roll (guide roll) to prevent the long sheet from meandering. The rotation center axis of the head rotates like swinging its head). When the
また、帯状電極を製造する際、帯状の金属箔の一方の面に活物質合剤を塗布した後、乾燥炉を通過させた際に反りが発生する原因は、活物質合剤中の有機溶媒が除去されて活物質が乾燥された時に生じる収縮にある。そのため、特許文献1のように、乾燥部55の入口近傍に押さえロール58を設けても、乾燥後の反りの抑制効果は少ない。
Moreover, when manufacturing a strip electrode, after applying an active material mixture to one side of the strip-shaped metal foil, the cause of warping when passing through a drying furnace is the organic solvent in the active material mixture The shrinkage that occurs when the active material is dried. Therefore, even if a
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、帯状の金属箔の少なくとも一方の面に活物質層が形成された帯状電極を製造する際に、乾燥炉での乾燥により反りが発生した場合に、反りを修正してシワの発生を抑制防止することができる電極製造装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to produce a strip electrode in which an active material layer is formed on at least one surface of a strip metal foil. An object of the present invention is to provide an electrode manufacturing apparatus capable of correcting and preventing wrinkles by correcting warpage when warping occurs due to drying.
上記課題を解決する電極製造装置は、帯状の金属箔の一方の面に対して、活物質及び有機溶媒が含まれた活物質合剤を塗布して、前記帯状の金属箔に、幅方向両側に非塗布部が存在するように塗布部を形成する活物質合剤塗布部と、前記帯状の金属箔に塗布された前記活物質合剤を乾燥する乾燥炉と、前記帯状の金属箔の前記活物質合剤が塗布された面と反対側の面に当接して前記帯状の金属箔を案内する搬送ロールと、前記帯状の金属箔の前記活物質合剤が塗布された面に当接する左右一対のタッチロールと、を備えた電極製造装置において、前記タッチロールは、前記搬送ロールと対向せずに、前記帯状の金属箔に塗布された前記活物質合剤中の残留有機溶媒量が15%以下の位置に、少なくとも1組み設けられている。 An electrode manufacturing apparatus that solves the above-described problem is that an active material mixture containing an active material and an organic solvent is applied to one surface of a strip-shaped metal foil, and the strip-shaped metal foil is coated on both sides in the width direction. An active material mixture application part that forms an application part so that there is a non-application part, a drying furnace that dries the active material mixture applied to the band-shaped metal foil, and the band-shaped metal foil A conveyance roll that guides the strip-shaped metal foil by contacting the surface opposite to the surface coated with the active material mixture, and a right and left that contacts the surface of the strip-shaped metal foil coated with the active material mixture In the electrode manufacturing apparatus including a pair of touch rolls, the touch roll has a residual organic solvent amount of 15 in the active material mixture applied to the strip-shaped metal foil without facing the transport roll. %, At least one set is provided.
この構成によれば、活物質合剤塗布部は、帯状の金属箔の一方の面に対して、活物質及び有機溶媒が含まれた活物質合剤を塗布して、帯状の金属箔に、幅方向両側に非塗布部が存在するように塗布部を形成する。乾燥炉は、帯状の金属箔に塗布された活物質合剤を乾燥する。搬送ロールは、帯状の金属箔の活物質合剤が塗布された面と反対側の面に当接して帯状の金属箔を案内する。左右一対のタッチロールは、乾燥炉で乾燥された帯状の金属箔に反りが発生すると、左右一対のタッチロールが、反りの発生した帯状の金属箔の活物質合剤が塗布された面と反対側の面に当接して、帯状の金属箔に対して反りを修正する方向への力が加えられた状態で、帯状の金属箔が移動するため、帯状の金属箔の反りが修正される。そして、帯状の金属箔は、タッチロールによって反りが修正された後、搬送ロールに接触してシワの発生が防止抑制された状態で案内されて帯状電極が製造される。タッチロールは、搬送ロールと対向せずに、帯状の金属箔に塗布された活物質合剤中の残留有機溶媒量が15%以下の位置に設けられているため、タッチロールが帯状の金属箔上の活物質合剤に押圧されても活物質合剤がタッチロールに転写されることが防止される。また、搬送ロールには蛇行防止機構を備えたものもあるが、タッチロールは搬送ロールを押圧しないため、タッチロールが蛇行防止機構の作用に支障をきたすことがない。 According to this configuration, the active material mixture application part applies the active material mixture containing the active material and the organic solvent to one surface of the belt-shaped metal foil, The application part is formed so that the non-application part exists on both sides in the width direction. The drying oven dries the active material mixture applied to the strip-shaped metal foil. A conveyance roll contacts the surface on the opposite side to the surface where the active material mixture of the strip-shaped metal foil was applied, and guides the strip-shaped metal foil. When a pair of left and right touch rolls is warped in a strip-shaped metal foil dried in a drying furnace, the pair of left and right touch rolls is opposite to the surface on which the active material mixture of the strip-shaped metal foil with the warp is applied. Since the belt-shaped metal foil moves in a state where the belt-shaped metal foil is in contact with the side surface and a force is applied to the belt-shaped metal foil in a direction for correcting the warpage, the warpage of the belt-shaped metal foil is corrected. And after a curvature is corrected with a touch roll, a strip | belt-shaped metal foil contacts a conveyance roll, and is guide | induced in the state by which generation | occurrence | production suppression of wrinkles was suppressed, and a strip | belt-shaped electrode is manufactured. The touch roll is not opposed to the transport roll and is provided at a position where the residual organic solvent amount in the active material mixture applied to the strip-shaped metal foil is 15% or less. Even when the active material mixture is pressed, the active material mixture is prevented from being transferred to the touch roll. Some transport rolls have a meandering prevention mechanism, but the touch roll does not press the transport roll, so that the touch roll does not hinder the function of the meandering prevention mechanism.
前記タッチロールは、前記帯状の金属箔に対する垂直方向の投影図において、前記帯状の金属箔の搬送方向における前端と垂直に搬送方向側へ延びる線と、前記搬送方向との成す角度θaが0°以上であることが好ましい。タッチロールの前記搬送方向との成す角度θaが0°より大きければ、タッチロールが帯状の金属箔の移動に伴って連れ回りすることにより、金属箔に対して金属箔の幅方向外側へ向かう力が作用する状態となり、反りを修正する力が金属箔に作用する。角度θaが大きくなりすぎると幅方向外側へ向かうベクトル(力)が大きくなって金属箔の蛇行の原因となる。そのため、角度θaは45°以下が望ましく、15°以下が好適である。 In the projected view in the vertical direction with respect to the strip-shaped metal foil, the touch roll has an angle θa formed by a line extending to the transport direction side perpendicular to the front end in the transport direction of the strip-shaped metal foil and the transport direction is 0 °. The above is preferable. If the angle θa formed by the transport direction of the touch roll is larger than 0 °, the touch roll is rotated along with the movement of the strip-shaped metal foil, and thereby the force toward the metal foil in the width direction outside the metal foil. The force that corrects the warp acts on the metal foil. If the angle θa is too large, the vector (force) toward the outside in the width direction becomes large, which causes the metal foil to meander. Therefore, the angle θa is desirably 45 ° or less, and preferably 15 ° or less.
前記タッチロールは、前記帯状の金属箔の幅方向に延びる仮想断面において、前記タッチロールの回転軸心線と、前記帯状の金属箔の反りの無い面との成す角度θbが0°以上であることが好ましい。タッチロールは、帯状の金属箔の反りの無い面との成す角度θbが0°未満であると、帯状の金属箔に対して反りを修正するときに、金属箔を逆方向に反る状態に変形させる力が作用するため望ましくない。角度θbの大きさは、活物質層の厚さ及び幅によって異なるが、0°以上10°以下が望ましく、3°以上8°以下が好適である。 In the virtual cross section extending in the width direction of the strip-shaped metal foil, the touch roll has an angle θb formed by the rotation axis of the touch roll and the surface without the warp of the strip-shaped metal foil is 0 ° or more. It is preferable. When the angle θb between the touch roll and the non-warped surface of the band-shaped metal foil is less than 0 °, the metal foil is warped in the opposite direction when correcting the warp with respect to the band-shaped metal foil. It is not desirable because a force to deform is applied. The magnitude of the angle θb varies depending on the thickness and width of the active material layer, but is preferably 0 ° or more and 10 ° or less, and more preferably 3 ° or more and 8 ° or less.
前記帯状の金属箔に塗布された前記活物質合剤中の残留有機溶媒量は10%以下であることが好ましい。活物質合剤中の残留有機溶媒量が15%以下であれば、タッチロールが金属箔上の活物質合剤に押圧されてもタッチロールに活物質合剤が転写(付着)し難いが、10%以下であれば、活物質合剤の転写(付着)が防止される。 The amount of residual organic solvent in the active material mixture applied to the strip-shaped metal foil is preferably 10% or less. If the amount of the residual organic solvent in the active material mixture is 15% or less, the active material mixture is hardly transferred (attached) to the touch roll even if the touch roll is pressed against the active material mixture on the metal foil. If it is 10% or less, transfer (adhesion) of the active material mixture is prevented.
前記タッチロールは、前記乾燥炉の出口より下流、かつ前記出口に最も近い位置に配置された前記搬送ロールより上流側に設けられていることが好ましい。金属箔が乾燥炉の入口から出口へ向かって移動するに連れて、活物質合剤中の残留有機溶媒量は減少し、乾燥炉を出た位置では10%以下になっている。また、温度が高い方が反りを修正し易いが、乾燥炉の外でも出口に近い位置では温度が高く、反りを修正し易い。また、反りのある状態で金属箔が搬送ロールに接触すると、金属箔が搬送ロールに接触した際に張力が働いているため、搬送ロールに押し付けられて「シワ」が発生する。しかし、乾燥炉における乾燥により反りが発生した場合、金属箔は、タッチロールにより反りが修正された後に搬送ロールに接触するため、シワの発生を防止することができる。 It is preferable that the touch roll is provided on the downstream side of the outlet of the drying furnace and on the upstream side of the transport roll disposed at a position closest to the outlet. As the metal foil moves from the entrance to the exit of the drying furnace, the amount of the residual organic solvent in the active material mixture decreases, and is 10% or less at the position where it leaves the drying furnace. Further, the higher the temperature, the easier it is to correct the warp, but the temperature is high at a position near the outlet even outside the drying furnace, and the warp is easy to correct. Further, when the metal foil comes into contact with the transport roll in a warped state, a tension is applied when the metal foil contacts the transport roll, so that the metal foil is pressed against the transport roll to generate “wrinkles”. However, when warpage occurs due to drying in the drying furnace, the metal foil comes into contact with the transport roll after the warpage is corrected by the touch roll, and thus generation of wrinkles can be prevented.
前記タッチロールは、前記帯状の金属箔の搬送方向に沿って複数組み設けられ、前記帯状の金属箔の搬送方向における前端と垂直に搬送方向側へ延びる線と、前記搬送方向との成す角度θa及び前記帯状の金属箔の幅方向に延びる仮想断面において、前記タッチロールの回転軸心線と、前記帯状の金属箔の反りの無い面との成す角度θbの少なくとも一方が前記搬送方向の下流側に設けられるタッチロール程小さくなるように設けられていることが好ましい。修正すべき反りの大きさが同じ場合、金属箔の反りを1組のタッチロールで修正する場合は、金属箔に対して一度に大きな力が加えられる。一方、金属箔の反りを複数組のタッチロールで修正する場合は、金属箔に対して一度に大きな力が加えられずに、少なくとも2回に分けて反りを小さくするように、必要な力が加えられる。そのため、一度で大きな力を加えて修正する場合に比べて、シワの発生や活物質合剤に対するダメージを抑えることができる。 A plurality of sets of the touch rolls are provided along the transport direction of the strip-shaped metal foil, and an angle θa formed by a line extending to the transport direction side perpendicular to the front end in the transport direction of the strip-shaped metal foil and the transport direction In addition, in a virtual cross section extending in the width direction of the strip-shaped metal foil, at least one of an angle θb formed by the rotation axis of the touch roll and a surface without the warp of the strip-shaped metal foil is downstream in the transport direction. It is preferable that it is provided so that it may become so small that the touch roll provided in is. When the magnitude of the warp to be corrected is the same, when correcting the warp of the metal foil with a set of touch rolls, a large force is applied to the metal foil at a time. On the other hand, when correcting the warp of the metal foil with a plurality of sets of touch rolls, the necessary force is applied so that the warp is reduced at least twice without applying a large force to the metal foil at once. Added. Therefore, it is possible to suppress generation of wrinkles and damage to the active material mixture as compared with the case where correction is performed by applying a large force at a time.
本発明によれば、帯状の金属箔の少なくとも一方の面に活物質層が形成された帯状電極を製造する際に、乾燥炉での乾燥により反りが発生した場合に、反りを修正してシワの発生を抑制防止することができる。 According to the present invention, when manufacturing a strip electrode in which an active material layer is formed on at least one surface of a strip-shaped metal foil, if the warp is generated by drying in a drying furnace, the warp is corrected and wrinkles are corrected. Can be suppressed and prevented.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、電極製造装置10は、供給用リール11から繰り出される帯状の金属箔12に活物質合剤Sを塗布する活物質合剤塗布部13と、帯状の金属箔12に塗布された活物質合剤Sを乾燥する乾燥炉(乾燥装置)14と、搬送ロール15と、左右一対のタッチロール16L,16Rと、巻取用リール17とを備えている。搬送ロール15は、帯状の金属箔12(以下、単に金属箔12と記載する場合もある。)の搬送経路に沿って複数設けられ、各搬送ロール15は、金属箔12の活物質合剤Sが塗布された面と反対側の面に当接して金属箔12を案内する。左右一対のタッチロール16L,16Rは、金属箔12の活物質合剤Sが塗布された面に当接するように設けられている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、活物質合剤塗布部13は、バックアップロール18と、バックアップロール18に沿って移動する金属箔12の表面に、活物質合剤Sを塗布するダイヘッド19とを備えている。ダイヘッド19は、活物質合剤Sが貯留される貯留部19aと、貯留部19aに貯留された活物質合剤Sが吐出される吐出口19bとを備えている。供給用リール11とバックアップロール18との間、及び乾燥炉14の出口より下流側に設けられた搬送ロール15と巻取用リール17との間には、それぞれダンサーロール20が設けられている。ダンサーロール20は、移動する金属箔12の張力を調節して、金属箔12の弛みを防止する。
As shown in FIG. 1, the active material
図2に示すように、活物質合剤塗布部13は、活物質及び有機溶媒が含まれた活物質合剤Sを金属箔12の幅方向両側に非塗布部21が存在するように、即ち塗布部22の幅方向両側に非塗布部21が存在するように活物質合剤Sを塗布する。
As shown in FIG. 2, the active material
左右一対のタッチロール16L,16Rは、金属箔12に塗布された活物質合剤S中の残留有機溶媒量が15%以下、好ましくは10%以下の位置に少なくとも1組み設けられている。この実施形態では、タッチロール16L,16Rは、乾燥炉14の出口付近、詳述すると、乾燥炉14の出口14aより下流側、かつ出口14aに最も近い位置に配置された搬送ロール15より上流側に設けられている。
At least one pair of left and right touch rolls 16L and 16R is provided at a position where the amount of residual organic solvent in the active material mixture S applied to the
図3に示すように、タッチロール16L,16Rは、金属箔12に対する垂直方向の投影図の、金属箔12の搬送方向における前端16aと、塗布部22と非塗布部21との境界線との交点から前端16aと垂直に搬送方向側へ延びる線23Lと、搬送方向との成す角度θaが0°以上に設けられている。角度θaが0°より大きければ、タッチロール16L,16Rが帯状の金属箔12の移動に伴って連れ回りすることにより、金属箔12に対して金属箔12の幅方向外側へ向かう力が作用する状態となり、反りを修正する力が金属箔12に作用する。角度θaが大きくなりすぎると幅方向外側へ向かうベクトル(力)が大きくなって金属箔12の蛇行の原因となる。そのため、角度θaは0°以上45°以下が望ましく、0°以上15°以下が好適である。
As shown in FIG. 3, the touch rolls 16 </ b> L and 16 </ b> R are projected from the
図4に示すように、タッチロール16Rは、金属箔12の幅方向に延びる仮想断面において、タッチロール16Rの回転軸心線24Lと、金属箔12の反りの無い面と平行な面25Pとの成す角度θbが0°以上に設けられている。図示しないが、タッチロール16Lも同様に金属箔12の幅方向に延びる仮想断面において、タッチロール16Lの回転軸心線と、金属箔12の反りの無い面と平行な面との成す角度θbが0°以上に設けられている。タッチロール16L,16Rは、角度θbが0°未満であると、帯状の金属箔12に対して反りを修正した後、金属箔12を逆方向に反る状態に変形させる力が作用するため望ましくない。角度θbの大きさは、活物質層の厚さ及び幅によって異なるが、0°以上10°以下が望ましく、3°以上8°以下が好適である。
As shown in FIG. 4, the
次に前記のように構成された電極製造装置10の作用を説明する。
図1に示すように、供給用リール11から繰り出された金属箔12は、ダンサーロール20を経て活物質合剤塗布部13へ送られ、活物質合剤塗布部13で金属箔12に活物質合剤Sが塗布される。活物質合剤Sが塗布された金属箔12は、搬送ロール15を介して乾燥炉14へ送られ、乾燥炉14内を移動した後、タッチロール16L,16R、搬送ロール15及びダンサーロール20を経て巻取用リール17に巻き取られる。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 1, the
図2,図3に示すように、活物質合剤Sは、金属箔12の幅方向両側に非塗布部21が存在するように、即ち塗布部22の幅方向両側に非塗布部21が存在するように塗布される。活物質合剤Sが塗布された金属箔12は、搬送ロール15を介して乾燥炉14内を出口14aまで移動し、乾燥炉14を出た後、一対のタッチロール16L,16Rに当接して押圧された状態でタッチロール16L,16Rを通過し、搬送ロール15及びダンサーロール20を経て巻取用リール17に巻き取られる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the active material mixture S has the
金属箔12に塗布された活物質合剤Sは、金属箔12が乾燥炉14を通過する間に乾燥され、乾燥炉14から出た状態では金属箔12に塗布された活物質合剤S中の残留有機溶媒量が10%以下になっている。この状態では、タッチロール16L,16Rが金属箔12上の活物質合剤Sに当接しても活物質合剤Sがタッチロール16L,16Rに転写することはない。
The active material mixture S applied to the
図3及び図4に示すように、タッチロール16L,16Rは、金属箔12に対して非塗布部21と塗布部22との境界を跨ぐ状態で、非塗布部21及び塗布部22に当接する。乾燥炉14を通過する際に活物質合剤S中の有機溶媒が除去されることにより、金属箔12は図4に示すように活物質合剤Sが塗布された面側(図4の上側)が凹となるように反った状態となって乾燥炉14から出る。そして、その反った部分がタッチロール16L,16Rに当接した状態で移動することにより、反りが抑制防止された状態で、乾燥炉14の出口14aに最も近い位置に配置された搬送ロール15に当接した状態で、ダンサーロール20を経て巻取用リール17に巻き取られて帯状電極26となる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the touch rolls 16 </ b> L and 16 </ b> R are in contact with the
金属箔12に塗布された活物質合剤S中の残留有機溶媒量が多いと、乾燥炉14を出た金属箔12上の活物質合剤Sにタッチロール16L,16Rが接触すると、活物質合剤Sの一部がタッチロール16L,16Rに転写(付着)する。有機溶媒は活物質合剤S中に均一に分散しているのではなく、活物質合剤Sの表面側の量が多くなる状態で含まれている。そして、金属箔12に塗布された活物質合剤S中の残留有機溶媒量が10%以下の場合は、活物質合剤Sがタッチロール16L,16Rに転写することが防止される。この実施形態では、タッチロール16L,16Rが設けられた位置では、金属箔12に塗布された活物質合剤S中の残留有機溶媒量は10%以下になっているため、活物質合剤Sのタッチロール16L,16Rへの転写(付着)が防止される。
When the amount of residual organic solvent in the active material mixture S applied to the
活物質合剤Sが塗布された帯状の金属箔12に対して、反りは均一に生ずるものではなく、反り量は金属箔12の長手方向に対してだけではなく、幅方向に対しても、「波打ち」のように不規則でかつランダムに生じる。そして、反りのある状態で金属箔12が搬送ロール15に接触すると、金属箔12が搬送ロール15(蛇行補正装置がついていても)に接触した際に張力が働いているため、搬送ロール15に押し付けられて「シワ」が発生する。
For the strip-shaped
また、反りが強い場合には幅方向の中央部のみが搬送ロール15に接触し、その部分のみに張力が働くために金属箔12の「張り」が不均一になり「シワ」が発生する。このときは特に塗布部22と非塗布部21の境界付近に「シワ」が発生する。
Further, when the warp is strong, only the central portion in the width direction comes into contact with the
しかし、この実施形態では、乾燥炉14における乾燥により反りが発生した場合、金属箔12は、タッチロール16L,16Rにより反りが修正された後に搬送ロール15に接触するため、シワの発生を防止することができる。
However, in this embodiment, when warpage occurs due to drying in the drying
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)電極製造装置は、帯状の金属箔12の一方の面に対して、活物質及び有機溶媒が含まれた活物質合剤Sを金属箔12の幅方向両側に非塗布部21が存在するように塗布して、塗布部22を形成する活物質合剤塗布部13と、金属箔12に塗布された活物質合剤Sを乾燥する乾燥炉14と、金属箔12の活物質合剤Sが塗布された面と反対側の面に当接して金属箔12を案内する搬送ロール15と、金属箔12の活物質合剤Sが塗布された面に当接する左右一対のタッチロール16L,16Rと、を備えている。タッチロール16L,16Rは、搬送ロール15と対向せずに、金属箔12に塗布された活物質合剤S中の残留有機溶媒量が10%以下の位置に少なくとも1組み設けられている。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the electrode manufacturing apparatus, the active material mixture S containing the active material and the organic solvent is present on one side of the strip-shaped
左右一対のタッチロール16L,16Rは、乾燥炉14で乾燥された帯状の金属箔12に反りが発生すると、左右一対のタッチロール16L,16Rが、反りの発生した帯状の金属箔12の活物質合剤Sが塗布された面と反対側の面に当接して、帯状の金属箔に対して反りを修正する方向への力が加えられた状態で、帯状の金属箔が移動するため、帯状の金属箔の反りが修正される。タッチロール16L,16Rは、搬送ロール15と対向せずに、帯状の金属箔12に塗布された活物質合剤S中の残留有機溶媒量が10%以下の位置に設けられているため、タッチロール16L,16Rが活物質合剤Sに押圧されても活物質合剤Sがタッチロールに転写されることが防止される。活物質合剤S中の残留有機溶媒量が15%以下であれば、タッチロール16L,16Rが金属箔12上の活物質合剤Sに押圧されてもタッチロール16L,16Rに活物質合剤Sが転写(付着)し難いが、10%以下であれば、活物質合剤Sの転写(付着)が防止される。また、搬送ロール15には蛇行防止機構を備えたものもあるが、タッチロール16L,16Rは搬送ロール15を押圧しないため、タッチロールが蛇行防止機構の作用に支障をきたすことがない。
When the pair of left and right touch rolls 16L and 16R is warped in the strip-shaped
(2)タッチロール16L,16Rは、帯状の金属箔12に対する垂直方向の投影図において、金属箔12の搬送方向における前端16aと垂直に搬送方向側へ延びる線23Lと、搬送方向との成す角度θaが0°以上である。タッチロール16L,16Rの搬送方向との成す角度θaが0°より大きければ、タッチロール16L,16Rが帯状の金属箔12の移動に伴って連れ回りすることにより、金属箔12に対して金属箔12の幅方向外側へ向かう力が作用する状態となり、反りを修正する力が金属箔12に作用する。角度θaが大きくなりすぎると幅方向外側へ向かうベクトル(力)が大きくなって金属箔12の蛇行の原因となる。そのため、角度θaは45°以下が望ましく、15°以下が好適である。
(2) The touch rolls 16L and 16R are, in a projection view in the vertical direction with respect to the strip-shaped
(3)タッチロール16L,16Rは、帯状の金属箔12の幅方向に延びる仮想断面において、タッチロール16L,16Rの回転軸心線24Lと、帯状の金属箔12の反りの無い面との成す角度θbが0°以上である。タッチロール16L,16Rは、帯状の金属箔12の反りの無い面との成す角度θbが0°未満であると、帯状の金属箔12に対して反りを修正するときに、金属箔12を逆方向に反る状態に変形させる力が作用するため望ましくない。角度θbの大きさは、活物質層(活物質合剤S)の厚さ及び幅によって異なるが、0°以上10°以下が望ましく、3°以上8°以下が好適である。
(3) The touch rolls 16L and 16R are formed by
(4)タッチロール16L,16Rは、乾燥炉14の出口14aより下流、かつ出口14aに最も近い位置に配置された搬送ロール15より上流側に設けられている。金属箔12が乾燥炉14の入口から出口14aへ向かって移動するに連れて、活物質合剤S中の残留有機溶媒量は減少し、乾燥炉14を出た位置では10%以下になっている。また、温度が高い方が反りを修正し易いが、乾燥炉14の外でも出口14aに近い位置では温度が高く、反りを修正し易い。反りのある状態で金属箔12が搬送ロール15に接触すると、金属箔12が搬送ロール15に接触した際に張力が働いているため、搬送ロール15に押し付けられて「シワ」が発生する。しかし、乾燥炉14における乾燥により反りが発生した場合、金属箔12は、タッチロール16L,16Rにより反りが修正された後に搬送ロール15に接触するため、シワの発生を防止することができる。
(4) The touch rolls 16L and 16R are provided downstream from the
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 図5に示すように、タッチロール16L,16Rを乾燥炉14内の出口14a側に設けてもよい。乾燥炉14は密閉状態ではなく、入口及び出口14aが開放されており、乾燥炉14内に入口から送り込まれた金属箔12上の活物質合剤S中の残留有機溶媒量は、金属箔12が乾燥炉14内を移動するにつれて減少し、乾燥条件によっては出口14aに近づいた状態(出口側)で15%以下になる。したがって、タッチロール16L,16Rを乾燥炉14内の出口14a側に設けても、乾燥炉14での乾燥によって反りが発生した金属箔12の非塗布部21及び塗布部22に跨る状態で金属箔12を押圧することにより、タッチロール16L,16Rは活物質合剤Sが転写(付着)せずに、反りを修正してシワの発生を抑制防止することができる。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
As shown in FIG. 5, the touch rolls 16 </ b> L and 16 </ b> R may be provided on the
○ 図6(a),(b)に示すように、金属箔12の活物質合剤Sが塗布された面に当接する左右一対のタッチロール16L,16Rは1組に限らず複数組み(図6(a),(b)では2組)設けてもよい。タッチロール16L,16Rを複数組み設ける場合は、金属箔12の搬送方向の下流側に設けられるタッチロール16L,16Rの成す角度θbが、上流側に設けられるタッチロール16L,16Rの成す角度θbより小さくなるように設けることが好ましい。修正すべき反りの大きさが同じ場合、金属箔12の反りを1組のタッチロール16L,16Rで修正する場合は、金属箔12に対して一度に大きな力が加えられる。一方、金属箔12の反りを複数組のタッチロール16L,16Rで修正する場合は、金属箔12に対して一度に大きな力が加えられずに、少なくとも2回に分けて反りを小さくするように、必要な力が加えられる。そのため、一度で大きな力を加えて修正する場合に比べて、シワの発生や活物質合剤Sに対するダメージを抑えることができる。
○ As shown in FIGS. 6A and 6B, the pair of left and right touch rolls 16L and 16R that abut on the surface of the
○ 左右一対のタッチロール16L,16Rを複数組み設ける場合、図6(b)に示すように、タッチロール16L,16Rを乾燥炉14の外と内の両方に設けたり、図6(a)に示すように、乾燥炉14の外にだけ設けたりしてもよい。複数組みのタッチロール16L,16Rを乾燥炉14の内にだけ設けてもよいが、その場合は、金属箔12に最初に接触するタッチロール16L,16Rに接触する際の活物質合剤S中の残留有機溶媒量を15%以下にする乾燥条件が難しくなる。
○ When a plurality of pairs of left and right touch rolls 16L and 16R are provided, as shown in FIG. 6B, the touch rolls 16L and 16R are provided both inside and outside the drying
○ 電極製造装置10は、1枚の帯状の金属箔12から複数条、例えば、2条の帯状電極26を製造する構成としてもよい。その場合は、活物質合剤塗布部13を構成するダイヘッド19は、2個の吐出口19bを備える。そして、図7に示すように、金属箔12上に2条の塗布部22と、3条の非塗布部21が存在するように活物質合剤Sが塗布される。タッチロール16L,16Rは、各塗布部22と非塗布部21の境界にそれぞれ設けられる。2条の塗布部22に挟まれた1条の非塗布部21の幅は、隣り合うタッチロール16L,16Rが干渉しないように、金属箔12の両端に形成される非塗布部21の幅より大きく形成される。
(Circle) the
○ タッチロール16L,16Rは、角度θa及び角度θbの少なくとも一方を変更可能に設けられ、金属箔12の反りの状態に応じて角度θa及び角度θbが反りの修正に適した状態に変更されるようにしてもよい。具体的にはタッチロール16L,16Rの設置箇所より金属箔12の移動方向上流側に反り検出装置を設けて反りの大きさを検出し、反りの大きさに応じて、タッチロール16L,16Rの角度θa及び角度θbを変更する。この構成によれば、乾燥炉14により乾燥されて発生する反りの大きさが変化しても、常にタッチロール16L,16Rが反りを修正するために適正な状態で金属箔12を押圧することができる。
The touch rolls 16L and 16R are provided so that at least one of the angle θa and the angle θb can be changed, and the angle θa and the angle θb are changed to a state suitable for correcting the warp according to the warp state of the
○ 1枚の帯状の金属箔12から複数条の帯状電極26を製造する場合、隣り合う塗布部22と当接するように設けられるタッチロール16L,16Rの組みを、その配設位置が金属箔12の移動方向においてずれた状態に設けてもよい。この構成によれば、1枚の帯状の金属箔12上に形成される隣り合う塗布部22に挟まれた非塗布部21の幅を、図7のように1枚の帯状の金属箔12の両端に形成される非塗布部21の幅より広く形成せずに同じに形成しても、同じ非塗布部21と当接するように設けられるタッチロール16Lとタッチロール16Rが干渉せずに設けられる。
When manufacturing the strip | belt-shaped
○ 乾燥炉14での乾燥により反りが発生した金属箔12上の塗布部22と非塗布部21とに跨るように左右一対のタッチロール16L,16Rを設ける代わりに、左右一対の固定の押圧部を設けてもよい。押圧部は、活物質合剤Sや金属箔12を傷つけることが無ければよく、具体的には、摩擦係数を低減した表面コート、例えばポリテトラフルオロエチレンコートやダイアモンドライクカーボンなどを施した、押圧面が曲面形状の金属製や樹脂製の硬質材料で構成される。
○ Instead of providing a pair of left and right touch rolls 16L and 16R so as to straddle the
○ 帯状の金属箔12の両面に活物質合剤Sが塗布された帯状電極26を製造する場合は、片面に活物質合剤Sが塗布・乾燥された帯状の金属箔12が巻回されたリールを供給用リール11として使用することにより、両面に活物質合剤Sが塗布された帯状電極26が製造される。
When manufacturing the
○ 活物質合剤塗布部13は、ダイヘッド19を備えた構成に限らず、例えば、スラリー貯留部と、スラリー貯留部に貯留されたスラリー状の活物質合剤が付着されるグラビアロールとを備えた構成や、コーティングロールと、スラリーが貯蔵され、コーティングロールにスラリーを供給する供給部と、コンマロールとを備えた構成であってもよい。
The active material
○ 活物質合剤塗布部13は、活物質合剤Sを金属箔12の上に連続状態で塗布する構成に限らず、積層型電極組立体用の電極の大きさ(長さ)あるいは巻回型電極組立体用の電極の大きさ(長さ)に対応した長さの塗布部22を間欠的に塗布する構成であってもよい。
The active material
以下の技術的思想(発明)は前記実施形態から把握できる。
(1)請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の発明において、前記タッチロールは、前記角度θa及び前記角度θbの少なくとも一方を変更可能に設けられ、前記金属箔の反りの状態に応じて前記角度θa及び前記角度θbが反りの修正に適した状態に変更される。
The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.
(1) In the invention according to any one of claims 1 to 6, the touch roll is provided so that at least one of the angle θa and the angle θb can be changed, and the state of warping of the metal foil Accordingly, the angle θa and the angle θb are changed to a state suitable for correcting the warp.
S…活物質合剤、θa…角度、θb…角度、10…電極製造装置、12…金属箔、13…活物質合剤塗布部、14…乾燥炉、14a…出口、15…搬送ロール、16a…前端、16L,16R…タッチロール、21…非塗布部、22…塗布部、23L…線、24L…回転軸心線、25P…面。 S ... Active material mixture, θa ... Angle, θb ... Angle, 10 ... Electrode manufacturing apparatus, 12 ... Metal foil, 13 ... Active material mixture application part, 14 ... Drying furnace, 14a ... Outlet, 15 ... Transport roll, 16a ... front end, 16L, 16R ... touch roll, 21 ... non-application part, 22 ... application part, 23L ... line, 24L ... rotation axis, 25P ... surface.
Claims (6)
前記帯状の金属箔に塗布された前記活物質合剤を乾燥する乾燥炉と、
前記帯状の金属箔の前記活物質合剤が塗布された面と反対側の面に当接して前記帯状の金属箔を案内する搬送ロールと、
前記帯状の金属箔の前記活物質合剤が塗布された面に当接する左右一対のタッチロールと、
を備えた電極製造装置において、
前記タッチロールは、前記搬送ロールと対向せずに、前記帯状の金属箔に塗布された前記活物質合剤中の残留有機溶媒量が15%以下の位置に少なくとも1組み設けられていることを特徴とする電極製造装置。 An active material mixture containing an active material and an organic solvent is applied to one surface of the strip-shaped metal foil, and the strip-shaped metal foil is coated such that there are non-coated portions on both sides in the width direction. Active material mixture application part to form a part,
A drying furnace for drying the active material mixture applied to the band-shaped metal foil;
A transport roll for guiding the belt-shaped metal foil in contact with the surface opposite to the surface of the strip-shaped metal foil to which the active material mixture is applied;
A pair of left and right touch rolls in contact with the surface of the strip-shaped metal foil applied with the active material mixture;
In an electrode manufacturing apparatus comprising:
At least one set of the touch rolls is provided at a position where the amount of the residual organic solvent in the active material mixture applied to the strip-shaped metal foil is 15% or less without facing the transport roll. An electrode manufacturing apparatus.
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