[發(fā)明專(zhuān)利]鋰離子二次電池及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280052544.1
• 申請(qǐng)日: 2012-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104025340A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石原昌作;菊池廣;佐藤桂司;窪田千惠美
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/13
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/13;H01M4/139;H01M4/62
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 肖靖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子二次電池及其制造方法。

背景技術(shù)

從環(huán)境保護(hù)、節(jié)能的觀點(diǎn)看，開(kāi)發(fā)并產(chǎn)品化了將引擎和馬達(dá)并用作動(dòng)力源的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)、僅將馬達(dá)作為動(dòng)力源的電動(dòng)汽車(chē)。另外，將來(lái)，用燃料電池取代引擎的燃料電池混合動(dòng)力汽車(chē)的開(kāi)發(fā)也將盛行。作為該混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)的能量源，可以對(duì)于電反復(fù)進(jìn)行充放電的二次電池是必須的技術(shù)。

其中，關(guān)于鋰離子二次電池，其動(dòng)作電壓高且容易獲得高的輸出，因此是強(qiáng)勁的電池，是作為混合動(dòng)力汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)的電源，重要性逐步增加的電池。同樣，用于有效利用太陽(yáng)光發(fā)電、夜間電力的電力儲(chǔ)存等用途的重要性增大，尋求進(jìn)一步的高容量化。

鋰離子二次電池的一般制造方法如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示的那樣，向集電箔涂裝電極膜漿并干燥來(lái)制造電極膜。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2006-73234

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)鋰離子二次電池的高容量化，需要進(jìn)行電池的電極膜的厚膜化。即，構(gòu)成電池的固體部件是電極膜、集電箔及分離器，而電極膜越厚，相對(duì)于集電箔及分離器的電極膜體積比例越大，增大在電池體積中所占的電極膜體積即活性物質(zhì)比例，從而實(shí)現(xiàn)電池的高容量化。

但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的制造方法中，由于以下的理由，通過(guò)電極膜的厚膜化實(shí)現(xiàn)高容量化是困難的。

也就是說(shuō)，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的電極膜的制造工序中，電極膜內(nèi)的粘接劑在電極膜的厚度方向產(chǎn)生分布而變得不均勻，與電極膜集電箔側(cè)比較，在電極膜表面?zhèn)龋辰觿┳兌啵液耠姌O膜越厚而不均勻分布的程度變得越顯著。粘接劑的不均勻度的概略如圖2所示，在電極膜厚為100μm的情況下，電極膜表面?zhèn)鹊恼辰觿┝繛榧姴瓊?cè)的約2倍，此外，在將電極膜厚設(shè)為200μm的情況下，為約2.5倍，在將電極膜厚設(shè)為500μm的情況下，成為約4倍。關(guān)于粘接劑量，根據(jù)電極膜與集電箔的密合強(qiáng)度確定需要量，因此，在對(duì)電極膜進(jìn)行厚膜化時(shí)，不得不增加粘接劑添加量。其結(jié)果，電極膜內(nèi)活性物質(zhì)比例降低，從而阻礙了高容量化。

本發(fā)明的目的在于提供通過(guò)在上述電極膜內(nèi)抑制粘接劑的不均勻分布來(lái)實(shí)現(xiàn)電極膜的高容量化的鋰離子二次電池及其制造方法。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種鋰離子二次電池，其特征在于，具備在集電箔的表面形成的電極膜和粘接上述集電箔與電極膜的粘接劑，上述電極膜的上述集電箔側(cè)的上述粘接劑濃度比上述集電箔的相反側(cè)的粘接劑濃度高。

另外，本發(fā)明提供一種鋰離子二次電池的制造方法，其特征在于，進(jìn)行：第1工序，在集電箔面涂敷液狀的電極材料膏；第2工序，使包含與上述電極材料膏所包含的液體成分不同的液體成分的固化液與上述電極材料膏接觸，固化上述電極材料膏；以及第3工序，從在上述第2工序中固化的上述電極材料膏除去液體成分并干燥。

根據(jù)本發(fā)明，可以提供實(shí)現(xiàn)電極膜的高容量化的鋰離子二次電池及其制造方法。

附圖說(shuō)明

圖1表示本發(fā)明的電極膜厚度方向的粘接劑濃度。

圖2表示以往的電極膜厚度方向的粘接劑濃度。

圖3表示本發(fā)明的集電箔4側(cè)對(duì)電極膜的表面?zhèn)鹊牡恼辰觿舛缺取?/p>

圖4表示剛剛涂裝后的電極膜的構(gòu)造。

圖5表示以往的電極膜干燥后的粘接劑及導(dǎo)電材料2向電極膜表面?zhèn)鹊臐饪s。

圖6是說(shuō)明以往的單面涂敷型電極制造法的裝置結(jié)構(gòu)的圖。

圖7是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例5中的單面涂敷型電極制造法的裝置結(jié)構(gòu)的圖。

圖8是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例5中的浸漬方式的固化裝置結(jié)構(gòu)的圖。

圖9是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例5中的噴霧器方式的固化裝置結(jié)構(gòu)的圖。

圖10是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例6中的兩面連續(xù)的涂敷型電極制造法的裝置結(jié)構(gòu)的圖。

圖11是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例7中的兩面成批涂敷型電極制造法的裝置結(jié)構(gòu)的圖。

圖12是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例8中采用直處理固化裝置的兩面成批涂敷型電極制造法的裝置結(jié)構(gòu)的圖。

(符號(hào)的說(shuō)明)