JP6945146B2 - 両面塗布装置及び両面塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、リチウム二次電池などに用いられる電極板において、電極板の両面に電極合剤スラリーを塗布する方法に関する。

携帯用電子機器等の電源として一般にリチウム二次電池が利用されている。このリチウム二次電池では、コバルト酸リチウム等のリチウム含有複合酸化物を正極活物質に用いた正極板、黒鉛材料を負極活物質に用いた負極板、極板間を電子的に絶縁するセパレータ、極板間に充填されている電解液から構成されている。これによって、高電位で高放電容量のリチウム二次電池を実現している。
しかし、近年の電子機器および通信機器の多機能化、さらには電気自動車向け電源としてリチウム二次電池の高容量化や充放電サイクル特性の向上が望まれている。

その一方でリチウム二次電池の更なる普及のためには低コスト化、即ち生産性の向上が課題であり様々な技術が開発されている。例えば、従来の電極板の製造方法として、表面及び裏面について塗布及び乾燥を順に行う方法がある。この場合、まず、基材の表面に合剤スラリーを塗布し、乾燥炉にて乾燥させた後、電極板を巻き芯に巻き取る。その後、巻き芯ごと電極板を輸送した後に、電極板を巻き出して、基材の裏面に合剤スラリーを塗布し、乾燥炉にて乾燥させた後に電極板を巻き取る。これに対して、基材の表面に合剤スラリーを塗布し、乾燥炉で乾燥させた後に巻き取ることなく折り返して基材の裏面に合剤スラリーを塗布し、乾燥炉で乾燥させた後に電極板を巻き取る製造方法がある。この方法では表面と裏面との工程間の巻き取り、巻き出し作業と電極板の輸送が省略でき、効率的に電極板を製造することが出来る。しかしながら従来方法と比べて設備コストや設備スペースには変わりがなく、生産コスト低減には限界があった。

上記課題を解決する方法として、例えば特許文献１のように、ダイ吐出口を基材を挟み込む形で対向させて、両側から合剤スラリーを同時に吐出させながら、基材の両面に合剤層を形成し、乾燥炉で乾燥させて、電極板の表裏面を同時に形成する方法が提案されている。

また、別の形態として、例えば特許文献２のように、表面、裏面の順に塗布のみを行って、その後、乾燥を行う方法が提案されている。この場合、表面はバックアップロールにより基材を支持しながら表面用塗布ダイにより合剤スラリーを塗布する。次いで、基材を水平方向に搬送させ、基材端部を回転体ユニットで把持した上で、基材下側に設置した裏面用塗布ダイにて合剤スラリーを塗布する。その後、乾燥炉で乾燥させることで、電極板の表裏面を形成する。

特許４３５４５９８号公報 ＷＯ２０１１／００１６４８

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、基材位置が固定されていないため、２台のダイごとに吐出量が異なる場合は、基材位置がその影響を受けてバタつき易く、表面と裏面の合剤層重量に差異が生じるという課題があった。

また、特許文献２に記載の方法では、裏面塗布の際に基材両端を回転体ユニットで把持することで、基材のバタつきは緩和されるが、基材の幅方向の撓みは解消できない。従って表面の合剤重量ばらつきや、塗布長さによる重量変動によって基材の撓み量ばらつきが発生することにより、幅方向での裏面合剤重量が不安定になるという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、基材の撓み量が変動した場合でも合剤重量ばらつきを低減して塗布でき、精度の高い電極板が得られる両面塗布装置及び両面塗布方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る同時塗布装置は、基材を支持するバックアップロールと、
前記バックアップロールで支持している前記基材の表面に合剤スラリーを塗布して表面合剤層を形成する表面塗布用ダイと、
前記バックアップロールで支持している前記表面合剤層を形成前の前記基材の変位、及び、前記表面合剤層を形成後の前記表面合剤層の変位を搬送方向と交差する幅方向について少なくとも２点で計測する第１の変位計と、
前記表面に合剤スラリーを塗布した前記基材を搬送する搬送用ロールと、
前記搬送用ロールで搬送されている前記基材の裏面に合剤スラリーを塗布して裏面合剤層を形成する裏面塗布用ダイと、
前記基材を挟んで前記裏面塗布用ダイと対向して設けられ、前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成前の前記基材の変位、並びに、前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成後の前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位を前記幅方向について少なくとも２点で計測する第２の変位計と、
前記第１の変位計で計測した前記基材の変位及び前記表面合剤層の変位から前記表面合剤層の厚みを算出し、前記第２の変位計で計測した前記基材の変位及び前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位から前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みを算出し、前記表面合剤層の厚みと前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みとに基づいて、前記幅方向についての前記基材の撓みを算出し、算出した前記幅方向についての前記基材の撓みと相反するように、前記裏面塗布用ダイからの前記幅方向についての合剤スラリーの吐出量を制御する、吐出量調整機構と、
前記表面合剤層及び前記裏面合剤層を有する前記基材を乾燥させる乾燥炉と、
を備える。

また、本発明に係る両面塗布方法は、バックアップロールで支持している表面合剤層を形成前の基材の変位を搬送方向と交差する幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
前記基材を挟んで裏面塗布用ダイと対向する位置から、前記表面合剤層及び裏面合剤層の形成前の前記基材の変位を前記幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
前記バックアップロールで支持している前記基材の表面に表面塗布用ダイによって合剤スラリーを塗布して表面合剤層を形成するステップと、
前記バックアップロールで支持している前記表面合剤層を形成後の前記表面合剤層の変位を搬送方向と交差する幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
前記基材の裏面に裏面塗布用ダイによって合剤スラリーを塗布して裏面合剤層を形成するステップと、
前記基材を挟んで裏面塗布用ダイと対向する位置から、前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成後の前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位を前記幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
前記バックアップロールで支持している前記表面合剤層を形成前後の前記基材の変位及び前記表面合剤層の変位から前記表面合剤層の厚みを算出し、前記基材を挟んで前記裏面塗布用ダイと対向する位置から計測した前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成前後の前記基材の変位及び前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位から前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みを算出し、前記表面合剤層の厚みと前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みとに基づいて、前記幅方向についての前記基材の撓みを算出し、算出した前記幅方向についての前記基材の撓みと相反するように、前記裏面塗布用ダイからの前記幅方向についての合剤スラリーの吐出量を制御するステップと、
前記表面合剤層及び前記裏面合剤層を有する前記基材を乾燥させるステップと、
を含む。

以上のように、本発明に係る両面塗布装置及び両面塗布方法によれば、電極板表面の合剤重量変化や塗布長による電極板の重量変化等で基材の撓み量が変動した場合でも、裏面の合剤重量ばらつきを低減し、精度の高い電極板を得ることが出来る。

実施の形態１に係る両面塗布装置の全体構成を示す概略図である。 実施の形態１に係る両面塗布装置２０の構成の一例を示すブロック図である。 図１の両面塗布装置における裏面塗布用ダイと第２の変位計との配置を示す概略側面図である。 図３ＡのＡ−Ａ方向から見た概略断面図である。 基材の撓み量算出および吐出量調整に関するフローチャートである。 実施の形態１に係る両面塗布方法のフローチャートである。

第１の態様に係る両面塗布装置は、基材を支持するバックアップロールと、
前記バックアップロールで支持している前記基材の表面に合剤スラリーを塗布して表面合剤層を形成する表面塗布用ダイと、
前記バックアップロールで支持している前記表面合剤層を形成前の前記基材の変位、及び、前記表面合剤層を形成後の前記表面合剤層の変位を搬送方向と交差する幅方向について少なくとも２点で計測する第１の変位計と、
前記表面に表面合剤層を形成した前記基材を搬送する搬送用ロールと、
前記搬送用ロールで搬送されている前記基材の裏面に合剤スラリーを塗布して裏面合剤層を形成する裏面塗布用ダイと、
前記基材を挟んで前記裏面塗布用ダイと対向して設けられ、前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成前の前記基材の変位、並びに、前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成後の前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位を前記幅方向について少なくとも２点で計測する第２の変位計と、
前記第１の変位計で計測した前記基材の変位及び前記表面合剤層の変位から前記表面合剤層の厚みを算出し、前記第２の変位計で計測した前記基材の変位及び前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位から前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みを算出し、前記表面合剤層の厚みと前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みとに基づいて、前記幅方向についての前記基材の撓みを算出し、算出した前記幅方向についての前記基材の撓みと相反するように、前記裏面塗布用ダイからの前記幅方向についての合剤スラリーの吐出量を制御する、吐出量調整機構と、
前記表面合剤層及び前記裏面合剤層を有する前記基材を乾燥させる乾燥炉と、
を備える。

上記構成によって、基材の撓みがあった場合、また撓み量が変動した場合でも重量ばらつきが少ない電極板を形成することができる。

第２の態様に係る両面塗布装置は、上記第１の態様において、前記第１及び第２の変位計は、前記幅方向について中央と両端とを含む少なくとも３点で合計厚さを計測してもよい。

第３の態様に係る両面塗布装置は、上記第１又は第２の態様において、前記吐出量調整機構は、前記幅方向についての前記基材の撓みの最大値と最小値との差が２０μｍ以上の場合に前記裏面塗布用ダイからの合剤スラリーの吐出量を制御してもよい。

第４の態様に係る両面塗布方法は、バックアップロールで支持している表面合剤層を形成前の基材の変位を搬送方向と交差する幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
前記基材を挟んで裏面塗布用ダイと対向する位置から、前記表面合剤層及び裏面合剤層の形成前の前記基材の変位を前記幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
前記バックアップロールで支持している前記基材の表面に表面塗布用ダイによって合剤スラリーを塗布して表面合剤層を形成するステップと、
前記バックアップロールで支持している前記表面合剤層を形成後の前記表面合剤層の変位を搬送方向と交差する幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
前記基材の裏面に裏面塗布用ダイによって合剤スラリーを塗布して裏面合剤層を形成するステップと、
前記基材を挟んで裏面塗布用ダイと対向する位置から、前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成後の前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位を前記幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
前記バックアップロールで支持している前記表面合剤層を形成前後の前記基材の変位及び前記表面合剤層の変位から前記表面合剤層の厚みを算出し、前記基材を挟んで前記裏面塗布用ダイと対向する位置から計測した前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成前後の前記基材の変位及び前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位から前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みを算出し、前記表面合剤層の厚みと前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みとに基づいて、前記幅方向についての前記基材の撓みを算出し、算出した前記幅方向についての前記基材の撓みと相反するように、前記裏面塗布用ダイからの前記幅方向についての合剤スラリーの吐出量を制御するステップと、
前記表面合剤層及び前記裏面合剤層を有する前記基材を乾燥させるステップと、
を含む、両面塗布方法。

第５の態様に係る両面塗布方法は、上記第４の態様において、前記表面合剤層の形成前後に前記基材の変位及び前記表面合剤層の変位を前記幅方向について中央と両端とを含む少なくとも３点で合計厚さを計測し、
前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成前後に前記基材の変位及び前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位を前記幅方向について中央と両端とを含む少なくとも３点で計測してもよい。

第６の態様に係る両面塗布方法は、上記第４又は第５の態様において、前記基材の撓みの最大値と最小値の差が２０μｍ以上の場合に前記裏面塗布用ダイからの合剤スラリーの吐出量を制御してもよい。

以下、実施の形態に係る両面塗布装置及び両面塗布方法について、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において、実質的に同一の部材には同一の符号を付している。

（実施の形態１）
＜両面塗布装置＞
図１は、実施の形態１に係る基材の表裏両面に合剤スラリーを塗布する両面塗布装置２０の全体構成を示す概略図である。図２は、実施の形態１に係る両面塗布装置２０の構成の一例を示すブロック図である。なお、図１では、便宜上、基材１の幅方向をＸ方向とし、基材１の乾燥炉８への搬送方向をＹ方向とし、鉛直上方をＺ方向として示している。
実施の形態１に係る両面塗布装置２０は、基材１を支持するバックアップロール２と、表面塗布用ダイ３と、第１の変位計１０と、基材１を搬送する搬送用ロール５と、裏面塗布用ダイ６と、第２の変位計１１と、吐出量調整機構１２と、乾燥炉８と、を備える。表面塗布用ダイ３によって、バックアップロール２で支持している基材１の表面に合剤スラリーを塗布して表面合剤層４を形成する。第１の変位計１０によって、表面合剤層４を形成前後のバックアップロール２で支持している基材１の変位及び表面合剤層の変位を搬送方向（Ｙ方向）と交差する幅方向（Ｘ方向）について少なくとも２点で計測する。搬送用ロール５によって表面に表面合剤層４を形成した基材１を搬送する。裏面塗布用ダイ６によって搬送用ロール５で搬送されている基材１の裏面に合剤スラリーを塗布して裏面合剤層７を形成する。第２の変位計１１は、基材１を挟んで裏面塗布用ダイ６と対向して設けられている。この第２の変位計１１によって、表面合剤層４及び裏面合剤層７の形成前後の基材１の変位及び基材１の撓みを含む表面合剤層の変位を幅方向（Ｘ方向）について少なくとも２点で計測する。吐出量調整機構１２によって、第１の変位計１０で計測した基材１の変位及び表面合剤層の変位から表面合剤層４の厚みを算出する。また、第２の変位計１１で計測した基材の変位と基材１の撓みを含む表面合剤層の変位から基材の撓みを含む表面合剤層の厚みを算出する。さらに、表面合剤層の厚みと基材の撓みを含む表面合剤層の厚みと、に基づいて、幅方向（Ｘ方向）についての基材１の撓みを算出する。そして、算出した幅方向（Ｘ方向）についての基材１の撓みと相反するように、裏面塗布用ダイ６からの幅方向（Ｘ方向）についての合剤スラリーの吐出量を制御する。乾燥炉８によって表面合剤層４及び裏面合剤層７を有する基材１を乾燥させる。

実施の形態１に係る両面塗布装置によれば、電極板表面の合剤重量変化や塗布長による電極板の重量変化等で基材の撓み量が変動した場合でも、裏面の合剤重量ばらつきを低減し、精度の高い電極板を得ることが出来る。

以下に、この両面塗布装置２０を構成する各部材について説明する。

＜第１の変位計＞
第１の変位計１０は、表面塗布用ダイ３により表面合剤層４が塗布される箇所に設置されている。この第１の変位計１０によって、表面合剤層の形成前後の幅方向（Ｘ方向）についての基材１の変位及び表面合剤層４の変位を計測する。第１の変位計１０は、幅方向（Ｘ方向）で基材の変位を計測するために、中央に対して両端にわたって線対象の場合には、中央と一方の端部との少なくとも２箇所に設置すればよい。好ましくは、３箇所以上設置する。
第１の変位計１０は、非接触での変位計であればよく、例えば、レーザ変位計を用いることができる。なお、レーザ変位計に限られず、非接触で基材の変位及び表面合剤層４の変位を計測できるものであればよい。
なお、基材１の一部に表面合剤層を形成しない箇所がある場合には、その表面合剤層を形成しない箇所について、表面合剤層の形成後に、基材の変位と表面合剤層の変位とを同時に計測できる。この場合には表面合剤層の形成後の計測のみを行えばよい。

＜第２の変位計＞
第２の変位計１１は、基材１を挟んで裏面塗布用ダイ６と対向して設けられている。この第２の変位計１１によって、表面合剤層及び裏面合剤層の形成前後の幅方向（Ｘ方向）についての基材の変位及び基材１の撓みを含む表面合剤層４の変位を計測する。第２の変位計１１は、幅方向（Ｘ方向）で基材の変位及び表面合剤層の変位を計測するために、中央に対して両端にわたって線対象の場合には、中央と一方の端部との少なくとも２箇所に設置すればよい。好ましくは、３箇所以上設置する。
第２の変位計１１は、非接触での変位計であればよく、例えば、レーザ変位計を用いることができる。なお、レーザ変位計に限られず、非接触で基材の変位を計測できるものであればよい。また、設置する複数の第２の変位計は、裏面塗布用ダイ６に対する距離が実質的に同一となるように配置されていることが好ましい。
なお、基材１の一部、特に、端部に表面合剤層及び裏面合剤層を形成しない箇所がある場合には、表面合剤層及び裏面合剤層を形成後にも端部には表面合剤層及び裏面合剤層が形成されていない。そこで、表面合剤層及び裏面合剤層を形成後に端部について基材の変位を計測し、表面合剤層及び裏面合剤層が形成されている箇所について基材の撓みを含む表面合剤層の変位を計測すればよい。この場合には、表面合剤層及び裏面合剤層を形成後の計測のみを行えばよい。

＜吐出量調整機構＞
吐出量調整機構１２によって、第１の変位計１０で計測した幅方向（Ｘ方向）についての基材１の変位と第２の変位計１１で計測した幅方向（Ｘ方向）についての基材１の撓みを含む変位とに基づいて裏面合剤層７形成時の基材１の撓み量を算出する。そして、算出した基材１の撓みに応じて裏面塗布用ダイ６からの幅方向（Ｘ方向）についての合剤スラリーの吐出量を制御する。
なお、吐出量調整機構１２は、ハードウエアとして実現してもよく、あるいは後述するようにプログラムとして実現してもよい。

吐出量調整機構１２をプログラムとして実現する場合には、例えば、両面塗布装置２０は、図２に示すようにプログラムとしての吐出量調整機構１２を備えた制御部（コンピュータ装置）３０を備える。

＜制御部（コンピュータ装置）＞
制御部３０は、例えば、コンピュータ装置である。このコンピュータ装置としては、汎用的なコンピュータ装置を用いることができ、例えば、図２に示すように、処理部３１、記憶部３２、表示部３３を含む。なお、さらに、入力装置、記憶装置、インタフェース等を含んでもよい。
制御部３０によって、裏面塗布用ダイ６を制御する。なお、制御部３０によって、バックアップロール２、表面塗布用ダイ３、第１の変位計１０、搬送ロール５、裏面塗布用ダイ６、第２の変位計１１、乾燥炉８を制御してもよい。

＜処理部＞
処理部３１は、例えば、中央処理演算子（ＣＰＵ）、マイクロコンピュータ、又は、コンピュータで実行可能な命令を実行できる処理装置であればよい。

＜記憶部＞
記憶部３２は、例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュＳＳＤ、ハードディスク、ＵＳＢメモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の少なくとも一つであってもよい。
記憶部３２には、プログラム３５を含む。なお、制御部３０がネットワークに接続されている場合には、必要に応じてプログラム３５をネットワークからダウンロードしてもよい。

＜プログラム＞
プログラム３５には、吐出量調整機構１２を含んでいる。吐出量調整機構１２は、実行時には、記憶部３２から読み出されて処理部３１にて実行される。

ここで、吐出量調整機構１２における幅方向（Ｘ方向）についての基材１の撓み量および撓み量の算出について図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、裏面への合剤スラリーの塗布時の裏面塗布用ダイ６と第２の変位計１１との配置を示す概略側面図である。図３Ｂは、図３Ａにおける視野Ａ（Ａ−Ａ方向）から見た概略断面図である。裏面塗布用ダイ６で合剤スラリーを基材１の裏面に塗布する際、図３Ｂに示すように基材１は表面合剤層４の重みにより幅方向に中凹み形状に撓む。この撓みにより裏面塗布用ダイ６の吐出口と基材１との間隔（以下、塗布ギャップと称する）に幅方向（Ｘ方向）で差異が発生する。本発明者は、これまでの検討で、この塗布ギャップと塗布重量とに強い相関関係があることを確認しており、基材１の幅方向（Ｘ方向）で塗布ギャップを安定化させることが塗布精度の向上に繋がることを見出し、本発明に至った。

そこで、本実施の形態１では、塗布ギャップ、すなわち基材１の撓み量を幅方向で定量的に把握するために、裏面塗布用ダイ６の直上に第２の変位計１１ａ、１１ｂ、１１ｃを備えている。なお、幅方向（Ｘ方向）で基材の変位及び表面合剤層の変位を計測するために、中央に対して両端にわたって線対象の場合には、中央と一方の端部との少なくとも２箇所に第１及び第２の変位計１０、１１を設置すればよい。好ましくは、３箇所以上設置する。図３Ｂでは３箇所設置しているが、幅方向の基材の変位及び表面合剤層の変位を計測可能であれば、この形態に限定されるものではない。

なお、第２の変位計１１で得られる表面合剤層の変位は、基材１の撓みと表面合剤層４の厚みも含んでいるため、基材１の撓みだけを直接計測することは不可能である。そこで、本発明者は、表面合剤層４の形成直後の箇所に設置されている第１の変位計１０にて表面合剤層４の形成前後の幅方向（Ｘ方向）についての基材１の変位及び表面合剤層４の変位を計測している。これによって表面合剤層４の厚みを算出できる。また、表面合剤層４及び裏面合剤層７の形成前後時に、第２の変位計１１にて幅方向（Ｘ方向）についての基材の変位及び基材１の撓みも含んだ表面合剤層４の変位を計測している。これによって基材の撓みを含む表面合剤層の厚みを算出できる。その後、表面合剤層の厚みと基材の撓みを含む表面合剤層の厚みとの両者の差分にて幅方向（Ｘ方向）についての基材１の撓み量を算出している。また、この幅方向（Ｘ方向）についての基材１の撓み量は、塗布速度の影響や基材１のバタつきによらず、未乾燥の塗膜表面であっても精度よく算出できることを確認している。

次に、幅方向（Ｘ方向）で少なくとも３箇所以上について、同様にして基材１の撓み量を算出することで撓み量のばらつき（幅方向（Ｘ方向）で撓み量の最大値から最小値を引いた値）が得られる。このばらつきが塗布ギャップのばらつきに繋がり、合剤重量ばらつきとなるため、裏面塗布用ダイ６に備えられている吐出量調整機構１２a、１２ｂ、１２ｃにより吐出量を調整する。例えば、基材１の撓み量が大きい箇所に設置してある吐出量調整機構１２ｂにてダイの吐出隙間を広げて吐出量を増加させることで基材１を持ち上げて、幅方向（Ｘ方向）についての撓み量が揃うように調整する。つまり、基材の撓みと相反するように吐出量を調整する。

ここで、吐出量調整機構１２を使用する撓み量の閾値について説明する。この調整機構は合剤重量ばらつきを低減するためのものであり、基材１の撓み量及び塗布ギャップが安定していれば使用する必要はなく、一定以上撓み量ばらつきが発生した場合に使用すればよい。今回、本発明者は、裏面合剤重量ばらつき（幅方向で合剤重量の最大値から最小値を引いた値で幅方向の合剤重量の平均値を除した値）として４％を閾値として設定した。これは表面合剤層の重量ばらつきの実力値であり、裏面合剤層を表面同等の精度で形成することにより高品位の電極板９が得られる。なお、この閾値は高精度の電極板９が得られるのであれば４％に限定されるものではない。そして、この合剤重量ばらつきと基材の撓み量との関係性について、検証した結果、合剤重量ばらつき４％を満たすには撓み量のばらつきを２０μｍ以内に抑える必要があることがわかった。
したがって、吐出量調整機構を使用する基材の撓み量ばらつきの閾値として２０μｍ以上と設定している。なお、この目標値は高精度の電極板９が得られるのであれば２０μｍ以上に限定されるものではない。

図４は、基材１の撓み量算出および吐出量調整に関するフローチャートである。
（１）第１の変位計１０により合剤塗布前の基材１の変位（Ｚ１ａ）を計測する（Ｓ０１）。表面合剤層の形成前なので、基材１自体の変位が計測される。
（２）第１の変位計１０により合剤塗布後の表面合剤層４の変位（Ｚ１ｂ）を計測する（Ｓ０２）。
（３）表面合剤層４の厚みＴ１を式（Ｚ１ｂ−Ｚ１ａ）にて算出する（Ｓ０３）。
（４）第２の変位計１１により合剤塗布前の基材１の変位（Ｚ２ａ）を計測する（Ｓ０４）。
（５）第２の変位計１１により合剤塗布後の表面合剤層４の変位（Ｚ２ｂ）を計測する（Ｓ０５）。
（６）基材１の撓みも含めた表面合剤層４の厚みＴ２を式（Ｚ２ｂ−Ｚ２ａ）にて算出する（Ｓ０６）。
（７）基材の撓み量（Ｄ）を式（Ｔ２−Ｔ１）により算出する（Ｓ０７）。なお、基材の幅方向（Ｘ方向）で少なくとも３箇所以上で基材の撓みを算出することが好ましい。
（８）基材１の幅方向（Ｘ方向）での撓み量の最大値と最小値との差（ＤＭａｘ−Ｄｍｉｎ）が２０μｍ以上であるか判断する（Ｓ０８）。この撓み量の最大値と最小値との差（ＤＭａｘ−Ｄｍｉｎ）を撓み量ばらつきという。
（９）上記撓み量ばらつきが２０μｍ以上の場合には、幅方向（Ｘ方向）の撓み量の差異に応じて裏面塗布用ダイ６に備えられている吐出量調整機構１２により合剤スラリーの吐出量を調整する（Ｓ０９）。
（１０）その後、さらに変位計測及び吐出量調整に戻る（Ｓ１０）。この場合には、ステップＳ０１及びＳ０４に戻る。
（１１）一方、上記撓み量ばらつきが２０μｍ未満の場合には調整完了となる（Ｓ１１）なお、この場合にも変位計測及び吐出量調整に戻るようにしてもよい。
以上によって、幅方向（Ｘ方向）についての基材１の撓み量のばらつき及び基材１の表面及び裏面の合剤重量のばらつき低減が実現できる。

＜両面塗布方法＞
図５は、実施の形態１に係る両面塗布方法のフローチャートである。実施の形態１に係る両面塗布方法について、図５を用いて説明する。
（ａ）バックアップロール２で支持している表面合剤層を形成前の基材１の変位を搬送方向と交差する幅方向について少なくとも２点で計測する（Ｓ２１）。
（ｂ）基材１を挟んで裏面塗布用ダイ６と対向する位置から、表面合剤層及び裏面合剤層の形成前の基材１の変位を幅方向について少なくとも２点で計測する（Ｓ２２）。
（ｃ）バックアップロール２で支持している基材１の表面に表面塗布用ダイ３によって合剤スラリーを塗布して表面合剤層４を形成する（Ｓ２３）。基材１は、巻出機（図示しない）から供給される。
（ｄ）バックアップロール２で支持している表面合剤層４を形成後の基材１の表面合剤層の変位を搬送方向（Ｙ方向）と交差する幅方向（Ｘ方向）について少なくとも２点で計測する（Ｓ２４）。この場合、基材１は、バックアップロール２で支持しているので、基材１の撓みを考慮しなくてよい。そこで、表面合剤層を形成前に計測した基材１の変位及び表面合剤層４の形成後に計測した表面合剤層４の変位から表面合剤層４の厚みを算出できる。
（ｅ）基材１の裏面に裏面塗布用ダイ６によって合剤スラリーを塗布して裏面合剤層７を形成する（Ｓ２５）。この場合には、図３Ｂに示されるように、基材１を支持できないので、表面合剤層４の重みで基材１が中凹状に撓む。そこで幅方向について合剤スラリーの吐出量を調整しない場合には裏面合剤層７は、基材１の中凹状の形状に合わせて形成される。
（ｆ）基材１を挟んで裏面塗布用ダイ６と対向する位置から、表面合剤層４及び裏面合剤層７の形成後の基材１の撓みを含む表面合剤層４の変位を幅方向（Ｘ方向）について少なくとも２点で計測する（Ｓ２６）。この場合、表面合剤層４及び裏面合剤層７の形成前後の基材の変位及び基材の撓みを含む表面合剤層４の変位を計測することで、基材１の撓みを含む表面合剤層４の厚みを算出できる。
（ｇ）バックアップロール２で支持している表面合剤層４の形成前後に計測した基材１の変位と、表面合剤層４の変位とに基づいて、幅方向（Ｘ方向）についての表面合剤層の厚みを算出する（Ｓ２７）。
（ｈ）表面合剤層４及び裏面合剤層７の形成前後に計測した基材１の変位と基材１の撓みを含む表面合剤層４の変位と、に基づいて、幅方向（Ｘ方向）についての基材１の撓みを含む表面合剤層の厚みを算出する（Ｓ２８）。
（ｉ）表面合剤層の厚みと基材１の撓みを含む表面合剤層の厚みとに基づいて幅方向（Ｘ方向）についての基材１の撓みを算出し、算出した幅方向についての基材１の撓みと相反するように、裏面塗布用ダイ６からの幅方向（Ｘ方向）についての合剤スラリーの吐出量を制御する（Ｓ２９）。
（ｆ）表面合剤層４及び裏面合剤層７を有する基材１を乾燥させる（Ｓ３０）。
以上によって、表面合剤層４及び裏面合剤層７を有する基材１である電極板９を形成できる。この場合、幅方向（Ｘ方向）についての基材１の撓み量のばらつきに応じて合剤スラリーの吐出量を調整できるので、基材１の表面及び裏面の合剤重量のばらつき低減を実現できる。

以下、実施例を用いてさらに詳細に説明する。

（実施例１）
合剤スラリーとして、人造黒鉛を１００重量部、バインダーとしてスチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子分散体を負極活物質１００重量部に対して２．５重量部（バインダーの固形分換算で１重量部）、増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを負極活物質１００重量部に対して１重量部、および適量の水とともに双腕式練合機にて攪拌、混練し作製した。

この合剤スラリー及び基材幅３００ｍｍ、厚み１０μｍの銅箔基材を使用し、図１に示す両面塗布装置において、ウェット厚み２００μｍ、塗布幅２８０ｍｍ、塗布速度５ｍ／ｍｉｎにて、基材の表面及び裏面に合剤スラリーを塗布した。また、図３のフローチャート図に示す基材の撓み量算出および吐出量調整を行った後に乾燥し、電極板を得た。なお、変位測定にはレーザー変位計（ＬＫ−Ｇ３０、キーエンス製）を用い、基材の幅方向中心部と合剤層端部から１０ｍｍの位置の計３箇所に設置し、計測を行った。

作製された電極板において、上記の変位計設置箇所と同じ位置をφ３０ｍｍに打ち抜い
た後に、電子天秤にて裏面合剤重量を測定し、幅方向（Ｘ方向）についての重量ばらつきを算出した。

（比較例１）
吐出量調整を行わなかった以外は実施例１に記載と同様に電極板を作製し、幅方向（Ｘ方向）についての重量ばらつきの評価を行った。

下記の表１に実施例１および比較例１の基材の幅方向（Ｘ方向）についての撓み量ばらつきと作製した電極板の裏面合剤層の重量ばらつきの結果を示す。

表１から明らかなように実施例１と比較例１では合剤重量ばらつきに明らかな差が現れている。これは、実施例１では基材の撓み量ばらつきに応じてダイの吐出量を調整し、ダイ吐出口と基材との間隔である塗布ギャップが安定化し、幅方向（Ｘ方向）で均一な塗布が実現できたと考えられる。

なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び／又は実施例のうちの任意の実施の形態及び／又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び／又は実施例が有する効果を奏することができる。

本発明に係る両面塗布装置及び両面塗布方法によれば、基材の表裏両面に合剤層を高精度かつ同時に形成可能であり、リチウム二次電池用電極板の低コスト化が実現可能である。

１ 基材
２ バックアップロール
３ 表面塗布用ダイ
４ 表面合剤層
５ 搬送用ロール
６ 裏面塗布用ダイ
７ 裏面合剤層
８ 乾燥炉
９ 電極板
１０ 第１の変位計
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 第２の変位計
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 吐出量調整機構

Claims (6)

1. 基材を支持するバックアップロールと、
   前記バックアップロールで支持している前記基材の表面に合剤スラリーを塗布して表面合剤層を形成する表面塗布用ダイと、
   前記バックアップロールで支持している前記表面合剤層を形成前の前記基材の変位、及び、前記表面合剤層を形成後の前記表面合剤層の変位を搬送方向と交差する幅方向について少なくとも２点で計測する第１の変位計と、
   前記表面に合剤スラリーを塗布した前記基材を搬送する搬送用ロールと、
   前記搬送用ロールで搬送されている前記基材の裏面に合剤スラリーを塗布して裏面合剤層を形成する裏面塗布用ダイと、
   前記基材を挟んで前記裏面塗布用ダイと対向して設けられ、前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成前の前記基材の変位、並びに、前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成後の前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位を前記幅方向について少なくとも２点で計測する第２の変位計と、
   前記第１の変位計で計測した前記基材の変位及び前記表面合剤層の変位から前記表面合剤層の厚みを算出し、前記第２の変位計で計測した前記基材の変位及び前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位から前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みを算出し、前記表面合剤層の厚みと前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みとに基づいて、前記幅方向についての前記基材の撓みを算出し、算出した前記幅方向についての前記基材の撓みと相反するように、前記裏面塗布用ダイからの前記幅方向についての合剤スラリーの吐出量を制御する、吐出量調整機構と、
   前記表面合剤層及び前記裏面合剤層を有する前記基材を乾燥させる乾燥炉と、
   を備えた、両面塗布装置。
2. 前記第１及び第２の変位計は、前記幅方向について中央と両端とを含む少なくとも３点で合計厚さを計測する、請求項１に記載の両面塗布装置。
3. 前記吐出量調整機構は、前記幅方向についての前記基材の撓みの最大値と最小値との差が２０μｍ以上の場合に前記裏面塗布用ダイからの合剤スラリーの吐出量を制御する、請求項１又は２に記載の両面塗布装置。
4. バックアップロールで支持している表面合剤層を形成前の基材の変位を搬送方向と交差する幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
   前記基材を挟んで裏面塗布用ダイと対向する位置から、前記表面合剤層及び裏面合剤層の形成前の前記基材の変位を前記幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
   前記バックアップロールで支持している前記基材の表面に表面塗布用ダイによって合剤スラリーを塗布して表面合剤層を形成するステップと、
   前記バックアップロールで支持している前記表面合剤層を形成後の前記表面合剤層の変位を搬送方向と交差する幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
   前記基材の裏面に裏面塗布用ダイによって合剤スラリーを塗布して裏面合剤層を形成するステップと、
   前記基材を挟んで裏面塗布用ダイと対向する位置から、前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成後の前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位を前記幅方向について少なくとも２点で計測するステップと、
   前記バックアップロールで支持している前記表面合剤層を形成前後の前記基材の変位及び前記表面合剤層の変位から前記表面合剤層の厚みを算出し、前記基材を挟んで前記裏面塗布用ダイと対向する位置から計測した前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成前後の前記基材の変位及び前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位から前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みを算出し、前記表面合剤層の厚みと前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の厚みとに基づいて、前記幅方向についての前記基材の撓みを算出し、算出した前記幅方向についての前記基材の撓みと相反するように、前記裏面塗布用ダイからの前記幅方向についての合剤スラリーの吐出量を制御するステップと、
   前記表面合剤層及び前記裏面合剤層を有する前記基材を乾燥させるステップと、
   を含む、両面塗布方法。
5. 前記表面合剤層の形成前後に前記基材の変位及び前記表面合剤層の変位を前記幅方向について中央と両端とを含む少なくとも３点で合計厚さを計測し、
   前記表面合剤層及び前記裏面合剤層の形成前後に前記基材の変位及び前記基材の撓みを含む前記表面合剤層の変位を前記幅方向について中央と両端とを含む少なくとも３点で計測する、請求項４に記載の両面塗布方法。
6. 前記吐出量の制御は、前記幅方向についての前記基材の撓みの最大値と最小値の差が２０μｍ以上の場合に前記裏面塗布用ダイからの合剤スラリーの吐出量を制御する、請求項４又は５に記載の両面塗布方法。

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