電極製造方法、及び電極製造装置
【課題】設備費をより低減すると共に、各別の塗工工程において、最適条件により塗工を行うことができる電極製造方法、及び電極製造装置を提供すること。
【解決手段】帯状の電極箔２に塗工材４１を塗工する塗工材塗工工程と、塗工材塗工工程で塗工を受けた電極箔２をその長手方向に搬送しつつ塗工層３を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法において、電極箔２の進行方向を反転させると共に、電極箔２の表裏を反転させる反転工程を有し、塗工材塗工工程では、電極箔２の一面Ａに塗工材４１を塗工する第１塗工材塗工部４５と、電極箔２の他面Ｂに塗工材４１を塗工する第２塗工材塗工部４６とを備える１つの塗工材グラビアロール４３により、電極箔２における一面Ａの塗工と他面Ｂの塗工とを同時に行う。
【解決手段】帯状の電極箔２に塗工材４１を塗工する塗工材塗工工程と、塗工材塗工工程で塗工を受けた電極箔２をその長手方向に搬送しつつ塗工層３を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法において、電極箔２の進行方向を反転させると共に、電極箔２の表裏を反転させる反転工程を有し、塗工材塗工工程では、電極箔２の一面Ａに塗工材４１を塗工する第１塗工材塗工部４５と、電極箔２の他面Ｂに塗工材４１を塗工する第２塗工材塗工部４６とを備える１つの塗工材グラビアロール４３により、電極箔２における一面Ａの塗工と他面Ｂの塗工とを同時に行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工工程と、前記塗工工程で塗工を受けた前記電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法、及び電極製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池等の二次電池の電極として、電極箔に活物質を塗工したものが用いられることがある。このような電極の製造においては、帯状の電極箔に、活物質等を混練した塗工材を塗工して塗工層を形成した後、その塗工層を乾燥させることが行われている。その際、塗工後の電極箔を乾燥炉中で搬送しながら乾燥させるのが一般的である。
ここで、電極箔の搬送において、乾燥前の塗工層にローラを接触させると、塗工材がローラに付着してしまう。このため、塗工後の電極箔は、未乾燥の塗工層の反対側の面でローラに接触するように搬送する必要がある。よって、電極箔は、乾燥炉内で一方向に向かって搬送されることが多い。
【０００３】
一方、電極箔には、表裏２面に塗工層を形成する必要がある。そのため、通常は、塗工装置であるグラビアロール装置を乾燥路両側の２箇所に設置して、表面の塗工工程と、裏面の塗工工程とを各別に行っている。
しかし、グラビアロール装置には、グラビアロールの他に、塗工材を供給するための液パン、液パンに塗工材を供給するためのポンプ等を必要とするため、設備費が高くなる問題があった。
その問題を解決するために、特許文献１では、一対のグラビアロールにより、電極箔を挟持して、表裏両面を同時に塗工する塗工装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９０６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の塗工装置には、次のような問題があった。
すなわち、ポンプ等は１つで済むため、グラビアロール装置を２箇所に設置するのと比較すれば、設備費を低減することはできる。しかし、グラビアロールを２本必要とし、液パンも２つ必要とするため、設備費を十分に低減することができないという問題があった。
また、電極箔が一対のグラビアロールで挟持されているため、電極箔の張力を各別のグラビアロールに対して変化させることができず、塗工層の厚さを制御することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記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り、設備費をより低減すると共に、各別の塗工工程において、最適条件により塗工を行うことができる電極製造方法、及び電極製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電極製造方法は、次のような工程を有している。
（１）帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工工程と、前記塗工工程で塗工を受けた前記電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法において、前記塗工工程では、前記電極箔の一面に塗工材を塗工する第１塗工部と、前記電極箔の他面に塗工材を塗工する第２塗工部とを備えるグラビアロールにより、前記一面の塗工と前記他面の塗工とが同時に行われること、前記電極箔の進行方向を反転させると共に、前記電極箔の表裏を反転させる反転工程を有する。
（２）（１）に記載する電極製造方法において、前記第１塗工部に形成された第１塗工部版と、前記第２塗工部に形成された第２塗工部版の向きが逆向きであること、前記グラビアロールに前記塗工材を供給する液パンに、前記塗工材を供給する供給口が、前記第１塗工部と前記第２塗工部との間に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
（３）（１）または（２）に記載する電極製造方法において、前記第１塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記一面にバインダを塗工する第１バインダ塗工工程と、前記第２塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記他面にバインダを塗工する第２バインダ塗工工程とを有すること、前記塗工されたバインダ量を検出する１つの赤外光吸光度計により、前記第１バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量と、前記第２バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量とを検出することを特徴とする。
（４）（１）乃至（３）に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部の塗工厚みを制御する第１グラビアブレードのタッチ圧と、前記第２塗工部の塗工厚みを制御する第２グラビアブレードのタッチ圧とを各別に調整することを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部に接触する前記電極箔の第１張力と、前記第２塗工部に接触する前記電極箔の第２張力とを各別に調整することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の電極製造装置は、次のような構成を有している。
（６）帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工部と、前記塗工部で塗工を受けた電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥部とを有する電極製造装置において、前記電極箔の一面に塗工材を塗工する第１塗工部と、前記電極箔の他面に塗工材を塗工する第２塗工部とを備えるグラビアロールと、前記電極箔の進行方向を反転させると共に、前記電極箔の表裏を反転させる反転部と、を有する。
（７）（６）に記載する電極製造装置において、前記第１塗工部に形成された第１塗工部版と、前記第２塗工部に形成された第２塗工部版の向きが逆向きであること、前記グラビアロールに前記塗工材を供給する液パンに、前記塗工材を供給する供給口が、前記第１塗工部と前記第２塗工部との間に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
（８）（６）または（７）に記載する電極製造装置において、前記第１塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記一面にバインダを塗工する第１バインダ塗工装置と、前記第２塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記他面にバインダを塗工する第２バインダ塗工装置と、前記第１バインダ塗工装置で塗工したバインダ量と、前記第２バインダ塗工装置で塗工したバインダ量とを検出する１つの赤外光吸光度計と、を有することを特徴とする。
（９）（６）乃至（８）に記載する電極製造装置のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部の塗工厚みを制御する第１グラビアブレードのタッチ圧と、前記第２塗工部の塗工厚みを制御する第２グラビアブレードのタッチ圧とを各別に調整するタッチ圧調整手段を有することを特徴とする。
（１０）（６）乃至（９）に記載する電極製造装置のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部に接触する前記電極箔の第１張力と、前記第２塗工部に接触する前記電極箔の第２張力とを各別に調整する張力調整手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電極製造方法、及び電極製造装置は、次のような作用・効果を奏する。
（１）帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工工程と、前記塗工工程で塗工を受けた前記電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法において、前記塗工工程では、前記電極箔の一面に塗工材を塗工する第１塗工部と、前記電極箔の他面に塗工材を塗工する第２塗工部とを備えるグラビアロールにより、前記一面の塗工と前記他面の塗工とが同時に行われること、前記電極箔の進行方向を反転させると共に、前記電極箔の表裏を反転させる反転工程を有するので、１本のみのグラビアロールを用いて、電極箔の両面（一面と他面）を同時に塗工できる。これにより、グラビアロール、液パン、ポンプ等を１組のみとすることができ、設備費を低減することができる。
【００１２】
（２）（１）に記載する電極製造方法において、前記第１塗工部に形成された第１塗工部版と、前記第２塗工部に形成された第２塗工部版の向きが逆向きであること、前記グラビアロールに前記塗工材を供給する液パンに、前記塗工材を供給する供給口が、前記第１塗工部と前記第２塗工部との間に設けられていることを特徴とするので、第１塗工部と第２塗工部とに均等に塗工材を供給することができる。
すなわち、グラビアロールの塗工部では、塗工部版が傾斜を有しており、塗工材は、その傾斜の存在により、ロールの一端から他端に向かって移動するため、ロールの一端付近において塗工層が薄くなり、ロールの他端付近において塗工層が厚くなる傾向がある。
本発明の方法によれば、第１塗工部と第２塗工部の間に、塗工材の供給口を設けているため、塗工材は中心からロールの両端に向かって移動するが、両端側で液パンから溢れ出す塗工材の量が一定量に管理されることで、塗工材は中央側から両端側へと緩やかに移動していく。これにより、塗工材の液面は中央側で低下することなく、常に同じ高さで安定した状態に保たれるので、塗工部による塗工層の厚みを均一化することができる。
【００１３】
（３）（１）または（２）に記載する電極製造方法において、前記第１塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記一面にバインダを塗工する第１バインダ塗工工程と、前記第２塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記他面にバインダを塗工する第２バインダ塗工工程とを有すること、前記塗工されたバインダ量を検出する１つの赤外光吸光度計により、前記第１バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量と、前記第２バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量とを検出することを特徴とするので、赤外光吸光度計を１つのみとすることができ、設備費をより低減することができる。
【００１４】
（４）（１）乃至（３）に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部の塗工厚みを制御する第１グラビアブレードのタッチ圧と、前記第２塗工部の塗工厚みを制御する第２グラビアブレードのタッチ圧とを各別に調整することを特徴とするので、第１塗工部と第２塗工部とで、各別かつ容易に塗工厚みを調整することができる。
（５）（１）乃至（４）に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部に接触する前記電極箔の第１張力と、前記第２塗工部に接触する前記電極箔の第２張力とを各別に調整することを特徴とするので、特許文献１に記載の技術と比較して、第１張力と第２張力とを各別に調整することにより、第１塗工部での塗工厚みと、第２塗工部での塗工厚みとを各別に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る電極製造装置により製造される電極の幅方向の断面を示す断面図である。
【図２】同実施形態に係る電極製造装置の全体構成を示す正面投影図である。
【図３】図２の電極製造装置の塗工部を示す上面図である。
【図４】同塗工部を示す上面図である。
【図５】同塗工部を示す斜視図である。
【図６】同塗工部のバインダ塗工部を示す断面図である。
【図７】同塗工部の塗工材塗工部を示す断面図である。
【図８】図２の電極製造装置の反転部におけるローラの配置を示す側面図である。
【図９】同反転部による反転の様子を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、リチウムイオン二次電池用電極の電極製造方法、及び電極製造装置について、本発明を具体化したものである。
【００１７】
［二次電池用電極］
まず、本発明の実施形態に係る電極製造装置により製造されるリチウムイオン二次電池用電極について、図１を参照しながら説明する。図１は、電極の幅方向の断面を示す断面図である。
電極１は、図１に示すように、帯状の電極箔２の両面に塗工層３を塗工したものである。塗工層３は、接着剤（バインダ）及び塗工材を塗工した後に乾燥させることにより、電極箔２に結着されてできた活物質の層である。塗工層３は、電極箔２の幅方向の中心付近に塗工されており、幅方向の両端は非塗工部である。そして、図中上側の塗工層３の塗工幅は、図中下側の塗工層３の塗工幅と同じである。また、図中上側の塗工層３の幅方向の位置は、図中下側の塗工層３の幅方向の位置と同じである。すなわち、図中上側の塗工層３は、図中下側の塗工層３の真裏の位置にある。本実施形態において、電極箔２の厚さは、１０μｍ程度である。また、塗工層３の厚さは、乾燥前で４０μｍ程度、乾燥後で３０μｍ程度である。
【００１８】
電極１には、正極及び負極の２種類がある。リチウムイオン二次電池の正極には、電極箔２としてアルミ箔等を用いることができる。また、正極の塗工層３に用いられる塗工材は、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などの正極活物質である。リチウムイオン二次電池の負極には、電極箔２として銅箔等を用いることができる。また、負極の塗工層３に用いられる塗工材は、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などの負極活物質である。その際、接着剤として、ＳＢＲを主成分とするバインダが用いられている。
【００１９】
正極と負極とでは、前述したように材料は異なるが、電極箔２及び塗工層３の幅や厚み等に大差はない。さらに正極も負極も、図１に示したように電極箔２の両面に塗工層３を塗工したものであることに変わりない。このため、本形態の二次電池用の電極製造装置は、リチウムイオン二次電池の正極も負極も製造することができるものである。よって、以下特に正極と負極とを区別しないで電極１として説明する。
【００２０】
［電極製造装置］
次に、本実施形態に係る電極製造装置の全体構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る電極製造装置の全体構成を示す正面投影図である。
電極製造装置１００は、電極箔２にバインダや塗工材を塗工した後、乾燥させて電極１を製造する装置である。この電極製造装置１００は、図２に示すように、電極箔２を巻き出す巻出し部１０と、巻き出した電極箔２にバインダや塗工材を塗工する塗工部２０と、塗工した電極箔２を乾燥させる乾燥部５０と、乾燥させた電極箔２の進行方向及び表裏を反転させる反転部６０と、両面の塗工が完了した電極箔２（電極１）を巻き取る巻取り部７０とを備えている。
【００２１】
巻出し部１０は、未塗工の電極箔２をロール状に巻きとった電極箔リール１１と、電極箔リール１１を回転可能に支持する回転軸１２とを備えている。そして、電極箔２がその長手方向に引っ張られると、電極箔リール１１が回転して、電極箔２が電極箔リール１１から徐々に巻き出されるようになっている。なお、電極箔リール１１は、電極箔２が全て巻き出された場合などに、適宜取り替えられるようになっている。また、電極箔リール１１は、巻出し部１０に２以上設置されてもよい。さらに、一つの電極箔リール１１の電極箔２の最後端と、他の電極箔リール１１の電極箔２の最前端とをつなぎあわせて通紙すれば、電極箔２の通紙作業を効率的に行うことができる。
【００２２】
塗工部２０は、バインダ塗工部３０と、塗工材塗工部４０とを備えている。バインダ塗工部３０は、塗工材４１を電極箔２に接着させるためのバインダ３１を、電極箔２に塗工するものである。塗工材塗工部４０は、バインダ３１を塗工した電極箔２の上に、塗工材４１を塗工するものである。この塗工材塗工部４０では、バインダ３１が流動性を維持している間に、塗工材４１が塗工されるようになっている。本実施形態では、バインダ３１の粘度をＮ１、塗工材４１の粘度をＮ２としたときに、Ｎ２−Ｎ１（Ｎ２からＮ１を引いた差）が、２５００ｍＰａ・Ｓ以下となるようにしている。特に、Ｎ２−Ｎ１は、１０００ｍＰａ・Ｓ以下であることが望ましい。
【００２３】
＜バインダ塗工部の構成＞
ここで、バインダ塗工部３０の構成について、図２〜図６を参照しながら説明する。図３及び図４は、図２の電極製造装置の塗工部を示す上面図である。図５は、同塗工部を示す斜視図である。図６は、バインダ塗工部を示す断面図である。なお、分かりやすくするため、図３では各押圧ローラ及び各グラビアブレードを省略し、図４では各グラビアブレードを省略して示している。
バインダ塗工部３０は、図２に示すように、バインダ３１を流入する液パン３２と、回転可能に支持されたバインダグラビアロール３３と、バインダグラビアロール３３による塗工厚みを一定にするためのバインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂと、バインダグラビアロール３３に電極箔２を押圧する押圧用ローラ３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂとを備えている。バインダグラビアロール３３及び押圧用ローラ３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂの各軸は、巻出し部１０の回転軸１２と平行に設けられている。また、バインダ塗工部３０と塗工材塗工部４０との間には、バインダ塗工部３０で塗工したバインダ量（塗工厚み）を検出する赤外光吸光度計２１が設けられている。
【００２４】
バインダグラビアロール３３は、図３に示すように、塗工を行わない中間部３４と、中間部３４より一端側（図３において下側）に形成された第１バインダ塗工部３５と、中間部３４より他端側（図３において上側）に形成された第２バインダ塗工部３６とを備えている。第１バインダ塗工部３５は、電極箔２の一面Ａにバインダ３１を塗工するものである。第２バインダ塗工部３６は、電極箔２の他面Ｂにバインダ３１を塗工するものである。
【００２５】
このバインダグラビアロール３３は、図５に示すように、直径５０ｍｍの円柱形状をなしており、その軸方向長さは５００ｍｍである。ここで、中間部３４の軸方向長さは２００ｍｍ、第１バインダ塗工部３５の軸方向長さは１５０ｍｍ、第２バインダ塗工部３６の軸方向長さは１５０ｍｍとなっている。第１バインダ塗工部３５には、バインダグラビアロール３３の軸方向に対して４５°傾斜した第１バインダ塗工部版３５ａが形成されている。第２バインダ塗工部３６には、バインダグラビアロール３３の軸方向に対して４５°傾斜した第２バインダ塗工部版３６ａが形成されている。そして、第１バインダ塗工部版３５ａと第２バインダ塗工部版３６ａの傾斜方向は、互いに逆向きである。第１バインダ塗工部版３５ａ及び第２バインダ塗工部版３６ａは、２５．４ｍｍ当たり２５０本の浅い溝を、等間隔に形成したものである。バインダグラビアロール３３にバインダ３１を供給する液パン３２の側面には、第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６との間（中間部３４）に、バインダ３１を供給する供給口３２ａが設けられている。この供給口３２ａの中心線は、中間部３４の軸方向における中央位置を通過している。また、供給口３２ａには、バインダ３１を汲み入れるためのポンプ２７が接続されている。
【００２６】
バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂは、図６に示すように、ポリエチレン等のプラスチックからなる板状部材である。このバインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂは、第１バインダ塗工部３５のバインダ量を調整するバインダグラビアブレード３７Ａと、第２バインダ塗工部３６のバインダ量を調整するバインダグラビアブレード３７Ｂとに、別個に設けられている。各バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂの先端は、所定のタッチ圧Ｔでバインダグラビアロール３３に当接している。バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂのタッチ圧Ｔは、０．１〜０．３ＭＰａ程度である。バインダ３１の塗工厚みは、４μｍ以下である。特に、本実施形態では、バインダ３１の塗工厚みを、２．５μｍとしている。
【００２７】
押圧用ローラ３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂは、図２に示すように、バインダグラビアロール３３と平行な軸を有しており、バインダグラビアロール３３の径方向両側から電極箔２を図中下向きへ押圧するように設けられている。より詳しくは、図４に示すように、第１バインダ塗工部３５の径方向両側に押圧用ローラ３８Ａ，３９Ａが一対となって配置され、第２バインダ塗工部３６の径方向両側に押圧用ローラ３８Ｂ，３９Ｂが一対となって配置されている。特に、本実施形態では、第１バインダ塗工部３５を押圧する押圧用ローラ３８Ａと、第２バインダ塗工部３６を押圧する押圧用ローラ３８Ｂとが分割して設けられている。また、第１バインダ塗工部３５を押圧する押圧用ローラ３９Ａと、第２バインダ塗工部３６を押圧する押圧用ローラ３９Ｂとが分割して設けられている。そして、各押圧用ローラ３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂは、その上下位置を制御するコントローラ２５（図２参照）に接続されている。
【００２８】
赤外光吸光度計２１は、バインダ３１を塗工した電極箔２に赤外光を照射し、（例えば水の吸収波長を利用して）その吸光度を検知することで、電極箔２に塗工されたバインダ量を検出するものである。赤外光吸光度計２１は、図３に示すように、電極箔２の幅方向に沿って延設されたレール２１ａに取り付けられている。このレール２１ａは、第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６との双方を通過する電極箔２を検出可能な長さに形成されている。なお、本実施形態では、赤外光吸光度計２１として大塚電子社製の計測器を使用し、直径１ｃｍに絞られた赤外光を照射して計測を行っている。
【００２９】
＜バインダ塗工部の作用＞
ポンプ２７の駆動により、供給口３２ａから液パン３２内にバインダ３１が供給される。このとき、供給口３２ａは、その中心線がバインダグラビアロール３３の中間部３４の軸方向における中央位置を通過するように設けられているので、バインダ３１は、バインダグラビアロール３３の中間部３４の軸方向における中央位置へ向けて供給される。液パン３２内に供給されたバインダ３１は、バインダグラビアロール３３の等速回転に伴って、第１バインダ塗工部版３５ａ及び第２バインダ塗工部版３６ａの各溝に入り込んでいく。また、第１バインダ塗工部版３５ａと第２バインダ塗工部版３６ａとは、バインダグラビアロール３３の軸方向に対して互いに逆向きに４５°傾斜しているため、液パン３２内のバインダ３１は、その傾斜によりバインダグラビアロール３３の軸方向両端側へと緩やかに流れていく。そして、バインダ３１は、バインダグラビアロール３３の軸方向両端から液パン３２の外へと溢れ出ていく。
【００３０】
本実施形態によれば、バインダ３１はバインダグラビアロール３３の中央から両端側へと流れていくが、一定回転で制御されるポンプ２７によりロール３３の中央へ常に一定量のバインダ３１を供給するとともに、両端側で液パン３２から溢れ出すバインダ３１の量も常に一定量となるように管理することで、バインダ３１の液面は中央側で低下することなく、常に同じ高さで安定した状態に保たれる。このように安定した液面状態で、バインダグラビアロール３３をゆっくりした速度で等速回転させることにより、バインダグラビアロール３３における第１バインダ塗工部版３５ａ及び第２バインダ塗工部版３６ａの各溝に、常に一定量のバインダ３１を偏りなく供給することができる。そして、各バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂを、等速回転するバインダグラビアロール３３に所定のタッチ圧Ｔで当接させることにより、電極箔２に塗工するバインダ３１の塗工厚みを、常に均一な値２．５μｍとすることができる。
また、本実施形態では、バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂを別個に設けたことで、各ブレード３７Ａ，３７Ｂ同士が互いに影響を与えることがない。したがって、第１バインダ塗工部３５による塗工厚みと第２バインダ塗工部３６による塗工厚みとを、各別に調整することができる。このとき、各バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂのタッチ圧Ｔを、互いに異なる値に設定することができる。
【００３１】
ところで、第１バインダ塗工部３５には、両面Ａ，Ｂとも未塗工の電極箔２が搬送される。一方、第２バインダ塗工部３６には、すでに一面Ａの塗工が完了している電極箔２が搬送される。第１バインダ塗工部３５を通過する電極箔２の搬送経路と、第２バインダ塗工部３６を通過する電極箔２の搬送経路とは、いずれもバインダグラビアロール３３の軸方向と直交しており、両搬送経路はバインダグラビアロール３３の軸方向に所定間隔を置いて平行である。また、第１バインダ塗工部３５を通過する電極箔２の搬送方向と、第２バインダ塗工部３６を通過する電極箔２の搬送方向とは、同一方向（図３において左方向）である。
【００３２】
ここで、本実施形態のバインダグラビアロール３３は、両電極箔２の搬送方向に対して、逆方向に回転される。このように、電極箔２の搬送方向とバインダグラビアロール３３の回転方向とを逆方向とするのは、塗工後の塗工層の表面に版跡を残さないようにするためである。
【００３３】
また、本実施形態では、予めコントローラ２５により押圧用ローラ３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂの上下位置を調整しておくことで、バインダグラビアロール３３に接触する電極箔２の張力を調整している。特に、コントローラ２５により、一対の押圧用ローラ３８Ａ，３９Ａの上下位置を調整して、第１バインダ塗工部３５に接触する電極箔２の第１張力を一定に保持し、一対の押圧用ローラ３８Ｂ，３９Ｂの上下位置を調整して、第２バインダ塗工部３６に接触する電極箔２の第２張力を一定に保持している。このように本実施形態では、第１バインダ塗工部３５側の第１張力と、第２バインダ塗工部３６側の第２張力とを各別に調整することができる。
【００３４】
そして、バインダ塗工部３０を通過した電極箔２は、赤外光吸光度計２１によりバインダ３１の塗工厚みが検出される。赤外光吸光度計２１は、直径１ｃｍに絞られた赤外光を電極箔２に照射しながら、図３に矢印で示すように、レール２１ａに沿って電極箔２の幅方向へ往復移動する。ここで、レール２１ａは、第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６との双方を通過する電極箔２を検出可能な長さに形成されている。また、電極箔２の搬送速度Ｖ２は、５ｍ／ｍｉｎというゆっくりした速度である。そのため、赤外光吸光度計２１をレール２１ａに沿って往復移動させることにより、第１バインダ塗工部３５を通過した電極箔２と、第２バインダ塗工部３６を通過した電極箔２との双方におけるバインダ量（塗工厚み）を、１つの赤外光吸光度計２１で十分に検出できるようになっている。
【００３５】
＜塗工材塗工部の構成＞
続いて、塗工材塗工部４０の構成について、図２〜図５及び図７を参照しながら説明する。図７は、塗工材塗工部を示す断面図である。なお、本実施形態の塗工材塗工部４０は、バインダ塗工部３０と基本的な構成が同じなので、図５では図面を共用して塗工材塗工部４０の構成部品を( )付きの符号で示している。
塗工材塗工部４０は、図２に示すように、塗工材４１を流入する液パン４２と、回転可能に支持された塗工材グラビアロール４３と、塗工材グラビアロール４３による塗工厚みを一定にするための塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂと、塗工材グラビアロール４３に電極箔２を押圧する押圧用ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂとを備えている。塗工材グラビアロール４３及び押圧用ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂの軸は、巻出し部１０の回転軸１２と平行に設けられている。
【００３６】
塗工材グラビアロール４３は、図３に示すように、塗工を行わない中間部４４と、中間部４４より一端側（図３において下側）に形成された第１塗工材塗工部４５と、中間部４４より他端側（図３において上側）に形成された第２塗工材塗工部４６とを備えている。第１塗工材塗工部４５は、電極箔２の一面Ａに塗工材４１を塗工するものである。第２塗工材塗工部４６は、電極箔２の他面Ｂに塗工材４１を塗工するものである。
【００３７】
塗工材グラビアロール４３は、図５に示すように、直径５０ｍｍの円柱形状をなしており、その軸方向長さは５００ｍｍである。ここで、中間部４４の軸方向長さは２００ｍｍ、第１塗工材塗工部４５の軸方向長さは１５０ｍｍ、第２塗工材塗工部４６の軸方向長さは１５０ｍｍとなっている。第１塗工材塗工部４５には、塗工材グラビアロール４３の軸方向に対して４５°傾斜した第１塗工材塗工部版４５ａが形成されている。第２塗工材塗工部４６には、塗工材グラビアロール４３の軸方向に対して４５°傾斜した第２塗工材塗工部版４６ａが形成されている。そして、第１塗工材塗工部版４５ａと第２塗工材塗工部版４６ａの傾斜方向は、互いに逆向きである。第１塗工材塗工部版４５ａ及び第２塗工材塗工部版４６ａは、２５．４ｍｍ当たり７０本の溝を、等間隔に形成したものである。塗工材グラビアロール４３に塗工材４１を供給する液パン４２の側面には、第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６との間（中間部４４）に、塗工材４１を供給する供給口４２ａが設けられている。この供給口４２ａの中心線は、中間部４４の軸方向における中央位置を通過している。また、供給口４２ａには、塗工材４１を汲み入れるためのポンプ２８が接続されている。なお、本実施形態では、ポンプ２８として、ヘージ社製のモーノポンプを使用している。このモーノポンプは、容積タイプであって、一定回転で制御されるようになっている。
【００３８】
塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂは、図７に示すように、ポリエチレン等のプラスチックからなる板状部材である。この塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂは、第１塗工材塗工部４５の塗工量を調整する塗工材グラビアブレード４７Ａと、第２塗工材塗工部４６の塗工量を調整する塗工材グラビアブレード４７Ｂとに、別個に設けられている。各塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂの先端は、所定のタッチ圧Ｔで塗工材グラビアロール４３に当接している。塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂのタッチ圧Ｔは、０．１〜０．３ＭＰａ程度である。
【００３９】
押圧用ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂは、図２に示すように、塗工材グラビアロール４３と平行な軸を有しており、塗工材グラビアロール４３の径方向両側から電極箔２を図中下向きへ押圧するように設けられている。より詳しくは、図４に示すように、第１塗工材塗工部４５の径方向両側に押圧用ローラ４８Ａ，４９Ａが一対となって配置され、第２塗工材塗工部４６の径方向両側に押圧用ローラ４８Ｂ，４９Ｂが一対となって配置されている。特に、本実施形態では、第１塗工材塗工部４５を押圧する押圧用ローラ４８Ａと、第２塗工材塗工部４６を押圧する押圧用ローラ４８Ｂとが分割して設けられている。また、第１塗工材塗工部４５を押圧する押圧用ローラ４９Ａと、第２塗工材塗工部４６を押圧する押圧用ローラ４９Ｂとが分割して設けられている。そして、各押圧用ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂは、その上下位置を制御するコントローラ２６（図２参照）に接続されている。
【００４０】
＜塗工材塗工部の作用＞
ポンプ２８の駆動により、供給口４２ａから液パン４２内に、１００ｍｌ／ｍｉｎの塗工材４１が供給される。このとき、供給口４２ａは、その中心線が塗工材グラビアロール４３の中間部４４の軸方向における中央位置を通過するように設けられているので、塗工材４１は、塗工材グラビアロール４３の中間部４４の軸方向における中央位置へ向けて供給される。液パン４２内に供給された塗工材４１は、塗工材グラビアロール４３の等速回転に伴って、第１塗工材塗工部版４５ａ及び第２塗工材塗工部版４６ａの各溝に入り込んでいく。また、第１塗工材塗工部版４５ａと第２塗工材塗工部版４６ａとは、塗工材グラビアロール４３の軸方向に対して互いに逆向きに４５°傾斜しているため、液パン４２内の塗工材４１は、その傾斜により塗工材グラビアロール４３の軸方向両端側へと緩やかに流れていく。そして、塗工材４１は、塗工材グラビアロール４３の軸方向両端から、４０ｍｌ／ｍｉｎの勢いで液パン４２の外へと溢れ出ていく。
【００４１】
本実施形態によれば、塗工材４１は塗工材グラビアロール４３の中央から両端側へと流れていくが、一定回転で制御されるポンプ２８によりロール４３の中央へ常に一定量の塗工材４１を供給するとともに、両端側で液パン４２から溢れ出す塗工材４１の量も常に一定量となるように管理することで、塗工材４１の液面は中央側で低下することなく、常に同じ高さで安定した状態に保たれる。このように安定した液面状態で、塗工材グラビアロール４３を円周速度Ｖ１＝５ｍ／ｍｉｎというゆっくりした速度で等速回転させることにより、塗工材グラビアロール４３における第１塗工材塗工部版４５ａ及び第２塗工材塗工部版４６ａの各溝に、常に一定量の塗工材４１を偏りなく供給することができる。そして、各塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂを、等速回転する塗工材グラビアロール４３に所定のタッチ圧Ｔで当接させることにより、電極箔２に塗工する塗工材４１の塗工厚みを、常に均一な値４０μｍとすることができる。
また、本実施形態では、塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂを別個に設けたことで、各ブレード４７Ａ，４７Ｂ同士が互いに影響を与えることがない。したがって、第１塗工材塗工部４５による塗工厚みと第２塗工材塗工部４６による塗工厚みとを、各別に調整することができる。このとき、各塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂのタッチ圧Ｔを、互いに異なる値に設定することができる。
【００４２】
ところで、第１塗工材塗工部４５には、両面Ａ，Ｂとも塗工材４１が塗工されていない電極箔２が搬送される。一方、第２塗工材塗工部４６には、すでに一面Ａの塗工が完了している電極箔２が搬送される。第１塗工材塗工部４５を通過する電極箔２の搬送経路と、第２塗工材塗工部４６を通過する電極箔２の搬送経路とは、いずれも塗工材グラビアロール４３の軸方向と直交しており、両搬送経路は塗工材グラビアロール４３の軸方向に所定間隔を置いて平行である。また、第１塗工材塗工部４５を通過する電極箔２の搬送方向と、第２塗工材塗工部４６を通過する電極箔２の搬送方向とは、同一方向（図３において左方向）である。
【００４３】
ここで、本実施形態の塗工材グラビアロール４３は、両電極箔２の搬送方向に対して、順方向に回転される。このように、電極箔２の搬送方向と塗工材グラビアロール４３の回転方向とを同一方向とするのは、バインダ３１の塗工後に塗工材４１を塗工しても、バインダ３１が塗工材４１により巻き上げられるのを防止して、乾燥後の塗工層３の表面にバインダ３１を浮き上がらせないようにするためである。また、本実施形態では、塗工材グラビアロール４３を円周速度Ｖ１＝５ｍ／ｍｉｎで常に等速回転させるとともに、電極箔２も常に一定の搬送速度Ｖ＝５ｍ／ｍｉｎで搬送している。すなわち、塗工材グラビアロール４３の円周速度Ｖ１と電極箔２の搬送速度Ｖ２との速度比Ｖ１／Ｖ２を、１．０としている。このように、塗工材グラビアロール４３の円周速度Ｖ１と、電極箔２の搬送速度Ｖ２とを順方向へ同じ速度とすることで、塗工材４１がバインダ３１の表面に積層されるときに、塗工材４１がバインダ３１に影響を与えることなく自然に上塗りされるようになるため、乾燥後の塗工層３の表面にバインダ３１が浮き上がるのをより確実に防止することができる。これにより、塗工層３の剥離や電池性能の低下を防止することができる。なお、速度比Ｖ１／Ｖ２としては、１．２から０．８の間の値を選択した場合に好ましい結果を得られるのがわかった。
【００４４】
また、本実施形態では、バインダ３１の塗工厚みを２．５μｍとしている。このようにバインダ３１の塗工厚みを薄くしたことにより、バインダ自体の電極箔２に対する密着力が強まり、その上に塗工材４１が塗工された時にも、バインダ３１が塗工材４１により巻き上げられないようにすることができる。特に、本実施形態では、赤外光吸光度計２１によりバインダ３１の塗工厚みを厳密に２．５μｍに管理しているため、バインダ３１がより巻き上げられ難くなっている。さらに、バインダ３１の粘度Ｎ１と塗工材４１の粘度Ｎ２との差Ｎ２−Ｎ１を、２５００ｍＰａ・Ｓ以下、望ましくは１０００ｍＰａ・Ｓ以下としている。このように、塗工材４１とバインダ３１の粘度差Ｎ２−Ｎ１を小さくすることにより、相対的に粘度の高い塗工材４１が、相対的に粘度の低いバインダ３１の表面に塗工された時にも、バインダ３１が塗工材４１から受ける影響を少なくして、バインダ３１が塗工材４１により巻き上げられるのをより確実に防止することができる。これは、本実施形態のように粘度の低いＳＢＲをバインダ３１として使用する場合には、特に有効である。なぜなら、粘度の低いバインダ３１を使用した場合には、塗工材４１の塗工時にバインダ３１が巻き上げられやすくなるが、塗工材４１の粘度を下げて粘度差Ｎ２−Ｎ１を小さくすることにより、塗工材４１によるバインダ３１の飛散を抑制して、バインダ３１が塗工材４１により巻き上げられるのをより確実に防止できるからである。
【００４５】
また、本実施形態では、予めコントローラ２６により押圧用ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂの上下位置を調整しておくことで、塗工材グラビアロール４３に接触する電極箔２の張力を調整している。特に、コントローラ２６により、一対の押圧用ローラ４８Ａ，４９Ａの上下位置を調整して、第１塗工材塗工部４５に接触する電極箔２の第１張力を一定に保持し、一対の押圧用ローラ４８Ｂ，４９Ｂの上下位置を調整して、第２塗工材塗工部４６に接触する電極箔２の第２張力を一定に保持している。このように本実施形態では、第１塗工材塗工部４５側の第１張力と、第２塗工材塗工部４６側の第２張力とを各別に調整することができる。
【００４６】
乾燥炉５０は、図２に示すように、塗工部２０で塗工を受けた乾燥前の電極箔２をその長手方向に搬送する従動ローラ５１Ａ，５１Ｂと、電極箔２に熱風を吹き付けるエアノズル５２Ａ，５２Ｂとを備えている。特に、本実施形態の乾燥部５０は、図２において手前側と奥側との２経路を有している。手前側経路は、図３に示す第１バインダ塗工部３５及び第１塗工材塗工部４５を通過した電極箔２の一面Ａを乾燥させる経路であり、その経路上には、従動ローラ５１Ａとエアノズル５２Ａとが一対になって所定間隔で配置されている。一方、奥側経路は、図３に示す第２バインダ塗工部３６及び第２塗工材塗工部４６を通過した電極箔２の他面Ｂを乾燥させる経路であり、その経路上には、従動ローラ５１Ｂとエアノズル５２Ｂとが一対になって所定間隔で配置されている。各従動ローラ５１Ａ，５１Ｂは、電極箔２の塗工された面とは反対側の面に接しながら回転して電極箔２を搬送するようになっている。各エアノズル５２Ａ，５２Ｂは、従動ローラ５１Ａ，５１Ｂとは反対側から電極箔２の塗工層３に熱風を吹きつけるように配置されている。そして、手前側経路を通過した電極箔２は、反転部６０へと搬送され、奥側経路を通過した電極箔２は、巻取り部７０へと搬送されるようになっている。
【００４７】
本実施形態の反転部６０について、図２、図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、図２の電極製造装置の反転部におけるローラの配置を示す側面図である。図９は、同反転部による反転の様子を示す上面図である。
反転部６０は、図２に示すように、乾燥部５０の手前側経路から電極箔２が搬送される従動ローラ６１と、従動ローラ６１に搬送された電極箔２の進行方向及び表裏を反転させるための反転用ローラ６２，６３とを備えている。
従動ローラ６１は、乾燥部５０の従動ローラ５１や巻出し部１０の回転軸１２と平行な軸６１ａを有している。これに対して、反転用ローラ６２は、図８に示すように、従動ローラ６１の軸６１ａに対して、上下方向に４５°傾いた軸６２ａを有している。反転用ローラ６３も、従動ローラ６１の軸６１ａに対して、上下方向に４５°傾いた軸６３ａを有している。軸６２ａと６３ａの傾斜方向は、互いに逆向きである。また、反転用ローラ６２は、図９に示すように、従動ローラ６１及び反転用ローラ６３より水平方向内側へずれた位置に配置されている。
【００４８】
このように各ローラ６１，６２，６３を配置することにより、従動ローラ６１に搬送された電極箔２は、回転用ローラ６２と回転用ローラ６３との間で電極箔２の表裏を反転させることができる。また、従動ローラ６１、反転用ローラ６２，６３により、電極箔２の進行方向を、図９において上側から下側へと反転させることができる。なお、本実施形態では、互いに逆向きに４５°傾いた二つの反転用ローラ６２，６３を利用して電極箔２の表裏を反転させているが、これに限られず、３以上の反転用ローラを用いたり、傾斜角度を変更したりしてもよい。また、反転用ローラ６３の後に巻取り部１０の回転軸１２と平行な軸を有する従動ローラを設けて、電極箔２の向きを整えるようにしてもよい。なお、反転部６０により進行方向及び表裏を反転させた電極箔２は、塗工部２０の第２バインダ塗工部３６側（図３参照）へと搬送されるようになっている。
【００４９】
巻取り部７０は、図２に示すように、乾燥部５０の奥側経路から、両面の塗工が完了した電極箔２（電極１）を巻き取るものである。この巻取り部７０は、電極１をロール状に巻き取る電極巻取りリール７１と、電極巻取りリール７１を回転可能に支持する回転軸７２とを備えている。この回転軸７２は、巻出し部１０の回転軸１２と平行に設けられている。また、電極巻取りリール７１は、モータ等の駆動源から駆動を受けて回転するようになっている。なお、電極巻取りリール７１は、電極１を規定長さ巻き取った場合などに、適宜取り替えられるようになっている。また、電極巻取りリール７１は、巻取り部７０に２以上設置されてもよい。さらに、製造された電極１をスリットにより、分割する装置を配置してもよい。
【００５０】
［電極の製造方法］
次に、本発明の実施形態に係る電極製造方法について説明する。本実施形態の電極製造方法では、電極箔２に対し、主として通紙工程、第１バインダ塗工工程、第１塗工材塗工工程、第１乾燥工程、反転工程、第２バインダ塗工工程、第２塗工材塗工工程、第２乾燥工程が、この順に行われる。
【００５１】
通紙工程では、電極箔２を、巻出し部１０の電極箔リール１１から、塗工部２０の第１バインダ塗工部３５及び第１塗工材塗工部４５、乾燥部５０の手前側経路、反転部６０、塗工部２０の第２バインダ塗工部３６及び第２塗工材塗工部４６、乾燥炉５０の奥側経路を経て、巻取り部７０の電極巻取りリール７２に至るまで通紙する。この状態で、モータにより電極巻取りリール７１を駆動する。これにより、電極箔２は搬送経路に沿って搬送される。本実施形態では、電極リール７１を円周速度５ｍ／ｍｉｎで巻き取っており、これが電極箔２の搬送速度Ｖ２となる。
【００５２】
第１バインダ塗工工程では、電極箔リール１１から巻き出された電極箔２に、第１バインダ部３５でバインダ３１を塗工する。ここでは、バインダグラビアロール３３を、電極箔２の搬送方向Ｖ２とは逆向きに等速回転させることにより、電極箔２の一面Ａに塗工厚み２．５μｍのバインダ３１を塗工する。また、ポンプ２７を駆動しておき、供給口３２ａから液パン３２内に一定量のバインダ３１を供給しておく。さらに、赤外光吸光度計２１により、電極箔２に塗工されたバインダ量を検出する。
【００５３】
第１塗工材塗工工程では、第１バインダ塗工部３５によりバインダ３１が塗工された電極箔２を、バインダ３１が流動性を維持している間に第１塗工材塗工部４５へと搬送して塗工材４１を塗工する。ここでは、塗工材グラビアロール４３を、電極箔２の搬送方向Ｖ２と同じ向きに、同じ速度Ｖ１＝５ｍ／ｍｉｎで等速回転させることにより、電極箔２の一面Ａに塗工厚み４０μｍの塗工材４１を塗工する。また、ポンプ２８を駆動しておき、液パン４２の供給口４２ａに常に一定量１００ｍｌ／ｍｉｎの塗工材４１を供給しておく。
【００５４】
第１乾燥工程では、第１バインダ塗工部３５及び第１塗工材塗工部４５により塗工された電極箔２を、乾燥部５０の手前側経路に搬送する。ここでは、電極箔２を従動ローラ５１Ａにより長手方向に搬送しながら、電極箔２の塗工された面Ａにエアノズル５２Ａから熱風を吹きつけて塗工層３を乾燥させる。乾燥部５０を通過して乾燥した塗工層３は、厚さが３０μｍ程度となる。
【００５５】
反転工程では、乾燥部５０の手前側経路を通過した電極箔２を、反転部６０へと搬送して、その搬送方向及び表裏を反転させる。すなわち、電極箔２の搬送方向を図２における右方向から左方向へと反転させるとともに、電極箔２の下面が未塗工の面Ｂとなるように表裏を反転させる。
【００５６】
第２バインダ塗工工程では、上側の面Ａの塗工が完了した電極箔２を、反転部６０から第２バインダ塗工部３６に搬送する。そして、電極版２の未塗工である下側の面Ｂにバインダ３１を塗工する。本実施形態では、一本のバインダグラビアロール３３に第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６とが形成されているため、第１バインダ塗工工程と第２バインダ塗工工程とが隣同士で同時に行われる。なお、第２バインダ塗工部３６で行う塗工方法は、第１バインダ塗工部３５の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【００５７】
第２塗工材塗工工程では、第２バインダ塗工部３６によりバインダ３１を塗工した電極箔２を、バインダ３１が流動性を維持している間に第２塗工材塗工部４６に搬送して、電極箔２の面Ｂに塗工材４１を塗工する。本実施形態では、一本の塗工材グラビアロール４３に第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６とが形成されているため、第１塗工材塗工工程と第２塗工材塗工工程とが隣同士で同時に行われる。なお、第２塗工材塗工部４６で行う塗工方法は、上記した第１塗工材塗工部４５の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【００５８】
第２乾燥工程では、第２バインダ塗工部３６及び第２塗工材塗工部４６により面Ｂが塗工された電極箔２を、乾燥部５０の奥側経路に搬送する。ここでは、電極箔２を従動ローラ５１Ｂにより長手方向に搬送しながら、電極箔２の塗工された面Ｂにエアノズル５２Ｂから熱風を吹きつけて塗工層３を乾燥させる。乾燥部５０を通過して乾燥した塗工層３は、厚さが３０μｍ程度となる。
そして、上記の工程を経た電極箔２を巻取り部７０の電極巻取りリール７１に巻き取ることにより、ロール状のリチウムイオン二次電池用の電極１を得る。このように製造された電極１をもとに，捲回，扁平プレス，缶挿入，注液等の工程を経て，リチウムイオン二次電池を製造することができる。
【００５９】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、帯状の電極箔２に塗工材４１を塗工する塗工工程と、塗工工程で塗工を受けた電極箔２をその長手方向に搬送しつつ塗工層３を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法において、塗工工程では、電極箔２の一面Ａに塗工材４１を塗工する第１塗工材塗工部４５と、電極箔２の他面Ｂに塗工材４１を塗工する第２塗工材塗工部４６とを備える塗工材グラビアロール４３により、電極箔２の一面Ａの塗工と他面Ｂの塗工とが同時に行われ、電極箔２の進行方向を反転させると共に、電極箔２の表裏を反転させる反転部６０を有するので、１本のみの塗工材グラビアロール４３を用いて、電極箔２の両面（一面Ａと他面Ｂ）に対して塗工材４１を同時に塗工できる。これにより、グラビアロール４３、液パン４２、ポンプ２８等を１組のみとすることができ、設備費を低減することができる。
さらに、バインダ塗工部３０についても塗工材塗工部４０と同様の構成を採用したことで、１本のみのバインダグラビアロール３３を用いて、電極箔２の両面（一面Ａと他面Ｂ）に対してバインダ３１を同時に塗工できる。これにより、グラビアロール３３、液パン３２、ポンプ２７等を１組のみとすることができ、設備費をさらに低減することができる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、第１塗工材塗工部４５に形成された第１塗工材塗工部版４５ａと、第２塗工材塗工部４６に形成された第２塗工材塗工部版４６ｂの向きが逆向きであり、塗工材グラビアロール４３に塗工材４１を供給する液パン４２に、塗工材４１を供給する供給口４２ａが、第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６との間に設けられているので、第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６とに均等に塗工材４１を供給することができる。
すなわち、一般的に、グラビアロールの塗工部では、塗工部版が傾斜を有しており、塗工材は、その傾斜の存在により、ロールの一端から他端に向かって移動するため、ロールの一端付近において塗工層が薄くなり、ロールの他端付近において塗工層が厚くなる傾向がある。
これに対して本実施形態によれば、第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６の間に、塗工材４１の供給口４２ａを設けているため、塗工材４１は中心からロールの両端に向かって移動するが、両端側で液パン４２から溢れ出す塗工材４１の量が一定量に管理されることで、塗工材４１は中央側から両端側へと緩やかに移動していく。これにより、塗工材４１の液面は中央側で低下することなく、常に同じ高さで安定した状態に保たれるので、塗工材塗工部４０による塗工厚みを均一化することができる。
さらに、バインダ塗工部３０についても塗工材塗工部４０と同様の構成を採用し、第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６の間に、バインダ３１の供給口３２ａを設けているため、バインダ３１は中心からロールの両端に向かって移動するが、両端側で液パン３２から溢れ出すバインダ３１の量が一定量に管理されることで、バインダ３１は中央側から両端側へと緩やかに移動していく。これにより、バインダ３１の液面は中央側で低下することなく、常に同じ高さで安定した状態に保たれるので、バインダ塗工部３０による塗工厚みを均一化することができる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、第１バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量と、第２バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量とが、１つの赤外光吸光度計２１を電極版２の幅方向へ走査して検出されるので、赤外光吸光度計の数を減らして設備費を低減することができる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、第１塗工材塗工部４５の塗工厚みを制御する塗工材グラビアブレード４７Ａのタッチ圧Ｔと、第２塗工材塗工部４６の塗工厚みを制御する塗工材グラビアブレード４７Ｂのタッチ圧Ｔとを各別に調整しているので、第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６とで、各別かつ容易に塗工厚みを調整することができる。
さらに、バインダ塗工部３０についても塗工材塗工部４０と同様の構成を採用し、第１バインダ塗工部３５の塗工厚みを制御するバインダグラビアブレード３７Ａのタッチ圧Ｔと、第２バインダ塗工部３６の塗工厚みを制御するバインダグラビアブレード３７Ｂのタッチ圧Ｔとを各別に調整しているので、第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６とで、各別かつ容易に塗工厚みを調整することができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、第１塗工材塗工部４５に接触する電極箔２の第１張力と、第２塗工材塗工部４６に接触する電極箔２の第２張力とを、コントローラ２６により各別に調整しているので、特許文献１に記載された一対のグラビアロールにより電極箔を挟持して表裏両面を同時に塗工する技術と比較して、第１塗工材塗工部４５での塗工厚みと、第２塗工材塗工部４６での塗工厚みとを各別に調整することができる。
さらに、バインダ塗工部３０についても塗工材塗工部４０と同様の構成を採用し、第１バインダ塗工部３５に接触する電極箔２の第１張力と、第２バインダ塗工部３６に接触する電極箔２の第２張力とを、コントローラ２５により各別に調整しているので、特許文献１に記載の技術と比較して、第１バインダ塗工部３５での塗工厚みと、第２バインダ塗工部３６での塗工厚みとを各別に調整することができる。
【００６４】
なお、上記した実施形態及びその変更例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く、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
例えば、上記実施形態では、バインダ３１と塗工材４１とを各別のグラビアロール３３，４３により塗工する場合を示したが、バインダ３１を塗工材４１と混練して１つのグラビアロール４３により塗工してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…電極
２…電極箔
３…塗工層
２０…塗工部
２１…赤外光吸光度計
２５，２６…コントローラ
３０…バインダ塗工部
３１…バインダ
３２…液パン
３２ａ…供給口
３３…バインダグラビアロール
３４…中間部
３５…第１バインダ塗工部
３５ａ…第１バインダ塗工部版
３６…第２バインダ塗工部
３６ａ…第２バインダ塗工部版
３７Ａ，３７Ｂ…バインダグラビアブレード
３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ…押圧用ローラ
４０…塗工材塗工部
４１…塗工材
４２…液パン
４２ａ…供給口
４３…塗工材グラビアロール
４４…中間部
４５…第１塗工材塗工部
４５ａ…第１塗工材塗工部版
４６…第２塗工材塗工部
４６ａ…第２塗工材塗工部版
４７Ａ，４７Ｂ…塗工材グラビアブレード
４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂ…押圧用ローラ
５０…乾燥部
６０…反転部
１００…電極製造装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工工程と、前記塗工工程で塗工を受けた前記電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法、及び電極製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池等の二次電池の電極として、電極箔に活物質を塗工したものが用いられることがある。このような電極の製造においては、帯状の電極箔に、活物質等を混練した塗工材を塗工して塗工層を形成した後、その塗工層を乾燥させることが行われている。その際、塗工後の電極箔を乾燥炉中で搬送しながら乾燥させるのが一般的である。
ここで、電極箔の搬送において、乾燥前の塗工層にローラを接触させると、塗工材がローラに付着してしまう。このため、塗工後の電極箔は、未乾燥の塗工層の反対側の面でローラに接触するように搬送する必要がある。よって、電極箔は、乾燥炉内で一方向に向かって搬送されることが多い。
【０００３】
一方、電極箔には、表裏２面に塗工層を形成する必要がある。そのため、通常は、塗工装置であるグラビアロール装置を乾燥路両側の２箇所に設置して、表面の塗工工程と、裏面の塗工工程とを各別に行っている。
しかし、グラビアロール装置には、グラビアロールの他に、塗工材を供給するための液パン、液パンに塗工材を供給するためのポンプ等を必要とするため、設備費が高くなる問題があった。
その問題を解決するために、特許文献１では、一対のグラビアロールにより、電極箔を挟持して、表裏両面を同時に塗工する塗工装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９０６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の塗工装置には、次のような問題があった。
すなわち、ポンプ等は１つで済むため、グラビアロール装置を２箇所に設置するのと比較すれば、設備費を低減することはできる。しかし、グラビアロールを２本必要とし、液パンも２つ必要とするため、設備費を十分に低減することができないという問題があった。
また、電極箔が一対のグラビアロールで挟持されているため、電極箔の張力を各別のグラビアロールに対して変化させることができず、塗工層の厚さを制御することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記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り、設備費をより低減すると共に、各別の塗工工程において、最適条件により塗工を行うことができる電極製造方法、及び電極製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電極製造方法は、次のような工程を有している。
（１）帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工工程と、前記塗工工程で塗工を受けた前記電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法において、前記塗工工程では、前記電極箔の一面に塗工材を塗工する第１塗工部と、前記電極箔の他面に塗工材を塗工する第２塗工部とを備えるグラビアロールにより、前記一面の塗工と前記他面の塗工とが同時に行われること、前記電極箔の進行方向を反転させると共に、前記電極箔の表裏を反転させる反転工程を有する。
（２）（１）に記載する電極製造方法において、前記第１塗工部に形成された第１塗工部版と、前記第２塗工部に形成された第２塗工部版の向きが逆向きであること、前記グラビアロールに前記塗工材を供給する液パンに、前記塗工材を供給する供給口が、前記第１塗工部と前記第２塗工部との間に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
（３）（１）または（２）に記載する電極製造方法において、前記第１塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記一面にバインダを塗工する第１バインダ塗工工程と、前記第２塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記他面にバインダを塗工する第２バインダ塗工工程とを有すること、前記塗工されたバインダ量を検出する１つの赤外光吸光度計により、前記第１バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量と、前記第２バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量とを検出することを特徴とする。
（４）（１）乃至（３）に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部の塗工厚みを制御する第１グラビアブレードのタッチ圧と、前記第２塗工部の塗工厚みを制御する第２グラビアブレードのタッチ圧とを各別に調整することを特徴とする。
（５）（１）乃至（４）に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部に接触する前記電極箔の第１張力と、前記第２塗工部に接触する前記電極箔の第２張力とを各別に調整することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の電極製造装置は、次のような構成を有している。
（６）帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工部と、前記塗工部で塗工を受けた電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥部とを有する電極製造装置において、前記電極箔の一面に塗工材を塗工する第１塗工部と、前記電極箔の他面に塗工材を塗工する第２塗工部とを備えるグラビアロールと、前記電極箔の進行方向を反転させると共に、前記電極箔の表裏を反転させる反転部と、を有する。
（７）（６）に記載する電極製造装置において、前記第１塗工部に形成された第１塗工部版と、前記第２塗工部に形成された第２塗工部版の向きが逆向きであること、前記グラビアロールに前記塗工材を供給する液パンに、前記塗工材を供給する供給口が、前記第１塗工部と前記第２塗工部との間に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
（８）（６）または（７）に記載する電極製造装置において、前記第１塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記一面にバインダを塗工する第１バインダ塗工装置と、前記第２塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記他面にバインダを塗工する第２バインダ塗工装置と、前記第１バインダ塗工装置で塗工したバインダ量と、前記第２バインダ塗工装置で塗工したバインダ量とを検出する１つの赤外光吸光度計と、を有することを特徴とする。
（９）（６）乃至（８）に記載する電極製造装置のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部の塗工厚みを制御する第１グラビアブレードのタッチ圧と、前記第２塗工部の塗工厚みを制御する第２グラビアブレードのタッチ圧とを各別に調整するタッチ圧調整手段を有することを特徴とする。
（１０）（６）乃至（９）に記載する電極製造装置のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部に接触する前記電極箔の第１張力と、前記第２塗工部に接触する前記電極箔の第２張力とを各別に調整する張力調整手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電極製造方法、及び電極製造装置は、次のような作用・効果を奏する。
（１）帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工工程と、前記塗工工程で塗工を受けた前記電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法において、前記塗工工程では、前記電極箔の一面に塗工材を塗工する第１塗工部と、前記電極箔の他面に塗工材を塗工する第２塗工部とを備えるグラビアロールにより、前記一面の塗工と前記他面の塗工とが同時に行われること、前記電極箔の進行方向を反転させると共に、前記電極箔の表裏を反転させる反転工程を有するので、１本のみのグラビアロールを用いて、電極箔の両面（一面と他面）を同時に塗工できる。これにより、グラビアロール、液パン、ポンプ等を１組のみとすることができ、設備費を低減することができる。
【００１２】
（２）（１）に記載する電極製造方法において、前記第１塗工部に形成された第１塗工部版と、前記第２塗工部に形成された第２塗工部版の向きが逆向きであること、前記グラビアロールに前記塗工材を供給する液パンに、前記塗工材を供給する供給口が、前記第１塗工部と前記第２塗工部との間に設けられていることを特徴とするので、第１塗工部と第２塗工部とに均等に塗工材を供給することができる。
すなわち、グラビアロールの塗工部では、塗工部版が傾斜を有しており、塗工材は、その傾斜の存在により、ロールの一端から他端に向かって移動するため、ロールの一端付近において塗工層が薄くなり、ロールの他端付近において塗工層が厚くなる傾向がある。
本発明の方法によれば、第１塗工部と第２塗工部の間に、塗工材の供給口を設けているため、塗工材は中心からロールの両端に向かって移動するが、両端側で液パンから溢れ出す塗工材の量が一定量に管理されることで、塗工材は中央側から両端側へと緩やかに移動していく。これにより、塗工材の液面は中央側で低下することなく、常に同じ高さで安定した状態に保たれるので、塗工部による塗工層の厚みを均一化することができる。
【００１３】
（３）（１）または（２）に記載する電極製造方法において、前記第１塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記一面にバインダを塗工する第１バインダ塗工工程と、前記第２塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記他面にバインダを塗工する第２バインダ塗工工程とを有すること、前記塗工されたバインダ量を検出する１つの赤外光吸光度計により、前記第１バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量と、前記第２バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量とを検出することを特徴とするので、赤外光吸光度計を１つのみとすることができ、設備費をより低減することができる。
【００１４】
（４）（１）乃至（３）に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部の塗工厚みを制御する第１グラビアブレードのタッチ圧と、前記第２塗工部の塗工厚みを制御する第２グラビアブレードのタッチ圧とを各別に調整することを特徴とするので、第１塗工部と第２塗工部とで、各別かつ容易に塗工厚みを調整することができる。
（５）（１）乃至（４）に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、前記第１塗工部に接触する前記電極箔の第１張力と、前記第２塗工部に接触する前記電極箔の第２張力とを各別に調整することを特徴とするので、特許文献１に記載の技術と比較して、第１張力と第２張力とを各別に調整することにより、第１塗工部での塗工厚みと、第２塗工部での塗工厚みとを各別に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る電極製造装置により製造される電極の幅方向の断面を示す断面図である。
【図２】同実施形態に係る電極製造装置の全体構成を示す正面投影図である。
【図３】図２の電極製造装置の塗工部を示す上面図である。
【図４】同塗工部を示す上面図である。
【図５】同塗工部を示す斜視図である。
【図６】同塗工部のバインダ塗工部を示す断面図である。
【図７】同塗工部の塗工材塗工部を示す断面図である。
【図８】図２の電極製造装置の反転部におけるローラの配置を示す側面図である。
【図９】同反転部による反転の様子を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、リチウムイオン二次電池用電極の電極製造方法、及び電極製造装置について、本発明を具体化したものである。
【００１７】
［二次電池用電極］
まず、本発明の実施形態に係る電極製造装置により製造されるリチウムイオン二次電池用電極について、図１を参照しながら説明する。図１は、電極の幅方向の断面を示す断面図である。
電極１は、図１に示すように、帯状の電極箔２の両面に塗工層３を塗工したものである。塗工層３は、接着剤（バインダ）及び塗工材を塗工した後に乾燥させることにより、電極箔２に結着されてできた活物質の層である。塗工層３は、電極箔２の幅方向の中心付近に塗工されており、幅方向の両端は非塗工部である。そして、図中上側の塗工層３の塗工幅は、図中下側の塗工層３の塗工幅と同じである。また、図中上側の塗工層３の幅方向の位置は、図中下側の塗工層３の幅方向の位置と同じである。すなわち、図中上側の塗工層３は、図中下側の塗工層３の真裏の位置にある。本実施形態において、電極箔２の厚さは、１０μｍ程度である。また、塗工層３の厚さは、乾燥前で４０μｍ程度、乾燥後で３０μｍ程度である。
【００１８】
電極１には、正極及び負極の２種類がある。リチウムイオン二次電池の正極には、電極箔２としてアルミ箔等を用いることができる。また、正極の塗工層３に用いられる塗工材は、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などの正極活物質である。リチウムイオン二次電池の負極には、電極箔２として銅箔等を用いることができる。また、負極の塗工層３に用いられる塗工材は、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などの負極活物質である。その際、接着剤として、ＳＢＲを主成分とするバインダが用いられている。
【００１９】
正極と負極とでは、前述したように材料は異なるが、電極箔２及び塗工層３の幅や厚み等に大差はない。さらに正極も負極も、図１に示したように電極箔２の両面に塗工層３を塗工したものであることに変わりない。このため、本形態の二次電池用の電極製造装置は、リチウムイオン二次電池の正極も負極も製造することができるものである。よって、以下特に正極と負極とを区別しないで電極１として説明する。
【００２０】
［電極製造装置］
次に、本実施形態に係る電極製造装置の全体構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る電極製造装置の全体構成を示す正面投影図である。
電極製造装置１００は、電極箔２にバインダや塗工材を塗工した後、乾燥させて電極１を製造する装置である。この電極製造装置１００は、図２に示すように、電極箔２を巻き出す巻出し部１０と、巻き出した電極箔２にバインダや塗工材を塗工する塗工部２０と、塗工した電極箔２を乾燥させる乾燥部５０と、乾燥させた電極箔２の進行方向及び表裏を反転させる反転部６０と、両面の塗工が完了した電極箔２（電極１）を巻き取る巻取り部７０とを備えている。
【００２１】
巻出し部１０は、未塗工の電極箔２をロール状に巻きとった電極箔リール１１と、電極箔リール１１を回転可能に支持する回転軸１２とを備えている。そして、電極箔２がその長手方向に引っ張られると、電極箔リール１１が回転して、電極箔２が電極箔リール１１から徐々に巻き出されるようになっている。なお、電極箔リール１１は、電極箔２が全て巻き出された場合などに、適宜取り替えられるようになっている。また、電極箔リール１１は、巻出し部１０に２以上設置されてもよい。さらに、一つの電極箔リール１１の電極箔２の最後端と、他の電極箔リール１１の電極箔２の最前端とをつなぎあわせて通紙すれば、電極箔２の通紙作業を効率的に行うことができる。
【００２２】
塗工部２０は、バインダ塗工部３０と、塗工材塗工部４０とを備えている。バインダ塗工部３０は、塗工材４１を電極箔２に接着させるためのバインダ３１を、電極箔２に塗工するものである。塗工材塗工部４０は、バインダ３１を塗工した電極箔２の上に、塗工材４１を塗工するものである。この塗工材塗工部４０では、バインダ３１が流動性を維持している間に、塗工材４１が塗工されるようになっている。本実施形態では、バインダ３１の粘度をＮ１、塗工材４１の粘度をＮ２としたときに、Ｎ２−Ｎ１（Ｎ２からＮ１を引いた差）が、２５００ｍＰａ・Ｓ以下となるようにしている。特に、Ｎ２−Ｎ１は、１０００ｍＰａ・Ｓ以下であることが望ましい。
【００２３】
＜バインダ塗工部の構成＞
ここで、バインダ塗工部３０の構成について、図２〜図６を参照しながら説明する。図３及び図４は、図２の電極製造装置の塗工部を示す上面図である。図５は、同塗工部を示す斜視図である。図６は、バインダ塗工部を示す断面図である。なお、分かりやすくするため、図３では各押圧ローラ及び各グラビアブレードを省略し、図４では各グラビアブレードを省略して示している。
バインダ塗工部３０は、図２に示すように、バインダ３１を流入する液パン３２と、回転可能に支持されたバインダグラビアロール３３と、バインダグラビアロール３３による塗工厚みを一定にするためのバインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂと、バインダグラビアロール３３に電極箔２を押圧する押圧用ローラ３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂとを備えている。バインダグラビアロール３３及び押圧用ローラ３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂの各軸は、巻出し部１０の回転軸１２と平行に設けられている。また、バインダ塗工部３０と塗工材塗工部４０との間には、バインダ塗工部３０で塗工したバインダ量（塗工厚み）を検出する赤外光吸光度計２１が設けられている。
【００２４】
バインダグラビアロール３３は、図３に示すように、塗工を行わない中間部３４と、中間部３４より一端側（図３において下側）に形成された第１バインダ塗工部３５と、中間部３４より他端側（図３において上側）に形成された第２バインダ塗工部３６とを備えている。第１バインダ塗工部３５は、電極箔２の一面Ａにバインダ３１を塗工するものである。第２バインダ塗工部３６は、電極箔２の他面Ｂにバインダ３１を塗工するものである。
【００２５】
このバインダグラビアロール３３は、図５に示すように、直径５０ｍｍの円柱形状をなしており、その軸方向長さは５００ｍｍである。ここで、中間部３４の軸方向長さは２００ｍｍ、第１バインダ塗工部３５の軸方向長さは１５０ｍｍ、第２バインダ塗工部３６の軸方向長さは１５０ｍｍとなっている。第１バインダ塗工部３５には、バインダグラビアロール３３の軸方向に対して４５°傾斜した第１バインダ塗工部版３５ａが形成されている。第２バインダ塗工部３６には、バインダグラビアロール３３の軸方向に対して４５°傾斜した第２バインダ塗工部版３６ａが形成されている。そして、第１バインダ塗工部版３５ａと第２バインダ塗工部版３６ａの傾斜方向は、互いに逆向きである。第１バインダ塗工部版３５ａ及び第２バインダ塗工部版３６ａは、２５．４ｍｍ当たり２５０本の浅い溝を、等間隔に形成したものである。バインダグラビアロール３３にバインダ３１を供給する液パン３２の側面には、第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６との間（中間部３４）に、バインダ３１を供給する供給口３２ａが設けられている。この供給口３２ａの中心線は、中間部３４の軸方向における中央位置を通過している。また、供給口３２ａには、バインダ３１を汲み入れるためのポンプ２７が接続されている。
【００２６】
バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂは、図６に示すように、ポリエチレン等のプラスチックからなる板状部材である。このバインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂは、第１バインダ塗工部３５のバインダ量を調整するバインダグラビアブレード３７Ａと、第２バインダ塗工部３６のバインダ量を調整するバインダグラビアブレード３７Ｂとに、別個に設けられている。各バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂの先端は、所定のタッチ圧Ｔでバインダグラビアロール３３に当接している。バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂのタッチ圧Ｔは、０．１〜０．３ＭＰａ程度である。バインダ３１の塗工厚みは、４μｍ以下である。特に、本実施形態では、バインダ３１の塗工厚みを、２．５μｍとしている。
【００２７】
押圧用ローラ３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂは、図２に示すように、バインダグラビアロール３３と平行な軸を有しており、バインダグラビアロール３３の径方向両側から電極箔２を図中下向きへ押圧するように設けられている。より詳しくは、図４に示すように、第１バインダ塗工部３５の径方向両側に押圧用ローラ３８Ａ，３９Ａが一対となって配置され、第２バインダ塗工部３６の径方向両側に押圧用ローラ３８Ｂ，３９Ｂが一対となって配置されている。特に、本実施形態では、第１バインダ塗工部３５を押圧する押圧用ローラ３８Ａと、第２バインダ塗工部３６を押圧する押圧用ローラ３８Ｂとが分割して設けられている。また、第１バインダ塗工部３５を押圧する押圧用ローラ３９Ａと、第２バインダ塗工部３６を押圧する押圧用ローラ３９Ｂとが分割して設けられている。そして、各押圧用ローラ３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂは、その上下位置を制御するコントローラ２５（図２参照）に接続されている。
【００２８】
赤外光吸光度計２１は、バインダ３１を塗工した電極箔２に赤外光を照射し、（例えば水の吸収波長を利用して）その吸光度を検知することで、電極箔２に塗工されたバインダ量を検出するものである。赤外光吸光度計２１は、図３に示すように、電極箔２の幅方向に沿って延設されたレール２１ａに取り付けられている。このレール２１ａは、第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６との双方を通過する電極箔２を検出可能な長さに形成されている。なお、本実施形態では、赤外光吸光度計２１として大塚電子社製の計測器を使用し、直径１ｃｍに絞られた赤外光を照射して計測を行っている。
【００２９】
＜バインダ塗工部の作用＞
ポンプ２７の駆動により、供給口３２ａから液パン３２内にバインダ３１が供給される。このとき、供給口３２ａは、その中心線がバインダグラビアロール３３の中間部３４の軸方向における中央位置を通過するように設けられているので、バインダ３１は、バインダグラビアロール３３の中間部３４の軸方向における中央位置へ向けて供給される。液パン３２内に供給されたバインダ３１は、バインダグラビアロール３３の等速回転に伴って、第１バインダ塗工部版３５ａ及び第２バインダ塗工部版３６ａの各溝に入り込んでいく。また、第１バインダ塗工部版３５ａと第２バインダ塗工部版３６ａとは、バインダグラビアロール３３の軸方向に対して互いに逆向きに４５°傾斜しているため、液パン３２内のバインダ３１は、その傾斜によりバインダグラビアロール３３の軸方向両端側へと緩やかに流れていく。そして、バインダ３１は、バインダグラビアロール３３の軸方向両端から液パン３２の外へと溢れ出ていく。
【００３０】
本実施形態によれば、バインダ３１はバインダグラビアロール３３の中央から両端側へと流れていくが、一定回転で制御されるポンプ２７によりロール３３の中央へ常に一定量のバインダ３１を供給するとともに、両端側で液パン３２から溢れ出すバインダ３１の量も常に一定量となるように管理することで、バインダ３１の液面は中央側で低下することなく、常に同じ高さで安定した状態に保たれる。このように安定した液面状態で、バインダグラビアロール３３をゆっくりした速度で等速回転させることにより、バインダグラビアロール３３における第１バインダ塗工部版３５ａ及び第２バインダ塗工部版３６ａの各溝に、常に一定量のバインダ３１を偏りなく供給することができる。そして、各バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂを、等速回転するバインダグラビアロール３３に所定のタッチ圧Ｔで当接させることにより、電極箔２に塗工するバインダ３１の塗工厚みを、常に均一な値２．５μｍとすることができる。
また、本実施形態では、バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂを別個に設けたことで、各ブレード３７Ａ，３７Ｂ同士が互いに影響を与えることがない。したがって、第１バインダ塗工部３５による塗工厚みと第２バインダ塗工部３６による塗工厚みとを、各別に調整することができる。このとき、各バインダグラビアブレード３７Ａ，３７Ｂのタッチ圧Ｔを、互いに異なる値に設定することができる。
【００３１】
ところで、第１バインダ塗工部３５には、両面Ａ，Ｂとも未塗工の電極箔２が搬送される。一方、第２バインダ塗工部３６には、すでに一面Ａの塗工が完了している電極箔２が搬送される。第１バインダ塗工部３５を通過する電極箔２の搬送経路と、第２バインダ塗工部３６を通過する電極箔２の搬送経路とは、いずれもバインダグラビアロール３３の軸方向と直交しており、両搬送経路はバインダグラビアロール３３の軸方向に所定間隔を置いて平行である。また、第１バインダ塗工部３５を通過する電極箔２の搬送方向と、第２バインダ塗工部３６を通過する電極箔２の搬送方向とは、同一方向（図３において左方向）である。
【００３２】
ここで、本実施形態のバインダグラビアロール３３は、両電極箔２の搬送方向に対して、逆方向に回転される。このように、電極箔２の搬送方向とバインダグラビアロール３３の回転方向とを逆方向とするのは、塗工後の塗工層の表面に版跡を残さないようにするためである。
【００３３】
また、本実施形態では、予めコントローラ２５により押圧用ローラ３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂの上下位置を調整しておくことで、バインダグラビアロール３３に接触する電極箔２の張力を調整している。特に、コントローラ２５により、一対の押圧用ローラ３８Ａ，３９Ａの上下位置を調整して、第１バインダ塗工部３５に接触する電極箔２の第１張力を一定に保持し、一対の押圧用ローラ３８Ｂ，３９Ｂの上下位置を調整して、第２バインダ塗工部３６に接触する電極箔２の第２張力を一定に保持している。このように本実施形態では、第１バインダ塗工部３５側の第１張力と、第２バインダ塗工部３６側の第２張力とを各別に調整することができる。
【００３４】
そして、バインダ塗工部３０を通過した電極箔２は、赤外光吸光度計２１によりバインダ３１の塗工厚みが検出される。赤外光吸光度計２１は、直径１ｃｍに絞られた赤外光を電極箔２に照射しながら、図３に矢印で示すように、レール２１ａに沿って電極箔２の幅方向へ往復移動する。ここで、レール２１ａは、第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６との双方を通過する電極箔２を検出可能な長さに形成されている。また、電極箔２の搬送速度Ｖ２は、５ｍ／ｍｉｎというゆっくりした速度である。そのため、赤外光吸光度計２１をレール２１ａに沿って往復移動させることにより、第１バインダ塗工部３５を通過した電極箔２と、第２バインダ塗工部３６を通過した電極箔２との双方におけるバインダ量（塗工厚み）を、１つの赤外光吸光度計２１で十分に検出できるようになっている。
【００３５】
＜塗工材塗工部の構成＞
続いて、塗工材塗工部４０の構成について、図２〜図５及び図７を参照しながら説明する。図７は、塗工材塗工部を示す断面図である。なお、本実施形態の塗工材塗工部４０は、バインダ塗工部３０と基本的な構成が同じなので、図５では図面を共用して塗工材塗工部４０の構成部品を( )付きの符号で示している。
塗工材塗工部４０は、図２に示すように、塗工材４１を流入する液パン４２と、回転可能に支持された塗工材グラビアロール４３と、塗工材グラビアロール４３による塗工厚みを一定にするための塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂと、塗工材グラビアロール４３に電極箔２を押圧する押圧用ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂとを備えている。塗工材グラビアロール４３及び押圧用ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂの軸は、巻出し部１０の回転軸１２と平行に設けられている。
【００３６】
塗工材グラビアロール４３は、図３に示すように、塗工を行わない中間部４４と、中間部４４より一端側（図３において下側）に形成された第１塗工材塗工部４５と、中間部４４より他端側（図３において上側）に形成された第２塗工材塗工部４６とを備えている。第１塗工材塗工部４５は、電極箔２の一面Ａに塗工材４１を塗工するものである。第２塗工材塗工部４６は、電極箔２の他面Ｂに塗工材４１を塗工するものである。
【００３７】
塗工材グラビアロール４３は、図５に示すように、直径５０ｍｍの円柱形状をなしており、その軸方向長さは５００ｍｍである。ここで、中間部４４の軸方向長さは２００ｍｍ、第１塗工材塗工部４５の軸方向長さは１５０ｍｍ、第２塗工材塗工部４６の軸方向長さは１５０ｍｍとなっている。第１塗工材塗工部４５には、塗工材グラビアロール４３の軸方向に対して４５°傾斜した第１塗工材塗工部版４５ａが形成されている。第２塗工材塗工部４６には、塗工材グラビアロール４３の軸方向に対して４５°傾斜した第２塗工材塗工部版４６ａが形成されている。そして、第１塗工材塗工部版４５ａと第２塗工材塗工部版４６ａの傾斜方向は、互いに逆向きである。第１塗工材塗工部版４５ａ及び第２塗工材塗工部版４６ａは、２５．４ｍｍ当たり７０本の溝を、等間隔に形成したものである。塗工材グラビアロール４３に塗工材４１を供給する液パン４２の側面には、第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６との間（中間部４４）に、塗工材４１を供給する供給口４２ａが設けられている。この供給口４２ａの中心線は、中間部４４の軸方向における中央位置を通過している。また、供給口４２ａには、塗工材４１を汲み入れるためのポンプ２８が接続されている。なお、本実施形態では、ポンプ２８として、ヘージ社製のモーノポンプを使用している。このモーノポンプは、容積タイプであって、一定回転で制御されるようになっている。
【００３８】
塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂは、図７に示すように、ポリエチレン等のプラスチックからなる板状部材である。この塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂは、第１塗工材塗工部４５の塗工量を調整する塗工材グラビアブレード４７Ａと、第２塗工材塗工部４６の塗工量を調整する塗工材グラビアブレード４７Ｂとに、別個に設けられている。各塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂの先端は、所定のタッチ圧Ｔで塗工材グラビアロール４３に当接している。塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂのタッチ圧Ｔは、０．１〜０．３ＭＰａ程度である。
【００３９】
押圧用ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂは、図２に示すように、塗工材グラビアロール４３と平行な軸を有しており、塗工材グラビアロール４３の径方向両側から電極箔２を図中下向きへ押圧するように設けられている。より詳しくは、図４に示すように、第１塗工材塗工部４５の径方向両側に押圧用ローラ４８Ａ，４９Ａが一対となって配置され、第２塗工材塗工部４６の径方向両側に押圧用ローラ４８Ｂ，４９Ｂが一対となって配置されている。特に、本実施形態では、第１塗工材塗工部４５を押圧する押圧用ローラ４８Ａと、第２塗工材塗工部４６を押圧する押圧用ローラ４８Ｂとが分割して設けられている。また、第１塗工材塗工部４５を押圧する押圧用ローラ４９Ａと、第２塗工材塗工部４６を押圧する押圧用ローラ４９Ｂとが分割して設けられている。そして、各押圧用ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂは、その上下位置を制御するコントローラ２６（図２参照）に接続されている。
【００４０】
＜塗工材塗工部の作用＞
ポンプ２８の駆動により、供給口４２ａから液パン４２内に、１００ｍｌ／ｍｉｎの塗工材４１が供給される。このとき、供給口４２ａは、その中心線が塗工材グラビアロール４３の中間部４４の軸方向における中央位置を通過するように設けられているので、塗工材４１は、塗工材グラビアロール４３の中間部４４の軸方向における中央位置へ向けて供給される。液パン４２内に供給された塗工材４１は、塗工材グラビアロール４３の等速回転に伴って、第１塗工材塗工部版４５ａ及び第２塗工材塗工部版４６ａの各溝に入り込んでいく。また、第１塗工材塗工部版４５ａと第２塗工材塗工部版４６ａとは、塗工材グラビアロール４３の軸方向に対して互いに逆向きに４５°傾斜しているため、液パン４２内の塗工材４１は、その傾斜により塗工材グラビアロール４３の軸方向両端側へと緩やかに流れていく。そして、塗工材４１は、塗工材グラビアロール４３の軸方向両端から、４０ｍｌ／ｍｉｎの勢いで液パン４２の外へと溢れ出ていく。
【００４１】
本実施形態によれば、塗工材４１は塗工材グラビアロール４３の中央から両端側へと流れていくが、一定回転で制御されるポンプ２８によりロール４３の中央へ常に一定量の塗工材４１を供給するとともに、両端側で液パン４２から溢れ出す塗工材４１の量も常に一定量となるように管理することで、塗工材４１の液面は中央側で低下することなく、常に同じ高さで安定した状態に保たれる。このように安定した液面状態で、塗工材グラビアロール４３を円周速度Ｖ１＝５ｍ／ｍｉｎというゆっくりした速度で等速回転させることにより、塗工材グラビアロール４３における第１塗工材塗工部版４５ａ及び第２塗工材塗工部版４６ａの各溝に、常に一定量の塗工材４１を偏りなく供給することができる。そして、各塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂを、等速回転する塗工材グラビアロール４３に所定のタッチ圧Ｔで当接させることにより、電極箔２に塗工する塗工材４１の塗工厚みを、常に均一な値４０μｍとすることができる。
また、本実施形態では、塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂを別個に設けたことで、各ブレード４７Ａ，４７Ｂ同士が互いに影響を与えることがない。したがって、第１塗工材塗工部４５による塗工厚みと第２塗工材塗工部４６による塗工厚みとを、各別に調整することができる。このとき、各塗工材グラビアブレード４７Ａ，４７Ｂのタッチ圧Ｔを、互いに異なる値に設定することができる。
【００４２】
ところで、第１塗工材塗工部４５には、両面Ａ，Ｂとも塗工材４１が塗工されていない電極箔２が搬送される。一方、第２塗工材塗工部４６には、すでに一面Ａの塗工が完了している電極箔２が搬送される。第１塗工材塗工部４５を通過する電極箔２の搬送経路と、第２塗工材塗工部４６を通過する電極箔２の搬送経路とは、いずれも塗工材グラビアロール４３の軸方向と直交しており、両搬送経路は塗工材グラビアロール４３の軸方向に所定間隔を置いて平行である。また、第１塗工材塗工部４５を通過する電極箔２の搬送方向と、第２塗工材塗工部４６を通過する電極箔２の搬送方向とは、同一方向（図３において左方向）である。
【００４３】
ここで、本実施形態の塗工材グラビアロール４３は、両電極箔２の搬送方向に対して、順方向に回転される。このように、電極箔２の搬送方向と塗工材グラビアロール４３の回転方向とを同一方向とするのは、バインダ３１の塗工後に塗工材４１を塗工しても、バインダ３１が塗工材４１により巻き上げられるのを防止して、乾燥後の塗工層３の表面にバインダ３１を浮き上がらせないようにするためである。また、本実施形態では、塗工材グラビアロール４３を円周速度Ｖ１＝５ｍ／ｍｉｎで常に等速回転させるとともに、電極箔２も常に一定の搬送速度Ｖ＝５ｍ／ｍｉｎで搬送している。すなわち、塗工材グラビアロール４３の円周速度Ｖ１と電極箔２の搬送速度Ｖ２との速度比Ｖ１／Ｖ２を、１．０としている。このように、塗工材グラビアロール４３の円周速度Ｖ１と、電極箔２の搬送速度Ｖ２とを順方向へ同じ速度とすることで、塗工材４１がバインダ３１の表面に積層されるときに、塗工材４１がバインダ３１に影響を与えることなく自然に上塗りされるようになるため、乾燥後の塗工層３の表面にバインダ３１が浮き上がるのをより確実に防止することができる。これにより、塗工層３の剥離や電池性能の低下を防止することができる。なお、速度比Ｖ１／Ｖ２としては、１．２から０．８の間の値を選択した場合に好ましい結果を得られるのがわかった。
【００４４】
また、本実施形態では、バインダ３１の塗工厚みを２．５μｍとしている。このようにバインダ３１の塗工厚みを薄くしたことにより、バインダ自体の電極箔２に対する密着力が強まり、その上に塗工材４１が塗工された時にも、バインダ３１が塗工材４１により巻き上げられないようにすることができる。特に、本実施形態では、赤外光吸光度計２１によりバインダ３１の塗工厚みを厳密に２．５μｍに管理しているため、バインダ３１がより巻き上げられ難くなっている。さらに、バインダ３１の粘度Ｎ１と塗工材４１の粘度Ｎ２との差Ｎ２−Ｎ１を、２５００ｍＰａ・Ｓ以下、望ましくは１０００ｍＰａ・Ｓ以下としている。このように、塗工材４１とバインダ３１の粘度差Ｎ２−Ｎ１を小さくすることにより、相対的に粘度の高い塗工材４１が、相対的に粘度の低いバインダ３１の表面に塗工された時にも、バインダ３１が塗工材４１から受ける影響を少なくして、バインダ３１が塗工材４１により巻き上げられるのをより確実に防止することができる。これは、本実施形態のように粘度の低いＳＢＲをバインダ３１として使用する場合には、特に有効である。なぜなら、粘度の低いバインダ３１を使用した場合には、塗工材４１の塗工時にバインダ３１が巻き上げられやすくなるが、塗工材４１の粘度を下げて粘度差Ｎ２−Ｎ１を小さくすることにより、塗工材４１によるバインダ３１の飛散を抑制して、バインダ３１が塗工材４１により巻き上げられるのをより確実に防止できるからである。
【００４５】
また、本実施形態では、予めコントローラ２６により押圧用ローラ４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂの上下位置を調整しておくことで、塗工材グラビアロール４３に接触する電極箔２の張力を調整している。特に、コントローラ２６により、一対の押圧用ローラ４８Ａ，４９Ａの上下位置を調整して、第１塗工材塗工部４５に接触する電極箔２の第１張力を一定に保持し、一対の押圧用ローラ４８Ｂ，４９Ｂの上下位置を調整して、第２塗工材塗工部４６に接触する電極箔２の第２張力を一定に保持している。このように本実施形態では、第１塗工材塗工部４５側の第１張力と、第２塗工材塗工部４６側の第２張力とを各別に調整することができる。
【００４６】
乾燥炉５０は、図２に示すように、塗工部２０で塗工を受けた乾燥前の電極箔２をその長手方向に搬送する従動ローラ５１Ａ，５１Ｂと、電極箔２に熱風を吹き付けるエアノズル５２Ａ，５２Ｂとを備えている。特に、本実施形態の乾燥部５０は、図２において手前側と奥側との２経路を有している。手前側経路は、図３に示す第１バインダ塗工部３５及び第１塗工材塗工部４５を通過した電極箔２の一面Ａを乾燥させる経路であり、その経路上には、従動ローラ５１Ａとエアノズル５２Ａとが一対になって所定間隔で配置されている。一方、奥側経路は、図３に示す第２バインダ塗工部３６及び第２塗工材塗工部４６を通過した電極箔２の他面Ｂを乾燥させる経路であり、その経路上には、従動ローラ５１Ｂとエアノズル５２Ｂとが一対になって所定間隔で配置されている。各従動ローラ５１Ａ，５１Ｂは、電極箔２の塗工された面とは反対側の面に接しながら回転して電極箔２を搬送するようになっている。各エアノズル５２Ａ，５２Ｂは、従動ローラ５１Ａ，５１Ｂとは反対側から電極箔２の塗工層３に熱風を吹きつけるように配置されている。そして、手前側経路を通過した電極箔２は、反転部６０へと搬送され、奥側経路を通過した電極箔２は、巻取り部７０へと搬送されるようになっている。
【００４７】
本実施形態の反転部６０について、図２、図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、図２の電極製造装置の反転部におけるローラの配置を示す側面図である。図９は、同反転部による反転の様子を示す上面図である。
反転部６０は、図２に示すように、乾燥部５０の手前側経路から電極箔２が搬送される従動ローラ６１と、従動ローラ６１に搬送された電極箔２の進行方向及び表裏を反転させるための反転用ローラ６２，６３とを備えている。
従動ローラ６１は、乾燥部５０の従動ローラ５１や巻出し部１０の回転軸１２と平行な軸６１ａを有している。これに対して、反転用ローラ６２は、図８に示すように、従動ローラ６１の軸６１ａに対して、上下方向に４５°傾いた軸６２ａを有している。反転用ローラ６３も、従動ローラ６１の軸６１ａに対して、上下方向に４５°傾いた軸６３ａを有している。軸６２ａと６３ａの傾斜方向は、互いに逆向きである。また、反転用ローラ６２は、図９に示すように、従動ローラ６１及び反転用ローラ６３より水平方向内側へずれた位置に配置されている。
【００４８】
このように各ローラ６１，６２，６３を配置することにより、従動ローラ６１に搬送された電極箔２は、回転用ローラ６２と回転用ローラ６３との間で電極箔２の表裏を反転させることができる。また、従動ローラ６１、反転用ローラ６２，６３により、電極箔２の進行方向を、図９において上側から下側へと反転させることができる。なお、本実施形態では、互いに逆向きに４５°傾いた二つの反転用ローラ６２，６３を利用して電極箔２の表裏を反転させているが、これに限られず、３以上の反転用ローラを用いたり、傾斜角度を変更したりしてもよい。また、反転用ローラ６３の後に巻取り部１０の回転軸１２と平行な軸を有する従動ローラを設けて、電極箔２の向きを整えるようにしてもよい。なお、反転部６０により進行方向及び表裏を反転させた電極箔２は、塗工部２０の第２バインダ塗工部３６側（図３参照）へと搬送されるようになっている。
【００４９】
巻取り部７０は、図２に示すように、乾燥部５０の奥側経路から、両面の塗工が完了した電極箔２（電極１）を巻き取るものである。この巻取り部７０は、電極１をロール状に巻き取る電極巻取りリール７１と、電極巻取りリール７１を回転可能に支持する回転軸７２とを備えている。この回転軸７２は、巻出し部１０の回転軸１２と平行に設けられている。また、電極巻取りリール７１は、モータ等の駆動源から駆動を受けて回転するようになっている。なお、電極巻取りリール７１は、電極１を規定長さ巻き取った場合などに、適宜取り替えられるようになっている。また、電極巻取りリール７１は、巻取り部７０に２以上設置されてもよい。さらに、製造された電極１をスリットにより、分割する装置を配置してもよい。
【００５０】
［電極の製造方法］
次に、本発明の実施形態に係る電極製造方法について説明する。本実施形態の電極製造方法では、電極箔２に対し、主として通紙工程、第１バインダ塗工工程、第１塗工材塗工工程、第１乾燥工程、反転工程、第２バインダ塗工工程、第２塗工材塗工工程、第２乾燥工程が、この順に行われる。
【００５１】
通紙工程では、電極箔２を、巻出し部１０の電極箔リール１１から、塗工部２０の第１バインダ塗工部３５及び第１塗工材塗工部４５、乾燥部５０の手前側経路、反転部６０、塗工部２０の第２バインダ塗工部３６及び第２塗工材塗工部４６、乾燥炉５０の奥側経路を経て、巻取り部７０の電極巻取りリール７２に至るまで通紙する。この状態で、モータにより電極巻取りリール７１を駆動する。これにより、電極箔２は搬送経路に沿って搬送される。本実施形態では、電極リール７１を円周速度５ｍ／ｍｉｎで巻き取っており、これが電極箔２の搬送速度Ｖ２となる。
【００５２】
第１バインダ塗工工程では、電極箔リール１１から巻き出された電極箔２に、第１バインダ部３５でバインダ３１を塗工する。ここでは、バインダグラビアロール３３を、電極箔２の搬送方向Ｖ２とは逆向きに等速回転させることにより、電極箔２の一面Ａに塗工厚み２．５μｍのバインダ３１を塗工する。また、ポンプ２７を駆動しておき、供給口３２ａから液パン３２内に一定量のバインダ３１を供給しておく。さらに、赤外光吸光度計２１により、電極箔２に塗工されたバインダ量を検出する。
【００５３】
第１塗工材塗工工程では、第１バインダ塗工部３５によりバインダ３１が塗工された電極箔２を、バインダ３１が流動性を維持している間に第１塗工材塗工部４５へと搬送して塗工材４１を塗工する。ここでは、塗工材グラビアロール４３を、電極箔２の搬送方向Ｖ２と同じ向きに、同じ速度Ｖ１＝５ｍ／ｍｉｎで等速回転させることにより、電極箔２の一面Ａに塗工厚み４０μｍの塗工材４１を塗工する。また、ポンプ２８を駆動しておき、液パン４２の供給口４２ａに常に一定量１００ｍｌ／ｍｉｎの塗工材４１を供給しておく。
【００５４】
第１乾燥工程では、第１バインダ塗工部３５及び第１塗工材塗工部４５により塗工された電極箔２を、乾燥部５０の手前側経路に搬送する。ここでは、電極箔２を従動ローラ５１Ａにより長手方向に搬送しながら、電極箔２の塗工された面Ａにエアノズル５２Ａから熱風を吹きつけて塗工層３を乾燥させる。乾燥部５０を通過して乾燥した塗工層３は、厚さが３０μｍ程度となる。
【００５５】
反転工程では、乾燥部５０の手前側経路を通過した電極箔２を、反転部６０へと搬送して、その搬送方向及び表裏を反転させる。すなわち、電極箔２の搬送方向を図２における右方向から左方向へと反転させるとともに、電極箔２の下面が未塗工の面Ｂとなるように表裏を反転させる。
【００５６】
第２バインダ塗工工程では、上側の面Ａの塗工が完了した電極箔２を、反転部６０から第２バインダ塗工部３６に搬送する。そして、電極版２の未塗工である下側の面Ｂにバインダ３１を塗工する。本実施形態では、一本のバインダグラビアロール３３に第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６とが形成されているため、第１バインダ塗工工程と第２バインダ塗工工程とが隣同士で同時に行われる。なお、第２バインダ塗工部３６で行う塗工方法は、第１バインダ塗工部３５の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【００５７】
第２塗工材塗工工程では、第２バインダ塗工部３６によりバインダ３１を塗工した電極箔２を、バインダ３１が流動性を維持している間に第２塗工材塗工部４６に搬送して、電極箔２の面Ｂに塗工材４１を塗工する。本実施形態では、一本の塗工材グラビアロール４３に第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６とが形成されているため、第１塗工材塗工工程と第２塗工材塗工工程とが隣同士で同時に行われる。なお、第２塗工材塗工部４６で行う塗工方法は、上記した第１塗工材塗工部４５の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【００５８】
第２乾燥工程では、第２バインダ塗工部３６及び第２塗工材塗工部４６により面Ｂが塗工された電極箔２を、乾燥部５０の奥側経路に搬送する。ここでは、電極箔２を従動ローラ５１Ｂにより長手方向に搬送しながら、電極箔２の塗工された面Ｂにエアノズル５２Ｂから熱風を吹きつけて塗工層３を乾燥させる。乾燥部５０を通過して乾燥した塗工層３は、厚さが３０μｍ程度となる。
そして、上記の工程を経た電極箔２を巻取り部７０の電極巻取りリール７１に巻き取ることにより、ロール状のリチウムイオン二次電池用の電極１を得る。このように製造された電極１をもとに，捲回，扁平プレス，缶挿入，注液等の工程を経て，リチウムイオン二次電池を製造することができる。
【００５９】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、帯状の電極箔２に塗工材４１を塗工する塗工工程と、塗工工程で塗工を受けた電極箔２をその長手方向に搬送しつつ塗工層３を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法において、塗工工程では、電極箔２の一面Ａに塗工材４１を塗工する第１塗工材塗工部４５と、電極箔２の他面Ｂに塗工材４１を塗工する第２塗工材塗工部４６とを備える塗工材グラビアロール４３により、電極箔２の一面Ａの塗工と他面Ｂの塗工とが同時に行われ、電極箔２の進行方向を反転させると共に、電極箔２の表裏を反転させる反転部６０を有するので、１本のみの塗工材グラビアロール４３を用いて、電極箔２の両面（一面Ａと他面Ｂ）に対して塗工材４１を同時に塗工できる。これにより、グラビアロール４３、液パン４２、ポンプ２８等を１組のみとすることができ、設備費を低減することができる。
さらに、バインダ塗工部３０についても塗工材塗工部４０と同様の構成を採用したことで、１本のみのバインダグラビアロール３３を用いて、電極箔２の両面（一面Ａと他面Ｂ）に対してバインダ３１を同時に塗工できる。これにより、グラビアロール３３、液パン３２、ポンプ２７等を１組のみとすることができ、設備費をさらに低減することができる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、第１塗工材塗工部４５に形成された第１塗工材塗工部版４５ａと、第２塗工材塗工部４６に形成された第２塗工材塗工部版４６ｂの向きが逆向きであり、塗工材グラビアロール４３に塗工材４１を供給する液パン４２に、塗工材４１を供給する供給口４２ａが、第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６との間に設けられているので、第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６とに均等に塗工材４１を供給することができる。
すなわち、一般的に、グラビアロールの塗工部では、塗工部版が傾斜を有しており、塗工材は、その傾斜の存在により、ロールの一端から他端に向かって移動するため、ロールの一端付近において塗工層が薄くなり、ロールの他端付近において塗工層が厚くなる傾向がある。
これに対して本実施形態によれば、第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６の間に、塗工材４１の供給口４２ａを設けているため、塗工材４１は中心からロールの両端に向かって移動するが、両端側で液パン４２から溢れ出す塗工材４１の量が一定量に管理されることで、塗工材４１は中央側から両端側へと緩やかに移動していく。これにより、塗工材４１の液面は中央側で低下することなく、常に同じ高さで安定した状態に保たれるので、塗工材塗工部４０による塗工厚みを均一化することができる。
さらに、バインダ塗工部３０についても塗工材塗工部４０と同様の構成を採用し、第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６の間に、バインダ３１の供給口３２ａを設けているため、バインダ３１は中心からロールの両端に向かって移動するが、両端側で液パン３２から溢れ出すバインダ３１の量が一定量に管理されることで、バインダ３１は中央側から両端側へと緩やかに移動していく。これにより、バインダ３１の液面は中央側で低下することなく、常に同じ高さで安定した状態に保たれるので、バインダ塗工部３０による塗工厚みを均一化することができる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、第１バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量と、第２バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量とが、１つの赤外光吸光度計２１を電極版２の幅方向へ走査して検出されるので、赤外光吸光度計の数を減らして設備費を低減することができる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、第１塗工材塗工部４５の塗工厚みを制御する塗工材グラビアブレード４７Ａのタッチ圧Ｔと、第２塗工材塗工部４６の塗工厚みを制御する塗工材グラビアブレード４７Ｂのタッチ圧Ｔとを各別に調整しているので、第１塗工材塗工部４５と第２塗工材塗工部４６とで、各別かつ容易に塗工厚みを調整することができる。
さらに、バインダ塗工部３０についても塗工材塗工部４０と同様の構成を採用し、第１バインダ塗工部３５の塗工厚みを制御するバインダグラビアブレード３７Ａのタッチ圧Ｔと、第２バインダ塗工部３６の塗工厚みを制御するバインダグラビアブレード３７Ｂのタッチ圧Ｔとを各別に調整しているので、第１バインダ塗工部３５と第２バインダ塗工部３６とで、各別かつ容易に塗工厚みを調整することができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、第１塗工材塗工部４５に接触する電極箔２の第１張力と、第２塗工材塗工部４６に接触する電極箔２の第２張力とを、コントローラ２６により各別に調整しているので、特許文献１に記載された一対のグラビアロールにより電極箔を挟持して表裏両面を同時に塗工する技術と比較して、第１塗工材塗工部４５での塗工厚みと、第２塗工材塗工部４６での塗工厚みとを各別に調整することができる。
さらに、バインダ塗工部３０についても塗工材塗工部４０と同様の構成を採用し、第１バインダ塗工部３５に接触する電極箔２の第１張力と、第２バインダ塗工部３６に接触する電極箔２の第２張力とを、コントローラ２５により各別に調整しているので、特許文献１に記載の技術と比較して、第１バインダ塗工部３５での塗工厚みと、第２バインダ塗工部３６での塗工厚みとを各別に調整することができる。
【００６４】
なお、上記した実施形態及びその変更例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く、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
例えば、上記実施形態では、バインダ３１と塗工材４１とを各別のグラビアロール３３，４３により塗工する場合を示したが、バインダ３１を塗工材４１と混練して１つのグラビアロール４３により塗工してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１…電極
２…電極箔
３…塗工層
２０…塗工部
２１…赤外光吸光度計
２５，２６…コントローラ
３０…バインダ塗工部
３１…バインダ
３２…液パン
３２ａ…供給口
３３…バインダグラビアロール
３４…中間部
３５…第１バインダ塗工部
３５ａ…第１バインダ塗工部版
３６…第２バインダ塗工部
３６ａ…第２バインダ塗工部版
３７Ａ，３７Ｂ…バインダグラビアブレード
３８Ａ，３８Ｂ，３９Ａ，３９Ｂ…押圧用ローラ
４０…塗工材塗工部
４１…塗工材
４２…液パン
４２ａ…供給口
４３…塗工材グラビアロール
４４…中間部
４５…第１塗工材塗工部
４５ａ…第１塗工材塗工部版
４６…第２塗工材塗工部
４６ａ…第２塗工材塗工部版
４７Ａ，４７Ｂ…塗工材グラビアブレード
４８Ａ，４８Ｂ，４９Ａ，４９Ｂ…押圧用ローラ
５０…乾燥部
６０…反転部
１００…電極製造装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工工程と、前記塗工工程で塗工を受けた前記電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法において、
前記塗工工程では、前記電極箔の一面に塗工材を塗工する第１塗工部と、前記電極箔の他面に塗工材を塗工する第２塗工部とを備えるグラビアロールにより、前記一面の塗工と前記他面の塗工とが同時に行われること、
前記電極箔の進行方向を反転させると共に、前記電極箔の表裏を反転させる反転工程を有すること、
を特徴とする電極製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載する電極製造方法において、
前記第１塗工部に形成された第１塗工部版と、前記第２塗工部に形成された第２塗工部版の向きが逆向きであること、
前記グラビアロールに前記塗工材を供給する液パンに、前記塗工材を供給する供給口が、前記第１塗工部と前記第２塗工部との間に設けられていることを特徴とする電極製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する電極製造方法において、
前記第１塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記一面にバインダを塗工する第１バインダ塗工工程と、
前記第２塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記他面にバインダを塗工する第２バインダ塗工工程とを有すること、
前記塗工されたバインダ量を検出する１つの赤外光吸光度計により、前記第１バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量と、前記第２バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量とを検出することを特徴とする電極製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、
前記第１塗工部の塗工厚みを制御する第１グラビアブレードのタッチ圧と、前記第２塗工部の塗工厚みを制御する第２グラビアブレードのタッチ圧とを各別に調整することを特徴とする電極製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、
前記第１塗工部に接触する前記電極箔の第１張力と、前記第２塗工部に接触する前記電極箔の第２張力とを各別に調整することを特徴とする電極製造方法。
【請求項６】
帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工部と、前記塗工部で塗工を受けた電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥部とを有する電極製造装置において、
前記電極箔の一面に塗工材を塗工する第１塗工部と、前記電極箔の他面に塗工材を塗工する第２塗工部とを備えるグラビアロールと、
前記電極箔の進行方向を反転させると共に、前記電極箔の表裏を反転させる反転部と、
を有することを特徴とする電極製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載する電極製造装置において、
前記第１塗工部に形成された第１塗工部版と、前記第２塗工部に形成された第２塗工部版の向きが逆向きであること、
前記グラビアロールに前記塗工材を供給する液パンに、前記塗工材を供給する供給口が、前記第１塗工部と前記第２塗工部との間に設けられていることを特徴とする電極製造装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載する電極製造装置において、
前記第１塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記一面にバインダを塗工する第１バインダ塗工装置と、
前記第２塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記他面にバインダを塗工する第２バインダ塗工装置と、
前記第１バインダ塗工装置で塗工したバインダ量と、前記第２バインダ塗工装置で塗工したバインダ量とを検出する１つの赤外光吸光度計と、
を有することを特徴とする電極製造装置。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８に記載する電極製造装置のいずれか１つにおいて、
前記第１塗工部の塗工厚みを制御する第１グラビアブレードのタッチ圧と、前記第２塗工部の塗工厚みを制御する第２グラビアブレードのタッチ圧とを各別に調整するタッチ圧調整手段を有することを特徴とする電極製造装置。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９に記載する電極製造装置のいずれか１つにおいて、
前記第１塗工部に接触する前記電極箔の第１張力と、前記第２塗工部に接触する前記電極箔の第２張力とを各別に調整する張力調整手段を有することを特徴とする電極製造装置。
【請求項１】
帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工工程と、前記塗工工程で塗工を受けた前記電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥工程とを有する電極製造方法において、
前記塗工工程では、前記電極箔の一面に塗工材を塗工する第１塗工部と、前記電極箔の他面に塗工材を塗工する第２塗工部とを備えるグラビアロールにより、前記一面の塗工と前記他面の塗工とが同時に行われること、
前記電極箔の進行方向を反転させると共に、前記電極箔の表裏を反転させる反転工程を有すること、
を特徴とする電極製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載する電極製造方法において、
前記第１塗工部に形成された第１塗工部版と、前記第２塗工部に形成された第２塗工部版の向きが逆向きであること、
前記グラビアロールに前記塗工材を供給する液パンに、前記塗工材を供給する供給口が、前記第１塗工部と前記第２塗工部との間に設けられていることを特徴とする電極製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する電極製造方法において、
前記第１塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記一面にバインダを塗工する第１バインダ塗工工程と、
前記第２塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記他面にバインダを塗工する第２バインダ塗工工程とを有すること、
前記塗工されたバインダ量を検出する１つの赤外光吸光度計により、前記第１バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量と、前記第２バインダ塗工工程で塗工されたバインダ量とを検出することを特徴とする電極製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、
前記第１塗工部の塗工厚みを制御する第１グラビアブレードのタッチ圧と、前記第２塗工部の塗工厚みを制御する第２グラビアブレードのタッチ圧とを各別に調整することを特徴とする電極製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載する電極製造方法のいずれか１つにおいて、
前記第１塗工部に接触する前記電極箔の第１張力と、前記第２塗工部に接触する前記電極箔の第２張力とを各別に調整することを特徴とする電極製造方法。
【請求項６】
帯状の電極箔に塗工材を塗工する塗工部と、前記塗工部で塗工を受けた電極箔をその長手方向に搬送しつつ塗工層を乾燥させる乾燥部とを有する電極製造装置において、
前記電極箔の一面に塗工材を塗工する第１塗工部と、前記電極箔の他面に塗工材を塗工する第２塗工部とを備えるグラビアロールと、
前記電極箔の進行方向を反転させると共に、前記電極箔の表裏を反転させる反転部と、
を有することを特徴とする電極製造装置。
【請求項７】
請求項６に記載する電極製造装置において、
前記第１塗工部に形成された第１塗工部版と、前記第２塗工部に形成された第２塗工部版の向きが逆向きであること、
前記グラビアロールに前記塗工材を供給する液パンに、前記塗工材を供給する供給口が、前記第１塗工部と前記第２塗工部との間に設けられていることを特徴とする電極製造装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載する電極製造装置において、
前記第１塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記一面にバインダを塗工する第１バインダ塗工装置と、
前記第２塗工部による塗工の前に、前記電極箔の前記他面にバインダを塗工する第２バインダ塗工装置と、
前記第１バインダ塗工装置で塗工したバインダ量と、前記第２バインダ塗工装置で塗工したバインダ量とを検出する１つの赤外光吸光度計と、
を有することを特徴とする電極製造装置。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８に記載する電極製造装置のいずれか１つにおいて、
前記第１塗工部の塗工厚みを制御する第１グラビアブレードのタッチ圧と、前記第２塗工部の塗工厚みを制御する第２グラビアブレードのタッチ圧とを各別に調整するタッチ圧調整手段を有することを特徴とする電極製造装置。
【請求項１０】
請求項６乃至請求項９に記載する電極製造装置のいずれか１つにおいて、
前記第１塗工部に接触する前記電極箔の第１張力と、前記第２塗工部に接触する前記電極箔の第２張力とを各別に調整する張力調整手段を有することを特徴とする電極製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２２２２９６（Ｐ２０１１−２２２２９６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９０２３１（Ｐ２０１０−９０２３１）
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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