JP4658493B2 - Coating machine - Google Patents

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Description

本発明は塗工ロールに巻回されて走行するシート状の集電体上に、活物質を含むスラリーを、ダイヘッドを介して連続的に成膜する塗工機に関するものである。 The present invention relates to a coating machine for continuously forming a slurry containing an active material on a sheet-like current collector wound around a coating roll through a die head.

上記のような塗工機により製造されるものとしては、たとえば、リチウム二次電池の電極などがある（たとえば、特許文献１参照）。
特開平９−７３９２０号公報 As what is manufactured by the above coating machines, there exists an electrode of a lithium secondary battery etc. (for example, refer patent document 1).
JP-A-9-73920

しかしながら、上記のような塗工機によりリチウム二次電池の電極を製造すると、特に、スラリーの粘度が高い場合に、ダイヘッドの内部をスラリーが流れにくくなり、膜厚が薄くなってしまう。
このような不具合を解決するため、ダイヘッドの内部を三次元的に加工して、スラリーの流れを制御することも行われているが、このような方法ではスラリーのレオロジー特性が変化するたびにダイヘッドを交換しなければならず、時間と費用がかかってしまうという問題点があった。 However, when an electrode of a lithium secondary battery is manufactured by the coating machine as described above, especially when the viscosity of the slurry is high, the slurry becomes difficult to flow inside the die head, and the film thickness becomes thin.
In order to solve such problems, the inside of the die head is three-dimensionally processed to control the flow of the slurry. In such a method, the die head is changed each time the rheological properties of the slurry change. Had to be replaced, and it took time and money.

また、集電体にアルミニウム箔を用いた正極電極を製造しようとする場合、裁断機により裁断された積層構造体の未塗工部（集電体上にスラリーが積層されていない部分）の延在方向が、プレスロール機の回転軸線に対して直交する格好で、裁断された積層構造体がプレスロール機に供給されていくため、圧縮時、未塗工部と塗工部との境界部に皺が発生し、電極が波打ったり破れたりしてしまうといった問題点があった。   In addition, when manufacturing a positive electrode using an aluminum foil for the current collector, the uncoated portion of the laminated structure cut by the cutting machine (the portion where the slurry is not laminated on the current collector) is extended. Since the orientation is perpendicular to the rotation axis of the press roll machine and the cut laminated structure is supplied to the press roll machine, the boundary part between the uncoated part and the coated part during compression There was a problem that wrinkles occurred and the electrodes were wavy or torn.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、集電体上にスラリーを均一に積層させることのできる塗工機を提供することを目的とする。
また、他の目的としては、プレスロール機による圧縮時、電極の未塗工部と塗工部との境界部に皺が発生しないようにすることである。 This invention is made | formed in view of said situation, and it aims at providing the coating machine which can laminate | stack a slurry uniformly on a collector.
Another object is to prevent wrinkles from occurring at the boundary between the uncoated part and the coated part of the electrode during compression by a press roll machine.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る塗工機は、活物質を含むスラリーを、塗工ロールに巻回されて走行するシート状の集電体上に製膜することで塗工部と未塗工部とを備えた積層構造体とするダイヘッドと、前記ダイヘッドの上流に設けられて、前記スラリーに剪断力を付与する開閉式バルブと、前記積層構造体を所望の形状に裁断して、塗工部と未塗工部とを備えたシート状の電極とする裁断機と、前記シート状の電極の未塗工部の延在方向と略平行となるように回転軸線が配置された上下一対のローラを備え、搬送されてきた前記シート状の電極を前記上下一対のローラの間に挟み込み、前記シート状の電極を厚み方向に圧縮するプレスロール機と、を有するとともに、前記シート状の電極の未塗工部の側から前記プレスロール機に進入させるように、前記シート状の電極を回転させる回転手段が設けられている。
本発明に係る塗工機によれば、開閉式バルブによりスラリーに剪断力がかかり、このスラリーの粘度が変化して、ダイヘッドに適した粘度となることにより、スラリーが集電体上に均一に積層されることとなる。
また、積層構造体の未塗工部と塗工部の境界部が形成する線が、プレスロール機の回転軸線と略平行になるように、裁断された積層構造体がプレスロール機に進入していくので、未塗工部と塗工部とが同時に圧縮されることがなくなり、特に集電体がアルミニウム箔からなる正極電極の場合でも、未塗工部と塗工部との間に生じる伸び差が抑制され、未塗工部と塗工部との境界部に生じていた皺および破断が抑制される。
さらに、裁断された積層構造体の未塗工部、境界部、および塗工部の順にプレスロール機に進入していくこととなるので、未塗工部と塗工部との間に伸び差を生じることがなくなって、未塗工部と塗工部との境界部に生じていた皺および破断がなくなる。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
A coating machine according to the present invention includes a coated part and an uncoated part by forming a slurry containing an active material on a sheet-like current collector wound around a coating roll and traveling. A die head to be a laminated structure, an open / close valve provided upstream of the die head to apply a shearing force to the slurry, and the laminated structure is cut into a desired shape to form a coating portion and an uncoated portion. A cutting machine having a sheet-like electrode provided with a working part, and a pair of upper and lower rollers in which a rotation axis is arranged so as to be substantially parallel to the extending direction of the uncoated part of the sheet-like electrode, A press roll machine that sandwiches the conveyed sheet-like electrode between the pair of upper and lower rollers and compresses the sheet-like electrode in the thickness direction, and an uncoated portion of the sheet-like electrode So as to enter the press roll machine from the side of the Rotating means is provided for rotating the door-shaped electrodes.
According to the coating machine according to the present invention, a shearing force is applied to the slurry by the open / close valve, and the viscosity of the slurry is changed to become a viscosity suitable for the die head, so that the slurry is uniformly formed on the current collector. It will be laminated.
Further, the cut laminated structure enters the press roll machine so that the line formed by the boundary between the uncoated part and the coated part of the laminated structure is substantially parallel to the rotation axis of the press roll machine. Therefore, the uncoated part and the coated part are not compressed at the same time, and even when the current collector is a positive electrode made of aluminum foil, it is generated between the uncoated part and the coated part. The difference in elongation is suppressed, and wrinkles and breaks that have occurred at the boundary between the uncoated portion and the coated portion are suppressed.
Furthermore, since it will enter the press roll machine in the order of the uncoated part, the boundary part, and the coated part of the cut laminated structure, there is a difference in elongation between the uncoated part and the coated part. And no wrinkles and breaks that occurred at the boundary between the uncoated part and the coated part.

本発明に係る塗工機は、活物質を含むスラリーを、塗工ロールに巻回されて走行するシート状の集電体上に製膜することで塗工部と未塗工部とを備えた積層構造体とするダイヘッドと、前記ダイヘッドの上流に設けられて、前記スラリーに剪断力を付与する開閉式バルブと、前記積層構造体を所望の形状に裁断して、塗工部と未塗工部とを備えたシート状の電極とする裁断機と、前記シート状の電極の未塗工部の延在方向と略平行となるように回転軸線が配置された上下一対のローラを備え、搬送されてきた前記シート状の電極を前記上下一対のローラの間に挟み込み、前記シート状の電極を厚み方向に圧縮するプレスロール機と、を有するとともに、前記ダイヘッドと前記開閉式バルブとの間に接続されて前記剪断力を付与されたスラリーの粘度を計測する粘度計をさらに有し、前記粘度計により計測された粘度に応じて、前記開閉式バルブの開度が調整されることで所望の粘度が維持される。A coating machine according to the present invention includes a coated part and an uncoated part by forming a slurry containing an active material on a sheet-like current collector wound around a coating roll and traveling. A die head to be a laminated structure, an open / close valve provided upstream of the die head to apply a shearing force to the slurry, and the laminated structure is cut into a desired shape to form a coating portion and an uncoated portion. A cutting machine having a sheet-like electrode provided with a working part, and a pair of upper and lower rollers in which a rotation axis is arranged so as to be substantially parallel to the extending direction of the uncoated part of the sheet-like electrode, A press roll machine that sandwiches the conveyed sheet-like electrode between the pair of upper and lower rollers and compresses the sheet-like electrode in the thickness direction, and between the die head and the open / close valve Slurry that is connected to and applied with the shearing force Further comprising a viscometer for measuring the viscosity, in accordance with the measured viscosity by the viscometer, the opening degree of the on-off valve is desired viscosity by being adjusted is maintained.
本発明に係る塗工機によれば、開閉式バルブによりスラリーに剪断力がかかり、このスラリーの粘度が変化して、ダイヘッドに適した粘度となることにより、スラリーが集電体上に均一に積層されることとなる。According to the coating machine according to the present invention, a shearing force is applied to the slurry by the open / close valve, and the viscosity of the slurry is changed to become a viscosity suitable for the die head, so that the slurry is uniformly formed on the current collector. It will be laminated.
また、積層構造体の未塗工部と塗工部の境界部が形成する線が、プレスロール機の回転軸線と略平行になるように、裁断された積層構造体がプレスロール機に進入していくので、未塗工部と塗工部とが同時に圧縮されることがなくなり、特に集電体がアルミニウム箔からなる正極電極の場合でも、未塗工部と塗工部との間に生じる伸び差が抑制され、未塗工部と塗工部との境界部に生じていた皺および破断が抑制される。Further, the cut laminated structure enters the press roll machine so that the line formed by the boundary between the uncoated part and the coated part of the laminated structure is substantially parallel to the rotation axis of the press roll machine. Therefore, the uncoated part and the coated part are not compressed at the same time, and even when the current collector is a positive electrode made of aluminum foil, it is generated between the uncoated part and the coated part. The difference in elongation is suppressed, and wrinkles and breaks that have occurred at the boundary between the uncoated portion and the coated portion are suppressed.
さらに、スラリーの粘度をリアルタイムで把握することができるようになるため、この粘度に応じて開閉式バルブの開口率（開度）を調節することができ、スラリーの粘度が常に所望の粘度に維持されて、スラリーが集電体上に常に均一に積層されることとなる。Furthermore, since the viscosity of the slurry can be grasped in real time, the opening ratio (opening degree) of the open / close valve can be adjusted according to this viscosity, and the viscosity of the slurry is always maintained at a desired viscosity. Thus, the slurry is always uniformly laminated on the current collector.

上記塗工機において、前記シート状の電極の未塗工部の側から前記プレスロール機に進入させるように、前記シート状の電極を回転させる回転手段が設けられているとさらに好適である。
このような塗工機によれば、裁断された積層構造体の未塗工部、境界部、および塗工部の順にプレスロール機に進入していくこととなるので、未塗工部と塗工部との間に伸び差を生じることがなくなって、未塗工部と塗工部との境界部に生じていた皺および破断がなくなる。 In the coating machine, it is more preferable that a rotating means for rotating the sheet-like electrode is provided so as to enter the press roll machine from the uncoated portion side of the sheet-like electrode .
According to such a coating machine, since it enters the press roll machine in the order of the uncoated part, the boundary part, and the coated part of the cut laminated structure, the uncoated part and the coated part are applied. No difference in elongation occurs between the work part and the wrinkles and breaks generated at the boundary between the uncoated part and the coated part.

本発明によれば、以下の効果を奏する。
剪断力付与手段によりスラリーに剪断力を与えることによって、スラリーの粘度を調整することで、ダイヘッドに適した粘度となることにより、スラリーを集電体上に均一に積層することができる。
また、積層構造体の未塗工部と塗工部の境界部が形成する線が、プレスロール機の回転軸線と略平行になるように、裁断された積層構造体がプレスロール機に進入していくので、未塗工部と塗工部とが同時に圧縮されることがなくなり、特に集電体がアルミニウム箔からなる正極電極の場合においても、未塗工部と塗工部との間に生じる伸び差を抑制することができ、未塗工部と塗工部との境界部に生じていた皺および破断を抑制することができて、製品の歩留まりを向上させることができる。 The present invention has the following effects.
The slurry can be uniformly laminated on the current collector by adjusting the viscosity of the slurry by applying a shearing force to the slurry by the shearing force applying means, thereby achieving a viscosity suitable for the die head.
Further, the cut laminated structure enters the press roll machine so that the line formed by the boundary between the uncoated part and the coated part of the laminated structure is substantially parallel to the rotation axis of the press roll machine. As a result, the uncoated part and the coated part are not compressed at the same time, and even when the current collector is a positive electrode made of aluminum foil, the gap between the uncoated part and the coated part The difference in elongation that occurs can be suppressed, wrinkles and breaks that have occurred at the boundary between the uncoated portion and the coated portion can be suppressed, and the yield of the product can be improved.

以下、本発明による塗工機の参考実施形態について、図１および図２を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る塗工機１０の要部概略側断面図、図２は図１に示すダイヘッド１１および塗工ローラ１２の部分を図１の上方から見た概略平面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る塗工機１０は、ダイヘッド１１と、塗工ロール１２と、ポンプ１３と、開閉式バルブ（剪断力付与手段）１４とを主たる要素として構成されたものである。
図２に示すように、ダイヘッド１１は、上流側に配置されたポンプ１４によりスラリータンク（図示せず）から搬送されてきた合材スラリー１５を、塗工ロール１２に巻回されて走行するシート状の集電箔（集電体）１６の幅方向（図において上下方向）に拡げるとともに、その厚みが均一になるように集電箔１６上に積層（製膜）しようとするものである。
このダイヘッド１１については、従来公知のものを使用しているので、ここではこれ以上の説明は省略する。 Hereinafter, a reference embodiment of a coating machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a schematic sectional side view of a main part of a coating machine 10 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic plan view of a portion of a die head 11 and a coating roller 12 shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the coating machine 10 according to this embodiment is configured with a die head 11, a coating roll 12, a pump 13, and an openable valve (shearing force applying means) 14 as main elements. Is.
As shown in FIG. 2, the die head 11 is a sheet in which a mixed slurry 15 conveyed from a slurry tank (not shown) by a pump 14 disposed upstream is wound around a coating roll 12 and travels. The current collector foil (current collector) 16 extends in the width direction (vertical direction in the figure) and is laminated (film-formed) on the current collector foil 16 so as to have a uniform thickness.
Since this die head 11 is a conventionally known one, further explanation is omitted here.

塗工ロール１２は、ダイヘッド１１と対向する位置に、その回転軸線Ｃ１とダイヘッド１１の長手方向軸線Ｃ２とが略平行となるように設けられたものであり、集電箔１６をダイヘッド１１に対して走行させるものである。
ポンプ１３は、スラリータンクに溜められた合材スラリー１５を、下流側に配置された開閉式バルブ１４およびダイヘッド１１の方へ送り出すためのものである。
開閉式バルブ１４は、ポンプ１３から送られてきた合材スラリー１５に剪断力を与えるために使用されるものであり、そのバルブ開度によって合材スラリー１５に与える剪断力の大きさを変化させることができるものである。
本実施形態では、開閉式バルブ１４としてスウェージロック社製Ｎシリーズ１／４インチのニードルバルブを使用するとともに、この開閉式バルブ１４はダイヘッド１１の直前に配置されている。
これら塗工ロール１２、ポンプ１３、および開閉式バルブ１４の構成等については、従来公知のものであるので、ここではこれ以上の説明は省略する。 The coating roll 12 is provided at a position facing the die head 11 such that the rotation axis C1 and the longitudinal axis C2 of the die head 11 are substantially parallel to each other. To run.
The pump 13 is for sending the mixture slurry 15 stored in the slurry tank toward the open / close valve 14 and the die head 11 arranged on the downstream side.
The open / close valve 14 is used to apply a shearing force to the mixture slurry 15 sent from the pump 13, and changes the magnitude of the shearing force applied to the mixture slurry 15 depending on the valve opening degree. It is something that can be done.
In the present embodiment, an N series 1/4 inch needle valve manufactured by Swagelok is used as the open / close valve 14, and the open / close valve 14 is disposed immediately before the die head 11.
Since the configuration of the coating roll 12, the pump 13, and the open / close valve 14 are conventionally known, further explanation is omitted here.

合材スラリー１５は、溶剤としてのＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）にバインダーとしてのＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）（１２ｗｔ％）を溶かしたバインダー溶液５部と、負極活物質としての黒鉛（平均粒径２０μｍ）５部とをホモジナイザにより混合したものである。
ホモジナイザによる混合は、羽根の回転速度５０００r.p.m.で１２０分間行い、黒鉛をバインダー溶液中に分散させた。
この合材スラリー１５は、１００Ｓ−１の剪断速度を与える（与え続ける）ことにより、測定初期で３．４Ｐａｓであったものが、２．８Ｐａｓまでその粘度が低下する特性を有するもの、いわゆるチキソトロピック性を有するものである。
集電箔１６は、たとえば、銅からなるシート状の材料であり、前述した合材スラリー１５とともにリチウム二次電池の負極電極を構成するものである。なお、ここでいうシート状には、メッシュ構造を有するものやパンチングメタルのようなものも含まれる。 The mixture slurry 15 is composed of 5 parts of a binder solution in which PVdF (polyvinylidene fluoride) (12 wt%) as a binder is dissolved in NMP (N-methylpyrrolidone) as a solvent, and graphite (average particle diameter 20 μm) as a negative electrode active material. ) 5 parts by mixing with a homogenizer.
Mixing with a homogenizer was performed at a blade rotation speed of 5000 rpm for 120 minutes to disperse the graphite in the binder solution.
This mixture slurry 15 has a characteristic that its viscosity decreases to 2.8 Pas, which is 3.4 Pas at the beginning of measurement by giving (continuously giving) a shear rate of 100 S −1 , so-called thixo. It has tropic properties.
The current collector foil 16 is, for example, a sheet-like material made of copper, and constitutes the negative electrode of the lithium secondary battery together with the above-described mixture slurry 15. In addition, what has a mesh structure and a thing like a punching metal are also contained in the sheet form here.

前述のように混合した合材スラリー１５を、ポンプ１３からダイヘッド１１に送る際、ダイヘッド１１の直前に設けた、開口率を２０％に絞った開閉式バルブ１４を通過させることにより、塗工寸前に合材スラリー１５に（大きな）剪断力がかかり、合材スラリー１５の粘度が低下して、ダイヘッド１１内での合材スラリー１５にかかる抵抗が減り、合材スラリー１５を集電箔１６上に均一に積層することができる。
本実施形態の塗工機１０を使用して製造したものの膜厚を実際に計測した結果、中央部と端部との厚みの差を１％以内に抑えることができた。
なお、同じ合材スラリー１５をポンプ１３から（開閉式バルブ１４を通過させることなく）直接ダイヘッド１１に送って合材スラリー１５を集電箔１６上に積層した場合には、中央部と端部との厚みの差が１０％以上となり、本実施形態のように合材スラリー１５を集電箔１６上に均一に積層することができなかった。 When the mixture slurry 15 mixed as described above is sent from the pump 13 to the die head 11, it passes through an open / close valve 14 with an aperture ratio reduced to 20%, which is provided immediately before the die head 11. (Large) shear force is applied to the composite slurry 15, the viscosity of the composite slurry 15 is lowered, the resistance applied to the composite slurry 15 in the die head 11 is reduced, and the composite slurry 15 is placed on the current collector foil 16. Can be uniformly laminated.
As a result of actually measuring the film thickness of what was manufactured using the coating machine 10 of this embodiment, the difference of the thickness of a center part and an edge part was able to be suppressed within 1%.
When the same mixture slurry 15 is sent directly from the pump 13 to the die head 11 (without passing through the open / close valve 14) and the mixture slurry 15 is laminated on the current collector foil 16, the center portion and the end portion The thickness difference between the current mixture and the mixture slurry 15 was 10% or more, and the mixture slurry 15 could not be uniformly laminated on the current collector foil 16 as in this embodiment.

また、合材スラリー１５を、正極活物質（たとえば、コバルト酸リチウムなど）を含むものとし、集電箔１６を、たとえば、アルミニウム箔とした場合にも、上記と同様、合材スラリー１５を集電箔１６上に均一に積層することができる。   Further, when the mixture slurry 15 includes a positive electrode active material (for example, lithium cobaltate) and the current collector foil 16 is an aluminum foil, for example, the mixture slurry 15 is collected as described above. It can be uniformly laminated on the foil 16.

本実施形態において、ダイヘッド１１と開閉式バルブ１４との間、あるいは開閉式バルブ１４とポンプ１３との間、もしくはポンプ１３とスラリータンクとの間、またはスラリータンク内の少なくともいずれか一箇所に、合材スラリー１５の粘度を計測する粘度計１７が設けられていると好適である。
このような粘度計１７を設けることにより、合材スラリー１５の粘度をリアルタイムで把握することができるので、この粘度に応じて開閉式バルブ１４の開口率（開度）を調節することができ、合材スラリー１５の粘度を常に所望の粘度に維持することができる。
すなわち、粘度計１７で計測された粘度が所望の粘度よりも高い場合には、開閉式バルブ１４の開口率を減らし（開閉式バルブ１４を絞り）、合材スラリー１５に大きな剪断力を与えて合材スラリー１５の粘度を下げ、反対に粘度計１７で計測された粘度が所望の粘度よりも低い場合には、開閉式バルブ１４の開口率を増やし（開閉式バルブ１４を開け）、合材スラリー１５に剪断力があまり加わらないようにして合材スラリー１５の粘度を上げることによって、合材スラリー１５の粘度を常に所望の粘度に維持することができる。
これにより、合材スラリー１５を集電箔１６上に常時均一に積層することができるようになる。 In the present embodiment, between the die head 11 and the open / close valve 14, or between the open / close valve 14 and the pump 13, or between the pump 13 and the slurry tank, or at least one place in the slurry tank, It is preferable that a viscometer 17 for measuring the viscosity of the mixture slurry 15 is provided.
By providing such a viscometer 17, the viscosity of the mixture slurry 15 can be grasped in real time, so the opening ratio (opening) of the open / close valve 14 can be adjusted according to this viscosity, The viscosity of the mixture slurry 15 can always be maintained at a desired viscosity.
That is, when the viscosity measured by the viscometer 17 is higher than the desired viscosity, the opening ratio of the open / close valve 14 is reduced (the open / close valve 14 is squeezed), and a large shear force is applied to the mixture slurry 15. On the contrary, when the viscosity of the mixture slurry 15 is lowered and the viscosity measured by the viscometer 17 is lower than the desired viscosity, the opening ratio of the open / close valve 14 is increased (the open / close valve 14 is opened). By increasing the viscosity of the composite slurry 15 so that a shearing force is not applied to the slurry 15 so much, the viscosity of the composite slurry 15 can always be maintained at a desired viscosity.
Thereby, the mixture slurry 15 can be always uniformly laminated on the current collector foil 16.

本発明による塗工機の一実施形態について、図３を参照しながら説明する。
図３は本実施形態に係る塗工機２０の要部概略平面図である。
図３に示すように、本実施形態に係る塗工機２０は、搬送装置２１と、裁断機２２と、搬送兼方向変換機２３と、第１のベルトコンベア２４と、プレスロール機２５と、第２のベルトコンベア２６と、ストッカー２７とを主たる要素として構成されたものである。
搬送装置２１は、前述した参考実施形態のところで製造された長尺の積層構造体１８を裁断機２２の方へ搬送するためのものである。 One embodiment of a coating machine according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic plan view of a main part of the coating machine 20 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 3, the coating machine 20 according to the present embodiment includes a transport device 21, a cutting machine 22, a transport / direction change machine 23, a first belt conveyor 24, a press roll machine 25, The second belt conveyor 26 and the stocker 27 are configured as main elements.
The conveying device 21 is for conveying the long laminated structure 18 manufactured in the reference embodiment described above toward the cutting machine 22.

裁断機２２は、搬送装置２１により搬送されてくる積層構造体１８を所望の電極形状に裁断（カット）するものであり、図では矩形に裁断した例を示している。
搬送兼方向変換機２３は、裁断機２２で所望の電極形状に裁断された電極２９を、第１のベルトコンベア２４の方へ搬送するとともに、裁断機２２から第１のベルトコンベア２４へ搬送する途中で電極２９を水平面内において９０゜回転させるものである。この回転により電極２９の未塗工部（集電箔１６上に合材スラリー１５が積層されていない部分）２９ａが、第１のベルトコンベア２４の下流側に位置するように、すなわち、電極２９の未塗工部２９ａの側からプレスロール機２５に入っていくように回転させられる。 The cutting machine 22 cuts (cuts) the laminated structure 18 conveyed by the conveying device 21 into a desired electrode shape. In the drawing, an example of cutting into a rectangle is shown.
The conveyance / direction changing machine 23 conveys the electrode 29 cut into a desired electrode shape by the cutting machine 22 toward the first belt conveyor 24 and also from the cutting machine 22 to the first belt conveyor 24. On the way, the electrode 29 is rotated 90 ° in the horizontal plane. By this rotation, the uncoated portion of the electrode 29 (the portion where the mixture slurry 15 is not laminated on the current collector foil 16) 29a is positioned on the downstream side of the first belt conveyor 24, that is, the electrode 29. It is rotated so that it may enter into the press roll machine 25 from the uncoated part 29a side.

第１のベルトコンベア２４は、搬送兼方向変換機２３により搬送されてきた電極２９をプレスロール機２５に搬送していくものである。
プレスロール機２５は、その回転軸線Ｃ３が電極２９の未塗工部２９ａの延在方向と略平行となるように配置された上下一対のローラ２５ａを有するものであり、第１のベルトコンベア２４により搬送されてきた電極２９をこれらローラ２５ａの間に挟み込み、電極２９をその厚み方向に圧縮するものである。
第２のベルトコンベア２６は、プレスロール機２５により圧縮された電極２９をストッカー２７に搬送するものである。
ストッカー２７は、第２のベルトコンベア２６により搬送されてきた電極２９を鉛直方向（図３の紙面に垂直な方向）に積み重ねて、出来上がった電極２９を一時貯蔵しておくためのものである。 The first belt conveyor 24 conveys the electrode 29 conveyed by the conveyance / direction changing machine 23 to the press roll machine 25.
The press roll machine 25 includes a pair of upper and lower rollers 25 a arranged so that the rotation axis C <b> 3 is substantially parallel to the extending direction of the uncoated portion 29 a of the electrode 29, and the first belt conveyor 24. The electrode 29 that has been conveyed is sandwiched between these rollers 25a, and the electrode 29 is compressed in the thickness direction.
The second belt conveyor 26 conveys the electrode 29 compressed by the press roll machine 25 to the stocker 27.
The stocker 27 stacks the electrodes 29 conveyed by the second belt conveyor 26 in the vertical direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3), and temporarily stores the completed electrodes 29.

本実施形態のものでは、裁断機２２により裁断された電極２９が、未塗工部２９ａの側からプレスロール機２５に通されて圧縮されるため、従来のように未塗工部２９ａと塗工部（集電箔１６上に合材スラリー１５が積層されている部分）２９ｂとが同時に圧縮されることがないので、特に集電箔１６がアルミニウム箔からなる正極電極の場合でも、未塗工部２９ａと塗工部２９ｂとの間に伸び差を生じることがなく、従来未塗工部２９ａと塗工部２９ｂとの境界部に生じていた皺および破断を防止することができるとともに、製品の歩留まりを向上させることができる。   In the present embodiment, since the electrode 29 cut by the cutting machine 22 is passed through the press roll machine 25 from the uncoated part 29a side and compressed, it is coated with the uncoated part 29a as in the prior art. Since the working portion (portion where the mixture slurry 15 is laminated on the current collector foil 16) 29b is not compressed at the same time, even if the current collector foil 16 is a positive electrode made of an aluminum foil, it is not coated. While there is no difference in elongation between the working part 29a and the coated part 29b, it is possible to prevent wrinkles and breakage that occurred at the boundary between the uncoated part 29a and the coated part 29b in the past, Product yield can be improved.

なお、本発明は上述したダイヘッド式の塗工装置に限定されるものではなく、ロールギャップ式やドクターブレード式の塗工装置にも同様の作用効果を得ることができる。また、たとえば、参考実施形態の開閉式バルブ１４の換わりに、ラインミキサもしくはオリフィスなどを用いても同様の作用効果を得ることができる。
オリフィスを使用する場合には、開閉式バルブと同様にその開口率を変化させることにより合材スラリー１５の粘度を調整することができ、ラインミキサを使用する場合には、その回転数を変化させることにより合材スラリー１５の粘度を調整することができる。 In addition, this invention is not limited to the die head type coating apparatus mentioned above, The same effect can be acquired also in a roll gap type and a doctor blade type coating apparatus. Further, for example, a similar effect can be obtained by using a line mixer or an orifice instead of the open / close valve 14 of the reference embodiment.
When the orifice is used, the viscosity of the mixture slurry 15 can be adjusted by changing the opening ratio in the same manner as the open / close valve, and when the line mixer is used, the rotation speed is changed. Thus, the viscosity of the mixture slurry 15 can be adjusted.

また、本発明は上述したようなリチウム二次電池の電極のみに適用され得るものではなく、その他同様の構造を有する電池の電極や、コンデンサの電極などにも適用することができる。   Further, the present invention can be applied not only to the electrode of the lithium secondary battery as described above but also to a battery electrode having a similar structure, a capacitor electrode, or the like.

本発明による塗工機の参考実施形態を示す要部概略側断面図である。It is a principal part schematic sectional side view which shows the reference embodiment of the coating machine by this invention. 図１に示すダイヘッドおよび塗工ローラの部分を図１の上方から見た概略平面図である。It is the schematic plan view which looked at the part of the die head shown in FIG. 1 and the coating roller from the upper direction of FIG. 本発明による塗工機の一実施形態を示す要部概略平面図である。It is a principal part schematic plan view which shows one Embodiment of the coating machine by this invention.

１０ 塗工機
１１ ダイヘッド
１２ 塗工ロール
１４ 開閉式バルブ（剪断力付与手段）
１５ スラリー
１６ 集電箔（集電体）
１８ 積層構造体
２０ 塗工機
２３ 搬送兼方向変換機（回転手段）
２５ プレスロール機
２９ａ 未塗工部
Ｃ３ 回転軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Coating machine 11 Die head 12 Coating roll 14 Opening-closing valve (shearing force provision means)
15 Slurry 16 Current collector foil (current collector)
18 Laminated structure 20 Coating machine 23 Conveyance and direction change machine (rotating means)
25 Press roll machine 29a Uncoated part C3 Rotation axis

Claims (3)

活物質を含むスラリーを、塗工ロールに巻回されて走行するシート状の集電体上に製膜することで塗工部と未塗工部とを備えた積層構造体とするダイヘッドと、
前記ダイヘッドの上流に設けられて、前記スラリーに剪断力を付与する開閉式バルブと、
前記積層構造体を所望の形状に裁断して、塗工部と未塗工部とを備えたシート状の電極とする裁断機と、
前記シート状の電極の未塗工部の延在方向と略平行となるように回転軸線が配置された上下一対のローラを備え、搬送されてきた前記シート状の電極を前記上下一対のローラの間に挟み込み、前記シート状の電極を厚み方向に圧縮するプレスロール機と、を有するとともに、
前記シート状の電極の未塗工部の側から前記プレスロール機に進入させるように、前記シート状の電極を回転させる回転手段が設けられていることを特徴とする塗工機。 A die head having a laminated structure including a coated part and an uncoated part by forming a slurry containing an active material on a sheet-like current collector that is wound around a coating roll and traveling;
An open / close valve provided upstream of the die head to impart shearing force to the slurry;
A cutting machine that cuts the laminated structure into a desired shape, and forms a sheet-like electrode with a coated part and an uncoated part,
A pair of upper and lower rollers having rotation axes arranged so as to be substantially parallel to the extending direction of the uncoated portion of the sheet-like electrode, and the sheet-like electrode that has been conveyed is A press roll machine that is sandwiched between them and compresses the sheet-like electrode in the thickness direction ,
A coating machine comprising: a rotating means for rotating the sheet-like electrode so as to enter the press roll machine from an uncoated portion side of the sheet-like electrode . 活物質を含むスラリーを、塗工ロールに巻回されて走行するシート状の集電体上に製膜することで塗工部と未塗工部とを備えた積層構造体とするダイヘッドと、
前記ダイヘッドの上流に設けられて、前記スラリーに剪断力を付与する開閉式バルブと、
前記積層構造体を所望の形状に裁断して、塗工部と未塗工部とを備えたシート状の電極とする裁断機と、
前記シート状の電極の未塗工部の延在方向と略平行となるように回転軸線が配置された上下一対のローラを備え、搬送されてきた前記シート状の電極を前記上下一対のローラの間に挟み込み、前記シート状の電極を厚み方向に圧縮するプレスロール機と、を有するとともに、
前記ダイヘッドと前記開閉式バルブとの間に接続されて前記剪断力を付与されたスラリーの粘度を計測する粘度計をさらに有し、
前記粘度計により計測された粘度に応じて、前記開閉式バルブの開度が調整されることで所望の粘度が維持されることを特徴とする塗工機。 A die head having a laminated structure including a coated part and an uncoated part by forming a slurry containing an active material on a sheet-like current collector that is wound around a coating roll and traveling;
An open / close valve provided upstream of the die head to impart shearing force to the slurry;
A cutting machine that cuts the laminated structure into a desired shape, and forms a sheet-like electrode with a coated part and an uncoated part,
A pair of upper and lower rollers having rotation axes arranged so as to be substantially parallel to the extending direction of the uncoated portion of the sheet-like electrode, and the sheet-like electrode that has been conveyed is A press roll machine that is sandwiched between them and compresses the sheet-like electrode in the thickness direction ,
A viscometer for measuring the viscosity of the slurry connected between the die head and the open / close valve and applied with the shear force;
A coating machine characterized in that a desired viscosity is maintained by adjusting an opening of the open / close valve according to the viscosity measured by the viscometer . 前記シート状の電極の未塗工部の側から前記プレスロール機に進入させるように、前記シート状の電極を回転させる回転手段が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の塗工機。 The coating device according to claim 2 , further comprising a rotating unit that rotates the sheet-like electrode so as to enter the press roll machine from an uncoated portion side of the sheet-like electrode. Machine tool.
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