JP2004265814A

JP2004265814A - 積層型電池の製造方法

Info

Publication number: JP2004265814A
Application number: JP2003056832A
Authority: JP
Inventors: Hideki Uematsu; 秀樹上松; Tomio Sato; 富雄佐藤; Takeshi Kamiya; 武司神谷
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】高い生産性を維持しつつも安価に積層型電池を製造する方法を提供する。
【解決手段】印刷支持体２２に形成された凹部２２ｐ内に活物質ペースト７２を充填することにより、集電体８の一方の面側に配置されるべき第１活物質層９ａを形成する。次に、印刷支持体２２の凹部２２ｐ内に収容された未乾燥の第１活物質層９ａの上に集電体８を配置する。さらに、その集電体８の上に活物質ペースト７２を印刷して第２活物質層９ｂを形成する。集電体８、第１活物質層９ａおよび第２活物質層９ｂを印刷支持体２２から離間させることにより、電極複合体１０ａが得られる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層型電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、積層型電池の製造方法としては、以下に説明する方法が主流となっている。リチウムポリマー二次電池を例にすると、アセトンなどの有機溶媒と、活物質、導電助剤、可塑剤および高分子基質等の材料を混錬して、活物質ペーストを調整する。この活物質ペーストを予め帯状に成形して、自立性を有する活物質フィルムを作製する。この活物質フィルムを、同じく帯状に成形した集電体の一方の面側に圧着させる。同様の手順で、反対の面側にも活物質フィルムを圧着させたのち、方形状に切断して正極および／または負極用の電極複合体を得る。このようにして作製した正負の電極複合体と、セパレータとを圧着させることにより、発電要素を得ることができる（下記特許文献１）。なお、ドクターブレード法により活物質ペーストを集電体の片面に直接塗布したのち乾燥させ、その後、反対側にも同様に活物質ペーストを塗布し、乾燥、圧着および切断の各工程を経ることにより正極および／または負極の電極複合体を作製する方法もある。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許５４７０３５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、帯状の活物質フィルムを集電体に圧着させる工程を含む方法では、圧着工程で一体化した活物質フィルムおよび集電体を、打ち抜き装置で切断する際に、除去される捨て代（打ち抜き代）が大きくなりがちである。そこで、流動性を有する活物質ペーストを、スクリーン印刷法により集電体に直接塗布する方法の採用が検討されている。マスクを用いたスクリーン印刷法によれば、円形やひし形といった、方形以外の形状の電池を容易に作製できるという利点もある。また、印刷マスクは安価であるため、設計変更にも対応し易い。
【０００５】
しかしながら、スクリーン印刷法は、マスクの位置決め、ペースト供給などの手順が多い分、生産性の低下が懸念される。両面同時印刷で生産性を高めるということも考え得るが、それは安価かつ容易な方法ではない。両面同時印刷を行うには特殊な構造の印刷装置および搬送設備が必要となり、コスト面で不利である。
【０００６】
本発明の課題は、高い生産性を維持しつつも安価に積層型電池の製造する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記課題を解決するために本発明の第１は、集電体の両面に活物質層が配置されてなる電極複合体と、セパレータとを積層させる工程を含む積層型電池の製造方法において、樹脂シートで構成された支持体上に活物質ペーストを印刷して、集電体の一方の面側に配置されるべき第１活物質層を形成する工程と、未乾燥の第１活物質層の上に集電体を載置する工程と、第１活物質層に隣接配置された集電体の他方の面側に、活物質ペーストを印刷して第２活物質層を形成する工程と、集電体、第１活物質層および第２活物質層を含んで構成された電極複合体を、支持体から離間させる工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
電極複合体は、各々集電体と活物質層とを含む正極複合体および負極複合体を示す。そして、上記本発明は、少なくとも１つ以上の正極複合体および／または負極複合体が、上記工程を経て作製されることを特徴とするものである。上記本発明によれば、第１活物質層が未乾燥のまま第２活物質層を印刷形成するようにしている。すなわち、２度の印刷の間に乾燥処理が介挿されない分、生産性が高まる。また、各活物質層は、印刷法により必要な箇所にだけ形成されるため、捨て代部が発生せず、材料が無駄にならずに済む。また、両面印刷とはいっても、集電体を反転させる操作を行わないので、搬送装置などの構成も簡便なものとなり、コスト面で有利である。
【０００９】
また、上記課題を解決するために本発明の第２は、集電体の両面に活物質層が配置されてなる電極複合体と、セパレータとを積層させる工程を含む積層型電池の製造方法において、電極複合体が下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の各工程を経て作製されることを特徴とする。（ａ）支持体に形成された凹部内に活物質ペーストを充填することにより、集電体の一方の面側に配置されるべき第１活物質層を形成する工程。（ｂ）未乾燥の第１活物質層が凹部内に収容されたまま、第１活物質層に隣接配置された集電体の他方の面側に、活物質ペーストを印刷して第２活物質層を形成する工程。（ｃ）集電体、第１活物質層および第２活物質層を含んで構成された電極複合体を、支持体から離間させる工程。
【００１０】
電極複合体は、各々集電体と活物質層とを含む正極複合体および負極複合体を示す。そして、上記本発明は、少なくとも１つ以上の正極複合体および／または負極複合体が、上記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の各工程を経て作製されることを特徴とするものである。第１活物質層が未乾燥のまま第２活物質層を印刷形成するようにしている。すなわち、２度の印刷の間に乾燥処理が介挿されない分、生産性が高まる。また、各活物質層は、印刷法により必要な箇所にだけ形成されるため、捨て代部が発生せず、材料が無駄にならずに済む。また、第１活物質層を支持体の凹部内に形成するようにしているため、マスクやスキージといった印刷器具の重みが支持体に懸かるようになり、未乾燥の第１活物質層が変形することを防止できる。これにより、極めて寸法精度の高い積層型電池を製造できるようになる。特に、薄型（たとえば厚さ１ｍｍ以下）の電池においては要求される寸法精度がシビアであるから、本発明の適用が有効である。
【００１１】
１つの好適な態様において、上記（ａ）の工程は、支持体の凹部に印刷用マスクのパターン開口を重ね合わせて活物質ペーストを印刷充填する工程と、支持体から印刷用マスクを離間させる工程とを含み、上記（ｂ）の工程は、支持体の凹部内に形成された第１活物質層の上に集電体を配置する工程と、その集電体の第１活物質層が位置する側とは反対の面側に、活物質ペーストを印刷して第２活物質層を形成する工程とを含む。この手順によれば、集電体を裏返すことなく、両面印刷を行うことができるので非常に高効率である。集電体を反転させる操作を行わないので、搬送装置などの構成も簡便なものとなり、コスト面で有利である。
【００１２】
また、支持体は、開口を有する樹脂製の上部シートと、その上部シートの開口を一方側から塞いで凹部を形成する樹脂製の下部シートとを含んで構成することができる。この場合、上記（ａ）の工程において、上部シートの開口に、印刷用マスクのパターン開口を重ね合わせて、凹部に活物質ペーストを印刷充填するとよい。支持体を上記のようなシートで構成すれば、それらのシートとともに、活物質層や集電体を容易に搬送できる。そうすれば、各工程を互いに別位置にて行えるため、生産性の向上が期待できる。
【００１３】
好適な別形態において、支持体は、活物質ペースト充填用のパターン開口を有する印刷用マスクと、その印刷用マスクのパターン開口を、一方側から塞いで凹部を形成する樹脂製のシートとを含んで構成することができる。その場合、上記（ｂ）の工程は、印刷用マスクとシートとの積層状態を維持しつつ、印刷用マスクのパターン開口をシートが位置する側とは反対側から塞ぐようにして、凹部内に形成された第１活物質層の上に集電体を配置する工程と、その集電体の第１活物質層が位置する側とは反対の面側に、活物質ペーストを印刷して第２活物質層を形成する工程とを含む。この手順によれば、集電体を裏返すことなく、両面印刷を行うことができるので非常に高効率である。集電体を反転させる操作を行わないので、搬送装置などの構成も簡便なものとなる。
【００１４】
好適な別形態において、集電体として厚さ方向に複数の貫通孔を有するものを用いることができる。その場合、上記（ａ）の工程は、凹部を覆い隠すように支持体上に集電体を配置する工程と、集電体の貫通孔を通り抜けさせて凹部に活物質ペーストを充填する工程とを含む。この手順によれば、集電体を裏返すことなく、両面印刷を行うことができるので非常に高効率である。
【００１５】
より具体的には、支持体上に、集電体と、活物質ペースト充填用のパターン開口が凹部に重なるように印刷用マスクとを配置させたのち、印刷用マスクのパターン開口に活物質ペーストを流し込むとともに集電体を通り抜けさせて、凹部の形状に基づく外形を有する第１活物質層を形成し、さらに集電体を隔てて第１活物質層とは反対側に、印刷用マスクのパターン開口の形状に基づく外形を有する第２活物質層とを連続形成する。すなわち、第１活物質層を形成する印刷工程と、第２活物質層を形成する印刷工程とが兼用されている。実質的には１回の印刷で両面印刷を行っていることになり、より高い生産性を期待できる。
【００１６】
なお、支持体を樹脂製のシートで構成した場合、上記した（ｃ）の工程は、第２活物質層を形成するのに使用したマスクを第２活物質層から離間させる工程と、集電体のうち、活物質層の位置しない捨て代部とともにシートを切断する工程と、該切断後に第１活物質層に付着したシート残部を剥離および除去することにより電極複合体を得る工程とを含むものとすることができる。このようにすれば、製品である電極複合体を、比較的容易に支持体から離間させることができる。
【００１７】
また、上記（ｃ）の工程が、第１活物質層および第２活物質層を乾燥させる工程と、乾燥後の電極複合体を支持体から離間させる工程とを含むものとすることができる。これにより、電極複合体を支持体から離間させる際に、第１活物質層および第２活物質層が変形してしまうことがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図１に示すのは、本発明の方法により製造される積層型電池の一例の断面模式図であり、本実施形態ではリチウムポリマー二次電池１（以下、単に電池１という）を例示している。電池１は、発電要素であるセル２が、外装材４の中に密封された構造を有する。セル２は、セパレータ３，３を正極層７，７と負極層１０とにより挟んだ多層構造を有するものである。本実施形態では、負極層１０が２つのセパレータ３，３に挟まれる形にてこれらに共用され、各セパレータ３，３の負極層１０に面していない側が、個別に正極層７，７に覆われている。
【００１９】
正極層７は、金属箔または金属メッシュで構成された正極集電体５の片面側に、正極活物質層６を重ね合わせた構造を有する。他方、負極層１０は、金属箔または金属メッシュで構成された負極集電体８の両面に、負極活物質層９，９を重ね合わせた構造を有する。ただし、図１に示すセル２を複数積層させることも可能であり、その場合には、正極集電体５の両面に正極活物質層６が配置される。
【００２０】
正極集電体５は、ＡｌまたはＡｌ合金により構成されていることが好ましい。負極集電体８は、ＣｕまたはＣｕ合金により構成されていることが好ましい。また、正極集電体５および負極集電体８には、帯状の端子リード１２，１３の一端がそれぞれ接続されている。端子リード１２，１３は、外装材４の封口部１１を経て外側に延び出ている。
【００２１】
正極活物質層６は、正極活物質、導電助剤および高分子基質（ポリマー）を含んで構成される。同様に、負極活物質層９は、負極活物質、導電助剤および高分子基質を含んで構成される。セパレータ３、正極活物質層６および負極活物質層９は多孔質形態をなし、ＬｉＰＦ_６などのリチウム塩を、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートのような有機溶媒に溶解させた非水電解液が含浸（ゲル化）されている。
【００２２】
正極活物質層６および負極活物質層９を構成する高分子基質としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＦ）などのフッ素樹脂や、あるいはこれらのフッ素樹脂の共重合体を使用することができる。
【００２３】
正極活物質層６を構成する正極活物質としては、ＬｉＭｎＯ_２やＬｉＣｏＯ_２などの遷移金属リチウム酸化物を使用できる。負極活物質層９を構成する負極活物質としては、メソフューズカーボン材などの黒鉛系炭素材料が好適である。また、導電助剤（導電性物質）としてはアセチレンブラックなどの導電性カーボンを使用できる。
【００２４】
セパレータ３は、正極活物質層６および負極活物質層９に含まれる高分子基質と同様の材料、たとえばＰＶＤＦやＨＦＰ、あるいはそれらの共重合体により構成される（ＳｉＯ_２などのフィラーを混入させてもよい）。あるいは、ポリエチレンやポリプロピレンなどの多孔質樹脂フィルム、ポリエチレン層をポリプロピレン層で挟んだ複数層構造を持つ多孔質樹脂フィルム、ポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂層と、ＰＶＤＦやＨＦＰ、あるいはそれらの共重合体からなる樹脂層とを有する多孔質樹脂フィルムなどを使用してもよい。
【００２５】
外装材４は、アルミニウム箔の両面に樹脂層を設けたシート状のものである。外側に露出する樹脂層としては、たとえばポリエチレンテレフタラートや２軸延伸ナイロンなどが使用され、内側の樹脂層には、ポリエチレンやポリプロピレンなど、熱融着性と、電解液に対する耐性とを備える材料が使用される。
【００２６】
次に、電池１の製造方法について説明する。
本実施形態のリチウムポリマー二次電池１は、発電要素であるセル２に電力取出用の端子リード１２，１３等の部品を取り付け、外装材４内にセル２を収容させたのち、セル２に非水電解液を含浸させ、外装材４を封口することにより得られる。セル２は、セパレータ３と正負の電極複合体とを熱圧着して一体化させた積層体をメタノール等の溶媒に浸漬し、各電極複合体に含まれた可塑剤を抽出および除去することにより得られる。電極複合体は、正極層７、負極層１０となるものであり、可塑剤未抽出の活物質層と、集電体とから構成される。
【００２７】
以下の説明は、本実施形態の電池１の負極層１０となる電極複合体の作製手順を示すものであるが、複数のセル２（バイセル）を積層させた構造を有する電池を製造する場合には、正極層７となる電極複合体を作製する方法にもそのまま適用される。
【００２８】
（第１の方法）
図３に、電極複合体の作製手順を示す。まず、樹脂シートにより構成された印刷支持体４０の上に、印刷用マスク４１を配置する（図３−▲１▼）。印刷用マスク４１は、たとえばステンレス鋼などの金属材料により構成されるものである（以後のマスクについても同様）。印刷支持体４０は、二軸延伸加工されたポリエステルや、ポリエチレンテレフタラートなど、耐薬品性や機械特性に優れた樹脂材料で構成されるものである。印刷支持体４０と印刷用マスク４１との相対位置が定まったら、活物質ペースト７２の供給とともにスキージ１９を印刷用マスク４１の面内方向に摺動させて、パターン開口４１ｐに活物質ペースト７２を充填する。以上のようにして、印刷支持体４０の凹部４１ｐ内に第１活物質層９ａが形成される（図３−▲２▼）。活物質ペースト７２は、図２に示すように、活物質、導電助剤、可塑剤および高分子基質などの材料７０を、アセトンなどの有機溶媒７１とを混錬することにより調整されるものである。
【００２９】
次に、印刷用マスク４１を印刷支持体４０から離間させる（図３−▲３▼）。このあと、未乾燥の第１活物質層９ａの上に集電体８を載置し（図３−▲４▼）、その集電体の上にさらに活物質ペースト７２を印刷する。
【００３０】
ここで、集電体８として金属メッシュを用いる場合、開口率が３０％以上８０％以下に調整されていることが好ましい（好ましくは５０％以上７０％以下）。開口率が小さすぎると、セル２の全体積に対する活物質層の体積占有率も満足できる値が得られなくなる。他方、集電体としての強度不足が懸念されるため、開口率は無闇に大きくしない方がよい。なお、金属メッシュとしては、エキスパンドメタルおよびパンチングメタルのいずれを使用してもよい。さらには、エッチングにより貫通孔が形成された金属メッシュも使用できる。なお、１つの貫通孔の開口面積は、たとえば０．１ｍｍ^２以上２ｍｍ^２以下に調整されているとよい。つまり、メッシュが小さすぎると活物質ペースト７２の充填がスムーズに行なわれず、空隙等が生じる恐れがある。逆に大きすぎると、活物質ペースト７２（活物質層）との接触面積を稼ぐうえで不利となる。
【００３１】
ところで、未乾燥の第１活物質層９ａの上に集電体８を載置して、その集電体８の上にさらに活物質ペースト７２を印刷する場合、図７に示すように、同じ厚さ（深さ）の印刷用マスクを使用したにも関わらず、集電体８の一方の面側に配置された第１活物質層９０ａの厚さｄ１と、反対側に配置された第２活物質層９０ｂの厚さｄ２とが大きく異なってくることがある。また、同じ開口パターンの印刷用マスクを使用したにも関わらず、裏表の活物質層９０ａと９０ｂとで面積差ΔＳが発生することも考え得る。なぜなら、先に印刷した第１活物質層９０ａが、印刷用マスクやスキージの重みで変形する可能性があるからである。このような寸法差は、最終製品の寸法誤差や性能のバラツキに直結するため、極力ゼロに近づけるべきである。
【００３２】
そこで、図３に示す本実施形態においては、先に印刷した第１活物質層９ａが変形しないように、第１活物質層９ａの上に集電体８を載置する前に、第１活物質層９ａを取り囲むスペーサ４２を、印刷支持体４０の上に配置することができる（図３−▲３▼破線部）。あるいは、第１活物質層９ａが薄肉化することを見越し、第１活物質層９ａを形成する際に使用する印刷用マスク４１の厚さを、第２活物質層９ｂを形成する際に使用する第２の印刷用マスク４４の厚さよりも大に調整しておいてもよい。
【００３３】
次に、第１活物質層９ａの上に載置した集電体８の上に、第１活物質層９ａを形成した際に使用した印刷用マスク４１またはそれと同一のパターン開口４４ｐを有する第２の印刷用マスク４４を載置する（図３中では後者を示している）。第２の印刷用マスク４４は、先に印刷してある第１活物質層９ａにパターン開口４４ｐがちょうど重なるように位置決めされる。そして、集電体８の第１活物質層９ａが位置する側とは反対の面側に、第１活物質層９ａと同一の活物質ペースト７２を印刷して第２活物質層９ｂを形成する（図３−▲５▼）。このような本実施形態によれば、集電体８を反転させる必要がないため高効率である。
【００３４】
次に、集電体８、第１活物質層９ａおよび第２活物質層９ｂを含んで構成される電極複合体１０ａを、印刷支持体４０から離間させる（図３−▲６▼）。まず、第２活物質層９ｂを形成するのに使用した第２の印刷用マスク４４を第２活物質層９ｂから離間させ、第１活物質層９ａおよび第２活物質層９ｂを乾燥、硬化させる。次に、集電体８のうち活物質層９ａ，９ｂの位置しない捨て代部８’，８’を、印刷支持体４０とともに切断する。本実施形態において、印刷支持体４０は樹脂シートにより構成されているため、容易に切断可能である。該切断後は、第１活物質層９ａに付着したシート残部を剥離および除去することにより、電極複合体１０ａを得ることができる。
【００３５】
（第２の方法）
図４に、電極複合体の作製手順の別形態を示す。まず、印刷支持体２２を準備する。印刷支持体２２は、上部シート２０と下部シート２１とを含んで構成されている。上部シート２０は、得るべき活物質層の形状に対応した開口２０ｐを有する。下部シート２１は、上部シート２０の開口２０ｐを一方の面側から塞いで凹部２２ｐを形成している。上部シート２０および下部シート２１は、たとえば二軸延伸加工されたポリエステルや、ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂材料からなる。なお、印刷支持体２２を長尺に構成し、長手方向に等間隔かつ複数の凹部２２ｐを形成し、図４に示す各工程と、印刷支持体２２の搬送操作とを交互に行うようにすれば、極めて高効率にて電極複合体を作製できるようになる。
【００３６】
図４−▲１▼に示すように、印刷支持体２２に印刷用マスク２４（メタルマスク）を重ね合わせる。上部シート２０の開口２０ｐと、印刷用マスク２４のパターン開口２４ｐとは、互いに等しい大きさと形状を有する。上部シート２０の開口２０ｐと、印刷用マスク２４のパターン開口２４ｐとが連通するとともに、両開口の外縁が一致するように、印刷支持体２２と印刷用マスク２４との相対位置決めが行なわれる。印刷支持体２２と印刷用マスク２４との相対位置が定まったら、活物質ペースト７２の供給とともにスキージ１９を印刷用マスク２４の面内方向に摺動させて、印刷支持体２２の凹部２２ｐおよび印刷用マスク２４のパターン開口２４ｐとに活物質ペースト７２を充填する。以上のようにして、印刷支持体２２の凹部２２ｐ内に第１活物質層９ａが形成される（図４−▲２▼）。
【００３７】
次に、印刷用マスク２４を印刷支持体２２から取り外す（図４−▲３▼）。次に、凹部２２ｐ内に収容された未乾燥の第１活物質層９ａの上に集電体８を載置する（図４−▲４▼）。
【００３８】
次に、第１活物質層９ａの上に載置した集電体８の上に、第１活物質層９ａを形成した際に使用した印刷用マスク２４またはそれと同一のパターン開口を有する印刷用マスクを載置する。印刷用マスク２４は、印刷支持体２２の凹部２２ｐ（すなわち上部シート２０の開口２０ｐ）に、パターン開口２４ｐがちょうど重なるように位置決めされる。そして、集電体８の第１活物質層９ａが位置する側とは反対の面側に、第１活物質層９ａと同一の活物質ペースト７２を印刷して第２活物質層９ｂを形成する（図４−▲５▼）。このような本実施形態によれば、集電体８を反転させる必要がないため高効率である。
【００３９】
次に、集電体８、第１活物質層９ａおよび第２活物質層９ｂを含んで構成される電極複合体１０ａを、印刷支持体２２から離間させる（図４−▲６▼）。まず、第２活物質層９ｂを形成するのに使用した印刷用マスク２４を第２活物質層９ｂから離間させ、第１活物質層９ａおよび第２活物質層９ｂを乾燥、硬化させる。次に、集電体８のうち活物質層９ａ，９ｂの位置しない捨て代部８’，８’を、印刷支持体２２とともに切断する。本実施形態において、印刷支持体２２は樹脂シートにより構成されているため、容易に切断可能である。該切断後は、第１活物質層９ａに付着したシート残部を剥離および除去することにより、電極複合体１０ａを得ることができる。
【００４０】
（第３の方法）
図５に、電極複合体の作製手順の別形態を示す。この態様において使用する印刷支持体２７は、活物質ペースト充填用のパターン開口２６ｐを有する印刷用マスク２６と、印刷用マスク２６のパターン開口２６ｐを一方側から塞いで凹部２７ｐを形成する樹脂製のシート２５とを含んで構成されている（図５−▲１▼）。シート２５は、前述した下部シート２１と同様のものを使用できる。もちろん、印刷支持体２７を長尺に構成し、長手方向に等間隔かつ複数の凹部２７ｐを形成し、図５に示す各工程と、印刷支持体２７の搬送操作とを交互に行ってもよい。
【００４１】
まず、印刷支持体２７の凹部２７ｐに活物質ペースト７２を充填し、第１活物質層９ａを形成する（図５−▲２▼）。次に、凹部２７ｐ内に収容された未乾燥の第１活物質層９ａの上に集電体８を載置する（図５−▲３▼）。集電体８は、印刷支持体２７の一部を構成する印刷用マスク２６と、シート２５との積層状態を維持しつつ、印刷用マスク２６のパターン開口２６ｐを、シートが位置する側とは反対側から塞ぐようにして配置される。次に、集電体８の第１活物質層９ａが位置する側とは反対の面側に、第１活物質層９ａと同一の活物質ペースト７２を印刷して第２活物質層９ｂを形成する（図５−▲４▼）。以上のような本実施形態によれば、集電体８を反転させる必要がないため高効率である。
【００４２】
次に、集電体８、第１活物質層９ａおよび第２活物質層９ｂを含んで構成される電極複合体１０ａを、印刷支持体２７から離間させる。まず、第２活物質層９ｂを形成するのに使用した印刷用マスク２９を第２活物質層９ｂから離間させ、第１活物質層９ａおよび第２活物質層９ｂを乾燥、硬化させる（図５−▲５▼）。次に、印刷支持体２７の構成部材のうち、シート２５を先に除去する。すると、電極複合体１０ｂは、印刷用マスク２６に取り付けられたような状態となっている。印刷用マスク２６を取り外すことにより、電極複合体１０ｂが得られる（図５−▲６▼）。
【００４３】
（第４の方法）
図６に、電極複合体の作製手順の別形態を示す。図６に示す実施形態において使用できる印刷支持体２２は、図４に示した実施形態と同様のものであるから説明を省略する。もちろん、印刷支持体２７を長尺に構成し、長手方向に等間隔かつ複数の凹部２７ｐを形成し、図５に示す各工程と、印刷支持体２７の搬送操作とを交互に行ってもよい。
【００４４】
まず、印刷支持体２２の上に、凹部２２ｐを覆い隠すようにして集電体８を配置する（図６−▲１▼）。ただし、このとき使用する集電体８は、必ず厚さ方向の貫通孔を複数有するもの、具体的には金属メッシュからなるものである。次に、活物質ペースト充填用のパターン開口３０ｐが、印刷支持体２２の凹部２２ｐにぴったり重なるように印刷用マスク３０を集電体８の上に配置する。このとき、集電体８の周縁部８ｋは、印刷用マスク３０と印刷支持体２２を構成する上部シート２０とに挟持される（図６−▲２▼）。
【００４５】
次に、印刷用マスク３０のパターン開口３０ｐに、前述した活物質ペースト７２を流し込む。すると、流動性を有する活物質ペースト７２は、まずメッシュを通り抜けて印刷支持体２２の凹部２２ｐに充填される。これにより、該凹部２２ｐの形状に基づく外形を有する第１活物質層９ａが形成される。さらに充填を続けると、凹部２２ｐがいっぱいになり、活物質ペースト７２は、集電体８の上に堆積するようになる。これにより、集電体８を隔てて第１活物質層９ａとは反対側に、印刷用マスク３０のパターン開口３０ｐの形状に基づく外形を有する第２活物質層９ｂが連続して形成される（図６−▲３▼）。すなわち、第１活物質層９ａを形成する印刷工程と、第２活物質層９ｂを形成する印刷工程とが兼用されている。また、集電体８を反転させる必要がないため高効率である。
【００４６】
次に、集電体８、第１活物質層９ａおよび第２活物質層９ｂを含んで構成される電極複合体１０ａを、印刷支持体２２から離間させる（図６−▲４▼▲５▼）。この工程に関しては、図４に示した方法と同様にすることができるので説明を省略する。
【００４７】
以上のようにして得られた電極複合体を、前述した手順にて各部品と組立てることにより図１に示す積層型電池１が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】積層型電池の一例の断面模式図。
【図２】活物質ペーストの調整手順を示す説明図。
【図３】電極複合体の作製手順を示す工程説明図。
【図４】電極複合体の作製手順を別形態を示す工程説明図。
【図５】電極複合体の作製手順の別形態を示す工程説明図。
【図６】電極複合体の作製手順の別形態を示す工程説明図。
【図７】両面印刷で発生する可能性のある不具合を示す模式図。
【符号の説明】
１積層型電池
８集電体
８’ 捨て代部
９ａ第１活物質層
９ｂ第２活物質層
１０ａ，１０ｂ電極複合体
２０上部シート
２１下部シート
２２，２７，４０印刷支持体（支持体）
２２ｐ，２７ｐ凹部
２４，２６，３０，４１，４４印刷用マスク
２４ｐ，２６ｐ，３０ｐ，４１ｐパターン開口
２５シート
２９印刷用マスク（第２印刷用マスク）
７２活物質ペースト

Claims

集電体の両面に活物質層が配置されてなる電極複合体と、セパレータとを積層させる工程を含む積層型電池の製造方法において、
樹脂シートで構成された支持体上に活物質ペーストを印刷して、集電体の一方の面側に配置されるべき第１活物質層を形成する工程と、未乾燥の前記第１活物質層の上に集電体を載置する工程と、前記第１活物質層に隣接配置された前記集電体の他方の面側に、前記活物質ペーストを印刷して第２活物質層を形成する工程と、前記集電体、前記第１活物質層および前記第２活物質層を含んで構成された前記電極複合体を、前記支持体から離間させる工程とを含むことを特徴とする積層型電池の製造方法。
前記第１活物質層を形成する際に使用する印刷用マスクの厚さが、前記第２活物質層を形成する際に使用する印刷用マスクの厚さよりも大である請求項１記載の積層型電池の製造方法。
前記電極複合体は、前記樹脂シート上にて乾燥処理される請求項１または２記載の積層型電池の製造方法。
集電体の両面に活物質層が配置されてなる電極複合体と、セパレータとを積層させる工程を含む積層型電池の製造方法において、前記電極複合体が下記（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の各工程を経て作製されることを特徴とする積層型電池の製造方法。
（ａ）支持体に形成された凹部内に活物質ペーストを充填することにより、前記集電体の一方の面側に配置されるべき第１活物質層を形成する工程。
（ｂ）未乾燥の前記第１活物質層が前記凹部内に収容されたまま、前記第１活物質層に隣接配置された前記集電体の他方の面側に、前記活物質ペーストを印刷して第２活物質層を形成する工程。
（ｃ）前記集電体、前記第１活物質層および前記第２活物質層を含んで構成された電極複合体を、前記支持体から離間させる工程。
上記（ａ）の工程は、前記凹部に印刷用マスクのパターン開口を重ね合わせて前記活物質ペーストを印刷充填する工程と、前記支持体から前記印刷用マスクを離間させる工程とを含み、
上記（ｂ）の工程は、前記凹部内に形成された前記第１活物質層の上に集電体を配置する工程と、その集電体の前記第１活物質層が位置する側とは反対の面側に、前記活物質ペーストを印刷して前記第２活物質層を形成する工程とを含む、請求項４記載の積層型電池の製造方法。
前記支持体は、開口を有する樹脂製の上部シートと、その上部シートの開口を一方側から塞いで前記凹部を形成する樹脂製の下部シートと、を含んで構成されており、
上記（ａ）の工程において、前記上部シートの開口に、印刷用マスクのパターン開口を重ね合わせて、前記凹部に前記活物質ペーストを印刷充填する請求項４または５記載の積層型電池の製造方法。
前記支持体は、活物質ペースト充填用のパターン開口を有する印刷用マスクと、前記印刷用マスクのパターン開口を一方側から塞いで前記凹部を形成する樹脂製のシートと、を含んで構成されており、
上記（ｂ）の工程は、前記印刷用マスクと前記シートとの積層状態を維持しつつ、前記印刷用マスクのパターン開口を、前記シートが位置する側とは反対側から塞ぐようにして、前記凹部内に形成された前記第１活物質層の上に集電体を配置する工程と、その集電体の前記第１活物質層が位置する側とは反対の面側に、前記活物質ペーストを印刷して前記第２活物質層を形成する工程とを含む、請求項４記載の積層型電池の製造方法。
上記（ｃ）の工程は、前記第２活物質層を形成するための第２印刷用マスクを前記第２活物質層から離間させる工程と、前記シートと前記印刷用マスクとを前記第１活物質層から離間させる工程と、を含む請求項７記載の積層型電池の製造方法。
前記集電体として厚さ方向に複数の貫通孔を有するものを用い、上記（ａ）の工程は、前記凹部を覆い隠すように前記支持体上に前記集電体を配置する工程と、前記集電体の前記貫通孔を通り抜けさせて前記凹部に前記活物質ペーストを充填する工程とを含む、請求項４記載の積層型電池の製造方法。
前記支持体上に、前記集電体と、活物質ペースト充填用のパターン開口が前記凹部に重なるように印刷用マスクとを配置させたのち、
前記印刷用マスクのパターン開口に前記活物質ペーストを流し込むとともに前記集電体を通り抜けさせて、前記凹部の形状に基づく外形を有する前記第１活物質層を形成し、さらに前記集電体を隔てて前記第１活物質層とは反対側に、前記印刷用マスクのパターン開口の形状に基づく外形を有する前記第２活物質層とを、連続形成する請求項９記載の積層型電池の製造方法。
前記支持体は、樹脂製のシートで構成されており、上記（ｃ）の工程は、前記第２活物質層を形成するのに使用したマスクを前記第２活物質層から離間させる工程と、前記集電体のうち、前記活物質層の位置しない捨て代部とともに前記シートを切断する工程と、該切断後に前記第１活物質層に付着したシート残部を剥離および除去することにより前記電極複合体を得る工程とを含む、請求項４、５、６、９および１０のいずれか１項に積層型電池の製造方法。
前記シートは、二軸延伸樹脂シートである請求項６、７および１１のいずれか１項に記載の積層型電池の製造方法。
上記（ｃ）の工程は、前記第１活物質層および前記第２活物質層を乾燥させる工程と、乾燥後の前記電極複合体を前記支持体から離間させる工程とを含む、請求項４ないし１２のいずれか１項に記載の積層型電池の製造方法。