[發明專利]鋰二次電池用電極形成材料和電極的制造方法

有效

• 申請號: 201580047979.0
• 申請日: 2015-09-04
• 公開（公告）號: CN106716694B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 水落龍太;境田康志;坂本力丸
• 申請（專利權）人: 日產化學工業株式會社
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/13;H01M4/131;H01M4/133;H01M4/139;H01M4/1391;H01M4/1393
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 李照明;段承恩

本發明的課題在于，提供一種粘合劑、包含該粘合劑的電極形成材料和使用該電極形成材料的電極的形成方法，在利用該粘合劑將電極活性物質和導電助劑被覆在集電體上時，被覆在集電體上的電極中的活性物質變為高密度，且與集電體的密合性優異。本發明的解決方法是一種電極形成材料，用于被覆在集電體上，該電極形成材料包含電極活性物質和粘合劑，該粘合劑包含：含有羧基的多糖類、含有羧基的多糖類與環氧化合物的反應生成物、或它們的組合，而且，含有該粘合劑3質量％的水性溶液在25℃下的粘度在20～1500mPa·s的范圍。含有羧基的多糖類優選為羧甲基纖維素、藻酸、或其鹽。作為電極活性物質，可以使用鋰鈷復合氧化物、或石墨。作為導電助劑，可以使用碳原料。

技術領域

本發明涉及電極形成材料和使用它的電極的制造方法，特別涉及鋰二次電池用的電極形成材料和鋰二次電池用電極的制造方法。

背景技術

作為家電用或汽車用的電源，近年來，鋰二次電池已經廣泛普及。特別是電池電壓高、具有高能量密度的鋰二次電池作為電源而受到關注。

以往的鋰二次電池中使用的電極一般如下形成：將包含電極活性物質和粘合劑(粘接劑)等的電極形成材料(漿料)涂布于集電體等，進行被覆，然后進行燒成。

例如，作為上述粘合劑成分，已經提出了關于羧甲基纖維素或其鹽、和氟橡膠的混合物的方案。作為上述氟橡膠，可舉出例如四氟乙烯與二氟乙烯的共聚物、四氟乙烯與六氟丙烯的共聚物、聚三氟氯乙烯等(參照專利文獻1)。

此外，一種電池用電極被公開，該電極以Li復合氧化物為活性物質，使用含有環氧乙烷環的化合物和/或其聚合物作為用于提高電極的撓性、與活性物質等的粘接性的成分，還使用羧甲基纖維素或其鹽作為增稠劑。作為前述含有環氧乙烷環的化合物，公開了聚氧乙烯二縮水甘油醚(參照專利文獻2)。

進而，還有一種鋰二次電池用電極被公開，其特征在于，具有包含電極活性物質和被覆該電極活性物質表面的粘合材料的電極合材層，所述粘合材料包含由纖維素衍生物形成的親水性粘合材料和化學結構中包含聚醚結構的親電解液性粘合材料(參照專利文獻3)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平5-101829號

專利文獻2：日本特開平8-069789號

專利文獻3：日本特開2003-249225

發明內容

發明所要解決的課題

在鋰二次電池中，存在于集電體上的電極活性物質是隨著鋰離子的給予接收而進行充放電的電池的中心物質。提高電子向該電極活性物質的移動速度的材料是導電助劑。如上所述，電極一般是如下形成的：調制包含電極活性物質、導電助劑以及粘合劑的電極形成材料(漿料)，將其涂布于集電體上，實施干燥·加壓等，即，使用粘合劑，利用電極活性物質和導電助劑將集電體被覆。

此時，從電池的可靠性(壽命、安全性等)以及電池的性能(容量保持率等)的觀點出發，優選盡可能提高電極中(即被覆集電體的層中)的電極活性物質的密度，且優選前述電極形成材料(即上述被覆層)與集電體的密合性優異，要求滿足這些條件的電極材料。

本發明的目的在于，提供一種電極形成材料、以及使用該電極形成材料的電極的形成方法，關于所述電極形成材料，在利用粘合劑將電極活性物質和優選添加的導電助劑被覆于集電體上而形成電極時，電極中的電極活性物質變為高密度，且由電極活性物質形成的被覆層與集電體的密合性優異。

用于解決課題的方法