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図面 (4)

課題

塗膜欠陥が発生することを抑制することのできる塗工装置及び塗工装置の制御方法を提供する。

解決手段

塗工装置10は、ペースト41を貯留するタンク11と、ペースト41を基材40に塗布するダイ12と、タンク11とダイ12とを接続する供給路13と、供給路13のダイ12寄りの位置に接続される分岐路14と、供給路13上であって、分岐路14が接続される位置とダイ12との間に設けられる塗工バルブ15と、分岐路14上に設けられる分岐バルブ16と、タンク11内のペースト41を供給路13に送出するポンプ17と、供給路13内の圧力を計測する第1圧力計22と、塗工装置10を制御する制御部20とを備える。制御部20は、塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じている状態でポンプ17を動作させ供給路13内の圧力値設定値に達したことを条件に分岐バルブ16を開いてペースト41を分岐路14に流す加圧処理を複数回行う。

概要

背景

リチウムイオン蓄電池ニッケル水素蓄電池等の二次電池は、一般的に複数の負極板及び正極板セパレータで挟んで積層した積層体電解液とともに電槽内密封した構成である。これら極板の製造工程は、集電体上に活物質を含む組成物ペーストを塗布する塗工工程と、ペーストを乾燥させる乾燥工程とを有する。これらの工程を経て作製された極板は、セパレータを介して重ねられて積層体を構成する(例えば、特許文献1参照)。

概要

塗膜欠陥が発生することを抑制することのできる塗工装置及び塗工装置の制御方法を提供する。塗工装置10は、ペースト41を貯留するタンク11と、ペースト41を基材40に塗布するダイ12と、タンク11とダイ12とを接続する供給路13と、供給路13のダイ12寄りの位置に接続される分岐路14と、供給路13上であって、分岐路14が接続される位置とダイ12との間に設けられる塗工バルブ15と、分岐路14上に設けられる分岐バルブ16と、タンク11内のペースト41を供給路13に送出するポンプ17と、供給路13内の圧力を計測する第1圧力計22と、塗工装置10を制御する制御部20とを備える。制御部20は、塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じている状態でポンプ17を動作させ供給路13内の圧力値設定値に達したことを条件に分岐バルブ16を開いてペースト41を分岐路14に流す加圧処理を複数回行う。

目的

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗膜に欠陥が発生することを抑制することのできる塗工装置及び塗工装置の制御方法を提供する

効果

実績

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請求項1

電極材料を含むペースト電極基材に塗布する塗工装置であって、ペーストを貯留するタンクと、ペーストを基材に塗布する塗工部と、前記タンクと前記塗工部とを接続する供給路と、前記供給路の前記塗工部寄りの位置に接続される分岐路と、前記供給路上であって、前記分岐路が接続される位置と前記塗工部との間に設けられる塗工バルブと、前記分岐路上に設けられる分岐バルブと、前記供給路の前記タンク寄りの位置に設けられ、前記タンク内のペーストを前記供給路に送出するポンプと、前記供給路内の圧力を計測する圧力計と、塗工装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブを閉じている状態で、前記ポンプを動作させ、前記供給路内の圧力値設定値に達したことを条件に前記分岐バルブを開いてペーストを前記分岐路に流す加圧処理を複数回行う塗工装置。

請求項2

前記分岐路は、前記供給路に接続される端部とは反対側の端部が前記タンクに接続されている請求項1に記載の塗工装置。

請求項3

前記制御部は、一回の前記加圧処理において、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブが閉じてから前記供給路内の圧力値が設定値になるまでの間の圧力値の変化を計測し、前回の加圧処理における前記圧力値の変化と今回の加圧処理における前記圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件にペースト中に空気が残留していないと判定する請求項1又は2に記載の塗工装置。

請求項4

前記制御部は、前記前回の加圧処理における圧力値の変化と前記今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に、前記分岐バルブを閉じて前記塗工バルブを開き、塗工を開始する請求項3に記載の塗工装置。

請求項5

前記制御部は、前記圧力値の変化として前記塗工バルブ及び前記分岐バルブを閉じて前記ポンプを動作させてから前記供給路内の圧力値が設定値になるまでの時間である圧力到達時間を計測する請求項3又は4に記載の塗工装置。

請求項6

前記供給路上であって、前記ポンプと前記接続された位置との間に前記ペーストが通過するフィルタを備え、前記圧力計は、前記フィルタと前記接続された位置との間に設けられる請求項1〜5のいずれか一項に記載の塗工装置。

請求項7

電極材料を含むペーストを電極の基材に塗布する塗工装置の制御方法であって、前記塗工装置は、ペーストを貯留するタンクと、ペーストを基材に塗布する塗工部と、前記タンクと前記塗工部とを接続する供給路と、前記供給路の前記塗工部寄りの位置に接続される分岐路と、前記供給路上であって、前記分岐路が接続される位置と前記塗工部との間に設けられる塗工バルブと、前記分岐路上に設けられる分岐バルブと、前記供給路の前記タンク寄りの位置に設けられ、前記タンク内のペーストを前記供給路に送出するポンプと、前記供給路内の圧力を計測する圧力計と、塗工装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部により、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブが閉じている状態で、前記ポンプを動作させ、前記供給路内の圧力値が設定値に達したことを条件に前記分岐バルブを開いてペーストを前記分岐路に流す加圧処理を複数回行わせる塗工装置の制御方法。

技術分野

0001

本発明は、電極材料を含むペースト電極基材に塗布する塗工装置及び塗工装置の制御方法に関する。

背景技術

0002

リチウムイオン蓄電池ニッケル水素蓄電池等の二次電池は、一般的に複数の負極板及び正極板セパレータで挟んで積層した積層体電解液とともに電槽内密封した構成である。これら極板の製造工程は、集電体上に活物質を含む組成物のペーストを塗布する塗工工程と、ペーストを乾燥させる乾燥工程とを有する。これらの工程を経て作製された極板は、セパレータを介して重ねられて積層体を構成する(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2015−22896号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、上記のような塗工を行う塗工装置においては、タンクから供給されたペーストが塗工部によって電極の基材に塗布される。しかしながら、タンクから塗工部までの供給路内に空気が存在することがあり、この空気がペーストに混入した気泡を有するペーストが電極の基材に塗布されると、塗膜の気泡が塗膜の欠陥となるおそれがある。

0005

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗膜に欠陥が発生することを抑制することのできる塗工装置及び塗工装置の制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決する塗工装置は、電極材料を含むペーストを電極の基材に塗布する塗工装置であって、ペーストを貯留するタンクと、ペーストを基材に塗布する塗工部と、前記タンクと前記塗工部とを接続する供給路と、前記供給路の前記塗工部寄りの位置に接続される分岐路と、前記供給路上であって、前記分岐路が接続される位置と前記塗工部との間に設けられる塗工バルブと、前記分岐路上に設けられる分岐バルブと、前記供給路の前記タンク寄りの位置に設けられ、前記タンク内のペーストを前記供給路に送出するポンプと、前記供給路内の圧力を計測する圧力計と、塗工装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブを閉じている状態で、前記ポンプを動作させ、前記供給路内の圧力値設定値に達したことを条件に前記分岐バルブを開いてペーストを前記分岐路に流す加圧処理を複数回行う。

0007

上記課題を解決する塗工装置の制御方法は、電極材料を含むペーストを電極の基材に塗布する塗工装置の制御方法であって、前記塗工装置は、ペーストを貯留するタンクと、ペーストを基材に塗布する塗工部と、前記タンクと前記塗工部とを接続する供給路と、前記供給路の前記塗工部寄りの位置に接続される分岐路と、前記供給路上であって、前記分岐路が接続される位置と前記塗工部との間に設けられる塗工バルブと、前記分岐路上に設けられる分岐バルブと、前記供給路の前記タンク寄りの位置に設けられ、前記タンク内のペーストを前記供給路に送出するポンプと、前記供給路内の圧力を計測する圧力計と、塗工装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部により、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブが閉じている状態で、前記ポンプを動作させ、前記供給路内の圧力値が設定値に達したことを条件に前記分岐バルブを開いてペーストを前記分岐路に流す加圧処理を複数回行わせる。

0008

上記構成もしくは方法によれば、加圧処理として、塗工バルブ及び分岐バルブが閉じた状態でポンプが動作して供給路の圧力が次第に高まり設定値まで高められるので、供給路内の気泡が小さくなり、供給路内の壁面に付いている空気が供給路から抜けやすくなる。そして、供給路の圧力が設定値に達したら分岐バルブを開くことで供給路内の気泡をペーストとともに分岐路に流し出すことができる。このような加圧処理を複数回行うことでペーストに含まれる空気を削減することができ、塗膜に欠陥が発生することを抑制することができる。

0009

上記塗工装置について、前記分岐路は、前記供給路に接続される端部とは反対側の端部が前記タンクに接続されていることが好ましい。
上記構成によれば、加圧処理で分岐路に流し出したペーストをタンクに戻すことができる。なお、分岐路からタンクに入った空気はタンクの上層滞留することで供給路に流入するペーストに再び混入することはない。

0010

上記塗工装置について、前記制御部は、一回の前記加圧処理において、前記塗工バルブ及び前記分岐バルブが閉じてから前記供給路内の圧力値が設定値になるまでの間の圧力値の変化を計測し、前回の加圧処理における前記圧力値の変化と今回の加圧処理における前記圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件にペースト中に空気が残留していないと判定することが好ましい。

0011

上記構成によれば、ペーストに空気が含まれているときと含まれていないときとで圧力値の変化が相違するので、前回の圧力値の変化と今回の圧力値の変化との差を確認することで、この差が所定値以内であることによってペースト中に空気が残留していないことを判定することができる。

0012

上記塗工装置について、前記制御部は、前記前回の加圧処理における圧力値の変化と前記今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に、前記分岐バルブを閉じて前記塗工バルブを開き、塗工を開始することが好ましい。

0013

上記構成によれば、前回の圧力値の変化と今回の圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に塗工を開始するので、ペースト中に空気が残留していないことを判定しつつ、加圧処理を無駄に行うことを防ぐことができる。

0014

上記塗工装置について、前記制御部は、前記圧力値の変化として前記塗工バルブ及び前記分岐バルブを閉じて前記ポンプを動作させてから前記供給路内の圧力値が設定値になるまでの時間である圧力到達時間を計測することが好ましい。

0015

上記構成によれば、供給路内の圧力値が設定値になるまでの圧力到達時間を計測して比較することでペースト中に空気が残留しているか否かを判定することができる。
上記塗工装置について、前記供給路上であって、前記ポンプと前記接続された位置との間に前記ペーストが通過するフィルタを備え、前記圧力計は、前記フィルタと前記接続された位置との間に設けられることが好ましい。

0016

上記構成によれば、圧力計が計測した圧力値によってペースト中に空気が存在するか否かを判定しているので、フィルタの後段に圧力計を設けることで、フィルタ内に気泡が捕捉されている場合に、加圧処理によって気泡が除かれたか否かを更に正確に判定することが可能となる。

発明の効果

0017

本発明によれば、塗膜に欠陥が発生することを抑制することができる。

図面の簡単な説明

0018

塗工装置を含む電極を製造する装置の一実施形態の概略構成を示し、塗工処理においてペーストを塗工部に流している状態を示す図。
同実施形態の塗工装置における加圧処理において供給路内の圧力を高めている状態を示す図。
同実施形態の塗工装置における加圧処理においてペーストを分岐路に流している状態を示す図。

実施例

0019

以下、図1図3を参照して、塗工装置を電極の製造装置に具体化した一実施形態について説明する。本実施形態では、リチウムイオン蓄電池の極板のうちの正極板の製造について説明する。正極板は、基材と、基材に塗布されたペーストとを有している。基材は、アルミニウム又はアルミニウム合金金属箔等である。ペーストは、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム(LiNiCoMnO2)等のリチウム遷移金属酸化物を主成分とする正極活物質導電剤増粘剤結着剤等を有する。ペーストの粘度は、1000〜6500cpsである。

0020

正極板の製造方法について説明する。
まず、基材に塗布するペーストを作製する。ペーストは、正極活物質、導電剤、増粘剤、及び結着剤等を混練することにより作製される。上述したように正極活物質は、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム等のリチウム遷移金属酸化物を主成分とする。導電剤には、例えば、カーボン粉末カーボンファイバーなどのカーボン材料等が用いられる。増粘剤には、例えば、ポリフッ化ビニリデンPVDF)のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液等が用いられる。結着剤には、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液等が用いられる。ポリフッ化ビニリデン(PVDF)のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液は、増粘剤と結着剤とを兼ねる。

0021

次に、上述したように混練したペーストを、基材にダイ塗工方式により塗布する。ダイ塗工方式は、吐出口を有するダイから塗布液(ペースト)を吐出することによりコーティングを行う方式であって、ペーストを基材の両側の表面に吐出することにより、基材の細孔にペーストを充填する。

0022

図1を参照して、正極板を製造する製造装置30について説明する。製造装置30は、ペースト41が充填される前の基材40が巻回された基材搬送部31と、基材40を搬送する一対の搬送ローラ32と、基材40の両側からペーストを基材40に塗布する塗工部としての一対のダイ12を有する塗工装置10とを備えている。また、製造装置30は、ペーストが塗布された基材40を乾燥させる乾燥装置34と、その基材40を圧延する圧延装置35とを備えている。

0023

乾燥装置34は、ヒータ等を備え、ペースト41の液体部分揮発させる。圧延装置35は、一対の圧延ローラ35aを備え、圧延ローラ35aの間に、ペースト41が塗布された基材40を挟みながら搬送する。

0024

続いて、上記製造装置30のうち塗工装置10について詳しく説明する。
図1に示すように、塗工装置10は、ペースト41を貯留するタンク11と、上述した一対のダイ12と、タンク11と一対のダイ12とを接続する供給路13と、供給路13のダイ12寄りの位置に接続される分岐路14とを備えている。一対のダイ12は、吐出口12aをそれぞれ有し、基材40の搬送経路の両側に設けられている。なお、図示を省略するが、供給路13は、一対のダイ12の手前で分岐して、一対のダイ12にそれぞれ接続されている。分岐路14は、供給路13に接続される端部14aとは反対側の端部14bがタンク11に接続されている。

0025

供給路13には、タンク11側から順に、ポンプ17、フィルタ21、流量計24、塗工バルブ15が設けられている。また、供給路13には、ポンプ17とフィルタ21との間に第2圧力計23が接続され、フィルタ21と流量計24との間に第1圧力計22が接続されている。ポンプ17は、供給路13のタンク11寄りの位置に設けられている。ポンプ17は、電動ポンプであって、タンク11内のペースト41を所定の送出圧力で供給路13に送出する。第1圧力計22及び第2圧力計23は、フィルタ21の前後に接続されている。第1圧力計22はフィルタ21の下流側に接続され、第2圧力計23はフィルタ21の上流側に接続されている。第1圧力計22及び第2圧力計23は、供給路13内の圧力を計測し、圧力値を出力する。フィルタ21は、ペースト41を通過させることでペースト41に含まれる異物を除去する。フィルタ21は、分岐路14が供給路13に接続される位置とポンプ17との間に並列に2つ設けられている。流量計24は、供給路13の流量を計測し、流量値を出力する。流量計24は、分岐路14が供給路13に接続される位置と第1圧力計22との間に設けられている。塗工バルブ15は、分岐路14が供給路13に接続される位置と一対のダイ12との間に設けられている。塗工バルブ15は例えば電磁弁である。塗工バルブ15は、供給路13を開閉可能であって、開弁しているときにはペースト41が通過し、閉弁しているときにペースト41が通過することができない。

0026

分岐路14には、分岐バルブ16が設けられている。分岐バルブ16は、分岐路14上の供給路13と接続される位置寄りに設けられている。分岐バルブ16は例えば電磁弁である。分岐バルブ16は分岐路14を開閉可能であって、開弁しているときにはペースト41が通過し、閉弁しているときにペースト41が通過することができない。

0027

塗工装置10は、塗工装置10を制御する制御部20を備えている。制御部20は、塗工バルブ15と、分岐バルブ16とに電気的に接続され、塗工バルブ15の開閉と分岐バルブ16の開閉とをそれぞれ制御する。制御部20は、第1圧力計22と、第2圧力計23と、流量計24とに電気的に接続され、供給路13内の圧力値と流量値とを取得している。制御部20は、ポンプ17と電気的に接続され、供給路13内の圧力値と流量値とに基づいてポンプ17を制御することでペースト41の送出を制御する。

0028

ここで、塗工装置10のタンク11からダイ12までの供給路13内の壁面に空気が付着していたり、フィルタ21の孔に空気が捕捉されていたりすることがある。このように供給路13内に空気が存在すると、この空気がペースト41に混入して気泡を形成し、この気泡を有するペースト41が電極の基材40に塗布されて、塗膜に含まれた気泡が塗膜の欠陥となるおそれがある。なお、欠陥とは、塗膜に気泡が含まれることでその部分の材料(ペースト41)が気泡によって不足した状態である。そこで、塗工装置10は、ペースト41に気泡が混入しないよう供給路13内の空気を除去するよう下記の加圧処理を複数回行ってから塗工処理を開始する。

0029

塗工装置10の制御部20は、塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じている状態で、ポンプ17を動作させ、供給路13内の圧力値が設定値に達したことを条件に分岐バルブ16を開いてペースト41を分岐路14に流す加圧処理を複数回行う。加圧処理の開始は、塗工バルブ15及び分岐バルブ16が閉じるとともに、ポンプ17が動作したことが揃った時点である。加圧処理の終了は、供給路13内の圧力値が設定値に達した時点である。なお、設定値は、供給路13内に存在する気泡が供給路13内の壁面やフィルタ21から好適に抜ける大きさに小さくなる圧力値である。また、ポンプ17の送出圧力は、供給路13内の圧力値が設定値に到達できるのであれば、塗工処理のときと同じでもよいし、塗工処置のときよりも高くしてもよい。

0030

また、制御部20は、以下の判定を行うことで加圧処理を終了して塗工処理を開始する。まず制御部20は、一回の加圧処理において、塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じたときの供給路13内の圧力値が設定値になるまでの間の供給路13内の圧力値の変化を計測する。そして、制御部20は、前回の加圧処理における圧力値の変化と今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件にペースト41中に空気が残留していないと判定する。ここで、制御部20は、圧力値の変化の一例として塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じてから供給路13の圧力値が設定値になるまでに掛かった時間である圧力到達時間を計測する。すなわち、制御部20は、前回の加圧処理における圧力到達時間と今回の加圧処理における圧力到達時間との差が所定値以内であることを条件にペースト41中に空気が残留していないと判定する。なお、所定値以内としてゼロを採用し、圧力到達時間の差がゼロとなったことを条件とすることが好ましい。そして、制御部20は、前回の加圧処理における圧力到達時間と今回の加圧処理における圧力到達時間との差が所定値以内であることを条件に、分岐バルブ16を閉じて塗工バルブ15を開き、塗工処理を開始する。また、前回と今回とで加圧処理開始時の圧力値が相違する場合、同じ値を圧力値の変化における計測の開始とするように調整してもよい。

0031

次に、上記のように構成された塗工装置10の動作について説明する。
塗工装置10は、ダイ12から基材40にペースト41を吐出する吐出処理の前に、加圧処理を行う。ペースト41の粘度は、1000〜6500cpsである。

0032

まず、図2に示すように、加圧処理において、塗工装置10は、ポンプ17を動作させることでタンク11からペースト41を供給路13に送出しつつ、塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じる。すると、供給路13の先端が塗工バルブ15と分岐バルブ16とによって閉じているので、供給路13内の圧力値が高まることになる。供給路13内の圧力値が高まると、供給路13内の気泡が小さくなり、供給路13内に存在している気泡が付着している壁面や孔から外れてペースト41内に移動しやすくなる。

0033

そして、図3に示すように、塗工装置10は、第1圧力計22によって検出された供給路13内の圧力値が設定値になったら分岐バルブ16のみを開いてペースト41を分岐路14に流す。ペースト41は、供給路13内の圧力が高められて分岐バルブ16が開かれたときに、塗工処理時の流速よりも一時的に高い流速でペースト41が流れることになるので、供給路13内の壁面等に付着していた空気(気泡)を含んで分岐路14に流れ出すことができる。分岐路14に流れ込んだペースト41は、タンク11に流入する。なお、タンク11に流入したペースト41に含まれた空気は、タンク11に貯留されたペースト41の上層に滞留することになるので、ペースト41に再び混入することはない。

0034

このように、塗工装置10は、塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じて供給路13内の圧力を高めて、供給路13内の圧力値が設定値になったら分岐バルブ16のみを開いてペースト41を分岐路14に流す加圧処理を繰り返し行う。この一回の加圧処理において、塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じて供給路13内の圧力値が設定値になるまでの圧力到達時間を計測すると、供給路13内にペースト41とともに空気が存在する場合と、供給路13内にペースト41のみが存在する場合とで異なる。そこで、加圧処理を行うことで供給路13内に存在した空気が分岐路14に流れ出ると、加圧処理における圧力到達時間が徐々に短くなるので、前回の圧力到達時間と今回の圧力到達時間との差が所定値以内となったことを条件にペースト41中に空気が残留していないと判定する。

0035

そして、図1に示すように、塗工装置10は、ペースト41中に空気が残留していないと判定すると、分岐バルブ16を閉じて塗工バルブ15を開き、塗工処理を開始する。なお、供給路13の分岐路14との接続位置と塗工バルブ15との間に空気が溜まる可能性があるので、塗工処理の開始時にダイ12から吐出される所定量のペースト41を廃棄することが望ましい。

0036

次に、製造装置30の動作について説明する。
基材搬送部31に巻回された基材40は、搬送ローラ32によって、一対のダイ12に搬送される。ダイ12は、吐出口12aを基材40に対向させた状態で、吐出口12aから基材40の表面に向かってペースト41を吐出する。ダイ12からは上記の加圧処理が行われて空気が極力含まれないペースト41が吐出される。2つのダイ12のペースト41の吐出圧及び吐出流量は同じになるように調整されている。吐出されたペースト41は、基材40の表面から細孔の内部に入り込む。

0037

ペースト41が吐出された基材40は、乾燥装置34に搬送される。乾燥装置34を通過することによって乾燥された基材40は、圧延装置35によって圧延される。圧延された基材40は、所定の大きさに切断される。

0038

確認試験
次に、上記の加圧処理を行うことによって、塗膜に欠陥が発生することを抑制することができることを確認する試験を行った。

0039

以下の条件で加圧処理を行い、該加圧処理の後に塗工処理を行い、塗工処理によって形成された塗膜に存在する欠陥の個数を確認した。
(a)供給路13のペースト41の流量が一定になるようにポンプ17を動作させる。

0040

(b)塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じる。
(c)供給路13の圧力値が500kPaに到達したときに分岐バルブ16を開く。
(d)(a)〜(c)の工程を300回繰り返し行う。

0041

上記の条件で加圧処理を行った後で塗工処理を行ったところ、塗膜に存在する欠陥の個数は0個であった。よって、加圧処理を複数回行うことで塗膜に欠陥が発生することを抑制することができ、塗膜の欠陥の個数を0個とすることも可能である。

0042

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)加圧処理として、塗工バルブ15及び分岐バルブ16が閉じた状態でポンプ17が動作して供給路13内の圧力値が次第に高まり設定値まで高められるので、供給路13内の気泡が小さくなり、供給路13内の壁面に付いている空気が供給路13から抜けやすくなる。そして、供給路13の圧力値が設定値に達したら分岐バルブ16を開くことで供給路13内の気泡をペースト41とともに分岐路14に流し出すことができる。このような加圧処理を複数回行うことでペースト41に含まれる空気を削減することができ、塗膜に欠陥が発生することを抑制することができる。

0043

(2)加圧処理で分岐路14に流し出したペースト41をタンク11に戻すことができる。なお、分岐路14からタンク11に入った空気はタンク11の上層に滞留することで供給路13に流入するペースト41に再び混入することはない。

0044

(3)ペースト41に空気が含まれているときと含まれていないときとで圧力値の変化が相違するので、前回の圧力値の変化と今回の圧力値の変化との差を確認することで、この差が所定値以内であることによってペースト41中に空気が残留していないことを判定することができる。

0045

(4)前回の圧力値の変化と今回の圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に塗工を開始するので、ペースト41中に空気が残留していないことを判定しつつ、加圧処理を無駄に行うことを防ぐことができる。

0046

(5)供給路13内の圧力値が設定値になるまでの圧力到達時間を計測して比較することでペースト41中に空気が残留しているか否かを判定することができる。
(6)フィルタ21の後段に設けた第1圧力計22が計測した圧力値によってペースト41中に空気が存在するか否かを判定しているので、フィルタ21内に気泡が捕捉されている場合に、加圧処理によって気泡が除かれたか否かを更に正確に判定することが可能である。

0047

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、フィルタ21の後段に設けた第1圧力計22によって計測した圧力値を採用したが、フィルタ21の前段に設けた第2圧力計23によって計測した圧力値を採用してもよい。

0048

・上記実施形態の構成において、フィルタ21の数量を1個や3個以上にしてもよい。またフィルタ21を省略した構成を採用してもよい。
・上記実施形態の構成において、制御部20の制御に用いる圧力計以外を省略した構成を採用してもよい。

0049

・上記実施形態では、圧力値の変化として塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じてから供給路13の圧力値が設定値になるまでに掛かった間である圧力到達時間を計測してペースト41中に空気が残留しているか否かを判定した。しかしながら、圧力値の変化そのものを計測して、ペースト41中に空気が残留しているか否かを判定してもよい。例えば、塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じたときの圧力値と供給路13の圧力値が設定値になったときの圧力値との変化量が前回と今回とで所定値以内であることを条件にペースト41中に空気が残留していないと判定してもよい。また、ペースト41中に空気が存在しない場合には圧力値はリニアに変化し、ペースト41中に空気が存在する場合には圧力値はリニアに変化しないので、このような圧力値の変化によってペースト41中に空気が存在しないと判定してもよい。

0050

・上記実施形態では、圧力値の変化の一例として圧力到達時間を例示したが、圧力値の変化は、圧力値の時間変化率、圧力値の2点の通過に要する時間など、圧力上昇に掛かる変化が表れるものであればよい。

0051

・上記実施形態では、前回の加圧処理における圧力値の変化と今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件にペースト41中に空気が残留していないと判定した。しかしながら、加圧処理の回数所定回数であることを条件にペースト41中に空気が残留していないと判定してもよい。

0052

・上記実施形態では、前回の加圧処理における圧力値の変化と今回の加圧処理における圧力値の変化との差が所定値以内であることを条件に、分岐バルブ16を閉じて塗工バルブ15を開き、塗工を開始した。しかしながら、加圧処理における圧力値の変化を用いず、加圧処理の回数が所定回数であることを条件に、分岐バルブ16を閉じて塗工バルブ15を開き、塗工処理を開始してもよい。

0053

・上記実施形態では、正極板の製造において塗工装置10を採用したが、負極板の製造において負極の基材にペーストを塗布する塗工装置10として採用してもよい。例えば、負極板は、基材と、当該基材に塗布されたペーストとを備えている。この負極板は、黒鉛グラファイト)等の負極活物質、増粘剤、結着剤を添加して加工したペーストを、基材に塗布した後、乾燥、圧延、切断することによって製造される。ペーストの粘度は、1000〜5000cpsである。

0054

・上記実施形態では、リチウムイオン蓄電池の極板を製造する塗工装置10としたが、リチウムイオン蓄電池の極板に限らず、ニッケル水素蓄電池等の他の二次電池の極板を製造する塗工装置としてもよい。例えばニッケル水素蓄電池の基材は、発泡金属からなることが好ましく、発泡金属の一つである発泡ニッケルを用いている。発泡ニッケルは、内部に多数の細孔を有し、容易に圧縮することが可能である。発泡ニッケルの製造方法は特に限定されないが、例えば、発泡ウレタン骨格表面ニッケルメッキを施した後、発泡ウレタンを焼失させることによって製造される。ペーストは、水酸化ニッケルを主成分とする正極活物質、導電剤、増粘剤、結着剤等を有する。正極活物質は、水酸化ニッケルを主成分とする。導電剤には、例えば、水酸化コバルト金属コバルト粉末等が用いられる。増粘剤には、例えば、カルボキシメチルセルロース等が用いられる。結着剤には、例えば、ポリテトラフルオラエチレン等が用いられる。

0055

・上記実施形態では、二次電池の極板を製造する塗工装置10としたが、二次電池に限らず、一次電池の極板を製造する塗工装置としてもよい。
・上記実施形態では、塗工装置10をダイ塗工方式として塗工部をダイ12としたが、それ以外の塗工方式の塗工装置を採用して、それに合わせた塗工部としてもよい。

0056

・上記実施形態では、分岐路14を供給路13に接続される端部14aとは反対側の端部14bがタンク11に接続した。しかしながら、分岐路14の端部14bをタンク11に接続せず、分岐路14に流入したペースト41を外部に排出してもよい。

0057

・上記実施形態において、加圧処理は、供給路13内のペースト41を加圧することができるのであれば、塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じてからポンプ17を動作させてもよいし、ポンプ17を動作させてから塗工バルブ15及び分岐バルブ16を閉じてもよい。

0058

10…塗工装置、11…タンク、12…塗工部としてのダイ、12a…吐出口、13…供給路、14…分岐路、15…塗工バルブ、16…分岐バルブ、17…ポンプ、20…制御部、21…フィルタ、22…第1圧力計、23…第2圧力計、24…流量計、30…製造装置、31…基材搬送部、32…搬送ローラ、34…乾燥装置、35…圧延装置、35a…圧延ローラ、40…基材、41…ペースト。

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