CN104067423A - 电极的制造方法以及非水电解质电池的制造方法 - Google Patents

Abstract

根据实施方式，提供包括向集电体的第1面的浆料涂覆、向集电体的第2面的浆料涂覆、以及干燥的电极的制造方法。在集电体的第1面，以在与集电体的搬送方向正交的方向上交替配置浆料涂覆部和浆料未涂覆部的方式，涂覆包含活性物质的浆料。接下来，向具有在外周面形成的多个环状突起部的支撑辊搬送集电体，在环状突起部上配置集电体的浆料未涂覆部，在除了配置在环状突起部上的部分以外的集电体的第2面涂覆包含活性物质的浆料，从而形成浆料涂覆部。接下来，使集电体的第1面以及第2面的浆料涂覆部干燥。

Description

电极的制造方法以及非水电解质电池的制造方法

技术领域

本发明的实施方式涉及电极的制造方法以及非水电解质电池的制造方法。

背景技术

近年来，作为混合动力电动汽车用的电源、并且使用了阳光、风力等自然能源的发电机用的蓄电装置，非水电解质电池得到了关注。这些用途的非水电解质电池相比于便携电话、笔记本型PC等电子设备为主用途的非水电解质电池，所需的电气容量更大，所以期望作为电池内部的蓄电元件的电极也更长。

为了高效地制造长的电极，进行了各种研究。非水电解质电池的电极一般在集电体的两面具有活性物质含有层。例如，如以下那样进行活性物质含有层的形成。首先，使包含活性物质的电极材料分散到有机溶剂、水等中，调制涂液。在将得到的涂液涂覆到集电体上之后，在干燥炉中使有机溶剂或者水蒸发而使涂液干燥。将这样的涂覆和干燥的工序作为一组，首先在集电体的单方的面形成活性物质含有层，然后，在另一面通过同样的涂覆和干燥工序形成活性物质含有层。

为了在这样的表和背这两面进行活性物质含有层的形成，也可以通过将同一涂覆/干燥装置使用2次来达成，但为了制作一个电极，需要将以下所述的一连串的操作反复2次：在抽出环箍(hoop)状地卷绕的集电体的同时，在集电体上涂覆了浆料(slurry)之后，使浆料干燥，接着在将已涂覆了浆料的集电体卷起来之后，将其从装置拆卸，不能说作业是高效的。

作为解决该问题的手段，还存在如下装置：将相同的涂覆/干燥装置串联地配置2台，在集电体通过1次此处的期间，通过第1台的装置，进行单面的涂覆和干燥，接着通过第2台的装置，进行另一面的涂覆和干燥。通过该装置，能够省略在第1面的涂覆/干燥之后进行的卷起、拆卸、向抽出侧再安装的作业，所以能够相应地提高作业效率。

但是，在该情况下，为了制造一个电极，用于进行涂覆和干燥的全长达到50m至100m的装置需要2台，所以制造装置的每单位设置空间的生产效率降低。进而，非水电解质电池从寿命特性、安全性的观点来看，需要尽量减少水分的混入、金属异物的混入，制造空间一般需要是低露点的干燥室且需要保持清洁环境。因此，存在制造设备的设置空间的增大会使用于维持巨大的空间的环境的费用也增大这样的缺点。

因此，作为进一步发展的方法，设计了在集电体的两面进行涂覆，之后一次性地通过干燥炉干燥的方法。根据该方法，能够在干燥装置的前级进行表和背的粉刷，之后在一个干燥装置中同时使表和背干燥，所以具有能够达成作业的高效化的同时抑制装置的设置空间的增大的优点。

但是，在这样的集电体的表和背中进行涂覆之后同时进行干燥的方法中，存在如下那样的问题。其问题是在涂覆了集电体的表和背的情况下，在干燥之前无法直接支撑涂覆面。

在非水电解质电池的集电体中，例如，使用铝、铜等厚度为10～30μm程度的薄的金属箔。在从粉刷工序至干燥工序的期间无法从下面支撑集电体的情况下，发生由于在集电体的搬送方向上施加的搬送中所需的张力而产生的斜向褶子。如果在集电体中有斜向褶子，则在集电体上涂覆了涂液时，按照与褶子相同的周期，在涂覆量中发生不均匀。

如果使用这样的在涂覆量中有不均匀的电极来进行急速的充电放电，则在涂覆量多的部分和少的部分的电流密度中产生差，形成比较快地劣化的部分。而且，如果电极的一部分劣化而无法充分发挥其功能，则电流集中到其他剩余的部分而其劣化也提早。如果发生这样的恶性循环，则引起与涂覆量比较均匀的电极相比整体的劣化会提早这样的问题。

专利文献1：日本特开2002-313327号公报

专利文献2：日本特开平4-061959号公报

专利文献3：日本特开2007-029789号公报

专利文献4：日本特开2003-272612号公报

发明内容

本发明想要解决的课题在于提供一种向集电体的浆料涂覆量的均匀性提高、并且作业效率优良的电极的制造方法以及非水电解质电池的制造方法。

根据实施方式，提供一种包括向集电体的第1面的浆料涂覆、向集电体的第2面的浆料涂覆、以及干燥的电极的制造方法。在集电体的第1面，以在与集电体的搬送方向正交的方向上交替配置浆料涂覆部和浆料未涂覆部的方式，涂覆包含活性物质的浆料。接下来，向具有在外周面形成的多个环状突起部的支撑辊搬送集电体，在环状突起部上配置集电体的浆料未涂覆部，在除了配置在环状突起部上的部分以外的集电体的第2面涂覆包含活性物质的浆料，从而形成浆料涂覆部。接下来，使集电体的第1面以及第2面的浆料涂覆部干燥。

另外，根据实施方式，提供一种具备正极、负极以及非水电解质的非水电解质电池的制造方法。通过实施方式的方法，制造正极以及所述负极中的至少一方的电极。

附图说明

图1是在实施方式的方法中使用的粉刷装置以及干燥装置的概略图。

图2是示出图1所示的粉刷装置的支撑辊的一个例子的立体图。

图3是从端部侧观察了图2的支撑辊的平面图。

图4是示出通过图1的支撑辊搬送的集电体的立体图。

图5是示出图1的干燥装置的概略图。

图6是示出在单面涂覆了浆料的集电体的立体图。

图7是示出在两面涂覆了浆料的集电体的立体图。

图8是示出通过实施方式的方法制造的电极的立体图。

图9是示出通过实施方式的方法制造的电池的展开立体图。

图10是在图9所示的电池中使用的电极群的部分展开立体图。

图11是示出通过实施例1的方法制造的电极的涂覆量的分布的图。

图12是示出通过比较例的方法制造的电极的涂覆量的分布的图。

图13是在比较例的方法中使用的粉刷装置以及干燥装置的概略图。

符号说明

1：外装罐；2：盖；3：正极输出端子；4：负极输出端子；5：电极群；6：正极；6a：正极集电片；6b：正极活性物质含有层；7：负极；7a：负极集电片；7b：负极活性物质含有层；8：隔膜(separator)；9：安全阀；9a：凹部；9b：槽部；10：注液口；11：正极引线；12：负极引线；22、49：芯棒；23、50：表层；24：突起部；C：集电体；S：浆料涂覆部；29：活性物质含有层；30：电极；31：集电片；40：粉刷装置；41：第1染料头(dye head)；42：第1支撑辊(back uproll)；43：第2染料头；44：第2支撑辊；45：搬送用辊(roller)；46：存液部；47：染料缝(dye slit)；48：浆料吐出口；51：干燥炉；52：支持辊(support roll)。

具体实施方式

以下，参照附图，说明实施方式。

(第1实施方式)

发明者们在进入干燥工序之前在集电体的两面涂覆浆料的制造方法中，专心研究了抑制集电体的斜向褶子的发生的结果，得到如下那样的见解。

即，在搬送例如铝、铜等薄的金属箔的情况下，如果在搬送的行进方向即长度方向上施加张力，则金属箔形成平面，但平面状的金属箔无法支撑来自其宽度方向的压缩应力，由于因为搬送装置上的某种原因而产生的极其稍微的宽度方向压缩应力，发生斜向褶子。另一方面，如果以使金属箔并非平面而从横断面观察时蜿蜒的方式设计搬送路，则克服来自横方向的压缩应力的能力格外强。这能够通过如下现象来确认：例如，如果从端面向平面状的薄的金属箔施加力，则即使是极小的力，金属箔的中央也会隆起，相对于此，即使向圆柱状地卷绕的金属箔与圆柱轴平行地施加力，在直至压曲为止也不会变形。

这启示了以使在集电体上涂覆浆料的其瞬间，集电体成为构成圆的一部分的形状而不是平面的方式设定集电体的搬送路径即可。通常这通过在圆柱状的支撑辊上卷绕集电体而自然地实现，但在想要在干燥之前涂覆两面的情况下，在对第2面进行涂覆时，第1面的浆料未干燥。因此，无法直接通过圆柱状的支撑辊来支撑第1面。发明者们发现通过改良第2支撑辊，涂覆的均匀性被改善的现象。

参照图1～图8，说明第1实施方式的电极的制造方法。如图1所示，粉刷装置40具有：由第1染料头41和第1支撑辊42构成的第1染料涂布机；以及由第2染料头43和第2支撑辊44构成的第2染料涂布机。在第1染料涂布机与第2染料涂布机之间，配置了搬送用辊45。长条状的集电体C以如下方式被搬送：接着第1染料涂布机通过第2染料涂布机，按照该顺序被涂覆浆料。在将集电体C夹在其间的一方的空间中配置了第1染料头41，并且在另一方的空间中配置了第2染料头43。因此，集电体C通过第1染料涂布机，从而浆料被涂覆到第1面，集电体C通过第2染料涂布机，从而浆料被涂覆到第2面。

第1、第2染料头41、43分别具有：从浆料供给装置(未图示)接受浆料供给的存液部46；与存液部46连通的染料缝47；以及设置于染料缝47的前端的多个浆料吐出口48。浆料吐出口48的数量能够根据在集电体C上涂覆的浆料的列数来变更，所以能够设为一个或者多个。在图1的情况下，浆料吐出口48的数量是多个。

第1支撑辊42具有芯棒49和包覆芯棒49的表层50。在表层50的外周，未设置突起部。第1染料头41的多个浆料吐出口48分别与第1支撑辊42的表层50相向。

如图2所示，第2支撑辊44具有：芯棒22；在芯棒22上形成的表层23；以及在表层23的外周面形成的多个突起部24。突起部24分别圆环状地包覆了表层23的外周面。在突起部24之间设置了间隔W。根据在集电体上涂覆的浆料的宽度，变更间隔W。如图1所示，第2染料头43的多个浆料吐出口48分别与第2支撑辊44的位于突起部24之间的表层23相向。

如图1所示，在第2染料涂布机的后级，配置了作为干燥装置的干燥炉51。在干燥炉51内，如图5所示，配置了多个支持辊52。各支持辊52具有芯棒22、在芯棒22上形成的表层23、以及在表层23的外周面形成的多个突起部24。突起部24分别圆环状地包覆了表层23的外周面。在突起部24之间设置了间隔W。根据集电体上的浆料涂覆部的宽度，变更间隔W。

例如，通过使包含活性物质的电极材料在有机溶剂或者水中分散而作成浆料状，由此调制浆料。活性物质没有特别限定，但例如，可以举出非水电解质电池的正极活性物质或者负极活性物质。

在集电体C中，例如，能够使用由金属或者合金构成的箔状的片。集电体C具有第1面和位于第1面的相反侧的第2面。

接下来，说明粉刷工序。从集电体供给装置(未图示)将长条状的集电体C供给到第1染料涂布机的第1支撑辊42。从浆料供给装置供给到存液部46的浆料在通过了染料缝47之后，通过浆料吐出口48被供给到集电体C的第1面。如图6所示，在集电体C的第1面，浆料以在与集电体C的搬送方向X正交的方向A上交替配置浆料涂覆部S和浆料未涂覆部C的方式被涂覆。

通过在使集电体C的第2面与第1支撑辊42的外周面接触的状态下，在集电体C的第1面涂覆浆料，从而能够减少在集电体C中发生的斜向褶子。其结果，能够在集电体C的第1面均匀地涂覆浆料。

用第1染料涂布机在第1面被涂覆了浆料的集电体C通过搬送辊45被供给到第2染料涂布机的第2支撑辊44上。在第2支撑辊44的突起部24上，配置了集电体C的第1面的浆料未涂覆部。另外，集电体C的第1面的浆料涂覆部配置于第2支撑辊44的突起部24之间。集电体C以在其长度方向(集电体C的搬送方向)X上施加了张力的状态，与第2支撑辊44的突起部24相接。因此，集电体C的第1面的浆料涂覆部成为从表层23浮起的状态，在集电体C的浆料涂覆部与表层23之间存在空间。

在集电体C的第2面，完全未被涂覆浆料。第2面与第2染料头43相向。在第2染料头43中，从浆料供给装置供给到存液部46的浆料在通过了染料缝47之后，通过浆料吐出口48被供给到集电体C的第2面。浆料被供给到集电体C的第2面中的、位于突起部24之间的表层23上的部分。因此，如图4所示，在集电体C的第2面，在与位于突起部24之间的表层23对应的部分被涂覆浆料，在与集电体C的搬送方向X正交的方向A上，交替配置浆料涂覆部S和浆料未涂覆部C。

用第2支撑辊44的突起部24支撑集电体C的第1面的浆料未涂覆部、并且使集电体C的第1面的浆料涂覆部从第2支撑辊44的表层23浮起，从而能够降低在集电体C的第2面涂覆浆料时在集电体C中发生斜向褶子的现象。其结果，能够在集电体C的第2面均匀地涂覆浆料。另外，集电体C的第1面的浆料涂覆部未与第2支撑辊44接触，所以能够在使集电体C的第1面的浆料涂覆部干燥之前在第2面涂覆浆料。

接下来，将在两面形成了浆料涂覆部S和浆料未涂覆部C的集电体C搬送到干燥炉51。集电体C通过支持辊52搬送，从而通过干燥炉51。集电体C即使进入到干燥炉51，在相当距离内表面湿润，无法用辊等来支撑其表面。集电体C的第1面或者第2面的浆料未涂覆部接触到支持辊52的突起部24，所以能够使集电体C的搬送稳定化。代替使用支持辊52，而通过从下方向集电体C送出风来不会与集电体C的表面直接接触就能够搬送集电体。在该情况下，为了使集电体C浮起而所需的风速快的风会使浆料涂覆部的表面急速干燥，有可能成为浆料涂覆部表面的皲裂破损等不良的原因。因此，更优选使用支持辊52。

通过上述粉刷工序以及干燥工序，能够得到如图7所示在两面形成了多列活性物质含有层29的集电体C。之后，在为了压缩活性物质含有层29而实施了加压成型之后，通过沿着集电体C与活性物质含有层29的边界Z裁断，得到图8所示的电极30。在所得到的电极30中，除了集电体C的一方的长边以外，形成了活性物质含有层29。未形成活性物质含有层29的长边作为集电片31发挥作用。另外，还能够在进行加压成型之前进行裁断。

另外，浆料粉刷装置不限于具备染料头的例子，例如，能够使用敷贴器(applicator)辊。

支撑辊44期望满足下述(1)式。

0.1≤(r－R)≤10 (1)

其中，如图3所示，r是突起部24的外径(mm)，R是突起部24的内径(mm)。R等于直至支撑辊44的表层23为止的半径。

通过将(r－R)设为0.1mm以上，能够在支撑辊44的表层23的外周面与集电体C的浆料涂覆部之间形成充分的间隙，所以能够提高涂覆量的均匀性。但是，(r－R)越大，支撑辊主体的直径相对越细，存在强度不足的危险。通过将(r－R)设为10mm以下，能够使支撑辊主体的强度成为充分的强度。(r－R)的更优选的范围是0.2≤(r－R)≤5。

支撑辊44期望满足下述(2)式。

5≤h≤50 (2)

其中，如图1所示，h是与支撑辊44的旋转轴Y平行的、突起部24的宽度(mm)。H是支撑辊44的与旋转轴Y平行的方向的长度(mm)。

通过将h设为5mm以上，能够充分地确保突起部24的支撑集电体的面积，所以能够抑制由于集电体C被突起部24按压的压力而在突起部24的缘附近的集电体C上留下褶子、折痕的现象。因此，通过将h设为5mm以上，能够减少制造不良。但是，如果h过大，则可涂覆的电极的宽度变窄，粉刷装置的有效宽度变窄而生产效率有可能降低，所以h优选为50mm以下。h的更优选的范围是10≤h≤40。

集电体C期望与支撑辊44的突起部24以满足下述(3)式的方式相接。

0.01≤θ≤0.5 (3)

其中，θ是如图3所示支撑辊44的从旋转轴Y观察的端面中的、与对支撑辊44的突起部24相接有集电体C的部分的圆弧(以旋转轴Y为中心)的长度相对应的圆周角(弧度)。

通过将θ设为0.01弧度以上，能够使将集电体C向突起部24按压的压力成为充分的压力，所以能够抑制在对集电体C涂覆浆料时集电体C从突起部24浮起的现象。其结果，能够减少涂覆量的不均匀。另外，通过将θ设为0.5弧度以下，能够抑制由于集电体C被突起部24按压的压力而在突起部24的缘附近的集电体C上留下褶子、折痕的现象，所以能够减少制造不良。θ的更优选的范围是0.02≤θ≤0.3。

在以上说明的第1实施方式中，在集电体的第1面以在与集电体的搬送方向正交的方向上交替配置浆料涂覆部和浆料未涂覆部的方式，涂覆包含活性物质的浆料。接下来，将集电体搬送到具有在外周面形成的多个环状突起部的支撑辊，在环状突起部上配置集电体的浆料未涂覆部。通过在除了配置在环状突起部上的部分以外的集电体的第2面涂覆包含活性物质的浆料，能够在用支撑辊的环状突起部支撑了集电体的第1面的浆料未涂覆部的状态下在第2面涂覆浆料，所以能够抑制在集电体中发生斜向褶子的现象，能够在第2面均匀地涂覆浆料。另外，由于能够不使集电体的第1面的浆料涂覆部与支撑辊接触地在第2面涂覆浆料，所以能够在第1面以及第2面这双方中涂覆了浆料之后，使第1面以及第2面的浆料涂覆部干燥。因此，能够提供在集电体上涂覆的浆料的均匀性提高、并且作业效率优良的电极的制造方法。

另外，如果不使支撑辊与浆料粉刷装置相向，而在浆料粉刷装置的前级配置支撑辊，则对没有基于支撑辊的支撑的集电体涂覆浆料，所以在涂覆时，在集电体中易于产生松弛、歪斜，涂覆量的偏差变大。

(第2实施方式)

根据第2实施方式，提供具备正极、负极、以及非水电解质的电池的制造方法。通过第1实施方式的方法，制造正极以及负极中的至少一方的电极。说明在正极以及负极的制造中使用的浆料以及集电体。

通过使包含正极活性物质、导电剂以及粘结剂的电极材料在恰当的溶剂中悬浮而调制正极用浆料。作为溶剂，可以举出例如N－甲基－乙基吡咯烷酮。正极活性物质、导电剂、粘结剂的总量和溶剂的重量比期望是50：50至80：20。

在正极活性物质中，能够使用一般的锂迁移金属复合氧化物。例如，是LiCoO₂、Li_1+a(Mn、Ni、Co)_1－aO₂(0.0<a<0.2)、Li_1+bNi_{1 －c}M_cO₂(0.0<b<0.2、0.0<c<0.4，M是从Co、Al、Fe选择的一个以上)、Li_1+dMn_2－d－eM’_eO₄(M’是从Mg、Al、Fe、Co、Ni选择的一个以上)、LiMPO₄(M是Fe、Co、Ni)等。

导电剂提高集电性能，能够抑制与集电体的接触电阻。在导电剂中，例如，可以举出乙炔黑、炭黑、石墨等碳物质。

粘结剂能够使正极活性物质和导电剂粘结。在粘结剂中，可以举出例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟系橡胶等。

关于正极活性物质、导电剂以及粘结剂的配合比，正极活性物质优选为80重量％以上且95重量％以下的范围，正极导电剂优选为3重量％以上且18重量％以下的范围，粘结剂优选为2重量％以上且17重量％以下的范围。关于正极导电剂，通过成为3重量％以上而能够发挥上述效果，通过成为18重量％以下而能够降低高温保存下的正极导电剂表面中的非水电解质的分解。关于粘结剂，通过成为2重量％以上而得到充分的电极强度，通过成为17重量％以下而能够使电极的绝缘体的配合量减少，使内部电阻减少。

正极集电体优选为铝箔或者包含Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu、Si等元素的铝合金箔。

例如，通过使负极活性物质、导电剂以及粘结剂在恰当的溶剂中悬浮而调制负极用浆料。作为溶剂，可以举出例如N－甲基－乙基吡咯烷酮。负极活性物质、导电剂、粘结剂的总量和溶剂的重量比期望是50：50至80：20。

作为负极活性物质，能够使用例如含钛的金属复合氧化物，可以举出锂钛氧化物、在氧化物合成时不包含锂的钛系氧化物等。

作为锂钛氧化物，可以举出例如具有尖晶石构造的Li_4+xTi₅O₁₂(0≤x≤3)、具有斜方锰矿(ramsdellite)构造的Li_2+yTi₃O₇(0≤y≤3)。

作为钛系氧化物，可以举出TiO₂、含有Ti和从由P、V、Sn、Cu、Ni、Co以及Fe构成的群选择的至少一种元素的金属复合氧化物等。TiO₂优选为锐钛矿型且热处理温度为300～500℃的低结晶性的例子。作为含有Ti和从由P、V、Sn、Cu、Ni、Co以及Fe构成的群选择的至少一种元素的金属复合氧化物，例如，可以举出TiO₂－P₂O₅、TiO₂－V₂O₅、TiO₂－P₂O₅－SnO₂、TiO₂－P₂O₅－MeO(Me是从由Cu、Ni、Co以及Fe构成的群选择的至少一种元素)等。该金属复合氧化物优选为结晶相和非晶相共存或者以非晶相单独存在的微型构造。由于是这样的微型构造，从而循环性能能够大幅提高。在其中，优选为锂钛氧化物、含有Ti和从由P、V、Sn、Cu、Ni、Co以及Fe构成的群选择的至少一种元素的金属复合氧化物。

作为导电剂，可以举出例如乙炔黑、炭黑、石墨等。

粘结剂能够使负极活性物质和导电剂粘接。在粘结剂中，可以举出例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟系橡胶、苯乙烯－丁二烯橡胶等。

关于负极活性物质、负极导电剂以及粘结剂的配合比，负极活性物质优选为70重量％以上且96重量％以下的范围，负极导电剂优选为2重量％以上且28重量％以下的范围，粘结剂优选为2重量％以上且28重量％以下的范围。如果负极导电剂量小于2重量％，则负极层的集电性能降低，非水电解质二次电池的大电流特性降低。另外，如果粘结剂量小于2重量％，则负极层和负极集电体的粘结性降低，循环特性降低。另一方面，从高容量化的观点来看，负极导电剂以及粘结剂分别优选为28重量％以下。

在负极集电体中，例如，可以举出铝箔、铝合金箔、铜箔等。优选的负极集电体是在比1.0V高的电位范围内电气化学上稳定的铝箔、包含Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu、Si等元素的铝合金箔。

图9、图10示出通过第2实施方式的方法制造的非水电解质电池的一个例子。图9所示的电池是密闭型的方型非水电解质电池。非水电解质电池具备外装罐1、盖2、正极输出端子3、负极输出端子4、以及电极群5。如图8所示，外装罐1呈现有底方筒形状，例如，由铝、铝合金、铁或者不锈钢等金属形成。

如图10所示，偏平型的电极群5是正极6和负极7在其之间隔着隔膜8偏平形状地卷绕而成的。正极6包括：由例如金属箔构成的帯状的正极集电体；由正极集电体的集电体露出部构成的正极集电片6a；以及除了至少正极集电片6a的部分以外在正极集电体上形成的正极活性物质层6b。另一方面，负极7包括：由例如金属箔构成的帯状的负极集电体；由负极集电体的集电体露出部构成的负极集电片7a；以及除了至少负极集电片7a的部分以外在负极集电体上形成的负极活性物质层7b。

关于这样的正极6、隔膜8以及负极7，以使正极集电片6a在电极群的卷绕轴方向上从隔膜8突出、并且使负极集电片7a在与其相反的方向上从隔膜8突出的方式，使正极6以及负极7的位置错开而进行卷绕。通过这样的卷绕，电极群5如图10所示，从一方的端面突出漩涡状地卷绕的正极集电片6a，并且从另一方的端面突出漩涡状地卷绕的负极集电片7a。

电解液(未图示)浸渍到电极群5中。在外装罐1的开口部，例如通过激光来缝焊了矩形板状的盖2。盖2例如由铝、铝合金、铁或者不锈钢等金属形成。盖2和外装罐1期望由相同种类的金属形成。

如图9所示，在盖2的外表面的中央附近设置了安全阀9。安全阀9具有：设置在盖2的外表面的矩形形状的凹部9a；和设置在凹部9a内的X字状的槽部9b。槽部9b是通过例如在板厚方向上对盖2进行加压成型而形成的。注液口10是在盖2中被开口的，在电解液的注液后被密封。

在盖2的外表面中，在其间夹了安全阀9的两侧，隔着绝缘垫片(未图示)，铆接固定了正负极输出端子3、4。在负极活性物质中使用碳系材料的锂离子二次电池的情况下，在正极输出端子3中，例如使用铝或者铝合金，在负极输出端子4中，例如使用铜、镍、被镀覆了镍的铁等金属。另外，在负极活性物质中使用钛酸锂的情况下，除了上述以外，也可以在负极输出端子4中使用铝或者铝合金。

正极引线11的一端与正极输出端子3通过铆接固定或者焊接来电连接，并且另一端与正极集电片6a电连接。负极引线12的一端与负极输出端子4通过铆接固定或者焊接来电连接，并且另一端与负极集电片7a电连接。将正负极引线11、12对正负极集电片6a、7a电连接的方法没有特别限定，但可以举出例如超声波焊接、激光焊接等焊接。

这样，正极输出端子3和正极集电片6a经由正极引线11电连接，负极输出端子4和负极集电片7a经由负极引线12电连接，从而使得从正负极输出端子3、4取出电流。

正负极引线11、12的材质没有特别指定，但优选为与正负极输出端子3、4相同的材质。例如，在输出端子的材质是铝或者铝合金的情况下，优选将引线的材质设为铝、铝合金。另外，在输出端子是铜的情况下，优选将引线的材质设为铜等。

此处，说明隔膜以及非水电解质。

(隔膜)

作为隔膜，例如，可以举出包含聚乙烯、聚丙烯、纤维素、或者聚偏氟乙烯(PVdF)的多孔质膜、合成树脂制无纺布等。在其中，由聚乙烯或者聚丙烯构成的多孔质膜能够在一定温度下熔融而切断电流，从安全性提高的观点来看是优选的。另外，在其中，由纤维素构成的多孔质膜与空隙率相同的厚度的其他材质的隔膜相比能够包含更多的电解质，所以能够使电解质中的Li离子传导度相对高，在需要流过大电流的高输出型的非水电解质电池中最优选。

(非水电解质)

作为非水电解质，可以举出通过在有机溶剂中溶解电解质而调整的液状非水电解质、对液状电解质和高分子材料进行复合化而得到的凝胶状非水电解质等。

液状非水电解质是通过以0.5mol/l以上且2.5mol/l以下的浓度在有机溶剂中溶解电解质而调制得到的。

作为电解质，例如，可以举出高氯酸锂(LiClO₄)、六氟磷酸锂(LiPF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、六氟化锂砷(LiAsF₆)、三氟乙酸锂(LiCF₃SO₃)、双三氟甲基磺酰亚胺锂[LiN(CF₃SO₂)₂]等锂盐、或者它们的混合物。优选是在高电位下也不易氧化的电解质，LiPF₆最优选。

作为有机溶剂，例如，可以举出碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸亚乙烯酯等环状碳酸酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(MEC)等链状碳酸、四氢呋喃(THF)、2甲基四氢呋喃(2MeTHF)、二氧戊环(DOX)等环状醚、二甲氧基乙烷(DME)、二乙氧基乙烷(DEE)等链状醚类、γ－丁内酯(GBL)、乙腈(AN)、环丁砜(SL)等单独或者混合溶剂。

作为高分子材料，例如，可以举出聚偏氟乙烯(PVdF)、聚丙烯腈(PAN)、聚氧化乙烯(PEO)等。

另外，作为非水电解质，也可以使用含有锂离子的常温熔融盐(离子性融体)、高分子固体电解质、无机固体电解质等。

常温熔融盐(离子性融体)是指，在由有机物阳离子和阴离子的组合构成的有机盐内，在常温(15℃～25℃)下作为液体存在的化合物。作为常温熔融盐，可以举出以单体作为液体存在的常温熔融盐、通过与电解质混合而成为液体的常温熔融盐、通过在有机溶剂中溶解而成为液体的常温熔融盐等。另外，一般情况下，在非水电解质电池中使用的常温熔融盐的融点是25℃以下。另外，有机物阳离子一般具有4级铵骨格。

将电解质溶解到高分子材料并固体化而调制高分子固体电解质。

无机固体电解质是具有锂离子传导性的固体物质。

在图9以及图10中，说明了在电池的外装部件中使用了外装罐的例子，但能够用作外装部件的部件不限于外装罐，例如，能够使用层压膜制容器。层压膜是由金属层和包覆金属层的树脂层构成的多层膜。为了轻量化，金属层优选为铝箔或者铝合金箔。树脂层用于加强金属层，能够使用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等高分子。层压膜是通过利用热熔接进行密封而成型的。

电池的形状不限于图9以及图10所示的方型电池，例如，可以举出扁平型、圆筒型、钱币型、按钮型、片型、层叠型等。另外，当然，除了在便携用电子设备等中载置的小型电池以外，在二轮至四轮的汽车等中载置的大型电池中，也能够应用实施方式的电池。

根据以上说明的第2实施方式，通过第1实施方式的方法制造正极或者负极，所以能够制造浆料涂覆量的均匀性提高的正极或者负极。其结果，能够得到以大电流反复了充电放电之后的容量劣化少的非水电解质电池。

实施例

以下，说明实施例，但只要不超过实施方式的主旨，实施方式不限于以下揭示的实施例。

(实施例1)

使正极活性物质LiCoO₂、作为正极导电剂的乙炔黑和石墨、作为粘结剂的聚偏氟乙烯(PVdF)分散在N－甲基－乙基吡咯烷酮中而制作了正极浆料。在还成为涂覆浆料的支撑体的正极集电体中，使用了厚度12μm、宽度600mm的铝箔。

构成第1染料涂布机的第1支撑辊是半径120mm的圆柱状。

在构成第2染料涂布机的第2支撑辊中，使用了具有芯棒、包覆芯棒的金属制表层、以及在表层的外周面形成的环状突起部的支撑辊。环状突起部的内径(直至表层为止的半径)R是120mm，环状突起部的外径r是121mm，(r－R)的值是1mm。第2支撑辊的全长H是800mm。突起部设置了4个。各突起部的宽度h是20mm。突起部的彼此的间隔全体为150mm的等间隔。

使用第1染料头，在集电体的第1面，以宽度145mm粉刷了浆料。接下来，将集电体搬送到第2染料涂布机，以使环绕角度θ成为0.2弧度的方式，将集电体供给到第2支撑辊。在集电体的第2面中的、不与突起部重叠的部分、即与位于突起部之间的3个部位的表层重叠的部分中，分别以宽度145mm，使用第2染料头，粉刷了浆料。

使用图5所示的干燥炉，使集电体的第1面以及第2面的浆料涂覆部干燥。接下来，在调查了第1面以及第2面的涂覆量的分布时，成为图11所示那样的分布。

在干燥工序之后，通过进行加压成型以及裁断工序，得到了正极。将所得到的正极、负极、非水电解液、以及隔膜密封到含有铝的层压膜制容器中而制造了非水电解质电池。然后，通过5小时率的电流反复了1200次的充放电。在将最初的放电容量设为100时，第1200次的放电容量是82。

(实施例2～7)

除了如下述表1所示变更(r－R)、h以及θ的值以外，与实施例同样地进行了2000m的粉刷。下述表1示出在将最初的放电容量设为100时的第1200次的放电容量。

(比较例)

除了使用图13所示的粉刷装置以及干燥装置以外，与实施例1同样地进行了浆料的粉刷。如图13所示，代替第2支撑辊而将支持辊53配置于第2染料涂布机的前级。支持辊53具有芯棒49、和包覆芯棒49的表层50。在表层50的外周中，未设置突起部。支持辊53的半径是200mm。

使用图5所示的干燥炉，使集电体的第1面以及第2面的浆料涂覆部干燥。接下来，在调查了第1面以及第2面的涂覆量的分布时，成为图12所示那样的分布。当将图12与关于实施例1的表示涂覆量的分布的图11的结果进行比较时，可知比较例的涂覆量的分布相比于实施例1显著不均匀。

在干燥工序之后，通过进行加压成型以及裁断工序，得到了正极。使用所得到的正极，与实施例1同样地，制造了非水电解质电池。在与实施例相同的条件下反复了充放电时，在将最初的放电容量设为100时，第1200次的放电容量是60。可知相比于实施例，第1200次的放电容量变小，劣化进一步发展。

【表1】

表1

从表1可知，根据实施例1～7的方法，能够减少以大电流反复了充电放电之后的容量劣化。相对于此，根据代替支撑辊而使用了支持辊的比较例，以大电流反复了充电放电之后的容量劣化比实施例1～7大。

根据以上说明的至少一个实施方式的电极的制造方法，在具有在外周面形成的多个环状突起部的支撑辊的环状突起部上，配置集电体的浆料未涂覆部，在集电体的第2面，除了配置在环状突起部上的部分以外，涂覆包含活性物质的浆料，所以能够减少在集电体中发生斜向褶子，能够在集电体的第1面以及第2面均匀地涂覆浆料。另外，能够在集电体的两面同时进行浆料涂覆部的干燥，所以能够提高作业效率。因此，能够提供作业效率优良、并且浆料涂覆量的均匀性提高的电极的制造方法。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够通过其他各种方式实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内，进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含于发明的范围、要旨内，并且包含于权利要求书记载的发明和其均等范围内。

Claims (6)

1.一种电极的制造方法，具备：

在集电体的第1面，以在与所述集电体的搬送方向正交的方向上交替配置浆料涂覆部和浆料未涂覆部的方式，涂覆包含活性物质的浆料的工序；

向具有在外周面形成的多个环状突起部的支撑辊，搬送所述集电体，将所述集电体的所述浆料未涂覆部配置于所述环状突起部上，在除了配置在所述环状突起部上的部分以外的所述集电体的第2面，涂覆包含活性物质的浆料，从而形成浆料涂覆部的工序；以及

使所述集电体的所述第1面以及所述第2面的所述浆料涂覆部干燥的工序。

2.根据权利要求1所述的电极的制造方法，其特征在于，

所述支撑辊满足下述(1)式，

0.1≤(r－R)≤10 (1)

其中，r是所述环状突起部的外径(mm)，R是所述环状突起部的内径(mm)。

3.根据权利要求2所述的电极的制造方法，其特征在于，

所述支撑辊满足下述(2)式，

5≤h≤50 (2)

其中，h是所述环状突起部的宽度(mm)。

4.根据权利要求2所述的电极的制造方法，其特征在于，

所述集电体以满足下述(3)式的方式与所述支撑辊的所述环状突起部相接，

0.01≤θ≤0.5 (3)

其中，θ是与对所述支撑辊的所述环状突起部相接有所述集电体的部分的圆弧的长度对应的圆周角(弧度)。

5.根据权利要求3或者4所述的电极的制造方法，其特征在于，

边通过具有在外周面形成的多个环状突起部的支持辊搬送所述集电体边进行所述干燥工序，所述第1面或者所述第2面的所述浆料未涂覆部与所述支持辊的所述环状突起部相接。

6.一种非水电解质电池的制造方法，该非水电解质电池具备正极、负极以及非水电解质，其中，

通过权利要求1～5中的任意一项所述的方法，制造所述正极以及所述负极中的至少一方的电极。