[發明專利]鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法

在審

• 申請號: 201380063111.0
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN104854737A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 香野大輔;田中麻紗子;海川敏光;武內正隆
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/62
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

技術領域

本發明涉及制造鋰二次電池負極用漿液的方法。另外，本發明涉及采用該制法得到的漿液、通過該漿液制造的鋰離子二次電池負極用極板、以及包含該極板的鋰離子二次電池。

背景技術

不僅是移動電話、攝像機等小型便攜設備，作為電動自行車、各種電動汽車等的電源，鋰離子二次電池由于高能量密度、高電壓這樣的特征而被廣泛使用。作為這些鋰二次電池所使用的負極材料，可使用在與鋰(Li)接近的低電位下每單位質量的充放電容量大的石墨所代表的碳材料。另外，作為負極用粘合劑，至今為止主要使用聚偏二氟乙烯(簡稱為PVdF)及其共聚物所代表的氟樹脂，但在使用這些粘合劑的情況下，作為溶劑需要使用有機溶劑。最近，由于丁苯橡膠(簡稱為SBR)能夠作為水分散液利用而使漿液制造工序簡化等的優點，因此常常使用。

作為漿液的制造方法，例如日本特開2009-187819號公報(專利文獻1)那樣，提出了通過漿液的粘度來管理工序的結束條件的制造方法。另外，從電池的低電阻化、長壽命化的觀點出發，有時添加氣相生長碳纖維。該情況下，例如日本特開2005-222933號公報(WO2005/067081)(專利文獻2)那樣，提出了在向增粘劑水溶液中添加碳纖維并攪拌后添加負極材料、進一步攪拌后添加SBR水分散液并攪拌的制造方法，和在向增粘劑水溶液添加負極材料并攪拌后添加碳纖維、進一步攪拌后添加SBR水分散液并攪拌的制造方法。

在先技術文獻

專利文獻1：日本特開2009-187819號公報

專利文獻2：日本特開2005-222933號公報(WO2005/067081)

發明內容

在專利文獻1中，由于通過粘度、裝置的電流值來管理漿液的制造工序，因此存在下述課題：即使漿液中有分散不均勻的部分和/或電極活性物質等的凝聚塊，如果添加分散劑使固體成分比率降低，則漿液的粘度、電流值降低，從而進入下一工序。并且，存在如果為了調整粘度而在制造工序中大量添加分散劑單體，則在將所得到的漿液涂布于集電體并使其干燥時，集電體與合劑層的界面的密合性降低這樣的課題。

本發明的優選實施方式中的鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法、使用通過該方法制造的漿液的負極用極板和電池如下所述。

[1]一種鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法，具有攪拌工序，該工序對含有增粘劑溶液和分散質的混合物進行攪拌，所述分散質包含負極活性物質，所述攪拌工序包括對所述分散質的比表面積的加權平均值(α)(m²/g)與固體成分比率(β)的積(α×β)為1.3以上的混合物進行攪拌的工序，并且不包括單獨添加用于漿液的分散介質的工序、或者在包括該工序的情況下單獨添加的分散介質的量為漿液中的分散介質總量的5質量％以下。

[2]根據所述[1]記載的鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法，所述攪拌工序包括向所述分散質添加增粘劑溶液并攪拌的工序、和其后將進一步添加增粘劑溶液并攪拌的操作進行1次或反復進行2次以上的工序。

[3]根據所述[2]記載的鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法，所述攪拌工序包括：

將所述分散質的總量投入攪拌機的工序；和

接下來，將向所述攪拌機投入增粘劑溶液并攪拌的操作反復進行2次以上的工序。

[4]根據所述[3]記載的鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法，在最初的攪拌工序中投入的增粘劑溶液的量為增粘劑溶液的總使用量的5～40質量％。

[5]根據所述[1]記載的鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法，增粘劑溶液的溶劑包含水。

[6]根據所述[1]記載的鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法，在對含有增粘劑溶液和分散質的混合物進行攪拌的所述工序之后，具有向其中投入粘合劑溶液并攪拌的工序。

[7]根據所述[1]記載的鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法，所述負極活性物質是選自非石墨系碳材料和石墨系碳材料中的1種以上。

[8]根據所述[1]記載的鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法，負極活性物質的采用激光衍射法得到的體積基準的平均粒徑(D50)為1～50μm。

[9]根據所述[6]記載的鋰離子二次電池負極用漿液的制造方法，所述粘合劑溶液中所含的粘合劑成分是選自丁苯橡膠(SBR)、丁腈橡膠(NBR)、丁二烯橡膠(BR)、聚苯乙烯-丙烯酸酯(St-Ac)、聚丙烯腈(PAN)和聚酰胺-酰亞胺中的至少1種。

[10]根據所述[1]記載的鋰離子二次電池用負極用漿液的制造方法，所述分散質包含導電助劑。