电极的制造方法以及电极技术

本公开提供电极的制造方法以及电极。通过对基材施加第1电压、并且对网板施加第2电压，在基材与网板之间形成电场。通过网板，将粉体涂料导入到电场。粉体涂料附着到基材，从而制造电极。第1电压具有与第2电压相反的极性。在粉体涂料通过网板时，粉体涂料与网板接触，从而对粉体涂料赋予电荷。在电场中，粉体涂料通过静电力飞行，从而粉体涂料到达基材。粉体涂料的飞行方向和铅直下朝向所成的角是90～270度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
电极的制造方法以及电极


[0001]本公开涉及电极的制造方法以及电极。

技术介绍

[0002]日本特开2018
‑
192380公开静电粉体涂装装置。

技术实现思路

[0003]提出了通过静电涂装技术制造电极。例如，形成电场。电场的一端是工件(基材)。在电场中对粉体涂料进行喷雾。粉体涂料包含活性物质粒子。静电力对粉体涂料作用。通过静电力，粉体涂料朝向基材飞行。进而，通过静电力，粉体涂料附着到基材。通过粉体涂料附着到基材，能够形成活性物质层。
[0004]例如，考虑将电场中的粉体涂料的飞行方向和铅直下朝向所成的角调整为90～270度。由此，期待显现过滤作用。“过滤作用”表示从粉体涂料去除金属异物的作用。
[0005]粉体涂料可能包含金属异物。金属异物例如在制造活性物质粒子时可能混入。金属异物存在对电池性能造成恶劣影响的可能性。推力和重力对飞行中的粉体涂料作用。通过飞行方向例如是铅直上朝向，推力和重力可能在相互不同的方向上发挥作用。通常，金属异物是粗大粒子。金属异物可能具有比活性物质粒子大的质量。另外，金属异物是导体，所以认为难以带电。因此，对金属异物作用的重力可能大于飞行的推力(静电力、风压力等)。由于重力的影响变大，金属异物无法飞行或者即使飞行也可能落下。由此，期待从粉体涂料去除金属异物。
[0006]但是，活性物质层的单位面积重量(每单位面积的附着量)被限制以换取过滤作用。粉体涂料通过静电力附着到基材。即，粉体涂料的附着力与静电力成比例。单位面积重量越大(活性物质层越厚)，活性物质层的表面和基材(电极)的距离越长。静电力与距离的平方成反比例。因此，活性物质层越厚，对活性物质层的表面作用的静电力(附着力)越小。例如，在粉体涂料的飞行方向为铅直上朝向时，重力可能在使粉体涂料从基材分离的方向上发挥作用。在活性物质层成为预定的厚度时，重力超过附着力。在重力超过附着力时，粉体涂料无法新附着。即，活性物质层的单位面积重量达到上限值。
[0007]本公开提供增大活性物质层的单位面积重量的上限值的技术。
[0008]以下，说明本公开的技术的结构以及作用效果。但是，本说明书的作用机制包括推测。作用机制不限定本公开的技术的范围。
[0009]1.本公开的第1方式涉及电极的制造方法，包括：
[0010]通过对基材施加第1电压、并且对网板施加第2电压，在基材与网板之间形成电场；
[0011]通过网板，将粉体涂料导入到电场；以及
[0012]通过使粉体涂料附着到基材，制造电极。
[0013]第1电压具有与第2电压相反的极性。在粉体涂料通过网板时，粉体涂料与网板接触，从而对粉体涂料赋予电荷。在电场中，粉体涂料通过静电力飞行，从而粉体涂料到达基
材。粉体涂料的飞行方向和铅直下朝向所成的角是90～270度。
[0014]通过粉体涂料的飞行方向和铅直下朝向所成的角是90～270度，期待显现过滤作用。
[0015]在关联技术中，作为电场的一端的基材设为接地(0V)。即，未对基材赋予电压。在该情况下，对附着到基材的粉体涂料作用的静电力(附着力)等于镜像力。通过粉体涂料堆积到基材，活性物质层变厚。活性物质层越厚，对活性物质层的表面作用的镜像力越小。在活性物质层的表面，在镜像力和重力平衡时，活性物质层的单位面积重量达到上限值。
[0016]在本公开中，对基材赋予第1电压。对基材赋予的第1电压具有与对网板赋予的第2电压相反的极性。粉体涂料从网板被赋予电荷。因此，基材具有与粉体涂料的电荷相反的极性的电荷。通过基材具有与粉体涂料相反的极性的电荷，可能产生超过镜像力的静电力。因此，期待活性物质层的单位面积重量的上限值变大。
[0017]进而，还期待通过附着力增大，向基材的粉体涂料的附着频度上升。通过附着频度上升，期待附着速度上升。
[0018]2.粉体涂料的飞行方向也可以例如是铅直上朝向。
[0019]其原因为，期待过滤作用增强。此外，铅直上朝向和铅直下朝向所成的角是180度。
[0020]3.第1电压也可以例如是正极性。
[0021]即，第2电压也可以例如是负极性。
[0022]4.粉体涂料也可以包含例如复合粒子。复合粒子包含活性物质粒子和覆膜。覆膜覆盖活性物质粒子的表面的至少一部分。覆膜包含粘合剂。
[0023]在关联技术中，通过涂敷液体涂料，形成活性物质层。液体涂料被称为浆料、膏等。通过在分散介质中分散活性物质粒子以及粘合剂等，准备液体涂料。在液体涂料干燥时，伴随分散介质(液体)蒸发，粘合剂可能朝向涂膜的表面移动。该现象还被称为“粘合剂迁移”。通过粘合剂迁移，可能在活性物质层的组成(粘合剂的分布)中产生偏差。在发生粘合剂迁移时，可能产生电阻增加、剥离强度降低等不良现象。
[0024]在本公开的复合粒子中，活性物质粒子和粘合剂预先结合。静电涂装技术中的粉体涂料可能不需要分散介质。即，在活性物质层的形成过程中，使粘合剂移动的因素少。因此，期待活性物质层中的粘合剂的分布变得均匀。
[0025]5.粘合剂也可以包含例如氟树脂。
[0026]氟树脂在带电列中位于最负侧。通过粘合剂包含氟树脂，期待促进粉体涂料的带电。
[0027]6.也可以满足下述式(1)的关系。
[0028]Ed<f(pd)
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(1)
[0029]在上述式(1)中，
[0030]“E”表示电场的电场强度。
[0031]“d”表示基材和网板的距离。
[0032]“p”表示电场中的气体压力。
[0033]“f(pd)”表示根据气体压力与距离之积和帕邢曲线求出的火花电压。
[0034]通过满足上述式(1)，在电极制造中，期待火花放电降低。
[0035]7.也可以以分批式制造电极。
[0036]电极的制造方式被大致分成连续式和分批式。在上述“1.”的制造方法中，对基材赋予第1电压。例如，在通过连续式(卷对卷(Roll to Roll)方式)制造电极时，有基材成为几千m的长度的情况。对制造设备的大部分施加第1电压，所以存在制造设备变得复杂并且昂贵的可能性。进而，在上述“1.”的制造方法中，能够制造单位面积重量大的电极。在对辊卷绕单位面积重量大的电极(厚的电极)时，还可能发生活性物质层破裂等不良现象。
[0037]上述“1.”的制造方法适合于通过分批式一张一张制造大面积的片状电极。大面积的片状电极例如能够用于大面积的层叠型电池。另外，通过采用分批式，还期待制造设备的紧凑化。
[0038]8.本公开的第2方式涉及电极，该电极包括：基材以及活性物质层。基材包括第1区域和第2区域。第1区域被活性物质层覆盖。第2区域从活性物质层露出。第2区域与第1区域邻接。活性物质层具有侧端面。侧端面与第1区域和第2区域的边界接触。侧端面和基材所成的角是45～90度。
[0039]活性物质层包含复合粒子。复合粒子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极的制造方法，其特征在于，包括：通过对基材施加第1电压、并且对网板施加第2电压，在所述基材与所述网板之间形成电场；通过所述网板，将粉体涂料导入到所述电场；以及通过使所述粉体涂料附着到所述基材，制造电极，所述第1电压具有与所述第2电压相反的极性，在所述粉体涂料通过所述网板时，所述粉体涂料与所述网板接触，从而对所述粉体涂料赋予电荷，在所述电场中，所述粉体涂料通过静电力飞行，从而所述粉体涂料到达所述基材，所述粉体涂料的飞行方向和铅直下朝向所成的角是90～270度。2.根据权利要求1所述的电极的制造方法，其特征在于，所述粉体涂料的所述飞行方向是铅直上朝向。3.根据权利要求1或者2所述的电极的制造方法，其特征在于，所述第1电压是正极性。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电极的制造方法，其特征在于，所述粉体涂料包含复合粒子，所述复合粒子包含活性物质粒子和覆膜，所述覆膜覆盖所述活性物质粒子的表面的至少一部分，所述覆膜包含粘合剂。5.根据权利要求4所述的电极的制造方法，其特征在于，所述粘合剂包含氟树脂。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电极的制造方法，其特征在于，满足下述式(1)的关系：Ed<f(pd)
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(1)在上述式(1)中，E表示所述电场的电场强度，d表示所述基材与所述网板的距离，p表示所述电场中的气体压力，f(pd)表示根据所述气体压力与所述距离之积和帕邢曲线求出的火花电压。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：上薗知之，小田桃香，阿部勇太，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：