非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法及非水电解质二次电池的正极用浆料技术

本发明专利技术提供一种非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法及非水电解质二次电池的正极用浆料。本发明专利技术的非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法能够在短时间内对含碱金属复合氧化物的浆料的碱成分进行中和之后可靠地将剩余的碳酸气体进行脱气，其包括电极浆料的制造工序，所述电极浆料的制造工序具备：利用溶解于浆料的溶剂中的无机碳来对浆料中的碱成分进行中和处理的工序；及通过产生气蚀使浆料中的无机碳以碳酸气体的形式进行脱气的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法及非水电解质二次电池的正极用浆料
本专利技术涉及一种非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法及非水电解质二次电池的正极用浆料。
技术介绍
电池的正极及负极通过将添加有活性物质及粘合剂并且根据需要还添加有炭黑的浆料涂布在集电体上而制作成。其中，对于负极而言，作为负极用粘合剂，以苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)系为代表的水性粘合剂为主流，另一方面，对于正极而言，作为正极用粘合剂，由于丁二烯成分容易氧化劣化，因此，实用电池专门使用聚偏氟乙烯(PVDF)系的溶剂性粘合剂。然而，在用作该负极用粘合剂的PVDF系粘合剂中，作为浆料的溶剂而使用有机溶剂的N-甲基吡咯烷酮(NMP)，其对环境带来的负担较大，因此，环境负担较小的水性粘合剂受到关注。然而，在钴酸锂(LiCoO2)、三元系材料(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)等锂复合氧化物中，作为合成未反应物质残留有氢氧化锂，其与水接触会导致pH值上升。而且，pH值超过11的强碱性的浆料在进行涂敷时会使铝集电体腐蚀，从而在活性物质层与铝集电体之间的界面产生氢气。由于该氢气，活性物质层起泡，会引起电极强度的下降和活性物质层的剥离、脱落，并且存在难以得到均匀的电极的问题。作为其对策，开发有以不让活性物质层与水接触方式进行表面包覆的方法、使用耐碱性优异的不锈钢集电体的方法。除此以外，防止铝集电体腐蚀的方法有：在浆料中添加酸而进行中和从而控制浆料的pH值的方法。此时，需要将pH值设为铝难以溶解的3～11的范围内。但是，若使用盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸等无机酸作为中和剂，则在添加时有时会溶解活性物质，并且，若过量注入酸则pH值会急剧下降，存在难以控制pH值的问题。为了解决该问题，专利文献1中记载了，除了上述中和剂以外，优选使用有机酸的内容。通过使用蚁酸、乙酸、草酸、丁酸等有机酸作为中和剂，能够使过量注入酸时的pH值的下降变得缓慢，并且，在电极的干燥工序中，有机酸会分解、蒸发而飞散，能够避免成型电极中残留有酸。并且，专利文献2中记载了，若用碳酸锂来包覆正极活性物质粒子的表面，则能够抑制该正极活性物质粒子中生成OH单元，被碳酸锂包覆的正极活性物质粒子难以与水分发生反应。并且，专利文献3中记载了，使锂-镍复合氧化物或锂-钴复合氧化物在干燥条件下与含有酸性气体的气体接触从而对正极活性物质进行中和处理。并且，专利文献4中提出了，在将锂复合氧化物与导电助剂及粘合剂树脂中的至少一个进行混炼的混炼工序中，在碳酸气体气氛下进行混炼的正极复合材料的制造方法。并且，专利文献5中提出了，对将正极活性物质和增稠剂搅拌混合而成的糊料中通入碳酸气体，使糊料的pH值成为7～11之后，将其涂布于集电体表面并进行干燥而制作正极板的方法。并且，专利文献6中提出了，向电极复合材料糊料中混入具有500μm以下的气泡直径的微泡，并将低密度化的糊料涂布于电极集电体而形成电极中间层的方法。其中，尤其根据专利文献3～6中记载的方法，由于将碳酸气体用作中和剂，因此，酸不会作为杂质而残留于电池内部，并且，在集电体与活性物质层之间的界面上不会形成非导体层，因此，具有能够提高导电性及电池特性的优点。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9-180725号公报专利文献2：日本特开2011-146152号公报专利文献3：日本特开2012-3891号公报专利文献4：国际公开第2013/136828号专利文献5：日本专利第3232910号公报专利文献6：日本专利第5158453号公报非专利文献非专利文献1：R.Rajasingam，L.Lioe，Q.T.Pham，E.P.Lucien，J.Supercrit，Fluids31(2004)pp.227-234非专利文献2：M.R.Bohloul，A.Vatani，S.M.Peyghambarzadeh，FluidPhaseEquilibria365(2014)pp.106-111
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题然而，上述专利文献中记载的防止铝集电体腐蚀的方法存在如下问题。在专利文献1中记载的方法中存在通过中和而产生的盐的分子量较大导致电极能量密度下降的问题。并且，在专利文献2中记载的方法中，在将用上述有机酸进行中和后的浆料涂布后进行干燥并将其作为正极活性物质层而使用于电池的情况下，来自所添加的酸的阴离子会溶出于电池的电解液中，可能会引起电池的特性下降。并且，在专利文献3中记载的方法中，需要将活性物质长时间静置于碳酸气体气氛中，导致工序数增加，因此存在制造准备时间变长的问题。并且，在专利文献4～6中记载的方法中，由于在碳酸气体气氛下对浆料进行混炼或向浆料中通入碳酸气体，因此，与专利文献3相比，制造准备时间缩短，但是，例如，即便使用100％的碳酸气体，在常压的碳酸气体气氛下，也只有少量的碳酸气体溶解于水，并且，浆料的混炼中所产生的热量会使溶剂的气体溶解度下降，因此，主要通过活性物质(固相)与碳酸气体(气相)的接触而发生中和反应。因此，结束中和反应一般需要1个小时以上，缩短制造准备时间是有限度的。本专利技术鉴于上述专利文献所记载的防止铝集电体腐蚀的方法中存在的问题点而完成的，其目的在于提供一种能够在短时间内对含碱金属复合氧化物的浆料的碱成分进行中和，之后能够可靠地将剩余的碳酸气体进行脱气的非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法及非水电解质二次电池的正极用浆料。用于解决技术课题的手段为了实现上述目的，本专利技术的非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法为含锂复合氧化物等碱金属复合氧化物的非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法，其特征在于，所述方法包括电极浆料的制造工序，所述电极浆料的制造工序具备：利用溶解于浆料的溶剂中的无机碳来对浆料中的碱成分进行中和处理的工序；及通过产生气蚀使浆料中的无机碳以碳酸气体的形式进行脱气的工序。此时，还可以包括通过产生气蚀使浆料的固体成分进行分散、混合的工序。并且，在利用溶解于浆料的溶剂中的无机碳来对浆料中的碱成分进行中和处理的工序中，所述溶解于浆料的溶剂中的无机碳为将碳酸气体溶解于浆料的溶剂中而生成的无机碳，其中，碳酸气体的压力可以为0.12MPa以上且100MPa以下，优选为0.2MPa以上且50MPa以下，更优选为0.3MPa以上且10MPa以下。并且，本专利技术的非水电解质二次电池的正极用浆料为含碱金属复合氧化物的非水电解质二次电池的正极用浆料，其特征在于，浆料的溶剂为包括水在内的溶剂，并且至少溶解有碱金属碳酸氢盐。并且，使用本专利技术的非水电解质二次电池的正极用浆料能够制造出非水电解质二次电池的正极，具体而言，能够制造出被碱金属碳酸盐包覆的非水电解质二次电池的正极，并且使用该正极能够制造出非水电解质二次电池，而且该非水电解质二次电池能够很好地使用于电子设备。专利技术效果根据本专利技术的非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法及非水电解质二次电池的正极用浆料，通过将碳酸气体用作中和剂，能够在短时间内对含碱金属复合氧化物的浆料的碱成分进行中和之后可靠地将剩余的碳酸气体进行脱气，因此，能够缩短电池内部未残留杂质并且在集电体与活性物质层之间的界面未形成非导体层且能够改善导电性及电池特性的非水电解质二次电池的正极的制造准备时间。附图说明图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法，所述浆料含有碱金属复合氧化物，其特征在于，包括电极浆料的制造工序，所述电极浆料的制造工序具备：利用溶解于浆料的溶剂中的无机碳来对浆料中的碱成分进行中和处理的工序；及通过产生气蚀使浆料中的无机碳以碳酸气体的形式进行脱气的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.08 JP 2016-0218601.一种非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法，所述浆料含有碱金属复合氧化物，其特征在于，包括电极浆料的制造工序，所述电极浆料的制造工序具备：利用溶解于浆料的溶剂中的无机碳来对浆料中的碱成分进行中和处理的工序；及通过产生气蚀使浆料中的无机碳以碳酸气体的形式进行脱气的工序。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法，其特征在于，所述碱金属复合氧化物为锂复合氧化物。3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法，其特征在于，还包括：通过产生气蚀使浆料的固体成分进行分散、混合的工序。4.根据权利要求1至3中任一项所述的非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法，其特征在于，在利用溶解于浆料的溶剂中的无机碳来对浆料中的碱成分进行中和处理的工序中，所述溶解于浆料的溶剂中的无机碳为将碳酸气体溶解...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本太地，向井孝志，池内勇太，山下直人，柳田昌宏，浅见圭一，大西庆一郎，
申请(专利权)人：国立研究开发法人产业技术综合研究所，日本斯频德制造株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP