[發(fā)明專利]電池和電池的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080070322.3
• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN103229341A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大鐘真吾;梅原將一
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M2/16;H01M10/058
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池和電池的制造方法。

背景技術(shù)

一直以來，作為電池的電極體，常使用具備正極、負(fù)極以及介于正極和負(fù)極之間的隔板的電極體。例如，作為電子設(shè)備、車輛的驅(qū)動源近年來關(guān)注正在提高的鋰離子電池的電極體，常使用使片狀的正極、負(fù)極和隔板進(jìn)行重合卷繞而成的電極體。根據(jù)這種電池，可以增大正極和負(fù)極的每單位體積的表面積，可以謀求能量密度的提高。

另外，為了提高所謂高速率特性等的電池性能，期望使正極和負(fù)極之間的離子傳導(dǎo)的效率更進(jìn)一步地提高。離子傳導(dǎo)的效率提高時，提高隔板的離子透過性是有效的，因此期望隔板的厚度小，表面的平滑性高。

一直以來，作為隔板，常使用聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴系的樹脂薄膜。但是，樹脂薄膜制的隔板，需要一定程度的機(jī)械強(qiáng)度，使得在電池的組裝時不斷裂。因此，樹脂薄膜制的隔板，從強(qiáng)度維持的觀點(diǎn)來看，與以往相比減薄厚度較困難。

因此，提出了在正極或者負(fù)極的表面上直接形成發(fā)揮隔板的功能的層、即隔板層的方案（例如，參照專利文獻(xiàn)1和2）。在專利文獻(xiàn)1和2中，記載有下述方法，通過調(diào)制含有絕緣性粒子、粘合劑和溶劑的涂料，并將該涂料涂布到正極或負(fù)極的活性物質(zhì)層的表面后使其干燥，在正極或負(fù)極的表面形成隔板層。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第97/08763號

專利文獻(xiàn)2：日本國專利申請公開2000-149906號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本申請發(fā)明者，發(fā)現(xiàn)了在采用如上述那樣的方法在正極或負(fù)極的表面形成了隔板層時，在隔板層的表面形成大的凹凸，根據(jù)情況產(chǎn)生針孔（pinhole）。然而，如果隔板層的表面的平滑性低，則有正極的表面和負(fù)極的表面之間的距離（所謂極間距離）產(chǎn)生偏差，在電池性能上發(fā)生偏差之虞。另外，如果隔板層的表面的平滑性低，則有隔板層的絕緣性降低之虞。

本發(fā)明的目的是提供一種在正極和負(fù)極的至少一方的表面上形成有隔板層的電池，該電池的隔板層的表面的平滑性高。本發(fā)明的另一目的是提供一種制造該電池的制造方法。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種電池的制造方法，該電池具備：具有正極活性物質(zhì)層的正極、具有負(fù)極活性物質(zhì)層的負(fù)極以及在正極活性物質(zhì)層和負(fù)極活性物質(zhì)層的至少一方的表面上形成的隔板層。本發(fā)明涉及的電池的制造方法，其包括：準(zhǔn)備正極的工序，該正極具有正極集電體、和含有正極活性物質(zhì)并在上述正極集電體上形成的正極活性物質(zhì)層；準(zhǔn)備負(fù)極的工序，該負(fù)極具有負(fù)極集電體、和含有負(fù)極活性物質(zhì)并在上述負(fù)極集電體上形成的負(fù)極活性物質(zhì)層；制作涂料的工序，該工序至少使絕緣性粒子、粘合劑和溶劑進(jìn)行混合，制作粘度為500mPa·s～5000mPa·s的隔板層形成用的涂料；和通過在上述正極活性物質(zhì)層和上述負(fù)極活性物質(zhì)層的至少一方的表面上涂布上述涂料并使其干燥，形成具有絕緣性和多孔性的隔板層的工序。

本申請發(fā)明者認(rèn)為，作為隔板層的平滑性降低的原因之一，有如以下那樣的原因。即，將包含絕緣性粒子、粘合劑和溶劑的涂料涂布在正極或負(fù)極的活性物質(zhì)層的表面時，該溶劑滲入活性物質(zhì)層中，空氣從活性物質(zhì)層中被擠出。該空氣，在形成隔板層的涂料的膜中通過，到達(dá)膜的表面后，釋放到外部。認(rèn)為此時，該空氣在膜的表面形成凹凸。

根據(jù)本發(fā)明涉及的制造方法，隔板層形成用的涂料，其粘度被調(diào)整為500mPa·s以上。因?yàn)橥苛系恼扯缺容^大，所以可抑制溶劑滲入活性物質(zhì)層中。因此，從活性物質(zhì)層中擠出的空氣的量減少，可以提高隔板層的平滑性。但是，涂料的粘度過大時，涂料的涂布量變得容易有偏差。根據(jù)本發(fā)明涉及的制造方法，涂料的粘度被調(diào)整為5000mPa·s以下。因此，可抑制涂布量的偏差。

在此公開的電池的制造方法優(yōu)選的一方式中，在上述制作涂料的工序中，相對于絕緣性粒子100重量份，還添加0.5重量份～65重量份的增粘劑。在此公開的電池的制造方法的另一優(yōu)選的方式中，在上述制作涂料的工序中，上述粘合劑的配合量，相對于絕緣性粒子100重量份為3重量份以下。在此公開的電池的制造方法的另一優(yōu)選的方式中，在上述制作涂料的工序中，上述粘合劑的配合量，相對于絕緣性粒子100重量份為3重量份以下，相對于絕緣性粒子100重量份，還添加0.5重量份～65重量份的增粘劑。由此，將涂料的粘度調(diào)制為適當(dāng)?shù)姆秶兊萌菀住?/p>