JP4183395B2

JP4183395B2 - リチウム二次電池用電極の製造方法

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Publication number: JP4183395B2
Application number: JP2001093064A
Authority: JP
Inventors: 浩二遠藤; 久樹樽井; 宗幸平尾
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: JP2002289180A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウム二次電池用電極の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、研究開発が盛んに行われているリチウム二次電池は、用いられる電極により充放電電圧、充放電サイクル寿命特性、保存特性などの電池特性が大きく左右される。このことから、電極に用いる活物質を改善することにより、電池特性の向上が図られている。
【０００３】
負極活物質としてリチウム金属を用いると、重量当たり及び体積当たりともに高いエネルギー密度の電池を構成することができるが、充電時にリチウムがデンドライト状に析出し、内部短絡を引き起こすという問題があった。
【０００４】
これに対し、充電の際に電気化学的にリチウムと合金化するアルミニウム、シリコン、錫などを電極として用いるリチウム二次電池が報告されている（Solid State Ionics,113-115,p57(1998)) 。これらのうち、特にシリコンは理論容量が大きく、高い容量を示す電池用負極として有望であり、これを負極とする種々の二次電池が提案されている（特開平１０−２５５７６８号公報）。しかしながら、この種の合金負極は、電極活物質である合金自体が充放電により微粉化し集電特性が悪化することから、十分なサイクル特性は得られていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、シリコン等を電極活物質とし、良好な充放電サイクル特性を示すリチウム二次電池用電極として、ＣＶＤ法またはスパッタリング法などの薄膜形成方法により、集電体上に微結晶薄膜または非晶質薄膜を形成したリチウム二次電池用電極を提案している（特願平１１−３０１６４６号など）。
【０００６】
このようなリチウム二次電池用電極においては、集電体の成分が活物質薄膜に拡散することにより、集電体と活物質薄膜との密着性が保たれ、充放電サイクル特性が向上することがわかっている。しかしながら、集電体の成分が活物質薄膜に過度に拡散し過ぎると、充放電容量が低下し、充放電サイクル特性が悪くなることがわかっている。従って、優れた充放電サイクル特性を得るためには、集電体と活物質薄膜との界面の形成を最適な条件で制御して行うことが好ましい。
【０００７】
また、リチウム二次電池の重量当り及び体積当りのエネルギー密度を高めるためには、集電体の両面上に活物質薄膜を形成することが好ましい。集電体の両面上に活物質薄膜を形成する場合にも、集電体と活物質薄膜との界面の形成を最適な条件で制御して行うことが好ましく、集電体の両面において集電体成分の活物質薄膜への拡散が実質的に同じになるように制御することが好ましい。
【０００８】
本発明の目的は、集電体の両面上に活物質薄膜を堆積させてリチウム二次電池用電極を製造するにあたり、集電体の両面において集電体成分の活物質薄膜への拡散が実質的に同じになるように制御することができるリチウム二次電池用電極の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に従うリチウム二次電池用電極の製造方法は、銅からなる集電体の両面上にシリコンからなる活物質薄膜を堆積させてリチウム二次電池用電極を製造する方法であり、集電体の第１面上に活物質薄膜を堆積させた後、該第１面に対し裏側となる第２面上に活物質薄膜を堆積させ、集電体の両面において集電体成分の活物質薄膜への拡散が実質的に同じになるように、第２面上に活物質薄膜を堆積させる際の集電体表面の最高到達温度を、第１面上に堆積させる際の集電体表面の最高到達温度よりも低く、かつ１００℃より高い温度に制御することを特徴としている。
【００１９】
集電体の第１面上に活物質薄膜を堆積させた後、第２面上に活物質薄膜を堆積させると、集電体の温度は再度上昇して、第１面上の活物質薄膜への集電体成分の拡散がさらに進行し、充放電サイクル特性が低下するおそれがある。
【００２０】
本発明では、第２面上に活物質薄膜を堆積させる際、このときの集電体表面の最高到達温度が、第１面上に活物質薄膜を堆積させた際の集電体表面の最高到達温度よりも低くなるように制御しているので、上記のような第１面上の活物質薄膜に対する悪影響を低減することができる。この結果、充放電サイクル特性に優れたリチウム二次電池用電極とすることができる。
【００２１】
第２面上に活物質薄膜を堆積させる際の集電体表面の最高到達温度を、第１面上に活物質薄膜を堆積させる場合に比べ低くする方法としては、（１）第２面上に活物質薄膜を堆積させる際の投入エネルギーを第１面上に活物質薄膜を堆積させる際の投入エネルギーよりも小さくする方法、及び（２）第２面上に活物質薄膜を堆積させる際の集電体の冷却効率を、第１面上に活物質薄膜をさせる際の集電体の冷却効率よりも大きくする方法などが挙げられる。
【００２２】
投入エネルギーを小さくする方法としては、スパッタリング法などの薄膜形成条件におけるパワー密度を低くする方法などが挙げられる。
本発明においては、第１面上の堆積工程と第２面上の堆積工程の間において、集電体を冷却する工程を備えてもよい。
【００２３】
本発明においては、集電体が帯状の集電体であることが好ましい。このような帯状の集電体を用いることにより、複数個の電極に相当する面積の活物質薄膜を集電体上に堆積して形成することができ、活物質薄膜を堆積した後、該帯状の集電体を切断して、個々の電極に分割することができる。従って、帯状の集電体を用いることにより、効率的に生産性良くリチウム二次電池用電極を製造することができる。
【００２４】
活物質薄膜を形成した後の帯状集電体の切断は、レーザー照射により切断する方法が好ましく用いられる。カッター等による機械的な切断方法で切断してもよいが、レーザー切断は、このようなカッター等の機械的切断に比べ、バリの発生や、歪みの発生が少なく、電池の組み立て等が行い易くなる。
【００２５】
本発明においては、活物質薄膜を堆積する前の集電体を真空中または減圧雰囲気中で保存しておくことが好ましい。真空中または減圧雰囲気中で薄膜形成前の集電体を保存することにより、集電体の表面に付着している水分などの不純物を除去することができる。
【００３０】
本発明における活物質薄膜は、リチウムを吸蔵・放出することができる材料から形成されるものであれば、特に限定されるものではないが、リチウムと合金化することによりリチウムを吸蔵する材料が好ましく用いられる。このような材料としては、シリコン、ゲルマニウム、錫、鉛、亜鉛、マグネシウム、ナトリウム、アルミニウム、カリウム、インジウムなどが挙げられる。これらの中でも、特にシリコンは理論容量が高いので好ましく用いられる。シリコンとしては、非晶質シリコン薄膜または微結晶シリコン薄膜であることが好ましい。
【００３１】
本発明において用いられる集電体は、リチウムと合金化しない金属から形成されることが好ましい。リチウムと合金化しない金属としては、例えば、銅などが挙げられる。集電体は厚みが薄いことが好ましく、金属箔であることが好ましい。従って、銅箔が好ましく用いられ、銅箔としては、表面に凹凸を有する銅箔が好ましく用いられる。表面粗さＲａは、０．０１〜２μｍ程度の集電体が好ましく用いられる。このような表面粗さＲａを有する銅箔としては、電解銅箔が挙げられる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能なものである。
【００３３】
〔負極の作製〕
（参考例１）
図１に示す装置を用いて集電体の両面上に活物質薄膜としての非晶質シリコン薄膜を形成した。図１に示すように、この装置は、準備室１、成膜室２、及び収納室３の３つの部屋に仕切られており、準備室１には供給ローラー４が設けられており、収納室３には巻取りローラー５が設けられている。集電体１０は、供給ローラー４から巻取りローラー５に送られる。
【００３４】
成膜室２には、集電体１０の一方面と対向する位置にターゲット６が設けられており、集電体１０の他方面と対向する位置にターゲット７が設けられている。ターゲット６及びターゲット７には、それぞれ直流（ＤＣ）電源８及び９が接続されている。成膜室２においては、集電体の一方面及び他方面の上に同時にシリコン薄膜を堆積させることができる。
【００３５】
集電体１０は帯状の集電体であり、ここでは電解銅箔（厚さ１８μｍ）を用いている。ターゲット６及び７としては、単結晶シリコンターゲット（Ｐ型、１Ωｃｍ以下）を用いている。
【００３６】
帯状集電体１０は、供給ローラー４に巻き付けた状態で、成膜前に減圧下で１時間保管することにより、集電体表面に付着した水分等の不純物を除去した後用いた。集電体１０の先端を巻取りローラー５に巻き取った状態で集電体１０の位置を固定し、集電体１０の両面上に非晶質シリコン薄膜を堆積した。成膜室２は、集電体１０を導入する前に１×１０^-3Ｐａ以下になるまで真空引きし、導入口からアルゴンガスを導入して圧力０．５Ｐａに維持した。スパッタリング条件としては、パワー密度２．５Ｗ／ｃｍ²、ターゲットと基板（集電体）間の距離１０ｃｍとした。集電体１０の両面上にシリコン薄膜を厚さ６μｍとなるまで堆積させた。薄膜形成の間における集電体表面の最高到達温度は２８０℃であった。
【００３７】
（比較例１）
図２に示す装置を用いて、集電体の上に非晶質シリコン薄膜を形成した。図２に示すように、集電体１０をステンレスからなる支持体１１の上に固定具１４，１５により固定し、ＤＣ電源１３に接続された単結晶シリコンターゲット１２（Ｐ型、１Ωｃｍ以下）を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により集電体１０の上に非晶質シリコン薄膜を形成した。集電体１０としては参考例１と同様のものを用いた。装置内は、１×１０^-3Ｐａ以下になるまで真空引きした後、アルゴンガスを導入口から圧力が０．５Ｐａになるまで導入し、パワー密度：５Ｗ／ｃｍ²、ターゲット−基板間距離：１０ｃｍとして、厚み６μｍになるまでシリコン薄膜を形成した。
【００３８】
まずは、集電体１０の一方面上にシリコン薄膜を形成した後、同様にして集電体の他方面上にもシリコン薄膜を形成した。ここでは、参考例１と同じスループットとするために、パワー密度を約２倍にしており、薄膜形成の間の集電体表面の最高到達温度は約３００℃であった。
【００３９】
（参考例２）
図１に示す薄膜形成装置を用い、本参考例では、集電体１０を移動させながら集電体１０の両面上に非晶質シリコン薄膜を堆積させた。集電体１０の移動速度は２０ｃｍ／分とした。この移動速度では、集電体１０を供給ローラー４から巻取りローラー５に１回移動させるだけでは厚み６μｍの薄膜を形成することができないので、集電体１０を複数回供給ローラー４と巻取りローラー５の間で往復させ、厚み６μｍのシリコン薄膜を集電体１０の両面上に形成した。パワー密度は、比較例１と同じ５Ｗ／ｃｍ²としたが、集電体１０は薄膜形成の間移動しているので、集電体表面の最高到達温度は２８０℃であった。
【００４０】
図１に示す装置では、集電体１０を水平方向に移動させ、ターゲットを集電体の上方及び下方に配置しているが、例えば、集電体１０を垂直方向に移動するように配置し、その両側にターゲットを配置して、集電体の両面上に薄膜を形成してもよい。
【００４１】
また、成膜室を複数に分割し、活物質薄膜の堆積を複数の工程に分割して行ってもよい。図３は、活物質薄膜の堆積を複数の工程に分割して行うための薄膜形成装置の一例を示す模式的断面図である。この装置では、準備室２１、第１の成膜室２２、冷却室２３、第２の成膜室２４、及び収納室２５の５つの部屋が設けられている。準備室２１には、集電体１０を供給する供給ローラー２６が設けられている。収納室２５には、集電体１０を巻き取る巻取りローラー２７が設けられている。
【００４２】
第１の成膜室２２においては、集電体１０の上方及び下方にターゲット２８及び２９がそれぞれ設けられており、それぞれのターゲットにはＤＣ電源３２及び３３が接続されている。冷却室２３においては、集電体を挟むように一対の冷却ローラー３６及び３７が設けられており、この冷却ローラー３６及び３７により薄膜が形成された集電体が冷却される。第２の成膜室２４においては、集電体１０の上方及び下方にそれぞれターゲット３０及び３１が設けられており、これらのターゲットにはそれぞれＤＣ電源３４及び３５が接続されている。
【００４３】
図３に示す装置では、成膜工程が第１の成膜室２２と第２の成膜室２４の２つに分割されているので、集電体表面の最高到達温度をさらに低下させることができる。また、第１の成膜室２２と第２の成膜室２４の間に冷却室２３が設けられ、冷却ローラー３６及び３７によって集電体が冷却されているので、さらに集電体表面の最高到達温度を低下させることができる。従って、集電体表面の最高到達温度を従来法による場合と同程度の温度にしてもよい場合には、薄膜形成におけるパワー密度を高くすることができ、高い成膜速度を得ることができる。従って、電極の生産性を高めることができる。
【００４４】
（参考例３）
図４に示す薄膜形成装置を用い、集電体の上にシリコン薄膜を形成した。集電体としては参考例１と同様のものを用いた。
【００４５】
図４に示すように、この装置においては、準備室４１、成膜室４２、及び収納室４３の３つの部屋が設けられている。準備室４１には、集電体１０を供給するための供給ローラー４４が設けられている。収納室４３においては、集電体１０を巻き取るための巻取りローラー４５が設けられている。準備室４１と収納室４３の間に位置する成膜室４２には、蒸着源４６が設けられている。この蒸着源４６は、電子ビーム蒸着法によりシリコン薄膜を蒸着させることができる蒸発源である。蒸着源４６の蒸着材料としてはシリコンチップ（純度９９．９９９％以上）を用いた。
【００４６】
装置内の圧力を１×１０^-3Ｐａ以下に減圧した後、投入パワー１０ｋＷ、蒸着源−集電体の距離４０ｃｍとして、集電体１０の上に厚み６μｍの非晶質シリコン薄膜を形成した。集電体１０の移動速度は２０ｃｍ／分とし、シリコン薄膜の厚みが６μｍとなるまで、供給ローラー４４と巻取りローラー４５の間で往復させた。集電体の両面上に薄膜を形成した後、この装置から取り出し、１×１０^-3Ｐａ以下の電気炉に入れ、４００℃で１時間熱処理を行った。
【００４７】
本参考例で用いている蒸着法は、スパッタリング法よりも相対的に成膜速度が大きい。従って、蒸着法を用いることにより、生産性を高めることが可能であるが、蒸着法を用いた場合、集電体成分が活物質薄膜に充分に拡散しない場合があるので、このような場合には、上記のように薄膜形成後熱処理を行う。この熱処理により、集電体成分である銅を、シリコン薄膜中に拡散することができ、シリコン薄膜の集電体に対する密着性を高めることができる。
【００４８】
（実施例４）
図５に示す薄膜形成装置を用いて、集電体の上にシリコン薄膜を形成した。図５に示す薄膜形成装置は、集電体の一方面上に薄膜を形成した後、他方面上に薄膜を形成することができる装置である。
【００４９】
図５に示すように、この装置は、準備室５１、成膜室５２、及び収納室５３の３つの部屋を有している。準備室５１には集電体１０を供給するための供給ローラー５４が設けられている。収納室５３には、集電体１０を巻き取るための巻取りローラー５６が設けられている。
【００５０】
成膜室５２では、供給ローラー５４より供給された集電体１０を、ガイドローラー６１で案内し、支持ローラー６２に導く。支持ローラー６２の外周面に対向するように、ターゲット５７が設けられており、ターゲット５７にはＤＣ電源５９が接続されている。支持ローラー６２を通った集電体１０は、一対の冷却ローラー６３及び６４の間を通り、この冷却ローラー６３及び６４により冷却された後、支持ローラー６５に導かれる。支持ローラー６５の外周面に対向するように、ターゲット５８が設けられており、ターゲット５８にはＤＣ電源６０が接続されている。支持ローラー６５を通った集電体１０はガイドローラー６６を通り、収納室５３の巻取りローラー５６に巻き取られる。
【００５１】
支持ローラー６２の外周面では、ターゲット５７により、集電体１０の一方面上に非晶質シリコン薄膜が堆積される。次に支持ローラー６５の外周面では、ターゲット５８により集電体１０の他方面上に非晶質シリコン薄膜が堆積される。ターゲット５７及び５８は、参考例１で用いたターゲットと同様のものであり、スパッタリング条件はパワー密度５Ｗ／ｃｍ²とし、ターゲットと基板間の距離は１０ｃｍとし、集電体１０の移動速度は２０ｃｍ／分とした。堆積するシリコン薄膜の厚みが集電体１０の両面上において、それぞれ厚み６μｍとなるまで、供給ローラー５４と巻取りローラー５６の間で往復させた。
【００５２】
本実施例では、支持ローラー６２及び支持ローラー６５内に設けられた冷却手段により、集電体１０を冷却するとともに、冷却ローラー６３及び６４によっても冷却している。なお、集電体１０が供給ローラー５４から巻取りローラー５６に移動する時には、支持ローラー６５内に設けられた冷却手段の冷却効率を、支持ローラー６２内の冷却手段の冷却効率よりも大きくしている。このため、ターゲット５７による薄膜形成の際の集電体表面の最高到達温度は約２８０℃であるのに対し、ターゲット５８による薄膜形成の際の集電体表面の最高到達温度は約２５０℃に制御されている。従って、集電体の他方面上にシリコン薄膜を形成する際、集電体の温度がそれ程高くならないので、集電体の一方面上に形成されているシリコン薄膜へ集電体成分が拡散するのを防止することができる。このため、集電体の両面において集電体成分が同程度に拡散した状態とすることができる。
【００５３】
また、集電体１０を供給ローラー５４から巻取りローラー５６に移動させた後、逆方向に移動させて、巻取りローラー５６から供給ローラー５４に移動させる時には、支持ローラー６２内の冷却手段の冷却効率を、支持ローラー６５内の冷却手段の冷却効率よりも大きくしている。従って、ターゲット５８による薄膜形成の際の集電体表面の最高到達温度が約２８０℃となり、ターゲット５７による薄膜形成の際の集電体表面の最高到達温度が約２５０℃となる。
【００５４】
（実施例５）
図５に示す薄膜形成装置を用い、支持ローラー６２と支持ローラー６５内の冷却装置の冷却効率を同等にし、集電体１０を供給ローラー５４から巻取りローラー５６に移動させる場合には、ターゲット５８に投入するパワー密度を３Ｗ／ｃｍ²に低減させることにより、集電体の他方面上に薄膜を形成する際の集電体表面の最高到達温度を２５０℃となるように制御した。また、集電体１０を巻取りローラー５６から供給ローラー５４に逆方向に移動させて薄膜を形成する際には、ターゲット５８に投入するパワー密度を５Ｗ／ｃｍ²とし、ターゲット５７に投入するパワー密度を３Ｗ／ｃｍ²に低減させることにより、ターゲット５７を用いて形成する際の集電体表面の最高到達温度を２５０℃となるように制御した。その他は、実施例４と同様にして集電体１０の両面上にシリコン薄膜を形成した。
【００５５】
以上のようにして得られた参考例１〜３、実施例４〜５及び比較例１のシリコン薄膜を両面に形成した集電体を切断し、シリコン薄膜が形成されていない部分に負極タブを取り付け、負極を完成した。
【００５６】
〔正極の作製〕
ＬｉＣｏＯ₂粉末９０重量部、及び導電剤としての人造黒鉛粉末５重量部を、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン５重量部を含む５重量％のＮ−メチルピロリドン水溶液に混合し、正極合剤スラリーとした。このスラリーをドクターブレード法により、正極集電体であるアルミニウム箔（厚み２０μｍ）上に塗布した後乾燥し、正極活物質層を形成した。正極活物質を塗布しなかったアルミニウム箔の領域の上に正極タブを取り付け、正極を完成した。
【００５７】
〔電池の作製〕
図７に示すように、正極８１と負極８２の間にセパレータ８３を配置し、さらに正極８１の上にセパレータ８３を配置した状態で、これを巻き付け扁平状態にし、外装体８０内に挿入した。次に、外装体８０内に電解液を注入し、注入後外装体８０の開口部８０ａを封口して、リチウム二次電池を作製した。電解液は、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの体積比１：１の混合溶媒にＬｉＰＦ₆を１モル／リットル溶解させて作製したものを用いた。
【００５８】
〔充放電サイクル試験〕
以上のようにして作製した各リチウム二次電池について、充放電サイクル試験を行った。充放電の条件は、充放電ともに１４０ｍＡの定電流で、４．２Ｖとなるまで充電した後、２．７５Ｖとなるまで放電し、これを１サイクルの充放電として、４０サイクルまで充放電を行い、初期放電容量（１サイクル目の放電容量）と４０サイクル目の放電容量を測定し、以下の式で定義される容量維持率を算出した。
【００５９】
４０サイクル後の容量維持率＝（４０サイクル目の放電容量／１サイクル目の放電容量）×１００
初期放電容量と４０サイクル後の容量維持率を表１に示す。
【００６０】
【表１】

【００６１】
表１から明らかなように、本発明に従う実施例４〜５及び参考例１〜３で作製した電極を用いたリチウム二次電池は、比較例１で作製した電極を用いたリチウム二次電池に比べ、良好な充放電サイクル特性が得られている。これは、比較例１において作製した電極においては、集電体の第２面上に薄膜を形成する際の温度上昇により、第１面上に形成したシリコン薄膜中への集電体成分の拡散が増加し、集電体への活物質薄膜の密着性が低下したためと思われる。
【００６２】
これに対し、実施例４〜実施例５及び参考例１〜３においては、集電体の第１面及び第２面の上に形成されたシリコン薄膜には、同程度に銅が拡散しており、集電体の両面において活物質薄膜の密着性が良好であるため、良好な充放電サイクル特性が得られたものと考えられる。
【００６３】
図６は、帯状の集電体の上に活物質薄膜を形成した後、これをレーザー照射により切断して、個々の電極に分割する装置を示す模式的断面図である。両面上に活物質薄膜が形成された集電体１０は、シャッター７５を通り、駆動ローラー７４により切断室８０に送られる。切断室８０に送られた集電体１０は、吸着盤７２を有した治具７１により保持され、レーザー７３により切断される。切断された集電体は１個分の電極７０となり、治具７１が矢印Ａ方向に移動し、次に、矢印Ｂ方向に移動して、電極収納部７６内に向かう。吸着盤７２が吸着を解除し、電極７０を電極収納部７６に収納した後、治具７１は再び元の位置に戻る。
【００６４】
集電体上に活物質薄膜を形成した電極は、ペースト式電極のような結着剤を有するものではないので、活物質薄膜自体が切断時に脆く破壊され易い場合がある。従って、図６に示すようにレーザー照射により切断することが好ましい。しかしながら、レーザーによる切断に限定されるものではなく、従来と同様カッターによる機械的な切断が施されてもよい。
【００６５】
切断後の電極７０は、例えばアルゴンガスなどの不活性ガスが充填された電極収納部７６に保管され、順次取り出される。取り出された電極には、必要に応じて負極タブがスポット溶接される。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、集電体の両面において集電体成分の活物質薄膜への拡散が実質的に同じになるように制御することができる。従って、充放電サイクル特性に優れたリチウム二次電池用電極とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例において用いられた薄膜形成装置を示す模式的断面図。
【図２】比較例において用いられた薄膜形成装置を示す模式的断面図。
【図３】参考例において用いられた薄膜形成装置を示す模式的断面図。
【図４】参考例において用いられた薄膜形成装置を示す模式的断面図。
【図５】本発明に従う実施例において用いられた薄膜形成装置を示す模式的断面図。
【図６】両面上に活物質薄膜を形成した集電体をレーザーにより切断する装置を示す模式的断面図。
【図７】本発明に従う実施例において作製されたリチウム二次電池を示す分解斜視図。
【符号の説明】
１，２１，４１，５１…準備室
２，２２，２４，４２，５２…成膜室
３，２５，４３，５３…収納室
４，２６，４４，５４…供給ローラー
５，２７，４５，５６…巻取りローラー
６，７，２８〜３１，５７，５８…ターゲット
８，９，３２〜３５，５９，６０…ＤＣ電源
１０…集電体
３６，３７，６３，６４…冷却ローラー
６２，６５…支持ローラー

Claims

銅からなる集電体の両面上にシリコンからなる活物質薄膜を堆積させてリチウム二次電池用電極を製造する方法において、
前記集電体の第１面上に活物質薄膜を堆積させた後、該第１面に対し裏側となる第２面上に活物質薄膜を堆積させ、前記集電体の両面において前記集電体成分の活物質薄膜への拡散が実質的に同じになるように、第２面上に活物質薄膜を堆積させる際の集電体表面の最高到達温度を、第１面上に堆積させる際の集電体表面の最高到達温度よりも低く、かつ１００℃より高い温度に制御することを特徴とするリチウム二次電池用電極の製造方法。
第２面上に活物質薄膜を堆積させる際の投入エネルギーを、第１面上に堆積させる際の投入エネルギーよりも小さくすることによって、集電体表面の最高到達温度を低くすることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池用電極の製造方法。
第２面上に活物質薄膜を堆積させる際の集電体の冷却効率を、第１面上に堆積させる際の集電体の冷却効率よりも大きくすることによって、集電体表面の最高到達温度を低くすることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池用電極の製造方法。
第１面上への堆積工程と第２面上への堆積工程の間において、集電体を冷却する工程を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリチウム二次電池用電極の製造方法。