[发明专利]制造锂离子二次电池电极的方法

说明书

本发明公开了制造锂离子二次电池电极的方法。该方法包括步骤：将各自包含活性材料(2)和粘合剂(4)的复合物颗粒(1)供应到片集电器(42)上；和将供应到集电器(42)上的复合物颗粒(1)辊压，由此形成活性材料层(44)。辊压步骤包括涉及第一辊压的第一辊压子步骤，和在第一辊压子步骤以后进行的第二辊压子步骤。橡胶辊(R1)优选用于第一辊压子步骤中。

技术领域

本发明涉及制造锂离子二次电池电极的方法。更具体而言，本发明涉及制造锂离子二次电池电极的方法，所述锂离子二次电池电极包括例如包含活性材料和粘合剂的复合物颗粒。本申请要求2014年9月12日在日本提交的专利申请No.2014-187015的优先权，通过引用将其全部内容结合到本文中。

背景技术

锂离子二次电池中所用的电极包含在片集电器上的电极活性材料层。该电极活性材料层通常如下形成：将包含活性材料颗粒的电极材料分散于液体介质中以制备形成活性材料层的淤浆，并将淤浆供应到集电器上，干燥，然后压实。作为选择，该电极活性材料层可不使用液体介质而形成，在这种情况下，删除干燥步骤，因此节约能量并降低制造成本。例如，专利文件1公开了一种方法，所述方法涉及将通过将活性材料颗粒和粘合剂以预定比混合并造粒而制备的复合物颗粒供应到集电器的表面上，并将复合物颗粒辊压，同时施加热于其上，因此制造电极。专利文件2公开了一种方法，所述方法涉及制备涂有导电金属的活性材料颗粒，并将活性材料颗粒和集电器加压，同时将活性材料颗粒烧结，使得活性材料颗粒和集电器相互结合，因此制造电极。

引用目录

专利文献

[PTL 1]日本专利申请公开No.2005-340188

[PTL 2]日本专利申请公开No.2003-317707

发明概述

技术问题

为提高包含电极如上文所述电极的锂离子二次电池的容量，活性材料颗粒必须变得密集在电极活性材料层中。提高辊压步骤或加压步骤中的压力有效用于提高活性材料颗粒的密度。另一可能的路线是使用高振实密度材料作为活性材料颗粒。不幸的是，提高辊压步骤或加压步骤中的压力导致活性材料颗粒中的破裂。该破裂可例如不利地导致所得电池的储存特性劣化。明显提高活性材料颗粒的振实密度是困难的，这使得这类活性材料颗粒难以充分贡献于较高的容量。

因此，本发明的目的是提供制造用于锂离子二次电池的电极的方法，其能够赋予高容量而不具有储存特性的任何劣化。

问题的解决方法

为克服以上目的，本发明的一个优选实施方案提供制造锂离子二次电池电极的方法。电极制造方法包括：将各自包含活性材料和粘合剂的复合物颗粒供应到片集电器上；和将供应到集电器上的复合物颗粒辊压以形成活性材料层。辊压步骤包括涉及第一辊压的第一辊压子步骤和在第一辊压子步骤以后进行的第二辊压子步骤。

本文所述技术涉及将供应到集电器上的复合物颗粒辊压，因此形成其中复合物颗粒相互结合并与集电器相互结合的活性材料层。辊压在辊压步骤中进行多于一次。这不是一次性地，而是逐步地提高复合物颗粒的密度，因此提高所得活性材料层的密度，同时防止活性材料中的破裂。因此，制造用于高容量锂离子二次电池的电极。

根据本文所述另一优选实施方案，方法优选进一步包括使用橡胶滚轴将供应到集电器上的复合物颗粒弄平。弄平步骤在第一辊压子步骤之前。

该实施方案使得可在第一辊压子步骤中的辊压以前将适量复合物颗粒均匀地供应到集电器上。因此，该方法能够制造电极，同时防止单位面积的复合物颗粒量(即复合物颗粒的单位面积重量)的变化。

根据本文所述又一优选实施方案，方法优选进一步包括控制橡胶滚轴的垂直位置，因此调整供应到集电器上的复合物颗粒的量。