(57)【要約】【課題】マニホールド内のスラリー凝集を抑制できるようにした塗工ダイを提供する。【解決手段】本発明の塗工ダイ１０は、第一方向Ｗに延在し、供給開口２ａからスラリーが供給されるマニホールド３と、前記第一方向Ｗに延在し、前記マニホールド３と連通し前記スラリーを吐出するスリット４と、を備え、前記マニホールド３は、前記供給開口２ａが設けられた第１供給部３ａと、前記第１供給部３ａの前記第一方向Ｗ側に連設された第２供給部３ｂとを有し、前記第一方向Ｗに関して、前記第１供給部３ａの断面積は一定であり、前記第２供給部３ｂの断面積は前記供給開口２ａからの距離が長くなるに従い小さくなる。【選択図】  図１
2020124670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一方向に延在し、供給開口からスラリーが供給されるマニホールドと、
前記第一方向に延在し、前記マニホールドと連通し前記スラリーを吐出するスリットと、を備え、
前記マニホールドは、前記供給開口が設けられた第１供給部と、前記第１供給部の前記第一方向側に連設された第２供給部とを有し、
前記第一方向に対して、前記第１供給部の断面積は一定であり、前記第２供給部の断面積は前記供給開口からの距離が長くなるに従い小さくなる、塗工ダイ。
【請求項２】
前記第一方向に関して、前記マニホールドと前記スリットとの長さが等しい、
請求項１に記載の塗工ダイ。
【請求項３】
前記供給開口から前記第１供給部の端部までの距離が、前記供給開口から前記第２供給部の端部までの距離の７５％以下である、
請求項１または２記載の塗工ダイ。
【請求項４】
前記供給開口から前記第１供給部の端部までの距離が、前記供給開口から前記第２供給部の端部までの距離の５０％以上である、
請求項１または２記載の塗工ダイ。
【請求項５】
前記供給開口から前記第１供給部の端部までの距離が、前記供給開口から前記第２供給部の端部までの距離の７０％以上且つ８０％以下である、
請求項４記載の塗工ダイ。
【請求項６】
前記第一方向において、前記第２供給部の端部の断面積が、前記第１供給部の断面積の５％以上且つ２０％以下である、請求項１から５のいずれか１項記載の塗工ダイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラリーなどの塗工液を塗工対象に塗工する塗工ダイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のリチウムイオン二次電池セルから構成される組電池は、残容量が少なくなると電池外部から電気エネルギーの供給、すなわち充電を行って電気エネルギーを電池内部に蓄えることで、電源として繰り返し使用することができる。
【０００３】
組電池への充電方法としては、例えば電気自動車の場合には、専用の電気スタンドで充電する方法があり、最近では家庭用コンセントから充電する方法もあるが、これ以外の様々な方法が知られている。また、ハイブリッド自動車の場合には、走行中のエンジンの動力を利用して発電機を作動させ、発生した電気を電池に蓄える。近年では、ハイブリッド自動車においても、停止時に家庭用のコンセントから充電可能な車種が登場している。更に、自動車の場合には、ブレーキをかける際に発生する熱を回生させることでバッテリ等を充電する方法もある。
【０００４】
また、太陽光発電や風力発電といった、所謂、再生可能エネルギーを使用した発電では、生成された電気を電池に蓄えることが主流である。
【０００５】
リチウムイオン二次電池セルを構成する電極は、電極の材料となる物質を含むスラリーを金属箔に塗工することで製造され、塗工には塗工ダイが用いられる。例えば、特許文献１に記載されているような塗工ダイである。
【０００６】
図１１は、上記特許文献１に記載の塗工ダイを示す図である。供給口１０１から供給されたスラリーは、流路１０２を通ってマニホールド１０３へ流入した後、スリット１０４を通って基材へ吐出され塗工される。また、マニホールド１０３の両端にはスリット１０４の流出口１０５とは別のスラリー流出口１０６が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１４７８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の塗工ダイに代表されるような型式の塗工ダイによる塗工では、マニホールド１０３にスラリーが一旦流入する構造となっている。しかし、塗工を続けているとマニホールド１０３の端部でスラリーの凝集が発生する。スラリーの凝集は２つの問題を引き起こす。一つは、凝集したスラリーの小さな塊がスリット１０４に流れて塗工対象に塗工されてしまい塗工対象の品質が低下する。もう一つは、凝集したスラリーを取り除くために塗工ダイの分解・洗浄作業が必要となるため、生産性が低くなる。
【０００９】
マニホールド１０３の端部には、スラリーの流速が極めて小さい領域があり、ここで凝集が起こりやすい。このため、スラリーの凝集を防ぐには、マニホールド１０３内においてスラリーの流速が遅くならないようにすればよい。特許文献１に記載の塗工ダイでは、スラリーの流速が遅くなるマニホールド１０３の端部の流速を大きくするために、図１１に示すように、塗工領域以外（塗工領域から外れた位置）にダミーのスラリー流出口１０６を設けている。
【００１０】
しかしこの方法では、ダミーのスラリー流出口１０６は供給口１０１と反対側にあり、供給口１０１側のマニホールド１０３の両角部１０３ａで流速が小さくなることに変わりはない。すなわち、スラリーは、図１１の紙面上部の供給口１０１から、図１１の紙面下部の両スラリー流出口１０６へ、矢印Ｆで示すように流れるため、両角部１０３ａでは依然としてスラリーの流速が小さくなる。このため、この塗工ダイにおいてもスラリーの凝集を抑制する効果はあまり得られない。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するために創案されたものであり、マニホールド内のスラリー凝集を抑制できるようにした塗工ダイを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の塗工ダイは、第一方向に延在し、供給開口からスラリーが供給されるマニホールドと、前記第一方向に延在し、前記マニホールドと連通し前記スラリーを吐出するスリットと、を備え、前記マニホールドは、前記供給開口が設けられた第１供給部と、前記第１供給部の前記第一方向側に連設された第２供給部とを有し、前記第一方向に関して、前記第１供給部の断面積は一定であり、前記第２供給部の断面積は前記供給開口からの距離が長くなるに従い小さくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の塗工ダイによれば、マニホールド内のスラリー凝集を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１の塗工ダイを示す図
【図２Ａ】比較例１のマニホールドのモデルを示す図
【図２Ｂ】比較例２のマニホールドのモデルを示す図
【図２Ｃ】実施例１のマニホールドのモデルを示す図
【図２Ｄ】実施例２のマニホールドのモデルを示す図
【図２Ｅ】比較例２、実施例１および実施例２のマニホールドの断面形状を説明するための図
【図３】解析より得られた図２Ａのマニホールド内の滞留領域を示す図
【図４】解析より得られた図２Ａのマニホールド内の滞留領域を示す図
【図５】解析より得られた図２Ｂのマニホールド内の滞留領域を示す図
【図６】解析より得られた図２Ｃのマニホールド内の滞留領域を示す図
【図７】解析より得られた図２Ｄのマニホールド内の滞留領域を示す図
【図８】解析より得られたスラリー流出口におけるスラリーの流速分布を示す図
【図９】解析より得られた、滞留領域比とストレート部長さ比率との関係、および、流速ばらつきとストレート部長さ比率との関係をあわせて示す図
【図１０】変形例の塗工ダイを示す図
【図１１】特許文献１記載の従来の塗工ダイを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態およびその変形例ついて、図面を参照しながら説明する。以下に示す実施の形態および変形例はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施の形態および変形例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。また、実施の形態および変形例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに、実施の形態および変形例の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１６】
なお、実施の形態および変形例を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その説明を省略することもある。
【００１７】
以下の説明では、単に、端部、中央部といった場合には、塗工ダイおよびマニホールドの長手方向Ｗ（第一方向）に関する端部、中央部をいうものとする。また、以下の説明では、長手方向Ｗに対して直交するマニホールドの断面を横断面といい、横断面の面積を断面積Ａという。
【００１８】
（実施の形態１）
（塗工ダイの構成）
図１は、実施の形態１の塗工ダイを示す図である。図１では、塗工ダイの正面から視た断面図と、側方から視た断面図とを併せて示す。
【００１９】
図１に示す塗工ダイ１０は、ダイ本体１０ａの上面に設けられた供給口１と、ダイ本体１０ａの内部に設けられた流路２，マニホールド３およびスリット４とを備える。
【００２０】
供給口１には、図示しない配管が接続され、この配管からスラリーが供給される。供給口１は、塗工ダイ１０の中央部に配置される。
【００２１】
流路２は、供給口１と同様に、塗工ダイ１０の長手方向Ｗにおける中央に配置される。流路２は、供給口１とマニホールド３とを接続し、供給口１から供給されたスラリーを、マニホールド３に開口する供給開口２ａを介してマニホールド３に供給する。供給開口２ａは、マニホールド３を長手方向Ｗに二等分する中心面Ｃ上に配置される。
【００２２】
マニホールド３は、塗工ダイ１０の長手方向Ｗに長い空間であり、供給開口２ａから供給されるスラリーをスリット４に供給するためのものである。マニホールド３は、中央に配置された供給開口２ａからスラリーが供給される第１供給部３ａと、第１供給部３ａの長手方向Ｗにおける両側に連設された一対の第２供給部３ｂとを備えて構成される。第１供給部３ａは、断面積Ａが、長手方向Ｗに関して一定である。一方、各第２供給部３ｂは、長手方向Ｗに関して供給開口２ａから離れるに従いその断面積Ａが減少する。
【００２３】
スリット４は、マニホールド３の下方にマニホールド３に連続して形成され、奥行方向Ｄに関して短く、長手方向Ｗに関して長い空間である。別の言い方をすれば、スリット４は、マニホールド３から垂下し、長手方向Ｗに延在する扁平な空間である。
【００２４】
このような塗工ダイ１０の構成により、供給口１から供給されたスラリーは、流路２からマニホールド３に供給される。マニホールド３に供給されたスラリーは、マニホールド３内を満たし、その際に長手方向Ｗに沿って拡がった後、スリット４に供給され、スリット４のスラリー流出口５からカーテン状の膜となって流下する
【００２５】
なお、マニホールド３は中心面Ｃに関して対称な形状とされている。
【００２６】
また、図１に示すように、長手方向Ｗに関して、マニホールド３とスリット４との各長さが等しい。これにより、マニホールド３の中に流れ込んだスラリーを、マニホールド３の両端部に滞留させることなく、スリット４から吐出させることができる。
【００２７】
（流体シミュレーションによる解析および評価）
図２Ａ〜図２Ｄは、流体シミュレーション（以下、単に「シミュレーション」という）による解析に使用したマニホールドのモデルを示す図である。なお、マニホールドのモデルを簡素化してシミュレーションに要する計算時間を短縮するため、マニホールドが長手方向Ｗの中心面Ｃに対して対称形状であることを利用して、中心面Ｃを対称面とした１／２のモデルを使用してシミュレーションを行った。
【００２８】
図２Ａは、比較例１のマニホールド１３のモデルを示す図である。マニホールド全幅（長手方向Ｗにおける全長）にわたって断面積Ａが一定となる形状である。ここで、断面積Ａが一定とは、マニホールド１３の製造誤差を有する場合も含む。すなわち、断面積Ａに相異がある場合でも、その相異が、製造誤差に起因した範囲内である場合は、断面積Ａが一定であるとみなす。
【００２９】
ここで、本シミュレーションを行った理由を説明する。従来の塗工ダイ（図１１参照）のように、マニホールドの長手方向Ｗの端部に直角（又は略直角の）角部があると、この角部では、スラリーの流れが極めて遅く、スラリーの凝集が生じやすい。スラリーの凝集を回避するためには、この角部を削ればよい。一方で、マニホールド３は、供給されたスラリーを一旦溜めて、スラリーがスリット４から吐出される際、ダイ幅方向（長手方向Ｗ）の流速をほぼ一定にして、スリット４からスラリーが均一に吐出されるようにする役目（以下「均一化機能」という）を果たす。このためマニホールドの形状を従来から変更することで、均一化機能が崩れることが懸念される。そこで、マニホールド内のスラリーの流れについて、本シミュレーションによる解析を行って、マニホールド内においてスラリーの流速が極めて遅い領域を少なくしつつ、吐出するスラリーの均一性の高い（均一化機能の高い）マニホールドの形状を検討した。なお、シミュレーションは、アンシス・ジャパン社の汎用流体解析ソフトＦＬＵＥＮＴを使用して行った。
【００３０】
図２Ｂは、比較例２のマニホールド２３のモデルを示す図である。このマニホールド２３では、長手方向Ｗの中心での断面積Ａが、図２Ａに示すマニホールド１３の断面積Ａと同じとされる一方、端部に近づくにしたがって断面積Ａが徐々に小さくなる形状とされている。
【００３１】
図２Ｃは、本発明の実施例１のマニホールド３のモデルを示す図である。以下、実施例１のマニホールド３をマニホールド３Ａともいう。端部３ｅの断面積Ａは、図２Ｂに示すマニホールド２３のモデルの端面２３ｅと同じにされている。また、マニホールド３Ａの全幅をＬとすると、中心面Ｃ（図１参照）から端に向かって１／４Ｌの長さまで部位（すなわち第一供給部３ａ）は、図２Ａに示すマニホールド１３と同様に断面積Ａを一定とした。それよりも外側の１／４Ｌの長さまでの部位（すなわち第二供給部３ｂ）は、図２Ｂに示すマニホールド２３と同じように端部３ｅに近づくほど断面積Ａが徐々に減少する形状とした。なお、全幅とは長手方向Ｗにおけるマニホールドの全長のことである。また、後述の実施例２のマニホールド３の端部３ｅと区別するために、マニホールド３Ａの端部３ｅを端部３Ａｅともいう。
【００３２】
図２Ｄは、本発明の実施例２のマニホールド３のモデルを示す図である。以下、実施例２のマニホールド３をマニホールド３Ｂともいう。マニホールド３Ｂの全幅を図２Ｃに示すマニホールド３Ａと同じくＬとすると、マニホールド３Ｂは、その端部３ｅから１／８Ｌまでを除く部位（第一供給部３ａ）は、断面形状ひいては断面積Ａが一様である。その端部３ｅから１／８Ｌまでの部位（第二供給部３ｂ）では、端部３ｅに近づくほど断面積Ａが徐々に減少する形状となっている。なお、前述の実施例１のマニホールド３の端部３ｅと区別するために、マニホールド３Ｂの端部３ｅを端部３Ｂｅともいう。
【００３３】
図２Ｅは、前記の比較例２、実施例１および実施例２のマニホールド２３，３Ａ，３Ｂの断面形状を説明するための図である。図２Ｅに示すように、比較例２、実施例１および実施例２のマニホールド２３，３Ａ，３Ｂの端部２３ｅ，３Ａｅ，３Ｂｅは、スリット４の隙間方向（スリット方向Ｓ）の寸法をスリット４側に寄せて７５％縮小し、高さ方向Ｈの寸法をスリット４側に寄せて５９％縮小した。このときマニホールド２３，３Ａ，３Ｂの端部２３ｅ，３Ａｅ，３Ｂｅの断面積はマニホールド２３，３Ａ，３Ｂの中央部の断面積Ａの１０％である。
【００３４】
以下、各マニホールド１３，２３，３Ａ，３Ｂのシミュレーション結果について説明する。
【００３５】
なお、各マニホールド１３，２３，３Ａ，３Ｂのシミュレーションは同一条件で行われた。詳しくは、境界条件として、供給口１には所定のスラリー流量を流入させ、スラリーが吐出されるスラリー流出口５は大気圧に解放されているものとし、定常解析を行った。また、スラリーの入口流量を３．２×１０−５［ｍ３／ｓ］（＝０．１１５ｍ３／ｈ）、スラリーの粘度ｙ［Ｐａ・ｓ］を下式（１）として解析を行った。なお、下式（１）中のｘは、せん断速度ｘ［１／ｓ］である。
ｙ＝４．３７ｘ−０．３１４・・・（１）
【００３６】
以降、スラリーの流速が極めて遅い領域を滞留領域と称し、その定義は、マニホールド１３，２３，３Ａ，３Ｂ内において、スラリーの流速がスラリー流出口５の平均流速の０．１％よりも小さな領域とする。
【００３７】
まず、図２Ａのマニホールド１３について行ったシミュレーションによる解析結果を説明する。
【００３８】
図３Ａ〜図３Ｄは、図２Ａのマニホールド１３に対する解析結果であり、図中の黒塗りの部分は、マニホールド１３内における滞留領域を示している。図３Ｅは、マニホールド１３をその長手方向Ｗから視たものであり、図３Ｅ中の符合Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、図３Ａ〜図３Ｄの位置に対応している。具体的には、図３Ｅにおいて、マニホールド１３の頂線を上端、スリット４の厚さ方向（隙間方向、図３Ｅの紙面における上下方向）の中央を下端として、上端から下端を４分割した場合において、Ａは上端から１／４の位置、Ｂは上端から１／２の位置、Ｃは下端から１／４の位置、Ｄは下端の位置を示す。そして、図３Ａは図３ＥのＡ−Ａ断面、図３Ｂは図３ＥのＢ−Ｂ断面、図３Ｃは図３ＥのＣ−Ｃ断面、図３Ｄは図３ＥのＤ−Ｄ断面におけるスラリーの流速分布を示し、滞留領域を黒く塗りつぶして示している。
【００３９】
図３Ａ〜図３Ｄから明らかなように、滞留領域は、マニホールド１３の端部１３ｅで顕著に生じる。この滞留領域は、スラリーが凝集する領域とよく一致していて、スラリーの滞留によって凝集が発生していることを示唆している。また、図３Ｄにおいて、スリット４（図２Ａ参照）よりも外側（供給開口２ａから離れる側）の部分はほぼ滞留領域になっている。よって、滞留領域を小さくするには、マニホールドの幅とスリットの幅とが一致していること、すなわちマニホールドの長手方向Ｗの端部と、スリットの長手方向Ｗの端部とが一致していることが前提条件となることがわかる。
【００４０】
次にマニホールドの端部の形状について検討する。図４は、図２Ａに示すマニホールド３の形状に対する解析結果を示し、スリット４の端部を通る横断面において、スラリーの滞留領域を黒く塗りつぶして示した図である。滞留領域はスリット４から離れた部分に存在している。上述したように、滞留領域の生成を抑制できればスラリーの凝集を抑制できるはずであり、この考え方に基づいて、滞留領域が含まれないような断面を選択した。
【００４１】
具体的には、マニホールド１３の両端部側の断面積Ａを、中央部の断面積Ａに比べて少なくした。すなわち、第１供給部３ａを中央に備え、第１供給部３ａよりも断面積Ａの小さな第２供給部３ｂを両端に備えた図１、図２Ｃおよび図２Ｄに示されるような形状のマニホールド３を見いだした。
【００４２】
より具体的には、たとえば図２Ｅに示すように、元の横断面形状（マニホールド１３の横断面形状）から、スリット方向Ｓの寸法をスリット側に寄せて７５％縮小し、マニホールド高さ方向Ｈの寸法をスリット側に寄せて５９％縮小した。このとき、第２供給部３ｂ（図２Ｃ及び図３Ｃ参照）の端部３Ａｅ，３Ｂｅの断面積Ａは、第１供給部３ａ（図２Ｃ及び図３Ｃ参照）の断面積Ａの１０％である。第２供給部３ｂの端部３Ａｅ，３Ｂｅの断面積Ａは、第１供給部３ａの断面積Ａの５％〜２０％の範囲内であることが好ましい。第２供給部３ｂの端部３Ａｅ，３Ｂｅの断面積Ａが、第１供給部３ａの断面積Ａの５％よりも小さいと、第２供給部３ｂの断面積Ａの変化が急激となり、スラリーの流速分布のばらつきに対する影響が大きくなる（ばらつきを増大させてしまうおそれがある）。第２供給部３ｂの端部３Ａｅ，３Ｂｅの断面積Ａが、第１供給部３ａの断面積Ａの２０％よりも大きいと、滞留領域へのスラリーの凝集を抑制する効果が小さくなる。
【００４３】
以下、マニホールド２３（図２Ｂ参照）、マニホールド３Ａ（図２Ｃ参照）およびマニホールド３Ｂ（図２Ｄ参照）の解析結果について説明する。
【００４４】
マニホールド２３（図２Ｂ参照）について解析により得られた滞留領域を示したものが図５Ａ〜図５Ｄ、同様にマニホールド３Ａ（図２Ｃ参照）について解析により得られた滞留領域を示したものが図６Ａ〜図６Ｄ、マニホールド３Ｂ（図２Ｄ参照）について、解析により得られた滞留領域を示したものが図７Ａ〜図７Ｄである。各図において滞留領域は黒く塗りつぶして示されている。
【００４５】
図５Ａ，図６Ａ，図７Ａは、図３ＥのＡ−Ａ断面に相当する断面における解析結果を示す。図５Ｂ，図６Ｂ，図７Ｂは、図３ＥのＢ−Ｂ断面に相当する断面における解析結果を示す。図５Ｃ，図６Ｃ，図７Ｃは、図３ＥのＣ−Ｃ断面に相当する断面における解析結果を示す。図５Ｄ，図６Ｄ，図７Ｄは、図３ＥのＤ−Ｄ断面に相当する断面における解析結果を示す。
【００４６】
これらの図５Ａ〜図５Ｄ，図６Ａ〜図６Ｄおよび図７Ａ〜図７Ｄからわかるように、マニホールド２３，３Ａ，３Ｂの何れにおいても、滞留領域として点状の小さな領域の存在が確認できるだけで、ほとんど確認できない。
【００４７】
以下、マニホールド１３，２３，３Ａ，３Ｂの滞留領域に関してさらに評価する。
【００４８】
各マニホールド１３，２３，３Ａ，３Ｂの容積に対する滞留領域の体積の比を滞留領域比と定義し、図４〜図７に示す結果を元に各マニホールド１３，２３，３Ａ，３Ｂの滞留領域比を算出した。図２Ａのマニホールド１３のモデルでは、滞留領域比が４．０％であるのに対し、図２Ｂ、図２Ｃおよび図２Ｄにそれぞれ示すマニホールド２３，３Ａ，３Ｂの各モデルの滞留領域比は、０．０６％、０．０２％、０．０３％であった。したがって、マニホールドの平行部（横断面形状ひいては断面積Ａが一定の領域）が、中心面Ｃから１／２Ｌ以上あれば、滞留領域比を０．１％未満とすることができる。
【００４９】
次に、マニホールド１３，２３，３Ａ，３Ｂの各モデルについて、スラリー流出口５におけるスラリーの流速（以下「出口流速」という）を評価する。出口流速は、塗工対象に塗工されるスラリーの膜厚と相関が非常に高く、長手方向Ｗに関して出口流速が均一になるほど、長手方向Ｗに関してスラリーの膜厚も均一になる。図８は、長手方向Ｗに関する（詳しくは長手方向Ｗの中心からの距離に関する）出口流速の分布を示す。ここで、出口流速の最大流速をＶｍａｘ、最小流速をＶｍｉｎ、平均流速をＶａｖｅとし、出口流速のばらつきｘを下式（２）により評価する。
【００５０】
ｘ＝（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）／ Ｖａｖｅ      ・・・（２）
【００５１】
なお、流速分布の表示および出口流速の評価においては、スリット４の端部から２ｍｍの部分を除いている。スリット４の端部は、スリット４を画成する壁面と接するため、流速がゼロとなり、この部分を含めてスラリーの膜厚の均一性を評価すると、均一性を過小評価する懸念が生じるためである。
【００５２】
図８の流速分布から上式（２）によって算出される流速ばらつきｘは、従来からよく用いられる構造のマニホールドである図２Ａのマニホールド１３では２．０％となる。これに対し、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃのマニホールド２３，３Ａ，３Ｂにおける流速ばらつきｘはそれぞれ４．４％、２．０％、１．４％となった。
【００５３】
図９は、以上の結果をまとめたもので、マニホールド１３，２３，３Ａ，３Ｂのストレート部長さ比率と出口流速のばらつき（流速ばらつき）との関係、および、滞留領域比と前記長さ比率との関係をそれぞれ図示したものである。
【００５４】
ここで、ストレート部長さ比率とは、マニホールド１３，２３，３Ａ，３Ｂの各モデルにおいて、断面積Ａが一様となる幅の、マニホールド全幅に対する比を表す。換言すれば、供給開口２ａから第１供給部３ａの端部までの距離と、供給開口２ａから第２供給部３ｂの端部までの距離との比を表す。ストレート部長さ比率の具体的な数値としては、マニホールド２３（図２Ｂ参照）、マニホールド３Ａ（図２Ｃ参照）、マニホールド３Ｂ（図２Ｄ参照）、マニホールド１３（図２Ａ参照）の各モデルでは、それぞれ０、０．５、０．７５、１となる。
【００５５】
滞留領域比については、ストレート部長さ比率が０〜０．７５の間では、上記の結果から単調増加の傾向はあるものの、ほとんど一定と考えてよく、ストレート部長さ比率が０．７５を超えると、ストレート部長さ比率が大きくなるに従って急激に大きくなる。ストレート部長さ比率が０〜０．７５の範囲では、滞留領域比が非常に小さな値で抑えられている。これは、図５〜図７を参照して説明したように、ストレート部長さ比率が０〜０．７５の範囲内にあるマニホールド２３，３Ａ，３Ｂでは、滞留領域の発生がほぼ抑制できたことによる。
【００５６】
一方、流速ばらつきについては、ストレート部長さ比率が０（マニホールド２３）にでは４．４％であり、ストレート部長さ比率が０から大きくなるにつれて減少し、ストレート部長さ比率０．７５で極小値となる。ストレート部長さ比率が０．７５よりも大きくなると、流速ばらつきは大きくなる。したがって、ストレート部長さ比率は０．７５以下（７５％以下）が好ましい。また、ストレート部長さ比率が０．５のマニホールド３Ａにおいても流速ばらつきが２％程度と十分に低く、ストレート部長さ比率は０．５以上（５０％以上）が好ましい。
【００５７】
各マニホールド１３，２３，３Ａ，３Ｂには、供給開口２ａから流入したスラリーを一旦溜めて、スラリーの吐出圧力を長手方向Ｗに対して均一にするという役割がある。スラリーの吐出圧力が長手方向Ｗに対して均一になると、スラリー流出口５におけるスラリーの吐出速度の均一性も高くなる。一般的には、マニホールドの長手方向Ｗの断面積Ａが均一で、かつマニホールドの容積が大きいほど、吐出圧力は均一になりやすい。
【００５８】
このことから、図２Ａのマニホールド１３は、吐出速度の均一性が高くなるはずである。しかし、マニホールド１３の端部では、マニホールド１３を画成するマニホールド本体の内壁面と接しているためスラリーの流速がゼロであり、この内壁面近傍では急激に流速が小さくなる。一方、マニホールド３の中央には、スリット４と反対側にスラリーの供給開口２ａがあるため、すなわち供給開口２ａからスリット４に向かってスラリーが供給されるため、マニホールド３の中央での吐出速度が大きくなる傾向にある。
【００５９】
一方、図２Ｂに示すマニホールド２３では、供給口１および流路２に近い中央部から端部へ進むに従って、断面積Ａが小さくなりスラリーの圧力が低くなる。このことから、このマニホールド２３では、端部に向かって進むスラリーの量は、図２Ａのマニホールド１３に比べて少なくなり、その分、マニホールド中央からスリット４を通って吐出されるスラリーの量が多くなる。これによって、図８に示す流速分布から明らかなように、マニホールド中央部（長手方向中心からの距離がゼロ付近）でのスラリーの吐出速度が高くなり、マニホールド端部近傍でのスラリーの吐出速度との差が広がる。そのためにスラリーの吐出速度のばらつきは大きくなる。
【００６０】
これらのマニホールド１３，２３に対し、図２Ｃに示すマニホールド３Ａおよび図２Ｄに示すマニホールド３Ｂのように、中央部では断面積Ａが一定で、端部側では断面積Ａが中央部よりも小さくなる構造のマニホールド３の場合を考える。供給口１および流路２から端部３ｅへ向かう流れに関しては、断面積Ａが一定の部分（第１供給部３ａ）については図２Ａに示すマニホールド１３と同様となる。断面積Ａが小さくなる部分（第２供給部３ｂ）にスラリーの流れが達すると、図２Ａに示すマニホールド１３では滞留領域となっていた箇所がマニホールド３Ａ，３Ｂでは除去されているため、スラリーは滞留すること無く滑らかにスリット４に向かって流れる。すなわち、端部からスリット４へのスラリーの流速が、図２Ａに示すマニホールド１３に比べて高くなることで、中央部と端部とのスラリーの流速の差が相対的に小さくなり、従って流速ばらつきも小さくなる。
【００６１】
このような理由により、マニホールドにおいて端部側の一部の断面積Ａを小さくする構造を採用することで、図２Ａに示す従来のマニホールド１３よりも流速ばらつきを小さくすることができるといった効果が得られる。
【００６２】
この効果には、端部の断面積Ａに関連する最適値があり、前述のストレート部長さ比率を０．７〜０．８（７０％〜８０％）の範囲内とすると効果的に流速ばらつきを小さくすることができる。また、ストレート部長さ比率が０から０．７５の範囲では滞留領域比がほとんど変わらないことから、流速ばらつきと滞留領域比の２つを総合して考えると、ストレート部長さ比率が０．７〜０．８（７０％〜８０％）、すなわち、例えば図２Ｄに示すマニホールド３Ｂの構造にすることで、滞留領域が非常に小さくメンテナンス性に優れ、かつ吐出ばらつきも優れた塗工ダイが得られる。
【００６３】
（変形例）
本発明の塗工ダイの変形例を、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の塗工ダイの変形例の構成を示す断面図である。
【００６４】
図１０に示す塗工ダイ１０Ａは、ダイ本体１０ａの内部に設けられたマニホールド３Ｃが、長手方向Ｗの中心面Ｃに対して非対称となっている。詳しくは、断面積Ａが一定の第１供給部３ａの片側にだけ、供給開口２ａから離れるに従って断面積Ａが減少する第２供給部３ｂが設けられている。すなわち、マニホールド３Ｃの長手方向Ｗの一端にだけ、第２供給部３ｂが設けられている。また、供給開口２ａが中心面Ｃから大きく外れた位置に設けられている。
【００６５】
この他の構成は、実施の形態１の塗工ダイ１０と同様なので説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の塗工ダイは電池の電極を製造する際のスラリーの塗工等に使用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１  供給口
２  流路
２ａ  供給開口
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  マニホールド
３ａ  第１供給部
３ｂ  第２供給部
４  スリット
５  スラリー流出口
１０,１０Ａ  塗工ダイ
１０ａ  ダイ本体
１３，２３  マニホールド
１０１  供給口
１０２  流路
１０３  マニホールド
１０４  スリット
１０５  流出口
１０６  スラリー流出口
Ｃ  中心面
Ｄ  奥行方向
Ｗ  長手方向（第一方向）
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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