极板、蓄电元件和极板的制造方法技术

在具有层叠于合剂层的被覆层的电极中抑制电极的电阻增大。极板具备：含有活性物质粒子的合剂层、和层叠于上述合剂层的含有填料粒子的被覆层，活性物质粒子的粒径(D30)被设定成等于或小于填料粒子的粒径(D50)。

Manufacturing methods of plates, storage elements and plates

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】极板、蓄电元件和极板的制造方法
本说明书中公开的技术涉及极板和使用该极板的蓄电元件、以及极板的制造方法。
技术介绍
以往，作为提高蓄电元件的安全性的方法，已知有在极板的表面形成被覆层的技术(日本特开2008-53207号公报)。在该专利文献中，在正极活性物质层的表面形成了含有作为填料粒子的镁砂(MgO)的被覆层(参照第84段)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-53207号公报
技术实现思路
在上述的技术中，将由镁砂构成的填料粒子与粘结剂一起混合于溶剂中而制备浆料。通过将该浆料涂布在极板上并除去溶剂，从而在正极的表面形成被覆层。此时，担心如果使用粒径较小的填料粒子，则填料粒子进入形成于极板的合剂层。如果填料粒子进入合剂层，则合剂层的电阻值可能增大。本说明书中公开的技术是基于如上所述的情况完成的，其目的在于抑制极板的电阻增大。本说明书中公开的技术的一个方式所涉及的极板具备含有活性物质粒子的合剂层、和层叠于上述合剂层的含有填料粒子的被覆层，上述活性物质粒子的粒径(D30)等于或小于上述填料粒子的粒径(D50)。根据本说明书中公开的技术，能够抑制极板的电阻增大。附图说明图1是表示实施方式1所涉及的蓄电元件的立体图。图2是表示蓄电元件的分解立体图。图3是表示蓄电要素的局部剖开侧视图。图4是表示正极集电基材、正极合剂层、被覆层和隔离件的部分放大截面图。图5是表示具备蓄电元件的蓄电模块的示意图。具体实施方式(实施方式的概要)对本实施方式中公开的技术概要进行说明。本实施方式所涉及的极板具备含有活性物质粒子的合剂层、和层叠于上述合剂层的含有填料粒子的被覆层，上述活性物质粒子的粒径(D30)等于或小于上述填料粒子的粒径(D50)。根据上述构成，相较于合剂层中的活性物质粒子间的空隙的大小而言，填料粒子更大。其结果，可抑制填料粒子进入合剂层中。由此，不易阻碍电解质向合剂层的浸透，能够抑制电阻的增大，特别是直流电阻的增大。另外，上述活性物质粒子的粒径(D30)与上述填料粒子的粒径(D50)的粒径比(活性物质粒径(D30)/填料粒径(D50))优选为0.2以上。根据该构成，能够抑制由被覆层的厚度所致的蓄电元件的能量密度的降低。另外，本实施方式的一个方式中，优选上述活性物质粒子为正极活性物质粒子的极板。根据该构成，即便在金属等杂质混入蓄电元件的情况下，也能够防止正极合剂层与杂质的接触，因此抑制降低蓄电元件的性能这样的微小短路。另外，本说明书中公开的技术的一个实施方式中，优选上述被覆层通过干式涂布形成。根据该构成，能够进一步抑制蓄电元件的电阻增大。＜实施方式1＞参照图1～图5对本说明书中公开的技术的实施方式1进行说明。实施方式1所涉及的蓄电元件10作为例如电动汽车、混合动力汽车等车辆(未图示)的动力源、电动工具(未图示)的电源使用。图5中示出具备多个上述蓄电元件10的蓄电装置60。图5中，蓄电装置60具备多个蓄电单元50。实施方式1所涉及的蓄电元件10是作为非水电解质二次电池的锂离子电池，在壳体11内收容了正极板18(极板的一个例子)、负极板19(对象侧极板的一个例子)、隔离件21和非水电解质(未图示)。(壳体11)如图1所示，壳体11为金属制，呈扁平的长方体形状。在壳体11的上表面，正极端子16和负极端子17向上方突出设置。正极端子16和负极端子17在壳体11内通过公知的方法分别与正极板18和负极板19电连接。(蓄电要素20)如图2所示，在壳体11内收容有蓄电要素20。壳体11具备壳体主体12和盖13。在盖13设置有正极端子16、负极端子17、正极集电体22和负极集电体23。如图3所示，蓄电要素20通过将正极板18和负极板19隔着隔离件21进行卷绕而制造。通过在正极集电体22与后述的正极集电基材30被夹具24夹持的状态下进行超声波焊接，从而正极端子16与正极板18电连接。另外，同样地，负极端子17与负极板19电连接。(正极板18)正极集电基材30呈金属制的箔状或者板状。本实施方式所涉及的正极集电基材30由铝或者铝合金构成。正极集电基材30的厚度优选为5μm～50μm。在正极集电基材30的一面或两面形成有含有正极活性物质粒子40(活性物质粒子的一个例子)的正极合剂层31(合剂层的一个例子)。本实施方式中，在正极集电基材30的两面形成有正极合剂层31。正极合剂除含有正极活性物质粒子40以外，还可以含有导电助剂、粘结剂。作为正极活性物质粒子40，只要为能够吸留和放出锂离子的正极活性物质粒子40，就可以适当地使用公知的材料。例如，作为正极活性物质，可以使用LiMPO4、Li3M2(PO4)3、Li2MPO4F、Li2MSiO4、LiMBO3(M为选自V、Ti、Fe、Ni、Mn、Co、Cu等中的1种或2种以上的过渡金属元素)等聚阴离子化合物，锰酸锂等具有尖晶石型晶体结构的化合物、通式LixMO2、Li1+yM1-yO2(M为选自Fe、Ni、Mn、Co等中的1种或2种以上的过渡金属元素，0＜x≤1.2，0＜y＜1)表示的锂过渡金属氧化物等。上述中，使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的主成分的蓄电元件因能量密度、充放电特性、高温保存等寿命特性的平衡优异而优选。镍的摩尔数与过渡金属的摩尔数的比例越大，越能够进一步抑制蓄电元件在高温保存前后的直流电阻的增加，故而优选。因此，相对于过渡金属的摩尔数，锂过渡金属复合氧化物中含有的镍的摩尔数的比例优选超过30％，更优选为33％以上。另一方面，如果镍的摩尔数与锂过渡金属复合氧化物的过渡金属的摩尔数的比例超过80％，则有锂过渡金属复合氧化物的首次库伦效率降低的趋势。应予说明，使用锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的主成分是指在正极活性物质的总质量中锂过渡金属复合氧化物的质量最多。从这些观点考虑，镍的摩尔数与锂过渡金属复合氧化物的过渡金属的摩尔数的比例优选超过30％，更优选为33％以上，特别优选为33％～80％。最优选使用由式LiwNixMnyCozO2(0＜w≤1.2、0.3≤x≤0.5、0≤y＜1、0.3≤z≤0.5)表示的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质。导电助剂的种类没有特别限制，可以使用石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑等碳材料。粘结剂只要相对于在电极制造时使用的溶剂、电解质稳定，其种类就没有特别限制。例如，可以使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯、聚丙烯等热塑性树脂；苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、氟橡胶等具有橡胶弹性的聚合物等中的1种或者2种以上的混合物。另外，根据需要，正极合剂可以含有粘度调节剂等。作为粘度调节剂，可以根据需要适当地选择羧甲基纤维素(CMC)等任意的化合物。如图4所示，在正极合剂层31的表面形成了含有填料粒子43和粘结剂的被覆层44。从蓄电元件的安全性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极板，具备含有活性物质粒子的合剂层、和层叠于所述合剂层的含有填料粒子的被覆层，/n所述活性物质粒子的粒径D30等于或小于所述填料粒子的粒径D50。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种极板，具备含有活性物质粒子的合剂层、和层叠于所述合剂层的含有填料粒子的被覆层，
所述活性物质粒子的粒径D30等于或小于所述填料粒子的粒径D50。


2.根据权利要求1所述的极板，其中，所述活性物质粒子的粒径D30与所述填料粒子的粒径D50的粒径比、即活性物质粒径D30/填料粒径D50为0.2以上。


3.根据权利要求1或2所述的极板，其中，所述活性物质粒子为正极活性物质粒子。

【专利技术属性】
技术研发人员：金子亮介，出水真史，村井哲也，
申请(专利权)人：株式会社杰士汤浅国际，
类型：发明
国别省市：日本;JP