(57)【要約】【課題】活物質を含む複数の柱状体の集合体である活物質薄膜が集電体の表面に形成されたリチウムイオン二次電池用電極を、連続的に、効率良く、かつ制御性良く製造する。【解決手段】チャンバー１、真空ポンプ２、蒸発源６、７および成膜面１１を含み、蒸発源６、７の中心６ｘ、７ｘと成膜面１１の任意の点１１ｘとを結ぶ仮想線Ａ、Ｂと成膜面１１とが直交していない真空蒸着装置１００を用い、表面に複数の凸部を有する集電体２０を成膜面１１に配置し、集電体２０の複数の凸部を有する表面に対し、蒸発源６、７から活物質原料を同時に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーと、真空ポンプと、蒸発源と、成膜面とを含み、前記蒸発源の中心と前記成膜面とを結ぶ仮想線と前記成膜面とが直交していない斜め蒸着装置を用い、表面に複数の凸部を有する集電体を前記成膜面に配置し、前記集電体の複数の凸部を有する前記表面に蒸発源から活物質原料を供給し、活物質薄膜を成膜するリチウムイオン二次電池用電極の製造方法であって、
前記斜め蒸着装置が複数の蒸発源を含み、かつ、
前記成膜面に対して、複数の蒸発源から同時に活物質原料を供給して前記活物質薄膜を成膜することを特徴とするリチウムイオン二次電池用電極の製造方法。
【請求項２】
前記複数の蒸発源の中心と前記成膜面の任意の点とを結ぶ全ての仮想線と、前記成膜面の任意の点を通る前記成膜面の法線とがなす角の角度が４５度以上であることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用電極の製造方法。
【請求項３】
前記複数の蒸発源の中心と前記成膜面の任意の点とを結ぶ全ての仮想線のうち、１つの仮想線と他の仮想線とがなす角の角度が９０度以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のリチウムイオン二次電池用電極の製造方法。
【請求項４】
前記活物質薄膜がシリコンを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のリチウムイオン二次電池用電極の製造方法。
【請求項５】
前記活物質薄膜の成膜時に、前記チャンバー内に酸素を導入することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のリチウムイオン二次電池用電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池用電極の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は主に、集電体表面に活物質を蒸着させる方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯機器の小型化や多機能化が進み、携帯機器の消費電力量が増加するのに伴って、携帯機器の電源としての二次電池の高容量化が切望されている。この二次電池には、主にリチウムイオン二次電池が使用されている。現在、リチウムイオン二次電池において、負極活物質として炭素材料が主に使用されている。炭素材料の理論容量は３７２ｍＡｈ／ｇである。炭素材料よりも高容量化が可能な活物質として、理論容量が４２００ｍＡｈ／ｇであるシリコンが有望視されている。したがって、シリコンを含む負極活物質について種々の検討がなされている。
【０００３】
シリコンを含む負極活物質は、充放電によりリチウムを吸蔵および放出することで、大きく膨張および収縮する。これに対し、集電体はほとんど伸縮しない。このため、負極活物質が集電体から剥離して充放電に寄与しなくなる現象が発生する。また、捲回型電池の場合には、負極活物質が膨張する際に集電体の弾性変形領域を超えて集電体を変形させ、負極が座屈する現象が発生する。シリコンを含む負極活物質の膨張および収縮により発生する応力を緩和するために、集電体表面に隙間を開けて負極活物質層を形成することが検討されている。
【０００４】
たとえば、蒸着法により、集電体表面に対して斜め方向から活物質原料の蒸発粒子を供給し、活物質を含む複数の柱状体を集電体表面に形成する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この方法では、たとえば、蒸発源、成膜面、マスクなどを含む蒸着装置が用いられている。そして、蒸発源から放出される蒸発粒子が、成膜面に配置された集電体表面に対して垂直方向から入射しないように、蒸発源、成膜面およびマスクを配置している。しかしながら、この方法では、柱状体は、隣り合う柱状体との間に接触部分を有している。この接触部分には膨張および収縮により発生する応力が集中し易い。したがって、特許文献１の技術には、応力の緩和という観点からは、さらなる改良の余地が残されている。
【０００５】
また、蒸発源の成膜面に対する仰角を変更する方法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。より具体的には、蒸発源の成膜面に対する仰角を変更しながら、活物質層を形成する方法、成膜面に対する仰角が異なる複数の蒸発源を設け、各蒸発源から成膜面に蒸発粒子を供給して活物質層を形成する方法などが記載されている。
【０００６】
これらの方法により、１または２以上の屈曲部分を有する柱状体が集電体表面に形成されている。また、１つの柱状体とそれに隣り合う柱状体とが離隔するように、複数の柱状体が形成されている。しかしながら、特許文献２の方法では、移動する集電体に対して連続的に柱状体を形成することはできない。したがって、工業的な規模での柱状体の形成という観点からは、さらなる改良の余地が残されている。
【０００７】
また、１つの蒸発源と複数の成膜面とを設け、移動する集電体表面に屈曲部分を有する柱状体を連続的に形成する方法が提案されている（たとえば、特許文献３〜５参照）。この方法は、集電体を移動させながら柱状体を形成できるだけでなく、活物質原料の利用効率が高いという優れた利点をも有している。しかしながら、この方法では、複数の成膜面が存在するため、装置構造が複雑になるという解決すべき課題がある。また、柱状体の屈曲部分の構造は、主に、集電体の成膜面を通過する時期に依存するが、その制御は容易ではなく、その点でも改良の余地が残されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１９６９７０号公報
【特許文献２】ＷＯ２００７／０５２８０３号公報
【特許文献３】ＷＯ２００８／１１１３０６号公報
【特許文献４】特開昭５３−８７７０６号公報
【特許文献５】特開昭５８−９１５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、活物質を含む柱状体を集電体表面に連続的に、効率良く、かつ制御性良く形成することができる、工業的に有利なリチウムイオン二次電池用電極の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、チャンバーと、真空ポンプと、蒸発源と、成膜面とを含み、蒸発源の中心と成膜面とを結ぶ仮想線と成膜面とが直交していない斜め蒸着装置を用い、表面に複数の凸部を有する集電体を成膜面に載置し、集電体の複数の凸部を有する表面に蒸発源から活物質原料を供給し、活物質薄膜を成膜するリチウムイオン二次電池用電極の製造方法であって、
斜め蒸着装置が複数の蒸発源を含み、かつ、
成膜面に対して、複数の蒸発源から同時に活物質原料を供給して活物質薄膜を成膜することを特徴とするリチウムイオン二次電池用電極の製造方法に係る。
【００１１】
複数の蒸発源の中心と成膜面の任意の点とを結ぶ全ての仮想線と、成膜面の任意の点を通る成膜面の法線とがなす角の角度は好ましくは４５度以上である。
複数の蒸発源の中心と成膜面の任意の点とを結ぶ全ての仮想線のうち、１つの仮想線と他の仮想線とがなす角の角度は好ましくは９０度以上である。
活物質薄膜はシリコンを含むことが好ましい。
活物質薄膜の成膜時に、チャンバー内に酸素を導入することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のリチウムイオン二次電池用電極の製造方法によれば、活物質を含有しかつ屈曲部分を有する柱状体を集電体表面に形成したリチウムイオン二次電池用電極を、単純な構成の装置で、制御性良く大量に製造できる。したがって、本発明の製造方法によれば、常に最適化された条件でのリチウムイオン二次電池用電極の製造が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のリチウムイオン二次電池用電極の製造方法（以下単に「本発明の製造方法」とする）によれば、複数の凸部を有する集電体の表面に、活物質を含む複数の柱状体の集合体としての活物質薄膜を形成したリチウムイオン二次電池用電極が製造される。本発明の製造方法は、複数の蒸発源を有する真空蒸着装置を用いること、および成膜面に配置される集電体に対して、複数の蒸発源から同時に活物質原料の蒸発粒子を供給することを特徴としている。
【００１４】
図１は、本発明の製造方法に用いられる真空蒸着装置１００の構成を模式的に示す縦断面図である。図２は、本発明の製造方法により得られるリチウムイオン二次電池用電極２００の構成を模式的に示す縦断面図である。図３は、本発明の製造方法により得られる別形態のリチウムイオン二次電池用電極３００の構成を模式的に示す縦断面図である。
【００１５】
真空蒸着装置１００は、チャンバー１、真空ポンプ２、巻き出しロール３、搬送ロール４ａ、４ｂ、巻き取りロール５、蒸発源６、７、電子銃８ａ、８ｂ、マスク９ａ、９ｂおよびガスノズル１０ａ、１０ｂを含む。真空蒸着装置１００は、複数の蒸発源６、７を有し、かつ、搬送ロール４ａ、４ｂの間において水平方向に延びる成膜面１１を有することを特徴とする。成膜面１１は、マスク９ａ、９ｂにより規制される。
【００１６】
チャンバー１は耐圧性容器であり、その内部空間に、巻き出しロール３、搬送ロール４ａ、４ｂ、巻き取りロール５、蒸発源６ａ、６ｂ、電子銃７ａ、７ｂ、マスク８ａ、８ｂおよびガスノズル９ａ、９ｂを収容する。チャンバー１の内部空間は、成膜時（活物質薄膜の形成時）には、減圧状態にされる。
真空ポンプ２は、チャンバー１の底面に接続され、チャンバー１内部を減圧状態にする。
【００１７】
巻き出しロール３は、図示しない支持手段により回転自在に支持され、その周面に集電体２０が捲回されている。巻き出しロール３は、たとえば、後述する巻き取りロール５の回転駆動に従動回転し、集電体２０を搬送ロール４ａに向けて送り出す。
【００１８】
集電体２０は、図２および図３に示すように、厚さ方向の一方の表面に複数の凸部２１が形成された金属箔である。凸部２１は、集電体２０の表面から集電体２０の外方に延び、その先端部分がほぼ平坦な面になっている。この平坦な面は、集電体２０の表面にほぼ平行である。また、凸部２１は、集電体２０の表面に規則的に形成されている。本実施形態では、集電体２０の厚さ方向の断面形状の幅が１０μｍ、高さが１０μｍ程度の凸部が集電体２０の表面規則正しく形成されている銅箔を用いる。集電体２０は、凸部２１が巻き出しロール３の軸芯を臨むように、巻き出しロール３の周面に捲回されている。なお、本実施形態では、一方の表面に凸部２１が形成された集電体２０を使用するが、それに限定されず、両方の表面に凸部が形成された集電体を用いても良い。
【００１９】
搬送ロール４ａ、４ｂは、図示しない支持手段により回転自在に支持されている。搬送ロール４ａ、４ｂは、巻き出しロール３から送り出される集電体２０を成膜面１１に導き、成膜面１１において集電体２０を水平方向に搬送し、さらに巻き取りロール５に導く。
巻き取りロール５は、図示しない支持手段により回転自在に支持される。また、巻き取りロール５は、図示しない駆動手段に接続され、軸線回りに回転駆動する。巻き取りロール５の回転速度を調整することにより、集電体２０の搬送速度を制御し、さらに蒸発源６、７から生成する活物質原料１２の蒸発粒子の集電体２０表面への堆積量、柱状体の形状などを制御できる。巻き取りロール５は、成膜面１１において凸部２１表面に活物質を含有する柱状体２２（または柱状体２２ａ）が形成された集電体２０、すなわちリチウムイオン二次電池用電極を巻き取る。
【００２０】
蒸発源６、７は、鉛直方向における成膜面１１の斜め下方に配置され、活物質原料１２を収容している。蒸発源６、７には、たとえば、カーボン製の坩堝などを使用できる。活物質原料１２には、たとえば、シリコン、シリコン含有化合物などを使用できる。蒸発源６、７に収容される活物質原料は、電子銃８ａ、８ｂからの電子ビームの照射を受けて加熱され、活物質原料の蒸発粒子が生成する。本発明では、蒸発源６、７において蒸発粒子を同時に生成させ、成膜面１１に供給する。蒸発源６、７から生成する蒸発粒子は、成膜面１１に向けて上昇し、成膜面１１において集電体２０の凸部２１表面に結晶物または非晶質物として堆積し、柱状体が形成される。活物質薄膜は、複数の柱状体の集合体として形成される。
【００２１】
また、蒸発源６、７は、図示しない支持手段により、鉛直方向に往復動可能に支持されている。また、蒸発源６、７は、図示しない支持手段により、水平面におけるＸ軸方向およびＹ軸方向に往復動可能に支持されている。支持手段には、たとえば、三軸ロボットなどを使用できる。なお、蒸発源６、７を所定の位置に固定しても良い。
本実施形態では、２つの蒸発源６、７が設けられているが、それに限定されず、３以上の任意の数の蒸発源を設けてもよい。また、本実施形態では、蒸発源６、７に収容される活物質原料１２の加熱に電子銃８ａ、８ｂを使用するが、それに限定されず、たとえば、抵抗加熱装置、誘導加熱装置などの一般的な加熱装置も使用できる。
【００２２】
また、蒸発源６、７は、その中心６ｘ、７ｘと成膜面１１上の任意の点１１ｘとを結ぶ仮想線Ａ、Ｂが、成膜面１１と直交しないように配置されている。さらに、仮想線Ａ、Ｂと点１１ｘを通る成膜面１１の法線Ｎとがなす角α1、α2の角度は４５度よりも大きいことが好ましい。すなわ、蒸発源７、８の中心６ｘ、７ｘと成膜面１１上のどの地点とを結んでも、仮想線Ａ、Ｂと、法線Ｎとがなす角α1、α2の角度が４５度よりも大きいことが好ましい。これにより、集電体２０の凸部２１表面に形成される柱状体と、それに隣り合う他の柱状体との間に間隙が確実に形成される。その結果、電極の座屈、活物質薄膜の集電体からの剥離などが顕著に抑制される。角α1、α2の角度が４５度以下では、１つの柱状体とそれに隣り合う他の柱状体との間に接触部分が発生するおそれがある。
【００２３】
ここで、蒸発源６、７の中心６ｘ、７ｘとは、蒸発源６、７の鉛直方向上面における中心を意味する。蒸発源６、７の鉛直方向上面が円形である場合は、円の中心が中心６ｘ、７ｘである。蒸発源６、７の鉛直方向上面が方形である場合は、２つの対角線の交点が中心６ｘ、７ｘである。また、蒸発源６、７の鉛直方向上面が多角形である場合は、多角形の内接円の中心が中心６ｘ、７ｘである。なお、仮想線Ａ、Ｂと法腺Ｎとがなす角α1、α2の角度は、たとえば、蒸発源６、７の鉛直方向および水平方向の位置を選択することにより調整できる。
【００２４】
また、蒸発源７の中心６ｘと成膜面１１上の任意の点１１ｘを結ぶ仮想線Ａと、蒸発源８の中心７ｘと成膜面１１上の任意の点１１ｘを結ぶ仮想線Ｂとがなす角βの角度は、９０度以上であることが好ましい。すなわち、点１１ｘが成膜面１１上のどの位置にあっても、角βの角度が９０度以上であることが好ましい。これにより、集電体２０の凸部２１表面に形成される柱状体と、それに隣り合う他の柱状体との間に間隙が確実に形成される。その結果、電極の座屈、活物質薄膜の集電体からの剥離などが顕著に抑制される。
【００２５】
角βの角度が９０度未満では、１つの柱状体とそれに隣り合う他の柱状体との間に接触部分が発生するおそれがある。仮想線Ａと仮想線Ｂがなす角βの角度は、上記と同様に、蒸発源６、７の鉛直方向および水平方向の位置を選択することにより調整できる。
さらに、角α1、α2の角度が４５度よりも大きくかつ角βが９０度以上であることがより好ましい。
【００２６】
また、蒸発源６、７から成膜面１１までの直線距離は、好ましくは１００ｃｍ以内、さらに好ましくは２０〜６０ｃｍである。これにより、チャンバー１内の真空度が低下しても、蒸発源６、７から生成する蒸発粒子の直進性が確保される。
また、蒸発源６、７からの活物質原料１２の蒸発速度は同じでもまたは異なっていてもよい。蒸発速度を同じにすると、たとえば、図３に示すような、屈曲部分を持たない柱状体２２ａが形成される。また、蒸発速度の大小が、蒸発源６、７の間で定期的に入れ替わるように制御すると、図２に示すように、屈曲部分を有する柱状体２２が形成される。
【００２７】
さらに、蒸発源６、７のいずれか一方だけを用い、集電体２０に予備の斜め蒸着を行うと、集電体２０の凸部２１が形成された表面に入射する蒸発粒子に対して、凸部２１が部分的にマスクの機能を示す。予備の斜め蒸着を施した後、本発明の方法により集電体２０に対して蒸着を行うのが好ましい。これにより、集電体２０の表面において、１つの柱状体とそれに隣り合う柱状体との間に、空隙が確実に形成される。予備の斜め蒸着を行うときの、蒸発粒子の成膜面に対する入射角の角度は好ましくは４５度以上、さらに好ましくは６０度以上である。ここで、入射角とは、仮想線Ａ、Ｂと法線Ｎとがなす角α1、α2である。
【００２８】
電子銃８ａ、８ｂは、蒸発源６、７に収容される活物質原料１２に電子ビームを照射し、活物質原料１２を加熱して活物質原料１２の蒸発粒子を発生させる。活物質原料１２の蒸発速度は、たとえば、電子ビームの照射量、強度などを変更することにより調整できる。活物質原料１２の蒸発速度は特に制限されないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍ／秒である。これにより、蒸発粒子の集電体２０表面への堆積量、柱状体における屈曲部分の形成などを正確に制御できる。
【００２９】
マスク９ａ、９ｂは、それぞれ、搬送ロール４ａ、４ｂの鉛直方向下方であって、搬送ロール４ａ、４ｂの近傍に配置されている。マスク９ａ、９ｂは、たとえば、図示しない駆動手段により、集電体２０の搬送方向およびその逆方向に往復動可能に支持されている。マスク９ａ、９ｂの往復動により、成膜面１１の水平方向の長さを規制する。マスク９ａ、９ｂの鉛直方向上方に位置する集電体２０の表面では、蒸発粒子の該表面への堆積が防止される。
【００３０】
ガスノズル１０ａ、１０ｂは、それぞれ、マスク９ａ、９ｂの鉛直方向下方であって、マスク９ａ、９ｂの近傍に配置されている。ガスノズル１０ａ、１０ｂの一端はガス吐出孔としてチャンバー１の内部に配置され、他端はチャンバー１の外部に延び、図示しないガス供給源に連結されている。ガス供給源は、たとえば、ガスボンベ、ガス発生装置などである。さらに、ガスノズル１０ａ、１０ｂはガス吐出量を調整する制御手段（図示せず）を備えている。
【００３１】
ガスノズル１０ａ、１０ｂがガスを吐出すると、そのガスと蒸発源６、７から上昇してくる活物質原料１２の蒸発粒子とが混合される。そして、集電体２０の表面には、活物質原料１２を構成する元素と、ガスを構成する元素とを含む柱状体が形成される。具体的には、たとえば、シリコン酸化物、シリコン窒化物などを含む柱状体が形成される。
【００３２】
成膜面１１は、マスク９ａ、９ｂ間において、マスク９ａ、９ｂにより遮蔽されていない、水平方向に延びる部分である。また、成膜面１１は、蒸発源６、７の鉛直方向上方であって、さらに斜め方向に位置する。成膜面１１では、集電体２０が搬送ロール４ａ、４ｂに張架された状態で搬送されている。搬送ロール４ａ、４ｂにより搬送される集電体２０が成膜面１１を通過する際に、集電体２０の凸部２１表面に柱状体ひいては活物質薄膜が形成され、リチウムイオン二次電池用電極が得られる。成膜面１１の水平方向の長さは、蒸発源６、７の配置に応じて適宜選択できるので、特に制限されないが、本実施形態では３０ｃｍである。
【００３３】
真空蒸着装置１００は、たとえば、次のように動作する。
真空蒸着装置１００では、まず、蒸発源６、７およびマスク９ａ、９ｂを所定の位置に配置し、真空ポンプ２によりチャンバー１内を減圧状態にする。次いで、蒸発源６、７に収容された活物質原料１２に、電子銃８ａ、８ｂから電子ビームを照射して活物質原料１２の蒸発粒子を発生させる。蒸発粒子は、成膜面１１に向けて上昇する。この時、必要に応じてガスノズル１０ａ、１０ｂから酸素、窒素などのガスを供給し、蒸発粒子と混合させる。ガスは蒸発粒子とともに上昇する。
【００３４】
一方、巻き取りロール５を回転駆動させ、長尺状の集電体２０の搬送を開始する。集電体２０は、巻き出しロール３から搬送ロール４ａを介して、成膜面１１に搬送される。ここで、集電体２０の表面には、蒸発源６、７からの蒸発粒子が同時に供給され、凸部２１の表面に柱状体２２（または柱状体２２ａ）ひいては活物質薄膜が形成される。ガスノズル１０ａ、１０ｂからガスを供給しない場合は、活物質原料１２の単体からなる柱状体が形成される。ガスを供給する場合は、活物質原料を構成する元素とガスを構成する元素との混合物または反応物からなる柱状体が形成される。
【００３５】
活物質薄膜が形成された集電体２０、すなわちリチウムイオン二次電池用電極は、搬送ロール４ｂを介して巻き取りロール５に向けて搬送され、巻き取りロール５に巻き取られる。このようにして、リチウムイオン二次電池用電極が製造される。
【００３６】
本発明の製造方法では、真空蒸着装置１００に限定されず、成膜面に配置される集電体に対して、複数の蒸発源から同時に活物質原料の蒸発粒子を供給でき、かつ蒸発源の位置調整が可能な種々の真空蒸着装置を好ましく利用できる。
また、本実施形態では、真空蒸着装置１００をリチウムイオン二次電池用電極の製造に使用しているが、それには限定されない。たとえば、真空蒸着装置１００において、集電体２０に代えて各種基板を用いれば、蒸着膜を含む各種デバイス素子を工業的に有利に製造できる。デバイス素子の具体例としては、たとえば、フォトニック素子、光回路部品などの光学デバイス、センサーなどが挙げられる。
【実施例】
【００３７】
以下に実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
真空蒸着装置１００を用いて、図２に示すリチウムイオン二次電池用電極２００を製造した。まず、チャンバー１を、真空ポンプ２により１×１０-4Ｐａまで排気した。活物質原料１２としては、純度９９．９９９９％のシリコン単体（（株）高純度化学研究所製）を用いた。この活物質原料１２を蒸発源６、７に収容し、電子銃８ａ、８ｂから電子ビームを照射し、シリコンの蒸発粒子を生成させた。
【００３８】
続いて、ガスノズル１０ａおよび１０ｂからチャンバー１内に酸素ガスを導入し、チャンバー内の真空度を５×１０-3Ｐａとした。この状態で、シリコンの蒸発粒子を、成膜面１１を走行する集電体２０の表面に供給し、集電体２０の表面にシリコンと酸素とを含む化合物からなる柱状体からなる活物質薄膜を形成した。
なお、角α1および角α2の角度はいずれも４５度〜６１度であった。また、角βの角度は９８度〜１０６度であった。
【００３９】
本実施例では、蒸発源６、７に照射される電子ビーム電流の大小を定期的に切り替えることにより、蒸発源６、７におけるシリコンの蒸発速度を制御した。電子ビーム電流「大」に対して「小」を６０％程度にすると、シリコンの蒸発速度は１％程度まで減少する。すなわちシリコンの蒸発速度は１００分の１になる。このため、集電体２０表面に堆積する柱状体の構造は、電子ビーム電流大の蒸発源から供給される蒸発粒子に支配される。電子ビーム電流大になる蒸発源を６０秒間隔で交互に切り替えた。これにより、図２に示すように、屈曲部分を持つ柱状体２２の集合体である活物質薄膜が形成された。製造条件を表１に示す。
【００４０】
（実施例２）
蒸発源６、７からのシリコンの蒸発速度を次のように制御する以外は、実施例１と同様に操作し、図３に示すリチウムイオン二次電池用電極３００を製造した。本実施例では、蒸発源６、７の両方において、シリコンの蒸発速度を一定にして連続動作させた。この場合は、常時両方の蒸発源６、７から供給される蒸発粒子が集電体２０の表面に堆積する。したがって、図３に示すように、屈曲部分を有さず、緩やかに湾曲した形状を有する柱状体２２ａの集合体である活物質薄膜が形成される。なお、柱状体２２ａは、実施例１において、電子ビーム電流の大小を非常に短い間隔で切り替えることによっても、形成できる。製造条件を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2010140643.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の製造方法は、リチウムイオン二次電池用電極の製造に利用できるだけでなく、蒸着膜を含む各種電子機器の製造にも好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のリチウムイオン二次電池用電極の製造方法に用いられる真空蒸着装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の製造方法により得られるリチウムイオン二次電池用電極の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図３】本発明の製造方法により得られる別形態のリチウムイオン二次電池用電極の構成を模式的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  チャンバー
２  真空ポンプ
３  巻き出しロール
４ａ、４ｂ  搬送ロール
５  巻き取りロール
６、７  蒸発源
８ａ、８ｂ  電子銃
９ａ、９ｂ  マスク
１０ａ、１０ｂ  ガスノズル
１１  成膜面
２０  集電体
２１  凸部
２２、２２ａ  柱状体
１００  真空蒸着装置
２００、３００  リチウムイオン二次電池用電極
【図１】
2010140643.tif 000004
【図２】
2010140643.tif 000005
【図３】
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