電極合剤ペースト塗布方法及び塗布装置
【課題】 塗布厚を精度良く調整できつつ芯材を溶接しながら連続生産した場合でも溶接箇所の噛み込みによる生産トラブルの発生を回避できる電極合剤ペーストの塗布方法を提供する。
【解決手段】 開孔金属薄板からなる帯状の芯材１をその長手方向に走行させつつその両面に電極合剤ペースト５を塗布し、電極合剤ペースト５が塗布された芯材１の両面を押圧ローラ１５ａ、１５ｂにて片面づつ交互に１回以上押圧した後、電極合剤ペースト５が塗布された芯材１を、櫛歯状の突起部１７ａ又は１７ａ、１７ｂにて芯材１の位置を規制するようにした一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂ間の隙間に通して電極合剤ペースト５の塗布厚を調整することにより、突起部１７ａ、１７ｂ間の間隔を芯材１の溶接箇所が通過できる程度に広げても塗布厚が精度良く調整されるようにした。
【解決手段】 開孔金属薄板からなる帯状の芯材１をその長手方向に走行させつつその両面に電極合剤ペースト５を塗布し、電極合剤ペースト５が塗布された芯材１の両面を押圧ローラ１５ａ、１５ｂにて片面づつ交互に１回以上押圧した後、電極合剤ペースト５が塗布された芯材１を、櫛歯状の突起部１７ａ又は１７ａ、１７ｂにて芯材１の位置を規制するようにした一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂ間の隙間に通して電極合剤ペースト５の塗布厚を調整することにより、突起部１７ａ、１７ｂ間の間隔を芯材１の溶接箇所が通過できる程度に広げても塗布厚が精度良く調整されるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電極合剤ペースト塗布方法及び塗布装置に関し、特に開孔金属薄板から成る芯材の両面に電極合剤ペーストを所望の塗布厚で精度の良く塗布できかつ生産トラブルの発生を回避できる塗布方法及び塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ蓄電池やリチウムイオン二次電池などの電池は、ポータブル機器や電動工具、あるいは電気自動車用の電源として広く用いられている。中でも、比較的エネルギー密度が高く、耐久性に優れるニッケル水素蓄電池は、電気自動車用電源を中心にその用途が広がりつつある。
【０００３】
ニッケル水素蓄電池は、一般的に三次元金属多孔体に水酸化ニッケルその他を充填してなる正極と、パンチングメタルなどの開孔金属薄板から成る芯材に水素吸蔵合金その他からなる電極合剤ペーストを塗布してなる負極とを主構成要素としている。その中で、負極は、その工法上連続生産が可能であり、高効率な工程により製造できるので注目されている。具体的には、芯材を電極合剤ペーストに浸漬してその両面に電極合剤ペーストを塗布した後、電極合剤ペーストを塗布した芯材を一対の掻き落し治具の間の隙間に通すとともに、一対の掻き落し治具に設けられた複数の突起部を芯材の表面に接触させ、芯材を位置規制して掻き落とし治具間の中心を通るようにすることで、電極合剤ペーストの塗布厚を調整するようにされている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１３４７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電気自動車用電源として、上述した電池を用いる場合、高電圧を確保するために、車１台当たり１００〜２００セルを直列して搭載する必要がある。このように多量の電極を製造する場合、例えば全長数百ｍの芯材を生産途中で溶接しながら、数千ｍにわたって連続生産することにより、電極合剤ペーストの塗布厚の調整回数を減らす工夫がなされている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の塗布方法では、一対の掻き落し治具間の隙間の大きさによって塗布厚を調整するとともに、掻き落し治具に設けた突起部を芯材の表面に接触させて芯材の位置を規制しているため、通常の２倍の厚みになる溶接箇所が掻き落し治具を通過する際に、溶接箇所が掻き落し治具の突起部に噛み込んで塗布工程が停止してしまうという問題がある。
【０００６】
また、この問題を解決するために、仮に一対の掻き落し治具の突起部間の距離を芯材の厚みの２倍以上に広げると、芯材が走行中に変位して両面の塗布厚を均一に調整することが不可能となる。しかるに、上述の電気自動車用途の電池では、１００〜２００セル直列して搭載するので、塗布厚精度が低下すると、セル間の容量ばらつきに端を発して、低容量セルからガス発生や発熱が生じるなどの不具合が予想されるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、塗布厚を精度良く調整できつつ芯材を溶接しながら連続生産した場合でも溶接箇所の噛み込みによる生産トラブルの発生を回避できる電極合剤ペーストの塗布方法及び塗布装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電極合剤ペーストの塗布方法は、開孔金属薄板からなる帯状の芯材をその長手方向に走行させつつその両面に電極合剤ペーストを塗布する塗布工程と、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を片面づつ交互に１回以上押圧する均一化工程と、電極合剤ペーストが塗布された芯材を一対の掻き落し治具間の隙間に通すとともに、少なくとも一方の掻き落し治具に設けられた櫛歯状の突起部にて芯材位置を規制して電極合剤ペーストの塗布厚を調整する塗布厚調整工程とを備えたものである。
【０００９】
この構成によると、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を片面づつ交互に押圧することにより、塗布された電極合剤ペーストが芯材の孔を介して押し出される動作が繰り返されるので、塗布された電極合剤ペースト中の気泡が押し出されるとともにペースト性状が均一化される。よって後続する一対の掻き落し治具間の隙間を、芯材の溶接箇所が円滑に通過するように、一対の掻き落し治具に設けた櫛歯状の突起部の間隔を芯材の厚さの２倍以上に設定した場合でも、櫛歯状突起部による位置規制が両側で均等に作用することで芯材の位置規制が精度良く行われる。その結果として、塗布厚を精度良く調整できるとともに芯材を溶接しながら連続生産した場合でも溶接箇所の噛み込みによる生産トラブルの発生を回避することができる。
【００１０】
また、一方の掻き落し治具に設けられた櫛歯状の突起部に芯材の一方の表面を接触させて芯材位置を規制すると、芯材が高い精度で位置規制されるとともに、走行安定性が増すので、塗布厚をより精度良く調整することができる。
【００１１】
また、一対の掻き落し治具に直近の押圧部材を、一対の掻き落し治具間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線に対して、櫛歯状の突起部が設けられている掻き落し治具側に変位させて配置すると、芯材が確実に一方の掻き落し治具に設けられている櫛歯状の突起部に接触して走行するので、塗布厚を安定的により精度良く調整することができる。
【００１２】
また、本発明の電極合剤ペーストの塗布装置は、コイル状に巻かれた芯材を巻き出すアンコイラー部と、芯材を浸漬してその両面に電極合剤ペーストを塗布する塗布部と、電極合剤ペーストの塗布厚を調整する塗布厚調整部と、電極合剤ペーストを乾燥する乾燥部と、電極合剤ペーストが塗布され乾燥された芯材をコイル状に巻き取るコイラー部とを備え、塗布厚調整部は、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を交互に押圧する少なくとも一対の押圧部材と、芯材位置を規制する櫛歯状の突起部を少なくとも一方に有し、両者間の隙間に電極合剤ペーストが塗布された芯材を通す一対の掻き落し治具とを備えているものである。
【００１３】
この構成によると、アンコイラー部に芯材コイルを設置して塗布装置を作動すると、上記塗布方法により芯材の両面に塗布厚が精度良く調整されて電極合剤ペーストが塗布されるとともに、芯材コイルの芯材を溶接しながら連続生産した場合でも、溶接箇所の噛み込みによる生産トラブルの発生を回避することができ、コイラー部にて電極合剤ペーストが塗布され乾燥された芯材のコイルを得ることができる。
【００１４】
また、芯材の一方の表面に接触させて芯材位置を規制する櫛歯状の突起部が一方の掻き落し治具に設けられ、かつ一対の掻き落し治具に直近の押圧部材が、一対の掻き落し治具間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線に対して、櫛歯状の突起部が設けられている掻き落し治具側に変位させて配置すると、芯材が確実に一方の掻き落し治具に設けられている櫛歯状の突起部に接触して走行するので、塗布厚を安定的により精度良く調整することができる。
【００１５】
また、アンコイラー部と塗布部との間に、芯材同士を接合する溶接部を配設すると、塗布装置の作動中に芯材を溶接して連続生産することができ、塗布厚の調整回数を低減できて生産効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電極合剤ペーストの塗布方法によれば、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を片面づつ交互に押圧することにより、ペースト性状が均一化されるため、一対の掻き落し治具間の隙間に通して電極合剤ペーストの塗布厚を調整する際に、一対の掻き落し治具における芯材位置規制端の間隔を芯材の厚さの２倍以上に設定した場合でも、芯材の位置規制が精度良く行われる。従って、塗布厚を精度良く調整できるとともに芯材を溶接しながら連続生産した場合でも溶接箇所の噛み込みによる生産トラブルの発生を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の電極合剤ペーストの塗布方法及び塗布装置の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る塗布装置１００の全体概略構成を示す斜視図である。塗布装置１００は、開孔金属薄板から成る帯状の芯材１を巻回した芯材コイル２を保持して芯材１を巻き出すアンコイラー部３を備えている。芯材１はアンコイラー部３から水平方向に引き出され、ガイドローラ４に９０°巻き付けられて垂直上方に向けて方向転換して走行して塗布部７に導かれる。塗布部７は、電極合剤ペースト５を満たしたペースト槽６を備え、そのペースト槽６の中を芯材１が貫通して走行するように構成されており、この塗布部７で芯材１の両面全面に電極合剤ペースト５が塗布される。
【００２０】
電極合剤ペースト５が塗布された芯材１は、そのまま垂直上方に走行して塗布厚調整部８を通過する間に電極合剤ペースト５の塗布厚が調整されて電極ペースト塗布シート１０となる。電極ペースト塗布シート１０は、ガイドローラ９に９０°巻き付けられ、水平方向に方向転換して走行し、乾燥部１１に導かれ、電極合剤ペースト５が乾燥されて電極シート１２となり、この電極シート１２がコイラー部１３で巻き取られて電極コイル１４が製造される。
【００２１】
なお、芯材コイル２の芯材１が無くなった時にアンコイラー部３に新たに芯材コイル２を供給し、芯材１の両端同士を溶接して連続生産できるようにするため、アンコイラー部３と塗布部７の間に、溶接手段（図示せず）が配設されている。この溶接手段には、銅を電極としたシーム溶接方法を適用したものが好適である。
【００２２】
塗布厚調整部８は、図２に詳細に示すように、電極合剤ペースト５が塗布された芯材１の両面を、交互に片面づつ押圧する１対又は複数対の押圧ローラ１５ａ、１５ｂと、両者間の隙間に電極合剤ペーストが塗布された芯材１を通して電極合剤ペースト５の塗布厚を調整する一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂにて構成されている。一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂの内、一方の掻き落し治具１６ａには、芯材１の表面が接触して走行することで芯材１の位置を規制する複数の薄板状の突起部１７ａが、図３に示すように、櫛歯状に突設されている。なお、他方の掻き落し治具１６ｂにも櫛歯状の突起部を設けてもよく、その場合は突起部の先端間の距離が芯材１の厚さの２倍以上となるようにする。
【００２３】
また、本実施形態では、掻き落とし治具１６ａ、１６ｂに直近の押圧ローラ１５ｂが、一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂ間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線１８に対して、突起部１７ａが設けられている掻き落とし治具１６ａ側に変位させて配置されている。また、突起部１７ａを有する一方の掻き落し治具１６ａが可動に構成され、他方の掻き落し治具１６ｂは固定設置され、一方の掻き落し治具１６ａを位置調整することで、掻き落し治具１６ａ、１６ｂ間の間隔を調整し、塗布厚の調整を行うように構成されている。なお、両方の掻き落し治具１６ａ、１６ｂを可動に構成して位置調整するようにしても良い。
【００２４】
この塗布厚調整部８における作用について、図２を参照して説明する。電極合剤ペースト５を塗布された芯材１は、まず押圧ローラ１５ａにて片側から押圧されることで、電極合剤ペースト５は芯材１の孔を通して押圧ローラ１５ａとは反対側に押し出される。次いで、芯材１が押圧ローラ１５ｂにて反対側から押圧されることで、電極合剤ペースト５は芯材１の孔を通して押圧ローラ１５ｂとは反対側に押し出される。このように電極合剤ペースト５を芯材１の孔を介して交互に押し出す動作を少なくとも１回以上繰り返すことにより、塗布された電極合剤ペースト中の気泡が押し出されるとともにペースト性状が均一化される。
【００２５】
引き続いて、電極合剤ペースト５を塗布された芯材１は一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂの間の隙間を通過する。その際、掻き落し治具１６ａ、１６ｂに直近の押圧ローラ１５ｂが隙間の中心線１８に対して突起部１７ａを有する掻き落し治具１６ａ側に変位して配設されているので、芯材１は確実に突起部１７ａに接触した状態で走行し、芯材１は安定的に位置規制されて走行する。
【００２６】
この状態で電極合剤ペースト５を塗布された芯材１が一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂの間の隙間に侵入することで、押圧ローラ１５ｂにて押し出されていた電極合剤ペースト５は他方の掻き落し治具１６ｂにて押圧され、位置規制された芯材１の孔を通して一方の掻き落し治具１６ａ側に押し出され、その後一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂにて最終的に余分な電極合剤ペースト５が掻き落とされる。かくして、芯材１が精度良く位置規制された状態でその両面にペースト性状が均一化された所要の厚さの電極合剤ペースト５が塗布され、塗布厚が精度良く調整された電極ペースト塗布シート１０が形成される。
【００２７】
また、一方の掻き落し治具１６ａに設けられた突起部１７ａと他方の掻き落し治具１６ｂの先端間の間隔は芯材１の厚さの２倍以上あるため、芯材１の両端同士を溶接した溶接箇所の厚さが芯材１の厚さの２倍程度あっても、その溶接箇所も一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂに引っ掛かることなく円滑に通過することができ、生産トラブルを生じる恐れもない。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一参照符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００２９】
上記第１の実施形態では、一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂに直近の押圧ローラ１５ｂを、掻き落し治具１６ａ、１６ｂ間の隙間の中心線１８に対して一方の掻き落し治具１６ａ側に変位させて配設した例を示したが、本実施形態では、押圧ローラ１５ｂをほぼ中心線１８上に配設している。
【００３０】
本実施形態の構成においても、他方の掻き落し治具１６ｂにより、押圧ローラ１５ｂにて押し出されていた電極合剤ペースト５とともに芯材１も、掻き落し治具１６ａ側に押し付けられるので、芯材１は突起部１７ａに接触し、突起部１７ａにて位置規制される状態となる。かくして、芯材１が精度良く位置規制された状態でその両面にペースト性状が均一化された所要の厚さの電極合剤ペースト５が塗布され、塗布厚が精度良く調整された電極ペースト塗布シート１０が形成される。また、芯材１の両端同士を溶接した溶接箇所の厚さが芯材１の厚さの２倍程度あっても、その溶接箇所も一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂに引っ掛かることなく円滑に通過することができ、生産トラブルを生じる恐れもない。なお、芯材１をより確実に突起部１７ａに接触させるという点では、第１の実施形態の方が安定性がある。
【００３１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、図５を参照して説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同一の構成要素については、同一参照符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００３２】
本実施形態では、上記第２の実施形態の押圧ローラ１５ｂと一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂとの間に、芯材１の両面に電極合剤ペースト５がほぼ均等な厚さに塗布された状態となるように、塗布厚を調整する複数の押圧ローラ１５ｃ、１５ｄが配設されている。また、一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂのそれぞれに、芯材１の位置を規制する複数の突起部１７ａ、１７ｂが櫛歯状に突設されている。これらの突起部１７ａ、１７ｂの先端間の距離は、芯材１の厚さの２倍以上に調整されている。
【００３３】
本実施形態の構成によれば、押圧ローラ１５ａ、１５ｂにて電極合剤ペースト５を芯材１の孔を介して交互に押し出す動作を少なくとも１回以上繰り返すことにより、塗布された電極合剤ペースト中の気泡が押し出されるとともにペースト性状が均一化され、その後押圧ローラ１５ｃ、１５ｄにて芯材１の両面の電極合剤ペースト５がほぼ均等な塗布厚とされる。そして、その状態で一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂの間の隙間に侵入することで、芯材１の位置規制が突起部１７ａ、１７ｂによって、突起部１７ａ、１７ｂの先端と芯材１との間の微小な隙間に均質なペーストが介在した状態で間接的になされるとともに、一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂにて芯材１の両面の余分な電極合剤ペースト５が掻き落とされる。かくして、芯材１が精度良く位置規制された状態でその両面にペースト性状が均一化された所要の厚さの電極合剤ペースト５が塗布され、塗布厚が精度良く調整された電極ペースト塗布シート１０が形成される。
【００３４】
また、一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂの突起部１７ａ、１７ｂ間には、芯材１の厚さの２倍以上の隙間が形成されているので、芯材１の両端同士を溶接した溶接箇所の厚さが芯材１の厚さの２倍程度あっても、その溶接箇所も突起部１７ａ、１７ｂに引っ掛かることなく円滑に通過することができ、生産トラブルを生じる恐れもない。
【００３５】
以上の実施形態の説明から分かるように、本発明は芯材が開孔金属薄板である限り、負極に限定されないのは言うまでも無く、例えばアルカリ蓄電池の焼結式ニッケル正極の前駆体であるシンター基板や、開孔金属薄板としてラスメタルを用いたリチウムポリマー電池の正負極にも適用可能である。
【実施例】
【００３６】
以下に、本発明をニッケル水素蓄電池の負極（水素吸蔵合金電極）に適用した実施例と比較例について説明する。
【００３７】
（実施例１）
組成式ＭｍＮｉ3.55Ｃｏ0.75Ｍｎ0.4 Ａｌ0.3 で表される水素吸蔵合金を湿式ボールミルにより水中で平均粒径３０μｍに粉砕して水素吸蔵合金粉末を得た。この水素吸蔵合金粉末をアルカリ水溶液に浸漬して表面処理した後、この水素吸蔵合金粉末１００ｋｇに対し、固形分比１．５％のカルボキシメチルセルロース水溶液１０ｋｇ及びケッチェンブラック０．４ｋｇを加えて混練し、さらに固形分比４０％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子の水溶液１．７５ｋｇを加えて攪拌することにより、電極合剤ペーストを作製した。
【００３８】
この電極合剤ペーストを、厚さ６０μｍ、幅３００ｍｍ、パンチング孔径１ｍｍ、開口率４０％のニッケルメッキを施した鉄製パンチングメタルから成る芯材１（芯材コイル２の全長２００ｍ）の両面に、幅２６０ｍｍ、塗布後の総厚が２６０μｍとなるよう、両側縁２０ｍｍづつ電極合剤ペースト５を掻き取りながら、５ｍ／分の速度で塗布した。具体的には、図２に示すように芯材１と各構成部を配設し、突起部１７ａの突出量は１００μｍ、突起部１７ａと掻き落し治具１６ｂとの距離を１６０μｍに設定した。塗布は１０００ｍにわたって行い、途中４回の芯材溶接を行った。塗布を行っている間、掻き落し治具１６ａ、１６ｂに芯材１が噛み込むトラブルは発生しなかった。
【００３９】
電極ペースト塗布シート１０から、１ｍ毎に１箇所、直径４０ｍｍの打抜き器で打抜いてサンプルを採取した。これらのサンプルに対し、１コイル毎（２００ｍ毎／１コイル当たり２００データ）に表裏の塗布厚差の平均値を求めた結果、計５つのデータは、塗布開始から順に１，３，２，４，２μｍであった。
【００４０】
（実施例２） 押圧ローラ１５ｂと芯材１との接触状態を図４に示したようにした以外は、実施例１と同様に電極合剤ペースト５を塗布した。なお、実施例１と同様に塗布を行っている間、掻き落し治具１６ａ、１６ｂに芯材１が噛み込むトラブルは発生しなかった。
【００４１】
電極ペースト塗布シート１０から、実施例１と同様に採取したサンプルに対し、１コイル毎に表裏の塗布厚差の平均値を求めた結果、計５つのデータは、塗布開始から順に６，３，５，６，４μｍであった。
【００４２】
（実施例３） 芯材１と各構成部を図５に示すように配設し、突起部１７ａ、１７ｂの突出量を共に７０μｍとし、突起部１７ａ、１７ｂの先端間の距離を１２０μｍとした以外は、実施例１と同様に電極合剤ペースト５を塗布した。なお、実施例１と同様に塗布を行っている間、掻き落し治具１６ａ、１６ｂに芯材１が噛み込むトラブルは発生しなかった。
【００４３】
電極ペースト塗布シート１０から、実施例１と同様に採取したサンプルに対し、１コイル毎に表裏の塗布厚差の平均値を求めた結果、計５つのデータは、塗布開始から順に１５，２０，１８，１３，１６μｍであった。
【００４４】
（比較例１）
実施例３に対し、押圧ローラ１５ａ〜１５ｄを除去し、図６に示すように芯材１を走行させた以外は、実施例１と同様に電極合剤ペースト５を塗布した。なお、実施例１と同様に塗布を行っている間、掻き落し治具１６ａ、１６ｂに芯材１が噛み込むトラブルは発生しなかった。
【００４５】
電極ペースト塗布シート１０から、実施例１と同様に採取したサンプルに対し、１コイル毎に表裏の塗布厚差の平均値を求めた結果、計５つのデータは、塗布開始から順に３６，２８，４１，３２，４５μｍであった。
【００４６】
（比較例２）
比較例１に対し、掻き落し治具１６ａ、１６ｂにおける突起部１７ａ、１７ｂ間の距離を６５μｍにした以外は、比較例１と同様に電極合剤ペースト５を塗布した。なお、芯材１同士を溶接した箇所が最初に掻き落し治具１６ａ、１６ｂ間を通った際に、芯材１が噛み込むトラブルが発生したので、その時点で塗布を中止した。因みに、電極ペースト塗布シート１０から、実施例１と同様に採取したサンプルに対し、表裏の塗布厚差の平均値を求めた結果、１コイル目のデータは２μｍであった。
【００４７】
以上の説明から明らかなように、本発明の塗布方法は、比較例１のように表裏の塗布ばらつきが増大することもない上に、比較例２のように芯材１の溶接箇所に由来するトラブルも回避できる。中でも、実施例１、２のように、芯材１を一方の掻き落し治具１６ａの突起部１７ａにのみ接触させることにより、芯材１の走行安定性が増し、塗布厚をより精度良く調節することができることが分かる。さらに、実施例１のように、掻き落とし治具１６ａ、１６ｂに直近の押圧ローラ１５ｂを、一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂ間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線１８に対して、突起部１７ａが設けられている掻き落とし治具１６ａ側に変位させて配置することにより、芯材１を確実に突起部１７ａに接触させて走行させることができるので、より好ましい結果が得られることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の電極合剤ペーストの塗布方法により、電気自動車用途などの多数のセルを直列に配置する蓄電池の電極を、大量かつ精度良く生産することが可能となるので、種々の電池の電極製造技術として利用可能性が高く、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの各種電池の電極製造に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る電極合剤ペーストの塗布装置の第１の実施形態の構成を模式的に示す斜視図。
【図２】同実施形態における塗布厚調整部の構成を示す側面図。
【図３】同実施形態における一方の掻き落とし治具の部分斜視図。
【図４】本発明の第２の実施形態における塗布厚調整部の構成を示す側面図。
【図５】本発明の第３の実施形態における塗布厚調整部の構成を示す側面図。
【図６】比較例における塗布厚調整部の構成を示す側面図。
【符号の説明】
【００５０】
１ 開孔金属薄板から成る芯材
３ アンコイラー部
５ 電極合剤ペースト
７ 塗布部
８ 塗布厚調整部
１０ 電極ペースト塗布シート
１１ 乾燥部
１３ コイラー部
１５ａ、１５ｂ 押圧ローラ
１６ａ、１６ｂ 掻き落し治具
１７ａ、１７ｂ 突起部
１００ 塗布装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は電極合剤ペースト塗布方法及び塗布装置に関し、特に開孔金属薄板から成る芯材の両面に電極合剤ペーストを所望の塗布厚で精度の良く塗布できかつ生産トラブルの発生を回避できる塗布方法及び塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ蓄電池やリチウムイオン二次電池などの電池は、ポータブル機器や電動工具、あるいは電気自動車用の電源として広く用いられている。中でも、比較的エネルギー密度が高く、耐久性に優れるニッケル水素蓄電池は、電気自動車用電源を中心にその用途が広がりつつある。
【０００３】
ニッケル水素蓄電池は、一般的に三次元金属多孔体に水酸化ニッケルその他を充填してなる正極と、パンチングメタルなどの開孔金属薄板から成る芯材に水素吸蔵合金その他からなる電極合剤ペーストを塗布してなる負極とを主構成要素としている。その中で、負極は、その工法上連続生産が可能であり、高効率な工程により製造できるので注目されている。具体的には、芯材を電極合剤ペーストに浸漬してその両面に電極合剤ペーストを塗布した後、電極合剤ペーストを塗布した芯材を一対の掻き落し治具の間の隙間に通すとともに、一対の掻き落し治具に設けられた複数の突起部を芯材の表面に接触させ、芯材を位置規制して掻き落とし治具間の中心を通るようにすることで、電極合剤ペーストの塗布厚を調整するようにされている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１３４７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電気自動車用電源として、上述した電池を用いる場合、高電圧を確保するために、車１台当たり１００〜２００セルを直列して搭載する必要がある。このように多量の電極を製造する場合、例えば全長数百ｍの芯材を生産途中で溶接しながら、数千ｍにわたって連続生産することにより、電極合剤ペーストの塗布厚の調整回数を減らす工夫がなされている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の塗布方法では、一対の掻き落し治具間の隙間の大きさによって塗布厚を調整するとともに、掻き落し治具に設けた突起部を芯材の表面に接触させて芯材の位置を規制しているため、通常の２倍の厚みになる溶接箇所が掻き落し治具を通過する際に、溶接箇所が掻き落し治具の突起部に噛み込んで塗布工程が停止してしまうという問題がある。
【０００６】
また、この問題を解決するために、仮に一対の掻き落し治具の突起部間の距離を芯材の厚みの２倍以上に広げると、芯材が走行中に変位して両面の塗布厚を均一に調整することが不可能となる。しかるに、上述の電気自動車用途の電池では、１００〜２００セル直列して搭載するので、塗布厚精度が低下すると、セル間の容量ばらつきに端を発して、低容量セルからガス発生や発熱が生じるなどの不具合が予想されるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、塗布厚を精度良く調整できつつ芯材を溶接しながら連続生産した場合でも溶接箇所の噛み込みによる生産トラブルの発生を回避できる電極合剤ペーストの塗布方法及び塗布装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電極合剤ペーストの塗布方法は、開孔金属薄板からなる帯状の芯材をその長手方向に走行させつつその両面に電極合剤ペーストを塗布する塗布工程と、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を片面づつ交互に１回以上押圧する均一化工程と、電極合剤ペーストが塗布された芯材を一対の掻き落し治具間の隙間に通すとともに、少なくとも一方の掻き落し治具に設けられた櫛歯状の突起部にて芯材位置を規制して電極合剤ペーストの塗布厚を調整する塗布厚調整工程とを備えたものである。
【０００９】
この構成によると、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を片面づつ交互に押圧することにより、塗布された電極合剤ペーストが芯材の孔を介して押し出される動作が繰り返されるので、塗布された電極合剤ペースト中の気泡が押し出されるとともにペースト性状が均一化される。よって後続する一対の掻き落し治具間の隙間を、芯材の溶接箇所が円滑に通過するように、一対の掻き落し治具に設けた櫛歯状の突起部の間隔を芯材の厚さの２倍以上に設定した場合でも、櫛歯状突起部による位置規制が両側で均等に作用することで芯材の位置規制が精度良く行われる。その結果として、塗布厚を精度良く調整できるとともに芯材を溶接しながら連続生産した場合でも溶接箇所の噛み込みによる生産トラブルの発生を回避することができる。
【００１０】
また、一方の掻き落し治具に設けられた櫛歯状の突起部に芯材の一方の表面を接触させて芯材位置を規制すると、芯材が高い精度で位置規制されるとともに、走行安定性が増すので、塗布厚をより精度良く調整することができる。
【００１１】
また、一対の掻き落し治具に直近の押圧部材を、一対の掻き落し治具間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線に対して、櫛歯状の突起部が設けられている掻き落し治具側に変位させて配置すると、芯材が確実に一方の掻き落し治具に設けられている櫛歯状の突起部に接触して走行するので、塗布厚を安定的により精度良く調整することができる。
【００１２】
また、本発明の電極合剤ペーストの塗布装置は、コイル状に巻かれた芯材を巻き出すアンコイラー部と、芯材を浸漬してその両面に電極合剤ペーストを塗布する塗布部と、電極合剤ペーストの塗布厚を調整する塗布厚調整部と、電極合剤ペーストを乾燥する乾燥部と、電極合剤ペーストが塗布され乾燥された芯材をコイル状に巻き取るコイラー部とを備え、塗布厚調整部は、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を交互に押圧する少なくとも一対の押圧部材と、芯材位置を規制する櫛歯状の突起部を少なくとも一方に有し、両者間の隙間に電極合剤ペーストが塗布された芯材を通す一対の掻き落し治具とを備えているものである。
【００１３】
この構成によると、アンコイラー部に芯材コイルを設置して塗布装置を作動すると、上記塗布方法により芯材の両面に塗布厚が精度良く調整されて電極合剤ペーストが塗布されるとともに、芯材コイルの芯材を溶接しながら連続生産した場合でも、溶接箇所の噛み込みによる生産トラブルの発生を回避することができ、コイラー部にて電極合剤ペーストが塗布され乾燥された芯材のコイルを得ることができる。
【００１４】
また、芯材の一方の表面に接触させて芯材位置を規制する櫛歯状の突起部が一方の掻き落し治具に設けられ、かつ一対の掻き落し治具に直近の押圧部材が、一対の掻き落し治具間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線に対して、櫛歯状の突起部が設けられている掻き落し治具側に変位させて配置すると、芯材が確実に一方の掻き落し治具に設けられている櫛歯状の突起部に接触して走行するので、塗布厚を安定的により精度良く調整することができる。
【００１５】
また、アンコイラー部と塗布部との間に、芯材同士を接合する溶接部を配設すると、塗布装置の作動中に芯材を溶接して連続生産することができ、塗布厚の調整回数を低減できて生産効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電極合剤ペーストの塗布方法によれば、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を片面づつ交互に押圧することにより、ペースト性状が均一化されるため、一対の掻き落し治具間の隙間に通して電極合剤ペーストの塗布厚を調整する際に、一対の掻き落し治具における芯材位置規制端の間隔を芯材の厚さの２倍以上に設定した場合でも、芯材の位置規制が精度良く行われる。従って、塗布厚を精度良く調整できるとともに芯材を溶接しながら連続生産した場合でも溶接箇所の噛み込みによる生産トラブルの発生を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の電極合剤ペーストの塗布方法及び塗布装置の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る塗布装置１００の全体概略構成を示す斜視図である。塗布装置１００は、開孔金属薄板から成る帯状の芯材１を巻回した芯材コイル２を保持して芯材１を巻き出すアンコイラー部３を備えている。芯材１はアンコイラー部３から水平方向に引き出され、ガイドローラ４に９０°巻き付けられて垂直上方に向けて方向転換して走行して塗布部７に導かれる。塗布部７は、電極合剤ペースト５を満たしたペースト槽６を備え、そのペースト槽６の中を芯材１が貫通して走行するように構成されており、この塗布部７で芯材１の両面全面に電極合剤ペースト５が塗布される。
【００２０】
電極合剤ペースト５が塗布された芯材１は、そのまま垂直上方に走行して塗布厚調整部８を通過する間に電極合剤ペースト５の塗布厚が調整されて電極ペースト塗布シート１０となる。電極ペースト塗布シート１０は、ガイドローラ９に９０°巻き付けられ、水平方向に方向転換して走行し、乾燥部１１に導かれ、電極合剤ペースト５が乾燥されて電極シート１２となり、この電極シート１２がコイラー部１３で巻き取られて電極コイル１４が製造される。
【００２１】
なお、芯材コイル２の芯材１が無くなった時にアンコイラー部３に新たに芯材コイル２を供給し、芯材１の両端同士を溶接して連続生産できるようにするため、アンコイラー部３と塗布部７の間に、溶接手段（図示せず）が配設されている。この溶接手段には、銅を電極としたシーム溶接方法を適用したものが好適である。
【００２２】
塗布厚調整部８は、図２に詳細に示すように、電極合剤ペースト５が塗布された芯材１の両面を、交互に片面づつ押圧する１対又は複数対の押圧ローラ１５ａ、１５ｂと、両者間の隙間に電極合剤ペーストが塗布された芯材１を通して電極合剤ペースト５の塗布厚を調整する一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂにて構成されている。一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂの内、一方の掻き落し治具１６ａには、芯材１の表面が接触して走行することで芯材１の位置を規制する複数の薄板状の突起部１７ａが、図３に示すように、櫛歯状に突設されている。なお、他方の掻き落し治具１６ｂにも櫛歯状の突起部を設けてもよく、その場合は突起部の先端間の距離が芯材１の厚さの２倍以上となるようにする。
【００２３】
また、本実施形態では、掻き落とし治具１６ａ、１６ｂに直近の押圧ローラ１５ｂが、一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂ間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線１８に対して、突起部１７ａが設けられている掻き落とし治具１６ａ側に変位させて配置されている。また、突起部１７ａを有する一方の掻き落し治具１６ａが可動に構成され、他方の掻き落し治具１６ｂは固定設置され、一方の掻き落し治具１６ａを位置調整することで、掻き落し治具１６ａ、１６ｂ間の間隔を調整し、塗布厚の調整を行うように構成されている。なお、両方の掻き落し治具１６ａ、１６ｂを可動に構成して位置調整するようにしても良い。
【００２４】
この塗布厚調整部８における作用について、図２を参照して説明する。電極合剤ペースト５を塗布された芯材１は、まず押圧ローラ１５ａにて片側から押圧されることで、電極合剤ペースト５は芯材１の孔を通して押圧ローラ１５ａとは反対側に押し出される。次いで、芯材１が押圧ローラ１５ｂにて反対側から押圧されることで、電極合剤ペースト５は芯材１の孔を通して押圧ローラ１５ｂとは反対側に押し出される。このように電極合剤ペースト５を芯材１の孔を介して交互に押し出す動作を少なくとも１回以上繰り返すことにより、塗布された電極合剤ペースト中の気泡が押し出されるとともにペースト性状が均一化される。
【００２５】
引き続いて、電極合剤ペースト５を塗布された芯材１は一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂの間の隙間を通過する。その際、掻き落し治具１６ａ、１６ｂに直近の押圧ローラ１５ｂが隙間の中心線１８に対して突起部１７ａを有する掻き落し治具１６ａ側に変位して配設されているので、芯材１は確実に突起部１７ａに接触した状態で走行し、芯材１は安定的に位置規制されて走行する。
【００２６】
この状態で電極合剤ペースト５を塗布された芯材１が一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂの間の隙間に侵入することで、押圧ローラ１５ｂにて押し出されていた電極合剤ペースト５は他方の掻き落し治具１６ｂにて押圧され、位置規制された芯材１の孔を通して一方の掻き落し治具１６ａ側に押し出され、その後一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂにて最終的に余分な電極合剤ペースト５が掻き落とされる。かくして、芯材１が精度良く位置規制された状態でその両面にペースト性状が均一化された所要の厚さの電極合剤ペースト５が塗布され、塗布厚が精度良く調整された電極ペースト塗布シート１０が形成される。
【００２７】
また、一方の掻き落し治具１６ａに設けられた突起部１７ａと他方の掻き落し治具１６ｂの先端間の間隔は芯材１の厚さの２倍以上あるため、芯材１の両端同士を溶接した溶接箇所の厚さが芯材１の厚さの２倍程度あっても、その溶接箇所も一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂに引っ掛かることなく円滑に通過することができ、生産トラブルを生じる恐れもない。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図４を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一参照符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００２９】
上記第１の実施形態では、一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂに直近の押圧ローラ１５ｂを、掻き落し治具１６ａ、１６ｂ間の隙間の中心線１８に対して一方の掻き落し治具１６ａ側に変位させて配設した例を示したが、本実施形態では、押圧ローラ１５ｂをほぼ中心線１８上に配設している。
【００３０】
本実施形態の構成においても、他方の掻き落し治具１６ｂにより、押圧ローラ１５ｂにて押し出されていた電極合剤ペースト５とともに芯材１も、掻き落し治具１６ａ側に押し付けられるので、芯材１は突起部１７ａに接触し、突起部１７ａにて位置規制される状態となる。かくして、芯材１が精度良く位置規制された状態でその両面にペースト性状が均一化された所要の厚さの電極合剤ペースト５が塗布され、塗布厚が精度良く調整された電極ペースト塗布シート１０が形成される。また、芯材１の両端同士を溶接した溶接箇所の厚さが芯材１の厚さの２倍程度あっても、その溶接箇所も一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂに引っ掛かることなく円滑に通過することができ、生産トラブルを生じる恐れもない。なお、芯材１をより確実に突起部１７ａに接触させるという点では、第１の実施形態の方が安定性がある。
【００３１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、図５を参照して説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同一の構成要素については、同一参照符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００３２】
本実施形態では、上記第２の実施形態の押圧ローラ１５ｂと一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂとの間に、芯材１の両面に電極合剤ペースト５がほぼ均等な厚さに塗布された状態となるように、塗布厚を調整する複数の押圧ローラ１５ｃ、１５ｄが配設されている。また、一対の掻き落し治具１６ａ、１６ｂのそれぞれに、芯材１の位置を規制する複数の突起部１７ａ、１７ｂが櫛歯状に突設されている。これらの突起部１７ａ、１７ｂの先端間の距離は、芯材１の厚さの２倍以上に調整されている。
【００３３】
本実施形態の構成によれば、押圧ローラ１５ａ、１５ｂにて電極合剤ペースト５を芯材１の孔を介して交互に押し出す動作を少なくとも１回以上繰り返すことにより、塗布された電極合剤ペースト中の気泡が押し出されるとともにペースト性状が均一化され、その後押圧ローラ１５ｃ、１５ｄにて芯材１の両面の電極合剤ペースト５がほぼ均等な塗布厚とされる。そして、その状態で一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂの間の隙間に侵入することで、芯材１の位置規制が突起部１７ａ、１７ｂによって、突起部１７ａ、１７ｂの先端と芯材１との間の微小な隙間に均質なペーストが介在した状態で間接的になされるとともに、一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂにて芯材１の両面の余分な電極合剤ペースト５が掻き落とされる。かくして、芯材１が精度良く位置規制された状態でその両面にペースト性状が均一化された所要の厚さの電極合剤ペースト５が塗布され、塗布厚が精度良く調整された電極ペースト塗布シート１０が形成される。
【００３４】
また、一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂの突起部１７ａ、１７ｂ間には、芯材１の厚さの２倍以上の隙間が形成されているので、芯材１の両端同士を溶接した溶接箇所の厚さが芯材１の厚さの２倍程度あっても、その溶接箇所も突起部１７ａ、１７ｂに引っ掛かることなく円滑に通過することができ、生産トラブルを生じる恐れもない。
【００３５】
以上の実施形態の説明から分かるように、本発明は芯材が開孔金属薄板である限り、負極に限定されないのは言うまでも無く、例えばアルカリ蓄電池の焼結式ニッケル正極の前駆体であるシンター基板や、開孔金属薄板としてラスメタルを用いたリチウムポリマー電池の正負極にも適用可能である。
【実施例】
【００３６】
以下に、本発明をニッケル水素蓄電池の負極（水素吸蔵合金電極）に適用した実施例と比較例について説明する。
【００３７】
（実施例１）
組成式ＭｍＮｉ3.55Ｃｏ0.75Ｍｎ0.4 Ａｌ0.3 で表される水素吸蔵合金を湿式ボールミルにより水中で平均粒径３０μｍに粉砕して水素吸蔵合金粉末を得た。この水素吸蔵合金粉末をアルカリ水溶液に浸漬して表面処理した後、この水素吸蔵合金粉末１００ｋｇに対し、固形分比１．５％のカルボキシメチルセルロース水溶液１０ｋｇ及びケッチェンブラック０．４ｋｇを加えて混練し、さらに固形分比４０％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子の水溶液１．７５ｋｇを加えて攪拌することにより、電極合剤ペーストを作製した。
【００３８】
この電極合剤ペーストを、厚さ６０μｍ、幅３００ｍｍ、パンチング孔径１ｍｍ、開口率４０％のニッケルメッキを施した鉄製パンチングメタルから成る芯材１（芯材コイル２の全長２００ｍ）の両面に、幅２６０ｍｍ、塗布後の総厚が２６０μｍとなるよう、両側縁２０ｍｍづつ電極合剤ペースト５を掻き取りながら、５ｍ／分の速度で塗布した。具体的には、図２に示すように芯材１と各構成部を配設し、突起部１７ａの突出量は１００μｍ、突起部１７ａと掻き落し治具１６ｂとの距離を１６０μｍに設定した。塗布は１０００ｍにわたって行い、途中４回の芯材溶接を行った。塗布を行っている間、掻き落し治具１６ａ、１６ｂに芯材１が噛み込むトラブルは発生しなかった。
【００３９】
電極ペースト塗布シート１０から、１ｍ毎に１箇所、直径４０ｍｍの打抜き器で打抜いてサンプルを採取した。これらのサンプルに対し、１コイル毎（２００ｍ毎／１コイル当たり２００データ）に表裏の塗布厚差の平均値を求めた結果、計５つのデータは、塗布開始から順に１，３，２，４，２μｍであった。
【００４０】
（実施例２） 押圧ローラ１５ｂと芯材１との接触状態を図４に示したようにした以外は、実施例１と同様に電極合剤ペースト５を塗布した。なお、実施例１と同様に塗布を行っている間、掻き落し治具１６ａ、１６ｂに芯材１が噛み込むトラブルは発生しなかった。
【００４１】
電極ペースト塗布シート１０から、実施例１と同様に採取したサンプルに対し、１コイル毎に表裏の塗布厚差の平均値を求めた結果、計５つのデータは、塗布開始から順に６，３，５，６，４μｍであった。
【００４２】
（実施例３） 芯材１と各構成部を図５に示すように配設し、突起部１７ａ、１７ｂの突出量を共に７０μｍとし、突起部１７ａ、１７ｂの先端間の距離を１２０μｍとした以外は、実施例１と同様に電極合剤ペースト５を塗布した。なお、実施例１と同様に塗布を行っている間、掻き落し治具１６ａ、１６ｂに芯材１が噛み込むトラブルは発生しなかった。
【００４３】
電極ペースト塗布シート１０から、実施例１と同様に採取したサンプルに対し、１コイル毎に表裏の塗布厚差の平均値を求めた結果、計５つのデータは、塗布開始から順に１５，２０，１８，１３，１６μｍであった。
【００４４】
（比較例１）
実施例３に対し、押圧ローラ１５ａ〜１５ｄを除去し、図６に示すように芯材１を走行させた以外は、実施例１と同様に電極合剤ペースト５を塗布した。なお、実施例１と同様に塗布を行っている間、掻き落し治具１６ａ、１６ｂに芯材１が噛み込むトラブルは発生しなかった。
【００４５】
電極ペースト塗布シート１０から、実施例１と同様に採取したサンプルに対し、１コイル毎に表裏の塗布厚差の平均値を求めた結果、計５つのデータは、塗布開始から順に３６，２８，４１，３２，４５μｍであった。
【００４６】
（比較例２）
比較例１に対し、掻き落し治具１６ａ、１６ｂにおける突起部１７ａ、１７ｂ間の距離を６５μｍにした以外は、比較例１と同様に電極合剤ペースト５を塗布した。なお、芯材１同士を溶接した箇所が最初に掻き落し治具１６ａ、１６ｂ間を通った際に、芯材１が噛み込むトラブルが発生したので、その時点で塗布を中止した。因みに、電極ペースト塗布シート１０から、実施例１と同様に採取したサンプルに対し、表裏の塗布厚差の平均値を求めた結果、１コイル目のデータは２μｍであった。
【００４７】
以上の説明から明らかなように、本発明の塗布方法は、比較例１のように表裏の塗布ばらつきが増大することもない上に、比較例２のように芯材１の溶接箇所に由来するトラブルも回避できる。中でも、実施例１、２のように、芯材１を一方の掻き落し治具１６ａの突起部１７ａにのみ接触させることにより、芯材１の走行安定性が増し、塗布厚をより精度良く調節することができることが分かる。さらに、実施例１のように、掻き落とし治具１６ａ、１６ｂに直近の押圧ローラ１５ｂを、一対の掻き落とし治具１６ａ、１６ｂ間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線１８に対して、突起部１７ａが設けられている掻き落とし治具１６ａ側に変位させて配置することにより、芯材１を確実に突起部１７ａに接触させて走行させることができるので、より好ましい結果が得られることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の電極合剤ペーストの塗布方法により、電気自動車用途などの多数のセルを直列に配置する蓄電池の電極を、大量かつ精度良く生産することが可能となるので、種々の電池の電極製造技術として利用可能性が高く、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの各種電池の電極製造に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る電極合剤ペーストの塗布装置の第１の実施形態の構成を模式的に示す斜視図。
【図２】同実施形態における塗布厚調整部の構成を示す側面図。
【図３】同実施形態における一方の掻き落とし治具の部分斜視図。
【図４】本発明の第２の実施形態における塗布厚調整部の構成を示す側面図。
【図５】本発明の第３の実施形態における塗布厚調整部の構成を示す側面図。
【図６】比較例における塗布厚調整部の構成を示す側面図。
【符号の説明】
【００５０】
１ 開孔金属薄板から成る芯材
３ アンコイラー部
５ 電極合剤ペースト
７ 塗布部
８ 塗布厚調整部
１０ 電極ペースト塗布シート
１１ 乾燥部
１３ コイラー部
１５ａ、１５ｂ 押圧ローラ
１６ａ、１６ｂ 掻き落し治具
１７ａ、１７ｂ 突起部
１００ 塗布装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開孔金属薄板からなる帯状の芯材をその長手方向に走行させつつその両面に電極合剤ペーストを塗布する塗布工程と、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を片面づつ交互に１回以上押圧する均一化工程と、電極合剤ペーストが塗布された芯材を一対の掻き落し治具間の隙間に通すとともに、少なくとも一方の掻き落し治具に設けられた櫛歯状の突起部にて芯材位置を規制して電極合剤ペーストの塗布厚を調整する塗布厚調整工程とを備えたことを特徴とする電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項２】
一方の掻き落し治具に設けられた櫛歯状の突起部に芯材の一方の表面を接触させて芯材位置を規制することを特徴とする請求項１記載の電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項３】
一対の掻き落し治具に直近の押圧部材を、一対の掻き落し治具間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線に対して、櫛歯状の突起部が設けられている掻き落し治具側に変位させて配置することを特徴とする請求項２記載の電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項４】
コイル状に巻かれた芯材を巻き出すアンコイラー部と、芯材を浸漬してその両面に電極合剤ペーストを塗布する塗布部と、電極合剤ペーストの塗布厚を調整する塗布厚調整部と、電極合剤ペーストを乾燥する乾燥部と、電極合剤ペーストが塗布され乾燥された芯材をコイル状に巻き取るコイラー部とを備え、塗布厚調整部は、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を交互に押圧する少なくとも一対の押圧部材と、芯材位置を規制する櫛歯状の突起部を少なくとも一方に有し、両者間の隙間に電極合剤ペーストが塗布された芯材を通す一対の掻き落し治具とを備えていることを特徴とする電極合剤ペーストの塗布装置。
【請求項５】
芯材の一方の表面に接触させて芯材位置を規制する櫛歯状の突起部が一方の掻き落し治具に設けられ、かつ一対の掻き落し治具に直近の押圧部材が、一対の掻き落し治具間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線に対して、櫛歯状の突起部が設けられている掻き落し治具側に変位させて配置したことを特徴とする請求項４記載の電極合剤ペーストの塗布装置。
【請求項６】
アンコイラー部と塗布部との間に、芯材同士を接合する溶接部を配設したことを特徴とする請求項４又は５に記載の電極合剤ペーストの塗布装置。
【請求項１】
開孔金属薄板からなる帯状の芯材をその長手方向に走行させつつその両面に電極合剤ペーストを塗布する塗布工程と、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を片面づつ交互に１回以上押圧する均一化工程と、電極合剤ペーストが塗布された芯材を一対の掻き落し治具間の隙間に通すとともに、少なくとも一方の掻き落し治具に設けられた櫛歯状の突起部にて芯材位置を規制して電極合剤ペーストの塗布厚を調整する塗布厚調整工程とを備えたことを特徴とする電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項２】
一方の掻き落し治具に設けられた櫛歯状の突起部に芯材の一方の表面を接触させて芯材位置を規制することを特徴とする請求項１記載の電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項３】
一対の掻き落し治具に直近の押圧部材を、一対の掻き落し治具間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線に対して、櫛歯状の突起部が設けられている掻き落し治具側に変位させて配置することを特徴とする請求項２記載の電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項４】
コイル状に巻かれた芯材を巻き出すアンコイラー部と、芯材を浸漬してその両面に電極合剤ペーストを塗布する塗布部と、電極合剤ペーストの塗布厚を調整する塗布厚調整部と、電極合剤ペーストを乾燥する乾燥部と、電極合剤ペーストが塗布され乾燥された芯材をコイル状に巻き取るコイラー部とを備え、塗布厚調整部は、電極合剤ペーストが塗布された芯材の両面を交互に押圧する少なくとも一対の押圧部材と、芯材位置を規制する櫛歯状の突起部を少なくとも一方に有し、両者間の隙間に電極合剤ペーストが塗布された芯材を通す一対の掻き落し治具とを備えていることを特徴とする電極合剤ペーストの塗布装置。
【請求項５】
芯材の一方の表面に接触させて芯材位置を規制する櫛歯状の突起部が一方の掻き落し治具に設けられ、かつ一対の掻き落し治具に直近の押圧部材が、一対の掻き落し治具間の隙間の芯材走行方向に沿う中心線に対して、櫛歯状の突起部が設けられている掻き落し治具側に変位させて配置したことを特徴とする請求項４記載の電極合剤ペーストの塗布装置。
【請求項６】
アンコイラー部と塗布部との間に、芯材同士を接合する溶接部を配設したことを特徴とする請求項４又は５に記載の電極合剤ペーストの塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３０２８１０（Ｐ２００６−３０２８１０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２６２８９（Ｐ２００５−１２６２８９）
【出願日】平成１７年４月２５日（２００５．４．２５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２５日（２００５．４．２５）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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