电极粘合剂、电极、锂离子二次电池和电极的制造方法与流程

allin2025-01-13  77


本发明的一个实施方式涉及电极粘合剂、电极、锂离子二次电池或电极的制造方法。


背景技术:

1、锂离子二次电池由于小型而轻量且能量密度高、能够重复充放电,因此被利用在手机、笔记本型个人电脑等领域。近年来,随着锂离子二次电池的需求和用途扩大,被要求稳定性、低电阻化、大容量化等性能的提升、对于锂离子二次电池制造时的环境方面的考虑、成本方面的改善等。

2、作为锂离子二次电池的电极的制造方法,广为人知的是,使成为粘合剂的树脂溶解或分散在溶剂中,并使活性物质、导电助剂分散在其中而形成浆料,将该浆料涂布于集电体的表面后,使溶剂挥发的方法(湿式法)。

3、另外还已知,为了由包含活性物质的粉体来制造电极用片材等的压延片材,使用粉体压延装置来对粉体进行压缩成型的基于干式法的电极的制造方法。

4、作为基于干式法的电极的制造方法,例如,专利文献1公开了一种阳极的制造方法,其中,通过在阳极中预掺杂锂离子,能够控制锂金属镀敷和气体产生。

5、另外,例如,专利文献2公开了通过优化正极活性物质的粉体特性以及正极材料制造时的混合工序,从而改善作为电池性能的充放电容量的方法。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1:日本特表2019-508896号公报

9、专利文献2:日本特开2020-202159号公报


技术实现思路

1、在湿式法中,在使用溶剂作为粘合剂的分散介质的情况下,由于需要使电池中不需要的溶剂挥发的工序,因此不仅工序变得复杂,而且还产生安全性、环境负荷的问题。另外,由于浆料的涂布量会受到例如溶剂的粘度、膜厚等影响,因此需要复杂的参数管理,有时难以以期望的组成简便地制作电极材料。因此,期望能够安全且简便地制作电极的方法。

2、本发明的一个实施方式提供一种电极粘合剂,其为能够通过干式法来制作电极的电极粘合剂,并能够获得充放电容量优异的电池。本发明的另一实施方式提供能够获得充放电容量优异的电池的电极和电极的制造方法。本发明的另一实施方式提供充放电容量优异的锂离子二次电池。

3、用于解决课题的手段

4、解决前述课题的方法包括以下方案。

5、<1>一种电极粘合剂,其包含满足下述要件(i)~(iii)的超高分子量烯烃系聚合物微粒(a):

6、(i)在135℃十氢化萘溶剂中测定的特性粘度[η]处于5~50dl/g的范围;

7、(ii)基于库尔特计数器法的质量基准粒度分布中的平均粒径d50处于1~50μm的范围;

8、(iii)所述超高分子量烯烃系聚合物微粒(a)的50质量%以上通过筛孔45μm的筛网。

9、<2>如<1>所述的电极粘合剂,前述超高分子量烯烃系聚合物微粒(a)的前述平均粒径d50处于3~15μm的范围。

10、<3>如<1>或<2>所述的电极粘合剂,前述超高分子量烯烃系聚合物微粒(a)为乙烯系聚合物微粒。

11、<4>一种电极,其包含<1>~<3>中任一项所述的电极粘合剂和活性物质。

12、<5>如<4>所述的电极,其为通过干式法而获得的电极。

13、<6>一种锂离子二次电池,其包含<4>或<5>所述的电极和电解质。

14、<7>一种电极的制造方法,其包括:

15、将<1>~<3>中任一项所述的电极粘合剂和活性物质进行干式混合而获得电极复合材料的工序;以及

16、制造包含前述电极复合材料和集电体的电极的工序。

17、发明效果

18、根据本发明的一个实施方式,提供一种电极粘合剂,其是能够通过干式法来制作电极的电极粘合剂,并能够获得充放电容量优异的电池。根据本发明的另一个实施方式,可提供能够获得充放电容量优异的电池的电极以及电极的制造方法。根据本发明的另一个实施方式,可提供充放电容量优异的锂离子二次电池。



技术特征:

1.一种电极粘合剂,其包含满足下述要件(i)~(iii)的超高分子量烯烃系聚合物微粒(a):

2.根据权利要求1所述的电极粘合剂,所述超高分子量烯烃系聚合物微粒(a)的所述平均粒径d50处于3~15μm的范围。

3.根据权利要求1或2所述的电极粘合剂,所述超高分子量烯烃系聚合物微粒(a)为乙烯系聚合物微粒。

4.一种电极,其包含权利要求1~3中任一项所述的电极粘合剂和活性物质。

5.根据权利要求4所述的电极,其为通过干式法而获得的电极。

6.一种锂离子二次电池,其包含权利要求4或5所述的电极和电解质。

7.一种电极的制造方法,其包括:


技术总结
本发明的一个实施方式涉及电极粘合剂、电极、锂离子二次电池或电极的制造方法,该电极粘合剂包含满足下述要件(i)~(iii)的超高分子量烯烃系聚合物微粒(A):(i)在135℃十氢化萘溶剂中测定的特性粘度[η]处于5~50dl/g的范围;(ii)基于库尔特计数器法的质量基准粒度分布中的平均粒径d50处于1~50μm的范围;(iii)所述超高分子量烯烃系聚合物微粒(A)的50质量%以上通过筛孔45μm的筛网。

技术研发人员:三川展久,宝谷洋平,杉原裕理
受保护的技术使用者:三井化学株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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