專利名稱：鋰二次電池用電極的制造方法
技術領域：
本發明涉及鋰二次電池用電極的制造方法，特別是涉及在集電體地兩面上形成活性物質層的鋰二次電池用電極的制造方法。
背景技術：
這些年來，對鋰二次電池的研發工作在積極地進行，根據所用的電極不同，對充放電電壓、充放電循環壽命特性及保存特性等電池特性有極大的影響。因此，通過改進電極所用的活性物質，以圖能改進及提高電池特性。
眾所周知，在使用金屬鋰作為負極活性物質制成電池時，能得到單位重量及單位體積的能量密度相當高的電池。此時，負極上因充電析出鋰，同時通過放電，鋰溶解。通過該電池的反復充放電，從而負極上的鋰也反復地被析出和溶解。由此，在負極上鋰會產生呈樹枝狀析出的不良情況。其結果，會產生內部短路的問題存在。
所以，過去提出一種鋰二次電池的方案，采用充電時通過電化學反應與鋰形成合金的鋁、硅、及錫等作為負極活性物質使用，從而抑制上述的鋰樹枝狀析出。這些方案例如在Solid State Ionics.113-115 P57(1998)等均有報導。這些鋁、硅、錫等物質中，尤其是硅因為理論容量大，所以，作為高容量電池的負極物質是相當有希望的材料。
本專利申請人，在國際公開WO 01/29912號公報上，提出用CVD法、濺射法等，在集電體上形成由微晶硅層或非晶態硅層組成負極活性物質層的鋰二次電池用電極的方案。另外，本申請人在國際公開WO 01/29918號公報上，提出在板狀集電體的兩面上，用等離子CVD法形成微晶硅層或非晶態硅層等活性物質層的鋰二次電池用電極的方案。
在上述申請人建議的技術中，采用等離子CVD法等在集電體的兩面上形成微晶硅層或非晶態硅層時，有時在集電層的兩面分別形成由多層組成的活性物質層。
在這種情況下，在集電體的一面連續形成了由多層組成的活性物質層后，若再在集電體的另一面連續形成由多層組成的活性物質層，則率先形成一面的活性物質層會在其后的活性物質層形成時，再度受熱。因此，會有在率先形成一面的活性物質層中集電體的成分過度擴散的不良情況存在。由此，因為集電體成分向集電體的一面形成的活性物質層的擴散狀態和集電體成分向另一面上形成的活性物質層的擴散狀態不同，因此存在著難以控制在集電體的一面上形成的活性物質層及另一面上形成的活性物質層的擴散狀態的問題。
因此，過去很難取得充放電容量高、并具有良好充放電循環特性的鋰二次電池用電極。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種鋰二次電池用電極的制造方法，該制造方法在集電體的兩面上形成多層活性物質層時，能獲得放電容量高且充放電循環特性良好的電極。
本發明的又一個目的是在上述鋰二次電池用電極的制造方法中，在集電體的兩面上形成多層的活性物質層時，控制集電體成分向活性物質層擴散的狀態為規定的擴散狀態。
為達到上述目的，本發明的一種形式的鋰二次電池用電極的制造方法具備利用將原料在氣相中釋放供給的方法在集電體的第1面上形成由多層薄層組成的第1活性物質層的工序、以及采用將原料在氣相中釋放供給的方法，在集電體的另一面上形成由多層薄層組成的第2活性物質層的工序；在形成構成第1活性物質層的所有的層之前，至少要形成一層構成第2活性物質層的薄層。另外，在本發明的所謂“將原料在氣相中釋放供給的方法”系為包括例如濺射法，蒸鍍法等PVD(Physical Vapor Deposition)法、及等離子CVD法等的CVD(Chemical Vapor Deposition)法在內的廣義的概念。
在這一形式的鋰二次電池用電極的制造方法中，在形成構成第1活性物質層的所有的層之前，通過至少形成一層構成第2活性物質層的薄層，從而能防止至少在形成1層該第2活性物質層時的熱量影響到第1活性物質層的所有的層。由此，在至少形成1層第2活性物質層時，能防止集電體的成分向第1活性物質層過度地擴散，故能容易控制第1活性物質層的擴散狀態及第2活性物質層的擴散狀態為規定的擴散狀態，其結果，能獲得放電容量高并良好的充放電循環特性。
在上述形式的鋰二次電池用電極的制造方法中，最好在形成構成第1活性物質層的第n層和構成第2活性物質層的第n層后，形成構成第1活性物質層的第n+1層和構成第2活性物質層的第n+1層。如這樣構成，則例如能防止在形成第2活性物質層的第n層時的熱量影響到第1活性物質層的第n+1層。由此，在形成第2活性物質層的第n層時，因能防止集電體的成分過度地向第1活性物質層擴散，故能容易控制第1活性物質層的擴散狀態及第2活性物質層的擴散狀態為規定的擴散狀態。其結果，能獲得放電容量高并良好的充放電循環特性。
在這種情況下，也可以在形成了構成第1活性物質層的第1層后，再形成構成第2活性物質層的第1層，之后，形成了構成第1活性物質層的第2層后，再形成構成第2活性質層的第2層，之后，形成了構成第1活性物質層的第3層后，再形成構成第2活性物質層的第3層。這樣，若交叉地形成構成第1活性物質層的薄層和構成第2活性物質層的薄層，則能防止例如在形成第2活性物質層的第2層時的熱量影響到第1活性物質層的第3層。由此，在形成第2活性物質層的第2層時，能防止集電體的成分過度向第1活性物質層擴散。另外，也可在形成構成第1活性物質層的第1層后，連續形成構成第2活性物質層的第1層及第2層，之后連續形成構成第1活性物質層的第2層及第3層，之后，形成構成第2活性物質層的第3層。這樣的構成，也能防止例如在形成第2活性物質層的第2層時的熱量影響到第1活性物質層的第3層，所以，在形成第2活性物質層的第2層時，能防止集電體的成分過度地向第1活性物質層擴散。
在上述的鋰二次電池用電極的制造方法中，最好形成第1活性物質層的工序包括形成由非晶態層或微晶態層中的任一種組成的第1活性物質層的工序，形成第2活性物質層的工序包括形成由非晶態層及微晶態層中的任一種組成的第2活性物質層的工序，若這樣構成，則在采用將原料在氣相中釋放供給的方法形成第1活性物質層及第2活性物質層時，能形成具有良好特性的第1活性物質層及第2活性物質層。
在上述的鋰二次電池用電極的制造方法中，最好第1活性物質層及第2活性物質層包含硅和鍺中至少一種材料，如使用這樣的材料，采用將原料中氣相中釋放供給的方法，就能容易地形成第1活性物質層及第2活性物質層。另外，若使用以硅為主要成分的第1活性物質層及第2活性物質層，則能獲得較高的充放電容量。
在上述的鋰二次電池用電極的制造方法中，最好在形成第1活性物質層的工序及形成第2活性物質層的工序中至少有一道工序包括這樣的工序，即形成至少構成第1活性物質層及第2活性物質層中一方的1層，以比就在該層下的1層的形成溫度還要低的形成溫度形成。如這樣構成，則抑制了在該層之下的一層中擴散的集電體成分的擴散狀態因其上面一層的形成而變化的情況。由此，能獲得容易控制的規定的擴散狀態。
在這種情況下，最好形成第1活性物質層的工序包括形成使接觸集電體第1面的一層的形成溫度比余下的層的形成溫度高的工序，形成第2活性物質層的工序包括形成使接觸集電體第2面的一層的形成溫度比余下的層的形成溫度高的工序。如這樣構成，則抑制了集電體成分對接觸集電體的第1面的層及接觸集電體的第2面的層的擴散狀態因余下層的形成而變化的情況，所以能夠容易控制集電體成分對接觸集電體第1面的層及接觸集電體第2面的層的擴散狀態為規定的擴散狀態。
在上述的鋰二次電池用電極的制造方法中，最好形成第1活性物質層的工序及形成第2活性物質層的工序包括實質上以相同的形成溫度形成構成第1活性物質層及第2活性物質層的所有的層的工序。若這樣構成，則能以單一的形成溫度形成構成第1活性物質層及第2活性物質層的所有的層。所以能簡化第一活性物質層及第2活性物質層的形成工藝。這時，形成第1活性物質層的工序和形成第2活性物質層的工序最好包括以比約250℃還低的形成溫度形成構成第1活性物質層及第2活性物質層的所有的層的工序。若這樣構成，則能抑制集電體的構成元素過度地向活性物質層擴散，所以能抑制集電體特性惡化。另外，在這種情況下，形成第1活性物質層的工序及形成第2活性物質層的工序最好包括以比約120℃還高的形成溫度形成構成第1活性物質層及第2活性物質層的所有的層的工序。如這樣構成，則因為能抑制集電體的構成元素向活性物質層的擴散變得過少，所以能抑制集電體特性惡化。
在上述的鋰二次電池用電極的制造方法中，最好形成第1活性物質層的工序包括形成集電體的成分擴散并構成固溶體的第1擴散層作為至少與集電體第1面接觸的層的工序，形成第2活性物質層的工序包括形成集電體的成分擴散并構成固溶體的第2擴散層作為至少與集電體第2面接觸的層的工序。如這樣構成，則利用第1擴散層及第2擴散層，集電體和第1活性物質層及第2活性物質層能取得良好的粘附性。其結果，能得到放電容量高并良好的充放電循環特性。
在這種情況下，形成第1擴散層及第2擴散層的工序包括，在形成接觸集電體的第1面的層及接觸集電體的第2面的層后，通過熱處理，形成集電體的成分擴散并構成固溶體的第1擴散層及第2擴散層的工序。如這樣地構成，則由于通過熱處理，能夠適當地形成集電體成分擴散的第1擴散層及第2擴散層，故借助第1擴散層及第2擴散層，集電體和第1活性物質層和第2活性物質層能取得良好的粘附性。
在上述的鋰二次電池用電極的制造方法中，最好形成第1活性物質層的工序采用將原料在氣相中釋放供給的方法，不在大氣中暴露，形成由多層的層組成的第1活性物質層的工序，形成第2活性物質層的工序，采用將原料中氣相中釋放供給的方法，不在大氣中暴露，形成由多層的層組成的第2活性物質層，如這樣構成，則能取得良好的充放電循環特性。關于這一點將在后述的實施例中得以確認。
又，在上述的鋰二次電池用電極的制造方法中，作為將原料在氣相中釋放供給的方法，最好采用等離子CVD法、高頻磁控濺射法、直流磁控濺射法、電子束蒸鍍法及等離子噴鍍法中至少一種方法。
另外，在上述的鋰二次電池用電極的制造方法中最好集電體為具有5μm～40μm的厚度。如這樣構成，能防止集電體厚度小于5μm情況下產生的充放電時斷裂而不能集電、結果容量降低的不良情況。另外，能防止在集電體的厚度大于40μm情況下產生的充放電容量保持原樣、但因為電極的重量及體積增加而使能量密度降低的不良情況。
另外，在上述的鋰二次電池用電極的制造方法中，最好形成第1活性物質層及第2活性物質層的工序包括形成鋰二次電池用的負極的工序。


圖1表示本發明的實施例中所用的磁控濺射形成裝置全體構成的概要圖。
圖2為表示根據本發明制成的電極構造的剖面圖。
圖3為表示本發明的實施例中制成的鋰二次電池的分解立體圖
具體實施例
以下，對本發明的實施例進行具體說明。
這里，首先在說明實施例之前，對實施例所用的高頻磁控濺射形成裝置進行說明。圖1為表示本發明的實施例所用的高頻磁控濺射形成裝置全體構成的概要圖。該高頻磁控濺射形成裝置如圖1所示，具備在多個位置支持集電體的多個支持輥12、多個靶13、多個基板加熱/冷卻機構14、供給集電體11的供給輥16、卷繞集電體11的卷繞輥17、及真空室18。
靶13及基板加熱/冷卻機構14配置在六個位置，使得能在集電體的正面及反面各形成3層活性物質層，在靶13和集電極之間，形成放電區域15。
使用具有上述構成的高頻磁控濺射形成裝置完成以下的實施例。
實施例1
首先，準備好由25μm厚的電解銅箔(銅是不與鋰形成固溶體的金屬元素)組成的基板，作為集電體11。然后，如圖2所示，在集電體11的第1面11a上形成由第1A層21、第2A層22及第3A層23的3層構造的非晶態硅層組成的第1活性物質層，同時，在集電體11的第2面11b上，形成由第1B層31、第2B層32及第3B層33的3層構造的非晶態硅層組成的第2活性物質層。
在這種情況下，作為圖1所示的高頻磁控濺射形成裝置的原料供給用的靶13，使用配置在銅底板上的單晶硅(P型、電阻系數30Ω·cm-60Ω·cm、尺寸15cm×30cm×5cm)，另外，將真空室18內抽氣至1×10-3Pa以下后，從氣體送入口(圖中未示出)送入氬氣，調整真空室18內的壓力為0.5Pa。在該狀態下，以5cm/分的速度一邊傳送由銅箔構成的集電體11，一邊以下表1所示的能量密度、靶-基板間距離及形成溫度分別形成2μm厚的各層21、22、23、31、32及33。
表1
另外，在該實施例1中，依次降低各層的形成溫度，使得第1層(第1A層21及第1B層31)為250℃、第2層(第2A層22及第2B層32)為180℃、第3層(第3A層23及第3B層33)為120℃，這樣形成各層。
又，該實施例1的情況下，構成第1及第2活性物質層的各層的形成次序為第1A層→第1B層→第2A層→第2B層→第3A層→第3B層。即，在集電體11的第1面11a上，形成第1A層21后，在集電體11的第2面11b上形成第1B31。接著，再在集電體11的第1面11a上的第1A層21上，形成第2A層22后，在集電體11的第2面11b上的第1B層31上，形成第2B層32。進而，在集電體11的第1面11a上的第2A層22上，形成第3A層23后，在集電體11的第2面11b上的第2B層32上，形成第3B層33。即集電體11第1面11a及第2面11b上交叉地形成各層。
這樣做，在集電體11的第1面11a及第2面11b上，通過分別形成6μm非晶態硅層組成的第1活性物質層及第2活性物質層，從而得到實施例1的電極。
實施例2
在該實施例2中，對上述的實施例1，只改變構成第1及第2活性物質層各層的形成次序，其它均和實施例1同樣地進行，形成實施例2的電極2。具體為，在該實施例2中，以第1A層→第1B層→第2B層→第2A層→第3A層→第3B層的次序形成構成第1及第2活性物質層的形成次序。即，在該實施例2中，在集電體11的第1面11a上，形成第1A層21后，在集電體11的第2面11b上，連續形成第2B層31及第2B層32，其后，在集電體11的第1面11a上的第1A層21上，連續形成第2A層22及第3A層23。其后，在集電體11的第2面11b上的第2B層上，形成第3B層33。
實施例3
在該實施例3中，為了研究在第1及第2活性物質層形成過程中暴露在大氣中的影響，將構成第1及第2活性物質層各層在從第1A層→第1B層→第2A層→第2B層的形成過程中，將集電體11從真空室18取出放在大氣中。然后，再度將由銅箔構成的集電體11設置在真空室18內的供給輥16一側，以同樣的步驟按第3A層→第3B層的次序形成，通過這樣形成實施例3的電極。其它的形成條件和實施例1相同。
實施例4
在該實施例4中，為了研究構成活性物質層的各層21～23及31～33的形成溫度為一定(高溫)時的影響，將各層21～23及31～33的形成溫度全部設成250℃，形成實施例4的電極4。另外，本實施例4的其它形成條件和實施例1一樣。
實施例5
在本實施例5中，與上述實施例4一樣，為了研究構成活性物質層的各層21～23及31～33的形成溫度為一定(低溫)時的影響，將各層21～23、及31～33的形成溫度全部設成120℃，形成實施例5的電極5。另外，本實施例5的其它形成條件和實施例1一樣。
比較例1
在本比較例1中，將構成活性物質層的各層的形成次序設為第1A層→第2A層→第3A層→第1B層→第2B層→第3B層，形成比較例1的電極6。即，在該比較例1中，集電體11的第1面11a上，連續形成第1A層21、第2A層22、及第3A層23的3層之后，再在集電體11的第2面11b上，連續形成第1B層31、第2B層32、及第3B層33的3層。另外，該比較例1的各層的其它形成條件和實施例1一樣。
比較例2
在本比較例2中，以上述比較例1的形成次序形成構成活性物質層的各層，同時將其各層的形成溫度全部相同地設成250℃，形成比較例2的電極7。其它的形成條件和上述比較例1一樣。
比較例3
在該比較例3中，使構成活性物質層的各層的形成次序和比較例1相同，同時，將構成活性物質層的各層的形成溫度全部相同地設成120℃，形成比較例3的電極8。其它的形成條件和上述的比較例1一樣。
對鋰二次電池充放電特性的評價
利用上述實施例1～5及比較例1～3的電極1～8作為負極制成鋰二次電池，然后對其充放電特性進行評價。還有，鋰二次電池如以下所述制成。
首先，如下述那樣制成正極。將占重量的90％的LiCoO2粉和作為導電劑的占重量5％的人造石墨粉與包含占重量5％、作為粘接劑的聚偏二氟乙烯的5重量％的N-甲基·吡咯烷酮溶液混合，作為正極混合劑糊漿。利用刮刀法，將該糊漿涂布在正極集電體即厚20μm的鋁箔上后干燥，通過這樣形成正極活性物質。然后，在不涂布正極活性物質的鋁箔的區域安裝正極引片，制成正極。
另外，對于負極，在沒有形成非晶態硅層的區域安裝負極引片，制成負極。
利用如上所述得到的正極及負極，制成圖3所示的鋰二次電池，即在正極41和負極42間配置隔膜43，同時，在正極41的上面配置隔膜43的狀態下，將其卷起形成扁平狀后，插進外殼40內。其后，在外殼40內注入電解液后，將外殼40的開口部40a封口，通過這樣制成鋰二次電池。這時，電解液是將LiPF6以1摩爾/升溶解于碳酸乙烯脂和碳酸二乙脂的體積比1∶1的混合溶劑制成。
對如上所述制成的鋰二次電池，作充放電循環試驗。其結果示于以下的表2，充放電條件為充放電都以140mA的恒流，充電至4.2V后，放電至2.75V，以此作為1個循環充放電，反復充放電至25個循環。然后，測定第1循環、及第2循環的放電容量、和用下式定義的容量維持率。
容量維持率(％)＝(第25循環的放電容量/第1循環的放電容量)
表2
如上述表2所示采用按照本發明的方法制造的實施例1、實施例2、實施例3及實施例5的電極1、2、3及5的鋰二次電池與利用比較例1、比較例2及比較例3的電極6、7及8的鋰二次電池相比，能取得良好的充放電循環特性。另外，在活性物質的形成過程中暴露在大氣中的實施例3的容量維持率較實施例1及實施例2低，可知在活性物質層形成過程中，不讓活性物質層表面暴露在大氣中，能取得良好的循環特性。
另外，在將構成活性物質層的各層均以250℃形成的實施例4中，因為來自集電體11的銅過度擴散，所以較其它的實施例容量低。由此可知，本發明中，構成活性物質層的各層的形成溫度最好低于250℃。由于若這樣銅從集電體向活性物質層的擴散過度，則集電體11和活性物質層的粘附性就變差，所以集電特性惡化，其結果產生充放電容量下降等不良情況。因此，在本發明中，在以同一溫度形成構成活性物質層的全部的層時，最好為低于250℃的溫度。
另外，在以120℃形成構成活性物質層的全部的層的實施例5中，因為來自集電體11向活性物質層擴散的銅少，所以比實施例1、實施例2及實施例4的循環特性(容量維持率)要低。這樣，在從集電體11向活性物質層擴散的銅過少時，集電體11和活性物質層的粘附性變差，所以集電特性也惡化，其結果，會產生充放電循環特性惡化等不良情況。因此，在以同一溫度形成活性物質層的全部的層時，最好以高于120℃的溫度形成。
還有，在上述的實施例1中，將構成活性物質層各層的形成溫度以第1層250℃、第2層180℃、第3層120℃依次降低來形成，但，如下述那樣也能取得與實施例1同樣的效果，即以180℃形成第1層的第1A層21及第1B層31后，在形成第2層的第2A層22及第2B層32之前，不暴露在大氣中，而是在與形成活性物質層時一樣的氬氣氣氛中，以250℃進行熱處理，通過這樣也能取得同實施例1一樣的效果，這可以認為是因為利用250℃的熱處理，通過銅從集電體11擴散到活性物質層即第1A層21及第1B層31內，從而能實現和實施例1同樣結構。
再有，本次揭示的實施例應考慮為在所有的方面均是舉例說明，并不是限制性的內容。本發明的范圍并非是上述實施例說明的范圍，而是由權利要求范圍來表示，再包括在和權利要求范圍相等的意義及范圍內的所有的變更。
例如，在上述實施例中，列舉了在集電體11的第1面11a和第2面11b上分別形成3層活性物質層的例子，但本發明并不限于此，在形成2層或4層以上活性物質層的情況也能獲得同樣的效果。
即，在形成構成第1活性物質層的全部的層之前，通過至少形成構成第2活性物質層的1層，從而能防止在至少形成該第2活性物質層的1層時的熱量影響到第1活性物質層的所有的層。由此，在至少形成第2活性物質層的1層時，能防止集電體11的成分過度地擴散到第1活性物質層，能夠容易控制第1活性物質層的擴散狀態及第2活性物質層的擴散狀態為規定的擴散狀態。其結果，能取得高放電容量并良好的充放電循環特性。
另外，在上述實施例中，列舉了采用高頻磁控濺射法，在集電體11的兩面形成分別由多層組成的活性物質層的例子，但本發明并不限于此，也可以用將原料在氣相中釋放供給的方法等其他方法。例如可考慮等離子CVD法、直流磁控濺射法、電子束蒸鍍法或等離子噴鍍法。
另外，在上述實施例中，使用硅作為構成活性物質層的材料，但本發明并不限于此，也可用鍺、錫、鉛、鋅、錳、鈉、鋁、鎵或銦等。這時，若使用以硅、鍺、或硅鍺為主成分的活性物質層，則其優點為能采用將原料在氣相中釋放供給的方法，容易形成薄膜。
另外，在上述實施例中，列舉了形成由非晶態硅層組成的活性物質層，但本發明并不限于此，也可以形成用微晶態硅層組成的活性物質層。再者，非晶態硅層為拉曼(Raman)光譜分析中實質上未檢測出與結晶區域對應的500cm-1附近的峰值的層，微晶態硅層為在拉曼光譜分析中實質上檢測出與結晶區域對應的520cm-1附近的峰值和與非晶態區域對應的480cm-1附近的峰值這兩個峰值的層。另外，作了非晶態硅層及微晶態硅層之外，還可以使用非晶態鍺層、微晶態鍺層、非晶態硅鍺合金層或微晶態硅鍺合金層。
另外，在上述實施例中，用銅箔作集電體11，但本發明并不限于此，也可以用鎳箔。這時，最好使用不和鋰形成合金的金屬(銅、鎳之類)。
另外，在上述實施例中，構成集電體11的電解銅箔的厚度取25μm，但本發明并不限于此，集電體的厚度最好為5μm～40μm。在集電體厚度小于5μm時，充放電時會斷裂，不能集電，其結果產生引起容量降低的不良情況，所以并不希望這樣。另外，在集電體厚度大于40μm時，充放電容量雖保持相同，但因為電極的重量及體積增加，所以能量密度降低，故亦不希望這樣。基于這些理由，構成集電體的金屬箔厚度以5μm～40μm為宜。
權利要求
1.一種鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，具備
利用將原料在氣相中釋放供給的方法在集電體第1面上形成由多層組成的第1活性物質層的工序、以及
利用將原料在氣相中釋放供給的方法，在集電體第2面上形成由多層組成的第2活性物質層的工序，
在形成構成所述第1活性物質層的所有各層之前，形成構成所述第2活性物質層的至少一層。
2.根據權利要求1所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
在形成構成所述第1活性物質層的第n層和構成所述第2活性物質層的第n層后，形成構成所述第1活性物質層的第n+1層和構成所述第2活性物質層的第n+1層。
3.根據權利要求2所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成構成所述第1活性物質層的第1層后，形成構成所述第2活性物質層的第1層，其后，形成構成所述第1活性物質層的第2層后，形成構成所述第2活性物質層的第2層，其后，形成構成所述第1活性物質層的第3層后，形成構成所述第2活性物質層的第3層。
4.根據權利要求2所述的鋰蓄是池用電極制造方法，其特征在于，
形成構成所述第1活性物質層的第1層后，連續形成構成所述第2活性物質層的第1層及第2層，其后，連續形成構成所述第1活性物質層的第2層和第3層，其后，再形成構成所述第2活性物質層的第3層。
5.根據權利要求1所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成所述第1活性物質層的工序包括形成由非晶態層及微晶態層中的任一種組成的第1活性物質層的工序，
形成所述第2活性物質層的工序包括形成由非晶態層及微晶態層中的任一種組成的第2活性物質層的工序。
6.根據權利要求1所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
所述第1活性物質層及所述第2活性物質層至少包括硅及鍺中的任一種。
7.根據權利要求1所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成所述第1活性物質層的工序及形成所述第2活性物質層的工序中至少有一道工序包括這樣的工序，即形成構成所述第1活性物質層及所述第2活性物質層中的至少一方的至少一層的工序，該層的形成溫度比緊接該層的下面一層的形成溫度還要低。
8.根據權利要求7所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成所述第1活性物質層的工序包括使接觸所述集電體第1面的層的形成溫度高于其余各層的形成溫度的形成工序，
形成所述第2活性物質層的工序包括使接觸所述集電體第2面的層的形成溫度高于其余各層的形成溫度的形成工序。
9.根據權利要求1所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成所述第1活性物質層的工序及形成所述第2活性物質層的工序包括以實質上相同的形成溫度形成構成所述第1活性物質層及所述第2活性物質層的所有各層的工序。
10.根據權利要求9所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成所述第1活性物質層的工序和形成所述第2活性物質層的工序包括以低于約250℃的形成溫度形成構成所述第1活性物質層及所述第2活性物質層的所有各層的工序。
11.根據權利要求9所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成所述第1活性物質層的工序及形成所述第2活性物質層的工序包括以高于約120℃的形成溫度形成構成所述第1活性物質層及所述第2活性物質層的所有各層的工序。
12.根據權利要求1所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成所述第1活性物質層的工序包括形成所述集電體成分擴散構成固溶體的第1擴散層作為至少與所述集電體第1面接觸的層的工序，
形成所述第2活性物質層的工序包括形成所述集電體成分擴散構成固溶體的第2擴散層作為至少與所述集電體第2面接觸的層的工序。
13.根據權利要求12所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成所述第1擴散層及所述第2擴散層的工序包括在形成與所述集電體第1面接觸的層及與所述集電體第2面接觸的層后，通過熱處理，使所述集電體成分擴散并構成固溶體的所述第1擴散層及所述第2擴散層形成的工序。
14.根據權利要求1所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成所述第1活性物質層的工序包括利用將所述原料在氣相中釋放供給的方法，不暴露在大氣中，形成由多層組成的所述第1活性物質層的工序，
形成所述第2活性物質層的工序包括利用將所述原料在氣相中釋放供給的方法，不暴露在大氣中，形成由多層組成的所述第2活性物質層的工序。
15.根據權利要求1所述的鋰二次電池用電級的制造方法，其特征在于，
作為將所述原料在氣相中釋放供給的方法，采用等離子CVD法、高頻磁控濺射法、直流磁控濺射法、電子束蒸鍍法及等離子噴鍍法中至少一種方法。
16.根據權利要求1所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
所述集電體具有5μm以上40μm以下的厚度。
17.根據權利要求1所述的鋰二次電池用電極的制造方法，其特征在于，
形成所述第1活性物質層及所述第2活性物質層的工序包括形成鋰二次電池用的負極的工序。
全文摘要
一種鋰二次電池用電極的制造方法，在集電體的兩面形成由多層組成的活性物質層時，通過適當控制集電體成分向活性物質層擴散的狀態，從而能得到高放電容量以及良好的充放電特性。這一鋰二次電池用電極的制造方法具備采用將原料在氣相中釋放供給的方法在集電體第1面上形成由多層組成的第1活性物質層的工序、以及采用將原料在氣相中釋放供給的方法，在集電體第2面上形成由多層組成的第2活性物質層的工序，在形成構成第1活性物質層的所有的層之前，至少形成構成第2活性物質層的1層。以此能防止在至少形成第2活性物質層的1層時的熱量對第1活性物質層的所有的層產生影響。
文檔編號H01M6/40GK1392620SQ0212458
公開日2003年1月22日 申請日期2002年6月20日 優先權日2001年6月20日
發明者佐山勝信, 樽井久樹 申請人:三洋電機株式會社