制造非水电解质二次电池的方法技术

技术编号:13229502 阅读:194 留言:0更新日期:2016-05-13 12:10
本文提议的制造非水电解质二次电池的方法包括第一粘合剂供给步骤(101),活性材料供给步骤(102),第二粘合剂供给步骤(103)和挤压步骤(105)。第一粘合剂供给步骤(101)为将粘合剂溶液(122)施涂于集电箔(121)上的步骤。活性材料供给步骤(102)为将活性材料颗粒(123)供给于涂有粘合剂溶液(122)的集电箔(121)上的步骤。第二粘合剂供给步骤(103)为将粘合剂溶液(122)供给于活性材料颗粒(123)上的步骤。挤压步骤(105)为将活性材料颗粒(123)层挤压在集电箔(121)上的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。在本说明书中,术语“二次电池”指通常的可再充电电池。术语“非水电解质二次电池”指使用非水电解质的二次电池,所述非水电解质包含电解质盐溶于其中的非水溶剂。术语“锂离子二次电池”为一类“非水电解质二次电池”,指使用锂离子作为电解质离子并通过电荷转移而执行充电和放电的二次电池,所述电荷转移与锂离子在正极与负极之间转移有关。通常称为“锂二次电池”的电池(例如锂离子聚合物二次电池)在本说明书中可包括在锂离子二次电池中。
技术介绍
非水电解质二次电池具有例如活性材料颗粒层在箔类集电器上形成的电极片。该电极片例如以以下方式制备。糊类混合物通过将活性材料颗粒、粘合剂和增稠剂以预定比混合在一起而制备。将所得混合物涂覆在集电器上,然后干燥。其后,挤压涂覆的集电器。(参见例如JP 2013-012327 A,对比例I和2。)JP 2013-012327 A也公开了制造电极片的方法,其可改进生产率,还提高集电器与活性材料颗粒层之间的粘结强度。本文公开的制造电极片的方法包括将粘合剂溶液涂覆在集电器上,将包含至少一种粘合剂和活性材料的粉末组分供给并沉积在涂有粘合剂溶液的集电器上,和将沉积的层在厚度方向上挤压,同时将它加热。该制造方法不需要干燥步骤,因此改进生产率。此外,使粘合剂以较大量保留在接近电极片的集电器的活性材料颗粒层区域中。这使得可提高集电器与活性材料颗粒层之间的粘结强度。引用列表专利文献PTL I专利文献1:JP2013-012327 A专利技术概述技术问题为改进生产效率和电池性能,本专利技术人提出新的制造方法,所述方法涉及制造具有在集电器上形成的活性材料颗粒层的电极片的步骤。问题的解决方法本专利技术提出,其包括:将粘合剂溶液施涂于集电箔上(第一粘合剂供给步骤);将活性材料颗粒供给到粘合剂溶液已施涂于其上的集电箔上(活性材料供给步骤);将粘合剂溶液供给到活性材料颗粒上(第二粘合剂供给步骤);和将活性材料颗粒层挤压在集电箔上(挤压步骤)。在本文提出的方法中,活性材料颗粒层不包含制备混合物糊所需的添加剂,例如增稠剂。这使得可得到与通过施涂混合物糊而制备活性材料颗粒层的情况相比,具有较低电阻的电极,以及提供具有较低电阻的非水电解质二次电池。此外,由于消除了制备混合物糊的需要,制造所需的时间缩短,且制造成本可进一步降低。在第一粘合剂供给步骤中,可将粘合剂溶液通过例如凹版印刷或喷墨印刷供给到集电箔的表面上。粘合剂溶液也可以为水溶液。粘合剂溶液中所含粘合剂也可以为SBR。集电箔也可以为铜箔,且活性材料颗粒可以为石墨颗粒。在这种情况下,石墨颗粒可包含球状石墨。该方法还可进一步包括在第二粘合剂供给步骤以后和挤压步骤以前将集电箔干燥的干燥步骤。在这种情况下,干燥步骤可包括将红外线应用于粘合剂溶液和活性材料颗粒供给到其上的集电箔上。本文提出的电极片包括集电箔和置于集电箔上且包含活性材料颗粒和粘合剂的层。活性材料颗粒通过粘合剂相互以及与集电箔结合。所述层不包含增稠剂。即,可提供其中活性材料颗粒层不包含增稠剂的电极片。该电极片显示出低电阻,因为它不包含增稠剂。此处,在电极片中,所述层也可包括从集电箔起的1/3厚度区域,和中间1/3厚度区域,且从集电箔起的1/3厚度区域包含比中间1/3厚度区域大至少20体积%的量的粘合剂。在这种情况下,活性材料颗粒层的底部,即集电箔与活性材料颗粒层之间的边界部分包含较大量的粘合剂,这产生集电箔与活性材料颗粒层之间较高的粘结强度。所述层还可进一步包括从所述层的表面起的1/3厚度区域,且所述层包含比中间1/3厚度区域大至少20 %的量的粘合剂。这防止活性材料颗粒从所述层的表面上分离。也可提供其中活性材料颗粒为石墨颗粒,粘合剂为SBR且所述层不包含CMC的电极片。该电极片例如适于用于锂离子二次电池的负极片。附图简述图1为阐述锂离子二次电池的部分截面图。图2为阐述结合在锂离子二次电池中的电极组件的视图。图3为阐述充电期间锂离子二次电池的状态的示意图。图4为阐述放电期间锂离子二次电池的状态的示意图。图5为阐述电极片的制造过程的视图。图6为示意性地阐述紧在活性材料供给步骤和第二粘合剂供给步骤以后粘合剂溶液和活性材料颗粒的状态的部分截面图。图7为示意性地阐述在干燥步骤以后粘合剂和活性材料颗粒层的状态的部分截面图。图8为对比电池X(非建议的电池)与电池Y(建议的电池)之间的低温1-V电阻的图。图9为阐述结合二次电池(电池模块)的车辆的视图。实施方案描述给出以下描述以阐述本文提出的的实施方案的实例。本文所述实施方案不意欲限制本专利技术。图为示意性描述的,且图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)未必反映实际的尺寸关系。显示出相同效果的部件和组件由相同的参考符号表示,并且可省略其重复的描述。首先,描述锂离子二次电池10的略述作为适用非水电解质二次电池的结构的实例。然后描述本文提出的。〈〈锂离子二次电池10?图1为阐述锂离子二次电池10的截面图。图2为阐述结合到锂离子二次电池10中的电极组件40的视图。应当指出图1和2中所述锂离子二次电池10仅阐述本专利技术可适用于的锂离子二次电池的实例,且它不特别限制本专利技术可适用的锂离子二次电池。如图1所述,锂离子二次电池10具有电池盒20和电极组件40(图1中的绕制电极组件)。〈〈电池盒20?电池盒20具有盒主体21和密封板22。盒主体21具有其一端具有开口的盒形状。图1中所示盒主体21具有封闭底长方体形状,且其一面为开放的,所述一面对应于正常使用条件下锂离子二次电池10的上部面。在该实施方案中,矩形开口在盒主体21中形成。密封板22为用于封闭盒主体21的开口的元件。密封板22包含基本矩形板。密封板22焊接在盒主体21的开口的外围边缘以形成基本六面体形状的电池盒20。对于电池盒20的材料,优选使用轻重量且高导电性金属材料。该金属材料的实例包括铝、不锈钢和镀镍钢。本实施方案的电池盒20 (包括盒主体21和密封板22)由铝或者主要包含铝的合金构成。在图1所示实例中,正极端子23(外部端子)和负极端子24(外部端子)与密封板22连接。密封板22具有安全排气口 30和填充孔32。安全排气口 30如此构造以致当内部压力提高至预定水平或更高(例如设计的阀开口压力为约0.3MPa至约1.0MPa)时,电池盒20的内部压力可释放。图1阐述在填充电解质溶液以后将填充孔32用密封材料33密封的电池。电极组件40容纳在如上所述电池盒20中。〈〈电极组件40(绕制电极组件)>>如图2所述,电极组件40具有条型正极(正极片50)、条型负极(负极片60)和条型隔片(隔片72和74)。〈〈正极片50?正极片50具有条型正极集电箔51和正极活性材料层53。对于正极集电箔51,可例如使用适用于正极的金属箔。对于正极集电箔51,可例如使用具有预定宽度和约15μηι的厚度的条型铝箔。沿着正极集电箔51的一个横向侧边缘提供暴露部分52。在图中所示实施例中,在正极集电箔51的两面上形成正极活性材料层53,正极集电箔51中提供的暴露部分52除外。此处,“暴露部分52”指其中不形成正极活性材料层53的一部分正极集电箔51。正极活性材料层53为置于正极集电箔51上并通过粘合剂结合在一起的正极活性材料颗粒的层。对于正本文档来自技高网...
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/59/CN105556711.html" title="制造非水电解质二次电池的方法原文来自X技术">制造非水电解质二次电池的方法</a>

【技术保护点】
制造非水电解质二次电池的方法,其包括:第一粘合剂供给步骤:将粘合剂溶液施涂于集电箔上;活性材料供给步骤:将活性材料颗粒供给到粘合剂溶液已施涂于其上的集电箔上;第二粘合剂供给步骤:将粘合剂溶液供给到活性材料颗粒上;和挤压步骤:将活性材料颗粒层挤压在集电箔上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:内田阳三
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

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