JP2022544392A - 電気化学装置及びその製造の工程で使用するための電極材料及びその構成要素 - Google Patents

Abstract

１つ又は複数の乾燥塗膜で使用するための、及び／又はその製造用の加工混合物、電気化学装置で使用するための成形品、乾燥塗膜を製造するための方法、又は電気化学装置のための成形品について記載されている。乾燥塗膜は成形品に組み込むことができる。この成形品は、電気化学装置に組み込むことができる。加工混合物の成分は、１つ又は複数の反応性材料及び／又は反応性複合材料を含み得る。反応性複合材料は、１つ又は複数の反応性材料及び１つ又は複数のマトリックス材料を含み得る。反応性複合材料又は加工混合物は、１つ又は複数の結合剤を含み得る。加工混合物は、乾式混合物又はペーストであり得る。１つ又は複数の結合剤は、フィブリル化可能であり得、及び／又はフィブリル化されている。乾式混合物はペーストから作ることができる。成形品は、加工混合物から誘導された乾燥塗膜を含み得る。乾燥塗膜は、アノード及び／又はカソードの要素であり得る。この方法は、加工混合物中に存在する成分をミキサーで混合し、次に加工混合物を塗膜形成要素で本発明の成形品のフィルムに形成することによって加工混合物を調製する工程を含み得る。１つ又は複数の反応性複合材料は、１つ又は複数のマトリックス材料及び１つ又は複数の反応性材料をミキサー内で別々に混合して、湿式又は乾式反応性複合材料を形成することによって製造することができる。この方法は、フィルムを最終基板に塗布する工程をさらに含み得る。フィルムは、フィルム形成及び／又はフィルム塗布中に剪断されて、１つ又は複数のフィブリル化可能な結合剤の一部又はすべてを完全に又は部分的にフィブリル化することができる。電気化学装置は、本発明の加工混合物、乾燥塗膜又は成形品のいずれかを含み得る。

Description

発明の分野
本発明は、電気化学セルなどの電気化学装置で使用するための材料、構成要素、及びそれらの製造技術に関する。特に、本発明は、前記乾式混合物を含み、及び／又は前記乾式混合物、ペースト、乾燥塗膜、前記成形品を製造するための方法を含む電気化学装置で使用される成形品、前記乾式混合物を含む及び／又は前記乾式混合物、ペースト、乾燥塗膜及び／又はペースト状フィルム、前記成形品及び／又は前記方法、及び前記材料及び成形品を製造するための装置に従って製造された成形品から製造される電気化学装置で使用されるアノード又はカソードなどの成形品で使用される、及び／又はその製造のための乾式混合物又はペーストに関する。

背景
電池やスーパーキャパシタなどの電気化学装置用の従来の電極は、結合剤やその他の添加剤などの接着剤を含む電極成分をスラリーに混合し、その後基板フォイルの薄いシートにスラリーを塗り、オーブンで乾燥させるスラリーコーティング工程によって製造される。この工程は、費用がかかり、エネルギーを消費し、時間がかかり、有毒な溶媒などの加工添加剤が大量にあるため、健康と環境に悪影響を及ぼす。加工添加剤の必要性を排除又は大幅に削減する、特に溶媒の必要性を排除又は大幅に削減する電極材料の新しいブレンド、及び電気化学装置用の電極を製造する工程は、コスト及び複雑さを排除するか、かかる加工添加剤を除去及び処理する商業と産業の両方に有益だろう。

発明の概要
１つ又は複数の乾燥塗膜で使用するための、及び／又はその製造の加工混合物が記載されている。乾燥塗膜は成形品に組み込むことができる。この成形品は、電気化学装置に組み込むことができる。加工混合物の成分は、１つ又は複数の反応性材料及び／又は反応性複合材料を含み得る。反応性複合材料は、１つ又は複数の反応性材料及び１つ又は複数のマトリックス材料を含み得る。反応性複合材料のみ、及び／又は反応性複合材料を含む又は含まない加工混合物は、１つ又は複数の結合剤を含み得る。加工混合物全体及び／又は反応性マトリックス中の成分の比率は、所定の比率であり得る。加工混合物は、乾式混合物又はペーストであり得る。加工混合物は、１つ又は複数の導電性添加剤をさらに含み得る。導電性添加剤は、加工混合物の他の成分に対して所定の比率であり得る。１つ又は複数の結合剤は、全体として加工混合物の要素であり得る。１つ又は複数の結合剤は、１つ又は複数の反応性複合材料の要素であり得る。１つ又は複数の反応性材料は、活物質及び／又は前駆体材料であり得る。前駆体材料は、活物質の前駆体であり得る。１つ又は複数の反応性複合材料は、活性複合材料及び／又は前駆体複合材料であり得る。１つ又は複数の前駆体材料は、活物質の前駆体であり得る。一部又はすべての反応性材料及び／又は一部又はすべての反応性複合材料及び／又は一部又はすべてのマトリックス材料及び／又は一部又はすべての結合剤及び／又は一部又はすべての導電性添加剤及び／又は加工混合物及び／又は反応性複合材料におけるそれらの組み合わせは、粒子及び／又は粒の形態、及び／又は固相であり得る。１つ又は複数の結合剤の少なくとも一部は、フィブリル化可能であり得、及び／又はフィブリル化されている。加工混合物は、実質的に非フィブリル化可能な結合剤を含まなくてもよい。ペーストは、質量で８５％未満の液体及び／又はバックグラウンド流体を含み得る。乾式混合物及び／又はペーストに由来する乾式混合物は、実質的に液体を含まなくてもよい。乾式混合物及び／又はペーストに由来する乾式混合物は、乾燥粉末を含み得る。反応性材料は、乾燥反応性材料であり得る。反応性複合材料は、乾式反応性複合材料であり得る。マトリックス材料は、乾燥マトリックス材料であり得る。結合剤は、乾式結合剤であり得る。導電性添加剤は、乾式導電性添加剤であり得る。乾式混合物はペーストから作ることができる。乾式混合物は、加工添加剤又は他の意図的に添加された材料を実質的に含まなくてもよい。加工混合物の導電性添加剤は、炭素又はその同素体及び／又は金属を含み得る。導電性添加剤は、導電性の高アスペクト比粒子の形態であり得る。反応性材料の１つ又は複数は、陽イオン及び陰イオンを含む金属を含む塩を含み得る。マトリックス材料の１つ又は複数は、炭素及び／又は炭素の同素体を含む。陽イオンを含む金属塩の金属は、アルカリ金属を含み得、及び／又は塩の陰イオンはハロゲン化物である。塩のアルカリ金属は、Ｌｉ、Ｎａ及び／又はＫを含み得る。塩のハロゲン化物は、Ｆ、Ｃｌ、Ｓ及び／又はＢｒを含み得る。

電気化学装置で使用するための成形品が記載されており、成形品は乾燥塗膜を含み得る。乾燥塗膜は、本発明による乾式混合物を含み得、及び／又は本発明による加工混合物から誘導され得る。乾燥塗膜は、自立型フィルム及び／又は支持フィルムであり得る。乾燥塗膜は、連続的及び／又は接着性であり得る。フィルム中の１つ又は複数の導電性添加剤の一部又はすべてが、乾燥塗膜内で直接オーミック接触し得る。１つ又は複数の導電性添加剤は、乾燥塗膜内に１つ又は複数の導電性経路を形成し得る。乾燥塗膜は、アノード及び／又はカソードの要素であり得る。乾燥塗膜は、最終基板などの基板に接着、付着、又はその他の方法で結合することができる。最終的な基板は、接着性基板であり得る。最終的な基板は導電性であり得る。最終的な基板は、接着増強表面及び／又は接着増強形態を有し得る。接着増強表面は、粗い及び／又は多孔性及び／又はテクスチャ表面であり得る。導電性の最終基板は、集電体であり得る。集電体は、アノード集電装置又はカソード集電装置であり得る。乾燥塗膜は、アノード集電体又はカソード集電体に接着、付着、又は他の方法で結合することができる。アノード集電体に接着、付着、又はその他の方法で結合された乾燥塗膜は、アノードであり得る。カソード集電体に接着、付着、又は他の方法で結合された乾燥塗膜は、カソードであり得る。反応性材料及び／又は反応性複合材料、マトリックス材料及び結合剤の一部又はすべては、乾燥塗膜内で第１の比率で混合することができ、反応性材料及び／又は反応性複合材料、マトリックス材料及び／又は結合剤の一部は、少なくとも１つの異なる第２の比率を有する乾燥塗膜であって、第１の比率の材料を有する乾燥塗膜は、強化された電極機能を提供し、第２の比率の材料を有する乾燥塗膜は、強化された接着機能を提供する。導電性添加剤の一部又はすべては、乾燥塗膜内で第１の比率で混合することができ、導電性添加剤の一部は、少なくとも１つの異なる第２の比率で乾燥塗膜内で混合することができ、第２の比率の乾燥塗膜は、第１の比率の乾燥塗膜よりも高い導電率を提供し得る。反応性材料及び／又は反応性複合材料及び／又はマトリックス材料及び／又は結合剤及び／又は導電性添加剤の比率は、１つ又は複数の反応性材料及び／又は反応性複合材料及び／又はマトリックス材料及び／又は結合剤及び／又は導電性添加剤の徐々に変化する勾配で乾燥塗膜内に分配され得る。

電気化学装置用の乾燥塗膜又は成形品を作製するための方法が記載されている。この方法は、ミキサー内で加工混合物中に存在する成分の所定の比率を混合し、次いで、フィルムが乾燥塗膜又はペースト状フィルムであるところの、塗膜形成要素において本発明の成形品のフィルムに加工混合物を形成することによって、本発明による加工混合物を調製する工程を含み得る。１つ又は複数の反応性複合材料は、１つ又は複数のマトリックス材料及び１つ又は複数の反応性材料をミキサー内で別々に混合して、乾燥反応性複合材料を形成することによって製造することができる。１つ又は複数の反応性複合材料は、１つ又は複数のマトリックス材料、１つ又は複数の反応性材料、及び１つ又は複数のバックグラウンド流体及び／又は分散剤をミキサーで別々に混合して、湿式反応性複合材料を形成することによって製造することができる。混合物の一部又はすべては、振とう、研削、粉砕、剪断、超音波処理、振動、モルタル接合、タンブリング、流動化、及び／又は攪拌によって実施することができる。混合物の一部又はすべては、１つ又は複数のマトリックス材料及び１つ又は複数の反応性材料及び／又は１つ又は複数の結合剤及び／又は導電性添加剤を１つ又は複数の分散剤に分散させて分散剤を作成し、次に完全に除去して分散剤を使用して混合粉末を作成するか、分散剤を部分的に除去してペーストを作成することによって実施することができ、ここで残りの分散剤は、バックグラウンド流体として機能し得る。混合物の一部又はすべては、混合粉末を生成するための分散剤が実質的に存在しない状態で実施することができる。混合物の一部又はすべては、ペーストを作成するためにバックグラウンド流体を追加する追加の工程で実行することができる。分散剤は、溶媒、懸濁剤、及び／又はコロイド剤であり得る。分散剤は、溶液、懸濁剤及び／又はコロイドであり得る。分散は、懸濁、溶解、及び／又はコロイド化を含み得る。分散剤の一部又はすべては、蒸発、ドラム乾燥、濾過、化学反応、沈殿、結晶化、抽出、圧縮、加速、減速、遠心分離、衝突及び／又は固化によって除去することができる。加工混合物は、混合中に剪断され得る。蒸発は、振動、超音波処理、加熱、真空引き、噴霧乾燥、凍結乾燥、流動層乾燥、超臨界乾燥及び／又は減圧によって実施することができる。加熱は、対流、伝導、振動、摩擦、及び／又は放射加熱であり得る。この方法は、フィルムを最終基板に塗布する工程をさらに含み得る。フィルムは、機械的圧縮によって最終的な基板に塗布することができる。フィルムは、フィルム形成及び／又はフィルム塗布中に剪断され得る。最終的な基板は、接着性基板であり得る。機械的圧縮及び／又は剪断は、カレンダー成形シリンダー間のニップで同じ又は異なる表面速度を有する２つ以上のカレンダー成形シリンダー間でカレンダー成形することによって実施することができる。機械的圧縮及び／又は剪断は、２つ以上の静止した、共動又は非共動の平面又は起伏のある極板の間を押すことによって実行することができる。加工混合物の一部又はすべて、フィルム及び／又はその構成要素のいずれかは、フィルムを最終基板に塗布する前、最中、及び／又は後に加熱及び／又は冷却することができる。混合、フィルム形成、及び／又はフィルム塗布中の剪断は、１つ又は複数のフィブリル化可能な結合剤の一部又はすべてを完全に又は部分的にフィブリル化する可能性がある。

電気化学装置について記載されている。電気化学装置は、本発明の様々な実施形態のいずれかに記載されている反応性材料及び／又は活物質及び／又は前駆体材料及び／又はマトリックス材料、及び／又は結合剤及び／又は集電体、及び／又はセパレーター、及び／又はアノード及び／又はカソード及び／又は電解質のいずれかを含み得る。電気化学装置は、本発明の任意の実施形態の加工混合物を含み得る。電気化学装置は、本発明の任意の実施形態の成形品を含み得る。電気化学装置は、本発明の任意の実施形態の方法に従って作製された成形品を含み得る。電気化学装置は、電気化学セルであり得る。電気化学セルは、電解質及びアノード及び／又はカソードを含み得る。アノードは、本発明の成形品を含み得る。カソードは、本発明の成形品を含み得る。電気化学セルは、セパレーターをさらに含み得る。電気化学セルは、電池セル、スーパーキャパシタセル、又は電着セルであり得る。電気化学セルの１つ又は複数の成形品のうちの１つ又は複数の乾式混合物及び／又は乾燥塗膜は、セパレーターに接着、付着、又は他の方法で結合され得る。セパレーターへの接着は乾式接着であってもよい。

記載された加工混合物の全部又は一部を製造するための装置、及び電気化学装置で使用するための記載された成形品、及びその方法を実施するための装置が記載されている。装置は、混合、剪断、フィルム形成及び／又はフィルム塗布のための手段を含み得る。

図面の簡単な説明
反応性材料の粒子の周囲に分散された結合剤、反応性材料及びマトリックス材料を含む反応性複合材料、及び導電性添加剤を含む本発明の一実施形態による乾式混合物。 結合剤の粒子、反応性材料、反応性材料及びマトリックス材料を含む反応性複合材料、及び導電性添加剤を含む、本発明の一実施形態による乾式混合物。 結合剤の粒子、反応性材料、反応性材料及びマトリックス材料を含む反応性複合材料、及びバックグラウンド流体中の導電性添加剤を含む、本発明の一実施形態によるペースト。 結合剤の粒子、反応性材料、反応性材料及びマトリックス材料を含む反応性複合材料、及びバックグラウンド流体中の導電性添加剤を含む、本発明の一実施形態によるペースト。 反応性材料の粒子の周囲に分散された結合剤を含む乾式混合物、反応性材料及びマトリックス材料を含む反応性複合材料、及び接着増強表面及び形態を有する基板に接着されたフィルムに形成された導電性添加剤を含む本発明の一実施形態による成形品。 ２つの組成物を有する本発明の一実施形態による乾燥塗膜。 組成が連続的に変化する本発明の一実施形態による乾燥塗膜。 本発明の一実施形態による中間状態のフィルム。ここでフィルムはペースト状フィルムであり、ペーストのバックグラウンド流体が除去されて乾燥塗膜を形成する。 ２つの組成物を有する本発明の一実施形態によるペースト状フィルム。 組成が連続的に変化する本発明の一実施形態によるペースト状フィルム。 本発明の一実施形態による乾式混合物を調製するための混合手順。ここで、乾式混合物は、１つ又は複数の反応性材料及び／又は１つ又は複数の反応性複合材料及び１つ又は複数の結合剤を含む。 本発明の一実施形態による乾式混合物を調製するための混合手順。ここで、乾式混合物は、１つ又は複数の反応性材料及び／又は１つ又は複数の反応性複合材料、１つ又は複数の結合剤及び１つ又は複数の導電性添加剤を含む。 本発明の一実施形態による乾式混合物又はペーストを調製するための混合手順。ここで、１つ又は複数の反応性材料及び／又は１つ又は複数の反応性複合材料、１つ又は複数の結合剤及び１つ又は複数の導電性添加剤及び１つ又は複数の分散剤及び／又はバックグラウンド流体の全部又は一部を含む乾式混合物又はペーストは、完全に又は部分的に除去される。 フィルム形成カレンダーを用いて加工混合物から自立フィルムを製造するための本発明の実施形態と、別個のフィルム塗布カレンダーを用いてフィルムを基板上に堆積させる本発明の成形品の実施形態とを併用する。 フィルム形成カレンダーを用いて加工混合物から支持フィルムを製造するための本発明の実施形態と、フィルムが複合フィルム塗布カレンダーを用いて基板上に堆積される本発明の成形品の実施形態とを併用する。 フィルム形成カレンダーを用いて加工混合物から支持フィルムを製造するための本発明の実施形態と、フィルムが複合フィルム塗布カレンダーを用いて基板に堆積される本発明の成形品の実施形態とを併用する。 複数のフィルム形成カレンダーによって複数の加工混合物から複数の支持フィルムを製造するための本発明の実施形態と、フィルムが複合フィルム塗布カレンダーによって基板上に堆積される本発明の成形品のための実施形態とを併用する。 単一の複合フィルム形成カレンダー及びフィルム塗布カレンダーによって加工混合物から支持フィルムを製造するための本発明の実施形態。 単一の複合フィルム形成カレンダー及びフィルム塗布カレンダーによって、複数の加工混合物から複数の支持フィルムを製造するための本発明の実施形態。 複数の複合フィルム形成カレンダー及びフィルム塗布カレンダーによって、複数の加工混合物から複数の層を有する支持フィルムを製造するための本発明の実施形態。 集電体と電極膜と電解質とを含む電極を有する本発明の一実施形態による電気化学装置の実施形態。 アノード電流集電体及びアノードフィルムを含むアノード、カソード電流集電体を含むカソード、及びカソードフィルム及び電解質を有する本発明の一実施形態による電気化学セルの実施形態。 アノード電流集電体及びアノードフィルムを含むアノード、カソード電流集電体及びカソードフィルムを含むカソード、電解質及び隔板を有する本発明の一実施形態による電気化学セルの実施形態。 同じ集電体の両側に膜が堆積した両面電極。 本発明の一実施形態による自立フィルムの混合及びフィルム処理の実施形態。 本発明の一実施形態による自立フィルムの混合及びフィルム処理の実施形態。 本発明の一実施形態による支持フィルムの混合及びフィルム処理の実施形態。

実施形態の詳細な説明
本発明の詳細な実施形態は、添付の図面を参照して本明細書に開示される。

定義：
本明細書における「乾燥」とは、実質的に液体を含まず、バックグラウンド流体を含まず、及び／又は分散剤を含まず、好ましくは５％未満、より好ましくは２％未満、より好ましくは１％未満、より好ましくは０．５％未満、より好ましくは０．２％未満、より好ましくは０．１％未満、より好ましくは０．０５％未満、より好ましくは０．０２重量％未満、最も好ましくは０．０１重量％未満の液体及び／又は分散剤を含むことを意味し得る。

本明細書における「液体」とは、流体など、容器の形状に一致する可能性があるが、圧力に関係なくほぼ一定の体積及び／又は密度を保持する可能性がある、つまり一定の体積を持ちながら固定された形状を持たない可能性がある、ほぼ非圧縮性の物質を指し得る。ここでの液体には、例えば、イオン液体、プラズマ、又はゲルが含まれ得る。

本明細書における「乾式混合物」は、実質的に液体及び／又は分散剤を含まない固体の混合物を指す場合がある。乾式混合物は、ペースト、湿式混合物、又は湿式分散剤に変換するか、それらから派生させることができる。変換又は派生は、例えば、乾燥又は反応によるものであり得る。乾燥又は反応は、例えば、蒸発、化学反応、固化、遠心分離、又はその他の方法で、ペースト、湿式混合物、湿式分散剤又は乾式混合物への他の前駆体に存在する液体、バックグラウンド流体及び／又は分散剤の一部又はすべてを除去又は気化又は固体化することによるものであり得る。

本明細書における「電気化学装置」とは、例えば、電気化学セル、例えば、電池又はスーパーキャパシタ、電着装置、又は電気化学反応が起こる任意の他の装置を意味し得る。

本明細書における「電気化学セル」とは、化学反応から電気エネルギーを生成するか、電気エネルギーの導入によって化学反応を促進することができる装置を意味し得る。電気化学セルは、アノード、カソード、及び電解質を含み得る。電解質は、アノードとカソードの間にあり得る。電気化学セルは、アノードとカソードとの間にセパレーターをさらに含み得る。電気化学セルは、ハウジングをさらに含み得る。アノード及び／又はカソードは、集電体を含み得る。電気化学セルの例には、電池及びスーパーキャパシタが含まれるが、これらに限定されない。

本明細書における「実質的に液体及び／又は分散剤を含まない」とは、実質的に全く液体及び／又は分散剤を有しない、又は非常に低い量を有し、好ましくは５％未満、より好ましくは２％未満、より好ましくは１％未満、より好ましくは０．５％未満、より好ましくは０．２％未満、より好ましくは０．１％未満、より好ましくは０．０５％未満、より好ましくは０．０２％未満、最も好ましくは０．０１％未満の重量の液体、バックグラウンド流体及び／又は分散剤を有することを意味する。

本明細書における「湿式混合物」は、乾燥していない、及び／又は液体、バックグラウンド流体及び／又は分散剤を含む材料の任意の混合物を含み得る。湿式混合物には、湿式分散剤とペーストが含まれる。

本明細書における「湿式分散剤」には、溶液、懸濁剤、及びコロイドが含まれる場合があるが、これらに限定されない。本発明によれば、他の湿式分散剤が可能である。湿潤は、例えば、従来の液体、イオン液体、又はゲルを含む、任意の適切な液体によるものであり得る。ここでの分散は、固体を湿式分散剤と混合して湿式分散剤を作成することを意味し得る。湿式分散剤を作成する工程は、本明細書では湿式分散剤と呼ぶ。ここで、分散剤は、従来の液体、イオン液体、又はゲルを含む液体であり得、これは、溶媒、コロイドの外相、懸濁剤の連続相などを含み得る。ここで、懸濁剤は懸濁用の分散剤であり、コロイド連続相（本明細書ではコロイド剤と呼ぶ）はコロイドの分散剤であり、溶媒は溶液の分散剤である。

「溶液」は、湿式分散剤、好ましくは本質的に均質な混合物のことを指し、これは２つ以上の物質から構成され得る。このような湿式分散剤では、溶質は、溶媒と呼ぶ別の物質に溶解した物質であり得る。溶液は、多かれ少なかれ、例えばその相を含む、溶媒の一部又はすべての特性を帯びることができる。溶媒は、湿式分散剤の主要な部分であり得る。溶液を作成する工程は、本明細書では溶解と呼ぶ。コロイドと懸濁剤は、溶解した物質（溶質）が固体として存在せず、溶媒と溶質が本質的に均一に混合されている溶液とは異なる場合がある。

「懸濁剤」は、固体粒子及び／又は粒（内相）及び流体（外相）を含む湿式分散剤を表すことができる。懸濁剤は、堆積するのに十分な大きさの固体粒子及び／又は粒を含み得る。固体粒子及び／又は粒は、好ましくは、０．１マイクロメートルより大きくてもよく、より好ましくは、１マイクロメートルより大きくてもよい。固体粒子及び／又は粒は、１０マイクロメートルより大きくてもよい。固体粒子及び／又は粒は、１００マイクロメートルより大きくてもよい。内相（固体）は、あらゆる手段で外相（流体）全体に分散させることができる。流体は、液体を含む任意の適切な流体であり得る。ここでの液体には、従来の液体に加えて、イオン液体及びゲルが含まれる場合がある。好ましくは、内相及び外相は混合によって分散される。分散は、特定の賦形剤及び／又は懸濁剤の使用によって促進され得る。十分な時間静置すると、固体粒子及び／又は粒が時間の経過とともに懸濁剤から沈殿する可能性がある。懸濁を作成する工程は、本明細書では懸濁化と呼ぶ。

「コロイド」は、不溶性粒子及び／又は粒の１つの物質が別の物質全体に分散している湿式分散剤を表すことができる。溶質と溶媒が１つの相のみを構成する溶液とは異なり、コロイドは分散相（懸濁粒子及び／又は粒）と連続相（懸濁媒体）を持つ場合がある。コロイドでは、混合物は、時間の経過とともに堆積しないか、はっきりと堆積したのがわかるまでに非常に長い時間がかかる混合物であり得る。コロイドを作成する工程は、本明細書ではコロイド化と呼ぶ。

本明細書における「混合」は、かき混ぜ、振とう、研削（例えば、ボールミル粉砕）、粉砕、剪断、超音波処理、振動、モルタル接合、タンブリング、流動化及び／又は攪拌を含むがこれらに限定されない任意の他の手段によるものであり得る。本発明によれば、他の混合手段が可能である。

本明細書における「加工混合物」は、本発明による乾式混合物及び／又はペーストを意味し得、これは、本発明によるフィルムに形成され得、これは、乾燥塗膜及び／又はペースト状フィルムであり得る。加工混合物は、少なくとも、反応性材料、マトリックス材料、及び結合剤を含み得る。加工混合物は、導電性添加剤及び／又はバックグラウンド流体をさらに含み得る。

本明細書における「前駆体混合物」は、加工混合物の成分の混合物に加えて、前記加工混合物が本発明によるフィルム（１１）に形成される前に、加工混合物の調製において完全に又は部分的に除去され得る任意の処理添加物を意味し得る。

加工混合物は、単一の段階又は複数の段階で調製することができる。単一段階で調製される場合、加工混合物のすべての成分を同時にミキサーに加えることができ、成分を同じ期間混合することができる。２段階で調製される場合、加工混合物の成分の第１部は、最初にミキサーに加えられ、加工混合物の成分の第１部は、段階１において第１の期間混合され得る。第１の期間が経過した後、加工混合物の成分の第２部を第２の時間でミキサーに加え、加工混合物の成分の第１及び第２部を第２段階の第２の期間で混合することができる。３つの段階で調製される場合、加工混合物の成分の第１の部分は、最初にミキサーに加えられ、加工混合物の成分の第１の部分は、第１段階において第１の期間混合され得る。第１の期間が経過した後、加工混合物の成分の第２部が第２の時間にミキサーに添加され得、加工混合物の成分の第１及び第２部が第２の期間混合され得る。第２の期間が経過した後、加工混合物の成分の第３部が第３の時間でミキサーに加えられ、加工混合物の成分の第１、第２及び第３部が第３段階の第３の期間に混合され得る。同様に、本工程には４つ以上の準備段階を含めることができる。場合によっては、加工混合物の一部が段階内又は段階間で除去されることがある。例えば、バックグラウンド流体及び／又は加工添加剤は、段階内又は段階間で追加及び／又は除去され得る。これは、例えば、段階内又は段階間で加工混合物の特定の特性を維持するため、又は段階内又は段階間で特定の特性を変更するためであり得る。かかる特性は、例えば、粘度、接着性、及び／又はバックグラウンド流体、及び／又は加工混合物内の加工添加剤濃度であり得る。バックグラウンド流体及び／又は加工添加剤の一部又はすべては、蒸発、振動、超音波処理又は圧縮を含むがこれらに限定されない任意の手段によって完全に又は部分的に除去することができる。

いずれかの段階で添加される混合物の部分は、個々の成分の任意の組み合わせ又は個々の成分の部分であり得る。例えば、第１段階で添加される成分は、１つ又は複数の材料Ａ及び１つ又は複数の材料Ｂのそれぞれの全部又は一部、１つ又は複数の材料Ａ、１つ又は複数の材料Ｂ又は１つ又は複数の材料Ｃのそれぞれの全部又は一部、１つ又は複数の材料Ａ、１つ又は複数の材料Ｂ、１つ又は複数の材料Ｃ、１つ又は複数の材料Ｄ及び／又は１つ又は複数の材料Ｅのそれぞれの全部又は一部であり得る。ここで材料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥは、任意の組み合わせ又は順序で反応材料、マトリックス材料、結合剤、導電性添加剤、及び／又は加工添加剤材料であり得る。前記材料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び／又はＥのすべて又は一部は、混合の初期段階に存在し得る。前記材料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及び／又はＥのすべて又は一部は、混合の後半段階に存在し得る。様々な混合段階の条件（例えば、混合種類、混合速度、混合温度など）は、同じであっても異なっていてもよい。加工混合物をふるいにかけて、任意の段階の間で特定の大きさ又は大きさの範囲の粒子を除去又は収集することができる。混合には、剪断も含まれる場合がある。混合はまた、噴霧によって、及び／又は剪断及び／又はカレンダー成形によって、例えば、２つ以上のローラー間のニップにおいて、又は２つの極板間の圧縮及び／又は剪断によって行われ得る。

本発明の１つの好ましい実施形態では、混合段階の数は２段階であり得、材料Ａは１つ又は複数の活物質であり得、材料Ｂは１つ又は複数のマトリックス材料であり得、材料Ｃは１つ又は複数の結合材料であり得る。材料Ａ、材料Ｂ、及び材料Ｃは、特定の加工条件で第１段階で特定の混合機内で特定の時間混合でき、結果として得られる加工混合物は、特定の加工条件で特定の時間、第２段階で特定の混合機内で混合でき、加工混合物は、特定の混合機において特定の時間、特定の加工条件で第３段階においてさらに混合され得る。

本発明の１つの好ましい実施形態では、混合段階の数は３段階であり得、材料Ａは１つ又は複数の活物質であり得、材料Ｂは１つ又は複数のマトリックス材料であり得、材料Ｃは１つ又は複数の結合材料であり得、材料Ｄは１つ又は複数の導電性添加剤材料であり、材料Ｅは１つ又は複数の加工添加剤材料であり得、材料Ａ及び材料Ｂは、特定の加工条件で、特定の混合機において特定の時間、段階１で混合され得る。得られた加工混合物は特定の大きさより大きい粒子を除去するためにふるいにかけることができ、得られた加工混合物は、特定の加工条件で、特定の混合機で特定の時間、材料Ｃと一緒に段階２で混合することができ、加工混合物は、段階３で特定の加工条件で、特定の混合機で特定の時間さらに混合することができる。

本発明の１つの好ましい実施形態では、混合段階の数は３段階であり得、材料Ａは１つ又は複数の活物質であり得、材料Ｂは１つ又は複数のマトリックス材料であり得、材料Ｃは１つ又は複数の結合材料であり得、材料Ｄは１つ又は複数の加工添加剤であり得る。材料Ａ及び材料Ｂは、特定の加工条件で段階１で特定の混合機で特定の時間混合され得、得られた加工混合物は、材料Ｃ及び材料Ｄと共に段階２で特定の加工条件で、特定の混合機で特定の時間混合され得、得られた加工混合物は、特定の加工条件で、特定の混合機で特定の時間、段階３でさらに混合され得る。

本発明の１つの好ましい実施形態では、混合段階の数はＮであり得、ここで、Ｎは２より大きく、材料Ａは１つ又は複数の活物質、材料Ｂは１つ又は複数のマトリックス材料、材料Ｃは１つ又は複数の結合材料、材料Ｄは１つ又は複数の加工添加剤材料であり得、材料Ａ及び材料Ｂは特定の加工条件で段階１で特定の混合機で特定の時間混合され得、得られた加工混合物は段階２で特定の加工条件で、特定の混合機で特定の時間、材料Ｃ及び材料Ｄと一緒に混合され得、得られた加工混合物は、段階３で特定の加工条件で、特定の時間、特定の混合機で材料Ｄと一緒に混合され得る。段階４以降は、段階３の工程を繰り返すことができる。段階３の混合物は、例えば噴霧、浸漬又は滴下などの湿潤によって達成され得、カレンダーのローラー間のニップを通して後続の混合物を供給する追加の工程を含み得る。

「ペースト」は、十分に大きな荷重又は応力が加えられるまで固体として作用する物質であり、その時点で流体のように流れる。ペーストは、ビンガムプラスチック流体の例であり得る。ペーストは、液体（バックグラウンド流体）内の粒状材料の混合物で構成されている場合がある。分散剤やスラリーとは異なり、ペーストでは、個々の粒子や粒が砂浜の砂のように詰まっている場合や、無秩序、ガラス状又はアモルファスの構造を形成している場合があり、ペーストが固体のような性質を持ち得る。ペーストのバックグラウンド流体は、好ましくはペーストの質量で８５％未満、より好ましくは７０％未満であり、より好ましくは６５％未満であり、最も好ましくは６０％未満である。ここで、ペーストとは対照的に、スラリーは、薄くて水っぽい泥又はセメント、又は一般に、粉砕された固体と液体との任意の流体混合物を表し、ペーストとは異なり、厚い流体のように作用することができ、及び／又は、重力下で流れる可能性がある。

本発明の一部の実施形態では、ペーストは、５０％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、４０％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、３０％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、２０％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、１０％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、５％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、２％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、１％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、０．５％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、０．２％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、０．１％未満のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、５０％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、４０％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、３０％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、２０％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、１０％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、５％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、２％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、１％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、０．５％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、０．２％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、０．１％を超えるバックグラウンド流体を含み得る。

本発明の一部の実施形態では、ペーストは、本明細書で指定される上限及び下限のいずれかの組み合わせを含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、８５％から０．１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、７０％から０．１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６５％から０．１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６０％から０．１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、５５％から０．１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。一実施形態では、ペーストは、５０％から０．１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、８５％から０．２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、７０％から０．２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６５％から０．２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６０％から０．２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、５５％から０．２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。一実施形態では、ペーストは、５０％から０．２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、８５％から０．５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、７０％から０．５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６５％から０．５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６０％から０．５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、５５％から０．５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。一実施形態では、ペーストは、５０％から０．５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。一実施形態では、ペーストは、５０％から０．５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、８５％から１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、７０％から１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６５％から１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６０％から１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、５５％から１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。一実施形態では、ペーストは、５０％から１％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、８５％から２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、７０％から２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６５％から２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６０％から２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、５５％から２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。一実施形態では、ペーストは、５０％から２％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、８５％から５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、７０％から５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６５％から５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、６０％から５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。本発明の一部の実施形態では、ペーストは、５５％から５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。一実施形態では、ペーストは、５０％から５％の間のバックグラウンド流体を含み得る。

ペーストは、１つ又は複数のバックグラウンド流体、液体、及び／又は分散剤を粉末又は乾式混合物に塗布することによって製造することができる。本発明の一部の実施形態において、バックグラウンド流体、液体及び／又は分散剤の塗布は、例えば、ミキサーを介することができる。本発明の一部の実施形態において、バックグラウンド流体、液体及び／又は分散剤の塗布は、粉末又は乾式混合物を噴霧器などの湿潤剤の下に置くことにより可能である。本発明の一部の実施形態では、バックグラウンド流体、液体及び／又は分散剤の塗布は、例えば、ミキサーを介して、及び／又は粉末又は乾式混合物を噴霧器などの湿潤剤の下に置くことによって可能である。

本明細書における「反応性材料」は、化学反応する任意の材料であり得、別の材料と電気化学反応する任意の材料を含むがこれに限定されない。活物質及び／又は活物質前駆体は、本発明による反応性材料であり得る。反応性材料は、粒子及び／又は粒の形態であり得る。反応性材料は、乾燥反応性材料であり得る。乾式ブレンド、ペースト又はフィルムにおいて、反応性材料は、乾式ブレンド、ペースト又はフィルムの固形質量の好ましくは４０％を超え、より好ましくは６０％を超え、最も好ましくは７０％を超える。

本明細書における「結合剤」とは、機械的に、化学的に、又は接着剤として、他の材料を一緒に保持又は引き寄せて結合力のある完全物を形成する任意の材料又は材料の組み合わせを意味し得る。結合剤は、例えば粒子、フィルム内、例えば電極、及び／又はフィルム内の基板への材料間、例えば電極の集電体である材料に結合することができる。結合剤はフィブリル化可能であり得る。結合剤はフィブリル化されている可能性がある。結合剤の例には、熱可塑性樹脂が含まれるがこれに限定されず、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、例えば、ナイロン、ＰＬＡ（ポリ乳酸又はポリラクチド）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ、Ｐｏｌｙ－［２，２’ー（ｍーフェニレン）ー５，５’ービスベンズイミダゾール］の略）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルファイド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリルポリマー及びそれらの誘導体及びフルオロポリマー及びそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない。アクリルポリマー及びそれらの誘導体の例には、アクリル（ポリ（メタクリル酸メチル）又はＰＭＭＡ）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂）、メタクリル樹脂、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、２－クロロエチルビニルエーテル、アクリル酸２－エチルヘキシル、メタクリル酸－２－ヒドロキシエチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、及びそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。フルオロポリマーの例には、テフロン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ－ＨＦＰ）及びポリフッ化ビニリデンコーポリマー、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、全フッ素置換エラストマー（ＦＦＰＭ／ＦＦＫＭ）、ポリフッ化ビニリデンクロロトリフルオロエチレンＦＰＭ／ＦＫＭ、テトラフルオロエチレンープロピレン（ＦＥＰＭ）、パーフルオロポリエチレン（ＰＦＰＥ）及びペルフルオロスルホン酸（ＰＦＳＡ）及びそれらの任意の組み合わせなどのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が含まれるが、これらに限定されない。結合剤は、粒子及び／又は粒の形態であり得る。結合剤は、乾式結合剤であり得る。乾式混合物、ペースト又はフィルムにおいて、結合剤は、乾式混合物、ペースト、又はフィルムの固形分の好ましくは１５％未満、より好ましくは１０％未満、より好ましくは７％未満、より好ましくは５％未満、より好ましくは２％未満、最も好ましくは１％未満を含む。結合剤は、乾燥塗膜、ペースト状フィルム、又はペーストで最終的な形態に機械的に処理することができる。結合剤は、常に固体状態であり得、及び／又は、例えば、処理中、又は乾燥塗膜又はペースト中に、例えば、溶媒に決して溶解されない可能性がある。

本明細書における「活物質」とは、電気化学セル内の反応、例えば電気化学反応に関与する反応性物質を意味し得る。活物質の例には、ＮａＣｌ、ＮａＦ、Ｎａ_２ＳＯ_３、Ｎａ_２ＳｉＯ_３、Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、ＮａＡｌＣｌ_４、ＮａＡｌＣｌ_４＊ｘＳＯ_２、ＮａＡｌＣｌ_４＊１．５ＳＯ_２、ＮａＡｌＣｌ_４＊３ＳＯ_２、ＳＯ_２Ｃｌ_２、ＳＯ_２、Ｃｌ_２、Ｎｉ、Ｃｕ、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ、Ｆｅ、ＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４、鋼、ＮｉＦ_２、ＮｉＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２、ＦｅＣｌ_３、ＦｅＦ_２、ＦｅＦ_３、ＣｕＣｌ_２、ＣｕＣｌ、ＣｕＦ_２、ＣｕＦ、多孔質炭素、リチウム混合酸化物及びリチウム混合リン酸塩（リチウム鉄リン酸塩（ＬＦＰ）、リチウムマンガン鉄リン酸塩（ＬＭＦＰ）、リチウムニッケルコバルト酸化マンガン（ＮＣＭ）、リチウムニッケルコバルト酸化アルミニウム（ＮＣＡ）、リチウムマンガン酸化物（ＬＭＯ）、リチウムコバルト酸化物（ＬＣＯ）など）及びそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない。「ｘ：ＮａＡｌＣｌ_４＊ｘＳＯ_２」は、１から５の間の任意の数であり得る。活物質は、粒子及び／又は粒の形態であり得る。活物質は、乾燥活物質であり得る。活物質は常に固体状態である可能性があり、及び／又は処理中又は乾燥塗膜中に溶媒に決して溶解されない可能性がある。

本明細書における「活物質前駆体」（「前駆体材料」とも呼ばれる）は、活物質の前駆体として作用し得る反応性材料であり得る材料を意味し得る。前駆体材料の例には、Ｎａ_２ＳＯ_３、Ｎａ_２ＳｉＯ_３、Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、多孔質炭素、Ｃｕ（ＯＨ）_２、Ｆｅ（ＯＨ）_２、Ｃｕ_２ＣＯ_３（ＯＨ）_２、Ｃｕ（ＨＣＯＯ）_２及びそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。前駆体材料は、粒子及び／又は粒の形態であり得る。活物質は、乾燥前駆体材料であり得る。前駆体材料は、常に固体状態である可能性があり、及び／又は処理中又は乾燥塗膜中に溶媒に決して溶解されない可能性がある。

本明細書における「マトリックス材料」とは、反応性材料（例えば、活物質及び／又は前駆体材料）の形成及び／又は溶解を可能にする、又は促進するための、機械的支持及び／又は利用可能な表面及び／又は導管（例えば、電気導管）として役立つことができる材料を意味し得る。マトリックス材料は、電気化学装置の電気化学反応中に消費されないことが好ましい。マトリックス材料は、導電性又は非導電性及び／又は触媒性又は非触媒性であり得る。マトリックス材料の例には、炭素及び／又は炭素の同素体が含まれるが、これらに限定されない。例には、ケッチェンブラック、グラファイト、ハードカーボン、ナノチューブ、ナノファイバー、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノバッド、活性化カーボン、還元型酸化グラフェン、セライト、フミン酸、二原子土、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、鋼、真鍮、粘土、ベントナイト、カオリナイト、Ｎｉフォーム、Ｃｕフォーム、Ａｌフォーム、スチールウール、Ｎｉメッキ金属、Ｆｅメッキ金属、マイクロファイバー、ガラス繊維、石英繊維、玄武岩繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維及びそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。マトリックス材料は、粒子及び／又は粒の形態であり得る。マトリックス材料は、乾燥マトリックス材料であり得る。乾式混合物、ペースト又はフィルムにおいて、マトリックスは、好ましくは、乾式混合物、ペースト又はフィルムの固形質量の６０％未満、より好ましくは４０％未満、最も好ましくは３０％未満を含む。マトリックス材料は、常に固体状態である可能性があり、及び／又は処理中の溶媒に、又は乾燥塗膜、ペースト状フィルム又はペーストに決して溶解しない可能性がある。

本明細書における「反応性材料－マトリックス材料複合材料」（「反応性複合材料」とも呼ばれる）は、少なくとも反応性材料及びマトリックス材料を含む乾燥混合物又はペーストを意味し得る。反応性材料が活物質である場合、反応性複合材料は「活物質－マトリックス材料複合材料」（「活性複合材料」とも呼ばれる）であり得る。反応性材料が活物質前駆体（前駆体材料）である場合、反応性複合材料は、「前駆体材料－マトリックス材料複合材料」（「前駆体複合材料」とも呼ばれる）であり得る。反応性複合材料のいずれも、導電性添加剤及び／又は結合剤などの追加の材料をさらに含み得る。反応性複合材料は、粒子及び／又は粒の形態であり得る。反応性複合材料は、乾式反応性複合材料であり得る。反応性複合材料は、常に固体状態である可能性があり、及び／又は処理中の溶媒に、又は乾燥塗膜、ペースト状フィルム又はペーストに決して溶解しない可能性がある。

本明細書における「複合材料」とは、マトリックス材料及び少なくとも１つの他の材料の乾燥混合物又はペーストを意味し得る。複合材料は、例えば、マトリックス材料及び結合剤及び／又は反応性材料及び／又は導電性添加剤を含み得る。混合物は、乾式混合物又は湿式混合物を意味し得る。

「導電性添加剤」は、複合材料、乾燥混合物、及び／又は乾式混合物の導電性を向上する導電性材料を意味し得る。ここでの導電率の向上とは、導電率が強化前よりも高いことを意味する。導電性添加剤の例には、導電性材料、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、真鍮、鋼、ＣｕＮｉ合金、Ａｇ、又は例えば、グラフェン、グラファイトなどの、カーボンナノ材料などの金属様材料、ナノチューブ、フラーレン、カーボンナノバッド、ガラス状カーボン及び／又はカーボンナノフォーム、カーボンナノワイヤー及び／又は還元型酸化グラフェン、及びそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。導電性添加剤は、粒子及び／又は粒の形態であり得る。前記粒子及び／又は粒は、例えば、球、ロッド、チューブ及び／又はフレークの形態であり得る。導電性添加剤は、乾式導電性添加剤であり得る。導電性添加剤は、常に固体状態である可能性があり、及び／又は処理中の溶媒に、又は乾燥塗膜、ペースト状フィルム又はペーストに決して溶解しない可能性がある。

本明細書における「フィブリル化可能」とは、繊維化（フィブリル化とも呼ばれる）が可能であることを意味する。「繊維化」（「フィブリル化」）とは、フィブリルに変換されるか、フィブリルが供給されることを意味する。本明細書における「フィブリル」は、細い繊維又はフィラメントであり得る。結合剤は、フィブリル化可能及び／又はフィブリル化され得る。線維化は、湿式又は乾式のフィブリル化であり得る。フィブリル化可能な材料の例には、高アスペクト比の粒子、アクリル（ポリ（メタクリル酸メチル）又はＰＭＭＡ）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂）、ナイロン、ＰＬＡ（ポリ乳酸又はポリラクチド）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ、ポリ－［２，２’ー（ｍーフェニレン）ー５，５’ービスベンズイミダゾール］の略）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエチレン、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル及びフルオロポリマーを含むがこれらに限定されない熱可塑性プラスチックが含まれるが、これらに限定されない。フルオロポリマーの例には、テフロンなどのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が含まれるが、これらに限定されない。

本明細書における「加工添加剤」とは、材料の加工を助けるが、最終製品では実質的に機能を果たさない添加剤を意味する。加工添加剤は、電極製造工程中に添加され、その後、電気化学装置の組み立て前の任意の段階で除去される材料を含み得る。加工添加剤の例には、潤滑剤、界面活性剤、可塑剤、分散剤（例えば、溶媒、懸濁剤又はコロイド剤）及び／又はペースト中のバックグラウンド流体が含まれ得るが、これらに限定されない。本発明によれば、他の加工添加剤が可能である。一般に、最終製品で機能を果たさない意図的に添加された材料は、加工添加剤と呼ぶことができる。

本明細書における「処理」とは、例えば、実施される、又は１つ又は複数の原料を乾式混合物又はペーストなどの加工混合物、混合物、乾燥塗膜又はペースト状フィルム、成形品、アノード（１２ａ）又はカソードなどの電極、電池又はスーパーキャパシタなどの電気化学セルなどの電気化学装置、又はそれらの任意の要素などのフィルムなどに変換することを目的とする任意の工程又は処理工程を意味し得る。処理工程の例には、押出加工、結合、除去、フィブリル化、混合、塗布、接着、カレンダー、及び／又は本発明の様々な実施形態に従って存在する他の任意の処理工程が含まれるが、これらに限定されない。

バックグラウンド流体及び／又は溶質、懸濁剤又はコロイド剤などの分散剤の場合の「除去」（すなわち、固体からの液体の分離）は、当技術分野で知られている任意の手段によるものであり得る。除去は、例えば、機械的分離（例えば、濾過及び遠心分離）によるものであり得る。除去は、例えば、拡散分離（例えば、蒸留、吸収、抽出）によるものであり得る。除去は、例えば、膜分離によるものであり得る。除去メカニズムの例には、蒸発、ドラム乾燥、濾過、化学反応、沈殿、結晶化、抽出、圧縮、加速、減速、遠心分離、衝突及び／又は固化が含まれるが、これらに限定されない。蒸発は、振動、超音波処理、加熱、真空引き、噴霧乾燥、凍結乾燥、流動層乾燥、超臨界乾燥及び／又は減圧を含むがこれらに限定されない、当技術分野で知られている任意の手段によって実施することができる。

本明細書における「自立型」とは、それ自体を完全に又は部分的に支持できること、及び／又はその長さの少なくとも一部について本質的に支持又は取り付けがないことを意味し得る。

本明細書における「粉末」とは、振ったり傾けたりすると自由に流れる可能性のある多数の粒子及び／又は粒で構成される、乾燥したばら固体粒状材料を意味し得る。

本明細書における「フィルム」は、他の寸法（例えば、長さ及び／又は幅）よりも著しく小さい寸法（例えば、厚さ）を有する構造、例えば、シートを意味し得る。「乾燥塗膜」は、乾燥している、及び／又は乾式混合物を含むフィルムを意味し得る。「ペースト状フィルム」は、ペーストからなるフィルムであり得る。乾燥塗膜及び／又はペースト状フィルムは、例えば、基板、例えば、一時的な基板及び／又は最終的な基板上に、自立型及び／又は支持され得る。

本明細書における「接着性基板」とは、接着増強表面又は形態を有する任意の基板を意味し得る。例としては、固体又は有孔シート、発泡、網目、焼結粉末、又は材料の凝集体又はメッシュが含まれるが、これらに限定されない。最終的な基板は、接着性基板であり得る。

本明細書における「接着増強表面又は形態」は、別の材料、例えば、反応性材料、活物質、前駆体材料、マトリックス材料、導電性添加剤、結合剤、反応性複合材料、活性複合材料、前駆体複合材料及び／又は粉末、ペースト及び／又はフィルムへの、前記表面又は形態の接着を物理的、機械的及び／又は化学的に増強する材料表面及び／又は形態を意味し得る。前記フィルムは、マトリックス材料、結合剤、導電性添加剤、反応性材料、活物質、前駆体材料、マトリックス材料、反応性複合材料、活性複合材料及び／又は前駆体複合材料、及び／又は粉末を含み得、これはマトリックス材料、結合剤、導電性添加剤、反応性材料、活物質、前駆体材料、マトリックス材料、反応性複合材料、活性複合材料及び／又は前駆体複合材料を含み得る。接着増強表面又は形態の例には、メッシュ又は多孔質材料、粗い及び／又はテクスチャ表面及び／又は被覆表面が含まれるが、これらに限定されない。かかる表面、間隙、水管、ギャップ、ディップ及び／又はかかる表面の突起は、例えば、塗布された乾式混合物、ペースト、フィルム、マトリックス材料、結合剤、導電性添加剤、反応性材料、活物質、活物質前駆体、反応性複合材料、活性複合材料及び／又は前駆体複合材料、及び／又は相互作用のための増加した表面積、例えば、前記乾式混合物、ペースト、フィルム、マトリックス材料、結合剤、導電性添加剤、反応性材料、活物質、活物質前駆体、反応性複合材料、活性複合材料及び／又は前駆体複合材料への接着、反応及び／又は電荷移動への改善された接着を提供し得る。

本明細書における「メッシュ又は多孔質材料」とは、模様のある、又は模様のない間隙、水管、通路、又は穴を有するシートを意味し得る。メッシュ又は多孔質材料は、例えば、模様のある、又は模様のない穴を作ることによって、又は、化学的添加又は除去により、例えばエッチングにより、又は他の任意の手段により、材料の粒子及び／又は粒を、例えば成形、スタンピング又は他の機械的手段によって、材料の要素を織り込むことによって、又は他の方法で混合することによって、圧縮することによって、固体平面金属シートに切り込むことによって製造することができる。メッシュ又は多孔質材料は、三次元形態を有し得る。メッシュ又は多孔質材料は、例えば、模様のある切れ目をシートに作成し、次にそれを伸ばして切れ目を穴に変換することによって製造することができる。

本明細書における「テクスチャ表面」とは、多数の間隙、水管、ギャップ、ディップ、及び／又は突起を有する表面を意味し得る。前記間隙、水管、ギャップ、ディップ及び／又は突起は、模様がある、繰り返される、又はランダムであり得る。テクスチャ表面は、例えば、成形、スタンピング又は他の機械的手段によって、例えば、成形、スタンピング又は他の機械的手段によって、化学的添加又は除去によって、例えばエッチング又はその他の手段によって、例えば、模様がある又は模様がないくぼみ、貫入又はこすりを、固体平面金属シートに作製することによって生成され得る。テクスチャ表面は粗い表面であり得る。

本明細書における「粗い」とは、例えば、突起、不規則性、又は破損などから、粗い又は不均一な表面を有することを意味する場合がある。好ましくは、粗度係数（Ｒａ）に関して測定される粗さは、０．２５ミクロン以上である。

本明細書における「接着又はその他の方法で連結された」とは、結合及び／又は機械的に組み合っている、くさび、及び／又はその他の方法で混合されていることを指す。結合は、例えば、乾式結合、化学的接着、分散性接着、及び／又は拡散性接着によることができる。機械的にかみ合うことは、例えば、表面又はバルク材料の空隙、水管又は細孔、及び／又は表面又はバルク材料内の周囲の繊維又は糸を充填することによって行うことができる。接着又は連結は、メッシュ又は多孔質材料の両面に粉末、乾式混合物、ペースト、又はフィルムとして材料を塗布することにより、塗布時にメッシュ及び／又は多孔質材料の片面に塗布された材料が接触する、及び／又はメッシュ又は多孔質材料の反対側に塗布された材料へ結合するようにすることで達成できる。フィルム及び／又は加工混合物は、基板に接着されるか、又は他の方法で接着され得る。

「自己接着」とは、同じ又は類似の材料の２つの成分（例えば、加工混合物の同じ又は異なる２つの組成物、又はフィルムの同じ又は異なる２つの組成物）が互いに接着することを意味し得る。例えば、メッシュ又は多孔質基板、又は基板の一方の側から他方の側への１つ又は複数の連続経路を可能にするのに十分に大きな細孔、ギャップ、穴、間隙又は水管を有する任意の基板の場合、２つのフィルムは、１つ又は複数の細孔、ギャップ、穴、間隙又は水管を介した自己接着によって、基板に接着されるか、又は他の方法で結合される。したがって、フィルムは、少なくとも部分的に、自己接着によって基板に接着されるか、他の方法で基板と結合され得る。

本明細書における「乾式接着」は、熱及び／又は圧力の手段による接合を意味し得る。乾式接着には、接合中に液体及び／又は化学反応がない場合がある。

本明細書における「電極機能」は、電気化学セル内の電極、例えばアノード及び／又はカソードの酸化及び／又は還元反応、電荷移動、又は他の電気化学的機能を可能にする、促進する、又は他の方法で容易にすることを意味し得る。

本明細書における「高アスペクト比粒子」は、ここで、粒子の他の寸法よりも著しく大きい１つの寸法を有する粒子を意味し得る。高アスペクト比の粒子は、導電性又は非導電性であり得る。高アスペクト比の粒子の例には、導電性フレーク、チップ、ファイバー、チューブ、リボン、ロッド、及び／又は糸が含まれるが、これらに限定されない。構造の最小寸法は、ナノメートルスケール以上であり得る。最大寸法はミクロンスケール以下であり得る。最大寸法と最小寸法の比は、２より大きく、より好ましくは４より大きく、より好ましくは１０より大きく、より好ましくは２０より大きく、より好ましくは５０より大きく、最も好ましくは１００より大きくてもよい。高アスペクト比粒子の例には、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、ナノバッド（ＣＮＢ）などのフラーレン官能基化カーボンナノチューブ、グラフェン、グラファイト、カーボンナノリボン及び金属フレーク、チップ、繊維、チューブ、ロッド及び／又は糸が含まれるが、これらに限定されない。本発明によれば、高アスペクト比を有し、導電性である他の材料及び形態が可能である。高アスペクト比粒子の導電性経路は、接触している２つ以上の導電性高アスペクト比粒子を意味し得、個々の高アスペクト比粒子の最長寸法よりも長い距離にわたって延びる本質的に連続的な導電性の網目を作り出す。

前述の例は、１つ又は複数の特定の塗布における本発明の原理の例示であるが、発明能力、及び本発明の原理及び概念から逸脱することなく、実施の形態、使用法、及び詳細の多数の変更を行うことなく行うことができることは当業者には明らかである。したがって、以下に記載される特許請求の範囲による場合を除いて、本発明が限定されることを意図するものではない。

図１Ａは、電気化学装置で使用される成形品（１０）の使用及び／又は製造のための、乾式混合物（１）又はペースト（２）などの加工混合物（９）が、１つ又は複数の反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）を含む本発明の実施形態を示す。反応性複合材料は、存在する場合、１つ又は複数の反応性材料（３）及び１つ又は複数のマトリックス材料（５）を含み得る。乾式混合物（１）又はペースト（２）は、１つ又は複数の結合剤（６）をさらに含み得る。１つ又は複数の反応性材料は、１つ又は複数の活物質（３ａ）及び／又は１つ又は複数の前駆体材料（３ｂ）を含み得る。前駆体材料（３ｂ）は、活物質（３ａ）の前駆体であり得る。加工混合物（９）は、１つ又は複数の導電性添加剤（７）をさらに含み得る。導電性添加剤は、材料の全部又は一部を通る導電性経路を形成し得る。図１Ａの実施形態では、結合剤（６）は、他の材料（反応性材料（３、３ａ、３ｂ）、反応性複合材料（４、４ａ、４ｂ）、導電性添加剤（７））の周囲に分散され得る。本発明の一態様によれば、これは、例えば、結合剤（６）が完全に又は部分的にフィブリル化される可能性がある処理前、処理中、又は処理後に起こり得る。かかる状況では、前記他の（非結合剤）材料の一部又はすべては、粒子及び／又は粒の形態であり得、及び／又は固相である可能性がある。加工混合物（９）は、フィブリル化不可能な結合剤を実質的に含まなくてもよい。

所与の加工混合物（９）における複数の結合剤（６）の使用は、場合によっては有利である。特に、融点の異なる結合剤（６）は、驚くべきことに相乗効果があることがわかっている。例示的な実施形態として、結合剤（６）は、テフロン（ＰＴＦＥ）及びポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）の両方を含み得る。この組み合わせは、リチウムイオンカソード（１２ｂ）に特に効果的であることがわかっている。純粋なＰＴＦＥ結合剤を１２０°Ｃの混合温度でＬｉイオンカソード活物質と６％の導電性炭素添加剤とともに使用すると、得られた電極材料の密度は１．４ｇ／ｃｍ^３である。ＰＥＯ：ＰＴＦＥ結合剤を同じ１２０°Ｃの混合温度と同じ量の炭素添加剤で同じカソード活物質に１：１の比率で使用すると、得られる電極材料の密度は１．７ｇ／ｃｍ^３になる。この高密度化は、混合電極材料の粘度の低下に起因する。得られた電極材料は、カレンダー成形によってさらに高密度化することができる。さらに、１２０～１６０°Ｃの処理温度範囲で、ＰＥＯ：ＰＴＦＥ結合剤は、純粋なＰＴＦＥ結合剤よりも集電体への接着力が強いことがわかっている。このより強い接着は、ＰＥＯのより低い融点に起因する。ＰＥＯを使用するとこれらの利点が生まれるが、それ自体は適切な結合剤ではない。理論に拘束されることを意図するものではないが、ＰＴＦＥの存在の必要性は、そのより優れたフィブリル化特性に起因し、さらに、そのカソードの化学的安定性は、電極の寿命にとって有利である。混合された結合材料の相乗効果は驚くべきものである。結合剤及び複数の結合剤の結合剤比を含む他の組み合わせは、本発明によって可能である。

乾式混合物（１）は、実質的に液体を含まなくてもよい。乾式混合物（１）は乾燥粉末の場合がある。乾式混合物の個々の成分の全部又は一部は、処理前、処理中、及び／又は処理後に乾燥し得る。反応性材料（３）は、処理前、処理中、及び／又は処理後の乾燥反応性材料であり得る。反応性複合材料は、処理前、処理中、及び／又は処理後の乾燥反応性複合材料であり得る。結合剤は、処理前、処理中、及び／又は処理後の乾式結合剤であり得る。導電性添加剤は、処理前、処理中、及び／又は処理後の乾燥導電性添加剤であり得る。マトリックス材料（５）は、処理前、処理中、及び／又は処理後の乾燥マトリックス材料であり得る。乾式混合物はペーストから作ることができる。

図１Ｂは、本発明の実施形態を示しており、ここで、乾式混合物（１）又はペースト（２）などの加工混合物（９）において、反応性材料（３、３ａ、３ｂ）の一部又はすべて、及び／又は反応性複合材料（４、４ａ、４ｂ）の一部又はすべて、及び／又はマトリックス材料（５）の一部又はすべて、及び／又は結合剤（６）の一部又はすべて、及び／又は導電性添加剤（７）の一部又はすべて、及び／又はそれらの任意の組み合わせは、粒子及び／又は粒の形態であり、及び／又は固相である。本発明の一態様によれば、これは、例えば、結合剤（６）が完全に又は部分的にフィブリル化されていないか、又はまだフィブリル化されていない場合、処理前、処理中、又は処理後に起こり得る。

図１Ａ及び１Ｂに示されるように、乾式混合物（１）は、実質的に加工添加剤又は他の意図的に添加された材料を含まなくてもよい。

図１Ｃは、本発明の実施形態を示しており、ここで、電気化学装置で使用される成形品（１０）の使用及び／又は製造のためのペースト（２）が、１つ又は複数の反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）及びバックグラウンド液体（８）を含む。反応性複合材料は、存在する場合、１つ又は複数の反応性材料（３）及び１つ又は複数のマトリックス材料（５）を含み得る。乾式混合物（１）又はペースト（２）などの加工混合物（９）は、１つ又は複数の結合剤（６）をさらに含み得る。１つ又は複数の反応性材料は、１つ又は複数の活物質（３ａ）及び／又は１つ又は複数の前駆体材料（３ｂ）を含み得る。前駆体材料（３ｂ）は、活物質（３ａ）の前駆体であり得る。ペースト（２）は、１つ又は複数の導電性添加剤（７）をさらに含み得る。導電性添加剤は、材料の全部又は一部を通る導電性経路を形成し得る。図１Ｃの実施形態では、結合剤（６）は、他の材料（反応性材料（３、３ａ、３ｂ）、反応性複合材料（４、４ａ、４ｂ）、導電性添加剤（７））の周囲に分散され得る。本発明の一態様によれば、これは、例えば、結合剤（６）が完全に又は部分的にフィブリル化される可能性がある場合、処理前、処理中、又は処理後に起こり得る。かかる状況では、前記他の（非結合剤）材料の一部又はすべては、粒子及び／又は粒の形態であり得、及び／又は固相である可能性がある。ペースト（２）は、フィブリル化不可能な結合剤を実質的に含まなくてもよい。

図１Ｄは、本発明の実施形態を示しており、ここで、ペースト（２）において、反応性材料（３、３ａ、３ｂ）の一部又はすべて、及び／又は反応性複合材料（４、４ａ、４ｂ）の一部又はすべて、及び／又はマトリックス材料の一部又はすべて（５）及び／又は結合剤（６）の一部又はすべて及び／又は導電性添加剤（７）の一部又はすべて及び／又はそれらの任意の組み合わせは、粒子及び／又は粒である、及び／又は固相にある。本発明の一態様によれば、これは、例えば、結合剤（６）が完全に又は部分的にフィブリル化されていないか、又はまだフィブリル化されていない場合、処理前、処理中、又は処理後に起こり得る。

ペースト（２）は、１つ又は複数のバックグラウンド流体（８）の添加を除いて、乾式混合物と同じ組成を有し得る。ペースト（２）は、質量で８５％未満の液体及び／又はバックグラウンド流体（８）を含み得る。乾式混合物（１）は、ペースト（２）から得ることができる。乾式混合物（１）は、加工添加剤又は他の意図的に添加された材料を実質的に含まなくてもよい。

図２ａは、電気化学装置（４０）で使用するための本発明の成形品（１０）の実施形態を示している。成形品（１０）は、単独で、又は１つ又は複数の追加の要素と組み合わせて、乾燥塗膜（１１ａ）を含み得る。乾燥塗膜（１１ａ）は、本発明の乾式混合物（１）を含み得、及び／又は本発明の乾式混合物（１）及び／又はペースト（２）などの加工混合物（９）から誘導され得る。乾燥塗膜（１１ａ）は、１つ又は複数の反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）を含み得る。反応性複合材料は、存在する場合、１つ又は複数の反応性材料（３）及び１つ又は複数のマトリックス材料（５）を含み得る。乾燥塗膜（１１ａ）は、１つ又は複数の結合剤（６）をさらに含み得る。乾燥塗膜（１１ａ）は、１つ又は複数の導電性添加剤（６）をさらに含み得る。乾燥塗膜（１１ａ）は連続的であり得る。乾燥塗膜（１１ａ）は、自己支持型フィルム又は自立型フィルム（１１ｃ）であり得る。乾燥塗膜（１１ａ）は接着性であり得る。１つ又は複数の導電性添加剤（７）の一部又はすべては、乾燥塗膜（１１ａ）内に１つ又は複数の導電性経路を形成するように、乾燥塗膜内で直接オーミック接触をし得る。乾燥塗膜（１１ａ）は、電極（１２）の要素、すなわち、アノード（１２ａ）及び／又はカソード（１２ｂ）であり得る。電極は、電気化学装置（４０）の一部であり得る。乾燥塗膜（１１ａ）は、最終基板（３２ｂ）に接着、付着、又は他の方法で結合することができる。接着剤基板（１４）などの最終基板（３２ｂ）は、固体又は材料の有孔シート、発泡体、網目、焼結粉末又は凝集体又はメッシュであり得、導電性であり得、及び／又は接着増強表面（１５）及び／又は形態（１６）を有し得る。接着増強表面は、化学的又は物理的接着増強剤を含み得、及び／又は粗い及び／又は多孔性及び／又はテクスチャ表面（１８）を有し得る。接着増強形態は、間隙及び／又は水管（１９）を含み得る。これらの間隙及び／又は水管（１９）の一部又はすべては、乾燥塗膜（１１ａ）材料及び／又は乾式混合物（１）で完全又は部分的に満たされる可能性があり、その一部はバルク乾燥塗膜（１１ａ）に直接接続される可能性がある。最終的な基板（３２ｂ）は、アノード集電体（１７ａ）又はカソード集電体（１７ｂ）であり得る集電体（１７）であり得る。集電体（１７）に接着、付着、又は他の方法で結合された乾燥塗膜（１１ａ）は、電極（１２）、例えば、アノード（１２ａ）及び／又はカソード（１２ｂ）であり得る。前記アノード（１２ａ）及び／又はカソード（１２ｂ）は、電気化学装置（４０）で使用することができる。

図２ｂは、反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）、マトリックス材料（５）及び結合剤（６）の一部又はすべてが乾燥塗膜（１１ａ）内で混合され得る本発明の実施形態を示す。ここで、反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）、マトリックス材料（５）及び結合剤（６）の一部が、少なくとも１つの異なる第２の比率が混合され得、ここで、材料の第１の比率は、強化された電極機能を提供し、材料の第２の比率は、強化された接着機能を提供する。

図２ｂはまた、導電性添加剤（７）の一部又はすべてが第１の比率（１１ａ３）で乾燥塗膜（１１ａ）内で混合され得る本発明の実施形態を示し、導電性添加剤（７）の一部は少なくとも１つの異なる第２の比率（１１ａ４）で乾燥塗膜（１１ａ）内で混合され、第２の比率は、第１の比率よりも高い導電率を提供する。

図２ｃは、反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）及び／又はマトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）及び／又は導電性添加剤（７）の比率が、１つ又は複数の反応性材料（５）及び／又は反応性複合材料（４）及び／又はマトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）及び／又は導電性添加剤（７）の反応性の開始組成物（１１ａ６）と終了組成物（１１ａ７）との間で徐々に変化する勾配（１１ａ５）で乾燥塗膜（１１ａ）内に分布し得る、本発明の実施形態を示す。

図２ｄ～２ｆは、ペースト状フィルム（１１ｂ）が、固体又は材料の有孔シート、発泡体、網目、焼結粉末又は凝集体又はメッシュであり得、導電性であり得、及び／又は接着増強表面（１５）及び／又は形態（１６）を有し得る、接着性基板（１４）などの最終基板（３２ｂ）上に堆積され得る本発明の様々な実施形態を示す。続いて又は同時に、バックグラウンド流体（８）を除去して（１３）、最終基板（３２ｂ）に付着させることができる乾燥塗膜（１１ａ）を作成することができる。

図２ｄは、電気化学装置（４０）で使用するための本発明の成形品（１０）を製造する際の中間工程を示している。この記事は、本明細書では中間成形品（１０１）と呼ぶ。中間成形品（１０１）は、単独で、又は１つ又は複数の追加の要素と組み合わせて、ペースト状フィルム（１１ｂ）を含み得る。ペースト状フィルム（１１ｂ）は、本発明のペースト（２）を含み得る。ペースト状フィルム（１１ｂ）は、１つ又は複数の反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）を含み得る。反応性複合材料は、存在する場合、１つ又は複数の反応性材料（３）及び１つ又は複数のマトリックス材料（５）を含み得る。ペースト状フィルム（１１ｂ）は、１つ又は複数の結合剤（６）をさらに含み得る。ペースト状フィルム（１１ｂ）は、１つ又は複数の導電性添加剤（６）をさらに含み得る。ペースト状フィルム（１１ｂ）は、１つ又は複数のバックグラウンド流体（８）をさらに含み得る。ペースト状フィルム（１１ｂ）は連続的であり得る。ペースト状フィルム（１１ｂ）は、自己支持型又は自立型のフィルム（１１ｃ）であり得る。ペースト状フィルム（１１ｂ）は接着性であり得る。１つ又は複数の導電性添加剤（７）の一部又はすべては、ペースト状フィルム（１１ｂ）内に１つ又は複数の導電性経路を形成するように、乾燥塗膜内で直接オーミック接触をし得る。ペースト状フィルム（１１ｂ）は、バックグラウンド流体（８）が除去され得る場合（１３）、アノード（１２ａ）及び／又はカソード（１２ｂ）などの電極（１２）の要素であり得る。アノード（１２ａ）及び／又はカソード（１２ｂ）は、電気化学装置（４０）の一部であり得る。ペースト状フィルム（１１ｂ）は、最終基板（３２ｂ）に接着、付着、又は他の方法で結合することができ、最終基板（３２ｂ）は、固体又は有孔シート、発泡体、網目、焼結粉末又は凝集物又は材料のメッシュなどの接着基板（１４）であり得、導電性であり得、及び／又は接着増強表面（１５）及び／又は形態（１６）を有し得る。接着増強表面は、化学的又は物理的接着増強剤を含み得、及び／又は粗い及び／又は多孔性及び／又はテクスチャ表面（１８）を有し得る。最終基板（３２ｂ）の接着増強形態は、間隙及び／又は水管（１９）を含み得る。これらの一部又はすべては、ペースト状フィルム（１１ｂ）材料及び／又はペースト（２）で完全に又は部分的に満たされる可能性があり、それらの一部は、バルクペースト状フィルム（１１ｂ）に直接接続され得る。最終的な基板（３２ｂ）は、アノード集電体（１７ａ）又はカソード集電体（１７ｂ）などの集電体（１７）であり得る。バックグラウンド流体（８）が除去されると（１３）、集電体（１７）に接着、付着、又は他の方法で結合された結果として生じる乾燥塗膜（１１ａ）は、アノード（１２ａ）又はカソード（１２ｂ）であり得る。前記アノード（１２ａ）及び／又はカソード（１２ｂ）は、電気化学装置（４０）で使用することができる。

図２ｅは、反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）、マトリックス材料（５）及び結合剤（６）の一部又はすべてが、ペースト状フィルム（１１ｂ）内で第１の比率（１１ｂ１）で混合することができる本発明の一実施形態による中間状態の本発明の実施形態を示す。ここで、反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）、マトリックス材料（５）及び結合剤（６）の一部は、少なくとも１つの異なる第２の比率（１１ｂ２）を有するペースト状フィルム（１１ｂ）内で混合することができ、材料の第１の比率が強化された電極機能を提供し、材料の第２の比率が強化された接着機能を提供する。

図２ｅはまた、導電性添加剤（７）の一部又はすべてが第１の比率（１１ｂ３）でペースト状フィルム（１１ｂ）内で混合され得る本発明の一実施形態による中間状態の本発明の実施形態を示す。ここで、導電性添加剤（７）の一部は、ペースト状フィルム（１１ｂ）内で少なくとも１つの異なる第２の比率（１１ｂ４）と混合され得、第２の比率は、第１の比率よりも高い導電性を提供する。

図２ｆは、反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）及び／又はマトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）及び／又は導電性添加剤（７）が、１つ又は複数の反応材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）及び／又はマトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）及び／又は導電性添加剤（７）の開始組成物（１１ｂ６）と終了組成物（１１ｂ７）との間で徐々に変化する勾配（１１ｂ５）でペースト状フィルム（１１ｂ）内に分配され得る。

図３及び４は、本発明による乾燥塗膜（１１）又は成形品（１０）を製造するための方法の一部の実施形態を示している。電気化学装置（４０）用の乾燥塗膜（１１）又は成形品（１０）を作製するための方法に記載された実施形態は、少なくとも以下の工程を含む。
ｉ．少なくとも１つ又は複数の反応性材料（３）を混合し、及び／又は反応性複合材料（４）及び１つ又は複数の結合剤（６）を使用して、乾式混合物（１）やペースト（２）などの加工混合物（９）を形成する。及び、
ｉｉ．加工混合物（９）を形成（２３）して、１つ又は複数の乾燥塗膜（１１ａ）及び／又は１つ又は複数のペースト状フィルム（１１ｂ）などの１つ又は複数のフィルム（１１）を製造する。
工程ｉ）の特定の実施形態の詳細を図３に示す。工程ｉｉ）の特定の実施形態の詳細を図４に示す。

図３ａは、１つ又は複数の反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）及び１つ又は複数の結合剤（６）を混合容器（２０）でミキサー（２２）を用いて混合（２１）して加工混合物（９）又は１つ又は複数の反応性材料（３）を形成し、１つ又は複数のマトリックス材料（５）が、混合容器（２０）内でミキサー（２２）と共に混合（２１）されて、反応性複合材料（４）を形成する本発明の方法の実施形態を示している。本発明によれば、任意の混合手段（２２）が可能である。混合中（３１）、フィブリル化可能な結合剤（６）の一部又は全部は、例えば、剪断機（４１）のために、ミキサーの動作（２２）、混合の種類（２１）（例えば、振とう、研削、粉砕、剪断、超音波処理、振動、モルタル、タンブリング、流動化及び／又は攪拌）、及び／又は混合の持続時間、速度及び温度（２１）に応じて、混合工程で剪断力が発生して、完全に又は部分的にフィブリル化する可能性がある。混合物の液体含有量に応じて、混合物は、例えば、乾式混合物（１）又はペースト（２）であり得る。一部の実施形態において、反応性材料（３）、反応性複合材料（４）、マトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）のうちの１つ又は複数は、乾燥して、ペースト、又は例えば、溶液（２７ｂ）、懸濁剤（２７ａ）又はコロイド（２７ｃ）の分散剤（２７）として添加され得る。一部の実施形態において、反応性材料（３）、反応性複合材料（４）、マトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）のうちの１つ又は複数は、乾燥反応性材料（３）、乾燥反応性複合材料（４）、乾燥マトリックス材料（５）及び／又は乾燥結合剤（６）として添加され得る。前記乾燥材料は、粒子及び／又は粒の形態であり得、及び／又は１つ又は複数の粉末として存在し得る。一部の実施形態では、反応性材料（３）、反応性複合材料（４）、マトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）のうちの１つ又は複数を、材料の粒子及び／又は粒として加えることができる。一部の実施形態では、反応性材料（３）、反応性複合材料（４）、マトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）の１つ又は複数を、乾燥及び／又は湿式粒子及び／又は材料の粒及び／又は分散剤（２７）又はペースト（２）として添加することができる。一部の実施形態において、反応性材料（３）、反応性複合材料（４）、マトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）の１つ又は複数は、１つ又は複数の粉末として添加され得る。本発明によれば、上記の任意の組み合わせが可能である。

図３ｂは、本発明の実施形態を示しており、ここで、導電性添加剤（７）及び／又はマトリックス材料（５）及び／又はバックグラウンド流体（８）が加工混合物（９）にさらに混合（２１）される、又は導電性添加剤（７）及び／又は結合剤（６）及び／又はバックグラウンド流体（８）は、反応性複合材料（４）にさらに混合（２１）される。本発明の一態様によれば、導電性添加剤（７）、結合剤（６）及び／又はマトリックス材料（５）のいずれか又はすべては、乾燥して、ペースト又は、例えば溶液（２７ｂ）、懸濁剤（２７ａ）又はコロイド（２７ｃ）である分散剤（２７）、又は乾燥材料としてであり得る。前記乾燥材料は、粒子及び／又は粒の形態であるか、１つ又は複数の粉末である可能性がある。一部の実施形態では、導電性添加剤（７）、結合剤（６）及び／又はマトリックス材料（５）の１つ又は複数を、乾燥及び／又は湿式粒子及び／又は材料の粒として、及び／又は分散剤（２７）又はペースト（２）として添加することができる。

図３ｃは、本発明の実施形態を示しており、ここで、分散剤（２５）（溶媒（２２ｂ）、懸濁剤（２２ａ）及び／又はコロイド剤（２２ｃ））及び／又は１つ又は複数の分散剤（２７）からのバックグラウンド流体（８）、及び／又は１つ又は複数の反応性材料（３）、反応性複合材料（４）、結合剤（６）、導電性添加剤（７）及び／又はマトリックス材料（５）のペースト（２）が完全に又は部分的に除去（１３）されて、ペースト（２）又は乾式混合物（１）を形成する。

反応性材料（３）の１つ又は複数は、活物質（３ａ）又は前駆体材料（３ｂ）であり得る。反応性複合材料（４）の１つ又は複数は、活性複合材料（４ａ）又は前駆体複合材料（４ｂ）であり得る。活性複合材料及び／又は前駆体複合材料は、１つ又は複数のマトリックス材料（５）を１つ又は複数の活物質（３ａ）及び／又は前駆体材料（３ｂ）と混合（３１）することによって製造することができる。混合は、乾燥又は分散した活物質（３ａ）及び／又は前駆体材料（３ｂ）及びマトリックス材料（５）とを混合することによって行うことができる。前記材料の１つ又は複数が分散されている場合、分散剤（２７）は、例えば、溶液（２７ｂ）、懸濁剤（２７ａ）、又はコロイド（２７ｃ）であり得る。前記材料の１つ又は複数が乾燥している場合、前記材料の１つ又は複数は粉末の形態であり得る。粉末、懸濁剤又はコロイドの場合、前記材料のいずれか又はすべては、粒子及び／又は粒の形態であり得る。

反応性材料（３）の例には、ＮａＣｌ、ＮａＦ、Ｎａ_２ＳＯ_３、_２Ｎａ_３Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、ＮａＡｌＣｌ_４、ＮａＡｌＣｌ_４＊ｘＳＯ_２（例えば、ＮａＡｌＣｌ_４＊１．５ＳＯ_２及び／又はＮａＡｌＣｌ_４＊３ＳＯ_２）、ＳＯ_２Ｃｌ_２、ＳＯ_２、Ｃｌ_２、Ｎｉ、Ｃｕ、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｃｕ_２Ｏ、Ｆｅ、ＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４、鋼、ＮｉＦ_２、ＮｉＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２、ＦｅＣｌ_３、ＦｅＦ_２、ＦｅＦ_３、ＣｕＣｌ_２、ＣｕＣｌ、ＣｕＦ_２、ＣｕＦ、Ｃｕ（ＯＨ）_２、Ｆｅ（ＯＨ）_２、Ｃｕ_２ＣＯ_３（ＯＨ）_２、Ｃｕ（ＨＣＯＯ）_２、リチウム混合酸化物及びリチウム混合リン酸塩、例えばリチウム鉄リン酸塩（ＬＦＰ）、リチウムマンガン鉄リン酸塩（ＬＭＦＰ）、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物（ＮＣＭ）、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（ＮＣＡ）、リチウムマンガン酸化物（ＬＭＯ）、コバルト酸リチウム（ＬＣＯ）及びそれらの組み合わせ又はそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。ＮａＣｌ、ＮａＦ、Ｎａ_２ＳＯ_３、_２Ｎａ_３Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、ＮａＡｌＣｌ_４、ＮａＡｌＣｌ_４＊ｘＳＯ_２（例えば、ＮａＡｌＣｌ_４＊１．５ＳＯ_２及び／又はＮａＡｌＣｌ_４＊３ＳＯ_２）、ＳＯ_２Ｃｌ_２、ＳＯ_２、Ｃｌ_２、Ｎｉ、Ｃｕ、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｃｕ_２Ｏ、Ｆｅ、ＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４、鋼、ＮｉＦ_２、ＮｉＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２、ＦｅＣｌ_３、ＦｅＦ_２、ＦｅＦ_３、ＣｕＣｌ_２、ＣｕＣｌ、ＣｕＦ_２、ＣｕＦ、リチウム混合酸化物及びリチウム混合リン酸塩、例えばリチウム鉄リン酸塩（ＬＦＰ）、リチウムマンガン鉄リン酸塩（ＬＭＦＰ）、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物（ＮＣＭ）、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（ＮＣＡ）、リチウムマンガン酸化物（ＬＭＯ）、コバルト酸リチウム（ＬＣＯ）及びそれらの組み合わせ又はそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

前駆体材料（３ｂ）の例には、これらに限定されないが、Ｎａ_２ＳＯ_３、Ｎａ_２ＩｇＧ_３、Ｎａ_４Ｐ_２Ｏ_７、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、多孔質炭素、Ｃｕ（ＯＨ）_２、Ｆｅ（ＯＨ）が_２、Ｃｕ_２ＣＯ_３（ＯＨ）_２、Ｃｕ（ＨＣＯＯ）_２又はそれらの任意の組み合わせ。

マトリックス材料（５）の例には、ケッチェンブラック、グラファイト、ハードカーボン、ナノチューブ、ナノファイバー、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、活性化カーボン、還元型酸化グラフェン、セライト、フミン酸、二原子土、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、鋼、真鍮、粘土、ベントナイト、カオリナイト、Ｎｉフォーム、Ｃｕフォーム、Ａｌフォーム、スチールウール、Ｎｉメッキ金属、Ｆｅメッキ金属、マイクロファイバー、ガラス繊維、石英繊維、玄武岩繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維又はそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

結合剤（６）の例には、熱可塑性プラスチックが含まれるが、これらに限定されない。これには、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、例えば、ナイロン、ＰＬＡ（ポリ乳酸又はポリラクチド）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ、Ｐｏｌｙ－［２，２’ー（ｍーフェニレン）ー５，５’ービスベンズイミダゾール］の略）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルファイド、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリルポリマー及びそれらの誘導体及びフルオロポリマー及びそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない。アクリルポリマー及びそれらの誘導体結合剤の例には、アクリル（ポリ（メタクリル酸メチル）又はＰＭＭＡ）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂）、メタクリル樹脂、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、２－クロロエチルビニルエーテル、アクリル酸２－エチルヘキシル、メタクリル酸－２－ヒドロキシエチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、及びそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。フルオロポリマー結合剤の例には、テフロン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ－ＨＦＰ）及びポリフッ化ビニリデンコーポリマー、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、全フッ素置換エラストマー（ＦＦＰＭ／ＦＦＫＭ）、ポリフッ化ビニリデンクロロトリフルオロエチレンＦＰＭ／ＦＫＭ、テトラフルオロエチレンープロピレン（ＦＥＰＭ）、パーフルオロポリエチレン（ＰＦＰＥ）及びペルフルオロスルホン酸（ＰＦＳＡ）及び／又はそれらの任意の組み合わせなどのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が含まれるが、これらに限定されない。

導電性添加剤（７）の例には、導電性材料、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ａｌ、真鍮、鋼、ＣｕＮｉ合金、Ａｇなどの金属、又はカーボンナノ材料、例えば、グラフェン、グラファイト、ナノチューブ、フラーレン、カーボンナノバッド、ガラス状カーボン及び／又はカーボンナノフォーム、カーボンナノワイヤー、還元型酸化グラフェンなどの金属様材料及び／又はそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

溶媒の例には、水、エタノール、イソプロパノール、メタノール、アセトン、Ｎーメチルー２ーピロリドン、メチルイソブチルケトン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、石油エーテル、アルカン、トルエン、キシレン、ＳＯ_２、ＮａＡｌＣｌ_４＊ｘＳＯ_２（例：ＮａＡｌＣｌ_４＊１．５ＳＯ_２及び／又はＮａＡｌＣｌ_４＊３ＳＯ_２）、ベンゼン、又はそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

懸濁剤の例には、水、エタノール、イソプロパノール、メタノール、アセトン、Ｎーメチルー２ーピロリドン、メチルイソブチルケトン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、石油エーテル、アルカン、トルエン、キシレン、ＮａＡｌＣｌ_４＊ｘＳＯ_２（例：ＮａＡｌＣｌ_４＊１．５ＳＯ_２及び／又はＮａＡｌＣｌ_４＊３ＳＯ_２）、ベンゼン、又はそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

コロイド剤の例には、水、エタノール、イソプロパノール、メタノール、アセトン、Ｎーメチルー２ーピロリドン、メチルイソブチルケトン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、石油エーテル、アルカン、トルエン、キシレン、ＳＯ_２、ＮａＡｌＣｌ_４＊ｘＳＯ_２（例：ＮａＡｌＣｌ_４＊１．５ＳＯ_２及び／又はＮａＡｌＣｌ_４＊３ＳＯ_２）、ベンゼン、又はそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

いずれの例においてもＮａＡｌＣｌ_４＊ｘＳＯ_２の「ｘ」は、１～５の任意の数であり得る。

１つ又は複数の結合剤（６）は、完全に又は部分的にフィブリル化可能であり得る。本質的に、１つ又は複数の結合剤（６）のすべてがフィブリル化可能であり得る。結合剤（６）の一部又はすべては、処理中にフィブリル化し得る。

１つ又は複数のマトリックス材料（５）と１つ又は複数の活物質（３ａ）及び／又は前駆体材料（３ｂ）及び／又は導電性添加剤（７）及び／又はバックグラウンド流体（８）との混合物（３１）は、当技術分野で知られている任意の手段によって実施される。例えば、混合物（３１）は、１つ又は複数のマトリックス材料（５）及び１つ又は複数の活物質（３ａ）及び／又は前駆体材料（３ｂ）及び／又は分散剤（２７）を生成するための１つ又は複数の分散剤（２５）中の１つ又は複数の結合剤（６）及び／又は導電性添加剤（７）を分散（２６）することによって実施することができる。次に、本質的に１つ又は複数の分散剤（２５）のすべて及び／又は分散剤（２５）の一部又は本質的にすべてを本質的に完全に除去して（１３）、粉末を作製することができる。或いは、分散剤（２５）の一部のみを除去して（１３）、ペースト（２）を作成することができ、分散剤（２５）は、バックグラウンド流体（８）として作用することができる。或いは、混合物（３１）は、実質的に分散剤（２５）の存在しない中で実施して、混合粉末（３５）を生成することができる。或いは、混合は、ペースト（２）を作成又は最適化するためにバックグラウンド流体（８）を追加する工程をさらに含む、任意の進行する方法によって実行され得る。混合物（３１）の一部又はすべては、例えば、振とう、研削、粉砕、剪断、超音波処理、振動、モルタル、タンブリング、流動化及び／又は攪拌によって、又は当技術分野で知られている他の任意の手段によって実施することができる。分散剤（２５）は、溶媒（２５ａ）、懸濁剤（２５ｂ）、及び／又はコロイド剤（２５ｃ）であり得る。分散剤（２７）は、溶液（２７ｂ）、懸濁剤（２７ａ）及び／又はコロイド（２７ｃ）であり得る。分散（２６）は、懸濁（２６ａ）、溶解（２６ｂ）及び／又はコロイド化（２６ｃ）を含み得る。

一部又はすべての反応性材料（３）、一部又はすべての反応性複合材料（４）、一部又はすべてのマトリックス材料（５）、一部又はすべての結合剤（６）、一部又はすべての導電性添加剤（７）及び／又は乾式混合物（１）又はペースト（２）などの加工混合物（９）の一部又はすべて（例えば、乾式混合物（１）又はペースト（２））及び／又はフィルム（１１）（例えば、乾燥塗膜（１１ａ）及び／又はペースト状フィルム（１１ｂ））は、加工混合物（９）の機械的成形（２３）前及び／又はその間及び／又はその後、粒子及び／又は粒の形態である。

１つ又は複数の分散剤（２５）は、例えば、蒸発、ドラム乾燥、濾過、化学反応、沈殿、結晶化、抽出、圧縮、加速、減速、遠心分離、衝突及び／又は凝固によって除去（１３）され得るが、これらに限定されない。蒸発は、例えば、振動、超音波処理、加熱、真空引き、噴霧乾燥、凍結乾燥、流動層乾燥、超臨界乾燥及び／又は減圧によって実施することができるが、これらに限定されない。加熱は、例えば、対流加熱、伝導加熱、振動加熱、摩擦加熱、及び／又は放射加熱であり得るが、これらに限定されない。

図４ａ～４ｇの例示的な方法及び装置の実施形態に示されるように、この方法は、乾式混合物（１）及び／又はペースト（２）などの加工混合物（９）から、乾燥塗膜（１１ａ）及び／又はペースト状フィルム（１１ｂ）などのフィルム（１１）を製造することをさらに含み得る。加工混合物（９）は、フィルム（１１）を形成することができる任意の手段によって製造することができる。加工混合物（９）、フィルム（１１）（例えば、乾燥塗膜（１１ａ）及び／又はペースト状フィルム（１１ｂ））は、フィルム（１１）を一時的な基板（３２ａ）などの基板（３２）及び／又は接着性基板（１４）などの最終基板（３２ｂ）、例えば、固体又は有孔シート、発泡体、網目、焼結粉末又は凝集体又は材料のメッシュに塗布することができる。

一般に、フィルム（１１）などの成形品（１０）を製造するための装置は、１つ又は複数の加工混合物（９）を塗膜形成要素（３８）に送るために、１つ又は複数のフィルム形成剤（３８）及び１つ又は複数の材料フィーダー（４５）を備え得る。図４ａ～４ｇに示される実施形態では、フィルム形成剤（３８）はカレンダーであるが、押出機（図示せず）などの他のフィルム形成剤が本発明によると可能である。材料フィーダー（４５）に関して、図４ａ～４ｇに示される実施形態では、加工混合物（９）は単にカレンダーの上部に配置され、カレンダー形成シリンダーの動きが加工混合物（９）を塗膜形成要素（３８）に送る。本発明によれば、スクリュー、振動、回転式、ベルト、エプロン、往復式、可変速度フィーダーを含むがこれらに限定されない、当技術分野で知られている他の供給機構が可能である。

一般に、基板（３２）上のフィルム（１１）などの成形品（１０）を製造するための装置は、１つ又は複数のフィルム（１１）をフィルム塗布用具（３９）に送るための１つ又は複数のフィルム塗布用具（３９）、１つ又は複数のフィルム送り装置（４５）を備え得る。図４ａ～４ｇに示される実施形態では、フィルム塗布用具（３９）はカレンダーであるが、圧縮極板（図示せず）などの他のフィルム塗布用具（３９）が本発明によると可能である。フィルム送り装置（４５）に関して、図４ａ～４ｇに示される実施形態では、フィルム（９）は、フィルム形成剤によって供給される。本発明によれば、ローラー２ロール及びシートフィーダー（図示せず）を含むがこれらに限定されない、当技術分野で知られている他の供給機構が可能である。同様に、基板は、ローラー２ロール及びシートフィーダー（図示せず）を含むがこれらに限定されない、当技術分野で知られている任意の供給機構によって供給され得る。フィルム形成（４２）カレンダーは、異なる大きさのものであり得、及び／又は加工混合物（９）及び／又はフィルム（１１）に制御された剪断力を提供するために異なる速度で回転され得る。フィルム形成（４２）カレンダーの１つ又は複数は、加熱及び／又は冷却され得る。１つ又は複数のカレンダー成形シリンダーの表面は、接着を改善又は低減するために処理され得る。

図４ａに示されているのは、本発明の方法及び装置の実施形態であり、乾燥塗膜（１１ａ）及び／又はペースト状フィルム（１１ｂ）などのフィルム（１１）が、第１のフィルム形成（４２）カレンダー成形シリンダー（３０ａ）及び第２のフィルム形成（４２）カレンダー成形シリンダー（３０ｂ）によって形成されたギャップを通してカレンダー形成することによって生成される。別の例として、押出機（図示せず）を使用して、乾燥塗膜（１１ａ）又はペースト状フィルム（１１ｂ）を形成することができる。フィルム形成（４２）カレンダー形成シリンダー（３０ａ）及びフィルム形成（４２）カレンダー形成シリンダー（３０ｂ）は、同じ又は異なる直径であり得、及び／又は最も近接する表面が同じ又は異なる回転速度を有するよう、同じ又は異なる速度で回転し得る。したがって、剪断力は、それがカレンダーのニップを通過するときに、加工混合物（９）（例えば、乾式混合物（１）及び／又はペースト（２））において制御され得る。速度の差が大きいほど、発生する剪断力が大きくなる。ミキサー（２１）、剪断機（４１）及び／又はフィルム塗布用具（３９）で生成される剪断力は、加工混合物（９）に存在するフィブリル化可能な結合剤のフィブリル化を促進し得る。得られるフィルム（１１）は、自己支持型フィルム又は自立フィルム（１１ｃ）及び／又は支持フィルム（１１ｄ）であり得、これは、例えば、基板（３２）によって支持され得る。基板は、一時的な基板（３２ａ）又は最終的な基板（３２ｂ）であり得る。基板は、剛性又は可撓性であり得る。最終的な基板（３２ｂ）は、例えば、接着性基板（１４）であり得る。一時的な基板（３２ａ）は、例えば、第１（３０ａ）及び／又は第２のフィルム形成（４２）カレンダー成形シリンダー（３０ｂ）の一部であり得る。図４の様々な実施形態に示される例では、一時的な基板（３２ａ）として同時に機能するフィルム形成（４２）カレンダー成形シリンダー（３０ｂ）は、第２のフィルム形成（４２）カレンダー成形シリンダー（３０ｂ）であるが、フィルム形成（４２）カレンダー成形シリンダー（３０ａ）は、一時的な基板（３２ａ）としても機能する。一時的な基板（３２ａ）はまた、例えば、剥離ライナー（図示せず）の形態をとることができ、これは、例えば、転写する前に、貯蔵、処理する、又は他の方法で乾燥塗膜（１１ａ）又はペースト状フィルム（１１ｂ）を接着剤基板（１４）などの最終基板（３２ｂ）に塗布するために使用され得る。一時的な基板（３２ａ）は、例えば、フィルム（１１）を転写するために使用され得、これは、例えば、自立型フィルム（１１ｃ）であり得るか、他の方法で、最終基板（３２ｂ）にまだ堆積及び／又は接着されていない可能性がある。本発明によれば、一時的な基板（３２ａ）及び最終的な基板（３２ｂ）の他の形態及び実装が可能である。成形品（１０）を製造するための対応する装置において、フィルム形成剤（３８）は、事前定義されたギャップ及び／又はカレンダー成形シリンダー（３０ａと３０ｂ）間の力で互いに対向して整列した少なくとも２つのカレンダー成形シリンダー（３０ａと３０ｂ）を含む１つ又は複数のカレンダーを含み得る。少なくとも１つの駆動ユニットは、制御された速度でカレンダー形成シリンダーを回転させ、フィーダー（４５）はカレンダーの動きであり、加工混合物（９）をシリンダー間のギャップに提供して、加工混合物（９）をフィルムに（１１）圧縮する。

フィルム（例えば、乾燥塗膜（１１ａ）又はペースト状フィルム（１１ｂ））は、任意の手段によって最終基板（３２ｂ）に塗布される。前記フィルムを塗布する好ましい手段は、機械的圧縮によるものである（３７）。さらに、剪断力は、塗布中に剪断（４１）によって生成することができ、これは、乾式混合物（１）、ペースト（２）、乾燥塗膜（１１ａ）及び／又はペースト状フィルム（１１ｂ）に存在するフィブリル化可能な結合剤のフィブリル化を促進し得る。図４ａ～４ｆは、本発明の様々な実施形態を示し、機械的圧縮（３７）は、２つ以上のフィルム塗布（４４）カレンダー成形シリンダー（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ及び３０ｅ）間のカレンダー成形によって実行される。２つ以上の平面又は起伏のある極板の間で乾燥塗膜（１１ａ）又はペースト状フィルム（１１ｂ）をプレスすることを含むがこれらに限定されない、他の手段で機械的圧縮（３７）を行うことが可能である。剪断力は、例えば、圧縮中に平面及び／又は起伏のある極板を平面方向に動かすことにより剪断（４１）することによって、機械的圧縮（３７）に加えることができる。フィルム形成（４２）カレンダー形成シリンダー及び／又はフィルム塗布（４４）カレンダー形成シリンダーの任意の対は、同じ又は異なる直径であり得、及び／又は最も近接する表面が同じ又は異なる速度を有するように、同じ又は異なる回転速度で回転し得る。したがって、剪断力は、それが各カレンダーのニップを通過するときに、乾式混合物（１）、ペースト（２）、乾燥塗膜（１１ａ）及び／又はペースト状フィルム（１１ｂ）に制御された方法で加えられ得る。速度の差が大きいほど、剪断（４１）中に発生する剪断力が大きくなる。

図４ａは、オプションのフィルムアプリケーター（３９）を備えた実施形態を示している。これは、フィルム塗布（４４）カレンダー成形シリンダー（３０ｄ及び３０ｅ）が、事前定義されたギャップ、及び／又はカレンダー成形シリンダー及び制御された速度でカレンダー成形シリンダーを回転させる少なくとも１つの駆動ユニット間の力で、互いに対向して配置された別個のカレンダー成形メカニズムである。ここで、フィーダー（４５）は、フィルム（１１）を基板（３２）に圧縮するように、フィルム（１１）をシリンダー間のギャップに提供するフィルム形成（４２）カレンダーの動きである。この実施形態では、１つ又は複数の自立型乾燥塗膜（１１ａ）又はペースト状フィルム（１１ｂ）が、接着性基板（１４）であり得る１つ又は複数の最終基板（３２ｂ）と共にカレンダー成形機構に供給される。

図４ｂは、カレンダー形成シリンダー（３０ｂ）の１つが同時にフィルムアプリケーターカレンダー（３９）の一部であり、フィルム塗布（４４）カレンダー形成シリンダー（３０ｃ）として機能する実施形態を示す。本発明のこの実施形態では、追加のフィルム塗布（４４）カレンダー成形シリンダー（３０ｄ）が追加され、フィルム塗布（４４）カレンダー成形機構（３９）を完成させる。フィルム形成（４３）とフィルム塗布（４４）を組み合わせたカレンダー形成シリンダー（３０ｂ、３０ｃ）は、フィルム（１１）の一時的な基板（３２ａ）としても機能する。本発明のこの実施形態では、フィルム塗布（４４）カレンダー成形シリンダー（３０ｄ）は、接着性基板（１４）であり得る最終基板（３２ｂ）のための一時的な基板及び基板フィーダー（４６）としても機能する。ここでのカレンダー（３０ｃ）は、基板フィーダー（４６）の一部としても機能する。

図４ｃは、図４ｂの実施形態と同様の実施形態を示すが、フィルム形成カレンダー成形メカニズム（３９）は、接着性基板（１４）であり得る最終基板（３２ｂ）とは別個の層ではないように、最終基板（３２ｂ）において、乾式混合物（１）、ペースト（２）、乾燥塗膜（１１ａ）及び／又はペースト状フィルムの一部又は全部を間隙及び／又は水管（１９）に押し込む。

図４ｄは、図４ｂの実施形態と同様の実施形態を示すが、同じ基板の両面にフィルム（１１）を塗布する２つのフィルム形成カレンダー成形機構（３８）及び２つのフィルム塗布用具（３９）カレンダー成形機構がある。ここで、カレンダー成形シリンダー（３０ａ１及び３０ｂ１）は第１の塗膜形成要素（３８ａ）を形成し、カレンダー成形シリンダー（３０ａ２及び３０ｂ２）は第２の塗膜形成要素（３８ｂ）を形成する。ここでも、カレンダー成形シリンダー（３０ｃ１及び３０ｃ２）がフィルム塗布用具（３９）を形成する。カレンダー成形シリンダー（３０ｂ１及び３０ｃ１）は同じものであり、カレンダー成形シリンダー（３０ｂ２及び３０ｃ２）は同じものであり、塗膜形成要素（３８）及びフィルム塗布用具（３９）の一部として機能する。

図４ｅは、図４ａの実施形態と同様の実施形態を示すが、接着性基板は、フィルム形成（４２）カレンダー（３ａ）がフィルム塗布（４４）カレンダー形成シリンダー（３０ｄ）としても機能するように、フィルム形成（４２）カレンダー（３０ａ）を介して供給される。したがって、塗膜形成要素（３８）とフィルム塗布用具（３９）は同じものである。この実施形態では、乾燥塗膜（１１ａ）又はペースト状フィルム（１１ｂ）の両方を形成及び塗布するために、一対のカレンダー成形シリンダーのみが必要とされる。

図４ｆは、図４ｅの実施形態と同様の実施形態を示すが、接着性基板は、第１の乾式混合物（１ａ）又は第１のペースト（２ａ）が第１の乾燥塗膜（１１ａａ）又は第１のペースト状フィルム（１１ｂａ）及び第２の乾式混合物（１ａ）又は第２のペースト（２ａ）が、第２の乾燥塗膜（１１ａｂ）又は第２のペースト状フィルム（１１ｂｂ）に形成されるように、形成カレンダー（３０ａ及び３０ｂ）の間に供給される。この実施形態では、２つの乾燥塗膜（１１ａａ及び１１ａｂ）又はペースト状フィルム（１１ｂａ及び１１ｂｂ）を形成及び堆積するために、一対のカレンダー成形シリンダーのみが必要とされる。第１の乾式混合物（１ａ）又は第１のペースト（２ａ）の組成は、第２の乾式混合物（１ａ）又は第２のペースト（２ａ）と同じであっても異なっていてもよい。

図４ｇは、図４ｂの実施形態と同様の実施形態を示しているが、第２の乾式混合物（１ｂ）及び／又は第２のペースト（２ｂ）からの第２の乾燥塗膜（１１ａｂ）及び／又は第２のペースト状フィルム（１１ｂｂ）を形成及び塗布する、第２の塗膜形成要素（３８）カレンダー形成シリンダーペア（３０ａｂ及び３０ｂｂ）及び第２のフィルム塗布用具（３９）カレンダー形成シリンダーペア（３０ｃｂ及び３０ｄｂ）を有し、それぞれが、第１の乾式混合物（１ａ）及び／又は第１のペースト（２ａ）から第１の乾燥塗膜（１１ａａ）及び／又は第１のペースト状フィルム（１１ｂａ）を形成及び塗布する、第１のフィルム形成（４２）カレンダー形成シリンダーペア（３０ａａ及び３０ｂａ）及び第１のフィルム塗布（４４）カレンダー形成シリンダーペア（３０ｃａ及び３０ｄａ）とは別個で異なる。第１の乾式混合物（１ａ）及び／又は第１のペースト（２ａ）の特性（例えば、粒の大きさ、フィブリル化の量、組成、湿り度及び／又は温度）は、第２の乾式混合物（１ｂ）及び／又は第２のペースト（２ｂ）の特性と同じであっても異なっていてもよい。第１の乾燥塗膜（１１ａａ）及び／又は第１のペースト状フィルム（２ａａ）の特性（例えば、厚さ、粒の大きさ、フィブリル化の量、組成、湿り度及び／又は温度があるが、これらに限定されない）は、第２の乾式混合物（１１ａｂ）及び／又は第２のペースト状フィルム（１１ｂｂ）の特性と同じであっても異なっていてもよい。類推により、追加の処理工程及び装置（図示せず）を追加して、追加の乾式混合物（１）、ペースト（２）、乾燥塗膜（１１ａ）及び／又はペースト状フィルム（１１ｂ）を製造し、それらを前の添加物の上に塗布することができる。これにより、多層乾燥塗膜（１１ａ）及び／又はペースト状フィルム（１１ｂ）を製造することができる。後続の各塗布物の特性を変化させることにより、乾燥塗膜（１１ａ）及び／又はペースト状フィルム（１１ｂ）の特性を、フィルム及び／又は接着剤基板に垂直な方向に変化させることができる。同じ又は同様の手順を前の例のいずれかに塗布して、製品で同じ又は同様の効果を達成することができる。

同じ又は同様の効果を達成するための本発明による別の方法は、提示された実施形態のいずれかにおいて、フィルム形成（４２）カレンダー形成シリンダー間の材料の流れに垂直な加工混合物（例えば、乾燥混合物（１）及び／又はペースト（２））の特性を変化させることである。

本発明の様々な実施形態によれば、剪断力は、例えば剪断（４１）によって、成形品（１０）製造工程の任意の段階で、乾式混合物（１）及び／又はペースト（２）などの加工混合物（９）、及び／又はその構成要素の全部又は一部に加えられ得る。これは、機械的圧縮（３７）、剪断（４１）、混合（２１）、及び／又は基板への塗布の前及び／又は最中及び／又は後であり得る。これは、加工混合物（９）の混合中の可能性がある。これは、フィルム形成（４３）中の可能性がある。これは、最初又は後続の塗布工程の塗布中に発生する可能性がある。剪断力の塗布は、１つ又は複数のフィブリル化可能な結合剤の一部又はすべてをフィブリル化する可能性がある。

加工混合物（９）の一部又はすべて、フィルム（１１）の１つ又は複数、及び／又はその構成要素は、工程の任意の時間又は段階で、さまざまな工程が終了するよう必要に応じて、加熱又は冷却することが必要である。任意の混合容器（２０）、カレンダー成形シリンダー（３０）、押出機、一時的な基板（３２ａ）、最終基板（３２ｂ）又は接着剤基板（１４）及び／又は任意の他の工程構成要素を、機械的に圧縮、混合する前、最中、及び／又は後に加熱又は冷却することができ、及び／又はフィルム（１１）を最終基板（３２ｂ）に塗布する前、最中、及び／又は後に、フィルム（１１）を加熱することができる。

図６は、乾式混合物（１）などの加工混合物（９）が、フィルム形成剤（３８）での第１のフィルム形成の前又は最中に、バックグラウンド流体（８）などの１つ又は複数の加工添加剤を用い、例えば噴霧器などの湿潤剤（４７）で湿式（４８）することによってペースト（２）に変換される本発明の例示的な実施形態を示す。バックグラウンド流体（８）を乾式混合物（１）と混合して、フィルム形成前（４２）又はフィルム形成剤（３８）でのフィルム形成（２３、４２）中にペースト（２）を形成することができる。これは、ミキサー（２２）及び／又は剪断機（４１）としても機能し、乾式混合物（１）とバックグラウンド流体（８）を混合（３１）及び／又は剪断する。バックグラウンド流体（８）などの加工添加剤の一部又はすべては、加工混合物が工程のニップのいずれか又は工程の他の場所を通過するときに、例えば蒸発、重力、又は振動によって除去され得る。一実施形態では、フィルム形成剤（３８）を出るフィルム（１１）は、乾燥塗膜（１１ａ）であり得る。一部の実施形態（図６ａ及び６ｂ）では、フィルム形成剤（３８）を出るフィルムは、ペースト状フィルム（１１ｂ）であり得る。フィルム（１１）は、自立型フィルム（１１）として塗膜形成要素を出ることができる。ペースト（２）又はペースト状フィルム（１１ｂ）を維持又は再生するために、バックグラウンド流体（８）などの追加の加工添加剤を、噴霧器（４７）などの追加の湿潤剤とともに自立フィルム（１１）に加えることができる。自立型又は支持されたペースト状フィルム（１１ｂ）を別のフィルム形成剤（４２）／ミキサー（２２）／剪断機（４１）に供給して、フィルム（図示せず）をさらに処理（例えば、混合及び／又は薄くする）することができる。この複合湿式及び／又は成形及び／又は混合及び／又は剪断工程（４９）は、フィルムの厚さ及び他の特性を制御するために任意の回数（図示せず）繰り返され得る。或いは、図６ｃに示されるように、フィルムは、フィルム塗布用具（３９）内の接着性基板（１４）及び／又は集電体（１７）などの基板（３２）に塗布され得る。フィルム塗布用具（３９）は、フィルム（４２）をさらに形成し、ミキサー（２２）及び／又は剪断機（４１）として機能し得る。フィルム塗布用具（３９）を出るフィルム（１１）は、乾燥塗膜（１１ａ）又はペースト状フィルム（１１ｂ）であり得る。バックグラウンド流体（８）などの追加の加工添加剤を、噴霧器（４７）などの追加の湿潤剤で自立型及び／又は支持されたフィルム（１１）に追加して、ペースト（２）又はペースト状フィルム（１１ａ）を維持又は再生することができる。支持されたペースト状フィルム（１１ｂ）は、フィルムをさらに処理（例えば、混合及び／又は薄くする）するために、別のフィルム形成剤（４２）／ミキサー（２２）／剪断機（４１）に供給され得る。この複合湿式及び／又は成形及び／又は混合及び／又は剪断工程（４９）は、フィルムの厚さ及び他のフィルム特性を制御するために、例えば直列（図示せず）で任意の回数繰り返すことができる。

図５ａは、本発明による電気化学装置（４０）の一実施形態を示している。電気化学装置（４０）は、アノード（１２ａ）及び／又はカソード（１２ｂ）などの電極（１２）及び電解質（２９）を含み得る。アノード（１２ａ）及びカソード（１２ｂ）は、乾燥塗膜（１１ａ）及び集電体（１７）、アノード（１２ａ）の一部としてのアノード集電体（１７ａ）、及びカソードの一部（１２ｂ）としてのカソード集電体（１７ｂ）を含むことができる。電極（１２）は、乾式混合物（１）又はペースト（２）などの加工混合物（９）の要素を含み得る。電極は、乾燥塗膜（１１ａ）又はペースト状フィルム（１１ｂ）などのフィルム（１１）などの成形品（１０）の要素を含み得る。装置は、乾燥塗膜（１１ａ）を含む成形品を含み得る。装置の構成要素は、以前に提示された手段又は方法のいずれかで作成することができる。図５ｂは、装置が電気化学セル（３３）である電気化学装置（４０）の一実施形態を示している。電気化学セル（３３）は、本発明のアノード（１２ａ）、本発明のカソード（１２ｂ）、及びそれらの間の電解質（２９）を含み得る。図５ｃは、アノード（１２ａ）とカソード（１２ｂ）との間にセパレーター（２４）をさらに含む、図５ｂの実施形態を示している。本発明の一実施形態では、成形品（１０）の乾式混合物（１）及び／又は乾燥塗膜（１１ａ）は、セパレーター（２４）に接着されるか、他の方法で結合される。結合はどのような手段でもよいが、乾式結合が好ましい。電気化学セル（３３）は、例えば、電池セル、スーパーキャパシタセル、又は電着セルであり得る。

特定の実施形態及び例を以下に記載されているが、本発明が、具体的に開示された実施形態及び／又は使用、及びそれらの明白な改変及びその同等物を超えて拡張することを当業者は理解するであろう。したがって、本明細書に開示される本発明の範囲は、以下に記載される特定の実施形態によって限定されるべきではないことが意図されている。

実施例
実施例１．
１６０．０ｇの乾燥活物質（３ａ）ＮａＣｌ及び４０．０ｇの乾燥マトリックス材料（５）ケッチェンブラックを、４ｋｇの５ｍｍステンレス鋼（ＳＳ３１６）を備えたボールミルを含む、混合容器（２０）内の、直径１８０ｍｍのステンレス鋼バレル内のミキサー（２２）ボールを７０ＲＰＭで１０時間使用して混合し（２１）、乾燥活性複合材料（４ａ）を生成した。得られた粉末形態の乾燥活性複合材料（４ａ）の混合物を２ｍｍのステンレス鋼メッシュを通してふるいにかけ、最大の粒子を除去した。得られた１９．０ｇの乾燥活性複合材料（４ａ）粉末を、混合容器（２０）で１．０ｇのダイキンＦ１０４ＰＴＦＥを用いて手動で混合（２１）し、及び混合（２１）して剪断（４１）し、電気モルタルミキサー（２２）で１３０℃で７分間、結合剤（６）をフィブリル化し、乾式混合物（１）のフレークを形成する。得られたフィルムはフレークに砕かれた。乾燥フレークは、１２歯のローターと５００μｍのふるいを使用して８０００ＲＰＭでRetchZM200均質機を使用して混合（２１）及び剪断（４１）された。得られた乾式混合物（１）粉末を、塗膜形成要素（３８）カレンダー機の２つのカレンダー形成シリンダー（３０）の間のギャップに供給して、自立フィルム（１１ｃ）でもある乾燥塗膜（１１ａ）を生成した。ここで、ローラーを１００℃まで予熱し、３０００Ｎの直線力を加え、各カレンダー形成シリンダーの速度をそれぞれ１０ｍｍ／秒と５ｍｍ／秒とし、２つのカレンダー形成シリンダー（３０）間のギャップを５０μｍに設定した。その後、自立型乾燥塗膜（１１ａ、１１ｃ）とアルミニウムメッシュ基板（１４，３２）を、カソード（２１ａ）を製造するためのフィルム塗布用具（３９）カレンダー機の２つのカレンダー形成シリンダー（３０）の間のギャップに送ることにより、自立型乾燥塗膜（１１ａ、１１ｃ）をニッケルメッシュ基板（１４、３２）にラミネートした。ここで、カレンダー形成シリンダーは１００℃まで予熱され、３０００Ｎの直線力が加えられ、各カレンダー形成シリンダーの速度はそれぞれ５ｍｍ／秒と５ｍｍ／秒で、ギャップは１５０μｍであった。生成されたカソードは、ガラス繊維セパレーターとニッケルアノード及びＮａＡｌＣｌ_４：１．５ＳＯ_２電解質とともに電気化学セルに組み立てられた。

実施例２．
４７．５ｇの乾燥活物質（３ａ）ＮａＦ及び２．５ｇの乾燥マトリックス材料（５）ケッチェンブラックを、直径１８０ｍｍのステンレス鋼バレルを７０ＲＰＭで１０時間使用して、混合容器（２０）内の４ｋｇの５ｍｍステンレス鋼（ＳＳ３１６）ボールを備えたボールミルを含むミキサー（２２）で混合（２１）し、乾燥活性複合材料（４ａ）を生成した。得られた粉末形態の乾燥活性複合材料（４ａ）の粉末を２ｍｍのステンレス鋼メッシュを通してふるいにかけ、最大の粒子を除去した。得られた１９．０ｇの乾燥活性複合材料（４ａ）粉末を、混合容器（２０）で１．０ｇのダイキンＦ１０４ＰＴＦＥと手動で混合（２１）及び剪断（４１）し、電気モルタルミキサー（２２）で１３０℃で７分間、結合剤（６）をフィブリル化し、乾式混合物（１）のフレークを形成する。乾燥フレークは、１２歯のローターと５００μｍのふるいを使用して８０００ＲＰＭでRetchZM200均質機を使用して混合（２１）及び剪断（４１）された。得られた乾式混合物（１）粉末を、塗膜形成要素（３８）カレンダー機の２つのカレンダー形成シリンダー（３０）の間のギャップに供給して、自立フィルム（１１ｃ）でもある乾燥塗膜（１１ａ）を生成した。ここで、ローラーを１００℃まで予熱し、３０００Ｎの直線力を加え、各カレンダー形成シリンダーの速度をそれぞれ１０ｍｍ／秒と５ｍｍ／秒とし、２つのカレンダー形成シリンダー（３０）間のギャップを５０μｍに設定した。その後、自立型乾燥塗膜（１１ａ、１１ｃ）とアルミニウムメッシュ基板（１４，３２）をカソード（２１ａ）を製造するためのフィルム塗布用具（３９）のカレンダー機の２つのカレンダー形成シリンダー（３０）の間のギャップに送ることにより、自立型乾燥塗膜（１１ａ、１１ｃ）をニッケルメッシュ基板（１４、３２）にラミネートした。ここで、カレンダー形成シリンダーは１００℃まで予熱され、３０００Ｎの直線力が加えられ、各カレンダー形成シリンダーの速度はそれぞれ５ｍｍ／秒と５ｍｍ／秒で、ギャップは１５０μｍであった。生成されたカソードは、ガラス繊維セパレーターとニッケルアノード及びＮａＡｌＣｌ_４：１．５ＳＯ_２電解質とともに電気化学セルに組み立てられた。

実施例３：
活物質（３ａ）炭素被覆リチウムマンガン鉄リン酸塩（ＬＭＦＰ）及びマトリックス材料（５）カーボンブラックを、重量比９３．６：６．３８で視覚的に均質になるまで、分散剤（２５）の非存在下でミキサー（２２）中で混合（２１）し、乾燥活性複合材料（４ａ）を生成した。次に、乾燥結合剤（６）、ＰＴＦＥダイキンＦ１０４を混合物に加え、ミキサー（２２）中で、視覚的に均一になるまで、得られた混合物を重量比６：９４で混合（２１）した。次に、得られた粉末を、モルタルミキサー（２２）中で、粉末混合物が工作用粘土様になるまで、予熱したモルタル及び乳棒を用いて１１０℃まで混合（２１）した。次に、得られた工作用粘土混合物を、超遠心粉砕機を使用して剪断（４１）した。得られた乾式混合物（１）粉末を、塗膜形成要素（３８）カレンダー機の２つのカレンダー形成シリンダー（３０）の間のギャップに供給して、自立フィルム（１１ｃ）でもある乾燥塗膜（１１ａ）を生成した。ここで、ローラーを１００℃まで予熱し、８２００Ｎの直線力を加え、各カレンダー形成シリンダーの速度をそれぞれ１ｍｍ／秒と３ｍｍ／秒にした。その後、自立型乾燥塗膜（１１ａ、１１ｃ）とアルミニウムメッシュ基板（１４，３２）を、カソード（２１ａ）を製造するためのフィルム塗布用具（３９）カレンダー機の２つのカレンダー形成シリンダー（３０）の間のギャップに送ることにより、自立型乾燥塗膜（１１ａ、１１ｃ）をアルミニウムメッシュ基板（１４、３２）にラミネートした。ここで、シリンダー（３０）は１００℃まで予熱され、８２００Ｎの直線力が加えられ、各カレンダーの速度が加えられた。シリンダーはそれぞれ１ｍｍ／秒と５ｍｍ／秒であった。生成されたカソードは、グラスファイバーセパレーターとグラファイトアノード及び１モルのＬｉＤＦＯＢ電解質とともに電気化学セルに組み立てられた。

実施例４：
３．０ｇの活物質（３）Ｎａ_２ＳＯ_３と３．０ｇのマトリックス材料（５）ケッチェンブラックをミキサー（２２）で混合し（２１）、混合容器（２０）内で、７０ＲＰＭで１０時間直径１８０ｍｍのステンレス鋼バレルを使用して、乾燥活性複合材料（４ａ）を形成するために４ｋｇの５ｍｍステンレス鋼（ＳＳ３１６）ボールでボールミル粉砕した。得られた乾燥活性複合材料（４ａ）粉末を、ミキサー（２２）中で、１．２ｇの結合剤（６）、安定した６０％ＰＴＦＥ、分散剤中の懸濁剤（２５）、この場合は懸濁剤（２５ａ）である７．５ｇのイソプロパノール及び７．５ｇの水で希釈した水と混合（２１）した。均質化した後、得られた材料をさらに電気モルタル接合で１０分間混合（２１）して剪断（４１）し、結合剤（６）をフィブリル化し、ペースト（２）を生成した。この得られたペースト（２）は、塗膜形成要素（３８）カレンダー機の２つのカレンダー形成シリンダー（３０）の間のギャップに供給されて、自立フィルム（１１ｃ）でもあるペースト状フィルム（１１ｂ）を生成した。ここで、シリンダー（３０）は室温で、両方のカレンダー形成シリンダーの速度は１０ｍｍ／秒で、２つのカレンダー形成シリンダー（３０）間のギャップは１５０μｍに設定されている。

実施例５：
ＮａＣｌ及びマトリックス材料（５）ケッチェンブラックを含む活物質混合物（３）を、ボールミル中でステンレス鋼（ＳＳ３１６）ボールを用いて、混合容器内で直径１８０ｍｍのステンレス鋼バレル中で、７０ＲＰＭで１０時間混合して乾燥活性複合材料（４ａ）を形成した。ＰＴＦＥを同じバレルに加え、同じ条件でさらに１時間粉砕した。得られた材料にイソプロパノールを噴霧して、質量で約５％のイソプロパノールを有するペーストを生成し、フィルム形成カレンダー機の２つのカレンダー形成シリンダー間のギャップに供給して、厚い自立フィルムを生成した。ここで、シリンダーは室温であり、両方のカレンダー形成シリンダーの速度は５ｍｍ／秒で、２つのカレンダー形成シリンダー間のギャップは１０００μｍに設定されていた。イソプロパノールのほとんどは、カレンダー成形によって材料から除去された。次に、イソプロパノールを湿らせて質量で５％のイソプロパノールを維持し、カレンダー形成シリンダー間でフィルムを複数回通過させ、その後パス間のギャップを減少させ、実際のフィルムの厚さを目標の厚さ（通常３００μｍ）と比較することによって、得られたフィルムの厚さを減少させ、工程の終了を決定した。

Claims (30)

1. 電気化学装置（４０）で使用される成形品（１０）の乾燥塗膜（１１ａ）で使用するための及び／又はその製造のための加工混合物（９）、加工混合物（９）は以下を含む：
   ｉ．１つ又は複数の反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）、及び
   ｉｉ．１つ又は複数の結合剤（６）、
   ここで、
   ａ）加工混合物（９）はペースト（２）である。又は
   ｂ）加工混合物（９）が乾式混合物（１）であり、１つ又は複数の反応性材料（３）が、金属含有陽イオン及び陰イオンを含む塩を含む。
2. 前記ペースト（２）が、金属含有陽イオン及び陰イオンを含む塩を含む１つ又は複数の反応性材料（３）をさらに含む、請求項１に記載の加工混合物。
3. 前記反応性複合材料（４）のうちの１つ又は複数が、１つ又は複数の反応性材料（３）及び１つ又は複数のマトリックス材料（５）を含む、請求項１又は２に記載の加工混合物。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の加工混合物（９）は、
   ｉ．前記１つ又は複数の導電性添加剤（７）をさらに含む、及び／又は
   ｉｉ．反応性材料（３）の１つ又は複数が活物質（３ａ）及び／又は前駆体材料（３ｂ）であり、前駆体材料（３ｂ）が活物質（３ａ）の前駆体である、及び／又は
   ｉｉｉ．反応性材料（３）の一部又はすべて及び／又は反応性複合材料（４）の一部又はすべて及び／又はマトリックス材料（５）の一部又はすべて及び／又は結合剤（６）の一部又はすべて及び／又は加工混合物（９）中の導電性添加剤（７）の一部又はすべて及び／又はそれらの任意の組み合わせ、及び／又は反応性複合材料（４）の１つ又は複数は、粒子及び／又は粒の形態であり、及び／又は固相であり、及び／又は
   ｉｖ．１つ又は複数の結合剤（６）の少なくとも一部がフィブリル化可能であり、及び／又はフィブリル化されている。
5. ペースト（２）が質量で８５％未満のバックグラウンド流体（８）を含み、及び／又はペースト（２）が質量で８５％～０．１％のバックグラウンド流体（８）を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のペースト（２）。
6. 請求項１～４のいずれか一項に記載の乾式混合物（１）及び／又は請求項１～５のいずれか一項に記載のペースト（２）に由来する乾式混合物（１）、ここで：
   ｉ．乾式混合物（２）は実質的に液体を含まない。及び／又は
   ｉｉ．反応性材料（３）は乾燥反応性材料（３）であり、及び／又は反応性複合材料（４）は乾燥反応性複合材料（４）であり、及び／又はマトリックス材料（５）は乾燥マトリックス材料（５）であり、及び／又は結合剤（６）は乾燥結合剤（６）であり、及び／又は導電性添加剤（７）は乾燥導電性添加剤（７）である。及び／又は、
   ｉｉｉ．乾式混合物（１）は、バックグラウンド流体を除去することにより、請求項１～３のいずれか一項に記載のペースト（２）から作製される。
7. 乾式混合物（１）が、加工添加剤又は他の意図的に添加された材料を実質的に含まない、請求項１～６のいずれか一項に記載の乾式混合物（１）。
8. 導電性添加剤（７）の１つ又は複数が炭素又はその同素体を含み、金属及び／又は導電性添加剤が導電性の高アスペクト比粒子の形態である、請求項２～７のいずれか一項に記載の加工混合物（９）。
9. 前記反応性材料（３）のうちの１つ又は複数が、陽イオン及び陰イオンを含む金属を含む塩を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の加工混合物（９）。
10. マトリックス材料の１つ又は複数が炭素及び／又は炭素の同素体を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の加工混合物（９）。
11. 陽イオンを含有する塩の金属の金属がアルカリ金属を含み、及び／又は塩の陰イオンがハロゲン化物である、請求項９～１０のいずれか一項に記載の加工混合物（９）。
12. 電気化学装置（４０）で使用するための成形品（１０）で、以下を含む：
    乾燥塗膜（１１ａ）、請求項１ｂ）～１１及び／又は、請求項１～１１のいずれか一項に記載の加工混合物（９）に由来するいずれかの乾式混合物（１）を含む乾燥塗膜（１１ａ）。
13. 請求項１２に記載の成形品（１０）、ここで：
    ｉ．乾燥塗膜（１１ａ）が自立フィルム（１１ｃ）、支持フィルム（１１ｄ）である、及び／又は連続的及び／又は接着性であり、及び／又は
    ｉｉ．１つ又は複数の導電性添加剤（７）の一部又はすべてが乾燥塗膜（１１ａ）内で直接オーミック接触して、乾燥塗膜（１１ａ）内に１つ又は複数の導電性経路を形成する、及び／又は
    ｉｉｉ．乾燥塗膜（１１ａ）が、アノード（１２ａ）又はカソード（１２ｂ）の要素であり、及び／又は
    ｉｖ．乾燥塗膜（１１ａ）が、最終基板（３２ｂ）に接着、付着、又はその他の方法で結合される。
14. 前記最終基板（３２ｂ）が接着性基板（１４）であり、及び／又は導電性であり、及び／又は接着増強表面（１５）及び／又は接着増強形態（１６）を有する、請求項１３に記載の形成品（１０）。
15. 前記接着増強表面（１５）が、粗い及び／又は多孔性及び／又はテクスチャ表面である、請求項１４に記載の成形品（１０）。
16. 導電性最終基板（３２ｂ）が集電体（１７）である、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の成形品（１０）。
17. 集電体（１７）がアノード集電体（１７ａ）又はカソード集電体（１７ｂ）であり、アノード集電体（１７ａ）又はカソード集電体（１７ｂ）に接着、付着又は他の方法で結合している乾燥塗膜（１１ａ）が、アノード（１２ａ）又はカソード（１２ｂ）である、請求項１５又は１６に記載の成形品（１０）。
18. 請求項１２～１７のいずれか一項に記載の形成品（１０）、ここで：
    ｉ．前記反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料、マトリックス材料（５）及び結合剤（６）の一部又はすべてが乾燥塗膜（１１ａ）内で第１の比率（１１ａ１）で混合され、ここで、反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）、マトリックス材料（５）及び結合剤（６）の一部が乾燥塗膜（１１ａ）内で少なくとも１つの異なる第２の比率（１１ａ２）であり、ここで、第１の比率の材料を有する乾燥塗膜（１１ａ）は、強化された電極機能を提供し、第２の比率の材料を有する乾燥塗膜（１１ａ）は、強化された接着機能を提供する。及び／又は、
    ｉｉ．導電性添加剤（７）の一部又はすべてが乾燥塗膜（１１ａ）内で第１の比率（１１ａ３）で混合され、ここで、導電性添加剤（７）の一部が乾燥塗膜（１１ａ）内で少なくとも１つの異なる第２の比率（１１ａ４）で混合され、ここで、第２の比率（１１ａ４）を有する乾燥塗膜（１１ａ）は、第１の比率（１１ａ３）を有する乾燥塗膜（１１ａ）よりも高い導電性を提供する。及び／又は
    ｉｉｉ．反応性材料（３）及び／又は反応性複合材料（４）及び／又はマトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）及び／又は導電性添加剤（７）の比率が、１つ又は複数の反応性材料（５）及び／又は反応性複合材料（４）及び／又はマトリックス材料（５）及び／又は結合剤（６）及び／又は導電性添加剤（７）の徐々に変化する勾配（１１ａ５）で乾燥塗膜（１１ａ）内に分布している。
19. 電気化学装置用の乾燥塗膜（１１ａ）又は成形品（１０）を製造するための方法であって、以下の段階を含む：
    ｉ．ミキサー（２２）において所定の比率の成分を混合することにより、請求項１～１１のいずれかの加工混合物（９）を調製する。及び、
    ｉｉ．フィルム（１１）が乾燥塗膜（１１ａ）又はペースト状フィルム（１１ｂ）であり、その後ペースト状フィルムのバックグラウンド流体が除去されて乾燥塗膜（１１ｂ）を形成する、塗膜形成要素（３８）において、請求項１２～１８のいずれか一項に記載の成形品（１０）のフィルム（１１）に加工混合物（９）を形成する（２３）。
20. 請求項１９に記載の方法で、ここで１つ又は複数の反応性複合材料（４ｂ）が、ミキサー（２２）において１つ又は複数のマトリックス材料（５）及び１つ又は複数の反応性材料（３）を別々に混合（３１）することによって製造され、乾燥反応性複合材料を形成し、及び／又は１つ又は複数の反応性複合材料（４ｂ）が、１つ又は複数のマトリックス材料（５）、１つ又は複数の反応性材料（３）及び１つ又は複数のバックグラウンド流体（８）及び／又は分散剤（２５）をミキサー（２２）内、又は湿潤剤の下で、湿式反応性複合材料を形成するを別々に混合（３１）することによって生成される。
21. 請求項１９又は２０に記載の方法で、混合（３１）の一部又はすべてが以下のように行われる：
    ｉ．振とう、研削、粉砕、剪断、超音波処理、振動、モルタル、タンブリング、流動化及び／又は攪拌による。及び／又は
    ｉｉ．１つ又は複数のマトリックス材料（５）及び１つ又は複数の反応性材料（３）及び／又は１つ又は複数の結合剤（６）及び／又は導電性添加剤（７）を１つ又は複数の分散剤（２５）に分散（２６）させることによって分散液（２７）を作成し、次に分散剤（２５）を完全に除去して混合粉末（３５）を作成するか、分散剤（２５）を部分的に除去してペースト（２）を作成し、ここで、残りの分散剤（２５）がバックグラウンド流体として機能する（８）。又は
    ｉｉｉ．実質的に混合粉末（３５）を作成するための分散剤（２５）がない。又は
    ｉｖ．バックグラウンド流体（８）を添加してペースト（２）を作成する段階をさらに含む、方法２１ｉ、２１ｉｉ、及び／又は２１ｉｉｉのいずれかによる。
22. 請求項２１に記載の方法、ここで：
    ｉ．分散剤（２５）が溶媒（２５ａ）、懸濁剤（２５ｂ）、及び／又はコロイド剤（２５ｃ）であり、及び／又は分散液（２７）が溶液（２７ｂａ）、懸濁液（２７ａ）、及び／又はコロイド（２７ｃ）である、及び／又は分散液（２６）が、懸濁（２６ａ）、溶解（２６ｂ）及び／又はコロイド（２６ｃ）を含む。及び／又は
    ｉｉ．分散剤（２５）の一部又はすべてが、蒸発、ドラム乾燥、濾過、化学反応、沈殿、結晶化、抽出、圧縮、加速、減速、遠心分離、衝突及び／又は固化によって除去（１３）される。及び／又は
    ｉｉｉ．加工混合物（３）が、混合（３１）中に剪断（４１）される。
23. フィルム（１１）を最終基板（３２ｂ）に塗布（２８）する段階をさらに含む、請求項１９～２２のいずれか一項に記載の方法。
24. フィルム（１１）が機械的圧縮（３７）によって最終基板（３２ｂ）に塗布される、及び／又はフィルム（１１）が塗膜形成（４２）及び／又はフィルム塗布（４４）中に剪断（４１）される、及び／又は、最終基板が接着性基板（１４）である、請求項２３に記載の方法。
25. 機械的圧縮（３７）及び／又は剪断（４１）が、カレンダー成形シリンダー（３０）間のニップで同じ又は異なる表面速度を有する２つ以上のカレンダー成形シリンダー（３０）間のカレンダー成形によって実行される、及び／又は２つ以上の静止した、共動又は非共動の平面又は輪郭のあるプレート間でのプレス、及び／又は、加工混合物（９）の一部又はすべて、フィルム（１１）及び／又はその構成要素のいずれかが、フィルム（１１）を最終基板（３２ｂ）に塗布する前、最中、及び／又は後に加熱及び／又は冷却される、請求項２４に記載の方法。
26. 混合（３１）、塗膜形成（４３）及び／又はフィルム塗布（４４）中の剪断（４１）が、１つ又は複数のフィブリル化可能な結合剤（６）の一部又はすべてを完全に又は部分的にフィブリル化する、請求項１９～２５のいずれか一項に記載の方法。
27. 請求項１～１１のいずれかの加工混合物（９）、請求項１～１８のいずれか一項に記載の成形品（１０）、及び／又は、請求
    請求項１～１１のいずれか一項に記載の加工混合物（９）、請求項１～１８のいずれか一項に記載の成形品（１０）、及び／又は請求項１９～２６のいずれか一項に記載の方法に従って製造された成形品（１０）を含む電気化学装置（４０）。
28. 電気化学装置（４０）が、電解質及びアノード（１２ａ）及び／又はカソード（１２ｂ）を含む電気化学セル（３３）であり、アノード（１２ａ）が、成形品（１０）及び／又はカソード（１２ｂ）を含む、請求項２７に記載の電気化学装置（４０）。
29. セパレータ（２４）をさらに含み、及び／又はセルが電池セル、スーパーキャパシタセル又は電着セルである、請求項２８に記載の電気化学装置（３３）。
30. 前記１つ又は複数の成形品（１０）のうちの１つ又は複数の乾式混合物（１）及び／又は乾燥塗膜（１１ａ）が、接着、付着、又は他の方法でセパレーター（２４）と結合されている、請求項２９に記載の電気化学装置（４０）。

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