(57)【要約】コイル状に巻かれた芯材（２）を巻きだす第１の工程と、芯材の両面に電極合剤ペースト（５）を塗布する第２の工程と、電極合剤ペーストの塗布量を調節する第３の工程と、電極合剤ペーストが両面に塗布されたペースト塗布シートを乾燥させる第４の工程と、ペースト塗布シート（６）をコイル状に巻き取る第５の工程とからなり、第５の工程において、ペースト塗布シートにおける合剤形成部（９）の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取ることにより、合剤形成部の両端で発生するドッグボーンによる電極の変形を回避できる、安定した電極合剤ペーストの塗布方法を実現する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
開孔金属薄板からなる芯材（２）を走行させ、この芯材の上に電極合剤ペースト（５）を塗布する電極合剤ペーストの塗布方法であって、
コイル状に巻かれた前記芯材を巻きだす第１の工程と、
前記芯材の両面に前記電極合剤ペーストを塗布する第２の工程と、
前記電極合剤ペーストの塗布量を調節する第３の工程と、
前記電極合剤ペーストが両面に塗布されたペースト塗布シート（６）を乾燥させる第４の工程と、
前記ペースト塗布シートをコイル状に巻き取る第５の工程とからなり、
前記第５の工程において、前記ペースト塗布シートは合剤形成部（９）の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取られる電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項２】
前記第５の工程において、前記ペースト塗布シート（６）は略同一位相差で左右に移動しながら巻き取られ、かつ前記合剤形成部（９）が幅方向において略同一位置に戻るまでの周回数をｎとしたとき、１０≦ｎ≦３０である請求項１記載の電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項３】
前記合剤形成部（９）が幅方向において略同一位置に戻るまでの周回数ｎが、ｎ＝２０である請求項２記載の電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項４】
開孔金属薄板からなる芯材（２）を走行させ、この芯材の上に電極合剤ペースト（５）を塗布する電極合剤ペーストの塗布装置であって、
コイル状に巻かれた前記芯材を巻きだすアンコイラー部（１）と、
前記芯材を前記電極合剤ペーストに浸漬させる浸漬部（４）と、
前記電極合剤ペーストの塗布量を調節する塗布量調節部（３）と、
乾燥部（７）と、
塗布乾燥後のペースト塗布シート（６）をコイル状に巻き取るコイラー部（８）とからなり、
前記コイラー部は、前記ペースト塗布シートにおける合剤形成部（９）の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取る機構を有する電極合剤ペーストの塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電極合剤ペーストを開孔金属薄板からなる芯材の上に塗布してペースト塗布シートを得る方法および装置に関し、より詳しくは電極の変形を回避する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  アルカリ蓄電池やリチウムイオン二次電池などの電池は、ポータブル機器や電動工具、あるいは電気自動車用の電源として広く用いられている。中でも比較的エネルギー密度が高く耐久性に優れるニッケル水素蓄電池については、電気自動車用電源を中心にその用途が広がりつつある。【０００３】  一般的にニッケル水素蓄電池は、三次元金属多孔体に水酸化ニッケルその他を充填してなる正極と、パンチングメタルなどの開孔金属薄板（以下、単に「芯材」と略記）に水素吸蔵合金その他からなる電極合剤ペーストを塗布してなる負極とを主構成要素としている。中でも負極はその工法上、連続生産が可能であり、高効率な工程として着目されている。具体的には、芯材を電極合剤ペーストに浸漬した後、電極合剤ペーストの塗布量を調節してペースト塗布シートを作製する方法が提案されている。【０００４】  作製されたペースト塗布シートは、次工程（圧延工程など）への搬送のため、コイル状に巻き取られる。ここで次工程の作業を安定させるためには、ペースト塗布シートの巻き取り精度を向上させる必要がある。その具現策として、走行するペースト塗布シートの幅方向の端部位置を検知して、この位置が変位した場合に矯正する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２８１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  一般的にペースト塗布シートは、塗布乾燥工程内を円滑に走行させるために、その幅方向の両端が、樹脂製のチップなどにより掻き取られることが多い。このような場合、芯材の走行によってチップの直下に誘導された電極合剤ペーストは、チップと衝突することにより合剤形成部の幅方向両端により多く供給されるため、この箇所が他の箇所よりも塗布厚が大きい状態（以下、ドッグボーンと称す）となる。ドッグボーンが顕著な場合、最終的にペースト塗布シートを巻き取る際に、合剤形成部の幅方向両端どうしが重なり合うことによりペースト塗布シート自体が変形する。この変形は圧延を経て電極とした後でも解消されず、電極を積層や捲回によって重ね合わせると、電槽缶に収納することが困難になる。このような不具合は、保管安定性などを考慮して５０〜３００ポイズ（Ｂ型粘度計の測定結果として）の粘度となるよう作製されるニッケル水素蓄電池用負極合剤ペーストにおいて、特に顕著であった。【０００６】  本発明は上述した課題を鑑みてなされたものであり、合剤形成部の両端で発生するドッグボーンに端を発する電極の変形を回避できる、安定した電極合剤ペーストの塗布方法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】  上記目的を達成するために、本発明の電極合剤ペーストの塗布方法は、コイル状に巻かれた芯材を巻きだす第１の工程と、芯材の両面に電極合剤ペーストを塗布する第２の工程と、電極合剤ペーストの塗布量を調節する第３の工程と、電極合剤ペーストが両面に塗布されたペースト塗布シートを乾燥させる第４の工程と、ペースト塗布シートをコイル状に巻き取る第５の工程とからなり、第５の工程において、ペースト塗布シートを合剤形成部の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取るものである。【０００８】  また上述した塗布方法を具現化する手段として、本発明の電極合剤ペーストの塗布装置は、コイル状に巻かれた芯材を巻きだすアンコイラー部と、芯材を電極合剤ペーストに浸漬させる浸漬部と、電極合剤ペーストの塗布量を調節する塗布量調節部と、乾燥部と、塗布乾燥後のペースト塗布シートをコイル状に巻き取るコイラー部とからなり、ペースト塗布シートにおける合剤形成部の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取る機構をコイラー部に設けたものである。【０００９】  本発明の技術を用いることで、ニッケル水素蓄電池用負極合剤ペーストなど高粘度なペーストを塗布する際にドッグボーンが発生しても、塗布厚が大きい合剤形成部の両端どうしが連続して重なり合うことなくペースト塗布シートを巻き取ることができるので、これに端を発する電極の変形を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の電極合剤ペーストの塗布装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の電極合剤ペーストの塗布装置を用いてコイル状に巻き取ったペースト塗布シートの断面の一部を拡大した模式図である。
【図３】図３は、本発明の電極合剤ペーストの塗布装置を用いて別の方法によりコイル状に巻き取ったペースト塗布シートの断面の一部を拡大した模式図である。
【図４】図４は、従来の電極合剤ペーストの塗布装置にてコイル状に巻き取られたペースト塗布シート断面の一部を拡大した模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  以下に本発明を実施するための最良の形態について、図を用いて詳細に説明する。【００１２】  図１は本発明の電極合剤ペーストの塗布装置の概略図である。開孔金属薄板からなるコイル状の芯材２は、アンコイラー部１によって巻き出された後、電極合剤ペースト５を満たした浸漬部４に導かれ、芯材２の上に電極合剤ペースト５が塗布される。続いて芯材２は、塗布量調節部３を経由してペースト塗布シート６となり、乾燥部７に導かれた後、コイラー部８によってコイル状に巻き取られる。なお、コイラー部８は可動式の台座１０の上に設置されており、この台座１０は、コイラー部８の巻き取り動作と連動してペースト塗布シート６の幅方向に往復移動できる。【００１３】  図２および図３はこの装置におけるコイラー部８に巻き取られたペースト塗布シート６のＡ−Ａ断面の一部を拡大した模式図である。合剤形成部９の幅方向両端は、ドッグボーン状に他の箇所より塗布厚が大きくなっている。本発明においては、図１に示すようにコイラー部８が設置された台座１０がコイラー部８の巻き取り動作と連動してペースト塗布シート６の幅方向に往復移動することから、合剤形成部９の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取られている。このような巻き取り形状にすれば、図４に示す従来例のように塗布厚の大きい箇所どうしが連続して重なり合うことがないので、ペースト塗布シート６の巻き取り形状が適正化し、最終的には電極の変形が回避できる。【００１４】  上述したペースト塗布シート６のコイルを得る具体策としては、コイラー部８およびその近傍に、ペースト塗布シート６の所定部位を検知する検知部１１と、ガイドレール（図示せず）上に設けられた台座１０を往復移動させる駆動部１３と、合剤形成部９の幅方向端部が連続して重なり合わないように制御する制御部１２とが必要となる。より具体的には、芯材２の端部や、合剤形成部９（黒色）と芯材２（銀色）との境界を検知部１１にて検知しながら、制御部１２で位相差（駆動部１３による移動距離）を制御しつつ、駆動部１３によって台座１０を略同一位相差で左右に移動させる方法を挙げることができる。【００１５】  ここで合剤形成部９が幅方向において略同一位置に戻るまでの周回数をｎとしたとき、１０≦ｎ≦３０であることが望ましい。図２は、初期の位置と略同一位置に戻るまでに、１周おきに左右への移動を繰り返して合計２周を要した場合（ｎ＝２）を示し、図３は、初期の位置と略同一位置に戻るまでに、１周おきに左へ移動させつつ５周巻いた後に１周おきに右へ移動させつつ更に５周巻くことで合計１０周を要した場合（ｎ＝１０）を示している。両者ともに電極の変形を回避する効果は変わらないが、図２のように移動方向の切替を左右で頻繁に繰り返した場合、ペースト塗布シート６に皺が発生しやすくなる。逆にｎ＞３０のように移動方向の切替頻度を下げて移動距離を大きくした場合、コイラー部８に巻き取られたペースト塗布シート６が一方向に偏って伸びやすくなる。【００１６】  以下に、本発明の実施例を、ニッケル水素蓄電池の負極（水素吸蔵合金電極）を用いて記す。ただし本発明は、芯材が開孔金属薄板である限り、本実施例のみに限定されないのはいうまでもなく、例えばアルカリ蓄電池の焼結式ニッケル正極の前駆体であるシンター基板や、開孔金属薄板としてラスメタルを用いたリチウムポリマー電池の正負極にも展開が可能である。【００１７】  （実施例１）
組成式ＭｍＮｉ３．５５Ｃｏ０．７５Ｍｎ０．４Ａｌ０．３で表される水素吸蔵合金を湿式ボールミルにより水中で平均粒径３０μｍに粉砕して水素吸蔵合金粉末を得た。この合金粉末をアルカリ水溶液に浸漬して表面処理した後、この水素吸蔵合金粉末１００ｋｇに対し、固形分比１．５％のカルボキシメチルセルロース水溶液１０ｋｇおよびケッチェンブラック０．４ｋｇを加えて混練し、さらに固形分比４０％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子の水溶液１．７５ｋｇを加えて攪拌することにより、電極合剤ペースト５を作製した。【００１８】  この電極合剤ペースト５を、厚さ６０μｍ、幅３００ｍｍ、パンチング孔径１ｍｍ、開孔率４２％のニッケルめっきを施した鉄製パンチングメタルからなる芯材２（１コイルの全長２００ｍ）の両面に、幅２６０ｍｍ、塗布後の総厚が２６０μｍとなるよう、両端から２０ｍｍずつ電極合剤ペースト５をこき取りながら、５ｍ／分の速度で塗布乾燥し、ペースト塗布シート６を作製した。【００１９】  ペースト塗布シート６を、図３のように合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでに１０周（ｎ＝１０）を要してコイラー部８にて巻き取った。具体的には、コイラー部８の近傍に検知部１１を設け、合剤形成部９と芯材２との境界を検知部１１にて検知し、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正しつつ、１周毎にペースト塗布シート６を左に２ｍｍずつ移動させて５周巻き取った後、１周毎にペースト塗布シート６を右に２ｍｍずつ移動させて５周巻き取るという動作を繰り返すよう、制御部１２からの信号に基づき駆動部１３により台座１０を往復移動させてペースト塗布シート６を巻き取った。【００２０】  巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値０．０４ｍｍの反りを観察したにとどまった。【００２１】  （実施例２）
実施例１に対し、ペースト塗布シート６を、合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでに３０周（ｎ＝３０）を要してコイラー部８にて巻き取った。具体的には、コイラー部８の近傍に検知部１１を設け、合剤形成部９と芯材２の境界を検知部１１にて検知し、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正しつつ、１周毎にペースト塗布シート６を左に２ｍｍずつ移動させて１５周巻き取った後、１周毎にペースト塗布シート６を１５周巻き取るという動作を繰り返すよう、制御部１２からの信号に基づき駆動部１３により台座１０を往復移動させてペースト塗布シート６を巻き取った。【００２２】  巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値０．０６ｍｍの反りを観察したにとどまった。【００２３】  （実施例３）
実施例１に対し、ペースト塗布シート６を、合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでに８周（ｎ＝８）を要してコイラー部８にて巻き取った。具体的には、コイラー部８の近傍に検知部１１を設け、合剤形成部９と芯材２の境界を検知部１１にて検知し、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正しつつ、１周毎にペースト塗布シート６を左に２ｍｍずつ移動させて４周巻き取った後、１周毎にペースト塗布シート６を４周巻き取るという動作を繰り返すよう、制御部１２からの信号に基づき駆動部１３により台座１０を往復移動させてペースト塗布シート６を巻き取った。【００２４】  巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値０．０４ｍｍの反りを観察したにとどまった。ただし、ペースト塗布シート６の数箇所に皺が発生していることが目視確認できた。【００２５】  （実施例４）
実施例１に対し、ペースト塗布シート６を、合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでに３４周（ｎ＝３４）を要してコイラー部８にて巻き取った。具体的には、コイラー部８の近傍に検知部１１を設け、合剤形成部９と芯材２の境界を検知部１１にて検知し、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正しつつ、１周毎にペースト塗布シート６を左に２ｍｍずつ移動させて１７周巻き取った後、１周毎にペースト塗布シート６を１７周巻き取るという動作を繰り返すよう、制御部１２からの信号に基づき駆動部１３により台座１０を往復移動させてペースト塗布シート６を巻き取った。【００２６】  巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値０．０７ｍｍの反りを観察したにとどまった。ただし、ペースト塗布シート６の端部部分が波打つ状態で一方向に偏って伸びていることが目視確認できた。【００２７】  （実施例５）
実施例１〜４の結果を踏まえ、実施例１に対し、ペースト塗布シート６を、合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでに２０周（ｎ＝２０）を要してコイラー部８にて巻き取った。具体的には、コイラー部８の近傍に検知部１１を設け、合剤形成部９と芯材２の境界を検知部１１にて検知し、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正しつつ、１周毎にペースト塗布シート６を左に２ｍｍずつ移動させて１０周巻き取った後、１周毎にペースト塗布シート６を１０周巻き取るという動作を繰り返すよう、制御部１２からの信号に基づき駆動部１３により台座１０を往復移動させてペースト塗布シート６を巻き取った。【００２８】  巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値僅か０．０２ｍｍの反りを観察したにとどまった。【００２９】  （比較例）
実施例１に対し、コイラー部８にて巻き取る際に、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正することのみを行い、図４に示す形状とした以外は、実施例１と同様にペースト塗布シート６を作製した。【００３０】  巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値０．８ｍｍの反りを観察した。【００３１】  以上の結果から、コイラー部８にてペースト塗布シート６を巻き取るにあたり、ペースト塗布シート６の合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでの周回数を１０≦ｎ≦３０に設定することが望ましく、ｎ＝２０とした場合が最も効果が高いことが分かった。【００３２】  なお、本発明のコイラー部８の構成は、電極合剤ペーストの塗布装置のみならず、圧延ローラによる連続ロール圧延に展開しても、同様の効果を有することは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】  以上説明したとおり本発明によれば、ペースト塗布シートの巻き取り形状が適正化するので、電極の変形による歩留低下が回避でき、ニッケル水素蓄電池をはじめとする種々の電池の電極を高い生産性のもと製造できる技術として、利用可能性が高く、かつ有用性も高い。
【図１】
2006120906.tif 000002
【図２】
2006120906.tif 000003
【図３】
2006120906.tif 000004
【図４】
2006120906.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月2日(2007.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開孔金属薄板からなる芯材（２）を走行させ、この芯材の上に電極合剤ペースト（５）を塗布する電極合剤ペーストの塗布方法であって、
コイル状に巻かれた前記芯材を巻きだす第１の工程と、
前記芯材の両面に前記電極合剤ペーストを塗布する第２の工程と、
前記電極合剤ペーストの塗布量を調節する第３の工程と、
前記電極合剤ペーストが両面に塗布されたペースト塗布シート（６）を乾燥させる第４の工程と、
前記ペースト塗布シートをコイル状に巻き取る第５の工程とからなり、
前記第５の工程において、前記ペースト塗布シートは合剤形成部（９）の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取られる電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項２】
前記第５の工程において、前記ペースト塗布シート（６）は略同一位相差で左右に移動しながら巻き取られ、かつ前記合剤形成部（９）が幅方向において略同一位置に戻るまでの周回数をｎとしたとき、１０≦ｎ≦３０である請求項１記載の電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項３】
前記合剤形成部（９）が幅方向において略同一位置に戻るまでの周回数ｎが、ｎ＝２０である請求項２記載の電極合剤ペーストの塗布方法。
【請求項４】
開孔金属薄板からなる芯材（２）を走行させ、この芯材の上に電極合剤ペースト（５）を塗布する電極合剤ペーストの塗布装置であって、
コイル状に巻かれた前記芯材を巻きだすアンコイラー部（１）と、
前記芯材を前記電極合剤ペーストに浸漬させる浸漬部（４）と、
前記電極合剤ペーストの塗布量を調節する塗布量調節部（３）と、
乾燥部（７）と、
塗布乾燥後のペースト塗布シート（６）をコイル状に巻き取るコイラー部（８）とからなり、
前記コイラー部は、前記ペースト塗布シートにおける合剤形成部（９）の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取る機構を有する電極合剤ペーストの塗布装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極合剤ペーストを開孔金属薄板からなる芯材の上に塗布してペースト塗布シートを得る方法および装置に関し、より詳しくは電極の変形を回避する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ蓄電池やリチウムイオン二次電池などの電池は、ポータブル機器や電動工具、あるいは電気自動車用の電源として広く用いられている。中でも比較的エネルギー密度が高く耐久性に優れるニッケル水素蓄電池については、電気自動車用電源を中心にその用途が広がりつつある。
【０００３】
一般的にニッケル水素蓄電池は、三次元金属多孔体に水酸化ニッケルその他を充填してなる正極と、パンチングメタルなどの開孔金属薄板（以下、単に「芯材」と略記）に水素吸蔵合金その他からなる電極合剤ペーストを塗布してなる負極とを主構成要素としている。中でも負極はその工法上、連続生産が可能であり、高効率な工程として着目されている。具体的には、芯材を電極合剤ペーストに浸漬した後、電極合剤ペーストの塗布量を調節してペースト塗布シートを作製する方法が提案されている。
【０００４】
作製されたペースト塗布シートは、次工程（圧延工程など）への搬送のため、コイル状に巻き取られる。ここで次工程の作業を安定させるためには、ペースト塗布シートの巻き取り精度を向上させる必要がある。その具現策として、走行するペースト塗布シートの幅方向の端部位置を検知して、この位置が変位した場合に矯正する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２８１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的にペースト塗布シートは、塗布乾燥工程内を円滑に走行させるために、その幅方向の両端が、樹脂製のチップなどにより掻き取られることが多い。このような場合、芯材の走行によってチップの直下に誘導された電極合剤ペーストは、チップと衝突することにより合剤形成部の幅方向両端により多く供給されるため、この箇所が他の箇所よりも塗布厚が大きい状態（以下、ドッグボーンと称す）となる。ドッグボーンが顕著な場合、最終的にペースト塗布シートを巻き取る際に、合剤形成部の幅方向両端どうしが重なり合うことによりペースト塗布シート自体が変形する。この変形は圧延を経て電極とした後でも解消されず、電極を積層や捲回によって重ね合わせると、電槽缶に収納することが困難になる。このような不具合は、保管安定性などを考慮して５０〜３００ポイズ（Ｂ型粘度計の測定結果として）の粘度となるよう作製されるニッケル水素蓄電池用負極合剤ペーストにおいて、特に顕著であった。
【０００６】
本発明は上述した課題を鑑みてなされたものであり、合剤形成部の両端で発生するドッグボーンに端を発する電極の変形を回避できる、安定した電極合剤ペーストの塗布方法および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】
上記目的を達成するために、本発明の電極合剤ペーストの塗布方法は、コイル状に巻かれた芯材を巻きだす第１の工程と、芯材の両面に電極合剤ペーストを塗布する第２の工程と、電極合剤ペーストの塗布量を調節する第３の工程と、電極合剤ペーストが両面に塗布されたペースト塗布シートを乾燥させる第４の工程と、ペースト塗布シートをコイル状に巻き取る第５の工程とからなり、第５の工程において、ペースト塗布シートを合剤形成部の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取るものである。
【０００８】
また上述した塗布方法を具現化する手段として、本発明の電極合剤ペーストの塗布装置は、コイル状に巻かれた芯材を巻きだすアンコイラー部と、芯材を電極合剤ペーストに浸漬させる浸漬部と、電極合剤ペーストの塗布量を調節する塗布量調節部と、乾燥部と、塗布乾燥後のペースト塗布シートをコイル状に巻き取るコイラー部とからなり、ペースト塗布シートにおける合剤形成部の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取る機構をコイラー部に設けたものである。
【０００９】
本発明の技術を用いることで、ニッケル水素蓄電池用負極合剤ペーストなど高粘度なペーストを塗布する際にドッグボーンが発生しても、塗布厚が大きい合剤形成部の両端どうしが連続して重なり合うことなくペースト塗布シートを巻き取ることができるので、これに端を発する電極の変形を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明を実施するための最良の形態について、図を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の電極合剤ペーストの塗布装置の概略図である。開孔金属薄板からなるコイル状の芯材２は、アンコイラー部１によって巻き出された後、電極合剤ペースト５を満たした浸漬部４に導かれ、芯材２の上に電極合剤ペースト５が塗布される。続いて芯材２は、塗布量調節部３を経由してペースト塗布シート６となり、乾燥部７に導かれた後、コイラー部８によってコイル状に巻き取られる。なお、コイラー部８は可動式の台座１０の上に設置されており、この台座１０は、コイラー部８の巻き取り動作と連動してペースト塗布シート６の幅方向に往復移動できる。
【００１２】
図２および図３はこの装置におけるコイラー部８に巻き取られたペースト塗布シート６のＡ−Ａ断面の一部を拡大した模式図である。合剤形成部９の幅方向両端は、ドッグボーン状に他の箇所より塗布厚が大きくなっている。本発明においては、図１に示すようにコイラー部８が設置された台座１０がコイラー部８の巻き取り動作と連動してペースト塗布シート６の幅方向に往復移動することから、合剤形成部９の幅方向端部が連続して重なり合わないように巻き取られている。このような巻き取り形状にすれば、図４に示す従来例のように塗布厚の大きい箇所どうしが連続して重なり合うことがないので、ペースト塗布シート６の巻き取り形状が適正化し、最終的には電極の変形が回避できる。
【００１３】
上述したペースト塗布シート６のコイルを得る具体策としては、コイラー部８およびその近傍に、ペースト塗布シート６の所定部位を検知する検知部１１と、ガイドレール（図示せず）上に設けられた台座１０を往復移動させる駆動部１３と、合剤形成部９の幅方向端部が連続して重なり合わないように制御する制御部１２とが必要となる。より具体的には、芯材２の端部や、合剤形成部９（黒色）と芯材２（銀色）との境界を検知部１１にて検知しながら、制御部１２で位相差（駆動部１３による移動距離）を制御しつつ、駆動部１３によって台座１０を略同一位相差で左右に移動させる方法を挙げることができる。
【００１４】
ここで合剤形成部９が幅方向において略同一位置に戻るまでの周回数をｎとしたとき、１０≦ｎ≦３０であることが望ましい。図２は、初期の位置と略同一位置に戻るまでに、１周おきに左右への移動を繰り返して合計２周を要した場合（ｎ＝２）を示し、図３は、初期の位置と略同一位置に戻るまでに、１周おきに左へ移動させつつ５周巻いた後に１周おきに右へ移動させつつ更に５周巻くことで合計１０周を要した場合（ｎ＝１０）を示している。両者ともに電極の変形を回避する効果は変わらないが、図２のように移動方向の切替を左右で頻繁に繰り返した場合、ペースト塗布シート６に皺が発生しやすくなる。逆にｎ＞３０のように移動方向の切替頻度を下げて移動距離を大きくした場合、コイラー部８に巻き取られたペースト塗布シート６が一方向に偏って伸びやすくなる。
【００１５】
以下に、本発明の実施例を、ニッケル水素蓄電池の負極（水素吸蔵合金電極）を用いて記す。ただし本発明は、芯材が開孔金属薄板である限り、本実施例のみに限定されないのはいうまでもなく、例えばアルカリ蓄電池の焼結式ニッケル正極の前駆体であるシンター基板や、開孔金属薄板としてラスメタルを用いたリチウムポリマー電池の正負極にも展開が可能である。
【００１６】
（実施例１）
組成式ＭｍＮｉ3.55Ｃｏ0.75Ｍｎ0.4Ａｌ0.3で表される水素吸蔵合金を湿式ボールミルにより水中で平均粒径３０μｍに粉砕して水素吸蔵合金粉末を得た。この合金粉末をアルカリ水溶液に浸漬して表面処理した後、この水素吸蔵合金粉末１００ｋｇに対し、固形分比１．５％のカルボキシメチルセルロース水溶液１０ｋｇおよびケッチェンブラック０．４ｋｇを加えて混練し、さらに固形分比４０％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム粒子の水溶液１．７５ｋｇを加えて攪拌することにより、電極合剤ペースト５を作製した。
【００１７】
この電極合剤ペースト５を、厚さ６０μｍ、幅３００ｍｍ、パンチング孔径１ｍｍ、開孔率４２％のニッケルめっきを施した鉄製パンチングメタルからなる芯材２（１コイルの全長２００ｍ）の両面に、幅２６０ｍｍ、塗布後の総厚が２６０μｍとなるよう、両端から２０ｍｍずつ電極合剤ペースト５をこき取りながら、５ｍ／分の速度で塗布乾燥し、ペースト塗布シート６を作製した。
【００１８】
ペースト塗布シート６を、図３のように合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでに１０周（ｎ＝１０）を要してコイラー部８にて巻き取った。具体的には、コイラー部８の近傍に検知部１１を設け、合剤形成部９と芯材２との境界を検知部１１にて検知し、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正しつつ、１周毎にペースト塗布シート６を左に２ｍｍずつ移動させて５周巻き取った後、１周毎にペースト塗布シート６を右に２ｍｍずつ移動させて５周巻き取るという動作を繰り返すよう、制御部１２からの信号に基づき駆動部１３により台座１０を往復移動させてペースト塗布シート６を巻き取った。
【００１９】
巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値０．０４ｍｍの反りを観察したにとどまった。
【００２０】
（実施例２）
実施例１に対し、ペースト塗布シート６を、合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでに３０周（ｎ＝３０）を要してコイラー部８にて巻き取った。具体的には、コイラー部８の近傍に検知部１１を設け、合剤形成部９と芯材２の境界を検知部１１にて検知し、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正しつつ、１周毎にペースト塗布シート６を左に２ｍｍずつ移動させて１５周巻き取った後、１周毎にペースト塗布シート６を１５周巻き取るという動作を繰り返すよう、制御部１２からの信号に基づき駆動部１３により台座１０を往復移動させてペースト塗布シート６を巻き取った。
【００２１】
巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値０．０６ｍｍの反りを観察したにとどまった。
【００２２】
（実施例３）
実施例１に対し、ペースト塗布シート６を、合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでに８周（ｎ＝８）を要してコイラー部８にて巻き取った。具体的には、コイラー部８の近傍に検知部１１を設け、合剤形成部９と芯材２の境界を検知部１１にて検知し、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正しつつ、１周毎にペースト塗布シート６を左に２ｍｍずつ移動させて４周巻き取った後、１周毎にペースト塗布シート６を４周巻き取るという動作を繰り返すよう、制御部１２からの信号に基づき駆動部１３により台座１０を往復移動させてペースト塗布シート６を巻き取った。
【００２３】
巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値０．０４ｍｍの反りを観察したにとどまった。ただし、ペースト塗布シート６の数箇所に皺が発生していることが目視確認できた。
【００２４】
（実施例４）
実施例１に対し、ペースト塗布シート６を、合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでに３４周（ｎ＝３４）を要してコイラー部８にて巻き取った。具体的には、コイラー部８の近傍に検知部１１を設け、合剤形成部９と芯材２の境界を検知部１１にて検知し、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正しつつ、１周毎にペースト塗布シート６を左に２ｍｍずつ移動させて１７周巻き取った後、１周毎にペースト塗布シート６を１７周巻き取るという動作を繰り返すよう、制御部１２からの信号に基づき駆動部１３により台座１０を往復移動させてペースト塗布シート６を巻き取った。
【００２５】
巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値０．０７ｍｍの反りを観察したにとどまった。ただし、ペースト塗布シート６の端部部分が波打つ状態で一方向に偏って伸びていることが目視確認できた。
【００２６】
（実施例５）
実施例１〜４の結果を踏まえ、実施例１に対し、ペースト塗布シート６を、合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでに２０周（ｎ＝２０）を要してコイラー部８にて巻き取った。具体的には、コイラー部８の近傍に検知部１１を設け、合剤形成部９と芯材２の境界を検知部１１にて検知し、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正しつつ、１周毎にペースト塗布シート６を左に２ｍｍずつ移動させて１０周巻き取った後、１周毎にペースト塗布シート６を１０周巻き取るという動作を繰り返すよう、制御部１２からの信号に基づき駆動部１３により台座１０を往復移動させてペースト塗布シート６を巻き取った。
【００２７】
巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値僅か０．０２ｍｍの反りを観察したにとどまった。
【００２８】
（比較例）
実施例１に対し、コイラー部８にて巻き取る際に、ペースト塗布シート６の全体的な蛇行を修正することのみを行い、図４に示す形状とした以外は、実施例１と同様にペースト塗布シート６を作製した。
【００２９】
巻き取り後のペースト塗布シート６を５ｍ巻き戻し、塗布後１９５ｍ地点におけるペースト塗布シート６の変形を反り高さで観察した結果、合剤形成部９の幅方向端部で最大値０．８ｍｍの反りを観察した。
【００３０】
以上の結果から、コイラー部８にてペースト塗布シート６を巻き取るにあたり、ペースト塗布シート６の合剤形成部９の幅方向端部が初期の位置と略同一位置に戻るまでの周回数を１０≦ｎ≦３０に設定することが望ましく、ｎ＝２０とした場合が最も効果が高いことが分かった。
【００３１】
なお、本発明のコイラー部８の構成は、電極合剤ペーストの塗布装置のみならず、圧延ローラによる連続ロール圧延に展開しても、同様の効果を有することは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上説明したとおり本発明によれば、ペースト塗布シートの巻き取り形状が適正化するので、電極の変形による歩留低下が回避でき、ニッケル水素蓄電池をはじめとする種々の電池の電極を高い生産性のもと製造できる技術として、利用可能性が高く、かつ有用性も高い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の電極合剤ペーストの塗布装置の概略図である。
【図２】本発明の電極合剤ペーストの塗布装置を用いてコイル状に巻き取ったペースト塗布シートの断面の一部を拡大した模式図である。
【図３】本発明の電極合剤ペーストの塗布装置を用いて別の方法によりコイル状に巻き取ったペースト塗布シートの断面の一部を拡大した模式図である。
【図４】従来の電極合剤ペーストの塗布装置にてコイル状に巻き取られたペースト塗布シート断面の一部を拡大した模式図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2006120906.tif 000011
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