(57)【要約】【課題】複数の電極ペーストの供給を切り替えても、継続して電極ペーストを幅方向に均一に塗布して、均一な厚みの電極層を有する電極板を備える電池を製造できる電池の製造方法及びペースト塗工装置を提供すること。【解決手段】電池１０の製造方法は、ペースト塗工装置１００を用いて電極ペーストＡＰを塗布する塗工工程と、これを乾燥させる乾燥工程とを備える。ペースト塗工装置１００は、複数の貯留タンク１１１，１１２と、塗工部１２１，１２２と、これらの間に配置され、ペースト撹拌機構１３６を有するバッファタンク１３１と、切替具１４１とを備える。そして、塗工工程は、切替具１４１によって電極ペーストＡＰの供給を切り替えても、継続して電極ペーストＡＰを塗布する工程である。【選択図】図４
2014078317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極基材とこの電極基材上に形成された電極層とを有する電極板を備える電池の製造方法であって、
ペースト塗工装置を用いて、電極ペーストを前記電極基材上に塗布する塗工工程と、
前記電極基材に塗布された前記電極ペーストを乾燥させて、前記電極層を形成する乾燥工程と、を備え、
前記ペースト塗工装置は、
前記電極ペーストを各々貯留する複数の貯留タンクと、
前記電極基材上に前記電極ペーストを塗布する塗工部と、
各々の前記貯留タンクと前記塗工部との間に配置され、前記貯留タンクから供給された前記電極ペーストを一時的に貯留した後に前記塗工部に供給するバッファタンクであって、前記塗工部に供給する前記電極ペーストを撹拌するペースト撹拌機構を有するバッファタンクと、
各々の前記貯留タンクから前記バッファタンクまでの供給路に配置され、前記貯留タンクから前記バッファタンクに供給する前記電極ペーストを切り替える切替具と、を備え、
前記塗工工程は、
前記切替具によって前記貯留タンクから前記バッファタンクへの前記電極ペーストの供給を切り替えても、継続して前記電極ペーストを前記電極基材上に塗布する工程である
電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電池の製造方法であって、
前記ペースト塗工装置は、
前記塗工部を複数有し、
前記バッファタンクは、
前記供給路を介して複数の前記貯留タンクに接続する１つの共通ペースト供給口と、
複数の前記塗工部にそれぞれ接続し、前記共通ペースト供給口からそれぞれ等距離に配置された複数のペースト排出口と、を有し、
前記バッファタンクを上方から見て、複数の前記ペースト排出口は、前記共通ペースト供給口を通る仮想対称線について線対称に配置されてなり、
前記共通ペースト供給口と複数の前記ペースト排出口との間に、前記ペースト撹拌機構が配置されてなる
電池の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電池の製造方法であって、
前記ペースト撹拌機構は、
前記共通ペースト供給口と各々の前記ペースト排出口との間にそれぞれ配置され、かつ、前記バッファタンクを上方から見て、前記仮想対称線について線対称に配置された複数の攪拌子を有し、
複数の前記攪拌子を、互いに同一回転数で回転させると共に、隣り合う前記攪拌子同士を、互いに逆回転させる
電池の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電池の製造方法であって、
前記バッファタンクは、
その上方から見て、前記仮想対称線について線対称な形態とされてなる
電池の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記貯留タンクに貯留される前記電極ペーストは、
粘度が７００〜１００００ｍＰａ・ｓで、かつ、取り得る粘度の変動範囲が３５００ｍＰａ・ｓ以上である
電池の製造方法。
【請求項６】
電極ペーストを電極基材上に塗布するペースト塗工装置であって、
前記電極ペーストを各々貯留する複数の貯留タンクと、
前記電極基材上に前記電極ペーストを塗布する塗工部と、
各々の前記貯留タンクと前記塗工部との間に配置され、前記貯留タンクから供給された前記電極ペーストを一時的に貯留した後に前記塗工部に供給するバッファタンクであって、前記塗工部に供給する前記電極ペーストを撹拌するペースト撹拌機構を有するバッファタンクと、
各々の前記貯留タンクから前記バッファタンクまでの供給路に配置され、前記貯留タンクから前記バッファタンクに供給する前記電極ペーストを切り替える切替具と、を備える
ペースト塗工装置。
【請求項７】
請求項６に記載のペースト塗工装置であって、
前記塗工部を複数有し、
前記バッファタンクは、
前記供給路を介して複数の前記貯留タンクに接続する１つの共通ペースト供給口と、
複数の前記塗工部にそれぞれ接続し、前記共通ペースト供給口からそれぞれ等距離に配置された複数のペースト排出口と、を有し、
前記バッファタンクを上方から見て、複数の前記ペースト排出口は、前記共通ペースト供給口を通る仮想対称線について線対称に配置されてなり、
前記共通ペースト供給口と複数の前記ペースト排出口との間に、前記ペースト撹拌機構が配置されてなる
ペースト塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極基材とこの電極基材上に形成された電極層とを有する電極板を備える電池の製造方法、及び、これに用いるペースト塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池の電極板は、一般に、電極基材上に電極ペーストを塗布し、これを乾燥させて電極層を形成することにより製造する。ところで、電極ペーストは、ある程度の量を一度に製造するため、例えば製造ロット毎に貯留タンクに貯留することが多い。このような電極ペーストを用いて多量の電極板を製造するに当たっては、異なる製造ロットの電極ペーストを切り替えながら、継続して電極ペーストを電極基材上に塗布する。
【０００３】
特許文献１には、２つの塗布液を切り替えて塗布可能な塗布液塗工装置が開示されている。この塗布液塗工装置は、塗布液の供給源である塗布液供給装置と、この塗布液供給装置から送液された塗布液をガラス基板等の基板に塗布する塗布装置とを備える（特許文献１の図１等を参照）。このうち塗布液供給装置は、塗布液を各々貯留する２つの塗布液タンクを有しており、これらの塗布液タンクに貯留された塗布液を切り替えて塗布装置に送液できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８９２９５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、このような塗布液塗工装置を電池の電極板の製造に用いて、複数の塗布液タンクに貯留された複数の電極ペーストの供給を切り替えながら、継続して電極ペーストを電極基材に塗布する場合、一時的に、切り替え前の電極ペーストと切り替え後の電極ペーストとを同時に塗布することになる。ここで、製造ロットが異なるなどにより切り替えの前後で電極ペーストの粘度が大きく異なると、切り替え移行時に塗布装置内部の電極ペーストの粘度が場所によって異なることになる。すると、塗装装置内において電極ペーストの流動性が不均一となり、塗布装置内の電極ペーストのうち、流動性が高い部分は単位幅寸法当たりの吐出量が多くなる一方、流動性が低い部分は単位幅寸法当たりの吐出量が少なくなる。
【０００６】
このため、切り替え移行時に電極基材への塗布量（塗膜の厚み）が幅方向について不均一になる場合が生じ易い。具体的には、塗膜の幅方向両端部で塗膜が厚くなる一方、幅方向中央部で塗膜が薄くなるなど、幅方向について塗膜の厚みが不均一になることがある。特に、電極ペーストの粘度が高く、かつ、電極ペーストの取り得る粘度の変動範囲が広い場合には、切り替え移行時に電極基材への塗布量が不均一になる場合が生じ易い。このように電極ペーストの供給の切り替え移行時も含めて、幅方向に均一な厚みの電極層を継続して形成することは難しかった。一方、この問題を解決するために、電極ペーストの粘度の許容範囲を狭く制限すると、電極ペーストの作製時に歩留まりが低下する。
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、複数の電極ペーストの供給を切り替えても、継続して電極ペーストを幅方向に均一に塗布して、均一な厚みの電極層を有する電極板を備える電池を製造できる電池の製造方法、及び、これに用いるペースト塗工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】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、電極基材とこの電極基材上に形成された電極層とを有する電極板を備える電池の製造方法であって、ペースト塗工装置を用いて、電極ペーストを前記電極基材上に塗布する塗工工程と、前記電極基材に塗布された前記電極ペーストを乾燥させて、前記電極層を形成する乾燥工程と、を備え、前記ペースト塗工装置は、前記電極ペーストを各々貯留する複数の貯留タンクと、前記電極基材上に前記電極ペーストを塗布する塗工部と、各々の前記貯留タンクと前記塗工部との間に配置され、前記貯留タンクから供給された前記電極ペーストを一時的に貯留した後に前記塗工部に供給するバッファタンクであって、前記塗工部に供給する前記電極ペーストを撹拌するペースト撹拌機構を有するバッファタンクと、各々の前記貯留タンクから前記バッファタンクまでの供給路に配置され、前記貯留タンクから前記バッファタンクに供給する前記電極ペーストを切り替える切替具と、を備え、前記塗工工程は、前記切替具によって前記貯留タンクから前記バッファタンクへの前記電極ペーストの供給を切り替えても、継続して前記電極ペーストを前記電極基材上に塗布する工程である電池の製造方法である。
【０００９】
この電池の製造方法では、複数の貯留タンクと塗工部と切替具とを備えるペースト塗工装置を用いて、複数の電極ペーストの供給を切り替えても、継続して電極ペーストを電極基材上に塗布する。
更に、このペースト塗工装置は、貯留タンクと塗工部との間に、電極ペーストを一時的に貯留するバッファタンクを有するので、電極ペーストの切り替え前後に、貯留タンクからバッファタンクへの電極ペーストの供給が一時的に少なくなったり止まったときでも、バッファタンクから塗工部への電極ペーストの供給量を一定に保つことができ、継続して電極ペーストの塗工を行うことができる。
【００１０】
また更に、このバッファタンクは、塗工部に供給する電極ペーストを撹拌するペースト撹拌機構を有するので、電極ペーストの切り替え移行時に、切り替え前にバッファタンクに供給されていた電極ペーストと、切り替え後にバッファタンクに供給される電極ペーストとを撹拌して均一に混合できる。これにより、切り替えの前後でバッファタンクに供給される電極ペーストの粘度が大きく異なったとしても、バッファタンクから塗工部に供給する電極ペーストについては、その粘度の変化を緩やかにすることができる。
【００１１】
このため、切り替え移行時に、塗工部内部において電極ペーストの粘度が場所によって異なることが抑制され、塗工部内部における電極ペーストの流動性の不均一が抑制されるので、塗工部からの場所による単位幅寸法当たりの吐出量の不均一が抑制される。従って、電極ペーストの供給の切り替え移行時も含め、いずれのときでも、電極ペーストの電極基材への塗布量（塗膜の厚み）を幅方向について均一にすることができる。よって、この電池の製造方法によれば、複数の電極ペーストの供給を切り替えても、継続して電極ペーストを幅方向に均一に塗布して、幅方向に均一な厚みの電極層を形成できる。そして、上述の幅方向に均一な厚みの電極層を有する電極板を用いた電池を製造できる。
【００１２】
なお、「電極板」は、例えば、正極電極基材に、正極活物質を含む正極活物質層を形成した正極板でもよいし、負極電極基材に、負極活物質を含む負極活物質層を形成した負極板でもよい。或いは、電極基材の一方の主面に正極活物質層を形成すると共に、他方の主面に負極活物質層を形成した双極電極板（バイポーラ電極板）でもよい。
また、「電池」は、例えば、各々帯状をなす正極板及び負極板をセパレータを介して互いに重ねて捲回してなる捲回型の電極体を備えるものでもよいし、各々所定形状（例えば矩形状など）をなす複数の正極板及び複数の負極板をセパレータを介して交互に複数積層してなる積層型の電極体を備えるものでよい。
【００１３】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記ペースト塗工装置は、前記塗工部を複数有し、前記バッファタンクは、前記供給路を介して複数の前記貯留タンクに接続する１つの共通ペースト供給口と、複数の前記塗工部にそれぞれ接続し、前記共通ペースト供給口からそれぞれ等距離に配置された複数のペースト排出口と、を有し、前記バッファタンクを上方から見て、複数の前記ペースト排出口は、前記共通ペースト供給口を通る仮想対称線について線対称に配置されてなり、前記共通ペースト供給口と複数の前記ペースト排出口との間に、前記ペースト撹拌機構が配置されてなる電池の製造方法とすると良い。
【００１４】
この電池の製造方法に係るペースト塗工装置は、複数の塗工部を有するので、これらの塗工部を同時に用いて電極ペーストの塗工を行うことができる。しかも、複数の塗工部に接続する複数のペースト排出口は、それぞれ共通ペースト供給口から等距離に配置され、かつ、共通ペースト供給口を通る仮想対称線について線対称に配置されている。そして、共通ペースト供給口と複数のペースト排出口との間に、前述のペースト撹拌機構が配置されている。このため、電極ペーストの供給の切り替え時に、各々のペースト排出口から各々の塗工部に向けて、同様に攪拌され粘度の揃った電極ペーストを送液できる。
【００１５】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記ペースト撹拌機構は、前記共通ペースト供給口と各々の前記ペースト排出口との間にそれぞれ配置され、かつ、前記バッファタンクを上方から見て、前記仮想対称線について線対称に配置された複数の攪拌子を有し、複数の前記攪拌子を、互いに同一回転数で回転させると共に、隣り合う前記攪拌子同士を、互いに逆回転させる電池の製造方法とすると良い。
【００１６】
このようなペースト撹拌機構を有するペースト塗工装置を用いることで、電極ペーストの供給の切り替え時に、各々のペースト排出口から各々の塗工部に向けて、十分に攪拌されて特に粘度の揃った電極ペーストを送液できる。
【００１７】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記バッファタンクは、その上方から見て、前記仮想対称線について線対称な形態とされてなる電池の製造方法とすると良い。
【００１８】
このようなバッファタンクを有するペースト塗工装置を用いることで、電極ペーストの供給の切り替え時に、各々のペースト排出口から各々の塗工部に向けて、十分に攪拌されて特に粘度の揃った電極ペーストを送液できる。
【００１９】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記貯留タンクに貯留される前記電極ペーストは、粘度が７００〜１００００ｍＰａ・ｓで、かつ、取り得る粘度の変動範囲が３５００ｍＰａ・ｓ以上である電池の製造方法とすると良い。
【００２０】
粘度が７００〜１００００ｍＰａ・ｓの高粘度で、かつ、粘度の取り得る変動範囲が３５００ｍＰａ・ｓ以上である電極ペースト（例えば、取り得る粘度が１０００〜６５００ｍＰａ・ｓの電極ペーストなど）を用いる場合には、前述のように、複数の電極ペーストの供給を切り替えて継続して塗布しようとすると、元々粘度が高い上に、製造ロット毎に粘度が変動するなどにより、切り替えの前後でバッファタンクに供給される電極ペーストの粘度が大きく変動する場合がある。この場合には、切り替え移行時に電極基材への塗布量が幅方向について不均一になる場合が特に生じ易い。
【００２１】
これに対し、本製造方法では、前述のペースト塗工装置を用いる。このため、上述のように、切り替えの前後でバッファタンクに供給される電極ペーストの粘度が大きく異なったとしても、バッファタンクから塗工部に供給する電極ペーストについては、その粘度の変化を緩やかにすることができる。このため、切り替え移行時に、塗工部内部において電極ペーストの粘度が場所によって異なることが抑制され、塗工部内部における電極ペーストの流動性の不均一が抑制されるので、塗工部からの場所による単位幅寸法当たりの吐出量の不均一が抑制される。従って、切り替え移行時も含め、いずれのときでも、電極ペーストの電極基材への塗布量（塗膜の厚み）を幅方向について均一にすることができる。
【００２２】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記塗工部に供給される前記電極ペーストの単位時間当たりの粘度変化量を、ΔＰ（ｍＰａ・ｓ／ｓ）とし、前記塗工部からの単位時間当たりの吐出量を、ΔＶ（ｃｃ／ｓ）とし、粘度変化量ΔＱ＝ΔＰ/ΔＶ（ｍＰａ・ｓ／ｃｃ）としたとき、前記塗工工程は、前記電極ペーストの切り替え移行時でも、前記粘度変化量ΔＱを１．０ｍＰａ・ｓ／ｃｃ以下にして、継続して前記電極ペーストを前記電極基材上に塗布する工程である電池の製造方法とするのが好ましい。
【００２３】
このように電極ペーストの供給を切り替えたときでも、電極ペーストの粘度変化量ΔＱを１．０ｍＰａ・ｓ／ｃｃ以下に制限することで、電極ペーストの塗布量（塗膜の厚み）を幅方向についてより均一にすることができる。
【００２４】
また、他の態様は、電極ペーストを電極基材上に塗布するペースト塗工装置であって、前記電極ペーストを各々貯留する複数の貯留タンクと、前記電極基材上に前記電極ペーストを塗布する塗工部と、各々の前記貯留タンクと前記塗工部との間に配置され、前記貯留タンクから供給された前記電極ペーストを一時的に貯留した後に前記塗工部に供給するバッファタンクであって、前記塗工部に供給する前記電極ペーストを撹拌するペースト撹拌機構を有するバッファタンクと、各々の前記貯留タンクから前記バッファタンクまでの供給路に配置され、前記貯留タンクから前記バッファタンクに供給する前記電極ペーストを切り替える切替具と、を備えるペースト塗工装置である。
【００２５】
このペースト塗工装置に係るバッファタンクは、塗工部に供給する電極ペーストを撹拌するペースト撹拌機構を有するので、電極ペーストの切り替え移行時に、切り替え前にバッファタンクに供給されていた電極ペーストと、切り替え後にバッファタンクに供給される電極ペーストとを撹拌して均一に混合できる。これにより、切り替えの前後でバッファタンクに供給される電極ペーストの粘度が大きく異なったとしても、バッファタンクから塗工部に供給する電極ペーストについては、その粘度の変化を緩やかにすることができる。
【００２６】
このため、切り替え移行時に、塗工部内部において電極ペーストの粘度が場所によって異なることが抑制され、塗工部内部における電極ペーストの流動性の不均一が抑制されるので、塗工部からの場所による単位幅寸法当たりの吐出量の不均一が抑制される。従って、電極ペーストの供給の切り替え移行時も含め、いずれのときでも、電極ペーストの電極基材への塗布量（塗膜の厚み）を幅方向について均一にすることができる。よって、このペースト塗工装置を用いれば、複数の電極ペーストの供給を切り替えても、継続して電極ペーストを幅方向に均一に塗布して、幅方向に均一な厚みの電極層を形成できる。
【００２７】
更に、上記のペースト塗工装置であって、前記塗工部を複数有し、前記バッファタンクは、前記供給路を介して複数の前記貯留タンクに接続する１つの共通ペースト供給口と、複数の前記塗工部にそれぞれ接続し、前記共通ペースト供給口からそれぞれ等距離に配置された複数のペースト排出口と、を有し、前記バッファタンクを上方から見て、複数の前記ペースト排出口は、前記共通ペースト供給口を通る仮想対称線について線対称に配置されてなり、前記共通ペースト供給口と複数の前記ペースト排出口との間に、前記ペースト撹拌機構が配置されてなるペースト塗工装置とすると良い。
【００２８】
このペースト塗工装置は、複数の塗工部を有するので、これらの塗工部を同時に用いて電極ペーストの塗工を行うことができる。しかも、複数の塗工部に接続する複数のペースト排出口は、それぞれ共通ペースト供給口から等距離に配置され、かつ、共通ペースト供給口を通る仮想対称線について線対称に配置されている。そして、共通ペースト供給口と複数のペースト排出口との間に、前述のペースト撹拌機構が配置されている。このため、電極ペーストの供給の切り替え時に、各々のペースト排出口から各々の塗工部に向けて、同様に攪拌され粘度の揃った電極ペーストを送液できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係り、リチウムイオン二次電池の斜視図である。
【図２】実施形態に係り、リチウムイオン二次電池の縦断面図である。
【図３】実施形態に係り、正極板及び負極板をセパレータを介して互いに重ねた状態を示す、電極体の展開図である。
【図４】実施形態に係り、ペースト塗工装置を示す説明図である。
【図５】実施形態に係り、上方から見たバッファタンクを示す説明図である。
【図６】粘度が異なる正極ペーストの切り替え移行時における、時間と塗工ダイに供給される正極ペーストの粘度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、リチウムイオン二次電池１０（以下、単に電池１０とも言う）を示す。また、図３に、電極体３０を示す。なお、以下では、電池１０の厚み方向ＢＨ、幅方向ＣＨ、高さ方向ＤＨを、図１及び図２に示す方向と定めて説明する。この電池１０は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される角型の密閉型電池である。この電池１０は、直方体状の電池ケース２０と、この電池ケース２０内に収容された扁平状捲回型の電極体３０と、電池ケース２０に支持された正極端子６０及び負極端子７０等から構成されている。また、電池ケース２０内には、非水系の電解液２７が保持されている。
【００３１】
このうち電極体３０は、その軸線（捲回軸）が電池１０の幅方向ＣＨと平行となるように横倒しにした状態で、電池ケース２０内に収容されている（図２参照）。この電極体３０は、帯状の正極板３１と帯状の負極板４１とを、樹脂製の多孔質膜からなる帯状の２枚のセパレータ５１，５１を介して互いに重ねて（図３参照）、軸線周りに捲回し、扁平状に圧縮したものである。正極板３１の幅方向の一部は、セパレータ５１，５１から軸線方向の一方側（図２中、左方、図３中、上方）に渦巻き状をなして突出しており、正極端子６０と接続（溶接）している。また、負極板４１の幅方向の一部は、セパレータ５１，５１から軸線方向の他方側（図２中、右方、図３中、下方）に渦巻き状をなして突出しており、負極端子７０と接続（溶接）している。
【００３２】
正極板（電極板）３１は、芯材として、アルミニウムからなる帯状の正極電極箔（電極基材）３２を有する。この正極電極箔３２の表裏面のうち幅方向（図３中、上下方向）の一部（図３中、下方）の上には、それぞれ長手方向（図３中、左右方向）に帯状に延びる正極活物質層（電極層）３３，３３が形成されている。この正極活物質層３３は、正極活物質と導電材と結着剤から形成されている。本実施形態では、正極活物質としてリチウム・コバルト・ニッケル・マンガン複合酸化物を、導電材としてアセチレンブラック（ＡＢ）を、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いている。
【００３３】
負極板４１は、芯材として、銅からなる帯状の負極電極箔４２を有する。この負極電極箔４２の表裏面のうち幅方向（図３中、上下方向）の一部（図３中、上方）の上には、それぞれ長手方向（図３中、左右方向）に帯状に延びる負極活物質層４３，４３が形成されている。この負極活物質層４３は、負極活物質と増粘剤と結着剤から形成されている。本実施形態では、負極活物質として天然黒鉛を、増粘剤としてカルボシキメチルセルロース（ＣＭＣ）を、結着剤としてスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いている。
【００３４】
次いで、上記電池１０の製造方法について説明する。まず、正極板３１を製造する。即ち、帯状の正極電極箔３２が長手方向に複数繋がった寸法を有する帯状の正極電極箔３２ｘを用意する。また、正極活物質、導電材及び結着剤を溶媒（具体的にはＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）） に分散させた正極ペースト（電極ペースト）ＡＰを用意する。この正極ペーストＡＰは、粘度が７００〜１００００ｍＰａ・ｓで、かつ、取り得る粘度の変動範囲が３５００ｍＰａ・ｓ以上である。具体的には、本実施形態の正極ペーストＡＰの取り得る粘度は、１０００〜６５００ｍＰａ・ｓである。なお、この正極ペーストＡＰの粘度、及び、後述する負極ペーストＢＰの粘度は、いずれも、Ｂ型粘度計を用いて２５℃、１ｒｐｍの条件で測定した。
【００３５】
そして、塗工工程において、ペースト塗工装置１００（図４参照）を用いて、正極ペーストＡＰを、正極電極箔３２ｘの一方の主面のうち幅方向の一部の上に塗布する。このペースト塗工装置１００は、複数（本実施形態では２つ）の貯留タンク１１１，１１２と、複数（本実施形態では２つ）の塗工ダイ（塗工部）１２１，１２２と、バッファタンク１３１と、切替具１４１と、３つのポンプ１５１，１５２，１５３とを備え、これらが配管１６１〜１６８を介して接続されている。
【００３６】
このうち貯留タンク（第１貯留タンク１１１及び第２貯留タンク１１２）は、正極ペーストＡＰを貯留する。なお、本実施形態では、第１貯留タンク１１１に貯留された正極ペーストＡＰを第１正極ペーストＡＰ１、第２貯留タンク１１２に貯留された正極ペーストＡＰを第２正極ペーストＡＰ２とする。
塗工ダイ（第１塗工ダイ１２１及び第２塗工ダイ１２２）は、正極ペーストＡＰを吐出して、正極電極箔３２ｘに塗布する。
【００３７】
バッファタンク１３１は、貯留タンク１１１，１１２と、塗工ダイ１２１，１２２との間に配置され、後述するように配管１６１〜１６８を介して、これらに接続されている。このバッファタンク１３１は、貯留タンク１１１，１１２から供給された正極ペーストＡＰを一時的に貯留した後に塗工ダイ１２１，１２２に供給する。このバッファタンク１３１は、その上方から見て（図５参照）、概略長円状の開口を有する有底筒状であり、後述する仮想対称線ＬＸについて線対称な形態とされている。
なお、以下では、貯留タンク１１１，１１２からバッファタンク１３１に供給される正極ペーストＡＰを、正極ペーストＡＰａ、バッファタンク１３１から塗工ダイ１２１，１２２に供給される正極ペーストＡＰを、正極ペーストＡＰｂとも言う。
【００３８】
このバッファタンク１３１には、正極ペーストＡＰａが供給される１つの共通ペースト供給口１３２と、正極ペーストＡＰｂを排出する複数（本実施形態では２つ）のペースト排出口（第１ペースト排出口１３３及び第２ペースト排出口１３４）が設けられている。このうち共通ペースト供給口１３２は、バッファタンク１３１の側面１３１ｃに設けられている。具体的には、バッファタンク１３１を上方から見て（図５参照）、共通ペースト供給口１３２を通る仮想対称線ＬＸについてバッファタンク１３１が線対称な形態となる位置に、共通ペースト供給口１３２が設けられている。
【００３９】
一方、第１ペースト排出口１３３及び第２ペースト排出口１３４は、それぞれバッファタンク１３１の底面１３１ｄに設けられている。具体的には、これら第１ペースト排出口１３３及び第２ペースト排出口１３４は、共通ペースト供給口１３２からそれぞれ等距離に配置されている。即ち、共通ペースト供給口１３２から第１ペースト排出口１３３までの距離Ｌ１と、共通ペースト供給口１３２から第２ペースト排出口１３４までの距離Ｌ２とが、等しくなっている（Ｌ１＝Ｌ２）。また、バッファタンク１３１を上方から見て、これら第１ペースト排出口１３３及び第２ペースト排出口１３４は、共通ペースト供給口１３２を通る前述の仮想対称線ＬＸについて線対称に配置されている。
【００４０】
バッファタンク１３１と塗工ダイ１２１，１２２とは、配管１６１〜１６４によって構成される供給路１６０を介して接続されている。具体的には、バッファタンク１３１の共通ペースト供給口１３２に、配管１６４が接続され、正極ペーストＡＰａをバッファタンク１３１に向けて送液するポンプ１５１に繋がっている（図４参照）。更に、このポンプ１５１は、配管１６３を介して、後述する切替具１４１に繋がっている。更に、この切替具１４１は、配管１６１を介して第１貯留タンク１１１に接続されると共に、配管１６２を介して第２貯留タンク１１２が接続されている。
【００４１】
また、第１ペースト排出口１３３には、配管１６５が接続され、バッファタンク１３１からの正極ペーストＡＰｂを送液するポンプ１５２に繋がっている。更に、このポンプ１５２は、配管１６７を介して第１塗工ダイ１２１に繋がっている。また、第２ペースト排出口１３４には、配管１６６が接続され、バッファタンク１３１からの正極ペーストＡＰｂを送液するポンプ１５３に繋がっている。更に、このポンプ１５３は、配管１６８を介して第２塗工ダイ１２２に繋がっている。
【００４２】
共通ペースト供給口１３２とペースト排出口１３３，１３４との間には、貯留タンク１１１，１１２（共通ペースト供給口１３２）から供給された正極ペーストＡＰａを攪拌して、塗工ダイ１２１，１２２（ペースト排出口１３３，１３４）に供給するペースト撹拌機構１３６が配置されている（図５参照）。具体的には、ペースト撹拌機構１３６は、共通ペースト供給口１３２と第１ペースト排出口１３３との間に配置された第１攪拌子１３７と、共通ペースト供給口１３２と第２ペースト排出口１３４との間に配置された第２攪拌子１３８とを有する。これら第１攪拌子１３７及び第２攪拌子１３８は、それぞれバッファタンク１３１の底面１３１ｄに対して回転軸が垂直（鉛直）となるように配置されている。更に、これら第１攪拌子１３７及び第２攪拌子１３８は、バッファタンク１３１を上方から見て、共通ペースト供給口１３２を通る前述の仮想対称線ＬＸについて線対称に配置されている。また、これら第１攪拌子１３７及び第２攪拌子１３８は、互いに同一回転数で回転すると共に、互いに逆回転する。
【００４３】
次に、切替具１４１について説明する（図４参照）。この切替具１４１は、３方弁であり、前述のように、２つの貯留タンク１１１，１１２からバッファタンク１３１までの供給路１６０内に配置されている。この切替具（３方弁）１４１は、バッファタンク１３１に接続する貯留タンクを第１貯留タンク１１１及び第２貯留タンク１１２のいずれかに切り替えて、バッファタンク１３１に供給する正極ペーストＡＰを第１正極ペーストＡＰ１及び第２正極ペーストＡＰ２のいずれかに切り替える。
【００４４】
塗工工程では、このペースト塗工装置１００を用いて、切替具１４１によって貯留タンク１１１，１１２からバッファタンク１３１への正極ペーストＡＰａの供給を切り替えても、継続して正極ペーストＡＰｂを正極電極箔３２ｘ上に塗布する。その際、ペースト塗工装置１００は、前述のように２つの塗工ダイ１２１，１２２を有するので、後述するように、正極電極箔３２ｘの反対側の主面のうち幅方向の一部の上にも、正極ペーストＡＰｂを塗布できる。なお、２つの塗工ダイ１２１，１２２は、２枚の正極電極箔３２ｘ，３２ｘについて、それらの一方の主面に同時に正極ペーストＡＰを塗布するのに用いてもよい。或いは、２つの塗工ダイ１２１，１２２は、複数（例えば４条分）の正極電極箔３２ｘが幅方向に繋がった寸法を有する正極電極箔に、２条の正極活物質層を同時に形成するのに用いてもよい。
【００４５】
この塗工工程では、各ポンプ１５１〜１５３を作動させて、まず第１貯留タンク１１１内に貯留された第１正極ペーストＡＰ１を、配管１６１〜１６４、バッファタンク１３１及び配管１６５〜１６８を介して塗工ダイ１２１，１２２に送液し、塗工ダイ１２１，１２２から、正極電極箔３２ｘの一方の主面のうち幅方向の一部の上に塗布する。その際、本実施形態では、バッファタンク１３１内のペースト撹拌機構１３６を作動させて、バッファタンク１３１内の正極ペーストＡＰ（第１正極ペーストＡＰ１）を攪拌する。正極ペーストＡＰの成分がバッファタンク１３１内で沈降するのを確実に防止するためである。
【００４６】
その後、第１貯留タンク１１１内の第１正極ペーストＡＰ１が無くなったときには、切替具１４１を作動させて、バッファタンク１３１との接続を第１貯留タンク１１１から第２貯留タンク１１２に切り替え、バッファタンク１３１に供給する正極ペーストＡＰａを、第１正極ペーストＡＰ１から第２正極ペーストＡＰ２に切り替える。バッファタンク１３１は、正極ペーストＡＰを一時的に貯留しているので、この切り替え移行時に、貯留タンク１１１，１１２からバッファタンク１３１への正極ペーストＡＰａの供給が一時的に少なくなったり止まったときでも、バッファタンク１３１から塗工ダイ１２１，１２２への正極ペーストＡＰｂの供給量を一定に保つことができる。
【００４７】
しかも、この切り替え移行時においても、バッファタンク１３１内のペースト撹拌機構１３６を引き続き作動させて、バッファタンク１３１内の正極ペーストＡＰを攪拌する。これにより、切り替え前にバッファタンク１３１に供給されていた第１正極ペーストＡＰ１と、切り替え後にバッファタンク１３１に供給される第２正極ペーストＡＰ２とを撹拌して均一に混合する。そして、この混合された正極ペーストＡＰｂを塗工ダイ１２１，１２２に向けて送液して、塗工ダイ１２１，１２２により正極電極箔３２ｘ上に塗布する。このため、後述するように、第１正極ペーストＡＰ１と第２正極ペーストＡＰ２の粘度が大きく異なったとしても、バッファタンク１３１から塗工ダイ１２１，１２２に供給する正極ペーストＡＰｂについては、その粘度の変化を緩やかにすることができる。バッファタンク１３１内の正極ペーストＡＰにおける第１正極ペーストＡＰ１の割合は、徐々に少なくなる一方、第２正極ペーストＡＰ２の割合は、徐々に増加する。
【００４８】
図６に、粘度Ｐｃ１，Ｐｃ２（Ｐｃ１＜Ｐｃ２）が異なる正極ペーストＡＰ１，ＡＰ２について、切り替え移行を行った場合に塗工ダイ１２１，１２２に供給される正極ペーストＡＰｂの粘度Ｐｃの時間変化を示す。ペースト撹拌機構１３６を作動させずに、バッファタンク１３１内の正極ペーストＡＰを攪拌しなかった場合には、正極ペーストＡＰａの供給を第１正極ペーストＡＰ１から第２正極ペーストＡＰ２を切り替えた直後に、バッファタンク１３１から塗工ダイ１２１，１２２に供給される正極ペーストＡＰｂの粘度Ｐｃが急激に上昇する。
【００４９】
これに対し、本実施形態では、ペースト撹拌機構１３６を作動させて、第１攪拌子１３７及び第２攪拌子１３８によりバッファタンク１３１内の正極ペーストＡＰを攪拌している。このため、第１正極ペーストＡＰ１からこれより粘度が高い第２正極ペーストＡＰ２に切り替えても、バッファタンク１３１から塗工ダイ１２１，１２２に供給される正極ペーストＡＰｂの粘度Ｐｃは、緩やかにしか上昇しない。
【００５０】
バッファタンク１３１への正極ペーストＡＰａの供給を第１正極ペーストＡＰ１から第２正極ペーストＡＰ２に切り替えた後には、第２貯留タンク１１２内に貯留された第２正極ペーストＡＰ２を用いている間に、第１貯留タンク１１１を、正極ペーストＡＰが貯留された別の貯留タンクと交換しておく。或いは、貯留タンクを交換する代わりに、この第１貯留タンク１１１に正極ペーストＡＰを補充しておく。
【００５１】
その後、第２貯留タンク１１２内の第２正極ペーストＡＰ２の残量が無くなったときには、再び切替具１４１を作動させて、バッファタンク１３１との接続を第２貯留タンク１１２から第１貯留タンク１１１に切り替え、バッファタンク１３１に供給する正極ペーストＡＰａを、第２正極ペーストＡＰ２から第１正極ペーストＡＰ１に切り替える。そして、第１貯留タンク１１１内の第１正極ペーストＡＰ１を正極電極箔３２ｘ上に塗布する。このように本実施形態の塗工工程では、複数の正極ペーストＡＰａの供給を切り替えながらも、継続して正極ペーストＡＰｂを正極電極箔３２ｘ上に塗布する。
【００５２】
また、この塗工工程では、正極ペーストＡＰａの切り替え移行時でも、粘度変化量ΔＱを１．０ｍＰａ・ｓ／ｃｃ以下にして、継続して正極ペーストＡＰｂを正極電極箔３２ｘ上に塗布する。この粘度変化量ΔＱは、次のようにして求める。即ち、塗工ダイ１２１，１２２に供給される正極ペーストＡＰａの単位時間当たりの粘度変化量ΔＰ（ｍＰａ・ｓ／ｓ）を求める。また、塗工ダイ１２１，１２２からの単位時間当たりの吐出量ΔＶ（ｃｃ／ｓ）を求める。そして、ΔＱ＝ΔＰ/ΔＶにより、粘度変化量ΔＱ（ｍＰａ・ｓ／ｃｃ）を算出する。なお、粘度変化量ΔＱの値を調整するには、２つの正極ペーストＡＰ１，ＡＰ２の粘度差や、塗工ダイ１２１，１２２からの吐出量ΔＶ等を適宜変更するとよい。
【００５３】
塗工工程後は、乾燥工程において、正極電極箔３２ｘに塗布された正極ペーストＡＰｂを熱風により乾燥させて、帯状の正極活物質層３３が長手方向に複数繋がった寸法を有する帯状の正極活物質層３３ｘを形成する。
【００５４】
次に、再び前述の塗工工程を行い、正極電極箔３２ｘの反対側の主面にも、その幅方向の一部の上に、ペースト塗工装置１００を用いて正極ペーストＡＰを塗布する。更に、乾燥工程を行い、正極電極箔３２ｘに塗布された正極ペーストＡＰを熱風により乾燥させて、正極活物質層３３ｘを形成する。その後、加圧ロールにより正極活物質層３３ｘ，３３ｘを圧縮して、その密度を高める。その後、この正極板を所定寸法に切断して個分けする。かくして、正極板３１が形成される。
【００５５】
また別途、負極板４１を製造する。即ち、帯状の負極電極箔４２が長手方向に複数繋がった寸法を有する帯状の負極電極箔４２ｘを用意する。また、負極活物質、増粘剤及び結着剤を溶媒（具体的には水）に分散させた負極ペーストＢＰを用意する。そして、この負極ペーストＢＰを、負極電極箔４２ｘの一方の主面のうち幅方向の一部の上に塗布し、これを熱風により乾燥させて、帯状の負極活物質層４３が長手方向に複数繋がった寸法を有する帯状の負極活物質層４３ｘを形成する（図３参照）。同様に、負極電極箔４２ｘの反対側の主面にも、その幅方向の一部の上に負極ペーストＢＰを塗布し、これを熱風により乾燥させて、負極活物質層４３ｘを形成する。その後、加圧ロールにより負極活物質層４３ｘ，４３ｘを圧縮して、その密度を高める。その後、この負極板を所定寸法に切断して個分けする。かくして、負極板４１が形成される。
【００５６】
次に、帯状のセパレータ５１を２枚用意し、前述の正極板３１と負極板４１とをセパレータ５１，５１を介して互いに重ね（図３参照）、巻き芯を用いて軸線周りに捲回する。その後、これを扁平状に圧縮して電極体３０を形成する。
また別途、電池ケース２０の矩形板状の蓋部材２３（図２参照）を用意し、この蓋部材２３に正極端子６０及び負極端子７０をそれぞれ固設しておく。その後、電池ケース２０の有底角筒状の本体部材２１を用意し、この本体部材２１内に電極体３０を収容した後、本体部材２１と蓋部材２３とをレーザ溶接して電池ケース２０を形成する。その後、電解液２７を電池ケース２０内に注液する。その後は、この電池について、初充電や各種検査を行う。かくして、電池１０が完成する。
【００５７】
以上で説明したように、電池１０の製造方法では、複数の貯留タンク１１１，１１２と塗工ダイ１２１，１２２と切替具１４１とを備えるペースト塗工装置１００を用いて、複数の正極ペーストＡＰａの供給を切り替えても、継続して正極ペーストＡＰｂを正極電極箔３２ｘ上に塗布する。
更に、このペースト塗工装置１００は、貯留タンク１１１，１１２と塗工ダイ１２１，１２２との間に、正極ペーストＡＰを一時的に貯留するバッファタンク１３１を有するので、正極ペーストＡＰの切り替え前後に、貯留タンク１１１，１１２からバッファタンク１３１への正極ペーストＡＰａの供給が一時的に少なくなったり止まったときでも、バッファタンク１３１から塗工ダイ１２１，１２２への正極ペーストＡＰｂの供給量を一定に保つことができ、継続して正極ペーストＡＰｂの塗工を行うことができる。
【００５８】
また更に、このバッファタンク１３１は、塗工ダイ１２１，１２２に供給する正極ペーストＡＰｂを撹拌するペースト撹拌機構１３６を有するので、正極ペーストＡＰａの切り替え移行時に、切り替え前にバッファタンク１３１に供給されていた正極ペーストＡＰａと、切り替え後にバッファタンク１３１に供給される正極ペーストＡＰａとを撹拌して均一に混合できる。これにより、切り替えの前後でバッファタンク１３１に供給される正極ペーストＡＰａの粘度が大きく異なったとしても、バッファタンク１３１から塗工ダイ１２１，１２２に供給する正極ペーストＡＰｂについては、その粘度の変化を緩やかにすることができる。
【００５９】
このため、切り替え移行時に、塗工ダイ１２１，１２２内部において正極ペーストＡＰｂの粘度が場所によって異なることが抑制され、塗工ダイ１２１，１２２内部における正極ペーストＡＰｂの流動性の不均一が抑制されるので、塗工ダイ１２１，１２２からの場所による単位幅寸法当たりの吐出量の不均一が抑制される。従って、正極ペーストＡＰａの供給の切り替え移行時も含め、いずれのときでも、正極ペーストＡＰｂの正極電極箔３２ｘへの塗布量（塗膜の厚み）を幅方向について均一にすることができる。よって、複数の正極ペーストＡＰａの供給を切り替えても、継続して正極ペーストＡＰｂを幅方向に均一に塗布して、幅方向に均一な厚みの正極活物質層３３ｘを形成できる。そして、上述の幅方向に均一な厚みの正極活物質層３３を有する正極板３１を用いた電池１０を製造できる。
【００６０】
更に、本実施形態に係るペースト塗工装置１００は、複数の塗工ダイ１２１，１２２を有するので、これらの塗工ダイ１２１，１２２を同時に用いて正極ペーストＡＰｂの塗工を行うことができる。しかも、複数の塗工ダイ１２１，１２２に接続する複数のペースト排出口１３３，１３４は、それぞれ共通ペースト供給口１３２から等距離に配置され、かつ、共通ペースト供給口１３２を通る仮想対称線ＬＸについて線対称に配置されている。そして、共通ペースト供給口１３２と複数のペースト排出口１３３，１３４との間に、ペースト撹拌機構１３６が配置されている。このため、正極ペーストＡＰａの供給の切り替え時に、各々のペースト排出口１３３，１３４から各々の塗工ダイ１２１，１２２に向けて、同様に攪拌され粘度の揃った正極ペーストＡＰｂを送液できる。
【００６１】
また、ペースト撹拌機構１３６は、共通ペースト供給口１３２と各々のペースト排出口１３３，１３４との間にそれぞれ配置され、かつ、バッファタンク１３１を上方から見て、仮想対称線ＬＸについて線対称に配置された２つの攪拌子１３７，１３８を有する。そして、これらの攪拌子１３７，１３８を、互いに同一回転数で回転させると共に、互いに逆回転させている。このようなペースト撹拌機構１３６を有するペースト塗工装置１００を用いることで、正極ペーストＡＰａの供給の切り替え時に、各々のペースト排出口１３３，１３４から各々の塗工ダイ１２１，１２２に向けて、十分に攪拌されて特に粘度の揃った正極ペーストＡＰｂを送液できる。
また、バッファタンク１３１は、その上方から見て、仮想対称線ＬＸについて線対称な形態とされている。このようなバッファタンク１３１を有するペースト塗工装置１００を用いることで、正極ペーストＡＰａの供給の切り替え時に、各々のペースト排出口１３３，１３４から各々の塗工ダイ１２１，１２２に向けて、十分に攪拌されて特に粘度の揃った正極ペーストＡＰｂを送液できる。
【００６２】
また、本実施形態では、粘度が７００〜１００００ｍＰａ・ｓの高粘度で、かつ、粘度の取り得る変動範囲が３５００ｍＰａ・ｓ以上である正極ペーストＡＰを用いている。これに対し、ペースト塗工装置１００を用いる。このため、切り替えの前後でバッファタンク１３１に供給される正極ペーストＡＰａの粘度が大きく異なったとしても、バッファタンク１３１から塗工ダイ１２１，１２２に供給する正極ペーストＡＰｂについては、その粘度の変化を緩やかにすることができる。このため、切り替え移行時に、塗工ダイ１２１，１２２内部において正極ペーストＡＰｂの粘度が場所によって異なることが抑制され、塗工ダイ１２１，１２２内部における正極ペーストＡＰｂの流動性の不均一が抑制されるので、塗工ダイ１２１，１２２からの場所による単位幅寸法当たりの吐出量の不均一が抑制される。従って、切り替え移行時も含め、いずれのときでも、正極ペーストＡＰｂの正極電極箔３２ｘへの塗布量（塗膜の厚み）を幅方向について均一にすることができる。
【００６３】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、正極板３１の製造に本発明を適用したが、負極板４１の製造に本発明を適用してもよい。
また、実施形態では、正極ペーストＡＰの供給を切り替える切替具１４１として、３方弁を例示したが、これに限られない。例えば、この３方弁１４１の代わりに、配管１６１及び配管１６２にそれぞれ２方弁を設け、これらの開閉を制御することにより、正極ペーストＡＰの供給を切り替えることもできる。
【符号の説明】
【００６４】
１０  リチウムイオン二次電池（電池）
３０  電極体
３１  正極板（電極板）
３２  正極電極箔（電極基材）
３２ｘ  （個分け前の）正極電極箔
３３  正極活物質層（電極層）
３３ｘ  （個分け前の）正極活物質層
４１  負極板
１００  ペースト塗工装置
１１１  第１貯留タンク
１１２  第２貯留タンク
１２１  第１塗工ダイ（塗工部）
１２２  第２塗工ダイ（塗工部）
１３１  バッファタンク
１３２  共通ペースト供給口
１３３  第１ペースト排出口
１３４  第２ペースト排出口
１３６  ペースト撹拌機構
１３７  第１攪拌子
１３８  第２攪拌子
１４１  切替具
ＡＰ  正極ペースト
ＡＰ１  第１正極ペースト
ＡＰ２  第２正極ペースト
ＡＰａ  （貯留タンクからバッファタンクに供給される）正極ペースト
ＡＰｂ  （バッファタンクから塗工ダイに供給される）正極ペースト
Ｌ１，Ｌ２  距離
ＬＸ  仮想対称線
【図１】
2014078317.tif 000003
【図２】
2014078317.tif 000004
【図３】
2014078317.tif 000005
【図４】
2014078317.tif 000006
【図５】
2014078317.tif 000007
【図６】
2014078317.tif 000008