JP6975662B2 - 電極製造装置および電極の製造方法 - Google Patents
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Description
このような構成によれば、コンベアは、ペーストを塗布する前の基材を搬送するものであるので、汎用のベルトコンベアを使用することができる。
このような構成によれば、第1面に塗布されたペーストを第2面の方向に浸透させることができる。
〔第1実施形態〕
図2に示す電極製造装置1は、一例として、ニッケル水素蓄電池の正極を製造する。このニッケル水素蓄電池は、例えば、水素吸蔵合金を含む負極板と、水酸化ニッケル(Ni(OH)2)を含む正極板とを耐アルカリ性樹脂の不織布から構成されるセパレータを介して複数枚積層した電極群を、集電板に接続し、電解液とともに樹脂製の電槽内に収容して構成されている。なお、本実施形態では、電池用電極を構成する部材である正極板を製造する場合について述べる。
電極製造装置1に載置されるニッケル基材100は、原反から送出された連続した長尺体ではく、ステージ31に載置可能な大きさの板体である。そして、このようなニッケル基材100が支持部材21の上に載置される。
(1−1)ニッケル基材100の第2面100bは、ペースト103が浸透したときには、塗布前、第2面100bを支持していた第1支持部22が存在しなくなり空隙部30となることで、第2面100bのペースト103と第1支持部22とが接触しなくなる。したがって、ペースト103の支持部材21への付着が防止されてペースト103をニッケル基材100に対して無駄なく塗布することができる。
図6に示すように、この電極製造装置60は、ダイノズル11が移動せず、ダイノズル11に対してニッケル基材100が移動方向Dに移動するものである。具体的には、電極製造装置60は、ダイノズル11と、ニッケル基材100を搬送するコンベア61と、コンベア61から送られたニッケル基材100をダイノズル11へと移動する第1入口ローラ71および第2入口ローラ72と、ペースト103が塗布されたニッケル基材100を移動する第1出口ローラ81および第2出口ローラ82とを備えている。なお、ダイノズル11は、押さえローラ14を備えていない点を除いて第1実施形態と同様な構成を有しているのでその詳細な説明は省略する。
図8に示すように、ニッケル基材100は、第1面100aを上にして、第2面100bを下にして、コンベア61に配置される。これにより、ニッケル基材100は、順次、移動方向Dに搬送される。ニッケル基材100は、次いで、第1入口ローラ71および第2入口ローラ72に挟まれて、ダイノズル11へと送られる。この後、第1出口ローラ81および第2出口ローラ82に挟まれて、さらに、第1出口ローラ81によって搬出される。ダイノズル11の直下において、ニッケル基材100は、第1入口ローラ71および第2入口ローラ72に挟まれるとともに、第1出口ローラ81および第2出口ローラ82に挟まれることで、張力が付与されており、ダイノズル11の吐出口と第1面100aとの距離が一定に維持されている。したがって、ダイノズル11は、精度良くペースト103を塗布領域101a〜101dの第1面100aに塗布することができる。
(2−1)電極製造装置60では、ダイノズル11が固定で、ニッケル基材100が移動方向Dに連続的に搬送される構成なので、ニッケル基材100が長い場合にも対応することができる。
(2−4)ダイノズル11が位置する第1入口ローラ71および第2入口ローラ72と第1出口ローラ81および第2出口ローラ82の間は、ニッケル基材100が張力が付与された状態におかれる。したがって、ノズルの吐出口と第1面100aとの距離を一定に維持することができ、精度良く、第1面100aに対してペースト103を塗布することができる。
・ペースト103が塗布される基材としては、金属多孔体の他にパンチングメタルなどであってもよい。基材の種類は、ニッケル基材に限定されるものではなく、正極、負極、電池の種類により適宜選択される。
・第1実施形態において、第2支持部32は、第2方向Yに並ぶ非塗布領域102a〜102eの全てと接触していなくてもよい。第2実施形態においても、第1出口ローラ81の第2支持部83および第2出口ローラ82の第2支持部83は、非塗布領域102a〜102eの全てを支持するように設けなくてもよい。すなわち、ニッケル基材100を安定して支持できるのであれば、非塗布領域102a〜102eのなかの幾つかの非塗布領域だけを第2支持部32,83が支持するように構成してもよい。
・以上のように製造された電極を使用したニッケル水素蓄電池等の二次電池は、電気自動車やハイブリッド自動車用の電源として搭載することもできるし、小型情報処理装置などの小型電子機器の電源としても使用することができる。リチウムイオン蓄電池の正極や負極を製造する場合にも適用可能である。
Claims (9)
- 電極材料を含むペーストを電極の基材に対して塗布する電極製造装置であって、
前記基材は、第1面と、前記第1面に対して反対側の面である第2面とを備え、前記基材の延在方向に沿って前記ペーストが塗布される塗布領域と、前記塗布領域に隣接し前記延在方向に沿って前記ペーストが塗布されない非塗布領域とを備えており、前記塗布領域において、前記第1面に塗布された前記ペーストが前記第2面の方向に浸透する前記基材であって、
前記電極製造装置は、
前記基材に対して前記延在方向に相対的に移動するダイノズルであって、前記塗布領域の前記第1面に対して前記ペーストを吐出する前記ダイノズルと、
前記塗布領域に対して前記ペーストが塗布される前において、前記塗布領域の前記第2面を支持する第1支持部と、
前記塗布領域に対して前記ペーストが塗布された後、前記非塗布領域の前記第2面を支持する第2支持部とを備え、
前記第2面は、前記ペーストが浸透したときには、塗布前に前記第2面を支持していた前記第1支持部が存在しなくなり、前記第2面の前記ペーストと前記第1支持部とが接触しなくなる電極製造装置。 - 前記電極製造装置は、さらに、
前記第2支持部を備えるステージと、
前記ステージ上に配置される支持部材であって、前記第1支持部と、前記第2支持部が挿通され前記非塗布領域の前記第2面を支持可能とした挿通部とを備えた前記支持部材とを備え、
前記ダイノズルおよび前記支持部材は、同期して、前記ステージおよび前記基材に対して前記延在方向のうちの何れか一方の移動方向に移動する
請求項1に記載の電極製造装置。 - 前記ダイノズルは、
前記塗布領域に対して前記ペーストが塗布される前に前記基材を押さえる押さえローラであって、前記基材を介在させて前記支持部材と対向する前記押さえローラを備える
請求項2に記載の電極製造装置。 - 前記電極製造装置は、さらに、
前記ダイノズルに対する入口ローラであって、前記第1支持部を備えた前記入口ローラと、
前記ダイノズルに対する出口ローラであって、前記第2支持部を備えた出口ローラとを備える
請求項1に記載の電極製造装置。 - 前記入口ローラは第1入口ローラであって、前記第1入口ローラと協働して前記基材を挟み込む第2入口ローラと、
前記出口ローラは第1出口ローラであって、前記第1出口ローラと協働して前記基材を挟み込む第2出口ローラとを備え、
前記ダイノズルは、前記第1入口ローラおよび前記第2入口ローラと前記第1出口ローラおよび前記第2出口ローラとの間に位置し、
前記基材は、前記第1入口ローラおよび前記第2入口ローラと前記第1出口ローラおよび前記第2出口ローラとの間において、張力が付与された状態にある
請求項4に記載の電極製造装置。 - 前記電極製造装置は、さらに、
前記入口ローラへ前記基材を搬送するコンベアを備える
請求項4又は5に記載の電極製造装置。 - 前記基材は、金属多孔体であって、前記非塗布領域は、前記塗布領域に対して圧縮された圧縮部である
請求項1ないし6のうち何れか1項に記載の電極製造装置。 - 前記延在方向が第1方向であって、前記第1面に沿う方向で、かつ、前記第1方向に対して直交する方向が第2方向であって、
前記第2方向における前記塗布領域に対して前記ペーストが接触する幅(A)と、前記第2方向における前記塗布領域の浸透後塗布領域幅(B)との関係が、
((A)<(B))
とされ、
前記塗布領域の厚さ(C)と幅(A)および幅(B)との関係が、
((B)−(A))/2<(C)
とされ、
前記ペーストの表面張力<前記基材の表面張力の関係にある
請求項1ないし7のうち何れか1項に記載の電極製造装置。 - 電極材料を含むペーストを基材に対して塗布する電極の製造方法であって、
前記基材は、第1面と、前記第1面に対して反対側の面である第2面とを備え、前記基材の延在方向に沿って前記ペーストが塗布される塗布領域と、前記塗布領域に隣接して前記延在方向に沿って前記ペーストが塗布されない非塗布領域とを備えており、前記塗布領域において、前記第1面に塗布された前記ペーストが前記第2面の方向に浸透する前記基材であって、
前記塗布領域に対して前記ペーストが塗布される前において、第1支持部が前記塗布領域の前記第2面を支持し、
前記塗布領域の前記第1面に対して前記ペーストを塗布し、
前記塗布領域に対して前記ペーストが塗布された後、第2支持部が前記非塗布領域の前記第2面を支持し、
前記第2面は、前記ペーストが浸透したときには、塗布前に前記第2面を支持していた前記第1支持部が存在しなくなり、前記第2面の前記ペーストと前記第1支持部とが接触しなくなる
電極の製造方法。
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