TW201836717A - 噴墨塗佈裝置以及電池製造用裝置 - Google Patents

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Abstract

一種噴墨塗佈裝置，具有液狀材料的流通路徑，所述流通路徑是包括將由噴墨塗佈裝置1的泵2壓送的液狀材料供給至供給槽3的第一流路4、及將供給槽3內的液狀材料供給至噴墨頭5的第二流路6而成，並且於供給槽3內配備不使因泵2的壓送而產生的液狀材料中的氣泡通過且使液狀材料中的粒子通過的過濾器40。

Description

噴射塗布裝置以及電池製造用裝置
本發明是有關於一種使用噴墨頭塗佈分散有粒子的液狀材料的噴墨塗佈裝置、及使用該噴墨塗佈裝置形成活性物質層或固體電解質層地構成的電池製造用裝置。
眾所周知，伴隨近年來的可攜式（portable）電子設備類或該些的相關設備類的急速的普及，關於成為該些設備類的電源的電池，開發有各種或謀求實用化。而且，該些電池中，作為能夠進行充放電的二次電池，鋰電池的開發得以進展。現在的主流為使用液體的電解質的鋰電池，其後，高安全性且能夠實現小型輕量化的使用固體的電解質的全固體鋰電池的開發得以推進。
液系鋰電池基本上包括如下結構：使用包含正極集電體層及正極活性物質層的電極片、與包含負極集電體層及負極活性物質層的電極片而於其間夾持液體的電解質液。另外，全固體鋰電池基本上包括依序排列有正極集電體層、正極活性物質層、固體電解質層、負極活性物質層、及負極集電體層的積層結構（例如，參照專利文獻1）。再者，液系鋰電池及全固體鋰電池均有如下結構：於正極活性物質層與固體電解質層之間及負極活性物質層與固體電解質層之間的任一者或兩者中使用以防止正極與負極間的短路為目的的間隔件。
作為製造此種鋰電池的方法，公知有如下方法：採用噴墨方式塗佈形成正極或負極的活性物質層的液狀材料、或形成固體電解質層的液狀材料，其後藉由乾燥等使其固化。
該情況下，於形成所述活性物質層的液狀材料中，分散有活性物質原料的粒子，且於形成所述固體電解質層的液狀材料中，分散有無機固體電解質原料的粒子。
再者，今後，於有採用噴墨方式進行塗佈的可能性的各種液狀材料中，例如積層陶瓷電容器（多層陶瓷電容器（Multi-layer Ceramic Capacitors，MLCC））等領域中可使用的含有鈦酸鋇或鎳超微粉者、或半導體封裝或印刷配線板等領域中可使用的含有二氧化矽等的接著劑中，粒子亦分散於液狀材料中。
另一方面，採用噴墨方式塗佈液狀材料的噴墨塗佈裝置例如如專利文獻2中所揭示般，具有液狀材料的流通路徑，所述流通路徑是包括將由泵壓送的液狀材料供給至供給槽的第一流路、及將供給槽內的液狀材料供給至噴墨頭的第二流路而成。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2001-250583號公報 [專利文獻2]日本專利特開2016-10786號公報
[發明所欲解決之課題] 且說，根據所述例示的現有的噴墨塗佈裝置，於由泵壓送液狀材料時產生氣泡，且混入有該氣泡的液狀材料經由第一流路供給至供給槽後，自供給槽經由第二流路流入噴墨頭。
該情況下，如所述例示般，若於液狀材料中分散粒子，則經由第一流路而供給至供給槽的液狀材料中成為粒子與氣泡混合存在的狀態。若保持此種狀態，則難以利用噴墨頭適當地塗佈分散有粒子的液狀材料。
就以上觀點而言，本發明的技術性課題為阻止供給至噴墨塗佈裝置的供給槽的液狀材料以混合存在氣泡與粒子的狀態流入噴墨頭，從而可利用噴墨頭適當地塗佈分散有粒子的液狀材料。 [解決課題之手段]
為了解決所述課題而首創的本發明為使用噴墨頭塗佈分散有粒子的液狀材料的噴墨塗佈裝置，且其特徵在於：具有液狀材料的流通路徑，所述流通路徑是包括將由泵壓送的液狀材料供給至供給槽的第一流路、及將所述供給槽內的液狀材料供給至噴墨頭的第二流路而成，並且於所述供給槽內配備不使因所述泵的壓送而產生的液狀材料中的氣泡通過且使液狀材料中的所述粒子通過的過濾器。
根據此種構成，即便經由第一流路而粒子與氣泡混合存在的液狀材料供給至供給槽內，亦藉由配備於供給槽內的過濾器而僅允許粒子通過。因此，不會自供給槽向第二流路流出氣泡，因此利用噴墨頭適當地塗佈分散有粒子的液狀材料。
該情況下，亦可進而包括使經由所述第二流路而供給至噴墨頭的液狀材料歸還至歸還槽的第三流路、及自所述歸還槽將液狀材料供給至所述泵的第四流路，藉此構成液狀材料的循環路徑，並且包括使負壓作用於所述歸還槽的負壓產生部件。
據此，自供給槽經由第二流路而供給至噴墨頭的液狀材料經由第三流路而返回至歸還槽，該返回的液狀材料經由第四流路而供給至泵，因此自泵經由第一流路再次將液狀材料供給至供給槽。藉此，液狀材料一邊於噴墨頭內通過一邊進行循環。因此，即便於並未自噴墨頭噴出液狀材料的情況下，因液狀材料進行循環，因此液狀材料一直流動。因此，可阻止液狀材料的流動停止時會產生的粒子的沈降及凝聚。而且，於粒子沈降而凝聚的情況下，難以自噴墨頭的噴嘴以使粒子均勻地分散的狀態噴出液狀材料，產生噴出異常，但該噴墨塗佈裝置可防止粒子的沈降及凝聚，因此難以產生噴出異常。此外，歸還槽中作用有來自負壓產生部件的負壓，因此於液狀材料於噴墨頭內通過時，可藉由所述負壓將噴嘴的背壓的大小設為適當，藉此可良好地維持噴嘴的彎月面（meniscus）的形狀。
亦可於以上的構成中，構成所述第一流路的配管插通至所述供給槽的內部空間的上下方向途中，所述供給槽的內部空間的上下方向的長度較內徑長，並且於將所述配管的內徑設為d1且將所述供給槽的內徑設為d2的情況下，以d2/d1為2～6的方式設定。
據此，供給槽為於上下方向上長的細長形狀，因此分散有粒子的液狀材料於供給槽內的流通速度變快，難以產生流動的停滯。而且，表示配管的內徑d1與供給槽的內徑d2的比率的d2/d1為2～6，因此相對於配管而言供給槽比先前變細，藉此亦難以產生分散有粒子的液狀材料的流動的停滯。具有所述效果的於上下方向上為長的細長形狀的供給槽進而具有如下優點：能夠應對少液量，且能夠應對並無利用旋轉翼等的攪拌機構的簡單結構。此處，若所述d2/d1小於2，則相對於配管的流路面積而言供給槽的流路面積變得過小，難以適當地於供給槽中貯存液狀材料。另一方面，若所述d2/d1超過6，則相對於配管的流路面積而言供給槽的流路面積變得過大，容易於分散有粒子的液狀材料的流動中產生沈澱。因此，若所述d2/d1為2～6，則可避免此種不良情況。就此種觀點而言，所述d2/d1更佳為3.5～4.5。
亦可於以上的構成中，於將所述供給槽的內徑設為d2且將所述供給槽的內部空間的上下方向的長度設為L1的情況下，以L1/d2為4～12的方式設定。
據此，若L1/d2小於4，則供給槽並非充分的細長形狀，因此分散有粒子的液狀材料的流動中容易產生停滯，若L1/d2超過12，則供給槽變得過細，無法充分地發揮貯存液狀材料的作用。因此，若所述L1/d2為4～12，則難以產生此種不良情況。就此種觀點而言，所述L1/d2更佳為6.5～10.5。
亦可於以上的構成中，於將所述供給槽的內徑設為d2且將所述供給槽的內部空間中的液狀材料的液面高度設為L2的情況下，以L2/d2為1.5～9的方式設定。
據此，若L2/d2小於1.5，則供給槽內的液狀材料的貯存體積相對變得過小，並未充分發揮作為槽的作用，若L2/d2超過9，則供給槽內的液狀材料的貯存體積相對變得過大，容易於分散有粒子的液狀材料的流動中產生沈澱。因此，若所述L2/d2為1.5～9，則難以產生此種不良情況。就此種觀點而言，所述L2/d2更佳為3～5。再者，於將所述供給槽的內部空間的上下方向的長度設為L1的情況下，較佳為以L2/L1為0.3～0.6的方式設定。
亦可於以上的構成中，所述過濾器收容於所述供給槽的內部空間中，並且為經由所述第一流路而供給至所述供給槽的所述液狀材料流入其內部的圓筒狀的網格過濾器，且構成為不使所述液狀材料中的氣泡自所述圓筒狀的網格過濾器的內部流出且使所述液狀材料中的所述粒子自所述圓筒狀的網格過濾器的內部流出。
據此，供給槽內的液狀材料中的氣泡的捕捉及粒子通過的允許得以確實化，可利用噴墨頭更適當地塗佈分散有粒子的液狀材料。
亦可於以上的構成中，進而具有下游端連接於所述第一流路的所述泵與所述供給槽之間的第五流路，且構成為該第五流路的上游端與較所述供給槽及歸還槽貯存更大容量的液狀材料的源槽相通，於所述源槽中設置有對所述液狀材料進行攪拌的攪拌部件。
據此，可於第一流路的途中自源槽並經由第五流路補充供給液狀材料，進而由泵壓送至供給槽側。而且，於源槽中設置有對液狀材料進行攪拌的攪拌部件，因此可使液狀材料中的粒子的分散狀態均勻化。
該情況下，所述攪拌部件可具有以並不接觸所述源槽的方式配置於液狀材料中且經由支撐棒而懸掛支撐的葉片構件，且構成為所述葉片構件藉由磁鐵的磁力而對液狀材料進行攪拌。於該構成中，於所述源槽的下方部設置有使所述葉片構件旋轉的磁力攪拌器，藉由調整為最佳的轉數而進行充分的液狀材料的攪拌。
據此，葉片構件以相對於源槽的周壁或底壁而為非接觸的狀態，藉由磁鐵的磁力進行攪拌作用，因此阻止伴隨葉片構件與源槽的接觸的異物的產生及該異物向液狀材料中的混入，並維持分散有粒子的液狀材料的潔淨性。另外，存在如下優點：於源槽中的液量用完而更換槽時，可僅更換源槽而立即進行攪拌。
亦可於以上的構成中，對所述噴墨頭的噴嘴面實施撥水處理。
據此，阻止分散有粒子的液狀材料自噴墨頭的噴嘴孔流傳至噴嘴面，因此與所述負壓的作用相結合，可將噴嘴的彎月面的形狀維持為適當的形狀。
亦可於以上構成中，所述粒子為負極活性物質層與正極活性物質層中的形成於負極或正極的集電體上的一個活性物質層、或形成於該活性物質層上的固體電解質層、或形成於該固體電解質層上的負極活性物質層與正極活性物質層中的另一個活性物質層的層的原料中所含的粒子。
據此，可效率良好且高品質地製造構成電池或電池的製造途中所獲得的電極片的活性物質層或固體電解質層。再者，該情況下的電池亦可於負極活性物質層與固體電解質層之間、及正極活性物質層與固體電解質層之間的任一者或兩者中插入以防止負極與正極間的短路為目的之包含無機系材料等的間隔件。
可提供一種使用該情況下的噴墨塗佈裝置（以下，亦稱為層形成用噴墨塗佈裝置）而用於製作負極活性物質層與正極活性物質層中的形成於負極或正極的集電體上的一個活性物質層、或形成於該活性物質層上的固體電解質層、或形成於該固體電解質層上的負極活性物質層與正極活性物質層中的另一個活性物質層的電池製造用裝置。
據此，實現可效率良好且高品質地製造構成電池或電池的製造途中所獲得的電極片的活性物質層或固體電解質層的電池製造用裝置。
進而，可提供一種電池製造用裝置，其構成為：於自將長條膜上形成有負極或正極的集電體的層且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，利用所述層形成用噴墨塗佈裝置將所述液狀材料塗佈於所述集電體上並使其乾燥，藉此形成負極活性物質層或正極活性物質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體與所述活性物質層的積層部而成的積層部形成物即電極片捲取為卷狀。再者，所謂所述沿「橫向」搬送，並不限於沿水平方向搬送的情況，還包含相對於水平方向，例如以10°以內的角度下降傾斜或上升傾斜而搬送的情況（以下，相同）。
根據該電池製造用裝置，於採用輥對輥（roll to roll）方式而自退繞進行一次捲取的期間內，構成基材卷的長條基材為於長條膜上形成有負極或正極的集電體者，且於沿橫向搬送該長條基材的途中，利用所述層形成用噴墨塗佈裝置形成一個活性物質層，藉此於長條膜上形成包含集電體及一個活性物質層的積層部並成為電極片。
另外，可提供一種電池製造用裝置，其構成為：於自將長條膜上形成有集電體並且於該集電體上形成有負極活性物質層或正極活性物質層且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，利用所述層形成用噴墨塗佈裝置將所述液狀材料塗佈於所述活性物質層上並使其乾燥，藉此形成固體電解質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體、所述活性物質層、及所述固體電解質層的積層部而成的積層部形成物捲取為卷狀。
根據該電池製造用裝置，於採用輥對輥方式而自退繞進行一次捲取的期間內，構成基材卷的長條基材為於長條膜上的負極或正極的集電體上藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成有一個活性物質層者，且於沿橫向搬送該長條基材的途中，於一個活性物質層上利用所述層形成用噴墨塗佈裝置形成固體電解質層，藉此於長條膜上形成包含集電體、一個活性物質層、及固體電解質層的積層部。再者，該情況下的積層部亦可於一個活性物質層與固體電解質層之間插入以防止負極與正極間的短路為目的之包含無機系材料等的間隔件（關於以下的積層部亦相同）。
進而，可提供一種電池製造用裝置，其構成為：於自將長條膜上形成有負極或正極的集電體並且於該集電體上形成有負極活性物質層與正極活性物質層中的一個活性物質層且於該活性物質層上形成有固體電解質層且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，利用所述層形成用噴墨塗佈裝置將所述液狀材料塗佈於所述固體電解質層上並使其乾燥，藉此形成負極活性物質層與正極活性物質層中的另一個活性物質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體、所述一個活性物質層、所述固體電解質層、及所述另一個活性物質層的積層部而成的積層部形成物捲取為卷狀。
根據該電池製造用裝置，於採用輥對輥方式而自退繞進行一次捲取的期間內，構成基材卷的長條基材為於長條膜上的負極或正極的集電體上藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成有一個活性物質層及固體電解質層者，且於沿橫向搬送該長條基材的途中，於固體電解質層上利用所述層形成用噴墨塗佈裝置形成另一個活性物質層，藉此於長條膜上形成包含集電體、一個活性物質層、固體電解質層、及另一個活性物質層的積層部。再者，該情況下的積層部亦可於負極活性物質層與固體電解質層之間、及正極活性物質層與固體電解質層之間的任一者或兩者中插入以防止負極與正極間的短路為目的之包含無機系材料等的間隔件（關於以下的積層部亦相同）。
另外，可提供一種電池製造用裝置，其構成為於自將長條膜上形成有負極或正極的集電體且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，形成存在於所述集電體上的負極或正極的活性物質層、及存在於該活性物質層上的固體電解質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體、所述活性物質層、及所述固體電解質層的積層部而成的積層部形成物捲取為卷狀，並且所述活性物質層與所述固體電解質層中的至少一個層是利用所述層形成用噴墨塗佈裝置塗佈所述液狀材料並使其乾燥而形成。
根據該電池製造用裝置，以如下所示的兩種實施方式於長條膜上形成積層部。
該情況下的第一實施方式於採用輥對輥方式而自退繞至進行一次捲取為止的期間內，於負極或正極的集電體上利用所述層形成用噴墨塗佈裝置形成活性物質層，其後藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成固體電解質層，藉此於長條膜上形成包含集電體、活性物質層、及固體電解質層的積層部。
該情況下的第二實施方式於採用輥對輥方式而自退繞至進行一次捲取為止的期間內，於負極或正極的集電體上藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成活性物質層，其後，利用所述層形成用噴墨塗佈裝置形成固體電解質層，藉此於長條膜上形成包含集電體、活性物質層、及固體電解質層的積層部。
進而，可提供一種電池製造用裝置，其構成為於自將長條膜上形成有負極或正極的集電體且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，形成存在於所述集電體上的負極活性物質層與正極活性物質層中的一個活性物質層、存在於該活性物質層上的固體電解質層、及存在於該固體電解質層上的負極活性物質層與正極活性物質層中的另一個活性物質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體、所述一個活性物質層、所述固體電解質層、及所述另一個活性物質層的積層部而成的積層部形成物捲取為卷狀，並且所述一個活性物質層、所述固體電解質層、及所述另一個活性物質層中的至少一個層是利用所述層形成用噴墨塗佈裝置塗佈所述液狀材料並使其乾燥而形成。
根據該電池製造用裝置，以如下所示的三種實施方式於長條膜上形成積層部。
該情況下的第一實施方式於採用輥對輥方式而自退繞至進行一次捲取為止的期間內，於負極或正極的集電體上利用所述層形成用噴墨塗佈裝置形成一個活性物質層，其後藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成固體電解質層與另一個活性物質層，藉此於長條膜上形成包含集電體、一個活性物質層、固體電解質層、及另一個活性物質層的積層部。
該情況下的第二實施方式於採用輥對輥方式而自退繞至進行一次捲取為止的期間內，於負極或正極的集電體上藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成一個活性物質層，其後利用所述層形成用噴墨塗佈裝置形成固體電解質層，然後，藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成另一個活性物質層，藉此於長條膜上形成包含集電體、一個活性物質層、固體電解質層、及另一個活性物質層的積層部。
該情況下的第三實施方式於採用輥對輥方式而自退繞至進行一次捲取為止的期間內，於負極或正極的集電體上藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成一個活性物質層與固體電解質層，其後，利用所述層形成用噴墨塗佈裝置形成另一個活性物質層，藉此於長條膜上形成包含集電體、一個活性物質層、固體電解質層、及另一個活性物質層的積層部。
另外，可提供一種電池製造用裝置，其構成為於自將長條膜上形成有集電體並且於該集電體上形成有負極活性物質層與正極活性物質層中的一個活性物質層且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，形成存在於所述活性物質層上的固體電解質層、存在於該固體電解質層上的負極活性物質層與正極活性物質層中的另一個活性物質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體、所述一個活性物質層、所述固體電解質層、及所述另一個活性物質層的積層部而成的積層部形成物捲取為卷狀，並且所述固體電解質層與所述另一個活性物質層中的至少一個層是利用所述層形成用噴墨塗佈裝置塗佈所述液狀材料並使其乾燥而形成。
根據該電池製造用裝置，以如下所示的兩種實施方式於長條膜上形成積層部。
該情況下的第一實施方式於採用輥對輥方式而自退繞進行一次捲取的期間內，構成基材卷的長條基材為於長條膜上的負極或正極的集電體上藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成有一個活性物質層的電極片，且於沿橫向搬送該長條基材即電極片的途中，於一個活性物質層上利用所述層形成用噴墨塗佈裝置形成固體電解質層，其後，藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成另一個活性物質層，藉此於長條膜上形成包含集電體、一個活性物質層、固體電解質層、及另一個活性物質層的積層部。
該情況下的第二實施方式於採用輥對輥方式而自退繞進行一次捲取的期間內，構成基材卷的長條基材為於長條膜上的負極或正極的集電體上藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成有一個活性物質層的電極片，且於沿橫向搬送該長條基材即電極片的途中，於一個活性物質層上藉由利用網版印刷或凹版印刷、或利用所述層形成用噴墨塗佈裝置或利用其以外的噴墨塗佈裝置等形成固體電解質層，其後，利用所述層形成用噴墨塗佈裝置形成另一個活性物質層，藉此於長條膜上形成包含集電體、一個活性物質層、固體電解質層、及另一個活性物質層的積層部。 [發明的效果]
如以上般，根據本發明可阻止供給至噴墨塗佈裝置的供給槽的液狀材料以混合存在氣泡與粒子的狀態流入噴墨頭，從而可利用噴墨頭適當地塗佈分散有粒子的液狀材料。
以下，一邊參照圖式一邊對本發明的實施方式的噴墨塗佈裝置及電池製造用裝置進行說明。
＜第一實施方式＞ 圖1是表示本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置（以下，亦簡稱為「塗佈裝置」）的整體構成的概略正視圖。如該圖所示，塗佈裝置1包括：將由泵2壓送的液狀材料供給至供給槽3的第一流路4、將供給槽3內的液狀材料供給至噴墨頭5的第二流路6、使供給至噴墨頭5的液狀材料歸還至歸還槽7的第三流路8、及自歸還槽7將液狀材料供給至泵2的第四流路9。因此，該塗佈裝置1中的液狀材料的流通路徑構成經過噴墨頭5的循環路徑。
於第二流路6中設置有對自供給槽3對於噴墨頭5的液狀材料的供給與停止進行切換的供給閥10，並且於第三流路8中設置有對自噴墨頭5對於歸還槽7的液狀材料的歸還與停止進行切換的歸還閥11。供給閥10及歸還閥11主要於噴墨頭5的更換時關閉而發揮防止來自配管的液狀材料的滴液的作用。進而，於第三流路8中設置有對自噴墨頭5流向歸還槽7的液狀材料進行溫度調節（主要是冷卻）的帕爾帖單元（Peltier unit）12。
供給槽3中的液狀材料的液面31的上部空間經由大氣開放流路13而與大氣相通，於該大氣開放流路13中設置有對向大氣的連通與遮斷進行切換的大氣切換閥14。另外，歸還槽7中的液狀材料的液面15的上部空間經由負壓流路16而與負壓產生部件17相通，於該負壓流路16中設置有對負壓的流通與遮斷進行切換的負壓切換閥18。
進而，該塗佈裝置1具有下游端連接於第一流路4的泵2與供給槽3之間的第五流路19，且該第五流路19的上游端與源槽20相通。於該第五流路19設置有將源槽20內的液狀材料自第一流路4的途中壓送至供給槽3並加以補充的輔助泵21、對利用該輔助泵21的液狀材料的補充與停止進行切換的補充切換閥22。再者，該源槽20較供給槽3及歸還槽7貯存更大容量的液狀材料。
於源槽20中設置有對貯存的液狀材料進行攪拌的攪拌部件23。該攪拌部件23具有以並不接觸源槽20的方式配置於液狀材料中且經由支撐棒24而懸掛支撐的葉片構件25。再者，支撐棒24經由軸承而可旋轉地支撐於覆蓋源槽20的上部的蓋體26（或其上方的固定構件）上。另外，葉構件25較佳為安裝於距源槽20的底面為約3 mm～8 mm附近的位置，以即便於源槽20的內部液量降低的情況下，亦可充分地進行攪拌。而且，葉片構件25藉由配置於源槽20的外側下部的磁鐵27的磁力28而以適當的轉數旋轉，藉此，構成為對源槽20中貯存的液狀材料進行攪拌。
圖2為詳細表示供給槽3的構成的縱剖正視圖。如該圖所示，關於供給槽3，內部空間呈圓柱狀，並且上部由蓋體29覆蓋為密閉狀，且構成第一流路4的第一配管30的下游側部分貫通蓋體29而到達供給槽3內。而且，如圖中的例子般，第一配管30的下端較佳為位於供給槽3的液狀材料的液面31的稍下方。其理由在於：防止自第一配管30的下端放出的液狀材料於供給槽3的內部空間中與空氣混雜而必然產生泡的情況。另外，供給槽3的內部空間以下端部為圓錐狀的方式隨著向下方行進而緩慢變細，於該變細的部分32的下端連接有構成第二流路6的第二配管33。再者，供給槽3於上端具有凸緣部34且於該凸緣部34密封蓋體29並加以固定。另外，於該凸緣部34中形成有與供給槽3的內部空間相通的流通孔35，且於該流通孔35中連接有構成大氣開放流路13的大氣開放用配管36。
供給槽3與第一配管30的關係是於將第一配管30的內徑設為d1且將供給槽3的內徑設為d2的情況下，以d2/d1為2～6的方式設定。而且，供給槽3的內部空間的上下方向的長度L1較內徑d2長。詳細而言，於將供給槽的內徑設為d2且將供給槽3的內部空間的上下方向的長度設為L1的情況下，以L1/d2為4～12的方式設定。進而，於將供給槽3的內徑設為d2且將供給槽3內的液狀材料的液面31的高度設為L2的情況下，以L2/d2為1.5～9的方式設定。
此外，於該供給槽3的內部空間中配備有呈有底圓筒狀的網格過濾器40。該網格過濾器40的上端固定於供給槽3的上端，並且下端位於較供給槽3的下端而言稍靠上方且不與供給槽3接觸的位置。而且，該網格過濾器40與供給槽3同心地配置，並且於將網格過濾器40的內徑設為d3且將供給槽3的內徑設為d2的情況下，以d2/d3為1.5～3的方式設定。該網格過濾器40的圓筒狀主體部40a完全覆蓋存在於供給槽3內的第一配管30的外周部，且其底部40b呈圓錐狀。進而，該網格過濾器40為不鏽鋼（SUS）製，目數為300目～800目，線徑為0.03 mm～0.09 mm。
更具體而言，第一配管30的內徑d1為3 mm～6 mm，第一配管30的供給槽3內的長度L3為50 mm～100 mm，供給槽3的內徑d2為10 mm～30 mm，供給槽3的內部空間的上下方向的長度L1為100 mm～200 mm，網格過濾器40的內徑d3為7 mm～15 mm，網格過濾器40的上下方向的長度L4為90 mm～190 mm。
圖3為詳細表示歸還槽7的構成的縱剖正視圖。該歸還槽7與所述供給槽3的不同處在於：並未設置網格過濾器40的方面、於上方具有構成第三流路8的第三配管41並且於下方具有構成第四流路9的第四配管42且於上端側方具有構成負壓流路16的負壓用配管43的方面、及第三配管41彎曲而其下端與歸還槽7的內周面接觸的方面。其他的構成與所述供給槽3相同，因此對於兩者3、7中共通的構成要件（亦包含各種尺寸的符號及其數值在內）標註相同符號並省略其說明。
圖4為自下方觀察於下端部具有本實施方式中使用的噴墨頭5的噴墨頭單元45的概略底視圖。該噴墨頭單元45以交錯狀排列有多個（圖中的例子中為3個）噴墨頭5，於該些噴墨頭5的噴嘴面（下表面）46中以交錯狀配設有圖中的例子中為兩列的多個噴嘴孔47。該情況下，第二流路6及第三流路8通過噴墨頭單元45的內部而與多個噴墨頭5相通。而且，對多個噴墨頭5的各噴嘴面46實施撥水處理。
圖5是表示藉由使用包括以上的構成的塗佈裝置1而成的電池製造用裝置（後述）來製造的電池（全固體鋰電池）的基本構成的概略立體圖。如該圖所示，該電池是由負極集電體50、與接合於該負極集電體50的負極活性物質層51構成負極52A，並且由正極集電體53、與接合於該正極集電體53的正極活性物質層54構成正極52B。而且，於負極活性物質層51與正極活性物質層54之間插入有固體電解質層55。再者，存在於負極活性物質層51與固體電解質層55之間、及正極活性物質層54與固體電解質層55之間的任一者或兩者中插入以防止正極與負極間的短路為目的之包含無機系材料等的間隔件的情況。
此處，作為負極集電體50及正極集電體53，可使用金屬箔（例如，銅箔、鋁箔、或SUS箔等）。
另外，負極活性物質層51及正極活性物質層54的形成材料（液狀材料）分散有粒子，詳細情況如下所述。即，使負極及正極的活性物質粒子分散於溶劑（分散介質）中，藉此可作為負極活性物質層51、正極活性物質層54的形成材料而使用。具體而言，該些形成材料是為了以噴墨方式穩定地噴出而以25℃下的黏度為6 mPa·s～20 mPa·s、且25℃下的表面張力為25 mN·m～45 mN·m的範圍的方式對油墨物性進行調整的液狀材料。另外，含有的活性物質粒子的直徑採用最大粒徑為5 μm以下者。再者，關於該些形成材料，若為可以噴墨方式噴出的粒子分散油墨，則並無特別限定。例如，作為負極活性物質粒子，可使用天然黑鉛、人造黑鉛等碳系材料。另外，作為正極活性物質粒子，可使用Li-Mn系氧化物、Li-Ni系氧化物、Li-Co系氧化物等。而且，粒子分散液理想的是於靜置的情況下於20分鐘以內完全未沈降·再凝聚的油墨。再者，於僅以粒子·溶劑而無法抑制沈降或凝聚的情況下，可藉由與分散劑的併用而製作穩定的分散液。進而，理想的是於該些形成材料中添加黏合劑等用於提高密接性的添加劑。另外，為了提高負極活性物質層51及正極活性物質層54中的離子傳導性而理想的是添加碳黑等導電助劑。
進而，固體電解質層55的形成材料（液狀材料）亦分散有粒子，詳細情況如下所述。即，使無機固體電解質粒子分散於溶劑（分散介質）中，藉此可使用。具體而言，該些形成材料是為了以噴墨方式穩定地噴出而以25℃下的黏度為6 mPa·s～20 mPa·s、且25℃下的表面張力為25 mN·m～45 mN·m的範圍的方式對油墨物性進行調整的液狀材料。另外，含有的無機固體電解質的粒徑可使用最大粒徑為5 μm以下者。再者，關於該些形成材料，若為可以噴墨方式噴出的粒子分散油墨，則並無特別限定。例如，可使用LGPS等硫化物系電解質系、或LiPON等氧化物系電解質系的粒子等。而且，粒子分散液理想的是於靜置的情況下於20分鐘以內完全未沈降·再凝聚的油墨。再者，於僅以粒子·溶劑而無法抑制沈降或凝聚的情況下，可藉由與分散劑的併用而製作穩定的分散液。進而，理想的是於該些形成材料中添加黏合劑等用於提高密接性的添加劑。
該第一實施方式中，構成為分散有以上般的粒子的液狀材料是由塗佈裝置1塗佈。該粒子的最大粒徑為1 μm～10 μm，更佳的最大粒徑的下限值為3 μm，更佳的最大粒徑的上限值為7 μm。
其次，對包括以上構成的第一實施方式的塗佈裝置1的作用效果進行說明。
圖1所示的循環式的流通路徑中，由泵2壓送的液狀材料經由第一流路4而供給至供給槽3。於該時點，供給閥10及歸還閥11打開，藉此處於對噴墨頭5流通液狀材料的狀態。另外，存在大氣切換閥14打開而對於供給槽3而言為大氣開放的狀態，但因泵2始終驅動，因此藉由負壓切換閥18打開而處於對於歸還槽7作用負壓的狀態。進而，藉由補充切換閥22關閉且輔助泵21處於非驅動狀態，而處於自源槽20對於第一流路4的液狀材料的補充停止的狀態。
此種狀態下，由泵2壓送的液狀材料執行流經第一流路4、供給槽3、第二流路6、噴墨頭5、第三流路8、歸還槽7、及第四流路9而返回至泵2的動作。執行此種動作時，於經由第一流路4而供給至供給槽3的液狀材料中，混入因泵2的壓送而產生的氣泡。而且，於該液狀材料中分散有所述粒子。因此，於供給至供給槽3的液狀材料中氣泡與粒子混合存在。
如此，處於氣泡與粒子混合存在的狀態的液狀材料經由圖2所示的第一配管30而流入供給槽3的液狀材料的液面31的下方。該情況下，於供給槽3的內部空間中配備有目數為300目～800目、線徑為0.03 mm～0.09 mm、且具有底部的有底圓筒狀的網格過濾器40。該情況下，網格過濾器40遍及全長且以袋狀覆蓋供給槽3內的第一配管30，因此經由第一配管30而供給的液狀材料的總量流入該網格過濾器40的內部。而且，藉由該網格過濾器40實質上捕捉液狀材料中的所有氣泡，並且實質上使所有粒子通過。結果，於供給槽3內的網格過濾器40的外周側空間中流出存在粒子且實質上並不存在氣泡的液狀材料。再者，關於該網格過濾器40適當地捕捉氣泡並且使粒子適當地通過的功能，於後述的[實施例1]中詳細說明。
進而，供給至供給槽3內的液狀材料可獲得如下所示般的優點。即，表示第一配管30的內徑d1與供給槽3的內徑d2的關係的d2/d1為2～6，且供給槽3的內部空間的上下方向的長度L1較供給槽3的內徑d2長。藉此，供給槽3為於上下方向上長的細長形狀，並且相對於第一配管30而言供給槽3比先前變細，因此分散有粒子的液狀材料於供給槽3內的流通速度變快，並且難以產生流動的停滯。為了獲得此種優點，所述d2/d1更佳為3.5～4.5。另外，表示供給槽3的內徑d2與供給槽3的內部空間的上下方向的長度L1的關係的L1/d2為4～12。藉此，進一步提高將供給槽3設為於上下方向上長的細長形狀所帶來的液狀材料的高流速化或停滯的阻止。為了獲得此種優點，所述L1/d2較佳為5～10。進而，表示供給槽3的內徑d2與供給槽3內的液狀材料的液面31的高度L2的關係的L2/d2為1.5～9。藉此，分散有粒子的液狀材料的流量適當，且難以產生沈澱等。為了獲得此種優點，所述L2/d2更佳為3～5。表示網格過濾器40的內徑d3與供給槽3的內徑d2的關係的d2/d3為1.5～3。藉此，可充分獲得網格過濾器40的捕捉氣泡的功能與使粒子通過的功能。為了獲得此種優點，所述d2/d3更佳為1.8～2.5。
此外，該塗佈裝置1藉由包括圖1所示的構成而亦可獲得如下所示般的優點。即，該塗佈裝置1採用液狀材料進行循環的循環形式，即便於並未自噴墨頭5噴出液狀材料的情況下，因液狀材料進行循環，因此液狀材料一直流動。因此，可阻止液狀材料的流動停止時會產生的粒子的沈降及凝聚。而且，如已經敘述般，該液狀材料中的粒子的最大粒徑為1 μm～10 μm，較佳為其下限值為3 μm，較佳為其上限值為7 μm，相對於此，噴墨頭5的噴嘴孔47的直徑為20 μm～60 μm。因此，於粒子沈降而凝聚的情況下，難以自噴嘴孔47以使粒子均勻地分散的狀態噴出液狀材料，產生噴出異常，但該塗佈裝置1可阻止粒子的沈降及凝聚，因此難以產生噴出異常。另外，於自噴墨頭5歸還液狀材料的第三流路8中配設有帕爾帖單元12，因此於噴墨頭5內的液狀材料的溫度上升的情況下，可利用帕爾帖單元12進行冷卻而將液狀材料一直維持為適當的溫度。進而，因於歸還槽7內作用有負壓，因此如圖6中的符號A1所示，於噴嘴孔47中生成適當的彎月面60。而且，對該圖所示的噴嘴頭5的噴嘴面46實施有撥水處理，因此阻礙適當的彎月面60的生成的情況亦消失。
具有以上般的構成及作用效果的塗佈裝置1於如下所示般的電池製造用裝置中使用。
圖7是表示此種電池製造用裝置的概略側視圖。如該圖所示，該電池製造用裝置70採用輥對輥方式，作為主要的構成要素而包括輥對輥中的退繞裝置71及捲取裝置72、所述塗佈裝置1、及熱乾燥裝置73。
該電池製造用裝置70中，作為被塗佈物的長條基材74為於包含樹脂等的長條膜49上（外周側）形成有負極集電體50或正極集電體53者、或於其上形成有負極活性物質層51者、或者於其上形成有固體電解質層55者。而且，於自將該長條基材74捲繞為卷狀的基材卷75退繞長條基材74並沿橫向搬送的途中，於該長條基材74上形成負極活性物質層51、固體電解質層55、及正極活性物質層54中的任一個層。進而，構成為將於長條膜49上具有包含所述一個層的積層部的積層部形成物76以捲取卷77的形式捲取為卷狀。
該情況下，自基材卷75的長條基材74的退繞是利用退繞裝置71進行，並且積層部形成物76的作為捲取卷77的捲取是利用捲取裝置72進行。進而，於沿橫向搬送的長條基材74上的一個層的形成是利用塗佈裝置1、熱乾燥裝置73進行。
熱乾燥裝置73是於利用噴墨頭5將作為一個層的形成材料的液狀材料塗佈於長條基材74上而成的長條基材74的塗佈後部分74a的上側空間及下側空間中，分別於搬送方向上交替配設多個熱風吹出口78、與收容遠紅外線燈或近紅外線燈的多個燈罩79而構成。再者，此處的熱乾燥裝置73亦可僅為熱風吹出口78與燈罩79的任一者。另外，熱風吹出口78或燈罩79亦可僅配設於所述上側空間與下側空間的任一者中。進而，燈罩79可並非為利用遠紅外線燈等燈的構成，亦可為利用使用加熱器的陶瓷噴鍍等的遠紅外線照射單元。該些是考慮由所述液狀材料形成的膜品質、乾燥時間等來選擇最佳的條件。
根據該電池製造用裝置70，自基材卷75退繞且沿橫向（箭頭A所表示的方向）搬送的長條基材74於通過塗佈裝置1時，自噴墨頭5的大量的噴嘴孔47受到作為一個層的形成材料的液狀材料（分散有粒子的液狀材料）的塗佈。
該情況下，於長條基材74在長條膜49上沿長邊方向間斷地形成有負極集電體50的情況下，如圖8所示，負極集電體50上由塗佈裝置1及熱乾燥裝置73形成的負極活性物質層51亦沿長邊方向間斷地形成，因此由噴墨頭5塗佈於負極集電體50上的液狀材料的塗佈區域亦如該圖的平行斜線所示般為沿長邊方向間斷的矩形區域。而且，該些矩形區域依序由熱乾燥裝置73乾燥，藉此如圖9所示，於負極集電體50上依序形成負極活性物質層51。因此，該情況下，獲得於長條膜49上沿長邊方向間斷地形成具有負極集電體50與負極活性物質層51的積層部而成的積層部形成物76。而且，藉由將該積層部形成物76捲取為卷狀而獲得捲取卷77。
另外，於長條基材74在長條膜49上沿長邊方向連續地形成有負極集電體50的情況下，如圖10所示，較佳為負極集電體50上由塗佈裝置1及熱乾燥裝置73形成的負極活性物質層51沿長邊方向間斷地形成，該情況下，由噴墨頭5塗佈於負極集電體50上的液狀材料的塗佈區域亦如該圖的平行斜線所示般為沿長邊方向間斷的矩形區域。而且，該些矩形區域依序由熱乾燥裝置73乾燥，藉此如圖11所示，於連續形成的負極集電體50上依序形成負極活性物質層51。因此，該情況下，獲得於長條膜49上沿長邊方向形成具有連續的負極集電體50與間斷的負極活性物質層51的積層部而成的積層部形成物76。而且，藉由將該積層部形成物76捲取為卷狀而獲得捲取卷77。
再者，於長條基材74在長條膜49上沿長邊方向連續地形成有負極集電體50的情況下，如圖12所示，負極集電體50上由塗佈裝置1及熱乾燥裝置73形成的負極活性物質層51亦可沿長邊方向連續地形成，該情況下，由噴墨頭5塗佈於負極集電體50上的液狀材料的塗佈區域亦如該圖的平行斜線所示般為沿長邊方向連續的區域。而且，該連續的區域由熱乾燥裝置73乾燥，藉此如圖13所示，於連續形成的負極集電體50上依序形成負極活性物質層51。因此，該情況下，獲得包含於長條膜49上沿長邊方向形成具有連續的負極集電體50與連續的負極活性物質層51的積層部而成的積層部形成物76的電極片。而且，藉由將該積層部形成物76捲取為卷狀而獲得捲取卷77。
所述長條基材74為於長條膜49上形成負極集電體50而成者，但此外亦可為如下所示般的長條基材74。即，圖14的長條基材74為於長條膜49上沿長邊方向間斷地形成負極集電體50與負極活性物質層51的任一者而成者。因此，該情況下，如該圖所示，獲得於長條膜49上沿長邊方向間斷地形成具有負極集電體50、負極活性物質層51、及固體電解質層55的積層部而成的積層部形成物76。另外，圖15的長條基材74為於長條膜49上形成沿長邊方向連續的負極集電體50與沿長邊方向間斷的負極活性物質層51而成者。因此，該情況下，如該圖所示，獲得於長條膜49上沿長邊方向形成具有連續的負極集電體50、間斷的負極活性物質層51、及間斷的固體電解質層55的積層部而成的積層部形成物76。進而，圖16的長條基材74為於長條膜49上形成沿長邊方向連續的負極集電體50與沿長邊方向連續的負極活性物質層51而成者。因此，該情況下，如該圖所示，亦可獲得於長條膜49上沿長邊方向形成具有連續的負極集電體50、連續的負極活性物質層51、及連續的固體電解質層55的積層部而成的積層部形成物76。另外，圖17的長條基材74為於長條膜49上沿長邊方向間斷地形成負極集電體50、負極活性物質層51、及固體電解質層55的任一者而成者。因此，該情況下，如該圖所示，獲得於長條膜49上沿長邊方向間斷地形成具有負極集電體50、負極活性物質層51、固體電解質層55、及正極活性物質層54的積層部而成的積層部形成物76。進而，圖18的長條基材74為於長條膜49上形成沿長邊方向連續的負極集電體50、沿長邊方向間斷的負極活性物質層51、及沿長邊方向間斷的固體電解質層55而成者。因此，該情況下，如該圖所示，獲得於長條膜49上沿長邊方向形成具有連續的負極集電體50、間斷的負極活性物質層51、間斷的固體電解質層55、及間斷的正極活性物質層54的積層部而成的積層部形成物76。另外，圖19的長條基材74為於長條膜49上形成沿長邊方向連續的負極集電體50、沿長邊方向連續的負極活性物質層51、及沿長邊方向連續的固體電解質層55而成者。因此，該情況下，如該圖所示，獲得於長條膜49上沿長邊方向形成具有連續的負極集電體50、連續的負極活性物質層51、連續的固體電解質層55、及連續的正極活性物質層54的積層部而成的積層部形成物76。
此處，負極集電體50及正極集電體53的厚度較佳為5 μm～20 μm。另外，負極活性物質層51及正極活性物質層54的厚度較佳為5 μm～20 μm。進而，固體電解質層55的厚度較佳為5 μm～15 μm。再者，長條膜49的厚度較佳為50 μm～200 μm。
再者，如圖10及圖12所示，負極集電體50的寬度方向（與長度方向正交的方向）的尺寸比負極活性物質層51及固體電解質層55的寬度方向的尺寸長，藉此負極集電體50的寬度方向的兩端自負極活性物質層51及固體電解質層55的寬度方向的兩端伸出。另外，於長條膜49的退繞開始側的規定長度區域中並未形成負極集電體50、負極活性物質層51及固體電解質層55，且於長條膜49的退繞結束側的規定長度區域中亦未形成該些負極集電體50、負極活性物質層51、及固體電解質層55。
於以上說明的長條基材74中，負極活性物質層51與固體電解質層55的至少一個層亦可無需利用塗佈裝置1及熱乾燥裝置73形成而利用網版印刷或凹版印刷等或者包括其他構成的噴墨塗佈裝置與乾燥裝置形成。而且，即便長條基材74為所述任一者，亦於長條膜49上形成負極活性物質層51、固體電解質層55及正極活性物質層54，其後採用輥對輥方式等於正極活性物質層54上形成正極集電體53，然後以規定長度為單位將該所獲得的長條物切斷，藉此最終獲得如圖5所示般的全固體鋰電池。
再者，以上的說明中，負極集電體50及負極活性物質層51可為正極集電體53及正極活性物質層54，且正極集電體53及正極活性物質層54亦可為負極集電體50及負極活性物質層51。
圖20是表示其他電池製造用裝置的概略側視圖。如該圖所示，該電池製造用裝置80與所述電池製造用裝置70的不同處為如下方面：於輥對輥中的退繞裝置71與捲取裝置72之間沿搬送方向於三個部位包括塗佈裝置1及熱乾燥裝置73。而且，該些塗佈裝置1及熱乾燥裝置73的構成與所述電池製造用裝置70中的塗佈裝置1及熱乾燥裝置73的構成相同，因此對於電池製造用裝置70、電池製造用裝置80中共通的構成要件標注相同符號並省略其說明。
根據該圖20所示的電池製造用裝置80，自基材卷75退繞的長條基材74為於長條膜49上形成有負極集電體50者。而且，該長條基材74於沿橫向搬送的途中，連續三次受到利用塗佈裝置1的液狀材料的塗佈、對於該液狀材料的利用熱乾燥裝置73的乾燥作用。因此，利用搬送方向後方側（該圖左側）的第一個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73而於長條基材74的負極集電體50上形成負極活性物質層51，利用第二個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73而於負極活性物質層51上形成固體電解質層55，利用第三個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73而於固體電解質層55上形成正極活性物質層54。
該情況下，於長條基材74在長條膜49上沿長邊方向間斷地形成有負極集電體50的情況下，如圖21的符號X1所示，利用第一個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73依序於負極集電體50上形成負極活性物質層51，其後，如該圖的符號X2所示，利用第二個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73於負極活性物質層51上形成固體電解質層55，然後，如該圖的符號X3所示，利用第三個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73於固體電解質層55上形成正極活性物質層54。因此，該情況下，獲得於長條膜49上沿長邊方向間斷地形成具有負極集電體50、負極活性物質層51、固體電解質層55、正極活性物質層54的積層部而成的積層部形成物76。而且，藉由將該積層部形成物76捲取為卷狀而獲得捲取卷77。
另外，於長條基材74在長條膜49上沿長邊方向連續地形成有負極集電體50的情況下，如圖22的符號Y1所示，較佳為利用第一個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73於連續的負極集電體50上依序間斷地形成各負極活性物質層51。其後，如該圖的符號Y2所示，利用第二個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73於各負極活性物質層51上形成各固體電解質層55，然後，如該圖的符號Y3所示，利用第三個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73於各固體電解質層55上形成各正極活性物質層54。因此，該情況下，獲得於長條膜49上沿長邊方向形成具有連續的負極集電體50與間斷的負極活性物質層51、固體電解質層55、正極活性物質層54的積層部而成的積層部形成物76。
再者，於長條基材74在長條膜49上沿長邊方向連續地形成有負極集電體50的情況下，如圖23的符號Z1所示，亦可利用第一個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73於連續的負極集電體50上形成連續的負極活性物質層51。其後，如該圖的符號Z2所示，利用第二個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73於連續的負極活性物質層51上形成連續的固體電解質層55，然後，如該圖的符號Z3所示，利用第三個塗佈裝置1及熱乾燥裝置73於連續的固體電解質層55上形成連續的正極活性物質層54。因此，該情況下，獲得於長條膜49上沿長邊方向形成具有連續的負極集電體50與連續的負極活性物質層51、固體電解質層55、正極活性物質層54的積層部而成的積層部形成物76。
以上說明的電池製造用裝置80於搬送方向的三個部位使用塗佈裝置1及熱乾燥裝置73，但亦可於搬送方向的一個部位或兩個部位中使用進行網版印刷或凹版印刷等的裝置或者包括其他構成的噴墨塗佈裝置與乾燥裝置。而且，利用該電池製造用裝置80，於將在長條基材74上形成有負極活性物質層51、固體電解質層55及正極活性物質層54的積層部形成物捲取為卷狀後，進而採用輥對輥方式等於正極活性物質層54上形成正極集電體53，然後以規定長度為單位將該所獲得的長條物切斷，藉此最終獲得如圖5所示般的全固體鋰電池。
再者，以上的說明中，負極集電體50及負極活性物質層51可為正極集電體53及正極活性物質層54，且正極集電體53及正極活性物質層54亦可為負極集電體50及負極活性物質層51。
另外，除此以外，亦可採用如下所示般的方法。即，僅使用三個部位中的兩個部位的塗佈裝置1及熱乾燥裝置73，或者僅於兩個部位設置塗佈裝置1及熱乾燥裝置73。而且，預先將長條基材74設為於長條膜49上形成負極集電體50與負極活性物質層51而成的電極片，並且於沿橫向搬送作為該長條基材74的電極片的途中，使用兩個部位的塗佈裝置1及熱乾燥裝置73形成固體電解質層55與正極活性物質層54，並製作捲取卷77。再者，該情況下，關於兩個部位中的一個部位，亦可使用進行網版印刷或凹版印刷等的裝置或者包括其他構成的噴墨塗佈裝置與乾燥裝置。
圖24為採用逐片式（一片一片地進行處理的方式）的電池製造用裝置90的概略平面圖。如該圖所示，該電池製造用裝置90包括具有機械手91的機器人92。而且，於該機器人92的周圍具有：用於將層疊的處理前的片（基板）93一片一片地取出的取出部94、於取出的片93的負極集電體50上塗佈作為負極活性物質層51或固體電解質層55的形成材料的液狀材料的噴墨塗佈部95、使片93上的該液狀材料乾燥的熱乾燥部96、及將結束該些處理的片93層疊並加以收納的收納部97。機械手91能夠進行旋轉運動、上下運動、及彎曲拉伸運動等，且如圖25所示般，於其頂端部裝設有用於吸附保持片93的多個（圖中的例子中為4個）吸附墊98。因此，如圖24所示，機械手91能夠相對於取出部94、噴墨塗佈部95、熱乾燥部96、及收納部97以水平姿勢吸附保持片93並加以搬出·搬入。而且，機械手91的吸附墊98以不與負極集電體50或其上的負極活性物質層51、固體電解質層55產生干擾的方式吸附保持片93。
噴墨塗佈部95具有載置片93且能夠沿該圖的左右方向滑動的工作台99、及安置設置於該工作台99的移動路徑的途中上方的多個（圖中的例子中為兩個）噴墨頭5。再者，於該噴墨塗佈部95中配備有雖未圖示但已經敘述的塗佈裝置1，而且，於該噴墨塗佈部95中，自取出部94由機械手91取出的片93載置於工作台99上，且於工作台99自該圖左側向右方向滑動的途中，於片93上的負極集電體50上塗佈作為負極活性物質層51、或固體電解質層55、進而正極活性物質層54的形成材料的液狀材料。於該液狀材料的塗佈後，工作台99向該圖的左方向滑動，機械手91吸附保持該工作台99上的片93並搬入熱乾燥部96的熱乾燥處理室100內。再者，於熱乾燥處理室100內配備有雖未圖示但已經敘述的熱乾燥裝置73。而且，於熱乾燥處理室100中對所述塗佈的液狀材料進行乾燥，藉此形成負極活性物質層51、或固體電解質層55、進而正極活性物質層54。其後，機械手91吸附保持片93並自熱乾燥處理室100搬出後，層疊於收納部97。重覆執行以上般的動作，藉此於收納部97中以層疊多片的狀態對完成處理的片93進行收納。再者，該情況下，負極集電體50及負極活性物質層51亦可為正極集電體53及正極活性物質層54。另外，該電池製造用裝置90中是利用熱乾燥部96使液狀材料乾燥，但亦可代替其或與其一同包括進行減壓乾燥的減壓乾燥部。進而，該電池製造用裝置90中，使用機械手81，但亦可使用其他方式的基板移載機。
＜第二實施方式＞ 圖26是表示本發明的第二實施方式的噴墨塗佈裝置（以下，亦簡稱為「塗佈裝置」）的整體構成的概略正視圖。該第二實施方式的塗佈裝置101與所述第一實施方式的塗佈裝置1的不同處為因並不包括歸還槽而液狀材料的流通路徑為非循環式的方面。因此，將由泵21（第一實施方式中為輔助泵21）壓送的液狀材料供給至供給槽3的第一流路4直接與源槽20相通，且自供給槽3將液狀材料供給至噴墨頭5的第二流路6於途中分支為兩根而到達噴墨頭5。再者，供給槽3與源槽20的詳細的構成以及液狀材料與所述第一實施方式相同。另外，該塗佈裝置101對於已經敘述的電池製造用裝置70、80、90而言能夠與第一實施方式的情況同樣地應用。因此，關於該塗佈裝置101，對於與所述第一實施方式的塗佈裝置1共通的構成要件標註相同符號並省略其說明。
再者，於以上的實施方式中，於負極活性物質層51上直接形成固體電解質層55，但亦可藉由預先於負極活性物質層51上形成已經敘述的間隔件而於負極活性物質層51上隔著間隔件而形成固體電解質層55。另外，於以上的實施方式中，於正極活性物質層54上直接形成固體電解質層55，但亦可藉由預先於正極活性物質層54上形成已經敘述的間隔件而於正極活性物質層54上隔著間隔件而形成固體電解質層55。
另外，於以上的實施方式中，作為分散有粒子的液狀材料，設為用於形成作為電池的構成要素的正極活性物質層54、固體電解質層55、負極活性物質層51的液狀材料，此外，亦可為積層陶瓷電容器（MLCC）等領域中可使用的含有鈦酸鋇或鎳超微粉者、或半導體封裝或印刷配線板等領域中可使用的含有二氧化矽等的接著劑等。而且，該情況下的液狀材料中的粒子的最大粒徑亦與已經敘述的情況的液狀材料中的粒子同樣地較佳為1 μm～10 μm，更佳為其下限值為3 μm，更佳為其上限值為7 μm。 [實施例1]
本發明的實施例為對供給槽3所配備的網格過濾器40的性能進行試驗的實施例。因此，本發明中採用已經敘述的網格過濾器40的原因在於此處的試驗結果。
具體而言，對所述圖1所示的塗佈裝置1的流通路徑以循環流量為60 cc/min～100 cc/min的方式供給分散有最大粒徑為5 μm左右的無機系粒子的液狀材料，對該液狀材料的循環狀態與去除氣泡的效果進行試驗。該情況下，將網格過濾器40的目數變更為多種。再者，網格過濾器40的線徑為0.03 mm～0.09 mm。將該試驗結果示於下述的表1中。該表1中，符號「○」表示極其良好，符號「○△」表示良好，符號「△」表示大致良好，符號「△×」表示稍差，符號「×」表示極差。
[表1]
參考所述表1而獲得如下見解：目數（或網格尺寸）較佳為300目至800目，更佳為300目至600目。基於該見解，本發明採用此種網格過濾器40。再者，作為無機系粒子，若最大粒徑為3 μm～7 μm的範圍內，則獲得與所述大致相同的結果，若最大粒徑為1 μm～10 μm的範圍內，則獲得與所述大概相同的結果。
1‧‧‧噴墨塗佈裝置
2‧‧‧泵
3‧‧‧供給槽
4‧‧‧第一流路
5‧‧‧噴墨頭
6‧‧‧第二流路
7‧‧‧歸還槽
8‧‧‧第三流路
9‧‧‧第四流路
10‧‧‧供給閥
11‧‧‧歸還閥
12‧‧‧帕爾帖單元
13‧‧‧大氣開放流路
14‧‧‧大氣切換閥
15‧‧‧歸還槽的液面
16‧‧‧負壓流路
17‧‧‧負壓產生部件
18‧‧‧負壓切換閥
19‧‧‧第五流路
20‧‧‧源槽
21‧‧‧輔助泵
22‧‧‧補充切換閥
23‧‧‧攪拌部件
24‧‧‧支撐棒
25‧‧‧葉片構件
26‧‧‧蓋體
27‧‧‧磁鐵
28‧‧‧磁力
29‧‧‧蓋體
30‧‧‧第一配管
31‧‧‧供給槽的液面
32‧‧‧變細的部分
33‧‧‧第二配管
34‧‧‧凸緣部
35‧‧‧流通孔
36‧‧‧大氣開放用配管
40‧‧‧過濾器（網格過濾器）
40a‧‧‧圓筒狀主體部
40b‧‧‧網格過濾器的底部
41‧‧‧第三配管
42‧‧‧第四配管
43‧‧‧負壓用配管
45‧‧‧噴墨頭單元
46‧‧‧噴嘴面
47‧‧‧噴嘴孔
49‧‧‧長條膜
50‧‧‧負極集電體
51‧‧‧負極活性物質層
52A‧‧‧負極
52B‧‧‧正極
53‧‧‧正極集電體
54‧‧‧正極活性物質層
55‧‧‧固體電解質層
60‧‧‧彎月面
70‧‧‧電池製造用裝置
71‧‧‧退繞裝置
72‧‧‧捲取裝置
73‧‧‧熱乾燥裝置
74‧‧‧長條基材
74a‧‧‧塗佈後部分
75‧‧‧基材卷
76‧‧‧積層部形成物
77‧‧‧捲取卷
78‧‧‧熱風吹出口
79‧‧‧燈罩
80‧‧‧電池製造用裝置
90‧‧‧電池製造用裝置
91‧‧‧機械手
92‧‧‧機器人
93‧‧‧片（基材）
94‧‧‧取出部
95‧‧‧噴墨塗佈部
96‧‧‧熱乾燥部
97‧‧‧收納部
98‧‧‧吸附墊
99‧‧‧工作台
100‧‧‧熱乾燥處理室
101‧‧‧噴墨塗佈裝置
A‧‧‧箭頭
d1‧‧‧第一配管的內徑
d2‧‧‧供給槽的內徑
d3‧‧‧網格過濾器的內徑
L1‧‧‧供給槽的內部空間的上下方向的長度
L2‧‧‧供給槽內的液狀材料的液面的高度
L3‧‧‧第一配管的供給槽內的長度
L4‧‧‧網格過濾器的上下方向的長度
A1、X1、X2、X3、Y1、Y2、Y3、Z1、Z2、Z3‧‧‧符號
圖1是表示本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置的整體構成的概略正視圖。 圖2是表示作為本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置的構成要素的供給槽的詳細結構的擴大縱斷正視圖。 圖3是表示作為本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置的構成要素的歸還槽的詳細結構的擴大縱剖正視圖。 圖4是表示作為本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置的構成要素的噴墨頭的第一例的底視圖。 圖5是表示使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而製作的電池的第一例的立體圖。 圖6是表示作為本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置的構成要素的噴墨頭的噴嘴周邊結構的第一例的概略正視圖。 圖7是表示使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例的概略側視圖。 圖8是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略平面圖。 圖9是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖10是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略平面圖。 圖11是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖12是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略平面圖。 圖13是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖14是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖15是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖16是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖17是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖18是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖19是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第一例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖20是表示使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第二例的概略側視圖。 圖21是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第二例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖22是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第二例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖23是表示藉由使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第二例來製造電池的過程的概略側視圖。 圖24是表示使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第三例的概略平面圖。 圖25是表示使用本發明的第一實施方式的噴墨塗佈裝置而構成的電池製造用裝置的第三例的一部分構成要素的概略側視圖。 圖26是表示本發明的第二實施方式的噴墨塗佈裝置的整體構成的概略正視圖。

Claims (17)

  1. 一種噴墨塗佈裝置，其為使用噴墨頭塗佈分散有粒子的液狀材料的噴墨塗佈裝置，且其特徵在於： 具有所述液狀材料的流通路徑，所述流通路徑是包括將由泵壓送的所述液狀材料供給至供給槽的第一流路、及將所述供給槽內的所述液狀材料供給至所述噴墨頭的第二流路而成，並且 於所述供給槽內配備不使因所述泵的壓送而產生的所述液狀材料中的氣泡通過且使所述液狀材料中的所述粒子通過的過濾器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的噴墨塗佈裝置，其進而包括使經由所述第二流路而供給至所述噴墨頭的所述液狀材料歸還至歸還槽的第三流路、及自所述歸還槽將所述液狀材料供給至所述泵的第四流路，藉此構成所述液狀材料的循環路徑，並且包括使負壓作用於所述歸還槽的負壓產生部件。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的噴墨塗佈裝置，其中構成所述第一流路的配管插通至所述供給槽的內部空間的上下方向途中，所述供給槽的內部空間的上下方向的長度較內徑長，並且於將所述配管的內徑設為d1且將所述供給槽的內徑設為d2的情況下，以d2/d1為2～6的方式設定。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的噴墨塗佈裝置，其中於將所述供給槽的內徑設為d2且將所述供給槽的內部空間的上下方向的長度設為L1的情況下，以L1/d2為4～12的方式設定。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的噴墨塗佈裝置，其中於將所述供給槽的內徑設為d2且將所述供給槽的內部空間的所述液狀材料的液面高度設為L2的情況下，以L2/d2為1.5～9的方式設定。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的噴墨塗佈裝置，其中所述過濾器收容於所述供給槽的內部空間中，並且為經由所述第一流路而供給至所述供給槽的所述液狀材料流入其內部的圓筒狀的網格過濾器，並且 構成為不使所述液狀材料中的氣泡自所述圓筒狀的網格過濾器的內部流出且使所述液狀材料中的所述粒子自所述圓筒狀的網格過濾器的內部流出。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的噴墨塗佈裝置，其進而具有下游端連接於所述第一流路的所述泵與所述供給槽之間的第五流路，所述第五流路的上游端與較所述供給槽及所述歸還槽貯存更大容量的所述液狀材料的源槽相通，且於所述源槽中設置有對所述液狀材料進行攪拌的攪拌部件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的噴墨塗佈裝置，其中所述攪拌部件具有以並不接觸所述源槽的方式配置於所述液狀材料中且經由支撐棒而懸掛支撐的葉片構件，所述葉片構件構成為藉由磁鐵的磁力而對所述液狀材料進行攪拌。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的噴墨塗佈裝置，其中對所述噴墨頭的噴嘴面實施撥水處理。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的噴墨塗佈裝置，其中所述粒子為負極活性物質層與正極活性物質層中的形成於負極或正極的集電體上的一個活性物質層、或形成於所述活性物質層上的固體電解質層、或形成於所述固體電解質層上的所述負極活性物質層與所述正極活性物質層中的另一個活性物質層的層的原料中所含的粒子。
  11. 一種電池製造用裝置，其特徵在於：使用如申請專利範圍第10項所述的噴墨塗佈裝置，製作所述負極活性物質層與所述正極活性物質層中的形成於負極或正極的所述集電體上的一個活性物質層、或形成於所述活性物質層上的固體電解質層、或形成於所述固體電解質層上的所述負極活性物質層與所述正極活性物質層中的另一個活性物質層。
  12. 一種電池製造用裝置，其特徵在於構成如下： 於自將長條膜上形成有負極或正極的集電體且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，利用如申請專利範圍第10項所述的噴墨塗佈裝置將所述液狀材料塗佈於所述集電體上並使其乾燥，藉此形成所述負極活性物質層或所述正極活性物質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體與所述活性物質層的積層部而成的積層部形成物即電極片捲取為卷狀。
  13. 一種電池製造用裝置，其特徵在於構成如下： 於自將長條膜上形成有集電體並且於所述集電體上形成有負極活性物質層或正極活性物質層且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，利用如申請專利範圍第10項所述的噴墨塗佈裝置將所述液狀材料塗佈於所述活性物質層上並使其乾燥，藉此形成固體電解質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體、所述活性物質層、及所述固體電解質層的積層部而成的積層部形成物捲取為卷狀。
  14. 一種電池製造用裝置，其特徵在於構成如下： 於自將長條膜上形成有負極或正極的集電體並且於所述集電體上形成有負極活性物質層與正極活性物質層中的一個活性物質層且於所述活性物質層上形成有固體電解質層且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，利用如申請專利範圍第10項所述的噴墨塗佈裝置將所述液狀材料塗佈於所述固體電解質層上並使其乾燥，藉此形成所述負極活性物質層與所述正極活性物質層中的另一個活性物質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體、所述一個活性物質層、所述固體電解質層、及所述另一個活性物質層的積層部而成的積層部形成物捲取為卷狀。
  15. 一種電池製造用裝置，其特徵在於構成如下： 於自將長條膜上形成有負極或正極的集電體且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，形成存在於所述集電體上的負極或正極的活性物質層、及存在於所述活性物質層上的固體電解質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體、所述活性物質層、及所述固體電解質層的積層部而成的積層部形成物捲取為卷狀，並且所述活性物質層與所述固體電解質層中的至少一個層是利用如申請專利範圍第10項所述的噴墨塗佈裝置塗佈所述液狀材料並使其乾燥而形成。
  16. 一種電池製造用裝置，其特徵在於構成如下： 於自將長條膜上形成有負極或正極的集電體且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，形成存在於所述集電體上的負極活性物質層與正極活性物質層中的一個活性物質層、存在於所述活性物質層上的固體電解質層、及存在於所述固體電解質層上的所述負極活性物質層與所述正極活性物質層中的另一個活性物質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體、所述一個活性物質層、所述固體電解質層、及所述另一個活性物質層的積層部而成的積層部形成物捲取為卷狀，並且所述一個活性物質層、所述固體電解質層、及所述另一個活性物質層中的至少一個層是利用如申請專利範圍第10項所述的噴墨塗佈裝置塗佈所述液狀材料並使其乾燥而形成。
  17. 一種電池製造用裝置，其特徵在於構成如下： 於自將長條膜上形成有集電體並且於所述集電體上形成有負極活性物質層與正極活性物質層中的一個活性物質層且具有可撓性的長條基材捲繞為卷狀的基材卷退繞所述長條基材並沿橫向搬送的途中，形成存在於所述活性物質層上的固體電解質層、存在於所述固體電解質層上的所述負極活性物質層與所述正極活性物質層中的另一個活性物質層，並將於所述長條膜上形成具有所述集電體、所述一個活性物質層、所述固體電解質層、及所述另一個活性物質層的積層部而成的積層部形成物捲取為卷狀，並且所述固體電解質層與所述另一個活性物質層中的至少一個層是利用如申請專利範圍第10項所述的噴墨塗佈裝置塗佈所述液狀材料並使其乾燥而形成。
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