电池的制造方法技术

本发明专利技术提供的电池的制造方法，包括：调制增粘剂水溶液的工序（S10），该增粘剂水溶液在水系溶剂中溶解了增粘剂；混炼工序（S20），该工序向调制出的增粘剂水溶液中投入活性物质进行混炼；稀释工序（S30），该工序通过向混炼工序中得到的混炼物中添加水系溶剂进行稀释，从该混炼物得到活性物质层形成用糊；和得到电极的工序（S40），该工序通过在集电体上涂布活性物质层形成用糊并使其干燥，得到在集电体上形成有活性物质层的电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造电池的方法，特别是涉及具备具有活性物质层的电极的，该活性物质层是在集电体上涂布含有活性物质、增粘剂和水的活性物质层形成用糊并进行干燥而形成的。
技术介绍
近年来，锂二次电池、镍氢电池等的二次电池作为车辆搭载用电源、或个人计算机和便携终端的电源重要性不断提高。特别是重量轻且可得到高能量密度的锂二次电池，作为可很好地用作车辆搭载用高输出电源的电池受到期待。在锂二次电池的一个典型结构中，具备能够可逆地吸藏和释放锂离子的材料(电极活性物质)被形成在导电性构件(电极集电体)之上的结构的电极。例如，作为被用于负极的负极活性物质，可举出石墨等的碳系材料。另外，作为被用于负极的电极集电体(以下也称为“负极集电体”)，可举出以铜或铜合金作为主体的长片状的构件。这样的电池用负极，例如，通过对使负极活性物质和增粘剂分散在适当的溶剂(例如水)中混炼后的负极活性物质层形成用糊进行调制，将其涂布到负极集电体上并进行干燥来制造。作为与这种电极的制造相关的现有技术可举出专利文献I 3。在先技术文献专利文献1:日本国专利申请公开2006-092760号公报专利文献2:日本国专利申请公开2000-323125号公报专利文献3:日本国专利申请公开2001-056524号公报
技术实现思路
专利文献I中，公开了在形成负极涂膜形成用糊时，对石墨(负极活性物质)添加增粘剂的水溶液进行混炼(固混，干拌，stiff kneading)后，将该混炼物用增粘剂水溶液进行稀释混炼。可是，专利文献I中公开的技术中，虽然可以得到增粘剂和石墨均匀分散了的负极涂膜形成用糊，但由于在固混后被投入新的增粘剂，糊的粘度发生变化，产生了难以控制糊粘度的问题。特别是如果为了将活性物质层形成用糊快速干燥，提高糊的固体成分率，则该糊的粘度显著增大。因此，将该糊在集电体上涂布时的涂布性被损害，成为了在涂布面上产生条纹和/或厚度不均匀的一个原因。本专利技术是鉴于该点完成的，其主要目的是提供一种，该能够制造可避免活性物质层形成用糊的涂布不良，品质稳定性优异的电极。本申请专利技术者，为了解决上述课题进行了专心研讨的结果，发现通过将增粘剂水溶液和活性物质进行混炼后，利用水系溶剂进行稀释，能够不使糊的粘度上升，制作增粘剂和活性物质的分散性极其良好的(即增粘剂和活性物质均匀分散了的)活性物质层形成用糊，从而完成了本专利技术。S卩，由本专利技术提供的，是具备具有活性物质层的电极的，该活性物质层是在集电体上涂布含有活性物质、增粘剂和水系溶剂的活性物质层形成用糊并进行干燥而形成的。该制造方法包括:在水系溶剂中溶解增粘剂，调制增粘剂水溶液的工序；混炼工序，该工序向上述调制出的增粘剂水溶液中投入活性物质进行混炼；稀释工序，该工序通过向上述混炼工序中得到的混炼物中添加水系溶剂进行稀释，从该混炼物得到活性物质层形成用糊；和得到电极的工序，该工序通过在集电体上涂布上述活性物质层形成用糊并使其干燥，得到在上述集电体上形成有活性物质层的电极。根据本专利技术涉及的，将增粘剂水溶液和活性物质进行混炼后，将该固混物用水系溶剂进行稀释，因此能够不使糊的粘度上升，制作增粘剂和活性物质的分散性极其良好的(即增粘剂和活性物质均匀分散了的)活性物质层形成用糊。如果使用这样的活性物质层形成用糊，则活性物质被增粘剂强烈地吸附，因此能够提高活性物质间和活性物质与集电体之间的粘结强度。另外，在集电体上涂布糊时的涂布性变得良好，能够消除在涂布面上产生条纹和/或厚度不均匀的问题。因此，根据本专利技术，能够制造可避免活性物质层形成用糊的涂布不良，品质稳定性优异的最合适的电池。根据本专利技术得到的活性物质层形成用糊，即使是高固体成分率糊的粘度也不上升，是涂布性良好的糊。使用例如市售的E型粘度计，将液温调整为25°C后使转子以Irpm旋转进行测定时的粘度，大致为IOOOOmPa.s以下(例如1000 IOOOOmPa.S)，优选为8000mPa.sm以下，更优选为5000mPa.sm以下，特别优选为3000mPa.sm以下。另外，其固体成分率，根据目的可以选择适宜的固体成分率，但通常优选设为易于干燥的50%以上，例如50 70质量％的范围是适当的，更优选为50 65质量％的范围，进一步优选为52 65质量％的范围，特别优选为52 60质量％的范围。作为在此公开的活性物质层形成用糊的优选例，可举出:糊的粘度为IOOOOmPa.s以下，且固体成分率为50 70质量％的范围的糊；糊的粘度为8000mPa-s以下，且固体成分率为50 65质量％的范围的糊；糊的粘度为5000mPa-s以下，且固体成分率为52 65质量％的范围的糊；糊的粘度为3000mPa.s以下，且固体成分率为52 60质量％的范围的糊等。通过兼具这样的规定范围内的粘度和固体成分率，可以形成满足以往无法得到的良好的涂布性和高的干燥效率两方面的活性物质层形成用糊。兼具上述规定范围内的粘度和固体成分率的活性物质层形成用糊，例如，可以通过将被投入增粘剂水溶液中的水系溶剂的量、和在稀释工序中被投入的水系溶剂的量的比例(分配比率)适当地进行选择从而实现。即，在此公开的技术中，活性物质层形成用糊的水系溶剂，分为增粘剂水溶液和稀释工序两个阶段被投入。该情况下，通过改变被投入增粘剂水溶液中的水系溶剂的量和在稀释工序中被投入的水系溶剂的量的比例，可以制作尽管最终的糊固体成分率相同，但粘度不同的糊。优选为:活性物质层形成用糊中的水系溶剂的总量之中，被投入增粘剂水溶液中的水系溶剂占有的比例为67质量％ 76质量％。如果与该范围相比过大，则糊的粘度上升，在集电体上涂布该糊时的涂布性被损害。另一方面，如果与该范围相比过小，则增粘剂水溶液的粘度上升，将该增粘剂水溶液在过滤器(filter)中通过时的通液性被损害。从兼顾糊的涂布性和增粘剂水溶液的通液性来看，被投入增粘剂水溶液中的水系溶剂的比例，大致为67 76质量％是适当的，优选为67.5 75.5质量％，更优选为68 74质量％，特别优选为70 73质量％。在此公开的电池制造方法优选的一方式中，在进行上述混炼工序之前，将上述增粘剂水溶液在过滤器中通过。通过将增粘剂水溶液在过滤器中通过，能够除去可能变成涂布缺陷的增粘剂的未溶解成分和混入异物。作为上述增粘剂水溶液的粘度，大致为IOOOmPa.s IOOOOmPa.s左右是适当的。如果增粘剂水溶液的粘度过大，则不能在过滤器中通过，存在不能除去未溶解成分和混入异物的情况。如果从过滤器的通液性的观点出发例示优选的增粘剂水溶液的粘度的范围，则使用例如市售的E型粘度计，将液温调整为25°C后使转子以Irpm旋转进行测定时的粘度，大致为IOOOOmPa.s以下，优选为8000mPa.sm以下，更优选为6000mPa.sm以下,特别优选为4000mPa.sm以下。上述活性物质层形成用糊，除了活性物质、增粘剂和水系溶剂以外，可以根据需要含有在一般的电极的制造中被用于活性物质层形成用糊的一种或两种以上的材料(其他的活性物质层形成成分)。作为那样的材料的代表例可举出粘结剂和导电材料。上述粘结剂和导电材料，优选在稀释工序之后，投入活性物质层形成用糊中。该情况下，能够更容易地控制糊的粘度。在此公开的电池制造方法优选的一方式中，作为上述增粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池的制造方法，所述电池具备具有活性物质层的电极，该活性物质层是在集电体上涂布含有活性物质、增粘剂和水系溶剂的活性物质层形成用糊并进行干燥而形成的，该电池的制造方法包括: 调制增粘剂水溶液的工序，该增粘剂水溶液在水系溶剂中溶解了增粘剂； 混炼工序，该工序向所述调制出的增粘剂水溶液中投入活性物质进行混炼； 稀释工序，该工序通过向所述混炼工序中得到的混炼物中添加水系溶剂进行稀释，从该混炼物得到活性物质层形成用糊；和 得到电极的工序，该工序通过在集电体上涂布所述活性物质层形成用糊并使其干燥，得到在所述集电体上形成有活性物质层的电极。2.根据权利要求1所述的电池的制造方法，在进行所述混炼工序之前，将所述增粘剂水溶液在过滤器中通过。3.根据权利要求1或2所述的电池的制造方法，在所述稀释工序之后，向所述活性物质层形成用糊中投入粘结剂。4.根据权利要求1 3的任一项所述的电池的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林极，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：