特開 2023-135980 電極の製造方法、および電極

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023135980

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】電極の製造方法、および電極

(51)【国際特許分類】

   H01M 4/139 20100101AFI20230922BHJP

   H01M 4/04 20060101ALI20230922BHJP

   H01M 4/13 20100101ALI20230922BHJP

   H01M 4/36 20060101ALI20230922BHJP

   B05D 1/04 20060101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

H01M4/139

H01M4/04 A

H01M4/13

H01M4/36 C

B05D1/04 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022041355

(22)【出願日】2022-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000179328

【氏名又は名称】リックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上薗 知之

(72)【発明者】

【氏名】小田 桃香

(72)【発明者】

【氏名】阿部 勇太

【テーマコード（参考）】

4D075

5H050

【Ｆターム（参考）】

4D075AC45

4D075AC84

4D075AC88

4D075AC91

4D075AC93

4D075AC95

4D075BB05Z

4D075BB21Z

4D075BB81Y

4D075BB91Y

4D075BB92Y

4D075BB93Y

4D075CA13

4D075CA47

4D075CA48

4D075DA04

4D075DB01

4D075DB06

4D075DB07

4D075DC19

4D075EA02

4D075EB16

4D075EB17

4D075EB51

4D075EC01

4D075EC02

4D075EC10

5H050AA08

5H050AA19

5H050BA16

5H050BA17

5H050CA01

5H050CA07

5H050CA08

5H050CA09

5H050CB02

5H050CB03

5H050CB08

5H050CB09

5H050CB11

5H050EA24

5H050FA17

5H050FA18

5H050GA22

5H050GA27

5H050HA00

5H050HA01

5H050HA03

5H050HA04

5H050HA08

5H050HA15

5H050HA16

5H050HA18

(57)【要約】

【課題】活物質層の目付量の上限値を大きくすること。
【解決手段】基材に第１電圧が印加され、かつスクリーンに第２電圧が印加されることにより、基材とスクリーンとの間に電界が形成される。スクリーンを通して、粉体塗料が電界に導入される。粉体塗料が基材に付着することにより、電極が製造される。第１電圧は、第２電圧と反対極性を有する。粉体塗料がスクリーンを通過する際に、粉体塗料がスクリーンと接触することにより、粉体塗料に電荷が付与される。電界中、静電気力によって粉体塗料が飛行することにより、粉体塗料が基材に到達する。粉体塗料の飛行方向と、鉛直下向きとのなす角は、９０～２７０度である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）基材に第１電圧を印加し、かつスクリーンに第２電圧を印加することにより、前記基材と前記スクリーンとの間に電界を形成すること、
（ｂ）前記スクリーンを通して、粉体塗料を前記電界に導入すること、および
（ｃ）前記粉体塗料を前記基材に付着させることにより、電極を製造すること、
を含み、
前記第１電圧は、前記第２電圧と反対極性を有し、
前記粉体塗料が前記スクリーンを通過する際に、前記粉体塗料が前記スクリーンと接触することにより、前記粉体塗料に電荷が付与され、
前記電界中、静電気力によって前記粉体塗料が飛行することにより、前記粉体塗料が前記基材に到達し、
前記粉体塗料の飛行方向と、鉛直下向きとのなす角は、９０～２７０度である、
電極の製造方法。

【請求項2】

前記粉体塗料の前記飛行方向は、鉛直上向きである、
請求項１に記載の電極の製造方法。

【請求項3】

前記第１電圧は、正極性である、
請求項１または請求項２に記載の電極の製造方法。

【請求項4】

前記粉体塗料は、複合粒子を含み、
前記複合粒子は、活物質粒子と、被膜とを含み、
前記被膜は、前記活物質粒子の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記被膜は、バインダを含む、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電極の製造方法。

【請求項5】

前記バインダは、フッ素樹脂を含む、
請求項４に記載の電極の製造方法。

【請求項6】

下記式（１）：
Ｅｄ＜ｆ（ｐｄ） （１）
の関係が満たされ、
上記式（１）中、
Ｅは、前記電界の電界強度を示し、
ｄは、前記基材と前記スクリーンとの距離を示し、
ｐは、前記電界中のガス圧を示し、
ｆ（ｐｄ）は、前記ガス圧と前記距離との積と、パッシェン曲線とから求まる火花電圧を示す、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電極の製造方法。

【請求項7】

バッチ式で前記電極が製造される、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電極の製造方法。

【請求項8】

基材と、
活物質層と、
を含み、
前記基材は、第１領域と第２領域とを含み、
前記第１領域は、前記活物質層に被覆されており、
前記第２領域は、前記活物質層から露出しており、
前記第２領域は、前記第１領域と隣接しており、
前記活物質層は、側端面を有し、
前記側端面は、前記第１領域と前記第２領域との境界と接触しており、
前記側端面と、前記基材とがなす角は、４５～９０度であり、
前記活物質層は、複合粒子を含み、
前記複合粒子は、活物質粒子と、被膜とを含み、
前記被膜は、前記活物質粒子の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記被膜は、バインダを含み、
下記式（２）：
０．９０≦α／β≦１．１０ （２）
の関係が満たされ、
上記式（２）中、
αは、上部における前記バインダに由来する特定元素の質量濃度を示し、
βは、下部における前記特定元素の質量濃度を示し、
前記上部および前記下部は、前記活物質層が厚さ方向に２等分されることにより、区分され、
前記下部は、前記上部と前記基材との間に位置する、
電極。

【請求項9】

前記活物質層は、２０ｍｇ／ｃｍ²以上の目付量を有する、
請求項８に記載の電極。

【請求項10】

前記活物質層は、１００～１０００μｍの厚さを有する、
請求項８または請求項９に記載の電極。

【請求項11】

前記活物質層は、矩形状の平面形状を有し、
平面視において、前記活物質層の一辺の長さは、５００ｍｍ以上である、
請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の電極。

【請求項12】

前記活物質層において、金属異物の密度は、１個／ｍ²以下である、
請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の電極。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電極の製造方法、および電極に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１８－１９２３８０号公報（特許文献１）は、静電粉体塗装装置を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１９２３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

静電塗装技術により電極を製造することが提案されている。例えば、電界が形成される。電界の一端は、ワーク（基材）である。電界中に粉体塗料が噴霧される。粉体塗料は活物質粒子を含む。粉体塗料に静電気力が作用する。静電気力により、粉体塗料が基材に向かって飛行する。さらに静電気力により、粉体塗料が基材に付着する。粉体塗料が基材に付着することにより、活物質層が形成され得る。

【0005】

例えば、電界中の粉体塗料の飛行方向と、鉛直下向きとのなす角を９０～２７０度に調整することが考えられる。これにより、フィルター作用の発現が期待される。「フィルター作用」は、粉体塗料から金属異物を除去する作用を示す。

【0006】

粉体塗料は、金属異物を含み得る。金属異物は、例えば、活物質粒子の製造時に混入し得る。金属異物は、電池性能に悪影響を及ぼす可能性がある。飛行中の粉体塗料には、推力と重力とが作用する。飛行方向が例えば鉛直上向きであることにより、推力と重力とが互いに異なる方向に作用し得る。通常、金属異物は、粗大粒子である。金属異物は、活物質粒子に比して、大きい質量を有し得る。また金属異物は導体であるため、帯電し難いと考えられる。そのため、金属異物に作用する重力が、飛行の推力（静電気力、風圧力等）より大きくなり得る。重力の影響が大きくなることにより、金属異物が飛行できないか、または飛行しても落下し得る。これにより、金属異物が粉体塗料から除去されることが期待される。

【0007】

ただし、フィルター作用と引き換えに、活物質層の目付量（単位面積当たりの付着量）が制限されることになる。粉体塗料は、静電気力により基材に付着する。すなわち粉体塗料の付着力は、静電気力に比例する。目付量が大きくなる程（活物質層が厚くなる程）、活物質層の表面と、基材（電極）との距離が長くなる。静電気力は、距離の２乗に反比例する。したがって、活物質層が厚くなる程、活物質層の表面に作用する静電気力（付着力）が小さくなる。例えば、粉体塗料の飛行方向が鉛直上向きである時、粉体塗料を基材から引き離す方向に重力が作用し得る。活物質層が所定の厚さになると、重力が付着力を超える。重力が付着力を超えると、新たに粉体塗料が付着できなくなる。すなわち、活物質層の目付量が上限値に達する。

【0008】

本開示の目的は、活物質層の目付量の上限値を大きくすることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。ただし本明細書の作用メカニズムは推定を含む。作用メカニズムは本開示の技術的範囲を限定しない。

【0010】

１．電極の製造方法は、下記（ａ）～（ｃ）を含む。
（ａ）基材に第１電圧を印加し、かつスクリーンに第２電圧を印加することにより、基材とスクリーンとの間に電界を形成する。
（ｂ）スクリーンを通して、粉体塗料を電界に導入する。
（ｃ）粉体塗料を基材に付着させることにより、電極を製造する。
第１電圧は、第２電圧と反対極性を有する。粉体塗料がスクリーンを通過する際に、粉体塗料がスクリーンと接触することにより、粉体塗料に電荷が付与される。電界中、静電気力によって粉体塗料が飛行することにより、粉体塗料が基材に到達する。粉体塗料の飛行方向と、鉛直下向きとのなす角は、９０～２７０度である。

【0011】

粉体塗料の飛行方向と、鉛直下向きとのなす角が９０～２７０度であることにより、フィルター作用の発現が期待される。

【0012】

従来、電界の一端である基材は、グランド（０Ｖ）とされている。すなわち基材には、電圧が付与されていない。この場合、基材に付着した粉体塗料に作用する静電気力（付着力）は、鏡像力に等しい。粉体塗料が基材に堆積することにより、活物質層が厚くなる。活物質層が厚くなる程、活物質層の表面に作用する鏡像力は小さくなる。活物質層の表面において、鏡像力と重力とが釣り合う時、活物質層の目付量が上限値に達する。

【0013】

本開示においては、基材に第１電圧が付与される。基材に付与される第１電圧は、スクリーンに付与される第２電圧と反対極性を有する。粉体塗料は、スクリーンから電荷を付与される。よって基材は、粉体塗料の電荷と反対極性の電荷を有する。粉体塗料と反対極性の電荷を基材が有することにより、鏡像力を超える静電気力が発生し得る。したがって、活物質層の目付量の上限値が大きくなることが期待される。

【0014】

さらに、付着力の増大により、基材への粉体塗料の付着頻度が上昇することも期待される。付着頻度の上昇により、付着速度の上昇が期待される。

【0015】

２．粉体塗料の飛行方向は、例えば、鉛直上向きであってもよい。

【0016】

フィルター作用の増強が期待されるためである。なお、鉛直上向きと鉛直下向きとのなす角は、１８０度である。

【0017】

３．第１電圧は、例えば正極性であってもよい。

【0018】

すなわち第２電極は、例えば負極性であってもよい。

【0019】

４．粉体塗料は、例えば複合粒子を含んでいてもよい。複合粒子は、活物質粒子と、被膜とを含む。被膜は、活物質粒子の表面の少なくとも一部を被覆している。被膜は、バインダを含む。

【0020】

従来、液体塗料の塗布により、活物質層が形成されている。液体塗料は、スラリー、ペースト等と称されている。液体塗料は、活物質粒子およびバインダ等が分散媒中に分散されることにより、準備される。液体塗料の乾燥時、分散媒（液体）の蒸発に伴って、バインダが塗膜の表面に向かって移動し得る。該現象は、「バインダマイグレーション」とも称されている。バインダマイグレーションにより、活物質層の組成（バインダの分布）にバラツキが生じ得る。バインダマイグレーションが発生すると、抵抗の増加、剥離強さの低下等の不都合が生じ得る。

【0021】

本開示の複合粒子においては、予め活物質粒子とバインダとが結合している。静電塗装技術における粉体塗料は、分散媒が不要であり得る。すなわち、活物質層の形成過程で、バインダを移動させる因子が少ない。したがって、活物質層におけるバインダの分布が均一になることが期待される。

【0022】

５．バインダは、例えばフッ素樹脂を含んでいてもよい。

【0023】

フッ素樹脂は、帯電列において最も負側に位置する。バインダがフッ素樹脂を含むことにより、粉体塗料の帯電が促進されることが期待される。

【0024】

６．下記式（１）の関係が満たされてもよい。
Ｅｄ＜ｆ（ｐｄ） （１）
上記式（１）中、
「Ｅ」は、電界の電界強度を示す。
「ｄ」は、基材とスクリーンとの距離を示す。
「ｐ」は、電界中のガス圧を示す。
「ｆ（ｐｄ）」は、ガス圧と距離との積と、パッシェン曲線とから求まる火花電圧を示す。

【0025】

上記式（１）が満たされることにより、電極の製造中、火花放電の低減が期待される。

【0026】

７．バッチ式で電極が製造されてもよい。

【0027】

電極の製造方式は、連続式とバッチ式とに大別される。上記「１．」の製造方法においては、基材に第１電圧が付与される。例えば、連続式（ロールｔｏロール方式）により、電極が製造される時、基材が数千ｍの長さになる場合がある。製造設備の大部分に、第１電圧が印加されることになるため、製造設備が複雑かつ高価になる可能性がある。さらに、上記「１．」の製造方法においては、目付量が大きい電極が製造され得る。目付量が大きい電極（分厚い電極）が、ロールに巻き取られると、活物質層が割れる等の不都合も発生し得る。

【0028】

上記「１．」の製造方法は、バッチ式により、大面積の枚葉状電極を一枚一枚製造することに適している。大面積の枚葉状電極は、例えば、大面積の積層型電池に使用され得る。またバッチ式の採用により、製造設備のコンパクト化も期待される。

【0029】

８．電極は、基材と活物質層とを含む。基材は、第１領域と第２領域とを含む。第１領域は、活物質層に被覆されている。第２領域は、活物質層から露出している。第２領域は、第１領域と隣接している。活物質層は、側端面を有する。側端面は、第１領域と第２領域との境界と接触している。側端面と、基材とがなす角は、４５～９０度である。
活物質層は、複合粒子を含む。複合粒子は、活物質粒子と、被膜とを含む。被膜は、活物質粒子の表面の少なくとも一部を被覆している。被膜は、バインダを含む。
下記式（２）の関係が満たされる。
０．９０≦α／β≦１．１０ （２）
上記式（２）中、
「α」は、上部におけるバインダに由来する特定元素の質量濃度を示す。
「β」は、下部における特定元素の質量濃度を示す。
上部および下部は、活物質層が厚さ方向に２等分されることにより、区分される。下部は、上部と基材との間に位置する。

【0030】

本開示においては、上記「８．」の構成を含む電極が製造され得る。

【0031】

例えば、液体塗料の塗布により、活物質層が形成された場合、液垂れが生じ得る。すなわち塗膜（乾燥前の活物質層）において、液体塗料の端部が外側に垂れる。その結果、活物質層の側端面が傾斜することになる。活物質層の側端面と、基材とのなす角（傾斜角）は、４５度未満である。

【0032】

本開示においては、粉体塗料が使用される。本開示おいては、活物質層の側端面を傾斜させる因子が少ない。したがって４５～９０度の傾斜角が実現され得る。傾斜角が９０度に近い程、電池内において正負極間のデッドスペースが低減され得る。デッドスペースの低減により、電池のエネルギー密度が向上することが期待される。

【0033】

本開示においては、バインダが均一に分布し得る。バインダの分布は、マイグレーション指数により評価され得る。上記式（２）の「α／β」は、マイグレーション指数を示す。マイグレーション指数が１に近い程、バインダが均一に分布すると考えられる。例えば、液体塗料の乾燥時、バインダマイグレーションが発生すると、活物質層の上部にバインダが偏在することになる。このときマイグレーション指数は、例えば２～３の値をとり得る。本開示においては、予め活物質粒子とバインダとが結合した複合粒子が使用され得る。さらに、バインダを移動させる因子（例えば分散媒の蒸発等）が少ない。したがって、０．９～１．１のマイグレーション指数が実現され得る。

【0034】

９．活物質層は、例えば２０ｍｇ／ｃｍ²以上の目付量を有していてもよい。

【0035】

本開示においては、目付量の上限値が大きい。したがって、例えば２０ｍｇ／ｃｍ²以上の目付量が実現され得る。

【0036】

１０．活物質層は、例えば１００～１０００μｍの厚さを有していてもよい。

【0037】

本開示においては、厚さの上限値が大きい。したがって、例えば１００～１０００μｍの厚さが実現され得る。

【0038】

１１．活物質層は、矩形状の平面形状を有していてもよい。平面視において、活物質層の一辺の長さは、例えば５００ｍｍ以上であってもよい。

【0039】

本開示においては、大面積の枚葉状電極が製造され得る。

【0040】

１２．活物質層において、金属異物の密度は、１個／ｍ²以下であってもよい。

【0041】

本開示においては、電極製造時のフィルター作用により、金属異物が低減され得る。

【0042】

以下、本開示の実施形態（以下「本実施形態」と略記され得る。）、および本開示の実施例（以下「本実施例」と略記され得る。）が説明される。ただし、本実施形態および本実施例は、本開示の技術的範囲を限定しない。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】図１は、本実施形態における電極の製造方法の概略フローチャートである。

【図2】図２は、本実施形態における電極の製造方法を示す概念図である。

【図3】図３は、参考形態における電極の製造方法を示す概念図である。

【図4】図４は、本実施形態における複合粒子の概念図である。

【図5】図５は、本実施形態における電極を示す概略平面図である。

【図6】図６は、本実施形態における電極を示す概略部分断面図である。

【図7】図７は、本実施例における電極製造装置を示す概略断面図である。

【図8】図８は、塗装時間と目付量との関係を示すグラフである。

【図9】図９は、第２実験例の結果を示すＳＥＭ画像である。

【図10】図１０は、マイグレーション指数の測定方法を示す概念である。

【図11】図１１は、パッシェン曲線の一例である。

【図12】図１２は、粉体塗料の飛行方向と鉛直下向きとのなす角を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

＜用語の定義等＞
「備える」、「含む」、「有する」、および、これらの変形（例えば「から構成される」等）の記載は、オープンエンド形式である。オープンエンド形式は必須要素に加えて、追加要素をさらに含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。「からなる」との記載はクローズド形式である。ただしクローズド形式であっても、通常において付随する不純物であったり、本開示技術に無関係であったりする付加的な要素は排除されない。「実質的に…からなる」との記載はセミクローズド形式である。セミクローズド形式においては、本開示技術の基本的かつ新規な特性に実質的に影響しない要素の付加が許容される。

【0045】

「してもよい」、「し得る」等の表現は、義務的な意味「しなければならないという意味」ではなく、許容的な意味「する可能性を有するという意味」で使用されている。

【0046】

単数形で表現される要素は、特に断りの無い限り、複数形も含む。例えば「粒子」は「１つの粒子」のみならず、「粒子の集合体（粉体、粉末、粒子群）」も意味し得る。

【0047】

各種方法に含まれる複数のステップ、動作および操作等は、特に断りのない限り、その実行順序が記載順序に限定されない。例えば、複数のステップが同時進行してもよい。例えば複数のステップが相前後してもよい。

【0048】

例えば「ｍ～ｎ％」等の数値範囲は、特に断りのない限り、上限値および下限値を含む。すなわち「ｍ～ｎ％」は、「ｍ％以上ｎ％以下」の数値範囲を示す。また「ｍ％以上ｎ％以下」は「ｍ％超ｎ％未満」を含む。さらに数値範囲内から任意に選択された数値が、新たな上限値または下限値とされてもよい。例えば、数値範囲内の数値と、本明細書中の別の部分、表中、図中等に記載された数値とが任意に組み合わされることにより、新たな数値範囲が設定されてもよい。

【0049】

全ての数値は用語「約」によって修飾されている。用語「約」は、例えば±５％、±３％、±１％等を意味し得る。全ての数値は、本開示技術の利用形態によって変化し得る近似値であり得る。全ての数値は有効数字で表示され得る。測定値は、複数回の測定における平均値であり得る。測定回数は、３回以上であってもよいし、５回以上であってもよいし、１０回以上であってもよい。一般に測定回数が多い程、平均値の信頼性が向上することが期待される。測定値は有効数字の桁数に基づいて、四捨五入により端数処理され得る。測定値は、例えば測定装置の検出限界等に伴う誤差等を含み得る。

【0050】

化合物が化学量論的組成式（例えば「ＬｉＣｏＯ₂」等）によって表現されている場合、該化学量論的組成式は該化合物の代表例に過ぎない。化合物は、非化学量論的組成を有していてもよい。例えば、コバルト酸リチウムが「ＬｉＣｏＯ₂」と表現されている時、特に断りのない限り、コバルト酸リチウムは「Ｌｉ／Ｃｏ／Ｏ＝１／１／２」の組成比に限定されず、任意の組成比でＬｉ、ＣｏおよびＯを含み得る。さらに、微量元素によるドープ、置換等も許容され得る。

【0051】

幾何学的な用語（例えば「平行」、「垂直」、「直交」等）は、厳密な意味に解されるべきではない。例えば「平行」は、厳密な意味での「平行」から多少ずれていてもよい。本明細書における幾何学的な用語は、例えば、設計上、作業上、製造上等の公差、誤差等を含み得る。各図中の寸法関係は、実際の寸法関係と一致しない場合がある。本開示技術の理解を助けるために、各図中の寸法関係（長さ、幅、厚さ等）が変更されている場合がある。さらに一部の構成が省略されている場合もある。

【0052】

「平面視」は、対象物の厚さ方向と平行な視線で、対象物を視ることを示す。

【0053】

図１２は、粉体塗料の飛行方向と鉛直下向きとのなす角を示す概念図である。「なす角（Θ）」は、鉛直下向き（ｖｄ）から飛行方向（ｆｄ）に向かう半時計回りを正方向として定義される。なす角（Θ）が９０度または２７０度である時、飛行方向（ｆｄ）は水平方向である。なす角（Θ）が１８０度である時、飛行方向（ｆｄ）は鉛直上向きである。なお、例えば「９０～２７０度」は「９０～２７０°」と表記されてもよい。

【0054】

「Ｄ５０」は、体積基準の粒度分布において、粒子径が小さい方からの頻度の累積が５０％に達する粒子径と定義される。「Ｄ９９」は、体積基準の粒度分布において、粒子径が小さい方からの頻度の累積が９９％に達する粒子径と定義される。Ｄ５０およびＤ９９は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定され得る。

【0055】

金属異物（粒子）は「短径」と「長径」とを有する。長径は、粒子画像の輪郭線上において最も離れた２点間の距離を示す。短径は、長径をなす線分の中点において、該線分と直交する径を示す。短径が長径と等しいこともある。

【0056】

「金属異物の密度」は、次の手順で測定され得る。
（１）電極が準備される。電極から活物質層が回収される。活物質層が分散媒に分散されることにより、粒子分散液が準備される。分散媒は、例えば、バインダの種類に応じて選択される。例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等が使用されてもよい。
（２）粒子分散液に、棒磁石が浸漬されることにより、粒子分散液中の磁性物が捕集される。粉体塗料に混入する金属異物は、通常、磁性物である。
（３）棒磁石が粒子分散液から引き上げられる。棒磁石に付着した磁性物が回収される。例えば、粘着テープ等により、磁性物が回収されてもよい。
（４）例えば、ＸＲＦ（X-Ray Fluorescence）等により、磁性物の組成が同定される。磁性物の組成により、磁性物が金属異物か否かが特定される。金属異物が計数される。
（５）金属異物の個数が、活物質層の面積で除されることにより、密度（個／ｍ²）が求まる。

【0057】

「融点」は、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry）曲線における融解ピーク（吸熱ピーク）のピークトップ温度を示す。ＤＳＣ曲線は、「JIS K 7121」に準拠して測定され得る。「融点付近」は、例えば融点±２０℃の範囲を示し得る。

【0058】

「電極」は正極および負極の総称である。電極は正極であってもよいし、負極であってもよい。電極は、例えばリチウムイオン電池用であってもよい。リチウムイオン電池は、例えば液系電池であってもよいし、全固体電池であってもよい。ただし電極は、任意の電気化学デバイスに適用され得る。本実施形態においては、一例としてリチウムイオン電池への適用例が説明される。

【0059】

「正電圧」は、正極性（＋）を有する電圧を示す。「正電荷」は、正極性を有する電荷を示す。「負電圧」は、負極性（－）を有する電圧を示す。「負電荷」は、負極性を有する電荷を示す。正極性と負極性とは、互いに反対極性である。

【0060】

「側端面の傾斜角」は、側端面と、基材とがなす角のうち、鋭角を示す（図６の「θ」参照）。傾斜角（θ）は、電極１０の断面画像において測定される。断面画像は、側端面１２ｂよりも外側に、基材１１が延びている部分で撮像される。断面画像は、例えば、ＯＭ（Optical Microscope）により撮像されてもよいし、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）により撮像されてもよい。例えば、活物質層１２の厚さ等に応じて、適切な観察デバイスが選択される。側端面１２ｂは湾曲している場合もある。断面画像において、側端面１２ｂの先端と、側端面１２ｂの後端とを結ぶ線分が描かれる。先端は、側端面１２ｂと基材１１との接点である。後端は、側端面１２ｂと、活物質層１２の主面１２ａとの境界である。当該線分と、基材１１の主面とのなす角（θ）が測定される。なお「主面」は、対象物（典型的には六面体）の外面のうち、最大面積を有する面を示す。

【0061】

「マイグレーション指数」は、次の手順で測定される。電極から試料が切り出される。切断面は、活物質層の厚さ方向と平行である。活物質層の切断面に断面加工が施されることにより、断面試料が準備される。例えば、イオンミリング装置により、断面加工が施されてもよい。断面試料がＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）により分析される。図１０は、マイグレーション指数の測定方法を示す概念である。断面試料において、活物質層１２が厚さ方向に２等分されることにより、活物質層１２が上部１と下部２とに区分される。下部２は、上部１と基材１１との間に位置する。バインダの種類に応じて、特定元素が選択される。特定元素は、バインダのマーカーとなり得る元素である。例えば、バインダがポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を含む場合、フッ素が特定元素とされてもよい。バインダが適当な元素を有しない場合、断面試料に対して、公知の染色処理が施されることにより、バインダに特定元素が付与されてもよい。ＥＰＭＡにより、上部１における特定元素の質量濃度（α）と、下部２における特定元素の質量濃度（β）とがそれぞれ測定される。αがβで除されることにより、マイグレーション指数（α／β）が求まる。

【0062】

「パッシェン曲線（Paschen Curve）」は、ガス圧（ｐ）と電極間距離（ｄ）との積（ｐ×ｄ）と、火花電圧との関係を表す。積（ｐ×ｄ）は「ｐｄ」とも表記される。図１１は、パッシェン曲線の一例である。図１１のグラフは、両対数グラフである。パッシェン曲線は、極小値を有し得る。図１１には、一例として空気のパッシェン曲線が示されている。パッシェン曲線は、ガスの種類によって変化し得る。任意のガス種について、公知のパッシェン曲線が利用可能である。

【0063】

「エアロゾル」は、固体および液体の少なくとも一方が、ガス中に分散した分散系を示す。エアロゾルは、例えば、煙霧、クラウド粉体等とも称され得る。エアロゾルの外観は、例えばクラウド状、噴煙状等と形容され得る。

【0064】

＜電極の製造方法＞
図１は、本実施形態における電極の製造方法の概略フローチャートである。以下「本実施形態における電極の製造方法」が「本製造方法」と略記され得る。本製造方法は、「（ａ）電界の形成」、「（ｂ）帯電」および「（ｃ）塗装」を含む。本製造方法は、例えば「（ｄ）定着」等をさらに含んでいてもよい。

【0065】

《（ａ）電界の形成》
図２は、本実施形態における電極の製造方法を示す概念図である。本製造方法は、基材１１に第１電圧（Ｖ₁）を印加し、かつスクリーンに第２電圧（Ｖ₂）を印加することにより、電界を形成することを含む。

【0066】

基材１１は、導電性を有する。基材１１は、例えばシート状であってもよい。基材１１は、例えば集電体であってもよい。基材１１は、例えば金属箔を含んでいてもよい。基材１１は、例えば「集電箔」と称されてもよい。基材１１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）および鉄（Ｆｅ）からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。基材１１は、例えばＡｌ箔、Ａｌ合金箔、Ｃｕ箔等を含んでいてもよい。基材１１は、例えば、５～５０μｍの厚さを有していてもよい。

【0067】

スクリーン１２２は、多孔質である。スクリーン１２２は、貫通孔を有し得る。スクリーン１２２は、導電性を有する。例えば、静電スクリーン印刷におけるスクリーンが、使用されてもよい。スクリーン１２２は、例えば、金属メッシュ等であってもよい。スクリーン１２２は、例えばステンレスメッシュ等であってもよい。例えば、粉体塗料がスクリーン１２２を通過し、かつ粉体塗料とスクリーン１２２との接触頻度が適度となるように、スクリーン１２２の目開きが調整されてもよい。スクリーン１２２の目開きは、例えば、３０～３００μｍであってもよいし、５０～２００μｍであってもよい。

【0068】

基材１１と、スクリーン１２２とが、直流電源１３３に接続される。第１高圧電源１３１が基材１１に接続される。第１高圧電源１３１が基材１１に第１電圧（Ｖ₁）を印加する。第２高圧電源１３２がスクリーン１２２に接続される。第２高圧電源１３２がスクリーン１２２に第２電圧（Ｖ₂）を印加する。

【0069】

第１電圧（Ｖ₁）は、第２電圧（Ｖ₂）と反対極性を有する。これにより、目付量の上限値が大きくなることが期待される。例えば、第１電圧（Ｖ₁）が正電圧であり、かつ第２電圧（Ｖ₂）が負電圧であってもよい。例えば、第１電圧（Ｖ₁）が負電圧であり、かつ第２電圧（Ｖ₂）が正電圧であってもよい。

【0070】

電界強度（Ｅ）は、第１電圧と第２電圧との差（Ｖ₁－Ｖ₂）が、基材１１とスクリーン１２２との距離（ｄ）で除されることにより求まる。電界強度（Ｅ）は、例えば、火花電圧未満であってもよい。火花電圧は、ガス圧（ｐ）と距離（ｄ）との積と、パッシェン曲線とから求まる。すなわち上記式（１）の関係が満たされていてもよい。電界中のガスは、例えば、空気であってもよいし、窒素、アルゴン等の不活性ガスであってもよい。ガス圧（ｐ）は、例えば、大気圧であってもよい。ガス圧（ｐ）は、例えば０．０１～１ＭＰａであってもよい。

【0071】

電界強度（Ｅ）は、例えば、５００Ｖ／ｍｍ以下であってもよい。電界強度は、例えば１００～５００Ｖ／ｍｍであってもよい。第１電圧（Ｖ₁）は、例えば＋５００～＋１５００Ｖであってもよい。第２電圧（Ｖ₂）は、例えば－３５００～－２５００Ｖであってもよい。距離（ｄ）は、例えば、１～２０ｍｍであってもよいし、５～１０ｍｍであってもよい。

【0072】

粉体塗料の飛行方向は、基材１１と、スクリーン１２２との位置関係によって調整される。スクリーン１２２から基材１１に向かう方向が、粉体塗料の飛行方向となる。飛行方向と、鉛直下向きとのなす角は、９０～２７０度である。例えば、飛行方向が、鉛直方向（図２のＺ軸方向）の成分と、水平方向（図２のＸ軸方向）の成分とに分解された時、飛行方向は、鉛直上向きの成分を含んでいてもよい。飛行方向が鉛直上向きの成分を含むことにより、フィルター作用の増強が期待される。飛行方向は、例えば、水平方向であってもよい。飛行方向は、例えば鉛直上向きであってもよい。飛行方向と、鉛直下向きとのなす角は、例えば、１２０～２４０度であってもよいし、１５０～２１０度であってもよい。

【0073】

《（ｂ）帯電》
本製造方法は、スクリーン１２２を通して、粉体塗料を電界に導入することを含む。粉体塗料は後述される。例えば、ガスフローにより、粉体塗料（粒子５）がスクリーンまで輸送されてもよい。ガスは、例えば、空気であってもよいし、不活性ガスであってもよい。例えば、粉体塗料とガスとが混合されることにより、エアロゾルが形成されてもよい。エアロゾルが電界に導入されてもよい。

【0074】

粉体塗料（粒子５）がスクリーン１２２を通過する際、粉体塗料がスクリーン１２２と接触する。これにより、粉体塗料に電荷が注入される。電荷の極性は、第２電圧（Ｖ₂）の極性と同一である。例えば、第２電圧（Ｖ₂）が負電圧である時、粉体塗料に負電荷が注入される。

【0075】

スクリーン１２２を通過した粒子５は、電界に導入される。電界に導入された粒子５には、静電気力が作用する。粒子５は、静電気力により飛行する。なお粒子５の飛行は、静電気力に加えて、例えば、風圧力等によりアシストされてもよい。例えば、送風装置によるガスフロー等が併用されてもよい。

【0076】

《（ｃ）塗装》
本製造方法は、粉体塗料を基材１１に付着させることにより、電極１０を製造することを含む。粒子５が電界中を飛行することにより、粒子５が基材１１に到達する。粒子５は、基材１１に付着する。粒子５が基材に堆積することにより、活物質層１２が形成される。

【0077】

基材１１に付着した粒子５には、静電気力（Ｆ）が働く。静電気力（Ｆ）は、下記式（３）により表される。

【0078】

Ｆ＝ｋ×ｑ₁ｑ₂／ｒ² （３）
「Ｆ」は静電気力を示す。
「ｋ」は比例定数を示す。
「ｑ₁」は、粉体塗料に付与された電気量を示す。
「ｑ₂」は、基材１１に付与された電気量を示す。
「ｒ」は、基材１１と粉体塗料との距離を示す。

【0079】

基材１１に第１電圧が付与されず、基材１１がグランド（０Ｖ）である時、上記式（３）において、「ｑ₁＝ｑ₂」の関係が満たされる。「ｑ₁＝ｑ₂」の関係が満たされる時、静電気力は鏡像力に等しい。

【0080】

基材１１に付着した粒子５には、重力（ｍｇ）も作用する。「ｍ」は粒子５の質量を示し、「ｇ」は重力加速度を示す。重力（ｍｇ）は、粒子５を基材１１から引き離す方向に作用する。

【0081】

本製造方法においては、基材１１に第１電圧（Ｖ₁）が印加される。これにより、基材１１の電気量が増大する。基材１１に第１電圧（Ｖ₁）が印加されている時、基材１１の電気量は、「α×ｑ₁」（α＞１）により表される。よって、粒子５に「Ｆ＝ｋ×αｑ₁ｑ₂／ｒ²」の静電気力が作用することになる。これにより、粉体塗料の付着力が向上することが期待される。付着力の向上により、目付量の上限値が大きくなることが期待される。また、粉体塗料の基材１１への付着頻度が上昇することも期待される。付着頻度の上昇により、付着速度の上昇が期待される。

【0082】

図３は、参考形態における電極の製造方法を示す概念図である。図３においては、基材１１に高圧電源が接続されていない。すなわち基材１１に第１電圧（Ｖ₁）が印加されていない。基材１１は、グランド（ＧＮＤ＝０Ｖ）である。スクリーン１２２に第２電圧（Ｖ₂）が印加されている。参考形態においては、粒子５に作用する静電気力が鏡像力に等しい。すなわち、粒子５に作用する静電気力は、「Ｆ＝ｋ×ｑ₁ｑ₂／ｒ²」である。参考形態の静電気力は、本製造方法の静電気力の「１／α」である。すなわち参考形態の静電気力は、本製造方法の静電気力より小さい。そのため、参考形態においては、目付量の上限値が、本製造方法に比して小さい可能性がある。参考形態においては、付着速度が、本製造方法に比して低い可能性がある。

【0083】

《（ｄ）定着》
本製造方法は、圧力および熱の少なくとも一方を活物質層１２に付与することにより、活物質層１２を基材１１に定着させることを含んでいてもよい。活物質層１２の定着により、活物質層１２の剥離強さが向上することが期待される。

【0084】

圧力および熱は、別々に付与されてもよい。圧力および熱は、実質的に同時に付与されてもよい。例えば、ヒートロール、ヒートプレート等により、活物質層１２が圧縮されてもよい。活物質層１２の加熱温度は、例えば、バインダの融点付近の温度であってもよい。加熱温度は、例えば８０～２００℃であってもよい。圧力は、例えば、活物質層１２の目標厚さ、目標密度等に応じて調整され得る。例えば、５０～２００ＭＰａの圧力が活物質層１２に加えられてもよい。

【0085】

以上より、電極１０が製造され得る。電極１０は、例えば連続式で製造されてもよい。電極１０は、例えばバッチ式で製造されてもよい。

【0086】

《粉体塗料》
液体塗料は、活物質層１２と異なる組成を有する。液体塗料は、分散媒（液体）を含むためある。他方、粉体塗料は、活物質層１２と同一の組成を有し得る。粉体塗料は、活物質粒子を含む。粉体塗料は、活物質粒子に加えて、例えば、バインダ、導電材および固体電解質等をさらに含んでいてもよい。

【0087】

活物質粒子は、例えば、１～３０μｍのＤ５０を有していてもよいし、１～２０μｍのＤ５０を有していてもよいし、１～１０μｍのＤ５０を有していてもよい。活物質粒子は、例えば、３０～５０μｍのＤ９９を有していてもよい。

【0088】

活物質粒子は電極反応を生起する。活物質粒子は任意の成分を含み得る。活物質粒子は、例えば、正極活物質を含んでいてもよい。活物質粒子は、例えば、ＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＭｎＯ₂、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄、Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）Ｏ₂、Ｌｉ（ＮｉＣｏＡｌ）Ｏ₂、およびＬｉＦｅＰＯ₄からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。例えば「Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）Ｏ₂」における「（ＮｉＣｏＭｎ）」は、括弧内の組成比の合計が１であることを示す。合計が１である限り、個々の成分量は任意である。Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）Ｏ₂は、例えばＬｉ（Ｎｉ_1/3Ｃｏ_1/3Ｍｎ_1/3）Ｏ₂、Ｌｉ（Ｎｉ_0.5Ｃｏ_0.2Ｍｎ_0.3）Ｏ₂、Ｌｉ（Ｎｉ_0.8Ｃｏ_0.1Ｍｎ_0.1）Ｏ₂等を含んでいてもよい。

【0089】

活物質粒子は、例えば、負極活物質を含んでいてもよい。活物質粒子は、例えば、黒鉛、ソフトカーボン、ハードカーボン、珪素、酸化珪素、珪素基合金、錫、酸化錫、錫基合金、およびＬｉ₄Ｔｉ₅Ｏ₁₂からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。

【0090】

バインダは粉体状であり得る。バインダは、活物質層１２において、固体材料同士を結合する。バインダの配合量は、１００質量部の活物質粒子に対して、例えば０．１～１０質量部であってもよい。バインダは、任意の成分を含み得る。バインダは、例えば、ＰＶｄＦ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶｄＦ－ＨＦＰ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）およびポリアクリル酸（ＰＡＡ）からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。

【0091】

バインダは、例えば、フッ素樹脂を含んでいてもよい。フッ素樹脂は、例えば、ＰＶｄＦ、ＰＶｄＦ－ＨＦＰ、およびＰＴＦＥからなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。バインダがフッ素樹脂を含むことにより、粉体塗料の帯電が促進され得る。フッ素樹脂が帯電列において最も負側に位置するためである。

【0092】

導電材は粉体状であり得る。導電材は、活物質層１２中に電子伝導パスを形成し得る。導電材の配合量は、１００質量部の活物質粒子に対して、例えば０．１～１０質量部であってもよい。導電材は任意の成分を含み得る。導電材は、例えば、導電性炭素粒子、導電性炭素繊維等を含んでいてもよい。導電材は、例えば、カーボンブラック、気相成長炭素繊維、カーボンナノチューブ、およびグラフェンフレークからなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。カーボンブラックは、例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、およびサーマルブラックからなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。

【0093】

固体電解質は粉体状であり得る。固体電解質は、活物質層１２中にイオン伝導パスを形成し得る。固体電解質の配合量は、１００体積部の活物質粒子に対して、例えば１０～１００体積部であってもよい。固体電解質は任意の成分を含み得る。固体電解質は、例えば、Ｌｉ₂Ｓ－Ｐ₂Ｓ₅、ＬｉＩ－Ｌｉ₂Ｓ－Ｐ₂Ｓ₅、ＬｉＢｒ－Ｌｉ₂Ｓ－Ｐ₂Ｓ₅、およびＬｉＩ－ＬｉＢｒ－Ｌｉ₂Ｓ－Ｐ₂Ｓ₅からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。

【0094】

図４は、本実施形態における複合粒子の概念図である。粉体塗料は、複合粒子６を含んでいてもよい。複合粒子６は、活物質粒子７とその他の材料とが複合化されることにより形成され得る。複合粒子６は、活物質粒子７と被膜８とを含む。活物質粒子７は、複合粒子６のコアである。被膜８は、複合粒子６のシェルである。被膜８は、活物質粒子７の表面の少なくとも一部を被覆している。被膜８は、バインダを含む。被膜８は、導電材、固体電解質等をさらに含んでいてもよい。

【0095】

複合粒子６は、任意の方法により形成され得る。例えば、強いせん断力が加わる条件下で、活物質粒子７と、その他の材料とが混合されることにより、複合粒子６が形成されてもよい。本製造方法においては、任意の粒子複合化装置が使用され得る。複合粒子６の形成後、例えば、バインダの融点付近の温度で、複合粒子６に熱処理が施されてもよい。熱処理によって、バインダが軟化、溶融、再固化する。その結果、被膜８が活物質粒子７の表面に、強固に定着することが期待される。定着強度が低い場合、例えば、複合粒子６の飛行時に、被膜８が活物質粒子７の表面から剥がれる可能性がある。

【0096】

＜電極＞
図５は、本実施形態における電極を示す概略平面図である。電極１０は、基材１１と活物質層１２とを含む。活物質層１２は、基材１１の主面の一部に配置されている。活物質層１２は、基材１１の片面のみに形成されていてもよいし、表裏両面に形成されていてもよい。

【0097】

活物質層１２は、任意の平面形状を有し得る。活物質層１２は、例えば、矩形状の平面形状を有していてもよい。活物質層１２は、大面積を有し得る。平面視において、活物質層１２の一辺の長さは、例えば、５００ｍｍ以上であってもよいし、１０００ｍｍ以上であってもよいし、１５００ｍｍ以上であってもよい。平面視において、活物質層１２の一辺の長さは、例えば、３０００ｍｍ以下であってもよい。

【0098】

活物質層１２は、大きい目付量を有し得る。活物質層１２は、例えば、２０ｍｇ／ｃｍ²以上の目付量を有していてもよいし、４０ｍｇ／ｃｍ²以上の目付量を有していてもよいし、６０ｍｇ／ｃｍ²以上の目付量を有していてもよい。活物質層１２は、例えば、１２０ｍｇ／ｃｍ²以下の目付量を有していてもよいし、１００ｍｇ／ｃｍ²以下の目付量を有していてもよい。

【0099】

図６は、本実施形態における電極を示す概略部分断面図である。基材１１は、第１領域１１ａと、第２領域１１ｂとを含む。図６には、第１領域１１ａと第２領域１１ｂとの境界付近が示されている。第１領域１１ａは、活物質層１２に被覆されている。第２領域１１ｂは、第１領域１１ａと隣接している。第２領域１１ｂは、活物質層１２から露出している。第２領域１１ｂは、活物質層１２よりも外側に延びている。第２領域１１ｂは、例えば「未塗布部」、「非塗工部」等と称され得る。第２領域１１ｂには、集電部材が接合され得る。集電部材は、例えば、超音波接合、スポット溶接、レーザ溶接等により接合され得る。集電部材は、例えば、集電板、リードタブ、電極端子等を含んでいてもよい。

【0100】

活物質層１２は、主面１２ａと側端面１２ｂとを含む。側端面１２ｂは、主面１２ａと接続している。側端面１２ｂは、第１領域１１ａと第２領域１１ｂとの境界と接触している。側端面１２ｂと、基材１１の主面とのなす角（θ）は、４５～９０度である。なす角（θ）が９０度に近い程、エネルギー密度の向上が期待される。なす角（θ）は、例えば、６０～９０度であってもよいし、７０～９０度であってもよいし、８０～９０度であってもよい。

【0101】

活物質層１２は、例えば、１００～１０００μｍの厚さを有していてもよいし、２００～５００μｍの厚さを有していてもよい。

【0102】

活物質層１２は、複合粒子６を含む。複合粒子６の集合体が活物質層１２を形成していることにより、バインダの分布が均一になり得る。活物質層１２は、０．９～１．１０のマイグレーション指数を有する。すなわち上記式（２）の関係が満たされる。活物質層１２は、例えば、０．９２以上のマイグレーション指数を有していてもよいし、０．９４以上のマイグレーション指数を有していてもよい。活物質層１２は、例えば、１．０８以下のマイグレーション指数を有していてもよいし、１．０６以下のマイグレーション指数を有していてもよい。

【0103】

活物質層１２において、金属異物は低密度であり得る。金属異物の密度は、例えば、１個／ｍ²以下であってもよいし、０．５個／ｍ²以下であってもよい。金属異物の密度は、ゼロであってもよい。金属異物は、例えば、磁性物であってもよい。金属異物は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）に由来する成分、鉄（Ｆｅ）、酸化鉄等を含んでいてもよい。金属異物は、粗大粒子であってもよい。金属異物の短径は、例えば、活物質粒子のＤ９９より大きくてもよい。金属異物の短径は、例えば、活物質粒子のＤ９９の２～１０倍であってもよいし、２～５倍であってもよいし、２～３倍であってもよい。

【実施例0104】

＜第１実験例＞
第１実験例においては、第１電圧の極性が検討された。

【0105】

《第１製造例》
下記材料が準備された。
活物質粒子：Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）Ｏ₂
導電材：アセチレンブラック
バインダ：ＰＶｄＦ

【0106】

日本コークス工業社製の混合装置「マルチパーパスミキサ」が準備された。同装置は、球形タンク（混合槽）を含む。球形タンクの対流促進効果により、強いせん断力が発生し、固体材料が複合化され得る。

【0107】

球形タンクに、活物質粒子、導電材およびバインダが投入された。材料の配合比は「活物質粒子／導電材／バインダ＝９０／５／５（質量比）」であった。攪拌羽根の回転数が１００００ｒｐｍに設定された。１０分間にわたって材料が混合された。これにより複合粒子が形成された。複合粒子は、活物質粒子と被膜とを含んでいた。被膜は、活物質粒子の表面を被覆していた。被膜は、バインダおよび導電材を含んでいた。

【0108】

金属製のトレーが準備された。複合粒子の集合体（粉体）がトレーに薄く広げられた。トレーがオーブン内で保管されることにより、複合粒子に熱処理が施された。オーブンの設定温度は１６０℃であった。保管時間は３０分間であった。熱処理により、被膜が活物質粒子の表面に定着したと考えられる。以上より、複合粒子を含む粉体塗料が準備された。

【0109】

図７は、本実施例における電極製造装置を示す概略断面図である。電極製造装置１００は、導入部１１０と、現像部１２０と、電界形成部１３０とを含む。

【0110】

導入部１１０は、攪拌羽根１１１と、多孔板１１２と、ファン１１３とを含む。多孔板１１２は、アルミナ多孔板（目開き １０μｍ、平面サイズ ７５ｍｍ×７５ｍｍ）である。

【0111】

現像部１２０は、現像電極１２１と、スクリーン１２２とを含む。スクリーン１２２は、ＳＵＳ製メッシュ（目開き １００μｍ）である。現像電極１２１と、スクリーン１２２とのギャップは８ｍｍである。

【0112】

電界形成部１３０は、第１高圧電源１３１と、第２高圧電源１３２と、直流電源１３３とを含む。第１高圧電源１３１は、現像電極１２１に正電圧を印加する。第２高圧電源１３２は、スクリーン１２２に負電圧を印加する。

【0113】

現像電極１２１の表面に基材１１が配置された。基材１１は、Ａｌ箔（厚さ １２μｍ）であった。基材１１は、現像電極１２１と等電位を有する。粉体塗料が、多孔板１１２上に供給された。ファン１１３が粉体塗料にガスフローを供給することにより、粉体塗料が舞い上げられた。ガス種は空気であった。ガスの流量は２５Ｌ／ｍｉｎであった。攪拌羽根１１１が粉体塗料とガスとを混合することにより、エアロゾル９が形成された。攪拌羽根１１１の回転数は、１２０ｒｐｍであった。エアロゾル９がスクリーン１２２を通過した。帯電したエアロゾル９が電界に導入された。エアロゾル９が基材１１の表面に接触することにより、粉体塗料が基材１１に付着した。これにより活物質層１２が形成された。活物質層１２の平面サイズは、６０ｍｍ×２００ｍｍであった。

【0114】

活物質層１２の形成後、２枚のヒートプレート（平板）に電極１０が挟み込まれた。ヒートプレートの温度は１６０℃であった。ヒートプレートにより、１５ｔｆの荷重が活物質層１２に付与された。これにより活物質層１２が基材１１に定着した。以上より電極１０が製造された。

【0115】

《第２製造例》
下記表１に示されるように、第１電圧（Ｖ₁）と、第２電圧（Ｖ₂）とが変更されることを除いては、第１製造例と同様に、電極１０の製造が試行された。

【0116】

《第３製造例》
下記表１に示されるように、第１電圧（Ｖ₁）と、第２電圧（Ｖ₂）とが変更されることを除いては、第１製造例と同様に、電極１０の製造が試行された。

【0117】

【表1】

【0118】

図８は、塗装時間と目付量との関係を示すグラフである。第１～第３製造例は、いずれも、電界強度が５００Ｖ／ｍｍである。しかし第２製造例において、粉体塗料が基材に付着しなかった。第２製造例においては、第１電圧（Ｖ₁）が第２電圧（Ｖ₂）と同極性を有する。スクリーンにおいて粉体塗料に負電荷が注入される。基材も負電荷を有する。静電反発により、粉体塗料が基材から遠ざかると考えられる。

【0119】

第１製造例および第３製造例においては、欠点を有しない活物質層が形成されていた。目付量は、塗装時間の増加と共に増加し、やがて飽和する。すなわち上限値に達する。第３製造例は、第１製造例に比して、目付量の上限値が大きかった。図８において、曲線の傾きが大きい程、付着速度が高いと考えられる。第３製造例は、第１製造例に比して、高い付着速度を示した。５０秒経過時の目付量も、付着速度の高低を表している（上記表１参照）。

【0120】

第１製造例においては、第１電圧（Ｖ₁）が０Ｖ（ＧＮＤ）である。第３製造例においては、第１電圧（Ｖ₁）が、第２電圧（Ｖ₂）と反対極性を有する。負電荷を有する粉体塗料が、正電荷を有する基材に引き寄せられることにより、粉体塗料の付着が促進されていると考えられる。

【0121】

＜第２実験例＞
第２実験例においては、フィルター作用が検討された。

【0122】

金属異物として、ＳＵＳ粒子が準備された。ＳＵＳ粒子は、４５～９０μｍの短径を有していた。第１実験例で準備された粉体塗料（複合粒子）に、質量分率で１０％のＳＵＳ粒子が混合された。ＳＵＳ粒子は、活物質粒子のＤ９９に比して大きい短径を有していた。

【0123】

金属異物を含む粉体塗料が使用されることを除いては、第１実験例における第３製造例と同条件で、電極の製造が試行された。初期の粉体塗料（飛行前）、エアロゾル（飛行中）、および活物質層（付着後）の各段階において、所定量の粉体試料がそれぞれ回収された。粉体試料がＳＥＭにより観察された。

【0124】

図９は、第２実験例の結果を示すＳＥＭ画像である。初期の粉体塗料においては、金属異物（ＳＵＳ粒子）の存在が確認できる。他方、エアロゾルおよび活物質層においては、金属異物が確認できない。本製造方法のフィルター作用により、金属異物が除去されていると考えられる。

【0125】

本実施形態および本実施例は、全ての点で例示である。本実施形態および本実施例は、制限的ではない。本開示の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内における全ての変更を包含する。例えば、本実施形態および本実施例から、任意の構成が抽出され、それらが任意に組み合わされることも当初から予定されている。

【符号の説明】

【0126】

１ 上部、２ 下部、５ 粒子、６ 複合粒子、７ 活物質粒子、８ 被膜、９ エアロゾル、１０ 電極、１１ 基材、１１ａ 第１領域、１１ｂ 第２領域、１２ 活物質層、１２ａ 主面、１２ｂ 側端面、１００ 電極製造装置、１１０ 導入部、１１１ 攪拌羽根、１１２ 多孔板、１１３ ファン、１２０ 現像部、１２１ 現像電極、１２２ スクリーン、１３０ 電界形成部、１３１ 第１高圧電源、１３２ 第２高圧電源、１３３ 直流電源。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】