JP6759010B2 - 塗工装置及び塗工装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電極材料を含むペーストを電極の基材に塗布する塗工装置及び塗工装置の制御方法に関する。

リチウムイオン蓄電池やニッケル水素蓄電池等の二次電池は、一般的に複数の負極板及び正極板をセパレータで挟んで積層した積層体を電解液とともに電槽内に密封した構成である。これら極板の製造工程は、集電体上に活物質を含む組成物のペーストを塗布する塗工工程と、ペーストを乾燥させる乾燥工程とを有する。これらの工程を経て作製された極板は、セパレータを介して重ねられて積層体を構成する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−２２８９６号公報

ところで、上記のような塗工を行う塗工装置においては、タンクから供給されたペーストが塗工部によって電極の基材に塗布される。しかしながら、タンクから塗工部までの供給路内に空気が存在することがあり、この空気がペーストに混入した気泡を有するペーストが電極の基材に塗布されると、塗膜の気泡が塗膜の欠陥となるおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗膜に欠陥が発生することを抑制することのできる塗工装置及び塗工装置の制御方法を提供することにある。

上記課題を解決する塗工装置は、電極材料を含むペーストを電極の基材に塗布する塗工装置であって、ペーストを貯留するタンクと、ペーストを基材に塗布する塗工部と、前記タンクと前記塗工部とを接続する供給路と、前記供給路の前記塗工部寄りの位置に接続される分岐路と、前記供給路上であって、前記分岐路が接続される位置と前記塗工部との間に設けられる塗工バルブと、前記分岐路上に設けられる分岐バルブと、前記供給路の前記タンク寄りの位置に設けられ、前記タンク内のペーストを前記供給路に送出するポンプと、前記供給路内の圧力を計測する圧力計と、塗工装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブを閉じている状態で、前記ポンプを動作させ、前記供給路内の圧力値が設定値に達したことを条件に前記分岐バルブを開いてペーストを前記分岐路に流す加圧処理を複数回行う。

上記課題を解決する塗工装置の制御方法は、電極材料を含むペーストを電極の基材に塗布する塗工装置の制御方法であって、前記塗工装置は、ペーストを貯留するタンクと、ペーストを基材に塗布する塗工部と、前記タンクと前記塗工部とを接続する供給路と、前記供給路の前記塗工部寄りの位置に接続される分岐路と、前記供給路上であって、前記分岐路が接続される位置と前記塗工部との間に設けられる塗工バルブと、前記分岐路上に設けられる分岐バルブと、前記供給路の前記タンク寄りの位置に設けられ、前記タンク内のペーストを前記供給路に送出するポンプと、前記供給路内の圧力を計測する圧力計と、塗工装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部により、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブが閉じている状態で、前記ポンプを動作させ、前記供給路内の圧力値が設定値に達したことを条件に前記分岐バルブを開いてペーストを前記分岐路に流す加圧処理を複数回行わせる。

上記構成もしくは方法によれば、加圧処理として、塗工バルブ及び分岐バルブが閉じた状態でポンプが動作して供給路の圧力が次第に高まり設定値まで高められるので、供給路内の気泡が小さくなり、供給路内の壁面に付いている空気が供給路から抜けやすくなる。そして、供給路の圧力が設定値に達したら分岐バルブを開くことで供給路内の気泡をペーストとともに分岐路に流し出すことができる。このような加圧処理を複数回行うことでペーストに含まれる空気を削減することができ、塗膜に欠陥が発生することを抑制することができる。

上記塗工装置について、前記分岐路は、前記供給路に接続される端部とは反対側の端部が前記タンクに接続されていることが好ましい。
上記構成によれば、加圧処理で分岐路に流し出したペーストをタンクに戻すことができる。なお、分岐路からタンクに入った空気はタンクの上層に滞留することで供給路に流入するペーストに再び混入することはない。

上記塗工装置について、前記制御部は、一回の前記加圧処理において、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブが閉じてから前記供給路内の圧力値が設定値になるまでの間の圧力値の変化を計測し、前回の加圧処理における前記圧力値の変化と今回の加圧処理における前記圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件にペースト中に空気が残留していないと判定することが好ましい。

上記構成によれば、ペーストに空気が含まれているときと含まれていないときとで圧力値の変化が相違するので、前回の圧力値の変化と今回の圧力値の変化との差を確認することで、この差が所定値以内であることによってペースト中に空気が残留していないことを判定することができる。

上記塗工装置について、前記制御部は、前記前回の加圧処理における圧力値の変化と前記今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に、前記分岐バルブを閉じて前記塗工バルブを開き、塗工を開始することが好ましい。

上記構成によれば、前回の圧力値の変化と今回の圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に塗工を開始するので、ペースト中に空気が残留していないことを判定しつつ、加圧処理を無駄に行うことを防ぐことができる。

上記塗工装置について、前記制御部は、前記圧力値の変化として前記塗工バルブ及び前記分岐バルブを閉じて前記ポンプを動作させてから前記供給路内の圧力値が設定値になるまでの時間である圧力到達時間を計測することが好ましい。

上記構成によれば、供給路内の圧力値が設定値になるまでの圧力到達時間を計測して比較することでペースト中に空気が残留しているか否かを判定することができる。
上記塗工装置について、前記供給路上であって、前記ポンプと前記接続された位置との間に前記ペーストが通過するフィルタを備え、前記圧力計は、前記フィルタと前記接続された位置との間に設けられることが好ましい。

上記構成によれば、圧力計が計測した圧力値によってペースト中に空気が存在するか否かを判定しているので、フィルタの後段に圧力計を設けることで、フィルタ内に気泡が捕捉されている場合に、加圧処理によって気泡が除かれたか否かを更に正確に判定することが可能となる。

本発明によれば、塗膜に欠陥が発生することを抑制することができる。

塗工装置を含む電極を製造する装置の一実施形態の概略構成を示し、塗工処理においてペーストを塗工部に流している状態を示す図。 同実施形態の塗工装置における加圧処理において供給路内の圧力を高めている状態を示す図。 同実施形態の塗工装置における加圧処理においてペーストを分岐路に流している状態を示す図。

以下、図１〜図３を参照して、塗工装置を電極の製造装置に具体化した一実施形態について説明する。本実施形態では、リチウムイオン蓄電池の極板のうちの正極板の製造について説明する。正極板は、基材と、基材に塗布されたペーストとを有している。基材は、アルミニウム又はアルミニウム合金の金属箔等である。ペーストは、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム（ＬｉＮｉＣｏＭｎＯ_２）等のリチウム遷移金属酸化物を主成分とする正極活物質、導電剤、増粘剤、結着剤等を有する。ペーストの粘度は、１０００〜６５００ｃｐｓである。

正極板の製造方法について説明する。
まず、基材に塗布するペーストを作製する。ペーストは、正極活物質、導電剤、増粘剤、及び結着剤等を混練することにより作製される。上述したように正極活物質は、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム等のリチウム遷移金属酸化物を主成分とする。導電剤には、例えば、カーボン粉末、カーボンファイバーなどのカーボン材料等が用いられる。増粘剤には、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液等が用いられる。結着剤には、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液等が用いられる。ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液は、増粘剤と結着剤とを兼ねる。

次に、上述したように混練したペーストを、基材にダイ塗工方式により塗布する。ダイ塗工方式は、吐出口を有するダイから塗布液（ペースト）を吐出することによりコーティングを行う方式であって、ペーストを基材の両側の表面に吐出することにより、基材の細孔にペーストを充填する。

図１を参照して、正極板を製造する製造装置３０について説明する。製造装置３０は、ペースト４１が充填される前の基材４０が巻回された基材搬送部３１と、基材４０を搬送する一対の搬送ローラ３２と、基材４０の両側からペーストを基材４０に塗布する塗工部としての一対のダイ１２を有する塗工装置１０とを備えている。また、製造装置３０は、ペーストが塗布された基材４０を乾燥させる乾燥装置３４と、その基材４０を圧延する圧延装置３５とを備えている。

乾燥装置３４は、ヒータ等を備え、ペースト４１の液体部分を揮発させる。圧延装置３５は、一対の圧延ローラ３５ａを備え、圧延ローラ３５ａの間に、ペースト４１が塗布された基材４０を挟みながら搬送する。

続いて、上記製造装置３０のうち塗工装置１０について詳しく説明する。
図１に示すように、塗工装置１０は、ペースト４１を貯留するタンク１１と、上述した一対のダイ１２と、タンク１１と一対のダイ１２とを接続する供給路１３と、供給路１３のダイ１２寄りの位置に接続される分岐路１４とを備えている。一対のダイ１２は、吐出口１２ａをそれぞれ有し、基材４０の搬送経路の両側に設けられている。なお、図示を省略するが、供給路１３は、一対のダイ１２の手前で分岐して、一対のダイ１２にそれぞれ接続されている。分岐路１４は、供給路１３に接続される端部１４ａとは反対側の端部１４ｂがタンク１１に接続されている。

供給路１３には、タンク１１側から順に、ポンプ１７、フィルタ２１、流量計２４、塗工バルブ１５が設けられている。また、供給路１３には、ポンプ１７とフィルタ２１との間に第２圧力計２３が接続され、フィルタ２１と流量計２４との間に第１圧力計２２が接続されている。ポンプ１７は、供給路１３のタンク１１寄りの位置に設けられている。ポンプ１７は、電動ポンプであって、タンク１１内のペースト４１を所定の送出圧力で供給路１３に送出する。第１圧力計２２及び第２圧力計２３は、フィルタ２１の前後に接続されている。第１圧力計２２はフィルタ２１の下流側に接続され、第２圧力計２３はフィルタ２１の上流側に接続されている。第１圧力計２２及び第２圧力計２３は、供給路１３内の圧力を計測し、圧力値を出力する。フィルタ２１は、ペースト４１を通過させることでペースト４１に含まれる異物を除去する。フィルタ２１は、分岐路１４が供給路１３に接続される位置とポンプ１７との間に並列に２つ設けられている。流量計２４は、供給路１３の流量を計測し、流量値を出力する。流量計２４は、分岐路１４が供給路１３に接続される位置と第１圧力計２２との間に設けられている。塗工バルブ１５は、分岐路１４が供給路１３に接続される位置と一対のダイ１２との間に設けられている。塗工バルブ１５は例えば電磁弁である。塗工バルブ１５は、供給路１３を開閉可能であって、開弁しているときにはペースト４１が通過し、閉弁しているときにペースト４１が通過することができない。

分岐路１４には、分岐バルブ１６が設けられている。分岐バルブ１６は、分岐路１４上の供給路１３と接続される位置寄りに設けられている。分岐バルブ１６は例えば電磁弁である。分岐バルブ１６は分岐路１４を開閉可能であって、開弁しているときにはペースト４１が通過し、閉弁しているときにペースト４１が通過することができない。

塗工装置１０は、塗工装置１０を制御する制御部２０を備えている。制御部２０は、塗工バルブ１５と、分岐バルブ１６とに電気的に接続され、塗工バルブ１５の開閉と分岐バルブ１６の開閉とをそれぞれ制御する。制御部２０は、第１圧力計２２と、第２圧力計２３と、流量計２４とに電気的に接続され、供給路１３内の圧力値と流量値とを取得している。制御部２０は、ポンプ１７と電気的に接続され、供給路１３内の圧力値と流量値とに基づいてポンプ１７を制御することでペースト４１の送出を制御する。

ここで、塗工装置１０のタンク１１からダイ１２までの供給路１３内の壁面に空気が付着していたり、フィルタ２１の孔に空気が捕捉されていたりすることがある。このように供給路１３内に空気が存在すると、この空気がペースト４１に混入して気泡を形成し、この気泡を有するペースト４１が電極の基材４０に塗布されて、塗膜に含まれた気泡が塗膜の欠陥となるおそれがある。なお、欠陥とは、塗膜に気泡が含まれることでその部分の材料（ペースト４１）が気泡によって不足した状態である。そこで、塗工装置１０は、ペースト４１に気泡が混入しないよう供給路１３内の空気を除去するよう下記の加圧処理を複数回行ってから塗工処理を開始する。

塗工装置１０の制御部２０は、塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じている状態で、ポンプ１７を動作させ、供給路１３内の圧力値が設定値に達したことを条件に分岐バルブ１６を開いてペースト４１を分岐路１４に流す加圧処理を複数回行う。加圧処理の開始は、塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６が閉じるとともに、ポンプ１７が動作したことが揃った時点である。加圧処理の終了は、供給路１３内の圧力値が設定値に達した時点である。なお、設定値は、供給路１３内に存在する気泡が供給路１３内の壁面やフィルタ２１から好適に抜ける大きさに小さくなる圧力値である。また、ポンプ１７の送出圧力は、供給路１３内の圧力値が設定値に到達できるのであれば、塗工処理のときと同じでもよいし、塗工処置のときよりも高くしてもよい。

また、制御部２０は、以下の判定を行うことで加圧処理を終了して塗工処理を開始する。まず制御部２０は、一回の加圧処理において、塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じたときの供給路１３内の圧力値が設定値になるまでの間の供給路１３内の圧力値の変化を計測する。そして、制御部２０は、前回の加圧処理における圧力値の変化と今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件にペースト４１中に空気が残留していないと判定する。ここで、制御部２０は、圧力値の変化の一例として塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じてから供給路１３の圧力値が設定値になるまでに掛かった時間である圧力到達時間を計測する。すなわち、制御部２０は、前回の加圧処理における圧力到達時間と今回の加圧処理における圧力到達時間との差が所定値以内であることを条件にペースト４１中に空気が残留していないと判定する。なお、所定値以内としてゼロを採用し、圧力到達時間の差がゼロとなったことを条件とすることが好ましい。そして、制御部２０は、前回の加圧処理における圧力到達時間と今回の加圧処理における圧力到達時間との差が所定値以内であることを条件に、分岐バルブ１６を閉じて塗工バルブ１５を開き、塗工処理を開始する。また、前回と今回とで加圧処理開始時の圧力値が相違する場合、同じ値を圧力値の変化における計測の開始とするように調整してもよい。

次に、上記のように構成された塗工装置１０の動作について説明する。
塗工装置１０は、ダイ１２から基材４０にペースト４１を吐出する吐出処理の前に、加圧処理を行う。ペースト４１の粘度は、１０００〜６５００ｃｐｓである。

まず、図２に示すように、加圧処理において、塗工装置１０は、ポンプ１７を動作させることでタンク１１からペースト４１を供給路１３に送出しつつ、塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じる。すると、供給路１３の先端が塗工バルブ１５と分岐バルブ１６とによって閉じているので、供給路１３内の圧力値が高まることになる。供給路１３内の圧力値が高まると、供給路１３内の気泡が小さくなり、供給路１３内に存在している気泡が付着している壁面や孔から外れてペースト４１内に移動しやすくなる。

そして、図３に示すように、塗工装置１０は、第１圧力計２２によって検出された供給路１３内の圧力値が設定値になったら分岐バルブ１６のみを開いてペースト４１を分岐路１４に流す。ペースト４１は、供給路１３内の圧力が高められて分岐バルブ１６が開かれたときに、塗工処理時の流速よりも一時的に高い流速でペースト４１が流れることになるので、供給路１３内の壁面等に付着していた空気（気泡）を含んで分岐路１４に流れ出すことができる。分岐路１４に流れ込んだペースト４１は、タンク１１に流入する。なお、タンク１１に流入したペースト４１に含まれた空気は、タンク１１に貯留されたペースト４１の上層に滞留することになるので、ペースト４１に再び混入することはない。

このように、塗工装置１０は、塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じて供給路１３内の圧力を高めて、供給路１３内の圧力値が設定値になったら分岐バルブ１６のみを開いてペースト４１を分岐路１４に流す加圧処理を繰り返し行う。この一回の加圧処理において、塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じて供給路１３内の圧力値が設定値になるまでの圧力到達時間を計測すると、供給路１３内にペースト４１とともに空気が存在する場合と、供給路１３内にペースト４１のみが存在する場合とで異なる。そこで、加圧処理を行うことで供給路１３内に存在した空気が分岐路１４に流れ出ると、加圧処理における圧力到達時間が徐々に短くなるので、前回の圧力到達時間と今回の圧力到達時間との差が所定値以内となったことを条件にペースト４１中に空気が残留していないと判定する。

そして、図１に示すように、塗工装置１０は、ペースト４１中に空気が残留していないと判定すると、分岐バルブ１６を閉じて塗工バルブ１５を開き、塗工処理を開始する。なお、供給路１３の分岐路１４との接続位置と塗工バルブ１５との間に空気が溜まる可能性があるので、塗工処理の開始時にダイ１２から吐出される所定量のペースト４１を廃棄することが望ましい。

次に、製造装置３０の動作について説明する。
基材搬送部３１に巻回された基材４０は、搬送ローラ３２によって、一対のダイ１２に搬送される。ダイ１２は、吐出口１２ａを基材４０に対向させた状態で、吐出口１２ａから基材４０の表面に向かってペースト４１を吐出する。ダイ１２からは上記の加圧処理が行われて空気が極力含まれないペースト４１が吐出される。２つのダイ１２のペースト４１の吐出圧及び吐出流量は同じになるように調整されている。吐出されたペースト４１は、基材４０の表面から細孔の内部に入り込む。

ペースト４１が吐出された基材４０は、乾燥装置３４に搬送される。乾燥装置３４を通過することによって乾燥された基材４０は、圧延装置３５によって圧延される。圧延された基材４０は、所定の大きさに切断される。

（確認試験）
次に、上記の加圧処理を行うことによって、塗膜に欠陥が発生することを抑制することができることを確認する試験を行った。

以下の条件で加圧処理を行い、該加圧処理の後に塗工処理を行い、塗工処理によって形成された塗膜に存在する欠陥の個数を確認した。
（ａ）供給路１３のペースト４１の流量が一定になるようにポンプ１７を動作させる。

（ｂ）塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じる。
（ｃ）供給路１３の圧力値が５００ｋＰａに到達したときに分岐バルブ１６を開く。
（ｄ）（ａ）〜（ｃ）の工程を３００回繰り返し行う。

上記の条件で加圧処理を行った後で塗工処理を行ったところ、塗膜に存在する欠陥の個数は０個であった。よって、加圧処理を複数回行うことで塗膜に欠陥が発生することを抑制することができ、塗膜の欠陥の個数を０個とすることも可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）加圧処理として、塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６が閉じた状態でポンプ１７が動作して供給路１３内の圧力値が次第に高まり設定値まで高められるので、供給路１３内の気泡が小さくなり、供給路１３内の壁面に付いている空気が供給路１３から抜けやすくなる。そして、供給路１３の圧力値が設定値に達したら分岐バルブ１６を開くことで供給路１３内の気泡をペースト４１とともに分岐路１４に流し出すことができる。このような加圧処理を複数回行うことでペースト４１に含まれる空気を削減することができ、塗膜に欠陥が発生することを抑制することができる。

（２）加圧処理で分岐路１４に流し出したペースト４１をタンク１１に戻すことができる。なお、分岐路１４からタンク１１に入った空気はタンク１１の上層に滞留することで供給路１３に流入するペースト４１に再び混入することはない。

（３）ペースト４１に空気が含まれているときと含まれていないときとで圧力値の変化が相違するので、前回の圧力値の変化と今回の圧力値の変化との差を確認することで、この差が所定値以内であることによってペースト４１中に空気が残留していないことを判定することができる。

（４）前回の圧力値の変化と今回の圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に塗工を開始するので、ペースト４１中に空気が残留していないことを判定しつつ、加圧処理を無駄に行うことを防ぐことができる。

（５）供給路１３内の圧力値が設定値になるまでの圧力到達時間を計測して比較することでペースト４１中に空気が残留しているか否かを判定することができる。
（６）フィルタ２１の後段に設けた第１圧力計２２が計測した圧力値によってペースト４１中に空気が存在するか否かを判定しているので、フィルタ２１内に気泡が捕捉されている場合に、加圧処理によって気泡が除かれたか否かを更に正確に判定することが可能である。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、フィルタ２１の後段に設けた第１圧力計２２によって計測した圧力値を採用したが、フィルタ２１の前段に設けた第２圧力計２３によって計測した圧力値を採用してもよい。

・上記実施形態の構成において、フィルタ２１の数量を１個や３個以上にしてもよい。またフィルタ２１を省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態の構成において、制御部２０の制御に用いる圧力計以外を省略した構成を採用してもよい。

・上記実施形態では、圧力値の変化として塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じてから供給路１３の圧力値が設定値になるまでに掛かった間である圧力到達時間を計測してペースト４１中に空気が残留しているか否かを判定した。しかしながら、圧力値の変化そのものを計測して、ペースト４１中に空気が残留しているか否かを判定してもよい。例えば、塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じたときの圧力値と供給路１３の圧力値が設定値になったときの圧力値との変化量が前回と今回とで所定値以内であることを条件にペースト４１中に空気が残留していないと判定してもよい。また、ペースト４１中に空気が存在しない場合には圧力値はリニアに変化し、ペースト４１中に空気が存在する場合には圧力値はリニアに変化しないので、このような圧力値の変化によってペースト４１中に空気が存在しないと判定してもよい。

・上記実施形態では、圧力値の変化の一例として圧力到達時間を例示したが、圧力値の変化は、圧力値の時間変化率、圧力値の２点の通過に要する時間など、圧力上昇に掛かる変化が表れるものであればよい。

・上記実施形態では、前回の加圧処理における圧力値の変化と今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件にペースト４１中に空気が残留していないと判定した。しかしながら、加圧処理の回数が所定回数であることを条件にペースト４１中に空気が残留していないと判定してもよい。

・上記実施形態では、前回の加圧処理における圧力値の変化と今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に、分岐バルブ１６を閉じて塗工バルブ１５を開き、塗工を開始した。しかしながら、加圧処理における圧力値の変化を用いず、加圧処理の回数が所定回数であることを条件に、分岐バルブ１６を閉じて塗工バルブ１５を開き、塗工処理を開始してもよい。

・上記実施形態では、正極板の製造において塗工装置１０を採用したが、負極板の製造において負極の基材にペーストを塗布する塗工装置１０として採用してもよい。例えば、負極板は、基材と、当該基材に塗布されたペーストとを備えている。この負極板は、黒鉛（グラファイト）等の負極活物質、増粘剤、結着剤を添加して加工したペーストを、基材に塗布した後、乾燥、圧延、切断することによって製造される。ペーストの粘度は、１０００〜５０００ｃｐｓである。

・上記実施形態では、リチウムイオン蓄電池の極板を製造する塗工装置１０としたが、リチウムイオン蓄電池の極板に限らず、ニッケル水素蓄電池等の他の二次電池の極板を製造する塗工装置としてもよい。例えばニッケル水素蓄電池の基材は、発泡金属からなることが好ましく、発泡金属の一つである発泡ニッケルを用いている。発泡ニッケルは、内部に多数の細孔を有し、容易に圧縮することが可能である。発泡ニッケルの製造方法は特に限定されないが、例えば、発泡ウレタンの骨格表面にニッケルメッキを施した後、発泡ウレタンを焼失させることによって製造される。ペーストは、水酸化ニッケルを主成分とする正極活物質、導電剤、増粘剤、結着剤等を有する。正極活物質は、水酸化ニッケルを主成分とする。導電剤には、例えば、水酸化コバルト、金属コバルト粉末等が用いられる。増粘剤には、例えば、カルボキシメチルセルロース等が用いられる。結着剤には、例えば、ポリテトラフルオラエチレン等が用いられる。

・上記実施形態では、二次電池の極板を製造する塗工装置１０としたが、二次電池に限らず、一次電池の極板を製造する塗工装置としてもよい。
・上記実施形態では、塗工装置１０をダイ塗工方式として塗工部をダイ１２としたが、それ以外の塗工方式の塗工装置を採用して、それに合わせた塗工部としてもよい。

・上記実施形態では、分岐路１４を供給路１３に接続される端部１４ａとは反対側の端部１４ｂがタンク１１に接続した。しかしながら、分岐路１４の端部１４ｂをタンク１１に接続せず、分岐路１４に流入したペースト４１を外部に排出してもよい。

・上記実施形態において、加圧処理は、供給路１３内のペースト４１を加圧することができるのであれば、塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じてからポンプ１７を動作させてもよいし、ポンプ１７を動作させてから塗工バルブ１５及び分岐バルブ１６を閉じてもよい。

１０…塗工装置、１１…タンク、１２…塗工部としてのダイ、１２ａ…吐出口、１３…供給路、１４…分岐路、１５…塗工バルブ、１６…分岐バルブ、１７…ポンプ、２０…制御部、２１…フィルタ、２２…第１圧力計、２３…第２圧力計、２４…流量計、３０…製造装置、３１…基材搬送部、３２…搬送ローラ、３４…乾燥装置、３５…圧延装置、３５ａ…圧延ローラ、４０…基材、４１…ペースト。

Claims (5)

1. 電極材料を含むペーストを電池用電極の基材に塗布する塗工装置であって、
   ペーストを貯留するタンクと、
   ペーストを基材に塗布する塗工部と、
   前記タンクと前記塗工部とを接続する供給路と、
   前記供給路の前記塗工部寄りの位置に接続される分岐路と、
   前記供給路上であって、前記分岐路が接続される位置と前記塗工部との間に設けられ、開弁しているときにはペーストが通過でき、閉弁しているときにはペーストが通過できない、塗工バルブと、
   前記分岐路上に設けられ、開弁しているときにはペーストが通過でき、閉弁しているときにはペーストが通過できない、分岐バルブと、
   前記供給路の前記タンク寄りの位置に設けられ、前記タンク内のペーストを前記供給路に送出するポンプと、
   前記供給路内に設けられた圧力を計測する圧力計と、
   塗工装置を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブを閉じペーストが通過することができない状態で、前記ポンプを動作させ、前記供給路内の圧力値が設定値に達したことを条件に前記分岐バルブを開いてペーストを前記分岐路に流す加圧処理を複数回行う
   塗工装置において、
   一回の前記加圧処理において、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブが閉じてから前記供給路内の圧力値が設定値になるまでの間の圧力値の変化を計測し、前回の加圧処理における前記圧力値の変化と今回の加圧処理における前記圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件にペースト中に空気が残留していないと判定するとともに、
   前記前回の加圧処理における圧力値の変化と前記今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に、前記分岐バルブを閉じて前記塗工バルブを開き、塗工を開始する
   塗工装置。
2. 前記分岐路は、前記供給路に接続される端部とは反対側の端部が前記タンクに接続されている
   請求項１に記載の塗工装置。
3. 前記制御部は、前記圧力値の変化として前記塗工バルブ及び前記分岐バルブを閉じて前記ポンプを動作させてから前記供給路内の圧力値が設定値になるまでの時間である圧力到達時間を計測する
   請求項１又は２に記載の塗工装置。
4. 前記供給路上であって、前記ポンプと前記接続された位置との間に前記ペーストが通過するフィルタを備え、
   前記圧力計は、前記フィルタと前記接続された位置との間に設けられる
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の塗工装置。
5. 電極材料を含むペーストを電池用電極の基材に塗布する塗工装置の制御方法であって、
   前記塗工装置は、
   ペーストを貯留するタンクと、
   ペーストを基材に塗布する塗工部と、
   前記タンクと前記塗工部とを接続する供給路と、
   前記供給路の前記塗工部寄りの位置に接続される分岐路と、
   前記供給路上であって、前記分岐路が接続される位置と前記塗工部との間に設けられ、開弁しているときにはペーストが通過でき、閉弁しているときにはペーストが通過できない、塗工バルブと、
   前記分岐路上に設けられ、開弁しているときにはペーストが通過でき、閉弁しているときにはペーストが通過できない、分岐バルブと、
   前記供給路の前記タンク寄りの位置に設けられ、前記タンク内のペーストを前記供給路に送出するポンプと、
   前記供給路内の圧力を計測する圧力計と、
   塗工装置を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部により、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブが閉じペーストが通過することができない状態で、前記ポンプを動作させ、前記供給路内の圧力値が設定値に達したことを条件に前記分岐バルブを開いてペーストを前記分岐路に流す加圧処理を複数回行わせ、
   一回の前記加圧処理において、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブが閉じてから前記供給路内の圧力値が設定値になるまでの間の圧力値の変化を計測し、前回の加圧処理における前記圧力値の変化と今回の加圧処理における前記圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件にペースト中に空気が残留していないと判定するとともに、
   前記前回の加圧処理における圧力値の変化と前記今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に、前記分岐バルブを閉じて前記塗工バルブを開き、塗工を開始する
   塗工装置の制御方法。