湿润粉体和具备由该湿润粉体构成的电极的非水电解液二次电池的制造方法技术

本发明专利技术涉及湿润粉体和具备由该湿润粉体构成的电极的非水电解液二次电池的制造方法。这里公开的湿润粉体是用于在正负极中的任一者的电极集电体上形成电极活性物质层的湿润粉体，由包含电极活性物质和非水电解液的凝聚粒子构成，在将湿润粉体整体设为100质量％时，固体成分率为70质量％以上，上述非水电解液含有非水溶剂和支持盐，上述非水电解液在25℃时的粘度为25mPa

【技术实现步骤摘要】
湿润粉体和具备由该湿润粉体构成的电极的非水电解液二次电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及湿润粉体和具备由该湿润粉体构成的电极的非水电解液二次电池的制造方法。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等二次电池与现有的电池相比，轻量且能量密度高，因此，优选被用作车辆搭载用的高输出电源、或者个人计算机和便携终端的电源。特别是锂离子二次电池优选被用作电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等车辆的驱动用高输出电源。
[0003]这种二次电池所具备的正极和负极(以下，在不特别区别正负极的情况下，简称为“电极”)典型而言具有在箔状的电极集电体的单面或两面形成有以电极活性物质为主成分的电极活性物质层的结构。该电极活性物质层通过将电极活性物质、粘结剂(粘合剂)、导电材料等固体成分分散在规定的溶剂中而制备浆(糊)状的电极材料，将所制备的浆(糊)状的电极材料涂布在电极集电体的表面而形成涂膜，使该涂膜干燥后，施加压制压力而制成规定的密度、厚度来形成。或者，还研究了使用与合材浆料相比固体成分的比例较高且以溶剂被保持在活性物质粒子的表面和粘合剂分子的表面这样的状态形成有粒状集合体的所谓湿润粉体(Moisture Powder)进行成膜的湿润粉体成膜(Moisture Powder Sheeting：MPS)代替这样的利用合材浆料的成膜。
[0004]在专利文献1中公开了一种湿润组合物，其包含活性物质、粘结剂、溶剂和表面活性剂，该活性物质相对于该溶剂与表面活性剂的混合液体的接触角被调整为10
°
～80
°
。公开了通过使用这样的湿润组合物，能够在集电箔上形成厚度均匀的电极活性物质层。另外，在专利文献2中公开了一种二次电池的制造方法，包括为了抑制电池性能的降低并且提高造粒体的延展性而制造含有电解液的溶剂成分的一部分的造粒体的步骤。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2018－113113号公报
[0008]专利文献2：日本特开2017－117582号公报

技术实现思路

[0009]以往，这种非水电解液二次电池的制造中使用的溶剂如专利文献2中记载所示，在残留于电极并被带入电池内的情况下，电池性能有可能降低。另外，分散于该溶剂而使电极活性物质彼此和使电极活性物质层与集电体结合的粘合剂树脂在构建成电极时有可能成为电阻成分。因此，为了降低电极的电阻，优选尽可能不含粘合剂树脂。即，溶剂和粘合剂树脂在制造过程中是必需的材料，另一方面，在构建成电极时可能成为不需要的成分，因此，优选尽可能少(硬要说的话，实质上不含)。因此，作为构建该电极的电极材料，要求实质上
不含粘合剂树脂和溶剂的湿润粉体(电极材料)。
[0010]本专利技术是鉴于上述情况而作出的，其主要的目的在于提供能够抑制电池性能的降低以及提高电极密度的湿润粉体。另外，其它目的在于提供具备由该湿润粉体构成的电极的电池的制造方法。
[0011]为了实现上述目的，提供一种这里公开的湿润粉体。这里公开的湿润粉体是用于在正负极中的任一者的电极集电体上形成电极活性物质层的湿润粉体，由包含电极活性物质和非水电解液的凝聚粒子构成，将湿润粉体整体设为100质量％时，固体成分率为70质量％以上。上述非水电解液含有非水溶剂和支持盐，上述非水电解液在25℃时的粘度为25mPa
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S～130mPa
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S。
[0012]非水电解液没有对电池性能造成不良影响的顾虑，通过将这样的非水电解液调整为高粘度而作为液体成分使用，能够提供即使是实质上不含可能成为电阻成分的粘合剂树脂和有对电池性能造成不良影响的顾虑的溶剂的方式，也会通过液体交联力而结合的湿润粉体。根据该构成，可实现能够抑制电池性能的降低以及提高电极密度的湿润粉体。
[0013]这里公开的湿润粉体的优选的一个方式的特征在于，上述凝聚粒子中，固相和液相形成毛细管状态。
[0014]在构成湿润粉体的凝聚粒子中，通过固相和液相形成后述的毛细管状态，能够提供可更适当地形成电极的湿润粉体。
[0015]在这里公开的湿润粉体的优选的一个方式中，上述非水溶剂包含选自醚类、碳酸酯类、甘醇二甲醚类、酯类、氨基甲酸酯类、酰胺类、硫化物类、亚砜类、砜类和酮类中的至少1种，上述非水溶剂在25℃时的粘度为0.6mPa
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S～4.1mPa
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S。另外，在其它优选的一个方式中，上述非水溶剂至少含有上述碳酸酯类和上述甘醇二甲醚类，将上述非水电解液设为100vol％时，含有30vol％以上的上述甘醇二甲醚类。
[0016]根据上述构成的非水溶剂，能够适当地调整可作为液体成分包含于湿润粉体中的非水电解液的粘度，能够适当地控制湿润粉体的液体交联力。
[0017]在这里公开的湿润粉体的优选的一个方式中，上述非水电解液中的上述支持盐的浓度为2mol/L～5mol/L。
[0018]根据上述构成，能够适当地调整湿润粉体中所含的非水电解液的粘度。
[0019]为了解决上述其它目的，可提供一种这里公开的非水电解液二次电池的制造方法。这里公开的制造方法是制造具备具有正极和负极的电极体以及包含非水溶剂和支持盐的非水电解液的非水电解液二次电池的方法，包括如下工序：对由至少含有电极活性物质和上述非水电解液的凝聚粒子形成的湿润粉体进行造粒的工序；将由上述湿润粉体构成的电极活性物质层供给到电极集电体上而形成电极的工序；将使用上述电极而制作的电极体收容于电池壳体的工序；以及将上述非水溶剂注入到收容有上述电极体的电池壳体的工序。这里，非水电解液二次电池的制造方法的特征在于，上述造粒工序中的上述非水电解液在25℃时的粘度被调整为25mPa
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S～130mPa
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S。
[0020]根据上述构成，由于实质上不含有对电池性能造成不良影响的顾虑的溶剂，因此，能够在不具备除去该溶剂的工序、设备的情况下制造电极密度得到提高的电池。另外，由于在造粒工序预先使包含支持盐的非水电解液含有在电极中，因此，在非水溶剂注入工序中，与以往相比，仅注入少量的非水溶剂就足够了。由此，注入工序的时间缩短、不含有支持盐，
因此，非水溶剂的保存性变高。即，如上所述，能够抑制生产成本地制造具备电池性能得到提高的电极的二次电池。
[0021]在这里公开的制造方法的优选的一个方式中，上述造粒工序中的上述非水电解液中的上述支持盐的浓度为2mol/L～5mol/L。
[0022]根据上述构成，能够适当地调整造粒工序中的非水电解液的粘度。
[0023]在这里公开的制造方法的优选的一个方式中，上述电极形成工序通过使供给到第一辊与第二辊之间的上述湿润粉体作为上述电极活性物质层附着在上述第二辊的外周面上，并且将上述电极活性物质层从该第二辊的外周面上转印于另行供给到上述第二辊的上述电极集电体的表面，从而形成上述电极，其中上述第二辊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿润粉体，用于在正负极中的任一者的电极集电体上形成电极活性物质层，所述湿润粉体由包含电极活性物质和非水电解液的凝聚粒子构成，将湿润粉体整体设为100质量％时，固体成分率为70质量％以上，所述非水电解液含有非水溶剂和支持盐，所述非水电解液在25℃时的粘度为25mPa
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S～130mPa
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S。2.根据权利要求1所述的湿润粉体，其特征在于，所述凝聚粒子中，固相和液相形成毛细管状态。3.根据权利要求1或2所述的湿润粉体，其中，所述非水溶剂包含选自醚类、碳酸酯类、甘醇二甲醚类、酯类、氨基甲酸酯类、酰胺类、硫化物类、亚砜类、砜类和酮类中的至少1种，所述非水溶剂在25℃时的粘度为0.6mPa
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S～4.1mPa
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S。4.根据权利要求3所述的湿润粉体，其中，所述非水溶剂至少含有所述碳酸酯类和所述甘醇二甲醚类，将所述非水溶剂设为100vol％时，包含30vol％以上的所述甘醇二甲醚类。5.根据权利要求1～4中任一项所述的湿润粉体，其中，所述非水电解液中的所述支持盐的浓度为2mol/L～5mol/L。6.一种非水电...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛山智，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：