JP2014096302A - Electrode paste coating device and electrode paste coating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,電池を構成する電極箔に活物質を含む電極ペーストを塗工するための塗工装置および塗工方法に関する。 The present invention relates to a coating apparatus and a coating method for applying an electrode paste containing an active material to an electrode foil constituting a battery.
近年,リチウムイオン二次電池などの二次電池は,携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器,ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両等,多岐にわたる分野で利用されている。リチウムイオン二次電池は,エネルギー密度が高い。従って,各種の機器に搭載する上で好適である。 In recent years, secondary batteries such as lithium ion secondary batteries have been used in various fields such as electronic devices such as mobile phones and personal computers, vehicles such as hybrid cars and electric cars. Lithium ion secondary batteries have a high energy density. Therefore, it is suitable for mounting on various devices.
リチウムイオン二次電池は,一般に,正極板と負極板との間にフィルム状のセパレータを介在させて積層又は捲回した電極体を備えている。これらの正極板及び負極板(以下「電極板」という)は,それぞれ正極集電箔及び負極集電箔(以下「電極箔」という)に正極活物質を含む正極用ペースト及び負極活物質を含む負極用ペースト(以下「電極ペースト」という)を塗工して乾燥させることで作成される。なお,乾燥させた塗工層は,それぞれ正極活物質層,負極活物質層となる。 Generally, a lithium ion secondary battery includes an electrode body that is laminated or wound with a film-like separator interposed between a positive electrode plate and a negative electrode plate. These positive electrode plate and negative electrode plate (hereinafter referred to as “electrode plate”) include a positive electrode paste and a negative electrode active material containing a positive electrode active material in a positive electrode current collector foil and a negative electrode current collector foil (hereinafter referred to as “electrode foil”), respectively. A negative electrode paste (hereinafter referred to as “electrode paste”) is applied and dried. The dried coating layers become a positive electrode active material layer and a negative electrode active material layer, respectively.
ここで,電極ペーストを電極箔へ塗工するには,電極ペーストを吐出するダイヘッドを備えた塗工装置を用いる。塗工装置のダイヘッドは,バックアップローラーにより順次搬送されてくる電極箔の下流側に位置する第1ダイブロックと,電極箔の上流側に位置するとともに第1ダイブロックに対して隙間をあけて対向配置される第2ダイブロックと,第1ダイブロックと第2ダイブロックとに挟持され,電極ペーストを吐出するための吐出口の幅を規定するシームとを有している。そして,これら第1ダイブロック,第2ダイブロックおよびシームに囲まれた吐出口から,電極ペーストを吐出する。 Here, in order to apply the electrode paste to the electrode foil, a coating apparatus having a die head for discharging the electrode paste is used. The die head of the coating apparatus is located on the downstream side of the electrode foil that is sequentially conveyed by the backup roller, and is located on the upstream side of the electrode foil and faces the first die block with a gap. A second die block to be disposed, and a seam sandwiched between the first die block and the second die block and defining the width of the discharge port for discharging the electrode paste are included. Then, the electrode paste is discharged from the discharge port surrounded by the first die block, the second die block and the seam.
ところで,ダイヘッドから吐出される電極ペーストの粘度と,電極箔に塗工された電極ペースト(以下「塗工済みペースト」という)の形状との間には次のような関係がある。すなわち,電極ペーストの粘度が高過ぎると,その流動性が低いことから,塗工済みペーストの幅方向に沿う両端部が中央部よりも厚くなる(図13参照)。これを,端高という。塗工済みペーストの形状が端高形状となると,電極箔の巻取り時に電極箔が切れてしまうことがある。 Incidentally, the following relationship exists between the viscosity of the electrode paste discharged from the die head and the shape of the electrode paste applied to the electrode foil (hereinafter referred to as “coated paste”). That is, if the viscosity of the electrode paste is too high, its fluidity is low, so that both end portions along the width direction of the coated paste are thicker than the center portion (see FIG. 13). This is called edge height. When the shape of the coated paste is high, the electrode foil may be broken when the electrode foil is wound.
これに対して,電極ペーストの粘度が低過ぎると,その流動性が高いことから,塗工済みペーストの幅方向に沿う両端部が中央部よりも薄くなる。これを,端ダレという。塗工済みペーストの形状が端ダレ形状となると,ダレてしまった両端部は製品としての規格に入らないため,歩留まりが悪くなってしまう。 On the other hand, if the viscosity of the electrode paste is too low, its fluidity is high, so that both end portions along the width direction of the coated paste are thinner than the center portion. This is called end sagging. If the shape of the coated paste becomes a sag shape, both ends that have sag do not meet the product standard, resulting in poor yield.
下記特許文献1には,塗工済みペーストの厚さが幅方向に不均一となるのを防止することができる塗工装置が記載されている。この文献に記載の塗工装置が備える「ダイヘッド14」は,開口幅の異なる2枚の「シーム32,34」を「ダイブロック16a,16b」で挟持している。これより,吐出口の幅方向に沿う中央部よりもその両端部において,吐出口の長さが短く(すなわち開き具合が狭く)なるようにしている(特許文献1の図2)。よって,この文献に記載の塗工装置によれば,吐出口の幅方向に沿う中央部からの吐出量よりも,吐出口の幅方向に沿う両端部からの吐出量が少なくなる。そのため,塗工済みペーストの幅方向に沿う両端部において極端に層の厚い部分が形成されるのを防止できるとされている。すなわち,幅方向に沿って厚みが均一な塗工層を形成できるとされている。
しかしながら,上記特許文献1に記載の塗工装置には,次のような課題があった。すなわち,ダイヘッドから吐出される電極ペーストの粘度が,シームによって規定される吐出口の形状と適合しているときには,均一な厚みの塗工層を形成できるものの,シームによって規定される吐出口の形状と適合する粘度範囲から外れたとき(例えば,電極ペーストの粘度が許容範囲を超えて低くなったとき)には,端ダレが発生するなど,均一な厚みの塗工層を形成することはできなかった。言い換えれば,電極ペーストとして利用可能な粘度範囲が狭かった。
However, the coating apparatus described in
近年の電池開発においては,電極ペーストに含まれる水分をできる限り少なくすることが期待されている。電極ペーストに含まれる水分は,電極ペースト塗布後の乾燥工程において蒸発させるものだからである。よって,このような理由から電極ペーストが高固形分化しており,塗工装置により塗工する電極ペーストの粘度のばらつきが大きくなっている。従って,塗工装置により塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を拡大することが望まれている。 In recent battery development, it is expected to reduce the moisture contained in the electrode paste as much as possible. This is because the moisture contained in the electrode paste is evaporated in the drying process after application of the electrode paste. For this reason, the electrode paste is highly solid-differentiated, and the dispersion of the viscosity of the electrode paste applied by the coating apparatus is large. Therefore, it is desired to expand the viscosity range of the electrode paste that can be applied by the coating apparatus.
本発明は,上述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,幅方向に沿って均一な厚みで塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を従来よりも拡大することが可能な電極ペースト塗工装置及び電極ペースト塗
工方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. That is, the object is to provide an electrode paste coating apparatus and an electrode paste coating method capable of expanding the viscosity range of an electrode paste that can be applied with a uniform thickness along the width direction as compared with the conventional case. There is.
この課題の解決を目的としてなされた本発明の電極ペースト塗工装置は,搬送中の電極箔に対して電極ペーストを吐出する吐出口が設けられたダイヘッドと,ダイヘッドを,電極箔の幅方向に沿う回転軸を中心として回転させる角度制御部と,電極箔に塗工された電極ペースト(以下「塗工済みペースト」という)の幅方向に沿う端部の形状を測定する端部形状測定部と,を備える。ダイヘッドは,吐出口より下流側に,吐出後の電極ペーストに接してその厚みを規制する接触面を備える。接触面は,ダイヘッドが基準位置にあるときには,吐出後の電極ペーストが当該接触面から受ける圧力が幅方向に沿う両端部よりも両端部の間に位置する中央部で小さくて,ダイヘッドが基準位置から所定の向きに回転するにつれて,その圧力差が小さくなるように湾曲している。角度制御部は,端部形状測定部により塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも厚い端高形状であると測定されたときには,基準位置から所定の向きへの回転角を小さくするようにダイヘッドを回転させ,端部形状測定部により塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも薄い端ダレ形状であると測定されたときには,基準位置から所定の向きへの回転角を大きくするようにダイヘッドを回転させる。ここで,端部形状測定部としては,ダイヘッドから吐出する電極ペーストの粘度を測定することにより,塗工済みペーストが端高形状や端ダレ形状であるか否かを推定するものも含まれる。 In order to solve this problem, the electrode paste coating apparatus of the present invention includes a die head provided with a discharge port for discharging the electrode paste to the electrode foil being conveyed, and the die head in the width direction of the electrode foil. An angle control unit that rotates about a rotation axis along the edge, an end shape measurement unit that measures the shape of the end along the width direction of the electrode paste applied to the electrode foil (hereinafter referred to as “coated paste”), , Provided. The die head includes a contact surface that is in contact with the electrode paste after discharge and regulates its thickness on the downstream side of the discharge port. When the die head is at the reference position, the contact surface is smaller in the central portion located between both ends than the both ends along the width direction, and the die head is at the reference position. Is curved so that the pressure difference becomes smaller as it rotates in a predetermined direction. The angle control unit determines the rotation angle from the reference position to a predetermined direction when the end shape measuring unit measures that the end portion along the width direction of the coated paste is thicker than the center portion. When the die head is rotated so as to be smaller and the end shape measurement unit measures that the end portion along the width direction of the coated paste is thinner than the center portion, it moves from the reference position to a predetermined direction. The die head is rotated so as to increase the rotation angle. Here, the end shape measuring unit includes one that estimates whether or not the coated paste has an end height shape or an end sagging shape by measuring the viscosity of the electrode paste discharged from the die head.
本発明の電極ペースト塗工装置によれば,ダイヘッドから電極箔へ吐出された電極ペーストは,その電極箔が搬送されていくのに従って,ダイヘッドの接触面に擦り付けられる。ここで,ダイヘッドの接触面は上述の通り湾曲している。そのため,ダイヘッドが基準位置にあるときに吐出後のペーストが接触面から受ける圧力は,ペーストの中央部よりも両端部の方が大きい。従って,ダイヘッドが基準位置にあるときには,塗工済みペーストが端高形状となるのが抑えられる。よって,ダイヘッドが既に基準位置から傾いた状態にあり,塗工済みペーストが端高形状であると測定された場合には,ダイヘッドの回転角を小さくすることにより(すなわちダイヘッドを基準位置に戻す向きに回転させることにより),塗工済みペーストが端高形状となるのを防ぐことができる。 According to the electrode paste coating apparatus of the present invention, the electrode paste discharged from the die head to the electrode foil is rubbed against the contact surface of the die head as the electrode foil is conveyed. Here, the contact surface of the die head is curved as described above. Therefore, the pressure applied to the paste after ejection from the contact surface when the die head is at the reference position is greater at both ends than at the center of the paste. Therefore, when the die head is at the reference position, it is possible to prevent the coated paste from having a high end shape. Therefore, if the die head is already tilted from the reference position and the coated paste is measured to be edge-height, the die head rotation angle can be reduced (ie, the orientation of returning the die head to the reference position). ), It is possible to prevent the coated paste from having a high end shape.
一方,ダイヘッドを基準位置から所定の向きへ傾けていくと(すなわち回転角を大きくしていくと),吐出後のペーストの中央部が接触面から受ける圧力と,吐出後のペーストの両端部が接触面から受ける圧力との差は,小さくなっていく。すなわち,吐出後のペーストが接触面から受ける圧力は,幅方向に沿って略均一となっていく。そのため,端高を抑制するという接触面の働きが弱まる。従って,塗工済みペーストが端ダレ形状であると測定された場合には,ダイヘッドの回転角を大きくすることにより,塗工済みペーストが端ダレ形状となるのを防ぐことができる。このように本願発明では,従来であれば端高となってしまう高粘度の電極ペーストや,従来であれば端ダレとなってしまう低粘度の電極ペーストであっても,幅方向に沿って均一な厚みで塗工することができるため,塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を拡大することができる。 On the other hand, when the die head is tilted from the reference position in a predetermined direction (that is, when the rotation angle is increased), the pressure received by the central portion of the paste after ejection from the contact surface and the both ends of the paste after ejection are reduced. The difference from the pressure received from the contact surface becomes smaller. That is, the pressure received from the contact surface by the discharged paste becomes substantially uniform along the width direction. For this reason, the contact surface function of suppressing the end height is weakened. Therefore, when it is measured that the coated paste has an edge sagging shape, it is possible to prevent the coated paste from having an edge sagging shape by increasing the rotation angle of the die head. As described above, in the present invention, even a high-viscosity electrode paste that has a conventional edge height or a low-viscosity electrode paste that has a conventional edge sagging can be uniformly distributed along the width direction. Since it can be applied with a sufficient thickness, the viscosity range of the electrode paste that can be applied can be expanded.
ここで本発明の電極ペースト塗工装置では,ダイヘッドの吐出口は,電極箔の搬送方向の下流側に位置する下流側リップ部と,電極箔の搬送方向の上流側に位置する上流側リップ部との間にあり,接触面は,下流側リップ部における上流側リップ部と対向する第1面側,又は第1面と平行な第2面側のいずれかに設けられており,電極ペーストの吐出方向に沿ってダイヘッドの先端に向かうにつれて下流側リップ部の厚さを漸次減少させるとともに,当該接触面の幅方向に沿う両端部では中央部から離れるにつれて下流側リップ部の厚さを漸次増加させるように湾曲している構成とすることができる。 Here, in the electrode paste coating apparatus of the present invention, the discharge port of the die head includes a downstream lip portion located downstream in the electrode foil transport direction and an upstream lip portion located upstream in the electrode foil transport direction. The contact surface is provided on either the first surface side of the downstream lip portion facing the upstream lip portion or the second surface side parallel to the first surface. The thickness of the downstream lip portion gradually decreases as it goes toward the tip of the die head along the discharge direction, and the thickness of the downstream lip portion gradually increases as it moves away from the center at both ends along the width direction of the contact surface. It can be set as the structure curved so that it may make.
このような構成の電極ペースト塗工装置では,接触面は,電極ペーストの吐出方向に沿ってダイヘッドの先端に向かうにつれて下流側リップ部の厚さを漸次減少させるように湾曲しているから,ダイヘッドの回転角を変えることにより,接触面と電極箔との離隔距離を変えることができる。また,接触面は幅方向に沿う両端部では中央部から離れるにつれて下流側リップ部の厚さを漸次増加させるように湾曲しているから,ダイヘッドの回転角を変えたときに,接触面の中央部の離隔距離を変えることなく,接触面の両端部の離隔距離だけを変えることができる。 In the electrode paste coating apparatus having such a configuration, the contact surface is curved so as to gradually decrease the thickness of the downstream lip portion toward the tip of the die head along the discharge direction of the electrode paste. By changing the rotation angle, the separation distance between the contact surface and the electrode foil can be changed. In addition, the contact surface is curved so that the thickness of the downstream lip portion gradually increases as it moves away from the central portion at both ends along the width direction. Therefore, when the die head rotation angle is changed, Only the separation distance at both ends of the contact surface can be changed without changing the separation distance of the contact portion.
従って,ダイヘッドの回転角を大きくして,接触面の両端部の離隔距離を大きくしていけば,吐出後のペーストが接触面から受ける圧力は,幅方向に沿って略均一となっていく。従って,塗工済みペーストが端ダレ形状となるのを防ぐことができる。一方,ダイヘッドの回転角を小さくして,接触面の両端部の離隔距離を小さくしていけば,吐出後のペーストが接触面から受ける圧力は,中央部よりも両端部で大きくなっていく。従って,塗工済みペーストが端高形状となるのを防ぐことができる。 Therefore, if the rotation angle of the die head is increased and the separation distance between both ends of the contact surface is increased, the pressure applied to the paste after ejection from the contact surface becomes substantially uniform along the width direction. Therefore, it is possible to prevent the coated paste from becoming a sag shape. On the other hand, if the rotation angle of the die head is reduced and the separation distance between both ends of the contact surface is reduced, the pressure applied to the paste after discharge from the contact surface is greater at both ends than at the center. Therefore, it is possible to prevent the coated paste from having an edge shape.
ここで本発明の電極ペースト塗工装置では,接触面は,第1面側に設けられており,所定の向きは,吐出口を電極箔の上流側へ向ける向きであることが望ましい。 Here, in the electrode paste coating apparatus of the present invention, the contact surface is provided on the first surface side, and the predetermined direction is preferably a direction in which the discharge port faces the upstream side of the electrode foil.
このように構成すれば,接触面を第2面側に設ける場合よりも,接触面が吐出口の近くに位置することとなる。そのため,接触面を吐出後の電極ペーストに擦り付け易い。 If comprised in this way, a contact surface will be located near an ejection opening rather than the case where a contact surface is provided in the 2nd surface side. Therefore, it is easy to rub the contact surface against the electrode paste after ejection.
また本発明の電極ペースト塗工装置では,角度制御部がダイヘッドの回転角を大きくしたときには,ダイヘッドを電極箔の下流側へ移動させ,角度制御部がダイヘッドの回転角を小さくしたときには,ダイヘッドを電極箔の上流側へ移動させる位置制御部を備えることが望ましい。 In the electrode paste coating apparatus of the present invention, when the angle control unit increases the rotation angle of the die head, the die head is moved downstream of the electrode foil, and when the angle control unit decreases the rotation angle of the die head, the die head is moved. It is desirable to provide a position controller that moves the electrode foil to the upstream side.
このように構成すれば,角度制御部によりダイヘッドを回転させた場合であっても,電極箔に対する電極ペーストの塗工位置を,一定に保つ(すなわちダイヘッドが基準位置にあるときと同じ位置に保つ)ことができるからである。 With this configuration, even when the die head is rotated by the angle control unit, the electrode paste coating position on the electrode foil is kept constant (that is, kept at the same position as when the die head is at the reference position). Because it can.
より詳細には,ダイヘッドの回転角を大きくすると,電極箔への塗工位置が電極箔の上流に変化してしまう。このような場合には,ダイヘッドを電極箔の下流側へ移動させることで,電極箔への塗工位置を電極箔の下流に戻す。これにより,ダイヘッドの回転前と変わらない位置に電極ペーストを塗工することができる。 More specifically, when the rotation angle of the die head is increased, the coating position on the electrode foil changes upstream of the electrode foil. In such a case, by moving the die head to the downstream side of the electrode foil, the coating position on the electrode foil is returned to the downstream side of the electrode foil. As a result, the electrode paste can be applied at the same position as before the rotation of the die head.
また,ダイヘッドの回転角を小さくすると,電極箔への塗工位置が電極箔の下流に変化してしまう。このような場合には,ダイヘッドを電極箔の上流側へ移動させることで,電極箔への塗工位置を電極箔の上流に戻す。これにより,ダイヘッドの回転前と変わらない位置に電極ペーストを塗工することができる。 Also, if the rotation angle of the die head is reduced, the coating position on the electrode foil changes downstream of the electrode foil. In such a case, by moving the die head to the upstream side of the electrode foil, the coating position on the electrode foil is returned to the upstream side of the electrode foil. As a result, the electrode paste can be applied at the same position as before the rotation of the die head.
また本発明の電極ペースト塗工装置では,角度制御部および位置制御部は,下記式(1)を満たすように制御を行うことが望ましい。
H×sinθ−ΔZ≧0 …(1)
H:ダイヘッドの回転中心から電極箔までの離隔距離
θ:ダイヘッドの回転角
ΔZ:ダイヘッドの基準位置からの位置変化量
In the electrode paste coating apparatus of the present invention, it is desirable that the angle control unit and the position control unit perform control so as to satisfy the following formula (1).
H × sin θ−ΔZ ≧ 0 (1)
H: Distance from the center of rotation of the die head to the electrode foil θ: Angle of rotation of the die head ΔZ: Amount of position change from the reference position of the die head
このように構成すれば,ダイヘッドを電極箔の下流に移動させ過ぎることによって,電極箔とダイヘッドの接触面とが離れすぎてしまい,接触面が吐出後のペーストに対して接しなくなることを防ぐことができるからである。接触面が吐出後のペーストに対して接しなくなると,吐出後のペーストが接触面から圧力を受けられなくなり,塗工不良が発生してしまう。 With this configuration, it is possible to prevent the contact surface of the electrode foil and the die head from being separated too much by moving the die head too far downstream of the electrode foil, so that the contact surface does not contact the paste after discharge. Because you can. If the contact surface does not come into contact with the paste after discharge, the paste after discharge cannot receive pressure from the contact surface, resulting in poor coating.
すなわち,H×sinθ−ΔZ<0となってしまうと,吐出後のペーストに対して接触面による圧力が加わらなくなってしまう。そのため,電極箔に電極ペーストを塗工することができなくなってしまう。本発明のように構成すれば,このような塗工不良の発生を防ぐことができる。 That is, if H × sin θ−ΔZ <0, the pressure due to the contact surface is not applied to the paste after ejection. Therefore, it becomes impossible to apply the electrode paste to the electrode foil. If constituted as in the present invention, it is possible to prevent such coating failure.
上記式(1)を満たすように制御を行う場合,角度制御部および位置制御部は,さらに下記式(2)を満たすように制御を行うことが望ましい。
L×cosθ≧H×sinθ−ΔZ …(2)
L:下流側リップ部の厚さ
L×cosθ<H×sinθ−ΔZとなるまで,ダイヘッドを回転させても,接触面により吐出後のペーストが受ける圧力に変化は生じないからである。
When the control is performed so as to satisfy the above equation (1), it is desirable that the angle control unit and the position control unit further perform the control so as to satisfy the following equation (2).
L × cos θ ≧ H × sin θ−ΔZ (2)
L: Thickness of the downstream lip portion Even if the die head is rotated until L × cos θ <H × sin θ−ΔZ, there is no change in the pressure applied to the paste after ejection by the contact surface.
また本発明の電極ペースト塗工装置では,接触面の幅方向に沿う両端部の幅寸法はそれぞれ,2mm以下であることが望ましい。 Moreover, in the electrode paste coating apparatus of this invention, it is desirable that the width dimension of the both ends along the width direction of a contact surface is 2 mm or less, respectively.
接触面の幅方向に沿う両端部(すなわち,端高を抑制するため中央部よりも大きい圧力を吐出後のペーストに対して作用させる部分)の幅寸法を,2mmよりも大きくしてしまうと,塗工した電極ペーストが端ダレ形状になる場合に,端ダレとなる範囲が広くなり過ぎてしまうからである。すなわち,本発明によれば,広範囲に及ぶ端ダレの発生を防ぐことができる。 If the width dimension of both end portions along the width direction of the contact surface (that is, the portion where pressure greater than the central portion is applied to the paste after ejection to suppress the end height) is made larger than 2 mm, This is because when the coated electrode paste has a sag shape, the range of the sag becomes too wide. That is, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of end sagging over a wide range.
また上述の課題の解決を目的としてなされた本発明の電極ペースト塗工方法は,搬送中の電極箔に対して電極ペーストを吐出する吐出口が設けられたダイヘッドとして,吐出口より下流側に,吐出後の電極ペーストに接してその厚みを規制する接触面を備え,電極箔の幅方向に沿う回転軸を中心として回転可能であり,ダイヘッドが基準位置にあるときには,吐出後の電極ペーストが接触面から受ける圧力が幅方向に沿う両端部よりも両端部の間に位置する中央部で小さくて,ダイヘッドが基準位置から所定の向きに回転するにつれて,その圧力差が小さくなるように,接触面が湾曲しているものを用いる。そして,電極箔に塗工された電極ペースト(以下「塗工済みペースト」という)の幅方向に沿う端部の形状を測定し,塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも厚い端高形状であると測定されたときには,基準位置から所定の向きへの回転角を小さくするようにダイヘッドを回転させ,塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも薄い端ダレ形状であると測定されたときには,基準位置から所定の向きへの回転角を大きくするようにダイヘッドを回転させる。 In addition, the electrode paste coating method of the present invention made for the purpose of solving the above-mentioned problems is a die head provided with a discharge port for discharging the electrode paste to the electrode foil being transported, on the downstream side from the discharge port, It has a contact surface that contacts the electrode paste after discharge and regulates its thickness, and can rotate around the rotation axis along the width direction of the electrode foil. When the die head is at the reference position, the electrode paste after discharge is in contact The contact surface is such that the pressure received from the surface is smaller at the central portion located between the two end portions than the both end portions along the width direction, and the pressure difference decreases as the die head rotates in a predetermined direction from the reference position. Use a curved surface. Then, the shape of the end portion along the width direction of the electrode paste applied to the electrode foil (hereinafter referred to as “coated paste”) is measured, and the end portion along the width direction of the coated paste is more than the center portion. When it is measured that the edge is thick, the die head is rotated so as to reduce the rotation angle from the reference position to a predetermined direction, and the end along the width direction of the coated paste is thinner than the center. When it is measured that it has a sag shape, the die head is rotated so as to increase the rotation angle from the reference position to a predetermined direction.
本発明によれば,幅方向に沿って均一な厚みで塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を従来よりも拡大することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the viscosity range of the electrode paste which can be apply | coated with uniform thickness along the width direction can be expanded conventionally.
(第1実施形態)
以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。まず本形態に係る電極ペースト塗工装置60を用いて製造される電極板,及び,本形態に係る電極ペースト塗工装置60を一部に含む電極板製造装置について説明する。次に,本形態に係る電極ペースト塗工装置60について詳細に説明する。
(First embodiment)
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. First, an electrode plate manufactured using the electrode
図1は,電極板1の断面を示した斜視図である。電極板1は,リチウムイオン二次電池用の電極板であり,図1に示すように,帯状の電極箔2の両面に塗工層3が形成されたものである。この構造は,正極板であっても負極板であっても同様である。このため,特に必要がない限り,両者を区別しないで説明する。ただし,その材質等に関しては,正極板と負極板とで異なっている。
FIG. 1 is a perspective view showing a cross section of the
リチウムイオン二次電池用の正極板では,電極箔(電極芯材)2としてアルミ箔等を用いることができる。塗工層3は,電極箔2に塗布された正極用塗工液(正極用の電極ペースト)が乾燥して形成された層である。正極用塗工液は,スラリー状のものであり,通常少なくとも,正極活物質と,導電材と,結着材と,溶媒とを含有し,必要に応じてさらに,増粘材を含有するものである。正極活物質,導電材,結着材,増粘材としては,下記の材料が用いられる。
正極活物質:ニッケル酸リチウム(LiNiO2),マンガン酸リチウム(LiMnO2),コバルト酸リチウム(LiCoO2)等のリチウム複合酸化物等
導電材:アセチレンブラック,ファーネスブラック,ケッチェンブラック等のカーボンブラック,グラファイト粉末等のカーボン粉末等
結着材:ポリテトラフルオロエチレン(PTFE),スチレンブタジエンラバー(SBR),ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等
増粘材:カルボキシメチルセルロース(CMC)等
また,正極用塗工液を調製する溶媒としては,下記の材料が用いられる。
溶媒:トルエン,メチルエチルケトン,N−メチル−2−ピロリドン或いはこれらの混合物のような有機溶媒,又は,水,さらには,これらの有機溶媒および水から選ばれる2成分以上の混合溶媒
In the positive electrode plate for a lithium ion secondary battery, an aluminum foil or the like can be used as the electrode foil (electrode core material) 2. The
Positive electrode active material: lithium composite oxide such as lithium nickelate (LiNiO 2 ), lithium manganate (LiMnO 2 ), lithium cobaltate (LiCoO 2 ), etc. Conductive material: Carbon black such as acetylene black, furnace black, ketjen black , Carbon powder such as graphite powder, etc. Binder: Polytetrafluoroethylene (PTFE), Styrene Butadiene Rubber (SBR), Polyvinylidene Fluoride (PVDF), etc. Thickener: Carboxymethylcellulose (CMC), etc. The following materials are used as the solvent for preparing the liquid.
Solvent: Organic solvent such as toluene, methyl ethyl ketone, N-methyl-2-pyrrolidone or a mixture thereof, or water, or a mixed solvent of two or more components selected from these organic solvents and water
一方,リチウムイオン二次電池用の負極板では,電極箔(電極芯材)2として銅箔等を用いることができる。塗工層3は,電極箔2に塗布された負極用塗工液(負極用の電極ペースト)が乾燥して形成された層である。負極用塗工液は,スラリー状のものであり,通常少なくとも,負極活物質と,結着材と,溶媒とを含有し,必要に応じてさらに,導電材や増粘材を含有するものである。負極活物質としては,下記の材料が用いられる。また,結着材,導電材,増粘材,溶媒としては,上述した正極用塗工液と同様の材料が用いられる。
負極活物質:非晶質炭素,難黒鉛化炭素,易黒鉛化炭素,黒鉛等の炭素系物質
On the other hand, in a negative electrode plate for a lithium ion secondary battery, a copper foil or the like can be used as the electrode foil (electrode core material) 2. The
Negative electrode active material: Carbon-based materials such as amorphous carbon, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, graphite
電極板1では,図1に示すように,塗工層3が,電極箔2の幅方向の中心付近に形成されていて,幅方向の両端に形成されていない。そして,図1の上側の塗工層3の幅は,図1の下側の塗工層3の幅と同じである。
In the
図2は,図1に示した電極板1を製造するための電極板製造装置10を模式的に示した図である。電極板製造装置10は,図2に示すように,巻出し部20と,塗工部30と,乾燥部40と,巻取り部50とを備えている。電極板製造装置10は,電極箔2に塗工層3となる電極ペーストを塗布して,その電極ペーストを乾燥させて電極板1を製造する装置である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an electrode
巻出し部20は,電極箔2をその長手方向に巻出し,塗工部30に供給するためのものである。巻出し部20には,電極箔2をロール状に捲回した巻出しリール21と,電極箔2を支持する支持ローラー22が設置されている。
The unwinding
塗工部30は,巻出し部20から搬送されてきた電極箔2に電極ペースト4(図3参照)を塗布するためのものである。塗工部30は,塗工装置60により構成されている。塗工装置60の詳細については後述する。
The coating unit 30 is for applying the electrode paste 4 (see FIG. 3) to the
乾燥部40は,電極箔2に塗布された塗工液を乾燥するためのものである。乾燥部40は,乾燥炉42により構成されている。乾燥炉42には,複数の搬送ローラー44と,複数の熱風ノズル46とが設けられている。搬送ローラー44は,電極箔2に電極ペースト4(図3参照)を塗布したワークを載せて搬送するものである。熱風ノズル46は,このワークに向けて熱風を噴き付けるものである。塗工部30から搬送されてきた電極箔2は,搬送ローラー44により乾燥炉42内を巻取り部50へ向けて搬送されていく。この間に,電極箔2に塗布された電極ペースト4(図3参照)は乾燥し,塗工層3となる。
The drying
巻取り部50は,電極ペースト4(図3参照)を乾燥させた後の電極箔2(電極板1)を巻取るためのものである。巻取り部50には,電極箔2をロール状に捲回した巻取りリール51と,電極箔2を支持する支持ローラー52とが設けられている。こうして,電極箔2が連続的に巻取られて,図1に示す電極板1が製造される。
The winding
なお上記の工程を経て製造された電極板1(正極板および負極板)は,例えば以下の工程を経てリチウムイオン二次電池となる。まず正極板および負極板を,セパレータを介在させて重ねて捲回して,電極体を形成する。次に,この電極体に対して,電極体から外部へ電気を取り出すための正極集電端子及び負極集電端子を接続する。その後,電極体を電池ケースに収容する。そして,電池ケースに設けられた注液孔から電解液を注入して電極体に含侵させ,注液孔を塞ぐ。これにより,リチウムイオン二次電池が完成する。このリチウムイオン二次電池は,本形態の電極ペースト塗工装置60を用いて製造されたものであるため,後述するように,塗工層3の厚みが幅方向に沿って均一である良好な電池となっている。
In addition, the electrode plate 1 (a positive electrode plate and a negative electrode plate) manufactured through the above steps becomes, for example, a lithium ion secondary battery through the following steps. First, the positive electrode plate and the negative electrode plate are wound with a separator interposed therebetween to form an electrode body. Next, a positive electrode current collecting terminal and a negative electrode current collecting terminal for extracting electricity from the electrode body to the outside are connected to the electrode body. Thereafter, the electrode body is accommodated in the battery case. Then, an electrolytic solution is injected from a liquid injection hole provided in the battery case to impregnate the electrode body, thereby closing the liquid injection hole. This completes the lithium ion secondary battery. Since this lithium ion secondary battery is manufactured using the electrode
次に,本形態に係る電極ペースト塗工装置60(以下単に「塗工装置60」という)について詳細に説明する。本形態に係る塗工装置60は図3に示すように,被塗工物である帯状の電極箔2を巻き付けて搬送するバックアップローラー61と,このバックアップローラー61に対向して配置され,塗工材料である電極ペースト4を電極箔2の表面に塗布するダイヘッド70と,を備えている。
Next, the electrode paste coating apparatus 60 (hereinafter simply referred to as “coating
ダイヘッド70は,電極箔2の搬送方向下流側(図3中上側)に配置された第1ダイブロック71と,電極箔2の搬送方向上流側(図3中下側)に配置された第2ダイブロック80とを備えている。第1ダイブロック71は,第2ダイブロック80に対向して配置されている。第1ダイブロック71と第2ダイブロック80との間には,スリットギャップ85が形成されている。なお,第1ダイブロック71と第2ダイブロック80とは,基端部70bにおいて連結具72により連結されている。
The
スリットギャップ85は,互いに対向する第1ダイブロック71の内面71aと,第2ダイブロック80の内面80aとの間に形成されている。スリットギャップ85は,電極ペースト4の流路を構成する。内面80aには,電極ペースト4を貯溜する貯留部81が形成されている。貯留部81は,スリットギャップ85に連通している。なお,貯留部81は,電極ペースト4の供給路(図示せず)にも連通しており,そこから電極ペースト4の供給を受ける。
The
また,図3,4に示すように,第1ダイブロック71の内面71aと第2ダイブロック80の内面80aとの間には,シーム86が挟持されている。シーム86は,バックアップローラー61側を開口させた平面視略コ字形状の薄板である。このため,ダイヘッド70の先端で開口する吐出口87は,内面71a,80aと,スリットギャップ85の幅方向X(図4参照)に沿う両端に配置されたシーム86とにより囲まれている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a
また,ダイヘッド70におけるバックアップローラー61側の先端部70aには,反対側の基端部70bよりも薄肉のリップ部74,82が形成されている。リップ部は,第1ダイブロック71に形成された下流側リップ部74と,第2ダイブロック80に形成された上流側リップ部82とからなる。
In addition,
図3〜5に示すように,下流側リップ部74の先端部であって,上流側リップ部82と対向する下面74a(「第1面」に相当する)側には,吐出後の電極ペースト4に接触する接触面75が形成されている。接触面75は,吐出後の電極ペースト4の形状を整えるためのものである。接触面75は,下流側リップ部74を削ることにより形成されている。
As shown in FIGS. 3 to 5, on the
より詳細には,接触面75は図5,6に示すような形状に形成されている。図5は,下流側リップ部74を図3の矢印aの方向から見た矢視図である。図6は,図5に示す下流側リップ部74のA−AからI−Iまでの各端面図を示している。図5に示すように,接触面75は,その幅方向に沿う両端部76,77と,両端部76,77の間に位置する中央部78とからなる。なお,両端部76,77よりも幅方向の外側には,接触面75でない非切欠部79がある。接触面75は,下流側リップ部74の幅方向に沿う中央位置を基準に左右対称となるように形成されている。また,接触面75は,シーム86の開口幅(吐出口87の開口幅,図4参照)よりも幅広である。
More specifically, the
図6において,A−A端面図,B−B端面図,H−H端面図,及びI−I端面図は,同一形状である。また,C−C端面図はG−G端面図と同一形状であり,D−D端面図はF−F端面図と同一形状である。 In FIG. 6, the AA end view, the BB end view, the HH end view, and the II end view have the same shape. The CC end view has the same shape as the GG end view, and the DD end view has the same shape as the FF end view.
E−E端面図に示すように,接触面75の中央部78は,電極ペースト4の吐出方向(図3に示す矢印b参照)に沿ってダイヘッド70の先端に向かうにつれて上に向くように湾曲している。すなわち,接触面75の中央部78は,電極ペースト4の吐出方向に沿ってダイヘッド70の先端に向かうにつれて下流側リップ部74の厚さを漸次減少させるように湾曲している。
As shown in the EE end view, the
また,C−C端面図及びD−D端面図に示すように,接触面75の左端部76も,中央部78と同様,電極ペースト4の吐出方向(図3の矢印b参照)に沿ってダイヘッド70の先端に向かうにつれて上に向くように湾曲している。さらに接触面75の左端部76は,接触面75の中央部78(E−E端面図参照)から左側非切欠部79a(A−A端面図やB−B端面図参照)に向かうにつれて,下流側リップ部74の厚さが厚くなるように湾曲している。すなわち,接触面75の左端部76は,中央部78から離れるにつれて下流側リップ部74の厚さを漸次増加させるように湾曲している。そのため,E−E端面図に示す中央部78の吐出方向に沿う長さ寸法t1と,D−D端面図に示す左端部76の吐出方向に沿う長さ寸法t2と,C−C端面図に示す左端部76の吐出方向に沿う長さ寸法t3との関係は,「t1>t2>t3」となっている。
Further, as shown in the CC end view and the DD end view, the
また,F−F端面図及びG−G端面図に示すように,接触面75の右端部77は,接触面75の左端部76と左右対称の形状となっている。すなわち,接触面75の右端部77は,電極ペースト4の吐出方向(図3の矢印b参照)に沿ってダイヘッド70の先端に向かうにつれて上に向くように湾曲するとともに,接触面75の中央部78(E−E端面図参照)から右側非切欠部79b(H−H端面図やI−I端面図参照)に向かうにつれて,下流側リップ部74の肉厚が厚くなるように湾曲している。すなわち,接触面75の右端部77は,電極ペースト4の吐出方向に沿ってダイヘッド70の先端に向かうにつれて下流側リップ部74の厚さを漸次減少させるとともに,中央部78から離れるにつれて下流側リップ部74の厚さを漸次増加させるように湾曲している。
Further, as shown in the FF end view and the GG end view, the
次に,下流側リップ部74のリップ長さについて説明する。リップ長さとは,下流側リップ部74の先端面74c(図5参照)の図中上下方向に沿う長さ寸法のことをいう。接触面75は上述の通り湾曲している。そのため,E−E端面図に示す中央部78のリップ長さe(図6参照)と,D−D端面図に示す左端部76のリップ長さd(図6参照)と,C−C端面図に示す左端部76のリップ長さc(図6参照)との関係は,「e<d<c」となっている。
Next, the lip length of the
より詳細には,図6のE−E端面図に示す中央部78のリップ長さeは2mmである。左端部76のD−D端面図で示す部分のリップ長さdは2.1mmである。左端部76のC−C端面図で示す部分のリップ長さcは2.4mmである。なお,右端部77のF−F端面図で示す部分のリップ長さは,D−D端面図で示したリップ長さdと同じであり,右端部77のG−G端面図で示す部分のリップ長さは,C−C端面図で示したリップ長さcと同じである。また,A−A端面図に示す非切欠部79aのリップ長さaは3mmである。B−B端面図,H−H端面図,及びI−I端面図で示す他の非切欠部79のリップ長さは,A−A端面図に示すリップ長さaと同じである。非切欠部79aのリップ長さaは,接触面75でない箇所における下流側リップ部74の厚さL(図5参照)と同じである。
More specifically, the lip length e of the
なお,接触面75を形成するために切り欠いたことにより開かれたリップ開口88(図5参照)の幅寸法w1は,205mm程度である。左端部76の幅寸法w2および右端部77の幅寸法w3は,それぞれ2mm程度である。リップ開口の左端を0mm位置とすると,中央部78は,左端から2mmの位置から203mmの位置まである。左端部76のC−C端面図(図6)で示した部分は,左端から0.5mmの位置であり,左端部76のD−D端面図(図6)で示した部分は,左端から1.0mmの位置である。また,右端部77のF−F端面図(図6)で示した部分は,左端から204mmの位置であり,右端部77のG−G端面図(図6)で示した部分は,左端から204.5mmの位置である。この関係を下記表1にまとめて示す。
The width dimension w1 of the lip opening 88 (see FIG. 5) opened by cutting out to form the
次に,本形態の塗工装置60の電気系統を説明する。図7に示すように,塗工装置60は,ダイヘッド70を,バックアップローラー61により搬送される電極箔2の幅方向に沿う回転軸89を回転中心として回転させるための角度調整モーターM1を備えている。なお図7中では,ダイヘッド70の回転軸を「回転軸89」として図示しているが,ダイヘッド70の回転軸は,ダイヘッド70と連結された他の部材に設けられていてもよい。角度調整モーターM1により,基準位置にあるダイヘッド70が図7中時計回りに回転すると,吐出口87は電極箔2の上流に向く。本形態のダイヘッド70の基準位置とは,ダイヘッド70が水平面と平行になっている位置をいう。すなわち,ダイヘッド70が,後述する図11に記載のダイヘッドのようになっている位置をいう。従って図7に示すダイヘッド70は,すでに基準位置から回転角θの分だけ回転している状態にある。
Next, the electrical system of the
ダイヘッド70が基準位置にあるとき,接触面75と吐出後の電極ペースト4との離隔距離は,接触面75の両端部76,77の方が,接触面75の中央部78よりも短い。よって,吐出後の電極ペースト4の幅方向に沿う端部4b(図8参照)が接触面75の端部76,77から受ける圧力は,吐出後の電極ペースト4の幅方向に沿う中央部4a(図8参照)が接触面75の中央部78から受ける圧力よりも大きい。そのため,接触面75は,ダイヘッド70が基準位置にあるときには,塗工された電極ペースト4が端高形状となるのを抑制する効果を発揮する。
When the
これに対して,ダイヘッドの回転角θを大きくしていくと(すなわち,ダイヘッド70の吐出口87を電極箔2の上流に向けるようにダイヘッド70を回転させていくと),接触面75の中央部78と吐出後の電極ペースト4との離隔距離は変わらないが,接触面75の端部76,77と吐出後の電極ペースト4との離隔距離は大きくなっていく。よって,吐出後の電極ペースト4の幅方向に沿う端部4b(図8参照)が接触面75の端部76,77から受ける圧力と,吐出後の電極ペースト4の幅方向に沿う中央部4aが接触面75の中央部78から受ける圧力との差は,小さくなっていく。そのため,電極ペースト4の端部4b(図8参照)が接触面75の端部76,77から受ける圧力が小さくなった分,塗工された電極ペースト4が端ダレ形状となるのが抑制される。
In contrast, when the rotation angle θ of the die head is increased (that is, when the
また塗工装置60は,ダイヘッド70の上下方向に沿う高さZを調整するための高さ調整モーターM2を備えている。高さ調整モーターM2によりダイヘッド70を上方に移動させると,ダイヘッド70は電極箔2の下流側へ移動する。逆に,高さ調整モーターM2によりダイヘッド70を下方に移動させると,ダイヘッド70は電極箔2の上流側へ移動する。なお,角度調整モーターM1および高さ調整モーターM2としては,ステッピングモーター等の公知のモーターを適宜使用することができる。
The
また塗工装置60は,角度調整モーターM1および高さ調整モーターM2の駆動を制御する制御部90を備える。制御部90は,CPU,RAM,ROM等を備える。ROM(記憶部)には,後述する図9に示すテーブルが格納されている。また,後述する距離センサ91による測定結果はRAMに記憶される。CPUは,ROMに格納されているプログラムに従って動作して,塗工装置60における各種の制御を実行する。
The
また,制御部90には,距離センサ91が接続されている。距離センサ91は,図8に示すように,当該距離センサ91から,電極箔2に塗工された電極ペースト4(以下「塗工済みペースト4」ともいう)までの離隔距離jを,その幅方向沿って測定する。制御部90は,距離センサ91からの測定情報に基づいて,塗工済みペースト4の幅方向に沿う端部4bが,中央部4aよりも厚い端高形状(図13に示す形状)であるか否か,及び,中央部4aよりも薄い端ダレ形状であるか否かを判断する。具体的には,距離センサ91により測定した塗工済みペースト4の端部4bまでの距離が,中央部4aでの測定値よりも大きい場合は,制御部90は,塗工済みペースト4が端高形状であると判断する。これに対して,距離センサ91により測定した塗工済みペースト4の端部4bまでの距離が,中央部4aまでの測定値よりも小さい場合は,制御部90は,塗工済みペースト4が端ダレ形状であると判断する。なお,塗工済みペースト4の端部4bは,電極箔2が搬送されるのに伴って,接触面75の端部76,77に擦り付けられる部分である。また,塗工済みペースト4の中央部4aは,電極箔2が搬送されるのに伴って,接触面75の中央部78に擦り付けられる部分である。
A
次に,上記のように構成された塗工装置60により塗工を行う方法について説明する。まず,帯状の電極箔2と,この電極箔2に塗工する電極ペースト4を用意し,図3に示すように,電極箔2をバックアップローラー61に巻き付ける。そして,ダイヘッド70をバックアップローラー61の外周面と対向する位置に配置する。この際,スリットギャップ85の幅方向と,バックアップローラー61の回転軸(不図示)とが平行になるように,ダイヘッド70を配置する。
Next, a method of performing coating with the
その後,バックアップローラー61により電極箔2を所定の速度で搬送しながら,図示しない供給路からダイヘッド70の貯留部81に供給された電極ペースト4を,スリットギャップ85を通してダイヘッド70のリップ部74,82から吐出して,電極箔2の表面に塗工する。
Thereafter, while the
電極ペースト4の塗工中,制御部90は,所定の短時間毎に距離センサ91からの測定情報を取得して,塗工済みペースト4の端部4bの形状を測定する。そして測定結果に基づいて,角度調整モーターM1を駆動することによりダイヘッド70の回転角θを変化させるとともに,高さ調整モーターM2を駆動することによりダイヘッド70の高さZを変化させる。
During the application of the
具体的には,塗工済みペースト4の端部4bの形状を測定した結果,塗工済みペースト4が端ダレ形状であった場合は,制御部90は,ダイヘッド70の回転角θを大きくする。これにより,接触面75の中央部78から吐出後の電極ペースト4の中央部4aまでの離隔距離を変えずに,接触面75の両端部76,77から吐出後の電極ペースト4の両端部4bまでの離隔距離だけを大きくすることができる。そのため,接触面75の端部76,77によって吐出後の電極ペースト4の端部4bを抑える力が弱まる。すなわち,吐出後の電極ペースト4の端部4bが接触面の端部76,77から受ける圧力が小さくなる。そのため,塗工済みペースト4が端ダレ形状となるのが解消される。
Specifically, as a result of measuring the shape of the
一方,塗工済みペースト4の端部4bの形状を測定した結果,塗工済みペースト4が端高形状であった場合は,制御部90は,ダイヘッド70の回転角θを小さくする。これにより,接触面75の中央部78から吐出後の電極ペースト4の中央部4aまでの離隔距離を変えずに,接触面75の両端部76,77から吐出後の電極ペースト4の両端部4bまでの離隔距離だけを小さくすることができる。そのため,接触面75の端部76,77によって吐出後の電極ペースト4の端部4bを抑える力が強まる。すなわち,吐出後の電極ペースト4の端部4bが接触面75の端部76,77から受ける圧力が大きくなる。そのため,塗工済みペースト4が端高形状となるのが解消される。
On the other hand, as a result of measuring the shape of the
このようなダイヘッド70の回転角制御に伴って,制御部90は,ダイヘッド70の高さZの調整を行う。具体的には,回転角θを大きくしたときには,電極ペースト4の吐出方向が電極箔2の上流に向くため,ダイヘッド70の高さZが大きくなるように(すなわちダイヘッド70を上方へ移動させるように)高さ調整モーターM2を駆動する。これは,回転角θを大きくすることにより,電極ペースト4の塗工位置が電極箔2の上流に変化したのを修正するためである。すなわち,ダイヘッド70を電極箔2の下流に移動させることにより,ダイヘッド70から吐出される電極ペースト4が,ダイヘッド70の回転前の塗工位置と同じ位置に塗工されるようにする。
Along with the rotation angle control of the
一方,回転角θを小さくしたときには,電極ペースト4の吐出方向が電極箔2の下流に向くため,ダイヘッド70の高さZが小さくなるように(すなわちダイヘッド70を下方へ移動させるように)高さ調整モーターM2を駆動する。これは,回転角θを小さくすることにより,電極ペースト4の塗工位置が電極箔2の下流に変化したのを修正するためである。すなわち,ダイヘッド70を電極箔2の上流に移動させることにより,ダイヘッド70から吐出される電極ペースト4が,ダイヘッド70の回転前の塗工位置と同じ位置に塗工されるようにする。
On the other hand, when the rotation angle θ is reduced, the discharge direction of the
但し制御部90は,上述のダイヘッド70の角度制御および位置制御を行うにあたって,下記式(1)および下記式(2)を満たすようにする。
However, the
[数1]
H×sinθ−ΔZ≧0 …(1)
H:ダイヘッド70の回転中心から電極箔2までの離隔距離(図7参照)
θ:ダイヘッド70の基準位置からの回転角(図7参照)
ΔZ:ダイヘッド70の基準位置からの位置変化量(図7参照)
[Equation 1]
H × sin θ−ΔZ ≧ 0 (1)
H: Separation distance from the rotation center of the
θ: rotation angle from the reference position of the die head 70 (see FIG. 7)
ΔZ: A change in position of the
[数2]
L×cosθ≧H×sinθ−ΔZ …(2)
L:下流側リップ部74の厚さ(図5参照)
[Equation 2]
L × cos θ ≧ H × sin θ−ΔZ (2)
L: thickness of the downstream lip 74 (see FIG. 5)
上記式(1)を満たすように制御するのは,ダイヘッド70を電極箔2の下流へ移動させ過ぎることによって,バックアップローラー61の外周面に沿って巻かれた電極箔2とダイヘッド70の接触面75とが離れすぎてしまい,接触面75が吐出後の電極ペースト4に接しなくなることを防ぐためである。すなわち,H×sinθ−ΔZ<0となってしまうと,吐出後の電極ペースト4に対して接触面75による圧力が加わらなくなってしまう。そのため,電極箔2に電極ペースト4を塗工することができなくなってしまう。上記式(1)を満たすように制御すれば,このような塗工不良の発生を防ぐことができる。
The control to satisfy the above formula (1) is that the contact surface between the
また上記式(2)を満たすように制御するのは,L×cosθ<H×sinθ−ΔZとなるまで,ダイヘッド70を傾斜させても(回転させても),接触面75と電極ペースト4との離隔距離が変わらず,接触面75により吐出後の電極ペースト4が受ける圧力に変化が生じないからである。すなわち,ダイヘッド70を無駄に可動するのを防ぐためである。
Control is performed so as to satisfy the above formula (2), even if the
ここで,ダイヘッド70の適切な可動範囲を図9のテーブルに示す。図9は,ダイヘッド70の位置変化量ΔZの値と回転角θの値に基づいて,「H×sinθ−ΔZ」を求めて,ダイヘッド70の適切な可動範囲を示した表である。本実施形態では,H=250(mm)である。またリップ長さL=3(mm)である。図9に示すテーブル中の位置変化量ΔZ=0(mm),回転角θ=0(°)のところが,ダイヘッド70の基準位置に相当する。ダイヘッド70を下方に移動させると,位置変化量ΔZはマイナスとなる。
Here, the appropriate movable range of the
図9の右上の網掛け部分S1は,上記式(1)を満たしていない部分である。すなわち,「H×sinθ−ΔZ<0」である場合を示している。このような場合には,吐出後の電極ペースト4に対して接触面75による圧力が加わらなくなってしまうため,電極箔2に電極ペースト4を塗工することができなくなってしまう。
The shaded portion S1 on the upper right in FIG. 9 is a portion that does not satisfy the above formula (1). That is, the case where “H × sin θ−ΔZ <0” is shown. In such a case, the pressure due to the
図9の左下の網掛け部分S2は,上記式(2)を満たしていない部分である。すなわち,「L×cosθ<H×sinθ−ΔZ」である場合を示している。このような場合には,接触面75により吐出後の電極ペースト4が受ける圧力が,「L×cosθ=H×sinθ−ΔZ」のときと比べて変化しない。
A hatched portion S2 in the lower left of FIG. 9 is a portion that does not satisfy the above formula (2). That is, the case of “L × cos θ <H × sin θ−ΔZ” is shown. In such a case, the pressure applied to the
従って,制御部90は,図9に示すテーブルの右上の網掛け部分S1および左下の網掛け部分S2を除いた範囲で,ダイヘッド70を回転させ,また,その位置を変化させる。図9中の網掛け部分以外の値の組み合わせであればどの値の組み合わせを用いても構わない。例えば,ダイヘッド70が基準位置から回転角θ=2.5°,位置変化量ΔZ=0.5mmの位置にあるときに,吐出された電極ペースト4が端高形状であれば,回転角θを0.5°にするとともに位置変化量ΔZを0mmにすればよい。これにより,端高形状を抑制できる。すなわち,端高形状であれば,テーブル中の数字が小さくなるように制御すればよい。
Accordingly, the
また,ダイヘッド70が基準位置から回転角θ=1.5°,位置変化量ΔZ=−1mmの位置にあるときに,吐出された電極ペースト4が端ダレ形状であれば,回転角θを3.5°にして位置変化量ΔZを0mmにすればよい。これにより,端ダレ形状を抑制できる。すなわち,端ダレ形状であれば,テーブル中の数字が大きくなるように制御すればよい。なお,回転角θを変更した結果,上記式(1)および(2)が成立しているのであれば,位置変化量ΔZを変える必要はない。
When the
本実施形態の塗工装置60では,このようなダイヘッド70の角度制御及び位置制御を行うことにより,従来の塗工装置では端ダレ形状や端高形状となっていたような粘度の電極ペーストであっても,電極箔2に対して幅方向に沿って均一な厚みで(すなわち図8に示すような断面長方形の形状で)塗工することができる。図10は,本実施形態の塗工装置60を用いて電極ペースト4を塗工したときの塗工結果と,従来の塗工装置を用いて電極ペースト4を塗工したときの塗工結果を示している。図10において横軸は,電極箔2の幅方向に沿う縁を基準とした塗工済みペースト4の位置であり,縦軸は,その位置における塗工済みペースト4の厚さである。
In the
図10中,細い実線は,従来技術に係る塗工装置を用いて粘度1,000Pa・sの電極ペースト4を塗工した場合を示し,破線は,従来技術に係る塗工装置を用いて粘度10,000Pa・sの電極ペースト4を塗工した場合を示している。また,太い実線は,本実施形態に係る塗工装置60を用いて電極ペースト4を塗布した場合を示している。なお,従来技術に係る塗工装置とは,本実施形態に係るダイヘッド70のような湾曲した接触面75を有さず,ダイヘッド70の回転角や高さを変更しない塗工装置である。すなわち,従来技術に係る塗工装置は,図11及び図12に示すように,第1ダイブロック71Aの下流リップ部74Aの下面74Aaが水平面に沿った平面であり,先端面74Abが鉛直面に沿った平面である。よって,従来技術に係る塗工装置では,第1ダイブロック71Aと第2ダイブロック80Aとシーム86Aとに囲まれた吐出口87Aが,正面から見て(すなわち図11に矢印cで示す方向から見て),長方形の形状(図12参照)に開口しているだけであり,第1実施形態の塗工装置60が有していたリップ開口88(図4参照)は存在しない。
In FIG. 10, the thin solid line indicates the case where the
図10に細い実線で示すように,従来技術に係る塗工装置を用いて粘度1,000Pa・sの電極ペースト4を塗布した場合,粘度が低過ぎるため,端ダレが生じる。また,図10に破線で示すように,従来技術に係る塗工装置を用いて粘度10,000Pa・sの電極ペースト4を塗布した場合,粘度が高過ぎるため,端高が生じる。この従来技術に係る塗工装置において使用可能な電極ペースト4の粘度範囲は,2,000〜5,000Pa・s程度であった。なお端高となった塗工済み電極ペースト4を図13に示す。
As shown by a thin solid line in FIG. 10, when the
これに対して,本実施形態に係る塗工装置60によれば,粘度1,000Pa・sの電極ペースト4を塗布した場合でも,粘度10,000Pa・sの電極ペースト4を塗布した場合でも,図10に太い実線で示すような結果となり,端ダレも端高も生じなかった。すなわち,図8に示したように,電極箔2上の塗工済みペースト4は,断面略長方形状で幅方向に沿う厚さが均一となった。このように本形態に係る塗工装置60を用いれば,使用可能な電極ペースト4の粘度範囲を,1,000Pa・s〜10,000Pa・s程度に拡大することができた。
On the other hand, according to the
以上詳細に説明したように,本実施形態の電極ペースト塗工装置60は,搬送中の電極箔2に対して電極ペースト4を吐出する吐出口87が設けられたダイヘッド70と,ダイヘッド70を,電極箔2の幅方向に沿う回転軸89を中心として回転させる角度制御部(制御部90及び角度調整モーターM1により構成される)と,電極箔2に塗工された電極ペースト4(塗工済みペースト4)の幅方向に沿う端部4bの形状を測定する端部形状測定部(制御部90及び距離センサ91により構成される)と,を備える。ダイヘッド70は,吐出口87より下流側に,吐出後の電極ペースト4に接してその厚みを規制する接触面75を備える。接触面75は,ダイヘッド70が基準位置にあるときには,吐出後の電極ペースト4が当該接触面75から受ける圧力が幅方向に沿う両端部4bよりも両端部4bの間に位置する中央部4aで小さくて,ダイヘッド70が基準位置から所定の向き(本実施形態では図7中時計回り,すなわち吐出口87を電極箔2の上流側へ向ける向き)に回転するにつれて,その圧力差が小さくなるように湾曲している。角度制御部は,端部形状測定部により塗工済みペースト4の幅方向に沿う端部4bが中央部4aよりも厚い端高形状であると測定されたときには,基準位置から所定の向きへの回転角θを小さくするようにダイヘッド70を回転させ,端部形状測定部により塗工済みペースト4の幅方向に沿う端部が中央部78よりも薄い端ダレ形状であると測定されたときには,基準位置から所定の向きへの回転角θを大きくするようにダイヘッド70を回転させる。
As described above in detail, the electrode
本実施形態の電極ペースト塗工装置60によれば,ダイヘッド70から電極箔2へ吐出された電極ペースト4は,その電極箔2が搬送されていくのに従って,ダイヘッド70の接触面75に擦り付けられる。ここで,ダイヘッド70の接触面75は上述の通り湾曲している。そのため,ダイヘッド70が基準位置にあるときに吐出後の電極ペースト4が接触面75から受ける圧力は,電極ペースト4の中央部4aよりも両端部4bの方が大きい。従って,ダイヘッド70が基準位置にあるときには,塗工済みペースト4が端高形状となるのが抑えられる。よって,ダイヘッド70が既に基準位置から傾いた状態にあり,塗工済みペースト4が端高形状であると測定された場合には,ダイヘッド70の回転角θを小さくすることにより(すなわちダイヘッド70を基準位置に戻す向き(図7中反時計回り)に回転させることにより),塗工済みペースト4が端高形状となるのを防ぐことができる。
According to the electrode
一方,ダイヘッド70を基準位置から(図7中時計回り)へ傾けていくと(すなわち回転角θを大きくしていくと),吐出後の電極ペースト4の中央部4aが接触面75から受ける圧力と,吐出後の電極ペースト4の両端部4bが接触面75から受ける圧力との差は,小さくなっていく。すなわち,吐出後の電極ペースト4が接触面75から受ける圧力は,幅方向に沿って略均一となっていく。そのため,端高を抑制するという接触面75の働きが弱まる。従って,塗工済みペースト4が端ダレ形状であると測定された場合には,ダイヘッド70の回転角θを大きくすることにより,塗工済みペースト4が端ダレ形状となるのを防ぐことができる。このように本実施形態の塗工装置60では,従来であれば端高となってしまう高粘度の電極ペーストや,従来であれば端ダレとなってしまう低粘度の電極ペーストであっても,幅方向に沿って均一な厚みで塗工することができるため(図10参照),塗工可能な電極ペーストの粘度範囲を拡大することができる。
On the other hand, when the
ここで第1実施形態の塗工装置60では,ダイヘッド70の吐出口87は,電極箔2の搬送方向の下流側に位置する下流側リップ部74と,電極箔2の搬送方向の上流側に位置する上流側リップ部82との間にある。接触面75は,下流側リップ部74における上流側リップ部82と対向する下面74a(第1面)側に設けられている。また接触面75は,電極ペースト4の吐出方向に沿ってダイヘッド70の先端に向かうにつれて下流側リップ部74の厚さを漸次減少させるように湾曲している。言い換えれば,接触面75は,電極ペースト4の吐出方向に沿ってダイヘッド70の先端に向かうにつれてリップ開口88を拡大させるように湾曲している。そのため,ダイヘッド70の回転角を変えることにより,接触面75と電極箔2との離隔距離を変えることができる。また接触面75は,当該接触面75の幅方向に沿う両端部76,77では中央部78から離れるにつれて下流側リップ部74の厚さを漸次増加させるように湾曲している。言い換えれば,接触面75は,幅方向に沿う両端部76,77では中央部78から離れるにつれてリップ開口88を漸次縮小させるように湾曲している。そのため,ダイヘッド70の回転角を変えたときに,接触面75の中央部78の離隔距離を変えることなく,接触面75の両端部76,77の離隔距離だけを変えることができる。
Here, in the
従って,ダイヘッド70の回転角θを大きくして,接触面75の両端部76,77の離隔距離を大きくしていけば,吐出後の電極ペースト4が接触面75から受ける圧力は,幅方向に沿って略均一となっていく。従って,塗工済みペースト4が端ダレ形状となるのを防ぐことができる。一方,ダイヘッド70の回転角θを小さくして,接触面75の両端部76,77の離隔距離を小さくしていけば,吐出後の電極ペースト4が接触面75から受ける圧力は,中央部78よりも両端部76,77で大きくなっていく。従って,塗工済みペースト4が端高形状となるのを防ぐことができる。
Therefore, if the rotation angle θ of the
また第1実施形態の塗工装置60では,接触面75は,下流側リップ部74の下面74a(第1面)側に設けられている。そのため,接触面75を上面74b(第2面に相当する,図5参照)側に設ける場合よりも,接触面75が吐出口87の近くに位置することとなる。そのため,接触面75を吐出後の電極ペースト4に擦り付け易い。
In the
また第1実施形態の塗工装置60は,角度制御部がダイヘッド70の回転角θを大きくしたときには,ダイヘッド70を電極箔2の下流に移動させ,角度制御部がダイヘッド70の回転角θを小さくしたときには,ダイヘッド70を電極箔2の上流に移動させる位置制御部(制御部90及び高さ調整モーターM2により構成される)を備える。そのため,ダイヘッド70を回転させた場合であっても,電極箔2に対する電極ペースト4の塗工位置を,一定に保つ(すなわちダイヘッド70が基準位置にあるときと同じ位置に保つ)ことができる。
In the
より詳細には,ダイヘッド70の回転角θを大きくすると,電極箔2への塗工位置が電極箔2の上流に変化してしまう。このような場合には,ダイヘッド70を電極箔2の下流に移動させることで,電極箔2への塗工位置を電極箔2の下流に戻す。これにより,ダイヘッド70の回転前と変わらない位置に電極ペースト4を塗工することができる。また,ダイヘッド70の回転角θを小さくすると,電極箔2への塗工位置が電極箔2の下流に変化してしまう。このような場合には,ダイヘッド70を電極箔2の上流に移動させることで,電極箔2への塗工位置を電極箔2の上流に戻す。これにより,ダイヘッド70の回転前と変わらない位置に電極ペースト4を塗工することができる。
More specifically, when the rotation angle θ of the
また第1実施形態の塗工装置60では,制御部90は,上記式(1)を満たすように角度制御及び位置制御を行う。そのため,ダイヘッド70を電極箔2の下流に移動させ過ぎることによって,電極箔2とダイヘッド70の接触面75とが離れすぎてしまい,吐出後の電極ペースト4に対して接触面75による圧力が加わらなくなってしまうことを防ぐことができる。
Moreover, in the
また第1実施形態の塗工装置60では,制御部90は,上記式(1)を満たすことに加えて,さらに上記式(2)を満たすように制御を行う。そのため,接触面75から吐出後の電極ペースト4が受ける圧力に変化が生じないような無用なダイヘッド70の回転や移動を行うことがない。
Moreover, in the
また第1実施形態の塗工装置60では,接触面75の幅方向に沿う両端部76,77の幅寸法w2,w3(図5参照)はそれぞれ,2mm程度である。そのため,広範囲に及ぶ端ダレの発生を防ぐことができる。すなわち,接触面75の幅方向に沿う両端部76,77(すなわち,端高を抑制するため中央部78よりも大きい圧力を吐出後の電極ペースト4に対して作用させる部分)の幅寸法を,2mmよりも大きくしてしまうと,塗工した電極ペースト4が端ダレ形状になる場合に,端ダレとなる範囲が広くなり過ぎてしまう。しかし本塗工装置60では,接触面75の両端部76,77の幅寸法w2,w3はそれぞれ2mm程度であるため,広範囲に及ぶ端ダレの発生を防ぐことができる。なお,接触面75の両端部76,77の幅寸法w2,w3が1mm程度であれば,広範囲に及ぶ端ダレの発生の防止についてより効果的である。
Moreover, in the
(第2実施形態)
次に第2実施形態に係る塗工装置100を,図14,15に基づいて説明する。第2実施形態の塗工装置100は,電極ペースト4に対する接触面120の位置が,第1ダイブロック104における下流側リップ部110の上面110b(第2面に相当する)側に設けられている。すなわち,第2実施形態の下流側リップ部110は,第1実施形態の下流側リップ部74(図4参照)を上下逆さまにした形状となっている。
(Second Embodiment)
Next, the
具体的には,接触面120は,電極ペースト4の吐出方向に沿ってダイヘッド102の先端に向かうにつれて下流側リップ部110の厚さを漸次減少させるとともに,当該接触面120の幅方向に沿う両端部121,122では中央部123から離れるにつれて下流側リップ部110の厚さを漸次増加させるように湾曲している。他の構造的な構成は,第1実施形態と同様であるため,同じ符号を付けて説明を省略する。勿論第2実施形態の塗工装置100においても,角度調整モーターM1,高さ調整モーターM2,制御部90,及び距離センサ91が設けられている。
Specifically, the
ここで,第2実施形態のダイヘッド102の基準位置は,図15に示す位置である。すなわち,基準位置にあるダイヘッド102は,水平面から吐出口87を電極箔2の上流に向けて傾けている状態にある。制御部90は,角度調整モーターM1を駆動することにより,ダイヘッド102を,所定の向き(図15中反時計回り,すなわち吐出口87を電極箔2の下流側へ向ける向き)に回転させる。このときのダイヘッド102の回転角を,図15にθとして示す。
Here, the reference position of the
第2実施形態では,接触面120が,第1実施形態の接触面75と上下逆さまの形状であるため,図15に示すような傾斜した基準位置にあるときに,端高形状を抑制するように働く。そしてダイヘッド102の回転角θを大きくして,ダイヘッド102を水平に近づけるにつれて,端ダレ形状が抑制されるようになる。すなわち,ダイヘッド102の回転角θを大きくすると,接触面120の中央部123と吐出後の電極ペースト4との離隔距離は変わらず,接触面120の端部121,122と吐出後の電極ペースト4との離隔距離だけが大きくなるため,吐出後の電極ペースト4が接触面120の両端部121,122から受ける圧力だけが小さくなり,その結果,端ダレ形状が抑制されるようになる。
In the second embodiment, the
また第2実施形態では,制御部90は,ダイヘッド102の回転角θを大きくしたときに,ダイヘッド102を基準位置から下方へ(すなわち電極箔2の上流へ)移動させ,ダイヘッド102の回転角θを小さくしたときに,ダイヘッド102を基準位置から上方へ(すなわち電極箔2の下流へ)移動させる。これにより,電極ペースト4の電極箔2への塗工位置を一定に保つことができる。
In the second embodiment, when the rotation angle θ of the
このような第2実施形態の塗工装置100によっても,第1実施形態の塗工装置60と同様,使用可能な電極ペースト4の粘度範囲を,従来よりも拡大することができる。
Also by the
なお,上記した実施形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば実施形態では,距離センサ91と制御部90とにより,塗工済みペースト4の端部4bの形状を測定する端部形状測定部を構成したが,距離センサ91に代えて,公知の二次元形状計測センサを用いてもよい。二次元形状計測センサを用いれば,塗工済みペースト4の端部4b周辺のみを測定するだけで,端高形状であるか否か,また,端ダレ形状であるか否かを検知することができる。この場合,予め定めた基準値の情報と測定値の情報とを比較して,端高形状であるか,端ダレ形状であるかを判断してもよい。
The above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, in the embodiment, the
また,端部形状測定部として,ダイヘッド70から吐出する電極ペースト4の粘度を測定することにより,塗工済みペースト4が端高形状や端ダレ形状であるか否かを推定するものを用いてもよい。この場合,例えば,粘度計と制御部90とを用いて端部形状測定部を構成し,制御部90は,粘度計により測定した電極ペースト4の粘度が予め定めた端高基準値よりも高ければ,塗工済みペースト4が端高形状であると推定し,予め定めた端ダレ基準値よりも低ければ,塗工済みペースト4が端ダレ形状であると推定する。
In addition, as an end shape measuring unit, by measuring the viscosity of the
また実施形態では,ダイヘッド70はシーム86を備える構成としたが,シーム86を用いる代わりに,第1ダイブロック71の内面71aの幅方向に沿う両端部を段付形状に形成し,第1ダイブロック71自体により,スリットギャップ85の上下寸法(開口長さ)を規定する構成としてもよい。
In the embodiment, the
2…電極箔
4…電極ペースト
4a…中央部
4b…端部
60…塗工装置
70…ダイヘッド
71…第1ダイブロック
74…下流側リップ部
74a…下面(第1面)
75…接触面
76,77…両端部
78…中央部
80…第2ダイブロック
82…上流側リップ部
87…吐出口
89…回転軸
90…制御部
91…距離センサ
110b…上面(第2面)
M1…角度調整モーター
M2…高さ調整モーター
2 ...
75 ... Contact surfaces 76, 77 ... Both ends 78 ...
M1 ... Angle adjustment motor M2 ... Height adjustment motor
Claims (8)
前記ダイヘッドを,前記電極箔の幅方向に沿う回転軸を中心として回転させる角度制御部と,
前記電極箔に塗工された電極ペースト(以下「塗工済みペースト」という)の幅方向に沿う端部の形状を測定する端部形状測定部と,を備え,
前記ダイヘッドは,前記吐出口より下流側に,吐出後の電極ペーストに接してその厚みを規制する接触面を備え,
前記接触面は,
前記ダイヘッドが基準位置にあるときには,吐出後の電極ペーストが当該接触面から受ける圧力が幅方向に沿う両端部よりも前記両端部の間に位置する中央部で小さくて,
前記ダイヘッドが基準位置から所定の向きに回転するにつれて,その圧力差が小さくなるように湾曲しており,
前記角度制御部は,
前記端部形状測定部により前記塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも厚い端高形状であると測定されたときには,前記基準位置から前記所定の向きへの回転角を小さくするように前記ダイヘッドを回転させ,
前記端部形状測定部により前記塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも薄い端ダレ形状であると測定されたときには,前記基準位置から前記所定の向きへの回転角を大きくするように前記ダイヘッドを回転させる
ことを特徴とする電極ペースト塗工装置。 A die head provided with a discharge port for discharging an electrode paste to the electrode foil being conveyed;
An angle control unit for rotating the die head about a rotation axis along the width direction of the electrode foil;
An end shape measuring unit that measures the shape of the end along the width direction of the electrode paste applied to the electrode foil (hereinafter referred to as “coated paste”),
The die head includes a contact surface that is in contact with the electrode paste after discharge and regulates its thickness on the downstream side of the discharge port,
The contact surface is
When the die head is at the reference position, the pressure applied to the electrode paste after ejection from the contact surface is smaller at the center portion located between the both end portions than at both end portions along the width direction,
As the die head rotates in a predetermined direction from the reference position, the die head is curved so that the pressure difference becomes smaller,
The angle controller is
When it is measured by the end shape measuring unit that the end portion along the width direction of the coated paste has an end height shape thicker than the center portion, the rotation angle from the reference position to the predetermined direction is reduced. Rotate the die head to
When it is measured by the end shape measuring section that the end portion along the width direction of the coated paste has an end sagging shape thinner than the center portion, the rotation angle from the reference position to the predetermined direction is increased. An electrode paste coating apparatus, wherein the die head is rotated as described above.
前記ダイヘッドの吐出口は,前記電極箔の搬送方向の下流側に位置する下流側リップ部と,前記電極箔の搬送方向の上流側に位置する上流側リップ部との間にあり,
前記接触面は,
前記下流側リップ部における前記上流側リップ部と対向する第1面側,又は前記第1面と平行な第2面側のいずれかに設けられており,
前記電極ペーストの吐出方向に沿って前記ダイヘッドの先端に向かうにつれて前記下流側リップ部の厚さを漸次減少させるとともに,当該接触面の幅方向に沿う両端部では中央部から離れるにつれて前記下流側リップ部の厚さを漸次増加させるように湾曲していることを特徴とする電極ペースト塗工装置。 The electrode paste coating apparatus according to claim 1,
The discharge port of the die head is between a downstream lip portion located downstream in the transport direction of the electrode foil and an upstream lip portion located upstream in the transport direction of the electrode foil,
The contact surface is
Provided on either the first surface side of the downstream lip portion facing the upstream lip portion or the second surface side parallel to the first surface;
The thickness of the downstream lip portion gradually decreases toward the tip of the die head along the discharge direction of the electrode paste, and the downstream lip increases as the distance from the central portion increases at both ends along the width direction of the contact surface. An electrode paste coating apparatus which is curved so as to gradually increase the thickness of the portion.
前記接触面は,前記第1面側に設けられており,
前記所定の向きは,前記吐出口を前記電極箔の上流側へ向ける向きである
ことを特徴とする電極ペースト塗工装置。 The electrode paste coating apparatus according to claim 2,
The contact surface is provided on the first surface side;
The electrode paste coating apparatus according to claim 1, wherein the predetermined direction is a direction in which the discharge port faces the upstream side of the electrode foil.
前記角度制御部が前記ダイヘッドの回転角を大きくしたときには,前記ダイヘッドを電極箔の下流側へ移動させ,前記角度制御部が前記ダイヘッドの回転角を小さくしたときには,前記ダイヘッドを電極箔の上流側へ移動させる位置制御部を備えることを特徴とする電極ペースト塗工装置。 The electrode paste coating apparatus according to claim 3,
When the angle control unit increases the rotation angle of the die head, the die head is moved downstream of the electrode foil. When the angle control unit decreases the rotation angle of the die head, the die head is moved upstream of the electrode foil. An electrode paste coating apparatus comprising a position control unit for moving the electrode.
前記角度制御部および前記位置制御部は,下記式(1)を満たすように制御を行うことを特徴とする電極ペースト塗工装置。
H×sinθ−ΔZ≧0 …(1)
H:前記ダイヘッドの回転中心から前記電極箔までの離隔距離
θ:前記ダイヘッドの回転角
ΔZ:前記ダイヘッドの基準位置からの位置変化量 The electrode paste coating apparatus according to claim 4,
The said angle control part and the said position control part control so that following formula (1) may be satisfy | filled, The electrode paste coating apparatus characterized by the above-mentioned.
H × sin θ−ΔZ ≧ 0 (1)
H: Separation distance from the rotation center of the die head to the electrode foil θ: Rotation angle of the die head ΔZ: Amount of position change from the reference position of the die head
前記角度制御部および前記位置制御部は,さらに下記式(2)を満たすように制御を行うことを特徴とする電極ペースト塗工装置。
L×cosθ≧H×sinθ−ΔZ …(2)
L:前記下流側リップ部の厚さ The electrode paste coating apparatus according to claim 5,
The said angle control part and the said position control part are further controlled to satisfy | fill following formula (2), The electrode paste coating apparatus characterized by the above-mentioned.
L × cos θ ≧ H × sin θ−ΔZ (2)
L: thickness of the downstream lip
前記接触面の幅方向に沿う両端部の幅寸法はそれぞれ,2mm以下であることを特徴とする電極ペースト塗工装置。 An electrode paste coating apparatus according to any one of claims 1 to 6,
An electrode paste coating apparatus, wherein the width dimension of both end portions along the width direction of the contact surface is 2 mm or less.
前記吐出口より下流側に,吐出後の電極ペーストに接してその厚みを規制する接触面を備え,
前記電極箔の幅方向に沿う回転軸を中心として回転可能であり,
前記ダイヘッドが基準位置にあるときには,吐出後の電極ペーストが前記接触面から受ける圧力が幅方向に沿う両端部よりも前記両端部の間に位置する中央部で小さくて,前記ダイヘッドが基準位置から所定の向きに回転するにつれて,その圧力差が小さくなるように,前記接触面が湾曲しているものを用い,
前記電極箔に塗工された電極ペースト(以下「塗工済みペースト」という)の幅方向に沿う端部の形状を測定し,
前記塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも厚い端高形状であると測定されたときには,前記基準位置から前記所定の向きへの回転角を小さくするように前記ダイヘッドを回転させ,
前記塗工済みペーストの幅方向に沿う端部が中央部よりも薄い端ダレ形状であると測定されたときには,前記基準位置から前記所定の向きへの回転角を大きくするように前記ダイヘッドを回転させる
ことを特徴とする電極ペースト塗工方法。
As a die head provided with a discharge port for discharging electrode paste to the electrode foil being conveyed,
Provided on the downstream side of the discharge port with a contact surface that contacts the electrode paste after discharge and regulates its thickness,
Rotatable about a rotation axis along the width direction of the electrode foil,
When the die head is at the reference position, the pressure applied to the electrode paste after ejection from the contact surface is smaller at the center portion located between the both end portions than at both end portions along the width direction, and the die head is moved from the reference position. The contact surface is curved so that the pressure difference decreases as it rotates in a predetermined direction.
Measure the shape of the end along the width direction of the electrode paste applied to the electrode foil (hereinafter referred to as "coated paste"),
When the end portion along the width direction of the coated paste is measured to have a thicker end shape than the center portion, the die head is rotated so as to reduce the rotation angle from the reference position to the predetermined direction. Let
When it is measured that the end portion along the width direction of the coated paste is thinner than the center portion, the die head is rotated so as to increase the rotation angle from the reference position to the predetermined direction. An electrode paste coating method characterized by comprising:
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014143099A (en) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Toyota Industries Corp | Method and device for manufacturing electrode |
WO2014174908A1 (en) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 横河電機株式会社 | Control system and control method |
JPWO2016063612A1 (en) * | 2014-10-21 | 2017-09-14 | Necエナジーデバイス株式会社 | Secondary battery electrode manufacturing method and manufacturing apparatus, secondary battery electrode and secondary battery |
JP2019048258A (en) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | トヨタ自動車株式会社 | Application method |
CN110875464A (en) * | 2018-08-29 | 2020-03-10 | 广州倬粤动力新能源有限公司 | Device for pasting pole plate |
CN114447260A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 株式会社Lg新能源 | Die for coating insulating liquid and method for coating insulating liquid |
-
2012
- 2012-11-12 JP JP2012248076A patent/JP2014096302A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014143099A (en) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Toyota Industries Corp | Method and device for manufacturing electrode |
WO2014174908A1 (en) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 横河電機株式会社 | Control system and control method |
JP5830180B2 (en) * | 2013-04-26 | 2015-12-09 | 横河電機株式会社 | Control system and control method |
JPWO2014174908A1 (en) * | 2013-04-26 | 2017-02-23 | 横河電機株式会社 | Control system and control method |
JPWO2016063612A1 (en) * | 2014-10-21 | 2017-09-14 | Necエナジーデバイス株式会社 | Secondary battery electrode manufacturing method and manufacturing apparatus, secondary battery electrode and secondary battery |
JP2019048258A (en) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | トヨタ自動車株式会社 | Application method |
CN110875464A (en) * | 2018-08-29 | 2020-03-10 | 广州倬粤动力新能源有限公司 | Device for pasting pole plate |
CN110875464B (en) * | 2018-08-29 | 2022-04-12 | 广州倬粤动力新能源有限公司 | Device for pasting pole plate |
CN114447260A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 株式会社Lg新能源 | Die for coating insulating liquid and method for coating insulating liquid |
US11850626B2 (en) | 2020-10-30 | 2023-12-26 | Lg Energy Solution, Ltd. | Die for coating insulating liquid and method for coating insulating liquid |
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