电池制造技术

本发明专利技术提供一种电池，其具备：正极，该正极具有正极集电体、和含有正极活性物质并在所述正极集电体上形成的正极活性物质层；负极，该负极具有负极集电体、和含有负极活性物质并在所述负极集电体上形成的负极活性物质层；和含有绝缘性粒子、粘合剂和增粘剂，并在所述正极活性物质层和所述负极活性物质层的至少一方的表面上形成的具有绝缘性和多孔性的隔板层，所述粘合剂在所述隔板层中所占的质量比例为2％以下，所述增粘剂在所述隔板层中所占的质量比例为0.2％～22.6％。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是申请日为2010年11月24日、申请号为201080070322. 3、名称为"电池 和电池的制造方法"的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及电池和电池的制造方法。
技术介绍
-直以来，作为电池的电极体，常使用具备正极、负极以及介于正极和负极之间的 隔板的电极体。例如，作为电子设备、车辆的驱动源近年来关注正在提高的锂离子电池的电 极体，常使用使片状的正极、负极和隔板进行重合卷绕而成的电极体。根据这种电池，可以 增大正极和负极的每单位体积的表面积，可以谋求能量密度的提高。 另外，为了提高所谓高速率特性等的电池性能，期望使正极和负极之间的离子传 导的效率更进一步地提高。离子传导的效率提高时，提高隔板的离子透过性是有效的，因此 期望隔板的厚度小，表面的平滑性高。 -直以来，作为隔板，常使用聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃系的树脂薄膜。但是，树脂 薄膜制的隔板，需要一定程度的机械强度，使得在电池的组装时不断裂。因此，树脂薄膜制 的隔板，从强度维持的观点来看，与以往相比减薄厚度较困难。 因此，提出了在正极或者负极的表面上直接形成发挥隔板的功能的层、即隔板层 的方案（例如，参照专利文献1和2)。在专利文献1和2中，记载有下述方法，通过调制含 有绝缘性粒子、粘合剂和溶剂的涂料，并将该涂料涂布到正极或负极的活性物质层的表面 后使其干燥，在正极或负极的表面形成隔板层。 在先技术文献 专利文献1 :国际公开第97/08763号 专利文献2 :日本国专利申请公开2000-149906号公报
技术实现思路
本申请专利技术者，发现了在采用如上述那样的方法在正极或负极的表面形成了隔板 层时，在隔板层的表面形成大的凹凸，根据情况产生针孔（pinhole)。然而，如果隔板层的表 面的平滑性低，则有正极的表面和负极的表面之间的距离（所谓极间距离）产生偏差，在电 池性能上发生偏差之虞。另外，如果隔板层的表面的平滑性低，则有隔板层的绝缘性降低之 虞。 本专利技术的目的是提供一种在正极和负极的至少一方的表面上形成有隔板层的电 池，该电池的隔板层的表面的平滑性高。本专利技术的另一目的是提供一种制造该电池的制造 方法。 根据本专利技术，提供一种电池的制造方法，该电池具备：具有正极活性物质层的正 极、具有负极活性物质层的负极以及在正极活性物质层和负极活性物质层的至少一方的表 面上形成的隔板层。本专利技术涉及的电池的制造方法，其包括：准备正极的工序，该正极具有 正极集电体、和含有正极活性物质并在上述正极集电体上形成的正极活性物质层；准备负 极的工序，该负极具有负极集电体、和含有负极活性物质并在上述负极集电体上形成的负 极活性物质层；制作涂料的工序，该工序至少使绝缘性粒子、粘合剂和溶剂进行混合，制作 粘度为500mPa · s~5000mPa · s的隔板层形成用的涂料；和通过在上述正极活性物质层和 上述负极活性物质层的至少一方的表面上涂布上述涂料并使其干燥，形成具有绝缘性和多 孔性的隔板层的工序。 本申请专利技术者认为，作为隔板层的平滑性降低的原因之一，有如以下那样的原因。 即，将包含绝缘性粒子、粘合剂和溶剂的涂料涂布在正极或负极的活性物质层的表面时，该 溶剂渗入活性物质层中，空气从活性物质层中被挤出。该空气，在形成隔板层的涂料的膜中 通过，到达膜的表面后，释放到外部。认为此时，该空气在膜的表面形成凹凸。 根据本专利技术涉及的制造方法，隔板层形成用的涂料，其粘度被调整为500mPa *s以 上。因为涂料的粘度比较大，所以可抑制溶剂渗入活性物质层中。因此，从活性物质层中挤 出的空气的量减少，可以提高隔板层的平滑性。但是，涂料的粘度过大时，涂料的涂布量变 得容易有偏差。根据本专利技术涉及的制造方法，涂料的粘度被调整为5000mPa*s以下。因此， 可抑制涂布量的偏差。 在此公开的电池的制造方法优选的一方式中，在上述制作涂料的工序中，相对于 绝缘性粒子100重量份，还添加0. 5重量份~65重量份的增粘剂。在此公开的电池的制造 方法的另一优选的方式中，在上述制作涂料的工序中，上述粘合剂的配合量，相对于绝缘性 粒子100重量份为3重量份以下。在此公开的电池的制造方法的另一优选的方式中，在上述 制作涂料的工序中，上述粘合剂的配合量，相对于绝缘性粒子100重量份为3重量份以下， 相对于绝缘性粒子100重量份，还添加〇. 5重量份~65重量份的增粘剂。由此，将涂料的 粘度调制为适当的范围变得容易。 在此公开的电池优选的一方式中，上述绝缘性粒子的平均粒径为3 μπι以上，上述 隔板层的孔隙率为35%以上。由此，可以得到具有与以往同等的离子透过性的隔板层。【附图说明】 图1是表示一实施方式涉及的电池的电极体的截面图。 图2是表示另一实施方式涉及的电池的电极体的截面图。 图3是表示另一实施方式涉及的电池的电极体的截面图。 图4是表示一实施方式涉及的电池的内部构成的立体图。 图5是表示具备一实施方式涉及的电池的车辆（汽车）的侧面图。 图6是表示粘合剂的重量比和涂料的粘度的关系的图。 图7是表示增粘剂的重量比和涂料的粘度的关系的图。 图8是表示增粘剂的重量比和涂料的粘度的关系的图。 图9是表示测定隔板层的通气度的实验中使用的样品的构成的截面图。 图10是表示绝缘性粒子的平均粒径和隔板层的孔隙率的关系的图。【具体实施方式】 以下，说明本专利技术的优选的实施方式。再者，在本说明书中特别提到的事项以外 的、本专利技术的实施所必需的事宜，可基于该领域的现有技术，作为本领域技术人员的设计事 项来掌握。本专利技术可以基于本说明书所公开的内容和该领域中的技术常识来实施。 在此公开的技术，可广泛适用于下述电池和该电池的制造中，该电池具备：具有正 极集电体和在上述正极集电体上形成的正极活性物质层的正极；具有负极集电体和在上述 负极集电体上形成的负极活性物质层的负极；以及在上述正极活性物质层和上述负极活性 物质层的至少一方的表面上形成，介于上述正极活性物质层和上述负极活性物质层之间的 具有绝缘性和多孔性的隔板层。在此公开的电池，可以是一次电池，也可以是二次电池。以 下，主要以锂离子二次电池为例更加详细地说明本专利技术，但并不意图将本专利技术的适用对象 限定于该电池。 如图1所示，本实施方式涉及的锂离子二次电池，具备具有正极10和负极20的电 极体1。正极10,具有片状的的正极集电体11、和含有正极活性物质并在正极集电体11上 形成的正极活性物质层12。负极20,具有片状的负极集电体21、和含有负极活性物质并在 负极集电体21上形成的负极活性物质层22。再者，正极10和负极20的形状不限于片状， 也可以是棒状等其他形状。 在正极活性物质层12的表面，形成有具有绝缘性和多孔性的隔板层30。在图1 中，将正极10和负极20分离地图示，但实际上正极10和负极20相互重合。隔板层30,介 于正极10和负极20之间，更详细地说介于正极活性物质层12和负极活性物质层22之间。 通过隔板层30内的孔隙在正极10和负极20之间形成离子传导通路。再者，隔板层30介 于正极10和负极20之间即可，隔板层30的配置方式不特别限定。如图1所示，隔板层30 可以在正极10的一方的面和负极20的一方的面上形成。另外，如图2所示，隔板层30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池，其具备：正极，该正极具有正极集电体、和含有正极活性物质并在所述正极集电体上形成的正极活性物质层；负极，该负极具有负极集电体、和含有负极活性物质并在所述负极集电体上形成的负极活性物质层；和含有绝缘性粒子、粘合剂和增粘剂，并在所述正极活性物质层和所述负极活性物质层的至少一方的表面上形成的具有绝缘性和多孔性的隔板层，所述粘合剂在所述隔板层中所占的质量比例为2％以下，所述增粘剂在所述隔板层中所占的质量比例为0.2％～22.6％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：大钟真吾，梅原将一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP