[發明專利]用金屬鈉被覆的電極的制造方法有效

申請號：	201280046266.9	申請日：	2012-09-27
公開（公告）號：	CN103828095A	公開（公告）日：	2014-05-28
發明（設計）人：	伊藤英明;小林仁;山下利秋;丸山慎一	申請（專利權）人：	日本曹達株式會社
主分類號：	H01M4/1395	分類號：	H01M4/1395;C23C2/04;C23C14/14;C23C26/00;H01M4/134
代理公司：	北京集佳知識產權代理有限公司 11227	代理人：	金世煜;苗堃
地址：	日本***	國省代碼：	日本;JP
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	金屬鈉被覆電極制造方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明涉及用金屬鈉被覆的電極的制造方法和在該制造方法中使用的鈉分散組合物。

本申請基于2011年9月29日在日本申請的特愿2011-213624號主張優先權，并將其內容援引于此。

背景技術

鋰離子電池在手機、汽車、蓄電池等各種領域中的需求不斷高漲，但由于成為其負極材料的鋰的原料礦石遍及世界，所以近年來世界性供給緊張日益加劇。與此相對，在海水、巖鹽層中富含成為鈉的原料的氯化鈉，并分布于全世界。因此，期望開發使用鈉代替鋰的鈉離子二次電池。

作為以鈉為原料的電池，鈉-硫（NaS）電池已經實用化，但驅動NaS電池需要300℃以上的溫度，限于特定的電力貯藏用途，尚未達到一般用途的實用化。另外，在NaS電池中，以熔融的鈉為負極活性物質、以SUS制的網、鋼絲絨等為集電體來構成負極，由于金屬鈉以活性大的液體的狀態使用，所以具有在固體電解質破損時金屬鈉容易進入正極室一側而引起短路的缺點。

在鈉二次電池中，為了不使鈉移動到正極側，需要使鈉以不切斷與集電體的電接合的方式接合，抑制鈉的流動。因此，例如以使金屬鈉或鈉化合物層狀地附著于集電體的表面而維持導通的方式接合的負極被用作鈉二次電池的負極。

作為用金屬鈉被覆支承體的表面的方法，例如已知一種金屬鈉被覆體的制造方法，其特征在于，使金屬鈉溶解在液氨中，使該溶液接觸通氣性好、表面積大的支承體后，使氨揮散（例如，參照專利文獻1）。

另外，已知一種負極的制造方法，即在鈉二次電池的制造方法中，在將負極活性物質和聚偏氟乙烯以95:5的比率混合而成的混合物中適量加入N-甲基吡咯烷酮并混合，得到涂料狀漿液，在厚度10μm的銅箔的一部分貼合遮蔽膠帶，用刮刀將上述漿液涂布于表面后，干燥而形成涂膜，接著，在相反側的一面也形成相同的涂膜后，實施輥壓，制作寬度約55mm、長度約330mm、厚度約230μm的電極作為負極，并且，在該負極的一端壓接切成寬度5mm、長度20mm、厚度200μm的金屬鈉（例如，參照專利文獻2）。作為該負極的制造方法的改良方法，已知如下方法，即，使壓接金屬鈉前的負極浸漬于在冷卻至-40℃左右的充滿容器的液氨中溶解了鈉金屬的溶液中后，取出，放入室溫的真空室內，進行氨的除去，由此制造預摻雜有鈉離子的負極（例如，參照專利文獻3）。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭61-074641號公報

專利文獻2：日本特開2010-272492號公報

專利文獻3：日本特開2011-009202號公報

發明內容

鈉的活性比鋰大，容易因空氣中的水分而失活，另外，由于與水分劇烈反應，所以操作困難。特別是存在如下問題，即，鈉難以與銅等金屬制作合金，將銅箔等金屬箔作為集電體時，難以使鈉與集電體表面接合。

另外，由于專利文獻1和3中記載的方法使用液氨，所以存在操作繁瑣的問題。另外，專利文獻2中未記載具體的方法，以及存在根據基板的種類未必能夠得到滿意的層疊體的問題。

本發明的目的在于提供一種制造使金屬鈉層狀且強力地附著于集電體的表面的用金屬鈉被覆的電極的方法和在該方法中使用的鈉分散組合物。

本發明的第一方式涉及一種用金屬鈉被覆的電極的制造方法，包括選自下述工序（1）～（4）中的任一個工序。

（1）在氧濃度為0.01%以下、露點為-10℃以下的非活性氣體環境下，在集電體上涂布鈉分散體并加熱干燥的工序，該鈉分散體含有選自亞胺鹽和粘結劑中的至少一個和金屬鈉，

（2）在氧濃度為0.01%以下、露點為-10℃以下的非活性氣體環境下，將表面顯示金屬光澤的固體金屬鈉片壓接在集電體上的工序，