[發明專利]鋰離子二次電池的制造方法

有效

• 申請號: 201710142511.0
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN107195972B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 上薗知之;召田智也;林邦彥
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M4/04;H01M4/1397
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何沖

本發明提供一種鋰離子二次電池的制造方法，其包括：將活性物質及導電材料的其中一者即第1電極材料的粉末、與磷酸鋰的粉末混合而形成第1混合物；將第1混合物與活性物質及導電材料中的另一者即第2電極材料的粉末混合而形成第2混合物；將第2混合物與粘結材料及溶劑混合而形成濕法顆粒體；以及將濕法顆粒體粘附在集電箔的表面而形成活性物質層。

技術領域

本發明涉及鋰離子二次電池的制造方法。更具體地說，涉及一種使用磷酸鋰(Li₃PO₄)作為形成電極板的活性物質層的材料之一的鋰離子二次電池的制造方法。

背景技術

鋰離子二次電池通常是在電池殼體的內部收容由正負電極板構成的電極體、以及電解液而構成的。電極板是通過在集電箔的表面形成活性物質層而構成的。另外，活性物質層是由活性物質及粘結材料等電極材料構成的。作為制造這種鋰離子二次電池的電極板的方法，例如有日本專利第4778034號。

日本專利第4778034號中記載有下述方法，即，將活性物質的顆粒和顆粒狀的粘結材料通過干法混合而形成混合粉末，使用該混合粉末在集電箔上形成活性物質層。另外，記載了作為顆粒狀的粘結材料而使用含有導電材料的材料。導電材料是能夠在活性物質層內的活性物質顆粒的之間形成導電路徑、提高活性物質層的導電性的電極材料。并且，在日本專利第4778034號中，在形成活性物質層時，通過使用不含有溶劑的混合粉末，從而與使用含有溶劑的糊料的情況相比，能夠抑制活性物質層的厚度方向上的電極材料不均勻。

但是，在鋰離子二次電池中，存在與充放電相伴而電解液氧化分解產生酸的情況。進而，電解液的氧化分解所產生的酸會導致鋰離子二次電池的耐久性降低。對于這種電池的耐久性降低，通過使用磷酸鋰作為用于形成活性物質層的的電極材料之一，能夠進行抑制。并且，為了適當地抑制電池的耐久性降低，優選使磷酸鋰在活性物質層內均勻地分布。

另外，為了得到使磷酸鋰均勻地分布的活性物質層，可以使用將作為電極材料的活性物質、導電材料、粘結材料、磷酸鋰進行均勻地混合而得到的混合材料，形成活性物質層。在這里，考慮將上述電極材料的混合以長時間進行。

但是存在下述問題，即，在以長時間進行上述相關技術這種干法混合的情況下，活性物質的顆粒和導電材料的顆粒會合成。因此，可能導致有助于形成活性物質顆粒之間的導電路徑的導電材料不足，鋰離子二次電池的輸入輸出特性降低。

發明內容

本發明提供一種鋰離子二次電池的制造方法，其使磷酸鋰適當地分布在電極板的活性物質層內，并且鋰離子二次電池的輸入輸出特性較高。

本發明的第1方式的一種鋰離子二次電池的制造方法，該鋰離子二次電池具有電極板，該電極板由含有活性物質、導電材料、粘結材料的活性物質層，以及表面設置有所述活性物質層的集電箔構成，在該鋰離子二次電池的制造方法中具有下述工序，即：將活性物質及導電材料的其中一者即第1電極材料的粉末與磷酸鋰的粉末混合而形成第1混合物；將第1混合物、與活性物質及導電材料中的另一者即第2電極材料的粉末混合而形成第2混合物；將第2混合物與粘結材料及溶劑混合而形成濕法顆粒體；以及使濕法顆粒體粘附在集電箔的表面而形成活性物質層。

在該鋰離子二次電池的制造方法中，通過使磷酸鋰在第1混合物中適當地分散，從而能夠在短時間內形成第2混合物。即，能夠使得活性物質和導電材料以干法混合得到的第2混合物的形成時間變短。由此，能夠抑制活性物質和導電材料之間合成，抑制形成的活性物質層內的導電性降低。即，能夠制造內部電阻較低、輸入輸出特性較高的鋰離子二次電池。另外，通過使磷酸鋰在第1混合物中適當地分散，從而能夠使得磷酸鋰在其后形成的濕法顆粒體中也適當地分散。由此，通過在形成活性物質層時，使用使磷酸鋰適當地分散的濕法顆粒體，從而能夠形成磷酸鋰適當地分布的活性物質層。