JP5169395B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

塗布装置及び塗布方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5169395B2
JP5169395B2 JP2008098920A JP2008098920A JP5169395B2 JP 5169395 B2 JP5169395 B2 JP 5169395B2 JP 2008098920 A JP2008098920 A JP 2008098920A JP 2008098920 A JP2008098920 A JP 2008098920A JP 5169395 B2 JP5169395 B2 JP 5169395B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating
electrode layer
coating agent
liquid
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008098920A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009247985A (ja
Inventor
将一 梅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2008098920A priority Critical patent/JP5169395B2/ja
Priority to US12/812,281 priority patent/US20120183681A1/en
Priority to CN200980112130.1A priority patent/CN102089904B/zh
Priority to KR1020107015317A priority patent/KR101195715B1/ko
Priority to PCT/JP2009/053941 priority patent/WO2009125634A1/ja
Publication of JP2009247985A publication Critical patent/JP2009247985A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5169395B2 publication Critical patent/JP5169395B2/ja
Priority to US14/096,437 priority patent/US20140090593A1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0808Details thereof, e.g. surface characteristics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0817Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line characterised by means for removing partially liquid or other fluent material from the roller, e.g. scrapers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/28Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2252/00Sheets
    • B05D2252/02Sheets of indefinite length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/10Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

本発明は、少なくとも表面が凹凸形状の基材に対して塗布剤を塗布する際に用いられる塗布装置及び塗布方法に関するものである。
従来、グラビアロールやスプレー塗布装置等を用いて、基材に液状の塗布剤を塗布するものがある(例えば、特許文献1,2参照)。この塗布処理は、例えば、二次電池の電極を製造する際に用いられている。すなわち、基材としての集電体に対して、電極層を形成する材料(活物質等)を塗布剤として塗布するようにしている。
特開2007−273126号公報 特開2007−112140号公報
しかしながら、基材が多孔質体で構成されている場合において、基材に対して塗布剤を塗布すると、塗布剤の層の内部又は表面に気泡痕が残ってしまうおそれがある。そして、気泡痕が発生した場合には、塗布剤が塗布された基材を製品として使用できないことがある。特に、塗布剤が塗布された基材を、二次電池の電極として用いる場合には、二次電池の特性に悪影響を与えてしまうことがある。
以下、気泡痕が発生する原理について、図8を用いて説明する。ここで、図8(A)〜(C)は、ロール200を用いて、多孔質の基材100に液状の塗布剤P3を塗布する工程を示している。
図8(A)は、塗布剤P3が塗布される前の状態において、多孔質の基材100の内部構造を示す概略図である。図8(A)に示すように、基材100は、複数の粒子100aで構成されており、粒子100aの間に空間が形成されている。この空間には、空気が存在している。基材100に対して、図8(B)に示すように、ロール200を用いて塗布剤P3を塗布すると、塗布剤P3が基材100の表面から内部に向かって浸入していく。
ここで、塗布剤P3が基材100の表面から内部に浸入していくと、基材100の内部に存在している空気が、図8(C)の矢印で示すように、基材100における粒子100aの間を通過して、塗布剤P3の外に抜け出ようとする。すなわち、基材100の内部に存在する空気は、重力方向とは逆の方向に移動する。
このとき、基材100の内部に存在している空気のすべてが外部に抜け出るとは限らない。すなわち、塗布剤P3の層の内部や表面に、気泡Gが残ったままとなってしまうことがある。これにより、気泡痕が発生してしまう。ここで、塗布剤P3が塗布された基材100に対しては、乾燥炉による乾燥処理が行われることがあり、基材100を乾燥させた際に、気泡Gが気泡痕として残ってしまうことがある。
そこで、本発明の目的は、気泡痕の発生を防止することができる塗布装置及び塗布方法を提供することにある。
本願第1の発明である塗布装置は、二次電池の電極の製造に用いられる塗布装置であって、スプレーユニットと、収容部材と、ロール部材と、カバー部材とを有する。スプレーユニットは、集電体上に形成された多孔質の電極層に対して、無機酸化物を含む液状の塗布剤を塗布する前に、塗布剤よりも粘度が低く、塗布剤に対して相溶性を有する液体を、電極層に含まれる空間部を満たす量以上で電極層に噴射して塗布する。収容部材は、塗布剤を収容する。ロール部材は、収容部材内の塗布剤を電極層に塗布する塗布領域と、塗布剤の塗布に用いられない非塗布領域とを有し、回転動作によって塗布剤を電極層に塗布する。カバー部材は、収容部材内においてロール部材の非塗布領域に対応して配置され、塗布剤の非塗布領域への付着を阻止する。
本願第2の発明である塗布方法は、二次電池の電極を製造するときに用いられる塗布方法であって、集電体上に形成された多孔質の電極層に対して、無機酸化物を含む塗布剤を塗布する第1工程と、第1工程よりも前に、塗布剤よりも粘度の低い液体を電極層に塗布する第2工程とを有することを特徴とする。
液体として、塗布剤に対して相溶性を有する液体を用いることにより、液体が塗布された領域に塗布剤を塗布しても、液体及び塗布剤が互いに分離してしまうのを防止することができる。また、基材に塗布される液体の量、基材に含まれる空間部を満たす量以上とすることにより、基材の内部に空気等が残ってしまうのを防止することができ、塗布剤を塗布しても気泡痕が発生するのを防止することができる。
本発明によれば、多孔質の電極層に塗布剤を塗布する前に、塗布剤よりも粘度の低い液体を電極層に塗布しておくことにより、電極層から発生する気泡を除去させた上で、塗布剤を塗布することができ、気泡痕の発生を防止することができる。すなわち、塗布剤よりも粘度の低い液体を電極層に塗布することにより、液体の層や電極層から気泡を抜け出やすくしている。そして、気泡が抜け出た状態で、塗布剤を塗布すれば、電極層から新たに気泡が発生することはなく、気泡痕が発生するのを防止することができる。
以下、本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例1である塗布装置について、図1を用いて説明する。ここで、図1は、塗布装置の構成を示す概略図である。
基材2は、原反ロール(不図示)から繰り出され、展張ロール20,11,12によって張力が与えられている。展張ロール20,11,12は、図1の矢印B1で示す方向(半時計方向)に回転することにより、基材2を矢印Aで示す方向に搬送する。展張ロール12から送り出された基材2は、乾燥炉での乾燥処理が施された後に、巻取りロール(不図示)によって巻き取られる。
基材2に対して展張ロール11,12の側とは反対側には、グラビア塗布装置10が配置されている。まず、グラビア塗布装置10の構成について、説明する。
基材2のうち、展張ロール11,12の間に位置する領域に対しては、グラビアロール(ロール部材)13が接触している。グラビアロール13は、支持機構14によって回転可能に支持されている。展張ロール11,12は、図1の上下方向に移動することができ、この移動量を調節することにより、基材2に対するグラビアロール13の接触圧を調節することができる。
また、グラビアロール13は、動力伝達機構(不図示)を介してアクチュエータに接続されており、アクチュエータからの駆動力を受けて回転する。グラビアロール13は、図1の矢印B2で示すように、基材2の搬送方向とは逆方向(言い換えれば、図1の半時計方向)に回転する。なお、グラビアロール13を、基材2の搬送方向と同一方向に回転させてもよい。
グラビアロール13には、塗布剤供給機15から塗布剤P2が供給される。塗布剤P2は、溶質及び溶媒を含む溶液である。
塗布剤供給機15は、塗布剤P2を収容するための凹状の収容部15aを有している。収容部15aは、グラビアロール13の外周に沿った形状(曲率を持った形状)に形成されており、収容部15aの内部には、グラビアロール13の一部が位置している。具体的には、グラビアロール13の略半分が収容部15aの内側に位置するようになっている。
収容部15aは、塗布剤供給機15に設けられた供給路15bを介して塗布剤P2の供給源(不図示)と接続されている。これにより、供給源から供給された塗布剤P2は、供給路15bを介して収容部15aに導かれる。ここで、供給源からは塗布剤P2が常に供給されるようになっており、収容部15aに供給された塗布剤P2は、図1の点線で示す矢印のように、収容部15aから漏れて塗布剤供給機15の外部に排出される。
収容部15aから溢れた塗布剤P2は、塗布剤供給機15の下方に配置された回収容器(不図示)によって回収され、上記供給源に戻される。このように、塗布剤P2は、供給源や塗布剤供給機15を介して循環するようになっている。
なお、グラビアロール13に塗布剤P2を供給する構成としては、塗布剤供給機15の構成に限るものではない。すなわち、塗布剤P2を収容する収容部材を設け、この収容部材内の塗布剤P2に対してグラビアロール13を接触させるものであれば、いかなる構成であってもよい。
グラビアロール13の表面には、ドクターブレード16が接触している。このドクターブレード16は、グラビアロール13の表面に付着した余剰の塗布剤P2を拭き取るとともに、グラビアロール13の表面に形成されたグラビアパターン(彫刻部分)に対して塗布剤P2を略均等に充填させる機能を有している。
ドクターブレード16は、プラスチックやゴムといった樹脂で形成されており、ホルダ17に保持されている。
次に、グラビアロール13の具体的な構成について、図2を用いて説明する。ここで、図2(A)は、グラビアロール13を、回転軸と直交する方向から見たときの側面図であり、図2(B)は、図2(A)におけるX−X断面図である。
グラビアロール13は、周方向においてグラビアパターン(溝部)が彫刻された塗布領域13aと、周方向においてグラビアパターンが彫刻されていない非塗布領域13bとを有している。塗布領域13aに形成されたグラビアパターンには、塗布剤P2が保持される。すなわち、グラビアロール13が回転すると、収容部15a内に位置する塗布領域13aのグラビアパターンに塗布剤P2が付着する。
塗布領域13aに塗布剤P2が付着した状態で、グラビアロール13が更に回転すると、塗布剤P2を保持した塗布領域13aが基材2と接触し、塗布領域13a上の塗布剤P2が基材2に転写される。これにより、基材2に対する塗布剤P2の塗布が行われる。
ここで、塗布領域13aの外径R1は、非塗布領域13bの外径R2よりも大きくなっている。なお、各塗布領域13aは、回転軸方向における全体の領域において、略均一な径を有している。また、各非塗布領域13bも、回転軸方向における全体の領域において、略均一な径を有している。
また、グラビアロール13は、図2(B)に示すように、剛性及び靱性を有する鉄等の金属で形成されたロール芯13cと、このロール芯13cの外表面に形成された所定の厚さを有するセラミック層13dとで構成されている。セラミック層13dは、ロール芯13cの外表面に対して、セラミック粉末(酸化クロム等)をプラズマ溶射することによって形成されている。
そして、セラミック層13dの外表面のうち、塗布領域13aに対応した領域にはグラビアパターンが形成されている。具体的には、ロール芯13cの表面にセラミック層13dを形成してから、セラミック層13dの表面を研磨し、レーザ照射によってグラビアパターンを形成する。
セラミック層13dの厚さは、耐摩耗性等を考慮して適宜設定することができる。なお、セラミック層13dの厚さは、塗布領域13aに形成されたグラビアパターンの溝深さよりも大きくなっている。
ここで、グラビアロール13の表面をセラミック層13dで構成し、ドクターブレード16を樹脂材料で形成することにより、グラビアロール13の磨耗を抑制することができる。しかも、グラビアロール13の磨耗を抑制することで、磨耗粉が基材2上に形成された塗布剤P2の層(膜)に混入するのを防止することができる。
グラビアロール13のうち、塗布領域13aの外径R1及び非塗布領域13bの外径R2は、適宜設定することができる。但し、外径R2が小さすぎると、グラビアロール13の強度が低下してしまうため、強度を確保できる範囲内において外径R2を設定すればよい。そして、外径R1は、外径R2よりも大きくすればよい。
なお、本実施例では、グラビアロール13に3つの塗布領域13aを形成した場合について説明するが、これに限るものではない。すなわち、1つの塗布領域13aだけを形成してもよいし、複数の塗布領域13aを形成してもよい。
一方、グラビアロール13における非塗布領域13bに対応した部分には、図3に示すカバー部材18が配置されている。カバー部材18は、曲率を持った形状を有しており、テフロン(登録商標)等によって形成することができる。カバー部材18の内周面18aは、グラビアロール13の非塗布領域13bに沿った形状に形成されており、非塗布領域13bと向かい合うようになっている。ここで、カバー部材18の内周面18aと非塗布領域13bとの間には、グラビアロール13の回転を確保するための隙間が形成されている。
また、カバー部材18の外周面18bは、塗布剤供給機15の収容部15aに沿った形状に形成されており、収容部15aに固定される。ここで、カバー部材18の幅は、非塗布領域13bの幅(回転軸方向における長さ)と略等しくなっている。
カバー部材18が収容部15aに固定された状態において、カバー部材18の周方向における両端部18c,18dは、図4に示すように収容部15aに収容された塗布剤P2の界面(言い換えれば、液面)P2aよりも上方に位置している。これにより、カバー部材18は、グラビアロール13の非塗布領域13bに塗布剤P2が付着するのを阻止している。なお、図4は、収容部15aの内側に位置するグラビアロール13、カバー部材18及び塗布剤P2の構成を示す概略図である。
なお、グラビアロール13における塗布領域13aを、収容部15aに収容された塗布剤P2に接触させるとともに、非塗布領域13bを塗布剤P2に接触させないようにすることもできる。すなわち、非塗布領域13bが塗布剤P2の界面から離れた位置となるように、グラビアロール13を配置することができる。ここで、塗布領域13a及び非塗布領域13bの境界に位置する側壁面13eでは、一部の領域が塗布剤P2に接触している。
一方、本実施例では、図1に示すように、グラビアロール13を用いて基材2に塗布剤P2を塗布する前に、スプレー塗布装置30を用いて、基材2に溶剤P1を塗布(噴射)している。ここで、原反ロール(不図示)から繰り出された基材2は、展張ロール20及び展張ロール11に沿って移動する。展張ロール20は、図1の上下方向に移動することができ、この移動量を調節することができるようになっている。
スプレー塗布装置30は、展張ロール20,11の間に位置する基材2に対して、溶剤P1を噴射する。スプレー塗布装置30は、図5に示すように、複数のスプレーノズル31と、各スプレーノズル31に対して溶剤P1を供給するための供給管32とを有している。ここで、供給管32は、溶剤P1を収容したタンク(不図示)に接続されており、タンク内の溶剤P1をスプレーノズル31に供給するようになっている。ここで、スプレーノズル31は、グラビアロール13における塗布領域13aの数と同じ数だけ設けられている。
各スプレーノズル31は、基材2に対して、所定の幅(広がり)を持った溶剤P1を噴射する。ここで、図5に示すように、溶剤P1の塗布領域の幅(図5の左右方向における長さ)は、塗布剤P2の塗布領域の幅よりも狭くなっている。なお、溶剤P1の塗布領域の幅を、塗布剤P2の塗布領域の幅と略等しくしてもよい。
溶剤P1は、塗布剤P2よりも粘度の低い液体である。また、溶剤P1の塗布工程の後には、塗布剤P2が塗布されるため、溶剤P1は、塗布剤P2に対して相溶性を有していることが好ましい。これにより、溶剤P1に対する塗布剤P2の親和性を向上させることができる。
溶剤P1としては、例えば、塗布剤P2に有機溶媒が含まれている場合には、有機溶媒を用いることが好ましい。ここで、塗布剤P2の有機溶媒と、溶剤P1の有機溶媒とは、同一の化合物であってもよいし、互いに異なる化合物であってもよい。また、塗布剤P2に水が含まれている場合には、溶剤P1として、水を用いることが好ましい。
本実施例によれば、基材2に塗布剤P2を塗布する前に、基材2に溶剤P1を塗布しておくことにより、基材2に塗布された塗布剤P2の層の内部や表面に気泡痕が残ってしまうのを防止することができる。以下、この内容について具体的に説明する。
多孔質の基材2に対して溶剤P1を塗布すると、図8で説明した場合と同様に、基材2の内部に対して、溶剤P1が浸入していくことになる。このとき、溶剤P1の浸入によって、基材2の内部に存在する空気は、重力方向とは逆方向に進んで、外部に抜け出ようとする。ここで、本実施例では、基材2に対して、塗布剤P2よりも粘度の低い溶剤P1を塗布するようにしているため、基材2の内部に存在する空気を外部に抜け出やすくしている。これにより、基材2の内部や、溶剤P1の層に、気泡が残ってしまうのを抑制するようにしている。
そして、溶剤P1が塗布された基材2に対して、塗布剤P2を塗布するようにすると、基材2の内部に存在する空気は、溶剤P1によって既に基材2から抜け出ているため、塗布剤P2を塗布しても、気泡が発生することはない。これにより、塗布剤P2が塗布された基材2において、気泡痕の発生を抑制することができる。
本実施例において、溶剤P1の塗布量は、多孔質の基材2における空隙率を考慮して設定することができる。すなわち、基材2の内部に存在する空間を、溶剤P1で満たすようにすれば、基材2の内部に存在する空気を完全に外部に抜け出させることができる。したがって、溶剤P1の塗布量は、基材2における空隙率に相当する量以上とすることが好ましい。
溶剤P1及び塗布剤P2が塗布された基材2は、乾燥炉に搬送されて乾燥処理が行われる。このとき、溶剤P1及び、塗布剤P2に含まれる溶剤(溶媒)は、乾燥処理によって気化することになる。乾燥炉を通過した基材2は、塗布剤P2が塗布された領域毎に切断された後に、製品として巻き取られる。なお、基材2における1つの領域に対して、塗布剤P2を塗布する場合には、基材2を切断せずに、乾燥炉を通過した状態のままで、製品として巻き取ることもできる。
本実施例の塗布装置は、例えば、リチウムイオン電池といった二次電池の電極を製造するために用いることができる。具体的には、基材2としての集電体に、電極層を形成する材料(塗布剤P2に相当する)を塗布する際に用いられる。
ここで、集電体としては、例えば、銅やアルミニウムを用いることができる。また、電極層を形成する材料としては、例えば、正極層及び負極層に応じた活物質、活物質を結着させるための結着剤、活物質及び結着剤を溶解させるための溶媒とが含まれる。この溶媒としては、N−メチルピロリドン(NMP)、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノンといった有機溶媒や、水などが挙げられる。この場合において、溶剤P1としては、上述したように、有機溶媒又は水に対して相溶性を有する液体を用いることができる。
また、電極層が形成された集電体を基材2として用い、電池の内部短絡を防止するために、電極層上に無機酸化物(塗布剤P2に相当する)を塗布する場合にも、本発明の塗布装置を用いることができる。この無機酸化物としては、Al、MgO、SiO等が挙げられる。また、無機酸化物が塗布される電極層としては、カーボン等によって形成された層(負極層)が挙げられる。
ここで、電極層が形成された集電体に対して、無機酸化物を含む塗布剤P2を塗布する前に、溶剤P1を塗布するときには、溶剤P1を塗布する幅を、電極層の幅と略等しくする必要がある。溶剤P1を塗布する幅が、電極層の幅よりも広い場合には、電極層からはみ出た溶剤P1が集電体上で広がってしまうからである。
なお、本実施例の塗布装置は、二次電池の電極を製造する場合にのみ用いられるものではなく、多孔質の基材2に対して液状の塗布剤P2を塗布するものであれば、いかなるものにも適用することができる。
また、本実施例では、多孔質の基材2を用いた場合について説明したが、これに限るものではない。すなわち、多孔質ではなくても、塗布剤P2が塗布される表面が凹凸形状を有している基材であれば、本発明を適用することができる。表面が凹凸形状の基材に対して塗布剤P2を塗布する場合にも、図8で説明した原理によって、気泡が抜け出る現象が発生する。したがって、表面が凹凸形状の基材に対して、予め溶剤P1を塗布しておき、気泡を除去させてから、塗布剤P2を塗布することにより、気泡痕が発生するのを抑制することができる。
次に、本発明の実施例2である塗布装置について、図6及び図7を用いて説明する。ここで、図6は、本実施例の塗布装置の構成を示す概略図であり、図7は、塗布工程を示す概略図である。図6及び図7において、実施例1で説明した部材と同一の部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例1と異なる点について主に説明する。
実施例1では、溶剤P1を基材2に塗布するために、スプレー塗布装置30を用いていたが、本実施例では、スプレー塗布装置30の代わりに、グラビア塗布装置40を用いている。すなわち、2つのグラビア塗布装置10,40を用いて、基材2に溶剤P1及び塗布剤P2を塗布するようにしている。
グラビア塗布装置40は、溶剤P1を収容する収容部材41と、溶剤P1を基材2に転写させるためのグラビアロール(ロール部材)42と、グラビアロール42に付着した余剰の溶剤P1を拭き取るためのドクターブレード43とを有している。ドクターブレード43は、ホルダ44によって保持されている。
グラビアロール42及びドクターブレード43は、実施例1で説明したグラビアロール13及びドクターブレード16と同様の構成となっている。ここで、グラビアロール42は、図7に示すように、周方向においてグラビアパターンが彫刻された塗布領域42aと、周方向においてグラビアパターンが彫刻されていない非塗布領域42bとを有している。
本実施例においても、塗布剤P2を基材2に塗布する前に、溶剤P1を基材2に塗布しているため、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、グラビアロール42を用いて溶剤P1を塗布しているため、基材2における特定の領域に溶剤P1を正確に塗布することができる。
なお、実施例1,2では、基材2に溶剤P1を塗布するために、スプレー塗布装置30やグラビア塗布装置40を用い、基材2に塗布剤P2を塗布するために、グラビア塗布装置10を用いているが、これに限るものではない。すなわち、基材2に対して、溶剤P1や塗布剤P2を塗布することのできる装置であれば、いかなる構成であってもよい。
例えば、基材2に塗布剤P2を塗布するために、スプレー塗布装置を用いることができる。また、上述したスプレー塗布装置やグラビア塗布装置だけでなく、他の方式を用いた塗布装置を用いることができる。ここで、他の方式としては、例えば、バーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ディップコーターといったものが挙げられる。
本発明の実施例1である塗布装置の構成を示す概略図である。 グラビアロールの側面図(A)及び断面図(B)である。 グラビア塗布装置に用いられるカバー部材の外観斜視図である。 グラビア塗布装置の内部構成を示す概略図である。 実施例1において、溶剤及び塗布剤の塗布工程を示す図である。 本発明の実施例2である塗布装置の構成を示す概略図である。 実施例2において、溶剤及び塗布剤の塗布工程を示す図である。 気泡痕が発生する現象を説明する図(A〜C)である。
符号の説明
10:グラビア塗布装置
13:グラビアロール
13a:塗布領域
13b:非塗布領域
2:基材
30:スプレー塗布装置
31:スプレーノズル
32:供給管
41:グラビア塗布装置
P1:溶剤
P2:塗布剤

Claims (8)

  1. 二次電池の電極の製造に用いられる塗布装置であって、
    集電体上に形成された多孔質の電極層に対して、無機酸化物を含む液状の塗布剤を塗布する前に前記塗布剤よりも粘度が低く、前記塗布剤に対して相溶性を有する液体を、前記電極層に含まれる空間部を満たす量以上で前記電極層に噴射して塗布するスプレーユニットと、
    前記塗布剤を収容する収容部材と、
    前記収容部材内の前記塗布剤を前記電極層に塗布する塗布領域と、前記塗布剤の塗布に用いられない非塗布領域とを有し、回転動作によって前記塗布剤を前記電極層に塗布するロール部材と、
    前記収容部材内において前記ロール部材の前記非塗布領域に対応して配置され、前記塗布剤の前記非塗布領域への付着を阻止するカバー部材と、
    を有することを特徴とする塗布装置。
  2. 前記電極層は、カーボンを含む負極層であることを特徴とする請求項1に記載の塗布装置。
  3. 前記電極層は、前記集電体の幅よりも狭い幅を有しており、
    前記液体を、前記電極層の幅に沿って前記電極層の全面に塗布することを特徴とする請求項1又は2に記載の塗布装置。
  4. 二次電池の電極を製造するときに用いられる塗布方法であって、
    集電体上に形成された多孔質の電極層に対して、無機酸化物を含む塗布剤を塗布する第1工程と、
    前記第1工程よりも前に、前記塗布剤よりも粘度の低い液体を前記電極層に塗布する第2工程とを有することを特徴とする塗布方法。
  5. 前記液体は、前記塗布剤に対して相溶性を有する液体であることを特徴とする請求項に記載の塗布方法。
  6. 前記電極層に塗布される前記液体の量は、前記電極層に含まれる空間部を満たす量以上であることを特徴とする請求項又はに記載の塗布方法。
  7. 前記電極層は、カーボンを含む負極層であることを特徴とする請求項4から6のいずれか1つに記載の塗布方法。
  8. 前記電極層は、前記集電体の幅よりも狭い幅を有しており、
    前記第2工程において、前記電極層の幅に沿って前記電極層の全面に前記液体を塗布することを特徴とする請求項4から7のいずれか1つに記載の塗布方法。
JP2008098920A 2008-04-07 2008-04-07 塗布装置及び塗布方法 Expired - Fee Related JP5169395B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008098920A JP5169395B2 (ja) 2008-04-07 2008-04-07 塗布装置及び塗布方法
US12/812,281 US20120183681A1 (en) 2008-04-07 2009-03-03 Application apparatus and application method
CN200980112130.1A CN102089904B (zh) 2008-04-07 2009-03-03 涂敷装置以及涂敷方法
KR1020107015317A KR101195715B1 (ko) 2008-04-07 2009-03-03 도포 장치 및 도포 방법
PCT/JP2009/053941 WO2009125634A1 (ja) 2008-04-07 2009-03-03 塗布装置及び塗布方法
US14/096,437 US20140090593A1 (en) 2008-04-07 2013-12-04 Application apparatus and application method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008098920A JP5169395B2 (ja) 2008-04-07 2008-04-07 塗布装置及び塗布方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009247985A JP2009247985A (ja) 2009-10-29
JP5169395B2 true JP5169395B2 (ja) 2013-03-27

Family

ID=41161769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008098920A Expired - Fee Related JP5169395B2 (ja) 2008-04-07 2008-04-07 塗布装置及び塗布方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20120183681A1 (ja)
JP (1) JP5169395B2 (ja)
KR (1) KR101195715B1 (ja)
CN (1) CN102089904B (ja)
WO (1) WO2009125634A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110189378A1 (en) 2010-02-04 2011-08-04 Moon So-Ii Apparatus and method for coating a functional layer
JP5293839B2 (ja) * 2010-12-24 2013-09-18 トヨタ自動車株式会社 塗工装置および電極板の製造方法
US8586138B2 (en) * 2011-01-19 2013-11-19 Halliburton Energy Services, Inc. Method of coating a porous substrate with a thermoplastic material from the outside of the substrate
JP5739762B2 (ja) * 2011-07-29 2015-06-24 株式会社Uacj 集電体の製造方法
JP6371527B2 (ja) * 2014-01-07 2018-08-08 富士機械工業株式会社 塗工装置
CN108672200A (zh) * 2018-04-28 2018-10-19 深圳市曼恩斯特科技有限公司 涂布装置及涂布方法
CN108943971B (zh) * 2018-06-21 2021-03-16 江苏中船海洋设备有限公司 智能感应平衡复合机
JP7482429B2 (ja) * 2018-12-26 2024-05-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 電極の製造方法
CN217774594U (zh) * 2022-05-05 2022-11-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 涂布系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3578505A (en) * 1966-07-08 1971-05-11 Atlantic Richfield Co Process for preparing a fuel cell electrode
US5651316A (en) * 1995-10-02 1997-07-29 Howard W. DeMoore Retractable printing/coating unit operable on the plate and blanket cylinders simultaneously from the dampener side of the first printing unit or any consecutive printing unit of any rotary offset printing press
EP0876683B1 (en) * 1996-01-25 2002-09-25 Danionics A/S Electrode/current collector, laminates for an electrochemical device
JP2000286167A (ja) * 1999-03-29 2000-10-13 Toyota Motor Corp 電池・キャパシタ用電極の製造方法
CN1172400C (zh) * 1999-08-10 2004-10-20 三洋电机株式会社 非水电解液二次蓄电池及其制造方法
HUP0101103A2 (hu) * 2000-03-17 2001-11-28 Sony Corporation Eljárás és berendezés száraz tartalék akkumulátor gyártására
CN1327273A (zh) * 2000-06-01 2001-12-19 平野有限公司 间歇涂敷方法及其所用的装置
JP2004051833A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Nitto Denko Corp 粘着テープの製造方法およびその装置
JP4461796B2 (ja) * 2003-12-18 2010-05-12 Jfeスチール株式会社 連続塗装方法及び連続塗装装置
CN100334752C (zh) * 2004-02-20 2007-08-29 松下电器产业株式会社 锂离子二次电池的制备方法
JP5619622B2 (ja) * 2008-01-08 2014-11-05 シオン・パワー・コーポレーション 多孔性電極および関連方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009125634A1 (ja) 2009-10-15
JP2009247985A (ja) 2009-10-29
CN102089904B (zh) 2014-11-12
US20140090593A1 (en) 2014-04-03
KR101195715B1 (ko) 2012-10-29
CN102089904A (zh) 2011-06-08
KR20100088712A (ko) 2010-08-10
US20120183681A1 (en) 2012-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5169395B2 (ja) 塗布装置及び塗布方法
KR101309275B1 (ko) 필름의 양면 코팅 디바이스 및 방법, 및 이를 구비한 필름의 양면 코팅 장치
CN103645587A (zh) 取向膜涂覆装置和方法
WO2014189026A1 (ja) 濡れ性を良くする表面改質処理がなされた構造体及び印刷用孔版、これらを製造する方法
JP2016203487A (ja) ケーブル表面印刷装置
JP4784246B2 (ja) グラビア印刷物とそれを用いた紙容器
JP2006223965A (ja) 塗布装置
WO2012036242A1 (ja) 洗浄布ロール
CN104626786A (zh) 一种激光版版辊的均匀腐蚀方法
JP2013202573A (ja) コーティング装置及び方法
JP2006346668A (ja) 樹脂含浸装置と樹脂含浸方法
JP2012250190A (ja) 塗工装置
KR20110062341A (ko) 필름 코팅 장치
JP2012066408A (ja) インキング装置、インキング方法およびグラビア印刷機
JP5367322B2 (ja) 塗工装置
JP6114486B1 (ja) 印刷装置とその印刷方法
JP2007069125A (ja) 塗布装置及び塗布方法
JP2016083622A (ja) 塗工装置及び塗工方法
JP5466155B2 (ja) 印刷機器及びその印刷工程
JP5789285B2 (ja) コーティング装置
JP2021182533A (ja) セパレータ製造方法、セパレータ製造装置
JP2019137002A (ja) ケーブル表面印刷装置
JP2007181770A (ja) 塗布方法、塗布装置、及び被覆シートの製造方法
JP2015073974A (ja) グラビア塗布装置及び塗布方法
JP2005153201A (ja) グラビア版及びその製造方法並びにグラビア印刷方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120522

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121217

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160111

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees