JP5527636B2 - 塗工方法及び塗工装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗工方法及び塗工装置に関する。詳しくは、電極材料ペーストを長尺状の集電体上に塗工して所定幅の塗膜を該集電体の長手方向に形成する塗工方法及び塗工装置に関する。

リチウム二次電池その他の二次電池は、車両搭載用電源あるいはパソコンや携帯端末等の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウム二次電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。リチウム二次電池の一つの典型的な構成では、リチウムイオンを可逆的に吸蔵および放出し得る材料（電極活物質）が導電性部材（電極集電体）の上に形成された構成の電極を備える。例えば、正極に用いられる正極活物質としては、リチウムと一種または二種以上の遷移金属元素とを構成金属元素として含む酸化物が挙げられる。また、正極に用いられる電極集電体（以下「正極集電体」ともいう。）としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金を主体とする長尺シート状の部材が挙げられる。このような電池用電極は、例えば、活物質を適当な溶媒（例えば水）に分散させて混練した活物質ペーストを調製し、これを集電体に塗工して乾燥することにより製造されている。

このような活物質ペーストを長尺状の集電体に塗工する塗工装置として、例えばダイ型塗工装置が用いられている。ダイ型塗工装置は、図１に示すように、吐出ノズル１を有し、この吐出ノズル１内には、外部から供給されたペーストを幅方向に広がらせるためのマニホールド（液溜め）と、そのマニホールドからペーストが押し出されるリップ開口部２とが設けられている。外部から供給されたペーストは吐出ノズル１のマニホールドにて幅方向に広がり、リップ開口部２から押し出されることにより、集電体３に対して塗工される。その際、吐出ノズル１と集電体３とを所定の間隔を保って相対的に移動させることにより、集電体３の表面に所定幅Ｗの塗膜４が該集電体の長手方向に形成される。この種のペーストの粘度測定に関する技術文献として、特許文献１〜７が挙げられる。

日本国特許出願公開第２００９−１８７８１９号公報 日本国特許出願公開第昭６２−１９４４４１号公報 日本国特許出願公開第平０６−０７４８８７号公報 日本国特許出願公開第平０６−０９４５９３号公報 日本国特許出願公開第昭６４−０２６１２４号公報 日本国特許出願公開第２０００−３４８７１０号公報 日本国特許出願公開第２００５−２４３５８１号公報

ところで、上述したように正極及び負極は、通常、電池材料ペーストを集電体上に塗工することで形成されるが、車両駆動用電池においては、例えば図２に示すように、一枚の長尺状集電体の長手方向に３列の塗膜（電極層）を所定の間隔で形成（ストライプ塗工）し、該塗膜の中央部、および、塗膜の間に、それぞれスリットＡ〜Ｅを形成する。そして、該スリットＡ〜Ｅで長尺状の集電体を切断して、それぞれ６枚のシート状電極を製造する。塗膜（電極層）４の未塗工部分７には電極リード端子が溶接され、電極端子と電気的に接続される。このような場合においては、スリットＡ〜Ｅを形成する切断しろや塗膜４の未塗工部分７を適切に設けることが歩留まりを改善するうえで重要であり、それゆえに、塗膜４の横方向の幅Ｗを均一に形成することが求められている。

しかしながら、上記のような塗工装置により電池用電極を製造すると、装置稼働中に塗膜４の横方向の幅Ｗが変動し、均一な塗工幅の塗膜４を形成することができないという問題があった。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、塗膜の横方向の幅の変動を抑制し、均一な塗工幅の塗膜を形成することができる塗工方法を提供することである。また他の目的は、上記の優れた塗工方法を容易に且つ確実に実施し得る塗工装置を提供することである。

本願発明者は、装置稼働中に塗膜４の横方向の幅Ｗが変動する原因について、鋭意検討を行い、以下の知見を得た。
即ち、電池材料ペーストは塗工時の環境（温度、湿度等）によって状態が常に変化し、多少なりとも粘度変動が生じる。ここで図３に示すように、ペースト粘度が比較的に低い場合には、リップ開口部２から吐出されたペースト５がリップ開口部の幅方向の外側に流動し、吐出ノズル１と集電体３とのギャップで液広がり６が生じる。これに対し、図４に示すように、ペースト粘度が比較的に高い場合には、リップ開口部２から吐出されたペースト５がリップ開口部２の幅方向の外側に流動しにくくなり、上記ギャップでの液広がり６が抑制される。このような液広がり長Ｌの大小は、塗膜４の塗工幅が変動する要因になり得る。

本願発明者は、上記のようにペーストの粘度が装置稼働中に変動することがあっても、吐出ノズル１と集電体３とのギャップで生じる液広がり６（液広がり長Ｌ）を一定に保つような制御、具体的にはペースト粘度に応じて吐出ノズル１と集電体３との隙間の大きさＨを変更する制御を行うことによって、装置稼働中のペーストの粘度変化に起因する塗工幅の変動を防止し得ることを見出し、本発明を完成した。

即ち、本発明によって提供される塗工方法は、電極材料ペーストを長尺状の集電体上に塗工して所定幅の塗膜を該集電体の長手方向に形成する塗工方法である。この塗工方法は、前記ペーストを吐出ノズルに輸送する輸送管の途中に粘度計を配置し、該粘度計で計測した前記ペーストの粘度に基づいて、前記吐出ノズルと前記集電体との隙間の大きさ（以下、塗工ギャップ量ともいう。）を変更し、それにより前記集電体上に塗工された前記塗膜の幅を調整することを特徴とする。

本発明の塗工方法によれば、ペーストを吐出ノズルに輸送する輸送管の途中に粘度計を配置し、吐出ノズルに供給されるペーストの粘度をオンラインで把握できるので、この粘度に応じて、吐出ノズルと集電体との隙間の大きさを適切に変更することができる。例えば、計測したペースト粘度が所要の粘度よりも低い場合には、図３に示すように、吐出ノズル１のリップ開口部２から吐出されたペースト５がリップ開口部２の幅方向の外側に流動し、吐出ノズル１と集電体３とのギャップで液広がり６が多く生じる。かかる場合には、上記ギャップでの液広がり６が少なくなるように（液広がり長Ｌが目標値となるように）、吐出ノズル１と集電体３との隙間の大きさ（塗工ギャップ量）Ｈを広くする。一方、計測したペースト粘度が所要の粘度よりも高い場合には、図４に示すように、吐出ノズル１のリップ開口部２から吐出されたペースト５がリップ開口部２の幅方向の外側に流動しにくくなり、上記ギャップでの液広がり６が抑制される。かかる場合には、上記ギャップでの液広がり６が多くなるように（液広がり長Ｌが目標値となるように）、吐出ノズル１と集電体３との隙間の大きさ（塗工ギャップ量）Ｈを狭くする。

このように、ペースト５を吐出ノズル１に輸送する輸送管の途中でペーストの粘度を把握し、その粘度に応じて、吐出ノズル１と集電体３との隙間の大きさＨを適切に変更することにより、吐出ノズル１と集電体３とのギャップでの液広がり６（液広がり長Ｌ）が一定（目標値）に保たれる。そのため、装置稼働中にペーストの粘度が変動するようなことがあっても、集電体に対して塗膜の幅を均一に形成することができる。従って、本発明によれば、ペーストの塗工開始から塗布終了に至るまで常にペーストを目的とする一定の塗工幅で集電体表面に塗工することができ、良好な電極材料の塗膜が形成された電極シートを最適に製造することができる。

ここに開示される塗工方法の好ましい一態様では、前記輸送管内を輸送される前記ペーストのせん断速度を変化させ、各せん断速度において前記ペーストの粘度を計測する。この場合、輸送管内を輸送されるペーストが非ニュートン流体のような流速（せん断速度）によって粘度が変化する流体であっても、せん断速度に応じたペーストの粘度を適切に把握でき、吐出ノズルと集電体との隙間の大きさＨを精度よく変更することができる。

ここに開示される塗工方法の好ましい一態様では、前記ペーストを吐出ノズルに輸送する輸送管の途中に、前記ペーストのせん断速度が相互に異なるように互いに異なる内径をもつ少なくとも３つの輸送部位を設けておき、該少なくとも３つの輸送部位の各々において各輸送部位のせん断速度における前記ペーストの粘度を計測することを特徴とする。この場合、少なくとも３つの輸送部位の各々において各輸送部位のせん断速度におけるペーストの粘度を計測することができる。

ここに開示される塗工方法の好ましい一態様では、前記各せん断速度において計測された前記ペーストの粘度から累乗近似曲線を求め、下記式（１）：

ここで式中の
η：ペースト粘度
η_０：ゼロせん断粘度
ｎ：粘度指数
γ：せん断速度
によりゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値を抽出することを特徴とする。

この場合、前記抽出したゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値から、目標とする液広がり長Ｌを得るための塗工ギャップ量（吐出ノズルと集電体との隙間の大きさ）Ｈを容易に決定することができる。詳しくは後述するが、ゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの関係は、下記式（２）で表されることから、吐出ノズルに供給されるペーストの粘度をオンラインで計測し、その計測した粘度からゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎを求め、式（２）の関係式により目標とする液広がり長Ｌ_０を得るための塗工ギャップ量Ｈ（例えばＨ_０）が算出される。これにより、目標とする液広がり長Ｌ_０を得るための塗工ギャップ量の調整が適切に行われる。

ここで式中の
η_０：ゼロせん断粘度
ｎ：粘度指数
Ｈ：吐出ノズルと集電体との隙間の大きさ
Ｌ：塗工幅の液広がり長
ΔＰ：リップ部圧（塗工条件により決定される任意の定数）
ｕ：集電体の走行速度（塗工条件により決定される任意の定数）

また、装置稼働中にペーストの粘度が変動すれば、それに伴い、ゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎも変動する。この場合、その変動後のゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値から、式（２）の関係式により変更すべき塗工ギャップ量（Ｈ_０→Ｈ_１）が算出される。即ち、装置稼働中にペースト粘度が変動するようなことがあっても、吐出ノズルに供給されるペーストの粘度をオンラインで常に把握しているので、その把握した粘度に応じて、目標とする液広がり長Ｌ_０を得るための塗工ギャップ量Ｈが粘度変化に追従して算出される。そのため、目標とする液広がり長Ｌ_０を得るための塗工ギャップ量の変更が適切に行われる。

このように、本発明によれば、装置稼働中にペーストの粘度を常に監視しながら、上記式（２）の関係式に基づき、目標とする塗工幅（液広がり長Ｌ）を得るための塗工ギャップ量の調整が適切に行われる。そのため、装置稼働中にペーストの粘度が変動するようなことがあっても、目標とする塗工幅となるように、塗工ギャップ量Ｈを変化させてペーストを適切に塗工することができる。従って、本発明によれば、装置稼働中にペーストの粘度が変動するようなことがあっても、均一な塗工幅の塗膜を安定して形成することができる。

また、本発明によると、上記の塗工方法を容易に且つ確実に実施し得る塗工装置が提供される。即ち、この塗工装置は、電極材料ペーストを長尺状の集電体上に塗工して所定幅の塗膜を該集電体の長手方向に形成する塗工装置であって、被塗物である前記集電体上に前記ペーストを吐出する吐出ノズルと、前記吐出ノズルに連結され、前記ペーストを前記吐出ノズルまで輸送する輸送管と、前記輸送管の途中に設けられ、該輸送管内を輸送される前記ペーストの粘度を計測する粘度計測部と、前記粘度計測部に電気的に接続され、該粘度計測部で計測した粘度に基づいて、前記吐出ノズルと前記集電体との隙間の大きさを変更するギャップ制御部とを備える。好ましくは、前記ギャップ制御部は、前記吐出ノズルと前記集電体との隙間の大きさを変更することにより、前記集電体上に塗工された前記塗膜の幅を調整し得るように構成されている。
この塗工装置によれば、装置稼働中にペーストの粘度が変動するようなことがあっても、ペーストの塗工開始から塗工終了に至るまで常にペーストを目的とする一定の塗工幅で集電体表面に塗工することができる。

ここに開示される塗工装置の好ましい一態様では、前記粘度計測部は、前記輸送管内を輸送される前記ペーストのせん断速度を変化させ、各せん断速度において前記ペーストの粘度を計測し得るように構成されている。
また、ここに開示される塗工装置の好ましい一態様では、前記輸送管には、前記ペーストのせん断速度が相互に異なるように互いに異なる内径をもつ少なくとも３つの輸送部位が設けられており、前記粘度計測部は、該少なくとも３つの輸送部位の各々に設置された粘度計により各輸送部位のせん断速度における前記ペーストの粘度を計測するように構成されている。
また、ここに開示される塗工装置の好ましい一態様では、前記ギャップ制御部は、前記各せん断速度において計測された前記ペーストの粘度から累乗近似曲線を求め、上記式（１）によりゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値を抽出し得るように構成されている。
また、ここに開示される塗工装置の好ましい一態様では、前記ギャップ制御部は、上記式（２）の関係式に基づき、前記抽出したゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値から、前記吐出ノズルと前記集電体との隙間の大きさＨを決定し得るように構成されている。

また、本発明によると、長尺状の集電体と、該長尺状集電体上に長手方向に形成された電極層とを備える二次電池用電極を製造する方法が提供される。この二次電池用電極製造方法は、前記電極層を形成するための電極材料ペーストを所定の吐出ノズルから前記長尺状集電体上に長手方向に塗工する工程、および、該長手方向に塗工した塗膜を乾燥させて前記電極層を前記集電体上に長手方向に形成する工程、を包含する。ここで前記塗工工程は、上述したいずれかの塗工方法により実施されることを特徴とする。

この二次電池用電極製造方法によれば、装置稼働中に電極材料ペーストの粘度が変動するようなことがあっても、長尺状集電体に対して電極層（塗膜）の幅を均一に（精度良く）形成することができる。例えば、図２に示すように、一枚の長尺状集電体の長手方向に３列の塗膜を所定の間隔で形成（ストライプ塗工）し、該塗膜の中央部、および、塗膜の間に、それぞれスリットＡ〜Ｅを形成する。そして、該スリットＡ〜Ｅで長尺状の集電体を切断して、それぞれ６枚の長尺状電極を製造する。このような場合において、本発明の製造方法によれば、長尺状集電体に対して電極層（塗膜）の幅を均一に（精度良く）形成することができる。そのため、スリットＡ〜Ｅを形成する切断しろや電極層の未塗工部分を適切に設けることができ、歩留まりを改善できる。これにより、廃棄物を低減でき、材料コスト、材料の使用効率などの面でも極めて効率よく改善され、製品コストを低減できる。

図１は、吐出ノズル１の構成を模式的に示す模式図である。 図２は、電極シートを製造する中間体を示す平面図である。 図３は、ペースト粘度と塗工幅の液広がりとの関係を説明する模式図である。 図４は、ペースト粘度と塗工幅の液広がりとの関係を説明する模式図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る塗工装置を模式的に示す模式図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る粘度計測部を模式的に示す模式図である。 図７（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る塗工ギャップ量と液広がり量との関係を説明する模式図である。 図８（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る塗工ギャップ量と液広がり量との関係を説明する模式図である。 図９は、ペースト粘度ηと塗工幅の液広がり長Ｌとの関係を示すグラフである。 図１０は、塗工ギャップ量Ｈと塗工幅の液広がり長Ｌとの関係を示すグラフである。 図１１は、せん断速度とペースト粘度との関係を示すグラフである。 図１２は、せん断速度とペースト粘度との関係を示すグラフである。 図１３は、吐出ノズルと集電体と塗膜との位置関係を示す上面模式図である。 図１４は、図１３のａ−ａ断面を示す断面模式図である。 図１５は、液広がりに生じる圧力流れとせん断流れを説明するための模式図である。 図１６は、本発明の一実施形態に係る捲回電極体を説明するための模式図である。 図１７は、本発明の一実施形態に係る二次電池を説明するための模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、下記の実施形態は本発明の実施の一形態を例示するに過ぎず、本発明は下記の実施形態には限定されない。

図５は、本実施形態に係る塗工装置１００を模式的に示す模式図である。図５に示すように、本実施形態に係る塗工装置１００は、電極材料用のペースト１２を集電体１０上に塗工して所定幅の塗膜１４を形成する塗工装置である。この塗工装置１００は、吐出ノズル２０と、吐出ノズル２０に連結された輸送管３０と、輸送管３０の途中に設けられた粘度計測部４０と、粘度計測部４０に電気的に接続されたギャップ制御部５０とを備えている。

吐出ノズル２０は、被塗物である集電体１０上にペースト１２を吐出するものである。吐出ノズル２０は、上流側に配置されたポンプ６０により供給タンク６２から搬送されてきたペースト１２を、長尺状の集電体１０の表面に吐出するようになっている。また、吐出ノズル２０は、塗工ロール６４に巻回されて走行する長尺状の集電体１０上に吐出するようになっている。この実施形態では、吐出ノズル２０は、ダイヘッドである。図７（ａ）にダイヘッドの要部正面図を模式的に示す。ダイヘッド２０は、マニホールド（液溜め）２８とリップ開口部２６とを備え、輸送管から供給されたペースト１２は、マニホールド２８にて幅方向に広がり、リップ開口部２６から押し出されることにより、集電体１０に対して塗工される。その際、ダイヘッド（吐出ノズル）２０と集電体１０とを所定の間隔Ｈを保って移動させることにより、集電体１０の表面に所定幅の塗膜が形成され得る。

かかる吐出ノズル（ダイヘッド）２０には、図５に示すように、駆動機構（例えばサーボモータ）５２が取り付けられている。そして、駆動機構５２を駆動させて、吐出ノズル２０を所定方向（図５では左右方向）に移動させることによって、吐出ノズル２０と集電体１０との隙間の大きさ（塗工ギャップ量）Ｈが調節されるようになっている。

輸送管３０は、吐出ノズル２０とポンプ６０とに連結され、ポンプ６０により供給タンク６２から送り出されてきたペースト１２を吐出ノズル２０まで輸送するものである。輸送管３０としては従来公知のものを特に限定することなく使用することができる。なお、ポンプ６０は、供給タンク６２に収容されたペースト１２を、輸送管３０を通じて下流側のダイヘッド２０の方へ送りだすためのものである。また、塗工ロール６４は、図示しないモータにより一方向へ回転駆動され、その回転により長尺状集電体１０を吐出ノズル２０に対して走行させるものである。

粘度計測部４０は、輸送管３０の途中に設けられ、該輸送管３０内を輸送されるペースト１２の粘度を計測するために使用されるものである。この実施形態では、粘度計測部４０は、輸送管３０内を輸送されるペースト１２のせん断速度（流速）を変化させ、各せん断速度においてペースト１２の粘度を計測し得るように構成されている。この実施形態では、図６に示すように、輸送管３０には、ペーストのせん断速度が相互に異なるように互いに異なる内径をもつ３つの輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが上流側から内径の大きい順に直列に設けられている。そして、粘度計測部４０は、該３つの輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各々に設置された粘度計４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃにより各輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃのせん断速度におけるペーストの粘度を計測するように構成されている。振動式粘度計については従来公知のものを特に限定することなく使用することができる。

このように３つの輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃを直列に接続し、各輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの内径を変えることによって、各輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ内を輸送されるペースト１２の流速（せん断速度）が変化する。そのため、輸送管３０内を輸送されるペースト１２が非ニュートン流体のような流速（せん断速度）によって粘度が変化する流体であっても、せん断速度に応じたペーストの粘度を適切に把握することができる。

かかる粘度計測部４０は、ギャップ制御部５０に電気的に接続されている。ギャップ制御部５０はコンピュータにより構成されている。ギャップ制御部５０は、粘度計測部４０で計測したペーストの粘度に基づいて、吐出ノズル２０と集電体１０との隙間の大きさ（塗工ギャップ量）Ｈを変更するように構成されている。

例えば、粘度計測部４０で計測したペーストの粘度が所要の粘度よりも低い場合には、図７（ａ）に示すように、吐出ノズル（ダイヘッド）２０のリップ開口部２６から吐出されたペースト１２がリップ開口部２６の幅方向の外側にも流動し、吐出ノズル２０と集電体１０とのギャップで液広がり１６が多く生じる。かかる場合には、ギャップ制御部５０は、図７（ｂ）に示すように、上記ギャップでの液広がり１６が少なくなるように（液広がり長Ｌが目標値Ｌ_０となるように）、吐出ノズル２０と集電体１０との隙間の大きさ（塗工ギャップ量）Ｈを広くする。一方、粘度計測部４０で計測したペーストの粘度が所要の粘度よりも高い場合には、図８（ａ）に示すように、吐出ノズル（ダイヘッド）２０のリップ開口部２６から吐出されたペースト１２がリップ開口部２６の幅方向の外側に流動しにくくなり、上記ギャップでの液広がり１６が抑制される。かかる場合には、ギャップ制御部５０は、図８（ｂ）に示すように、上記ギャップでの液広がり１６が多くなるように（液広がり長Ｌが目標値Ｌ_０となるように）、吐出ノズル２０と集電体１０との隙間の大きさ（塗工ギャップ量）Ｈを狭くする。

このように、ペースト１２を吐出ノズル（ダイヘッド）２０に輸送する輸送管３０の途中でペーストの粘度を把握し、その粘度に応じて、吐出ノズル２０と集電体１０との隙間の大きさＨを適切に変更することにより、吐出ノズル（ダイヘッド）２０と集電体１０とのギャップでの液広がり１６（液広がり長Ｌ）が一定（目標値Ｌ_０）に保たれる。そのため、装置稼働中にペーストの粘度が変動するようなことがあっても、均一な塗工幅の塗膜を安定して形成することができる。従って、本構成によれば、ペーストの塗工開始から塗工終了に至るまで常にペーストを目的とする一定の塗工幅で集電体表面に塗工することができ、良好な電極材料の塗膜（電極層）が形成された電池用電極を最適に製造することができる。

さらに図５を参照しながらギャップ制御部５０の制御について説明する。ギャップ制御部５０は、演算部（例えばＣＰＵ）５４と、記憶部（例えばＨＤＤ）５６とから構成されている。演算部５４は、記憶部５６に記憶されたプログラムを実行可能である。本実施形態においては、このプログラムの一つとしてギャップ制御プログラムを実行可能である。ギャップ制御プログラムは、記憶部５６に予め格納されたペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示す情報（グラフ、テーブル、関係式等）を利用して、計測したペースト粘度から、塗工ギャップ量を制御する作業を支援する。なお、このギャップ制御プログラムは、ギャップ制御部５０に内蔵された記憶部５６以外にもコンピュータで読み出し可能な記録媒体（例えば、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、フラッシュメモリなど）に記録することができる。

かかる演算部５４及び記憶部５６を備えるギャップ制御部５０は、輸送管３０の途中に設けられた粘度計測部４０に接続されており、当該粘度計測部４０で計測したペースト粘度のデータ（検知信号）を入力可能なように構成されている。粘度計測部４０は、輸送管３０内を輸送されるペーストの粘度を検知し、当該検知信号をギャップ制御部５０に出力するようになっている。また、駆動機構５２もギャップ制御部５０に電気的に接続されており、ギャップ制御部５０からの駆動信号により吐出ノズル２０を所定方向（図５では左右方向）に移動させる。これにより吐出ノズル２０と集電体１０との隙間の大きさ（塗工ギャップ量）Ｈが調節されるようになっている。

ギャップ制御部５０は、粘度計測部４０により計測されたペースト粘度を常に監視しながら、目標とする塗工幅の液広がりが得られるように、塗工ギャップ量を制御する。具体的には、ギャップ制御部５０は、粘度計測部４０からの検知信号によって得られるペースト粘度と、記憶部５６に予め格納されたペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示す情報とに基づいて、目標とする液広がり長Ｌ_０を得るための塗工ギャップ量Ｈ_０を算出する。そして、この算出された塗工ギャップ量Ｈ_０となるように駆動機構５２に駆動信号を発し、吐出ノズル２０を移動することにより塗工ギャップ量Ｈの調節を行う。

また、装置稼働中にペーストの粘度ηが変動すると、粘度計測部４０からの検知信号によって得られるペースト粘度が変動する。この場合、ギャップ制御部５０は、変動後のペースト粘度ηと、記憶部に予め格納されたペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示す情報に基づいて、変更すべき塗工ギャップ量（Ｈ_０→Ｈ_１）を算出する。そして、この算出された塗工ギャップ量Ｈ_１となるように駆動機構５２に駆動信号を発し、吐出ノズル２０を移動させることにより塗工ギャップ量Ｈの調節を行う。このようにして、ギャップ制御部５０は、粘度計測部４０により計測されたペースト粘度を常に監視しながら、目標とする液広がり長Ｌ_０が得られるように、塗工ギャップ量を変更することができる。

記憶部５６に格納されるペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示す情報は、例えばペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示すグラフである。例えば、多数のサンプリングによるデータ蓄積によりペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示すグラフを予め求めておき、該相関関係を示すグラフに基づいて、粘度計測部４０により計測されたペースト粘度ηから、目標とする液広がり長Ｌを得るための塗工ギャップ量Ｈを算出することができる。
上記相関関係を示すグラフの一例を図９及び図１０に示す。図９は、塗工ギャップ量Ｈを一定とした場合の、ペースト粘度ηと液広がり長Ｌとの関係を示すグラフであり、横軸がペースト粘度η、縦軸が液広がり長Ｌである。図９に示すように、ペースト粘度ηと液広がり長Ｌとの関係は、ペースト粘度ηが大きくなるほど、液広がり長Ｌは小さくなり、ペースト粘度ηが小さくなるほど、液広がり長Ｌは大きくなる。一方、図１０は、ペースト粘度ηを一定とした場合の、塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの関係を示すグラフであり、横軸が塗工ギャップ量Ｈ、縦軸が液広がり長Ｌである。図１０に示すように、塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの関係は、塗工ギャップ量Ｈが広くなるほど、液広がり長Ｌは小さくなり、塗工ギャップ量Ｈが狭くなるほど、液広がり長Ｌは大きくなる。
ギャップ制御部５０は、図９及び図１０に示すような、実際のデータ蓄積により得られたペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示すグラフに基づいて、粘度計測部４０により計測されたペースト粘度ηから、目標とする液広がり長Ｌを得るための塗工ギャップ量Ｈを決定する。なお、液広がり長Ｌを一定（目標値）とした場合の、ペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈとの相関関係を示すグラフを予め求めておき、該相関関係を示すグラフに基づいて、粘度計測部４０により計測されたペースト粘度ηから、目標とする液広がり長Ｌを得るための塗工ギャップ量Ｈを決定するように構成してもよい。

あるいは、記憶部５６に格納されるペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示す情報は、例えばペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示す関係式であってもよい。例えば、ダイコーティングの流動モデルからペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示す関係式を予め求めておき、該相関関係を示す関係式に基づいて、粘度計測部４０により計測されたペースト粘度ηから、目標とする液広がり長Ｌを得るための塗工ギャップ量Ｈを算出することができる。

以下、ペースト粘度ηと塗工ギャップ量Ｈと液広がり長Ｌとの相関関係を示す関係式に基づき、粘度計測部４０により計測されたペースト粘度ηから、目標とする液広がり長Ｌを得るための塗工ギャップ量Ｈを算出する場合をより具体的に説明するが、本発明の構成を限定する意図ではない。

この実施形態では、図５及び図６に示すように、ペーストを吐出ノズル２０まで輸送する輸送管３０には、ペーストのせん断速度が相互に異なるように互いに異なる内径をもつ３つの輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが設けられている。そして、粘度計測部４０は、該３つの輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各々に設置された粘度計（ここでは振動式粘度計）４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃにより各輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃのせん断速度におけるペーストの粘度を計測するように構成されている。

ギャップ制御部５０は、各粘度計４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃに接続されており、当該各粘度計で計測したペースト粘度のデータ（検知信号）を入力可能なように構成されている。各粘度計４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃは、輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各せん断速度におけるペーストの粘度を検知し、当該検知信号をギャップ制御部５０に出力するようになっている。

ギャップ制御部５０は、各粘度計４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃにより計測されたペースト粘度を常に監視しながら、目標とする塗工幅の液広がり長が得られるように、塗工ギャップ量を制御する。この実施形態では、ギャップ制御部５０は、輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各せん断速度において計測されたペーストの粘度から累乗近似曲線を求め、下記式（１）：

ここで式中の
η：ペースト粘度
η_０：ゼロせん断粘度
ｎ：粘度指数
γ：せん断速度
によりゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値を抽出する。

即ち、電池材料用ペーストが非ニュートン性を有する場合、一般的な脂数則モデル（せん断応力τ＝η_０γ^ｎ）を用いると、せん断速度γにより異なるペースト粘度（みかけの粘度）ηは、上記の式（１）により表される。この場合、３つの粘度計４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃで計測したペースト粘度ηをせん断速度γに対してプロットし、このプロットから累乗近似曲線（Ｙ＝ａＸ^ｂ）を求め、係数ａ、ｂの値を抽出することにより、ゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値を算出することができる。
図１１及び図１２は、実際に計測したペースト粘度とせん断速度との関係を示すグラフであり、各図においてＸ軸がせん断速度、Ｙ軸がペースト粘度（粘度値）である。Ｘ軸およびＹ軸はそれぞれ対数プロットで示してある。このプロットから累乗近似曲線（Ｙ＝ａＸ^ｂ）を求め、係数ａ、ｂの値を抽出することにより、ゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値を算出できる。図１１の例では、ゼロせん断粘度η_０が２７４４．１であり、粘度指数ｎが−０．３２２１＋１＝０．６７７９である。また、図１２の例では、ゼロせん断粘度η_０が３１７０．６であり、粘度指数ｎが−０．３５６４＋１＝０．６４３６である。

このようにしてゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値を抽出したら、次いで、ギャップ制御部５０は、下記式（２）の関係式：

ここで式中の
η_０：ゼロせん断粘度
ｎ：粘度指数
Ｌ：塗工幅の液広がり長
Ｈ：塗工ギャップ量
ΔＰ：リップ部圧（定数）
ｕ：集電体の走行速度（定数）
に基づき、前記抽出したゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値から、塗工ギャップ量（吐出ノズルと集電体との隙間の大きさ）Ｈを決定する。

ここで上記の式（２）の関係式は、図１３〜図１５に示すダイコーティングの解析モデルにより得られたものである。図１３は吐出ノズル２０と集電体１０と塗膜１４（ペースト１２）との位置関係を模式的に示す上面図であり、図１４は図１３のａ−ａ断面を示す断面図である。なお、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
図１３に模式的に示すように、矢印９０方向に走行中の集電体１０上にリップ開口部２６からペースト１２を吐出すると、リップ開口部２６から吐出されたペースト１２は、リップ開口部２６の幅方向の外側に流動し、リップ幅方向に液広がり１６が生じる。また、リップ開口部２６から吐出されたペースト１２は、リップ入口側（集電体１０の走行方向９０の上流側）にも流動し、リップ入口液広がり１８が生じる。かかるリップ入口液広がり１８の液長Ｌ２は、リップ幅方向の液広がり１６の液長Ｌ１と概ね同じになる。よって、ここではリップ入口液広がり１８の液長Ｌ２についてモデル解析を行った。

具体的には、図１４に示すダイリップ部において、表面張力を無視し、平行な平板（ダイリップ先端２４と集電体１０との平行平板間）に挟まれた流体の二次元等温流れについて考えると、ダイリップ先端２４における流動は平行平板間流れの組み合わせとして把握される。固定された平行平板間の流れを圧力流れ（ポアズイユ流れ）とし、片側固定片側移動の平行平板間の流れをせん断流れ（クエット流れ）とする。

ここで圧力流れＦ１は、図１５に示すように、固定された平行平板間の圧力勾配によって生じる流れであり、該圧力流れのリップ入口流量ｑ１は、ゼロせん断粘度をη_０とし、粘度指数をｎとし、塗工ギャップ量をＨとし、リップ入口液広がりの液長をＬとし、リップ部圧（リップ開口部と集電体との間の液体にかかるゲージ圧）をΔＰとすると、下記（３）式で表される。

ここで式中の
η_０：ゼロせん断粘度［ｍＰａ・ｓ］
ｎ：粘度指数
Ｈ：塗工ギャップ量［ｍ］
Ｌ：リップ入口液広がり長［ｍ］
ΔＰ：リップ部圧［Ｐａ］
である。
上記式中のΔＰはリップ開口部と集電体との間の流体にかかる圧力（ゲージ圧）であり、塗工条件により決定される任意の定数である。かかるゲージ圧は、例えばリップ開口部２６と集電体１０との間に圧力センサを取り付けて液体にかかる圧力を測定することにより把握することができる。

一方、せん断流れＦ２は、図１５に示すように、集電体が速度ｕで移動することによって生じる流れであり、該せん断流れのリップ入口流量ｑ２は、塗工ギャップ量をＨとし、集電体の走行速度をｕとすると、下記（４）式で表される。

ここで式中の
Ｈ：塗工ギャップ量［ｍ］
ｕ：集電体の走行速度［ｍ／ｓｅｃ］
である。
上記式中のｕは、集電体１０の走行速度であり、塗工条件により決定される任意の定数である。

さらに、本実施形態においては、流れ全体としては安定して止まっているため、圧力流れとせん断流れの合計流量Ｑ＝−ｑ１＋ｑ２がバランスした状態でゼロとなり、以下の式（５）の関係が成立する。この式（５）をリップ入口液広がり長Ｌで整理すると、前述した式（２）の関係式が導出される。ここで式（２）のうち、リップ部圧ΔＰと集電体の走行速度ｕは塗工条件により決まる定数であることから、ゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値を把握できれば、式（２）の関係式を用いて、目標とする液広がり長Ｌを得るための塗工ギャップ量Ｈを算出することができる。

即ち、ギャップ制御部５０は、輸送部位３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの各せん断速度において計測されたペーストの粘度から累乗近似曲線を求め、前述した式（１）によりゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値を抽出する。そして、抽出したゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値から、前述した式（２）の関係式を用いて、目標とする液広がり長Ｌ_０を得るための塗工ギャップ量Ｈ_０を算出する。そして、この算出された塗工ギャップ量Ｈ_０となるように駆動機構５２に駆動信号を発し、吐出ノズル２０を移動させることにより塗工ギャップ量Ｈの調節を行う。

また、装置稼働中にペーストの粘度が変動すれば、それに伴い、ゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎも変動する。この場合、ギャップ制御部５０は、その変動後のゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値から、前述した式（２）の関係式により変更すべき塗工ギャップ量（Ｈ_０→Ｈ_１）を算出する。そして、この算出された塗工ギャップ量Ｈ_１となるように駆動機構５２に駆動信号を発し、吐出ノズル２０を移動させることにより塗工ギャップ量Ｈの調節を行う。

即ち、本実施形態によれば、装置稼働中にペーストの粘度が変動するようなことがあっても、吐出ノズル（ダイヘッド）２０に供給されるペーストの粘度をオンラインで常に把握しているので、その把握した粘度に応じて、目標とする塗工幅の液広がり長Ｌ_０を得るための塗工ギャップ量Ｈ_１が粘度変化に追従して算出される。これにより、目標とする塗工幅の液広がり長Ｌ_０を得るための塗工ギャップ量Ｈの変更が適切に行われる。

このように、本構成によれば、装置稼働中にペーストの粘度を常に監視しながら、前述した式（２）の関係式に基づき、目標とする塗工幅の液広がり長Ｌ_０を得るための塗工ギャップ量の調整が適切に行われる。そのため、装置稼働中にペーストの粘度が変動するようなことがあっても、目標とする塗工幅の液広がり長Ｌ_０となるように、塗工ギャップ量Ｈを変化させてペーストを適切に塗工することができる。従って、本実施形態によれば、装置稼働中にペースト粘度が変動するようなことがあっても、集電体１０に対して塗膜の幅を均一に形成することができる。

なお、上記のように輸送管内を輸送されるペーストのせん断速度を変化させ、各速度においてペースト粘度を計測する場合は、図６に示すように、ペーストのせん断速度を変化させる輸送管３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、上流側から順に内径が小さくなるように配置することが好ましい。この場合、最も上流側の輸送管３２Ａの内径は、最も下流側の輸送管３２Ｃの内径の２倍以上にすることが適当であり、好ましくは５倍以上であり、特に好ましくは１０倍以上である。また、上流側から２番目（真ん中）の輸送管３２Ｂの内径は、最も下流側の輸送管３２Ｃの内径の１．５倍以上にすることが適当であり、好ましくは２．５倍以上であり、特に好ましくは５倍以上である。このような配管により内部流速を段階的に変化させ、各速度においてペーストの粘度を計測することにより、ゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎをより正確に抽出でき、塗膜の幅をより均一に（精度よく）形成することができる。なお、輸送管３０に温度センサを取り付けてペーストの温度を計測し、温度変化による粘度補正を行ってもよい。これにより、塗膜の幅をより均一に（精度よく）形成することができる。

上述した塗工装置１００は、例えば、リチウム二次電池などの電池の捲回電極体の構成要素となる、長尺状の集電体と、該長尺状集電体上に長手方向に形成された電極層とを備える二次電池用電極を製造する工程に適用することができる。
この二次電池用電極製造方法は、図５に示すように、電極層を形成するための電極材料ペースト１２を所定の吐出ノズル２０から長尺状集電体１０上に長手方向に塗工すること（塗工工程）、および、図示しない該長手方向に塗工した塗膜１４を乾燥させて電極層を集電体１０上に長手方向に形成すること（工程）を包含する。そして、上記塗工工程は、本実施形態に係る塗工方法（塗工装置１００）により実施される。

本発明の一実施形態に係る二次電池（ここではリチウム二次電池）用電極の製造方法に用いられる電極材料ペースト１２に含まれる活物質としては、従来からリチウム二次電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。例えば、負極活物質としては、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム遷移金属複合酸化物（リチウムチタン複合酸化物等）、リチウム遷移金属複合窒化物等が挙げられる。正極活物質としては、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ _２ ）、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ_２）、リチウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ _２ Ｏ _４ ）等の、リチウムと遷移金属元素とを構成金属元素として含む酸化物（リチウム遷移金属酸化物）等が挙げられる。

上記電極材料ペースト１２は、一般的なリチウム二次電池において活物質層の構成成分として使用され得る一種または二種以上の材料を必要に応じて含有することができる。そのような材料の例として、結着剤が挙げられる。該結着剤としては、例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアクリル酸（ＰＺＺ）、等が例示される。あるいは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の樹脂組成物を用いてもよい。

これらの活物質及び結着剤を分散または溶解させる溶媒としては、Ｎ‐メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ピロリドン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクサヘキサノン、トルエン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、等の有機系溶剤またはこれらの２種以上の組み合わせが挙げられる。あるいは、水または水を主体とする混合溶媒であってもよい。かかる混合溶媒を構成する水以外の溶媒としては、水と均一に混合し得る有機溶媒（低級アルコール、低級ケトン等）の一種または二種以上を適宜選択して用いることができる。活物質層形成用組成物における溶媒の含有率は特に限定されないが、ペースト全体の３０〜７０質量％程度が好ましい。

上記電極材料ペースト１２が塗布される長尺状の集電体１０としては、従来のリチウム二次電池の電極と同様でよく、特に制限はない。例えば、負極集電体には銅箔その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。また正極集電体にはアルミニウム箔その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。

本実施形態に係る二次電池用電極製造方法によれば、前述した塗工装置１００を用いることにより、装置稼働中に電極材料ペーストの粘度が変動するようなことがあっても、長尺状集電体に対して電極層（塗膜）の幅を均一に（精度良く）形成することができる。例えば、図２に示すように、一枚の長尺状集電体の長手方向に３列の塗膜（電極層）を所定の間隔で形成（ストライプ塗工）し、該塗膜の中央部、および、塗膜の間に、それぞれスリットＡ〜Ｅを形成する。そして、該スリットＡ〜Ｅで長尺状の集電体を切断して、それぞれ６枚のシート状電極を製造する。このような場合において、上述した塗工装置１００によれば、長尺状集電体に対して電極層（塗膜）の幅を均一に（精度良く）形成することができる。そのため、スリットＡ〜Ｅを形成する切断しろや電極層の未塗工部分を適切に設けることができ、歩留まりを改善できる。これにより、廃棄物を低減でき、材料コスト、材料の使用効率などの面でも極めて効率よく改善され、製品コストを低減できる。

このようにして製造された正極用のシート状電極と負極用のシート状電極と別途用意した２枚のシート状セパレータとを、図１６に示すように重ね合わせて捲回型のリチウム二次電池用電極を作製する。而して、図１７に示すように、当該作製した電極を容器に収容し、所定の電解液を充填することにより、目的とする二次電池（ここではリチウム二次電池）を製造することができる。

以下、前述した塗工装置１００を使用して製造された正極用のシート状電極と負極用のシート状電極とを用いて構築されるリチウム二次電池の一実施形態につき、図１６及び図１７に示す模式図を参照しつつ説明する。

図１７に示すように、本実施形態に係るリチウム二次電池１０００は、金属製（樹脂製又はラミネートフィルム製も好適である。）のケース１５０を備える。このケース（外容器）１５０は、上端が開放された扁平な直方体状のケース本体１５２と、その開口部を塞ぐ蓋体１５４とを備える。ケース１５０の上面（すなわち蓋体１５４）には、捲回電極体１８０の正極１１０と電気的に接続する正極端子１７２および該電極体の負極１２０と電気的に接続する負極端子１７４が設けられている。ケース１５０の内部には、例えば長尺シート状の正極（正極シート）１１０および長尺シート状の負極（負極シート）１２０を計二枚の長尺シート状セパレータ（セパレータシート）１３０とともに積層して捲回し、次いで得られた捲回体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって作製される扁平形状の捲回電極体１８０が収容される。

捲回電極体１８０は、図１６に示すように、シート状電極体１８２を捲回することによって形成されている。シート状電極体１８２は、捲回電極体１８０を組み立てる前段階における長尺状（帯状）のシート構造を有している。シート状電極体１８２は、典型的な捲回電極体と同様に正極シート１１０と負極シート１２０を計２枚のセパレータシート１３０と共に積層して形成されている。

正極シート１１０は、長尺シート状の箔状の正極集電体１１２の両面に正極層（正極活物質層）１１４が付着されて形成されている。ただし、正極層（正極活物質層）１１４はシート状電極体の幅方向の端辺に沿う一方の側縁には付着されず、正極集電体１１２を一定の幅にて露出させている。負極シート１２０も正極シート１１０と同様に、長尺シート状の箔状の負極集電体１２２の両面に負極層（負極活物質層）１２４が付着されて形成されている。ただし、負極層（負極活物質層）１２４はシート状電極体の幅方向の端辺に沿う一方の側縁には付着されず、負極集電体１２２を一定の幅にて露出させている。

また、正負極シート１１０、１２０間に使用されるセパレータシート１３０としては、例えば多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。あるいはポリプロピレン（ＰＰ）／ポリエチレン（ＰＥ）／ポリプロピレン（ＰＰ）の３層構造を有するセパレータであってもよい。

上記捲回電極体を構築する際には、正極シート１１０の正極層非形成部分（未塗工部分）と負極シート１２０の負極層非形成部分（未塗工部分）とがセパレータシート１３０の幅方向の両側からそれぞれはみ出すように、正極シート１１０と負極シート１２０とを幅方向にややずらして重ね合わせる。その結果、捲回電極体１８０の捲回方向に対する横方向において、正極シート１１０および負極シート１２０の電極層非形成部分（未塗工部分）がそれぞれ捲回コア部分（すなわち正極シート１１０の正極層形成部分と負極シート１２０の負極層形成部分と二枚のセパレータシート１３０とが密に捲回された部分）から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分（すなわち正極層の未塗工部分）１１０Ａおよび負極側はみ出し部分（すなわち負極層の未塗工部分）１２０Ａには、正極リード端子１７６および負極リード端子１７８がそれぞれ付設されており、上述の正極端子１７２および負極端子１７４とそれぞれ電気的に接続される。

そして、ケース本体１５２の上端開口部から該本体１５２内に捲回電極体１８０を収容するとともに適当な電解質を含む電解液をケース本体１５２内に配置（注液）する。電解質は例えばＬｉＰＦ_６等のリチウム塩である。例えば、適当量（例えば濃度１Ｍ）のＬｉＰＦ_６等のリチウム塩をジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒（例えば質量比１：１）のような非水電解液に溶解して電解液として使用することができる。

その後、上記開口部を蓋体１５４との溶接等により封止し、本実施形態に係るリチウム二次電池１０００の組み立てが完成する。ケース１５０の封止プロセスや電解質の配置（注液）プロセスは、従来のリチウム二次電池の製造で行われている手法と同様でよく、本発明を特徴付けるものではない。このようにして本実施形態に係るリチウム二次電池１０００の構築が完成する。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

本発明によると、均一な塗工幅の塗膜を安定して形成することができる塗工装置を提供することができる。

Claims (12)

1. 電極材料ペーストを長尺状の集電体上に塗工して所定幅の塗膜を該集電体の長手方向に形成する塗工装置であって、
   被塗物である前記集電体上に前記ペーストを吐出する吐出ノズルと、
   前記吐出ノズルに連結され、前記ペーストを前記吐出ノズルまで輸送する輸送管と、
   前記輸送管の途中に設けられ、該輸送管内を輸送される前記ペーストの粘度を計測する粘度計測部と、
   前記粘度計測部に電気的に接続され、該粘度計測部で計測した粘度に基づいて、前記吐出ノズルと前記集電体との隙間の大きさを変更するギャップ制御部と
   を備える、塗工装置。
2. 前記ギャップ制御部は、前記吐出ノズルと前記集電体との隙間の大きさを変更することにより、前記集電体上に塗工された前記塗膜の幅を調整し得るように構成されている、請求項１に記載の塗工装置。
3. 前記粘度計測部は、前記輸送管内を輸送される前記ペーストのせん断速度を変化させ、各せん断速度において前記ペーストの粘度を計測し得るように構成されている、請求項１または２に記載の塗工装置。
4. 前記輸送管には、前記ペーストのせん断速度が相互に異なるように互いに異なる内径をもつ少なくとも３つの輸送部位が設けられており、
   前記粘度計測部は、該少なくとも３つの輸送部位の各々に設置された粘度計により各輸送部位のせん断速度における前記ペーストの粘度を計測するように構成されている、請求項３に記載の塗工装置。
5. 前記ギャップ制御部は、前記各せん断速度において計測された前記ペーストの粘度から累乗近似曲線を求め、下記式（１）：
   

   

   ここで式中の
   η：ペースト粘度
   η_０：ゼロせん断粘度
   ｎ：粘度指数
   γ：せん断速度
   によりゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値を抽出し得るように構成されている、請求項３または４に記載の塗工装置。
6. 前記ギャップ制御部は、下記式（２）の関係式：
   

   

   ここで式中の
   η_０：ゼロせん断粘度
   ｎ：粘度指数
   Ｌ：塗工幅の液広がり長
   Ｈ：吐出ノズルと集電体との隙間の大きさ
   ΔＰ：リップ部圧（定数）
   ｕ：集電体の走行速度（定数）
   に基づき、前記抽出したゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値から、前記吐出ノズルと前記集電体との隙間の大きさＨを決定し得るように構成されている、請求項５に記載の塗工装置。
7. 電極材料ペーストを長尺状の集電体上に塗工して所定幅の塗膜を該集電体の長手方向に形成する塗工方法であって、
   前記ペーストを吐出ノズルに輸送する輸送管の途中に粘度計を配置し、該粘度計で計測した前記ペーストの粘度に基づいて、前記吐出ノズルと前記集電体との隙間の大きさを変更し、それにより前記集電体上に塗工された前記塗膜の幅を調整することを特徴とする、塗工方法。
8. 前記輸送管内を輸送される前記ペーストのせん断速度を変化させ、各せん断速度において前記ペーストの粘度を計測することを特徴とする、請求項７に記載の塗工方法。
9. 前記ペーストを吐出ノズルに輸送する輸送管の途中に、前記ペーストのせん断速度が相互に異なるように互いに異なる内径をもつ少なくとも３つの輸送部位を設けておき、該少なくとも３つの輸送部位の各々において各輸送部位のせん断速度における前記ペーストの粘度を計測することを特徴とする、請求項８に記載の塗工方法。
10. 前記各せん断速度において計測された前記ペーストの粘度から累乗近似曲線を求め、下記式（１）：
    

    

    ここで式中の
    η：ペースト粘度
    η_０：ゼロせん断粘度
    ｎ：粘度指数
    γ：せん断速度
    によりゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値を抽出することを特徴とする、請求項８または９に記載の塗工方法。
11. 下記式（２）の関係式：
    

    

    ここで式中の
    η_０：ゼロせん断粘度
    ｎ：粘度指数
    Ｌ：塗工幅の液広がり長
    Ｈ：吐出ノズルと集電体との隙間の大きさ
    ΔＰ：リップ部圧（定数）
    ｕ：集電体の走行速度（定数）
    に基づき、前記抽出したゼロせん断粘度η_０及び粘度指数ｎの値から、前記吐出ノズルと前記集電体との隙間の大きさＨを決定することを特徴とする、請求項１０に記載の塗工方法。
12. 長尺状の集電体と、該長尺状集電体上に長手方向に形成された電極層とを備える二次電池用電極を製造する方法であって、
    前記電極層を形成するための電極材料ペーストを所定の吐出ノズルから前記長尺状集電体上に長手方向に塗工する工程、および、
    該長手方向に塗工した塗膜を乾燥させて前記電極層を前記集電体上に長手方向に形成する工程、
    を包含し、
    ここで前記塗工工程は、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の塗工方法により実施されることを特徴とする、二次電池用電極製造方法。

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