JP5293839B2 - 塗工装置および電極板の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は,ロッドの表面に塗工材を保持させるとともに,帯状の基材を搬送しつつそのロッド上の塗工材に接触させることにより,基材に塗工材を塗工する塗工装置と,それを用いて電極板を製造する方法に関する。さらに詳細には,基材の幅方向の端部に未塗工部を残しつつ塗工を行う塗工装置およびそれを用いた電極板の製造方法に関するものである。
従来より,二次電池に用いられる正負の電極板を製造するに当たって,金属箔にバインダや電極活物質を含んだ塗工材を塗工し,塗工材を乾燥することによる方法が採用されている(例えば,特許文献1参照。)。この電極板製造工程の工程全体としての短時間化を図るためには,乾燥工程の短時間化が望まれる。しかしながら,そのために従来のものより高い温度での乾燥を行うと,塗工材に含まれるバインダが乾燥中に塗工材の表面近くに集中してしまう。このため,バインダによる基材と塗工材との接合力が低い箇所ができる場合がある。
これに対し,バインダを含む塗工材を先に塗工し,乾燥させることなく残りの物質をその上に重ねて塗工する工法が考案されている。このようにすれば,比較的高温での乾燥を行っても,バインダが適切に機能することが分かってきた。そして,バインダを含む塗工材を塗工する装置,つまり,1層目の塗工装置としては,ロッド状の塗工部材(塗工ロッド)を有する塗工装置が好適に用いられている。このような塗工ロッドを有するものとしては,例えば,ロッドコータ(ロッドのみ,ロッドにワイヤを巻いたもの,ロッドに溝を掘ったもの等)やグラビアコータ等が挙げられる。これらのものでは通常,塗工ロッドは,その周方向の一部を塗工材に浸漬させつつ回転し,浸漬箇所以外の箇所で基材に接触する。
電極板の製造においては,従来より,金属箔の全面に塗工するのではなく,幅方向の端部に未塗工部を残して塗工することが行われている。その残した未塗工部は,電池において集電部として使用される。そのため,塗工装置においては,基材のうちの未塗工部となるべき箇所に塗工材が付着しないように,付着を規制するようにされていた。例えば,塗工ロッドのうち,塗工範囲の外側の箇所をマスキングテープで覆って,塗工幅を規制することが行われていた。このようにすることにより,塗工ロッドのうち,マスキングテープで覆われた範囲は,基材に接触しない。
特開2008−166113号公報
しかしながら,マスキングテープによって塗工範囲を規制したものでは,例えば,以下のような状態となるおそれがあった。
(1)マスキングテープの位置がテープを貼った後にズレることにより,塗工幅が狙いの範囲からズレる。
(2)マスキングテープの外面側へ塗工材が乗り上がり,塗工範囲の端部が幅方向に波打つ。
(3)(2)の乗り上がりまでには至らずとも,塗工ロッドに付着した塗工材が,自身の表面張力によってマスキングテープの端面に対して這い上がる。この状態で塗工が行われるため,基材上の塗工層の端部にも,図7に示すように,他の箇所に比べて厚く塗工された箇所が生じる。この現象を端高という。この図は,基材101に塗工された塗工材102の端部が端高103となった様子を,かなり大げさに示したものである。塗工ロッドにおける這い上がりの量が大きいほど,この端高103の他の箇所の塗布厚Uとの高さの差(以下,端高量Zという。)が大きいものとなる。
(4)基材とマスキングテープとの間での動摩擦力により,基材の搬送状態が不安定となる。
これらの状態となった場合には,以下のような問題点が発生する。(1)または(2)の状態となると,未塗工部の範囲が狙い通りのものとならない。つまり,塗工範囲が適切に規制されているとは言えない。また,塗工済みの基材を巻き取る場合には,(3)によって端高となった箇所同士が重なる。そのため,端高量が大きすぎると,巻き取りが困難となったり,基材が破損したりするおそれがある。また,(4)によって不安定な搬送状態で塗工が行われると,塗工厚が場所によってやや異なるものとなる。そのため,その上に活物質層を塗工した場合,バインダによる基材と活物質層との間の貼着力にバラツキが生じるおそれがある。つまり,基材に対する活物質層の剥離強度が均一にならないという問題点があった。
本発明は,前記した従来の塗工装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,塗工ロッドを基材に接触させて塗工するものであって,基材の幅方向の一部に適切に未塗工部を形成できるとともに,塗工部への均一な塗工を可能とした塗工装置および電極板の製造方法を提供することにある。
この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における塗工装置は,ロッドと液パンとを有し,ロッドを,ロッドと液パンとの間に満たされている塗工材に部分的に接触させつつ回転駆動して,その表面に塗工材を保持させるとともに,帯状の基材を長手方向に搬送しつつロッド上の塗工材に接触させることにより,基材の幅方向のうち未塗工部を残して塗工部に塗工材を塗工する塗工装置であって,ロッドは,表面に形成された凹部と,塗工材をはじく撥水性材料を,軸方向について一部分の表面に全周にわたり,少なくとも凹部の一部分に重ねてコーティングした撥水部と,凹部のうちコーティングされていない部分を含み,撥水部に隣接して配置された,撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有し,非撥水部は塗工部に対向して配置されるものである。
上述の塗工装置によれば,塗工ロッドのうち,撥水部には,塗工材をはじく撥水性材料がコーティングされている。従って,撥水部には塗工材が付着しない。この塗工ロッドを使用して塗工するので,基材と塗工ロッドとを接触させても,基材のうち,撥水部に対向する範囲内には,塗工材が付着しない。すなわち,撥水部に対向する範囲内を未塗工部とすることができる。従って,塗工ロッドを基材に接触させて塗工するものであって,基材の幅方向の一部に適切に未塗工部を形成できる塗工装置となっている。
さらに,上記装置では,非撥水部は,ロッドの1箇所に設けられており,撥水部は,ロッドの軸方向について非撥水部の両側に隣接して設けられていることが望ましい。このようになっていれば,塗工部の両側に適切に未塗工部を形成することができる。
さらに,上記装置では,撥水部の表面粗さは,最大高さRy≦1μmの範囲内であることが望ましい。このようになっていれば,撥水部と基材との間の動摩擦力は小さく,基材の搬送は安定したものとなる。従って,塗工部への塗工状態を均一なものとすることができる。
さらに,上記装置では,ロッドが,非撥水部の表面に凹部を有するものであり,撥水部の表面の凹部以外の箇所と非撥水部の表面との段差が,1〜100μmの範囲内であることが望ましい。このようになっていれば,非撥水部の凹部に塗工材が容易に付着する。そして,段差の大きさがこの範囲内であれば,塗布材が撥水部の段差に向かって這い上がったとしても,その高さは,あまり大きいものとならない。
また,本発明の他の態様は,ロッドと液パンとを有し,ロッドを,ロッドと液パンとの間に満たされている塗工材に部分的に接触させつつ回転駆動して,その表面に塗工材を保持させるとともに,帯状の基材を長手方向に搬送しつつロッド上の塗工材に接触させることにより,基材の幅方向のうち未塗工部を残して塗工部に塗工材を塗工する電極板の製造方法であって,ロッドとして,表面に形成された凹部と,塗工材をはじく撥水性材料を,軸方向について一部分の表面に全周にわたり,少なくとも凹部の一部分に重ねてコーティングした撥水部と,凹部のうちコーティングされていない部分を含み,撥水部に隣接して配置された,撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有するものを用い,非撥水部は塗工部に対向して配置され,塗工材としてバインダを含む水溶性のものを用いる電極板の製造方法である。上記態様によれば,基材のうち,撥水部に対向する範囲には塗工材が付着しない。従って,非撥水部に対向する範囲のみに適切に塗工された電極板を製造することができる。
さらに,上記製造方法では,基材の幅方向の両端部に塗工材を塗工しない未塗工部を形成するものであって,ロッドとして,基材の幅方向の端部に対向する箇所より,軸方向に外側の箇所まで撥水部が設けられているものを用いることが望ましい。このようにすれば,基材の幅方向について,端部まで確実に未塗工部を形成した電極板を製造することができる。
本発明の上記態様における塗工装置および電極板の製造方法によれば,塗工ロッドを基材に接触させて塗工するものであって,基材の幅方向の一部に適切に未塗工部を形成できるとともに,塗工部への均一な塗工を可能としたものとなっている。
本形態の塗工装置を示す概略構成図である。 塗工ロッドの一部を拡大して示す説明図である。 塗工範囲を示す説明図である。 塗工ロッドに塗工材が付着した状態の一部を拡大して示す説明図である。 段差/塗工厚と端高量との関係を示すグラフ図である。 塗工ロッドの他の例を示す説明図である。 端高を示す説明図である。
以下,本発明を具体化した最良の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,リチウムイオン二次電池を製造するための製造方法と,その製造方法に用いられる塗工装置に,本発明を適用したものである。
本形態のリチウムイオン二次電池の製造方法は,概略,以下の手順による。
(1)金属箔に電極活物質層を形成して正・負極用の電極板をそれぞれ製造する。
(2)(1)の電極板とセパレータとを重ねて捲回して,捲回体を製造する。
(3)捲回体に正・負の電極端子を接続する。
(4)捲回体を電池ケースに挿入し,電池ケース内に電解液を注入する。
(5)注液口を塞いで内部を密閉する。
本発明は,このうち,手順(1)の電極板の製造工程に特徴があるものである。手順(1)以外の各手順(2)〜(5)は,いずれも,従来のものと同様であるので,説明を省略する。そして,手順(1)の本形態の電極板の製造工程は,電極板の集電箔となる金属箔に活物質層を形成する工程である。本形態では,活物質層を形成するための塗工材は,主にバインダを含む第1の塗工材と,バインダ以外の物質を含む第2の塗工材とに分けられる。そして本形態の塗工装置は,基材である金属箔に第1の塗工材を塗工する際に用いられるものである。手順(1)では,本形態の塗工装置による塗工処理に続いて,別の塗工装置によって第2の塗工材の塗工処理が行われる。第2の塗工材の塗工処理も,従来のものと同様である。
本形態の塗工装置1は,図1に示すように,塗工ロッド11,液パン12,ニアロール13,14を有している。この塗工装置1は,帯状の基材20に塗工材21を塗工するためのものである。塗工ロッド11は,液パン12に部分的に浸漬する位置に配置されている。液パン12と塗工ロッド11との間の空間は,塗工材21で満たされている。2つのニアロール13,14は,基材20の進行方向について塗工ロッド11を挟んで両側の位置に,塗工ロッド11に平行に配置されている。
本形態の塗工ロッド11は,図2に示すように,ロッド31の表面に隙間無くワイヤ32を巻き付けたものである。このタイプの塗工ロッドは,ワイヤバーと呼ばれる。この図は,塗工ロッド11を軸方向が左右となる方向から見て,その上辺近くのごく一部を拡大して示したものである。
さらに,本形態の塗工ロッド11のうち軸方向の一部分は,図2に示すように,その表面に撥水材層34が形成された撥水部35となっている。撥水部35は,塗工ロッド11の軸方向のうち,表面に塗工材21を付着させないための撥水材層34が形成されている範囲である。撥水部35の図中で左側に隣接している部分には,撥水材層34が形成されておらず,ワイヤ32が露出している。このワイヤ32が露出している範囲が,非撥水部36である。撥水部35と非撥水部36との軸方向の配置については後述する。
撥水材層34は,図2に示すように,撥水部35の表面にコーティングされている撥水性材料の層である。本形態では,塗工材21として水溶性のものを使用するので,撥水材層34の材料は撥水性の材料とした。撥水材層34は,撥水部35内では,塗工ロッド11の表面の周方向の全面に形成されている。この図では,撥水材層34はその断面形状で示されている。撥水性材料としては,水に対する接触角が90°以上のものを用いることが好ましい。例えば,フッ素樹脂系の撥水性材料やシリコーン系,カーボン系などの一般的な撥水性材料が好適に用いられる。
撥水材層34は,図2に示すように,塗工ロッド11の径方向について,少なくともワイヤ32の頂点のレベルT以上の高さまで設けられている。さらに,本形態では,撥水材層34の表面は,滑らかな円筒面に形成されている。つまり,撥水材層34の表面とワイヤ32の頂点のレベルTとの段差Sは,塗工ロッド11の全周にわたり同じ高さとなるようにされている。
本形態の塗工ロッド11は,その非撥水部36に塗工材21を保持させて,基材20に塗工するためのものである。例えば,本形態の塗工ロッド11としては,φ10mmのロッド31にφ20〜200μmのワイヤ32を巻き付けたものが好適である。そして,撥水材層34の段差Sは,1〜100μmの範囲内であることが好ましい。撥水材層34の段差Sは少なくとも,基材20に付着させる塗工材21の厚さより大きいことが好ましいからである。また,撥水材層34の段差Sが大きすぎると,基材20が,非撥水部36に保持された塗工材21に適切に接触しないおそれがある。また,本形態では,撥水材層34の表面は,表面粗さが,最大高さでRy≦0.1μmの範囲内であることが好ましい。表面粗さが大きすぎると,基材20との間の動摩擦が大きいため,基材20の搬送状態がばらつくおそれがある。
本形態の塗工装置1は,図3に示すように,基材20の幅方向の両側の端部に未塗工部Qを残し,両側の未塗工部Qの間の範囲を塗工して塗工部Vとするための装置である。この図は,図中上方から搬送される基材20に対し,塗工ロッド11の箇所を通過することによって塗工材21が塗工される範囲を,模式的に示したものである。
そして,塗工ロッド11の撥水部35は,図3に示すように,塗工ロッド11のうち,未塗工部Qに対向する範囲全体を含み,基材20の幅Wより軸方向にやや外側まで及ぶ範囲Cに設けられている。本形態の撥水部35は,塗工ロッド11の軸方向について2箇所に設けられている。また,塗工ロッド11のうち,これらの撥水部35の間の範囲が非撥水部36である。すなわち,非撥水部36には,撥水材層34が形成されていない。非撥水部36は,基材20の幅Wのうち,塗工部Vに対向する範囲である。すなわち,本形態の撥水部35は,塗工ロッド11の軸方向について,非撥水部36の両側に隣接して設けられている。
本形態の塗工ロッド11は,その軸方向について,少なくとも非撥水部36の全体にわたってワイヤ32が設けられているものである。より好ましくは,基材20の幅Wより広い範囲にわたってワイヤ32が巻き付けられているものである。従って,図2に示したように,撥水部35のうち,少なくとも非撥水部36に隣接する箇所では,ワイヤ32に重ねて撥水材層34が形成されている。
しかし,非撥水部36より軸方向に外側の箇所では,必ずしもワイヤ32が設けられていなくてもよい。ワイヤ32が設けられていない箇所の撥水材層34は,ロッド31上に直接設けられる。この場合,その箇所の撥水材層34は,ワイヤ32の直径2rと段差Sとの合計の厚さを有するように設けられる。
次に,本形態の塗工装置1を使用して,金属箔である基材20にバインダを含む塗工材21を塗工する処理について説明する。この塗工材21は水溶性のものである。塗工処理時には,図1に示すように,基材20は,ニアロール13,14に巻き掛けられて搬送され,塗工ロッド11に押し付けられる。塗工ロッド11は,図中に矢印で示すように,基材20との接触箇所において基材20と同じ方向に進行するように,駆動源による回転駆動を受ける。このようにすることにより,塗工ロッド11のうち,図中で上側に位置している部分は,基材20に接触する。
塗工処理時には,図4に示すように,非撥水部36の隣り合うワイヤ32同士の隙間に塗工材21が保持される。塗工材21は,図中にドットハッチングで示した範囲内に保持される。この範囲の図上での断面積は,ロッド31の径やワイヤ32の半径rによって異なる。塗工ロッド11への塗工材21の保持量が多いほど,基材20に塗布される塗工材21の量は多い。塗布された塗工材21の量が多いほど,塗工材21を乾燥させた後の塗布厚Uも大きい。従って,ワイヤ32の半径rを選択することによって,基材20への塗工材21の塗工厚Uを選択することができる。一般に,ワイヤ32の半径rを大きいものとするほど,塗工厚Uは厚いものとなる。
一方,撥水部35には,図4に示すように,その表面に撥水材層34が形成されている。前述したように,この撥水材層34は,塗工材21をはじく材質で形成されている。従って,撥水部35の表面には塗工材21が付着しない。付着したとしても,基材20に接触する位置に至るまでには剥がれ落ちる。よって,塗工材21が,撥水部35の範囲内に入り込むおそれはない。撥水部35は,一旦形成してしまえば,マスキングテープと違い,形成後にずれるおそれはない。従って本形態によれば,塗工部Vの幅は,安定して固定されたものとなっている。
なお,本形態においても,塗工材21は,図4に示すように,撥水部35の壁面35aの近くで,多少は壁面35aに這い上がる。そのため本形態の塗工装置1によっても,塗工済みの塗工部Vの両端部には,端高現象が多少は発生する。塗工ロッド11における這い上がり量Bが大きいほど,塗工部Vにできる端高の端高量Zは大きいものとなる。ただし,這い上がり量Bは従来のものより少なく,撥水部35の上に乗り上がるおそれはない。撥水材層34が撥水性だからである。
そして,本発明者は,塗工材21の塗工厚Uに対する撥水材層34の段差Sの比Rが,塗工部Vの端高量Zに関係することを見出した。塗工材21の塗工厚Uとは,塗工済みの基材20の塗工部Vに形成された塗工材21の端高部分以外の箇所の平均的な厚さのことである(図7参照)。本形態の塗工装置1における,段差Sと塗工厚Uとの比R(R=S/U)に対する端高量Zの関係は,図5に示したようなものであった。すなわち,比Rの値が大きいほど,端高量Zは大きいものとなった。従って,端高量Zを許容範囲内に抑えるための,段差Sの適切な範囲は,塗工材21の基材20への塗工厚Uとの関係で決定される。
端高量Zの許容範囲は,製造する製品の性質や大きさ等によって異なる。たとえば,本形態の塗工装置1を電極板の製造装置の一部として使用する場合には,端高量Zが400μm以下であることが望ましい。さらには,100μm以下であることがより望ましい。従って,図5により,塗工厚Uに対する段差Sの比が25以下であることが望ましい。さらには,8以下であることがより望ましい。なお,段差Sを塗工厚Uの2〜3倍程度までの厚さとした場合には,端高量Zは負の値であった。すなわち,塗工部Vの端部は,端高とはならず,他の箇所より低くなった。このように端が低くなった場合にも,許容範囲は製品によって異なる。
本形態の塗工ロッド11によれば,図3に示す範囲Cの撥水部35に撥水性材料がコーティングされ撥水材層34となっている。従って,基材20の未塗工部Qとなるべき箇所に塗工材21を塗工するおそれはない。一方,塗工部Vに対向する非撥水部36は,図4に示したように,塗工材21を保持できる。従って,基材20の一面には,中央の塗工部Vの範囲に塗工材21が塗工されるとともに,幅方向の両側の端部が未塗工部Qとして残される。
さらに,本形態の撥水部35は,撥水材層34の段差Sの塗工厚Uに対する比Rが,25以下となるように形成されている。従って,塗工部Vの端部にできる端高量Zは400μm以下である。この範囲内であれば,塗工済みの基材20を巻き取っても,基材20に悪影響を与えるおそれはない。さらに,段差Sの塗工厚Uに対する比Rが8以下となるように撥水材層34を形成しておけば,端高量Zが100μm以下となるように塗工することができる。
なお,塗工ロッド11としては,ワイヤバー以外にも,ロッドの表面に溝が形成されたもの,ワイヤや溝が無く表面が滑らかなロッド,あるいはグラビア塗工に用いられるグラビアロール等が好適に使用され得る。このうち,溝を設けたロッドの表面における溝の断面形状の一例を,図6に示す。この図の例は,波形の溝を隙間無く設けたものである。なお,溝の周方向の形状は,それぞれ独立した円形状の溝でも,螺旋状に連続した溝でも構わない。
図6に示した例では,溝のピッチPや溝の深さH等の選択によって塗工厚Uが決定される。溝のピッチPを一定とした場合には,溝の深さHが大きいほど,塗工厚Uは大きい。溝の断面形状によっては,さらに他のパラメータが塗工厚Uに影響する。電極板の製造装置としては,φ10mmのロッドに,ピッチPが1〜1000μmの範囲内であり,深さHが1〜100μmの範囲内であるような溝を形成したものが好適である。なお,外周に溝を有するロッドにおける段差Sは,溝の形成されていない箇所のレベルTより外周側の撥水材層の厚さである。
さて,従来の問題点として,塗工範囲のずれと端高以外に,剥離強度がばらつくというものがあった。これは,マスキングテープと基材との間の動摩擦によって,基材の搬送状態がばらつくことが原因であった。そこで本形態では,撥水部35と基材20との間の動摩擦がごく小さいものとなるように,撥水部35の表面形状が決定されている。すなわち,本形態では,撥水部35の表面は,表面粗さが,最大高さでRy≦0.1μmの範囲内のものである。例えば,コーティング後の研磨等によって,撥水部35の表面はごく滑らかなものとなっている。このようにすることにより,本形態の塗工装置1によれば,基材20の安定した搬送状態が維持される。
この点の検証のために,本発明者は,本形態の塗工装置1を負極の電極板の製造工程の一部に適用して,実施例の電極板の製造を行った。そして,本発明者は,実施例の電極板と従来の製造方法によって製造した電極板とにおいて,活物質層の剥離強度のバラツキの程度を比較した。搬送状態が安定していれば,活物質層の剥離強度のバラツキは,小さいものとなる。
そのために本発明者は,銅箔にこの塗工装置1によってバインダ層を塗工し,その上に,別の塗工装置によって負極活物質層をさらに塗工した。その後,塗工材を乾燥させることにより,実施例の電極板が完成した。一方,比較例として,本発明者は,撥水部35が設けられていない塗工ロッドを用いた塗工装置を使用して,比較例の電極板を製造した。すなわち,比較例では,本発明者は,従来行っていたように,塗工ロッドの端部をマスキングテープによって規制した塗工装置によってバインダ層を塗工した。比較例の製造方法のうちそれ以外の箇所は,実施例と同様の工法によるものとした。
本実験で製造した実施例と比較例との実験条件は,以下の通りのものである。
共通条件: バインダ層の塗工液の厚さ : 4μm
バインダ層の塗工速度 : 30m/min
負極活物質層塗工後の乾燥処理 : 160℃で1ゾーン
なお,負極活物質層の塗工装置は,実施例と比較例とで同じものである。
実施例におけるバインダ層の塗工装置は,撥水部35の形成されている塗工ロッド11を有するものである。なお,撥水部35の範囲は,塗工部Vの両端から,基材20の端部より外側に10mmの位置までの範囲内とした。
撥水性材料 : フッ素樹脂
段差 : 10μm(比R =2.5)
撥水部の表面粗さ : Ry≦0.1μm
比較例におけるバインダ層の塗工装置は,撥水部の形成されていない塗工ロッドを有するものである。なお,マスキングテープの被覆範囲は,塗工部Vの両端から,基材20の端部より内側に10mmの位置までであった。
マスキングテープ材 : フッ素樹脂
マスキングテープ厚さ : 50μm
本発明者は,製造した実施例と比較例との電極板について,活物質層と基材との剥離強度を測定した。実験は,200箇所のサンプルについて行った。試験条件は以下の通りである。
剥離強度試験装置 : TACKING TESTER Model TACII (RHESCA社製)
進入速度 : 30mm/min
引き離し速度 : 30mm/min
加圧力 : 4N
加圧時間 : 10秒
なお,引き離し時の最大引っ張り応力を剥離強度とした。本実験の結果を以下の表1に示す。
Figure 0005293839
表1に示すように,実施例と比較例とで剥離強度の平均値にはほとんど差がなかった。しかし,剥離強度の値のバラツキは,実施例と比較例とでかなり異なる値であった。すなわち,本形態の塗工装置1によれば,剥離強度のバラツキが小さい活物質層が形成されたことが確認できた。すなわち,比較例では,所により剥離しやすい場所があるが,実施例では,そのような場所はない。これは,撥水部35の表面形状をごく滑らかなものとすることによって,基材20の搬送状態を安定したものとできたからである。
以上詳細に説明したように本形態の塗工装置1によれば,塗工ロッド11に撥水部35が形成されている。従って,この撥水部35の範囲に付着した塗工材21は,塗工ロッド11のうち液パン12に漬かっていない箇所では流れ落ちる。つまり,基材20に接触するときには,塗工部Vに対向する範囲だけに塗工材21が付着している。塗工ロッド11のうち,未塗工部Qに対向する箇所には塗工材21が付着していない。これにより,この塗工ロッド11を基材20に接触させれば,塗工部Vの範囲内のみに限って塗工することができる。
さらに,撥水部35の段差Sは,塗工材21の塗工厚Uに対して,25倍までの高さに設定されている。従って,撥水部35の壁面35aに対する塗工材21の這い上がり量Bは,許容される範囲内となっている。従って,塗工済みの塗工部Vにできる端高の端高量Zも許容される範囲内となっている。
さらに,撥水部35の表面は,ごく滑らかなものとなっている。従って,撥水部35と基材20との間の動摩擦が小さいので,基材20の安定した搬送が可能である。これにより,均一な塗工状態が維持される。すなわち,本形態は,塗工ロッド11を基材20に接触させて塗工するものであって,基材20の幅方向の端部に適切に未塗工部Qを形成できるとともに,塗工部Vへの均一な塗工を可能とした塗工装置1となっている。従って,本形態の塗工装置1を使用して製造した電極板を用いて電池を製造すれば,良好な性能の電池を製造することができる。
なお,本形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,本形態は,基材の幅方向の両側に未塗工部を形成した電極板を製造するための装置である。しかし,この両側の未塗工部は,必ずしも互いに等しい幅であることは必須ではない。未塗工部は,幅方向の両側で異なる幅となっていてもよいし,あるいは幅方向の片側のみに形成されたものでもよい。また,本発明は,両端部以外に,塗工部と塗工部との間の箇所にさらに未塗工部が形成されているものを製造する塗工装置にも適用可能である。このようなものでも,未塗工部の範囲に対向する範囲に適切に撥水部が形成されていれば,同様の効果が得られる。
1 塗工装置
11 塗工ロッド
20 基材
21 塗工材
34 撥水材層
35 撥水部
36 非撥水部

Claims (6)

  1. ロッドと液パンとを有し,前記ロッドを,前記ロッドと前記液パンとの間に満たされている塗工材に部分的に接触させつつ回転駆動して,その表面に塗工材を保持させるとともに,帯状の基材を長手方向に搬送しつつ前記ロッド上の塗工材に接触させることにより,基材の幅方向のうち未塗工部を残して塗工部に塗工材を塗工する塗工装置において,
    前記ロッドは,
    表面に形成された凹部と,
    前記塗工材をはじく撥水性材料を,軸方向について一部分の表面に全周にわたり,少なくとも前記凹部の一部分に重ねてコーティングした撥水部と,
    前記凹部のうちコーティングされていない部分を含み,前記撥水部に隣接して配置された,前記撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有し,
    前記非撥水部は前記塗工部に対向して配置されることを特徴とする塗工装置。
  2. 請求項1に記載の塗工装置において,
    前記非撥水部は,前記ロッドの1箇所に設けられており,
    前記撥水部は,前記ロッドの軸方向について前記非撥水部の両側に隣接して設けられていることを特徴とする塗工装置。
  3. 請求項1または2に記載の塗工装置において,
    前記撥水部の表面粗さは,最大高さRy≦1μmの範囲内であることを特徴とする塗工装置。
  4. 請求項1から3までのいずれか1つに記載の塗工装置において,
    前記ロッドが,前記非撥水部の表面に凹部を有するものであり,
    前記撥水部の表面と前記非撥水部の表面の凹部以外の箇所との段差が,1〜100μmの範囲内であることを特徴とする塗工装置。
  5. ロッドと液パンとを有し,前記ロッドを,前記ロッドと前記液パンとの間に満たされている塗工材に部分的に接触させつつ回転駆動して,その表面に塗工材を保持させるとともに,帯状の基材を長手方向に搬送しつつ前記ロッド上の塗工材に接触させることにより,基材の幅方向のうち未塗工部を残して塗工部に塗工材を塗工する電極板の製造方法において,
    前記ロッドとして,
    表面に形成された凹部と,
    前記塗工材をはじく撥水性材料を,軸方向について一部分の表面に全周にわたり,少なくとも前記凹部の一部分に重ねてコーティングした撥水部と,
    前記凹部のうちコーティングされていない部分を含み,前記撥水部に隣接して配置された,前記撥水性材料でコーティングされていない非撥水部とを有するものを用い,
    前記非撥水部は前記塗工部に対向して配置され,塗工材としてバインダを含む水溶性のものを用いるものであることを特徴とする電極板の製造方法。
  6. 請求項5に記載の電極板の製造方法において,
    基材の幅方向の両端部に塗工材を塗工しない未塗工部を形成するものであって,
    前記ロッドとして,基材の幅方向の端部に対向する箇所より,軸方向に外側の箇所まで前記撥水部が設けられているものを用いることを特徴とする電極板の製造方法。
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