[发明专利]造粒体聚集体的制造方法、电极板的制造方法和电池的制造方法有效
申请号: | 201711081703.1 | 申请日: | 2017-11-07 |
公开(公告)号: | CN108091827B | 公开(公告)日: | 2021-08-24 |
发明(设计)人: | 秋山直久 | 申请(专利权)人: | 丰田自动车株式会社 |
主分类号: | H01M4/139 | 分类号: | H01M4/139;H01M4/62;H01M4/04 |
代理公司: | 北京市中咨律师事务所 11247 | 代理人: | 王潇悦;段承恩 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 造粒体 聚集体 制造 方法 极板 电池 | ||
一种造粒体聚集体的制造方法,所述造粒体聚集体是包含活性物质粒子、导电剂粒子、将活性物质粒子和导电剂粒子粘结的粘结剂、以及溶剂的湿润造粒体聚集而成的,所述制造方法包括以下工序:向具有吸溶剂性的活性物质粒子加入将粘结剂溶解于溶剂中而得到的粘结剂溶液,进行混合并造粒,制造一次造粒体聚集而成的一次造粒体聚集体;以及,向一次造粒体聚集体混合导电剂粒子并造粒,制造造粒体聚集体。
技术领域
本发明涉及造粒体聚集体的制造方法、使用了造粒体聚集体的电极板的制造方法、以及使用了电极板的电池的制造方法,所述造粒体聚集体是包含活性物质粒子和导电剂粒子且经造粒得到的湿润状态的湿润造粒体聚集而成的。
背景技术
在制造电池的电极板(正极板、负极板)时,已知先制造包含活性物质粒子、导电剂、粘结剂,且湿润状态的造粒体聚集而成的造粒体聚集体(湿润造粒粒子、湿润造粒体)。然后,使用具有3根辊的辊压装置,使造粒体聚集体成为层状,在集电板上转印并干燥,得到在集电板上具有活性物质层的电极板的方法(参照日本特开2016-103433、日本特开2016-134269)。
发明内容
但是,已发现在制造造粒体聚集体后,根据直到将其转印于集电板为止的时间推移的长短,造粒体聚集体对集电板的转印性会变化,即,造粒体聚集体的转印性会产生经时变化。例如,利用搅拌式混合造粒装置,向将活性物质粒子和导电剂粒子进行了干式混合的混合物,加入将粘结剂(PVDF(聚偏二氟乙烯))溶解于溶剂(NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮))而成的粘结剂溶液并混合造粒,制造造粒体聚集体。然后,使用辊压装置将该造粒体聚集体转印于集电板。此时,发现了如果从制造造粒体聚集体后直到转印于集电板为止的时间推移长,则在转印了造粒体聚集体的未干燥的活性物质层,容易产生缝隙(スケ,形成为孔状的未干燥活性物质层的缺损部分)和条痕(スジ,沿着集电板的行进方向形成为纤维状的未干燥活性物质层的缺损部分)等转印不良。
认为其原因是在制造造粒体聚集体后,造粒体内的溶剂分布随着时间推移而变化的缘故。即,认为干式混合过的活性物质粒子和导电剂粒子,处于许多小的导电剂粒子围绕了活性物质粒子的周围的状态。将由该导电剂粒子包围了的活性物质粒子和粘结剂溶液混合造粒,因此随着时间推移,粘结剂溶液中的溶剂通过导电剂粒子彼此之间,向活性物质粒子和导电剂粒子之间、进而向活性物质粒子内缓缓浸透吸收。另一方面,在将造粒体聚集体转印于集电板时,通过由导电剂粒子包围的活性物质粒子彼此相对移动而使造粒体聚集体整体变形,但如上所述由于溶剂被吸收,因此随着从造粒起算的时间推移,在活性物质粒子彼此之间有助于润滑的溶剂量减少。也就是说,认为随着从造粒起算的时间推移,造粒体聚集体的延展性下降,变得难以向集电板转印,容易产生前述的缝隙、条痕等转印不良。
本发明提供一种造粒体聚集体的制造方法,在制造包含活性物质粒子、导电剂粒子和粘结剂的湿润造粒体聚集而成的造粒体聚集体后,即使直到转印于集电板为止时间推移,也难以产生转印性的变化。另外,提供一种使用了这样制造出的造粒体聚集体的电极板的制造方法、和使用了这样制造出的电极板的电池的制造方法。
本发明的第1方式,涉及包含活性物质粒子、导电剂粒子、将它们粘结的粘结剂、以及溶剂的湿润造粒体聚集而成的造粒体聚集体的制造方法。造粒体聚集体的制造方法具备以下工序:向具有吸溶剂性的所述活性物质粒子,加入将所述粘结剂溶解于所述溶剂而得到的粘结剂溶液,进行混合并造粒,制造一次造粒体聚集而成的一次造粒体聚集体;以及,向所述一次造粒体聚集体混合所述导电剂粒子并造粒,制造所述造粒体聚集体。
所述造粒体聚集体的制造方法中,在将活性物质粒子与粘结剂溶液混合制造了一次造粒体聚集体后,向其中混合导电剂粒子形成二次造粒,制造造粒体聚集体。这样制造出的造粒体聚集体中,使溶剂先浸渗于活性物质粒子,因此制造后的延展性的经时变化小,转印性的经时变化也小。因此,如果使用由该制造方法制造出的造粒体聚集体,则在将该造粒体聚集体转印于集电板形成电极板时,能够不受到从造粒体聚集体的制造直到转印的时间推移的影响,抑制所述缝隙、条痕的产生,将未干燥的活性物质层稳定地形成于集电板。
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