电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法技术

本发明专利技术涉及电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，该方法包括：将包含导电性碳、粒子状粘结剂及分散介质的浆料在温度5～40℃的范围进行搅拌的第1工序，以及将在所述第1工序中进行了搅拌后的所述浆料用处理压力80～230MPa、喷嘴直径100～500μm的高压分散机2进行处理的第2工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法
本专利技术涉及电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，该电化学元件电极用导电性粘接剂组合物用于形成设置于电极活性物质层与集电体之间的导电性粘接剂层。
技术介绍
小型、轻质、且能量密度高、并且能够实现反复充放电的电化学元件，特别是锂离子电池，其特性的有效利用使得其需求急剧扩大。并且，以锂离子电池为代表的电化学元件由于能量密度、输出密度大，因此期待着在从手机、笔记本电脑的小型用途到车载等大型用途的利用。因此，伴随着用途的扩大和发展，对于这些电化学元件而言，要求低电阻化、高容量化、高耐电压特性及机械特性的提高、循环寿命的长期化等更进一步的改善。就电化学元件而言，通过使用有机系电解液能够提高工作电压、且提高能量密度，但另一方面，由于电解液的粘度高，因而存在内电阻大的问题。因而，为了降低内电阻，提出了在电极活性物质层与集电体之间设置导电性粘接剂层的方案(参见例如专利文献1和2)。在专利文献1以及2中，通过将包含水、有机溶剂以及导电性碳的混合液中的导电性碳用溶解器式的搅拌机进行分散，得到了导电性粘接剂组合物，并通过将该导电性粘接剂组合物涂布在集电体上并进行干燥而形成了导电性粘接剂层。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-72396号公报专利文献2：日本特开2012-74369号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，在专利文献1及2中，为了使导电性碳分散而使用了媒质(media)，因而有些情况下，所得导电性粘接剂组合物中会混入来源于媒质的金属原子等杂质。因此存在下述隐患：导电性粘接剂组合物中的聚合物(胶乳)发生交联、或者因基于媒质的冲击而导致导电性碳破裂并产生新生界面、发生再凝聚，因此存在导电性粘接剂组合物的保存稳定性劣化、例如发生增粘等的隐患。而且，由于金属原子的混入，会导致所得电池的高温循环特性劣化。本专利技术的目的在于提供：保存稳定性以及电池的循环特性优异的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法。解决问题的方法本专利技术人进行了深入研究，结果发现：通过在特定条件下使导电性碳分散，可以达到上述目的，从而完成了本专利技术。即，根据本专利技术，提供：(1)一种电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，其包括：将包含导电性碳、粒子状粘结剂及分散介质的浆料在温度5～40℃的范围进行搅拌的第1工序，以及使用处理压力80～230MPa、喷嘴直径100～500μm的高压分散机对在所述第1工序中进行了搅拌后的所述浆料进行处理的第2工序。(2)根据(1)所述的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，其中，所述第1工序中使用的所述粒子状粘结剂在马朗(Maron)式机械安定度试验中的150目残渣量为0.3重量％以下。(3)根据(1)或(2)所述的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，其中，所述第1工序中使用的导电性碳的体积粒径分布的90％累积值(D90)为0.1～10μm，该体积粒径分布的90％累积值(D90)是利用激光衍射式粒度分布测定装置测定的。(4)根据(1)～(3)中任一项所述的电化学元件电极用导电粘接剂组合物的制造方法，其中，包含导电性碳、粒子状粘结剂及分散介质的所述浆料的总固体成分浓度、以及通过所述第2工序得到的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的总固体成分浓度为15～35重量％。(5)根据(1)所述的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，其中，所述喷嘴直径为100～400μm。专利技术的效果根据本专利技术的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，可得到保存稳定性以及电池的循环特性优异的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物。附图说明[图1]显示本专利技术的实施方式涉及的高压分散机的简图。[图2]本专利技术的实施方式涉及的高压分散机的直线型喷嘴的剖视图。[图3]本专利技术的实施方式涉及的高压分散机的交叉型喷嘴的剖视图。符号说明2…高压分散机、4…原料组合物、6…原料罐、10…浆料泵、12…喷嘴、14…粘接剂组合物专利技术的具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法进行说明。本专利技术的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法包括：将包含导电性碳、粒子状粘结剂及分散介质的浆料在温度5～40℃的范围进行搅拌的第1工序；以及将在所述第1工序中进行了搅拌后的所述浆料用处理压力80～230MPa、喷嘴直径100～500μm的高压分散机进行处理的第2工序。(高压分散机)在本专利技术的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物(以下也简称为“粘接剂组合物”)的制造方法中，从能够抑制来自珠子等媒质的杂质的混入、电池的循环特性良好的观点来看，使用高压分散机。就高压分散机而言，只要是使原料组合物达到高压、并将其从喷嘴等狭窄间隙喷出的装置即可，没有特殊限制，优选使用碰撞型湿式喷射磨(例如，SuginoMachine公司制造(Starburst))、剪切型湿式喷射磨(例如，常光公司制造喷射磨(JN-100)、吉田机械兴业公司制造NanoVater(C-ES)、美粒公司制造(BERYUMINI))。图1为示出用于本专利技术的粘接剂组合物的制造的高压分散机的概略的图。高压分散机2具备：贮存包含导电性碳、粒子状粘结剂以及分散剂的浆料状的原料组合物4的原料罐6，对被供给至导管8的原料组合物4进行加压的浆料泵10，进行加压后的原料组合物4的分散处理的喷嘴12，以及对通过进行分散处理而得到的粘接剂组合物14进行回收的制品回收罐16。原料组合物4经由与原料罐6连接的原料供给管18被供给至导管8。被供给至导管8的原料组合物4通过浆料泵10被加压、并经由导管8被供给至喷嘴12。这里，原料组合物4的总固体成分浓度优选15～35重量％、更优选17～32重量％、更优选20～30重量％。如果原料组合物4的总固体成分浓度过高，则原料组合物4的粘度变高，因而无法使用高压分散机2进行高压分散处理。此外，如果原料组合物4的总固体成分浓度过低，则将所得粘接剂组合物14涂布在集电体上时，无法得到均一的涂膜。此外，使用浆料泵10施加的处理压力从使导电性碳分散但不使粒子状粘结剂凝聚的观点出发，为80～230MPa、优选90～220MPa、更优选100～210MPa。处理压力过低则无法粉碎导电性碳。此外，处理压力过高则粒子状粘结剂发生凝聚。原料组合物4中的导电性碳在喷嘴12被分散。这里，对喷嘴12的形状没有特殊限制，可以使用图2所示的直线型喷嘴12a、图3所示的交叉型(X型)喷嘴12b等。需要说明的是，喷嘴直径是指设置有喷嘴的原料组合物4的流路中最细部分的内径，在直线型喷嘴12a(图2)中，d1是喷嘴直径，在交叉型喷嘴12b(图3)中，d2是喷嘴直径。此外，构成型成喷嘴12a、12b的刚体壁的部件20、22的物质优选使用金刚石、硬度高的陶瓷等。从通过上述的处理压力对原料组合物4进行加压的观点来看，喷嘴12的喷嘴直径为100～500μm、优选100～400μm、更优选110～380μm、更优选120～350μm。喷嘴直径过小则导电性碳桥接(bridge)，因而发生喷嘴12的堵塞。此外，喷嘴直径过大则在通过浆料泵10进行加压时，不能充分对原料组合物4进行加压。在喷嘴12进行分散处理后，粘接本文档来自技高网...

【技术保护点】
电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，其包括：第1工序：将包含导电性碳、粒子状粘结剂及分散介质的浆料在温度5～40℃的范围进行搅拌；以及第2工序：使用处理压力80～230MPa、喷嘴直径100～500μm的高压分散机对在所述第1工序中进行了搅拌后的所述浆料进行处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.17 JP 2013-0062111.电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，其包括：第1工序：将包含导电性碳、粒子状粘结剂及分散介质的浆料在温度5～40℃的范围进行搅拌；以及第2工序：使用处理压力80～230MPa、喷嘴直径100～500μm的高压分散机对在所述第1工序中进行了搅拌后的所述浆料进行处理。2.根据权利要求1所述的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，其中，所述第1工序中使用的所述粒子状粘结剂在马朗式机械安定度试验中的150目残渣量为0.3重量％以下。3.根据权利要求1所述的电化学元件电极用导电性粘接剂组合物的制造方法，其中，所述第1工序中使用的导电性碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田直树，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP