电极的制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够使电化学元件的阻抗降低的电极的制造方法。本发明专利技术的电极的制造方法包括：将含有活性物质颗粒、粘结剂以及粘结剂的良溶剂的涂料涂布于集电体上并形成由涂料构成的涂膜的工序，从涂膜中除去良溶剂的工序，将粘结剂的不良溶剂涂布于已除去了良溶剂的涂膜上的工序，对涂布了不良溶剂的涂膜进行压制的工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的二次电池以及以双电层电容器为代表 的电化学电容器等的电化学元件因为容易实现小型化和轻量化，所以 被期待作为例如便携设备(小型电子设备)等的电源或者备用电源、 面向电动汽车和混合动力汽车的辅助电源等，并且为了提高其性能而 进行了各种研究。被使用于像这样的电化学元件的电极具有包括集电体和活性物质 层的层叠构造，例如可以通过将含有由活性物质构成的颗粒和导电助 剂等的涂料涂布于集电体的表面上来进行制作(参照日本特开平10- 106546号公报、日本特开平11-086865号公报、日本特开平11- 185731号公报、日本特开平11-288741号公报、日本特开 2001-325951号公报、日本特开2007-005323号公报)。在由上述专利文献所表示的现有的中，将包含活 性物质层的构成材料的涂料涂布于集电体的表面上而形成涂膜，并通 过压制涂膜从而形成活性物质层。然而，本专利技术人发现这样的现有的 电极制造方法存在着如下所示的问题。在现有的电极制造方法中，由于压制而有活性物质层的厚度以及 空孔率变得不均匀的倾向。更具体而言，在现有的电极制造方法中， 在压制涂膜后所形成的活性物质层的表面一侧，由活性物质构成的颗 粒(以下记作活性物质颗粒)的填充密度(活性物质层的密度)容 易变高；而在活性物质层的集电体一侧，活性物质颗粒的填充密度(活 性物质层的密度)则容易变低。活性物质层的表面一侧的密度越高， 那么作为电荷载体的离子就越不容易从活性物质层的表面向活性物质 层内扩散，另外，活性物质层的集电体一侧的密度越低，那么电极的电传导性越容易降低。根据以上的理由，具备按照现有的制造方法制造出来的电极的电化学元件会有阻抗(impedance)变高的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术所具有的问题而做出的，目的是提供 一种能够降低电化学元件的阻抗的。为了达到上述目的，本专利技术所涉及的包括将含 有活性物质颗粒、粘结剂以及粘结剂的良溶剂(good solvent)的涂料 涂布于集电体上并形成由涂料构成的涂膜的工序，从涂膜中除去良溶 剂的工序，将粘结剂的不良溶剂(poor solvent)涂布于已除去了良溶 剂的涂膜上的工序，对涂布了不良溶剂的涂膜进行压制的工序。在本专利技术中，所谓粘结剂的良溶剂，是指使粘结剂溶解于溶 剂的时候的混合热为负而进行发热的溶剂，所谓粘结剂的不良溶剂， 是指使粘结剂溶解于溶剂的时候的混合热为正而进行吸热的溶剂。换 言之，所谓粘结剂的良溶齐!J是指容易溶解粘结剂的溶剂，所谓粘 结剂的不良溶剂是指难以溶解粘结剂的溶剂。在上述本专利技术中，通过从涂膜中除去良溶剂，从而由析出于涂膜 中的粘结剂粘结活性物质颗粒彼此之间。接着，通过将不良溶剂涂布 于已除去了良溶剂的涂膜上，从而不良溶剂覆盖涂膜表面，并且不溶 解粘结了活性物质颗粒彼此之间的粘结剂而渗透到涂膜中的间隙(活 性物质颗粒之间)。对这样涂布了不良溶剂的涂膜进行压制时，渗透于 涂膜中的间隙(活性物质颗粒之间)中的不良溶剂将成为缓冲材料， 使得过度的压力不容易作用于活性物质颗粒，并且压力容易通过不良 溶剂而传递到涂膜的整体。其结果是，根据本专利技术，可以在集电体上 形成厚度均匀且在面方向上的空孔率均匀的活性物质层。更具体而言，在对涂膜进行压制的工序中，覆盖涂膜的表面的不 良溶剂起到缓冲材料的作用，所以能够抑制涂膜表面的活性物质颗粒 被轧辊(roll)等的加压装置过度地压固或者压碎。其结果是，与用现 有的制造方法获得的电极相比较，活性物质层的表面一侧的密度降低， 并且作为电荷载体的离子更容易从活性物质层的表面向层内扩散。另4外，在涂膜的集电体一侧，压力容易通过渗透于涂膜中的间隙(活性 物质颗粒之间)中的不良溶剂而起作用，活性物质颗粒被适度地压缩。 其结果是，与由现有的制造方法获得的电极相比较，活性物质层的集电体一侧的密度变高，电极的电传导性提高。根据以上的理由，具备由本专利技术所涉及的所制得 的电极的电化学元件与具备由现有的制造方法所制得的电极的电化学 元件相比较，可以降低阻抗。在上述本专利技术中，优选粘结剂为聚偏氟乙烯，不良溶剂为选自水、 己垸、甲苯、二甲苯以及醇中的至少一种。通过采用上述的粘结剂和不良溶剂的组合，从而容易获得本专利技术 的效果。在上述本专利技术中，优选以使压制后的涂膜的空孔率成为10~30体 积％的方式，对涂布于已除去了良溶剂的涂膜上的不良溶剂的量、或者 对压制涂布了不良溶剂的涂膜的压力进行调整。在上述本专利技术中，存在于压制后的涂膜(干燥不良溶剂之前的活 性物质层)内的不良溶剂的体积大致与存在于活性物质层内的空孔的 总体积相一致。因此，在本专利技术中，通过对涂布于已除去了良溶剂的 涂膜上的不良溶剂的量或者对压制涂布了不良溶剂的涂膜的压力进行 调整，并使存在于压制后的涂膜内的不良溶剂的体积控制在涂膜整体 的10~30体积％，从而可以将活性物质层的空孔率调整在10~30体积％。 即，根据本专利技术，可以将活性物质层的空孔率调整到所期望的值。使 用具备有10 30体积％的空孔率的活性物质层的电极的电化学元件， 与具备由现有的制造方法制得的电极的电化学元件相比较，更加容易 降低阻抗。根据本专利技术，能够提供可以降低电化学元件的阻抗的电极制造方法。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的中的 涂膜形成工序的图，是集电体以及由被涂布于集电体上的涂料构成的 涂膜的示意截面图。图2是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的中的 良溶剂的除去工序的图，是良溶剂被除去后的涂膜的示意截面图。图3是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的中的 不良溶剂的涂布工序以及压制工序的图，是涂布了不良溶剂的涂膜、 形成了涂膜的集电体以及用于压制涂膜的砑光辊的示意截面图。图4是由本专利技术的一个实施方式的制得的电极的 示意截面图。符号说明2…活性物质颗粒，4…粘结剂的良溶齐U， 6…集电体，8a、 8b、 8c… 涂膜，8d…活性物质层，10…粘结剂的不良溶剂，12…砑光辊，100…电极具体实施例方式以下参照附图，就作为本专利技术的的优选实施方式 的使用于锂离子二次电池的，加以详细说明。还有， 锂离子二次电池具备作为电极的正极以及负极，但以下说明的制造方法除了分别使用于正极以及负极的制造中的材料之外并没有区别且共 通于正极以及负极二者。另外，在附图中将相同的符号标注于相同或 者相当的部分，并省略重复的说明。再有，上下左右等的位置关系只 要没有特别说明，就是基于附图所表示的位置关系。再有，附图的尺 寸比例并不限定于图示的比例。本实施方式所涉及的包括将含有活性物质颗粒、 粘结剂、粘结剂的良溶剂以及导电助剂的涂料涂布于薄片状的集电体 上并形成由涂料构成的涂膜的工序(涂膜形成工序Sl)，从涂膜中除 去良溶剂的工序(良溶剂的除去工序S2)，将粘结剂的不良溶剂涂布 于已经除去了良溶剂的涂膜上的工序(不良溶剂的涂布工序S3)，压 制涂布了不良溶剂的涂膜的工序(压制工序S4)，以及从压制后的涂 膜中除去不良溶剂的工序(不良溶剂的除去工序S5)。 (涂膜形成工序Sl)在涂膜形成工序中，首先，调制将活性物质颗粒、粘结剂以及导 电助剂分散于粘结剂的良溶剂中而成的涂料。接着，如图1所示，将涂料涂布于集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极的制造方法，其特征在于：　包括：　将含有活性物质颗粒、粘结剂以及所述粘结剂的良溶剂的涂料涂布于集电体上并形成由所述涂料构成的涂膜的工序，　从所述涂膜中除去所述良溶剂的工序，　将所述粘结剂的不良溶剂涂布于已除去了所述良溶剂的所 述涂膜上的工序，以及　对涂布了所述不良溶剂的所述涂膜进行压制的工序。

【技术特征摘要】
JP 2008-9-2 2008-2249061.一种电极的制造方法，其特征在于包括将含有活性物质颗粒、粘结剂以及所述粘结剂的良溶剂的涂料涂布于集电体上并形成由所述涂料构成的涂膜的工序，从所述涂膜中除去所述良溶剂的工序，将所述粘结剂的不良溶剂涂布于已除去了所述良溶剂的所述涂膜上的工序，以及对涂布了所述不良溶剂的所述涂膜进行压制的工序。2. 如权利要求l所述的电极的制造方法，其特征在于 所述粘结剂为聚偏氟乙烯，所述不良溶剂是选自水、己垸、甲苯、二甲苯以及醇中的至少一种。3. 如...

【专利技术属性】
技术研发人员：直井克夫，江元和敏，桧圭宪，三枝昌宽，西泽建治，向后美津雄，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]