锂离子二次电池的制造方法技术

本发明专利技术提供一种锂离子二次电池的制造方法，其包括：将活性物质及导电材料的其中一者即第1电极材料的粉末、与磷酸锂的粉末混合而形成第1混合物；将第1混合物与活性物质及导电材料中的另一者即第2电极材料的粉末混合而形成第2混合物；将第2混合物与粘结材料及溶剂混合而形成湿法颗粒体；以及将湿法颗粒体粘附在集电箔的表面而形成活性物质层。

Method for manufacturing lithium ion secondary cell two

The present invention provides a method for manufacturing, a lithium ion secondary battery two includes: active material and conductive material is one of the first mixed powder electrode material and lithium phosphate powder, and the formation of a mixture of first; another first mixture with active material and conductive material in powder mixed with second electrodes the material formed second mixture; second mixture with adhesive material and solvent and the formation of wet particles; and the wet particles adhered to the surface of the collector foil and the formation of the active material layer.

【技术实现步骤摘要】
锂离子二次电池的制造方法
本专利技术涉及锂离子二次电池的制造方法。更具体地说，涉及一种使用磷酸锂(Li3PO4)作为形成电极板的活性物质层的材料之一的锂离子二次电池的制造方法。
技术介绍
锂离子二次电池通常是在电池壳体的内部收容由正负电极板构成的电极体、以及电解液而构成的。电极板是通过在集电箔的表面形成活性物质层而构成的。另外，活性物质层是由活性物质及粘结材料等电极材料构成的。作为制造这种锂离子二次电池的电极板的方法，例如有日本专利第4778034号。日本专利第4778034号中记载有下述方法，即，将活性物质的颗粒和颗粒状的粘结材料通过干法混合而形成混合粉末，使用该混合粉末在集电箔上形成活性物质层。另外，记载了作为颗粒状的粘结材料而使用含有导电材料的材料。导电材料是能够在活性物质层内的活性物质颗粒的之间形成导电路径、提高活性物质层的导电性的电极材料。并且，在日本专利第4778034号中，在形成活性物质层时，通过使用不含有溶剂的混合粉末，从而与使用含有溶剂的糊料的情况相比，能够抑制活性物质层的厚度方向上的电极材料不均匀。但是，在锂离子二次电池中，存在与充放电相伴而电解液氧化分解产生酸的情况。进而，电解液的氧化分解所产生的酸会导致锂离子二次电池的耐久性降低。对于这种电池的耐久性降低，通过使用磷酸锂作为用于形成活性物质层的的电极材料之一，能够进行抑制。并且，为了适当地抑制电池的耐久性降低，优选使磷酸锂在活性物质层内均匀地分布。另外，为了得到使磷酸锂均匀地分布的活性物质层，可以使用将作为电极材料的活性物质、导电材料、粘结材料、磷酸锂进行均匀地混合而得到的混合材料，形成活性物质层。在这里，考虑将上述电极材料的混合以长时间进行。但是存在下述问题，即，在以长时间进行上述相关技术这种干法混合的情况下，活性物质的颗粒和导电材料的颗粒会合成。因此，可能导致有助于形成活性物质颗粒之间的导电路径的导电材料不足，锂离子二次电池的输入输出特性降低。
技术实现思路
本专利技术提供一种锂离子二次电池的制造方法，其使磷酸锂适当地分布在电极板的活性物质层内，并且锂离子二次电池的输入输出特性较高。本专利技术的第1方式的一种锂离子二次电池的制造方法，该锂离子二次电池具有电极板，该电极板由含有活性物质、导电材料、粘结材料的活性物质层，以及表面设置有所述活性物质层的集电箔构成，在该锂离子二次电池的制造方法中具有下述工序，即：将活性物质及导电材料的其中一者即第1电极材料的粉末与磷酸锂的粉末混合而形成第1混合物；将第1混合物、与活性物质及导电材料中的另一者即第2电极材料的粉末混合而形成第2混合物；将第2混合物与粘结材料及溶剂混合而形成湿法颗粒体；以及使湿法颗粒体粘附在集电箔的表面而形成活性物质层。在该锂离子二次电池的制造方法中，通过使磷酸锂在第1混合物中适当地分散，从而能够在短时间内形成第2混合物。即，能够使得活性物质和导电材料以干法混合得到的第2混合物的形成时间变短。由此，能够抑制活性物质和导电材料之间合成，抑制形成的活性物质层内的导电性降低。即，能够制造内部电阻较低、输入输出特性较高的锂离子二次电池。另外，通过使磷酸锂在第1混合物中适当地分散，从而能够使得磷酸锂在其后形成的湿法颗粒体中也适当地分散。由此，通过在形成活性物质层时，使用使磷酸锂适当地分散的湿法颗粒体，从而能够形成磷酸锂适当地分布的活性物质层。另外，在上述所记载的锂离子二次电池的制造方法中，可以使用导电材料作为第1电极材料，使用活性物质作为第2电极材料。其理由如下所示：导电材料及磷酸锂的粉末通常是颗粒比活性物质的粉末更小的微粒粉末，在混合物中难以分散。另外，在形成第1混合物时，由于不是将活性物质和导电材料进行干法混合，所以不会发生活性物质和导电材料合成的情况，因此能够长时间进行混合。并且，在形成第1混合物时，通过长时间进行难以分散的导电材料和磷酸锂之间的混合，能够使第1混合物形成为导电材料和磷酸锂均匀分散的混合物。此外，在形成第2混合物时，即使混合的时间较短，也可以得到活性物质均匀地分散在第1混合物中的第2混合物。由此，能够使得形成第2混合物后形成的湿法颗粒体形成为各材料更均匀地分散的湿法颗粒体。由此，通过使用该湿法颗粒体，能够形成磷酸锂更适当地分布的活性物质层。另外，在上述所记载的锂离子二次电池的制造方法中，也可以在形成第1混合物时，使搅拌叶片以20m/sec以上的圆周速度旋转15sec以上而进行混合。其理由如下所示：即，能够使第1混合物形成为磷酸锂更均匀地分散的混合物。另外，能够使其后形成的湿法颗粒体也形成为磷酸锂更均匀地分散的湿法颗粒体。由此，通过使用该湿法颗粒体，能够形成磷酸锂更适当地分布的活性物质层。在上述所记载的锂离子二次电池的制造方法中，也可以使用活性物质作为第1电极材料，使用导电材料作为第2电极材料。在上述所记载的锂离子二次电池的制造方法中，也可以通过干法混合而形成第1混合物及第2混合物。在上述所记载的锂离子二次电池的制造方法中，也可以在形成所述湿法颗粒体时，使搅拌叶片进行第1搅拌和第2搅拌，其中，第1搅拌是使搅拌叶片以规定的圆周速度旋转而进行的，第2搅拌是使搅拌叶片以比第1搅拌时的圆周速度更快的圆周速度进行的。在上述所记载的锂离子二次电池的制造方法中，也可以以固体成分的重量占湿法颗粒体的整体重量的65％以上而95％以下的方式，将溶剂与第2混合物混合。在上述所记载的锂离子二次电池的制造方法中，也可以是粘结材料为聚偏氟乙烯，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。根据本专利技术，能够提供一种锂离子二次电池的制造方法，其使磷酸锂适当地分布在电极板的活性物质层内，并且锂离子二次电池的输入输出特性较高。附图说明下面，参照附图记载本专利技术所示例的实施例的特征、优点、以及技术上和工业上的意义，在附图中，同一附图标记示出同一部件，其中：图1是电池的概略结构图。图2是构成电极体的正极板等的剖面图。图3是表示第1方式中的湿法颗粒体的形成步骤的流程图。图4是搅拌装置的概略结构图。图5是成膜装置的概略结构图。图6是表示第2方式中的湿法颗粒体的形成步骤的流程图。图7是表示一个对比例中的电极糊料的制作步骤的流程图。图8是表示一个对比例中的湿法颗粒体的形成步骤的流程图。图9是表示与图8不同的对比例中的湿法颗粒体的形成步骤的流程图。具体实施方式以下，参照附图，详细说明将本专利技术具体化的实施方式。[第1方式]首先，说明利用本方式所涉及的方法制造的电池100(参照图1)。图1是本方式所涉及的电池100的概略结构图。如图1所示，电池100是在电池壳体130的内部收容有电极体110及电解液120而形成的锂离子二次电池。另外，电池壳体130具有壳主体131和封口板132。封口板132具有绝缘部件133。本方式的电解液120是在非水溶剂121中溶解电解质122而形成的非水电解液。作为电解液120的非水溶剂121，可以使用作为有机溶剂的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)等。另外，在本方式的电解液120中，作为电解质122使用具有氟元素的离子化合物即六氟磷酸锂(LiPF6)。即，电解液120是含有具有氟元素的离子化物的非水电解液。图2是构成电极体110的正极板140、负极板150、隔板160的剖面图。正极板14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池的制造方法，该锂离子二次电池具有电极板，该电极板由含有活性物质、导电材料、粘结材料的活性物质层，以及表面设置有所述活性物质层的集电箔构成，其特征在于包括下述步骤：将所述活性物质及所述导电材料的其中一者即第1电极材料的粉末、与磷酸锂的粉末混合而形成第1混合物；将所述第1混合物、与所述活性物质及所述导电材料中的另一者即第2电极材料的粉末混合而形成第2混合物；将所述第2混合物与所述粘结材料及溶剂混合而形成湿法颗粒体；以及使所述湿法颗粒体粘附在所述集电箔的表面而形成所述活性物质层。

【技术特征摘要】
2016.03.14 JP 2016-0491681.一种锂离子二次电池的制造方法，该锂离子二次电池具有电极板，该电极板由含有活性物质、导电材料、粘结材料的活性物质层，以及表面设置有所述活性物质层的集电箔构成，其特征在于包括下述步骤：将所述活性物质及所述导电材料的其中一者即第1电极材料的粉末、与磷酸锂的粉末混合而形成第1混合物；将所述第1混合物、与所述活性物质及所述导电材料中的另一者即第2电极材料的粉末混合而形成第2混合物；将所述第2混合物与所述粘结材料及溶剂混合而形成湿法颗粒体；以及使所述湿法颗粒体粘附在所述集电箔的表面而形成所述活性物质层。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池的制造方法，其中，使用所述导电材料作为所述第1电极材料，使用所述活性物质作为所述第2电极材料。3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池的制造方法，其中，在形成所述第1混合物时，使搅拌叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：上薗知之，召田智也，林邦彦，
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