JP4439607B2 - 基材への塗料の間欠塗布装置および電池用電極板の製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続走行する基材または集電体に、塗料または正極または負極の活物質を主成分とした塗料を、間欠的に塗布する間欠塗布装置、間欠塗布方法、および、二次電池用電極板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器や通信機器の小型化及び軽量化が急速に進んでおり、これらの駆動用電源として用いられる二次電池に対しても、小型化及び軽量化の要求が強くなってきている。これらの要求に対して、リチウムイオン二次電池に代表される、高エネルギー密度でかつ高電圧を有する二次電池が提案されている。
【０００３】
二次電池の性能に大きく影響を及ぼす電極板に関しては、充放電サイクル寿命を延長させるために、また、高エネルギー密度化のために、薄膜大面積化を図ることが提案されている。たとえば、特開昭６３−１０４５６号公報や特開平３−２８５２６２号公報などに記載されているように、金属酸化物、硫化物、ハロゲン化物などの正極活物質粉末に、導電剤、および、結着性を向上させるために添加されている結着剤を適当な湿潤剤(溶媒)に分散溶解させて、液状の活物質塗料を調製し、金属箔からなる集電体を基材とし、上記基材上に上記塗料を塗布して塗布膜(活物質層)を形成して得られる正極電極板が開示されている。この際、結着剤として、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系樹脂、または、シリコン・アクリル共重合体が用いられている。また、負極電極板は、カーボンなどの負極活物質に結着剤を適当な溶媒に溶解させたものを加えて、液状の活物質塗料を調製し、金属箔集電体である基材に塗布して得られる。
【０００４】
正極または負極の活物質塗料を塗布する方法としては、特開平１−１８４０６９号公報、特開平１−１９４２６５号公報および特開平４−２４２０７１号公報などに示されるドクターブレードを用いる方法が提案されている。この方法によれば、集電体に対して所定の間隙をもってドクターブレードを設けて、ドクターブレードと走行する集電体との間隙から、塗料が層状に引き出されることにより、シート状極板を形成することが可能となる。これらの方法の場合、活物質塗料を連続的に集電体上に塗布するために、集電体状のリード部を形成するための剥離工程が必要となる。たとえば、特開平２−９８０４０号公報に示されるように、活物質塗料を塗布、乾燥した後に、活物質層の両面から刃状体を当接して取り除くべき活物質を剥離除去してリード部を形成する方法が提案されている。
【０００５】
しかしながら、特開平１−１８４０６９号公報、特開平１−１９４２６５号公報および特開平４−２４２０７１号公報などに示されるドクターブレードを用いる方法では、活物質塗料をドクターブレードの前側に貯えながら塗布を行うために、塗布中に溶媒が蒸発して塗料濃度が変化して安定な塗布を行うことが困難である。また、特開平２−９８０４０号公報に示されるような剥離工程では、剥離作業によって、活物質層と集電体の境界面における結着性が劣化したり、剥離した活物質層が細かい粉体となって極板上に付着する問題があり、充放電の繰り返しにともなって放電容量の劣化を引き起こす可能性がある。また、剥離工程が余分に含まれるため、生産性の低下を招いてしまう。
【０００６】
そこで、上記の問題点を解決する手段として、塗料を連続走行する集電体となる基材上に、間欠的に塗布する間欠塗布装置が提案されている。例えば、図６に、特開平８−２２９４８１号公報に開示されている間欠塗布装置を示すと、塗布停止時には、ヘッド１２をヘッド駆動部２０によって上側に移動し、ノズル１１への塗料の流れを遮断し、かつ、ノズル１１以外の配管に導くと同時にノズル１１内部およびスリット１７の出口部の塗料２１をノズル１１内部に設けた吸引部に吸引し、塗布開始時には、ヘッド１１をヘッド駆動部２０によって下側に移動し、塗料２１の流れをノズル１１へ解放すると同時に、吸引部に吸引された塗料２１をノズル１１内部へ戻すことにより、塗料を、連続走行する基材２５上に間欠的に塗布することが可能となる。
【０００７】
しかしながら、塗布停止時の塗料の圧力と、塗布開始時の塗料の圧力に大きな差がある場合、塗布開始時の塗布始端周辺の厚みが厚くなったり、薄くなったりする問題があった。これは、例えば、塗布停止時の塗料の圧力が、塗布開始時の塗料の圧力より低い場合、塗布停止状態から塗布開始状態に移るとき、塗料をノズル内に押し込む圧力が少ないために、塗料をノズルから押し出す圧力が低く、塗布始端部周辺の厚みが薄くなってしまうためと考えられる。このような状態になった正極電極板を使用した場合、正極の活物質量が少なくなるため、容量が低下する。また、上記のような状態になった負極電極板を使用した場合、塗布始端部周辺の厚みが薄い部分に、セパレータを介して正極電極板が対面したとき、電池充電時、正極電極板からのリチウムイオンを受け取る負極の活物質量が少ないために、負極電極板の表面にリチウムイオンが析出し、これがセパレータを突き破り、正極電極板に達すると危険であるため塗布時の厚みの公差を考慮した安全な設計がなされている。そのため、安全性を損なわずに電池容量を上げるためには、塗布始端部周辺の厚みを精度良く、塗布定常時の厚みと同等に制御できることが望ましい。
【０００８】
塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にして塗布する方法として、特開平８−２２９４８１号公報では、塗布停止時の塗料の圧力と、塗布開始時の塗料の圧力を同等とすること、また、両者の圧力を同等にするために、ノズル以外の配管内の塗料の流れを流量調整することが示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らは、鋭意検討した結果、特開平８−２２９４８１号公報に示されるような、塗布停止時の塗料の圧力と、塗布開始時の塗料の圧力を同等にした場合、塗布始端部周辺の厚みが厚くなってしまうことを見いだした。
【００１０】
これは、塗布停止時から塗布開始時に切り替わるときに、塗料の切替弁のタイムラグにより、一瞬の間、塗料の流れが止まってしまい、その間、塗料の圧力が上昇するため、塗布開始時に塗料がノズル内に押し込まれ、塗布始端部周辺の厚みが厚くなってしまうものと考えられる。このような状態になった正極電極板を使用した場合、セパレータを介して負極電極板が対面したとき、充電時、正極電極板からのリチウムイオンを受け取る負極の活物質量が相対的に少ないために、負極電極板の表面にリチウムイオンが析出し、これがセパレータを突き破り、正極電極板に達し、電池の内部短絡が起こると危険であるため負極電極板は正極電極板の厚みの公差も考慮して安全な負極活物質量を決めている。また、塗布乾燥後に加圧形成するが、塗布始端部周辺が厚みが厚いと、その部分に非常に大きな圧縮力がかかり、活物質層が集電体からはがれてしまう可能性がある。また、はがれなかったとしても、加圧形成時に、塗布始端部周辺の厚みの厚さを吸収することができず、正極電極板と負極電極板を絶縁するためのセパレータを介して、渦巻き状に巻き回して極板群を構成する場合に、正極電極板と負極電極板が巻きずれてしまう可能性がある。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するものであり、塗布開始時の塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にすることができる間欠塗布装置、およびそれを用いた電池用電極板の製造装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
基材を連続走行させるロールと、基材上に正極又は負極の活物質を主成分とした塗料を塗布するノズルと、ノズルに塗料を間欠的に供給する第１および第２の間欠手段と、塗料の圧力を調整する圧力調整弁とを備え、その間欠手段は、塗布停止時に、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを上に上げることによって、ノズルへの塗料の流れを遮断し、ノズル以外の配管に導くと同時に、ノズル内部およびスリット出口部の塗料をノズル内部に設けた所定の場所に吸引し、塗布再開時には、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、塗料の流れをノズルへ解放すると同時に、第２の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、ノズル内部の所定の場所に吸引された塗料をノズル内部に戻す間欠塗布装置であって、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を調整するように構成し、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を、塗布再開時の塗料の圧力の６０％以上、８０％以下になるように、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を圧力調整弁によって調整する。
【００１３】
これにより、塗布開始時の塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にすることができ、電池としての容量低下や安全性などの問題や、加圧形成時の塗布始端部のはがれなどの問題を解決することができる。
【００１４】
また、基材上に塗布する塗料の量が変動した場合などには、塗布再開時の塗料の圧力や、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力が変化するため、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力と、塗布再開時の塗料の圧力とのバランスが変化してしまう。そこで、塗布再開時の塗料の圧力と、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力のバランスが一定となるように、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を圧力調整弁を制御する圧力調整弁制御装置によって自動調整するように構成し、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力が、塗布再開時の塗料の圧力の６０％以上、８０％以下になるように、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を自動調整する。
【００１５】
これにより、基材上に塗布する塗料の量が変動したりしても、上記に述べた問題を解決することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
請求項１記載の発明において塗料に負極活物質塗料を用い、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。
【００１８】
負極活物質塗料は、負極活物質として球状黒鉛粉末を１００重量部、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース１重量部を水１００重量部に溶解した水溶液を１０７．２重量部、結着剤としてスチレンブタジエンゴム３．５重量部を水１００重量部に溶解した水溶液を７．３重量部を配合し、混合分散して作製した。
【００１９】
上記塗料を、図１に示した装置によって塗布した。上記塗料は、配管を通過しポンプ１により第１の間欠手段２に供給される。塗布停止時は、第１の間欠手段２付帯のエアシリンダ７を上に上げることによって、ノズル３への塗料の流れを遮断し、ノズル以外の配管に導くと同時に、ノズル３内部に設けた第２の間欠手段５付帯のエアシリンダ６を上に上げることによって、ノズル３内部およびノズルスリット出口部の塗料を吸引する。塗布再開時には、第１の間欠手段２付帯のエアシリンダ７を下に下げることにより、塗料の流れをノズル３へ解放すると同時に、ノズル３内部の第２の間欠手段５付帯のエアシリンダ６を下に下げることによって、吸引された塗料をノズル３内部に戻す。塗布停止時の塗料の圧力と塗布開始時の塗料の圧力は、圧力センサ８により監視し、圧力調整弁９により塗布停止時の塗料の圧力を調整することで、（式１）に示す圧力比を変化させることができる。
【００２０】
【式１】
(圧力比)＝(塗布停止時の塗料の圧力)／(塗布開始時の塗料の圧力)×１００ [％]
【００２１】
第１の間欠手段２により、ノズル３内のマニホールド４に供給された塗料は、塗布後の幅が５００ｍｍ、塗布乾燥後の塗布定常部の厚みが１２０μmになるよう、基材となる集電体である銅箔(厚み１４μm)上に間欠的に塗布し、乾燥した。
【００２２】
なお、本実施の形態では、圧力比が５０％・６０％・７０％・８０％・９０％の場合に、上記基材上に片面塗布を行い、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。
【００２３】
その結果を、図２に示す。圧力比７０％では、始端部直後の厚みは盛り上がっているが、それを超えた部分は、一定の極板厚みとなっている。
【００２４】
圧力比７０％より塗布停止時の塗料の圧力が１０％低い圧力比６０％では、始端部直後の厚みの盛り上がりを超えた部分の厚みが、圧力比７０％の場合に比べ約１５％ほど厚みが薄くなっている。そして、さらに塗布停止時の塗料の圧力が低い圧力比の５０％では、さらに厚みが薄くなっている。
【００２５】
また、圧力比７０％より塗布停止時の塗料の圧力が１０％高い圧力比８０％では、始端部直後の厚みの盛り上がりを超えた部分の厚みが、圧力比７０％の場合に比べ約１５％ほど厚みが厚くなっており、そして、さらに塗布停止時の塗料の圧力が高い圧力比の９０％では、さらに厚みが厚くなっている。
【００２６】
（実施の形態２）
(実施の形態１)に示した方法により、基材となる銅箔(１４μm)上の両面に負極活物質塗料を塗布して作製した負極電極板を用いて、塗布定常部の厚みが１９５μmになるまで加圧成形したときの、塗布始端部周辺のはがれ性を観察した。なお、(実施の形態１)における圧力比は、５０％・６０％・７０％・８０％・９０％とし、それぞれの圧力比で、負極電極板を作製した。
【００２７】
その結果を(表１)に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
圧力比５０％・６０％・７０％・８０％では、間欠始端部のはがれは見られなかったが、圧力比９０％では、間欠始端部は、はがれていた。これは、圧力比９０％では、塗布始端部周辺が厚みが非常に厚いため、その部分に非常に大きな圧縮力がかかり、活物質層が集電体からはがれてしまうためと考えられる。
【００３０】
よって、塗布停止時の塗料の圧力と塗布開始時の塗料の圧力の比の上限は８０％以下が望ましい。
【００３１】
（実施の形態３）
(実施の形態２)で作製し、加圧形成後に間欠始端部のはがれが見られなかった負極電極板を用いて、直径１７ｍｍ、高さ５０ｍｍのサイズの電池を作製し、５００回の繰り返し充放電を行った場合の負極電極板の表面状態を観察した。
【００３２】
負極電極板は、電極部の幅が４０ｍｍ、長さが３９５ｍｍの大きさに切断し、塗着膜中の水分を除去するため、１１０℃の空気雰囲気中に７．５時間、乾燥処理を行った。
【００３３】
また、本実施の形態で用いた正極電極板は、以下のように作製した。正極活物質塗料は、正極活物質としてコバルト酸リチウム(ＬｉＣｏＯ2)粉末を１００重量部、導電剤としてアセチレンブラックを３．０重量部、増粘剤としてカルボキシルメチルセルロース１重量部を水１００重量部に溶解した水溶液を８３．３重量部、結着剤としてポリテトラフルオロエチレン６０重量部を水１００重量部に溶解した水溶液を１１．５重量部配合し、混合分散して作製した。正極電極板は、集電体となる基材にアルミニウム箔(厚み２０μm)を使用した基材上に、塗布後の幅を５００ｍｍ、乾燥後の厚みが１８０μmになるように塗布・乾燥して作製した。その電極板を、厚みが１８０μmになるまで加圧成形し、電極部の幅が３８ｍｍ、長さが３４５ｍｍの大きさに切断し、塗着膜中の水分を除去するため、２５０℃の空気雰囲気中に１０．５時間、乾燥処理を行った。
【００３４】
上記のように加工した正極電極板と負極電極板を用い、正極および負極電極板より幅広い多孔質ポリプロピレンフィルムから成る両者を絶縁するためのセパレータを介して、渦巻き状に巻き回して、極板群を構成した。次に、この極板群を、負極端子を兼ねる有底円筒状のステンレス容器内に挿入し、炭酸エチレン３０ｖｏｌ％と、炭酸ジエチル５０ｖｏｌ％とプロピオン酸メチル２０ｖｏｌ％との混合液に六フッ化リン酸リチウムを１ｍｏｌ／ｌの濃度に溶解したものを電解液として注液し、直径１７ｍｍ、高さ５０ｍｍのサイズで、定格容量７２０ｍＡｈの電池を作製した。
【００３５】
電池特性の測定には、充放電測定装置を用いた。２５℃の温度条件で、充電を５００ｍＡの定電流で行い、４．１Ｖになった時点で、４．１Ｖの定電圧充電に切り替え、合計２時間の充電を行った。放電は、２０℃の温度条件で、７２０ｍＡで行い、放電電位が３．０Ｖになった時点で放電を終了し、次の充電を開始した。このように、同一条件で５００回の充放電を繰り返し、充電状態での負極電極板の表面状態を観察した。
【００３６】
その結果を(表２)に示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】
圧力比６０％・７０％・８０％では、間欠始端部周辺にリチウムの析出は見られなかった。しかし、圧力比５０％では、間欠始端部周辺にリチウムの析出が見られた。これは、圧力比５０％では、間欠始端部周辺の厚みが非常に薄いため、その部分の負極活物質量が、電池充電時に正極電極板からのリチウムイオンをすべて受け取るだけの最低限必要な負極活物質量より少なくなっており、負極電極板の表面にリチウムイオンが析出するものと考えられる。リチウムが析出が発生すると、正極電極板と負極電極板を絶縁するためのセパレータを、リチウムが突き破り、それが正極電極板に達し、電池の内部短絡する可能性があり、電池の安全性の低下を招く恐れがある。
【００３９】
よって、塗布停止時の塗料の圧力と塗布開始時の塗料の圧力の比の下限は６０％以上が望ましい。
【００４０】
以上、(実施の形態１)から(実施の形態３)で明らかなように、請求項１記載の発明の間欠塗布装置によって、塗布停止時の塗料の圧力が、塗布再開時の塗料の圧力の６０％以上、８０％以下になるよう圧力調整弁を調整することにより、塗布開始時の塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にすることができ、電池としての容量低下や安全性などの問題や、加圧形成時の塗布始端部のはがれなどの問題を解決することができる。
【００４１】
（実施の形態４）
請求項１記載の発明における塗料に負極活物質塗料を用い、塗布後の活物質重量を変化させたときの、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。
【００４２】
負極活物質塗料は、(実施の形態１)で使用した塗料を作製し、図１に示した装置によって塗布した。なお、圧力調整弁９の開度は、基準となる塗布後の活物質重量のとき、間欠始端部周辺の厚みが塗布定常時の厚みと同等になるように調整した。また、第１の間欠手段２により、ノズル３内のマニホールド４に供給された塗料は、塗布後の幅が５００ｍｍ、塗布乾燥後の塗布定常部の厚みが１２０μmになるよう、基材となる集電体である銅箔(厚み１４μm)上に間欠的に塗布し、乾燥した。
【００４３】
なお、本実施の形態では、塗布後の活物質重量が、基準となる塗布後の活物質重量に対して、２倍・１．５倍・１倍・０．７５倍・０．５倍の塗布重量比の場合に、上記基材上に片面塗布を行い、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。その結果を、図３に示す。
【００４４】
塗布重量比が１倍の時は、始端部直後の厚みは盛り上がっているが、それを超えた部分は、一定の極板厚みとなっている。これに対して、塗布重量比が１．５倍・２倍では、始端部直後の厚みの盛り上がりを超えた部分の厚みが、塗布重量比１倍の場合に比べ厚みが厚くなっている。また、塗布重量比が０．７５倍・０．５倍では、始端部直後の厚みの盛り上がりを超えた部分の厚みが、塗布重量比１倍の場合に比べ、厚みが薄くなっている。
【００４５】
以上のことから、塗布後の活物質重量が変化すると、間欠始端部周辺の厚みが変化することがわかる。
【００４６】
（実施の形態５）
請求項３記載の本発明における塗料に負極活物質塗料を用い、塗布後の活物質重量を変化させたときの、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。
【００４７】
負極活物質塗料は、(実施の形態１)で使用した塗料を作製した。
上記塗料を、図４に示した装置によって塗布した。上記塗料は、配管を通過しポンプ１により第１の間欠手段２に供給される。塗布停止時は、第１の間欠手段２付帯のエアシリンダ７を上に上げることによって、ノズル３への塗料の流れを遮断し、ノズル以外の配管に導くと同時に、ノズル３内部に設けた第２の間欠手段５付帯のエアシリンダ６を上に上げることによって、ノズル３内部およびノズルスリット出口部の塗料を吸引する。塗布再開時には、第１の間欠手段２付帯のエアシリンダ７を下に下げることによって、塗料の流れをノズル３へ解放すると同時に、ノズル３内部の第２の間欠手段５付帯のエアシリンダ６を下に下げることによって、吸引された塗料をノズル３内部に戻す。塗布停止時の塗料の圧力と塗布開始時の塗料の圧力は、圧力センサ８により監視し、圧力センサ８の出力により圧力調整弁９を制御する圧力調整弁制御装置１０によって、塗布停止時の塗料の圧力を自動調整するようにした。圧力調整弁制御装置１０の設定は、塗布停止時の塗料の圧力が塗布開始時の塗料の圧力に対して７０％になるように設定した。
【００４８】
第１の間欠手段２により、ノズル３内のマニホールド４に供給された塗料は、塗布後の幅が５００ｍｍ、塗布乾燥後の塗布定常部の厚みが１２０μmになるよう、基材となる集電体である銅箔(厚み１４μm)上に間欠的に塗布し、乾燥した。
【００４９】
なお、本実施の形態では、塗布後の活物質重量が、基準となる塗布後の活物質重量に対して、２倍・１．５倍・１倍・０．７５倍・０．５倍の塗布重量比の場合に、上記基材上に片面塗布を行い、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。
【００５０】
その結果を、図５に示す。それぞれの塗布重量比の場合でも、始端部直後の厚みは盛り上がっているが、それを超えた部分は、一定の極板厚みとなっている。
【００５１】
よって、請求項３記載の間欠塗布装置によって、塗布後の活物質重量が変化しても、間欠始端部周辺の厚みが変化することなく、間欠塗布が可能であり、電池としての容量低下や安全性などの問題や、加圧形成時の塗布始端部のはがれなどの問題を解決することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、塗布停止時の塗料の圧力は、塗布開始時の塗料の圧力に対して７０％になるように、圧力調整弁制御装置１０を設定したが、(実施の形態１)から(実施の形態３)に示したように、塗布停止時の塗料の圧力が、塗布開始時の塗料の圧力の６０％から８０％の間になるように、圧力調整弁制御装置１０を設定することにより、塗布後の活物質重量が変化しても、上記に述べたような問題を解決することができることは明らかである。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の間欠塗布装置、間欠塗布方法、および、二次電池用電極板の製造装置により、塗布開始時の塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にすることができ、電池としての容量低下や安全性などの問題や、加圧形成時の塗布始端部のはがれなどの問題を解決することができる。
【００５４】
また、基材上に塗料を塗布する量が変動した場合にも、塗布開始時の塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にすることができ、上記に述べた問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の間欠塗布装置の概略図
【図２】同間欠塗布装置における塗布停止時の塗料の圧力と塗布開始時の塗料の圧力の比を変化させたときの間欠始終端周辺の厚み変化を示す図
【図３】同間欠塗布装置における塗布後の活物質重量を変化させたときの間欠始終端周辺の厚み変化を示す図
【図４】本発明の他の間欠塗布装置の概略図
【図５】同間欠塗布装置における塗布後の活物質重量を変化させたときの間欠始終端周辺の厚み変化を示す図
【図６】従来の間欠塗布装置の概略図
【符号の説明】
１ ポンプ
２ 第１の間欠手段
３ ノズル
４ マニホールド
５ 第２の間欠手段
６ エアシリンダ
７ エアシリンダ
８ 圧力センサ
９ 圧力調整弁
１０ 圧力調整弁制御装置
１１ ノズル
１２ ヘッド
１３ 供給路
１４ リターン路
１５ ハウジング
１６ マニホールド
１７ スリット
１８ 供給配管
１９ リターン配管
２０ ヘッド駆動部
２１ 塗料
２２ 基材
２３ ロール
２４ 流出口
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続走行する基材または集電体に、塗料または正極または負極の活物質を主成分とした塗料を、間欠的に塗布する間欠塗布装置、間欠塗布方法、および、二次電池用電極板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器や通信機器の小型化及び軽量化が急速に進んでおり、これらの駆動用電源として用いられる二次電池に対しても、小型化及び軽量化の要求が強くなってきている。これらの要求に対して、リチウムイオン二次電池に代表される、高エネルギー密度でかつ高電圧を有する二次電池が提案されている。
【０００３】
二次電池の性能に大きく影響を及ぼす電極板に関しては、充放電サイクル寿命を延長させるために、また、高エネルギー密度化のために、薄膜大面積化を図ることが提案されている。たとえば、特開昭６３−１０４５６号公報や特開平３−２８５２６２号公報などに記載されているように、金属酸化物、硫化物、ハロゲン化物などの正極活物質粉末に、導電剤、および、結着性を向上させるために添加されている結着剤を適当な湿潤剤(溶媒)に分散溶解させて、液状の活物質塗料を調製し、金属箔からなる集電体を基材とし、上記基材上に上記塗料を塗布して塗布膜(活物質層)を形成して得られる正極電極板が開示されている。この際、結着剤として、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系樹脂、または、シリコン・アクリル共重合体が用いられている。また、負極電極板は、カーボンなどの負極活物質に結着剤を適当な溶媒に溶解させたものを加えて、液状の活物質塗料を調製し、金属箔集電体である基材に塗布して得られる。
【０００４】
正極または負極の活物質塗料を塗布する方法としては、特開平１−１８４０６９号公報、特開平１−１９４２６５号公報および特開平４−２４２０７１号公報などに示されるドクターブレードを用いる方法が提案されている。この方法によれば、集電体に対して所定の間隙をもってドクターブレードを設けて、ドクターブレードと走行する集電体との間隙から、塗料が層状に引き出されることにより、シート状極板を形成することが可能となる。これらの方法の場合、活物質塗料を連続的に集電体上に塗布するために、集電体状のリード部を形成するための剥離工程が必要となる。たとえば、特開平２−９８０４０号公報に示されるように、活物質塗料を塗布、乾燥した後に、活物質層の両面から刃状体を当接して取り除くべき活物質を剥離除去してリード部を形成する方法が提案されている。
【０００５】
しかしながら、特開平１−１８４０６９号公報、特開平１−１９４２６５号公報および特開平４−２４２０７１号公報などに示されるドクターブレードを用いる方法では、活物質塗料をドクターブレードの前側に貯えながら塗布を行うために、塗布中に溶媒が蒸発して塗料濃度が変化して安定な塗布を行うことが困難である。また、特開平２−９８０４０号公報に示されるような剥離工程では、剥離作業によって、活物質層と集電体の境界面における結着性が劣化したり、剥離した活物質層が細かい粉体となって極板上に付着する問題があり、充放電の繰り返しにともなって放電容量の劣化を引き起こす可能性がある。また、剥離工程が余分に含まれるため、生産性の低下を招いてしまう。
【０００６】
そこで、上記の問題点を解決する手段として、塗料を連続走行する集電体となる基材上に、間欠的に塗布する間欠塗布装置が提案されている。例えば、図６に、特開平８−２２９４８１号公報に開示されている間欠塗布装置を示すと、塗布停止時には、ヘッド１２をヘッド駆動部２０によって上側に移動し、ノズル１１への塗料の流れを遮断し、かつ、ノズル１１以外の配管に導くと同時にノズル１１内部およびスリット１７の出口部の塗料２１をノズル１１内部に設けた吸引部に吸引し、塗布開始時には、ヘッド１１をヘッド駆動部２０によって下側に移動し、塗料２１の流れをノズル１１へ解放すると同時に、吸引部に吸引された塗料２１をノズル１１内部へ戻すことにより、塗料を、連続走行する基材２５上に間欠的に塗布することが可能となる。
【０００７】
しかしながら、塗布停止時の塗料の圧力と、塗布開始時の塗料の圧力に大きな差がある場合、塗布開始時の塗布始端周辺の厚みが厚くなったり、薄くなったりする問題があった。これは、例えば、塗布停止時の塗料の圧力が、塗布開始時の塗料の圧力より低い場合、塗布停止状態から塗布開始状態に移るとき、塗料をノズル内に押し込む圧力が少ないために、塗料をノズルから押し出す圧力が低く、塗布始端部周辺の厚みが薄くなってしまうためと考えられる。このような状態になった正極電極板を使用した場合、正極の活物質量が少なくなるため、容量が低下する。また、上記のような状態になった負極電極板を使用した場合、塗布始端部周辺の厚みが薄い部分に、セパレータを介して正極電極板が対面したとき、電池充電時、正極電極板からのリチウムイオンを受け取る負極の活物質量が少ないために、負極電極板の表面にリチウムイオンが析出し、これがセパレータを突き破り、正極電極板に達すると危険であるため塗布時の厚みの公差を考慮した安全な設計がなされている。そのため、安全性を損なわずに電池容量を上げるためには、塗布始端部周辺の厚みを精度良く、塗布定常時の厚みと同等に制御できることが望ましい。
【０００８】
塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にして塗布する方法として、特開平８−２２９４８１号公報では、塗布停止時の塗料の圧力と、塗布開始時の塗料の圧力を同等とすること、また、両者の圧力を同等にするために、ノズル以外の配管内の塗料の流れを流量調整することが示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らは、鋭意検討した結果、特開平８−２２９４８１号公報に示されるような、塗布停止時の塗料の圧力と、塗布開始時の塗料の圧力を同等にした場合、塗布始端部周辺の厚みが厚くなってしまうことを見いだした。
【００１０】
これは、塗布停止時から塗布開始時に切り替わるときに、塗料の切替弁のタイムラグにより、一瞬の間、塗料の流れが止まってしまい、その間、塗料の圧力が上昇するため、塗布開始時に塗料がノズル内に押し込まれ、塗布始端部周辺の厚みが厚くなってしまうものと考えられる。このような状態になった正極電極板を使用した場合、セパレータを介して負極電極板が対面したとき、充電時、正極電極板からのリチウムイオンを受け取る負極の活物質量が相対的に少ないために、負極電極板の表面にリチウムイオンが析出し、これがセパレータを突き破り、正極電極板に達し、電池の内部短絡が起こると危険であるため負極電極板は正極電極板の厚みの公差も考慮して安全な負極活物質量を決めている。また、塗布乾燥後に加圧形成するが、塗布始端部周辺が厚みが厚いと、その部分に非常に大きな圧縮力がかかり、活物質層が集電体からはがれてしまう可能性がある。また、はがれなかったとしても、加圧形成時に、塗布始端部周辺の厚みの厚さを吸収することができず、正極電極板と負極電極板を絶縁するためのセパレータを介して、渦巻き状に巻き回して極板群を構成する場合に、正極電極板と負極電極板が巻きずれてしまう可能性がある。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するものであり、塗布開始時の塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にすることができる間欠塗布装置、およびそれを用いた電池用電極板の製造装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
基材を連続走行させるロールと、基材上に正極又は負極の活物質を主成分とした塗料を塗布するノズルと、ノズルに塗料を間欠的に供給する第１および第２の間欠手段と、塗料の圧力を調整する圧力調整弁とを備え、その間欠手段は、塗布停止時に、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを上に上げることによって、ノズルへの塗料の流れを遮断し、ノズル以外の配管に導くと同時に、ノズル内部およびスリット出口部の塗料をノズル内部に設けた所定の場所に吸引し、塗布再開時には、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、塗料の流れをノズルへ解放すると同時に、第２の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、ノズル内部の所定の場所に吸引された塗料をノズル内部に戻す間欠塗布装置であって、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を調整するように構成し、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を、塗布再開時の塗料の圧力の６０％以上、８０％以下になるように、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を圧力調整弁によって調整する。
【００１３】
これにより、塗布開始時の塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にすることができ、電池としての容量低下や安全性などの問題や、加圧形成時の塗布始端部のはがれなどの問題を解決することができる。
【００１４】
また、基材上に塗布する塗料の量が変動した場合などには、塗布再開時の塗料の圧力や、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力が変化するため、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力と、塗布再開時の塗料の圧力とのバランスが変化してしまう。そこで、塗布再開時の塗料の圧力と、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力のバランスが一定となるように、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を圧力調整弁を制御する圧力調整弁制御装置によって自動調整するように構成し、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力が、塗布再開時の塗料の圧力の６０％以上、８０％以下になるように、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を自動調整する。
【００１５】
これにより、基材上に塗布する塗料の量が変動したりしても、上記に述べた問題を解決することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
請求項１記載の発明において塗料に負極活物質塗料を用い、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。
【００１８】
負極活物質塗料は、負極活物質として球状黒鉛粉末を１００重量部、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース１重量部を水１００重量部に溶解した水溶液を１０７．２重量部、結着剤としてスチレンブタジエンゴム３．５重量部を水１００重量部に溶解した水溶液を７．３重量部を配合し、混合分散して作製した。
【００１９】
上記塗料を、図１に示した装置によって塗布した。上記塗料は、配管を通過しポンプ１により第１の間欠手段２に供給される。塗布停止時は、第１の間欠手段２付帯のエアシリンダ７を上に上げることによって、ノズル３への塗料の流れを遮断し、ノズル以外の配管に導くと同時に、ノズル３内部に設けた第２の間欠手段５付帯のエアシリンダ６を上に上げることによって、ノズル３内部およびノズルスリット出口部の塗料を吸引する。塗布再開時には、第１の間欠手段２付帯のエアシリンダ７を下に下げることにより、塗料の流れをノズル３へ解放すると同時に、ノズル３内部の第２の間欠手段５付帯のエアシリンダ６を下に下げることによって、吸引された塗料をノズル３内部に戻す。塗布停止時の塗料の圧力と塗布開始時の塗料の圧力は、圧力センサ８により監視し、圧力調整弁９により塗布停止時の塗料の圧力を調整することで、（式１）に示す圧力比を変化させることができる。
【００２０】
【式１】
(圧力比)＝(塗布停止時の塗料の圧力)／(塗布開始時の塗料の圧力)×１００ [％]
【００２１】
第１の間欠手段２により、ノズル３内のマニホールド４に供給された塗料は、塗布後の幅が５００ｍｍ、塗布乾燥後の塗布定常部の厚みが１２０μmになるよう、基材となる集電体である銅箔(厚み１４μm)上に間欠的に塗布し、乾燥した。
【００２２】
なお、本実施の形態では、圧力比が５０％・６０％・７０％・８０％・９０％の場合に、上記基材上に片面塗布を行い、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。
【００２３】
その結果を、図２に示す。圧力比７０％では、始端部直後の厚みは盛り上がっているが、それを超えた部分は、一定の極板厚みとなっている。
【００２４】
圧力比７０％より塗布停止時の塗料の圧力が１０％低い圧力比６０％では、始端部直後の厚みの盛り上がりを超えた部分の厚みが、圧力比７０％の場合に比べ約１５％ほど厚みが薄くなっている。そして、さらに塗布停止時の塗料の圧力が低い圧力比の５０％では、さらに厚みが薄くなっている。
【００２５】
また、圧力比７０％より塗布停止時の塗料の圧力が１０％高い圧力比８０％では、始端部直後の厚みの盛り上がりを超えた部分の厚みが、圧力比７０％の場合に比べ約１５％ほど厚みが厚くなっており、そして、さらに塗布停止時の塗料の圧力が高い圧力比の９０％では、さらに厚みが厚くなっている。
【００２６】
（実施の形態２）
(実施の形態１)に示した方法により、基材となる銅箔(１４μm)上の両面に負極活物質塗料を塗布して作製した負極電極板を用いて、塗布定常部の厚みが１９５μmになるまで加圧成形したときの、塗布始端部周辺のはがれ性を観察した。なお、(実施の形態１)における圧力比は、５０％・６０％・７０％・８０％・９０％とし、それぞれの圧力比で、負極電極板を作製した。
【００２７】
その結果を(表１)に示す。
【００２８】
【表１】
圧力比５０％・６０％・７０％・８０％では、間欠始端部のはがれは見られなかったが、圧力比９０％では、間欠始端部は、はがれていた。これは、圧力比９０％では、塗布始端部周辺が厚みが非常に厚いため、その部分に非常に大きな圧縮力がかかり、活物質層が集電体からはがれてしまうためと考えられる。
【００３０】
よって、塗布停止時の塗料の圧力と塗布開始時の塗料の圧力の比の上限は８０％以下が望ましい。
【００３１】
（実施の形態３）
(実施の形態２)で作製し、加圧形成後に間欠始端部のはがれが見られなかった負極電極板を用いて、直径１７ｍｍ、高さ５０ｍｍのサイズの電池を作製し、５００回の繰り返し充放電を行った場合の負極電極板の表面状態を観察した。
【００３２】
負極電極板は、電極部の幅が４０ｍｍ、長さが３９５ｍｍの大きさに切断し、塗着膜中の水分を除去するため、１１０℃の空気雰囲気中に７．５時間、乾燥処理を行った。
【００３３】
また、本実施の形態で用いた正極電極板は、以下のように作製した。正極活物質塗料は、正極活物質としてコバルト酸リチウム(ＬｉＣｏＯ2)粉末を１００重量部、導電剤としてアセチレンブラックを３．０重量部、増粘剤としてカルボキシルメチルセルロース１重量部を水１００重量部に溶解した水溶液を８３．３重量部、結着剤としてポリテトラフルオロエチレン６０重量部を水１００重量部に溶解した水溶液を１１．５重量部配合し、混合分散して作製した。正極電極板は、集電体となる基材にアルミニウム箔(厚み２０μm)を使用した基材上に、塗布後の幅を５００ｍｍ、乾燥後の厚みが１８０μmになるように塗布・乾燥して作製した。その電極板を、厚みが１８０μmになるまで加圧成形し、電極部の幅が３８ｍｍ、長さが３４５ｍｍの大きさに切断し、塗着膜中の水分を除去するため、２５０℃の空気雰囲気中に１０．５時間、乾燥処理を行った。
【００３４】
上記のように加工した正極電極板と負極電極板を用い、正極および負極電極板より幅広い多孔質ポリプロピレンフィルムから成る両者を絶縁するためのセパレータを介して、渦巻き状に巻き回して、極板群を構成した。次に、この極板群を、負極端子を兼ねる有底円筒状のステンレス容器内に挿入し、炭酸エチレン３０ｖｏｌ％と、炭酸ジエチル５０ｖｏｌ％とプロピオン酸メチル２０ｖｏｌ％との混合液に六フッ化リン酸リチウムを１ｍｏｌ／ｌの濃度に溶解したものを電解液として注液し、直径１７ｍｍ、高さ５０ｍｍのサイズで、定格容量７２０ｍＡｈの電池を作製した。
【００３５】
電池特性の測定には、充放電測定装置を用いた。２５℃の温度条件で、充電を５００ｍＡの定電流で行い、４．１Ｖになった時点で、４．１Ｖの定電圧充電に切り替え、合計２時間の充電を行った。放電は、２０℃の温度条件で、７２０ｍＡで行い、放電電位が３．０Ｖになった時点で放電を終了し、次の充電を開始した。このように、同一条件で５００回の充放電を繰り返し、充電状態での負極電極板の表面状態を観察した。
【００３６】
その結果を(表２)に示す。
【００３７】
【表２】
圧力比６０％・７０％・８０％では、間欠始端部周辺にリチウムの析出は見られなかった。しかし、圧力比５０％では、間欠始端部周辺にリチウムの析出が見られた。これは、圧力比５０％では、間欠始端部周辺の厚みが非常に薄いため、その部分の負極活物質量が、電池充電時に正極電極板からのリチウムイオンをすべて受け取るだけの最低限必要な負極活物質量より少なくなっており、負極電極板の表面にリチウムイオンが析出するものと考えられる。リチウムが析出が発生すると、正極電極板と負極電極板を絶縁するためのセパレータを、リチウムが突き破り、それが正極電極板に達し、電池の内部短絡する可能性があり、電池の安全性の低下を招く恐れがある。
【００３９】
よって、塗布停止時の塗料の圧力と塗布開始時の塗料の圧力の比の下限は６０％以上が望ましい。
【００４０】
以上、(実施の形態１)から(実施の形態３)で明らかなように、請求項１記載の発明の間欠塗布装置によって、塗布停止時の塗料の圧力が、塗布再開時の塗料の圧力の６０％以上、８０％以下になるよう圧力調整弁を調整することにより、塗布開始時の塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にすることができ、電池としての容量低下や安全性などの問題や、加圧形成時の塗布始端部のはがれなどの問題を解決することができる。
【００４１】
（実施の形態４）
請求項１記載の発明における塗料に負極活物質塗料を用い、塗布後の活物質重量を変化させたときの、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。
【００４２】
負極活物質塗料は、(実施の形態１)で使用した塗料を作製し、図１に示した装置によって塗布した。なお、圧力調整弁９の開度は、基準となる塗布後の活物質重量のとき、間欠始端部周辺の厚みが塗布定常時の厚みと同等になるように調整した。また、第１の間欠手段２により、ノズル３内のマニホールド４に供給された塗料は、塗布後の幅が５００ｍｍ、塗布乾燥後の塗布定常部の厚みが１２０μmになるよう、基材となる集電体である銅箔(厚み１４μm)上に間欠的に塗布し、乾燥した。
【００４３】
なお、本実施の形態では、塗布後の活物質重量が、基準となる塗布後の活物質重量に対して、２倍・１．５倍・１倍・０．７５倍・０．５倍の塗布重量比の場合に、上記基材上に片面塗布を行い、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。その結果を、図３に示す。
【００４４】
塗布重量比が１倍の時は、始端部直後の厚みは盛り上がっているが、それを超えた部分は、一定の極板厚みとなっている。これに対して、塗布重量比が１．５倍・２倍では、始端部直後の厚みの盛り上がりを超えた部分の厚みが、塗布重量比１倍の場合に比べ厚みが厚くなっている。また、塗布重量比が０．７５倍・０．５倍では、始端部直後の厚みの盛り上がりを超えた部分の厚みが、塗布重量比１倍の場合に比べ、厚みが薄くなっている。
【００４５】
以上のことから、塗布後の活物質重量が変化すると、間欠始端部周辺の厚みが変化することがわかる。
【００４６】
（実施の形態５）
請求項３記載の本発明における塗料に負極活物質塗料を用い、塗布後の活物質重量を変化させたときの、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。
【００４７】
負極活物質塗料は、(実施の形態１)で使用した塗料を作製した。
上記塗料を、図４に示した装置によって塗布した。上記塗料は、配管を通過しポンプ１により第１の間欠手段２に供給される。塗布停止時は、第１の間欠手段２付帯のエアシリンダ７を上に上げることによって、ノズル３への塗料の流れを遮断し、ノズル以外の配管に導くと同時に、ノズル３内部に設けた第２の間欠手段５付帯のエアシリンダ６を上に上げることによって、ノズル３内部およびノズルスリット出口部の塗料を吸引する。塗布再開時には、第１の間欠手段２付帯のエアシリンダ７を下に下げることによって、塗料の流れをノズル３へ解放すると同時に、ノズル３内部の第２の間欠手段５付帯のエアシリンダ６を下に下げることによって、吸引された塗料をノズル３内部に戻す。塗布停止時の塗料の圧力と塗布開始時の塗料の圧力は、圧力センサ８により監視し、圧力センサ８の出力により圧力調整弁９を制御する圧力調整弁制御装置１０によって、塗布停止時の塗料の圧力を自動調整するようにした。圧力調整弁制御装置１０の設定は、塗布停止時の塗料の圧力が塗布開始時の塗料の圧力に対して７０％になるように設定した。
【００４８】
第１の間欠手段２により、ノズル３内のマニホールド４に供給された塗料は、塗布後の幅が５００ｍｍ、塗布乾燥後の塗布定常部の厚みが１２０μmになるよう、基材となる集電体である銅箔(厚み１４μm)上に間欠的に塗布し、乾燥した。
【００４９】
なお、本実施の形態では、塗布後の活物質重量が、基準となる塗布後の活物質重量に対して、２倍・１．５倍・１倍・０．７５倍・０．５倍の塗布重量比の場合に、上記基材上に片面塗布を行い、塗布始端部周辺の極板厚みを測定した。
【００５０】
その結果を、図５に示す。それぞれの塗布重量比の場合でも、始端部直後の厚みは盛り上がっているが、それを超えた部分は、一定の極板厚みとなっている。
【００５１】
よって、請求項３記載の間欠塗布装置によって、塗布後の活物質重量が変化しても、間欠始端部周辺の厚みが変化することなく、間欠塗布が可能であり、電池としての容量低下や安全性などの問題や、加圧形成時の塗布始端部のはがれなどの問題を解決することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、塗布停止時の塗料の圧力は、塗布開始時の塗料の圧力に対して７０％になるように、圧力調整弁制御装置１０を設定したが、(実施の形態１)から(実施の形態３)に示したように、塗布停止時の塗料の圧力が、塗布開始時の塗料の圧力の６０％から８０％の間になるように、圧力調整弁制御装置１０を設定することにより、塗布後の活物質重量が変化しても、上記に述べたような問題を解決することができることは明らかである。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の間欠塗布装置、間欠塗布方法、および、二次電池用電極板の製造装置により、塗布開始時の塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にすることができ、電池としての容量低下や安全性などの問題や、加圧形成時の塗布始端部のはがれなどの問題を解決することができる。
【００５４】
また、基材上に塗料を塗布する量が変動した場合にも、塗布開始時の塗布始端部周辺の厚みを塗布定常時の厚みと同等にすることができ、上記に述べた問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の間欠塗布装置の概略図
【図２】同間欠塗布装置における塗布停止時の塗料の圧力と塗布開始時の塗料の圧力の比を変化させたときの間欠始終端周辺の厚み変化を示す図
【図３】同間欠塗布装置における塗布後の活物質重量を変化させたときの間欠始終端周辺の厚み変化を示す図
【図４】本発明の他の間欠塗布装置の概略図
【図５】同間欠塗布装置における塗布後の活物質重量を変化させたときの間欠始終端周辺の厚み変化を示す図
【図６】従来の間欠塗布装置の概略図
【符号の説明】
１ ポンプ
２ 第１の間欠手段
３ ノズル
４ マニホールド
５ 第２の間欠手段
６ エアシリンダ
７ エアシリンダ
８ 圧力センサ
９ 圧力調整弁
１０ 圧力調整弁制御装置
１１ ノズル
１２ ヘッド
１３ 供給路
１４ リターン路
１５ ハウジング
１６ マニホールド
１７ スリット
１８ 供給配管
１９ リターン配管
２０ ヘッド駆動部
２１ 塗料
２２ 基材
２３ ロール
２４ 流出口
Claims (4)
- 基材を連続走行させるロールと、前記基材上に正極又は負極の活物質を主成分とした塗料を塗布するノズルと、前記ノズルに塗料を間欠的に供給する第１および第２の間欠手段と、塗料の圧力を調整する圧力調整弁とを備え、前記間欠手段は、塗布停止時に、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを上に上げることによって、前記ノズルへの前記塗料の流れを遮断し、前記ノズル以外の配管に導くと同時に、前記ノズル内部およびスリット出口部の前記塗料を前記ノズル内部に設けた所定の場所に吸引し、塗布再開時には、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、前記塗料の流れを前記ノズルへ解放すると同時に、第２の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、前記所定の場所に吸引された前記塗料を前記ノズル内部に戻す間欠塗布装置であって、塗布停止時に前記ノズル以外の配管に導かれた前記塗料の圧力を、塗布再開時の塗料の圧力の６０％以上８０％以下に圧力調整弁によって調整する基材への塗料の間欠塗布装置。
- 基材を連続走行させるロールと、前記基材上に正極又は負極の活物質を主成分とした塗料を塗布するノズルと、前記ノズルに塗料を間欠的に供給する第１および第２の間欠手段と、塗料の圧力を調整する圧力調整弁とを備え、前記間欠手段は、塗布停止時に、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを上に上げることによって、前記ノズルへの前記塗料の流れを遮断し、前記ノズル以外の配管に導くと同時に、前記ノズル内部およびスリット出口部の前記塗料を前記ノズル内部に設けた所定の場所に吸引し、塗布再開時には、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、前記塗料の流れを前記ノズルへ解放すると同時に、第２の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、前記所定の場所に吸引された前記塗料を前記ノズル内部に戻す間欠塗布装置であって、塗布停止時に前記ノズル以外の配管に導かれた前記塗料の圧力と、塗布再開時の前記塗料の圧力の比が一定となるように、塗布停止時に前記ノズル以外の配管に導かれた前記塗料の圧力が、塗布再開時の塗料の圧力の６０％以上８０％以下になるように、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を、圧力調整弁を制御する圧力調整弁制御装置によって自動調整する基材への塗料の間欠塗布装置。
- 集電体を連続走行させるロールと、前記集電体上に正極又は負極の活物質を主成分とした塗料を塗布するノズルと、前記ノズルに塗料を間欠的に供給する第１および第２の間欠手段と、塗料の圧力を調整する圧力調整弁とを備え、前記間欠手段は、塗布停止時に、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを上に上げることによって、前記ノズルへの前記塗料の流れを遮断し、前記ノズル以外の配管に導くと同時に、前記ノズル内部およびスリット出口部の前記塗料を前記ノズル内部に設けた所定の場所に吸引し、塗布再開時には、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、前記塗料の流れを前記ノズルへ解放すると同時に、第２の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、前記所定の場所に吸引された前記塗料を前記ノズル内部に戻すものであり、塗布停止時に前記ノズル以外の配管に導かれた前記塗料の圧力を、塗布再開時の塗料の圧力の６０％以上８０％以下に圧力調整弁によって調整する電池用電極板の製造装置。
- 集電体を連続走行させるロールと、前記集電体上に正極又は負極の活物質を主成分とした塗料を塗布するノズルと、前記ノズルに塗料を間欠的に供給する第１および第２の間欠手段と、塗料の圧力を調整する圧力調整弁とを備え、前記間欠手段は、塗布停止時に、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを上に上げることによって、前記ノズルへの前記塗料の流れを遮断し、前記ノズル以外の配管に導くと同時に、前記ノズル内部およびスリット出口部の前記塗料を前記ノズル内部に設けた所定の場所に吸引し、塗布再開時には、第１の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、前記塗料の流れを前記ノズルへ解放すると同時に、第２の間欠手段付帯のエアシリンダを下に下げることによって、前記所定の場所に吸引された前記塗料を前記ノズル内部に戻すものであり、塗布停止時に前記ノズル以外の配管に導かれた前記塗料の圧力と、塗布再開時の前記塗料の圧力の比が一定となるように、塗布停止時に前記ノズル以外の配管に導かれた前記塗料の圧力が、塗布再開時の塗料の圧力の６０％以上８０％以下になるように、塗布停止時にノズル以外の配管に導かれた塗料の圧力を、圧力調整弁を制御する圧力調整弁制御装置によって自動調整する電池用電極板の製造装置。
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