(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体シート面に電極活物質のペースト材料をロールコータにより塗布し乾燥させて電池用シート電極を製造する方法において、
前記ロールコータの塗工ギャップ量と塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量との関係を示す収縮率と、集電体シート面に塗工される前記ペースト材料のペースト粘度との第１の関係を事前に求めておき、
ペースト粘度、および塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量を非破壊測定によりモニタし、
前記第１の関係に基づき、モニタされたペースト粘度から収縮率を求め、
該収縮率とモニタされた塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量から塗工ギャップ量を決定し、フィードバック制御により塗工するようにしたことを特徴とする電池用シート電極の製造方法。
【請求項２】
集電体シート面に電極活物質のペースト材料をロールコータにより塗布し乾燥させて電池用シート電極を製造する方法において、
（イ）塗工後乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量と、塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量と、前記ペースト材料のペースト粘度との第２の関係、並びに、
（ロ）前記ペースト粘度により変化し、かつ前記ロールコータの塗工ギャップ量とドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量との関係を示す収縮率及び塗工後乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量と塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量との関係を示す乾燥率との関係を表す係数Ｚ、
を事前に求めておき、
集電体シート面に塗工される電極活物質のペースト材料の塗工後乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量と、塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量とを非破壊測定によりモニタし、これらのモニタ値に基づいて両者の関係を示す乾燥率を求め、
前記第２の関係に基づき、モニタされた前記ウエット状態の塗工膜厚若しくは目付量及び前記ドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量からペースト粘度を推定し、かつ、推定された前記ペースト粘度に基づいて前記係数Ｚを推定し、
求められた前記乾燥率と、前記係数Ｚとをもとに収縮率を求め、
この求められた収縮率と前記ドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量のモニタ値とに基づき塗工ギャップ量を決定し、フィードバック制御により塗工するようにしたことを特徴とする電池用シート電極の製造方法。
【請求項３】
集電体シート面に電極活物質のペースト材料をロールコータにより塗布し乾燥させて電池用シート電極を製造する方法において、
（イ）前記ロールコータの塗工ギャップ量と塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量との関係を示す収縮率と、集電体シート面に塗工される前記ペースト材料のペースト粘度との第１の関係、並びに、
（ロ）塗工後乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量と、塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量と、前記ペースト材料のペースト粘度との第２の関係、
を事前に求めておき、
集電体シート面に塗工される電極活物質のペースト材料のペースト粘度、および塗工後乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量を非破壊測定によりモニタし、これらのモニタ値から、前記第１の関係に基づき、モニタされたペースト粘度から収縮率を求め、さらに、前記第２の関係に基づいて、塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量を推定し、
該収縮率と推定された塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量とから塗工ギャップ量を決定し、フィードバック制御により塗工するようにしたことを特徴とする電池用シート電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池用シート電極の製造方法に関し、更に詳しくは、正極或いは負極を構成する集電体シート面に正極或いは負極活物質のペースト材料をロールコータにより塗布した後に乾燥させて電池用シート電極を製造するに際し、そのシート面に塗布されるペースト材料の塗膜厚さを制御する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電池用シート電極は、例えば、正極であれば、正極活物質とその正極活物質に導電性を付与する導電材（カーボングラファイトなど）と、これらの活物質と導電材とを結着させる結着剤（有機バインダなど）とを混合し有機溶剤などに溶かしたペースト材料を金属箔（Ａｌ）等の集電体シート面に塗工した後乾燥させることにより製造するようにしている。また、負極であれば、金属箔（Ｃｕ）等の表面に負極活物質（グラファイトなど）を溶剤に溶かしたペースト材料を同様に塗工乾燥することにより製造している。
【０００３】
そして一般に紙や樹脂フィルムなどのシート表面に塗料やインク等をコーティングする塗工機として、コンマロールコータ或いはダイコータ（リップコータ）と呼ばれるものが知られており、このような塗工機においては、通常所定の塗工膜厚が得られるよう、ロールコータやダイコータのギャップ量の調整が行われるようになっている。
【０００４】
そしてこれらの塗工機を本発明の電池用シート電極の製造に用いることは勿論可能であり、その場合製造された電池シートの塗膜厚さ等を測定評価する方法としては、その製品の中から一部を切り出しにより採取し、その採取サンプルについて破壊検査（厚さ、重量測定等）を行うことで製品全体の品質評価を行うことが一般になされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池用シート電極面に塗工されるペースト材料は、フィルムや紙等の表面に塗工される塗料などのペースト材料と違って、活物質や導電物質などを溶剤に混合したものであるから、非常に高粘度でチクソトロピー性があり、経時変化を生じやすいという性質を持っている。したがって、従来のフィルムや紙等にコーティングする塗工機を用いて長時間（２〜３時間）或いは長距離（４００〜５００ｍ以上）に亘って塗工していると、ペースト粘度等の経時的変化によって集電体シート面に塗工される活物質の目付量（単位面積当たりの重量）も変動してしまう。そのために集電体シート面の全面に亘ってペースト材料を均一に塗工することは非常に困難なものとなっていた。
【０００６】
一方、電気自動車等の電源として用いられる電池では、その使用する多数の電池間において電池容量にバラツキがないことが求められるが、活物質の目付量が不均一なシート電極を用いて作製された電池では電池容量のバラツキが避けられない。したがって、このようにして製造されたシート電極を実際の自動車用電池へ適用した場合には所望の電池性能を得ることができない場合もあるという問題がある。
【０００７】
また、これらのシート電極製品の評価としてその一部を切り取りにより採取して破壊検査を行う評価方法は、その製品間のバラツキが激しいことから、その一部の製品の保証はできても製品全体を保証できる程度の評価には程遠いものとなっている。さらに、破壊検査を前提として製造を行う場合には、その破壊する分を余分に製造しなければならず、極めて経済性の劣るものとなっている。
【０００８】
そして、今のところ、この電極シートの製造技術に関して、長時間（長距離）に亘って金属箔等の集電体シート表面に活物質を含むペースト材料を均一な目付量で塗工する方法は開示されておらず、また、これらの製品を破壊することなく、検査でき、しかも製品全体の品質を保証する方法も開示されていない状況にある。
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は、塗工乾燥ライン上で集電体シート面に活物質を含むペースト材料を塗工乾燥することにより電池用シート電極を製造するに際して、その集電体シート面に塗工される活物質の目付量が全面に亘って均一となるように、しかも破壊検査をすることなく塗工乾燥ライン上で塗膜厚さ等の品質検査を行うことができる電池用シート電極の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため本発明の請求項１記載に係る電池用シート電極の製造方法は、集電体シート面に電極活物質のペースト材料をロールコータにより塗布し乾燥させて電池用シート電極を製造する際に、前記ロールコータの塗工ギャップ量と塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量との関係を示す収縮率と、集電体シート面に塗工される前記ペースト材料のペースト粘度との第１の関係を事前に求めておき、ペースト粘度、および塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量を非破壊測定によりモニタし、前記第１の関係に基づき、モニタされたペースト粘度から収縮率を求め、該収縮率とモニタされた塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量から塗工ギャップ量を決定し、フィードバック制御により塗工するようにしたことを要旨とするものである。
【００１１】
この請求項１に記載の発明では、詳しくは実施形態の説明時に述べるが、塗工ギャップ量Ｇと塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚ＴＤの関係を示す収縮率Ｓが次の数１の関係式で表され、またペースト粘度（η）と塗膜の収縮率Ｓとは図２に示したような関係で把えられることから、あらかじめペースト粘度（η）と収縮率Ｓとの関係を把握しておき、運転稼動中にペースト粘度（η）をモニタすることにより目標とする目付量（単位面積当たりの重量）を得るための収縮率Ｓ０を求めて、数１の関係式により目標とする塗工膜厚ＴＤ０を得るための塗工ギャップ量Ｇ０を決定する。
【００１２】
【数１】
0003680985.tif 000002
【００１３】
また、運転稼働中にペースト粘度（η）が変動すれば、収縮率Ｓが変動するので、その変動後の収縮率Ｓ１の値を前述のあらかじめ把握されるペースト粘度（η）と収縮率Ｓとの関係より求め、その変動後の収縮率Ｓ１の値を用いて数１の関係式により変更すべき塗工ギャップ量（Ｇ０→Ｇ１）を算出する。
【００１４】
この時、塗工ギャップ量Ｇとドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（或いは目付量）は、やはり詳細は後述するが、図３に示したような関係にあるので、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤのモニタによって収縮率Ｓが変動（Ｓ０→Ｓ１）すれば、数１の関係式より塗工ギャップ量Ｇの値が変更され（Ｇ０→Ｇ１）、その塗工ギャップ量Ｇの変更によりドライ状態の塗工膜厚ＴＤが変更される（ＴＤ０→ＴＤ１）。
【００１５】
そして、そのドライ状態の塗工膜厚ＴＤの変更（ＴＤ０→ＴＤ１）はやはりモニタされていることから、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（或いは目付量）と塗工ギャップ量Ｇとのフィードバック制御により適正な塗工ギャップ量Ｇに調整され、目標とする目付量となるためのドライ状態の塗工膜厚ＴＤでの塗工が行われる。したがって、ペースト粘度（η）が運転途中に変動することがあっても目標とする目付量が集電体シート面に均一に得られるように塗工ギャップ量Ｇの調整が行われ、良好な活物質の塗膜が形成された電極シートが製造されることとなる。
【００１６】
また、本発明の請求項２記載に係る電池用シート電極の製造方法は、集電体シート面に電極活物質のペースト材料をロールコータにより塗布し乾燥させて電池用シート電極を製造する際に、（イ）塗工後乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量と、塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量と、前記ペースト材料のペースト粘度との第２の関係、並びに、（ロ）前記ペースト粘度により変化し、かつ前記ロールコータの塗工ギャップ量とドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量との関係を示す収縮率及び塗工後乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量と塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量との関係を示す乾燥率との関係を表す係数Ｚを事前に求めておき、集電体シート面に塗工される電極活物質のペースト材料の塗工後乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量と、塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量とを非破壊測定によりモニタし、これらのモニタ値に基づいて両者の関係を示す乾燥率を求め、前記第２の関係に基づき、モニタされた前記ウエット状態の塗工膜厚若しくは目付量及び前記ドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量からペースト粘度を推定し、かつ、推定された前記ペースト粘度に基づいて前記係数Ｚを推定し、求められた前記乾燥率と、前記係数Ｚとをもとに収縮率を求め、この求められた収縮率と前記ドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量のモニタ値とに基づき塗工ギャップ量を決定し、フィードバック制御により塗工するようにしたことを要旨とするものである。
【００１７】
この請求項２に記載の発明では、詳細はやはり後述するが、塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（若しくは目付量）と乾燥前のウェット状態の塗工膜厚ＴＷ（若しくは目付量）との関係を示す乾燥率Ｄが次の数２の関係式で表され、またペースト粘度（η）と収縮率Ｓとの関係は、請求項１に記載の発明について説明したようにあらかじめ把握されているものとする。
【００１８】
【数２】
乾燥率Ｄ＝（１−ＴＤ／ＴＷ）×１００      （％）
ＴＤ：ドライ状態の膜厚（μｍ）或いは目付量（ｍｇ／ｃｍ２）
ＴＷ：ウェット状態の膜厚（μｍ）或いは目付量（ｍｇ／ｃｍ２）
【００１９】
さらに、乾燥率Ｄと前述の収縮率Ｓとの関係は次の数３の関係式で表される。この数３の関係式で用いられる係数Ｚはペースト粘度（η）によって変動する定数として用いられるものであるが、ペースト粘度（η）と収縮率Ｓとの関係、および数１と数２の関係式より把握される塗工ギャップ量Ｇ、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤ、ウェット状態の塗工膜厚ＴＷ間の学習並びにデータ蓄積により知ることができる。
【００２０】
【数３】
0003680985.tif 000003
【００２１】
そこでドライ状態の塗工膜厚ＴＤ０（若しくは目付量）とウェット状態の塗工膜厚ＴＷ０（若しくは目付量）とがモニタされることにより、前述の数２の関係式により乾燥率Ｄ０が求められ、さらに数３の関係式により収縮率Ｓ０が算出される。そして、収縮率Ｓ０が算出されれば、数１の関係式により目標とする目付量を得るためのドライ状態の塗工膜厚ＴＤ０となるように塗工ギャップ量Ｇ０が決定される。
【００２２】
また、運転稼働中にペースト粘度（η）が変動すれば、モニタされているドライ状態の塗工膜厚ＴＤとウェット状態の塗工膜厚ＴＷが変化する（ＴＤ０→ＴＤ１、ＴＷ０→ＴＷ１）ので、それらの膜厚ＴＤ１、ＴＷ１のモニタ値から数２の関係式により乾燥率Ｄ１が求められ、さらに数３の関係式により収縮率Ｓ１が算出される。係数Ｚは、ペースト粘度等により変化するが、前述のように、どのように変化するかは、事前に把握されているので、その値を用いて算出する。
【００２３】
そして、収縮率Ｓ１が算出されれば、数１の関係式によりドライ状態の塗工膜厚ＴＤがモニタされているので収縮率Ｓの変動（Ｓ０→Ｓ１）により塗工ギャップ量Ｇが変更され（Ｇ０→Ｇ１）、その塗工ギャップ量Ｇの変更によりドライ状態の塗工膜厚ＴＤが変更される（ＴＤ０→ＴＤ１）。
【００２４】
そしてこのドライ状態の塗工膜厚ＴＤの変更（ＴＤ０→ＴＤ１）は、やはりモニタされていることから、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（若しくは目付量）と塗工ギャップ量Ｇとのフィードバック制御により適正な塗工ギャップ量Ｇに調整されて目標とする塗工膜厚Ｔでの塗工が行なわれる。したがって、この発明の場合も、ペースト粘度（η）が運転途中に変動することがあっても均一な目付量が得られるように塗工ギャップ量Ｇが調整されて目標とする塗工塗膜が形成された電極シートが製造されるものである。
【００２５】
そしてこの請求項２に記載の発明の場合は、運転稼働中にペースト粘度（η）をモニタしていなくとも、乾燥前後のウェット状態とドライ状態の塗工膜厚をそれぞれモニタすることにより塗工ギャップ量が調整（制御）されることに特長がある。
【００２６】
さらに、本発明の請求項３記載に係る電池用シート電極の製造方法は、集電体シート面に電極活物質のペースト材料をロールコータにより塗布し乾燥させて電池用シート電極を製造する際に、（イ）前記ロールコータの塗工ギャップ量と塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量との関係を示す収縮率と、集電体シート面に塗工される前記ペースト材料のペースト粘度との第１の関係、並びに、（ロ）塗工後乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量と、塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量と、前記ペースト材料のペースト粘度との第２の関係を事前に求めておき、集電体シート面に塗工される電極活物質のペースト材料のペースト粘度、および塗工後乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量を非破壊測定によりモニタし、これらのモニタ値から、前記第１の関係に基づき、モニタされたペースト粘度から収縮率を求め、さらに、前記第２の関係に基づいて、塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量を推定し、該収縮率と推定された塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量とから塗工ギャップ量を決定し、フィードバック制御により塗工するようにしたことを要旨とするものである。
【００２７】
この請求項３に記載の発明においては、ペースト粘度（η）のモニタにより収縮率Ｓが求められる。
【００２８】
そして、詳細な説明は後にするが、図４に示したように、ウェット状態の塗工膜厚ＴＷ（若しくは目付量）とドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（若しくは目付量）との関係は、ペースト粘度（η）により変化するものの相関性があるので、ペースト粘度（η）とウェット状態の塗工膜厚ＴＷをモニタしていれば、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤが求められ、そのドライ状態の塗工膜厚ＴＤが得られるための塗工ギャップ量Ｇが数１の関係式により決定される。
【００２９】
また、ペースト粘度（η）が運転稼働中に変動すれば、そのペースト粘度（η）とウェット状態の塗工膜厚ＴＷのモニタにより変動後のドライ状態の塗工膜厚ＴＤが推定されるので、その推定される塗工膜厚ＴＤが目標とする目付量が得られるための塗工膜厚に維持されるよう塗工ギャップ量Ｇが変更調整される。  したがって、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤをモニタしなくともその塗工膜厚ＴＤを制御できることとなり、ペースト材料塗工後の乾燥ラインが長い場合にその乾燥ラインの通過を待たずにリアルタイムで塗工ギャップ量の調整を行えるものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。初めに、図１は本発明に係る電池用シート電極の製造方法を実現するための塗工ラインの一例を概略的に示したものである。
【００３１】
この塗工ライン１０は、集電体シート１２がモータ（図示せず）により図中矢示Ａ方向へ回転駆動される塗工ロール１４を周回するように設置され、この集電体シート１２は塗工ロール１４と該塗工ロール１４に対して離間接近自在に対峙されるコンマロール１６との間を通過するように構成されている。このコンマロール１６は、鉛直方向に移動自在に設けられ、この移動によってコンマロール１６と塗工ロール１４との隙間Ｇ（塗工ギャップ量）が調節されるようになっている。
【００３２】
また、塗工ロール１４に近接して集電体シート１２面に塗工されるペースト材料のペースト液溜め１７が備えられ、塗工ロール１４の回転駆動に伴って該ペースト液溜め１７内のペースト材料が集電体シート１２面に塗着され、塗工ロール１４、コンマロール１６間を通過する。そして、ペースト材料が塗着された集電体シート１２はシート状のまま乾燥室１８へ送られ、該乾燥室１８内を通過する間にドライ乾燥されて送出されるようになっている。
【００３３】
この塗工ライン１０において、前記ペースト液溜め１７にはペースト材料の粘度（η）を測定するための粘度センサ２０が設けられる。また、塗工ロール１４と乾燥室１８との間には、集電体シート１２面にペースト材料が塗工された直後のウェット状態の塗工膜厚ＴＷを測定するためのウェット膜厚測定センサ２２が設けられ、さらに乾燥室１８の出口側には集電体シート１２面に塗工されたペースト材料のドライ状態の塗工膜厚ＴＤを測定するためのドライ膜厚測定センサ２２ｂが設けられている。
【００３４】
そしてこれらの粘度センサ２０、ウェット膜厚測定センサ２２ａおよびドライ膜厚測定センサ２２ｂは、それぞれ中央演算処理装置（ＣＰＵ）２４に電気的に接続されており、これらのセンサ２０，２２ａ，２２ｂにより測定されるペースト粘度（η）、ウェット状態の塗工膜厚ＴＷ、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤ等のデータがＣＰＵ２４に送信されるようになっている。また、前記コンマロール１６もＣＰＵ２４に電気的に接続されており、ＣＰＵ２４からの指令信号により上下方向に移動制御され、これにより塗工ロール１４とコンマロール１６との間の塗工ギャップ量Ｇの大きさが調節されるように構成されている。
【００３５】
なお、前述のペースト液溜め１７内のペースト粘度をインラインで測定する手段としては、細管式、落体方式、或いは圧電セラミックス（共振式）を利用したもの等が挙げられる。これらの測定センサの取付場所としては、この実施形態のように塗工機のペースト液溜め１７内に直接配置するほか、図示しないが、ペースト圧送配管のバイパス管路に設けるようにしてもよい。更に、このペースト粘度測定センサは、ペースト粘度の経時変化を測定するものであるが、温度センサを取り付けてペースト材料の温度を測定し、温度に対する粘度補正を行うようにすれば、さらに精度良く塗工ギャップ量Ｇを制御できることとなる。
【００３６】
また、前記集電体シート面に塗布されるペースト材料の塗工膜厚の測定手段としては、非破壊計測のものであれば、γ線を用いたものでも、β線を用いたものでもよい。特に、γ線膜厚測定センサは、エネルギー効率が高く、線源容量を小さくできることから配置スペースを確保しやすいという利点があり、更に、非接触で測定できること
から空気層の温度の影響を受けることなく測定することができる。そして、後方散乱タイプのものが良く、後方散乱したγ線は主にシート電極の活物質の質量（重量）も比例して散乱するということを利用して、重量採取法等により予めキャリブレーションしておけば、目標とする目付量を得ることができる。
【００３７】
しかして、この塗工ライン１０では、まず初めに、ＣＰＵ２４からの指令信号により塗工ロール１４とコンマロール１６との間の塗工ギャップ量Ｇがｇ０（初期設定値）に設定され、しかる後モータ駆動により塗工ロール１４が回転駆動されることにより集電体シート１２がシート状に搬送されていき、そのシート１２面にペースト材料が塗布される。そしてこのときのペースト粘度（η）は、粘度センサ２０により計測され、その検知信号がＣＰＵ２４に送信されることによりペースト粘度（η）が把握される。
【００３８】
次いで、ペースト塗布された集電体シート１２は乾燥室１８に搬送されることとなるが、その乾燥室１８に入る前にウェット膜厚測定センサ２２ａにより、非接触で乾燥前のウェット状態の塗工膜厚ＴＷが測定され、やはりその検知信号がＣＰＵ２４に送信されることによりウェット状態の塗工膜厚が把握され、さらに乾燥室１８で乾燥された後にも、同様にドライ膜厚測定センサ２２ｂにより、非接触でドライ状態の塗工膜厚ＴＤが測定され、その検知信号もＣＰＵ２４に送信されることによりドライ状態の塗工膜厚も把握されることとなる。
【００３９】
このようにして各測定値を監視しながら、目標とする目付量となる塗工膜厚の電極シートが得られるように塗工ギャップ量Ｇの制御を行うものであるが、これら各種の測定センサ２０、２２ａ、２２ｂからの検知信号によって得られるペースト粘度（η）、ウェット状態の塗工膜厚ＴＷ、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤの各種データに基づいて、図２〜図４の関係が得られるのでこれらについて説明する。初めに図２は、ペースト粘度（η）と既述の数１に示した収縮率Ｓとの関係を示したものである。横軸にペースト粘度（η）を採り、縦軸に収縮率Ｓを採っている。
【００４０】
この図２では、ペースト粘度（η）と収縮率Ｓとの関係は、ペースト材料の組成等によって異なるものの、ペースト粘度（η）が小さければ収縮率Ｓの値は大きくなり、ペースト粘度（η）が大きければ収縮率Ｓの値は小さくなるという関係にあることを示している。
【００４１】
また、図３は、既述の数１の関係式におけるドライ状態での塗工膜厚ＴＤ（若しくは目付量）と塗工ギャップ量Ｇとの関係を示したものである。横軸にドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（若しくは目付量）を採り、縦軸に塗工ギャップ量Ｇを採っている。今、ある値のペースト粘度（η）の時の数１に示した収縮率Ｓの関係式において、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（若しくは目付量）とその時の塗工ギャップ量Ｇとが定められている時（膜厚ＴＤ０、塗工ギャップ量Ｇ０）、ペースト粘度（η）の変動により収縮率Ｓが変動（Ｓ０→Ｓ１）したとする。
【００４２】
そうすると、数１の関係式において目標とするドライ状態の塗工膜厚ＴＤが決まっていれば、その時の必要とする塗工ギャップ量Ｇが算出されるし、逆に、ある塗工ギャップ量Ｇの時のドライ状態での塗工膜厚ＴＤも算出されることを示している。
【００４３】
すなわち、図２は数１の関係式を表しているが、収縮率Ｓはペースト粘度（η）によって変わる。そこである時点のペースト粘度（η）から図２を用いて収縮率Ｓを求める。この収縮率Ｓの値によって数１より図３の直線の式が決まる。この式が決まれば、最初に設定された塗工ギャップｇ０の時に膜厚がｔ０であれば、狙い値ｔ１にするためには塗工ギャップ量ｇ１をどれだけにすればよいか計算できる。ペースト粘度が経時変化によって変わると、その都度、数１の収縮率Ｓの値が変わり、図２の直線の式が変わるので、その時点のペースト粘度から計算される数１を用いて塗工ギャップ量Ｇの値を計算し制御することができる。
【００４４】
さらに図４は、ウェット状態の塗工膜厚ＴＷ（若しくは目付量）とドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（若しくは目付量）の関係を示したものである。横軸にドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（若しくは目付量）を採り、縦軸にウェット状態の塗工膜厚ＴＷ（若しくは目付量）を採っている。この図４では、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（若しくは目付量）とウェット状態の塗工膜厚ＴＷ（若しくは目付量）との関係はペースト粘度（η）によって変化するものの、ペースト粘度（η）がわかっておれば、ウェット状態の塗工膜厚ＴＷをモニタすることによりドライ状態の塗工膜厚ＴＤを推定できることを示している。
【００４５】
＜第１の実施形態＞
次に本発明の各種の実施形態について説明する。初めに、第１の実施形態では、粘度センサ２０からの検知信号により把握されるペースト粘度（η）と、ドライ膜厚測定センサ２２ｂからの検知信号により把握されるドライ状態の塗工膜厚ＴＤのモニタにより塗工ロール１４とコンマロール１６との間の塗工ギャップ量Ｇを制御するものである。この第１の実施形態では、センサ２０からの信号入力により集電体シート１２面に塗工されるペースト材料のペースト粘度（η）が把握されると、このペースト粘度（η）において目標とする目付量となるように所定のドライ状態の塗工膜厚ＴＤを得るための収縮率Ｓ０がＣＰＵ２４での演算により求められる。
【００４６】
そして、この収縮率Ｓ０については、前述の塗工ライン１０において、ペースト粘度（η）と、そのペースト粘度（η）の時の塗工ギャップ量Ｇおよびドライ状態の塗工膜厚ＴＤの測定によりあらかじめ多数のサンプリングを行って学習によるデータ蓄積を行っておくことにより求められる。すなわち、ペースト粘度（η）と収縮率Ｓとの関係は、前述の図２に示したような関係で把えられるから、このデータ蓄積によりあらかじめペースト粘度（η）と収縮率Ｓとの関係を把握しておけば、ペースト粘度（η）のモニタによりその時の収縮率Ｓが求められるものである。
【００４７】
そして、この塗工ラインの運転開始直後においては、塗工ギャップ量Ｇが目標とする目付量を得るためのドライ状態の塗工膜厚ＴＤとなるようには設定されていない場合が多い。そこで目標とする目付量となるドライ状態の塗工膜厚ＴＤが形成されるように塗工ギャップ量Ｇが調整されるが、その時ドライ膜厚測定センサ２２ｂからの信号入力により実際のドライ状態の塗工膜厚ＴＤが把握されるので、数１の関係式により目標とする目付量となるドライ状態の塗工膜厚ＴＤ０を得るための塗工ギャップ量Ｇ０がＣＰＵ２４による演算により算出される。そして、この演算により算出された塗工ギャップ量Ｇ０となるように、ＣＰＵ２４からの指令信号によりコンマロール１６が上下方向に移動されることにより塗工ロール１４、コンマロール１６間の塗工ギャップ量Ｇの調整が行われる。
【００４８】
また、この塗工ラインの運転稼働中にペースト粘度（η）が変化した時には、そのペースト粘度（η）は、粘度センサ２０によりモニタされているので、その検知信号に基づいて収縮率の変動値（Ｓ０→Ｓ１）がＣＰＵ２４により求められる。
【００４９】
そして、この求められた収縮率Ｓ１の値をもとに、数１の関係式において、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤはモニタされているので塗工ギャップ量Ｇ１の値がＣＰＵ２４により算出され、その算出結果に基づいて、ＣＰＵ２４からの指令信号によりコンマロール１６の移動（Ｇ０→Ｇ１）が行われる。
【００５０】
そしてこれに伴ないドライ状態の塗工膜厚ＴＤも変動し（ＴＤ０→ＴＤ１）、数１の関係式の演算処理の繰り返し（いわゆる、フィードバック制御）により、目標となる目付量が得られる塗工膜厚ＴＤとなるように、塗工ロール１４、コンマロール１６間の塗工ギャップ量Ｇの調整が行われる。したがって、運転稼働中にペースト粘度（η）が変化してもそれに追従して塗工ギャップ量Ｇの調整が行われ、集電体シート面に目標とする目付量の塗膜が均一に形成されることとなる。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態では、ウェット状態の塗工膜厚ＴＷ（ウェット膜厚測定センサ２２ａによる測定値）と、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤ（ドライ膜厚測定センサ２２ｂによる測定値）をモニタすることにより塗工ロール１４とコンマロール１６との間の塗工ギャップ量Ｇを制御するものである。この第２の実施形態では、モニタされるウェット状態の塗工膜厚ＴＷとドライ状態の塗工膜厚ＴＤとから既述の数２の関係式により乾燥率Ｄを求め、この乾燥率Ｄの値から数３の関係式により収縮率Ｓの値を求める。
【００５２】
この場合、数３の関係式で用いられる係数Ｚは、既述したように、ペースト粘度（η）によって変動する定数として用いられるものであるが、図２に表されるペースト粘度（η）と収縮率Ｓとの関係、および数１の関係式で表される塗工ギャップ量Ｇとドライ状態の塗工膜厚ＴＤとの関係、および数２の関係式で表されるドライ状態の塗工膜厚ＴＤとウェット状態の塗工膜厚ＴＷとの関係等のデータ蓄積により知ることができる。
【００５３】
さらに、この収縮率Ｓの値が得られたら、数１の関係式により目標とする目付量を得るためのドライ状態の塗工膜厚ＴＤとなるように塗工ギャップ量Ｇが算出されるので、ＣＰＵ２４からの指令信号によりコンマロール１６が上下方向に移動し塗工ギャップ量Ｇが調整される。
【００５４】
そして、この第２の実施形態の場合にも、この塗工ラインの運転稼働中にペースト粘度（η）が変化することがあるが、この時には塗工膜厚の変動が生じるので、前述のウェット膜厚測定センサ２２ａ、およびドライ膜厚測定センサ２２ｂからの検知信号に基づいてウェット状態の膜厚ＴＷとドライ状態の膜厚ＴＤの変動値が把握されこの変動値をもとに数２の関係式により乾燥率Ｄ１の値が求められる。
【００５５】
そして、乾燥率Ｄ１の値が得られたら、次に数３の関係式により収縮率Ｓ１の値が算出され、この収縮率Ｓ１の値に基づいて数１の関係式により目標とする目付量と得るためのドライ状態の塗工膜厚ＴＤとなるように塗工ギャップ量Ｇ１が算出され、この算出結果に基づいてＣＰＵ２４からの指令信号によりコンマロール１６の移動調整（Ｇ０→Ｇ１）が行われる。これによりペースト粘度（η）が変化してもそれに追従して塗工ギャップ量Ｇの調整が行われ、集電体シート面に目標とする目付量となるための塗工膜厚が均一に形成されることとなる。
【００５６】
そして、この第２の実施形態の場合には、塗工ラインの運転中にペースト粘度（η）のモニタを行っていなくても、乾燥室１８での塗膜の乾燥前後における、ウェット状態の膜厚ＴＷとドライ状態の膜厚ＴＤとをモニタしておれば、シート電極表面の塗膜の厚さが均一にかつ一定の厚さに制御されるものである。
【００５７】
＜第３の実施形態＞
さらに、第３の実施形態では、ペースト粘度（η）と、ウェット状態の膜厚（ウェット膜厚測定センサ２２ａによる測定値）のモニタにより塗工ロール１４とコンマロール１６との間の塗工ギャップ量Ｇを制御するものである。この第３の実施形態では、ペースト粘度（η）のモニタにより収縮率Ｓが求められる。
【００５８】
そして、図４に示したように、ウェット状態の塗工膜厚ＴＷとドライ状態の塗工膜厚ＴＤとの関係は、相関性があるので、ペースト粘度（η）とウェット状態の塗工膜厚ＴＷをモニタすることにより、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤが求められ、そのドライ状態の塗工膜厚ＴＤが得られるための塗工ギャップ量Ｇが数１の関係式により決定されることとなる。
【００５９】
また、ペースト粘度（η）が運転稼働中に変動すれば、そのペースト粘度（η）とウェット状態の塗工膜厚ＴＷのモニタにより変動後のドライ状態の塗工膜厚ＴＤが推定される。
【００６０】
そこで、数１の関係式により、塗工ギャップ量Ｇ（Ｇ０→Ｇ１）が算出され、その塗工ギャップ量Ｇ１となるように塗工ロール１４、コンマロール１６間の隙間が調整される。この第３の実施形態の場合には、ドライ状態の塗工膜厚ＴＤをモニタしなくとも塗工ギャップ量Ｇを制御できるものであるから、リアルタイムで塗工ギャップ量Ｇを調整でき、集電体シートが乾燥室１８を通過する間の不良品の発生を回避できることとなる。
【００６１】
本発明は、上記した実施例に何等限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施例ではロールコータ特にコンマロール方式の塗工機に適用した場合について説明したが、ダイコータ（リップコータ）方式の塗工機にも適用することができる。尚、このダイコータ方式等に適用する場合には、塗工ギャップの制御以外にもペースト圧送圧力等も調節する必要がある。
【００６２】
また、本発明では、集電体シート面のペースト材料の塗工膜厚と目付量の測定（モニタ）値に基づいて、塗工されるシート電極の活物質の密度も同時に算出し、この活物質密度もモニタすることにより作製されるシート電極を更に高い品質精度で製造することもできる。尚、本発明のシート電極は、リチウムイオン二次電池のほか、各種のアルカリ二次電池、或いはニッケル水素電池などのニッケル系水素電池、コンデンサ、燃料電池などの各種シート電極の製造に適用できるものである。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載に係る電池用シート電極の製造方法によれば、集電体シート面に塗工されるペースト材料のペースト粘度、および塗工乾燥後の塗工膜厚若しくは目付量をモニタすることにより塗工ギャップ量と塗工膜厚との関係を表す収縮率の関係式により、塗工ギャップ量を決定し、またペースト粘度の変動等によって塗工膜厚に変動が生じ得る場合も塗工膜厚と塗工ギャップ量とのフィードバック制御により塗工ギャップ量を調整し塗工するから、集電体シート面に均一に活物質の塗膜が形成されたシート電極を安定して製造することができる。
【００６４】
また、本発明の請求項２記載に係るシート電極の製造方法によれば、塗工乾燥前後のウェット状態の塗工膜厚若しくは目付量と、ドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量をモニタすることにより両者間の関係を表す乾燥率、およびこれより求められる収縮率の関係式により塗工ギャップ量を決定し、またペースト粘度の変動等があった場合も乾燥前後のウェット状態とドライ状態の塗工膜厚若しくは目付量の変動をモニタすることにより塗工ギャップ量へのフィードバック制御により塗工ギャップ量を調整し塗工するようにしたものであるから、この場合も集電体シート面に均一に活物質の塗膜が形成されたシート電極を安定して製造することができる。そして、この場合にはペースト粘度をモニタしなくとも実現できるものである。
【００６５】
さらに、本発明の請求項３記載に係るシート電極の製造方法によれば、正極或いは負極物質のペースト粘度と、乾燥前のウェット状態の塗工膜厚若しくは、目付量をモニタすることにより塗工ギャップ量を制御するようにしたものであり、塗工乾燥後のドライ状態の塗工膜厚をモニタすることなくリアルタイムで塗工ギャップ量を制御できるものであるから、途中、塗工膜厚の変動が生じ得るような状態が発生した場合等にも速やかに対処することができる。したがって、歩留り良くシート電極を製造でき、経済性の高いものである。
【００６６】
そして、これらの製造方法は、いずれも運転稼働中に非破壊検査により製品品質の評価ができるものであるから極めて高い精度での品質保証をすることができ、電池容量の安定性が求められる電気自動車用電池等のシート電極の製造への適用は、産業上極めて有益なことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電池用シート電極の製造方法を実現するための実施形態である塗工ラインの概略構成を示した図である。
【図２】本発明方法を実現するためのペースト粘度と収縮率（集電体シート面の塗工膜厚若しくは目付量と塗工ギャップ量とにより定義される）との関係を示した図である。
【図３】収縮率がわかっている状態において、集電体シート面の塗工膜厚若しくは目付量と塗工ギャップ量との関係を示した図である。
【図４】集電体シート面のウェット状態の塗工膜厚とドライ状態の塗工膜厚との関係を示した図である。
【符号の説明】
１０  塗工ライン
１２  集電体シート
１４  塗工ロール
１６  コンマロール
１８  乾燥室
２０  粘度測定センサ
２２ａ  ウェット膜厚測定センサ
２２ｂ  ドライ膜厚測定センサ
２４  中央演算処理装置（ＣＰＵ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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