(57)【要約】  バッテリ活物質を基板に形成するための方法および装置が開示される。１つの実施形態において、バッテリ活物質を基板の表面に堆積させるための装置は、基板コンベヤシステムと、基板コンベヤシステムの上方に配設された材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリと、基板コンベヤシステムの上方で材料スプレーアセンブリに隣接して配設された第１の加熱要素とを含む。【選択図】図２Ａ
2016517139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ活物質を基板の表面に堆積させるための装置であって、
基板コンベヤシステムと、
前記基板コンベヤシステムの上方に配設された材料スプレーアセンブリと、
前記基板コンベヤシステムの上方で前記材料スプレーアセンブリに隣接して配設された第１の加熱要素と
を備える、装置。
【請求項２】
前記材料スプレーアセンブリが、
前記材料スプレーアセンブリの端に配設された第１のノズルと、前記第１のノズルの内側に配設された第２のノズルと
をさらに含むエレクトロスプレーアセンブリであり、
前記第１のノズルが、前記第２のノズルに対して内側の傾斜を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記基板コンベヤシステムが、
前記材料スプレーアセンブリから離して前記基板コンベヤシステムに配設された第２の加熱要素
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記基板コンベヤシステムが、
前記基板コンベヤシステム内に空気を提供するように構成されている、前記基板コンベヤシステムに隣接して配設されたエアナイフ
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記材料スプレーアセンブリが、
前記材料スプレーアセンブリの端において中心におけるよりも大きいノズル密度を有する複数のノズル
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記材料スプレーアセンブリが、
複数のノズルが形成されたマニホルドと、
前記マニホルドに結合されたエキストラクタプレートと
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記エキストラクタプレートが、
前記マニホルドに形成された前記ノズルと同列に並び、前記エキストラクタプレートに形成された複数の開孔
をさらに含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記マニホルドが、
前記マニホルドの端に形成された少なくとも１つのダミーノズル
をさらに含む、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記マニホルドに形成された前記複数のノズルが、
前記マニホルドの端に形成された傾斜したノズル
をさらに含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記材料スプレーアセンブリが、
前記材料スプレーアセンブリに形成された多数の領域
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記材料スプレーアセンブリが、
前記ノズルの少なくとも１つに被覆された疎水性コーティング
をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記エキストラクタプレートの端に配設されたエッジリング
をさらに含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１３】
バッテリ活物質を基板の表面に堆積させるための装置で使用される材料スプレーアセンブリであって、
複数のノズルが形成されたマニホルドと、
前記マニホルドに形成された前記複数のノズルに形成された少なくとも１つのダミーノズルと、
前記マニホルドに結合されたエキストラクタプレートであり、前記マニホルドに形成された前記ノズルと同列に並び、前記エキストラクタプレートに形成された複数の開孔をさらに含む、エキストラクタプレートと
を備える、材料スプレーアセンブリ。
【請求項１４】
前記エキストラクタプレートの端に結合されたエッジリング
をさらに含む、請求項１３に記載の材料スプレーアセンブリ。
【請求項１５】
前記マニホルドが、
前記マニホルドに形成された多数の領域であり、各領域が異なるノズル構成を有する、多数の領域
をさらに含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記材料スプレーアセンブリが、
中心プレートと、
前記中心プレートに結合された傾いたプレートであり、水平面に対して約２０度と約６０度との間の角度を有することができる、傾いたプレートと
をさらに含む、請求項１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に、大容量エネルギーストレージデバイスと、大容量エネルギーストレージデバイスを製造するための方法および装置に関する。より詳細には、バッテリ活物質を形成するための高固体割合スラリの材料スプレー堆積のための方法および装置が開示される。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン（Ｌｉイオン）バッテリなどの大容量エネルギーストレージデバイスは、携帯用電子機器、医療デバイス、輸送、系統連系大エネルギーストレージ、再生可能エネルギーストレージ、および無停電電源装置（ＵＰＳ）を含む、増え続けている用途で使用される。
【０００３】
Ｌｉイオンバッテリは、一般に、アノード電極と、カソード電極と、アノード電極とカソード電極との間に位置決めされたセパレータとを含む。リチウムは、電極中の活物質に貯蔵される。Ｌｉイオンバッテリの正電極の電極活物質は、一般に、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＮｉＯ２などのリチウム遷移金属酸化物、またはＮｉ、Ｌｉ、Ｍｎ、およびＣｏ酸化物の組合せから選択され、炭素または黒鉛などの電気伝導性粒子と、バインダ材料とを含む。黒鉛およびＭＣＭＢ（メソカーボンマイクロビーズ）は、通常、ほぼ１０μｍの平均直径を有する負電極の電極活物質として使用される。リチウムインターカレーションＭＣＭＢまたは黒鉛粉末が、重合体バインダマトリクス中に分散される。バインダマトリクスのための典型的なポリマーは、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）を含む。重合体バインダは、亀裂形成を妨げ、集電体の表面での活物質粉末の崩壊を防止するために、ならびに基板への良好な接着のために活物質粉末を一緒に結び付ける役目をする。重合体バインダの量は、２重量％から３０重量％の範囲とすることができる。Ｌｉイオンバッテリのセパレータは、一般に、ポリエチレンフォームなどの微孔性ポリオレフィンポリマーから製作され、別個の生産ステップで付着される。
【０００４】
ほとんどのエネルギーストレージ用途では、エネルギーストレージデバイスの充電時間および容量は重要なパラメータである。加えて、そのようなエネルギーストレージデバイスのサイズ、重量、および／または経費は、かなりの制限となり得る。
【０００５】
エネルギーストレージデバイスのためのアノード電極およびカソード電極を生産する１つの方法は、主として、導電性集電体上へのカソード的またはアノード的活物質の粘性溶媒ベース粉末スラリ混合物のスリットコーティングと、それに続くドライキャストシートを形成するための長時間加熱に基づく。遅乾プロセスが厚いコーティングでの亀裂を防止するために必要とされ、その結果、必要とされるドライヤの長さは、非常に長い。溶媒を蒸発させる乾燥の後の電極の厚さは、最終的な層の密度および多孔率を調節する圧縮またはカレンダ加工によって最終的に決定される。粘性スラリのスリットコーティングは、スラリの配合、形成、および均質化に大きく依存する高度に発達した生産技術である。形成された活性層は、乾燥プロセスの速さおよび熱的詳細に極めて敏感である。
【０００６】
この技術の他の問題および制限の中で特に、５〜４０メートル／分のコーティング速度での大きい設置面積（例えば、最大で７０メートルから９０メートル長）と、蒸発する揮発性成分のための精巧な捕集およびリサイクリングシステムとの両方を必要とする遅くて高価な乾燥構成要素がある。蒸発する揮発性成分のうちの多くは、精巧な除去システムを追加として必要とする揮発性有機化合物である。その上、これらのタイプの電極の結果として生じる導電率は、さらに、電極の厚さ、したがって、バッテリセルのエネルギー密度を制限する。
【０００７】
それゆえに、当技術分野には、大容量エネルギーストレージデバイスを生産するための量産し費用効率の高い生産のプロセスおよび装置への必要性がある。
【発明の概要】
【０００８】
本明細書で説明する実施形態は、少なくとも１つの基板コンベヤシステムと電極形成溶液ディスペンサとを含む材料スプレー堆積システムを含む。１つの実施形態において、バッテリ活物質を基板の表面に堆積させるための装置は、基板コンベヤシステムと、基板コンベヤシステムの上方に配設された材料スプレーアセンブリと、基板コンベヤシステムの上方で材料スプレーアセンブリに隣接して配設された第１の加熱要素とを含む。
【０００９】
別の実施形態では、スプレー堆積はエレクトロスプレーである。
【００１０】
別の実施形態では、バッテリ活物質を基板の表面に堆積させるための装置で使用される材料エレクトロスプレーアセンブリには、複数のノズルが形成されたマニホルドと、マニホルドに形成された複数のノズルに形成された少なくとも１つのダミーノズルと、マニホルドに結合されたエキストラクタプレートであり、マニホルドに形成されたノズルと同列に並び、エキストラクタプレートに形成された複数の開孔をさらに含む、エキストラクタプレートとが含まれる。
【００１１】
さらなる別の実施形態では、バッテリ活物質を基板の表面に堆積させる方法は、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリからのバッテリ活物質を基板コンベヤシステムに配設された基板上に堆積させることと、基板に配設された堆積材料を、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリに隣接して基板コンベヤシステムの上方に配設された複数のヒータによって加熱することとを含む。基板は、基板コンベヤシステムに供給される連続的なウエブの形態とするか、または基板コンベヤシステムにより移動する複数の個別の基板のうちの１つとすることができる。
【００１２】
別の実施形態では、ノズルの先端は疎水性コーティングで被覆される。
【００１３】
本発明の上述で列挙した特徴を詳細に理解することができるように、上述で簡単に要約した本発明のより詳細な説明を実施形態を参照して行うことができ、実施形態のうちのいくつかを添付図面に示す。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示しており、それゆえに、本発明は他の同等に有効な実施形態を認めることができるので本発明の範囲を限定すると見なすべきでないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の様々な実施形態によるバッテリ活物質層を基板に形成するための材料スプレー堆積システム向けの装置の概略図である。
【図１Ｂ】本発明の様々な実施形態によるバッテリ活物質層を基板に形成するための材料スプレー堆積システム向けの装置の概略図である。
【図１Ｃ】本発明の様々な実施形態によるバッテリ活物質層を基板に形成するための材料スプレー堆積システム向けの装置の概略図である。
【図１Ｄ】本発明の様々な実施形態によるバッテリ活物質層を基板に形成するための材料スプレー堆積システム向けの装置の概略図である。
【図２Ａ】本発明の１つの実施形態によるバッテリ活物質層を分与するための、図１Ａ〜１Ｄに示した材料スプレー堆積システムに配設される材料スプレーディスペンサアセンブリの概略図である。
【図２Ｂ】本発明の１つの実施形態によるバッテリ活物質層を分与するための図２Ａに示した材料スプレーディスペンサアセンブリの下面図である。
【図３】本発明の別の実施形態によるバッテリ活物質層を基板に形成するための、エッジリングが配設された材料スプレーディスペンサアセンブリの概略図である。
【図４】本発明の別の実施形態によるバッテリ活物質層を基板に形成するための、傾斜したノズルが配設された材料スプレーディスペンサアセンブリの概略図である。
【図５】本発明の別の実施形態によるバッテリ活物質層を基板に堆積させるための、傾いたプレートが配設された材料スプレーディスペンサアセンブリの概略図である。
【図６Ａ】本発明の別の実施形態によるバッテリ活物質層を基板に形成させるための、材料スプレーディスペンサアセンブリで使用されるノズルの断面図である。
【図６Ｂ】本発明の別の実施形態によるバッテリ活物質層を基板に形成させるための、材料スプレーディスペンサアセンブリで使用されるノズルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
理解しやすくするために、同一の参照番号が、可能であれば、図に共通する同一の要素を指定するために使用されている。ある実施形態で開示された要素は、特別な詳述なしに他の実施形態で有益に利用することができると考えられる。
【００１６】
本明細書で説明する方法および装置は、少なくとも１つの基板コンベヤシステムと、基板コンベヤシステムに隣接して配設された材料堆積スプレーアセンブリとを含む材料スプレー堆積システムを含む。材料スプレーアセンブリは、中心から端までの良好な厚さ均一性と、フィルム厚さを通した良好な均質性とを有する材料を堆積させ、迅速な堆積速度を可能にするように構成されたノズルを含む。材料スプレー堆積システムは、高固体含有率電極形成溶液から、バッテリ活物質層などの、電極構造体で利用される材料層を堆積させるのに特に有用である。
【００１７】
図１Ａ〜１Ｄは、本発明の様々な実施形態によるバッテリ活物質層を基板に堆積させるための材料スプレー堆積システムの概略図である。電極形成溶液などの本発明の態様は他のスプレー堆積システムで使用するように構成することができると考えられる。図１Ａは、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０が基板コンベヤシステム１０１の上方に配設された材料スプレー堆積システム１００を示す。基板コンベヤシステム１０１には、１つまたは複数の基板１０２が配設され得る。基板１０２の最上部は、材料を基板１０２上にスプレーできるようにするために材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０に隣接して通される堆積表面１０４を画定する。基板１０２は、パッド、ホイル、薄いプレート、フィルム、ベルト、またはウエブの形態とすることができる。例えば、基板コンベヤシステム１０１は、複数の個別の基板１０２を材料スプレー堆積システム１００経由で同時に移動させるか、または、代替として、ウエブの形態である単一の基板１０１を移動させるように構成することができる。図１Ａ〜１Ｄに示した実施形態において、基板１０２は、一般に約６μｍから約５０μｍにわたる厚さを有する金属ホイルから製造されたベルトまたはウエブの形態とすることができる。１つの実施形態では、基板１０２はウエブの形態のアルミホイルである。
【００１８】
基板コンベヤシステム１０１は、供給ロール１０８、少なくとも１つのコンベヤ送りローラ１０６、および任意で巻取りロール１１１を含む。コンベヤ送りローラは、オプションとして、基板１０２上の堆積材料を乾燥させるのを支援するために加熱することができる。基板１０２の少なくとも一部を含む供給ロール１０８は、コア１０９に巻きつけられている。基板１０２は、供給ロール１０８からコンベヤ送りローラ１０６まで横切って送り込まれて、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０に隣接して基板１０２の堆積表面１０４が露出される。基板１０２は、連続ウエブを形成するためにそれ自体にスプライス接続することができ、その結果、基板１０２の所与の領域は、材料の所望の厚さが基板１０２に堆積されるまで、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０の下を複数回通され得る。代替として、基板１０２は、供給ロール１０８から送り出され、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０の下を単一回通され、その後、破線で示したような巻取りロール１１１に回収され得る。
【００１９】
供給ロール１０８は、必要に応じて処理に向けて基板材料を含む別の供給ロールをローディングするのを容易にするために基板コンベヤシステム１０１から取り外すことができる。供給ロール１０８は、ひとたび所望の厚さをもつ堆積材料が基板１０２に形成されれば取り替えることができる。処理の後、基板１０２は、別個の巻取りロール１１１が利用されない場合、基板コンベヤシステム１０１から取り外すために供給ロール１０８に再度巻きつけることができる。
【００２０】
材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０は、例えば、エレクトロスプレープロセスを使用して、堆積材料を基板１０２にスプレー堆積させるのに利用される。基板１０２に堆積された堆積材料は、バッテリ活物質層とすることができる。より詳細には、図１に示した実施形態では、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０は、基板１０２の上方に位置づけられ、堆積材料（すなわち、電極形成溶液１１２）を基板１０２上にスプレーするように構成される。材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０は、図１Ｂ〜１Ｄに示した様々な実施形態に示すように、材料スプレー堆積システム１００内の様々な位置に配置することができる。材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０は、基板１０２の端から端まで均一の厚さおよび表面粗さでバッテリ活物質層を堆積させるために、単一の通過で基板１０２の幅全体にわたって分配される電極形成溶液１１２を供給する、例えば、エレクトロスプレーするように構成される。材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０の例示の構成の詳細は、以下でさらに論じる。
【００２１】
図１Ａに示した実施形態において、複数のヒータ１１４（１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃとして示される）を材料スプレー堆積システム１００内に分布させて、回収するために、または堆積された層の厚さを増加させるための追加材料を引き続いて堆積させるために、堆積された材料をより効率的に乾燥させることができる。ヒータ１１４は、電極形成溶液１１２の基板１０２への接着を増強するために、および電極形成溶液１１２が均一に均質層（すなわち、溶液１１２から残存した捕捉された揮発性物質がない）へと確実に乾燥するために、基板１０２上にスプレーされた電極形成溶液１１２の完全な乾燥を支援することができる。図１Ａに示した実施形態では、第１のヒータ１１４ａは、基板１０２が供給ロール１０８から解かれる場所の近くの材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０に隣接して配設することができる。電極形成溶液１１２が基板表面１０４上にスプレーされるとき、第１のヒータ１１４ａからの熱エネルギーは、電極形成溶液１１２からの揮発性物質の完全な乾燥および蒸発を支援する。第２のヒータ１１４ｃは、第１のヒータ１１４ａの反対側の基板１０２の脇に配設することができる。第２のヒータ１１４ｃは、さらに、基板１０２上にスプレーされた電極形成溶液１１２の乾燥を支援することができる。第３のヒータ１１４ｂは、材料が基板１０２に堆積された後、基板１０２がロールへの回収の際にそれ自体に貼りつくのを避けるために、供給ロール１０８（またはオプションの巻取りロール１１１）の近くに配設することができる。材料スプレー堆積システム１００に配設されるヒータの数、場所、および構成は、所望に応じて変更することができることに留意されたい。
【００２２】
１つの実施形態では、ヒータ１１４は、基板１０２を加熱するために光放射を与えることができる。ヒータ１１４からの光放射（すなわち、熱エネルギー）を使用して、基板１０２の温度を摂氏約１０度と摂氏約２５０度との間に制御することができる。
【００２３】
巻取りロール１１１によって巻き取られるか、または追加の堆積材料を引き続いて堆積させるために材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０の下方を再び通る前に、基板１０２上に存在する汚染物質または残留物を吹き飛ばすのを支援するために、エアナイフ１７０を供給ロール１０８に隣接する位置に配設することができる。エアナイフ１７０は、必要に応じて所定の流量の空気または他のガスを、その近くを通る基板表面に与えて、基板１０２から汚染物質または残留物を吹き飛ばすことができる。エアナイフ１７０によって与えられる空気は、オプションとして、基板１０２に配設された堆積材料を乾燥させるのをさらに支援するために、例えば、摂氏約１０度と摂氏約２５０度との間に加熱することができる。
【００２４】
図１Ｂは、本発明の別の実施形態によるバッテリ活物質層を基板１０２に堆積させるための材料スプレー堆積システム１１９の概略図を示す。図１Ａに示した実施形態と同様に、図１Ｂの材料スプレー堆積システム１１９には、基板コンベヤシステム１０１がそこに配設される。図１Ａに示した材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０と異なり、図１Ｂの材料スプレー堆積システム１１９は、単一の通過でより多くの材料（すなわち、より大きい厚さ）を基板１０２の表面に堆積させるために、複数の材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０を含む。多数の材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０を有する材料スプレー堆積システム１１９を利用することによって、バッテリ活物質層などのより多くの堆積材料が、小さいツール設置面積を利用してより少ない時間で均一に基板１０２に堆積される。
【００２５】
追加として、各々が薄い層を堆積させる多数の材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０を使用すると、薄い層の各々は、次の薄い層を堆積させる前に徹底的に乾燥させることができる。堆積された材料の結果として生じるより厚い層は、それを通して均一な組成物を有するが、その理由は、揮発性物質が堆積材料の中心で捕捉された状態になることができないからであり、バルクまたは他の迅速に堆積された層における場合にそうであることがある。その上、薄い層は速く乾燥するので、堆積された材料の厚さは、揮発性物質をフィルムから完全に蒸発させることができるようにするのにかなりの時間を必要とする厚く堆積された層よりも迅速に作り上げることができる。それに応じて、多数の材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０をもつ材料スプレー堆積システム１１９は、堆積スループットおよび効率の向上を可能にする。材料スプレー堆積システム１１９で利用される材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０の数は、堆積効率および性能を促進するために必要に応じて変更することができることに留意されたい。
【００２６】
第１の複数のヒータ１２４ａ、１２４ｂは、基板１０２上にスプレーされた電極形成溶液１１２の乾燥を支援するために、基板１０２の上方で材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０に隣接して配設することができる。図１Ｂに示した実施形態では、ヒータ１２４ａ、１２４ｂは、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０間に配設されている。そのような配列によって、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０からスプレーされた電極形成溶液１１２は、エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０に隣接して配設されたヒータ１２４ａ、１２４ｂによって迅速に乾燥および熱処理することができる。なおその上、第２の複数のヒータ１２２ａ、１２２ｂが、第１の複数のヒータ１２４ａ、１２４ｂが配置されている場所の反対側の基板１０２の下方に配設され得る。第２の複数のヒータ１２２ａ、１２２ｂは、第１の複数のヒータ１２４ａ、１２４ｂと同様に動作する。図１Ａにおいて構成された材料スプレー堆積システム１００の構造と同様に、第３のヒータ１１４ｂが、図１Ｂに示した材料スプレー堆積システム１１９での堆積プロセスの後に基板１０２が回収されている巻取りロール１１１の近くに配設され得る。材料スプレー堆積システム１１９に配設されるヒータの数、場所、および構成は、所望に応じて変更することができることに留意されたい。
【００２７】
図１Ｃは、基板コンベヤシステム１５２が基板１０２を移送するための様々な水平面を画定している状態でバッテリ活物質層を基板１０２に堆積させるための別の材料スプレー堆積システム１８５の概略図を示す。第１の複数のコンベヤ送りローラ１５８（１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ、および１５８ｄとして示す）は、基板コンベヤシステム１５３に配設され位置合わせされて、第１の水平面１９４を画定することができる。第２の複数のコンベヤ送りローラ１５９（１５９ａおよび１５９ｂとして示す）は、第１の複数のコンベヤ送りローラ１５８の下方に位置合わせされ配設されて、第２の水平面１９６を画定することができる。図１Ｃに示した実施形態では、第１の複数のコンベヤ送りローラ１５８は、４つのローラ１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ、１５８ｄを含み、第２の複数のコンベヤ送りローラ１５９は、２つのローラ１５９ａ、１５９ｂを含む。例えばローラ１５８ｂとローラ１５８ｃとの間などの第１の複数のコンベヤ送りローラ１５８によって画定される第１の水平面１９４は、堆積プロセスの間基板１０２が少なくとも１つの材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０の下を通るように水平経路１６４を画定することができる。それぞれ、第１の複数のコンベヤ送りローラ１５８ａ〜１５８ｄおよび第２の複数のコンベヤ送りローラ１５９ａ〜１５９ｂによって画定される第１および第２の水平面１９４、１９６は、例えばローラ１５８とローラ１５９との間などに実質的に延びた垂直経路１６２を作り出すことができる。延びた垂直経路１６２は、基板１０２が基板コンベヤシステム１５２中で進む全距離を増加させ、それによって、材料スプレー堆積システム１８５の長さを著しく増加させることなしに乾燥時間を増加させることができる。第１の複数のヒータ１５６は、材料が基板１０２上に分与された後の基板１０２の加熱を支援するために、延びた垂直経路１６２の下に配設することができる。第２の複数のヒータ１９２が、オプションとして、必要に応じて基板１０２を加熱するために、延びた垂直経路１６２の上方に配設され得る。材料スプレー堆積システム１８５に配設されるヒータ１５６、１９２の場所、構成、および数は、所望に応じて任意の配列において変更することができることに留意されたい。
【００２８】
基板１０２は、コンベヤ送りローラ１５８ａ、１５９ａ、１５８ｂ、１５８ｃ、１５９ｂ、１５８ｄの各々により連続して送られ、垂直経路１６２および水平経路１６４により蛇行した（すなわち、曲がりくねった）経路を作り出し、それによって、基板１０２がシステム１８５を通って進む全体の時間の長さを延ばす。基板コンベヤシステム１５２によって作り出された蛇行した経路は、追加の材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０を位置づけるための場所を増やし、それによって、基板コンベヤシステム１０３の設置面積を増加させることなく堆積効率を改善し、望ましくは生産コストを減少させることができる。
【００２９】
図１Ｄは、基板コンベヤシステム１５３が上向きまたは下向きの方向に基板１０２を移送するための少なくとも１つの実質的に垂直な面１８８を画定している状態で、バッテリ活物質層を基板１０２に堆積させるための別の材料スプレー堆積システム１９５の概略図を示す。材料スプレー堆積システム１９５は、一般に、基板が実質的に垂直な面１８８内で実質的に垂直に移動している間に少なくとも１つの材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０が材料を基板１０２に堆積させるように位置づけられていることを除いて、上述のシステムと同様に構成される。追加のオプションの材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０は、破線で示されており、それは、材料スプレー堆積システム１９５が、代替として、オプションの材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１２０のうちの１つまたは複数を同じ垂直な面、第２の実質的に垂直な面、および／または１つまたは複数の水平面のいずれかに組み込むことによって構成され、それによって、基板コンベヤシステム１０３の設置面積を増加させることなく、堆積効率を改善し、望ましくは生産コストを減少させることができることを示している。
【００３０】
図２Ａは、図１Ａ〜１Ｄに示した材料スプレー堆積システム１００、１１９、１８５、１９５で使用することができる材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００の概略図を示す。材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００は、材料スプレー堆積システム１００、１１９、１８５、１９５に配設された材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ１１０、１２０と同様に構成することができる。材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００は、上面２１６および下部表面２１４を有するマニホルド２０２を含む。複数のノズル２０４が、マニホルド２０２にそれの下部表面２１４から結合される。マニホルド２０２の下部表面２１４は、マニホルド２０２の下部表面２１４に位置決めされた基板１０２の一部と実質的に平行であり、一方、ほとんどの実施形態において、ノズル２０４のうちの少なくともいくつかは、下部表面２１４および基板１０２の隣接表面の両方に垂直に配向される。流体通路２８２は、堆積材料源２８０から堆積材料（すなわち、電極形成溶液）を供給するためにマニホルド２０２の上面２１６に形成することができる。１つの実施形態では、マニホルド２０２は、アルミニウム、ステンレス鋼、タングステン、銅、モリブデン、ニッケル、それらの合金、それらの組合せ、他の好適な金属材料などのような伝導性材料から製造することができる。
【００３１】
堆積材料源２８０から供給される電極形成溶液１１２は、電気活物質と電気伝導性材料とを含むことができる。電気活物質および電気伝導性材料は、水ベース溶液中に存在することができる。電極形成溶液１１２は、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）または他の好適な溶媒などの溶媒、あるいは水をさらに含むことができる。電極形成溶液１１２は、オプションとして、結合剤および乾燥剤の少なくとも一方を含むことができる。電極形成溶液１１２は、少なくとも約１０−５ジーメンス／メータのベースライン導電率を有することができる。
【００３２】
本明細書で説明する実施形態を使用して堆積させることができる例示の電気活物質には、限定はしないが、リチウム二酸化コバルト（ＬｉＣｏＯ２）、リチウム二酸化マンガン（ＬｉＭｎＯ２）、二硫化チタン（ＴｉＳ２）、ＬｉＮｉｘＣｏ１−２ｘＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、鉄カンラン石（ＬｉＦｅＰＯ４）およびその変種（ＬｉＦｅ１−ｘＭｇＰＯ４など）、ＬｉＭｏＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３、ＬｉＶＯＰＯ４、ＬｉＭＰ２Ｏ７、ＬｉＦｅ１．５Ｐ２Ｏ７、ＬｉＶＰＯ４Ｆ、ＬｉＡｌＰＯ４Ｆ、Ｌｉ５Ｖ（ＰＯ４）２Ｆ２、Ｌｉ５Ｃｒ（ＰＯ４）２Ｆ２、Ｌｉ２ＣｏＰＯ４Ｆ、Ｌｉ２ＮｉＰＯ４Ｆ、Ｎａ５Ｖ２（ＰＯ４）２Ｆ３、Ｌｉ２ＦｅＳｉＯ４、Ｌｉ２ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ２ＶＯＳｉＯ４、他の適格な粉末、それらの複合物、およびそれらの組合せからなる群から選択されたカソード的に活性な粒子が含まれる。
【００３３】
本明細書で説明する実施形態を使用して堆積させることができる他の例示の電気活物質には、限定はしないが、黒鉛、グラフェン硬質炭素、カーボンブラック、炭素をコーティングしたケイ素、スズ粒子、銅−スズ粒子、酸化スズ、炭化ケイ素、ケイ素（アモルファスまたは結晶性）、ケイ素合金、ドープされたケイ素、チタン酸リチウム、任意の他の適切な電気活性粉末、それらの複合物、およびそれらの組合せからなる群から選択されたアノード的に活性な粒子が含まれる。
【００３４】
例示の乾燥剤には、限定はしないが、イソプロピルアルコール、メタノール、およびアセトンが含まれる。例示の結合剤には、限定はしないが、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）と、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）およびカルボキシルメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ）などの水溶性結合剤とが含まれる。例示の電気伝導性材料には、限定はしないが、カーボンブラック（「ＣＢ」）と、アセチレンブラック（「ＡＢ」）とが含まれる。
【００３５】
電極形成溶液は、３０重量パーセント（ｗｔ．％）を超える、例えば、約３０ｗｔ．％と約８５ｗｔ．％との間などの固体含有率を有することができる。１つの実施形態では、電極形成溶液は、約４０ｗｔ．％と約７０ｗｔ．％との間、例えば、約５０ｗｔ．％と約６０ｗｔ．％との間などの固体含有率を有することができる。
【００３６】
従来、エレクトロスプレー技術は、固体なしの液体、または１マイクロメートル未満の粒子を含む液体での使用に制限されている。本明細書で説明する実施形態は、非常に大きい粒子サイズを有する溶液のエレクトロスプレーを可能にする。電極形成溶液内の固体は、一般に、従来の堆積システムよりも大きい粒子サイズを有し、それによって、より高い堆積速度を可能にする。例えば、電極形成溶液内の固体粒子は、約１．０μｍから約２０．０μｍの間、例えば、約３．０μｍから約１５．０μｍの間などの範囲の平均直径を有することができる。電極形成溶液中に存在する固体は、活物質および伝導性材料の少なくとも一方または両方を含む。バッテリ活物質堆積のためにそのような大きい粒子サイズを利用できる唯一の既知の技術は、上述で論じたように、スリットコーティングシステムであり、長い乾燥時間およびフィルム亀裂という欠点があり、追加として、不十分な厚さ均一性制御という欠点があり、それが、スリットコーティングシステムを次世代バッテリデバイスには望ましくないものにしている。本明細書で説明するように、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００は、フィルム亀裂問題なしに、費用効率が高くより小さい設置面積を有するシステムでの良好な均一性制御とともに高固体含有率バッテリ活物質の迅速な堆積を可能にし、それによって、次世代バッテリデバイスの開発および製造を強化する。
【００３７】
複数の開孔２０８を有するオプションのエキストラクタプレート２０６は、マニホルド２０２で延びるノズル２０４と同列に並んで、エキストラクタプレート２０６に形成させることができる。エキストラクタプレート２０６は、マニホルド２０２に面する上部表面２１２と、基板１０２に面する下部表面２１０とを有することができる。エキストラクタプレート２０６の上部表面２１２は、マニホルド２０２の下部表面２１４と平行とすることができる。エキストラクタプレート２０６は、ねじもしくはボルトなどの好適な機械的取付け部品、接着剤、または任意の他の好適な取付け技法を使用してマニホルド２０２に結合させることができる。エキストラクタプレート２０６の複数の開孔２０８は、堆積材料源２８０から基板１０２への堆積材料の流れを促進し閉じ込めるように、マニホルド２０２に結合されたノズル２０４と反応的に同列に並ぶことができる。１つの実施形態では、マニホルド２０２の下部表面２１４は、エキストラクタプレート２０６の上部表面２１２までの約５ｍｍと約５５ｍｍとの間の距離２５０を有することができる。ノズル２０４は、エキストラクタプレート２０６の上部表面２１２までの約１０ｍｍと約５０ｍｍとの間の距離２５２を有することができる。
【００３８】
１つの実施形態では、エキストラクタプレート２０６に形成された開孔２０８は、ノズル２０４から供給される堆積材料の流れ容積（ｆｌｏｗ  ｖｏｌｕｍｅ）に適合するために所定のサイズを有することができる。ノズル２０４のサイズが異なると、ノズル２０４を通り、エキストラクタプレート２０６の開孔２０８を通って基板表面に流れる堆積材料の異なる流束をもたらすことができる。１つの実施形態では、開孔２０８の直径は、約０．３ｍｍと約５ｍｍとの間で選択することができる。
【００３９】
マニホルド２０２に結合された複数のノズル２０４は、異なるプロセス要件を満たすために異なる構成、形状、特徴部、および数を有することができる。ノズル２０４と、エキストラクタプレート２０６に形成された開孔２０８とは、材料源２８０からの堆積材料が開孔２０８を通って基板１０２に進むことができるようになる材料経路を共同して形成することができる。図２Ａに示す実施形態では、ノズル２０４は、単一の直線シリンダ、円錐形状、正方形形状、楕円形形状、または必要に応じて任意の他の異なる構成の形態とすることができる。ノズル２０４の構成に関する詳細を、図６Ａから６Ｂを参照して以下で説明する。
【００４０】
第１の回路構成２３２は、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００を電源２７０に結合する。第１の回路構成２３２は、電力を材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００に与えるように構成される。操作時に、マニホルド２０２およびエキストラクタプレート２０６は各々電極の役割をすることができる。第１の電圧Ｖ１がマニホルド２０２とエキストラクタプレート２０６とに印加され、それにより、マニホルド２０２を通過する堆積材料を霧状にする第１の電界を確立することができる。１つの実施形態では、第１の電圧Ｖ１は、約５キロボルトと約５０キロボルトとの間とすることができる。第２の回路構成２３４は、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００と基板１０２との間に結合される。基板１０２はアルミホイルなどの金属材料から製造されるので、基板１０２は、操作の間電極の役割をすることもできる。同様に、第２の電圧Ｖ２が基板１０２とエキストラクタプレート２０６とに印加され、それにより、エキストラクタプレート２０６の開孔２０８を通って基板１０２上に進む霧状の電極形成溶液の加速を可能にするための第２の電界を確立することができる。第２の電圧Ｖ２は、５キロボルトと約５０キロボルトとの間とすることができる。基板１０２は、例えばローラ１０６のうちの１つを通して接地２３０に結合させることができる。第２の電圧Ｖ２は、第１の電圧Ｖ１よりも、例えば、約５キロボルトだけ大きくすることができる。
【００４１】
１つの実施形態では、マニホルド２０２に結合された複数のノズル２０４は、堆積材料源２８０から与えられた堆積材料（すなわち、電極形成溶液１１２）が基板１０２に均等に分配されるのを支援するように選択された配列を有することができる。１つの実施形態では、電気伝導性材料、例えば、ステンレス鋼などの金属から製造されたダミーノズル２１８が、最後のノズル２０４での電界の不均衡に起因して最も外側のノズル２０４を出て行く噴霧が傾くのを減少させるためにマニホルド２０２の端に配設され得る。場合によっては、マニホルド２０２の端に配設された最も外側のノズル２０４を通して供給される堆積材料は、内側ノズル２０４の噴霧軌跡と比較して傾いた噴霧軌跡を有し、それによって、基板１０２の端でフィルム均一性が悪影響を強く受けることがある。マニホルド２０２の端部のまわりで最後のノズル２０４の外側に配設されたダミーノズル２１８を利用する実施形態では、電圧がダミーノズル２１８に印加されて、ノズル２０４とエキストラクタプレート２０６との間と同じように、エキストラクタプレート２０６とともに電界を作り出すことができる。それにより、電界は最も外側のノズル２０４の横方向外側で均一に延びることができ、その結果、中心ノズル２０４および外側ノズル２０４を出て行く噴霧に作用する電界は実質的に同じであり、それによって、噴霧軌跡は、最も外側のノズル２０４と中心ノズル２０４との間で本質的に均一（すなわち、垂直）になることができ、基板１０２上の中心から端までの堆積均一性が向上する。１つのダミーノズル２１８だけがマニホルド２０２の各端部に示されているが、ダミーノズルは任意の望ましい場所でマニホルド２０２に結合させることができることに留意されたい。
【００４２】
材料スプレーディスペンサアセンブリ２００内のノズル２０４の配列は、高固体含有率電極形成溶液のより大きい流量を可能にし、それは、材料スプレー堆積システム１００または本明細書で説明する他のシステムによって促進された高い乾燥速度と協力して、中心から端まで均一な厚さの均質なバッテリ活物質の速い堆積をもたらす。例えば、材料スプレーディスペンサアセンブリ２００の各ノズル２０４は、高固体含有率（すなわち、１０ｗｔ．％を超える）電極形成溶液の約０．１５ｍｌ／分から約１５．０ｍｌ／分を送出することができる。
【００４３】
図２Ａに示した実施形態では、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００は、ノズル２０４の行を収容する幅２７２を有することができる。例示的な実施形態では、行は、単一の行に位置合わせされた約２０個までのノズルを含むことができる。ノズル２０４が単一の行に配列された状態で、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００は、一般に、基板１０２の幅２５４全体を覆う噴霧パターンを生成する。そのため、マニホルド２０２は、基板１０２の幅２５４よりも大きい幅２７２を有することができるが、最も外側のノズル２０４の中心から中心までの距離は基板１０２の幅２５４よりもわずかに小さくすることができ、一方、ダミーノズル２１８の中心から中心までの距離は、端から中心までの良好な堆積厚さ均一性を保証するために基板１０２の幅２５４よりもわずかに大きくすることができる。
【００４４】
図２Ｂは、図１Ａ〜１Ｄおよび図２Ａに示した材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００の下面図である。図２Ｂに示した実施形態では、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００のノズル２０４は、複数の領域にグループ化することができ、各領域は、ユニットとしての領域によって、または異なる領域間のノズルによって異なる流れ属性を有する。例えば、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００のノズル２０４は、端領域２６０間に配設された中心領域２６２にグループ化することができる。材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００の各領域２６０、２６２は、ノズル２０４の数、ノズル２０４間の間隔、印加電圧、またはノズル２０４を通る流量が異なることができる。１つの実施形態では、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００の中心領域２６２は、多数のノズル２０４を有することができ、一方、端領域２６０は、それぞれ、単一のノズル２０４のみを含む。ダミーノズル２１８（図２Ｂには図示せず）は、上述で論じたように端領域２６０に存在することもできる。
【００４５】
材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００内のノズル２０４の配列は、高固体含有率電極形成溶液のより大きい流量を可能にし、それは、材料スプレー堆積システム１００またはここに記載の他のシステムによって促進された高い乾燥速度と協力して、中心から端まで均一な厚さの均質なバッテリ活物質の速い堆積をもたらす。例えば、材料エレクトロスプレーディスペンサアセンブリ２００の各ノズル２０４は、高固体含有率（すなわち、１０ｗｔ．％を超える）電極形成溶液を約０．１５ｍｌ／分から約１５．０ｍｌ／分以上送出することができる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、端領域２６０に配置されたノズル２０４を通る流れは、異なることができ、例えば、中心領域２６２に配置されたノズル２０４を通る流れよりも多くすることができる。これが、中心領域２６２に配置されたノズル２０４に印加される電圧と比較して端領域２６０に配置されたノズル２０４に印加されるより少ない電圧と結合され、それは、基板１０２の中心でより速い堆積を有する傾向を補償し、それによって、堆積されたバッテリ活物質の端から中心までのより均一な厚さに寄与することができる。
【００４７】
図３は、エッジリング３０２が材料スプレーディスペンサアセンブリ３００の端３０４に配設されている状態の材料スプレーディスペンサアセンブリ３００の概略図である。材料スプレーディスペンサアセンブリ３００は、エキストラクタプレート２０６の端３０４に配設されたエッジリング３０２を含む。エッジリング３０２は、エキストラクタプレート２０６の下部表面２１０に配設される。操作時に、電圧をエッジリング３０２に印加して、ノズル２０４と同じ極性にエッジリング３０２を帯電させることができる。１つの実施形態では、エッジリング３０２に印加される電圧は、ノズル２０４に印加される電圧と同じ電圧とすることができる。そうすることによって、帯電されたエッジリング３０２は、堆積材料を押して、エキストラクタプレート２０６の隣接する開孔２０８を内側に通過させ、その結果、エッジ傾き効果を減少させることができる。１つの実施形態では、エッジリング３０２は、エキストラクタプレート２０６の長さと実質的に同様な長さを有するチューブとすることができる。別の実施形態では、エッジリング３０２は、エキストラクタプレート２０６の端３０４に沿って配設された中空本体を有するリング形態とすることができる。エッジリング３０２は、約０．５ｍｍと約５．０ｍｍとの間の内径３０８と、約１ｍｍと約２０ｍｍとの間の外径３１２とを有することができる。
【００４８】
図４は、材料スプレーディスペンサアセンブリ４００に形成された傾斜したノズル２０４を有する材料スプレーディスペンサアセンブリ４００の別の実施形態を示す。材料スプレーディスペンサアセンブリ４００は、材料スプレーディスペンサアセンブリ４００の中心または端での異なる構成をもつノズルの取替えを容易にするために多数のプレートで形成される。１つの実施形態では、材料スプレーディスペンサアセンブリ４００は、中心プレート４１２の２つの端部に結合された２つのエッジプレート４１０を有する中心プレート４１２を有する。エッジプレート４１０は、そこから延びる１つまたは複数のダミーノズル２１８を有することができる。
【００４９】
１つの実施形態では、傾斜したノズル４０６は、中心プレート４１２の端４２０に形成することができる。傾斜したノズル４０６は、堆積材料を基板１０２の中心の方に一層内側に向けて、最も外側の噴霧軌跡の傾き効果を減少させ、それによって、基板１０２に形成される堆積フィルムの厚さ均一性を改善するのを支援することができると思われる。傾斜したノズル４０６は、中心プレート４１２に結合されるノズルのうちの最も外側のものとすることができる。代替として、傾斜したノズル４０６は、中心プレート４１２の別の好適な位置に配置することができる。傾斜したノズル４０６は、円錐形状、正方形形状、楕円形形状、または他の異なる構成などの異なる構成で構成することもできることに留意されたい。傾斜したノズル４０６に関する一層の詳細は、図６Ｂを参照しながら以下でさらに論じる。
【００５０】
図５は、傾いたプレート５０４を有する材料スプレーディスペンサアセンブリ５００の別の実施形態を示す。材料スプレーディスペンサアセンブリ５００の傾いたプレート５０４は、中心プレート５１６の向かい合っている端部に結合される。傾いたプレート５０４は、そこから延びる少なくとも１つのノズル５０６を有することができる。１つのノズル５０６のみが図５Ａに示されているが、追加のノズル５０６が、必要に応じて、傾いたプレート５０４から延びることができることに留意されたい。傾いたプレート５０４が水平面に対してある角度で中心プレート５１６に結合されるので、傾いたプレート５０４から供給される堆積材料は、基板１０２の中心の方に内向きの軌跡で導かれる。堆積材料は、傾いたプレート５０４および中心プレート５１６の両方に接続された堆積材料源２８０から、または別個の独立して制御される堆積材料源から供給することができる。材料スプレーディスペンサアセンブリ５００の傾いたプレート５０４の角度は、フィルム均一性に強く影響することがある上述のエッジノズル効果を効率的に最小化するために、基板１０２上に突き出たノズル５０６を出て行く電極形成溶液の角度を制御するように調節することができる。１つの実施形態では、端の傾いたプレート５０４に形成されたノズル５０６は、基板１０２の表面と平行な水平面に対して約１０度と約６０度との間の突出し角５１８を有することができる。
【００５１】
図６Ａ〜６Ｂは、バッテリ活物質層を基板に形成するための異なる構成をもつノズル２０４の断面図である。図６Ａに示した実施形態では、ノズル２０４は、先端６０６に結合された円筒状スリーブ６１２を有する円筒状本体６０２を有する。先端６０６は、円筒状スリーブ６１２から次第に細くなる。円筒状スリーブ６１２は第１の外径６３４を有し、先端６０６の遠位端は第２の外径６１６を有する。第２の外径６１６は第１の外径６３４よりも小さく、それによって、先端６０６のテーパーを画定する。１つの実施形態では、ノズル２０４の中心線に対する先端６０６のテーパーは、参照番号６１８で示すように、約４９度未満、例えば、約４５度（プラス０マイナス４度の許容範囲を有する）である。
【００５２】
ノズル２０４を出て行く堆積材料は、ノズル２０４の先端６０６を濡らして這い上がっていくことがあり、ノズルを出て行く材料のストリームの直径を好ましくなく増加させ、それは、プロセス制御を困難にし、ノズル間の潜在的なアーク発生を好ましくなく増加させる。電極形成溶液が流れる第１の外径６３４と内側径６１８との間の比を選択すると、ノズル間のアーク発生の可能性を最小化しながら高い堆積速度を得る能力の平衡が保たれる。例えば、４：１および３：１の第１の外径６３４および内側径６１８の間の比は、ノズル２０４が１２ｍｍまたはさらに９ｍｍの近さのノズル中心線間の距離で隔置される場合、アーク発生なしに良好な堆積結果をもたらすことになることが実証されている。
【００５３】
いくつかの実施形態では、先端６０６から基板表面の方に出て行く材料の有効直径は、小滴とノズル２０４の先端６０６との間に形成される接触角６０８を変更する（すなわち、増加させる）ためおよび堆積材料によるノズルの濡れを防止するためのノズル２０４の先端３０６および／または本体６０２の外側に塗布された疎水性コーティングによって制御することができる。１つの実施形態では、接触角６０８は、２０度を超えるように、例えば、３０度などを超えるように、例えば、約２０度と約９０度との間に制御することができる。１つの実施形態では、先端６０６に被覆するために利用される疎水性コーティングは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロデシルトリクロロシラン（ＦＤＴＳ）などとすることができる。
【００５４】
滑らかな外面を有するように先端６０６を製造すると、ノズル２０４の濡れがさらに最小化されることになることも見いだされた。１つの実施形態では、先端６０６の外面は、約１６Ｒａまたはそれより滑らかな表面粗さを有するように製造される。
【００５５】
図６Ｂは、傾斜した先端６２４をもつ、図４に以前に示した、ノズル４０６の別の実施形態を示す。ノズル４０６は、傾斜した先端６２４に結合された円筒状スリーブ６１２を有する円筒状本体６０２を含む。傾斜した先端６２４は、円筒状スリーブ６１２から延びる。傾斜した先端６２４は、水平面から約２０度と約６０度との間の角度６２６を有する。傾斜した先端６２４はノズルを出て行く噴霧の軌跡を導くのに利用することができ、それは、スプレーディスペンサアセンブリの端に位置づけられたノズルが端から中心までの堆積厚さ均一性を制御するのに特に有用であり得る。
【００５６】
前述は本発明の実施形態に関するが、本発明の他のおよびさらなる実施形態を、本発明の基本範囲から逸脱することなく、考案することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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