CN102227832A - 电化学元件用电极的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能在集电体、尤其是冲孔金属、膨胀合金等具有正反面贯通孔的开孔集电体上简便、均匀且密合性良好地形成电极活性物质层的电化学元件用电极的制造方法。本发明的电化学元件用电极的制造方法包括：(1)使用包含电极活性物质、导电材料以及粘合材料的电极组合物在基体材料表面形成电极活性物质层的步骤；(2)将形成在上述基体材料表面上的电极活性物质层与集电体进行叠层，并实施热压以使它们贴合的步骤；以及(3)将基体材料从电极活性物质层上分离的步骤。

Description

电化学元件用电极的制造方法
技术领域
本发明涉及用于锂离子二次电池、双电荷层电容器等电化学元件的电极(以下，有时统称为“电化学元件用电极”)的制造方法，更详细地，涉及能简便地在集电体、尤其是开孔集电体上形成电极活性物质层的方法。
背景技术
一种小型而轻量，且能量密度高，进而能够有效利用可反复充放电特性的以锂离子二次电池、双电荷层电容器、以及锂离子电容器为代表的混合式电容器(hybrid capacitor)等电化学元件的需求快速增长。锂离子二次电池由于能量密度较大，因此在携带电话或笔记本型个人电脑等领域中被使用。另外，由于双电荷层电容器可以快速充放电，因此用作个人电脑等的存储器断电保护小型电源。此外，有望将双电荷层电容器用作电动汽车用途的大型电源。此外，发挥了锂离子二次电池和双电荷层电容器的优势的混合式电容器，因能量密度、释能密度都很高而备受关注。对于这些电化学元件而言，随着用途的扩大或发展，要求低电阻化、高容量化、提高机械特性等进一步的改善。
混合式电容器在正极上安装有极化性电极、在负极上安装有非极化性电极，通过使用有机类电解液可提高工作电压，并可提高能量密度。曾提出在混合式电容器的负极中使用下述材料：预先用化学方法或电化学方法将锂离子吸留于能够吸留、脱吸锂离子的材料中而得到的材料(例如，专利文献1、2)。
对于以汽车用电源等大型电池作为对象的情况，曾公开了通过下述方法预先在负极上负载锂的有机电解质电池：正极集电体以及负极集电体上分别具有贯穿正反面的孔，负极活性物质能够可逆地负载锂，通过使来自负极的锂与和负极或正极相对而设的锂发生电化学接触来进行负载(例如，参考专利文献3)。在专利文献3中，在集电体上设有贯穿正反面的孔，在开孔集电体的正反面形成电极活性物质层(以下，有时将具有贯通孔的集电体记为“开孔集电体”)。通过这样的结构，静电容量得以提高，并且锂离子可以在电极的正反面间移动而不会被集电体阻隔，因此即使是叠层枚数多的电池结构的蓄电装置，通过该贯通孔，不仅可以对配置于锂附近的负极进行锂的电化学负载，而且还可以对远离锂而配置的负极进行锂的电化学负载。而且，由于锂离子可通过贯通孔自由地在各极间移动，因而可顺利地进行充放电。
电极活性物质层是通过在集电体上涂布包含电极活性物质、导电材料以及粘合材料的电极组合物的浆料并进行干燥而形成的。尤其公开了双刮刀法：为了同时在集电体的正反面形成电极活性物质层，垂直方向运行的集电体的运送通道两侧配置一对模头，在该一对模头上方设置一对刮刀，用刮刀将从模头排出的多余浆料刮掉(掻き落とし)来控制涂布厚度的方法。但在集电体具有贯通孔的开孔集电体的情况下，很难以均匀的厚度涂布浆料，且无法使得到的电极中的电极活性物质层的厚度以及活性物质量恒定，而导致电极性能产生偏差。另外，就该方法而言，由于是从集电体两面涂布浆料，因此需要2台模头，而且还需要涂料罐、供料泵、过滤器、配管等各2组，会导致设备复杂化、成本增加。另外，为了控制涂布厚度、电极的表面状态，必须严格调整2台模头的间隙或浆料的排出量、模唇部的间隙等。而且，向点涂机等普通的卧式涂布机运送冲孔金属、膨胀合金等开孔集电体时，浆料会转印到旋转的辊上，很难均匀地将浆料涂布在集电体上。
作为在开孔集电体上以均匀的厚度形成电极活性物质层的方法，例如专利文献4公开了下述方法：利用定量给料器将电极材料供给至一对加压辊，同时向加压辊间供给集电体，由此同时进行电极材料的薄片化和与集电体的接合。
另外，专利文献5公开了下述方法：使涂布在基体材料上的浆料与开孔集电体接触并一体化，然后将浆料进行干燥，剥离基体材料，在集电体上形成电极活性物质层。就该方法而言，由于在与基体材料相叠层的状态下进行浆料层的干燥，浆料的溶剂很难均匀地蒸发。因此，在专利文献5中，使用多孔质基体材料作为基体材料，使溶剂均匀地蒸发，使干燥后的电极活性物质的厚度均匀化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开平3-233860号公报
专利文献2：特开平5-325965号公报
专利文献3：国际公开第98/33227号公报(对应美国专利第6461769号说明书)
专利文献4：特开2007-5747号公报
专利文献5：特开2008-41971号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，就专利文献4记载的方法而言，将电极材料由加压辊转印到集电体上时，有时电极材料会残留在加压辊上。其结果，导致转印到集电体上的电极材料量不恒定，而且电极活性物质层的厚度也不均匀，从而有时也会使电极特性产生偏差。
就专利文献5的方法而言，浆料干燥后，将多孔质基体材料从电极活性物质层上剥离时，电极材料残留在多孔质基体材料上，会导致同样的问题。另外，由于要对浆料进行涂布和干燥，因而存在浆料粘度或多孔质基体材料的孔径受到限制的问题。
因此，本发明的目的在于提供电化学元件用电极的制造方法，该方法能在集电体、尤其是冲孔金属、膨胀合金等具有正反面贯通孔的开孔集电体上简便地、而且均匀且密合性良好地形成电极活性物质层。
解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明人进行了深入研究的结果发现：在基体材料表面上形成电极活性物质层，通过热压合使电极活性物质层转印到集电体上，由此对于冲孔金属或膨胀合金之类不易涂布的开孔集电体，也可以密合性良好地制作生产性良好且品质均匀的电化学元件用电极。
也就是说，解决了上述问题的本发明包含下述事项作为要点。
〔1〕电化学元件用电极的制造方法，其包括：
(1)使用包含电极活性物质、导电材料以及粘合材料的电极组合物在基体材料表面形成电极活性物质层的步骤；
(2)将在上述基体材料表面上形成的电极活性物质层与集电体进行叠层，并实施热压以使其贴合的步骤；以及，
(3)将基体材料从电极活性物质层上分离的步骤。
〔2〕根据上述〔1〕所述的制造方法，其中，在上述(1)的步骤中，所述基体材料表面是预先进行过剥离处理的表面。
〔3〕根据上述〔2〕所述的制造方法，其中，所述剥离处理是对于热塑性树脂膜的单面或两面，通过热固性树脂进行的剥离处理。
〔4〕根据上述〔2〕或〔3〕所述的制造方法，其中，所述基体材料的剥离处理面与水的接触角为80～110°。
〔5〕根据上述〔2〕～〔4〕中任一项所述的制造方法，其中，上述(1)的步骤包括：将包含上述电极组合物和水的水性浆料涂布在经剥离处理的基体材料表面上的步骤。
〔6〕根据上述〔1〕～〔5〕中任一项所述的制造方法，其中，上述(1)的步骤包括：将包含电极活性物质、导电材料以及粘合材料的电极组合物的浆料涂布在上述基体材料表面上，然后进行干燥的步骤。
〔7〕根据上述〔1〕～〔6〕中任一项所述的制造方法，其中，上述集电体为开孔集电体。
〔8〕根据上述〔1〕～〔7〕中任一项所述的制造方法，其中，上述粘合材料包含丙烯酸酯类聚合物。
〔9〕根据上述〔1〕～〔8〕中任一项所述的制造方法，其中，上述电极组合物还包含表面活性剂。
〔10〕根据上述〔1〕～〔9〕中任一项所述的制造方法，其中，上述电极组合物还包含沸点50～150℃的有机溶剂。
〔11〕根据上述〔9〕所述的制造方法，其中，所述表面活性剂为阴离子性表面活性剂。
〔12〕根据上述〔10〕所述的制造方法，其中，所述有机溶剂为醇类。
〔13〕一种电化学元件，其具备采用上述〔1〕～〔12〕中任一项所述的制造方法制得的电化学元件用电极。
〔14〕根据上述〔13〕所述的电化学元件，其中，上述电化学元件为混合式电容器。
发明的效果
按照本发明，能够在集电体、尤其是冲孔金属、膨胀合金等开孔集电体上密合性良好且容易地形成厚度均匀的电极活性物质层。而且，能够用普通设备生产性良好地制作电化学元件用电极。另外，为了在基体材料上形成电极活性物质层，可同时在集电体的两面贴合电极活性物质层，从而可提高电极制作的生产性。
附图说明
[图1]是示出本发明涉及的制法的1个步骤的示意图。
[图2]是示出本发明涉及的制法的1个步骤的示意图。
符号说明
1...基体材料
2...集电体
3...涂布机
4...干燥机
10、12、14...退绕装置
11、13、15...卷取装置
16...层压装置
具体实施方式
以下，针对本发明的电化学元件用电极的制造方法，参考附图进一步进行具体说明。图1和图2示出了本发明制法的简略流程。
本发明的电化学元件用电极的制造方法包括：使用包含电极活性物质、导电材料以及粘合材料的电极组合物在基体材料1表面形成电极活性物质层的步骤(参考图1)；
将在上述基体材料表面上形成的电极活性物质层与集电体进行叠层，实施热压以使它们贴合的步骤；以及将基体材料从电极活性物质层上分离的步骤(参考图2)。
以下，对本发明中使用的基体材料、电极活性物质、导电材料、粘合材料、集电体等进行说明。
<基体材料>
本发明中使用的基体材料只要能使电极活性物质层涂布在基体材料上即可，可以没有限制地使用无机材料或有机材料。可以列举例如，铝箔、铜箔、离聚物膜(IO膜)、聚乙烯膜(PE膜)、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET膜)、聚萘二酸乙二醇酯膜(PEN膜)、聚氯乙烯膜(PVC膜)、聚偏氯乙烯膜(PVDC膜)、聚乙烯醇膜(PVA膜)、聚丙烯膜(PP膜)、聚酯膜、聚碳酸酯膜(PC膜)、聚苯乙烯膜(PS膜)、聚丙烯腈膜(PAN膜)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜(EVA膜)、乙烯-乙烯醇共聚物膜(EVOH膜)、乙烯-甲基丙烯酸共聚物膜(EMAA膜)、尼龙膜(NY膜、聚酰胺(PA)膜)、赛璐玢、酰亚胺膜、纸等。另外，还可使用层叠上述膜而成的多层结构的膜。其中，从通用性、操作性方面考虑，优选热塑性树脂膜、尤其优选PET膜、PE膜、PP膜、PVC膜等。
基体材料的厚度没有特别限制，优选5μm～200μm、更优选30μm～150μm。另外，对于基体材料的宽度没有特别限制，优选约100mm～1000mm、更优选约200mm～500mm。
优选预先对形成电极活性物质层的基体材料表面进行剥离处理。可仅对基体材料的单面进行剥离处理、也可对两面都进行剥离处理。剥离处理的方法没有特别限制，优选采用例如下述方法：将醇酸树脂等热固性树脂涂布在基体材料上并使其固化的方法；将聚硅氧烷树脂涂布在基体材料上并使其固化的方法；将氟树脂涂布在基体材料上的方法。尤其优选使用可容易地形成均质的剥离处理层的热固性树脂的剥离处理，另外，从后述的水性浆料的涂布性、以及所得电极活性物质层的剥离性的平衡方面考虑，优选利用醇酸树脂的涂布、固化的剥离处理。
通过涂布水性浆料而形成电极活性物质层的情况下，优选基体材料的剥离处理面与水的接触角为80～110°的范围、更优选为90～100°的范围。如果剥离处理面与水的接触角过小，虽然浆料的涂布性良好，但有时浆料干燥后形成的电极活性物质层很难从基体材料上剥离。反之，如果接触角过大，则虽然电极活性物质层容易从基体材料上剥离，但有时浆料在基体材料表面发生产生排斥(はじかれ)，很难均匀地涂布。这样一来，很难实现兼顾涂布性和剥离性的特性，但是通过使基体材料的剥离处理面与水的接触角在上述范围时，则可使水性浆料的涂布性与电极活性物质层的剥离性得到平衡，从而可形成厚度均匀的的电极活性物质层，而且电极活性物质层的剥离也变得容易。
基体材料也可以反复使用，通过反复使用，可进一步降低电极的生产成本。
<电极组合物>
电极活性物质层由包含电极活性物质、导电材料以及粘合材料的电极组合物形成。
(电极活性物质)
本发明中使用的电极活性物质是能在电化学元件用电极内接受和给出电子的物质。电极活性物质主要包括锂离子二次电池用活性物质、双电荷层电容器用活性物质、锂离子电容器用活性物质。
锂离子二次电池用活性物质包括正极用的、负极用的。作为锂离子二次电池用电极的正极中使用的电极活性物质，具体可以列举LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、LiFePO4、LiFeVO4等含有锂的复合金属氧化物；TiS2、TiS3、非晶质MoS3等过渡金属硫化物；Cu2V2O3、非晶质V2O·P2O5、MoO3、V2O5、V6O13等过渡金属氧化物。还可列举，聚乙炔、聚苯(Poly-p-phenylene)等导电性高分子。优选含有锂的复合金属氧化物。
作为锂离子二次电池用电极的负极中使用的电极活性物质，具体可以列举，无定形碳、石墨、天然石墨、中间碳微球(MCMB)、以及沥青类碳纤维等碳材料；聚并苯(polyacene)等导电性高分子等。优选石墨、天然石墨、中间碳微球(MCMB)等结晶性碳材料。
锂离子二次电池用电极中使用的电极活性物质的形状优选整粒成颗粒状。如果颗粒的形状是球形，则能够在电极成型时形成更高密度的电极。
关于锂离子二次电池用电极中使用的电极活性物质的体积平均粒径，正极、负极通常均为0.1～100μm、优选1～50μm、更优选5～20μm。
锂离子二次电池用电极中使用的电极活性物质的振实密度没有特别限制，正极优选使用振实密度为2g/cm3以上的物质、负极优选使用振实密度为0.6g/cm3以上的物质。
作为双电荷层电容器用电极中使用的电极活性物质，通常使用碳的同素异形体。作为碳的同素异形体的具体例子，可以举出，活性炭、聚并苯、碳晶须以及石墨等，可以使用它们的粉末或纤维。优选的电极活性物质是活性炭，具体地，可以举出以酚醛树脂、人造丝、丙烯腈树脂、沥青、以及椰壳类等作为原料的活性炭。
双电荷层电容器用电极中使用的电极活性物质的体积平均粒径通常为0.1～100μm、优选1～50μm、更优选5～20μm。
双电荷层电容器用电极中使用的电极活性物质的比表面积为30m2/g以上、优选500～5,000m2/g、更优选1,000～3,000m2/g。电极活性物质的比表面积越大，所得电极活性物质层的密度有变得越小的倾向，因此通过适当选择电极活性物质，可以得到具有所期望密度的电极活性物质层。
锂离子电容器用电极中使用的电极活性物质包括正极用的和负极用的。作为锂离子电容器用电极的正极中使用的电极活性物质，只要是能够可逆地负载锂离子和例如四氟化硼之类的阴离子的物质即可。具体而言，通常使用碳的同素异形体，可广泛使用可用于双电荷层电容器的电极活性物质。组合使用碳的同素异形体时，可将平均粒径或粒径分布不同的二种以上碳的同素异形体组合使用。另外，还可优选使用作为芳香族类缩聚物的热处理物的、氢原子/碳原子的原子比为0.50～0.05的具有聚并苯类骨架结构的聚并苯类有机半导体(PAS)。优选为双电荷层电容器用电极中使用的电极活性物质。
锂离子电容器用电极的负极中使用的电极活性物质，是能够可逆地负载锂离子的物质。具体而言，可广泛使用在锂离子二次电池的负极中使用的电极活性物质。可优选列举石墨、难石墨化碳等结晶性碳材料、作为上述正极电极活性物质记载过的聚并苯类物质(PAS)等。这些碳材料以及PAS可使用使酚醛树脂等炭化、视需要赋予活性、接着粉碎而成的制品。
锂离子电容器用电极中使用的电极活性物质的形状，优选整粒成颗粒的形状。另外，粒子的形状为球形时，电极成形时可形成更高密度的电极。
就锂离子电容器用电极中使用的电极活性物质的体积平均粒径而言，正极、负极通常均为0.1～100μm、优选为1～50μm、更优选为5～20μm。这些电极活性物质各自可单独使用或将二种以上组合使用。
(导电材料)
本发明中使用的导电材料，包含具有导电性、不具有能形成双电荷层的细孔的粒状的碳的同素异形体，具体而言，可以列举炉黑、乙炔黑、以及科琴黑(Akzonobel Chemicals Besloten Vennootschap公司的注册商标)等导电性炭黑。其中，优选乙炔黑和炉黑。
本发明中使用的导电材料的体积平均粒径，优选比电极活性物质的体积平均粒径小，其范围通常为0.001～10μm、优选为0.05～5μm、更优选为0.01～1μm。导电材料的体积平均粒径在该范围时，可以以更少的用量而得到高的导电性。这些导电材料可单独使用或将2种以上组合使用。导电材料的量相对于电极活性物质100重量份通常在0.1～50重量份、优选0.5～15重量份、更优选1～10重量份的范围。导电材料的量在该范围时，可提高使用所得电极的电池的容量，且可降低其内部电阻。
(粘合材料)
本发明中使用的粘合材料只要是能够使电极活性物质和导电材料彼此粘结的化合物即可，没有特别限制。优选的粘合材料是具有能分散在溶剂中的性质的分散型粘合材料。作为分散型粘合材料，可以列举例如，含氟聚合物、二烯聚合物、丙烯酸酯聚合物、聚酰亚胺、聚酰胺、聚氨酯等高分子化合物，其中，优选含氟聚合物、二烯聚合物或丙烯酸酯聚合物，从可提高耐电压、且可提高电化学元件的能量密度方面考虑，更优选二烯聚合物或丙烯酸酯聚合物。
二烯聚合物可以是共轭二烯的均聚物或是使含有共轭二烯的单体混合物聚合而得到的共聚物、或它们的氢化物。所述单体混合物中共轭二烯的比例通常为40重量％以上、优选为50重量％以上、更优选为60重量％以上。作为二烯聚合物的具体例，可以列举，聚丁二烯、聚异戊二烯等共轭二烯均聚物；任选羧基改性的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)等芳香族乙烯-共轭二烯共聚物；丙烯腈-丁二烯共聚物(NBR)等氰化乙烯-共轭二烯共聚物；氢化SBR、氢化NBR等。
丙烯酸酯聚合物，是含有来自通式(1)：CH2＝CR1-COOR2(式中，R1表示氢原子或甲基、R2表示烷基或环烷基。)所示化合物的单体单元的聚合物，具体而言，为通式(1)所示化合物的均聚物、或是使含有上述通式(1)所示化合物的单体混合物聚合而得的共聚物。作为通式(1)所示化合物的具体例，可以列举，丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯等丙烯酸酯；甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酯等甲基丙烯酸酯等。其中，优选丙烯酸酯，从提高所得电极的强度方面考虑，特别优选丙烯酸正丁酯以及丙烯酸2-乙基己酯。丙烯酸酯聚合物中来自通式(1)所示化合物的单体单元的比例通常为50重量％以上、优选为70重量％以上。使用来自通式(1)所示化合物的单体单元的比例是上述范围的丙烯酸酯聚合物时，可提高耐热性、且可减小所得电化学元件用电极的内部电阻。
在上述丙烯酸酯聚合物中，除通式(1)表示的化合物外，还可使用可共聚的含有羧基的单体。作为含有羧基的单体的具体例，可以列举，含有丙烯酸、甲基丙烯酸等一元酸的单体；含有马来酸、富马酸、衣康酸等二元酸的单体。其中，优选含有二元酸的单体，从可提高与集电体的粘结性、提高电极强度方面考虑，特别优选衣康酸。这些含有一元酸的单体、含有二元酸的单体可各自单独使用或将2种以上组合使用。共聚时上述单体混合物中含有羧基的单体的量相对于通式(1)表示的化合物100重量份通常在0.1～50重量份、优选0.5～20重量份、更优选1～10重量份的范围。含有羧基的单体的量在该范围时，与集电体的粘结性优异、还可提高所得电极的强度。
除通式(1)表示的化合物外，所述丙烯酸酯聚合物还可使用可共聚的含有腈基的单体。作为含有腈基的单体的具体例，可以列举丙烯腈、甲基丙烯腈等，其中，从提高与集电体的粘结性、提高电极强度方面考虑，优选丙烯腈。共聚时所述单体混合物中丙烯腈的量相对于通式(1)表示的化合物100重量份通常在0.1～40重量份、优选0.5～30重量份、更优选1～20重量份的范围。丙烯腈的量在该范围时，与集电体的粘结性优异、还可提高所得电极的强度。
粘合材料的形状没有特别限制，但从与集电体的粘结性好、且可抑制制作的电极的容量降低、或抑制因反复充放电而导致的劣化方面考虑，优选为粒状。作为粒状的粘合材料，可以列举例如，像胶乳那样的粘合材料的粒子以分散在水中的状态形成的制品、或将这样的分散液干燥得到的粉末状制品。
粘合材料的玻璃化转变温度(Tg)，优选为50℃以下，进一步优选为-40～0℃。粘合材料的玻璃化转变温度(Tg)在该范围时，仅以少量的用量，便可使粘结性优异、电极强度强、富于柔软性，通过电极形成时的压制步骤便可容易地提高电极密度。
粘合材料的数均粒径没有特别限制，通常为0.0001～100μm、优选0.001～10μm、更优选0.01～1μm。粘合材料的数均粒径在该范围时，仅以少量的用量，便可赋予电极活性物质层优异的粘结力。这里，数均粒径是用透射型电子显微镜照相测定100个任意选择的粘合材料粒子的直径，作为其算术平均值算出的个数平均粒径。粒子的形状任选为球形、异形(異形)。这些粘合材料可单独使用或将2种以上组合使用。粘合材料的量相对于电极活性物质100重量份通常在0.1～50重量份、优选0.5～20重量份、更优选1～10重量份的范围。粘合材料的量在该范围时，可充分地确保所得的电极活性物质层与集电体的密合性，可提高电化学元件的容量，且降低内部电阻。
另外，优选电极组合物中含有表面活性剂和/或沸点为50～150℃的有机溶剂。可含有表面活性剂和有机溶剂中的任一者，也可含有二者。
(表面活性剂)
表面活性剂可使电极活性物质、导电材料以及粘合材料良好地分散并且可降低浆料的表面张力，提高涂布性。作为表面活性剂，具体可以列举，烷基硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐、脂肪酸盐、萘磺酸甲醛缩合物等阴离子性表面活性剂；聚氧乙烯烷基醚、甘油脂肪酸酯等非离子性表面活性剂；烷基胺盐、季铵盐等阳离子性表面活性剂；烷基胺氧化物、烷基甜菜碱等两性表面活性剂，优选阴离子表面活性剂、非离子性表面活性剂，从电化学元件的耐久性优异方面考虑，特别优选阴离子性表面活性剂。
使用表面活性剂的情况下，其混合量相对于电极活性物质100重量份为0.5～20重量份的范围、优选1.0～10重量份、尤其优选2.0～5重量份。表面活性剂的混合量在该范围时，电化学元件的耐久性优异。
(有机溶剂)
在本发明中，通过使用有机溶剂来提高浆料的涂布性。另外，使用沸点(常压)为50～150℃的有机溶剂时，对涂布水性浆料形成的电极组合物的层进行干燥时，水挥发的同时有机溶剂也发生挥发，因此可简化干燥步骤。而且，干燥后的电极活性物质层中不残留有机溶剂，电极的耐久性得以提高。作为有机溶剂，具体可以列举，甲醇、乙醇、异丙醇等醇类；乙酸甲酯、乙酸乙酯等烷基酯类；丙酮、甲乙酮等酮类等，优选列举醇类、烷基酯类，从电化学元件的耐久性优异方面考虑，尤其优选醇类。
使用有机溶剂的情况下，其混合量相对于电极活性物质100重量份为0.5～20重量份的范围、优选1.0～10重量份、尤其优选2.0～5重量份。有机溶剂的混合量在该范围时，所得的电化学元件的耐久性优异。
另外，尤其优选将上述表面活性剂与有机溶剂组合使用。通过将表面活性剂与有机溶剂组合使用，可进一步降低电极组合物浆料的表面张力，提高生产性。在该情况下，表面活性剂与有机溶剂的总量相对于电极活性物质100重量份为0.5～20重量份的范围、优选1.0～10重量份、尤其优选2.0～5重量份。
(分散剂)
为了使上述各成分均匀地分散，电极组合物中，除了上述电极活性物质、导电材料、粘合材料外，还可含有分散剂。
作为分散剂的具体例，可以列举，羧甲基纤维素等纤维素衍生物；聚(甲基)丙烯酸钠等聚(甲基)丙烯酸盐；聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、聚氧化乙烯；聚乙烯基吡咯烷酮、聚羧酸、氧化淀粉(酸化スタ一チ)、磷酸淀粉(リン酸スタ一チ)、酪蛋白、各种改性淀粉、壳质、壳聚糖衍生物等。其中，尤其优选纤维素衍生物。
纤维素衍生物是纤维素的至少一部分羟基被醚化或酯化了的化合物，优选水溶性的纤维素衍生物。纤维素衍生物通常不具有玻璃化转变点。具体可以列举，羧甲基纤维素、羧甲基乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、乙基羟基乙基纤维素、羟基乙基纤维素以及羟基丙基纤维素等。另外，还可列举它们的铵盐以及碱金属盐。其中，优选羧甲基纤维素的盐，尤其优选羧甲基纤维素的铵盐。优选纤维素衍生物的醚化度为0.5～2、更优选为0.5～1.5。需要说明的是，这里所说的醚化度是表示纤维素的每个葡萄糖单元中含有的3个羟基平均有几个被醚化的值。醚化度在该范围时，含有电极组合物的浆料的稳定性高，不易发生固体成分的沉降或凝集。另外，通过使用纤维素衍生物，可提高涂料的涂布性或流动性。
<集电体>
构成集电体的材料的种类可以使用例如金属、碳、导电性高分子等，优选使用金属。可使用例如电池、电容器等用途中公开的各种材质，正极用集电体中优选使用铝、不锈钢等，负极用集电体中优选使用不锈钢、铜、镍等。另外，集电体可以是不具有贯通孔的结构，但本发明的方法尤其适于在具有正反面贯通孔的集电体(开孔集电体)上形成电极活性物质层。因此，集电体优选使用例如膨胀合金、冲孔金属、金属网、发泡体、通过蚀刻赋予贯通孔的蚀刻金属箔(金属ェッヂド箔，metal etchd箔)，或用压花辊赋予突起和贯通孔的带有突起的集电体等。
开孔集电体的开孔部的形状没有特别限制，开口率优选为10％～90％的范围、更优选为20％～60％的范围、尤其优选40％～60％的范围。开口率通过对开孔集电体进行平面观察而求得。具体而言，对开孔集电体进行平面观察，算出每单位面积具有的贯通孔的面积，由此来决定开口率。
通过使集电体的开口率在上述范围，可以抑制制作电化学元件时批(口ット)间的容量偏差。就使用不具有通常的开孔部的集电体的电化学元件而言，制作叠层型电化学元件时，如果制成电极间彼此不面对面的非对向面，则静电容量不易由其非对向面放出。进而电极每单位面积的活性物质量产生偏差时，则有时实际放出的静电容量比由活性物质量的重量算出的静电容量少，这也是导致电化学元件劣化的要因。因此，有时会在电化学元件的批间产生容量偏差，进而缩短电化学元件的寿命。这是因为电解质离子的扩散仅在正负极的对向面(对抗面)发生。但通过使用开孔集电体，电解质离子通过集电体发生扩散，因此静电容量能够由电极不面对面的非对向面放出。另外，即使是使用电极每单位面积的活性物质量不同的电极，如果连电极活性物质的总重量也算在内，可容易地在电容器单元内取得容量平衡，因此可抑制电化学元件批间产生容量偏差。另外，由于不在电池内造成电荷的偏差，因此可延长电化学元件的寿命。
另外，在负极活性物质上负载锂时，在集电体的开口率过高的情况下，负载所需的时间缩短，不易发生锂的负载不均，但易发生集电体的强度降低、褶皱、断裂。另外，很难将活性物质等保持在贯通孔内，由于活性物质等的脱落、电极的断裂等，故存在产生电极制造时的成品率降低等问题。
另一方面，开口率过低的情况下，在负极活性物质上负载锂所需的时间延长或会产生生产效率降低以及电池特性偏差增大等问题，但集电体的强度得以提高，并且不易发生活性物质的脱落，从而也可以提高电极的成品率。考虑电池的构造(叠层型、卷绕型等)或生产性时，希望在上述范围适当选择集电体的开口率或孔径。
集电体为带状，厚度没有特别限制，优选厚度为5～50μm、更优选厚度为10～40μm。另外，宽度也没有特别限制，优选约100～1000mm、更优选约200～500mm。
<电极活性物质层的形成方法>
在本发明的制造方法中，在基体材料1的表面形成包含上述各成分的电极组合物的层，视需要进行干燥等，得到电极活性物质层。作为电极活性物质层的优选的形成法，可以列举例如，向基体材料上供给包含电极组合物的复合粒子，通过干式成形为片状的方法(片成形法)；将电极组合物分散在溶剂中形成的浆料(电极组合物浆料)涂布在基体材料上，使溶剂挥发的方法(涂布法)等，考虑到可在基体材料1表面上均匀形成这一点，优选涂布法。
电极组合物浆料可通过将电极活性物质、导电材料、粘合材料以及、视需要添加的分散剂、表面活性剂、有机溶剂在水或N-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃等有机溶剂中进行混炼来制造。从电极活性物质层易于干燥和对环境的负荷小方面考虑，优选电极组合物浆料是以水作为分散介质的水性浆料。
作为水性浆料的制造方法，可将水和上述各成分用混合机混合来进行制造。作为混合机，可以使用球磨机、砂磨机、颜料分散机、研碎机、超声波分散机、均化器、行星式搅拌机以及哈比特式拌合机(Hubelt mixer)等。另外，还优选首先将电极活性物质和导电材料使用研碎机、行星式混合机、亨舍尔混合器、以及全方位混合器(Omni mixer)等混合机混合，接着添加粘合剂并均匀混合的方法。通过采用该方法，可以容易地得到均匀的浆料。
本发明中使用的浆料的粘度，因涂布机的种类、涂布线的形状而异，通常为100～100,000mPa·s、优选为1,000～50,000mPa·s、更优选为5,000～20,000mPa·s。
将浆料涂布在基体材料上的方法没有特别限制。可以列举例如，刮刀法、浸渍法、逆辊法、直接辊法、凹版印刷法、挤出法、刷涂法等方法。浆料的涂布厚度，可根据作为目标的电极活性物质层的厚度来适当设定。
接着，将通过涂布上述浆料而形成的包含电极组合物的电极活性物质层与集电体2进行叠层，并进行热压贴合。与集电体的叠层、贴合可在涂布浆料后立即进行，尤其优选将电极组合物层干燥后再进行与集电体的叠层、贴合。通过将电极组合物层进行干燥，层厚变得恒定，而且强度提高，从而与集电体的叠层、贴合变得容易。另外，由于在干燥后与集电体进行叠层、贴合，可仅在集电体上所需要的位置形成电极活性物质层。而且，在与集电体叠层、贴合后剥离基体材料时，还可防止部分电极活性物质层残留在基体材料上。
作为干燥方法，可以列举例如利用温风、热风、低湿风的干燥、真空干燥、照射(远)红外线或电子射线等的干燥方法。其中，优选采用照射远红外线的干燥方法。本发明中的干燥温度与干燥时间，优选采用能够将涂布在集电体上的浆料中的溶剂完全除去的温度和时间，作为干燥温度，一般为100～300℃、优选为120～250℃。作为干燥时间，通常为1～60分钟、优选为5～30分钟。
通过涂布法形成电极活性物质层的步骤的更具体实例如图1所示。在图1中，将基体材料1的卷绕体安装在退绕装置10上，将基体材料1从退绕装置10送出，从涂布机3向基体材料1表面排出电极组合物的浆料，在基体材料1表面形成电极组合物层。需要说明的是，图中未示出形成的电极组合物层。接着，将表面形成有电极组合物层的基体材料导入干燥机4中，对电极组合物层进行干燥，形成电极活性物质层。然后，通过卷取装置11来卷取具有电极活性物质层的基体材料1，得到具有电极活性物质层的基体材料1的卷绕体。
<电极活性物质层与集电体的贴合>
电极活性物质层与集电体2的贴合通过热压来进行的。热压可在实施上述干燥前进行，也可在干燥后进行，优选像上述那样，通过对浆料干燥后的电极活性物质层进行热压来与集电体贴合。通过进行热压，电极活性物质层中含有的粘合材料易发生塑性变形，从而提高集电体与电极活性物质层的密合性。另外，通过热压可得到表面平滑且均匀的电极。另外，通过干燥后进行压制时，可容易地提高电极密度。
作为热压的方法，具体可以列举，间歇式热压、连续式热辊压等，优选可提高生产性的连续式热辊压。热压的温度在不损害基体材料的范围即可，没有特别限制，通常为50～200℃、优选70～150℃。热压的温度在该范围时，可使电极活性物质层均匀地贴合在集电体上，电极强度优异。
热压的线压在不损害基体材料的范围即可，没有特别限制，通常为50～2,000kN/m、优选100～1,000kN/m、尤其优选200～500kN/m。热压的线压在该范围时，可使电极活性物质层均匀地贴合在集电体上，电极强度优异。
(将基体材料从电极活性物质层上的分离)
将基体材料从电极活性物质层上分离的方法没有特别限制，例如通过在贴合电极活性物质层后，分别将贴合有电极活性物质层的集电体与基体材料卷绕在各个辊上，即可容易地进行分离。这样，便可得到具有电极活性物质层的集电体。
关于上述的电极活性物质层与集电体的贴合以及与基体材料的分离的一系列步骤，更具体的实施方式如图2所示。需要说明的是，图中未示出电极活性物质层。电极活性物质层形成在基体材料1表面上。在图2中，将上述带有电极活性物质层的基体材料1的卷绕体安装在退绕装置12上，送出带有电极活性物质层的基体材料1。另外将集电体2的卷绕体安装在退绕装置14上，送出集电体。接着，将带有电极活性物质层的基体材料1和集电体2导入到安装有加热装置的层压装置16中，进行热压，将带有电极活性物质层的基体材料1贴合在集电体2上。接着，将基体材料1从电极活性物质层上剥离，并用卷取装置13进行卷取，并且通过卷取装置15来卷取转印有电极活性物质层的集电体2，得到带有电极活性物质层的集电体的卷绕体。
另外，在形成有电极活性物质层的集电体的另一面上通过热压来贴合形成有电极活性物质层的基体材料，还可制造在集电体的两面形成有电极活性物质层的电化学元件用电极。另外，如图2所示，还可通过上述方法在集电体的两面同时形成电极活性物质层。
利用本发明的制造方法得到的电化学元件用电极的电极活性物质层的厚度因电化学元件的种类而异，通常为10μm～500μm、优选20～400μm、尤其优选30～200μm。电极层的厚度在该范围内时，成为内部电阻和能量密度得以平衡的电化学元件用电极，因此优选。
本发明的电化学元件具有利用本发明的制造方法得到的电化学元件用电极。作为电化学元件，可以列举，锂离子二次电池、双电荷层电容器、混合式电容器等，优选混合式电容器。以下，针对将利用本发明的制造方法得到的电化学元件用电极用作混合式电容器用电极的情况进行说明。
混合式电容器由正极、负极、隔板以及电解液构成，作为上述正极或负极，优选的是利用本发明的制造方法得到的电化学元件用电极作为正极和负极。
隔板只要能够使混合式电容器用电极之间绝缘、并能够使阳离子和阴离子通过即可，没有特别限制。具体而言，可以使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、人造丝、芳族聚酰胺或玻璃纤维制的微孔膜或无纺布、通常可以使用以被称为电解电容器纸的纸浆为主原料的多孔质膜等。隔板配置在混合式电容器用电极之间，使得所述一对电极活性物质层相向设置，从而得到元件。隔板的厚度可根据使用目的来适当选择，通常为1～100μm、优选为10～80μm、更优选为20～60μm。
电解液通常由电解质和溶剂构成。就电解质而言，作为阳离子，可以使用锂离子。作为阴离子，可以使用PF6 -、BF4 -、AsF6 -、wSbF6 -、N(RfSO3)2-、C(RfSO3)3-、RfSO3 -(Rf分别表示碳原子数1～12的氟代烷基)、F-、ClO4 -、AlCl4 -、AlF4 -等。这些电解质可单独使用或将两种以上组合使用。
电解液的溶剂只要是通常作为电解液的溶剂使用的溶剂即可，没有特别限制。具体而言，可以列举，碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁酯等碳酸酯类；γ-丁内酯等内酯类；环丁砜类；乙腈等腈类。这些溶剂可单独使用或以二种以上混合溶剂的形式使用。其中，优选碳酸酯类。
使电解液含浸在所述元件中，则可得到锂离子电容器。具体而言，视需要将元件卷绕、叠层或折叠等之后，装入容器中，并向容器中注入电解液，封口，即可制造。另外，也可将预先含浸了电解液的元件收纳在容器中。作为容器，可任选使用硬币型、圆筒型、方形(角型)等公知的任一种容器。
实施例
以下，通过实施例以及比较例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限于这些实施例。需要说明的是，实施例和比较例中的份和％如无特别说明，则为重量基准。实施例以及比较例中的各特性按照下述方法进行测定。
(在集电体上形成的电极活性物质层的剥离强度)
以电极组合物层的涂布方向为长边的方式，将电极切成长100mm、宽10mm的长方形，作为试验片，使电极活性物质层面朝下，在电极活性物质层表面粘贴透明胶带(JIS Z1522中规定的制品)，沿垂直方向以50mm/分的拉伸速度对集电体的一端进行拉伸，测定发生剥离时的应力。进行该测定3次，求其平均值，以该值作为剥离强度。剥离强度越大，电极活性物质层与集电体的粘结力越大，即表示密合性越强。
(基体材料的剥离处理面与水的接触角)
往基体材料的剥离处理面上滴加纯水2μl，测定静态接触角，通过θ/2法算出基体材料的剥离处理面与水的接触角。
(电极活性物质层的转印率)
将具有电极活性物质层的基体材料热压在集电体上后，剥离基体材料，使电极活性物质层转印到集电体上。测定转印后残留在基体材料上的电极活性物质层的重量，算出电极活性物质层的转印率。电极活性物质层残留在基体材料上的重量越小，转印率越高。
电极活性物质层的转印率(％)＝{集电体上的电极活性物质层重量(g)-转印后基体材料上的电极活性物质重量(g)}/转印前基体材料上的电极活性物质重量(g)×100
需要说明的是，在上式中，转印前基体材料上的电极活性物质层重量、转印后基体材料上的电极活性物质层重量按照下式求算。
转印前基体材料上的电极活性物质层重量＝电极活性物质层形成后的基体材料重量-电极活性物质层形成前的基体材料重量
转印后基体材料上的电极活性物质层重量＝转印后的基体材料重量-电极活性物质层形成前的基体材料重量
(集电体的开口率的测定)
平面观察集电体，算出每单位面积的贯通孔的面积，由此算出集电体的开口率。
(电极活性物质层厚度的测定)
电极活性物质层的厚度在集电体的两面形成电极活性物质层后，用涡电流式变位传感器(传感器头部EX-110V、放大装置部EX-V02：keyence公司制)进行测定。长方向间隔为2cm、宽方向间隔为5cm，测定各电极活性物质层的厚度，将它们的平均值作为电极活性物质层的厚度。
(高速涂布性)
目测观察基体材料上形成的电极活性物质层的表面，将电极活性物质层均匀的评价为“良好”、将由于浆料的涂膜凹陷(ハジキ)等造成电极活性物质层斑点状形成的评价为“不良”。
(混合式电容器的电特性)
用110mA的定电流开始充电，达到3.8V的充电电压后保持该电压，进行定电压充电，在进行至20分钟定电压充电的时刻结束充电。接着，充电后马上以定电流110mA进行放电直至达到2.1V。进行该充放电操作3个循环，根据第3个循环的放电曲线，求出单位体积的容量和内部电阻。
<实施例1>
(正极用浆料的制造方法)
将作为正极的电极活性物质的以酚醛树脂为原料的碱活化活性炭即体积平均粒径为8μm的活性炭粉末(MSP-20；关西热化学公司制)100份、作为分散剂的羧甲基纤维素钠的1.5％水溶液(货号2200；大赛璐化学工业公司制)以固体成分计相当于2份、作为导电材料的乙炔黑(denka black粉状；电化学工业公司制)5份、作为粘合剂的玻璃化转变温度-40℃、数均粒径0.25μm的二烯聚合物(苯乙烯60份、丁二烯35份、衣康酸5份进行乳液聚合得到的共聚物)的40％水分散体以固体成分计相当于3份和离子交换水，用行星式混合机进行混合，使全部固体成分浓度为35％，制备正极用的电极组合物浆料。
(正极的制造方法)
使用在水平方向以40m/分的速度运行的、且通过醇酸树脂进行过剥离处理的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Lintec公司制、基体材料的剥离处理面与水的接触角：97°)作为基体材料，将上述记载的正极用的电极组合物浆料从模头排出并进行涂布，在120℃干燥5分钟，得到在基体材料上具有厚度130μm的正极的电极活性物质层的基体材料，对其进行卷取。
随后，将按照上述方法形成的正极电极活性物质层与作为开孔集电体的厚度30μm、开口率50面积％的铝膨胀合金层叠，通过温度100℃的连续式辊压机使之贴合，再通过辊使基体材料从电极活性物质层上分离。
最后，在上述开孔集电体的另一面，通过连续式辊压机贴合上述具有正极的电极活性物质层的基体材料，再通过辊使基体材料从电极活性物质层上分离，则得到两面具有每面厚度100μm的电极活性物质层的集电体(正极用电化学元件用电极)。该电极的剥离强度为17.1N/m、电极活性物质层向集电体的转印率为91.2％。
(负极用浆料的制造方法)
将作为负极的电极活性物质的体积平均粒径为2.7μm的石墨(KS-4；Timcal公司制)100份、作为分散剂的羧甲基纤维素钠的1.5％水溶液(货号2200；大赛璐化学工业公司制)以固体成分计相当于2份、作为导电材料的乙炔黑(denka black粉状；电化学工业公司制)5份、作为粘合剂的玻璃化转变温度-40℃、数均粒径0.25μm的二烯聚合物(苯乙烯60份、丁二烯35份、衣康酸5份进行乳液聚合得到的共聚物)的40％水分散体以固体成分计相当于3份和离子交换水，用行星式搅拌机进行混合，使得全部固体成分浓度为35％，制备负极用的电极组合物浆料。
(负极的制造方法)
使用在水平方向以40m/分的速度运行的、且通过醇酸树脂进行过剥离处理的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Lintec公司制、基体材料的剥离处理面与水的接触角：97°)作为基体材料，将上述记载的负极用的电极组合物浆料从模头排出并进行涂布，在120℃干燥5分钟，得到在基体材料上具有厚度60μm的负极的电极活性物质层的基体材料，对其进行卷取。
随后，将按照上述方法形成的负极电极活性物质层与作为开孔集电体的厚度20μm、开口率50面积％的铜制膨胀合金层叠，通过温度100℃的连续式辊压机使之贴合，再通过辊使基体材料从电极活性物质层上分离。
最后，在上述开孔集电体的另一面，通过连续式辊压机贴合上述具有负极的电极活性物质层的基体材料，再通过辊使基体材料从电极活性物质层上分离，得到两面具有每面厚度30μm的电极活性物质层的集电体(负极用的电化学元件用电极)。该电极的剥离强度为5.5N/m、电极活性物质层向集电体的转印率为94％。
(测定用电池的制作)
对上述制作的两面电极(正极、负极)进行剪裁，使得残留的未形成电极活性物质层的未涂布部分长2cm×宽2cm、且形成电极活性物质层的部分长5cm×宽5cm(未涂布部分为形成有电极活性物质层的5cm×5cm的正方形的一边的延长部分。)。准备这样裁得的正极10组、负极11组，分别将其未涂布部分通过超声波进行焊接。接着将正极由铝制成、负极由镍制成的长7cm×宽1cm×厚度0.01cm的接头材料(タブ材)用超声波分别焊接在经过叠层焊接的未涂布部分上，制作测定用电极。将测定用电极在200℃真空干燥24小时。作为隔板使用厚度35μm的纤维素/人造丝混合无纺布，将正极集电体、负极集电体的端子焊接部彼此配置成在相反侧，并进行叠层，使得正极、负极彼此交替、且叠层的电极的最外部的电极均为负极。在最上部和最下部配置隔板，4周用胶带封住。
作为锂极，使用将锂金属箔(厚51μm、长5cm×宽5cm)压合在厚80μm的不锈钢网上形成的制品，在与最外部的负极完全相对地在叠层的电极的上部和下部各配置1枚该锂极。需要说明的是，锂极集电体的端子焊接部(2枚)电阻焊接在负极端子焊接部。
在深冲下，将在最上部和最下部配置有上述锂箔的叠层体设置在外装膜的内部，将被外装层压膜包覆的三边熔封后，真空含浸下述电解液，所述电解液是在碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯以及碳酸亚丙酯以重量比3∶4∶1混合而成的溶剂中溶解LiPF6并使之浓度为1摩尔/升而成的溶液，然后将剩余的一边熔封，制作薄膜型混合式电容器。
(电池的特性评价)
室温放置16天后，对电池进行分解时，发现锂金属完全消失，故可判断为，锂在正极和负极的正反面间移动，并预充电至全部的负极中。
所得电极活性物质层的剥离强度、基体材料表面与水的接触角、电极活性物质层的转印率、电极活性物质层的厚度、高速涂布性、混合式电容器的容量以及内部电阻的测定结果如表1所示。
<实施例2>
按照与实施例1相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、以及混合式电容器，区别在于：作为正极用组合物浆料以及负极用组合物浆料的粘合剂，使用玻璃化转变温度为-40℃、数均粒径为0.25μm的丙烯酸酯聚合物(丙烯酸2-乙基己酯96份、甲基丙烯酸4份进行乳液聚合而得的共聚物)的40％水分散体。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
<实施例3>
按照与实施例1相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、混合式电容器，区别在于：作为基体材料，使用用醇酸树脂进行过剥离处理的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Lintec公司制、基体材料的剥离处理面与水的接触角：82°)。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
<实施例4>
按照与实施例1相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、混合式电容器，区别在于：作为基体材料，使用用醇酸树脂进行过剥离处理的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Lintec公司制、基体材料的剥离处理面与水的接触角：108°)。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
<实施例5>
按照与实施例1相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、混合式电容器，区别在于：将形成在基体材料上的电极活性物质层与开孔集电体进行贴合时连续式辊压机的温度设定为50℃。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
<实施例6>
按照与实施例1相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、混合式电容器，区别在于：将形成在基体材料上的电极活性物质层与开孔集电体进行贴合时连续式辊压机的温度设定为150℃。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
<实施例7>
按照与实施例2相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、混合式电容器，区别在于：向正极用组合物浆料和负极用组合物浆料中加入作为表面活性剂的非离子性表面活性剂即聚氧乙烯二苯乙烯化苯基醚(Emulgen A-60；花王公司制)4份。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
<实施例8>
按照与实施例2相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、混合式电容器，区别在于：向正极用组合物浆料和负极用组合物浆料中加入作为表面活性剂的阴离子性表面活性剂即萘磺酸甲醛缩合物(DEMOL N；花王公司制)4份。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
<实施例9>
按照与实施例2相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、混合式电容器，区别在于：向正极用组合物浆料和负极用组合物浆料中加入作为有机溶剂的烷基酯类即乙酸乙酯4份。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
<实施例10>
按照与实施例2相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、混合式电容器，区别在于：向正极用组合物浆料和负极用组合物浆料中加入作为有机溶剂的醇类即异丙醇4份。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
<实施例11>
按照与实施例2相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、混合式电容器，区别在于：向正极用组合物浆料和负极用组合物浆料中加入作为表面活性剂的阴离子性表面活性剂即萘磺酸甲醛缩合物(DEMOL；花王公司制)4份，作为有机溶剂的醇类即异丙醇4份。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
<比较例1>
按照与实施例1相同的方法制作正极用的电化学元件用电极、负极用的电化学元件用电极、混合式电容器，区别在于：将电极活性物质层与开孔集电体进行贴合时的连续式辊压机的温度设定为25℃。关于电化学元件用电极、混合式电容器的各特性的测定结果如表1所示。
Figure BDA0000064775210000241
由表1的结果可得出下述结论。
如实施例1～11所示，按照本发明能够在正反面具有贯通孔的开孔集电体上简便、均匀且密合性良好地形成电极活性物质层。并且，具有所得电极的电化学元件的内部电阻低、电特性良好。
相比之下，由于比较例1的形成在基体材料上的电极活性物质层与开孔集电体在室温下进行贴合，因此电极活性物质层无法由基体材料均匀地转印到开孔集电体上，集电体与电极活性物质层的密合性差。而且，具有所得电极的电化学元件的内部电阻高、电特性差。

Claims (14)

1.一种电化学元件用电极的制造方法，该方法包括：
(1)使用包含电极活性物质、导电材料以及粘合材料的电极组合物在基体材料表面形成电极活性物质层的步骤；
(2)将形成在上述基体材料表面上的电极活性物质层与集电体进行叠层，并进行热压以使它们贴合的步骤；以及，
(3)将基体材料从电极活性物质层分离的步骤。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在上述(1)的步骤中，所述基体材料表面是预先进行过剥离处理的表面。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，上述剥离处理是利用热固性树脂对热塑性树脂膜的单面或两面进行的剥离处理。
4.根据权利要求2或3所述的制造方法，其中，上述基体材料的剥离处理面与水的接触角为80～110°。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的制造方法，其中，上述(1)的步骤包括：将包含上述电极组合物和水的水性浆料涂布在经剥离处理过的基体材料表面的步骤。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的制造方法，其中，上述(1)的步骤包括：将包含电极活性物质、导电材料以及粘合材料的电极组合物的浆料涂布在上述基体材料表面，然后进行干燥的步骤。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的制造方法，其中，上述集电体为开孔集电体。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的制造方法，其中，上述粘合材料包含丙烯酸酯类聚合物。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的制造方法，其中，上述电极组合物还包含表面活性剂。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的制造方法，其中，上述电极组合物还包含沸点50～150℃的有机溶剂。
11.根据权利要求9所述的制造方法，其中，所述表面活性剂为阴离子性表面活性剂。
12.根据权利要求10所述的制造方法，其中，所述有机溶剂为醇类。
13.一种电化学元件，其具备采用权利要求1～12中任一项所述的制造方法制得的电化学元件用电极。
14.根据权利要求13所述的电化学元件，其中，上述电化学元件为混合式电容器。
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