采用esd法的二次电池的电极制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及二次电池的电极制造方法。
【背景技术】
[0002]专利文献1进一步公开了使用ESD(Electro Spray Deposit1n:静电喷雾沉积)法制造二次电池的多层电极的方法。这样的方法是通过排列多个喷雾装置进行反复喷涂来谋求电极的多层化的方法(专利文献1的图11)。
[0003]另外，专利文献1公开了一种通过使用狭缝模具(slotdie)方式而非ESD法，在电极涂布浆液沉积于电极支持体上之前向电极导入空隙的方法(专利文献1的图27A、图27B)。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特表2013-504168号公报
【发明内容】
[0007]为了确保Li离子传导性，需要能够调整电极层中的空隙率的多层电极的制造方法。本发明的目的是提供通过使用多个喷雾装置的ESD法层叠了空隙率不同的电极层的多层电极。
[0008]本发明的一个技术方案涉及的多层电极的制造方法，是被用于二次电池的多层电极的制造方法，其具备向基材喷涂含有活性物质的悬浮液形成两层或三层以上的电极层的工序。
[0009]形成所述电极层的工序具有:向具有规定的表面温度的所述基材或设置于所述基材侧的既设电极层喷涂第1悬浮液，形成一次电极层的工序;和向具有与所述规定的表面温度不同的另外的表面温度的所述一次电极层或另外的电极层喷涂第2悬浮液，形成相对于所述基材、比所述一次电极层远的位置的二次电极层的工序。
[0010]优选的是，在形成所述一次电极层的工序中，向所述基材的表面喷涂所述第1悬浮液。优选的是，在形成所述二次电极层的工序中，向由一层或两层以上的电极层构成的包含所述一次电极层的近位置的电极层的表面喷涂所述第2悬浮液。优选的是，所述近位置的电极层的所述表面具有所述另外的表面温度。
[0011]优选的是，在形成所述一次电极层的工序中，向由一层或两层以上的电极层构成的所述既设电极层的表面喷涂所述第1悬浮液。优选的是，在形成所述二次电极层的工序中，向由两层或三层以上的电极层构成的包含所述一次电极层的近位置的电极层的表面喷涂所述第2悬浮液。优选的是，所述近位置的电极层的所述表面具有所述另外的表面温度。
[0012]优选的是，在形成所述一次电极层的工序中，向具有所述规定的表面温度的所述基材或所述既设电极层的表面喷涂所述第1悬浮液。
[0013]优选的是，在形成所述二次电极层的工序之前，还具有将由一层、两层或三层以上的电极层构成的包含所述一次电极层的近位置的电极层的表面的一部分或全部的表面温度调整为所述另外的表面温度的工序。优选的是，在形成所述二次电极层的工序中，向具有所述另外的表面温度的所述近位置的电极层的所述表面喷涂所述第2悬浮液。
[0014]优选的是，在形成所述一次电极层的工序之前，在形成所述一次电极层的工序之前，还具有将所述基材或所述既设电极层的表面的一部分或全部的表面温度调整为所述规定的表面温度的工序。优选的是，通过调整所述基材的温度，将所述近位置的电极层的所述表面的一部分或全部调整为所述另外的表面温度。
[0015]优选的是，在形成所述多层电极层的工序中，送出连续的带状的基材。
[0016]优选的是，在形成所述一次电极层的工序之前，将所述基材或所述既设电极层的规定区域与和所述基材的表面侧相对的多个喷嘴构成列的方向平行地从上游向下游运送到规定的运送位置。优选的是，在所述规定的运送位置将所述规定区域的表面温度调整为所述规定的表面温度。
[0017]优选的是，在形成所述一次电极层的工序中，由所述多个喷嘴中的规定的喷嘴向所述规定区域的表面喷涂所述第1悬浮液，形成规定的电极层。
[0018]优选的是，在形成所述二次电极层的工序之前，将所述规定区域和所述一次电极层向位于更下游的另外的运送位置运送。优选的是，在所述另外的运送位置将由一层、两层或三层以上的电极层构成的包含所述一次电极层的近位置的电极层的表面温度调整为所述另外的表面温度。
[0019]优选的是，在形成所述二次电极层的工序中，通过由所述多个喷嘴中的位于所述规定的喷嘴的下游的另外的喷嘴向所述近位置的电极层的表面喷涂所述第2悬浮液。优选的是，在形成所述多层电极层的工序中，形成连续的带状的所述多层电极层。
[0020]在所述各技术方案中，所述第2悬浮液也可以具有与所述第1悬浮液相同的组成。另一方面，在所述第2悬浮液具有与所述第1悬浮液不同的组成的情况下，优选的是，所述第2悬浮液，至少导电助剂的含有率与所述第1悬浮液不同。
[0021]优选的是，在所述各技术方案中，所述规定的表面温度比向所述基材喷涂之前的所述第1悬浮液的温度高。优选的是，所述另外的表面温度比向所述一次电极层或所述另外的电极层喷涂之前的所述第2悬浮液的温度高。
[0022]优选的是，在所述各技术方案中，所述基材为金属箔。优选的是，所述另外的表面温度比所述规定的表面温度高。
[0023]根据本发明，能够提供通过使用多个喷雾装置的ESD法层叠了空隙率不同的电极层的多层电极。
【附图说明】
[0024]图1是实施方式涉及的多层电极的制造方法的流程图。
[0025]图2是实施方式涉及的多层电极的制造方法的示意图。
[0026]图3是实施例涉及的多层电极的制造方法的示意图。
[0027]图4是实施例涉及的多层电极的截面照片。
[0028]图5是实施例涉及的多层电极的电极层的截面照片1。
[0029]图6是实施例涉及的多层电极的电极层的截面照片2。
[0030]图7是比较例涉及的电极的制造方法的示意图。
[0031]图8是比较例涉及的电极的截面照片。
【具体实施方式】
[0032][概要]
[0033]本实施方式涉及如1所示那样被用于二次电池的多层电极的制造方法。在该方法中，如图2所示，对基材50直接或间接地喷涂作为第1悬浮液的悬浮液25、作为第2悬浮液的悬浮液30，形成多层电极层。或者，依次喷涂这些悬浮液，形成多层电极层。喷涂的方式优选ESD法。由此，能够在电极厚度方向以材料粒子单位进行薄膜层叠。在ESD法中，即使是数十微米的薄膜，也能够控制厚度。
[0034]如图1所示那样反复进行这样的喷涂工序，形成两层或三层以上的电极层。另外，也可以如后述的图3所示那样形成四层以上的电极层。多层电极成为例如具备图2所示的电极层55、60的多层电极。在本实施方式中，设为从图2中的面前侧向里侧连续地形成电极层。
[0035]如图1、图2所示，形成电极层的工序具备以下的工序。在步骤S11中，准备基材50。为了形成具有均匀的厚度的电极层55、60，优选基材50水平地设置。
[0036]接着，在步骤S12、S13中，向规定的温度或表面温度的基材50喷涂悬浮液25。通过喷涂悬浮液，形成规定的电极层即电极层55。电极层55成为相对于基材50、比电极层60近的位置的电极层。
[0037]基材50可以是金属箔，例如如果制造正极，则可以是铝箔。如果制造负极，则可以是铜箔。另外，基材50也可以是预先在金属箔上层叠一层或两层以上的电极层而成的基材。换言之，作为基材50也可以预先设置有一层或两层以上的电极层。
[0038]悬浮液25含有活性物质。活性物质可以是正极活性物质，也可以是负极活性物质。正极活性物质例如是三元系正极活性物质。悬浮液可以进一步包含粘合剂、导电助剂、溶剂，也可以包含其他的物质。悬浮液25也可以是具有粘性的浆液。
[0039]接着，在步骤S14、S15中，进一步向基材50喷涂悬浮液30。此时，基材50侧、即电极层55变为与规定的温度或表面温度不同的另外的温度或表面温度。这样的悬浮液30，含有活性物质，而且可以具有与前面的悬浮液25相同或不同的组成。通过喷涂悬浮液30，形成相对于基材50为远位置的电极层即电极层60。作为变形例，可以向设置于电极层55上的另外的电极层喷涂悬浮液30。
[0040]总结以上所述，本实施方式的方法具备向规定的表面温度的基材或设置于所述基材侧的既设电极层喷涂来形成一次电极层的工序。进而该方法具备向另外的表面温度的第1电极层或另外的电极层喷涂来形成二次电极层的工序。通过存在基材侧的温度差，被喷涂出的活性物质的固化方式产生差异。因此，能够按电极层调整空隙率。
[0041][详情]
[0042]使用图1、图2进一步详细地说明。步骤S13是形成近位置的电极层55的工序。在这样的工序之前，将在步骤S11中设置的基材50的表面21的一部分或全部调整为规定的表面温度即温度23(步骤S12)。优选基材50实质上水平地设置。
[0043]在本实施方式中，表