[发明专利]经处理的活性材料、其处理方法及含有该经处理的活性材料的糊料

说明书

本申请要求基于2007年3月26日提交的日本专利申请No.2007- 079864的优先权。该申请的全部内容以引用方式并入本发明。

技术领域

本发明涉及一种通过处理活性材料获得的经处理的活性材料及处理活 性材料的方法，更特别涉及一种用在二次电池中的经处理的活性材料及处 理所述用于二次电池的活性材料的方法。本发明还涉及一种含有所述经处 理的活性材料的糊料和制造该糊料的方法。

背景技术

一种已知的制造电池电极的技术为捏和活性材料、水和有机分子链而 制备成活性材料浆料并将所得活性材料浆料涂覆在集电体(collector)表面 上。

根据日本专利申请特开2004-273424中公开的技术，通过捏和负极活 性材料、水和有机分子链(在日本专利申请特开2004-273424中，被称为具 有增稠效果的有机物质)制备活性材料浆料。使用最大分散粒度为50μm以 下(使用颗粒计量法(grain gauge method)测量活性材料浆料的粒度)的活性 材料浆料。通过使用最大分散粒度为50μm以下的活性材料浆料，防止了 当将活性材料浆料涂覆在集电体表面上以制造用于二次电池的电极时，在 电极中流动的电流密度波动。

根据日本专利申请特开2005-129482中公开的技术，通过捏和活性材 料、水、水溶性纤维素和橡胶粘合剂制备活性材料浆料。根据日本专利申 请特开2005-129482中公开的技术，通过混合活性材料、水和水溶性纤维 素制备第一浆料。然后，通过将橡胶粘合剂掺入第一浆料制备第二浆料。 通过将第二浆料涂覆在集电体表面上制造用于二次电池的电极。当通过混 合制备第一浆料时，将活性材料压向容器内壁，防止它在第一浆料中聚集。

在二次电池中，在重复充电和放电过程中，充放电性能有时会下降。 这是因为在重复充电和放电过程中，活性材料从集电体表面脱落。如在日 本专利申请特开2004-273424中所述，可以通过降低50μm以下的最大分 散粒度而抑制电极中流动的电流密度的波动，并因此预期可抑制活性材料 从集电体表面的脱落。然而，对于在日本专利申请特开2004-273424中所 述的技术，因为活性材料与有机分子链之间的结合力小，所以在重复充电 和放电过程中，活性材料不可避免地从集电体表面脱落。同样，对于在日 本专利申请特开2005-129482中所述的技术，因为活性材料与水溶性纤维 素之间的结合力弱，所以活性材料不可避免地从集电体表面脱落。

对于传统技术，活性材料与有机分子链通过范德华力吸引。范德华力 结合力为10kJ/mol以下。在混合第一浆料的情况下，当如在日本专利申 请特开2005-129482中所述压向容器的内壁时，有机分子链(在这种情况下 为水溶性纤维素)被强烈地压在第一浆料中的活性材料上。然而，活性材料 与有机分子链之间的结合力不能增加。当制备第一浆料时，测定水的量使 得其能够使最终浆料(第二浆料)具有足够的流动性以将该浆料涂覆在集电 体表面上。因此，尽管活性材料与有机分子链结合在一起，这种结合仅仅 在于范德华力的作用。

根据本发明，获得了经处理的活性材料，其中至少一种有机分子链与 活性材料表面强结合。根据本发明，提供了含有所述经处理的活性材料的 糊料。根据本发明，提供了使用所述经处理的活性材料的二次电池。此外， 根据本发明，提供了处理活性处理的方法、制造糊料的方法和制造糊料的 设备。根据本发明使用所述经处理的活性材料制备的二次电池即使在重复 充电和放电过程中也没有显示出经处理的活性材料从集电体表面脱落的特 征。此外，当使用所述经处理的活性材料制造二次电池时，可以长时间维 持二次电池的良好充放电特征。

发明内容

在根据本发明的经处理的活性材料中，至少一种有机分子链被化学吸 附在活性材料表面。

在经处理的活性材料中，活性材料和至少一种有机分子链强结合。因 为当经处理的活性材料涂覆在集电体表面时，活性材料与有机分子链难以 分离，所以活性材料难以从集电体表面脱落。该现象的发生是因为有机分 子链被化学吸附在活性材料表面上。化学吸附的结合力高达40-400 kJ/mol，大大高于范德华力。范德华力等于或小于10kJ/mol。因此，在根 据本发明的经处理的活性材料中，因为有机分子链被化学吸附在活性材料 表面上，所以活性材料与有机分子链不能容易地分离。因为有机分子链缠 结在集电体表面上，所以可以抑制活性材料从电极体脱落。