[發(fā)明專利]制造非水電解質(zhì)二次電池的方法，非水電解質(zhì)二次電池和制造負極糊的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310262885.8
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103515575A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杉原敦史;河野貴志;松田翼;和田直之;堤修司;橋本達也
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社;株式會社捷太格特
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M10/0525;H01M4/139;H01M10/058
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 李穎;林柏楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及關(guān)于制造非水電解質(zhì)二次電池的方法、非水電解質(zhì)二次電池和制造負極糊的方法的技術(shù)。?

發(fā)明背景?

用于混合動力車的非水電解質(zhì)二次電池，如鋰離子電池需要具有優(yōu)異的輸出特性和循環(huán)特性。照慣例，已調(diào)查了各種技術(shù)以建立制備高品質(zhì)電極糊以改善輸出特性或循環(huán)特性的簡單方法。例如，相關(guān)技術(shù)公開在下面顯示的日本專利申請公開No.2011-63673（JP2011-63673A）中。?

JP2011-63673A能夠通過向粉狀活性材料粒子和羧甲基纖維素（CMC）的混合物中加入溶劑簡單地制造用于電極的含水糊。?

但是，當(dāng)使用根據(jù)JP2011-63673A中公開的相關(guān)技術(shù)制得的糊制造非水電解質(zhì)二次電池時，在負極的復(fù)合材料層中會可能出現(xiàn)來自于CMC的缺陷（即缺陷點），這取決于該負極活性材料的物理性質(zhì)或某些其它原因。?

例如，減少該負極中所含的CMC的添加量對制造高輸出的非水電解質(zhì)二次電池是有效的。因此有效的是使用具有高粘度（換句話說，具有高分子量）的CMC以減少CMC的添加量。但是，具有高粘度的CMC是難溶解的。當(dāng)CMC在捏合過程中不能完全溶解時，未溶解的CMC可殘留在負極糊中并在涂布過程中導(dǎo)致缺陷。由此，當(dāng)使用具有高粘度的CMC改善輸出特性時，需要解決涂布過程中容易產(chǎn)生缺陷的問題。?

已知的是，CMC的溶解度還取決于已吸附在負極活性材料上的油的量。例如，當(dāng)已吸附在負極活性材料上的油的量不足時，在硬捏合過程中?固含量比率變得過高（換句話說，水量變得不足）以至于不能完全溶解CMC。在另一方面，當(dāng)已吸附在負極活性材料上的油的量過量時，CMC在負極活性材料上的吸附提高，導(dǎo)致負極的復(fù)合材料層的剝離強度不佳。隨后出現(xiàn)另一問題，即循環(huán)特性易于劣化。?

由此，當(dāng)在負極糊制備中使用具有高粘度的CMC時，必須優(yōu)化CMC的粘度與吸附在負極活性材料上的油的量之間的關(guān)系以完全溶解CMC并確保復(fù)合材料層的足夠的剝離強度。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了制造非水電解質(zhì)二次電池的方法、非水電解質(zhì)二次電池和制造即使在具有高粘度的羧甲基纖維素用于負極時也能確保高程度的剝離強度的負極糊的方法。?

根據(jù)本發(fā)明的第一方面的制造非水電解質(zhì)二次電池的方法包括：對其上已吸附油的負極活性材料、羧甲基纖維素和水的混合物施以硬捏合以制備初級捏合混合物；用水稀釋該初級捏合混合物以制備漿料；將粘結(jié)劑添加到該漿料中以制備負極糊；將吸附在負極活性材料上的油的量限定為等于或大于50ml/100克且等于或小于62毫升/100克的值，其中所述油的量是當(dāng)負極活性材料的粘度特性顯示當(dāng)將所述油滴定到負極活性材料上時產(chǎn)生的最大扭矩的70%時的量；并將羧甲基纖維素的1%水溶液粘度限定為等于或大于6000mPa·s且等于或小于8000mPa·s的值。?

在本發(fā)明的第一方面，該方法可以進一步包括限定羧甲基纖維素的用量以使基于負極糊中包含的負極活性材料、羧甲基纖維素和粘結(jié)劑的總重量的羧甲基纖維素重量百分比等于或大于0.6%且等于或小于0.8%。?

在本發(fā)明的第一方面，該方法可以進一步包括將硬捏合成初級捏合混合物的過程中的固含量比率調(diào)節(jié)至等于或小于70%的值。?

本發(fā)明的第二方面提供包括負極的非水電解質(zhì)二次電池，所述負極由通過根據(jù)本發(fā)明第一方面的制造方法制備的負極糊制成。?

根據(jù)本發(fā)明的第三方面的制造負極糊的方法包括：對其上已吸附油的?負極活性材料、羧甲基纖維素和水的混合物施以硬捏合以制備初級捏合混合物；用水稀釋所述初級捏合混合物以制備漿料；將粘結(jié)劑添加到所述漿料中；將吸附在負極活性材料上的油的量限定為等于或大于50ml/100克且等于或小于62毫升/100克的值，其中所述油的量是當(dāng)負極活性材料的粘度特性顯示當(dāng)將所述油滴定到負極活性材料上時產(chǎn)生的最大扭矩的70%時的量；并將羧甲基纖維素的1%水溶液粘度限定為等于或大于6000mPa·s且等于或小于8000mPa·s的值。?

附圖簡要說明?

下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施方案的特征、優(yōu)點和技術(shù)與工業(yè)重要性，其中相同的數(shù)字描述相同的元素，并且其中：?

圖1是描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的根據(jù)制造鋰離子電池的方法生產(chǎn)負極糊的過程的流程的示意圖；?

圖2是顯示硬捏合過程中固含量比率與缺陷（缺陷點）數(shù)量之間的關(guān)系的圖，所述缺陷數(shù)量取決于已吸附在負極活性材料上的油的量；和?