压密化结束的带状电极板的制造方法、压密化结束的带状电极板和电池技术

一种压密化结束的带状电极板的制造方法，具备：对粒子聚集体进行轧制而将带状未干燥活性物质层形成于集电箔上的未干燥层形成工序；使未干燥活性物质层干燥而形成活性物质层的干燥工序；以及对活性物质层进行辊压而压密化的压制工序。粒子聚集体是将第1湿润粒子和第2湿润粒子混合而成的混合粒子聚集体，所述第1湿润粒子是将固体成分中的导电粒子的含有比例设为W1而制造出的，所述第2湿润粒子是将固体成分中的导电粒子的含有比例设为大于W1的W2而制造出的。

Manufacturing method of banded electrode plate at the end of densification, banded electrode plate and battery at the end of densification

【技术实现步骤摘要】
压密化结束的带状电极板的制造方法、压密化结束的带状电极板和电池
本专利技术涉及压密化结束的带状电极板的制造方法、压密化结束的带状电极板和使用了压密化结束的带状电极板的电池，所述压密化结束的带状电极板具备带状集电箔和在该集电箔上以沿着集电箔的长度方向延伸的带状形成的活性物质层。
技术介绍
作为锂离子二次电池等所用的电极板，已知在带状集电箔上形成有活性物质层的带状电极板。而且，在这样的带状电极板之中，具有将集电箔的宽度方向的至少一方的端部设为不具有活性物质层而使集电箔露出的带状露出部(集电部)的电极板。在例如日本特开2018-041625公开了这样形态的带状电极板(参照日本特开2018-041625的图1等)。该带状电极板采用例如以下手法制造。即，首先，在带状集电箔上以带状形成未干燥活性物质层，其后使该未干燥活性物质层干燥，形成活性物质层。其后，一边将活性物质层和集电箔沿长度方向搬送一边进行辊压，将活性物质层在厚度方向上压制从而压密化。于是，形成压密化结束的带状电极板。
技术实现思路
但是，如果将活性物质层和集电箔沿长度方向搬送并辊压，则有时在带状电极板中的形成有活性物质层的活性物质部与集电箔露出的露出部的边界附近在集电箔产生皱褶。认为其理由如下。即，在上述带状电极板中，在厚度方向上具有活性物质层的活性物质部和在厚度方向上不具有活性物质层的露出部，厚度根据活性物质层的量而不同。因此，对活性物质层和集电箔进行辊压时，对厚度厚的活性物质部施加大的压力，因此在该活性物质部，活性物质层和集电箔被压缩，并且集电箔在长度方向和宽度方向上延伸。另一方面，基本上没有对厚度薄的露出部施加压力，因此露出部的集电箔基本上在长度方向和宽度方向上都不延伸。于是，活性物质部内的集电箔在长度方向上延伸，而露出部的集电箔难以在长度方向上延伸，因此，认为该差在活性物质部与露出部的边界附近，在集电箔作为皱褶而出现。本专利技术提供一种压密化结束的带状电极板的制造方法、压密化结束的带状电极板和可靠性高的电池，所述压密化结束的带状电极板的制造方法在将活性物质层和集电箔沿长度方向搬送并辊压时，能够在活性物质部与露出部的边界附近抑制集电箔产生皱褶，所述压密化结束的带状电极板在活性物质部与露出部的边界附近抑制了集电箔产生皱褶，所述电池在压密化结束的带状电极板的活性物质部与露出部的边界附近抑制了集电箔产生皱褶。本专利技术的一方案是一种压密化结束的带状电极板的制造方法，压密化结束的带状电极板具备带状的集电箔和活性物质层，上述活性物质层在上述集电箔上以沿上述集电箔的长度方向延伸的带状形成，包含活性物质粒子和导电粒子，且在上述集电箔的厚度方向上被压制而压密化，压密化结束的带状电极板包含活性物质部和露出部，上述活性物质部是沿上述长度方向延伸的带状，在上述厚度方向上具有上述活性物质层，上述露出部位于上述集电箔的宽度方向的端部，是沿上述长度方向延伸的带状，且在上述厚度方向上不具有上述活性物质层而使上述集电箔露出，在上述活性物质层中，多个第1细长区域和多个第2细长区域随机地分布，上述多个第1细长区域是沿上述长度方向细长地延伸、且上述导电粒子的含有比例为W1(重量％)的区域，上述多个第2细长区域是沿上述长度方向细长地延伸、且上述导电粒子的含有比例为大于W1的W2(重量％)(W2＞W1)的区域，上述制造方法包括未干燥层形成工序、干燥工序和压制工序，上述未干燥层形成工序中，将包含上述活性物质粒子、上述导电粒子和分散介质的湿润粒子聚集而成的粒子聚集体沿上述长度方向轧制，将沿上述长度方向延伸的带状的未干燥活性物质层形成于上述集电箔上，上述干燥工序中，使上述集电箔上的上述未干燥活性物质层干燥，形成上述活性物质层，上述压制工序中，将上述活性物质层和上述集电箔一边沿上述长度方向搬送一边辊压，将上述活性物质层压密化，上述粒子聚集体是第1湿润粒子和第2湿润粒子混合而成的混合粒子聚集体，上述第1湿润粒子是将固体成分中的上述导电粒子的含有比例设为上述W1(重量％)而制造出的粒子，上述第2湿润粒子是将固体成分中的上述导电粒子的含有比例设为上述W2(重量％)而制造出的粒子。本专利技术人调查的结果得知，根据未干燥层形成工序中使用的湿润粒子的固体成分中的导电粒子的含有比例W(重量％)，干燥工序中形成的(压制工序前的)活性物质层的硬度会不同。具体而言，得知湿润粒子的固体成分中的导电粒子的含有比例W越多，干燥工序中形成的活性物质层的硬度就越软，该含有比例W越少，干燥工序中形成的活性物质层的硬度就越硬。一般而言，导电粒子的体积密度比活性物质粒子小(导电粒子的体积密度为0.04～0.15g/ml左右)，因此导电粒子越多，在未干燥活性物质层和压制工序前的活性物质层中就包含越多的空隙。并且，该空隙发挥应力的释放部位的作用(缓冲之类的作用)，因此认为导电粒子的含有比例W越多，活性物质层的硬度就越下降。上述压密化结束的带状电极板(以下也简单称为“电极板”)的制造方法中，未干燥层形成工序中使用的粒子聚集体是将固体成分中的导电粒子的含有比例为W1(重量％)而制造出的第1湿润粒子和将固体成分中的导电粒子的含有比例设为大于W1的W2(重量％)(W2>W1)而制造出的第2湿润粒子进行混合而成的混合粒子聚集体。因此，未干燥层形成工序中通过轧制而形成的未干燥活性物质层和将其在干燥工序中干燥了的活性物质层，成为分别以第1湿润粒子和第2湿润粒子为起源的、分别沿长度方向细长地延伸的2种细长区域(第1细长区域和第2细长区域)随机地(不均匀地)分布而成的形态。如前所述，湿润粒子的固体成分中的导电粒子的含有比例W越多，活性物质层的硬度就越软，湿润粒子的固体成分中的导电粒子的含有比例W越少，活性物质层的硬度就越硬。因此，导电粒子的含有比例为W1的第1细长区域比较硬，导电粒子的含有比例为W2(W2>W1)的第2细长区域比较软。再者，如后详细说明的那样，第1细长区域和第2细长区域的导电粒子的含有比例W1、W2不同，因此第1细长区域和第2细长区域的表面的反射率不同，可看出颜色不同。因此，通过调查活性物质层的表面位置的反射率(颜色)的差异，能够确认在该活性物质层中多个第1细长区域与多个第2细长区域随机地(不均匀地)分布着。如果将这样硬度不同的第1细长区域和第2细长区域随机地分布了的活性物质层在压制工序中沿长度方向搬送并辊压，则能够在活性物质部与露出部的边界附近抑制集电箔产生皱褶。认为其理由如下。即，活性物质层各自的第1细长区域和第2细长区域分别在长度方向上长并在宽度方向上短。如果通过辊压，将在宽度方向上延伸的线压力施加于活性物质部，则载荷大多施加于硬度比较硬且在宽度方向上点散存在的多个第1细长区域上。另一方面，在硬的第1细长区域的宽度方向的两侧存在软的第2细长区域。因此，位于集电箔中硬的第1细长区域的正下方的部位容易在宽度方向上延伸，但在硬的第1细长区域持续的长度方向上难以延伸。因此，在活性物质部整体观察时，与活性物质层的硬度遍及整个面均匀的关联技术的活性物质部内的集电箔相比，辊压中的集电箔的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压密化结束的带状电极板的制造方法，/n压密化结束的带状电极板具备带状的集电箔和活性物质层，/n上述活性物质层在上述集电箔上以沿上述集电箔的长度方向延伸的带状形成，包含活性物质粒子和导电粒子，且在上述集电箔的厚度方向上被压制而压密化，/n压密化结束的带状电极板包含活性物质部和露出部，/n上述活性物质部是沿上述长度方向延伸的带状，在上述厚度方向上具有上述活性物质层，/n上述露出部位于上述集电箔的宽度方向的端部，是沿上述长度方向延伸的带状，且在上述厚度方向上不具有上述活性物质层而使上述集电箔露出，/n在上述活性物质层中，多个第1细长区域和多个第2细长区域随机地分布，/n上述多个第1细长区域是沿上述长度方向细长地延伸、且上述导电粒子的含有比例为W1重量％的区域，/n上述多个第2细长区域是沿上述长度方向细长地延伸、且上述导电粒子的含有比例为大于W1的W2重量％的区域，/n上述制造方法的特征在于，包括未干燥层形成工序、干燥工序和压制工序，/n上述未干燥层形成工序中，将包含上述活性物质粒子、上述导电粒子和分散介质的湿润粒子聚集而成的粒子聚集体沿上述长度方向轧制，将沿上述长度方向延伸的带状的未干燥活性物质层形成于上述集电箔上，/n上述干燥工序中，使上述集电箔上的上述未干燥活性物质层干燥，形成上述活性物质层，/n上述压制工序中，将上述活性物质层和上述集电箔一边沿上述长度方向搬送一边辊压，将上述活性物质层压密化，/n其中，上述粒子聚集体是第1湿润粒子和第2湿润粒子混合而成的混合粒子聚集体，/n上述第1湿润粒子是将固体成分中的上述导电粒子的含有比例设为上述W1重量％而制造出的粒子，/n上述第2湿润粒子是将固体成分中的上述导电粒子的含有比例设为上述W2重量％而制造出的粒子。/n...

【技术特征摘要】
20181116 JP 2018-2154471.一种压密化结束的带状电极板的制造方法，
压密化结束的带状电极板具备带状的集电箔和活性物质层，
上述活性物质层在上述集电箔上以沿上述集电箔的长度方向延伸的带状形成，包含活性物质粒子和导电粒子，且在上述集电箔的厚度方向上被压制而压密化，
压密化结束的带状电极板包含活性物质部和露出部，
上述活性物质部是沿上述长度方向延伸的带状，在上述厚度方向上具有上述活性物质层，
上述露出部位于上述集电箔的宽度方向的端部，是沿上述长度方向延伸的带状，且在上述厚度方向上不具有上述活性物质层而使上述集电箔露出，
在上述活性物质层中，多个第1细长区域和多个第2细长区域随机地分布，
上述多个第1细长区域是沿上述长度方向细长地延伸、且上述导电粒子的含有比例为W1重量％的区域，
上述多个第2细长区域是沿上述长度方向细长地延伸、且上述导电粒子的含有比例为大于W1的W2重量％的区域，
上述制造方法的特征在于，包括未干燥层形成工序、干燥工序和压制工序，
上述未干燥层形成工序中，将包含上述活性物质粒子、上述导电粒子和分散介质的湿润粒子聚集而成的粒子聚集体沿上述长度方向轧制，将沿上述长度方向延伸的带状的未干燥活性物质层形成于上述集电箔上，
上述干燥工序中，使上述集电箔上的上述未干燥活性物质层干燥，形成上述活性物质层，
上述压制工序中，将上述活性物质层和上述集电箔一边沿上述长度方向搬送一边辊压，将上述活性物质层压密化，
其中，上述粒子聚集体是第1湿润粒子和第2湿润粒子混合而成的混合粒子聚集体，
上述第1湿润粒子是将固体成分中的上述导电粒子的含有比例设为上述W1重量％而制造出的粒子，
上述第2湿润粒子是将固体成分中的上述导电粒子的含有比例设为上述W2重量％而制造出的粒子。


2.根据权利要求1所述的压密化结束的带状电极板的制造方法，其特征在于，
上述导电粒子是乙炔黑粒子。


3.根据权利要求1或2所述的压密化结束的带状电极板的制造方法，其特征在于，
上述第2湿润粒子的上述导电粒子的上述含有比例W2与上述第1湿润粒子的上述导电粒子的上述含有比例W1之差ΔW满足ΔW≥0.8重量％。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的压密化结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：林邦彦，奥田峻，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，朴力美电动车辆活力株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP