[发明专利]电极浆料制造方法、制造系统和二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及电极浆料制造方法、用于实现该制造方法的制造系统和使用根据该制造方法制造的电极浆料制造出的二次电池的技术。

背景技术

用于使用双轴挤出混合器来生产电极浆料以生产良好品质的（即，均质的）电极浆料的技术是已知的。该技术例如记载在日本专利申请公报No.2011-224435（JP2011-224435A）中并且是公知的。

JP2011-224435A记载了一种混合器（即，双螺杆挤出混合器），该混合器配备有空心筒和互相隔开预定距离平行地设置于形成在筒内部的混合室中的两个旋转轴。被供给以粘合剂的粘合剂注入部在混合器的混合室中配置在被供给以粉末的粉末注入部的粉末移送方向上的下游。配备有设置在旋转轴上并压缩粉末的间隔件的粉末处理部配置在粉末注入部和粘合剂注入部之间。通过使用这种双螺杆挤出混合器生产电极混合物（即，电极浆料），能够生产出品质良好的（即，均质的）浆料。

当使用诸如记载在JP2011-224435A中的双螺杆挤出混合器来制造电极浆料时，双螺杆挤出混合器的内部不是气密的（即，它是开放系统），因而从双螺杆挤出混合器排出的全部所生产的电极浆料在被导入密闭系统（即，脱泡罐）进行真空脱泡之前必须先用罐接收，然后被成批处理。这样，当使用双螺杆挤出混合器来生产电极浆料时，成批处理所需的时间量增加了生产时间，从而在使用双螺杆挤出混合器时难以缩短生产电极浆料所花费的时间。

另外，近年来，出于降低二次电池的制造成本或减轻环境负荷等意图，已检验了各种用于减小电极浆料中的溶剂量的技术。

对于电极浆料，如果气泡混入浆料中，则它们可能在施加电极浆料的涂层时产生问题（透明度）。因此，对电极浆料进行真空脱泡处理，以除去电极浆料中的气泡。然而，如果减小溶剂量并增大电极浆料的固相率，则存在难以除去气泡的问题。例如，如果减小溶剂量并且电极浆料的固相率为50%以上，则电极浆料的粘度增大。另外，当电极浆料的粘度高时，难以除去电极浆料中的气泡。

因此，在使用已减小了溶剂量的高粘度电极浆料时，即使在进行了真空脱泡处理之后，包括大量气泡的上层澄清（即，顶部）部分也不能使用，仅具有少量气泡的部分被使用。因此，电极浆料的产量最终较低，使得无法如所希望的那样降低电极浆料的制造成本。

发明内容

由此，本发明提供了一种电极浆料制造方法、实现该制造方法的制造系统和利用根据该制造方法生产的电极浆料制造出的二次电池，该制造方法对于在利用双螺杆挤出混合器生产电极浆料时已减小了溶剂量（例如，使得固相系数为50%以上）的电极浆料能够容易和可靠地除去气泡。

本发明的第一方面涉及一种使用双螺杆挤出混合器的电极浆料制造方法。该制造方法包括：用真空泵对与莫诺泵（奈莫泵）的出口连接的脱泡罐进行真空排气，以使得位于形成在所述莫诺泵的转子和定子之间的接触部处的气密线的所述脱泡罐侧的管道系统是以所述气密线为边界的密闭系统，所述真空泵在其入口连接到所述脱泡罐，所述莫诺泵的入口连接到双螺杆挤出混合器的出口；以及通过在将位于所述气密线的所述脱泡罐侧的所述管道系统保持为真空状态的同时利用所述莫诺泵将所述电极浆料移送到所述脱泡罐，来对位于所述气密线的所述脱泡罐侧的所述管道系统内部和所述脱泡罐内部的电极浆料连续地进行真空脱泡。

通过利用莫诺泵移送电极浆料，从莫诺泵到脱泡罐的管道系统能够是密闭系统，因而能够在不进行成批处理的情况下连续地进行真空脱泡处理。结果，能够缩短对电极浆料进行真空脱泡所需的时间量。

可用所述真空泵对所述脱泡罐如此进行真空排气，使得所述电极浆料沿所述脱泡罐的内壁面流下以便在所述内壁面上形成所述电极浆料的薄膜，且然后被收集在所述脱泡罐的底部中。

上述制造方法还可包括通过用设置在所述脱泡罐中的喷嘴朝所述薄膜放出溶剂并用所述溶剂撞击在所述薄膜中出现的气泡来使所述气泡破裂。

可通过用设置在所述脱泡罐中的喷嘴朝所述脱泡罐的内部放出溶剂并增大所述溶剂在所述薄膜中的含量比率而减小所述薄膜中表面活性剂的浓度，来使在所述薄膜中出现的气泡破裂。

所述脱泡罐可包括从所述内壁面立设并保持所述电极浆料的保持部件。另外，在所述保持部件和所述内壁面之间设置有狭缝部，所述狭缝部是具有预定宽度的间隙，并且可用所述真空泵对所述脱泡罐如此进行真空排气，使得沿所述内壁面流下的电极浆料通过所述狭缝部。如本文所用，“宽度”是指所述间隙的在与所述狭缝部的纵长方向垂直的方向上的尺寸。