JP2018001081A - 活物質合剤の塗工方法、及び活物質合剤の塗工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目的とする目付量に至るまでに生じる不良品を減らすことができる活物質合剤の塗工方法、及び活物質合剤の塗工装置を提供すること。【解決手段】塗工装置２０は、貯留部２３、供給路３１、及び環流路３３を繋いだ循環路３６を備える。この循環路３６を活物質合剤３０が循環する状態における循環路３６内の圧力を循環圧Ｐ２とする。また、ダイヘッド２１から吐出された活物質合剤３０によって形成された塗工部２８を、予め定めた目付量で形成可能とするときの塗工中の循環路３６内の圧力を定常吐出圧Ｐ１とする。定常吐出圧Ｐ１と循環圧Ｐ２との圧力差ΔＰを定常吐出圧Ｐ１の１５％以下に設定した。【選択図】図２

Description

本発明は、活物質合剤の塗工方法、及び活物質合剤の塗工装置に関する。

リチウムイオン二次電池等の蓄電装置は電極組立体を備える。電極組立体は、正極及び負極の電極がセパレータを間に介在する状態で層状に配置されて構成されている。各極の電極は、集電体の両面に活物質層を備える。活物質層の形成は、活物質を有する活物質合剤を集電体に塗布することにより行われ、塗布時には活物質層の目付量を考慮して行われている。

例えば、ダイヘッドを有するダイコーターを使用して活物質合剤を塗布する際、塗布開始から目付量が安定化するまでに非常に長い時間を要する。したがって、塗工開始直後は目付量が低く、時間の経過とともに目付量が上がっていき、あるところで安定するという経過をたどる場合が多い。

この目付量が安定するまでの時間を短縮するために、例えば、特許文献１では、塗工開始前に、ダイヘッドに繋がる循環路に塗液を還流させ、かつダイヘッドへの塗液の供給圧力が、塗工時におけるダイヘッドからの吐出圧を超えるように塗液を供給しておく。

これにより、ダイヘッドからの塗工開始時、ダイヘッドの吐出口が開いた瞬間から高い吐出圧で塗液が吐出され、目付量が安定するまでの時間が短縮される。

特開２０１３−６６８３４号公報

ところが、特許文献１においては、塗工開始時に高い吐出圧で塗液が吐出されるため、目付量が過多な不良品が製造されてしまい、目付量が安定するまで不良品が製造されてしまう。

本発明の目的は、目的とする目付量に至るまでに生じる不良品を減らすことができる活物質合剤の塗工方法、及び活物質合剤の塗工装置を提供することにある。

上記問題点を解決するための活物質合剤の塗工方法は、活物質合剤を吐出するダイヘッドと、前記活物質合剤を貯留した貯留部と、前記貯留部に貯留された前記活物質合剤を前記ダイヘッドに供給する供給路と、前記活物質合剤を前記供給路から前記貯留部に環流させる環流路と、を備える塗工装置による活物質合剤の塗工方法であって、前記貯留部、前記供給路、及び前記環流路を繋いだ循環路を備え、該循環路を前記活物質合剤が循環する状態における前記循環路内の圧力を循環圧とし、前記ダイヘッドから吐出された前記活物質合剤によって形成された塗工部を、予め定めた目付量で形成可能とするときの塗工中の前記循環路内の圧力を定常吐出圧とした場合、前記定常吐出圧と前記循環圧との圧力差を前記定常吐出圧の１５％以下に設定したことを要旨とする。

例えば、ダイヘッドからの活物質合剤の吐出前の状態で、循環圧と定常吐出圧との圧力差を必要以上に大きくしておくと、活物質合剤の吐出開始時には、活物質合剤が定常吐出圧で吐出している時よりも多くの活物質合剤が吐出され、目付量が目的値の下限値を下回ることは抑制される。しかし、循環圧が定常吐出圧に達するまでは、目的とする目付量より過多な活物質合剤が塗布されてしまい、目付量が過多な不良な電極が製造されてしまう。

そこで、吐出前の状態で、圧力差が定常吐出圧の１５％以下となるように循環圧を調整し、循環圧を定常吐出圧に近付けた状態にしておくようにした。すると、吐出開始直後から、定常吐出圧に近い吐出圧で活物質合剤が吐出される。定常吐出圧は、目的とする目付量を得るための吐出圧でもある。このため、吐出開始直後から目付量を目的とする値に近付けることができ、目的とする目付量に至るまでの不良品を減らすことができる。

活物質合剤の塗工方法について、前記圧力差は前記定常吐出圧の１０％以下であるのが好ましい。
これによれば、定常吐出圧に循環圧が近付き、吐出開始直後から、定常吐出圧により近い吐出圧で活物質合剤が吐出される。このため、吐出開始直後から目付量を目的値により近付けることができ、目的とする目付量に至るまでに生じる不良品を減らすことができる。

活物質合剤の塗工方法について、前記圧力差は前記定常吐出圧の４％以下であるのが好ましい。
これによれば、定常吐出圧に循環圧が近付き、塗工開始直後から、定常吐出圧により近い吐出圧で活物質合剤が吐出される。このため、吐出開始直後から目付量を目的値により近付けることができ、目的とする目付量に至るまでに生じる不良品を減らすことができる。

上記問題点を解決するための活物質合剤の塗工装置は、活物質合剤を吐出するダイヘッドと、前記活物質合剤を貯留した貯留部と、前記貯留部に貯留された前記活物質合剤を前記ダイヘッドに供給する供給路と、前記活物質合剤を前記供給路から前記貯留部に環流させる環流路と、を備える活物質合剤の塗工装置であって、前記貯留部、前記供給路、及び前記環流路を繋いだ循環路を備え、該循環路を前記活物質合剤が循環する状態における前記循環路内の圧力を循環圧とし、前記ダイヘッドから吐出された前記活物質合剤によって形成された塗工部を、予め定めた目付量で形成可能とするときの塗工中の前記循環路内の圧力を定常吐出圧とした場合、前記定常吐出圧と前記循環圧との圧力差を前記定常吐出圧の１５％以下に設定するため、前記環流路上に設置された圧力調整弁を備えることを要旨とする。

例えば、ダイヘッドからの活物質合剤の吐出前の状態で、循環圧と定常吐出圧との圧力差を必要以上に大きくしておくと、活物質合剤の吐出開始時には、活物質合剤が定常吐出圧で吐出している時よりも多くの活物質合剤が吐出され、目付量が目的値の下限値を下回ることは抑制される。しかし、循環圧が定常吐出圧に達するまでは、目的とする目付量より過多な活物質合剤が塗布されてしまい、目付量が過多な不良な電極が製造されてしまう。

そこで、吐出前の状態で、圧力差が定常吐出圧の１５％以下となるように、圧力調整弁によって循環圧を調整し、循環圧を定常吐出圧に近付けた状態にしておくようにした。すると、吐出開始直後から、定常吐出圧に近い吐出圧で活物質合剤が吐出される。定常吐出圧は、目的とする目付量を得るための吐出圧でもある。このため、吐出開始直後から目付量を目的とする値に近付けることができ、目的とする目付量に至るまでの不良品を減らすことができる。

上記問題点を解決するための活物質合剤の塗工方法は、活物質合剤を吐出するダイヘッドと、前記活物質合剤を貯留した貯留部と、前記貯留部に貯留された前記活物質合剤を前記ダイヘッドに供給する供給路と、前記供給路に設置された流路切替機構と、前記流路切替機構と前記貯留部とを繋ぎ、前記活物質合剤を前記供給路から前記貯留部に環流させる環流路と、を備える塗工装置による活物質合剤の塗工方法であって、前記流路切替機構から前記ダイヘッドの吐出口に至るまでに生じる圧力損失をｘ１、前記流路切替機構から前記貯留部に至るまでに生じる圧力損失をｘ２とすると、以下の関係式、ｘ１＞ｘ２が成立していることを要旨とする。

貯留部、供給路、流路切替機構、及び環流路を繋いだ循環路を活物質合剤が循環する状態における循環路内の圧力を循環圧とする。また、ダイヘッドに供給する吐出圧であって、ダイヘッドから吐出された活物質合剤によって形成された塗工部を、予め定めた目付量で形成可能とするときの塗工中の循環路内の圧力を定常吐出圧とする。

例えば、ダイヘッドからの活物質合剤の吐出前の状態で、循環圧と定常吐出圧との圧力差を必要以上に大きくしておくと、活物質合剤の吐出開始時には、活物質合剤が定常吐出圧で吐出している時よりも多くの活物質合剤が吐出され、目付量が目的値の下限値を下回ることは抑制される。しかし、循環圧が定常吐出圧に達するまでは、目的とする目付量より過多な活物質合剤が塗布されてしまい、目付量が過多な不良な電極が製造されてしまう。

そこで、吐出前の状態で、定常吐出圧と循環圧との圧力差が小さくなるように循環圧を調整しておく。すると、吐出開始直後から、定常吐出圧に近い吐出圧で活物質合剤が吐出される。定常吐出圧は、目的とする目付量を得るための吐出圧でもある。このため、吐出開始直後から目付量を目的とする値に近付けることができ、目的とする目付量に至るまでの不良品を減らすことができる。

ここで、圧力損失ｘ２が圧力損失ｘ１より小さいと、貯留部から供給された活物質合剤は環流路を流れやすく、循環圧が高くなりにくい。その結果として、循環圧を定常吐出圧に近付ける圧力調整が行いやすく、定常吐出圧と循環圧との圧力差を小さくする調整が行いやすくなる。

上記問題点を解決するための活物質合剤の塗工装置は、活物質合剤を吐出するダイヘッドと、前記活物質合剤を貯留した貯留部と、前記貯留部に貯留された前記活物質合剤を前記ダイヘッドに供給する供給路と、前記供給路上に設置された流路切替機構と、前記流路切替機構と前記貯留部とを繋ぎ、前記活物質合剤を前記供給路から前記貯留部に環流させる環流路と、を備える活物質合剤の塗工装置であって、前記流路切替機構から前記ダイヘッドの吐出口に至るまでに生じる圧力損失をｘ１、前記流路切替機構から前記貯留部に至るまでに生じる圧力損失をｘ２とすると、以下の関係式、ｘ１＞ｘ２を成立させるため、前記環流路上に設置された圧力調整弁を備えることを要旨とする。

貯留部、供給路、流路切替機構、及び環流路を繋いだ循環路を活物質合剤が循環する状態における循環路内の圧力を循環圧とする。また、ダイヘッドに供給する吐出圧であって、ダイヘッドから吐出された活物質合剤によって形成された塗工部を、予め定めた目付量で形成可能とするときの塗工中の循環路内の圧力を定常吐出圧とする。

例えば、ダイヘッドからの活物質合剤の吐出前の状態で、循環圧と定常吐出圧との圧力差を必要以上に大きくしておくと、活物質合剤の吐出開始時には、活物質合剤が定常吐出圧で吐出している時よりも多くの活物質合剤が吐出され、目付量が目的値の下限値を下回ることは抑制される。しかし、吐出圧が定常吐出圧に達するまでは、目的とする目付量より過多な活物質合剤が塗布されてしまい、目付量が過多な不良な電極が製造されてしまう。

そこで、吐出前の状態で、定常吐出圧と循環圧との圧力差が小さくなるように循環圧を調整しておく。すると、吐出開始直後から、定常吐出圧に近い吐出圧で活物質合剤が吐出される。定常吐出圧は、目的とする目付量を得るための吐出圧でもある。このため、吐出開始直後から目付量を目的とする値に近付けることができ、目的とする目付量に至るまでの不良品を減らすことができる。

ここで、圧力損失ｘ２が圧力損失ｘ１より小さいと、貯留部から供給された活物質合剤は環流路を流れやすく、循環圧が高くなりにくい。その結果として、循環圧を定常吐出圧に近付ける圧力調整が行いやすく、定常吐出圧と循環圧との圧力差を小さくする調整が行いやすくなる。そして、環流路上に圧力調整弁があるため、圧力調整弁により、定常吐出圧と循環圧との圧力差を小さくするための循環路の圧力調整が行いやすくなる。

本発明によれば、目的とする目付量に至るまでに生じる不良品を減らすことができる。

実施形態の電極を示す斜視図。 塗工装置を模式的に示す図。 （ａ）は比較例における吐出圧及び循環圧の時間的変化を示すグラフ、（ｂ）は実施例における吐出圧及び循環圧の時間的変化を示すグラフ。 （ａ）は比較例における吐出圧及び循環圧と製品の枚数との関係を示すグラフ、（ｂ）は実施例における吐出圧及び循環圧と製品の枚数との関係を示すグラフ。 圧力差とズレ量とを示す表。

以下、活物質合剤の塗工方法、及び活物質合剤の塗工装置を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
まず、電極を有する蓄電装置としての二次電池について説明する。二次電池は、図示しないが、外観が角型をなす角型電池であり、リチウムイオン電池である。二次電池は、ケース内に電極組立体を備える。電極組立体は、複数の正極の電極と、複数の負極の電極とが、両者の間に多孔質の樹脂製セパレータを介在し、絶縁した状態で交互に積層された積層タイプである。

図１に示すように、二次電池用の電極１０は、矩形状の集電体としての金属箔１１と、金属箔１１の両面に存在する矩形状の活物質層１２とを備える。正極用の電極１０の金属箔１１は、例えば、アルミニウム箔製であり、負極用の電極１０の金属箔１１は、例えば、銅箔製である。また、正極の電極１０の活物質層１２は、正極用の活物質合剤を乾燥、圧縮して形成され、正極用の活物質合剤は、正極用の活物質、導電助剤、バインダ、及び溶媒を混練したものが用いられる。負極の電極１０の活物質層１２は、負極用の活物質合剤を乾燥、圧縮して形成され、負極用の活物質合剤は、負極用の活物質、導電助剤、バインダ、及び溶媒を混練したものが用いられる。

次に、電極１０の製造方法について説明する。
電極１０の製造工程は、活物質合剤を製造する混練工程、活物質合剤を用いて帯状金属箔上に活物質合剤の塗工部を形成する塗工工程（塗布工程、及び塗布後の乾燥工程を含む）、加圧により塗工部の密度を高めるプレス工程を含む。さらに、電極１０の製造工程は、帯状金属箔上に塗工部が形成された電極材料を個片の電極１０に切断する打ち抜き工程を含む。この他に、打ち抜き工程前に、塗工部に残留する僅かな溶媒や水分を除去する減圧乾燥工程などを追加してもよい。

次に、塗工工程で行う活物質合剤の塗工方法、及び塗工工程を行う活物質合剤の塗工装置について説明する。
図２に示すように、塗工装置２０は、ダイヘッド２１と、ポンプ２２と、貯留部２３と、流路切替機構２４と、圧力調整弁２５とを備える。貯留部２３には各極用の活物質合剤３０が貯留されている。活物質合剤３０はリチウム金属酸化物よりなる活物質、導電助剤、バインダ、溶剤等を混練・希釈してスラリー状にしたものである。

塗工装置２０は、貯留部２３と流路切替機構２４を接続する供給路３１を備える。供給路３１にはポンプ２２が設置されている。塗工装置２０は、流路切替機構２４とダイヘッド２１を接続する接続路３２を備える。貯留部２３内の活物質合剤３０がポンプ２２によりダイヘッド２１に向けて圧送され、圧送された活物質合剤３０は供給路３１、流路切替機構２４及び接続路３２を介してダイヘッド２１に供給される。ポンプ２２により圧送された活物質合剤３０はダイヘッド２１の吐出口２１ａから吐出される。ダイヘッド２１の吐出口２１ａに対し所定距離だけ離間した位置に帯状金属箔２７が搬送されている。帯状金属箔２７にダイヘッド２１から吐出された活物質合剤３０が塗布され、塗工部２８が形成される。

塗工装置２０は、流路切替機構２４と貯留部２３を接続する環流路３３を備える。環流路３３は、第１配管３４と第２配管３５を接続して構成されている。第１配管３４の一端は貯留部２３に接続され、第１配管３４の他端は第２配管３５の一端に接続されている。第２配管３５の他端は流路切替機構２４に接続されている。環流路３３における第２配管３５に圧力調整弁２５が設置されている。

塗工装置２０は、貯留部２３と、供給路３１と、流路切替機構２４と、環流路３３とを繋ぐ循環路３６を備える。流路切替機構２４は、ポンプ２２によって貯留部２３から供給された活物質合剤３０を、循環路３６には流通させず、接続路３２のみに流通させる第１位置と、接続路３２及び環流路３３に流通させる第２位置と、接続路３２には流通させず、環流路３３のみに流通させる第３位置とを取り得る。

流路切替機構２４が第１位置にあるとき、ポンプ２２から供給された活物質合剤３０は、接続路３２を介してダイヘッド２１のみに供給される。流路切替機構２４が第２位置にあるとき、活物質合剤は、循環路３６を循環するとともに、接続路３２を介してダイヘッド２１に供給される。流路切替機構２４が第３位置にあるとき、ポンプ２２から供給された活物質合剤３０は、循環路３６だけを循環する。

圧力調整弁２５は、環流路３３の圧力を調整可能である。圧力調整弁２５によって環流路３３の圧力を調整することにより、循環路３６の圧力が調整可能である。活物質合剤３０は、貯留部２３、供給路３１、流路切替機構２４、接続路３２及びダイヘッド２１を介して、ダイヘッド２１の吐出口２１ａから吐出される。この流路を吐出流路Ｒ１とする。吐出流路Ｒ１を活物質合剤３０が流通する際に発生する圧力損失は、供給路３１の流路断面積と長さ、接続路３２の流路断面積と長さ、ダイヘッド２１内の流路断面積、及び吐出口２１ａの断面積によって決定される。

また、活物質合剤３０は、貯留部２３、供給路３１、流路切替機構２４、第２配管３５、及び第１配管３４を介して貯留部２３に戻る。すなわち、活物質合剤３０は循環路３６を循環する。循環路３６を活物質合剤３０が流通する際に発生する圧力損失は、供給路３１の流路断面積と長さ、第１配管３４の流路断面積と長さ、及び第２配管３５の流路断面積と長さによって決定される。

吐出流路Ｒ１で発生する圧力損失と、循環路３６で発生する圧力損失とを比較する場合、貯留部２３から流路切替機構２４に至るまでに発生する圧力損失は、吐出流路Ｒ１と循環路３６で同じであるため、吐出流路Ｒ１で発生する圧力損失は、接続路３２の流路断面積と長さ、ダイヘッド２１内の流路断面積、及び吐出口の断面積によって決定される。また、循環路３６で発生する圧力損失は、第１配管３４及び第２配管３５の流路断面積及び長さによって決定される。

ダイヘッド２１から帯状金属箔２７に活物質合剤３０を塗布する際、電極１０の活物質層１２の目付量が目的値となるように行われる。なお、活物質合剤３０の目付量とは、帯状金属箔２７における活物質合剤３０の単位面積当たりの重量又は質量である。活物質合剤３０の目付量には、予め定めた下限値が設定されており、下限値を下回った目付量で形成された電極１０は不良品として廃棄される。塗工装置２０において、目付量を予め定めた目的値で吐出可能とするときの塗工中の循環路３６内の圧力を定常吐出圧Ｐ１とする。目付量の目的値は、実験等により予め設定されている。

塗工工程では、流路切替機構２４を第３位置とし、ダイヘッド２１への供給流路を閉じ、かつ循環路３６で活物質合剤３０を循環させて待機状態としている。待機状態では吐出流路Ｒ１にも活物質合剤３０は充填されており、吐出流路Ｒ１の圧力はほぼ大気圧と同じである。循環路３６を活物質合剤３０が循環しているときの循環路３６の圧力を循環圧Ｐ２とする。そして、吐出開始時には、流路切替機構２４を第１位置又は第２位置とし、ダイヘッド２１への供給流路を開くと活物質合剤３０が吐出される。この吐出開始直後の吐出圧は循環圧Ｐ２とほぼ同じである。

塗工工程では、ダイヘッド２１からの活物質合剤３０の吐出開始直後から定常吐出圧Ｐ１で吐出されると、理論上は目付量が目的値となり、下限値を超えた目付量となる。このため、本実施形態では、吐出開始直後から、吐出圧が定常吐出圧Ｐ１に近い値が得られるように、循環圧Ｐ２を定常吐出圧Ｐ１に近付けている。具体的には、定常吐出圧Ｐ１と循環圧Ｐ２の差の絶対値を圧力差ΔＰと設定し、この圧力差ΔＰを定常吐出圧Ｐ１の１５％以下に設定している。

ここで、比較例として、圧力差ΔＰが定常吐出圧Ｐ１の１５％を越えるように設定した。具体的には、吐出直前の待機状態における循環圧Ｐ２を非常に高い圧力に設定し、吐出直後から、定常吐出圧Ｐ１よりも高い吐出圧で活物質合剤３０を吐出できるように設定した。これは、吐出開始直後から目付量の下限値を下回る塗工部２８が形成されないようにするためである。

図３（ａ）及び図３（ｂ）のグラフにおいて、縦軸にダイヘッド２１の内圧と、循環路３６の循環圧及び吐出圧を示し、横軸に吐出開始直前から吐出開始を得て経過した時間を示している。また、破線でダイヘッド２１の内圧を示し、実線で循環圧及び吐出圧を示している。

図４（ａ）及び図４（ｂ）のグラフにおいて、縦軸にダイヘッド２１の内圧と、循環路３６の循環圧及び吐出圧を示し、横軸に吐出開始直前から吐出開始を得て経過した時間を示している。また、破線でダイヘッド２１の内圧を示し、実線で循環圧及び吐出圧を示している。

図３（ａ）に示すように、比較例では、吐出圧（循環圧Ｐ２）と、定常吐出圧Ｐ１との圧力差ΔＰを大きくした。一方、図３（ｂ）に示すように、実施例は、圧力差ΔＰを定常吐出圧Ｐ１の１５％以下に設定した。具体的には、吐出直前の待機状態における循環圧Ｐ２を定常吐出圧Ｐ１より若干低い圧力に設定し、吐出開始直後から、定常吐出圧Ｐ１に近い吐出圧で活物質合剤３０を吐出できるように設定した。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、実施例では、比較例と比べて、吐出開始直後から目的とする目付量を得られるまでに要する時間、及び電極１０の枚数も少なく抑えられる。

圧力差ΔＰが定常吐出圧の１５％以下に設定された場合は、塗工開始直後から、得られる目付量のズレを目的値の±３％以下に抑えることができる。圧力差ΔＰが小さいほど、循環路３６の循環圧Ｐ２は定常吐出圧Ｐ１に近付き、吐出量は目的とする目付量に近付く。

図５に示すように、圧力差ΔＰが定常吐出圧の１０％以下に設定された場合は、塗工開始直後から、得られる目付量のズレを目的値の±２％以下に抑えることができ、圧力差ΔＰが定常吐出圧の４％以下に設定された場合は、塗工開始直後から、得られる目付量のズレを目的値の±１％以下に抑えることができる。

例えば、定常吐出圧Ｐ１が４４ｋＰａの場合、圧力差ΔＰが定常吐出圧Ｐ１の４％となるように循環圧Ｐ２を４２．３〜４５．７ｋＰａに設定すると、得られる目付量のズレを目的値の±１％以下に抑えることができる。

定常吐出圧Ｐ１に循環圧Ｐ２を近付け、定常吐出圧Ｐ１に対する圧力差ΔＰを１５％以下に設定するため、本実施形態では、吐出流路Ｒ１での圧力損失ｘ１と、循環路３６での圧力損失ｘ２について、以下の関係式が成立している。

ｘ１＞ｘ２…関係式
関係式が満たされず、循環路３６の圧力損失ｘ２が、圧力損失ｘ１より高い状態では、循環路３６の圧力が高まりやすく、結果として吐出流路Ｒ１の圧力も高くなりやすい。循環路３６の圧力が高くなると、圧力調整弁２５による圧力調整を行っても、循環圧Ｐ２を定常吐出圧Ｐ１に近付ける制御ができない場合が生じる。その場合には、定常吐出圧Ｐ１に循環圧Ｐ２を近付け、定常吐出圧Ｐ１に対する圧力差ΔＰを１５％以下に設定することができなくなる。

また、圧力損失ｘ２が圧力損失ｘ１より高い状態では、循環圧Ｐ２が高まり、圧力調整弁２５を全開にしても、循環圧Ｐ２が定常吐出圧Ｐ１より非常に高い状態となる。そのままダイヘッド２１から活物質合剤３０を吐出した場合には、上述した比較例のように、吐出開始直後の吐出圧が定常吐出圧Ｐ１に到達するまでの時間が長くなり、目的とする目付量を得られるまでに要する時間、及び電極１０の枚数が増えて好ましくない。

本実施形態のように、循環路３６の圧力損失ｘ２が、吐出流路Ｒ１の圧力損失ｘ１より低い状態を維持できていれば、圧力調整弁２５による圧力調整により、循環圧Ｐ２が高まりにくく、循環圧Ｐ２を定常吐出圧Ｐ１に近付ける制御が可能になる。そして、関係式が成立していれば、定常吐出圧Ｐ１に循環圧Ｐ２を近付けるための調整幅を持たせることができる。

図２に示すように、塗工装置２０は、供給路３１における活物質合剤３０の流通方向における流路切替機構２４の上流側に圧力計４１を備える。圧力計４１は、循環路３６の圧力を検出する。そして、圧力計４１の検出した圧力が、定常吐出圧Ｐ１に近い状態が、定常吐出圧Ｐ１に循環圧Ｐ２が近付いた状態であり、圧力差ΔＰが小さい状態である。

次に、活物質合剤３０の塗工方法、及び活物質合剤３０の塗工装置２０の作用効果を記載する。
（１）塗工装置２０による活物質合剤３０の塗工工程では、定常吐出圧Ｐ１と循環圧Ｐ２の圧力差ΔＰを定常吐出圧Ｐ１の１５％以下に設定し、循環圧Ｐ２を定常吐出圧Ｐ１に近付けるようにした。このため、ダイヘッド２１から活物質合剤３０を吐出させたとき、塗工開始直後から、定常吐出圧Ｐ１に近い吐出圧で活物質合剤３０を吐出させることができる。定常吐出圧Ｐ１は、目的とする目付量を得るための吐出圧でもある。このため、吐出開始直後から目付量を目的値に近付けることができ、吐出開始直後から目的とする目付量に至るまでに生じる不良品を減らすことができる。

（２）圧力差ΔＰを定常吐出圧Ｐ１の１５％以下に設定することで、得られる目付量のズレを目的値の±３％以下に抑えることができ、不良品を減らすことができる。
（３）圧力差ΔＰを定常吐出圧Ｐ１の１０％以下に設定することで、得られる目付量のズレを目的値の±２％以下に抑えることができ、４％以下に設定することで、得られる目付量のズレを目的値の±１％以下に抑えることができる。その結果として、定常吐出圧Ｐ１に対する圧力差ΔＰの割合を小さくすればするほど、不良品を減らすことができる。

（４）塗工装置２０は、圧力調整弁２５によって循環圧Ｐ２を調整し、定常吐出圧Ｐ１と循環圧Ｐ２の圧力差ΔＰを定常吐出圧Ｐ１の１５％以下に設定可能である。よって、圧力調整弁２５による環流路３３の圧力制御だけで、吐出開始直後から目付量を目的値に近付けることができ、目的とする目付量に至るまでに生じる不良品を減らすことができる。

（５）塗工装置２０の吐出流路Ｒ１で発生する圧力損失ｘ１と、循環路３６で発生する圧力損失ｘ２に関し、関係式、ｘ１＞ｘ２を成立させた。関係式が成立していれば、圧力調整弁２５による圧力調整により、循環圧Ｐ２を定常吐出圧Ｐ１に近付けることが可能になる。このため、塗工装置２０による活物質合剤３０の塗布に関し、定常吐出圧Ｐ１と循環圧Ｐ２の圧力差ΔＰを定常吐出圧Ｐ１の１５％以下に設定することが可能になる。その結果として、ダイヘッド２１から活物質合剤３０を吐出させたとき、塗工開始直後から、定常吐出圧Ｐ１に近い吐出圧で活物質合剤３０を吐出させることができる。定常吐出圧は、目的とする目付量を得るための吐出圧でもある。このため、吐出開始から目付量を目的値に近付けることができ、目的とする目付量に至るまでに生じる不良品を減らすことができる。

（６）塗工装置２０において、圧力損失ｘ２は、環流路３３を構成する第１配管３４及び第２配管３５の流路断面積及び長さに依存する。関係式、ｘ１＞ｘ２を維持して第１配管３４及び第２配管３５の流路断面積及び長さを変更すれば、圧力調整弁２５による圧力調整により、定常吐出圧Ｐ１と循環圧Ｐ２の圧力差ΔＰを定常吐出圧Ｐ１の１５％以下に設定することが可能になる。

（７）塗工装置２０は、供給路３１に圧力計４１を備える。圧力計４１は、循環路３６の循環圧Ｐ２を検出する。検出された循環圧Ｐ２が、定常吐出圧Ｐ１と循環圧Ｐ２の圧力差ΔＰが定常吐出圧Ｐ１の１５％以下となった場合に、ダイヘッド２１から吐出開始させる。よって、ダイヘッド２１の内圧を検出せずに、目付量を目的とする目付量に制御できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 圧力損失に関し、ｘ１＞ｘ２の関係式が成立していれば、環流路３３は、第１配管３４と第２配管３５の２本の配管で形成されていなくてもよい。例えば、環流路３３は１本の配管で形成されていてもよいし、３本以上の異径の配管を接続して形成されていてもよい。同様に、接続路３２は、複数本の配管を接続して形成されていてもよい。

○ 蓄電装置における電極組立体は、積層型、即ち、複数の電極を積層した構成としたものに適用したが、捲回型、即ち、帯状電極を捲回したものに適用してもよい。要は、金属箔等の集電体に活物質層が形成された電極がセパレータを間に介在する状態で層状に配置されていればよい。

○ 電極１０は、金属箔１１の片面に活物質層１２を備えるものでもよい。
○ 蓄電装置としてリチウムイオン二次電池以外に適用してもよい。例えば、ニッケル水素二次電池等に適用してもよい。

ΔＰ…圧力差、Ｐ１…定常吐出圧、Ｐ２…循環圧、ｘ１，ｘ２…圧力損失、１０…電極、２０…塗工装置、２１…ダイヘッド、２３…貯留部、２４…流路切替機構、２５…圧力調整弁、３１…供給路、３３…環流路、３６…循環路。

Claims (6)

1. 活物質合剤を吐出するダイヘッドと、
   前記活物質合剤を貯留した貯留部と、
   前記貯留部に貯留された前記活物質合剤を前記ダイヘッドに供給する供給路と、
   前記活物質合剤を前記供給路から前記貯留部に環流させる環流路と、を備える塗工装置による活物質合剤の塗工方法であって、
   前記貯留部、前記供給路、及び前記環流路を繋いだ循環路を備え、該循環路を前記活物質合剤が循環する状態における前記循環路内の圧力を循環圧とし、
   前記ダイヘッドから吐出された前記活物質合剤によって形成された塗工部を、予め定めた目付量で形成可能とするときの塗工中の前記循環路内の圧力を定常吐出圧とした場合、
   前記定常吐出圧と前記循環圧との圧力差を前記定常吐出圧の１５％以下に設定したことを特徴とする活物質合剤の塗工方法。
2. 前記圧力差は前記定常吐出圧の１０％以下である請求項１に記載の活物質合剤の塗工方法。
3. 前記圧力差は前記定常吐出圧の４％以下である請求項１又は請求項２に記載の活物質合剤の塗工方法。
4. 活物質合剤を吐出するダイヘッドと、
   前記活物質合剤を貯留した貯留部と、
   前記貯留部に貯留された前記活物質合剤を前記ダイヘッドに供給する供給路と、
   前記活物質合剤を前記供給路から前記貯留部に環流させる環流路と、を備える活物質合剤の塗工装置であって、
   前記貯留部、前記供給路、及び前記環流路を繋いだ循環路を備え、該循環路を前記活物質合剤が循環する状態における前記循環路内の圧力を循環圧とし、
   前記ダイヘッドから吐出された前記活物質合剤によって形成された塗工部を、予め定めた目付量で形成可能とするときの塗工中の前記循環路内の圧力を定常吐出圧とした場合、
   前記定常吐出圧と前記循環圧との圧力差を前記定常吐出圧の１５％以下に設定するため、前記環流路上に設置された圧力調整弁を備えることを特徴とする活物質合剤の塗工装置。
5. 活物質合剤を吐出するダイヘッドと、
   前記活物質合剤を貯留した貯留部と、
   前記貯留部に貯留された前記活物質合剤を前記ダイヘッドに供給する供給路と、
   前記供給路に設置された流路切替機構と、
   前記流路切替機構と前記貯留部とを繋ぎ、前記活物質合剤を前記供給路から前記貯留部に環流させる環流路と、
   を備える塗工装置による活物質合剤の塗工方法であって、
   前記流路切替機構から前記ダイヘッドの吐出口に至るまでに生じる圧力損失をｘ１、前記流路切替機構から前記貯留部に至るまでに生じる圧力損失をｘ２とすると、以下の関係式、
   ｘ１＞ｘ２
   が成立していることを特徴とする活物質合剤の塗工方法。
6. 活物質合剤を吐出するダイヘッドと、
   前記活物質合剤を貯留した貯留部と、
   前記貯留部に貯留された前記活物質合剤を前記ダイヘッドに供給する供給路と、
   前記供給路上に設置された流路切替機構と、
   前記流路切替機構と前記貯留部とを繋ぎ、前記活物質合剤を前記供給路から前記貯留部に環流させる環流路と、
   を備える活物質合剤の塗工装置であって、
   前記流路切替機構から前記ダイヘッドの吐出口に至るまでに生じる圧力損失をｘ１、前記流路切替機構から前記貯留部に至るまでに生じる圧力損失をｘ２とすると、以下の関係式、
   ｘ１＞ｘ２
   を成立させるため、前記環流路上に設置された圧力調整弁を備えることを特徴とする活物質合剤の塗工装置。

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