采用esd法的二次電池的電極制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及二次電池的電極制造方法。
【背景技術】
[0002]專利文獻1進一步公開了使用ESD(Electro Spray Deposit1n:靜電噴霧沉積)法制造二次電池的多層電極的方法。這樣的方法是通過排列多個噴霧裝置進行反復噴涂來謀求電極的多層化的方法(專利文獻1的圖11)。
[0003]另外，專利文獻1公開了一種通過使用狹縫模具(slotdie)方式而非ESD法，在電極涂布漿液沉積于電極支持體上之前向電極導入空隙的方法(專利文獻1的圖27A、圖27B)。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特表2013-504168號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了確保Li離子傳導性，需要能夠調整電極層中的空隙率的多層電極的制造方法。本發(fā)明的目的是提供通過使用多個噴霧裝置的ESD法層疊了空隙率不同的電極層的多層電極。
[0008]本發(fā)明的一個技術方案涉及的多層電極的制造方法，是被用于二次電池的多層電極的制造方法，其具備向基材噴涂含有活性物質的懸浮液形成兩層或三層以上的電極層的工序。
[0009]形成所述電極層的工序具有:向具有規(guī)定的表面溫度的所述基材或設置于所述基材側的既設電極層噴涂第1懸浮液，形成一次電極層的工序;和向具有與所述規(guī)定的表面溫度不同的另外的表面溫度的所述一次電極層或另外的電極層噴涂第2懸浮液，形成相對于所述基材、比所述一次電極層遠的位置的二次電極層的工序。
[0010]優(yōu)選的是，在形成所述一次電極層的工序中，向所述基材的表面噴涂所述第1懸浮液。優(yōu)選的是，在形成所述二次電極層的工序中，向由一層或兩層以上的電極層構成的包含所述一次電極層的近位置的電極層的表面噴涂所述第2懸浮液。優(yōu)選的是，所述近位置的電極層的所述表面具有所述另外的表面溫度。
[0011]優(yōu)選的是，在形成所述一次電極層的工序中，向由一層或兩層以上的電極層構成的所述既設電極層的表面噴涂所述第1懸浮液。優(yōu)選的是，在形成所述二次電極層的工序中，向由兩層或三層以上的電極層構成的包含所述一次電極層的近位置的電極層的表面噴涂所述第2懸浮液。優(yōu)選的是，所述近位置的電極層的所述表面具有所述另外的表面溫度。
[0012]優(yōu)選的是，在形成所述一次電極層的工序中，向具有所述規(guī)定的表面溫度的所述基材或所述既設電極層的表面噴涂所述第1懸浮液。
[0013]優(yōu)選的是，在形成所述二次電極層的工序之前，還具有將由一層、兩層或三層以上的電極層構成的包含所述一次電極層的近位置的電極層的表面的一部分或全部的表面溫度調整為所述另外的表面溫度的工序。優(yōu)選的是，在形成所述二次電極層的工序中，向具有所述另外的表面溫度的所述近位置的電極層的所述表面噴涂所述第2懸浮液。
[0014]優(yōu)選的是，在形成所述一次電極層的工序之前，在形成所述一次電極層的工序之前，還具有將所述基材或所述既設電極層的表面的一部分或全部的表面溫度調整為所述規(guī)定的表面溫度的工序。優(yōu)選的是，通過調整所述基材的溫度，將所述近位置的電極層的所述表面的一部分或全部調整為所述另外的表面溫度。
[0015]優(yōu)選的是，在形成所述多層電極層的工序中，送出連續(xù)的帶狀的基材。
[0016]優(yōu)選的是，在形成所述一次電極層的工序之前，將所述基材或所述既設電極層的規(guī)定區(qū)域與和所述基材的表面?zhèn)认鄬Φ亩鄠€噴嘴構成列的方向平行地從上游向下游運送到規(guī)定的運送位置。優(yōu)選的是，在所述規(guī)定的運送位置將所述規(guī)定區(qū)域的表面溫度調整為所述規(guī)定的表面溫度。
[0017]優(yōu)選的是，在形成所述一次電極層的工序中，由所述多個噴嘴中的規(guī)定的噴嘴向所述規(guī)定區(qū)域的表面噴涂所述第1懸浮液，形成規(guī)定的電極層。
[0018]優(yōu)選的是，在形成所述二次電極層的工序之前，將所述規(guī)定區(qū)域和所述一次電極層向位于更下游的另外的運送位置運送。優(yōu)選的是，在所述另外的運送位置將由一層、兩層或三層以上的電極層構成的包含所述一次電極層的近位置的電極層的表面溫度調整為所述另外的表面溫度。
[0019]優(yōu)選的是，在形成所述二次電極層的工序中，通過由所述多個噴嘴中的位于所述規(guī)定的噴嘴的下游的另外的噴嘴向所述近位置的電極層的表面噴涂所述第2懸浮液。優(yōu)選的是，在形成所述多層電極層的工序中，形成連續(xù)的帶狀的所述多層電極層。
[0020]在所述各技術方案中，所述第2懸浮液也可以具有與所述第1懸浮液相同的組成。另一方面，在所述第2懸浮液具有與所述第1懸浮液不同的組成的情況下，優(yōu)選的是，所述第2懸浮液，至少導電助劑的含有率與所述第1懸浮液不同。
[0021]優(yōu)選的是，在所述各技術方案中，所述規(guī)定的表面溫度比向所述基材噴涂之前的所述第1懸浮液的溫度高。優(yōu)選的是，所述另外的表面溫度比向所述一次電極層或所述另外的電極層噴涂之前的所述第2懸浮液的溫度高。
[0022]優(yōu)選的是，在所述各技術方案中，所述基材為金屬箔。優(yōu)選的是，所述另外的表面溫度比所述規(guī)定的表面溫度高。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供通過使用多個噴霧裝置的ESD法層疊了空隙率不同的電極層的多層電極。
【附圖說明】
[0024]圖1是實施方式涉及的多層電極的制造方法的流程圖。
[0025]圖2是實施方式涉及的多層電極的制造方法的示意圖。
[0026]圖3是實施例涉及的多層電極的制造方法的示意圖。
[0027]圖4是實施例涉及的多層電極的截面照片。
[0028]圖5是實施例涉及的多層電極的電極層的截面照片1。
[0029]圖6是實施例涉及的多層電極的電極層的截面照片2。
[0030]圖7是比較例涉及的電極的制造方法的示意圖。
[0031]圖8是比較例涉及的電極的截面照片。
【具體實施方式】
[0032][概要]
[0033]本實施方式涉及如1所示那樣被用于二次電池的多層電極的制造方法。在該方法中，如圖2所示，對基材50直接或間接地噴涂作為第1懸浮液的懸浮液25、作為第2懸浮液的懸浮液30，形成多層電極層?；蛘?，依次噴涂這些懸浮液，形成多層電極層。噴涂的方式優(yōu)選ESD法。由此，能夠在電極厚度方向以材料粒子單位進行薄膜層疊。在ESD法中，即使是數(shù)十微米的薄膜，也能夠控制厚度。
[0034]如圖1所示那樣反復進行這樣的噴涂工序，形成兩層或三層以上的電極層。另外，也可以如后述的圖3所示那樣形成四層以上的電極層。多層電極成為例如具備圖2所示的電極層55、60的多層電極。在本實施方式中，設為從圖2中的面前側向里側連續(xù)地形成電極層。
[0035]如圖1、圖2所示，形成電極層的工序具備以下的工序。在步驟S11中，準備基材50。為了形成具有均勻的厚度的電極層55、60，優(yōu)選基材50水平地設置。
[0036]接著，在步驟S12、S13中，向規(guī)定的溫度或表面溫度的基材50噴涂懸浮液25。通過噴涂懸浮液，形成規(guī)定的電極層即電極層55。電極層55成為相對于基材50、比電極層60近的位置的電極層。
[0037]基材50可以是金屬箔，例如如果制造正極，則可以是鋁箔。如果制造負極，則可以是銅箔。另外，基材50也可以是預先在金屬箔上層疊一層或兩層以上的電極層而成的基材。換言之，作為基材50也可以預先設置有一層或兩層以上的電極層。
[0038]懸浮液25含有活性物質?；钚晕镔|可以是正極活性物質，也可以是負極活性物質。正極活性物質例如是三元系正極活性物質。懸浮液可以進一步包含粘合劑、導電助劑、溶劑，也可以包含其他的物質。懸浮液25也可以是具有粘性的漿液。
[0039]接著，在步驟S14、S15中，進一步向基材50噴涂懸浮液30。此時，基材50側、即電極層55變?yōu)榕c規(guī)定的溫度或表面溫度不同的另外的溫度或表面溫度。這樣的懸浮液30，含有活性物質，而且可以具有與前面的懸浮液25相同或不同的組成。通過噴涂懸浮液30，形成相對于基材50為遠位置的電極層即電極層60。作為變形例，可以向設置于電極層55上的另外的電極層噴涂懸浮液30。
[0040]總結以上所述，本實施方式的方法具備向規(guī)定的表面溫度的基材或設置于所述基材側的既設電極層噴涂來形成一次電極層的工序。進而該方法具備向另外的表面溫度的第1電極層或另外的電極層噴涂來形成二次電極層的工序。通過存在基材側的溫度差，被噴涂出的活性物質的固化方式產(chǎn)生差異。因此，能夠按電極層調整空隙率。
[0041][詳情]
[0042]使用圖1、圖2進一步詳細地說明。步驟S13是形成近位置的電極層55的工序。在這樣的工序之前，將在步驟S11中設置的基材50的表面21的一部分或全部調整為規(guī)定的表面溫度即溫度23(步驟S12)。優(yōu)選基材50實質上水平地設置。
[0043]在本實施方式中，表