[发明专利]电极的制造方法、蓄电装置及中间层叠材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有开孔集电体的电极的制造方法、组装有具有开孔集电体的电极的蓄电装置、以及作为电极制造过程中的半成品的中间层叠材料等。

背景技术

在电动车及混合动力车辆等上，搭载有锂离子蓄电池及锂离子电容器等蓄电装置。在制造组装在蓄电装置中的电极时，将含有活性物质的电极浆料涂敷在金属箔等集电体材料上。并且，通常通过一边在水平方向上运送集电体材料，一边使其经过干燥炉，干燥电极浆料而形成电极复合层。

另外，为了提高蓄电装置的能量密度，提出了使金属锂箔和负极之间进行电化学接触的蓄电装置的方案。在该蓄电装置中，可以在负极中预嵌入锂离子。由此，可以在负极的电位降低的同时提高负极的静电容量，可以提高蓄电装置的能量密度。另外，为了在所层叠的多个负极中均匀地嵌入锂离子，在各电极的集电体中形成用于使锂离子经过的通孔(例如，参照专利文献1)。

但是，在将电极浆料涂敷在具有通孔的集电体材料上时，电极浆料有可能经过通孔而渗漏到集电体材料的背面侧。这样，电极浆料渗漏到集电体材料的背面侧，会使电极浆料附着在支撑集电体材料的导向辊上。因此，提出了一边在垂直方向上抬起集电体材料，一边涂敷电极浆料的制造方法的方案。根据该制造方法，由于在集电体材料的抬起过程中不需要导向辊，因此可以防止电极浆料附着在导向辊上。另外，还提出了通过在集电体材料中使通孔形成为较小，防止电极浆料渗漏到集电体材料的背面侧的蓄电装置的方案(例如，参照专利文献2)。

另外，在专利文献3中公开了将夹持粘结层或绝缘层而在两侧设置的金属箔，以规定图案的阻蚀层进行蚀刻处理而进行开孔的结构。

专利文献1：专利第3485935号公报

专利文献2：特开2007-141897号公报

专利文献3：专利3411514号公报

发明内容

但是，由于将集电体材料向垂直方向抬起，会导致运送速度的下降，因此存在使电极的生产率下降的问题。即，在集电体材料上涂敷的电极浆料干燥之前，需要将集电体材料向垂直方向抬起。但是，由于集电体材料有可能因自重而导致断裂，因此集电体材料的抬起高度受到限制。伴随该抬起高度的限制，使对电极浆料进行干燥的干燥炉的高度尺寸也受到限制。为了利用上述较短的干燥炉干燥电极浆料，需要降低集电体材料的运送速度。这样，将集电体材料向垂直方向抬起，成为使电极的生产率下降，同时使电极的制造成本上升的主要原因。

另外，在为使电极浆料不渗漏到集电体材料的背面侧，而将通孔形成为较小的情况下，可以一边将集电体材料水平运送，一边涂敷电极浆料。但是，与不具有通孔的集电体材料相比，具有通孔的集电体材料的强度更低，因此具有通孔的集电体的运送速度有下降的倾向。这样，即使可以利用通孔的小径化进行水平运送，与不具有通孔的集电体材料相比，也难以提高电极的生产率。并且，由于集电体的通孔变小，在负极中嵌入锂离子时还会使锂离子的移动速度下降。该移动速度的下降会导致在负极中进行的锂离子的嵌入作业长期化。该嵌入作业的长期化，成为使蓄电装置的生产率下降，同时使蓄电装置的制造成本上升的主要原因。

并且，作为在集电体材料上加工通孔的方法，存在冲压等机械加工以及作为化学处理的蚀刻加工方法，但从品质方面考虑，优选实施蚀刻加工。但是，在进行蚀刻加工时，通常在各个金属箔的表面形成规定图案的阻蚀层，在各个金属箔的背面整体形成阻蚀层。这样，对每一枚金属箔形成阻蚀层而实施蚀刻加工，成为使集电体的生产率下降，同时使电极的生产率下降的主要原因。

本发明的目的在于，提高具有开孔集电体的电极的生产率。

本发明的电极的制造方法中，该电极具有开孔集电体，其特征在于，具有如下工序：集电体层叠工序，在该工序中，对多个集电体材料进行层叠，形成集电体层叠单元；保护层形成工序，在该工序中，在所述集电体层叠单元的表面上形成规定图案的保护层；蚀刻工序，在该工序中，对形成有所述保护层的所述集电体层叠单元实施蚀刻处理，在所述集电体材料上分别形成通孔；第1涂敷工序，在该工序中，在形成有所述通孔的所述集电体层叠单元的表面涂敷电极浆料；集电体剥离工序，在该工序中，将涂敷有所述电极浆料的所述集电体材料，从所述集电体层叠单元进行剥离；以及第2涂敷工序，在该工序中，在从所述集电体层叠单元剥离的所述集电体材料的未涂敷面上涂敷电极浆料。