电极的制造方法、电极的制造装置以及二次电池的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具有无干燥不均、均匀且膜厚薄的电极层的电极的制造方法、电极的制造装置以及二次电池的制造方法。其中，所述电极具有集电体和包含形成在该集电体上的活性物质的电极层，在所述电极的制造方法中，通过液滴喷出装置将含有活性物质和有机溶剂的电极层形成用组合物喷出到所述集电体上并形成所述组合物的涂膜，然后在规定时间内将包含所述涂膜的气氛减压至使所述有机溶剂的沸点成为１０～３０℃的压力，并维持该压力，由此干燥并去除所述溶剂，从而形成电极层。所述电极的制造装置用于实施该电极的制造方法，所述二次电极的制造方法具有通过所述电极的制造方法形成电极的工序。

【技术实现步骤摘要】
电极的制造方法、电极的制造装置以及二次电池的制造方法
本专利技术涉及使用液滴喷出装置的电极的制造方法、电极的制造装置以及二次电池的制造方法。
技术介绍
近年来，随着电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCV)的投入使用，作为这些汽车动力源的电池的开发也在高速进行。对这些电池有诸如能够反复充放电、以及能够实现高输出、高能量密度等非常严格的条件要求。为了满足上述要求，在专利文献1中提议有使用下述薄型二次电池并将其串联并联而成的电池，在所述二次电池中，在外装容器中收纳有板状的正极和负极，并在正极和电极之间封入液状电解质。作为这种薄型二次电池的正极和负极的制造方法，例如公知有下述方法：使用被称作涂敷器的涂敷装置，在集电体上涂敷电极材料(正极材料或负极材料)而形成电极的方法。但是，在基于该方法的情况下，容易产生涂敷不均，从而难以制造对电极层的厚度管理严格、具备均匀的充放电特性的电池。作为解决该问题的方案，在专利文献2、3中提议有下述方法：使用喷墨式液体喷出装置向基材表面喷出含有活性物质和有机溶剂的溶液(电极层形成用组合物)，然后利用加热板对所得到的涂膜进行加热，从而形成膜厚薄的薄电极层。但是，当使用喷墨式液滴喷出装置时，由于以液滴为单位涂敷电极层形成用组合物，因此，在用烤炉或加热板等进行的加热干燥工序中，在涂膜内产生对流而使溶质偏流，从而产生在所形成的电极层表面发生干燥不均、无法得到均匀的电极层的问题。-->专利文献1：特开2003-151526号公报；专利文献2：特开2005-11656号公报；专利文献3：特开2005-11657号公报。专利
技术实现思路
本专利技术是鉴于所述现有技术的实际情况而作出的，其目的在于提供一种电极的制造方法、电极的制造装置以及二次电池的制造方法，所述电池具有无干燥不均、均匀且膜厚薄的电极层。本专利技术的专利技术者为解决上述课题进行了刻苦研讨。其结果是发现了下述技术可完成本专利技术：如果通过液滴喷出装置将含有活性物质和有机溶剂的电极层形成用组合物喷出到集电体上并形成所述组合物的涂膜，在涂膜形成之后的规定时间内，将包含所述涂膜的气氛减压至规定的压力，维持该压力而干燥并去除所述溶剂，则会形成无干燥不均的均匀的电极层。根据本专利技术的第一方案提供(1)～(5)的电极的制造方法。(1)一种电极的制造方法，该电极具有集电体和包含形成在该集电体上的活性物质的电极层，所述电极的制造方法的特征在于，通过液滴喷出装置将含有活性物质和有机溶剂的电极层形成用组合物喷出到所述集电体上，形成所述组合物的涂膜，然后在规定时间内将包含所述涂膜的气氛减压至使所述有机溶剂的沸点成为10～30℃的压力，并维持该压力，由此干燥并去除所述溶剂，从而形成电极层。(2)一种电极的制造方法，该电极具有集电体和包含形成在该集电体上的活性物质的电极层，所述电极的制造方法的特征在于，通过液滴喷出装置将含有活性物质和有机溶剂的电极层形成用组合物喷出到所述集电体上，形成所述组合物的涂膜，然后在规定时间内将包含所述涂膜的气氛减压至使所述有机溶剂的沸点成为10～30℃的压力，并维持该压力，然后进一步加热至50～150℃，由此干燥并去除所述溶剂，从而形成电极层。(3)如(1)或(2)所述的电极的制造方法，其特征在于，所述电极是二次电池的正极电极。(4)如(1)至(3)中任一项所述的电极的制造方法，其特征在于，形成平均膜厚为0.1～50μm的电极层。-->(5)如(4)所述的电极的制造方法，其特征在于，所述活性物质是包含Li-Mn系复合氧化物及/或Li-Co系复合氧化物的正极活性物质。根据本专利技术的电极的制造方法，可以形成无干燥不均的膜厚均匀的电极层。因此，根据本专利技术的制造方法所得到的电极可适用于具备均匀充放电特性的大容量的二次电池。根据本专利技术的第二方案提供下述(6)～(8)的电极的制造装置。(6)一种电极的制造装置，该电极具有集电体和包含形成在该集电体上的活性物质的电极层，所述电极的制造装置的特征在于，包括：液滴喷出机构，其将含有活性物质和有机溶剂的电极层形成用组合物喷出到所述集电体上，形成所述组合物的涂膜；和减压干燥机构，其在规定时间内将包含所述涂膜的气氛减压至使所述有机溶剂的沸点成为10～30℃的压力，并维持该压力，由此干燥并去除所述溶剂，从而形成电极层。(7)如(6)所述的电极的制造装置，其特征在于，所述减压干燥机构还具有将所述涂膜加热至50～150℃的功能。(8)如(6)或(7)所述的电极的制造装置，其特征在于，是用于制造二次电池的正极电极的装置。根据本专利技术的电极的制造装置，能够效率良好地形成无干燥不均的膜厚均匀的电极层。本专利技术的电极的制造装置可以优选用于本专利技术的电极的制造方法。根据本专利技术的第三方案提供下述(9)、(10)的二次电极的制造方法。(9)一种二次电池的制造方法，该二次电池具有负极电极、电解质、以及正极电极，所述二次电池的制造方法的特征在于，包括下述工序：通过液滴喷出装置将含有活性物质和有机溶剂的电极层形成用组合物喷出到集电体上，形成所述组合物的涂膜，然后在规定时间内将包含所述涂膜的气氛减压至使所述有机溶剂的沸点成为10～30℃的压力，并维持该压力，由此干燥并去除所述溶剂，从而形成电极层，形成正极电极或负极电极。(10)一种二次电池的制造方法，该二次电池具有负极电极、电解质、以及正极电极，所述二次电池的制造方法的特征在于，包括下述工序：通过液滴喷出装置将含有活性物质和有机溶剂的电极层形成用组合物喷出-->到集电体上，形成所述组合物的涂膜，然后在规定时间内将包含所述涂膜的气氛减压至使所述有机溶剂的沸点成为10～30℃的压力，并维持该压力，然后进一步加热至50～150℃，由此干燥并去除所述溶剂，从而形成电极层，形成正极电极或负极电极。根据本专利技术的二次电池的制造方法，由于具有形成无干燥不均的膜厚均匀的电极层的电极的工序，因此能够得到放热性均匀、无局部劣化、难以发生龟裂和切口的二次电池。附图说明图1是本专利技术实施方式的二次电池的制造流水线的一个示例的示意图；图2是在本专利技术中使用的液滴喷出装置的一个示例的简要示意图；图3是在本专利技术中使用的减压装置的一个示例的简要示意图；图4是本专利技术实施方式的锂电池的构造截面图。图中，1a、1b：喷出装置；2a、2b：减压装置；3a、3b：加热装置；4：驱动装置；5：控制装置；6：电解质供给装置；7：组装装置；BC1、BC1’、BC2、BC2’：皮带传送机；11：液滴喷头；13：喷头本体；15：喷嘴形成面；17：工作台；19：容器；21：喷出物输送管；23a：喷出物流路部接地接头；23b：喷头部气泡排除阀；27：喷出物；27a：液面；29：液面控制传感器；25：吸引盖(cap)；31：吸入阀；33：吸入压检测传感器；35：吸入泵；37：废液容器；40：腔室；42：工作台；44：空气孔；10：锂电池；100：正极；200：负极；100a、200a：集电体；100b：正极电极层；200b：负极电极层。具体实施方式下面详细说明本专利技术。1)电极的制造方法及制造装置本专利技术的电极的制造方法是具有集电体和包含形成在该集电体上的活性物质的电极层的电极的制造方法，其特征在于，通过液滴喷出装置将含有活性物质和有机溶剂的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极的制造方法，该电极具有集电体和包含形成在该集电体上的活性物质的电极层，所述电极的制造方法的特征在于，通过液滴喷出装置将含有活性物质和有机溶剂的电极层形成用组合物喷出到所述集电体上，形成所述组合物的涂膜，然后在规定时间内将包含所述涂膜的气氛减压至使所述有机溶剂的沸点成为１０～３０℃的压力，并维持该压力，由此干燥并去除所述溶剂，从而形成电极层。

【技术特征摘要】
JP 2006-4-12 2006-1094631.一种电极的制造方法，该电极具有集电体和包含形成在该集电体上的活性物质的电极层，所述电极的制造方法的特征在于，通过液滴喷出装置将含有活性物质和有机溶剂的电极层形成用组合物喷出到所述集电体上，形成所述组合物的涂膜，然后在规定时间内将包含所述涂膜的气氛减压至使所述有机溶剂的沸点成为10～30℃的压力，并维持该压力，由此干燥并去除所述溶剂，从而形成电极层。2.一种电极的制造方法，该电极具有集电体和包含形成在该集电体上的活性物质的电极层，所述电极的制造方法的特征在于，通过液滴喷出装置将含有活性物质和有机溶剂的电极层形成用组合物喷出到所述集电体上，形成所述组合物的涂膜，然后在规定时间内将包含所述涂膜的气氛减压至使所述有机溶剂的沸点成为10～30℃的压力，并维持该压力，然后进一步加热至50～150℃，由此干燥并去除所述溶剂，从而形成电极层。3.如权利要求1或2所述的电极的制造方法，其特征在于，所述电极是二次电池的正极电极。4.如权利要求1至3中任一项所述的电极的制造方法，其特征在于，形成平均膜厚为0.1～50μm的电极层。5.如权利要求4所述的电极的制造方法，其特征在于，所述活性物质是包含Li-Mn系复合氧化物及/或Li-Co系复合氧化物的正极活性物质。6.一种电极的制造装置，该电极具有集电体和包含形成在该集电体上的活性物质的电极层，所述电极的制造装置的特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷井宏宣，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]