KR102449384B1 - 잉크젯 도포 장치 및 전지 제조용 장치 - Google Patents

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요시노리 무라카미
토모코 호소카와
타카히로 이케가미
히데유키 나카타니
마모루 바바
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이시이 효키 가부시키가이샤
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Abstract

잉크젯 도포 장치(1)의 펌프(2)에 의해 압송되는 액상 재료를 공급 탱크(3)에 공급하는 제 1 유로(4)와, 공급 탱크(3) 내의 액상 재료를 잉크젯 헤드(5)에 공급하는 제 2 유로(6)를 구비하여 이루어지는 액상 재료의 유통 경로를 갖고, 공급 탱크(3) 내에 펌프(2)에 의한 압송에 의해 발생하는 액상 재료 중의 기포를 통과시키지 않고 또한 액상 재료 중의 입자를 통과시키는 필터(40)를 배치한다.

Description

잉크젯 도포 장치 및 전지 제조용 장치
본 발명은 입자가 분산된 액상 재료를 잉크젯 헤드를 사용하여 도포하는 잉크젯 도포 장치, 및 이 잉크젯 도포 장치를 사용해서 활물질층이나 고체 전해질층을 형성하도록 한 전지 제조용 장치에 관한 것이다.
이미 알고 있는 바와 같이, 최근에 있어서의 포터블 전자기기류나 그들의 관련 기기류의 급속한 보급에 따라, 그들 기기류의 전원이 되는 전지에 대해서 여러 가지의 것이 개발되고 또는 실용화가 도모되고 있다. 그리고 그들 전지 중에서도 충방전 가능한 2차 전지로서 리튬 전지의 개발이 진행되고 있다. 현재의 주류는 액체의 전해질을 사용한 리튬 전지이지만, 그 후 고안전성이며 소형 경량화가 가능한 고체의 전해질을 사용한 전고체 리튬 전지의 개발이 추진되는 것에 이르고 있다.
액계 리튬 전지는 기본적으로 정극의 집전체층 및 정극의 활물질층으로 이루어지는 전극 시트와, 부극의 집전체층 및 부극의 활물질층으로 이루어지는 전극 시트를 사용하고, 그 사이에 액체의 전해질액을 끼우는 구조를 구비하고 있다. 또한, 전고체 리튬 전지는 기본적으로 정극의 집전체층과, 정극의 활물질층과, 고체 전해질층과, 부극의 활물질층과, 부극의 집전체층이 이 순서로 배열된 적층 구조를 구비하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 또한, 액계 리튬 전지 및 전고체 리튬 전지는 모두 정극 활물질층과 고체 전해질층 사이 및 부극 활물질층과 고체 전해질층 사이 중 어느 한쪽 또는 쌍방에 정극과 부극 사이에서의 단락 방지를 목적으로 하는 세퍼레이터를 사용하는 구조의 것도 있다.
이 종류의 리튬 전지를 제조하는 방법으로서는 정극 또는 부극의 활물질층을 형성하는 액상 재료나, 고체 전해질층을 형성하는 액상 재료를 잉크젯 방식을 채용해서 도포하고, 그 후 건조 등에 의해 고화시키는 방법이 공지로 되어 있다.
이 경우, 상기 활물질층을 형성하는 액상 재료 중에는 활물질 원료의 입자가 분산되어 있고, 상기 고체 전해질층을 형성하는 액상 재료 중에는 무기 고체 전해질 원료의 입자가 분산되어 있다.
또한, 금후, 잉크젯 방식을 채용한 도포의 가능성이 있는 다양한 액상 재료 중, 예를 들면 적층 세라믹 콘덴서(MLCC) 등의 분야에서 사용 가능한 티탄산바륨이나 니켈 초미분을 함유한 것이나, 반도체 패키지나 프린트 배선판 등의 분야에서 사용 가능한 실리카 등을 함유한 접착제에 있어서도 입자가 액상 재료 중에 분산되어 있다.
한편, 잉크젯 방식을 채용해서 액상 재료를 도포하는 잉크젯 도포 장치는, 예를 들면 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 펌프에 의해 압송되는 액상 재료를 공급 탱크에 공급하는 제 1 유로와, 공급 탱크 내의 액상 재료를 잉크젯 헤드에 공급하는 제 2 유로를 구비하여 이루어지는 액상 재료의 유통 경로를 갖고 있다.
일본특허공개 2001-250583호 공보 일본특허공개 2016-10786호 공보
그런데 상기 예시에 의한 종래의 잉크젯 도포 장치에 의하면, 액상 재료를 펌프에 의해 압송할 때에 기포가 발생하고, 이 기포가 혼입된 액상 재료는 제 1 유로를 통해 공급 탱크에 공급된 후, 공급 탱크로부터 제 2 유로를 통해 잉크젯 헤드에 유입하려고 한다.
이 경우, 상기 예시와 같이 액상 재료 중에 입자가 분산되어 있으면, 제 1 유로를 통해 공급 탱크에 공급되는 액상 재료 중에 입자와 기포가 혼재된 상태가 된다. 이러한 상태가 방치되면, 입자가 분산된 액상 재료를 잉크젯 헤드에 의해 적절하게 도포하는 것이 곤란해진다.
이상의 관점으로부터 본 발명은 잉크젯 도포 장치의 공급 탱크에 공급되는 액상 재료가 기포와 입자가 혼재된 상태로 잉크젯 헤드에 유입하는 것을 저지하고, 입자가 분산된 액상 재료를 잉크젯 헤드에 의해 적절하게 도포할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 창안된 본 발명은 입자가 분산된 액상 재료를 잉크젯 헤드를 사용하여 도포하는 잉크젯 도포 장치로서, 펌프에 의해 압송되는 액상 재료를 공급 탱크에 공급하는 제 1 유로와, 상기 공급 탱크 내의 액상 재료를 잉크젯 헤드에 공급하는 제 2 유로를 구비하여 이루어지는 액상 재료의 유통 경로를 가짐과 아울러, 상기 공급 탱크 내에 상기 펌프에 의한 압송에 의해 발생하는 액상 재료 중의 기포를 통과시키지 않고 또한 액상 재료 중의 상기 입자를 통과시키는 필터를 배치한 것으로 특징지어진다.
이러한 구성에 의하면, 제 1 유로를 통해 입자와 기포가 혼재된 액상 재료가 공급 탱크 내에 공급되어도 공급 탱크 내에 배치된 필터에 의해 입자만의 통과가 허용된다. 따라서 공급 탱크로부터 제 2 유로에는 기포가 유출하지 않게 되기 때문에, 입자가 분산된 액상 재료가 잉크젯 헤드에 의해 적절하게 도포된다.
이 경우, 상기 제 2 유로를 통해 잉크젯 헤드에 공급된 액상 재료를 귀환 탱크에 귀환시키는 제 3 유로와, 상기 귀환 탱크로부터 상기 펌프에 액상 재료를 공급하는 제 4 유로를 더 구비함으로써 액상 재료의 순환 경로가 구성됨과 아울러, 상기 귀환 탱크에 부압을 작용시키는 부압 발생 수단을 구비하도록 해도 좋다.
이렇게 하면, 공급 탱크로부터 제 2 유로를 통해 잉크젯 헤드에 공급된 액상 재료는 제 3 유로를 통해 귀환 탱크로 되돌려지고, 이 되돌려진 액상 재료는 제 4 유로를 통해 펌프에 공급되기 위해서, 펌프로부터 제 1 유로를 통해 다시 액상 재료가 공급 탱크에 공급된다. 이에 따라 액상 재료는 잉크젯 헤드 안을 통과하면서 순환하게 된다. 따라서 잉크젯 헤드로부터 액상 재료를 토출하고 있지 않는 경우에도, 액상 재료가 순환하기 때문에 액상 재료는 항상 유동하게 된다. 그 때문에 액상 재료의 유동이 정지했을 경우에 발생할 수 있는 입자의 침강 및 응집을 저지할 수 있다. 게다가, 입자가 침강해서 응집했을 경우에는 잉크젯 헤드의 노즐로부터 균일하게 입자를 분산시킨 상태로 액상 재료를 토출하는 것이 곤란해져 토출 이상이 발생하지만, 이 잉크젯 도포 장치에서는 입자의 침강 및 응집을 저지할 수 있기 때문에 토출 이상이 발생하기 어려워진다. 또한, 귀환 탱크에는 부압 발생 수단으로부터의 부압이 작용하고 있기 때문에, 액상 재료가 잉크젯 헤드 안을 통과할 때에는 상기 부압에 의해 노즐의 배압의 크기를 적절하게 할 수 있고, 이에 따라 노즐의 메니스커스의 형상을 양호하게 유지하는 것이 가능해진다.
이상의 구성에 있어서, 상기 제 1 유로를 구성하는 배관이 상기 공급 탱크의 내부 공간의 상하 방향 도중까지 삽입 통과되고, 상기 공급 탱크는 내경보다도 내부 공간의 상하 방향 길이의 쪽이 장척임과 아울러, 상기 배관의 내경을 d1이라고 하고 또한 상기 공급 탱크의 내경을 d2라고 했을 경우에 d2/d1이 2~6이 되도록 설정되어 있어도 좋다.
이렇게 하면, 공급 탱크는 상하 방향으로 장척인 가늘고 긴 형상이 되기 때문에, 입자가 분산된 액상 재료의 공급 탱크 내에서의 유통 속도가 빨라져 흐름의 정체가 생기기 어려워진다. 게다가, 배관의 내경(d1)과 공급 탱크의 내경(d2)의 비율을 나타내는 d2/d1이 2~6이기 때문에, 배관에 대하여 공급 탱크가 종래보다도 가늘어지고, 이것에 의해서도 입자가 분산된 액상 재료의 흐름의 정체가 생기기 어려워진다. 상기 효과를 갖는 상하 방향으로 장척인 가늘고 긴 형상의 공급 탱크는 또한 소액량에 의한 대응이 가능하며 또한 회전 날개 등에 의한 교반 기구가 없는 심플 구조로 대응 가능하다는 이점이 있다. 여기에서, 상기 d2/d1이 2 미만이면, 배관의 유로 면적에 대하여 공급 탱크의 유로 면적이 지나치게 작아져, 공급 탱크에 액상 재료를 적절하게 저류하는 것이 곤란해진다. 한편, 상기 d2/d1이 6을 초과하면, 배관의 유로 면적에 대하여 공급 탱크의 유로 면적이 지나치게 커져, 입자가 분산된 액상 재료의 흐름에 정체가 생기기 쉬워진다. 따라서 상기 d2/d1이 2~6이면, 이러한 불량이 회피될 수 있다. 이러한 관점으로부터 상기 d2/d1은 3.5~4.5인 것이 보다 바람직하다.
이상의 구성에 있어서, 상기 공급 탱크의 내경을 d2라고 하고 또한 상기 공급 탱크의 내부 공간의 상하 방향 길이를 L1이라고 했을 경우에 L1/d2가 4~12가 되도록 설정되어 있어도 좋다.
이렇게 하면, L1/d2가 4 미만이면, 공급 탱크가 충분히 가늘고 긴 형상이 되지 않기 때문에 입자가 분산된 액상 재료의 흐름에 정체가 생기기 쉬워지고, L1/d2가 12를 초과하면, 공급 탱크가 지나치게 가늘어져, 액상 재료를 저류하는 역할을 충분하게 달성할 수 없게 된다. 따라서 상기 L1/d2가 4~12이면, 이러한 문제가 생기기 어려워진다. 이러한 관점으로부터 상기 L1/d2는 6.5~10.5인 것이 보다 바람직하다.
이상의 구성에 있어서, 상기 공급 탱크의 내경을 d2라고 하고 또한 상기 공급 탱크의 내부 공간에 있어서의 액상 재료의 액면 높이를 L2라고 했을 경우에 L2/d2가 1.5~9가 되도록 설정되어 있어도 좋다.
이렇게 하면 L2/d2가 1.5 미만이면, 공급 탱크 내에 있어서의 액상 재료의 저류 체적이 상대적으로 지나치게 작아져, 탱크로서의 역할을 충분하게 할 수 없게 되고, L2/d2가 9를 초과하면, 공급 탱크 내에 있어서의 액상 재료의 저류 체적이 상대적으로 지나치게 커져, 입자가 분산된 액상 재료의 흐름에 정체가 생기기 쉬워진다. 따라서 상기 L2/d2가 1.5~9이면, 이러한 문제가 생기기 어려워진다. 이러한 관점으로부터 상기 L2/d2는 3~5인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 공급 탱크의 내부 공간의 상하 방향 길이를 L1이라고 했을 경우에 L2/L1이 0.3~0.6이 되도록 설정되어 있는 것이 바람직하다.
이상의 구성에 있어서, 상기 필터는 상기 공급 탱크의 내부 공간에 수용됨과 아울러, 상기 제 1 유로를 통해 상기 공급 탱크에 공급되는 상기 액상 재료가 그 내부로 유입하는 원통형상의 메쉬 필터이며, 상기 액상 재료 중의 기포가 상기 원통형상의 메쉬 필터의 내부로부터 유출하지 않고 또한 상기 액상 재료 중의 상기 입자가 상기 원통형상의 메쉬 필터의 내부로부터 유출하도록 구성되어 있어도 좋다.
이렇게 하면, 공급 탱크 내에 있어서의 액상 재료 중의 기포의 포착 및 입자의 통과의 허용이 확실화되어, 입자가 분산된 액상 재료를 한층 더 적절하게 잉크젯 헤드에 의해 도포하는 것이 가능해진다.
이상의 구성에 있어서, 상기 제 1 유로에 있어서의 상기 펌프와 상기 공급 탱크 사이에 하류단이 접속된 제 5 유로를 더 갖고, 당해 제 5 유로의 상류단이 상기 공급 탱크 및 귀환 탱크보다도 대용량의 액상 재료를 저류하는 원(元) 탱크에 통하고 있고, 상기 원 탱크에 상기 액상 재료를 교반하는 교반 수단이 설치되도록 구성해도 좋다.
이렇게 하면, 제 1 유로의 도중에 원 탱크로부터 제 5 유로를 통해 액상 재료를 보충 공급하여 펌프에 의해 공급 탱크측으로 압송할 수 있다. 게다가, 원 탱크에는 액상 재료를 교반하는 교반 수단이 설치되어 있기 때문에, 액상 재료 중의 입자의 분산 상태를 균일화하는 것이 가능해진다.
이 경우, 상기 교반 수단은 상기 원 탱크에 접촉하지 않도록 액상 재료 중에 배치되며 또한 지지 막대를 통해 매달아 지지된 날개 부재를 갖고, 상기 날개 부재는 마그넷의 자력에 의해 액상 재료를 교반하도록 구성되어 있어도 좋다. 이 구성에 있어서는 상기 원 탱크의 하방부에는 상기 날개 부재를 회전시키는 마그넷 스터러가 설치되어 최적인 회전수로 조정함으로써 충분한 액상 재료의 교반이 행해진다.
이렇게 하면, 날개 부재는 원 탱크의 둘레벽이나 저벽에 대하여 비접촉의 상태로 마그넷의 자력에 의해 교반 작용을 행하게 되기 때문에 날개 부재와 원 탱크의 접촉에 따르는 이물의 발생 및 당해 이물의 액상 재료 중으로의 혼입이 저지되어, 입자가 분산된 액상 재료의 청정성이 유지된다. 또한, 원 탱크 중의 액량이 없어져 탱크를 교환할 때에 원 탱크만의 교환으로 즉시 교반할 수 있다는 이점이 있다.
이상의 구성에 있어서, 상기 잉크젯 헤드의 노즐면에 발수 처리가 실시되어 있어도 좋다.
이렇게 하면, 잉크젯 헤드의 노즐 구멍으로부터 입자가 분산된 액상 재료가 노즐면에 전달되는 것이 저지되기 때문에, 상술한 부압의 작용과 더불어 노즐의 메니스커스의 형상을 적절한 것으로 유지할 수 있다.
이상의 구성에 있어서, 상기 입자는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 부극 또는 정극의 집전체 상에 형성되는 한쪽의 활물질층, 또는 당해 활물질층 상에 형성되는 고체 전해질층, 또는 당해 고체 전해질층 상에 형성되는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 다른 쪽의 활물질층에 있어서의 층의 원료에 포함되는 입자이어도 좋다.
이렇게 하면, 전지 또는 전지의 제조 도중에 얻어지는 전극 시트를 구성하는 활물질층이나 고체 전해질층을 효율 좋게 또한 고품위로 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 이 경우의 전지는 부극 활물질층과 고체 전해질층 사이, 및 정극 활물질층과 고체 전해질층 사이 중 어느 한쪽 또는 쌍방에 부극과 정극 사이에서의 단락 방지를 목적으로 하는 무기계 재료 등으로 이루어지는 세퍼레이터를 개재한 것이어도 좋다.
이 경우에 있어서의 잉크젯 도포 장치(이하, 층 형성용 잉크젯 도포 장치라고도 함)를 사용하여, 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 부극 또는 정극의 집전체 상에 형성되는 한쪽의 활물질층, 또는 당해 활물질층 상에 형성되는 고체 전해질층,또는 당해 고체 전해질층 상에 형성되는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 다른 쪽의 활물질층을 제작하기 위한 전지 제조용 장치를 제공할 수 있다.
이렇게 하면, 전지 또는 전지의 제조 도중에 얻어지는 전극 시트를 구성하는 활물질층이나 고체 전해질층을 효율 좋게 또한 고품위로 제조하는 것이 가능한 전지 제조용 장치가 실현된다.
또한, 장척 필름 상에 부극 또는 정극의 집전체의 층이 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해(卷解)하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 집전체 상에 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 부극 활물질층 또는 정극 활물질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 활물질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물인 전극 시트를 롤형상으로 권취하도록 구성한 전지 제조용 장치를 제공할 수 있다. 또한, 상기 "가로 방향"으로 반송하고 있다란, 수평 방향으로 반송하고 있는 경우에 한정되지 않고, 수평 방향에 대하여, 예를 들면 10° 이내의 각도에서 하강 경사 또는 상승 경사하여 반송하고 있는 경우를 포함한다(이하, 동일).
이 전지 제조용 장치에 의하면, 롤 투 롤 방식을 채용해서 권해로부터 권취를 1회 행하는 동안에 기재 롤을 구성하는 장척 기재는 장척 필름 상에 부극 또는 정극의 집전체가 형성된 것이며, 또한 그 장척 기재가 가로 방향으로 반송되고 있는 도중에, 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 한쪽의 활물질층이 형성됨으로써 장척 필름 상에 집전체 및 한쪽의 활물질층을 포함하는 적층부가 형성되어서 전극 시트가 된다.
또한, 장척 필름 상에 집전체가 형성됨과 아울러, 당해 집전체 상에 부극 활물질층 또는 정극 활물질층이 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 활물질층 상에 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 고체 전해질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 활물질층과 상기 고체 전해질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취하도록 구성한 전지 제조용 장치를 제공할 수 있다.
이 전지 제조용 장치에 의하면, 롤 투 롤 방식을 채용해서 권해로부터 권취를 1회 행하는 동안에 기재 롤을 구성하는 장척 기재는 장척 필름 상에 있어서의 부극 또는 정극의 집전체 상에 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하는 등으로써 한쪽의 활물질층이 형성된 것이며, 또한 그 장척 기재가 가로 방향으로 반송되고 있는 도중에, 한쪽의 활물질층 상에 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 고체 전해질층이 형성됨으로써 장척 필름 상에 집전체, 한쪽의 활물질층 및 고체 전해질층을 포함하는 적층부가 형성된다. 또한, 이 경우의 적층부는 한쪽의 활물질층과 고체 전해질층 사이에 부극과 정극 사이에서의 단락 방지를 목적으로 하는 무기계 재료 등으로 이루어지는 세퍼레이터를 개재한 것이어도 좋다(이하의 적층부에 대해서도 동일).
또한, 장척 필름 상에 부극 또는 정극의 집전체가 형성됨과 아울러, 당해 집전체 상에 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 한쪽의 활물질층이 형성되고 또한 당해 활물질층 상에 고체 전해질층이 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 고체 전해질층 상에 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 다른 쪽의 활물질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 한쪽의 활물질층과 상기 고체 전해질층과 상기 다른 쪽의 활물질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취하도록 구성한 전지 제조용 장치를 제공할 수 있다.
이 전지 제조용 장치에 의하면, 롤 투 롤 방식을 채용해서 권해로부터 권취를 1회 행하는 동안에 기재 롤을 구성하는 장척 기재는 장척 필름 상에 있어서의 부극 또는 정극의 집전체 상에 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 한쪽의 활물질층 및 고체 전해질층이 형성된 것이며, 또한, 그 장척 기재가 가로 방향으로 반송되고 있는 도중에, 고체 전해질 상에 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 다른 쪽의 활물질층이 형성됨으로써 장척 필름 상에 집전체, 한쪽의 활물질층, 고체 전해질층 및 다른 쪽의 활물질층을 포함하는 적층부가 형성된다. 또한, 이 경우의 적층부는 부극 활물질층과 고체 전해질층의 사이, 및 정극 활물질층과 고체 전해질층 사이 중 어느 한쪽 또는 쌍방에 부극과 정극 사이에서의 단락 방지를 목적으로 하는 무기계 재료 등으로 이루어지는 세퍼레이터를 개재한 것이어도 좋다(이하의 적층부에 대해서도 동일).
또한, 장척 필름 상에 부극 또는 정극의 집전체가 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 상기 집전체 상에 존재하는 부극 또는 정극의 활물질층과, 그 활물질층 상에 존재하는 고체 전해질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 활물질층과 상기 고체 전해질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취하도록 구성함과 아울러, 상기 활물질층과 상기 고체 전해질층 중 적어도 하나의 층이 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 형성되는 전지 제조용 장치를 제공할 수 있다.
이 전지 제조용 장치에 의하면, 다음에 나타내는 2종류의 양태로 장척 필름 상에 적층부가 형성된다.
이 경우의 제 1 양태는 롤 투 롤 방식을 채용해서 권해로부터 권취가 1회 행해지기까지의 동안에 부극 또는 정극의 집전체 상에 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 활물질층이 형성되고, 그 후 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 고체 전해질층이 형성됨으로써 장척 필름 상에 집전체, 활물질층 및 고체 전해질층을 포함하는 적층부가 형성된다.
이 경우의 제 2 양태는 롤 투 롤 방식을 채용해서 권해로부터 권취가 1회 행해지기까지의 동안에 부극 또는 정극의 집전체 상에 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 활물질층이 형성되고, 그 후 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 고체 전해질층이 형성됨으로써 장척 필름 상에 집전체, 활물질층 및 고체 전해질층을 포함하는 적층부가 형성된다.
또한, 장척 필름 상에 부극 또는 정극의 집전체가 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 상기 집전체 상에 존재하는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 한쪽의 활물질층과, 그 활물질층 상에 존재하는 고체 전해질층과, 그 고체 전해질층 상에 존재하는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 다른 쪽의 활물질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 한쪽의 활물질층과 상기 고체 전해질층과 상기 다른 쪽의 활물질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취하도록 구성함과 아울러, 상기 한쪽의 활물질층과 상기 고체 전해질층과 상기 다른 쪽의 활물질층 중 적어도 하나의 층이 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 형성되는 전지 제조용 장치를 제공할 수 있다.
이 전지 제조용 장치에 의하면, 다음에 나타내는 3종류의 양태로 장척 필름 상에 적층부가 형성된다.
이 경우의 제 1 양태는 롤 투 롤 방식을 채용해서 권해로부터 권취가 1회 행해지기까지의 동안에 부극 또는 정극의 집전체 상에 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 한쪽의 활물질층이 형성되고, 그 후 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 고체 전해질층과 다른 쪽의 활물질층이 형성됨으로써 장척 필름 상에 집전체, 한쪽의 활물질층, 고체 전해질층 및 다른 쪽의 활물질층을 포함하는 적층부가 형성된다.
이 경우의 제 2 양태는 롤 투 롤 방식을 채용해서 권해로부터 권취가 1회 행해지기까지의 동안에 부극 또는 정극의 집전체 상에 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 한쪽의 활물질층이 형성되고, 그 후 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 고체 전해질층이 형성되고, 그 후 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 다른 쪽의 활물질층이 형성됨으로써 장척 필름 상에 집전체, 한쪽의 활물질층, 고체 전해질층 및 다른 쪽의 활물질층을 포함하는 적층부가 형성된다.
이 경우의 제 3 양태는 롤 투 롤 방식을 채용해서 권해로부터 권취가 1회 행해지기까지의 동안에 부극 또는 정극의 집전체 상에 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 한쪽의 활물질층과 고체 전해질층이 형성되고, 그 후 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 다른 쪽의 활물질층이 형성됨으로써 장척 필름 상에 집전체, 한쪽의 활물질층, 고체 전해질층 및 다른 쪽의 활물질층을 포함하는 적층부가 형성된다.
또한, 장척 필름 상에 집전체가 형성됨과 아울러, 당해 집전체 상에 부극 활물질층 또는 정극 활물질층이 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 상기 활물질층 상에 존재하는 고체 전해질층과, 그 고체 전해질층 상에 존재하는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 다른 쪽의 활물질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 한쪽의 활물질층과 상기 고체 전해질층과 상기 다른 쪽의 활물질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취하도록 구성함과 아울러, 상기 고체 전해질층과 상기 다른 쪽의 활물질층 중 적어도 하나의 층이 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 형성되는 전지 제조용 장치를 제공할 수 있다.
이 전지 제조용 장치에 의하면, 다음에 나타내는 2종류의 양태로 장척 필름 상에 적층부가 형성된다.
이 경우의 제 1 양태는 롤 투 롤 방식을 채용해서 권해로부터 권취를 1회 행하는 동안에 기재 롤을 구성하는 장척 기재는 장척 필름 상에 있어서의 부극 또는 정극의 집전체 상에 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 한쪽의 활물질층이 형성된 전극 시트이며, 또한 그 장척 기재인 전극 시트가 가로 방향으로 반송되고 있는 도중에, 한쪽의 활물질층 상에 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 고체 전해질층이 형성되고, 그 후 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 다른 쪽의 활물질층이 형성됨으로써 장척 필름 상에 집전체, 한쪽의 활물질층, 고체 전해질층 및 다른 쪽의 활물질층을 포함하는 적층부가 형성된다.
이 경우의 제 2 양태는 롤 투 롤 방식을 채용해서 권해로부터 권취를 1회 행하는 동안에 기재 롤을 구성하는 장척 기재는 장척 필름 상에 있어서의 부극 또는 정극의 집전체 상에 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 한쪽의 활물질층이 형성된 전극 시트이며, 또한 그 장척 기재인 전극 시트가 가로 방향으로 반송되고 있는 도중에, 한쪽의 활물질층 상에 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄에 의하거나, 또는 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의하거나, 또는 그 이외의 잉크젯 도포 장치에 의하거나 하는 등으로써 고체 전해질층이 형성되고, 그 후 상술한 층 형성용 잉크젯 도포 장치에 의해 다른 쪽의 활물질층이 형성됨으로써 장척 필름 상에 집전체, 한쪽의 활물질층, 고체 전해질층 및 다른 쪽의 활물질층을 포함하는 적층부가 형성된다.
(발명의 효과)
이상과 같이 본 발명에 의하면, 잉크젯 도포 장치의 공급 탱크에 공급되는 액상 재료가 기포와 입자가 혼재된 상태로 잉크젯 헤드에 유입하는 것을 저지하고, 입자가 분산된 액상 재료를 잉크젯 헤드에 의해 적절하게 도포하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치의 전체 구성을 나타내는 개략 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치의 구성 요소인 공급 탱크의 상세 구조를 나타내는 확대 종단 정면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치의 구성 요소인 귀환 탱크의 상세 구조를 나타내는 확대 종단 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치의 구성 요소인 잉크젯 헤드의 제 1 예를 나타내는 하면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 제작되는 전지의 제 1 예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치의 구성 요소인 잉크젯 헤드의 노즐 주변 구조의 제 1 예를 나타내는 개략 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예를 나타내는 개략 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 12는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 14는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 15는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 16은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 17은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 18은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 19는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 1 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 20은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 2 예를 나타내는 개략 측면도이다.
도 21은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 2 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 22는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 2 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 23은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 2 예에 의해 전지가 제조되고 있는 과정을 나타내는 개략 측면도이다.
도 24는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 3 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 25는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치를 사용해서 구성되는 전지 제조용 장치의 제 3 예의 일부 구성 요소를 나타내는 개략 측면도이다.
도 26은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치의 전체 구성을 나타내는 개략 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치 및 전지 제조용 장치에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
<제 1 실시형태>
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치(이하, 간단히 "도포 장치"라고 함)의 전체 구성을 나타내는 개략 정면도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 도포 장치(1)는 펌프(2)에 의해 압송되는 액상 재료를 공급 탱크(3)에 공급하는 제 1 유로(4)와, 공급 탱크(3) 내의 액상 재료를 잉크젯 헤드(5)에 공급하는 제 2 유로(6)와, 잉크젯 헤드(5)에 공급된 액상 재료를 귀환 탱크(7)로 귀환시키는 제 3 유로(8)와, 귀환 탱크(7)로부터 펌프(2)에 액상 재료를 공급하는 제 4 유로(9)를 구비하고 있다. 따라서 이 도포 장치(1)에 있어서의 액상 재료의 유통 경로는 잉크젯 헤드(5)를 경유하는 순환 경로를 구성하고 있다.
제 2 유로(6)에는 공급 탱크(3)로부터 잉크젯 헤드(5)에 대한 액상 재료의 공급과 정지를 스위칭하는 공급 밸브(10)가 설치됨과 아울러, 제 3 유로(8)에는 잉크젯 헤드(5)로부터 귀환 탱크(7)에 대한 액상 재료의 귀환과 정지를 스위칭하는 귀환 밸브(11)가 설치되어 있다. 공급 밸브(10) 및 귀환 밸브(11)는 주로 잉크젯 헤드(5)의 교환 시에 닫혀 배관으로부터의 액상 재료의 액늘어짐을 방지하는 역할을 한다. 또한, 제 3 유로(8)에는 잉크젯 헤드(5)로부터 귀환 탱크(7)에 흐르는 액상 재료의 온도 조절(주로 냉각)을 행하는 펠티어 유닛(12)이 설치되어 있다.
공급 탱크(3)에 있어서의 액상 재료의 액면(31)의 상부 공간은 대기 개방 유로(13)를 통해 대기로 통하고 있고, 이 대기 개방 유로(13)에는 대기로의 연통과 차단을 스위칭하는 대기 스위칭 밸브(14)가 설치되어 있다. 또한, 귀환 탱크(7)에 있어서의 액상 재료의 액면(15)의 상부 공간은 부압 유로(16)를 통해 부압 발생 수단(17)으로 통하고 있고, 이 부압 유로(16)에는 부압의 유통과 차단을 스위칭하는 부압 스위칭 밸브(18)가 설치되어 있다.
또한, 이 도포 장치(1)는 제 1 유로(4)에 있어서의 펌프(2)와 공급 탱크(3) 사이에 하류단이 접속된 제 5 유로(19)를 갖고, 이 제 5 유로(19)의 상류단이 원 탱크(20)에 통하고 있다. 이 제 5 유로(19)에는 원 탱크(20) 내의 액상 재료를 제 1 유로(4)의 도중으로부터 공급 탱크(3)에 압송해서 보충하는 보조 펌프(21)와, 이 보조 펌프(21)에 의한 액상 재료의 보충과 정지를 스위칭하는 보충 스위칭 밸브(22)가 설치되어 있다. 또한, 이 원 탱크(20)는 공급 탱크(3) 및 귀환 탱크(7)보다도 대용량의 액상 재료를 저류하는 것이다.
원 탱크(20)에는 저류되어 있는 액상 재료를 교반하는 교반 수단(23)이 설치되어 있다. 이 교반 수단(23)은 원 탱크(20)에 접촉하지 않도록 액상 재료 중에 배치되고 또한 지지 막대(24)를 통해 매달아 지지된 날개 부재(25)를 갖는다. 또한, 지지 막대(24)는 원 탱크(20)의 상부를 덮는 덮개(26)(또는 그 상방의 고정 부재)에 베어링을 개재하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 날개 부재(25)는 원 탱크(20)의 내부액량이 저하되었을 경우에도 교반이 충분하게 행해지도록 원 탱크(20)의 저면으로부터 약 3~8㎜ 부근의 위치에 부착되어 있는 것이 바람직하다. 그리고 날개 부재(25)는 원 탱크(20)의 외측 하부에 배치된 마그넷(27)의 자력(28)에 의해 적절한 회전수로 회전함으로써 원 탱크(20)에 저류되어 있는 액상 재료를 교반하도록 구성되어 있다.
도 2는 공급 탱크(3)의 구성을 상세하게 나타내는 종단 정면도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 공급 탱크(3)는 내부 공간이 원기둥형상을 이룸과 아울러, 상부가 덮개체(29)에 의해 밀폐 형상으로 덮이고, 제 1 유로(4)를 구성하는 제 1 배관(30)의 하류측 부분이 덮개체(29)를 관통해서 공급 탱크(3) 내에 이르고 있다. 그리고 도시예와 같이 제 1 배관(30)의 하단은 공급 탱크(3)의 액상 재료의 액면(31)의 약간 하방에 위치하고 있는 것이 바람직하다. 이유로서는 제 1 배관(30)의 하단으로부터 방출된 액상 재료가 공급 탱크(3)의 내부 공간에서 공기와 섞여 거품을 필연적으로 발생시키는 것을 방지하기 위해서이다. 또한, 공급 탱크(3)의 내부 공간은 하단부가 원뿔형상이 되도록 하방으로 이행함에 따라 서서히 가늘어지고 있고, 이 가늘어져 있는 부분(32)의 하단에 제 2 유로(6)를 구성하는 제 2 배관(33)이 접속되어 있다. 또한, 공급 탱크(3)는 상단에 플랜지부(34)를 갖고, 이 플랜지부(34)에 덮개체(29)가 시일링되어서 고정되어 있다. 또한, 이 플랜지부(34)에는 공급 탱크(3)의 내부 공간으로 통하는 유통 구멍(35)이 형성되며, 이 유통 구멍(35)에 대기 개방 유로(13)를 구성하는 대기 개방용 배관(36)이 접속되어 있다.
공급 탱크(3)와 제 1 배관(30)의 관계는 제 1 배관(30)의 내경을 d1이라고 하고 또한 공급 탱크(3)의 내경을 d2라고 했을 경우에, d2/d1이 2~6이 되도록 설정되어 있다. 그리고 공급 탱크(3)는 내경(d2)보다도 내부 공간의 상하 방향 길이(L1)의 쪽이 장척이다. 상세하게는 공급 탱크의 내경을 d2라고 하고 또한 공급 탱크(3)의 내부 공간의 상하 방향 길이를 L1이라고 했을 경우에 L1/d2가 4~12가 되도록 설정되어 있다. 또한, 공급 탱크(3)의 내경을 d2라고 하고 또한 공급 탱크(3) 내에 있어서의 액상 재료의 액면(31)의 높이를 L2라고 했을 경우에 L2/d2가 1.5~9가 되도록 설정되어 있다.
또한, 이 공급 탱크(3)의 내부 공간에는 바닥이 있는 원통형상을 이루는 메쉬 필터(40)가 배치되어 있다. 이 메쉬 필터(40)는 상단이 공급 탱크(3)의 상단에 고정됨과 아울러, 하단이 공급 탱크(3)의 하단보다도 약간 상방에 또한 공급 탱크(3)와 비접촉으로 위치하고 있다. 그리고 이 메쉬 필터(40)는 공급 탱크(3)와 동심상에 배치됨과 아울러, 메쉬 필터(40)의 내경을 d3이라고 하고 또한 공급 탱크(3)의 내경을 d2라고 했을 경우에 d2/d3이 1.5~3이 되도록 설정되어 있다. 이 메쉬 필터(40)의 원통형상 몸통부(40a)는 공급 탱크(3) 내에 존재하는 제 1 배관(30)의 외주부를 완전히 덮고 있으며, 그 저부(40b)는 원뿔형상을 이루고 있다. 또한, 이 메쉬 필터(40)는 스테인리스(SUS)제이며, 메쉬 수가 300~800메쉬이며, 선 지름이 0.03~0.09㎜이다.
보다 구체적으로는 제 1 배관(30)의 내경(d1)은 3~6㎜, 제 1 배관(30)의 공급 탱크(3) 내에서의 길이(L3)는 50~100㎜, 공급 탱크(3)의 내경(d2)은 10~30㎜, 공급 탱크(3)의 내부 공간의 상하 방향 길이(L1)는 100~200㎜, 메쉬 필터(40)의 내경(d3)은 7~15㎜, 메쉬 필터(40)의 상하 방향의 길이(L4)는 90~190㎜이다.
도 3은 귀환 탱크(7)의 구성을 상세하게 나타내는 종단 정면도이다. 이 귀환 탱크(7)가 상기 공급 탱크(3)와 상위한 점은 메쉬 필터(40)가 설치되어 있지 않은 점과, 상방에 제 3 유로(8)를 구성하는 제 3 배관(41)을 가짐과 아울러, 하방에 제 4 유로(9)를 구성하는 제 4 배관(42)을 갖고 또한 상단측방에 부압 유로(16)를 구성하는 부압용 배관(43)을 갖는 점과, 제 3 배관(41)이 굽혀져 그 하단이 귀환 탱크(7)의 내주면에 접촉하고 있는 점이다. 그 밖의 구성은 상기 공급 탱크(3)와 동일하므로 양자(3, 7)에 공통되는 구성 요건(각종 치수의 부호 및 그 수치도 포함함)에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
도 4는 본 실시형태에서 사용되는 잉크젯 헤드(5)를 하단부에 갖는 잉크젯 헤드 유닛(45)을 하방으로부터 본 개략 하면도이다. 이 유닛(45)은 복수 개(도시예에서는 3개)의 잉크젯 헤드(5)가 지그재그형상으로 배열되고, 이들 잉크젯 헤드(5)의 노즐면(하면)(46)에는 복수 개의 노즐 구멍(47)이 도시예에서는 2열로 지그재그형상으로 설치되어 있다. 이 경우, 제 2 유로(6) 및 제 3 유로(8)는 잉크젯 헤드 유닛(45)의 내부를 통과해서 복수의 잉크젯 헤드(5)로 통하고 있다. 그리고 복수의 잉크젯 헤드(5)의 각각의 노즐면(46)에는 발수 처리가 실시되어 있다.
도 5는 이상의 구성을 구비한 도포 장치(1)를 사용하여 이루어지는 전지 제조용 장치(후술함)에 의해 제조되는 전지(전고체 리튬 전지)의 기본적인 구성을 나타내는 개략적인 사시도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 이 전지는 부극 집전체(50)와 그 부극 집전체(50)에 접합하는 부극 활물질층(51)으로 부극(52A)이 구성됨과 아울러, 정극 집전체(53)와 그 정극 집전체(53)에 접합하는 정극 활물질층(54)으로 정극(52B)이 구성되어 있다. 그리고 부극 활물질층(51)과 정극 활물질층(54) 사이에 고체 전해질층(55)이 개재되어 있다. 또한, 부극 활물질층(51)과 고체 전해질층(55) 사이, 및 정극 활물질층(54)과 고체 전해질층(55) 사이 중 어느 한쪽 또는 쌍방에는 정극과 부극 사이에서의 단락 방지를 목적으로 하는 무기계 재료 등으로 이루어지는 세퍼레이터가 개재되는 경우가 있다.
여기에서, 부극 집전체(50) 및 정극 집전체(53)로서는 금속박(예를 들면, 구리박, 알루미늄박, 또는 SUS박 등)을 사용할 수 있다.
또한, 부극 활물질층(51) 및 정극 활물질층(54)의 형성 재료(액상 재료)는 입자가 분산되어 있으며, 상세하게는 다음과 같다. 즉, 부극 및 정극의 활물질 입자를 용제(분산매) 중에 분산시킴으로써 양자(51, 54)의 형성 재료로서 사용할 수 있다. 구체적으로는 이들 형성 재료는 잉크젯 방식으로 안정적으로 토출시키기 위해서 25℃에 있어서의 점도가 6~20mPa·s이며, 또한, 25℃에 있어서의 표면 장력이 25~45mN·m의 범위가 되도록 잉크 물성을 조정한 액상 재료이다. 또한, 함유하는 활물질 입자의 지름은 최대 입경이 5㎛ 이하인 것을 채용했다. 또한, 이들 형성 재료에 관해서는 잉크젯 방식으로 토출할 수 있는 입자 분산 잉크이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 부극 활물질 입자로서는 천연 흑연, 인조 흑연 등의 탄소계 재료를 사용할 수 있다. 또한, 정극 활물질 입자로서는 Li-Mn계 산화물, Li-Ni계 산화물, Li-Co계 산화물 등을 사용할 수 있다. 그리고 입자 분산액은 정치했을 경우에, 20분 이내에 완전 침강·재응집하지 않는 잉크인 것이 바람직하다. 또한, 입자·용제만으로 침강이나 응집을 억제할 수 없을 경우에는 분산제와의 병용을 함으로써 안정된 분산액을 제작할 수 있다. 또한, 이들 형성 재료에는 바인더 등의 밀착성을 향상시키기 위한 첨가제를 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 부극 및 정극의 활물질층(51, 54)에 있어서의 이온 전도성을 향상시키기 위해서 카본 블랙 등의 도전조제를 첨가하는 것이 바람직하다.
또한, 고체 전해질층(55)의 형성 재료(액상 재료)도 입자가 분산되어 있으며, 상세하게는 다음과 같다. 즉, 무기 고체 전해질 입자를 용제(분산매) 중에 분산시킴으로써 사용할 수 있다. 구체적으로는 이들의 형성 재료는 잉크젯 방식으로 안정적으로 토출시키기 위해서, 25℃에 있어서의 점도가 6~20mPa·s이며, 또한 25℃에 있어서의 표면 장력이 25~45mN·m의 범위가 되도록 잉크 물성을 조정한 액상 재료이다. 또한, 함유하는 무기 고체 전해질의 입자 지름은 최대 입경이 5㎛ 이하인 것을 사용할 수 있다. 또한, 이들 형성 재료에 관해서는 잉크젯 방식으로 토출할 수 있는 입자 분산 잉크이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, LGPS 등의 황화물계 전해질계나, LiPON 등의 산화물계 전해질계의 입자 등을 사용할 수 있다. 그리고 입자 분산액은 정치했을 경우에, 20분 이내에 완전 침강·재응집하지 않는 잉크인 것이 바람직하다. 또한, 입자·용제만으로 침강이나 응집을 억제할 수 없을 경우에는 분산제와의 병용을 함으로써 안정된 분산액을 제작할 수 있다. 또한, 이들의 형성 재료에는 바인더 등의 밀착성을 향상시키기 위한 첨가제를 첨가하는 것이 바람직하다.
이 제 1 실시형태에서는 이상과 같은 입자가 분산된 액상 재료가 도포 장치(1)에 의해 도포되도록 구성되어 있다. 이 입자는 최대 입경이 1~10㎛이며, 보다 바람직한 최대 입경의 하한값이 3㎛, 보다 바람직한 최대 입경의 상한값이 7㎛이다.
이어서, 이상의 구성을 구비한 제 1 실시형태에 의한 도포 장치(1)의 작용 효과를 설명한다.
도 1에 나타내는 순환식의 유통 경로에 있어서는 펌프(2)에 의해 압송된 액상 재료가 제 1 유로(4)를 통해 공급 탱크(3)에 공급되어 간다. 이 시점에 있어서는 공급 밸브(10) 및 귀환 밸브(11)가 열려 있음으로써 잉크젯 헤드(5)에 대하여 액상 재료가 유통하고 있는 상태에 있다. 또한, 대기 스위칭 밸브(14)가 열려 공급 탱크(3)에 대하여 대기 개방의 상태이기는 하지만, 펌프(2)는 상시 구동하고 있기 때문에 부압 스위칭 밸브(18)가 열림으로써 귀환 탱크(7)에 대하여 부압이 작용하고 있는 상태에 있다. 또한, 보충 스위칭 밸브(22)가 닫히고 또한 보조 펌프(21)가 비구동 상태에 있음으로써 원 탱크(20)로부터 제 1 유로(4)에 대한 액상 재료의 보충이 정지하고 있는 상태에 있다.
이러한 상태하에서 펌프(2)에 의해 압송된 액상 재료는 제 1 유로(4), 공급 탱크(3), 제 2 유로(6), 잉크젯 헤드(5), 제 3 유로(8), 귀환 탱크(7), 및 제 4 유로(9)를 거쳐 펌프(2)로 되돌아온다는 동작이 실행된다. 이러한 동작이 실행되어 있을 때에는 제 1 유로(4)를 통해 공급 탱크(3)에 공급되는 액상 재료 중에 펌프(2)의 압송에 의해 발생한 기포가 혼입하고 있다. 게다가, 이 액상 재료에는 상기 입자가 분산되어 있다. 따라서 공급 탱크(3)에 공급되는 액상 재료에는 기포와 입자가 혼재되어 있다.
이와 같이 기포와 입자가 혼재된 상태에 있는 액상 재료는 도 2에 나타내는 제 1 배관(30)을 통해 공급 탱크(3)의 액상 재료의 액면(31)의 하방으로 유입한다. 이 경우, 공급 탱크(3)의 내부 공간에는 메쉬 수가 300~800메쉬, 선 지름이 0.03~0.09㎜이며, 또한 저부를 갖는 유저원통형상의 메쉬 필터(40)가 배치되어 있다. 이 경우, 메쉬 필터(40)는 공급 탱크(3) 내에 있어서의 제 1 배관(30)을 전체 길이에 걸쳐 자루형상으로 덮고 있기 때문에, 제 1 배관(30)을 통해 공급되는 액상 재료는 그 전량이 이 메쉬 필터(40)의 내부로 유입한다. 그리고 이 메쉬 필터(40)에 의해 실질적으로 액상 재료 중의 기포의 모두가 포착됨과 아울러, 실질적으로 입자의 모두가 통과한다. 그 결과, 공급 탱크(3) 내에 있어서의 메쉬 필터(40)의 외주측 공간에 입자가 존재하고 또한 실질적으로 기포가 존재하지 않는 액상 재료가 유출하게 된다. 또한, 이 메쉬 필터(40)가 기포를 적절하게 포착하고 또한 입자를 적절하게 통과시키는 기능에 대해서는 후술하는 [실시예 1]에서 상세하게 설명한다.
또한, 공급 탱크(3) 내에 공급된 액상 재료는 이어서 나타내는 바와 같은 이점을 얻을 수 있다. 즉, 제 1 배관(30)의 내경(d1)과 공급 탱크(3)의 내경(d2)의 관계를 나타내는 d2/d1이 2~6이며, 공급 탱크(3)의 내경(d2)보다도 공급 탱크(3)의 내부 공간의 상하 방향 길이(L1)의 쪽이 장척이다. 이것으로부터 공급 탱크(3)가 상하 방향으로 장척인 가늘고 긴 형상이 됨과 아울러, 제 1 배관(30)에 대하여 공급 탱크(3)가 종래보다도 가늘어지기 때문에, 입자가 분산된 액상 재료의 공급 탱크(3) 내에서의 유통 속도가 빨라져 흐름의 정체가 생기기 어려워진다. 이러한 이점을 얻기 위해서는 상기 d2/d1은 3.5~4.5인 것이 보다 바람직하다. 또한, 공급 탱크(3)의 내경(d2)과 공급 탱크(3)의 내부 공간의 상하 방향 길이(L1)의 관계를 나타내는 L1/d2는 4~12이다. 이에 따라 공급 탱크(3)를 상하 방향으로 장척인 가늘고 긴 형상으로 한 것에 의한 액상 재료의 고유속화나 정체의 저지가 한층 더 향상한다. 이러한 이점을 얻기 위해서는 상기 L1/d2는 5~10인 것이 바람직하다. 또한, 공급 탱크(3)의 내경(d2)과 공급 탱크(3) 내에 있어서의 액상 재료의 액면(31)의 높이(L2)의 관계를 나타내는 L2/d2는 1.5~9이다. 이에 따라 입자가 분산된 액상 재료의 유량이 적절해져 정체 등이 생기기 어려워진다. 이러한 이점을 얻기 위해서는 상기 L2/d2는 3~5인 것이 보다 바람직하다. 메쉬 필터(40)의 내경(d3)과 공급 탱크(3)의 내경(d2)의 관계를 나타내는 d2/d3은 1.5~3이다. 이에 따라 메쉬 필터(40)에 의한 기포를 포착하는 기능과 입자를 통과시키는 기능이 충분히 얻어지게 된다. 이러한 이점을 얻기 위해서는 상기 d2/d3은 1.8~2.5인 것이 보다 바람직하다.
또한, 이 도포 장치(1)는 도 1에 나타내는 구성을 구비하고 있음으로써 이어서 나타내는 바와 같은 이점도 얻을 수 있다. 즉, 이 도포 장치(1)는 액상 재료가 순환하는 순환 형식을 채용하여, 잉크젯 헤드(5)로부터 액상 재료를 토출하고 있지 않는 경우에도 액상 재료가 순환하고 있기 때문에 액상 재료는 항상 유동하게 된다. 그 때문에 액상 재료의 유동이 정지했을 경우에 발생할 수 있는 입자의 침강 및 응집을 저지할 수 있다. 게다가, 이미 설명한 바와 같이, 이 액상 재료 중의 입자의 최대 입경은 1~10㎛이며, 바람직하게는 그 하한값이 3㎛, 바람직하게는 그 상한값가 7㎛인 것에 대하여, 잉크젯 헤드(5)의 노즐 구멍(47)의 지름은 20~60㎛이다. 그 때문에 입자가 침강해서 응집했을 경우에는 노즐 구멍(47)으로부터 균일하게 입자를 분산시킨 상태로 액상 재료를 토출하는 것이 곤란해져 토출 이상이 발생하지만, 이 도포 장치(1)에서는 입자의 침강 및 응집을 저지할 수 있기 때문에 토출 이상이 발생하기 어려워진다. 또한, 잉크젯 헤드(5)로부터 액상 재료가 귀환하는 제 3 유로(8)에는 펠티어 유닛(12)이 배치되어 있기 때문에 잉크젯 헤드(5) 내에 액상 재료의 온도가 올랐을 경우에는 펠티어 유닛(12)에 의해 냉각되어 액상 재료를 항상 적절한 온도로 유지할 수 있다. 또한, 귀환 탱크(7) 내에는 부압이 작용하고 있기 때문에, 도 6에 부호 A1로 나타내는 바와 같이 노즐 구멍(47)에는 적절한 메니스커스(60)가 생성된다. 게다가, 동 도면에 나타내는 잉크젯 헤드(5)의 노즐면(46)에는 발수 처리가 실시되어 있기 때문에 적절한 메니스커스(60)의 생성이 저해되는 경우도 없게 된다.
이상과 같은 구성 및 작용 효과를 갖는 도포 장치(1)는 이어서 나타내는 바와 같은 전지 제조용 장치에 사용된다.
도 7은 그와 같은 전지 제조용 장치를 나타내는 개략 측면도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 이 전지 제조용 장치(70)는 롤 투 롤 방식을 채용한 것이며, 주된 구성 요소로서 롤 투 롤에 있어서의 권해 장치(71) 및 권취 장치(72)와, 상기 도포 장치(1)와, 열 건조 장치(73)를 구비한다.
이 전지 제조용 장치(70)에서는 피도포물로서의 장척 기재(74)는 수지 등으로 이루어지는 장척 필름(49) 상(외주측)에 부극 집전체(50) 또는 정극 집전체(53)가 형성된 것, 또는 그 위에 부극 활물질층(51)이 형성된 것, 또는 그 위에 고체 전해질층(55)이 형성된 것이다. 그리고 이 장척 기재(74)를 롤형상으로 권회한 기재 롤(75)로부터 장척 기재(74)를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 그 장척 기재(74) 상에 부극 활물질층(51)과 고체 전해질층(55)과 정극 활물질층(54) 중 어느 하나의 층이 형성된다. 또한, 장척 필름(49) 상에 이 하나의 층을 포함하는 적층부를 갖는 적층부 형성물(76)이 권취 롤(77)로서 롤형상으로 권취되도록 구성되어 있다.
이 경우, 기재 롤(75)로부터의 장척 기재(74)의 권해는 권해 장치(71)에 의해 행해짐과 아울러, 적층부 형성물(76)의 권취 롤(77)로서의 권취는 권취 장치(72)에 의해 행해진다. 또한, 가로 방향으로 반송되어 있는 장척 기재(74) 상으로의 하나의 층의 형성은 도포 장치(1)와, 열 건조 장치(73)에 의해 행해진다.
열 건조 장치(73)는 장척 기재(74) 상에 하나의 층의 형성 재료인 액상 재료가 잉크젯 헤드(5)에 의해 도포된 장척 기재(74)의 도포 후 부분(74a)의 상측 공간 및 하측 공간에 각각 복수의 열풍 분출구(78)와, 원적외선 램프 또는 근적외선 램프를 수용한 복수의 램프 하우스(79)를 반송 방향으로 교대로 배치하여 구성되어 있다. 또한, 여기에서의 열 건조 장치(73)는 열풍 분출구(78)와 램프 하우스(79) 중 어느 한쪽만이어도 좋다. 또한, 열풍 분출구(78) 또는 램프 하우스(79)는 상술한 상측 공간과 하측 공간 중 어느 한쪽에만 배치해도 좋다. 또한, 램프 하우스(79)는 원적외선 램프 등의 램프에 의한 구성이 아니어도, 히터를 사용한 세라믹 용사 등에 의한 원적외선 조사 유닛이어도 좋다. 이들은 상기 액상 재료로 형성되는 막 품질, 건조 시간 등을 고려해서 최적인 조건이 선택된다.
이 전지 제조용 장치(70)에 의하면, 기재 롤(75)로부터 권해되어 가로 방향(화살표(A)로 나타내는 방향)으로 반송되어 있는 장척 기재(74)는 도포 장치(1)를 통과할 때에 잉크젯 헤드(5)의 다수의 노즐 구멍(47)으로부터 하나의 층의 형성 재료인 액상 재료(입자가 분산된 액상 재료)의 도포를 받는다.
이 경우, 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)가 길이 방향으로 간헐적으로 형성되어 있을 경우에는 도 8에 나타내는 바와 같이, 부극 집전체(50) 상에 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 형성되는 부극 활물질층(51)도 길이 방향으로 간헐적으로 형성되기 때문에 잉크젯 헤드(5)에 의해 부극 집전체(50) 상에 도포되는 액상 재료의 도포 영역도 동 도면에 평행 사선으로 나타내는 바와 같이, 길이 방향으로 간헐적인 직사각형의 영역이 된다. 그리고 이들 직사각형의 영역이 순서대로 열 건조 장치(73)에 의해 건조되어 감으로써 도 9에 나타내는 바와 같이, 부극 집전체(50) 상에 부극 활물질층(51)이 순서대로 형성되어 간다. 따라서 이 경우에는 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)와 부극 활물질층(51)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 간헐적으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻게 된다. 그리고 이 적층부 형성물(76)이 롤형상으로 권취됨으로써 권취 롤(77)이 얻어진다.
또한, 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)가 길이 방향으로 연속적으로 형성되어 있을 경우에는 도 10에 나타내는 바와 같이, 부극 집전체(50) 상에 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 형성되는 부극 활물질층(51)은 길이 방향으로 간헐적으로 형성되는 것이 바람직하고, 이 경우에는 잉크젯 헤드(5)에 의해 부극 집전체(50) 상에 도포된 액상 재료의 도포 영역도 동 도면에 평행 사선으로 나타내는 바와 같이, 길이 방향으로 간헐적인 직사각형의 영역이 된다. 그리고 이들 직사각형의 영역이 순서대로 열 건조 장치(73)에 의해 건조되어 감으로써 도 11에 나타내는 바와 같이, 연속해서 형성되어 있는 부극 집전체(50) 상에 부극 활물질층(51)이 순서대로 형성되어 간다. 따라서 이 경우에는 장척 필름(49) 상에 연속하는 부극 집전체(50)와 간헐적인 부극 활물질층(51)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻게 된다. 그리고 이 적층부 형성물(76)이 롤형상으로 권취됨으로써 권취 롤(77)이 얻어진다.
또한, 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)가 길이 방향으로 연속적으로 형성되어 있을 경우에는 도 12에 나타내는 바와 같이, 부극 집전체(50) 상에 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 형성되는 부극 활물질층(51)은 길이 방향으로 연속해서 형성되도록 해도 좋고, 이 경우에는 잉크젯 헤드(5)에 의해 부극 집전체(50) 상에 도포된 액상 재료의 도포 영역도 동 도면에 평행 사선으로 나타내는 바와 같이, 길이 방향으로 연속하는 영역이 된다. 그리고 이 연속하는 영역이 열 건조 장치(73)에 의해 건조되어 감으로써 도 13에 나타내는 바와 같이, 연속해서 형성되어 있는 부극 집전체(50) 상에 부극 활물질층(51)이 순서대로 형성되어 간다. 따라서 이 경우에는 장척 필름(49) 상에 연속하는 부극 집전체(50)와 연속하는 부극 활물질층(51)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)로 이루어지는 전극 시트를 얻게 된다. 그리고 이 적층부 형성물(76)이 롤형상으로 권취됨으로써 권취 롤(77)이 얻어진다.
상기 장척 기재(74)는 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)가 형성된 것이었지만, 이외에 이어서 나타내는 바와 같은 장척 기재(74)이어도 좋다. 즉, 도 14는 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)와 부극 활물질층(51) 모두가 길이 방향으로 간헐적으로 형성된 것이다. 따라서 이 경우에는 동 도면에 나타내는 바와 같이, 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)와 부극 활물질층(51)과 고체 전해질층(55)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 간헐적으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻게 된다. 또한, 도 15는 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 길이 방향으로 연속하는 부극 집전체(50)와, 길이 방향으로 간헐적인 부극 활물질층(51)이 형성된 것이다. 따라서 이 경우에는 동 도면에 나타내는 바와 같이, 장척 필름(49) 상에 연속하는 부극 집전체(50)와 간헐적인 부극 활물질층(51)과 간헐적인 고체 전해질층(55)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻게 된다. 또한, 도 16은 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 길이 방향으로 연속하는 부극 집전체(50)와, 길이 방향으로 연속하는 부극 활물질층(51)이 형성된 것이다. 따라서 이 경우에는 동 도면에 나타내는 바와 같이, 장척 필름(49) 상에 연속하는 부극 집전체(50)와 연속하는 부극 활물질층(51)이 연속하는 고체 전해질층(55)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻을 수도 있다. 또한, 도 17은 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)와 부극 활물질층(51)과 고체 전해질층(55) 중 어느 하나가 길이 방향으로 간헐적으로 형성된 것이다. 따라서 이 경우에는 동 도면에 나타내는 바와 같이, 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)와 부극 활물질층(51)과 고체 전해질층(55)과 정극 활물질층(54)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 간헐적으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻게 된다. 또한, 도 18은 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 길이 방향으로 연속하는 부극 집전체(50)와, 길이 방향으로 간헐적인 부극 활물질층(51)과, 길이 방향으로 간헐적인 고체 전해질층(55)이 형성된 것이다. 따라서 이 경우에는 동 도면에 나타내는 바와 같이, 장척 필름(49) 상에 연속하는 부극 집전체(50)와 간헐적인 부극 활물질층(51)과 간헐적인 고체 전해질층(55)과 간헐적인 정극 활물질층(54)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻게 된다. 또한, 도 19는 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 길이 방향으로 연속하는 부극 집전체(50)와, 길이 방향으로 연속하는 부극 활물질층(51)과, 길이 방향으로 연속하는 고체 전해질층(55)이 형성된 것이다. 따라서 이 경우에는 동 도면에 나타내는 바와 같이, 장척 필름(49) 상에 연속하는 부극 집전체(50)와 연속하는 부극 활물질층(51)과 연속하는 고체 전해질층(55)과 연속하는 정극 활물질층(54)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻게 된다.
여기에서, 부극 집전체(50) 및 정극 집전체(53)의 두께는 5~20㎛인 것이 바람직하다. 또한, 부극 활물질층(51) 및 정극 활물질층(54)의 두께는 5~20㎛인 것이 바람직하다. 또한, 고체 전해질층(55)의 두께는 5~15㎛인 것이 바람직하다. 또한, 장척 필름(49)의 두께는 50~200㎛인 것이 바람직하다.
또한, 도 10 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 부극 집전체(50)의 폭 방향(장척 방향과 직교하는 방향)의 치수는 부극 활물질층(51) 및 고체 전해질층(55)의 폭 방향의 치수보다도 길어짐으로써 부극 집전체(50)의 폭 방향의 양단이 부극 활물질층(51) 및 고체 전해질층(55)의 폭 방향의 양단으로부터 돌출되어 있다. 또한, 장척 필름(49)의 권해 개시측의 소정 길이 영역에는 부극 집전체(50), 부극 활물질층(51) 및 고체 전해질층(55)이 형성되어 있지 않고, 또한 장척 필름(49)의 권해 종료측의 소정 길이 영역에도 이들 층(50, 51, 55)이 형성되어 있지 않다.
이상에서 설명한 장척 기재(74)에 있어서는 부극 활물질층(51)과 고체 전해질층(55) 중 적어도 하나의 층은 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 형성된 것일 필요는 없고, 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄 등 또는 다른 구성을 구비한 잉크젯 도포 장치와 건조 장치에 의해 형성된 것이어도 좋다. 그리고 장척 기재(74)가 상술한 것 중 어느 것이어도 장척 필름(49) 상에는 부극 활물질층(51)과 고체 전해질층(55)과 정극 활물질층(54)이 형성되고, 그 후에 롤 투 롤 방식을 채용하는 등 해서 정극 활물질층(54) 상에 정극 집전체(53)가 형성되고, 그러한 후, 그 얻어진 장척물을 소정 길이마다 절단함으로써 최종적으로 도 5에 나타내는 바와 같은 전고체 리튬 전지를 얻는다.
또한, 이상의 설명에 있어서, 부극 집전체(50) 및 부극 활물질층(51)이 정극 집전체(53) 및 정극 활물질층(54)이어도 좋고, 또한 정극 집전체(53) 및 정극 활물질층(54)이 부극 집전체(50) 및 부극 활물질층(51)이어도 좋다.
도 20은 다른 전지 제조용 장치를 나타내는 개략 측면도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 이 전지 제조용 장치(80)가 상술한 전지 제조용 장치(70)와 상위하고 있는 점은 롤 투 롤에 있어서의 권해 장치(71)와 권취 장치(72) 사이에 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)를 반송 방향을 따르는 3개소에 구비하고 있는 점이다. 그리고 이들 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)의 구성은 상술한 전지 제조용 장치(70)에 있어서의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)의 구성과 동일하므로 양자(70, 80)에 공통되는 구성 요건에 대해서는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
이 도 20에 나타내는 전지 제조용 장치(80)에 의하면, 기재 롤(75)로부터 권해되는 장척 기재(74)는 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)가 형성된 것이다. 그리고 이 장척 기재(74)는 가로 방향으로 반송되고 있는 도중에, 도포 장치(1)에 의한 액상 재료의 도포와, 그 액상 재료에 대한 열 건조 장치(73)에 의한 건조 작용을 3회에 걸쳐서 받는다. 따라서 반송 방향 후방측(동 도면 좌측)의 첫 번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 장척 기재(74)의 부극 집전체(50) 상에 부극 활물질층(51)이 형성되고, 두 번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 부극 활물질층(51) 상에 고체 전해질층(55)이 형성되고, 세 번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 고체 전해질층(55) 상에 정극 활물질층(54)이 형성된다.
이 경우, 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)가 길이 방향으로 간헐적으로 형성되어 있을 경우에는 도 21에 부호 X1로 나타내는 바와 같이, 제 1번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 부극 집전체(50) 상에 부극 활물질층(51)이 순서대로 형성되고, 그 후 동 도면에 부호 X2로 나타내는 바와 같이, 제 2번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 부극 활물질층(51) 상에 고체 전해질층(55)이 형성되고, 그 후, 동 도면에 부호 X3으로 나타내는 바와 같이, 제 3번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 고체 전해질층(55) 상에 정극 활물질층(54)이 형성된다. 따라서 이 경우에는 장척 필름(49) 상에 각 층(50, 51, 55, 54)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 간헐적으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻게 된다. 그리고 이 적층부 형성물(76)이 롤형상으로 권취됨으로써 권취 롤(77)이 얻어진다.
또한, 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)가 길이 방향으로 연속해서 형성되어 있을 경우에는 도 22에 부호 Y1로 나타내는 바와 같이, 제 1번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 연속하는 부극 집전체(50) 상에 각 부극 활물질층(51)이 순서대로 간헐적으로 형성되는 것이 바람직하다. 그 후, 동 도면에 부호 Y2로 나타내는 바와 같이, 제 2번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 각 부극 활물질층(51) 상에 각 고체 전해질층(55)이 형성되고, 그 후, 동 도면에 부호 Y3으로 나타내는 바와 같이, 제 3번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 각 고체 전해질층(55) 상에 각 정극 활물질층(54)이 형성된다. 따라서 이 경우에는 장척 필름(49) 상에 연속하는 부극 집전체(50)와 간헐적인 각 층(51, 55, 54)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻게 된다.
또한, 장척 기재(74)가 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)가 길이 방향으로 연속적으로 형성되어 있을 경우에는 도 23에 부호 Z1로 나타내는 바와 같이, 제 1번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 연속하는 부극 집전체(50) 상에 연속하는 부극 활물질층(51)이 형성되도록 해도 좋다. 그 후, 동 도면에 부호 Z2로 나타내는 바와 같이, 제 2번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 연속하는 부극 활물질층(51) 상에 연속하는 고체 전해질층(55)이 형성되고, 그 후, 동 도면에 부호 Z3으로 나타내는 바와 같이, 제 3번째의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)에 의해 연속하는 고체 전해질층(55) 상에 연속하는 정극 활물질층(54)이 형성된다. 따라서 이 경우에는 장척 필름(49) 상에 연속하는 부극 집전체(50)와 연속하는 각 층(51, 55, 54)을 갖는 적층부가 길이 방향으로 형성되어 이루어지는 적층부 형성물(76)을 얻게 된다.
이상 설명한 전지 제조용 장치(80)는 반송 방향의 3개소에서 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)를 사용한 것이지만, 반송 방향의 1개소 또는 2개소에 있어서는 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄 등을 행하는 장치 또는 다른 구성을 구비한 잉크젯 도포 장치와 건조 장치를 사용해도 좋다. 그리고 이 전지 제조용 장치(80)에 의해 장척 기재(74) 상에 부극 활물질층(51)과 고체 전해질층(55)과 정극 활물질층(54)이 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취한 후에는 롤 투 롤 방식을 채용하는 등 해서 정극 활물질층(54) 상에 정극 집전체(53)를 더 형성하고, 그 후, 그 얻어진 장척물을 소정 길이마다 절단함으로써 최종적으로 도 5에 나타내는 바와 같은 전고체 리튬 전지를 얻는다.
또한, 이상의 설명에 있어서도 부극 집전체(50) 및 부극 활물질층(51)이 정극 집전체(53) 및 정극 활물질층(54)이어도 좋고, 또한 정극 집전체(53) 및 정극 활물질층(54)이 부극 집전체(50) 및 부극 활물질층(51)이어도 좋다.
또한, 이 이외에도 이어서 나타내는 바와 같은 방법을 채용할 수 있다. 즉, 3개소 중, 2개소만의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)를 사용하거나 또는 2개소에만 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)를 설치한다. 그리고 장척 기재(74)를 장척 필름(49) 상에 부극 집전체(50)와 부극 활물질층(51)을 형성한 전극 시트로 해 두고, 이 장척 기재(74)인 전극 시트가 가로 방향으로 반송되고 있는 도중에, 2개소의 도포 장치(1) 및 열 건조 장치(73)를 사용해서 고체 전해질층(55)과 정극 활물질층(54)을 형성하여 권취 롤(77)을 제작한다. 또한, 이 경우에도 2개소 중 1개소에 대해서는 스크린 인쇄나 그라비아 인쇄 등을 행하는 장치 또는 다른 구성을 구비한 잉크젯 도포 장치와 건조 장치를 사용해도 좋다.
도 24는 매엽식(1매씩 처리하는 방식)을 채용한 전지 제조용 장치(90)의 개략 평면도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 이 전지 제조용 장치(90)는 로봇 핸드(91)를 갖는 로봇(92)을 구비하고 있다. 그리고 이 로봇(92)의 주위에는 포개어 쌓은 처리 전의 시트(기판)(93)를 1매씩 인출하기 위한 인출부(94)와, 인출된 시트(93)의 부극 집전체(50) 상에 부극 활물질층(51)이나 고체 전해질층(55)의 형성 재료인 액상 재료를 도포하는 잉크젯 도포부(95)와, 시트(93) 상의 당해 액상 재료를 건조시키는 열 건조부(96)와, 이들의 처리를 끝낸 시트(93)를 포개어 쌓아 수납하는 수납부(97)를 갖는다. 로봇 핸드(91)는 회전 이동, 상하 이동, 및 굴곡 신장 이동 등이 가능하며, 그 선단부에는 도 25에 나타내는 바와 같이, 시트(93)를 흡착 유지하기 위한 복수 개(도시예에서는 4개)의 흡착 패드(98)가 장착되어 있다. 따라서 도 24에 나타내는 바와 같이, 로봇 핸드(91)는 인출부(94)와, 잉크젯 도포부(95)와, 열 건조부(96)와, 수납부(97)에 대하여 시트(93)를 수평 자세로 흡착 유지해서 반출·반입하는 것이 가능하다. 그리고 로봇 핸드(91)의 흡착 패드(98)는 부극 집전체(50)나 그 위의 층(51, 55)과 간섭하지 않도록 해서 시트(93)를 흡착 유지하도록 되어 있다.
잉크젯 도포부(95)는 시트(93)를 얹어 동 도면 좌우 방향으로 슬라이드 가능한 테이블(99)과, 이 테이블(99)의 이동 경로의 도중 상방에 정치 설치된 복수 개(도시예에서는 2개)의 잉크젯 헤드(5)를 갖는다. 또한, 이 잉크젯 도포부(95)에는 도시하지 않지만 이미 설명한 도포 장치(1)가 배치되어 있는, 그리고 이 잉크젯 도포부(95)에서는 인출부(94)로부터 로봇 핸드(91)에 의해 인출된 시트(93)는 테이블(99) 상에 적재되고, 테이블(99)이 동 도면 좌측으로부터 우측 방향으로 슬라이딩해 가는 도중에, 시트(93) 상의 부극 집전체(50) 상에 부극 활물질층(51)이나 고체 전해질층(55), 또한 정극 활물질층(54)의 형성 재료인 액상 재료를 도포한다. 이 액상 재료의 도포 후에 있어서는 테이블(99)이 동 도면 좌측 방향으로 슬라이딩하고, 로봇 핸드(91)가 그 테이블(99) 상의 시트(93)를 흡착 유지하여 열 건조부(96)의 열 건조 처리실(100) 내로 반입한다. 또한, 열 건조 처리실(100) 내에는 도시하지 않지만 이미 설명한 열 건조 장치(73)가 배치되어 있다. 그리고 열 건조 처리실(100)에서 상기 도포된 액상 재료가 건조함으로써 부극 활물질층(51)이나 고체 전해질층(55), 또한 정극 활물질층(54)이 형성된다. 이 후에는 로봇 핸드(91)가 시트(93)를 흡착 유지해서 열 건조 처리실(100)로부터 반출한 후, 수납부(97)에 포개어 쌓인다. 이상과 같은 동작이 반복하여 실행됨으로써 수납부(97)에는 처리가 완료된 시트(93)가 다수매 포개어 쌓여진 상태로 수납된다. 또한, 이 경우에 있어서도 부극 집전체(50) 및 부극 활물질층(51)은 정극 집전체(53) 및 정극 활물질층(54)이어도 좋다. 또한, 이 전지 제조용 장치(90)에서는 열 건조부(96)에서 액상 재료를 건조시키도록 했지만, 이 대신에 또한 이와 함께, 감압 건조를 행하는 감압 건조부를 구비하도록 해도 좋다. 또한, 이 전지 제조용 장치(90)에서는 로봇 핸드(81)를 사용하고 있지만, 다른 방식의 기판 이재기를 사용하도록 해도 좋다.
<제 2 실시형태>
도 26은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 잉크젯 도포 장치(이하, 간단히 "도포 장치"라고 함)의 전체 구성을 나타내는 개략 정면도이다. 이 제 2 실시형태에 의한 도포 장치(101)가 상술한 제 1 실시형태에 의한 도포 장치(1)와 상위하고 있는 점은 귀환 탱크를 구비하고 있지 않기 때문에 액상 재료의 유통 경로가 비순환식으로 되어 있는 점이다. 따라서 펌프(21)(제 1 실시형태에서는 보조 펌프(21))에 의해 압송되는 액상 재료를 공급 탱크(3)에 공급하는 제 1 유로(4)는 원 탱크(20)에 직접 통하고 있고, 또한 공급 탱크(3)로부터 잉크젯 헤드(5)에 액상 재료를 공급하는 제 2 유로(6)는 도중에 2개로 분기되어 잉크젯 헤드(5)에 이르고 있다. 또한, 공급 탱크(3)나 원 탱크(20)의 상세한 구성 및 액상 재료는 상술한 제 1 실시형태와 동일하다. 또한, 이 도포 장치(101)는 이미 설명한 전지 제조용 장치(70, 80, 90)에 대하여 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 해서 적용 가능하다. 따라서 이 도포 장치(101)에 대해서는 상술한 제 1 실시형태에 의한 도포 장치(1)와 공통되는 구성 요건에 대해서 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
또한, 이상의 실시형태에서는 부극 활물질층(51) 상에 직접 고체 전해질층(55)을 형성했지만, 부극 활물질층(51) 상에 이미 설명한 세퍼레이터를 형성해 둠으로써 부극 활물질층(51) 상에 세퍼레이터를 개재하여 고체 전해질층(55)을 형성하도록 해도 좋다. 또한, 이상의 실시형태에서는 정극 활물질층(54) 상에 직접 고체 전해질층(55)을 형성했지만, 정극 활물질층(54) 상에 이미 설명한 세퍼레이터를 형성해 둠으로써 정극 활물질층(54) 상에 세퍼레이터를 개재하여 고체 전해질층(55)을 형성하도록 해도 좋다.
또한, 이상의 실시형태에서는 입자가 분산된 액상 재료로서 전지의 구성 요소인 정극 활물질층(54), 고체 전해질층(55), 부극 활물질층(51)을 형성하기 위한 액상 재료로 했지만, 이 이외에, 예를 들면 적층 세라믹 콘덴서(MLCC) 등의 분야에서 사용 가능한 티탄산바륨이나 니켈 초미분을 함유한 것이나, 반도체 패키지나 프린트 배선판 등의 분야에서 사용 가능한 실리카 등을 함유한 접착제 등이어도 좋다. 그리고 이 경우의 액상 재료 중의 입자의 최대 입경도, 이미 설명한 경우의 액상 재료 중의 입자와 마찬가지로 1~10㎛인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 그 하한값이 3㎛, 보다 바람직하게는 그 상한값이 7㎛이다.
실시예 1
본 발명의 실시예는 공급 탱크(3)에 배치되어 있는 메쉬 필터(40)의 성능을 시험한 것이다. 따라서 본 발명에 있어서, 이미 설명한 메쉬 필터(40)를 채용한 것은 여기에서의 시험 결과로부터 유래되어 있다.
구체적으로는 상술한 도 1에 나타내는 도포 장치(1)의 유통 경로에 최대 입경이 5㎛ 정도인 무기계 입자가 분산된 액상 재료를 순환 유량이 60~100cc/min이 되도록 공급하고, 그 액상 재료의 순환 상태와 기포를 제거하는 효과를 시험했다. 그 경우, 메쉬 필터(40)의 메쉬 수를 여러 가지의 것으로 변경했다. 또한, 메쉬 필터(40)의 선 지름은 0.03~0.09㎜이다. 그 시험 결과를 하기의 표 1에 나타낸다. 이 표 1 중 부호 "○"는 매우 양호, 부호 "○△"는 양호, 부호 "△"는 대략 양호, 부호 "△×"는 다소 나쁨, 부호 "×"는 매우 나쁨을 의미하고 있다.
Figure 112019086341938-pct00001
상기 표 1을 참작함으로써 메쉬 수(또는 메쉬 사이즈)가 300메쉬로부터 800메쉬가 바람직하고, 300메쉬로부터 600메쉬가 보다 바람직한 것을 지견했다. 이 지견에 의거하여 본 발명에서는 그러한 메쉬 필터(40)를 채용하기로 했다. 또한, 무기계 입자로서는 최대 입경이 3~7㎛의 범위 내에 있으면, 상기와 대략 동일한 결과가 얻어지고, 최대 입경이 1~10㎛의 범위 내에 있으면, 상기와 대략 동일한 결과가 얻어졌다.
1 : 잉크젯 도포 장치 2 : 펌프
3 : 공급 탱크 4 : 제 1 유로
5 : 잉크젯 헤드 6 : 제 2 유로
7 : 귀환 탱크 8 : 제 3 유로
9 : 제 4 유로 15 : 귀환 탱크의 액면
17 : 부압 발생 수단 19 : 제 5 유로
20 : 원 탱크 23 : 교반 수단
24 : 지지 막대 25 : 날개 부재
27 : 마그넷 28 : 자력
30 : 제 1 배관 31 : 공급 탱크의 액면
40 : 필터(메쉬 필터) 40b : 메쉬 필터의 저부
46 : 노즐면 47 : 노즐 구멍
49 : 장척 필름 50 : 부극 집전체
51 : 부극 활물질층 53 : 정극 집전체
54 : 정극 활물질층 55 : 고체 전해질층
60 : 메니스커스 70 : 전지 제조용 장치
73 : 열 건조 장치 74 : 장척 기재
74a : 도포 후 부분 75 : 기재 롤
76 : 적층부 형성물 80 : 전지 제조용 장치
90 : 전지 제조용 장치 101 : 잉크젯 도포 장치

Claims (17)

  1. 입자가 분산된 액상 재료를 잉크젯 헤드를 사용하여 도포하는 잉크젯 도포 장치로서,
    펌프에 의해 압송되는 액상 재료를 공급 탱크에 공급하는 제 1 유로와, 상기 공급 탱크 내의 액상 재료를 잉크젯 헤드에 공급하는 제 2 유로를 구비하여 이루어지는 액상 재료의 유통 경로를 가짐과 아울러,
    상기 공급 탱크 내에 상기 펌프에 의한 압송에 의해 발생하는 액상 재료 중의 기포를 통과시키지 않고 또한 액상 재료 중의 상기 입자를 통과시키는 필터를 배치하고, 상기 제 1 유로를 구성하는 배관이 상기 공급 탱크의 내부 공간의 상하 방향 도중까지 삽입 통과되고, 상기 공급 탱크는 내경보다도 내부 공간의 상하 방향 길이 쪽이 장척임과 아울러, 상기 배관의 내경을 d1이라고 하고 또한 상기 공급 탱크의 내경을 d2라고 했을 경우에 d2/d1이 2~6이 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 도포 장치.
  2. 입자가 분산된 액상 재료를 잉크젯 헤드를 사용하여 도포하는 잉크젯 도포 장치로서,
    펌프에 의해 압송되는 액상 재료를 공급 탱크에 공급하는 제 1 유로와, 상기 공급 탱크 내의 액상 재료를 잉크젯 헤드에 공급하는 제 2 유로를 구비하여 이루어지는 액상 재료의 유통 경로를 가짐과 아울러,
    상기 공급 탱크 내에 상기 펌프에 의한 압송에 의해 발생하는 액상 재료 중의 기포를 통과시키지 않고 또한 액상 재료 중의 상기 입자를 통과시키는 필터를 배치하고,
    상기 공급 탱크의 내경을 d2라고 하고 또한 상기 공급 탱크의 내부 공간의 상하 방향 길이를 L1이라고 했을 경우에 L1/d2가 4~12가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 도포 장치.
  3. 입자가 분산된 액상 재료를 잉크젯 헤드를 사용하여 도포하는 잉크젯 도포 장치로서,
    펌프에 의해 압송되는 액상 재료를 공급 탱크에 공급하는 제 1 유로와, 상기 공급 탱크 내의 액상 재료를 잉크젯 헤드에 공급하는 제 2 유로를 구비하여 이루어지는 액상 재료의 유통 경로를 가짐과 아울러,
    상기 공급 탱크 내에 상기 펌프에 의한 압송에 의해 발생하는 액상 재료 중의 기포를 통과시키지 않고 또한 액상 재료 중의 상기 입자를 통과시키는 필터를 배치하고,
    상기 공급 탱크의 내경을 d2라고 하고 또한 상기 공급 탱크의 내부 공간에 있어서의 액상 재료의 액면 높이를 L2라고 했을 경우에 L2/d2가 1.5~9가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 도포 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 유로를 통해 잉크젯 헤드에 공급된 액상 재료를 귀환 탱크로 귀환시키는 제 3 유로와, 상기 귀환 탱크로부터 상기 펌프에 액상 재료를 공급하는 제 4 유로를 더 구비함으로써 액상 재료의 순환 경로가 구성됨과 아울러, 상기 귀환 탱크에 부압을 작용시키는 부압 발생 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 잉크젯 도포 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터는 상기 공급 탱크의 내부 공간에 수용됨과 아울러, 상기 제 1 유로를 통해 상기 공급 탱크에 공급되는 상기 액상 재료가 그 내부로 유입하는 원통형상의 메쉬 필터이며,
    상기 액상 재료 중의 기포가 상기 원통형상의 메쉬 필터의 내부로부터 유출하지 않고 또한 상기 액상 재료 중의 상기 입자가 상기 원통형상의 메쉬 필터의 내부로부터 유출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 도포 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유로에 있어서의 상기 펌프와 상기 공급 탱크 사이에 하류단이 접속된 제 5 유로를 더 갖고, 당해 제 5 유로의 상류단이 상기 공급 탱크 및 귀환 탱크보다도 대용량의 액상 재료를 저류하는 원 탱크로 통하고 있으며, 상기 원 탱크에 상기 액상 재료를 교반하는 교반 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 도포 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 교반 수단은 상기 원 탱크에 접촉하지 않도록 액상 재료 중에 배치되고 또한 지지 막대를 통해 매달아 지지된 날개 부재를 갖고, 상기 날개 부재는 마그넷의 자력에 의해 액상 재료를 교반하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 도포 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드의 노즐면에 발수 처리가 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 도포 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 부극 또는 정극의 집전체 상에 형성되는 한쪽의 활물질층, 또는 당해 활물질층 상에 형성되는 고체 전해질층, 또는 당해 고체 전해질층 상에 형성되는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 다른 쪽의 활물질층에 있어서의 층의 원료에 포함되는 입자인 것을 특징으로 하는 잉크젯 도포 장치.
  10. 제 9 항에 기재된 잉크젯 도포 장치를 사용하여 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 부극 또는 정극의 집전체 상에 형성되는 한쪽의 활물질층, 또는 당해 활물질층 상에 형성되는 고체 전해질층, 또는 당해 고체 전해질층 상에 형성되는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 다른 쪽의 활물질층을 제작하는 것을 특징으로 하는 전지 제조용 장치.
  11. 장척 필름 상에 부극 또는 정극의 집전체가 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 제 9 항에 기재된 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 집전체 상에 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 부극 활물질층 또는 정극 활물질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 활물질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물인 전극 시트를 롤형상으로 권취하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전지 제조용 장치.
  12. 장척 필름 상에 집전체가 형성됨과 아울러, 당해 집전체 상에 부극 활물질층 또는 정극 활물질층이 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 제 9 항에 기재된 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 활물질층 상에 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 고체 전해질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 활물질층과 상기 고체 전해질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전지 제조용 장치.
  13. 장척 필름 상에 부극 또는 정극의 집전체가 형성됨과 아울러, 당해 집전체 상에 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 한쪽의 활물질층이 형성되고 또한 당해 활물질층 상에 고체 전해질층이 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 제 9 항에 기재된 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 고체 전해질층 상에 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 다른 쪽의 활물질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 한쪽의 활물질층과 상기 고체 전해질층과 상기 다른 쪽의 활물질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전지 제조용 장치.
  14. 장척 필름 상에 부극 또는 정극의 집전체가 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 상기 집전체 상에 존재하는 부극 또는 정극의 활물질층과, 그 활물질층 상에 존재하는 고체 전해질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 활물질층과 상기 고체 전해질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취하도록 구성함과 아울러, 상기 활물질층과 상기 고체 전해질층 중 적어도 하나의 층이 제 9 항에 기재된 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 제조용 장치.
  15. 장척 필름 상에 부극 또는 정극의 집전체가 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 상기 집전체 상에 존재하는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 한쪽의 활물질층과, 그 활물질층 상에 존재하는 고체 전해질층과, 그 고체 전해질층 상에 존재하는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 다른 쪽의 활물질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 한쪽의 활물질층과 상기 고체 전해질층과 상기 다른 쪽의 활물질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취하도록 구성함과 아울러, 상기 한쪽의 활물질층과 상기 고체 전해질층과 상기 다른 쪽의 활물질층 중 적어도 하나의 층이 제 9 항에 기재된 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 제조용 장치.
  16. 장척 필름 상에 집전체가 형성됨과 아울러, 당해 집전체 상에 부극 활물질층 또는 정극 활물질층이 형성된 가요성을 갖는 장척 기재를 롤형상으로 권회한 기재 롤로부터 상기 장척 기재를 권해하여 가로 방향으로 반송하고 있는 도중에, 상기 활물질층 상에 존재하는 고체 전해질층과, 그 고체 전해질층 상에 존재하는 부극 활물질층과 정극 활물질층 중 다른 쪽의 활물질층을 형성하고, 상기 장척 필름 상에 상기 집전체와 상기 한쪽의 활물질층과 상기 고체 전해질층과 상기 다른 쪽의 활물질층을 갖는 적층부가 형성된 적층부 형성물을 롤형상으로 권취하도록 구성함과 아울러, 상기 고체 전해질층과 상기 다른 쪽의 활물질층 중 적어도 하나의 층이 제 9 항에 기재된 잉크젯 도포 장치에 의해 상기 액상 재료를 도포하여 건조시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 전지 제조용 장치.
  17. 삭제
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