KR20170045217A

KR20170045217A - 전지용 극판의 제조 장치

Info

Publication number: KR20170045217A
Application number: KR1020177004789A
Authority: KR
Inventors: 마사시 모토이; 겐지 기타지마; 가즈오 노무라
Original assignee: 토레이 엔지니어링 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2017-04-26
Also published as: JP6391366B2; JP2016046213A; CN106605320B; CN106605320A; KR102473483B1; WO2016031499A1

Abstract

기재 상에 평탄도가 높은 도막층을 형성할 수 있는 전지용 극판의 제조 장치를 제공한다. 구체적으로는, 폭 방향으로 길게 슬러리를 저류하는 공간으로 이루어지는 제1 매니폴드(11)와, 당해 폭 방향으로 넓은 슬릿(12)을 경유하여 제1 매니폴드(11)와 연결되고, 슬러리(3)를 기재(2)에 대해 토출하는 토출구(18)가 형성된 다이(10)와, 슬릿(12)의 도중에 설치된 상기 폭 방향으로 긴 제2 매니폴드(24)와, 제1 매니폴드(11)에 연통되어 있는 유입부(16)로부터 제1 매니폴드(11)에 슬러리(3)를 공급하는 공급 수단(20)을 구비하고, 제2 매니폴드(24) 상에 있어서 유입부(16)로부터 토출구(18)로의 최단 경로와 교차하는 부분에는, 슬러리(3)를 유출시킴으로써 토출구(18)로부터의 슬러리(3)의 토출량을 조정하는 조정부(31)가 1개 마련되어 있다.

Description

전지용 극판의 제조 장치 {DEVICE FOR MANUFACTURING ELECTRODE PLATE FOR CELL}

본 발명은, 기재에 활물질을 포함하는 슬러리를 도포하여 전지용 극판을 제조하기 위한 제조 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 특허문헌 1과 같이, 전지용 극판은, 롤 투 롤로 이송되는 기재에, 활물질, 바인더, 도전 보조제 및 용매를 포함하는 슬러리가 도포되어, 제조된다. 이와 같이 하여 제조된 전지용 극판에 있어서, 기재 상에 형성되는 활물질을 포함하는 층의 두께는, 전지의 충방전량에 직접 영향을 미치므로, 특히 고용량형의 전지(배터리)의 경우, 기재에 도포하는 슬러리의 막 두께 관리는 매우 중요해진다. 즉, 슬러리는, 기재의 폭 방향 및 이송 방향을 따라 균일한 두께로 도포될 필요가 있다.

이러한 슬러리를 기재에 도포하기 위한 다이에는, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 폭 방향으로 긴 매니폴드(액 저류부)와, 이 매니폴드에 연결되는 슬릿이 형성되어 있고, 슬러리는, 매니폴드에 공급되고, 매니폴드로부터 슬릿을 통해 기재에 대해 토출된다. 슬릿은, 기재의 폭 방향을 따라 균일한 양으로 슬러리가 토출되도록 균일한 간극 치수로 형성되어 있다.

일본 특허 공개 평11-233102호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 종래의 전지용 극판의 제조 장치에서는, 기재에 도포된 슬러리의 도막층의 막 두께가 폭 방향에 걸쳐 균일해지기 어렵다고 하는 문제가 있었다. 구체적으로는, 폭 방향으로 긴 매니폴드에 대해, 그 매니폴드에 연통하여 슬러리를 공급하는 유입부는 1점에만 마련되어 있으므로, 매니폴드에 있어서 슬러리의 유량을 폭 방향으로 균일화시킨다고 해도 매니폴드 내에서의 슬러리의 압력은 유입부로부터 매니폴드의 단부를 향해 낮아지는 경향이 있다. 그로 인해, 슬러리의 유량은 유입부 근방에서 많아져, 도 5에 도시하는 바와 같이 기재(2)에 도포된 슬러리(3)의 도막층의 형상은, 매니폴드의 폭 방향에 대하여 유입부에 가까운 부분에서 두꺼운 볼록 형상으로 되어 있었다.

특히, 전지용 극판을 제조하기 위해 사용하는 슬러리는 점도가 높아, 매니폴드 내에서 폭 방향으로 확산되기 어렵기 때문에, 상기한 바와 같이 슬러리(3)의 도막층이 볼록 형상으로 되기 쉬워지고, 또한 슬러리(3)를 고속으로 도포하기 위해 슬러리(3)의 공급 속도를 증가시키면, 도막층이 볼록 형상으로 되는 경향이 점점 강해질 우려가 있었다.

본 발명은, 상기 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 기재 상에 평탄도가 높은 도막층을 형성하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 전지용 극판의 제조 장치는, 폭 방향으로 길게 슬러리를 저류하는 공간으로 이루어지는 제1 매니폴드와, 당해 폭 방향으로 넓은 슬릿을 경유하여 당해 제1 매니폴드와 연결되고, 슬러리를 기재에 대해 토출하는 토출구가 형성된 다이와, 상기 슬릿의 도중에 설치된 상기 폭 방향으로 긴 제2 매니폴드와, 상기 제1 매니폴드에 연통되어 있는 유입부로부터 상기 제1 매니폴드에 슬러리를 공급하는 공급 수단을 구비하고, 상기 제2 매니폴드 상에 있어서 상기 유입부로부터 상기 토출구로의 최단 경로와 교차하는 부분에는, 슬러리를 유출시킴으로써 상기 토출구로부터의 슬러리의 토출량을 조정하는 조정부가 1개 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 제2 매니폴드 상에 있어서 유입부로부터 토출구로의 최단 경로와 교차하는 부분에는, 슬러리를 유출시킴으로써 토출구로부터의 슬러리의 토출량을 조정하는 조정부가 1개 마련되어 있으므로, 폭 방향에 걸쳐 토출구로 흐르는 슬러리의 양을 조정부에 있어서 조정할 수 있어, 토출구로부터의 슬러리의 토출량을 폭 방향에 걸쳐 소정의 양으로 유지하여 평탄도가 높은 도막층을 형성할 수 있다. 구체적으로는, 제1 매니폴드로부터 슬릿으로 유입될 때에 슬러리의 유량이 많아지기 쉬운 유입부로부터 토출구로의 최단 경로 상에 있어서, 조정부에 의해 슬러리의 유량을 저감시켜, 토출구로부터 토출되는 슬러리의 유량을 폭 방향에 있어서 균일하게 근접시키는 것이 가능하다.

또한, 상기 유입부 및 상기 조정부는, 상기 슬릿의 중심선을 따라 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 조정부를 기능시키지 않고 도포한 경우의 도막층의 두께가 가장 두꺼운 부분(유입부 근방)과 가장 얇은 부분(단부 근방)의 두께의 차가 가장 작아져, 조정부에 의해 슬러리의 토출을 조정하였을 때에 용이하게 높은 평탄도를 실현할 수 있다.

또한, 상기 제2 매니폴드의 용적은, 상기 제1 매니폴드의 용적보다 작은 것이 바람직하다.

이 경우, 조정부를 제1 매니폴드에 마련한 경우와 비교하여, 조정부에 의한 슬러리의 유량의 조정을 감도 좋게 행할 수 있다.

또한, 상기 제2 매니폴드는, 하부는 상기 슬릿을 형성하는 면과 동일 평면 상의 평탄면이고, 상기 슬릿과의 접속부보다 위의 부분은 코너부를 갖지 않는 형상이어도 된다.

이 경우, 제2 매니폴드 내에 있어서의 슬러리의 체류를 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기재 상에 평탄도가 높은 도막층을 형성하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 전지용 극판의 제조 장치의 개략 구성을 도시하는 설명도이다.
도 2는 도 1의 화살표 a 방향에서 본 단면도이다.
도 3은 본 실시 형태의 전지용 극판의 제조 장치에 의해 기재 상에 형성된 도막층의 형상을 도시하는 설명도이다.
도 4는 다른 실시 형태에 있어서의 전지용 극판의 제조 장치의 개략 구성을 도시하는 설명도이다.
도 5는 종래의 전지용 극판의 제조 장치에 의해 기재 상에 형성된 도막층의 형상을 도시하는 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은, 전지용 극판의 제조 장치의 개략 구성을 도시하는 설명도이다. 이 제조 장치(1)는, 롤 투 롤로 이송되는 금속박으로 이루어지는 기재(2)에, 활물질, 바인더, 도전 보조제 및 용매를 포함하는 슬러리(3)를 도포하기 위한 장치이다. 이 제조 장치에 따르면, 도포한 슬러리(3)를 건조시킴으로써 기재(2) 상에 활물질을 포함하는 층이 형성되고, 이 기재(2)가 소정 형상으로 절단되어 전지용 극판이 된다. 기재(2) 상에 형성되는 활물질을 포함하는 층의 두께는, 전지의 충방전량에 직접 영향을 미치므로, 기재(2)에 도포하는 슬러리(3)에 의해 형성되는 도막층의 막 두께 관리는 매우 중요하며, 이 제조 장치(1)에 따르면, 이하의 실시 형태에 있어서 설명하는 바와 같이, 슬러리(3)는, 기재(2)의 이송 방향을 따라 균일한 두께(균일한 도막량)로 도포된다. 또한, 기재(2)의 폭 방향은, 기재(2)의 이송 방향에 직교하는 방향이며, 도 1에 있어서의 Y축 방향이 이것에 상당한다.

제조 장치(1)는, 기재(2)의 폭 방향을 따라 길게 구성된 다이(10)와, 이 다이(10)에 슬러리(3)를 공급하는 공급 수단(20)을 구비하고 있다. 다이(10)에 있어서, 그 길이 방향(도 1에 있어서의 Y축 방향)을 폭 방향이라고 한다. 이 제조 장치(1)에서는, 다이(10)에 대향하는 롤러(5)가 설치되어 있고, 다이(10)의 폭 방향과 롤러(5)의 회전 중심선의 방향은 평행이다. 기재(2)는, 이 롤러(5)에 안내되어, 기재(2)와 다이(10)(후술하는 슬릿(12)의 선단)의 간격(간극)이 일정하게 유지되고, 이 상태에서 슬러리(3)의 도포가 행해진다.

본 실시 형태의 다이(10)는, 끝이 가느다란 형상인 제1 립(13a)을 갖는 제1 분할체(13)와, 끝이 가느다란 형상인 제2 립(14a)을 갖는 제2 분할체(14)를, 이들 사이에 시임판(15)을 끼워 조합한 구성으로 이루어진다. 도 2는, 도 1의 화살표 a 방향에서 본 단면도이다. 다이(10)는, 그 내부에, 폭 방향으로 긴 공간으로 이루어지는 제1 매니폴드(11)와, 이 제1 매니폴드(11)와 연결되는 슬릿(12)이 형성되고, 또한 제1 립(13a)과 제2 립(14a) 사이에는, 슬릿(12)의 해방 단부인 토출구(18)가 형성되어 있다. 즉, 제1 매니폴드(11)와 토출구(18)는, 슬릿(12)을 경유하여 연결되어 있다.

이 구성에 의해, 공급 수단(20)에 의해 공급된 슬러리(3)는, 우선 제1 매니폴드(11)에 저류되고, 다음으로 슬릿(12)을 경유하여 토출구(18)로부터 토출된다.

슬릿(12)은, 제1 매니폴드(11)와 마찬가지로 폭 방향으로 길게 형성되어 있고, 슬릿(12)의 폭 방향 치수는, 시임판(15)의 내측 치수 W에 의해 결정되고, 슬릿(12)의 폭 방향 치수와 대략 동일한 폭 방향 치수의 슬러리(3)를, 기재(2) 상에 도포할 수 있다. 슬릿(12)의 간극 치수(높이 치수)는, 예를 들어 0.4∼1.5㎜이다. 본 실시 형태에서는, 슬릿(12)의 간극 방향이 상하 방향이고, 폭 방향이 수평 방향이 되는 자세로 다이(10)는 설치되어 있다. 즉, 제1 매니폴드(11)와 슬릿(12)이 수평 방향으로 나열되어 배치되는 자세로 다이(10)는 설치되어 있다. 따라서, 제1 매니폴드(11)에 저류되어 있는 슬러리(3)를 슬릿(12) 및 토출구(18)를 통해 기재(2)로 흐르게 하는 방향은 수평 방향이 된다.

또한, 시임판(15)의 두께를 변경함으로써, 제1 매니폴드(11) 내부의 압력(도포 시공 압력)을 조정할 수 있고, 이 조정에 의해, 다양한 특성을 갖는 슬러리(3)로 균일한 막 두께의 도포 시공을 행하는 것이 가능해진다.

또한, 슬러리(3)가 흐르는 방향(도 1에 있어서의 X축 방향)에 있어서의 슬릿(12)의 도중에는, 폭 방향(Y축 방향)의 길이가 제1 매니폴드 및 슬릿(12)과 동등한 제2 매니폴드(24)가 설치되어 있다. 이 제2 매니폴드(24)의 폭 방향의 단면적은, 제1 매니폴드보다 작다. 즉, 제2 매니폴드(24)의 용적은, 제1 매니폴드보다 작다.

또한, 제2 매니폴드(24)의 형상은, 하부는 슬릿(12)을 형성하는 면과 동일 평면 상의 평탄면이고, 슬릿(12)과의 접속부보다 위의 부분은 코너부를 갖지 않는 것으로 되어 있다. 이와 같이 함으로써, 제2 매니폴드(24) 내에서 슬러리(3)가 체류하기 쉬운 개소가 없도록 하고 있다.

또한, 다이(10)의 폭 방향의 중앙부이며, 슬릿(12)의 중심선 상에 해당되는 부분에는, 유입부(16)가 마련되어 있고, 이 유입부(16)는 다이(10)의 외부로부터 제1 매니폴드(11)로 연결되는 관통 구멍(유입구)으로 이루어진다. 공급 수단(20)은, 이 유입부(16)에 일단부가 접속되어 있는 유입 파이프(21)와, 슬러리(3)를 저류하고 있는 탱크(22)와, 이 탱크(22) 내의 슬러리(3)를, 파이프(21)를 통해 다이(10)로 공급하기 위한 펌프(23)를 갖고 있다. 이상으로부터, 공급 수단(20)은, 제1 매니폴드(11)에 유입부(16)로부터 슬러리(3)를 공급할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 유입부(16)는, 제1 매니폴드(11)의 저부(17)와 연결되어 있고, 이 저부(17)로부터 슬러리(3)를 유입시키는 구성으로 되어 있다.

그리고, 제1 매니폴드(11)는 공급 수단(20)으로부터 공급된 슬러리(3)를 저류할 수 있고, 제1 매니폴드(11)에 저류되어 있는 슬러리(3)를, 슬릿(12)을 통해 토출구(18)로부터 롤 투 롤로 이송되는 기재(2)에 대해 토출하고, 이 기재(2)에 대해 슬러리(3)를 연속적으로 도포할 수 있다. 슬릿(12)의 간극 치수는 그 폭 방향으로 일정하고, 기재(2) 상에 도포되는 슬러리(3)의 두께는 폭 방향으로 일정해진다.

슬러리(3)는, 일정량을 공급하는 펌프에 의해 다이(10)에 공급되고, 이 공급량은 적절하게 조정되지만, 후술하는 바와 같이 센서(36) 및 제어 장치(37)에 의한 피드백 제어에 의해 공급이 조정된다.

또한, 다이(10)에는 압력 센서(도시하지 않음)가 설치되고, 이 압력 센서는, 제1 매니폴드(11)의 슬러리(3)의 내압을 계측하도록 해도 된다. 그리고, 이 계측 결과에 기초하여 공급 수단(20)에 의한 슬러리(3)의 공급이 제어되어, 제1 매니폴드(11)의 슬러리(3)의 내압을 일정하게 유지한다. 제1 매니폴드(11)에서 내압이 일정해지는 슬러리(3)는, 슬릿(12)으로부터 폭 방향 전체 길이에 걸쳐 균등한 양으로 토출되고, 또한 상기 압력 센서의 계측 결과에 기초하여, 슬릿(12)으로부터 토출되는 슬러리(3)의 양이 변동되지 않도록 제어되어, 기재(2) 상에 도포되는 슬러리(3)의 이송 방향의 두께를 일정하게 한다. 또한, 도시하지 않지만, 파이프(21)의 도중에는 슬러리(3)용 필터가 설치되어 있다.

또한, 제2 매니폴드(24)에는, 제1 매니폴드(11)로부터 토출구(18)로 흐르는 슬러리(3)를 토출구(18) 이외로부터 다이(10)의 외부로 유출시키는 조정부(31)가 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도 2에 쇄선으로 나타낸 슬릿(12)의 중심선 상에 해당되는 부분에, 조정부(31)가 마련되어 있다. 여기서, 상기한 바와 같이 유입부(16)도 슬릿(12)의 중심선 상에 마련되어 있고, 즉, 조정부(31)는 유입부(16)로부터 토출구(18)로의 최단 경로와 제2 매니폴드(24)가 교차하는 부분에 마련되어 있다.

조정부(31)는, 슬릿(12)과 다이(10)의 외부를 연결하는 관통 구멍과, 관통 구멍에 접속되어 있는 파이프(51)로 이루어진다. 본 실시 형태에서는, 파이프(51)의 일단부는 탱크(22)에 연결되어 있어, 탱크(22)에 저류되는 슬러리(3)가 유입부(16)로부터 제1 매니폴드(11)로 유입되는 것과는 달리, 조정부(31)로부터 유출된 슬러리(3)가 탱크(22)로 복귀된다. 또한, 파이프(51)의 도중에, 도시하지 않지만 필터가 설치되어 있어도 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 이 조정부(31)에는, 제2 매니폴드(24)로부터 유출시키는 슬러리(3)의 양의 조정을 행하는 제어 장치가 설치되어 있다. 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시하는 바와 같이, 파이프(51)에 상기 제어 장치로서 밸브(61)가 접속되어 있다. 밸브(61)에는, 조정부(31)로부터 유출되는 슬러리(3)의 유량을 조정하는 기능을 갖고 있다. 또한, 밸브(61)는 조정부(31)로부터 유출되는 슬러리(3)의 압력을 조정해도 된다. 또는, 조정부(31)와 탱크(22)를 연결하는 파이프(51)의 도중에, 슬러리(3)의 유량 관리(유출량 조정)를 행하는 기기(예를 들어, 펌프)가 설치되어 있어도 되고, 이 경우, 이 기기가, 제2 매니폴드(24)로부터 유출시키는 슬러리(3)의 배출 조정을 행하는 제어 장치로서 기능한다.

다음으로, 본 실시 형태의 제조 장치(1)에 의해 기재(2) 상에 형성된 슬러리(3)의 도막층의 형상을 도 3에 도시한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에서는, 다이(10)의 제2 매니폴드(24)에는, 슬러리(3)를 토출구(18) 이외로부터 다이(10)의 외부로 유출시키는 조정부(31)가 마련되어 있다. 그리고 이 조정부(31)가, 유입부(16)로부터 토출구(18)로의 최단 경로와 제2 매니폴드(24)가 교차하는 부분에 마련되어 있음으로써, 도 3에 해칭으로 나타내는 바와 같이 평탄도가 높은 슬러리(3)의 도막층을 기재(2) 상에 형성시킬 수 있다. 구체적으로는, 이하와 같다.

가령 조정부(31)를 기능시키지 않고 다이(10)로부터 기재(2)에 슬러리(3)를 토출한 경우, 기재(2)에 형성되는 슬러리(3)의 도막층의 형상은 도 3에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 폭 방향(Y축 방향)으로 볼록 형상이 되는 경향이 있다. 이것은, 다이(10)의 제1 매니폴드(11)로부터 토출구(18)로 흐르는 슬러리(3)의 유량이 유입부(16) 근방에서 가장 많아지고, 유입부(16)로부터 매니폴드(11)의 단부로 이격되어 감에 따라서 슬러리(3)의 유량이 적어지기 때문이며, 유량이 많은 부분일수록 막 두께가 커져, 도막층은 유입부(16) 근방으로부터 토출된 부분이 가장 두꺼워지는 볼록 형상이 된다.

이에 대해, 본 발명에서는 유입부(16)로부터 토출구(18)로의 최단 경로와 제2 매니폴드(24)가 교차하는 부분에 조정부(31)가 마련되어 있으므로, 조정부(31)로부터 슬러리(3)를 다이(10)의 외부로 유출시킴으로써, 유입부(16)의 근방의 토출구(18)로부터 토출되는 슬러리(3)의 양을 줄이도록 제어할 수 있다. 그 결과, 슬러리(3)의 도막층에 있어서 본래 막 두께가 가장 커지는 부분의 막 두께를 작게 할 수 있어, 도 3에 도시하는 바와 같이 평탄도가 높아진 도막층이 얻어진다.

이와 같이 함으로써, 유입부(16)로부터 토출구(18)로의 최단 경로 상에 마련된 1개의 조정부(31)에만 의한 슬러리(3)의 토출량의 조정에 의해, 기재(2)에 형성되는 슬러리(3)의 도막층을 고도로 평탄화할 수 있으므로, 간편한 제어로 높은 평탄도의 도막층을 얻을 수 있다. 또한, 조정부(31)의 세정 등의 메인터넌스도, 조정부(31)의 개수가 적기 때문에 용이하다.

또한, 제1 매니폴드(11)의 단부에 있어서, 토출구(18)로부터의 슬러리(3)의 토출량이 유입부(16)의 근방보다 적어지는 이유는, 이 단부에는, 제1 매니폴드(11)의 폭 방향 단부면을 구성하는 벽이 존재하고 있으므로, 유입부(16)로부터 공급되어 폭 방향 양측으로 확산되는 슬러리(3)는, 단부에 있어서 압력이 낮아지고, 그것에 따라서 유속이 저하되기 때문이다. 특히, 슬러리(3)는 점도(점성)가 높기 때문에, 단부에 있어서 유속이 저하되기 쉽다.

또한, 본 실시 형태의 제조 장치(1)의 다이(10)로부터 토출되는 슬러리(3)로서, 점도가 수천 내지 수만 cP(전단 속도＝1인 경우)인 것을 채용할 수 있다.

여기서, 본 발명에서는, 조정부(31)는 제1 매니폴드(11)가 아닌 제2 매니폴드(24)에 마련되어 있다. 이것은, 제1 매니폴드(11)는 유입부(16)로부터 유입된 슬러리(3)를 제1 매니폴드(11) 전체에 고루 확산시키기 위해 폭 방향의 단면적이 크게, 즉, 용적이 크게 형성되어 있기 때문이며, 가령 제1 매니폴드(11)에 조정부(31)를 마련한 경우, 조정부(31)에 의한 국소적인 슬러리(3)의 유량 조정을 행하여도, 감도가 나빠 충분한 조정의 효과가 얻어지기 어렵다.

한편, 가령 제2 매니폴드(24)가 아닌 슬릿(12)에 직접 조정부(31)를 마련한 경우, 조정의 감도가 지나치게 좋아 토출구(18)로부터의 슬러리(3)의 토출량의 제어가 곤란한 동시에, 조정부(31)에 의한 토출량의 조정이 영향을 미치는 폭 방향(Y축 방향)의 범위가 좁아져, 도막층의 형상은 평탄화되지 않고, 조정부(31)에 의해 조정된 부분만이 우묵하게 들어간 형상으로 될 우려가 있다.

이에 대해, 제1 매니폴드(11)보다 폭 방향의 단면적이 작은 제2 매니폴드(24)에 조정부(31)를 마련함으로써, 조정부(31)에 있어서의 조정을 적절하게 감도 좋고, 또한 폭 방향으로 넓은 영역에 대해 토출구(18)로부터의 토출량에 반영시켜, 도막층을 평탄화시키는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 유입부(16) 및 조정부(31)가 슬릿(12)의 중심축을 따라 마련되어 있다. 여기서, 제1 매니폴드(11) 내에 있어서 유입부(16)와 그 유입부(16)로부터 가장 이격된 부분(매니폴드(11)의 단부)의 거리는, 유입부(16)를 매니폴드(11)의 중앙(슬릿(12)의 중심축 상)에 마련한 경우에 최소가 된다. 기재(2)에 형성된 슬러리(3)의 도막층의 막 두께는, 유입부(16)로부터 이격된 위치로부터 토출되어 형성된 부분일수록 작아지므로, 조정부(31)를 기능시키지 않고 도포한 경우의 도막층의 두께가 가장 두꺼운 부분(유입부 근방)과 가장 얇은 부분(단부 근방)의 두께의 차는, 유입부(16)를 매니폴드(11)의 중앙(슬릿(12)의 중심축 상)에 마련한 경우에 가장 작아지고, 조정부(31)에 의해 슬러리(3)의 토출을 조정하였을 때에 용이하게 높은 평탄도를 실현할 수 있다.

또한, 제조 장치(1)는, 기재(2) 상에 도포한 슬러리(3)의 막 두께를 측정하는 센서(36)(도 1 참조)를 구비하고 있어도 된다. 이 센서(36)는, 폭 방향을 따라 복수 설치되어 있어도 된다. 센서(36)는, 비접촉식이며, 기재(2) 상의 슬러리(3)의 막 두께를, 폭 방향을 따라 복수 개소, 또는 폭 방향의 전체 길이에 걸쳐 계측 가능하고, 계측 결과는, 제조 장치(1)가 구비하고 있는 제어 장치(컴퓨터)(37)에 출력된다. 제어 장치(37)는 센서(36)로부터의 계측 결과에 기초하는 피드백 제어를 행하여, 밸브(61)의 개방도를 조정한다. 즉, 슬러리(3)의 막 두께의 계측 결과에 따라서, 제어 장치(37)는, 밸브(61)에 대해 제어 신호를 출력하여, 밸브(61)의 개방도를 조정한다. 이에 의해, 예를 들어 매니폴드(11) 내에서의 슬러리(3)의 체류 등에 의해 슬러리(3)의 흐름에 경시적인 변화가 발생해도 대응할 수 있어, 슬러리(3)의 도막층의 막 두께를 폭 방향으로 평탄화하는 것이 용이해진다.

또한, 센서(36) 대신에 제어 장치(37)가 갖는 타이머 기능에 의해, 밸브(61)의 개방도를 제어해도 된다. 즉, 도포 개시로부터 일정 시간이 경과하면 제1 매니폴드(11)의 단부 등에서 슬러리(3)의 고형 성분의 침전이나 응집이 발생하여, 슬러리(3)의 흐름에 변화가 발생하는 경우, 이 시간이 경과하기 전의 소정 시간을 타이머로 계측하고, 그 소정 시간이 경과하면, 제어 장치(37)는 밸브(61)의 개방도를 크게 하는 제어를 행해도 된다.

이상의 전지용 극판의 제조 장치에 의해, 기재 상에 평탄도가 높은 도막층을 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제조 장치(1)는, 도시하는 형태에 한정되지 않고 본 발명의 범위 내에 있어서 다른 형태의 것이어도 된다. 예를 들어, 본 실시 형태(도 2 참조)에서는, 유입부(16) 및 조정부(31)는, 슬릿(12)의 중심선을 따라 마련된 구성으로 하고 있지만, 중심선을 따른 위치에 한정되지 않고, 예를 들어 도 4에 도시하는 바와 같이 다이(10)의 단부 근방에 마련된 구성이어도 된다. 이 구성이었다고 해도, 조정부(31)를 기능시키지 않은 경우에 슬러리(3)의 도막층의 막 두께가 가장 커지는 유입부(16) 근방에 있어서, 조정부(31)가 슬러리(3)의 토출량을 저감시킬 수 있어, 폭 방향의 도막층의 평탄도를 높일 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 제1 매니폴드(11)의 슬러리(3)를, 슬릿(12)을 통해 토출구(18)로부터 기재(2)로 흐르게 하는 방향이 수평 방향으로 되도록 다이(10)가 설치되어 있는 경우에 대해 설명하였지만, 다이(10)의 설치 자세는 이것 이외여도 된다. 예를 들어, 제1 매니폴드(11)와 슬릿(12)이 연직 방향으로 나열되어 배치되는 자세로 다이(10)는 설치되고 있어도 되고, 이 경우에 있어서, 제1 매니폴드(11)의 슬러리(3)를, 슬릿(12)을 통해 토출구(18)로부터 기재(2)로 흐르게 하는 방향이 연직 방향 상향이 되도록 다이(10)가 설치되어 있어도 된다.

또한, 본 발명의 제조 장치(1)는, 도포하는 도포액이 점도가 높은 슬러리인 경우에 유효하며, 점도가 높은 슬러리를 도포하여 제품(예를 들어, 광학 필름)을 제조하는 경우에 적용해도 된다.

1 : 제조 장치
2 : 기재
3 : 슬러리
5 : 롤러
10 : 다이
11 : 제1 매니폴드
12 : 슬릿
13 : 제1 분할체
13a : 제1 립
14 : 제2 분할체
14a : 제2 립
15 : 시임판
16 : 유입부
17 : 저부
18 : 토출구
20 : 공급 수단
21 : 유입 파이프
22 : 탱크
23 : 펌프
24 : 제2 매니폴드
25 : 체류물
31 : 조정부
36 : 센서
37 : 제어 장치
51 : 파이프
61 : 밸브

Claims

폭 방향으로 길게 슬러리를 저류하는 공간으로 이루어지는 제1 매니폴드와, 당해 폭 방향으로 넓은 슬릿을 경유하여 당해 제1 매니폴드와 연결되고, 슬러리를 기재에 대해 토출하는 토출구가 형성된 다이와,
상기 슬릿의 도중에 설치된 상기 폭 방향으로 긴 제2 매니폴드와,
상기 제1 매니폴드에 연통되어 있는 유입부로부터 상기 제1 매니폴드에 슬러리를 공급하는 공급 수단을 구비하고,
상기 제2 매니폴드 상에 있어서 상기 유입부로부터 상기 토출구로의 최단 경로와 교차하는 부분에는, 슬러리를 유출시킴으로써 상기 토출구로부터의 슬러리의 토출량을 조정하는 조정부가 1개 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 전지용 극판의 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 유입부 및 상기 조정부는, 상기 슬릿의 중심선을 따라 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 전지용 극판의 제조 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 매니폴드의 용적은, 상기 제1 매니폴드의 용적보다 작은 것을 특징으로 하는, 전지용 극판의 제조 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 매니폴드는, 하부는 상기 슬릿을 형성하는 면과 동일 평면 상의 평탄면이고, 상기 슬릿과의 접속부보다 위의 부분은 코너부를 갖지 않는 것을 특징으로 하는, 전지용 극판의 제조 장치.