浆料制造技术

本发明专利技术提供一种即使在高温下进行了加热干燥的情况下也能够将活性物质强固地粘接于集电体的表面的浆料。本发明专利技术的浆料至少包含活性物质和纤维状的粘接性赋予成分，且具有下述式(1)表示的特性。剥离强度P

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浆料


[0001]本专利技术涉及一种浆料、包含使用该浆料形成的活性物质层和集电体的层叠体的电极、及具备上述电极的电池。

技术介绍

[0002]近年来，对于锂离子二次电池等电池，除了搭载于智能电话、笔记本电脑等信息相关设备以外，还进行了搭载于混合动力汽车、电动汽车的探讨。因此，要求进一步的小型化、高容量化、长寿命化。
[0003]在电极中，采用了下述方法：将包含活性物质、粘合剂及溶剂的浆料涂布于集电体上并进行干燥而形成包含活性物质的涂膜层(＝活性物质层)，由此将活性物质粘接于集电体的表面。其中，作为所述粘合剂，已知有苯乙烯
‑
丁二烯橡胶(SBR)等(专利文献1)。另外，作为干燥方法，通常从生产效率良好的方面出发而采用进行加热干燥的方法。
[0004]然而，如果在高温(例如80℃以上的温度)下进行加热干燥，则会由于在经过低粘度化后的浆料中发生对流而导致粘合剂的分布产生偏差，存在所得活性物质层中的粘合剂少、发生了薄化的部分容易从集电体的表面剥离的问题。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2009
‑
43641号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的问题
[0009]作为解决上述问题的方法，可考虑在较低温度(例如40℃～60℃)下进行预干燥、然后将干燥温度缓慢提高，但是由于干燥需要长时间，因此存在生产效率降低的问题。
[0010]此外，为了即使因浆料中的对流而导致粘合剂分布产生偏差也能够将活性物质保持于集电体上，可考虑增加粘合剂的含量，但在增加粘合剂的含量时，活性物质量的含有比例会减少，因此也会引发电池容量降低的问题。
[0011]因此，本专利技术的目的在于提供即使在高温下进行了加热干燥的情况下也能够将活性物质强固地粘接于集电体的表面的浆料。
[0012]本专利技术的其它目的在于提供能够以均匀的厚度将活性物质强固地粘接于集电体的表面的凝固物。
[0013]本专利技术的其它目的在于提供包含厚度均匀的凝固物强固地粘接于集电体的表面而成的层叠体的电极。
[0014]本专利技术的其它目的在于提供具备上述电极的电池。
[0015]解决问题的方法
[0016]本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现：通过使用包含纤维状的粘接性赋予成分的浆料，即使在高温下进行加热干燥也能够保持浆料的粘度，抑制在
浆料中发生对流；纤维状的粘接性赋予成分不易在活性物质间穿过而迁移，因此，能够抑制迁移，防止分布产生偏差。本专利技术是基于这些见解而完成的。
[0017]即，本专利技术提供一种浆料，其至少包含活性物质和纤维状的粘接性赋予成分，该浆料具有下述式(1)表示的特性。
[0018]剥离强度P
60
/剥离强度P
80
≥0.8
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0019](式中的剥离强度P
60
是在将铜箔/凝固物/丙烯酸板层叠体的丙烯酸板侧固定的状态下将铜箔端以角度90
°
、速度100mm/min剥离时的剥离强度，所述铜箔/凝固物/丙烯酸板层叠体是将浆料涂布于厚度15μm的铜箔表面并在60℃下干燥30分钟而得到纵
×
横
×
厚为25mm
×
150mm
×
100μm的凝固物，利用双面胶带使丙烯酸板贴合于该凝固物的表面并使1kg的砝码往复5次而得到的。剥离强度P
80
是利用除了将干燥条件变更为80℃
×
22.5分钟以外与剥离强度P
60
同样的方法求出的剥离强度)
[0020]另外，本专利技术提供上述浆料，其中，在浆料所含的不挥发成分总量中，纤维状的粘接性赋予成分所占的比例为0.01～10重量％。
[0021]另外，本专利技术提供上述浆料，其中，上述纤维状的粘接性赋予成分为纤维素纤维。
[0022]另外，本专利技术提供上述浆料，其中，上述纤维状的粘接性赋予成分的平均粗度为1～1000nm、平均长径比为10～1000。
[0023]另外，本专利技术提供上述浆料，其包含选自纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、及羧甲基淀粉中的至少一种粘合剂。
[0024]另外，本专利技术提供一种凝固物，其是上述浆料的凝固物。
[0025]另外，本专利技术提供一种电极，其包含上述凝固物与集电体的层叠体。
[0026]另外，本专利技术提供一种电池，其具备上述电极。
[0027]专利技术的效果
[0028]本专利技术的浆料由于所含有的纤维状的粘接性赋予成分相互缠绕，因此具有适度的粘度。并且，即使在高温条件下也能够保持上述粘度。
[0029]因此，涂布本专利技术的浆料而得到的涂膜即使在高温条件下也不会薄化，能够保持厚度。
[0030]另外，本专利技术的浆料即使在高温条件下也能够抑制在浆料中发生对流。
[0031]此外，本专利技术的浆料即使在高温条件下，纤维状的粘接性赋予成分也不易在活性物质间穿过而迁移，因此，涂布上述浆料而得到的涂膜即使在高温条件下，纤维状的粘接性赋予成分的迁移也得以抑制。
[0032]因此，如果使用本专利技术的浆料，则能够通过在高温下进行干燥而缩短干燥时间，并且，能够以良好的成品率制造均匀地包含(纤维状的)粘接性赋予成分的涂膜。
[0033]即，如果使用本专利技术的浆料，则能够通过均匀地包含(纤维状的)粘接性赋予成分且具有适度的厚度，从而以优异的操作性制造对被粘附物(例如集电体)的粘接性优异的涂膜。
[0034]此外，本专利技术的浆料由于使用纤维状的材料作为粘接性赋予成分，因此，与非纤维状的粘接性赋予成分相比，在被粘附物(例如集电体)的表面粘接活性物质的粘接力优异。因此，与使用非纤维状的粘接性赋予成分的情况相比，能够减少用量。由此，浆料中的活性物质的含有比例相对地增加，因此可得到提高电池容量的效果。
[0035]如果使用本专利技术的浆料，则能够形成对集电体的粘接性优异、具有提高电极的电池容量的效果的活性物质层。
[0036]进而，对于包含上述活性物质层的电极而言，由于活性物质层对集电体的密合性优异，因此即使因反复充放电而导致电极发生膨胀/收缩，也能够防止活性物质层从集电体剥落，能够长期稳定地保持电池容量。
[0037]具备上述电极的电池可以适宜用于例如智能电话、笔记本电脑等信息相关设备、混合动力汽车、电动汽车等。
具体实施方式
[0038][浆料][0039]本专利技术的浆料至少包含活性物质和纤维状的粘接性赋予成分。本专利技术的浆料中除了活性物质和纤维状的粘接性赋予成分以外，还可以含有其它成分(例如后述的粘合剂、溶剂等)。
[0040]＜活性物质＞
[0041]作为本专利技术中的活性物质，可列举例如：碳材料(碳)、金属单质、硅单质(硅)、硅化合物、矿物质(沸石、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种浆料，其至少包含活性物质和纤维状的粘接性赋予成分，该浆料具有下述式(1)表示的特性，剥离强度P
60
/剥离强度P
80
≥0.8
ꢀꢀꢀ
(1)式(1)中，剥离强度P
60
是在将铜箔/凝固物/丙烯酸板层叠体的丙烯酸板侧固定的状态下将铜箔端以角度90
°
、速度100mm/min剥离时的剥离强度，所述铜箔/凝固物/丙烯酸板层叠体是将浆料涂布于厚度15μm的铜箔表面并在60℃下干燥30分钟而得到纵
×
横
×
厚为25mm
×
150mm
×
100μm的凝固物，利用双面胶带使丙烯酸板贴合于该凝固物的表面并使1kg的砝码往复5次而得到的，剥离强度P
80
是利用除了将干燥条件变更为80℃
×
22.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤弘树，土井邦朗，
申请(专利权)人：大赛璐美华株式会社，
类型：发明
国别省市：