(57)【要約】【課題】量産性の観点から生産効率を維持しながら、活物質層と集電体（箔）との密着性（剥離強度）、ひいては電気デバイス性能（電池性能やキャパシタ性能）を高めることのできる電極の製造方法を提供する。【解決手段】電極活物質と、バインダと、を含む固形分成分を溶媒に溶解ないし分散したスラリーを集電体に塗布して塗膜を形成し、乾燥をする工程において、乾燥時に集電体上の前記塗膜に赤外線を照射することで、乾燥中の前記集電体と前記塗膜を含む電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、前記集電体と前記塗膜との界面付近を低温に保ち、なおかつ前記塗膜の表面近傍を高温にすることを特徴とする電気デバイス用電極の製造方法により達成される。【選択図】図９
2018195587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極活物質と、バインダと、を含む固形分成分を溶媒に溶解ないし分散したスラリーを集電体に塗布して塗膜を形成し、乾燥をする工程において、
乾燥時に集電体上の前記塗膜に赤外線を照射し、さらに熱風乾燥を行うことで、前記塗膜表面に吹き付ける熱風温度を、赤外線照射による塗膜表面の温度範囲１２０〜１４０℃より若干高い１５０℃〜２００℃と高くし、裏面に吹き付ける熱風温度を１０℃〜１００℃と低くし、乾燥中の前記集電体と前記塗膜を含む電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、前記集電体と前記塗膜との界面付近を低温に保ち、なおかつ前記塗膜の表面近傍を高温にすることを特徴とする電気デバイス用電極の製造方法。
【請求項２】
前記界面付近を１０℃〜１２０℃の低温に保ち、前記塗膜の表面近傍を１２０〜１４０℃の高温にすることを特徴とする請求項１に記載の電気デバイス用電極の製造方法。
【請求項３】
前記乾燥時に集電体上の塗膜に近赤外線波長０．７５μｍ〜１．４μｍの赤外線を照射することを特徴とする請求項１または２に記載の電気デバイス用電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池やキャパシタなどの電気デバイス用電極とその製造方法
並びに該電極を用いてなる電気デバイスに関する。詳しくは、電極物質剥離強度の高い電
気デバイス用電極とその製造方法並びに該電極を用いてなる電気デバイスに関するもので
ある。
【背景技術】
【０００２】
現代社会でのエネルギーと環境保全との問題解決に関連して、産業界全体に対して二酸
化炭素排出量の低減に期待が集まっており、その問題解決の一つとして注目されているの
が電池である。なかでも、繰り返し使用可能な二次電池は、充放電率、自己放電率、負荷
率放電特性、エネルギー密度などの点で他の電池を圧倒するため、電気自動車電源を中心
として世界中で二次電池の研究開発を競っている。特に、リチウムイオン二次電池をはじ
めとする非水電解質二次電池は、携帯機器等だけでなく、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）
、電気自動車（ＥＶ）、および燃料電池自動車等の電動車両の電源装置にも利用されつつ
ある。非水電解質二次電池は、一般的に、正極活物質等をアルミニウム箔等の正極集電体
に塗布した正極と、負極活物質等を銅箔等の負極集電体に塗布した負極とが、セパレータ
に非水電解質液や非水電解質ゲルを保持した電解質層を介して接続された構成を有してい
る。そして、例えばリチウムイオン等のイオンが電極活物質中に吸蔵・放出されることに
より、電池の充放電反応が起こる。
【０００３】
このような非水電解質二次電池の電極は、通常、以下の製法により製造される。まず、
平均粒経が数μｍから数十μｍの電極活物質とバインダ（結着材）の混合スラリーを調製
する。次に、調製した混合スラリーを金属箔の集電体上に塗布することにより、塗膜を形
成し、乾燥（乾燥工程）、プレス（プレス工程）をして、所定の幅に切断し、更に、所定
の長さに切断（切断工程）して製造される。
【０００４】
乾燥工程は、集電箔表面に混合スラリーを塗布した状態から、加熱乾燥により混合スラ
リー塗布で形成された塗膜中の溶媒を除去し、析出したバインダを接着剤として作用させ
るものである。こうすることで集電箔表面に塗膜（特に活物質等）を固定し、塗膜（特に
活物質等）と集電箔との界面（以下、単に界面ともいう）で接着する技術である。
【０００５】
このような乾燥工程においては、生産性向上の為に、入熱量を増やし乾燥速度を高速化
（以下、高速乾燥）させることが求められている。しかしながら、こうした高速乾燥を行
った場合、塗膜中のバインダが結晶化・変質し、界面での固定の強度（剥離強度）が低下
し、使用する最中に振動で集電箔から活物質層が界面剥離し損壊する為、電池性能が低下
し、製品寿命が短くなるという問題があった。このため、バインダの結晶化・変質を防止
し、界面での剥離強度を高くする必要がある。
【０００６】
こうしたバインダの結晶化を防止する手法として、界面付近に結晶化しにくい、混合ス
ラリーとは異なった薬剤を塗布し、入熱量が多くても結晶化が進まないようにする方法が
提案されている（例えば、特許文献１参照のこと）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１８７３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法の場合、事前に薬剤を準備し、塗布する工程が必要に
なるため、薬剤コスト、更には塗布（乾燥工程）に関るコストが高価にならざるを得ず、
生産効率が悪くなり、生産性が極端に悪化し、コスト高になるという問題があった。
【０００９】
そこでかかる問題を解決するために、本発明は、量産性の観点から生産効率を維持しな
がら、活物質層と集電体（箔）との密着性（剥離強度）、ひいては電気デバイス性能（電
池性能やキャパシタ性能）を高めることのできる電極の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
電気デバイス用電極の製造方法において、量産性（生産性）、コスト高を考慮すると、
従来技術によって剥離強度を保つのは、限界がある。この問題を解決するため、本発明者
らは、高速乾燥により生産効率を維持しつつ、乾燥中の電極塗膜の厚み方向の温度分布を
変化させ、界面付近を低温に保つことで結晶化抑制し、尚且つ塗膜表面近傍を高温にする
ことで乾燥速度を向上し得る方法を見出した。なお、電極塗膜とは、集電体と塗膜とを含
む構成をいう。また塗膜表面を、単に表面ともいう。
【００１１】
即ち本発明の目的は、乾燥時に集電体上の塗膜に赤外線を照射することで、乾燥中の電
極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、集電体と塗膜との界面付近を低温に保ち、尚且
つ表面近傍を高温にすることを特徴とする電極の製造方法を提供することにある。なお、
前記塗膜は、電極活物質と、バインダと、を含む固形分成分を溶媒に溶解ないし分散した
スラリーを集電体に塗布して形成したものである。
【発明の効果】
【００１２】
赤外線はその周波数に応じ、表面から内部に浸透する効果がある。本発明では表面近傍
付近に浸透する近赤外線波長（０．７５μｍ〜１．４μｍ）の赤外線ヒーターを用い電極
塗膜を加熱することで表面から赤外線の浸透する領域までの温度を高く保ち、内部、特に
界面近傍の温度を低温にすることができる。これにより、電極塗膜、特に塗膜内全体での
蒸発速度（乾燥速度）を高く保つとともに、界面近傍の温度を低くすることで、急速乾燥
（高速乾燥）しても界面近傍のバインダの結晶化を抑制することができる。その結果、高
速乾燥が可能となり生産効率を向上させることができる。さらに高速乾燥を行った場合で
も、界面近傍でのバインダの結晶化度を低く保つことができるので、バインダと集電体と
の結着性を最大限に向上でき、バインダを含む塗膜（電極活物質層）と集電体の密着が増
し、剥離強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造方法で得られた電極を適用することのできる電気デバイスの１種である扁平型（積層型）の双極型でない非水電解質二次電池の基本構成を示す断面概略図である。
【図２】本発明の製造方法で得られた電極を適用することのできる電気デバイスの１種である双極型非水電解質二次電池の基本構成を示す断面概略図である。
【図３】本発明の製造方法で得られた電極を適用することのできる電気デバイスの１種である扁平な非水電解質二次電池の外観を表した斜視図である。
【図４】本発明の製造方法で得られた電気デバイス用電極を拡大して表した断面概略図である。
【図５】本発明の電極の製造方法の乾燥工程におけるプロファイルに関する説明図である。
【図６】本発明の電極の製造（主に塗膜形成工程及び乾燥工程）に用いる塗工・乾燥装置による説明図である。
【図７】本発明の電極の製造方法に用いることのできる乾燥装置（熱風乾燥、赤外線乾燥の併用乾燥装置）の一実施形態を模式的に表した概略図である。
【図８】図７の赤外線照射及び熱風乾燥の併用乾燥装置（乾燥炉）により、塗膜を乾燥する際の様子を模式的に表した断面概略図である。
【図９】実施例と比較例において、それぞれの電極の製造時の乾燥速度と、得られた電極の剥離強度の関係（相関）を示す図面である。
【図１０】実施例２と比較例１（共に乾燥速度３．５倍程度）において、それぞれの電極の製造時の乾燥速度（乾燥高速化）と、得られた電極サンプルの剥離強度向上効果を示すためのラマンスペクトルのグラフを示す図面である。
【図１１】実施例１、２と比較例１（共に乾燥速度３．５倍程度）の減率乾燥時の界面温度と剥離強度の関係（相関）を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態の電気デバイス用電極の製造方法は、電極活物質と、バインダと、を含む固
形分成分を溶媒に溶解ないし分散したスラリーを集電体に塗布して塗膜を形成し、乾燥を
する工程に特徴を有するものである。詳しくは当該乾燥工程において、乾燥時に集電体上
の塗膜に赤外線を照射することで、乾燥中の集電体と塗膜を含む電極塗膜の厚み方向の温
度分布を変化させ、集電体と塗膜との界面付近を低温に保ち、尚且つ塗膜表面近傍を高温
にすることを特徴とするものである。かかる構成により、上記した発明の効果を奏するこ
とができる。また、本実施形態は、上記製造方法により得られてなる電極である。かかる
構成により、生産効率が高く安価で、尚且つ電極の活物質層と集電体との密着性（剥離強
度）の高い電極を提供できる。その結果、当該電極を用いた電気デバイスでは、デバイス
である電池やキャパシタの性能、特に剥離が抑制されることで、容量維持特性に優れてい
る（長寿命化が図れる）。
【００１５】
以下、便宜上、本実施形態の製造方法により得られた電極及びこの電極を用いた電気デ
バイスの１種である非水電解質二次電池の概要を説明した後、本実施形態の電気デバイス
用電極の製造方法について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符
号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されて
おり、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１６】
非水電解質二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）の電解質の形態で区別した場
合に、特に制限はない。例えば、非水電解液をセパレータに含浸させた液体電解質型電池
、ポリマー電池とも称される高分子ゲル電解質型電池および固体高分子電解質（全固体電
解質）型電池のいずれにも適用されうる。高分子ゲル電解質および固体高分子電解質に関
しては、これらを単独で使用することもできるし、これら高分子ゲル電解質や固体高分子
電解質をセパレータに含浸させて使用することもできる。
【００１７】
図１は、電気デバイスの１種である扁平型（積層型）の双極型ではない非水電解質二次
電池（以下、単に「積層型電池」ともいう）の基本構成を模式的に表した断面概略図であ
る。図１に示すように、積層型電池１０ａは、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電
要素２１が、外装体である電池外装材２９の内部に封止された構造を有する。ここで、発
電要素２１は、正極と、電解質層１７と、負極とを積層した構成を有している。正極は、
正極集電体１１の両面に正極活物質層１３が配置された構造を有する。負極は、負極集電
体１２の両面に負極活物質層１５が配置された構造を有する。具体的には、１つの正極活
物質層１３とこれに隣接する負極活物質層１５とが、電解質層１７を介して対向するよう
にして、負極、電解質層および正極がこの順に積層されている。これにより、隣接する正
極、電解質層および負極は、１つの単電池層１９を構成する。したがって、図１に示す積
層型電池１０ａは、単電池層１９が複数積層されることで、電気的に並列接続されてなる
構成を有するともいえる。
【００１８】
なお、発電要素２１の両最外層に位置する最外層正極集電体には、いずれも片面のみに
正極活物質層１３が配置されているが、両面に活物質層が設けられてもよい。すなわち、
片面にのみ活物質層を設けた最外層専用の集電体とするのではなく、両面に活物質層があ
る集電体をそのまま最外層の集電体として用いてもよい。また、図１とは正極および負極
の配置を逆にすることで、発電要素２１の両最外層に最外層負極集電体が位置するように
し、該最外層負極集電体の片面または両面に負極活物質層が配置されているようにしても
よい。
【００１９】
正極集電体１１および負極集電体１２は、各電極（正極および負極）と導通される正極
集電板２５および負極集電板２７がそれぞれ取り付けられ、電池外装材２９の端部に挟ま
れるようにして電池外装材２９の外部に導出される構造を有している。正極集電板２５お
よび負極集電板２７はそれぞれ、必要に応じて正極リードおよび負極リード（図示せず）
を介して、各電極の正極集電体１１および負極集電体１２に超音波溶接や抵抗溶接等によ
り取り付けられていてもよい。
【００２０】
図２は、電気デバイスの１種である双極型非水電解質二次電池（以下、単に「双極型電
池」ともいう）１０ｂの基本構成を模式的に表した断面概略図である。図２に示す双極型
電池１０ｂは、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素２１が、電池外装材である
ラミネートフィルム２９の内部に封止された構造を有する。
【００２１】
図２に示すように、双極型電池１０ｂの発電要素２１は、集電体１１の一方の面に電気
的に結合した正極活物質層１３が形成され、集電体１１の反対側の面に電気的に結合した
負極活物質層１５が形成された複数の双極型電極２３を有する。各双極型電極２３は、電
解質層１７を介して積層されて発電要素２１を形成する。なお、電解質層１７は、基材と
してのセパレータ（の面方向中央部＝電極極活物質層に対応する部分）に電解質が保持さ
れてなる構成を有する。この際、一の双極型電極２３の正極活物質層１３と前記一の双極
型電極２３に隣接する他の双極型電極２３の負極活物質層１５とが電解質層１７を介して
向き合うように、各双極型電極２３および電解質層１７が交互に積層されている。すなわ
ち、一の双極型電極２３の正極活物質層１３と前記一の双極型電極２３に隣接する他の双
極型電極２３の負極活物質層１５との間に電解質層１７が挟まれて配置されている。
【００２２】
隣接する正極活物質層１３、電解質層１７、および負極活物質層１５は、一つの単電池
層１９を構成する。したがって、双極型電池１０ｂは、単電池層１９が積層されてなる構
成を有するともいえる。また、電解質層１７からの電解液の漏れによる液絡を防止する目
的で、単電池層１９の外周部にはシール部（絶縁層）３１が配置されている。なお、発電
要素２１の最外層に位置する正極側の最外層集電体１１ａには、片面のみに正極活物質層
１３が形成されている。また、発電要素２１の最外層に位置する負極側の最外層集電体１
１ｂには、片面のみに負極活物質層１５が形成されている。ただし、正極側の最外層集電
体１１ａの両面に正極活物質層１３が形成されてもよい。同様に、負極側の最外層集電体
１１ｂの両面に負極活物質層１５が形成されてもよい。
【００２３】
さらに、図２に示す双極型電池１０ｂでは、正極側の最外層集電体１１ａに隣接するよ
うに正極集電板２５が配置され、これが延長されて電池外装材であるラミネートフィルム
２９から導出している。一方、負極側の最外層集電体１１ｂに隣接するように負極集電板
２７が配置され、同様にこれが延長されて電池の外装であるラミネートフィルム２９から
導出している。
【００２４】
図２に示す双極型電池１０ｂにおいては、通常、各単電池層１９の周囲にシール部３１
が設けられる。このシール部３１は、電池内で隣り合う集電体１１どうしが接触したり、
発電要素２１における単電池層１９の端部の僅かな不揃いなどに起因する短絡が起こった
りするのを防止する目的で設けられる。かようなシール部３１の設置により、長期間の信
頼性および安全性が確保され、高品質の双極型電池１０ｂが提供されうる。
【００２５】
なお、単電池層１９の積層回数は、所望する電圧に応じて調節する。また、双極型電池
１０ｂでは、電池の厚みを極力薄くしても十分な出力が確保できれば、単電池層１９の積
層回数を少なくしてもよい。双極型電池１０ｂでも、使用する際の外部からの衝撃、環境
劣化を防止する必要がある。よって、発電要素２１を電池外装材であるラミネートフィル
ム２９に減圧封入し、正極集電板２５および負極集電板２７をラミネートフィルム２９の
外部に取り出した構造とするのがよい。
【００２６】
［非水電池の外観構成］
図３は、本発明の製造方法で得られた電極を適用することのできる電気デバイスの代表
的な実施形態である扁平な非水電解質二次電池（リチウムイオン二次電池）の外観を表し
た斜視図である。
【００２７】
図３に示すように、扁平な積層型の非水電解質二次電池（リチウムイオン二次電池）５
０では、長方形状の扁平な形状を有しており、その両側部からは電力を取り出すための正
極タブ５８、負極タブ５９が引き出されている。発電要素５７は、な非水電解質二次電池
（リチウムイオン二次電池）５０の電池外装材５２によって包まれ、その周囲は熱融着さ
れており、発電要素５７は、正極タブ５８および負極タブ５９を外部に引き出した状態で
密封されている。ここで、発電要素５７は、先に説明した図１および図２に示すリチウム
イオン二次電池１０ａ、１０ｂの発電要素２１に相当するものである。発電要素５７は、
正極（正極活物質層）１３、電解質層１７および負極（負極活物質層）１５で構成される
単電池層（単セル）１９が複数積層されたものである。
【００２８】
なお、上記な非水電解質二次電池（リチウムイオン二次電池）は、積層型の扁平な形状
のものに制限されるものではない。巻回型の非水電解質二次電池（リチウムイオン二次電
池）では、円筒型形状のものであってもよいし、こうした円筒型形状のものを変形させて
、長方形状の扁平な形状にしたようなものであってもよいなど、特に制限されるものでは
ない。上記円筒型の形状のものでは、その外装材に、ラミネートフィルムを用いてもよい
し、従来の円筒缶（金属缶）を用いてもよいなど、特に制限されるものではない。好まし
くは、発電要素がアルミニウムラミネートフィルムで外装される前記形態により、軽量化
が達成されうる。
【００２９】
また、図３に示すタブ５８、５９の取り出しに関しても、特に制限されるものではない
。正極タブ５８と負極タブ５９とを同じ辺から引き出すようにしてもよいし、正極タブ５
８と負極タブ５９をそれぞれ複数に分けて、各辺から取り出しようにしてもよいなど、図
３に示すものに制限されるものではない。また、巻回型のリチウムイオン電池では、タブ
に変えて、例えば、円筒缶（金属缶）を利用して端子を形成すればよい。
【００３０】
図４は、図１および図２に示す非水電解質二次電池１０ａ、１０ｂに用いられる、電極
６５を拡大して表す断面概略図である。
【００３１】
図４に示すように、本実施形態の電極６５は、集電体６２上に形成されてなる電極活物
質層６３（正極活物質層、負極活物質層）を有する。また、電気デバイスとして非水電解
質二次電池を例示したが、これに制限されるわけではなく、他のタイプの二次電池（リチ
ウムイオン二次電池）、さらには、一次電池にも適用できる。また、電池だけではなく、
キャパシタにも適用できる。なお、本明細書中、「集電体」と記載する場合、正極集電体
、負極集電体、双極型電池用集電体のすべてを指す場合もあるし、一つのみを指す場合も
ある。同様に、「電極活物質層」と記載する場合、正極活物質層、負極活物質層の両方を
指す場合もあるし、片方のみを指す場合もある。同様に、「電極活物質」と記載する場合
、正極活物質、負極活物質の両方を指す場合もあるし、片方のみを指す場合もある。また
、製造段階では、上記電極６５と区別する意味で、集電体６２上にスラリー塗布により塗
膜が形成されてなるものを塗膜電極という。かかる塗膜電極が、乾燥（乾燥工程）、プレ
ス（プレス工程）、更に切断（切断工程）等を経て完成した製品が電極６５となる。よっ
て、電極６５は、活物質層と集電体（箔）との密着性（剥離強度）、ひいては電気デバイ
ス性能（電池性能やキャパシタ性能）を高めることができる点で優れている。
【００３２】
以下、本実施形態の電極６５について、さらに詳細に説明する。
【００３３】
［集電体］
集電体を構成する材料に特に制限はないが、好適には金属が用いられる。具体的には、
金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス、チタン、銅、その他合金等な
どが挙げられる。これらのほか、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニ
ウムとのクラッド材、またはこれらの金属の組み合わせのめっき材などが好ましく用いら
れうる。また、金属表面にアルミニウムが被覆されてなる箔であってもよい。なかでも、
電子伝導性や電池作動電位の観点からは、アルミニウム、ステンレス、銅が好ましい。正
極集電体としては、アルミニウム箔が好ましく、負極集電体は、電解銅箔、圧延銅箔等の
銅箔が特に好ましい。
【００３４】
集電体の大きさは、電池の使用用途に応じて決定される。例えば、高エネルギー密度が
要求される大型の電池に用いられるのであれば、面積の大きな集電体が用いられる。集電
体の厚さについても特に制限はない。集電体の厚さは、通常は１〜１００μｍ、好ましく
は５〜５０μｍ程度である。
【００３５】
［電極活物質層（正極活物質層、負極活物質層）］
正極活物質層または負極活物質層は、電極活物質、および半結晶性高分子バインダを含
み、必要に応じて、半結晶性高分子以外のバインダ、界面活性剤、導電助剤、電解質（ポ
リマーマトリックス、イオン伝導性ポリマー、電解液など）、イオン伝導性を高めるため
のリチウム塩などのその他の添加剤をさらに含む。
【００３６】
また、電極活物質層内のバインダ成分は、本実施形態の製造方法により、界面近傍での
バインダの結晶化度が低く保たれている。そのため、バインダと集電体との結着性が最大
限に向上できているため、バインダを含む電極活物質層と集電体の密着が増し、剥離強度
の向上が図られている。界面の電極活物質層内においてバインダ成分はバインダ強度（結
着強度や剥離強度）に寄与すると共に電解液保持効果を奏する。
【００３７】
電極活物質層中に含まれるバインダの含有量は、バインダ機能を十分に発揮し、電極活
物質を活物質本来の活性を抑制しない量であれば特に限定されるものではないが、好まし
くは活物質層の総量に対して、０．１〜１０質量％である。より好ましくは１〜１０質量
％であり、更に好ましくは２〜８質量％であり、特に好ましくは３〜８質量％である。
【００３８】
また、電極活物質層の成分（電極活物質、およびバインダ、必要に応じて導電助剤など
）の組成は、前記電極活物質層の総量に対して、以下の通りである。前記バインダの含有
量は、上記した通りである。前記電極活物質の含有量は、７０〜９９．５質量％であり、
好ましくは７５〜９７．５質量％であり、より好ましくは８０〜９７質量％、特に好まし
くは９０〜９６質量％の範囲である。前記導電助剤の含有量は、０〜１０質量％であり、
好ましくは１〜１０質量％、より好ましくは３〜７質量％の範囲である。
【００３９】
電極活物質層の厚さは、電池についての従来公知の知見が適宜参照されうる。一例を挙
げると、好ましくは１００〜２００μｍ、より好ましくは１００〜１８０μｍである。
【００４０】
（電極活物質）
正極活物質層は、放電時にイオンを吸蔵し、充電時にイオンを放出できる正極活物質を
含むことが好ましい。正極活物質の例としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷
移金属酸化物、遷移金属硫化物、ＰｂＯ２、ＡｇＯ、またはＮｉＯＯＨなどが好ましく挙
げられ、これらは単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。
【００４１】
前記リチウムと遷移金属との複合酸化物の例としては、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４
などのＬｉ−Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＣｏＯ２などのＬｉ−Ｃｏ系複合酸化物、ＬｉＮｉ
Ｏ２、Ｌｉ（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｍｎ）Ｏ２などのＬｉ−Ｎｉ系複合酸化物、ＬｉＦｅＯ２など
のＬｉ−Ｆｅ系複合酸化物、ＬｉＦｅＰＯ４などのリチウムと遷移金属との複合リン酸化
合物（固溶体を含む）、またはリチウムと遷移金属との複合硫酸化合物などが好ましく挙
げられる。前記遷移金属酸化物の例としては、Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ２、Ｖ２ＭｏＯ８、Ｍｏ
Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ３などが好ましく挙げられる。前記遷移金属硫化物の例としては
、ＴｉＳ２またはＭｏＳ２などが好ましく挙げられる。これら正極活物質は、単独でもま
たは２種以上混合しても用いることができる。好ましくは、容量、出力特性の観点から、
リチウムと遷移金属との複合酸化物が、正極活物質として用いられる。なお、上記以外の
正極活物質が用いられてもよいことは勿論である。また、正極活物質層は、正極活物質、
バインダのほか、目的に応じて上記の任意成分（導電助剤、電解質など）を含むことがで
きる。
【００４２】
負極活物質層は、負極活物質を含む。また、当該負極活物質層は、放電時にイオンを放
出し、充電時にイオンを吸蔵できる負極活物質を含むことが好ましい。当該負極活物質と
しては、例えば、ＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、もしくはＳｎＯ２などの金属酸化物、
グラファイト（天然グラファイト、人造グラファイト；黒鉛）、アモルファス炭素、カー
ボンブラック、アセチレンブラック、ソフトカーボン、ハードカーボン等の炭素材料、リ
チウム−遷移金属複合酸化物（例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、金属材料（Ｓｉ、Ｓｎな
ど）、リチウム合金系負極材料などが挙げられる。場合によっては、２種以上の負極活物
質が併用されてもよい。好ましくは、容量、出力特性の観点から、炭素材料またはリチウ
ム−遷移金属複合酸化物が、負極活物質として用いられる。また、負極活物質層は、負極
活物質、バインダのほか、目的に応じて上記の任意成分（導電助剤、電解質など）を含む
ことができる。なお、上記以外の負極活物質が用いられてもよいことは勿論である。
【００４３】
各活物質層に含まれるそれぞれの活物質の平均粒子径は特に制限されないが、高出力化
の観点からは、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは１〜２０μｍである。また、
前記平均粒子径とは、１次粒子の平均粒子径をいう。
【００４４】
前記平均粒子径は、例えば、ＳＥＭ観察、ＴＥＭ観察により測定することができる。上
記でいう平均粒子径は、粒子の形状が一様でない場合もあるため、絶対最大長で表すもの
とする。ここで、絶対最大長とは、単結合体の輪郭線上の任意の２点間の距離のうち、最
大の長さＬの平均をとるものとする。なお、値は単結合体１０個から求めた平均値とする
。
【００４５】
（バインダ）
正極活物質層および／または負極活物質層は、バインダを含む。バインダは、バインダ
（結着剤）としての役割を果たせば特に制限されることは無い。すなわち、バインダは、
活物質層中の構成部材同士または活物質層と集電体とを結着させて電極構造を維持する目
的で添加される。バインダとしては、上記目的を達成できる絶縁性材料であって、充放電
時に副反応（酸化還元反応）を起こさない材料であればよく、特に限定されないが、以下
の３つの点を満たすものがより望ましい。（１）塗工液を安定なスラリーに保つ（分散作
用や増粘作用を有している）。（２）活物質粉末、導電助剤（導電フィラー）粉末等の粒
子同士を固着させ電極としての機械的強度を維持させ、かつ粒子同士の電気的接触を保つ
。（３）集電体に対して接着力（結着力）を維持する。
【００４６】
そのためバインダとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミ
ド、セルロース、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、ポリ塩化ビニル、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム、ブタジエ
ンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体、スチレン
・ブタジエン・スチレンブロック共重合体およびその水素添加物、スチレン・イソプレン
・スチレンブロック共重合体およびその水素添加物などの熱可塑性高分子、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶｄＦ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とＰＶＤＦとの共重合体、ポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体（ＰＦＡ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポ
リクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン
共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂、ビニリデンフル
オライド−ヘキサフルオロプロピレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＨＦＰ系フッ素ゴム）、ビ
ニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴ
ム（ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロ
プロピレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＰ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−ペ
ンタフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＰ−ＴＦ
Ｅ系フッ素ゴム）、ビニリデンフルオライド−パーフルオロメチルビニルエーテル−テト
ラフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＰＦＭＶＥ−ＴＦＥ系フッ素ゴム）、ビニリ
デンフルオライド−クロロトリフルオロエチレン系フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＣＴＦＥ系フッ
素ゴム）等のビニリデンフルオライド系フッ素ゴム、エポキシ樹脂等を用いることができ
る。この他にも、例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート（
ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、およびポリブテンから
なる群から選択される少なくとも１種、またはポリフッ化ビニリデンの水素原子が他のハ
ロゲン元素にて置換された化合物を用いることができる。中でも、ポリフッ化ビニリデン
、ポリイミド、スチレン・ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリプロピレ
ン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミドであることがより
好ましい。これらの好適なバインダは、耐熱性に優れ、さらに電位窓が非常に広く正極電
位、負極電位双方に安定であり活物質層に使用が可能となる。これらのバインダは、単独
で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。しかし、バインダがこれらに限定されな
いことはいうまでもない。
【００４７】
バインダの重量平均分子量（Ｍｗ）は、５０００〜１００００であることが好ましく、
７０００〜８０００であることが好ましい。
【００４８】
なお、上記分子量は、ＭＳスペクトル法、光散乱法、液体クロマトグラフィー、ガスク
ロマトグラフィーなどで公知の方法で測定することができる。本明細書では、液クロマト
グラフィーにより測定した分子量であり、以下で使用する種々の高分子も同様の方法で測
定している。
【００４９】
前記バインダの結晶化温度は、乾燥時に赤外線照射により、乾燥中の電極塗膜の厚み方
向の温度分布を変化させ、集電体と塗膜との界面付近を低温に保ちバインダの結晶化度を
低く保ち、尚且つ表面近傍を高温にすることができるものが求められる。これにより、高
速乾燥が可能となり、生産効率を向上させることができ、更にバインダと集電体との結着
性を最大限に向上でき、バインダを含む電極活物質層と集電体の密着を増し、剥離強度を
向上できるためである。かかる乾燥時の温度制御が容易であることから、好ましくは１０
０℃以上、より好ましくは１００〜１５０℃、さらに好ましくは１１０〜１３０℃の範囲
の結晶化温度を有するバインダを使用することが好ましい。
【００５０】
前記バインダの融点も、上記結晶化温度と同様に、乾燥時に赤外線照射により、乾燥中
の電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、集電体と塗膜との界面付近を低温に保ちバ
インダの結晶化度を低く保ち、尚且つ表面近傍を高温にすることができるものが求められ
る。これにより、高速乾燥が可能となり、生産効率を向上させることができ、更にバイン
ダと集電体との結着性を最大限に向上でき、バインダを含む電極活物質層と集電体の密着
を増し、剥離強度を向上できるためである。かかる乾燥時の温度制御が容易であることか
ら、好ましくは１１０℃以上、より好ましくは１２０〜３００℃、さらに好ましくは１４
０〜２６０℃の範囲の融点を有するバインダを使用することが好ましい。一般に、上記し
たようなバインダ（高分子成分）は、加熱により結晶部分が壊れて流動性を示すようにな
るのが高分子の融解で、この温度をバインダの融点（Ｔｍ）としている。また、バインダ
の中には、融点（Ｔｍ）の多様性を示す性質を持つ半結晶性高分子等も含まれているため
、そうしたバインダでは、融点の具体的な値を特定することは難しく、ある程度の範囲を
持つ場合もある。例えば、本実施形態で使用できるバインダであるポリフッ化ビニリデン
（ＰＶｄＦ）の融点（Ｔｍ）は、１７０℃（１６０℃〜１８０℃の融点帯を備えている）
である。同様に、ポリブチレンテレフタレートのＴｍ＝２２８℃、ポリエチレンテレフタ
レートのＴｍ＝２６０℃、ポリエチレンのＴｍ＝１４０℃、ポリプロピレンのＴｍ＝１６
５℃、ポリメチルペンテンのＴｍ＝２３５℃、ポリブテンのＴｍ＝１６５℃であり、Ｔｍ
近傍に融点帯を備えている。以上のことから、本実施形態のバインダの融点（Ｔｍ）は、
１１０℃以上、より好ましくは１２０〜３００℃、さらに好ましくは１４０〜２６０℃が
さらに好ましい。
【００５１】
前記バインダのガラス転移温度は、生産環境の観点から、−５０〜５０℃の範囲のガラ
ス転移温度を有するバインダ（高分子成分）を使用することが好ましい。
【００５２】
なお、本明細書における結晶化温度（Ｔｃ）、融点（Ｔｍ）およびガラス転移温度（Ｔ
ｇ）は、いずれもＤＳＣ（示差走査熱量測定）により求めることができる。通常、ガラス
転移（Ｔｇ）は非晶質構造が増加する際に起こる。このような転移はＤＳＣ曲線のベース
ラインに段となって現れる。これは、試料中の熱容量の変化による。温度の上昇に伴い、
非晶質構造は粘度が減少し、ある点で分子が自発的に結晶化するのに十分な温度（Ｔｃ）
となる。非晶質固体から結晶性固体に転移する際は発熱反応となり、Ｔｃは山のピークと
して現れる。さらに温度が上昇すると最終的に融点（Ｔｍ）となり、吸熱（谷のピーク）
として現れる。本実施形態で用いたＤＳＣの熱分析の条件は、３０℃／分で昇温し、融点
ピークを測定（融解温度）後、３０℃／分で降温し、再結晶化点（結晶化温度）を測定し
たものである。
【００５３】
前記バインダの結晶化度は、１０％以上６０％以下が好ましく、４０％以上６０％以下
がより好ましい。
【００５４】
なお、ここでいう結晶化度は、重量結晶化度であり、１気圧２５℃の条件で示差走査熱
量測定（ＤＳＣ）を用いて測定している。
【００５５】
また、負極活物質層では、水系溶媒を用いた負極スラリーを使用する場合には、上記の
電極活物質、水系バインダ、更に増粘剤などの添加剤が含まれうる。
【００５６】
水系バインダとは、水系溶媒に均一に分散可能なバインダのことを意味する。水系溶媒
を用いた負極スラリーを用いて形成された負極活物質層に含まれる水系バインダとしては
、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・
プロピレンゴム、ニトリルゴム（またはニトリルブタジエンゴム；ＮＢＲ）、エチレン−
プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリレート系ゴム、スチレン・ブタジエン・ス
チレンブロック共重合体およびその水素添加物、スチレン・イソプレン・スチレンブロッ
ク共重合体およびその水素添加物などゴム系バインダを用いることもできる。更に、ポリ
エチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリアク
リロニトリル、ポリイミド、ポリアミド、セルロース、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
ポリ塩化ビニル、ポリアクリレート、ポリビニールアルコール、メチルセルロース、ヒド
ロキシエチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコールなどの水系
バインダ等を挙げることができる。中でも、ポリイミド、スチレン・ブタジエンゴム、ポ
リプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミドである
ことがより好ましい。これらの好適な水系バインダは、耐熱性に優れ、さらに電位窓が非
常に広く正極電位、負極電位双方に安定であり負極活物質層に使用が可能となる。これら
の水系バインダは、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。但し、本実施形
態では上記に例示したものに何ら制限されるものではなく、従来公知の各種の水系バイン
ダを用いることができる。これらは、電極製造時には、上記水系バインダを安価な水等の
水系溶媒中に粒子状に分散させた状態で用いられる。これらの水系バインダを用いること
で、充電時の加熱分解発熱量が低く、高容量が得やすく、サイクル特性に優れる。なお、
これら水系バインダは強い結着性（結着効果）はあるものの、増粘性が十分でない。その
ため、電極作成時に水系スラリーに水系バインダを加えただけでは十分な増粘効果が得ら
れない。そこで、増粘性に優れるＣＭＣないしＣＭＣ塩を増粘剤として用いることで、水
系バインダに増粘性を付与するものである。
【００５７】
水系バインダの含有量は、負極活物質等を結着することができる量であれば特に限定さ
れるものではないが、好ましくは負極活物質層の総量に対して、０．５〜１５質量％であ
り、より好ましくは１〜１０質量％である。但し、上記範囲を外れても、本実施形態の作
用効果を有効に発現し得る範囲であれば、十分に適用可能である。水系バインダの含有量
が０．５質量％以上であれば、水系スラリーを用いて塗工、乾燥することで十分な結着効
果を発現し、得られる負極活物質層において負極活物質同士または負極活物質と集電体と
を結着し、導電性の３次元ネットワークを形成し得るものである。また、初回充電でのＣ
ＭＣないしＣＭＣ塩の還元分解を抑制でき、ガス発生のみならず充放電効率の改善による
容量の優れた負極を提供できる。また、水系バインダの含有量が１５質量％以下であれば
、負極活物質層に占める水系バインダ量を十分に抑えることができ、初回充電でのＣＭＣ
ないしＣＭＣ塩の還元分解を抑制でき、ガス発生のみならず充放電効率の改善による高容
量の負極を提供できる。また、水系スラリーを用いて塗工、乾燥することで十分な結着（
バインダ）効果を発現し、得られる負極活物質層において、負極活物質同士を結着し、高
い導電性の３次元ネットワークを形成し得るものである。
【００５８】
負極活物質層の作製に、上記の電極活物質に、水系溶媒を含む水系スラリーを用いてな
る場合には、負極活物質層中に負極活物質、増粘剤またはＣＭＣ誘導体、水系バインダを
含む。好ましくは、更にアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属、炭酸アルカリを
含む。必要に応じてその他の添加剤をさらに含む。
【００５９】
増粘剤のＣＭＣないしＣＭＣ塩は、その分子中に、カルボキシルメチル基（−ＣＨ２Ｃ
ＯＯＨ）の他に、その塩として、−ＣＨ２ＣＯＯＮａ、−ＣＨ２ＣＯＯＬｉ、−ＣＨ２Ｃ
ＯＯＫ、−ＣＨ２ＣＯＯＮＨ４等が存在する。こうした多数の種類（化合物）を包含する
ＣＭＣないしＣＭＣ塩としては、既に多くの種類（化合物）が市販されており、これらの
中から適宜選択して使用することができる。これら市販品の多くは、分子中の−ＣＨ２Ｃ
ＯＯＨ基の水素原子の一部または全部がカチオン種であるＮａ、Ｌｉ、Ｋ、ＮＨ４などで
あるものが用いられており、カチオン種であるＮａ、Ｌｉ、Ｋ、ＮＨ４量は任意に調整可
能である。本実施形態では、−ＣＨ２ＣＯＯＮａなどカチオン種であるＮａ等の部分でミ
セルを形成する為、ＣＭＣないしＣＭＣ塩の分子鎖の末端はＮａ等のカチオン種のものを
用いるのが望ましいといえる。
【００６０】
ＣＭＣ誘導体としては、増粘剤のＣＭＣないしＣＭＣ塩の分子中に存在する−ＣＨ２Ｃ
ＯＯＲ基の全部または一部が、−ＣＨ２ＣＨＯ基、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ基、−ＣＨ３基の
いずれかになっているものなどが挙げられる。ここで、ＣＭＣないしＣＭＣ塩の分子中に
存在する−ＣＨ２ＣＯＯＲ基としては、１種だけでもよいし、２種以上であってもよい。
１種の場合には、分子中に存在する−ＣＨ２ＣＯＯＲ基のＲには、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ、ＮＨ
４などのカチオン種のいずれかが挙げられる。また２種以上の場合には、分子中に存在す
る−ＣＨ２ＣＯＯＲ基のＲには、少なくともＮａ、Ｌｉ、Ｋ、ＮＨ４などのカチオン種が
含まれていればよく、その他に、Ｈ（水素原子）を有するものであってもよい。初期充電
前の負極活物質層の構成材料としてＣＭＣないしＣＭＣ塩ではなく、ＣＭＣ誘導体を含有
することで、ＣＭＣ誘導体では分子中に存在する−ＣＨ２ＣＯＯＲ基が、初期充電で還元
分解されにくい安定な−ＣＨ２ＣＨＯ基、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ基、−ＣＨ３基のいずれか
になっている。そのため、初期充電でのＣＭＣないしＣＭＣ塩の還元分解を抑制でき、ガ
ス発生のみならず充放電効率の改善による容量の優れた負極を提供できる。
【００６１】
ＣＭＣ誘導体では、ＣＭＣないしＣＭＣ塩の分子中に存在する−ＣＨ２ＣＯＯＲ基（水
系スラリー中では電離してＣＨ２ＣＯＯ−（イオン基）の状態で存在）の全部または一部
が還元反応により、安定な−ＣＨ２ＣＨＯ基、−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ基、−ＣＨ３基のいず
れかになっている。かかるＣＭＣないしＣＭＣ塩の分子中に存在する−ＣＨ２ＣＯＯＲ基
（水系スラリー中で電離した状態のＣＨ２ＣＯＯ−）の還元割合は、１０〜１００％、好
ましくは５０〜１００％、より好ましくは８０〜１００％、特に好ましくは１００％であ
る。還元割合が１０％未満であれば、得られるＣＭＣ誘導体を初回充電した際のガス発生
を十分に抑えるのが困難となる場合がある。１０％以上、好ましくは５０％以上、より好
ましくは８０％以上とすることで、得られるＣＭＣ誘導体を初回充電した際のガス発生を
十分に抑えることができる。よって、−ＣＨ２ＣＯＯＲ基（ＣＨ２ＣＯＯ−基）の還元割
合は必ずしも全部（＝１００％）でなくともよいといえるが、還元割合１００％とするこ
とで、得られるＣＭＣ誘導体を初回充電した際のガス発生を格段に抑制することができる
。また、容量向上にも大いに寄与し得る点でも好ましいといえるものである。還元割合は
、ＣＭＣ誘導体につき表面ＥＳＣＡ（Ｘ線光電子分光法（装置））などを用いて測定する
ことができる。この他にも、１Ｈ  ＮＭＲ（核磁気共鳴分光法）、１３Ｃ  ＮＭＲ、二次
元ＮＭＲを用いたＣＯＳＹ（ＣＯｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐＹ，ＣＯ
ｒｒｅｌａｔｅｄ  ＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐＹ）測定法等を用いて測定（補足）すること
もできる。なお、上記還元割合に代えて、後述するアルカリ金属および／またはアルカリ
土類金属の含有量を満足するものであれば、本発明の所期の目的及び効果を達成できてい
るものである。そのため、上記した高価な装置を購入して上記還元割合を求めなくても、
アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の含有量を測定することで、本実施形態の
所期の目的及び効果の達成が確認可能であることから、上記還元割合は、いわば任意要件
といえるものである。
【００６２】
水系溶媒を用いた負極スラリーを用いて形成された負極活物質層に含まれる増粘剤また
はＣＭＣ誘導体の含有量は、負極活物質層の総量に対して、０．１〜１０質量％、好まし
くは０．５〜２質量％の範囲である。ＣＭＣ誘導体の含有量が０．１質量％以上であれば
、負極製造過程での増粘効果を十分に発現し、平坦で滑らかな表面の負極活物質層とする
ことができる。また、得られた負極の初期充電でのＣＭＣないしＣＭＣ塩の還元分解を抑
制でき、ガス発生のみならず充放電効率の改善による容量の優れた負極を提供できる。ま
たＣＭＣ誘導体の含有量が１０質量％以下であれば、優れた増粘効果により水系の負極ス
ラリーの粘度を適当に調整することができ、所望の負極活物質層とすることができる。ま
た、得られた負極の初期充電でのＣＭＣないしＣＭＣ塩の還元分解を抑制でき、ガス発生
のみならず充放電効率の改善による容量の優れた負極を提供できる。
【００６３】
増粘剤またはＣＭＣ誘導体の重量平均分子量は、５０００〜１２０００００、好ましく
は６０００〜１１０００００、より好ましくは７０００〜１００００００の範囲である。
ＣＭＣ誘導体の重量平均分子量が５０００以上であれば、負極水系スラリーの粘度を適度
に保つことができるなど、ＣＭＣ誘導体が還元される前の増粘剤のＣＭＣないしＣＭＣ塩
を水に溶解した際に、負極の水系スラリーの粘度を適度に保つことができる。その結果、
負極の製造段階で増粘剤として有効に利用することができる点で有利である。ＣＭＣ誘導
体の重量平均分子量が１２０００００以下であれば、ＣＭＣ誘導体が還元される前の増粘
剤のＣＭＣないしＣＭＣ塩を水等の水系溶媒に溶解した際にゲル状態となることなく、負
極の水系スラリーの粘度を適度に保つことができる。その結果、負極の製造段階で増粘剤
として有効に利用することができる点で有利である。ＣＭＣ誘導体の重量平均分子量の測
定方法としては、例えば、金属−アミン錯体および／または金属−アルカリ錯体を含有す
る溶媒を移動相溶媒としたゲルパーミュエーションクロマトグラフィーを用いてＣＭＣ誘
導体の分子量分布の測定を行うことができる。かかる分子量分布から、ＣＭＣ誘導体の重
量平均分子量の分子量を算出することができる。なお、ＣＭＣ誘導体の重量平均分子量の
測定方法としては、上記方法に何ら制限されるものではなく、従来公知の方法により測定
、算出することができる。
【００６４】
水系スラリーを用いた負極活物質層に含まれるアルカリ金属及び／又はアルカリ土類金
属は、充放電容量を改善することができる。該アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属
としては、特に制限されるものではなく、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ等を挙げることができるが、これらに制限されるものではない。これらは
１種単独でも、２種以上を含有していてもよい。
【００６５】
アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の含有量は、負極活物質層の総量に対して、
５０〜３００００ｐｐｍ、好ましくは１００ｐｐｍ〜２００００ｐｐｍの範囲である。但
し、上記範囲を外れても、本発明の作用効果を有効に発現し得る範囲であれば、十分に適
用可能である。アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属の含有量が５０ｐｐｍ以上であ
れば、充放電容量の改善に有効な含有効果が認められる。また３００００ｐｐｍ以下であ
れば、充放電容量の改善に寄与することができる点で有利である。
【００６６】
水系溶媒を用いた負極スラリーを用いて形成された負極活物質層中のアルカリ金属及び
／又はアルカリ土類金属は、負極製造過程でアルカリ又はアルカリ水を添加することによ
り、負極活物質層に持ち込まれる成分である。具体的には、負極製造段階でアルカリ水を
用いることで、ＣＭＣないしＣＭＣ塩を還元することで、リチウム、カルシウム、マグネ
シウム、ナトリウム、カリウムなどの元素を含有した負極活物質層が得られる。これらは
、後述するように酸化物（酸化リチウム、酸化カリウム）や炭酸塩（例えば、炭酸リチウ
ム、炭酸カリウム）等の形態で存在していてもよい。
【００６７】
水系溶媒を用いた負極スラリーを用いて形成された負極活物質層には、炭酸アルカリ（
Ｌｉ２ＣＯ３）を含むのが好ましい。具体的には、水系スラリーを用いた負極活物質層に
炭酸アルカリを含むことで、初回充電でのＣＭＣないしＣＭＣ塩の還元分解を大幅に抑制
することができ、ガス発生の抑制のみならず、充放電効率が大幅に改善された優れた負極
を提供できる。更に初回充放電の効率がよくなる点でも優れている。該炭酸アルカリも、
負極製造過程でアルカリ又はアルカリ水を添加することにより、大気中（ないし水系スラ
リー）の二酸化炭素との反応により、負極活物質層に持ち込まれる成分である。
【００６８】
炭酸アルカリとしては、特に制限されるものではなく、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム
、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸ベリリウム、炭酸マグネシウム、
炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、炭酸アンモニウムなどが挙げられ
るが、これらに何ら制限されるものではない。これらは１種単独でも、２種以上が併用し
て含まれていてもよい。なかでも炭酸リチウムが好ましい。この場合には、ＣＭＣ誘導体
の被膜の表面に炭酸リチウムを点在させる、若しくは炭酸リチウムの被膜を形成すること
ができる。この炭酸リチウムは負極活物質のＳＥＩ（表面皮膜）の成分でもあるため、ガ
ス発生抑制効果・容量アップの効果に加え、寿命性能の向上を図ることもできる点で優れ
ている。ＣＭＣ誘導体の被膜の表面への炭酸リチウムの点在化若しくは炭酸リチウムの被
膜化は負極製造時になされる以外にも、更に初回充放電によりなされることもある。
【００６９】
炭酸アルカリの含有量としては、負極活物質層の総量に対して、０．０１〜５質量％の
範囲とするのが好ましい。但し、上記範囲を外れても、本実施形態の作用効果を有効に発
現し得る範囲であれば、十分に適用可能である。炭酸アルカリの含有量が０．０１質量％
以上であれば、ＣＭＣ誘導体の膜表面に炭酸リチウムの被膜を形成可能である。そのため
、ガス発生抑制効果・容量アップの効果に加え、寿命性能の向上を図ることができる点で
優れている。一方、炭酸アルカリの含有量が５質量％以下であれば、負極活物質の含有量
を低減させることなく、高容量を保持しつつ、ＣＭＣ誘導体の膜表面に炭酸リチウムの被
膜を形成可能である。そのため、ガス発生抑制効果・容量アップの効果に加え、寿命性能
の向上を図ることができる。
【００７０】
電極活物質層に含まれうるその他の添加剤としては、例えば、界面活性剤、導電助剤、
電解質、イオン伝導性ポリマー等が挙げられる。
【００７１】
前記界面活性剤としては、公知のカチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性
界面活性剤を使用することができる。
【００７２】
前記導電助剤とは、正極活物質層または負極活物質層の導電性を向上させるために配合
される添加物をいう。導電助剤としては、アセチレンブラック等のカーボンブラック、グ
ラファイト、炭素繊維などの炭素材料が挙げられる。電極活物質層が導電助剤を含むと、
前記電極活物質層の内部における電子ネットワークが効果的に形成され、電池の出力特性
の向上に寄与しうる。
【００７３】
前記電解質としては、電解質塩（リチウム塩）が好ましく、具体的には、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ
５ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３Ｓ
Ｏ３等が挙げられる。
【００７４】
前記イオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）系およ
びポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）系のポリマーが挙げられる。
【００７５】
また、本実施形態において、正極活物質層および負極活物質層中に含まれうる、導電助
剤、電解質（ポリマーマトリックス、イオン伝導性ポリマー、電解液など）、イオン伝導
性を高めるためのリチウム塩などのその他の添加剤の配合比は、特に限定されない。それ
らの配合比は、非水溶媒二次電池についての公知の知見を適宜参照することにより、調整
されうる。
【００７６】
［電極の製造方法］
本発明の電極の製造方法は、電極活物質、半結晶性高分子バインダと、を含む固形分成
分を溶媒に溶解ないし分散したスラリーを集電体に塗布し、乾燥をする工程において、前
記集電体に塗布されたスラリーの温度が平衡状態になる定率乾燥部で、前記バインダの結
晶化温度未満で加熱することを特徴とするものである。
【００７７】
本発明の電極の製造方法は、電極活物質と、バインダと、を含む固形分成分を溶媒に溶
解ないし分散したスラリーを集電体に塗布して塗膜を形成し、乾燥をする工程に特徴を有
するものである。詳しくは当該乾燥工程において、乾燥時に集電体上の塗膜に赤外線を照
射することで、乾燥中の集電体と塗膜を含む電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、
集電体と塗膜との界面付近を低温に保ち、尚且つ塗膜表面近傍を高温にすることを特徴と
するものである。かかる構成により、上記した発明の効果を奏することができる。また、
本実施形態は、上記製造方法により得られてなる電極である。かかる構成により、生産効
率が高く安価で、尚且つ電極の活物質層と集電体との密着性（剥離強度）の高い電極を提
供できる。その結果、当該電極を用いた電気デバイスでは、デバイスである電池やキャパ
シタの性能、特に剥離が抑制されることで、容量維持特性に優れている（長寿命化が図れ
る）。
【００７８】
以下、乾燥工程について詳細に説明する。
【００７９】
（スラリーの調製）
まず、乾燥工程に用いるスラリーを調製する（スラリー調製工程）。このスラリー調製
工程では、電極活物質、バインダと、を含む固形分成分（スラリー原料＝活物質層の構成
成分）を溶媒に溶解ないし分散した所望のスラリーを調製する。ここで、前記固形分成分
とは、スラリーに含有される溶媒以外の全成分である。またスラリー原料には、電極活物
質、バインダ以外に、必要により、界面活性剤、導電助剤、電解質、またはイオン伝導性
ポリマー等の任意成分を適宜混合させてもよい。すなわち、調製されたスラリーには、電
極活物質、溶媒、およびバインダ、必要に応じて、導電助剤など上述の任意成分を含む。
【００８０】
一般に、正極活物質層および負極活物質層を作製する際には、溶媒に活物質層の構成成
分を添加・混合したいわゆるスラリー（塗工液）を使用する。前記スラリーの溶媒を水系
溶媒にすると、活物質層の構成成分の分散性は容易に担保できる利点がある。一方、前記
スラリーの溶媒を非水系溶媒にすると、乾燥工程で該溶媒を、好ましくは１００℃以上で
、蒸発させることで簡単に除去することができる利点がある。また、非水系溶媒を用いる
とバインダ、活物質などを溶媒に溶解・分散しづらい傾向があるが、バインダとして半結
晶性高分子（例えば、ＰＶｄＦ等のフッ素樹脂やフッ素ゴム等）を用いることで、当該バ
インダなどの溶解性・分散性による不均一の問題を解消できる。そのため、バインダ、活
物質などを非水系溶媒にも安定的に溶解・分散させることができる点で優れている。なお
、水系溶媒を用いたスラリーは、負極スラリーに適しており、該水系溶媒を用いた負極ス
ラリーを使用する場合には、上記電極活物質、水系バインダのほか、増粘剤（ＣＭＣなど
）などの添加剤が含まれうる。
【００８１】
上記スラリーの調製方法、すなわち電極活物質、バインダ、溶媒および任意成分の混合
方法や添加順序は特に制限されない。前記混合方法としては、それぞれを溶媒に予め分散
／溶解させる；上記バインダを溶解させる前にその他の成分を予め分散／溶解させる；電
極活物質及び／又は導電助剤と予め混合しておく；スラリー製造途中段階で添加する；等
といった方法が挙げられる。なお溶解／分散にはプラネタリーミキサーを用いるのが望ま
しいが、一般的な分散用装置を使用してもよいなど特に制限されるものではない。
【００８２】
本実施形態で用いることのできる溶媒としては、特に制限されるものではなく、非水系
溶媒としては、有機溶媒が好ましく、少なくとも電極活物質やバインダを分散／溶解させ
ることができる溶媒であればよい。具体的には、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）
、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルホルムアミド、シクロヘキサン
、ヘキサンなどが用いられうる。また、水系溶媒としては、特に制限されるものではなく
、従来公知の水系溶媒を用いることができるものである。例えば、水（具体的には、純水
、超純水、蒸留水、イオン交換水、地下水、井戸水、上水（水道水）等）、水とアルコー
ル（例えば、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコールなど）との
混合液等を用いることができる。但し、本実施形態では、これらに何ら制限されるもので
はなく、本実施形態の作用効果を損なわない範囲内であれば、従来公知の水系溶媒を適宜
選択して利用することができる。
【００８３】
上記スラリーの組成は、スラリーの固形分（溶媒以外の成分＝活物質層の構成成分）全
量に対して、バインダの含有量は、０．１〜１０質量％、好ましくは１〜１０質量％、よ
り好ましくは２〜８質量％、特に好ましくは３〜８質量％の範囲である。前記電極活物質
の含有量は、充分な電池容量を得る点から考慮すると、７０〜９９．５質量％、好ましく
は７５〜９９質量％、より好ましくは８０〜９８質量％、特に好ましくは９０〜９７．５
質量％の範囲である。電極活物質の含有量が上記範囲内であれば、バインダの含有量が少
なくなることなく、有効にその作用効果を十分に発揮することができる。また電極活物質
同士の結着及び、電極活物質と集電体（箔）の結着性が不足することなく、十分な結着強
度を発現することができ、電極活物質と集電体（箔）の剥離強度を向上させることができ
る。前記導電助剤の含有量は、好ましくは０〜１０質量％であり、より好ましくは３〜７
質量％の範囲である。また、溶媒を１００質量部としたとき以下の通りである。前記スラ
リー中のバインダの量は、好ましくは１〜１０質量部であり、より好ましくは１〜７質量
部であり、さらに好ましくは１〜５質量部である。前記スラリー中の電極活物質の量は、
好ましくは８０〜９９質量部、より好ましくは８５〜９９質量部、さらに好ましくは８５
〜９０質量部である。前記スラリー中の導電助剤の量は、好ましくは１〜５質量部、より
好ましくは３〜５質量部、さらに好ましくは４〜５質量部である。かような組成を備えた
スラリーであると目的の電極を製造することができる。ただし、本実施形態では、上記ス
ラリーの組成の範囲を外れる場合であっても、本実施形態の作用効果を有効に発現し得る
場合には、本実施形態の技術範囲に含まれるものとする。
【００８４】
また、換言すると、上記スラリーの固形分中のバインダの含有量は、０．５〜１０質量
％、好ましくは１〜１０質量％、より好ましくは２〜８質量％、特に好ましくは３〜８質
量％の範囲であることが望ましい。上記範囲内とすることで、バインダとしての役割（機
能）を十分に発現できる。特に、所定量のバインダを含む塗膜を赤外線加熱することで、
溶媒を適度に蒸発させつつ、塗膜内のバインダのうち、界面近傍でのバインダの結晶化度
を低く保つ効果を十分に発現させることができる。これによりバインダと集電体との結着
性を最大限に向上でき、バインダを含む塗膜と集電体との密着が増し、剥離強度を向上す
ることができる。また、得られる電極に占める上記バンンダの含有量が過度にならず、相
対的に活物質量を高めることができる。そのため当該電極を用いた電池等の性能（特に充
放電容量など）を高めることもできる。
【００８５】
さらに、上記スラリーの粘度は、２５℃で、４０００〜１００００ｍＰａ・ｓｅｃが好
ましく、６０００〜８０００ｍＰａ・ｓｅｃがより好ましい。上記スラリーの粘度が上記
範囲であると塗布量安定化という観点で好ましい。
【００８６】
（塗膜形成工程）
次に、乾燥工程に供される塗膜を形成する。詳しくは上記により調製したスラリーを集
電体（箔）に塗布して、乾燥工程に供される塗膜（ウェット状態；電極塗膜）を形成する
。
【００８７】
（塗膜形成工程）。
【００８８】
上記塗膜形成工程において、上記により調製したスラリーを集電体に塗布して塗膜を形
成する方法としては、特に制限されることはない。例えば、スクリーン印刷法、静電スプ
レーコート法、インクジェット法、ドクターブレード法、スプレー塗布、フローコーティ
ング法などの公知の方法で、上記スラリーを集電体上に塗布して塗膜を形成することがで
きる。また、得られる電極活物質層が所望の厚さを有するように、スラリーの濃度（粘度
）、塗布回数、塗布スピードなどを適宜調整するとよい。
【００８９】
（乾燥工程）
次に、塗膜を所定の乾燥条件で乾燥をする（乾燥工程）。図５は、本発明の電極の製造
方法の乾燥工程におけるプロファイルに関する説明図である。図５に示すように、本乾燥
工程では、集電体及び塗膜を乾燥可能な温度まで昇温させる昇温部（予熱）、溶媒（例え
ば、ＮＭＰ）蒸発速度（乾燥速度）が定率に推移し、塗膜表面温度が平衡状態になる定率
乾燥部、そして減率乾燥部から構成される。昇温部では、室温から乾燥可能な温度まで塗
膜表面温度が急激に上昇する。定率乾燥工程では、溶媒液面（塗膜表面）が塗膜内部の固
形分（＝活物質等）より量が多く（塗膜）表面が自由液面であり、電極塗膜内の温度分布
が溶媒の沸点で規定される。減率乾燥部では、溶媒液面（塗膜表面）が塗膜内部の固形分
（＝活物質等）より量が少なく温度が入熱量に依存し表面が固形分である。この減率乾燥
部では、溶媒蒸発速度（乾燥速度）が減率（減速）し、塗膜表面温度がより高温になる。
最終的に溶媒がほぼ蒸発し、溶媒蒸発速度（乾燥速度）がほぼゼロまで減率（減速）し、
塗膜表面温度が高温で安定した状態で乾燥が終了する。乾燥速度（溶媒蒸発速度）は、ど
のくらい溶媒が蒸発したか、所定時間ごとに電極塗膜の重量を測定し、乾燥速度の推移を
算出することで求めることができる。
【００９０】
本実施形態では、乾燥工程において、乾燥時に集電体上の塗膜に赤外線を照射すること
で、乾燥中の集電体と塗膜を含む電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、集電体と塗
膜との界面付近を低温に保ち、尚且つ塗膜の表面近傍を高温にすることを特徴とする。か
かる構成により、上記した発明の効果を奏することができる。即ち、電極塗膜、特に塗膜
内全体での蒸発速度（乾燥速度）を高く保つとともに、界面近傍の温度を低くすることで
、急速乾燥（高速乾燥）しても界面近傍のバインダの結晶化を抑制することができる。そ
の結果、高速乾燥が可能となり生産効率を向上させることができる。さらに高速乾燥を行
った場合でも、界面近傍でのバインダの結晶化度を低く保つことができるので、バインダ
と集電体との結着性を最大限に向上でき、バインダを含む塗膜（電極活物質層）と集電体
の密着が増し、剥離強度を向上することができる。
【００９１】
ここで、乾燥中の電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、界面付近を低温に保ち（
結晶化を抑制し）、表面近傍を高温にする（乾燥速度を向上させる）、即ち、表面から赤
外線の浸透する領域までの温度を高く保ち、内部、特に界面近傍の温度を低温にするのは
、乾燥工程の昇温部、定率乾燥部、減率乾燥部のうち、少なくとも定率乾燥部である。但
し、減率乾燥部でも上記要件を満足するようにしてもよい。
【００９２】
塗膜への赤外線照射量は、図５の定率乾燥部では、スラリーを塗布して形成した電極塗
膜の表面温度がバインダの結晶化温度以下であって、界面近傍（界面の集電体表面）の温
度が前記表面温度よりも１０〜１５０℃低い温度範囲となるように調節すればよい。好ま
しくは１０〜１００℃、より好ましくは１０〜１５℃低い温度範囲となるように調節すれ
ばよい。但し、本発明の作用効果を有効に発現し得る場合には、上記温度範囲を外れても
本実施形態の技術範囲に含まれるものとする。また、塗膜への赤外線照射量は、図５の減
率乾燥部の温度安定域では、電極塗膜の表面温度がバインダの結晶化温度以上、融点以下
であって、界面近傍（界面の集電体表面）の温度を前記表面温度より１０〜１５０℃低い
温度範囲となるように調節すればよい。好ましくは１０〜１００℃、より好ましくは１０
〜１５℃低い温度範囲となるように調節すればよい。但し、本発明の作用効果を有効に発
現し得る場合には、上記温度範囲を外れても本実施形態の技術範囲に含まれるものとする
。
【００９３】
また、赤外線照射に用いる波長としては、電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、
集電体と塗膜との界面付近を低温に保ち、尚且つ塗膜の表面近傍を高温にし、上記した塗
膜表面と界面との温度差（温度勾配）を持たせることができるものであればよい。例えば
、溶媒にＮＭＰを用いる場合には、近赤外線波長０．７５μｍ〜１．４μｍの範囲が望ま
しい。これは溶媒（ＮＭＰ）の吸収波長に近いものであれば、赤外線がその周波数（波長
）に応じて表面から塗膜内部に浸透する効果があることから、赤外線が到達する表面から
塗膜内部までの所定の距離の溶媒を効率よく蒸発させることができるためである。したが
って、溶媒の種類に応じて適宜、赤外線照射に用いる波長を調節すればよい。
【００９４】
また、表面近傍を高温にすることのできる表面から赤外線の浸透する領域（表面近傍）
は、例えば、近赤外線波長０．７５〜１．４μｍの場合、表面から膜厚方向に概ね１０〜
７０μｍ、好ましくは２０〜５０μｍまでの深さ範囲である。但し、赤外線がその周波数
（波長）に応じて浸透する領域が異なることから、上記範囲はあくまでも１例であり、赤
外線の周波数等により適宜調製することができる。また、赤外線の強度や照射時間によっ
ても、浸透する領域（表面近傍）をある程度、調整可能である。従って、予備実験を通じ
て、赤外線照射条件（周波数、強度、時間）を徐々に変更させて、赤外線の浸透する領域
及び電極塗膜の厚み方向の温度分布のデータを取得し、スラリー組成に応じた最適な赤外
線照射条件を選択できるようにしておくのが望ましい。
【００９５】
表面から赤外線の浸透する領域までの温度を高く保つ（表面近傍を高温にする）際の定
率乾燥部での表面近傍の高温とされる温度範囲としては、バインダや溶媒の種類にもよる
が、９０℃〜１６０℃の範囲である。好ましくは１００〜１５０℃、より好ましくは１２
０〜１４０℃である。但し、本発明の作用効果を有効に発現し得る場合には、上記温度範
囲を外れても本実施形態の技術範囲に含まれるものとする。表面近傍の高温とされる温度
が１６０℃以下、より好ましくは１４０℃以下であれば、バインダが変質しない点で優れ
ている。また表面近傍の高温とされる温度が９０℃以上、より好ましくは１２０℃以上で
あれば、乾燥速度を高めることができ、高速乾燥を行うことができる点で優れている。
【００９６】
更に、本実施形態では、乾燥工程において、上記スラリーを集電体に塗布して形成され
た塗膜（ウェット状態）を、集電体に塗布された塗膜表面の温度が平衡状態になる定率乾
燥部で、塗膜表面の温度がバインダの結晶化温度未満となるように加熱してもよい。上記
定率乾燥部で、塗膜表面の温度がバインダの結晶化温度未満で加熱しても、本実施形態の
作用効果を奏することができるためである。ここで、定率乾燥部での塗膜表面の乾燥温度
は、塗膜表面温度が、バインダの結晶化温度未満の温度範囲となるように加熱、制御すれ
ばよい。即ち、乾燥工程の上記定率乾燥部で、塗膜表面温度を、溶媒蒸発の観点から１０
０℃以上、上記バインダの結晶化温度未満の温度範囲に制御する。このように、塗膜表面
温度を１００℃以上、バインダの結晶化温度未満の温度範囲で定率乾燥することで溶媒の
蒸発速度を高め、乾燥速度を高めることができ、高速乾燥を行うことができる。また、界
面でのバインダの結晶化を抑制することにも貢献し得る。その結果、バインダは、集電体
との密着力を増し、該バインダと集電体との剥離強度（接着強度）を格段に高めることに
も貢献できる。なお、スラリー塗膜（ウェット状態）中の溶媒、例えば、ＮＭＰ（Ｎ−メ
チル−２−リロリドン）を素早く除去（蒸発）する観点から、塗膜表面温度は１００℃以
上が好ましいといえる。
【００９７】
また、上記定率乾燥部での塗膜表面温度は、更に好ましくは、高温下で高速乾燥でき、
尚且つ塗膜表面温度の管理のし易さから、塗膜表面温度をバインダの結晶化温度よりも１
０℃〜３０℃低い温度範囲とするのがより望ましい。即ち、上記バインダの結晶化温度に
より近い温度で行う方が高速乾燥しやすい反面、塗膜表面温度がバインダの結晶化温度以
上とならないように温度管理（制御）するのが難しくなるためである。また、上記バイン
ダの結晶化温度から離れた低温側で行う方が、塗膜表面温度が上記バインダの結晶化温度
以上とならないように温度管理するのは容易な反面、塗膜表面温度が低い分だけ（溶媒蒸
発速度が遅くなる分だけ）高速乾燥し難くなるためである。
【００９８】
表面近傍を高温にする際の減率乾燥部での温度範囲としては、バインダや溶媒の種類に
もよるが、１２０℃〜１８０℃の範囲である。好ましくは１２５〜１７５℃、より好まし
くは１３０〜１７０℃である。但し、本発明の作用効果を有効に発現し得る場合には、上
記温度範囲を外れても本実施形態の技術範囲に含まれるものとする。表面近傍の高温とさ
れる温度が１８０℃以下、より好ましくは１７０℃以下であれば、バインダが溶融しない
点で優れている。また表面近傍の高温とされる温度が１２０℃以上、より好ましくは１３
０℃以上であれば、乾燥速度を高めることができ、高速乾燥を行うことができる点で優れ
ている。
【００９９】
更に、本実施形態では、表面近傍を高温にする際の減率乾燥部で、バインダの結晶化温
度以上、融点未満で加熱してもよい。かかる構成とすることにより、本実施形態の作用効
果を有効に奏することができるためである。但し、減率乾燥部では、必ずしも該バインダ
の結晶化温度以上、融点未満で加熱する必要はない。例えば、減率乾燥部での塗膜表面温
度も１００℃以上、バインダの結晶化温度未満の温度範囲で加熱乾燥してもよい。
【０１００】
また減率乾燥部での塗膜表面温度は、好ましくは高温下で高速乾燥でき、尚且つ塗膜表
面温度の管理のし易さから、塗膜表面温度をバインダの結晶化温度よりも５℃以上高い温
度で、尚且つ上記バインダの融点よりも１０℃以上低い温度の範囲とするのが望ましい。
即ち、バインダの融点により近い温度で行う方が高速乾燥しやすい反面、塗膜表面温度が
該バインダの融点以上とならないように温度管理（制御）するのが難しくなるためである
。一方、バインダの融点から離れた低温側（＝バインダの結晶化温度により近い温度）で
行う場合、塗膜表面温度が低い分だけ（溶媒蒸発速度が遅くなる分だけ）高速乾燥し難く
なる。そのためバインダの結晶化温度よりも５℃以上高い温度で、該バインダの融点より
も１０℃以上低い温度の範囲とするのが、塗膜表面温度が該バインダの結晶化温度未満や
融点以上とならないように温度管理するのが容易で高速乾燥にも好適である。
【０１０１】
なお、本明細書において、塗膜表面温度は、集電体上に塗布、形成された塗膜（電極活
物質層）の表面温度である。上記高温とされる表面近傍の温度の測定方法としては、特に
制限されるものではなく従来公知の測定方法を利用することができる。例えば、塗膜表面
の中央部に熱電対を貼りつけることで測定可能である。例えば、図６の塗工・乾燥装置８
１において、集電体８４表面へのスラリー塗工装置８５によるスラリー塗布直後に、乾燥
炉８７に入る前に、スラリー塗膜８６ａの表面に、熱電対を貼り付ける。熱電対は、乾燥
炉長以上の長さのものを使用する。経時で温度データを採取できるように、データ収集装
置につなぎ、乾燥炉８７内を移動する集電体８４上の塗膜８６ａの表面温度履歴を計測す
ればよい。かかる塗膜表面温度の測定により、図５に示すような乾燥炉内での塗膜表面温
度のプロファイルを取得することができる。但し、かかる測定方法に何ら制限されるもの
ではなく、従来公知の測定方法を適宜選択して使用することができる。例えば、塗膜表面
からの放射温度を放射温度計（物体から放射される赤外線や可視光線の強度を測定して、
物体の温度を測定する温度計である）を用いて計測する方法なども利用可能である。
【０１０２】
一方、界面付近を低温に保つ際の定率乾燥部での界面近傍の低温とされる温度範囲とし
ては、バインダや溶媒の種類、塗膜の厚さ等にもよるが、７０〜１４０℃、好ましくは８
０℃〜１３５℃、より好ましくは９０℃〜１３０℃である。更に上記した適切な表面温度
と界面との温度差を満足すればよい。界面近傍の低温とされる温度が、７０℃以上、好ま
しくは９０℃以上であれば、バインダの結晶化を大幅に抑制した上で、界面近傍の溶媒に
ついても速やかに蒸発させることができ、高速乾燥を行うことができる点で優れている。
界面近傍の低温とされる温度が１４０℃以下、好ましくは１３０℃以下であれば、バイン
ダの結晶化を抑制しした上で、界面近傍の溶媒についても速やかに蒸発させることができ
、高速乾燥を行うことができる点で優れている。
【０１０３】
また、界面付近を低温に保つ際の定率乾燥部での界面近傍の低温とされる温度範囲とし
ては、バインダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度範囲とするのが望ましい。バイン
ダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度であれば、界面近傍の結晶化抑制効果（隔離強
度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることができる。
【０１０４】
界面付近を低温に保つ際の減率乾燥部での界面近傍の低温とされる温度範囲としては、
バインダや溶媒の種類、塗膜の厚さ等にもよるが、８０〜１５０℃、好ましくは９０℃〜
１４０℃、より好ましくは１０５℃〜１３０℃である。更に上記した適切な表面温度と界
面との温度差を満足すればよい。界面近傍の低温とされる温度が、８０℃以上、好ましく
は１０５℃以上であれば、バインダの結晶化を大幅に抑制した上で、界面近傍の溶媒につ
いても速やかに蒸発させることができ、高速乾燥を行うことができる点で優れている。界
面近傍の低温とされる温度が１５０℃以下、好ましくは１３０℃以下であれば、バインダ
の結晶化を抑制しした上で、界面近傍の溶媒についても速やかに蒸発させることができ、
高速乾燥を行うことができる点で優れている。
【０１０５】
また、界面付近を低温に保つ際の減率乾燥部での界面近傍の低温とされる温度範囲とし
ては、バインダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度範囲とするのが望ましい。バイン
ダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度であれば、界面近傍の結晶化抑制効果（隔離強
度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることができる。
【０１０６】
塗膜内部、特に界面近傍の温度の測定方法としては、特に制限されるものではなく従来
公知の測定方法を利用することができる。例えば、界面に位置する集電体表面中央部に熱
電対を貼りつけることで測定可能である。
【０１０７】
本実施形態では、赤外線照射に加え、更に熱風乾燥を併用するのが望ましい。詳しくは
、乾燥時に、さらに熱風乾燥を行うことで、前記塗膜表面に吹き付ける熱風温度を高く、
裏面に吹き付ける熱風温度を低くし、前記界面付近の温度をさらに低く保つのが望ましい
。これは、集電体は金属箔である為、熱伝導率はスラリーの熱伝導率に較べ大幅に高い。
このため界面近傍の温度は電極塗膜の裏面に吹き付ける熱風温度に大きく影響を受ける。
裏面に吹き付ける熱風温度をバインダの結晶化温度に較べ大幅に低く設定することで、本
実施形態のポイントである電極塗膜内の温度勾配の機能をさらに増強することができ、界
面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることがで
きる。また、乾燥速度をさらに向上させることができる点で優れている。
【０１０８】
ここで、電極塗膜表面に吹き付ける熱風温度を高くするのは、乾燥工程の昇温部、定率
乾燥部、減率乾燥部のうち、少なくとも定率乾燥部である。但し、減率乾燥部でも上記要
件を満足するようにしてもよい。
【０１０９】
塗膜表面に吹き付ける熱風温度を高くすべく、この際に定率乾燥部での塗膜表面に吹き
付ける高温とされる熱風の温度範囲としては、１５０〜２００℃、好ましくは１５０℃〜
１７０℃の範囲である。これは、上記した赤外線照射による塗膜表面の温度範囲より若干
高く、尚且つ溶媒の沸点を上回らない範囲としたものである。これにより、電極塗膜内の
温度勾配の機能をさらに増強することができ、乾燥速度をさらに向上させることができる
。更に界面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させる
ことにも大いに貢献し得るものである。
【０１１０】
また、赤外線照射と熱風乾燥を併用し塗膜表面近傍の温度を高く保つ際の定率乾燥部で
の塗膜表面に吹き付ける熱風の温度範囲の温度範囲としては、バインダの結晶化温度以上
、好ましくはバインダの結晶化温度から該結晶化温度＋（０〜６０℃）までの範囲とする
のが望ましい。かかる熱風温度とすることで、乾燥速度を高めることができ、高速乾燥を
行うことができる点で優れている。更に界面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着
性向上効果）を大幅に向上させることにも貢献しるためである。
【０１１１】
塗膜表面に吹き付ける熱風温度を高くすべく、この際に減率乾燥部での塗膜表面に吹き
付ける高温とされる熱風の温度範囲としては、１５０〜２００℃、好ましくは１５０℃〜
１７０℃の範囲である。これは、上記した赤外線照射による塗膜表面の温度範囲より若干
高く、尚且つ溶媒の沸点を上回らない範囲としたものである。これにより、電極塗膜内の
温度勾配の機能をさらに増強することができ、乾燥速度をさらに向上させることができる
。更に界面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させる
ことにも大いに貢献し得るものである。
【０１１２】
また、赤外線照射と熱風乾燥を併用し塗膜表面近傍の温度を高く保つ際の減率乾燥部で
の塗膜表面に吹き付ける熱風の温度範囲の温度範囲としては、バインダの結晶化温度以上
、好ましくはバインダの結晶化温度から該結晶化温度＋（０〜６０℃）までの範囲とする
のが望ましい。かかる熱風温度とすることで、乾燥速度を高めることができ、高速乾燥を
行うことができる点で優れている。更に界面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着
性向上効果）を大幅に向上させることにも貢献しるためである。
【０１１３】
上記塗膜表面（塗工面）に吹き付ける高温とされる熱風の温度の測定方法としては、特
に制限されるものではなく従来公知の測定方法を利用することができる。例えば、熱風を
吹き出しノズル（ダスト）（図７の符号９４参照）の中に熱電対を設置することで測定可
能である。
【０１１４】
赤外線照射と熱風乾燥を併用して塗膜表面近傍の温度を高く保つ（表面近傍を高温にす
る）際の定率乾燥部での塗膜表面の温度範囲としては、バインダや溶媒の種類にもよるが
、１００℃〜１６０℃の範囲である。好ましくは１１０〜１５０℃、より好ましくは１２
０〜１４０℃である。但し、本発明の作用効果を有効に発現し得る場合には、上記温度範
囲を外れても本実施形態の技術範囲に含まれるものとする。表面近傍の高温とされる温度
が１６０℃以下、より好ましくは１４０℃以下であれば、バインダが変質しない点で優れ
ている。また表面近傍の高温とされる温度が１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上
であれば、乾燥速度を高めることができ、高速乾燥を行うことができる点で優れている。
【０１１５】
また、赤外線照射と熱風乾燥を併用し塗膜表面近傍の温度を高く保つ際の定率乾燥部で
の塗膜表面の温度範囲としては、バインダの結晶化温度以上、好ましくはバインダの結晶
化温度から該結晶化温度＋（０〜６０℃）までの範囲とするのが望ましい。かかる塗膜表
面の温度範囲とすることで、乾燥速度を高めることができ、高速乾燥を行うことができる
点で優れている。更に界面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大
幅に向上させることにも貢献しるためである。
【０１１６】
赤外線照射と熱風乾燥を併用して塗膜表面近傍の温度を高く保つ（表面近傍を高温にす
る）際の減率乾燥部での塗膜表面の温度範囲としては、バインダや溶媒の種類にもよるが
、１３０℃〜１８０℃の範囲である。好ましくは１３５〜１７５℃、より好ましくは１４
０〜１７０℃である。但し、本発明の作用効果を有効に発現し得る場合には、上記温度範
囲を外れても本実施形態の技術範囲に含まれるものとする。表面近傍の高温とされる温度
が１８０℃以下、より好ましくは１７０℃以下であれば、バインダが溶融しない点で優れ
ている。また表面近傍の高温とされる温度が１３０℃以上、より好ましくは１４０℃以上
であれば、乾燥速度を高めることができ、高速乾燥を行うことができる点で優れている。
【０１１７】
また、赤外線照射と熱風乾燥を併用し塗膜表面近傍の温度を高く保つ際の減率乾燥部で
の塗膜表面の温度範囲としては、バインダの結晶化温度以上、好ましくはバインダの結晶
化温度から該結晶化温度＋（０〜６０℃）までの範囲とするのが望ましい。かかる塗膜表
面の温度範囲とすることで、乾燥速度を高めることができ、高速乾燥を行うことができる
点で優れている。更に界面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大
幅に向上させることにも貢献しるためである。
【０１１８】
赤外線照射と熱風乾燥を併用する場合の表面近傍の温度の測定方法としては、特に制限
されるものではなく従来公知の測定方法を利用することができる。例えば、塗膜表面の中
央部に熱電対を貼りつけることで測定可能である。但し、かかる測定方法に何ら制限され
るものではなく、従来公知の測定方法を適宜選択して使用することができる。例えば、塗
膜表面からの放射温度を放射温度計（物体から放射される赤外線や可視光線の強度を測定
して、物体の温度を測定する温度計である）を用いて計測する方法なども利用可能である
。
【０１１９】
裏面（集電体又は乾燥済みの電極塗膜（電極活物質層））に吹き付ける熱風温度を低く
すべく、この際の定率乾燥部での裏面に吹き付ける低温とされる熱風（温風ないし冷風）
の温度範囲としては、室温近傍（１０℃）〜１００℃である。好ましくは１５℃〜９５℃
、より好ましくは２０℃〜９０℃の範囲である。上記温度範囲内であれば、裏面に吹き付
ける熱風温度をバインダの結晶化温度に較べ大幅に低く設定可能となり、界面の温度をさ
らに低く保つことができる点で優れている。室温近傍以上であれば、界面近傍の結晶化抑
制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることができるほか、供給の
容易性の点で優れている。但し、室温より低い冷風を用いてもよいが、状況に応じて加熱
も冷却もできるように双方の手段を装備した装置を用意する要がある。１００℃以下であ
れば、界面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させる
ことができる。
【０１２０】
また、上記定率乾燥部で裏面に吹き付ける低温とされる熱風（温風ないし冷風）の温度
範囲としては、バインダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度範囲とするのが望ましい
。なお、裏面が集電箔の場合と、乾燥済みの電極塗膜（電極活物質層）の場合とで、裏面
に吹き付ける低温とされる熱風（温風ないし冷風）の温度を、界面の温度をさらに低く保
つ（ほぼ同じ低温の温度域に保つ）ことができるように適宜調節するのが望ましい。バイ
ンダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度であれば、予備実験を通じて、界面近傍の結
晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることができることが
確認できた為である。
【０１２１】
裏面（集電体又は乾燥済みの電極塗膜（電極活物質層））に吹き付ける熱風温度を低く
すべく、この際の減率乾燥部での裏面に吹き付ける低温とされる熱風（温風ないし冷風）
の温度範囲としては、室温近傍（１０℃）〜１００℃である。好ましくは１５℃〜９５℃
、より好ましくは２０℃〜９０℃の範囲である。上記温度範囲内であれば、裏面に吹き付
ける熱風温度をバインダの結晶化温度に較べ大幅に低く設定可能となり、界面の温度をさ
らに低く保つことができる点で優れている。室温近傍以上であれば、界面近傍の結晶化抑
制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることができるほか、供給の
容易性の点で優れている。但し、室温より低い冷風を用いてもよいが、状況に応じて加熱
も冷却もできるように双方の手段を装備した装置を用意する要がある。１００℃以下であ
れば、界面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させる
ことができる。
【０１２２】
また、上記減率乾燥部で裏面に吹き付ける低温とされる熱風（温風ないし冷風）の温度
範囲としては、バインダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度範囲とするのが望ましい
。なお、裏面が集電箔の場合と、乾燥済みの電極塗膜（電極活物質層）の場合とで、裏面
に吹き付ける低温とされる熱風（温風ないし冷風）の温度を、界面の温度をさらに低く保
つ（ほぼ同じ低温の温度域に保つ）ことができるように適宜調節するのが望ましい。バイ
ンダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度であれば、予備実験を通じて、界面近傍の結
晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることができることが
確認できた為である。
【０１２３】
上記裏面に吹き付ける低温とされる熱風の温度の測定方法としては、特に制限されるも
のではなく従来公知の測定方法を利用することができる。例えば、熱風（温風ないし冷風
）を吹き出しノズル（ダスト）（図７の符号９６参照）の中に熱電対を設置することで測
定可能である。
【０１２４】
赤外線照射と熱風乾燥を併用し前記裏面に吹き付ける熱風温度を低くした際の定率乾燥
部での界面の温度範囲としては、室温近傍（１０℃）〜１２０℃である。好ましくは１５
℃〜１００℃、より好ましくは２０℃〜９０℃の範囲である。上記温度範囲内であれば、
裏面に吹き付ける熱風温度をバインダの結晶化温度に較べ大幅に低く設定可能となり、界
面の温度をさらに低く保つことができる点で優れている。室温近傍以上であれば、界面近
傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることができる
ほか、供給の容易性の点で優れている。１２０℃以下であれば、界面近傍の結晶化抑制効
果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることができる。
【０１２５】
また、赤外線照射と熱風乾燥を併用し前記裏面に吹き付ける熱風温度を低くした際の定
率乾燥部での界面の温度範囲としては、バインダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度
範囲とするのが望ましい。バインダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度であれば、界
面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることがで
きる。
【０１２６】
赤外線照射と熱風乾燥を併用し前記裏面に吹き付ける熱風温度を低くした際の減率乾燥
部での界面の温度範囲としては、室温近傍（１０℃）〜１２０℃である。好ましくは１５
℃〜１００℃、より好ましくは２０℃〜９０℃の範囲である。上記温度範囲内であれば、
裏面に吹き付ける熱風温度をバインダの結晶化温度に較べ大幅に低く設定可能となり、界
面の温度をさらに低く保つことができる点で優れている。室温近傍以上であれば、界面近
傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることができる
ほか、供給の容易性の点で優れている。１２０℃以下であれば、界面近傍の結晶化抑制効
果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることができる。
【０１２７】
また、赤外線照射と熱風乾燥を併用し前記裏面に吹き付ける熱風温度を低くした際の減
率乾燥部での界面の温度範囲としては、バインダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度
範囲とするのが望ましい。バインダの結晶化温度よりも４０℃以上低い温度であれば、界
面近傍の結晶化抑制効果（隔離強度ないし密着性向上効果）を大幅に向上させることがで
きる。
【０１２８】
赤外線照射と熱風乾燥を併用する場合の塗膜内部、特に界面近傍の温度の測定方法とし
ては、特に制限されるものではなく従来公知の測定方法を利用することができる。例えば
、界面に位置する集電体表面中央部に熱電対を貼りつけることで測定可能である。
【０１２９】
（電極の製造に用いる装置）
図６は、本実施形態の電極の製造（主に塗膜形成工程及び乾燥工程）に用いる塗工・乾
燥装置による説明図である。
【０１３０】
図６に示すように、電極の製造（主に塗膜形成工程及び乾燥工程）に用いる塗工・乾燥
装置８１を２台用いて、始めに、１台目の塗工・乾燥装置８１の巻出し部８２に箔リール
８３を取り付け、集電箔８４を搬送する。この集電箔８４の搬送径路の上方に設けた１台
目のスラリー塗工装置８５より、搬送されている集電箔８４表面にスラリーを塗工（集電
箔８４のＡ面に塗膜８６ａを形成）し、１台目の乾燥炉８７を通過させ、巻取り部８８に
巻き取ることで巻取りリール８９を得る。この巻取りリール８９を取り外し、隣接する２
台目の塗工・乾燥装置８１の巻出し部８２に取り付け、集電箔８４の乾燥塗膜（活物質層
）８６ａ’を形成したＡ面を裏にして、該集電箔８４を搬送する。この集電箔８４の搬送
径路の上方に設けた２台目のスラリー塗工装置８５より、搬送されている集電箔８４表面
にスラリーを塗工（集電箔８４のＢ面に塗膜８６ｂを形成）し、２台目の乾燥炉８７を通
過させ、巻取り部８８に巻き取る。そうすることで、電極９０の巻取りリール９０ａが製
造される。なお、集電箔８４のＢ面を上にして２台目の乾燥炉８７を通過させることで、
集電箔８４のＢ面にも乾燥塗膜（活物質層）８６ｂ’が形成されることになる。これによ
り、集電箔８４のＡ面に乾燥塗膜（活物質層）８６ａ’、Ｂ面に乾燥塗膜（活物質層）８
６ｂ’が形成された電極９０を形成することができる。なお、上記で用いるスラリーは、
電極活物質と、バインダと、を含む固形分成分を溶媒に溶解ないし分散したスラリーであ
ればよい。当該乾燥工程後は、特に制限されるものではなく、既存の電極製造技術（製法
）を適宜利用することができる。即ち、乾燥工程で得られた電極９０の巻取りリール９０
ａをロールプレス法等によりプレス（プレス工程）をして、所定の幅に切断し（スリット
工程）、更に所定の長さに切断（切断工程）することで、所望の電極サイズを有する電極
を連続的に量産することができる。
【０１３１】
また、図６では２台の塗工・乾燥装置８１を用いた例を示したが、１台の塗工・乾燥装
置８１を用い、２度、塗工・乾燥を繰り返すことで、集電箔８４のＡ面に乾燥塗膜８６ａ
’、Ｂ面に乾燥塗膜８６ｂ’が形成された電極９０を得ることもできる。
【０１３２】
更に、１台の塗工・乾燥装置８１を用い、両面同時に塗工・乾燥を行うことで、集電箔
８４のＡ面に乾燥塗膜８６ａ’、Ｂ面に乾燥塗膜８６ｂ’が同時に形成された電極９０を
得ることもできる。例えば、図６に示す塗工・乾燥装置８１を用いる場合、水平方向に搬
送される集電箔８４の上方と下方にスラリー塗工装置８５を設置し、スラリーの粘度を調
整することで、集電箔８４の上下両面にスプレー塗布などして塗工してもよい。その後、
水平方向に設置された横置きの乾燥炉８７内を通過させる。この際、横置きの乾燥炉８７
内を通過する両面に塗膜が形成された集電箔８４を上下両側から同時に赤外線照射、更に
は熱風による加熱乾燥することができる加熱手段を用いて同時乾燥させればよい。或いは
、図６に示すように水平方向に集電箔８４を搬送するのではなく、垂直方向に搬送させて
もよい。この場合、垂直方向に搬送する集電箔８４の両面（左右両側）にスラリー塗工装
置８５を設置し、スラリーの粘度を調整することで、集電箔８４の左右両面にスプレー塗
布などして塗工してもよい。その後、垂直方向に設置された縦置きの乾燥炉８７内を通過
させる。この際、縦置きの乾燥炉８７内を通過する両面に塗膜が形成された集電箔８４を
左右両側から同時に加熱することができる加熱手段を用いて同時乾燥させてもよい。
【０１３３】
なお、乾燥工程で用いる乾燥炉８７としては特に制限されるものではなく、搬送する集
電箔８４が炉内を通過する間に、本実施形態に規定する乾燥条件を満足するように乾燥（
加熱）を行うことができるものであればよい。
【０１３４】
図７は、本発明の電極の製造方法に用いることのできる乾燥装置の一実施形態である赤
外線照射及び熱風乾燥の併用乾燥装置（乾燥炉）の炉内を模式的に表した断面概略図であ
る。図８は、図７の赤外線照射及び熱風乾燥の併用乾燥装置（乾燥炉）により、塗膜を乾
燥する際の様子を模式的に表した断面概略図である。図７に示す赤外線照射及び熱風乾燥
の併用乾燥装置（乾燥炉）９１内には、箔リールから引き出された集電体（箔）９２とそ
の集電体上に塗工された塗膜９３を、例えば、図中の右又は左方向等に搬送することがで
き、同時に乾燥加熱することのできる空間を有している。乾燥炉９１内には、加熱手段と
しては、塗膜（ウェット状態）９３が形成された集電体９２の上面側に高温の熱風を供給
し得る熱風ノズル９４が塗膜表面を均一に加熱できるように複数設けられている。また、
集電体（箔）９２の上面側に赤外線（ＩＲ）を塗膜表面に均一に供給（照射）し得るよう
に複数のヒーター９５が設けられている。一方、塗膜（ウェット状態）９３が形成された
集電体９２の下面側に低温の熱風（冷風）を供給し得る熱風（冷風）ノズル９６が裏面を
均一に低い温度に保つことができるように複数設けられている。これにより、図８に示す
ように、熱風及び赤外線による加熱乾燥によって、まず、塗膜に赤外線ヒーターを照射す
ることで、乾燥中の電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、界面付近を低温に保ち、
なおかつ表面近傍を高温にする。これにより図中の直線的な温度勾配が形成される。さら
に熱風乾燥を行うことで、塗膜表面に吹き付ける熱風温度を高く、裏面に吹き付ける熱風
温度を低くし、界面付近の温度をさらに低く保ちながら塗膜乾燥する。これにより図中の
直線的な温度勾配から矢印で示すように、界面近傍の温度がより低く、界面近傍を過ぎる
と急激に温度上昇し、ほぼ塗膜表面と同じ高温が保たれるような曲線的な温度勾配が形成
される。なお、集電体（箔）９２の下面は、図６に示す２台目の乾燥炉８７内を通過する
集電箔８４のように、乾燥塗膜（活物質層；ドライ状態）（図示せず）が形成されている
場合もある。あるいは、両面同時に乾燥する場合には、集電体９２の両面に塗膜（ウェッ
ト状態）（図示せず）が形成された集電体となっている場合もある。この場合には、下面
側に塗膜（ウェット状態）が形成されており、乾燥される間に、液だれ等が生じないよう
に、乾燥炉を縦型にし、集電箔が上から下に向けて、或いは下から上に向けて搬送される
構造としてもよい。両面同時に乾燥する場合には、炉内の構成として、上下両面ともに、
赤外線（ＩＲ）を供給するヒーター９５が複数設けられた構成とするのが望ましい。
【０１３５】
乾燥手段（装置）としては、通常の連続乾燥が可能な、赤外線（ＩＲ）乾燥を用いた乾
燥手段を使用することができるほか、最終的な乾燥の際には、真空乾燥を用いた乾燥手段
を使用することもできる。またＩＲ乾燥と熱風乾燥を併用した乾燥手段を使用してもよい
。好ましくは、連続乾燥が可能な図７に示す熱風乾燥と赤外線乾燥の併用乾燥装置（乾燥
炉）で行うことが好ましい。また、連続乾燥が可能な熱風乾燥と赤外線乾燥の併用乾燥装
置を用いてスラリー溶液を塗布した集電体を乾燥すると、短時間で塗膜の温度を上昇させ
ることもできる。その結果、短時間での熱硬化が可能となり乾燥工程の短時間化を行うこ
とができる。具体的には、連続乾燥が可能な熱風及び赤外線による加熱乾燥によって、ま
ず、塗膜に赤外線を照射することで、乾燥中の電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ
、界面付近を低温に保ち、なおかつ表面近傍を高温にする。さらに熱風乾燥を行うことで
、塗膜表面に吹き付ける熱風温度を高く、裏面に吹き付ける熱風温度を低くし、界面付近
の温度をさらに低く保ちながら塗膜乾燥するのが好ましい。
【０１３６】
乾燥工程では、赤外線乾燥に熱風乾燥を併用して乾燥を行うことが好ましい。赤外線の
輻射伝熱効果により、連続熱風乾燥に比べて電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、
界面付近を低温に保ちやすくなる。
【０１３７】
乾燥時の乾燥雰囲気としては、特に制限されるものではなく、生産コストの観点から、
大気雰囲気で行うのが望ましいが、これに制限されるものではない。例えば、Ｎ２ガスや
不活性ガスによる雰囲気下にして行ってもよい。この場合、Ｎ２ガス等を用いて加熱する
ことで伝熱効果を上げることが期待できる。なお、図７に示す併用乾燥炉等の乾燥装置は
公知のものを使用できるが、これらに何ら制限されるものではない。
【０１３８】
また、前記乾燥工程の時間は、図４に示す昇温部と、定率乾燥部と、減率乾燥部を経る
ことにより、十分に乾燥できていればよく、特に制限されるものではない。大まかな目安
としては、５分〜２０時間である。
【０１３９】
（乾燥塗膜のプレス工程）
次に、上記乾燥工程により、塗膜を乾燥した後の乾燥塗膜を有する集電体をプレスして
、乾燥塗膜（電極活物質層）が目標密度になるように調整することで、電極原反（正極原
反ないし負極原反）を得る（プレス工程）。
【０１４０】
プレスの条件としては、特に制限されるものではなく従来公知の製造方法を適用するこ
とができる。具体的に、両面に乾燥塗膜（電極活物質層）を有する集電体を連続搬送しな
がらロールプレスにより、乾燥塗膜（電極活物質層）が目標密度０．９０〜１．１０ｇ／
ｃｍ３の範囲になるように調整するのが望ましい。但し、本実施形態では上記目標密度の
範囲に何ら制限されるものではなく、電池の使用目的（出力重視、エネルギー重視など）
、イオン伝導性等を考慮して適宜決定すればよい。また、プレス方式は、冷間プレス、熱
間プレスのどちらでもよい。
【０１４１】
尚、乾燥塗膜（電極活物質層）を有する集電体は、通常、連続搬送しながらロールプレ
スされた後、巻き取りローラーに巻きとることで、ロール状の電極原反（正極原反ないし
負極原反）として得ることができる。なお、巻き取りローラーで巻き取ることなく、上記
プレス後、搬送される電極原反（乾燥塗膜を有する集電体）を以下の切断工程に供しても
よい。
【０１４２】
（電極原反の切断工程）
上記プレス工程で得られた電極原反を、適当な切断手段を用いて所望の形状、大きさ（
電極サイズ）にカットする（切断工程）。
【０１４３】
上記プレス工程で得られた電極原反を、裁断手段を用いて所望の形状、大きさ（電極サ
イズ）にカット（切断）する方法としては、特に制限されるものではなく従来公知の製造
方法を適用することができる。具体的に、上記で得られた、巻き取りローラーによりロー
ル状に巻き取られた電極原反を、再度、巻出しローラーに取り付けて、電極原反を巻出し
なからスリッター等の切断手段を用いて、所望の形状、大きさ、詳しくは目的の電極サイ
ズに合わせて矩形形状にカットすればよい。具体的には、電極原反を、最初に所定の幅に
切断し、次に、所定の長さに切断することで、所望の形状、大きさ、詳しくは目的の電極
サイズに合わせて矩形形状にカットした電極を得ることができる。なお、切断手段は上記
スリッター等に何ら制限されるものではなく、従来公知の切断手段を適宜利用することが
できる。好ましくは、巻き取りローラーで巻き取ることなく、上記プレス工程後、搬送さ
れる電極原反（乾燥塗膜を有する集電体）に対して、スリッター等の切断手段を用いて目
的の電極サイズに合わせて矩形形状等にカットするのが工数を削減できる点で望ましい。
【０１４４】
（付着水分の除去工程；最終乾燥工程）
次に、上記切断工程で得られた電極を乾燥して、上記乾燥工程から切断工程までに付着
した水分を除去する（付着水分の除去工程；最終乾燥工程）。
【０１４５】
付着水分の除去（最終乾燥）の条件としては、特に制限されるものではなく従来公知の
製造方法を適用することができる。具体的に、乾燥の条件は、上記切断工程で得られた電
極サイズなどに応じて決定され、一義的に規定できないが、通常は真空乾燥機を用いて、
７０℃以上で、７時間以上で乾燥を行う。乾燥雰囲気も特に制限されるものではないが、
不活性ガス（窒素ガス）で置換した後、減圧して真空乾燥を行うのが望ましいが、これに
制限されるものではない。乾燥手段（装置）は、真空乾燥装置を用いた乾燥手段を使用す
ることができる。また真空乾燥とＩＲ乾燥を併用した乾燥手段を使用してもよい。上記乾
燥を経て、所望の目標密度、サイズ、形状を有する電極を得ることができる。
【０１４６】
上記で説明した非水電解質二次電池（特にリチウムイオン二次電池）は、上記で詳述し
た電極の製造方法およびその製造方法により得られた電極に特徴を有する。以下、非水電
解質二次電池（特にリチウムイオン二次電池）のその他の主要な構成部材について説明す
る。
【０１４７】
［電解質層］
電解質層を構成する電解質は、例えば、リチウムイオンのキャリヤーとしての機能を有
する。電解質としては、かような機能を発揮できるものであれば特に制限されないが、液
体電解質またはポリマー電解質が用いられる。
【０１４８】
液体電解質は、可塑剤である有機溶媒に支持塩であるリチウム塩が溶解した形態を有す
ることが好ましい。用いられる有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ
）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカー
ボネート（ＤＥＣ）等のカーボネート類が例示される。また、リチウム塩としては、Ｌｉ
（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣ
ｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＴａＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等の電極の活物質層に添加され
うる化合物が同様に採用されうる。
【０１４９】
一方、ポリマー電解質は、電解液を含むゲルポリマー電解質（ゲル電解質）と、電解液
を含まない真性ポリマー電解質とに分類される。
【０１５０】
ゲルポリマー電解質は、イオン伝導性ポリマーからなるマトリックスポリマー（ホスト
ポリマー）に、上記の液体電解質が注入されてなる構成を有する。電解質としてゲルポリ
マー電解質を用いることで電解質の流動性がなくなり、各層間のイオン伝導性を遮断する
ことで容易になる点で優れている。マトリックスポリマー（ホストポリマー）として用い
られるイオン伝導性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ
プロピレンオキシド（ＰＰＯ）、およびこれらの共重合体等が挙げられる。かようなポリ
アルキレンオキシド系ポリマーには、リチウム塩などの電解質塩がよく溶解しうる。
【０１５１】
真性ポリマー電解質は、上記のマトリックスポリマーにリチウム塩が溶解してなる構成
を有し、有機溶媒を含まない。したがって、電解質として真性ポリマー電解質を用いるこ
とで電池からの液漏れの心配がなく、電池の信頼性が向上し得る。
【０１５２】
ゲル電解質や真性ポリマー電解質のマトリックスポリマーは、架橋構造を形成すること
によって、優れた機械的強度を発現しうる。架橋構造を形成させるには、適当な重合開始
剤を用いて、高分子電解質形成用の重合性ポリマー（例えば、ＰＥＯやＰＰＯ）に対して
熱重合、紫外線重合、放射線重合、電子線重合等の重合処理を施せばよい。これらの電解
質は、１種単独であってもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。
【０１５３】
なお、電解質層にはセパレータを用いてもよい。セパレータの具体的な形態としては、
例えば、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィンやポリフッ化ビニリデン
−ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）等の炭化水素、ガラス繊維などからな
る微多孔膜セパレータ、更には不織布セパレータなどが挙げられる。
【０１５４】
前記微多孔膜セパレータの厚みとして、使用用途により異なることから一義的に規定す
ることはできない。１例を示せば、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥ
Ｖ）、燃料電池自動車（ＦＣＶ）などのモータ駆動用二次電池などの用途においては、単
層あるいは多層で４〜６０μｍであることが望ましい。前記微多孔質（微多孔膜）セパレ
ータの微細孔径は、最大で１μｍ以下（通常、数十ｎｍ程度の孔径である）、その気孔率
（空孔率）は２０〜８０％であることが望ましい。
【０１５５】
前記不織布セパレータとしては、綿、レーヨン、アセテート、ナイロン、ポリエステル
；ＰＰ、ＰＥなどのポリオレフィン；ポリイミド、アラミドなど従来公知のものを、単独
または混合して用いる。また、不織布のかさ密度は、含浸させた高分子ゲル電解質により
十分な電池特性が得られるものであればよく、特に制限されるべきものではない。
【０１５６】
前記不織布セパレータの気孔率（空孔率）は４５〜９０％であることが好ましい。さら
に、不織布セパレータの厚さは、電解質層と同じであればよく、好ましくは５〜２００μ
ｍであり、特に好ましくは１０〜１００μｍである。厚さが５μｍ未満では電解質の保持
性が悪化し、２００μｍを超える場合には抵抗が増大することになる。
【０１５７】
［シール部］
シール部３１は、図２に示す双極型電池１０ｂに特有の部材であり、電解質層１７の漏
れを防止する目的で単電池層１９の外周部に配置されている。このほかにも、電池内で隣
り合う集電体同士が接触したり、積層電極の端部の僅かな不ぞろいなどによる短絡が起こ
ったりするのを防止することもできる。図２に示す形態において、シール部３１は、隣接
する２つの単電池層１９を構成するそれぞれの集電体１１で挟持され、電解質層１７の基
材であるセパレータの外周縁部を貫通するように、単電池層１９の外周部に配置されてい
る。シール部３１の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポ
リオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ゴム、ポリイミドなどが挙げられる。なかでも、耐蝕
性、耐薬品性、製膜性、経済性などの観点からは、ポリオレフィン樹脂が好ましい。
【０１５８】
［正極集電板および負極集電板］
集電板（２５、２７）を構成する材料は、特に制限されず、非水電池用の集電板やリチ
ウムイオン二次電池用の集電板として従来用いられている公知の高導電性材料が用いられ
うる。集電板の構成材料としては、例えば、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、ステ
ンレス鋼（ＳＵＳ）、これらの合金等の金属材料が好ましい。軽量、耐食性、高導電性の
観点から、より好ましくはアルミニウム、銅であり、特に好ましくはアルミニウムである
。なお、正極集電板２５と負極集電板２７とでは、同一の材料が用いられてもよいし、異
なる材料が用いられてもよい。また、図２に示すように最外層集電体（１１ａ、１１ｂ）
を延長することにより集電板としてもよいし、別途準備したタブを最外層集電体に接続し
てもよい。
【０１５９】
［正極リードおよび負極リード］
また、図示は省略するが、集電体１１と集電板（２５、２７）との間を正極リードや負
極リードを介して電気的に接続してもよい。正極および負極リードの構成材料としては、
公知の非水電池や二次電池において用いられる材料が同様に採用されうる。なお、外装か
ら取り出された部分は、周辺機器や配線などに接触して漏電したりして製品（例えば、自
動車部品、特に電子機器等）に影響を与えないように、耐熱絶縁性の熱収縮チューブなど
により被覆することが好ましい。
【０１６０】
［電池外装材］
電池外装材２９としては、公知の金属缶ケースを用いることができるほか、発電要素を
覆うことができる、アルミニウムを含むラミネートフィルムを用いた袋状のケースが用い
られうる。該ラミネートフィルムには、例えば、ＰＰ、アルミニウム、ナイロンをこの順
に積層してなる３層構造のラミネートフィルム等を用いることができるが、これらに何ら
制限されるものではない。高出力化や冷却性能に優れ、ＥＶ、ＨＥＶ用の大型機器用電池
に好適に利用することができるという観点から、ラミネートフィルムが望ましい。なお、
上記の非水電池やリチウムイオン二次電池は、従来公知の製造方法により製造することが
できる。
【０１６１】
上記な非水電解質二次電池は、電気自動車やハイブリッド電気自動車や燃料電池車やハ
イブリッド燃料電池自動車などの大容量電源として、高体積エネルギー密度、高体積出力
密度が求められる車両駆動用電源や補助電源に好適に利用することができる。
【０１６２】
また、上記実施形態は、本発明に係る電気デバイスの代表的な実施形態として、扁平な
非水電解質二次電池の１種であるリチウムイオン二次電池を例示したが、これに制限され
るわけではなく、他のタイプの二次電池、さらには、一次電池にも適用できることはいう
までもない。
【実施例】
【０１６３】
上記した本発明に係る電極とその製造方法を、以下の実施例および比較例を用いてさら
に詳細に説明するが、以下の実施例のみに何ら限定されるわけではない。なお、以下の実
施例および比較例のスラリーの固形分（正極活物質層の構成成分）は、活物質として、マ
ンガン酸リチウム、導電助剤としてカーボン（グラファイト）、バインダとしてＰＶｄＦ
を使用した。前記バインダを含まない固形分比率を９７質量％とし、スラリーの固形分中
のバインダの含有量を３質量％とした。また、スラリーの固形分中の正極活物質の含有量
が８７〜９６質量％の範囲、導電助剤の含有量は１〜１０質量％の範囲から任意に選択し
、以下の実施例及び比較例は、正極活物質、導電助剤及びバインダの混合比率を全て同じ
にした。また、塗膜表面温度は、集電体上に塗布されたスラリーにより形成された塗膜（
ないし電極活物質層）の表面温度である。塗膜表面温度の測定方法は、図６の塗工・乾燥
装置８１において、集電体８４表面へのスラリー塗工装置８５によるスラリー塗工直後に
、乾燥炉８７に入る前に、スラリー塗膜８６ａの表面（中央部）に、熱電対を貼り付ける
。熱電対は、乾燥炉長以上の長さのものを使用する。経時で温度データを採取できるよう
に、データ収集装置につなぎ、乾燥炉８７内を移動する集電箔８４上のスラリー塗膜８６
ａの表面温度履歴を計測した。かかる塗膜表面温度の測定により、図５に示す乾燥炉内で
の塗膜表面温度のプロファイルを取得し、定率乾燥部および減率乾燥部での塗膜表面温度
を算出した。また、スラリーを塗布する前に集電箔８４の表面（中央部;但し、上記塗膜
表面中央の熱電対と重複しない位置）にも熱電対を貼り付けて、定率乾燥部および減率乾
燥部での界面付近温度のプロファイルを取得した。同様にして界面についても、塗膜表面
温度と同様にして計測した。また、塗膜表面側及び裏面側に熱風温度は、それぞれのノズ
ルに熱電対を貼りつけて計測した。
【０１６４】
実施例１
正極活物質としてマンガン酸リチウム（斜方晶ＬｉＭｎＯ２）、導電助剤としてカーボ
ン、バインダとしてＰＶｄＦ（結晶化温度１３０℃、融点１７０℃）を所定の割合にて混
合した。ＰＶｄＦを溶解させるため、溶媒としてＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）
を加えて、プラネタリーミキサーにて、溶解または分解して、スラリーを調製した。集電
体として、予め電極サイズにカットされたアルミニウム箔（厚さ２０μｍ）を用い、上記
で調製したスラリーを該アルミニウム箔の表面にスリットダイコーターにて、所定の厚み
（プレス後の乾燥膜厚；７０μｍ）となるように均一に塗布し塗膜を形成した。
【０１６５】
塗膜を形成した後の乾燥では、図５に示す乾燥工程のプロファイル構成において、図８
に示すように定率乾燥時の塗膜表面に吹き付ける熱風温度を表面近傍のバインダの結晶化
が進む程度に高くし（これは、溶媒の沸点温度は、バインダの結晶化温度より高いからで
ある）、赤外線照射を界面近傍の温度が上昇しない程度に多くなるようにした。
【０１６６】
すなわち、集電体上に形成した塗膜を、赤外線照射と熱風（塗膜表面と裏面で温度の異
なる熱風）乾燥を併用して乾燥した。乾燥時に集電体上の塗膜に赤外線を照射することで
、乾燥中の前記集電体と前記塗膜を含む電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、集電
体と塗膜との界面付近を低温に保つことで結晶化抑制した。なおかつ前記塗膜の表面近傍
を高温にすることで乾燥速度を向上させた。実施例１では、乾燥時に、さらに熱風乾燥を
行うことで、熱風乾燥により塗膜表面に吹き付ける熱風温度を高く、裏面に吹き付ける熱
風温度を低くし、界面付近の温度をさらに低く保つことで、バインダの結晶化をさらに抑
制した。
【０１６７】
詳しくは、塗膜表面側は、赤外線照射に加え、塗膜表面に熱風を吹き付けることで（吹
き付け方向は、図８参照）、表面近傍のバインダの結晶化が進む程度に高くした。これに
より、図５の定率乾燥部での塗膜表面温度を、ＰＶｆＦの結晶化温度（１３０℃）未満で
ある１１０℃に保持しながら加熱乾燥した。その後、図５の減率乾燥部での塗膜表面温度
を、ＰＶｄＦの結晶化温度（１３０℃）以上、融点（１７０℃）未満である１５０℃で加
熱した。なお、定率乾燥部の塗膜表面温度は、図５に示すように、昇温部での温度上昇後
、ほぼ安定した温度となる。このほぼ安定した温度を定率乾燥部の塗膜表面温度としてい
る（以下、同様とする）。減率乾燥部の塗膜表面温度は、図５に示すように、定率乾燥部
の塗膜表面温度から昇温後、ほぼ安定した温度となる。このほぼ安定した温度を減率乾燥
部の塗膜表面温度としている（以下、同様とする）。
【０１６８】
一方、塗膜と集電体の界面（ないし集電体の裏面）側は、熱風温度を低く９０℃にして
集電体の裏面に吹き付けることで（吹き付け方向は、図８参照）、赤外線照射との併用に
より界面近傍の温度が上昇しない（バインダの結晶化度が低く保たれる）ように低温で加
熱した。これにより、図５の定率乾燥部での界面温度を、９０℃に保持しながら加熱乾燥
した。その後、図５の減率乾燥部での界面温度も、９０℃に保持しながら加熱乾燥した。
【０１６９】
乾燥後、さらにプレス処理を行って正極（電極サンプル）を得た。
【０１７０】
さらに、上記乾燥速度を基準（１倍）としたときに、乾燥速度を２〜３．５倍程度に高
速化した以外は、上記と同様にして、乾燥速度の異なる正極（電極サンプル）を得た。
【０１７１】
比較例１
比較例１は、実施例１と同様のスラリー及び集電体を使用し、実施例１と同様にして、
集電体表面にスラリーを塗布し塗膜を形成した。その後、乾燥工程では、熱風を用いて乾
燥し、図５の定率乾燥部での塗膜表面温度を、ＰＶｄＦの結晶化温度（１３０℃）以上、
融点（１７０℃）未満である１４０℃に保持しながら乾燥した。その後、減率乾燥部での
塗膜表面温度も、ＰＶｄＦの結晶化温度（１３０℃）以上、融点（１７０℃）未満である
１４０℃で加熱した。この間、集電体の裏面（塗膜と集電体の界面）側も、熱風を用いて
同様な温度（１４０℃）で加熱乾燥した。
【０１７２】
乾燥後、さらにプレス処理を行って正極（電極サンプル）を得た。
【０１７３】
さらに、上記乾燥速度を基準（１倍）としたときに、乾燥速度を２〜３．５倍程度に高
速化した以外は、上記と同様にして、乾燥速度の異なる正極（電極サンプル）を得た。
【０１７４】
実施例２
実施例２は、実施例１と同様のスラリー及び集電体を使用し、実施例１と同様にして、
集電体表面にスラリーを塗布し塗膜を形成した。その後、乾燥工程では、乾燥工程でも、
赤外線照射と熱風（塗膜表面と裏面で温度の異なる熱風）乾燥を併用して乾燥した。但し
、裏面に吹き付ける熱風温度を実施例１よりも低くし、界面付近の温度をさらに低く保つ
ことで、バインダの結晶化をさらに抑制した。
【０１７５】
詳しくは、塗膜表面側は、赤外線照射に加え、塗膜表面に熱風を吹き付けることで（吹
き付け方向は、図８参照）、表面近傍のバインダの結晶化が進む程度に高くした。これに
より、図５の定率乾燥部での塗膜表面温度を、ＰＶｆＦの結晶化温度（１３０℃）未満で
ある１１０℃に保持しながら加熱乾燥した。その後、図５の減率乾燥部での塗膜表面温度
を、ＰＶｄＦの結晶化温度（１３０℃）以上、融点（１７０℃）未満である１５０℃で加
熱した。
【０１７６】
集電体の裏面（界面）側は、熱風温度を実施例１よりも低い温風程度（２０℃）にして
集電体の裏面に吹き付けることで（吹き付け方向は図８参照）、赤外線照射との併用によ
り界面近傍温度が上昇しない（バインダの結晶化度が低く保たれる）ように、より低温で
乾燥した。これにより、図５の定率乾燥部での界面温度を、２０℃に保持しながら乾燥し
た。その後、図５の減率乾燥部での界面温度も、２０℃に保持しながら乾燥した。
【０１７７】
乾燥後、さらにプレス処理を行って正極（電極サンプル）を得た。
【０１７８】
さらに、上記乾燥速度を基準（１倍）としたときに、乾燥速度を２〜３．５倍程度に高
速化した以外は、上記と同様にして、乾燥速度の異なる正極（電極サンプル）を得た。
【０１７９】
ここで、実施例１〜２及び比較例１のいずれも、乾燥速度＝乾燥炉長（ｍ）／乾燥時間
（ｓ）で定義される。即ち、乾燥炉には図６に示す乾燥炉長６ｍを用い、巻き取りスピー
ドを１〜３倍にアップさせて、乾燥時間（上記基準の乾燥時間＝２．５分）を１〜約１／
３に短縮させることで、乾燥速度を１〜３倍に変えたものである。また、実施例及び比較
例のいずれも、昇温部では、図５に示すように、塗膜表面温度が、常温から定率乾燥部の
温度となるように加熱した。
【０１８０】
得られた乾燥速度の異なる実施例１、２と比較例１の正極（電極サンプル）の剥離強度
を評価した。詳しくは、乾燥速度と剥離強度の相関を図９に示す。図９より、本発明の製
造方法を用いた実施例１では、比較例１（従来技術）に比較し剥離強度が向上し、乾燥速
度を３．０倍程度にした場合でも比較例１（従来技術）（乾燥速度１倍の例）と同等の剥
離強度が得られることが確認できた。また、実施例２では、集電体の裏面側に吹き付ける
熱風（冷風）の温度を表面の熱風の温度に較べて低く抑えた場合の効果を調べたものであ
る。図９に示すように、実施例２では、裏面の温度を実施例１の９０℃から室温（２０℃
）とし、乾燥速度を３．５倍程度としても比較例１（従来技術）（乾燥速度１倍の例）と
同等が得られることが確認できた。
【０１８１】
なお、剥離強度の測定方法は以下の通りである。
【０１８２】
（剥離強度の測定方法）
剥離強度測定は、ＪＩＳ−Ｋ６８５４−１に準拠し、以下の方法で実施した。
【０１８３】
（１）集電体表面にスラリーを塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥して活物質層を形
成した電極試料（電極サンプル）を用い、外周が横２０ｍｍ×縦１００ｍｍとなるように
切り出し、測定試料とする。
【０１８４】
（２）一般的な両面テープ（例えばＮＩＣＨＩＢＡＮ製の紙両面テープ）を用いて、前
記測定試料をベーク板に貼り付ける。
【０１８５】
（３）９０°剥離強度測定用治具にセットし、強度測定用ＴＥＮＳＩＬＥ  ＳＴＲＥＮ
ＧＴＨ測定装置によって５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で、測定試料の活物質層を剥離させる。
【０１８６】
（４）測定した荷重の平均値（Ｎ）を、測定試料の幅（ｍ）で割ったものを剥離強度（
Ｎ／ｍ）として、比較した。
【０１８７】
（５）集電体表面にスラリーを塗布して塗膜を形成し、該塗膜を常温（２５℃）で何も
せずに放置（自然乾燥）して活物質層を形成した電極試料（放置乾燥電極サンプル）につ
いても同様に剥離強度を測定、算出した。この電極試料（放置乾燥電極サンプル）の剥離
強度を基準にして、上記で求めた電極試料（電極サンプル）の剥離強度との比である剥離
強度比（放置乾燥比）を求めた（図８参照）。ここで、放置乾燥電極サンプルでは、所定
時間ごとに電極塗膜の重量を測定し、実施例１の電極サンプの乾燥後の電極塗膜の重量と
同じ重量になった時点で、自然乾燥を終了した。
【０１８８】
得られた実施例１と比較例１（共に乾燥速度１倍程度）の異なる正極（電極サンプル）
の剥離強度向上及び乾燥高速化の効果を評価した。詳しくは、実施例１と比較例１（共に
乾燥速度１倍程度）のラマンスペクトルのグラフを図１０に示す。図１０より、実施例１
では、１３４５ｃｍ−１にピークを有する波形（スペクトル波形）を持つことが確認でき
る。一方、比較例１では、１３４５ｃｍ−１にピークを有する（スペクトル波形）がない
ことが確認できる。この１３４５ｃｍ−１にピークを有する（スペクトル波形）は、結晶
性の低い炭素材（バインダ；ＰＶｄＦ））であることから、当該ピークが無くなるとバイ
ンダの結晶化が進んでいることになる。従って、当該ピークを有する実施例１では結晶化
が抑制されている反面、当該ピークが無い比較例１では結晶化が進んでいることがわかっ
た。このことからも、集電体と塗膜の界面は、塗膜表面よりも、かなり低い温度に保つこ
とが、剥離強度向上及び乾燥高速化の効果に大いに貢献することが確認できた。
【０１８９】
「剥離強度向上のメカニズム」に関する考察
得られた実施例１と比較例１（共に乾燥速度１倍程度）の異なる正極（電極サンプル）
につき、乾燥した後の結晶化度分布を測定した結果、図１０に示すように、実施例１で製
作した電極塗膜（正極）では従来工法で製作した比較例１の電極塗膜（正極）に較べ界面
近傍での結晶化度が低く保たれていることが分かった。また、乾燥時の裏面の集電箔温度
も従来工法で製作した比較例１では１４０℃と高温であったのに対し、実施例１では９０
℃と低く抑えられていた。このことからも、集電体と塗膜の界面は、塗膜表面よりも、か
なり低い温度に保つことが、剥離強度向上及び乾燥高速化の効果に大いに貢献することが
確認できた。
【０１９０】
なお、ラマンスペクトルの測定方法は以下の通りである。
【０１９１】
（ラマンスペクトルの測定方法）
実施例１、比較例１で得られた試料の顕微ラマン分析（レニショー社製ｉｎＶｉａ６１
５０）を行った。測定条件は、１０倍の対物レンズを用い、５１４ｎｍの波長のアルゴン
イオンレーザーを入射光に用い、スリット幅は０．１ｍｍとした。測定範囲は０〜２５０
０ｃｍ−１とし、測定時間は６０秒、積算回数を３回とした。
【０１９２】
得られた実施例１、２と比較例１（共に乾燥速度（処理速度）３．５倍程度）の異なる
正極（電極サンプル）の剥離強度を評価した。詳しくは、実施例１、２と比較例１（共に
乾燥速度３．５倍程度）の減率乾燥時の界面温度と剥離強度の相関を図１１に示す。図１
１より、減率乾燥時の界面温度を低くするに従って、剥離強度が大幅に増すことが確認で
きた。即ち、得られた実施例２、実施例１、比較例１（共に乾燥速度３．５倍程度）の異
なる正極（電極サンプル）の減率乾燥時の界面温度に対する剥離強度は、順に室温（２０
℃）で１４０ｍＮ／ｍｍ、９０℃で９０ｍＮ／ｍｍ、１４０℃で２０ｍＮ／ｍｍであった
。このことからも、集電体と塗膜の界面は、塗膜表面よりも、かなり低い温度に保つこと
が、剥離強度向上及び乾燥高速化の効果に大いに貢献することが確認できた。
【０１９３】
「剥離強度向上のメカニズム」に関する考察
本発明の製造方法で正極（電極サンプル）を作製した場合、減率乾燥時の界面温度は実
施例１では９０℃、実施例２では室温（概ね２０℃）に保たれていた。また、従来工法で
製作した比較例１では１４０℃と高温であった。図１１に示す減率乾燥時の界面温度と剥
離強度の相関からは、裏面に低温の風（冷風）を吹き付けることで界面温度が低下し、そ
の結果、剥離強度が向上していることが見て取れる。
【符号の説明】
【０１９４】
１０ａ、１０ｂ、５０    非水電解質二次電池、
１１    正極集電体、
１２    負極集電体、
１３    正極活物質層、
１５    負極活物質層、
１７    電解質層、
１９    単電池層、
２１、５７    発電要素、
２５    正極集電板、
２７    負極集電板、
２９、５２    電池外装材、
３１    シール部、
５８    正極タブ、
５９    負極タブ、
６２    集電体（箔）、
６３    活物質層（塗膜）、
６５    電極、
８１    塗工・乾燥装置、
８２    巻出し部、
８３    箔リール、
８４    集電体（箔）、
８５    スラリー塗工装置、
８６ａ、８６ｂ    塗膜、
８６ａ’、８６ｂ’    乾燥塗膜（活物質層）、
８７    乾燥炉、
８８    巻取り部、
８９，９０ａ    巻取りリール、
９０    電極、
９１    赤外線照射及び熱風乾燥の併用乾燥装置（乾燥炉）、
９２    集電体（箔）、
９３    塗膜、
９４    塗膜側の熱風ノズル、
９５    赤外線（ＩＲ）を供給するヒーター、
９６    裏面側の熱風（冷風）ノズル。
【図１】
2018195587.tif 000003
【図２】
2018195587.tif 000004
【図３】
2018195587.tif 000005
【図４】
2018195587.tif 000006
【図５】
2018195587.tif 000007
【図６】
2018195587.tif 000008
【図７】
2018195587.tif 000009
【図８】
2018195587.tif 000010
【図９】
2018195587.tif 000011
【図１０】
2018195587.tif 000012
【図１１】
2018195587.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月25日(2018.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極活物質と、結晶化温度及び融点を有するバインダと、を含む固形分成分を溶媒に溶解ないし分散したスラリーを集電体に塗布して塗膜を形成し、乾燥をする工程において、
乾燥時に前記集電体上の前記塗膜に赤外線を照射し、さらに熱風乾燥を行うことで、
前記集電体に塗布された前記塗膜表面の温度が平衡状態になる定率乾燥部では、前記塗膜表面の温度が前記バインダの結晶化温度より低い温度範囲となるように加熱し、
前記塗膜表面近傍を高温にする際の温度安定域である減率乾燥部では、前記塗膜表面の温度が前記バインダの結晶化温度より高く尚且つ前記バインダの融点よりも低い温度範囲となるように加熱し、
前記定率乾燥部及び減率乾燥部での、前記塗膜裏面に吹き付ける熱風温度を前記塗膜表面に吹き付ける熱風温度より低くし、
乾燥中の前記集電体と前記塗膜を含む電極塗膜の厚み方向の温度分布を変化させ、前記集電体と前記塗膜との界面付近を低温に保ち、なおかつ前記塗膜の表面近傍を高温にすることを特徴とする電気デバイス用電極の製造方法。
【請求項２】
前記定率乾燥部では、前記塗膜表面の温度が前記バインダの結晶化温度よりも１０℃〜３０℃低い温度範囲となるように加熱することを特徴とする請求項１に記載の電気デバイス用電極の製造方法。
【請求項３】
前記減率乾燥部では、前記塗膜表面の温度が前記バインダの結晶化温度よりも５℃以上高い温度で、尚且つ前記バインダの融点よりも１０℃以上低い温度範囲となるように加熱することを特徴とする請求項１または２に記載の電気デバイス用電極の製造方法。
【請求項４】
前記定率乾燥部及び減率乾燥部での、前記塗膜裏面に吹き付ける熱風温度を前記塗膜表面に吹き付ける熱風温度より低くし、尚且つ前記塗膜表面に吹き付ける熱風温度を１５０℃〜２００℃とし、前記塗膜裏面に吹き付ける熱風温度を１０℃〜１００℃とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気デバイス用電極の製造方法。
【請求項５】
前記界面付近を１０℃〜１２０℃の低温に保ち、前記塗膜の表面近傍を前記定率乾燥部では前記バインダの結晶化温度よりも１０℃〜３０℃低い温度範囲、前記減率乾燥部では前記バインダの結晶化温度よりも５℃以上高い温度で、尚且つ前記バインダの融点よりも１０℃以上低い温度範囲の高温にすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気デバイス用電極の製造方法。
【請求項６】
前記乾燥時に集電体上の塗膜に近赤外線波長０．７５μｍ〜１．４μｍの赤外線を照射することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気デバイス用電極の製造方法。