电极的制造方法技术

本发明专利技术的一个方式的目的是：实现一种能够实现二次电池的高容量密度化的制造方法；提供一种安全性或可靠性高的二次电池的制造方法。该二次电池的电极(正极、负极)的制造方法包括对电极赋予振动的振动处理工序及对电极施加压力来压缩电极所包含的活性物质层的加压工序，并且在进行上述加压工序之前进行振动处理工序。工序。工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极的制造方法


[0001]本专利技术的一个方式涉及一种二次电池及其制造方法。此外，本专利技术的一个方式涉及一种电极的制造方法及电极的制造装置。此外，本专利技术的一个方式涉及一种包括二次电池的便携式信息终端、车辆等。
[0002]本专利技术的一个方式涉及一种物品、方法或者制造方法。此外，本专利技术涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、照明装置、电子设备或它们的制造方法。
[0003]在本说明书中，电子设备是指具有蓄电装置的所有装置，具有蓄电装置的电光装置、具有蓄电装置的信息终端装置等都是电子设备。
[0004]在本说明书中，蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件以及装置。例如，锂离子二次电池等蓄电装置(也称为二次电池)、锂离子电容器及双电层电容器等都包括在蓄电装置的范畴内。

技术介绍

[0005]近年来，对锂离子二次电池、锂离子电容器、空气电池等各种蓄电装置的研究开发日益火热。尤其是，随着移动电话、智能手机或笔记本个人计算机等便携式信息终端、便携式音乐播放机、数码相机、医疗设备或者混合动力汽车(HV)、电动汽车(EV)、插电式混合动力汽车(PHV)等新一代清洁能源汽车等的半导体产业的发展，高输出、高能量密度的锂离子二次电池的需求量剧增。作为能够反复充电的能量供应源，锂离子二次电池成为现代信息化社会的必需品。
[0006]锂离子二次电池使用包含钴酸锂(LiCoO2)、镍
‑
钴
‑
锰酸锂(LiNi1‑
x
‑
y
Co
x
Mn
y
O2)或磷酸铁锂(LiFePO4)等正极活性物质的正极、包含能够嵌入和脱嵌锂的石墨等碳材料等负极活性物质的负极以及包含碳酸乙烯酯(EC)或碳酸二乙酯(DEC)等有机溶剂等的电解质构成。
[0007]此外，锂离子二次电池被要求具有高容量密度、高性能以及各种工作环境下的安全性等。
[0008]专利文献1公开可以实现二次电池的高容量密度化的电极的制造方法。[先行技术文献][专利文献][0009][专利文献1]国际专利申请公开WO2020/128699号小册子

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0010]本专利技术的一个方式的目的是：实现一种能够实现二次电池的高容量密度化的制造方法；提供一种安全性或可靠性高的二次电池的制造方法。
[0011]通过将包含粒子状活性物质的浆料涂敷在被称为集流体的金属箔上来进行干燥，制造用于锂离子二次电池的电极(正极、负极)。如此制造的电极包括集流体上的活性物质层。活性物质层包含活性物质及空隙。为了实现二次电池的高容量密度化，需要尽量减少空隙。在二次电池的体积相同的情况下，通过使用空隙少的电极，可以获得更大的电池容量，由此可以提高单位体积的容量密度。此外，包括空隙少的活性物质层的电极有时被称为高密度电极、高密度化电极或膜密度高的电极。
[0012]为了制造高密度电极，在很多情况下采用通过辊压等压缩活性物质层的工序。在现有方法中，采用对包括活性物质层的电极沿一个方向施加固定荷载来进行压缩的方法，但难以获得充分得到高密度化的电极。此外，即使能够获得充分得到高密度化的电极，也不能避免在活性物质中产生如裂缝、滑移等缺陷。产生在活性物质中的缺陷会导致在高电压充电中过渡金属从活性物质溶出，电解液分解，以及在高温下活性物质的稳定性下降等，从而在安全性或可靠性的方面产生问题的可能性很高。
[0013]注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意，本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。此外，可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。解决技术问题的手段
[0014]本说明书所公开的专利技术之一是一种用于正极及负极中的一个或两个的加压方法，该加压方法包括赋予超声波等振动的机构或预先工序，由此可以减少产生在被充分高密度化的电极的活性物质中的缺陷。
[0015]此外，本说明书所公开的专利技术之一是一种用于正极及负极中的一个或两个的电极的制造方法，该电极的制造方法使用加压方法，该加压方法包括赋予超声波等振动的机构或预先工序，由此可以减少产生在被充分高密度化的电极的活性物质中的缺陷。
[0016]此外，本说明书所公开的专利技术之一是活性物质的缺陷少的高密度电极、活性物质的缺陷少的高密度电极二次电池以及其制造方法。通过使用活性物质的缺陷少的高密度电极，可以实现具有高容量密度、高性能以及各种工作环境下的安全性的优异的二次电池。
[0017]本专利技术的一个方式是一种二次电池的电极的制造方法，该电极的制造方法包括对电极赋予振动的振动处理工序及对电极施加压力来压缩电极所包含的活性物质层的加压工序，并且在进行加压工序之前进行振动处理工序。
[0018]此外，本专利技术的一个方式是一种二次电池的电极的制造方法，该电极的制造方法包括对电极赋予第一振动的振动处理工序及对电极施加压力来压缩电极所包含的活性物质层的加压工序，在施加压力的同时对电极赋予第二振动，并且在进行加压工序之前进行振动处理工序。
[0019]此外，本专利技术的一个方式是一种二次电池的电极的制造方法，该电极的制造方法包括对电极赋予振动并调整温度的振动处理工序及对电极施加压力来压缩电极所包含的活性物质层的加压工序，并且在进行加压工序之前进行振动处理工序。
[0020]此外，本专利技术的一个方式是一种二次电池的电极的制造方法，该电极的制造方法包括对电极赋予第一振动并调整温度的振动处理工序及对电极施加压力来压缩电极所包含的活性物质层的加压工序，在施加压力的同时对电极赋予第二振动，并且在进行加压工序之前进行振动处理工序。
[0021]在上述电极的制造方法中的任一个中，电极也可以为正极及负极中的一个或两个。
[0022]在上述电极的制造方法中的任一个中，当在振动处理工序及/或加压工序中调整温度时，电极温度优选被调整为80℃以上且150℃以下。专利技术效果
[0023]本专利技术的一个方式可以实现：能够实现二次电池的高容量密度化的制造方法；安全性或可靠性高的二次电池的制造方法；能够减少产生在被充分高密度化的电极的活性物质中的缺陷的制造方法。通过使用活性物质的缺陷少的高密度电极，可以实现具有高容量密度、高性能以及各种工作环境下的安全性的优异的二次电池。附图简要说明
[0024]图1是示出本专利技术的一个方式的电极的制造装置的一个例子。图2A及图2B是示出本专利技术的一个方式的电极的制造方法的效果的电极截面示意图的一个例子，图2C是示出本专利技术的一个方式的电极的截面的一个例子。图3A及图3B是示出本专利技术的一个方式的电极的制造装置的一个例子。图4是示出本专利技术的一个方式的电极的制造装置的一个例子。图5A是本专利技术的一个方式的正极活性物质的俯视图，图5B及图5C是本专利技术的一个方式的正极活性物质的截面图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种二次电池的电极的制造方法，包括：对所述电极赋予振动的振动处理工序；以及对所述电极施加压力来压缩所述电极所包含的活性物质层的加压工序，其中，在进行所述加压工序之前进行所述振动处理工序。2.一种二次电池的电极的制造方法，包括：对所述电极赋予第一振动的振动处理工序；以及对所述电极施加压力来压缩所述电极所包含的活性物质层的加压工序，其中，在施加所述压力的同时对所述电极赋予第二振动，并且，在进行所述加压工序之前进行所述振动处理工序。3.一种二次电池的电极的制造方法，包括：对所述电极赋予振动并调整温度的振动处理工序；以及对所述电极施加压力来压缩所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，挂端哲弥，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：