电池用电极的制造方法技术

本发明专利技术提供一种电池用电极的制造方法，其用于制造含有活性物质层的电池用电极，其中，即使不对活性物质层或者活性物质图案施加冲压加工，也能够形成致密的活性物质层。本发明专利技术的电池用电极的制造方法，其特征在于，包括：将活性物质材料和导电助剂进行干式混合的混合工序；对前述混合工序中得到的混合物施加压力而进行冲压的冲压工序；将溶剂混合于前述冲压工序后的前述混合物而配制浆状（膏状）活性物质材料的工序；以及，将前述浆状活性物质材料涂布在集电体上而形成活性物质层的涂布工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将固体电解质层介于活性物质层之间而成的锂离子二次电池等的。
技术介绍
由正极、负极、电解质(固体电解质)和隔板等构成的锂离子二次电池，由于其分量轻、容量大并且可高速充放电，现已广泛应用于笔记本电脑、便携式电话等的移动设备以及汽车等领域中。为了实现锂离子二次电池进一步的大容量化和高速充放电，正进行各种研究。例如，锂离子二次电池的容量和充放电的速度，受到正极和负极中分别含有的正极活性物质和负极活性物质与电解质之间反应的限制。由于电解质的锂离子传导率较低的缘故，为了实现大容量化和高速充放电，要尽量使正极与负极的间隔狭窄并尽量使正极和负极的电极面积增大，特别重要的是，增大正极活性物质与电解质的接触面积以及增大负极活性物质与电解质的接触面积。着眼于上述观点，例如，在专利文献I (日本特开2011-198596号公报)中，公开了一种旨在提供实现低成本、高安全性、高能量密度/高输出功率的固体电解质二次电池结构的技术。即，在上述专利文献I中，公开了“一种全固体电池的制造方法，其特征在于，包括:在基材表面涂布含有第一活性物质的涂布液，从而形成连续的第一活性物质层的第一活性物质层形成 工序；……在前述基材表面层叠……前述第一活性物质层而成的层叠体的表面上，涂布含有高分子电解质的涂布液，从而形成具有与该层叠体表面的凹凸大致迎合追随的凹凸的电解质层的电解质层形成工序；以及，……。”，公开了包括含有线状活性物质图案的所谓线与间隙(line and space)结构的活性物质层。另一方面，当获得活性物质层具有平坦的膜状结构的二次电池的普通电极时，是通过在铝箔或铜箔等的集电体上涂布膏状活性物质材料并进行干燥后，以使所得到的膜状活性物质层成为规定密度的方式施加冲压加工来制成。该冲压加工的目的在于使活性物质层致密化，提高最终获得的电极内的电子传导性、活性物质层与集电体的粘着性。但是，当为上述专利文献I中获得的含有线状活性物质图案的活性物质层的情况下，由于活性物质图案大致呈直线状并且与基材的接触面积小、长宽比高，在施加如上所述的冲压加工时，存在倒塌破碎的问题。为此，不得不省略冲压加工，其结果，存在得不到致密的活性物质层的问题。现有技术文献专利文献 专利文献1:日本特开2011-198596号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题鉴于以上所述的问题，本专利技术的目的在于提供一种，其是含有活性物质层的，其中，即使不对活性物质层或者活性物质图案施加冲压加工，也能够形成致密的活性物质层。解决课题的方法为了解决上述课题，本专利技术人等提供一种，其特征在于，包括:混合工序，其将活性物质材料和导电助剂进行干式混合；冲压工序，其对所述混合工序中得到的混合物施加压力而进行冲压；配制工序，其将溶剂混合于前述冲压工序后的前述混合物而配制浆状(膏状)活性物质材料；以及涂布工序，其将前述浆状活性物质材料涂布在集电体上而形成活性物质层。基于具有这种构成的本专利技术的，能够提高含有体积普遍大的活性物质材料和导电助剂的粉体混合物的振实密度、以及使用该混合物所获得的活性物质材料的振实密度。由此，通过使用该活性物质材料所形成的电极的空隙率小且密度高。并基于此，在所得到的电极中，活性物质材料粒子和导电助剂粒子之间的接触电阻减少，从而提高了电池特性。另外，能够减少配制浆状活性物质材料时的溶剂用量。进而，由于省略了对活性物质层的冲压加工，因此，可实现高生产量。对上述本专利技术的而言，优选在前述冲压工序中对前述混合物施加5MPa以上且300MPa以下(5?300MPa)的压力而进行冲压。若施加5MPa以上的压力，则具有:上述粉体混合物和使用该粉体混合物的活性物质材料的体积减少、所获得的浆状活性物质材料的粘度降低和最终所获得的电极的填充率提高等优点。另外，若施加300MPa以下的压力，则不会破坏活性物质材料。专利技术效果基于本专利技术，能够提供一种，其是含有活性物质层的，其中，即使不对活性物质层或活性物质图案施加冲压加工，也能够形成致密的活性物质层。【附图说明】图1是本专利技术一实施方式中制造的锂离子二次电池的概略纵向剖面图。图2是本专利技术一实施方式中在负极集电体10的表面形成由负极活性物质层12构成的负极活性物质层图案12A的结构体(负极)20的概略立体图。图3是表示本专利技术一实施方式中的负极制造装置构成的图。图4是表示本专利技术的一实施方式中通过喷嘴分配法形成由负极活性物质层12构成的负极活性物质层图案12A的情形的示意图。图5是表示本专利技术一实施方式中通过旋涂法形成固体电解质层的情形的示意图。图6是表示采用刮刀法(doctor blade method)形成正极活性物质层的情形的示意图。图7是本专利技术锂离子二次电池的变形例的概略纵向剖面图。附图标记的说明1,201......锂离子二次电池；10,210......负极集电体；12、212……负极活性物质层；12A……负极活性物质层图案；14……固体电解质层；16,216......正极活性物质层；8,218......正极集电体；20......结构体(负极)；30......放卷辊；32......搬运辊；34......搬运辊；40......喷嘴；42......干燥装置；44......干燥空气；50......卷绕辊；60……旋转载物台62......喷嘴；64......固体电解质材料；70......结构体;72......喷嘴；74......刮刀；114……电解质液；202......隔片。【具体实施方式】下面，参照【附图说明】本专利技术的一实施方式，但本专利技术并不局限于这些。此外，在下面的说明中，对相同或者相应的部分附加了相同的标记符号，有时还省略了对其重复的说明。另外，附图是用于概念性地说明本专利技术，因此，为了便于理解，有时会根据需要以夸张或简化的方式表示尺寸、比例或者数量。(I)锂离子二次电池的结构在本实施方式中，作为本专利技术的一个实例，说明制造图1所示结构的锂离子二次电池的情况。图1是本实施方式中制造的锂离子二次电池I的概略纵向剖面图。另外，图2是在负极集电体10的表面形成负极活性物质层12时所获得的结构体(即，包括负极集电体10和在负极集电体10的表面形成的负极活性物质层12的负极)20的立体图。本实施方式的锂离子二次电池I具有在负极集电体10上依次层叠负极活性物质层12、固体电解质层14、正极活性物质层16和正极集电体18而成的结构。负极集电体10和负极活性物质层12构成负极，正极活性物质层16和正极集电体18构成正极。在本说明书中，如图1和图2等所示地定义了 X、Y和Z坐标方向。作为负极集电体10，能够使用本专利技术所属
中公知的材料，例如可以是铝箔、铜箔等金属膜。另外，虽然未图示，但该负极集电体10也可以形成于绝缘性基材的表面。作为上述基材，可以使用由绝缘性材料形成的平板状构件；作为上述绝缘性材料，例如可以举出树脂、玻璃或陶瓷等。另外，基材还可以是具有挠性的柔性基板。作为负极活性物质层12中所含的负极活性物质，能够使用本专利技术的
中常用的物质，例如可以举出金属、金属纤维、碳材料、氧化物、氮化物、硅、硅化合物、锡、锡化合物、各种合金材料等。其中，当顾及容量密度的大小等时，优选为氧化物、碳材料、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池用电极的制造方法，其特征在于，包括：混合工序，其将活性物质材料和导电助剂进行干式混合；冲压工序，其对所述混合工序中得到的混合物施加压力而进行冲压；配制工序，其将溶剂混合于所述冲压工序后的所述混合物而配制浆状活性物质材料；以及涂布工序，其将所述浆状活性物质材料涂布在集电体上而形成活性物质层。

【技术特征摘要】
2012.09.13 JP 2012-2014011.一种电池用电极的制造方法，其特征在于，包括: 混合工序,其将活性物质材料和导电助剂进行干式混合； 冲压工序，其对所述混合工序中得到的混合物施加压力而进行冲压； 配制工序...

【专利技术属性】
技术研发人员：平松贤太，
申请(专利权)人：大日本网屏制造株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP