JP6422711B2 - 電池用極板の製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基材に活物質を含むスラリーを塗布して電池用極板を製造するための製造装置、及びその製造方法に関する。

例えば、特許文献１のように、電池用極板は、ロールツーロールで送られる基材に、活物質、バインダー、導電助剤及び溶媒を含むスラリーが塗布され、製造される。このようにして製造された電池用極板において、基材上に形成される活物質を含む層の厚さは、電池の充放電量に直接影響を与えることから、特に高容量型の電池（バッテリ）の場合、基材に塗布するスラリーの膜厚管理は非常に重要となる。つまり、スラリーは、基材の幅方向及び送り方向に沿って均一な厚さで塗布される必要がある。

特開平１１−２３３１０２号公報

前記のとおり、スラリーには活物質等が含まれており、活物質等は混合され分散されているが、スラリーの処方の仕方や組成等により特性が異なり、長時間にわたって分散された状態が続くスラリーもあれば、短時間で固形成分が沈殿したり凝集したりする不安定なスラリーもある。

このようなスラリーを基材に塗布するためのダイには、前記特許文献１に開示されているように、幅方向に長いマニホールド（液溜め部）と、このマニホールドに繋がるスリットとが形成されており、スラリーは、マニホールドに供給され、マニホールドからスリットを通じて基材に対して吐出される。スリットは、基材の幅方向に沿って均一な量でスラリーが吐出されるように均一な隙間寸法で形成されているが、前記のような不安定なスラリーの場合、吐出作業を連続して行っていると、やがて、マニホールドの一部でスラリーの固形成分の沈殿や凝集が発生し、固形成分が滞留することがある。

スラリーは、ダイの中央部に形成されている流入口からマニホールドへ供給され、マニホールドの全体に広がるが、上記の通りマニホールドの一部で固形成分が滞留すると、ダイの幅方向にわたってスリットから吐出されるスラリーの量にばらつきが生じ、基材上に形成される塗膜層の厚みにばらつきが生じるようになる。

ここで、前記の通り、基材上に形成される活物質を含む層の厚さは、電池の充放電量に直接影響を与えることから、塗膜層の厚みにばらつきがある状態で電気用極板が製造されると、その極板を用いた電池の品質を低下させてしまう。そこで、従来はこのようにスラリーの吐出量にばらつきが生じた場合にはその都度ダイを分解して清掃を行ったりスリットの幅を調整したりして再び吐出量が所定の量になるようにしていたが、作業に時間を要したり作業者の熟練度によって調整の成否が変わってくるといった問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、スラリーの吐出作業を長時間継続して行っていても、基材上に形成される塗膜層の厚さを均一にすることを目的とする。

本発明の電池用極板の製造装置は、幅方向に長くスラリーを溜める空間からなる第１のマニホールドと、当該幅方向に広いスリットを経由して当該第１のマニホールドと繋がり、スラリーを基材に対して吐出する吐出口とが形成されたダイと、前記第１のマニホールドに連通している流入部から前記第１のマニホールドにスラリーを供給する供給手段と、基材に吐出されたスラリーの膜厚を測定するセンサと、を備え、前記スリットの前記第１のマニホールドと前記吐出口との間には、スラリーを流出させ、もしくは流入させることにより前記吐出口からのスラリーの吐出量を調整する調整部が、前記幅方向にわたって複数設けられ、前記調整部には、流出もしくは流入させるスラリーの量の制御を行う制御装置が設けられ、前記センサによる計測結果をフィードバック可能であることを特徴とする。

本発明によれば、スリットの第１のマニホールドと吐出口との間には、スラリーを流出させ、もしくは流入させる調整部が、前記幅方向にわたって複数設けられていることから、幅方向にわたって吐出口へ流れるスラリーの量を各調整部において調整することができ、吐出口からのスラリーの吐出量を幅方向にわたって所定の量に維持して塗膜層の厚みを均一にすることができる。具体的には、仮に第１のマニホールドにおいてスラリーの固形成分が沈殿や凝集し、スリットの一部において第１のマニホールドから流入するスラリーの量が少なくなっても、その一部において調整部からスラリーを補充することにより、吐出口からのスラリーの吐出量を幅方向にわたって所定の量に維持することができる。また、第１のマニホールドでなくスリットに調整部を設けていることにより、各調整部における調整を感度良く吐出口からの吐出量に反映させることが可能である。また、センサによる計測結果をフィードバックし、調整部を通じてスリットから流出もしくはスリットに流入させるスラリーの量の制御を行うことにより、基材に吐出されるスラリーの膜厚を幅方向の全長にわたって一定に保つためのより厳密な制御が可能となる。

また、前記スリットの前記調整部と前記吐出口との間には、前記幅方向に長い第２のマニホールドが設けられていても良い。

この場合、第１のマニホールドで生じていたスラリーの流量のばらつきを調整部において軽減し、さらに第２のマニホールドで流量を平準化することにより、吐出口からのスラリーの吐出量を幅方向にわたって所定の量に維持することが可能である。

また、前記スリットの前記第１のマニホールドと前記吐出口との間には、前記幅方向に長い第２のマニホールドが設けられ、前記調整部は、当該第２のマニホールドに設けられていても良い。

この場合、スリットに直接調整部を設ければ調整の感度が良すぎて吐出口からのスラリーの吐出量の制御が困難であるときに、適度に調整感度を緩めてスラリーの吐出量の制御を容易にすることができる。

また、前記第２のマニホールドは、前記第１のマニホールドよりも容積が小さいと良い。

この場合、第１のマニホールドに調整部を設けるよりもスラリーの吐出量の制御を感度良く行うことが可能である。

また、各前記調整部には、スラリーの流量を制御することが可能な流路である調整流路が複数並列に設けられ、それぞれの前記調整部において、複数の前記調整流路のスラリーの流量の制御範囲は互いに異なるようにしても良い。

この場合、大流量の制御が必要な場合と精密な流量制御が必要な場合とで使用する調整流路を適宜切り換えることにより、短時間で塗膜層の厚さを幅方向にわたって均一にすることが可能である。

また、各前記調整部には、スラリーの流量が制御可能な流路である調整流路が接続されており、前記調整流路は１つの統合流路にまとめられ、前記統合流路には、さらにスラリーの流量を制御する統合流量調整ユニットが設けられているようにしても良い。

こうすることにより、それぞれの調整流路においてあらゆる流量の制御を精度良く行うことができる。

また、本発明の電池用極板の製造方法は、ダイに形成された幅方向に長い第１のマニホールドに溜められているスラリーを、当該幅方向に広いスリットを経由して当該第１のマニホールドと繋がる吐出口から吐出して、基材へ塗布して行う電池用極板の製造方法であって、前記スリットの前記第１のマニホールドと前記吐出口との間に前記幅方向にわたって複数設けられた調整部において、スラリーを流出させ、もしくはスラリーを流入させるステップを含み、前記調整部におけるスラリーの流出量もしくは流入量は、基材に吐出されたスラリーの膜厚の測定結果がフィードバックされていることを特徴とする。

本発明によれば、調整部において、スラリーを流出させ、もしくはスラリーを流入させるステップを含むことから、幅方向にわたって吐出口へ流れるスラリーの量を各調整部において調整することができ、吐出口からのスラリーの吐出量を幅方向にわたって所定の量に制御して塗膜層の厚みを均一にすることができる。具体的には、仮に第１のマニホールドにおいてスラリーの固形成分が沈殿や凝集し、スリットの一部において第１のマニホールドから流入するスラリーの量が少なくなっても、その一部において調整部からスラリーを補充することにより、吐出口からのスラリーの吐出量を幅方向にわたって所定の量に維持することができる。また、第１のマニホールドでなくスリットに調整部を設けていることにより、各調整部における調整を感度良く吐出口からの吐出量に反映させることが可能である。また、調整部におけるスラリーの流出量もしくは流入量は、基材に吐出されたスラリーの膜厚の測定結果がフィードバックされていることにより、基材に吐出されるスラリーの膜厚を幅方向の全長にわたって一定に保つためのより厳密な制御が可能となる。

本発明によれば、スラリーの吐出作業を長時間継続して行っていても、基材上に形成される塗膜層の厚さを均一にすることが可能となる。

本発明の電池用極板の製造装置の概略構成を示す説明図である。 図１のａ矢視の断面図である。 第２の実施形態における電池用極板の製造装置の概略構成を示す説明図である。 第３の実施形態における電池用極板の製造装置の概略構成を示す説明図である。 第４の実施形態における電池用極板の製造装置の概略構成を示す説明図である。 第５の実施形態における電池用極板の製造装置の概略構成を示す説明図である。 第５の実施形態におけるバルブ開度と流量との関係を表すグラフである。 （Ａ）は、図１のｂ矢視の断面図であり、（Ｂ）は、シム板１５の平面図である。 （Ａ）は、シム板の変形例を示す平面図であり、（Ｂ）は、このシム板を用いたダイによって塗布された塗膜層を説明する断面図である。 本発明の電池用極板の製造装置による塗膜層の形成例である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、電池用極板の製造装置の概略構成を示す説明図である。この製造装置１は、ロールツーロールで送られる金属箔からなる基材２に、活物質、バインダー、導電助剤及び溶媒を含むスラリー３を塗布するための装置である。この製造装置によれば、塗布したスラリー３を乾燥させることで基材２上に活物質を含む層が形成され、この基材２が所定形状に切断され電池用極板となる。基材２上に形成される活物質を含む層の厚さは、電池の充放電量に直接影響を与えることから、基材２に塗布するスラリー３によって形成される塗膜層の膜厚管理は非常に重要であり、この製造装置１によれば、以下の実施形態において説明するように、スラリー３は、基材２の送り方向に沿って均一な厚さ（均一な塗膜量）で塗布される。なお、基材２の幅方向は、基材２の送り方向に直交する方向であり、図１におけるＹ軸方向がこれに相当する。

製造装置１は、基材２の幅方向に沿って長く構成されたダイ１０と、このダイ１０にスラリー３を供給する供給手段２０とを備えている。ダイ１０において、その長手方向（図１におけるＹ軸方向）を幅方向という。この製造装置１では、ダイ１０に対向するローラ５が設置されており、ダイ１０の幅方向とローラ５の回転中心線の方向とは平行である。基材２は、このローラ５に案内され、基材２とダイ１０（後述のスリット１２の先端）との間隔（隙間）が一定に保たれ、この状態でスラリー３の塗布が行われる。

本実施形態のダイ１０は、先細り形状である第一リップ１３ａを有する第一分割体１３と、先細り形状である第二リップ１４ａを有する第二分割体１４とを、これらの間にシム板１５を挟んで、組み合わせた構成からなる。図２は、図１のａ矢視の断面図である。図８（Ａ）は、図１のｂ矢視の断面図であり、シム板１５を、図８（Ｂ）に示している。ダイ１０は、その内部に、幅方向に長い空間からなる第１のマニホールド１１と、この第１のマニホールド１１と繋がるスリット１２とが形成され、また、第一リップ１３ａと第二リップ１４ａとの間には、スリット１２の解放端である吐出口１８が形成されている。すなわち、第１のマニホールド１１と吐出口１８とは、スリット１２を経由して繋がっている。

この構成により、供給手段２０により供給されたスラリー３は、先ず第１のマニホールド１１に溜められ、次に、スリット１２を経由して吐出口１８から吐出される。

スリット１２は、第１のマニホールド１１と同様に幅方向に長く形成されており、スリット１２の幅方向寸法は、後述するシム板１５の内寸Ｗ（図８（Ｂ）参照）によって決定され、スリット１２の幅方向寸法と略同一の幅方向寸法のスラリー３を、基材２上に塗布することができる。スリット１２の隙間寸法（高さ寸法）は、例えば０．４〜１．５ｍｍである。本実施形態では、スリット１２の隙間方向が上下方向であり、幅方向が水平方向となる姿勢でダイ１０は設置されている。つまり、第１のマニホールド１１とスリット１２とが水平方向に並んで配置される姿勢でダイ１０は設置されている。したがって、第１のマニホールド１１に溜められているスラリー３をスリット１２および吐出口１８を通じて基材２へと流す方向は水平方向となる。

なお、シム板１５の厚さを変更することにより、第１のマニホールド１１内部の圧力（塗工圧力）を調整することができ、この調整によって、様々な特性を有するスラリー３で均一な膜厚の塗工を行うことが可能となる。

ダイ１０の幅方向の中央部には、流入部１６が設けられており、この流入部１６は、ダイ１０の外部から第１のマニホールド１１へ繋がる貫通孔（流入口）からなる。供給手段２０は、この流入部１６に一端部が接続されている流入パイプ２１と、スラリー３を貯留しているタンク２２と、このタンク２２内のスラリー３を、パイプ２１を通じてダイ１０へ供給するためのポンプ２３とを有している。以上より、供給手段２０は、第１のマニホールド１１に流入部１６からスラリー３を供給することができる。なお、本実施形態では、図１に示すように、流入部１６は、第１のマニホールド１１の底部１７と繋がっており、この底部１７からスラリー３を流入させる構成としている。

そして、第１のマニホールド１１は、供給手段２０から供給されたスラリー３を溜めることができ、第１のマニホールド１１に溜められているスラリー３を、スリット１２を通って吐出口１８からロールツーロールで送られる基材２に対して吐出し、この基材２に対してスラリー３を連続的に塗布することができる。スリット１２の隙間寸法はその幅方向に一定であり、基材２上に塗布されるスラリー３の厚さは幅方向に一定となる。

また、ダイ１０には圧力センサ（図示せず）が設けられており、この圧力センサは、第１のマニホールド１１のスラリー３の内圧を計測する。そして、この計測結果に基づいて供給手段２０によるスラリー３の供給が制御され、第１のマニホールド１１のスラリー３の内圧を一定に保つ。第１のマニホールド１１で内圧が一定とされるスラリー３は、スリット１２から幅方向全長にわたって均等の量で吐出され、また、前記圧力センサの計測結果に基づいて、スリット１２から吐出されるスラリー３の量が変動しないように制御され、基材２上に塗布されるスラリー３の送り方向の厚さを一定とする。また、図示しないが、パイプ２１の途中にはスラリー３用のフィルタが設けられている。

そして、スリット１２には、第１のマニホールド１１のスラリー３を吐出口１８以外からダイ１０の外部へ流出させたり、第１のマニホールド１１の流入部１６からスラリー３を流入させる調整部３１，３２，３３，３４が設けられている。本実施形態では、スリット１２の幅方向の両端部１２ａ，１２ｂに、第１と第２の調整部３１，３２が設けられ、この両端部１２ａ，１２ｂの間の途中部１２ｃ，１２ｄに、第３と第４の調整部３３，３４が設けられている。

調整部３１，３２，３３，３４は、スリット１２とダイ１０の外部とを繋ぐ貫通孔と、貫通孔に接続されているパイプ５１，５２，５３，５４とからなる。本実施形態では、パイプ５１，５２，５３，５４の一端はタンク２２に繋がれており、タンク２２に貯留されるスラリー３が流入部１６から第１のマニホールド１１に流入するのとは別に、調整部３１，３２，３３，３４からスリット１２に流入する。もしくは、これら調整部３１，３２，３３，３４から流出したスラリー３は、タンク２２へ戻される。なお、パイプ５１，５２，５３，５４の途中に、図示しないがフィルタが設けられているのが好ましい。

このように、ダイ１０のスリット１２には、第１のマニホールド１１のスラリー３を流入部１６以外から流入、もしくは吐出口１８以外からダイ１０の外部へ流出させる調整部３１，３２，３３，３４が、スリット１２の幅方向に設けられていることから、たとえばマニホールド１１の両端部においてスラリー３が流れ難くなる（滞留する）ことによってマニホールド１１からスリット１２に流入するスラリー３の量が幅方向に不均一になったとしても、調整部３１，３２，３３，３４によって吐出口１８へ流出するスラリー３の量を調節することにより、吐出口１８から吐出されるスラリー３の量が幅方向に不均一になることを防ぐことができる。

なお、第１のマニホールド１１の両端部において、スラリー３の固形成分が沈殿や凝集し易くなる理由は、これら両端部には、第１のマニホールド１１の幅方向端面を構成する壁が存在していることから、第１のマニホールド１１の中央部から供給され幅方向両側へ広がるスラリー３は、両端部において流速が低下しやすく、スラリー３が滞留しやすいためである。特に、スラリー３は粘度（粘性）が高いため、両端部において滞留しやすく固形成分が沈殿や凝集しやすい。

また、本実施形態の製造装置１のダイ１０から吐出されるスラリー３として、粘度が数千から数万ｃＰ（剪断速度＝１の場合）のものを採用することができる。

ここで、本発明では、調整部３１，３２，３３，３４は第１のマニホールドではなく、スリット１２に設けられている。これは、第１のマニホールド１１は流入部１６から流入したスラリー３を第１のマニホールド１１全体に行き渡らせるために幅方向の断面積を大きく、すなわち容積を大きく形成されているためであり、仮に第１にマニホールドに調整部３１，３２，３３，３４を設けた場合、各調整部による局所的なスラリー量の調整を行っても、感度が悪く十分に調整の効果が得られにくい。

これに対し、第１のマニホールド１１よりも幅方向の断面積が十分に小さいスリット１２に調整部３１，３２，３３，３４を設けることにより、各調整部における調整を感度良く吐出口１８からの吐出量に反映させることが可能である。

さらに、本実施形態では、この調整部３１，３２，３３，３４それぞれには、スリット１２に流入もしくはスリット１２から流出させるスラリー３の量の調整を行う制御装置が設けられている。具体的に説明すると、図２に示すように、流出パイプ５１，５２，５３，５４それぞれに、前記制御装置としてバルブ６１，６２，６３，６４が接続されている。これらバルブ６１，６２，６３，６４それぞれは、調整部３１，３２，３３，３４それぞれから流出するスラリー３の流量を調整する機能を有している。なお、バルブ６１，６２，６３，６４それぞれは、調整部３１，３２，３３，３４それぞれから流入もしくは流出するスラリー３の圧力を調整してもよい。または、調整部３１，３２，３３，３４とタンク２２とを繋ぐパイプ５１，５２，５３，５４の途中に、スラリー３の流量管理（流出量調整）を行う機器（例えば、ポンプ）が設けられていてもよく、この場合、この機器が、スリット１２に流入もしくはスリット１２から流出させるスラリー３の排出調整を行う制御装置として機能する。

また、この製造装置１は、基材２上へ塗布したスラリー３の膜厚を測定するセンサ３６を備えている（図１参照）。センサ３６は、幅方向に沿って複数設けられていてもよい。センサ３６は、非接触式であり、基材２上のスラリー３の膜厚を、幅方向に沿って複数カ所、又は、幅方向の全長にわたって計測可能であり、計測結果は、製造装置１が備えている制御装置（コンピュータ）３７に出力される。制御装置３７はセンサ３６からの計測結果に基づくフィードバック制御を行い、バルブ６１，６２，６３，６４の開度を調整する。つまり、スラリー３の膜厚の計測結果に応じて、制御装置３７は、バルブ６１，６２，６３，６４それぞれに対して制御信号を出力し、バルブ６１，６２，６３，６４それぞれの開度を調整する。これにより、スラリー３の膜厚を幅方向に一定に保つことが可能となる。

なお、センサ３６の代わりに制御装置３７が有するタイマ機能により、バルブ６１，６２，６３，６４の開度を制御してもよい。つまり、塗布開始からある時間が経過するとスラリー３の固形成分の沈殿や凝集が問題となることから、この時間が経過する前の所定時間をタイマで計測し、その所定時間が経過すると、制御装置３７はバルブ６１，６２，６３，６４の開度を大きくする制御を行ってもよい。

さらに、本実施形態では、スリット１２の両端部１２ａ，１２ｂの間の途中部１２ｃ，１２ｄにも、調整部３３，３４が設けられており、両端部１２ａ，１２ｂのみでスラリー３の流量が多くなることを抑えている。そして、この途中部１２ｃ，１２ｄに接続されているバルブ６３，６４の開度を調整することで、スラリー３の吐出作業を長時間継続して行っていても、基材２上に形成されるスラリー３の膜厚を均一にすることが可能となる。

例えば、このダイ１０を用いた塗布作業を開始してからある時間までは、第１のマニホールド１１では、両端部を含めて、スラリー３の固形成分の沈殿や凝集は発生しにくく、吐出口１８の全幅において均一な吐出量を得ることができる。このため、バルブ６１，６２，６３，６４の開度は、すべて同じ程度（開度がゼロであってもよい）とされる。

しかし、ある時間を超え、第１のマニホールド１１の両端部において、スラリー３の固形成分の沈殿や凝集が多く発生しそうになると、両端部に対応するバルブ６１，６２の開度を大きく変更する。これにより、両端部においてスラリー３が補充され、スリット１２の両端部において、スラリー３の吐出量が減少してしまうのを抑えることができる。

そして、両側のバルブ６１，６２の開度を大きく変更した際、吐出口１８の幅方向両端部では、スラリー３の吐出量が変化する傾向にあり、これが原因となって、スリット１２の幅方向の中央側に隣り合う途中部１２ｃ，１２ｄでも、スラリー３の流量が一時的に変化する現象が起こる。

そこで、第１のマニホールド１１の両端部において、固形成分の沈殿や凝集が多く発生しそうになると、スリット１２の両端部１２ａ，１２ｂに対応するバルブ６１，６２の開度を（徐々に）大きく変更すると共に、途中部１２ｃ，１２ｄに対応するバルブ６３，６４の開度も（徐々に）大きく変更する制御が行われる。なお、開度変更中のバルブ６３，６４の開度を、開度変更中のバルブ６１，６２の開度よりも小さくし、途中に設けられている調整部３３，３４からのスラリー３の流入量を、両端の調整部３１，３２からのスラリー３の流入量よりも少なくしている。さらに、この際、第１のマニホールド１１のスラリー３の内圧も一定となるように制御される。

以上の制御によれば、調整部３１，３２，３３，３４を通じてスリット１２に流入もしくはスリット１２から流出させるスラリー３の流量を調整することにより、吐出口１８から吐出させるスラリー３の量が変更される。このため、スラリー３を吐出口１８から幅方向の全長にわたって均等に吐出させるためのより厳密な制御が可能となり、基材２上に形成されるスラリー３の膜厚を、幅方向及び送り方向について、均一にすることが可能となる。

なお、本実施形態以外の他の実施形態として、図３に示すように、スリット１２の途中であり、調整部３１，３２，３３，３４が設けられた部分と吐出口１８との間に第２のマニホールド２４が設けられていても良い（第２の実施形態）。

第２のマニホールド２４は、幅方向の長さは第１のマニホールド１１およびスリット１２と同等であり、幅方向の断面積は第１のマニホールド１１よりも小さい。すなわち、第２のマニホールドよりも容積が小さい。

このような第２のマニホールド２４が調整部３１，３２，３３，３４が設けられた部分と吐出口１８との間に設けられることにより、第１のマニホールド１１で生じていたスラリー３の流量のばらつきを各調整部において軽減し、さらに第２のマニホールド２４で流量を平準化することにより、吐出口１８からのスラリー３の吐出量を幅方向にわたって所定の量に維持することが可能である。

たとえば、第１のマニホールド１１で幅方向に±１０％のスラリー３の流量のばらつき生じていたとして、まず、調整部３１，３２，３３，３４でスラリー３の流量を補充することで±１％まで流量のばらつきを軽減できたとする。このように調整部３１，３２，３３，３４を通った段階で幅方向にわたるスラリー３の流量のばらつきが若干残っていたとしても、次にスラリー３が第２のマニホールド２４に流入して第２のマニホールド２４内でスラリー３が幅方向に広がって流量を平準化する働きにより、幅方向にわたるスラリー３の流量が均一となって、吐出口１８から吐出する。

また、第３の実施形態として、図４に示すように、スリット１２の途中（第１のマニホールド１１と吐出口１８の間）に第２のマニホールド２４が設けられ、この第２のマニホールド２４に調整部３１，３２，３３，３４が設けられていても良い。

この実施形態においても、上記の通り、第２のマニホールド２４は、幅方向の長さは第１のマニホールド１１およびスリット１２と同等であり、幅方向の断面積は第１のマニホールド１１よりも小さい。すなわち、第２のマニホールドよりも容積が小さい。

このような第２のマニホールド２４に調整部３１，３２，３３，３４が設けられることにより、スリット１２に直接調整部３１，３２，３３，３４を設ければ調整の感度が良すぎて吐出口１８からのスラリー３の吐出量の制御が困難であるときに、適度に調整感度を緩めてスラリー３の吐出量の制御を容易にすることができる。

また、第１のマニホールド１１に調整部３１，３２，３３，３４を設けるのではなく、第１のマニホールド１１よりも容積の小さい第２のマニホールド２４に設けることにより、第１のマニホールド１１に設けた場合よりも良い感度で調整部３１，３２，３３，３４による流量の調整を行うことができる。

次に、第４の実施形態における電池用極板の製造装置のダイを図５に示す。

この実施形態におけるダイ１０の調整部３１，３２，３３，３４に接続されているパイプ５１，５２，５３，５４は複数に分岐し、複数の調整流路がそれぞれの調整部３１，３２，３３，３４対して並列に設けられるようにパイプ５１，５２，５３，５４に接続される形態を有している。具体的には、パイプ５１，５２，５３，５４はそれぞれ二手に分岐し、パイプ５１には大流量バルブ６１ａが設けられた調整流路と小流量バルブ６１ｂが設けられた調整流路が接続されており、これと同様に、パイプ５２には大流量バルブ６２ａが設けられた調整流路と小流量バルブ６２ｂが設けられた調整流路が接続され、パイプ５３には大流量バルブ６３ａが設けられた調整流路と小流量バルブ６３ｂが設けられた調整流路が接続され、パイプ５４には大流量バルブ６４ａが設けられた調整流路と小流量バルブ６４ｂが設けられた調整流路が接続されている。

大流量バルブ６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ、および小流量バルブ６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂはそれぞれ開閉可能でありかつスラリーの流量の制御が可能な制御装置である。また、大流量バルブ６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａによる流量の制御範囲と小流量バルブ６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂによる流量の制御範囲は互いに異なっており、大流量バルブ６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａは小流量バルブ６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂに対して大きな流量のスラリー３を通すことができて所定の範囲で流量を変化させるよう制御することが可能である反面、この制御の精度は粗い。これに対して小流量バルブ６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂはスラリー３の流量が小さい反面、精密な流量制御を行うことが可能である。

ここで、ダイ１０に設けられた本説明の調整部３１，３２，３３，３４が機能する局面として、前述のようにマニホールド１１内にスラリー３の滞留が生じた場合のほかに、マニホールド１１内に滞留が生じていないのに基材２上へ塗布した塗膜層の膜厚が均一でない場合にも、調整部３１，３２，３３，３４からのスラリー３の入出を行うことで塗膜層の膜厚を均一にすることができる。特に、粘度の高いスラリー３による塗膜層は、調整部３１，３２，３３，３４を用いない場合には断面が凸形状になることが多く、調整部３１，３２，３３，３４からのスラリー３の入出を行うことで塗膜層の膜厚を均一にする必要がある。

この場合、仮に膜厚の微調整に用いられるような小流量のバルブのみを用いてスラリー３の流量の調整を行うならば、塗布開始時などで塗膜層断面の高低差が大きいときにそれを平坦にするためには長時間を要し、塗膜層の厚みが基材の幅方向に均一になるまでに基材２が搬送される距離が長くなるため、製品として使用できない部分が多くなってしまう。

そこで、調整部３１，３２，３３，３４が大流量を制御する大流量制御モードと、小流量を制御する小流量制御モードとを切り換えながら運転されることが好ましい。すなわち、塗膜層断面の高低差が大きいときには大流量バルブ６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａが開状態、小流量バルブ６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂが閉状態である大流量制御モードとなり、塗膜層がある程度平坦になったときに大流量バルブ６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａが閉状態、小流量バルブ６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂが開状態である小流量制御モードとなることで、短時間で塗膜層の膜厚を基材２の幅方向に渡って均一にすることができ、その後精密な膜厚調整を続けることが可能となる。

次に、第５の実施形態における電池用極板の製造装置のダイを図６に示す。

この実施形態におけるダイ１０の調整部３１，３２，３３，３４に接続されているパイプ５１，５２，５３，５４にはバルブ６１，６２，６３，６４が設けられており、バルブ６１，６２，６３，６４の開度の制御を個別に行うことでバルブ６１，６２，６３，６４を通るスラリー３の流量比の調整が行われる。すなわち、バルブ６１，６２，６３，６４が設けられたパイプ５１，５２，５３，５４は調整部３１，３２，３３，３４におけるスラリー３の流量を調整する調整流路として機能している。

ここで、この実施形態では、調整部３１，３２，３３，３４と接続されていない側の各調整流路の端部の配管は、図６に示すように統合流路６５として１つに統合されている。また、この統合流路６５には、バルブ６１，６２，６３，６４に加えてさらにスラリー３の流量を制御する統合流量調整ユニット６６が設けられている。この統合流量調整ユニット６６は、バルブ６１，６２，６３，６４と同様の構成の統合流路６５の流量を調整するバルブであっても良いが、統合流路６５の配管径、配管長などを変化させることによって流量を変化させるものであっても良い。

次に、上記の第５の実施形態におけるバルブ６１，６２，６３，６４の開度とこれらバルブを通るスラリー３の流量との関係を図７に示す。ここで、一般的なバルブには流量の制御を適正に行うことができる開度である適正開度があり、適正開度の範囲内で流量の制御を行う場合は所定の精度で制御を行うことができるが、この適正開度の範囲外で流量の制御を行う場合には、精度良く制御が行えない可能性がある。たとえば、図７においてグラフＬ１で示されるようなバルブ開度とスラリー流量との関係が得られる条件で、このバルブを通るスラリー流量を流量ｆ１もしくは流量ｆ２となるように制御しようとした場合、バルブの開度は適正開度の範囲外となり、精度良く制御が行えない可能性がある。

そこで、この実施形態では、統合流路６５に設けられた統合流量調整ユニット６６でもスラリー流量を制御することにより、調整流路のバルブ６１，６２，６３，６４による流量制御を適正開度の範囲内で行えるようにしている。具体的には、図７においてバルブ６１，６２，６３，６４を通る流量を流量ｆ１近辺といった比較的少ない流量で制御したい場合は、統合流量調整ユニット６６の開度を小さくしておく。これによってバルブ６１，６２，６３，６４におけるバルブ開度とバルブを通るスラリーの流量との関係がグラフＬ２のようになり、バルブ６１，６２，６３，６４の開度を大きくしてもバルブ６１，６２，６３，６４を通るスラリー３の流量は比較的少なくなる。したがって、グラフＬ１の状態では流量ｆ１にするには適正開度の範囲外であるのに対し、グラフＬ２の状態にすることによって適正開度の範囲内で流量ｆ１に制御することが可能となる。逆に、バルブ６１，６２，６３，６４を通る流量を流量ｆ２近辺といった比較的多い流量で制御したい場合は、統合流量調整ユニット６６の開度を大きくしておく。これによってバルブ６１，６２，６３，６４におけるバルブ開度とバルブを通るスラリーの流量との関係がグラフＬ３のようになり、バルブ６１，６２，６３，６４の開度を小さくしてもバルブ６１，６２，６３，６４を通るスラリー３の流量は比較的多くなる。したがって、グラフＬ１の状態では流量ｆ２にするには適正開度の範囲外であるのに対し、グラフＬ３の状態にすることによって適正開度の範囲内で流量ｆ２に制御することが可能となる。

これにより、それぞれの調整流路においてあらゆる流量の制御を精度良く行うことができ、あらゆる厚みの塗膜層、あらゆる塗布速度にも対応して均一な厚みの塗膜層を形成させることができる。

以上より、スラリー３の吐出作業を長時間継続して行っていても、基材２上に形成される塗膜層の厚さを均一にすることが可能となる。

また、本発明の製造装置１は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、本実施形態（図１参照）では、流入部１６は、第１のマニホールド１１の底部１７と繋がっており、この底部１７からスラリー３を流入させる構成としているが、流入部１６は、第１のマニホールド１１の側部（高さ方向の中間部）と繋がった構成であってもよい。

また、前記実施形態では、第１のマニホールド１１のスラリー３をスリット１２を通じて吐出口１８から基材２へと流す方向が水平方向となるようにダイ１０が設置されている場合について説明したが、ダイ１０の設置姿勢はこれ以外であってもよい。例えば、第１のマニホールド１１とスリット１２とが鉛直方向に並んで配置される姿勢でダイ１０は設置されていてもよく、この場合において、第１のマニホールド１１のスラリー３をスリット１２を通じて吐出口１８から基材２へと流す方向が鉛直方向上向きとなるようにダイ１０が設置されていてもよい。

さらに、前記実施形態では、両端部１２ａ，１２ｂの間において、二カ所の途中部１２ｃ，１２ｄに調整部３３，３４が設けられている場合について説明したが、途中部に設ける調整部の数はこれ以外であってもよく、調整部は、両端部１２ａ，１２ｂの間の途中部に少なくとも一カ所設けられていればよい。

また、シム板１５の形状（図８（Ｂ）参照）は、図示した以外のものであってもよい。シム板１５の形状によりスリット１２（スラリー３の流路）の形状が決定されることから、シム板１５の形状によってスラリー３の固形成分が沈殿等発生しやすい途中部に、調整部を設ければよい。

例えば、シム板１５は、図９（Ａ）に示すように、幅方向に長い本体部１５ａと、この本体部１５ａの幅方向両側部から延びる第一の突出片１５ｂ，１５ｃと、これら第一の突出片１５ｂ，１５ｃの間に少なくとも一つ設けられている第二の突出片（本実施形態では二つの突出片１５ｄ，１５ｅ）とを有した櫛型であってもよい。第一の突出片１５ｂ，１５ｃによりスリット１２の幅方向寸法が規定され、第二の突出片（１５ｄ，１５ｅ）によりスリット１２が途中で塞がれて幅方向に分割される。このシム板１５の場合、スリット１２において、隣り合う突出片それぞれの間から、スラリー３が吐出され、図９（Ｂ）に示すように、機材２の上に複数条の塗膜層（ストライプの塗膜層）が形成される。

そして、前記のとおり（図２参照）、ダイ１０には、調整部３１，３２，３３，３４が、スリット１２幅方向の両端部１２ａ，１２ｂと、この両端部１２ａ，１２ｂの間の途中部１２ｃ，１２ｄに設けられていることで、塗布作業を継続して行っても、櫛型であるシム板１５によって分割されたスリット１２の各区間からのスラリー３の吐出量を均一にすることができ、複数条の塗膜層それぞれの膜厚を一定にすることが可能となる。

ここで、たとえば図９（Ａ）における突出片１５ｄ，１５ｅがスリット１２を塞ぐ位置に調整部３３や調整部３４が設けられていた場合、これら調整部の貫通孔が突出片１５ｄ，１５ｅによって塞がれてしまうので、スラリー３の流量を調整する機能を失ってしまうので、このような事態を避ける必要がある。

上記の事態を避ける手段として、たとえば突出片１５ｄ，１５ｅが配置される位置以外の箇所に調整部を設けることが考えられる。

また、その他の手段として、図４に示したように第２のマニホールド２４に各調整部が設けられる構成とすると良い。第２のマニホールド２４にあたる部分は、シム板１５によって塞がれることは無いため、突出片１５ｄ，１５ｅなどの突出片の配置を気にすることなく、任意の位置に各調整部を配置することが可能である。

なお、本発明の製造装置１は、塗布する塗布液が粘度の高いスラリーである場合に有効であり、粘度の高いスラリーを塗布して製品（例えば、光学フィルム）を製造する場合に適用してもよい。

また、上記の説明では、吐出口１８からの吐出量が幅方向にわたって均一になるようにすることで基材２に形成される塗膜層の厚みが幅方向にわたって均一にするようにしているが、吐出口１８の吐出量は幅方向にわたって均一に限らない。たとえば図１０（Ａ）に示すように基材２に形成された塗膜層の厚みが時間経過によって端部の厚みが減少するように変化する場合、各調整部によってスリット１２の両端部におけるスラリー３の流量を多くすると良い。これにより、図１０（Ｂ）に示すように塗膜層の形状は、吐出直後は幅方向の端部が厚くなるものの、時間経過によって端部の厚みが減少し、結果的に幅方向に厚みが均一な塗膜層を得ることができる。

１：電池用極板の製造装置 ２：基材 ３：スラリー
１０：ダイ １１：第１のマニホールド １１ａ：端部 １１ｂ：端部
１１ｃ：途中部 １１ｄ：途中部 １２：スリット
１６：流入部 １７：底部 １８：吐出口 ２０：供給手段
３１：調整部 ３２：調整部 ３３：調整部 ３４：調整部
６１：バルブ ６１ａ：大流量バルブ ６１ｂ：小流量バルブ
６２：バルブ ６２ａ：大流量バルブ ６２ｂ：小流量バルブ
６３：バルブ ６３ａ：大流量バルブ ６３ｂ：小流量バルブ
６４：バルブ ６４ａ：大流量バルブ ６４ｂ：小流量バルブ
６５：統合流路 ６６：統合流量調整ユニット

Claims (7)

1. 幅方向に長くスラリーを溜める空間からなる第１のマニホールドと、当該幅方向に広いスリットを経由して当該第１のマニホールドと繋がり、スラリーを基材に対して吐出する吐出口とが形成されたダイと、
   前記第１のマニホールドに連通している流入部から前記第１のマニホールドにスラリーを供給する供給手段と、
   基材に吐出されたスラリーの膜厚を測定するセンサと、
   を備え、
   前記スリットの前記第１のマニホールドと前記吐出口との間には、スラリーを流出させ、もしくは流入させることにより前記吐出口からのスラリーの吐出量を調整する調整部が、前記幅方向にわたって複数設けられ、
   前記調整部には、流出もしくは流入させるスラリーの量の制御を行う制御装置が設けられ、前記センサによる計測結果をフィードバック可能であることを特徴とする、電池用極板の製造装置。
2. 前記スリットの前記調整部と前記吐出口との間には、前記幅方向に長い第２のマニホールドが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の電池用極板の製造装置。
3. 前記スリットの前記第１のマニホールドと前記吐出口との間には、前記幅方向に長い第２のマニホールドが設けられ、前記調整部は、当該第２のマニホールドに設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の電池用極板の製造装置。
4. 前記第２のマニホールドは、前記第１のマニホールドよりも容積が小さいことを特徴とする、請求項２または３に記載の電池用極板の製造装置。
5. 各前記調整部には、スラリーの流量が制御可能な流路である調整流路が複数並列に設けられ、それぞれの前記調整部において、複数の前記調整流路のスラリーの流量の制御範囲は互いに異なることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の電池用極板の製造装置。
6. 各前記調整部には、スラリーの流量が制御可能な流路である調整流路が接続されており、前記調整流路は１つの統合流路にまとめられ、前記統合流路には、さらにスラリーの流量を制御する統合流量調整ユニットが設けられていることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の電池用極板の製造装置。
7. ダイに形成された幅方向に長い第１のマニホールドに溜められているスラリーを、当該幅方向に広いスリットを経由して当該第１のマニホールドと繋がる吐出口から吐出して、基材へ塗布して行う電池用極板の製造方法であって、
   前記スリットの前記第１のマニホールドと前記吐出口との間に前記幅方向にわたって複数設けられた調整部において、スラリーを流出させ、もしくはスラリーを流入させるステップを含み、前記調整部におけるスラリーの流出量もしくは流入量は、基材に吐出されたスラリーの膜厚の測定結果がフィードバックされていることを特徴とする、電池用極板の製造方法。

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