双面涂布装置的制作方法

1.本公开涉及双面涂布装置。


背景技术：

2.以往，例如在锂离子二次电池等的制造领域中，已知双面涂布装置，其一边将金属箔等基材以卷对卷方式输送，一边在基材的两面涂布包含电极活性物质的涂料而形成电极活性物质层。作为这样的双面涂布装置，已知首先在基材的第1面上涂布第1涂料并使其干燥，接着在基材的第2面上涂布第2涂料并使其干燥的构造。但是，在该构造中，由于干燥炉为2台，因此全长变长，设备成本、设置空间增大。
3.针对于此，提出了首先在基材的第1面上涂布第1涂料，接着在第2面上涂布第2涂料，之后使第1涂料和第2涂料同时干燥的双面涂布装置。在这样的双面涂布装置中，能够在由支承辊支承第2面的状态下在第1面上涂布第1涂料。但是，在将第2涂料涂布在第2面时，不能由支承辊支承涂布有未干燥的第1涂料的第1面。因此，需要在基材悬空的状态下在第2面上涂布第2涂料。
4.在基材悬空的状态下，难以保持基材的位置、平面度。因此，第2涂料的膜的厚度容易变得不均匀。针对于此，例如专利文献1中提出了一种使喷出涂料的喷嘴部的前端与输送中的基材接触，一边由喷嘴部支承基材一边涂布涂料的薄膜涂布装置。
5.[在先技术文献]
[0006]
[专利文献]
[0007]
专利文献1：日本特开2011-143388号公报


技术实现要素：

[0008]
[发明要解决的课题]
[0009]
在上述的以往的薄膜涂布装置中，能够通过由喷嘴部支承基材来抑制基材的挠曲、振动。由此，能够形成更均匀的膜厚的涂膜。但是，由于输送中的基材与喷嘴部相互摩擦，有可能因基材或喷嘴部的磨损而产生颗粒。由于颗粒的产生会导致产品的品质降低，因此希望避免。
[0010]
本公开鉴于这样的状况而完成，其目的在于提供一种在双面涂布装置中抑制颗粒的产生并抑制基材的挠曲、振动的技术。
[0011]
[用于解决技术课题的技术方案]
[0012]
本公开的一个方案是双面涂布装置。该装置包括：输送机构，其对具有第1面和与第1面相反侧的第2面的长条状的基材进行连续输送；第1模具，其在第1面上涂布第1涂料；第2模具，其位于比第1模具靠基材的输送方向的下游侧，在第2面上涂布第2涂料；以及支承部，其被固定于第2模具的外表面，通过对第2面的气体的移送，将基材支承在第2面从第2模具离开规定量的目标涂布高度，该对第2面的气体的移送包含气体向第2面的喷出以及夹在与第2面之间的气体的吸引。
[0013]
以上构成要素的任意组合、将本公开的表现在方法、装置、系统等之间进行转换的方案作为本公开的方案也是有效的。
[0014]
[发明效果]
[0015]
根据本公开，在双面涂布装置中能够抑制颗粒的产生并抑制基材的挠曲、振动。
附图说明
[0016]
图1是示意性地表示实施方式的双面涂布装置的侧视图。
[0017]
图2是将双面涂布装置的一部分放大表示的侧视图。
[0018]
图3是第2模具的俯视图。
[0019]
图4是变形例的双面涂布装置具备的第2模具的剖视图。
具体实施方式
[0020]
以下，基于优选的实施方式并参照附图来说明本公开。实施方式并非限定本公开而是例示，实施方式中记载的所有特征及其组合未必是本公开的本质性内容。对各附图中所示的相同或同等的构成要素、构件、处理标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。另外，为了容易说明，各图中所示的各部的比例尺及形状被方便地设定，只要没有特别提及则不被限定性地解释。另外，在本说明书或权利要求中使用“第1”、“第2”等用语的情况下，只要没有特别提及则该用语并非表示任何顺序、重要度，而是为了区分某一构成和其他构成。另外，在各附图中，省略在说明实施方式时不重要的构件的一部分而显示。
[0021]
图1是示意性地表示实施方式的双面涂布装置1的侧视图。图2是将双面涂布装置1的一部分放大表示的侧视图。此外，第1模具4和第2模具6图示出截面。双面涂布装置1包括输送机构2、第1模具4、第2模具6、支承部8以及干燥炉10。第1模具4、第2模具6以及干燥炉10被从输送机构2对基材12的输送方向a的上游侧起按照列举的顺序配置。另外，第1模具4、第2模具6以及干燥炉10在大致水平方向上排列。支承部8被固定于第2模具6的外表面。因此，第2模具6和支承部8位于比第1模具4靠输送方向a的下游侧。
[0022]
输送机构2连续输送长条状且薄膜状的基材12。基材12为卷绕体的状态，被输送机构2从卷绕体拉出并经过第1模具4、第2模具6以及干燥炉10，被卷绕于未图示的卷绕卷轴。输送机构2具有辊14和引入部16。辊14位于基材12的输送方向a上的第2模具6的上游侧，一边通过其周面支承基材12一边进行输送。本实施方式的辊14以周面与第1模具4的喷出口隔开规定的间隙(涂布间隙)地相对的方式配置，作为支承辊而发挥功能。
[0023]
基材12具有第1面12a和与第1面12a相反侧的第2面12b。辊14一边通过周面支承第2面12b一边输送基材12而使其通过第1模具4与辊14的间隙。第1模具4在通过第1模具4与辊14的间隙的基材12的第1面12a上涂布第1涂料18。作为一个示例，第1模具4的姿势被确定为喷出口朝向水平方向，与辊14在水平方向上并列。
[0024]
本实施方式的双面涂布装置1被用于制造二次电池的电极板。二次电池的电极板是将电极浆料涂布于集电体并使其干燥而成的片状的电极素材。因此，在本实施方式中，基材12是二次电池的集电体，第1涂料18是二次电池的电极浆料。另外，从第2模具6喷出的第2涂料20也是二次电池的电极浆料。集电体例如是金属箔。电极浆料例如是正极活性物质或负极活性物质与溶剂的混合物。在一般的锂离子二次电池的情况下，正极的电极板通过在
铝箔上涂布包含钴酸锂、磷酸铁锂等正极活性物质的浆料而制作。另外，负极的电极板通过在铜箔上涂布包含石墨等负极活性物质的浆料而制作。此外，第1涂料18和第2涂料20可以是相同的涂料也可以是不同的涂料。另外，双面涂布装置1也可以用于电极板之外的物品的制造。
[0025]
辊14使涂布有第1涂料18的第1面12a向上、使未涂布第2涂料20的第2面12b向下地将基材12向输送方向a的下游侧送出。基材12被从辊14沿大致水平方向送出。辊14的周面的上端位于比基材12的目标涂布高度h1高的位置。另外，基材12从辊14的周面离开的位置14a的高度、即送出高度h2比目标涂布高度h1高。目标涂布高度h1是第2面12b从第2模具6离开规定量的高度。通过基材12位于目标涂布高度h1，在第2模具6的喷出口与第2面12b之间形成规定的涂布间隙g。送出高度h2大致与辊14的周面的上端为相同高度，但严格地说，由于引入部16将基材12向下方引入，因此比周面的上端稍微向下方偏移。
[0026]
在输送方向a上的辊14与第2模具6之间配置有引入部16。从辊14送出的基材12通过引入部16被以接近目标涂布高度h1的方式引入。引入部16具有吸引环境气体(例如空气)等气体的吸引部22。引入部16通过吸引部22对夹在与第2面12b之间的环境气体进行吸引，由此能够将基材12向下方引入。吸引部22可以由公知的吸引辊、吸附板、吸引型气刀等构成。吸引部22的高度能够机械性地调整，根据基材12的厚度、质量而调整为最佳的高度。
[0027]
本实施方式的引入部16具有沿输送方向a并列的多个吸引部22。在图1和图2中，2个吸引部22沿输送方向a排列。并且，多个吸引部22的设置高度以朝向输送方向a的下游侧变低的方式排列。即，与位于输送方向a的上游侧的吸引部22相比，位于输送方向a的下游侧的吸引部22处于较低的位置，换言之，处于距目标涂布高度h1近的位置。基材12通过引入部16被引入至目标涂布高度h1，被送出到输送方向a的下游侧。此外，也可以是3个以上的吸引部22沿输送方向a排列，吸引部22也可以是1个。另外，在辊14的送出高度h2与目标涂布高度h1大致一致的情况下，引入部16也可以省略。
[0028]
在比引入部16靠输送方向a的下游侧配置有第2模具6。第2模具6在处于悬空状态的基材12的第2面12b上涂布第2涂料20。基材12的至少与第2模具6相对的区域悬空。作为一个示例，第2模具6的姿势被确定为喷出口50朝向铅垂方向上方，在朝向铅垂方向下方的第2面12b上涂布第2涂料20。另外，在第2模具6的外表面固定有支承部8。
[0029]
支承部8通过对第2面12b的气体的移送，将基材12支承在目标涂布高度h1。对第2面12b的气体的移送包含气体向第2面12b的喷出以及夹在与第2面12b之间的气体(即，环境气体)的吸引这二者。从支承部8喷出的气体例如是环境气体。即，本实施方式的支承部8通过气体的喷出和吸引的组合，将基材12支承在目标涂布高度h1。
[0030]
作为一个示例，第2模具6具有第1主体24、第2主体26、歧管38、涂料流路48以及喷出口50。第1主体24和第2主体26是在与输送方向a正交的基材12的宽度方向b上较长的长条状。第1主体24被配置于比第2主体26靠输送方向a的下游侧。本实施方式的第1主体24具有以随着接近第2面12b而朝向第2主体26侧的方式倾斜的锥面24a。另外，第2主体26具有以随着接近第2面12b而朝向第1主体24侧的方式倾斜的锥面26a。锥面24a、26a被配置于第2模具6的第2面12b侧的端部。
[0031]
在第1主体24与第2主体26之间配置有朝向第2面12b开口的喷出口50和与喷出口50连通的涂料流路48。例如，在第1主体24与第2主体26之间夹着片状的垫片52。由此，在第1
主体24与第2主体26之间形成有与垫片52的厚度相应的空隙。该空隙构成涂料流路48。另外，该空隙的与第2面12b相对的开放端构成喷出口50。第1主体24在朝向第2主体26侧的表面具有在宽度方向b上较长的凹部。该凹部构成歧管38。此外，歧管38也可以设于第2主体26。
[0032]
歧管38连接第2涂料20的供给配管，从外部供给第2涂料20。涂料流路48的与喷出口50相反侧的端部与歧管38连通。被供给到歧管38的第2涂料20流过涂料流路48而从喷出口50向第2面12b喷出。
[0033]
在第2主体26的朝向输送方向a的上游侧的外表面固定有支承部8。因此，支承部8位于比喷出口50靠输送方向a的上游侧。本实施方式的支承部8被固定于锥面26a。此外，支承部8也可以被固定于第1主体24的外表面，位于比喷出口50靠输送方向a的下游侧。在该情况下，支承部8例如被固定于锥面24a。优选的是，支承部8的第2面12b侧的前端被配置为与喷出口50成为同一面。因此，支承部8与喷出口50相对于第2面12b离开相同距离。
[0034]
作为一个示例，本实施方式的支承部8具有多孔质材料40、配管42以及送进气装置44。多孔质材料40被固定于锥面26a，第2面12b侧的前端与第2面12b相对。多孔质材料40可以通过托架等固定器具被固定于第2主体26，也可以通过粘接剂被粘接于第2主体26。多孔质材料40的第2面12b侧的前端与喷出口50实质上成为同一面。
[0035]
图3是第2模具6的俯视图。在图3中，用
○
包围的
×
标记表示被吸引的气体的流动，用
○
包围的
·
标记表示被喷出的气体的流动。如图3所示，本实施方式的多孔质材料40被划分为气体的移送量(喷出量和吸引量)相互不同的多个区域。例如，各区域由分隔板气密地划分。以下，将喷出气体的区域设为喷出区域40a，将吸引气体的区域设为吸引区域40b。本实施方式的多孔质材料40具有多个喷出区域40a和多个吸引区域40b。并且，多个喷出区域40a的气体的喷出量在至少一部分中相互不同。另外，多个吸引区域40b的气体的吸引量在至少一部分中相互不同。
[0036]
另外，多个区域沿基材12的宽度方向b并列。在图3所示的示例中，多个喷出区域40a和多个吸引区域40b在宽度方向b上交替排列。作为一个示例，多个喷出区域40a越位于宽度方向b的外侧，气体的喷出量越减少，多个吸引区域40b越位于宽度方向b的外侧，气体的吸引量越增加。由此，越朝向宽度方向b的外侧，越能够增加基材12的引入量。或者，多个喷出区域40a越位于宽度方向b的外侧，气体的喷出量越增加，多个吸引区域40b越位于宽度方向b的外侧，气体的吸引量越减少。由此，越朝向宽度方向b的外侧，越能够增加基材12的挤出量。
[0037]
此外，多个喷出区域40a可以为彼此相等的喷出量，多个吸引区域40b可以为相互不同的吸引量。另外，多个喷出区域40a也可以为相互不同的喷出量，多个吸引区域40b也可以为彼此相等的吸引量。另外，多个区域也可以沿输送方向a排列。另外，支承部8的喷出区域40a也可以不被分割为多个，喷出量也可以是均匀的。另外，支承部8的吸引区域40b也可以不被分割为多个，吸引量也可以是均匀的。
[0038]
如图2所示，多孔质材料40经由配管42连接送进气装置44。送进气装置44例如由喷出气体的压缩机和吸引气体的真空泵构成。在各喷出区域40a经由配管42连接压缩机，在各吸引区域40b经由配管42连接真空泵。各喷出区域40a中的不同的送气量可以通过在各喷出区域40a连接不同的压缩机来实现，也可以通过使各喷出区域40a的空隙率等不同来实现。
同样，各吸引区域40b中的进气量可以通过在各吸引区域40b连接不同的真空泵来实现，也可以通过使各吸引区域40b的空隙率等不同来实现。
[0039]
通过送进气装置44的驱动，从各喷出区域40a向第2面12b吹送气体，夹在第2模具6与第2面12b之间的气体被从各吸引区域40b吸引。并且，通过从各喷出区域40a喷出气体而产生的正压与从各吸引区域40b吸引气体而产生的负压的平衡，基材12以在空中悬浮的状态被支承在目标涂布高度h1。由此，能够在基材12与第2模具6之间形成了期望的涂布间隙g的状态下、或高精度地维持基材12的平面度的状态下，将第2涂料20涂布在第2面12b上。此外，支承部8也可以具有能够执行气体的喷出和吸引的其他公知的构造。
[0040]
如图1所示，在输送方向a的第2模具6的下游侧配置有干燥炉10。在干燥炉10的内部，在上下设有喷出用于使第1涂料18和第2涂料20干燥的气体(例如热风)的气体喷射喷嘴46。在第1面12a上涂布有第1涂料18、在第2面12b上涂布有第2涂料20的基材12以通过从气体喷射喷嘴46喷出的气体而悬浮的状态在干燥炉10内被输送。在通过干燥炉10的过程中第1涂料18和第2涂料20被干燥后的基材12在从干燥炉10出来后被卷绕于卷绕卷轴。
[0041]
如上述说明，本实施方式的双面涂布装置1包括输送机构2、第1模具4、第2模具6以及支承部8。输送机构2对具有第1面12a和第2面12b的基材12进行连续输送。第1模具4在第1面12a上涂布第1涂料18。第2模具6位于比第1模具4靠输送方向a的下游侧，在第2面12b上涂布第2涂料20。支承部8位于比第1模具4靠输送方向a的下游侧，通过气体的移送，将基材12支承在目标涂布高度h1，该气体的移送包含气体向第2面12b的喷出以及夹在支承部8与第2面12b之间的气体的吸引。另外，支承部8(在本实施方式中为多孔质材料40)被固定于第2模具6的外表面。
[0042]
基材12的一端侧由辊14支承，另一端侧在比干燥炉10靠下游侧由来图示的输送辊或卷取辊支承。由此，使基材12中的2个辊之间的部分悬空，能够形成基材12与第2模具6不接触的状态。但是，处于悬空状态的基材12由于自重而些许挠曲。若基材12挠曲，则因辊14的旋转或来自干燥炉10的热风等导致的基材12的振动容易在基材12内传播，难以稳定地保持基材12的位置。另外，基材12会产生变形而平面度降低。
[0043]
针对于此，在本实施方式的双面涂布装置1中，支承部8通过对基材12进行气体的喷出和吸引这二者，使基材12悬空并将其支承在目标涂布高度h1。另外，通过将气体的喷出和吸引组合，与仅任意一者的情况相比，能够使基材12的高度更高精度地与目标涂布高度h1一致。另外，支承部8被固定于第2模具6的外表面。因此，能够在极其接近第2涂料20的喷出口50的位置将基材12支承在目标涂布高度h1。由此，能够抑制颗粒的产生，并且能够抑制第2涂料20的喷出位置处的基材12的变形、振动。因此，根据本实施方式的双面涂布装置1，在高精度地维持基材12的位置和平面度的状态下，能够将第2涂料20涂布在第2面12b上。结果，能够形成更高精度且更高品质的第2涂料20的涂膜。
[0044]
另外，支承部8被划分为气体的移送量相互不同的多个区域。在本实施方式中，支承部8的多孔质材料40被划分为多个喷出区域40a和多个吸引区域40b。并且，多个喷出区域40a的至少一部分的气体的喷出量相互不同。另外，多个吸引区域40b的至少一部分的气体的吸引量相互不同。由此，能够根据基材12的每个场所的挠曲量或变形量，来调节支承部8对基材12的挤出量和引入量。结果，能够进一步提高基材12的平面度。另外，在本实施方式中，多个区域在基材12的宽度方向b上排列。基材12有两端部比宽度方向b的中央部更容易
挠曲的倾向。因此，通过在宽度方向b上能够调整基材12的挤出量和引入量，能够进一步提高基材12的平面度。
[0045]
另外，支承部8的第2面12b侧的前端被配置为与喷出口50成为同一面。在本实施方式中，支承部8的多孔质材料40的前端与喷出口50成为同一面。由此，能够使支承部8尽量接近第2面12b而容易支承基材12，并且容易抑制支承部8与第2面12b接触的情况。
[0046]
此外，在本实施方式中，在第2模具6设有支承部8，但可以在第1模具4也设有支承部8。在这种情况下，在基材12悬空的状态下，从第1模具4对第1面12a涂布第1涂料18。
[0047]
以上，详细地说明了本公开的实施方式。上述实施方式仅是示出了实施本公开时的具体例。实施方式的内容并不限定本公开的技术范围，在不脱离权利要求的范围所规定的本公开的思想的范围内，能够进行构成要素的变更、追加、削除等多种设计变更。。施加了设计变更的新的实施方式兼具所组合的实施方式及变形各自的效果。在上述实施方式中，关于能够进行这样的设计变更的内容，标注了“本实施方式的”、“在本实施方式中”等标记进行强调，但没有这样的标记的内容也允许设计变更。各实施方式中包含的构成要素的任意组合作为本公开的方式也是有效的。附图的剖面上标注的阴影线并非限定标注有阴影线的对象的材质。
[0048]
(变形例)
[0049]
图4是变形例的双面涂布装置1具备的第2模具6的剖视图。本变形例的支承部8在比喷出口50靠输送方向a的上游侧和下游侧的两侧对第2面12b移送气体。作为一个示例的支承部8具有2组多孔质材料40、配管42以及送进气装置44的组合。一个多孔质材料40被固定于第2主体26的锥面26a，另一个多孔质材料40被固定于第1主体24的锥面24a。各多孔质材料40经由配管42与不同的送进气装置44连接。并且，从各多孔质材料40进行气体的喷出和吸引，来支承基材12。此外，2个多孔质材料40也可以与共通的送进气装置44连接。
[0050]
像这样，通过在喷出口50的两侧支承基材12，能够更高精度地维持基材12的与喷出口50相对的部分的位置及平面度。另外，通过在比喷出口50靠输送方向a的下游侧处支承基材12，能够抑制因在干燥炉10内暴露于热风而产生的基材12的振动传播至基材12的与喷出口50相对的部分的情况。由此，能够形成具有更均匀的膜厚的第2涂料20的涂膜。
[0051]
实施方式也可以通过以下记载的项目进行确定。
[0052]
[项目1]
[0053]
一种双面涂布装置(1)，包括：
[0054]
输送机构(2)，其对具有第1面(12a)和与第1面(12a)相反侧的第2面(12b)的长条状的基材(12)进行连续输送，
[0055]
第1模具(4)，其在第1面(12a)上涂布第1涂料(18)，
[0056]
第2模具(6)，其位于比第1模具(4)靠基材(12)的输送方向(a)的下游侧，在第2面(12b)上涂布第2涂料(20)，以及
[0057]
支承部(8)，其被固定于第2模具(6)的外表面，通过对第2面(12b)的气体的移送，将基材(12)支承在第2面(12b)从第2模具(6)离开规定量的目标涂布高度(h1)，该对第2面(12b)的气体的移送包含气体向第2面(12b)的喷出以及夹在与第2面(12b)之间的气体的吸引。
[0058]
[项目2]
[0059]
如项目1所记载的双面涂布装置(1)，
[0060]
支承部(8)在比第2涂料(20)的喷出口靠输送方向(a)的上游侧和下游侧的两侧移送气体。
[0061]
[项目3]
[0062]
如项目1或2所记载的双面涂布装置(1)，
[0063]
支承部(8)被划分为气体的移送量相互不同的多个区域(40a、40b)。
[0064]
[项目4]
[0065]
如项目3所记载的双面涂布装置(1)，
[0066]
多个区域(40a、40b)沿基材(12)的宽度方向(b)并列。
[0067]
[项目5]
[0068]
如项目1至4的任意一项所记载的双面涂布装置(1)，
[0069]
支承部(8)的第2面(12b)侧的前端被配置为与第2涂料(20)的喷出口(50)成为同一面。
[0070]
[项目6]
[0071]
如项目1至5的任意一项所记载的双面涂布装置(1)，
[0072]
基材(12)是二次电池的集电体；
[0073]
第1涂料(18)和第2涂料(20)是二次电池的电极浆料。
[0074]
[工业可利用性]
[0075]
本公开能够用于双面涂布装置。
[0076]
[附图标记说明]
[0077]
1双面涂布装置，2输送机构，4第1模具，6第2模具，8支承部，12基材，12a第1面，12b第2面，18第1涂料，20第2涂料，50喷出口，a输送方向，b宽度方向，h1目标涂布高度。

技术特征：
1.一种双面涂布装置，包括：输送机构，其对具有第1面和与所述第1面相反侧的第2面的长条状的基材进行连续输送，第1模具，其在所述第1面上涂布第1涂料，第2模具，其位于比所述第1模具靠所述基材的输送方向的下游侧，在所述第2面上涂布第2涂料，以及支承部，其被固定于所述第2模具的外表面，通过对所述第2面的气体的移送，将所述基材支承在所述第2面从所述第2模具离开规定量的目标涂布高度，所述对所述第2面的气体的移送包含气体向所述第2面的喷出以及夹在与所述第2面之间的气体的吸引。2.如权利要求1所述的双面涂布装置，所述支承部在比所述第2涂料的喷出口靠所述输送方向的上游侧和下游侧的两侧移送气体。3.如权利要求1或2所述的双面涂布装置，所述支承部被划分为气体的移送量相互不同的多个区域。4.如权利要求3所述的双面涂布装置，所述多个区域沿所述基材的宽度方向并列。5.如权利要求1至4的任意一项所述的双面涂布装置，所述支承部的所述第2面侧的前端被配置为与所述第2涂料的喷出口成为同一面。6.如权利要求1至5的任意一项所述的双面涂布装置，所述基材是二次电池的集电体；所述第1涂料和所述第2涂料是二次电池的电极浆料。

技术总结
双面涂布装置(1)包括：对具有第1面(12a)和第2面(12b)的基材(12)进行连续输送的输送机构(2)；在第1面(12a)上涂布第1涂料(18)的第1模具(4)；在第2面(12b)上涂布第2涂料(20)的第2模具(6)；以及支承部(8)，其被固定于第2模具(6)的外表面，并且通过包含气体的喷出和吸引的气体的移送而将基材(12)支承在目标涂布高度(H1)。高度(H1)。高度(H1)。


技术研发人员：福富雄太 时枝大佐
受保护的技术使用者：松下知识产权经营株式会社
技术研发日：2021.12.01
技术公布日：2023/8/9