负极制造用浆料的制造方法、电池用负极电极、电池以及电池用负极电极的制造方法技术

本发明专利技术的负极制造用浆料的制造方法包括：通过将负极活性物质和第1增稠剂混合，来制备至少包含所述负极活性物质和所述第1增稠剂的混合物(M1)的工序(A)；通过在所述混合物(M1)中添加选自水系介质和包含水系粘结剂的乳化水溶液中的一种或两种以上的液体成分并进行湿式混合，来制备浆料前驱体的工序(B)；和通过在所述浆料前驱体中进一步添加所述液体成分并进行湿式混合，来制备负极制造用浆料的工序(C)，所述工序(B)至少依次包括：通过使所述液体成分渗入所述混合物(M1)而得到混合物(M2)的工序(B1)；通过在所述混合物(M2)中混合第2增稠剂和所述液体成分而得到混合物(M3)的工序(B2)；和通过将所述混合物(M3)干稠混炼而得到所述浆料前驱体的工序(B3)。

Manufacturing method of paste for negative electrode manufacture, negative electrode for battery, negative electrode for battery and negative electrode for battery

【技术实现步骤摘要】
负极制造用浆料的制造方法、电池用负极电极、电池以及电池用负极电极的制造方法
本专利技术涉及负极制造用浆料的制造方法、电池用负极电极、电池以及电池用负极电极的制造方法。
技术介绍
电池中使用的负极电极一般来说主要由负极活性物质层和集电体层构成。负极活性物质层可以通过例如将包含负极活性物质、增稠剂和水系粘结剂等的负极制造用浆料涂布于金属箔等集电体层表面并干燥而得到。作为电池用负极的制造方法，例如可以举出专利文献1记载的方法。专利文献1(日本专利第5396989号公报)中记载有一种锂离子二次电池的制造中使用的浆料的制造方法，投入碳粉末1a和CMC粉末1b，以仅粉体的状态混合而生成粉体混合物1后，基于与浆料的粘度、粒度和剥离强度的各相关，决定分散介质的投入量和干稠混炼时间，分成粗炼工序和干稠混炼工序两阶段，投入作为分散介质的水。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5396989号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题根据本专利技术人等的研究，通过以往的制造方法得到的电池用负极电极有时剥离强度低，集电体层与负极活性物质层的粘接性明显存在改善的余地。在电池用负极电极的剥离强度低的情况下，担心电极、电池的生产率降低，或者在组装电池的工序中发生负极活性物质层的落粉，结果电池的品质劣化、电池的循环特性等产生问题。本专利技术鉴于上述状况而完成，提供一种能够稳定地得到集电体层与负极活性物质层的粘接性优异的电池用负极电极的负极制造用浆料的制造方法。用于解决问题的手段本专利技术人等为了达成上述课题而反复深入研究。其结果发现，通过利用将增稠剂分两阶段混合的负极制造用浆料的制造方法，能够稳定地得到集电体层与负极活性物质层的粘接性优异的电池用负极电极，以至于完成本专利技术。即，根据本专利技术，提供一种负极制造用浆料的制造方法，其包括：通过将负极活性物质和第1增稠剂混合，来制备至少包含上述负极活性物质和上述第1增稠剂的混合物(M1)的工序(A)；通过在上述混合物(M1)中添加选自水系介质和包含水系粘结剂的乳化水溶液中的一种或两种以上的液体成分并进行湿式混合，来制备浆料前驱体的工序(B)；和通过在上述浆料前驱体中进一步添加上述液体成分并进行湿式混合，来制备负极制造用浆料的工序(C)；上述工序(B)至少依次包括：通过使上述液体成分渗入上述混合物(M1)而得到混合物(M2)的工序(B1)；通过在上述混合物(M2)中混合第2增稠剂和上述液体成分而得到混合物(M3)的工序(B2)；和通过将上述混合物(M3)干稠混炼而得到上述浆料前驱体的工序(B3)。另外，根据本专利技术，提供一种电池用负极电极，其包含集电体层、和设于上述集电体层的至少一面且由本专利技术的负极制造用浆料的固体成分形成的负极活性物质层。另外，根据本专利技术，提供一种电池，其是至少具备正极、电解质和负极的电池，上述负极包含本专利技术的电池用负极电极。根据本专利技术，提供一种电池用负极电极的制造方法，其包括：将通过本专利技术的负极制造用浆料的制造方法得到的负极制造用浆料涂布于集电体层并干燥，除去上述水系介质，从而在上述集电体层上形成上述负极活性物质层的工序。专利技术效果根据本专利技术，可以提供能够稳定地得到集电体层与负极活性物质层的粘接性优异的电池用负极电极的负极制造用浆料。附图说明上述的目的、及其他目的、特征和优点根据以下叙述的优选的实施方式、以及附带的以下附图更加明确。图1为表示本专利技术涉及的实施方式的电池用负极电极的结构的一例的截面图。图2为表示本专利技术涉及的实施方式的电池的结构的一例的截面图。具体实施方式以下，对于本专利技术的实施方式，使用附图进行说明。需要说明的是，在所有附图中，对于同样的构成要素赋予同样的符号，适当省略说明。另外，图中各构成要素示意性地示出能够理解本专利技术的程度的形状、大小和配置关系，与实际尺寸不同。需要说明的是，本实施方式中只要没有特殊说明，将包含负极活性物质的层称为负极活性物质层，将在集电体层上形成了负极活性物质层的物质称为电极。另外，本实施方式中数值范围的“A～B”只要没有特殊说明，表示A以上且B以下。<负极制造用浆料的制造方法>本实施方式涉及的负极制造用浆料的制造方法包括：通过将负极活性物质和第1增稠剂混合，来制备至少包含负极活性物质和第1增稠剂的混合物(M1)的工序(A)；通过在混合物(M1)中添加选自水系介质和包含水系粘结剂的乳化水溶液中的一种或两种以上的液体成分并进行湿式混合，来制备浆料前驱体的工序(B)；和通过在浆料前驱体中进一步添加液体成分并湿式混合，来制备负极制造用浆料的工序(C)。并且，在本实施方式涉及的负极制造用浆料的制造方法中，上述工序(B)至少依次包括：通过使上述液体成分渗入上述混合物(M1)而得到混合物(M2)的工序(B1)；通过在上述混合物(M2)中混合第2增稠剂和上述液体成分而得到混合物(M3)的工序(B2)；和通过将上述混合物(M3)干稠混炼而得到上述浆料前驱体的工序(B3)。在此，本实施方式涉及的负极制造用浆料中，第1增稠剂和第2增稠剂在负极制造用浆料中溶解，而不是粉末状态。另外，本实施方式涉及的电池为例如锂离子一次电池或锂离子二次电池，优选为锂离子二次电池。如前所述，根据本专利技术人等的研究，通过以往的制造方法得到的电池用负极电极有时剥离强度低，集电体层与负极活性物质层的粘接性明显存在改善的余地。在电池用负极电极的剥离强度低的情况下，担心电极、电池的生产率降低，或者在组装电池的工序中发生负极活性物质层的落粉，结果电池的品质劣化、电池的循环特性等产生问题。本专利技术人等为了达成上述课题而反复深入研究。结果发现，通过在进行浆料的干稠混炼的工序(B3)前的阶段，分成第1增稠剂和第2增稠剂这两个阶段来混合增稠剂，能够稳定地得到集电体层与负极活性物质层的粘接性优异的电池用负极电极，以至于完成本专利技术。在此，通过分成工序(A)中的第1增稠剂和工序(B2)中的第2增稠剂这两个阶段来混合增稠剂，能够稳定地得到集电体层与负极活性物质层的粘接性优异的电池用负极电极的理由未必明确，但可以想到以下的理由。首先，在工序(A)中，通过混合负极活性物质和第1增稠剂，认为第1增稠剂吸附在负极活性物质的表面。另外，认为通过使液体成分渗入混合物(M1)从而得到混合物(M2)后，通过混合第2增稠剂，能够在第1增稠剂吸附于负极活性物质的表面的状态下将第2增稠剂分散于液体成分中。认为在如此得到的负极制造用浆料前驱体中，负极活性物质的大部分以在表面吸附了与水系粘结剂的吸附性优异的第1增稠剂的集合体的形式存在，第2增稠剂不吸附于负极活性物质的表面而在液体成分中以游离状态存在。由此，水系粘结剂高效地吸附于上述集合体，基于各材料间的相互作用的三维网络发达，并且未吸附于负极活性物质的第2增稠剂在液体中适度地以游离状态分散。因此，在接下来进行的、将负极制造用浆料涂布于集电体层并干燥，进而除去上述水系介质，在上述集电体层上形成上述负极活性物质层的工序中，认为在上述浆料中以游离状态分散的第2增稠剂抑制干燥时水系粘结剂向负极活性物质层表面移动。此外认为由于基于各材料间的相互作用的三维网络发达，进一步抑制干燥时水系粘结剂向负极活性物质层表面移动。它们的协同效应的结果是，认为能够抑制水系粘结剂在负极活性物质层的表面偏向存在。并且，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负极制造用浆料的制造方法，其包括：通过将负极活性物质和第1增稠剂混合，来制备至少包含所述负极活性物质和所述第1增稠剂的混合物M1的工序A；通过在所述混合物M1中添加选自水系介质和包含水系粘结剂的乳化水溶液中的一种或两种以上的液体成分并进行湿式混合，来制备浆料前驱体的工序B；和通过在所述浆料前驱体中进一步添加所述液体成分并进行湿式混合，来制备负极制造用浆料的工序C，所述工序B至少依次包括：通过使所述液体成分渗入所述混合物M1而得到混合物M2的工序B1；通过在所述混合物M2中混合第2增稠剂和所述液体成分而得到混合物M3的工序B2；和通过将所述混合物M3干稠混炼而得到所述浆料前驱体的工序B3。

【技术特征摘要】
2018.03.19 JP 2018-0504111.一种负极制造用浆料的制造方法，其包括：通过将负极活性物质和第1增稠剂混合，来制备至少包含所述负极活性物质和所述第1增稠剂的混合物M1的工序A；通过在所述混合物M1中添加选自水系介质和包含水系粘结剂的乳化水溶液中的一种或两种以上的液体成分并进行湿式混合，来制备浆料前驱体的工序B；和通过在所述浆料前驱体中进一步添加所述液体成分并进行湿式混合，来制备负极制造用浆料的工序C，所述工序B至少依次包括：通过使所述液体成分渗入所述混合物M1而得到混合物M2的工序B1；通过在所述混合物M2中混合第2增稠剂和所述液体成分而得到混合物M3的工序B2；和通过将所述混合物M3干稠混炼而得到所述浆料前驱体的工序B3。2.根据权利要求1所述的负极制造用浆料的制造方法，其中，在所述工序A中，将至少包含所述负极活性物质和所述第1增稠剂的多种粉末状物质以粉体状态干式混合。3.根据权利要求1或2所述的负极制造用浆料的制造方法，其中，所述工序A中混合的所述第1增稠剂、与所述工序B2中混合的所述第2增稠剂为同一种类。4.根据权利要求1至3中任一项所述的负极制造用浆料的制造方法，其中，在所述工序B2中，将所述第2增稠剂以粉体状态混合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的负极制造用浆料的制造方法，其中，所述第2增稠剂的混合量多于所述第1增稠剂的混合量。6.根据权利要求5所述的负极制造用浆料的制造方法，其中，将所述第1增稠剂和所述第2增稠剂的合计混合量设为100质量％时，所述第1增稠剂的混合量为1质量％以上且45质量％以下。7.根据权利要求1至6中任一项所述的负极制造用浆料的制造方法，其中，所述工序B3中所述混合物M3的固体成分浓度与所述浆料前驱体的固体成分浓度相同。8.根据权利要求1至7中任一项所述的负极制造用浆料的制造方法，其中，将所述工序B3中的所述浆料前驱体的固体成分浓度设为低于所述工序B1中的所述混合物M2的固体成分浓度。9.根据权利要求1至8中任一项所述的负极制造用浆料的制造方法，其中，所述工序B1中的所述混合物M2的固体成分浓度为71质量％以上且95质量％以下。10.根据权利要求1至9中任一项所述的负极制造用浆料的制造方法，其中，所述工序B3中的所述混合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：高松秀明，堀龙太郎，
申请(专利权)人：远景AESC能源元器件有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP