负极的制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够提高负极活性物质层的压缩性的新负极的制造方法。在此公开的负极的制造方法包括将含有负极活性物质、第一粘合剂、第二粘合剂、水和二甲基亚砜的浆料涂装在负极集电体的工序、以及对上述涂装的浆料进行干燥而形成负极活性物质层的工序。上述第一粘合剂是羧甲基纤维素及其金属盐中的至少1种。上述第二粘合剂是苯乙烯丁二烯橡胶及其衍生物中的至少1种。上述二甲基亚砜的量相对于上述负极活性物质为2.5质量％～10.0质量％。述负极活性物质为2.5质量％～10.0质量％。述负极活性物质为2.5质量％～10.0质量％。

【技术实现步骤摘要】
负极的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种负极的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，锂离子二次电池等二次电池适用于个人计算机、移动终端等便携式电源、电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等车辆驱动用电源等。二次电池的负极、特别是锂离子二次电池的负极通常具有负极集电体支承包含负极活性物质和粘合剂的负极活性物质层的构成。
[0003]伴随着二次电池的普及，要求二次电池进一步的高性能化。作为二次电池的高性能化的方法之一，已知有负极活性物质层的高密度化(例如参照专利文献1)。专利文献1中记载了通过使用特殊的粘合剂组合物，电极活性物质层的压缩性提高。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2019/004216号

技术实现思路

[0007]电极活性物质层的形成有利用使用有机溶剂的溶剂系浆料的方法、利用使用水的水系浆料的方法。从降低环境负荷的观点考虑，负极活性物质层的形成优选利用使用水系浆料的方法。与此相对，专利文献1记载的特殊的粘合剂组合物不适于使用水系浆料的方法。因此，期望开发出能够提高负极活性物质层的压缩性的新型技术。
[0008]鉴于上述的情况，本专利技术的目的在于提供一种能够提高负极活性物质层的压缩性的新型负极的制造方法。
[0009]在此公开的负极的制造方法(1)包括将含有负极活性物质、第一粘合剂、第二粘合剂、水和二甲基亚砜的浆料涂装于负极集电体的工序；和对上述涂装的浆料进行干燥而形成负极活性物质层的工序。上述第一粘合剂是羧甲基纤维素及其金属盐中的至少1种。上述第二粘合剂是苯乙烯丁二烯橡胶及其衍生物中的至少1种。上述二甲基亚砜的量是相对于上述负极活性物质为2.5质量％～10.0质量％。根据这样的构成，可以提供一种能够提高负极活性物质层的压缩性的新型负极的制造方法。
[0010]在此公开的负极的制造方法(2)是在上述制造方法(1)中上述二甲基亚砜的量相对于上述负极活性物质为5.0质量％～10.0质量％的制造方法。
[0011]在此公开的负极的制造方法(3)在上述制造方法(1)或(2)中，上述二甲基亚砜的量是相对于上述第一粘合剂为350质量％～1400质量％的制造方法。
[0012]在此公开的负极的制造方法(4)是在上述制造方法(1)～(3)中的任一方法中，进一步包括对上述形成的负极活性物质层实施加压处理的制造方法。
[0013]在此公开的负极的制造方法(5)是在上述制造方法(1)～(4)中的任一个方法中，上述负极活性物质为石墨、上述负极为锂离子二次电池的负极的制造方法。
附图说明
[0014]图1是示意性地表示由本专利技术的一个实施方式的制造方法得到的负极的剖视图。
[0015]图2是示意性地表示使用由本专利技术的一个实施方式的制造方法得到的负极的锂离子二次电池的内部结构的剖视图。
[0016]图3是表示图2的锂离子二次电池的卷绕电极体的构成的模式分解图。
[0017]图4是表示使用二甲基亚砜的实施例1的压缩性的评价结果的图。
[0018]图5是表示使用碳酸二甲酯的比较例1的压缩性的评价结果的图。
[0019]图6是表示使用乙醇的比较例2的压缩性的评价结果的图。
具体实施方式
[0020]以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。应予说明，在本说明书中没有提及的事项且为本专利技术的实施所需要的事项可以作为基于该领域的现有技术的本领域技术人员的设计事项把握。本专利技术可以基于本说明书中公开的内容和该领域的技术常识来实施。另外，在以下的附图中，对于起到相同作用的部件
·
部位标记相同的符号进行说明。另外，各图的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反应实际的尺寸关系。
[0021]应予说明，在本说明书中，“二次电池”是指能够重复充放电的蓄电设备，是包含所谓的蓄电池和双电层电容器等蓄电元件的术语。另外，在本说明书中“锂离子二次电池”是指利用锂离子作为电荷载体，通过伴随着正负极间的锂离子的电荷的移动来实现充放电的二次电池。
[0022]本实施方式的负极的制造方法包括：将含有负极活性物质、第一粘合剂、第二粘合剂、水和二甲基亚砜的浆料(以下，也称为“负极复合材料浆料”)涂装于负极集电体的工序(以下，也称为“涂装工序”)、对该涂装的浆料进行干燥而形成负极活性物质层的工序(以下，也称为“干燥工序”)。该第一粘合剂是羧甲基纤维素及其金属盐中的至少1种。该第二粘合剂是苯乙烯丁二烯橡胶及其衍生物中的至少1种。二甲基亚砜的量相对于该负极活性物质为2.5质量％～10.0质量％。
[0023]图1是示意性地表示由本实施方式的制造方法得到的负极的一个例子。图1是沿着负极的宽度方向和厚度方向的剖视图。图1例示的负极60是锂离子二次电池的负极。
[0024]图1所示的负极60具备负极集电体62、和被负极集电体62支承的负极活性物质层64。换言之，负极60具备负极集电体62和设置在负极集电体62上的负极活性物质层64。负极活性物质层64可以仅设置于负极集电体62的单面上，也可以如图示例那样设置在负极集电体62的两面上。负极活性物质层64优选设置在负极集电体62的两面上。
[0025]图示例中，在负极60的宽度方向的一个端部设置有未设置负极活性物质层64的负极活性物质层非形成部分62a。负极活性物质层非形成部分62a中，负极集电体62露出，负极活性物质层非形成部分62a可以作为集电部发挥功能。然而，用于从负极60集电的构成并不限于此。
[0026]对本实施方式的负极的制造方法的各工序进行说明。涂装工序中使用的负极复合材料浆料含有负极活性物质、第一粘合剂、第二粘合剂、水和二甲基亚砜作为必需成分。
[0027]作为负极活性物质，可以使用锂离子二次电池中使用的公知的负极活性物质。作为负极活性物质的例子，可举出石墨、硬碳、软碳等碳系负极活性物质；Si、氧化硅、碳化硅、
氮化硅等Si系负极活性物质；锡、锡氧化物、锡氮化物以及含锡合金等Sn系负极活性物质等。其中，优选为石墨。石墨可以是天然石墨也可以是人造石墨，可以是石墨被非晶的碳材料覆盖的形态的非晶碳覆盖石墨。
[0028]负极活性物质的平均粒径(中值直径：D50)没有特别限定，例如为0.1μm～50μm，优选为1μm～25μm，更优选为5μm～20μm。应予说明，负极活性物质的平均粒径(D50)例如可以通过激光衍射散射法求出。
[0029]相对于负极复合材料浆料中包含的全部固体成分的负极活性物质的量没有特别限定，例如为70质量％以上，优选为80质量％以上，更优选为85质量％～99质量％。
[0030]第一粘合剂是羧甲基纤维素及其金属盐中的至少1种(以下，将其称为“CMC”)。作为该金属盐的优选的例子，可举出碱金属盐(例如为锂盐、钠盐、钾盐等)。作为第一粘合剂的CMC也具有作为增稠剂的功能。
[0031]相对于负极复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极的制造方法，包括：将含有负极活性物质、第一粘合剂、第二粘合剂、水以及二甲基亚砜的浆料涂装于负极集电体的工序，和对所述涂装的浆料进行干燥而形成负极活性物质层的工序；所述第一粘合剂是羧甲基纤维素及其金属盐中的至少1种，所述第二粘合剂是苯乙烯丁二烯橡胶及其衍生物中的至少1种，所述二甲基亚砜的量相对于所述负极活性物质为2.5质量％～10.0质量％。2.根据权利要求1所述的负极的制造方法，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：早乙女和宏，
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：