JP2013084525A - Manufacturing method for secondary battery electrode - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a secondary battery electrode, with the method a preparation of a composition for forming an electrode active material layer being able to be performed simply by properly managing a conductive material.SOLUTION: A paste-like carbon composition for forming an electrode active material layer is to be used in accordance with the following determination processing. (1) A particle size distribution of the composition shows a bimodal distribution with a first peak composed of particles having relatively small diameter and a second peak composed of particles having relatively greater diameter. The ratio of an abundance ratio H1(%) at the first peak to an abundance ratio H2(%) at the second peak satisfies (H1/H2)>1. (2) A viscosity coefficient η of the composition for forming the electrode active material layer corresponding to a standard deviation σ of the particle size distribution is to be included in a predetermined acceptable viscosity range, the viscosity coefficient η is calculated, according to the standard deviation σ of the particle size distribution, by a correlation equation between a measured standard deviation of the particle size distribution of a plurality of paste-like carbon compositions from different manufacturing lots and a viscosity coefficient of compositions for forming the electrode active material layer in a same kind, the compositions being made beforehand by each using the paste-like carbon composition in advance.

Description

本発明は、二次電池用電極の製造方法に関する。詳細には、導電材を含む電極活物質層形成用組成物の調製に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery electrode. In detail, it is related with preparation of the composition for electrode active material layer forming containing a electrically conductive material.

近年、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウム二次電池(典型的にはリチウムイオン電池)は、車両搭載用高出力電源として重要性が高まっている。
この種の二次電池の一つの典型的な構成では、電荷担体となるリチウムイオンを可逆的に吸蔵および放出し得る電極活物質を含む電極材料(電極活物質層)が導電性部材(電極集電体)に保持された電極を備えている。そしてこの電極は、代表的には、まず、電極活物質と、高導電性の導電材と、バインダ(結着剤)等の固形分材料を適切な溶媒に分散させてペースト状(スラリー状、インク状を包含する。以下同じ。)の電極活物質層形成用組成物を調製し、この組成物を電極集電体の表面に層状に塗布する。次いでこの塗布した組成物を乾燥させて溶媒を除去し、電極集電体上に電極活物質および導電材を含む電極活物質層を形成する手法(塗布法)により、製造するようにしている。
In recent years, lithium secondary batteries (typically lithium ion batteries) that are lightweight and have a high energy density have become increasingly important as high-output power supplies for vehicles.
In one typical configuration of this type of secondary battery, an electrode material (electrode active material layer) containing an electrode active material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions serving as charge carriers is used as a conductive member (electrode assembly). The electrode is held on the electric body. This electrode typically has a paste form (slurry form) by first dispersing an electrode active material, a highly conductive conductive material, and a solid material such as a binder (binder) in an appropriate solvent. A composition for forming an electrode active material layer including the ink form, the same applies hereinafter) is prepared, and this composition is applied in a layer form on the surface of the electrode current collector. Next, the applied composition is dried to remove the solvent, and the electrode active material layer containing the electrode active material and the conductive material is formed on the electrode current collector (application method).

このような二次電池用電極の製造において、上記の導電材としては、その導電特性および取扱い性の良さから、カーボンブラックが多用されている。かかるカーボンブラックは、粒状のカーボン材料がバインダおよび分散剤とともに溶媒中に分散されたペースト状カーボン組成物(いわゆるカーボンペースト)として取り扱われることがある。このペースト状カーボン組成物は、元来は、塗料・インキ等の分野で広く使用されていたが、近年では、電池用途に調製しなおして提供されてもいる。   In the production of such an electrode for a secondary battery, carbon black is frequently used as the conductive material because of its conductive characteristics and good handleability. Such carbon black may be handled as a pasty carbon composition (so-called carbon paste) in which a granular carbon material is dispersed in a solvent together with a binder and a dispersant. Originally, this pasty carbon composition has been widely used in the fields of paints and inks, but in recent years, it has been re-prepared for battery applications.

ところで、電極活物質および導電材等の電極材料の管理手法については、様々な提案がなされている。例えば、特許文献1には、一次アルカリ電池の製造に際し、導電材としての耐酸化性グラファイトを、総灰分、BET比表面積、レーザ回折による平均粒子サイズおよび結晶構造で管理することが開示されている。
また、特許文献2には、電極活物質としてのリチウムとニッケルを含む遷移金属複合酸化物の組成のばらつきを、リチウムおよびニッケルの各元素に起因する発光電圧の三乗根の比を指標とした標準偏差σを用いて管理することが開示されている。
特許文献3には、負極活物質としての複合炭素質物の結晶構造の管理において、X線回折図における半値幅が、その核に用いる黒鉛性炭素質物のX線回折図における半値幅の±3σ(σは標準偏差)内とすることが開示されている。
特許文献4には、負極活物質としての黒鉛粒子の結晶構造を、X線広角回折における結晶の厚み方向の層間距離および厚み方向の結晶子の大きさで管理することが開示されている。
そして、特許文献5には、負極活物質としての炭素微小球粉末を、電子顕微鏡により測定した算術平均一次粒子径dn、ディスクセントリフュージ装置(DCF)により測定したストークスモード径Dstに対するその半値幅ΔDstの比、X線回折法により測定した結晶子格子面間隔d(002)等により管理することが開示されている。
By the way, various proposals have been made regarding the management method of electrode materials such as electrode active materials and conductive materials. For example, Patent Document 1 discloses that, in the production of a primary alkaline battery, the oxidation-resistant graphite as a conductive material is managed by the total ash content, the BET specific surface area, the average particle size by laser diffraction, and the crystal structure. .
In Patent Document 2, the variation in the composition of the transition metal composite oxide containing lithium and nickel as the electrode active material is used as an index of the ratio of the third root of the light emission voltage caused by each element of lithium and nickel. The management using the standard deviation σ is disclosed.
In Patent Document 3, in the management of the crystal structure of the composite carbonaceous material as the negative electrode active material, the half-value width in the X-ray diffraction diagram is ± 3σ of the half-value width in the X-ray diffraction diagram of the graphitic carbonaceous material used for the nucleus. It is disclosed that σ is within a standard deviation).
Patent Document 4 discloses that the crystal structure of graphite particles as a negative electrode active material is managed by the interlayer distance in the thickness direction of crystals and the size of crystallites in the thickness direction in X-ray wide angle diffraction.
Patent Document 5 discloses that a carbon microsphere powder as a negative electrode active material has an arithmetic average primary particle diameter dn measured by an electron microscope and a half-value width ΔDst relative to a Stokes mode diameter Dst measured by a disk centrifuging device (DCF). And management based on the crystallite lattice spacing d (002) measured by the ratio, X-ray diffraction method, and the like.

特表2008−502121号公報Special table 2008-502121 gazette 特開2008−243447号公報JP 2008-243447 A 特許第3712288号公報Japanese Patent No. 3712288 特願平11−011919号公報Japanese Patent Application No. 11-011919 特開2009−176603号公報JP 2009-176603 A

上記の電極材料の管理手法は、いずれも電極性能を向上させる目的で実施するものであり、電極の製造を効率化するという観点で管理するものではない。
かかる電極の製造に関しては、用いる電極材料の製品としてのばらつきにより製造方法が煩雑になる場合があった。具体的には、例えば、上記の電極活物質層形成用組成物の調製において、それぞれ同一の電極材料を用い、同一の配合で調製しても、得られる組成物の粘度が大きくばらつくことがあった。そのため、電極活物質層形成用組成物の調製の過程では、電極材料を溶媒に分散して混練しながら、この混練物の粘度を測定し、目的とする粘度範囲に収まるよう粘度を調整する作業を伴うことが多かった。また、この組成物の粘度は塗工性を直接左右するため、組成物のわずかな粘度の違いにより塗工性(典型的には、塗工幅安定性)へ影響が出ることも考えられる。
All of the above electrode material management methods are implemented for the purpose of improving the electrode performance, and are not managed from the viewpoint of increasing the efficiency of electrode production.
Regarding the manufacture of such an electrode, the manufacturing method may become complicated due to variations in the electrode material used as a product. Specifically, for example, in the preparation of the composition for forming an electrode active material layer, the viscosity of the resulting composition may vary greatly even if the same electrode material is used and the composition is the same. It was. Therefore, in the process of preparing the composition for forming an electrode active material layer, the viscosity of the kneaded product is measured while the electrode material is dispersed and kneaded in a solvent, and the viscosity is adjusted to be within the target viscosity range. Was often accompanied. Further, since the viscosity of the composition directly affects the coating property, it is considered that the coating property (typically, coating width stability) is affected by a slight difference in viscosity of the composition.

本発明は、かかる従来の状況を鑑みて創出されたものであり、その目的とするところは、導電材を含む電極活物質層形成用組成物を、簡便に品質を安定させて調製することができる二次電池用電極の製造方法を提供することである。   The present invention was created in view of the conventional situation, and the object of the present invention is to easily prepare a composition for forming an electrode active material layer containing a conductive material with stable quality. It is providing the manufacturing method of the electrode for secondary batteries which can be performed.

本発明者らは、電極活物質層形成用組成物の粘度のばらつきの原因について鋭意研究を重ねた結果、これが導電材として用いるペースト状カーボン組成物の品質のばらつきに因るものであることを見出した。例えば、図12に、同一規格の電極材料を用いて同一の配合で調製した電極活物質層形成用組成物の粘度を1バッチ(1回の調製)ごとに示した。図12中の縦の点線は、材料として用いたペースト状カーボン組成物(製品)の製造ロットが切り替わったタイミングを示している。図12に示したように、電極活物質層形成用組成物の粘度は、各バッチごとに多少のばらつきはあるものの、ペースト状カーボン組成物の製造ロットごとの品質のばらつきに大きく依存することが明確である。   As a result of intensive studies on the cause of variation in viscosity of the composition for forming an electrode active material layer, the present inventors have found that this is due to variation in the quality of the pasty carbon composition used as the conductive material. I found it. For example, FIG. 12 shows the viscosity of an electrode active material layer forming composition prepared with the same composition using electrode materials of the same standard for each batch (prepared once). The vertical dotted line in FIG. 12 indicates the timing when the production lot of the pasty carbon composition (product) used as the material is switched. As shown in FIG. 12, the viscosity of the electrode active material layer forming composition may greatly depend on the quality variation of each production lot of the pasty carbon composition, although there is some variation for each batch. It is clear.

そこで、本発明者らは、電極活物質層形成用組成物の粘度に影響を及ぼすペースト状カーボン組成物の品質のばらつきが、このペースト状カーボン組成物のどの因子によるものかを調べた。例えば、製品としてのペースト状カーボン組成物は、従来の塗料用途としての管理手法に基づいて管理されている。この管理項目は、粘度および水分である。そこで、ペースト状カーボン組成物の物性と、これを使用して得られた電極活物質層形成用組成物の粘度との関係を、ペースト状カーボン組成物の粘度および水分に着目して整理した。図13に、ペースト状カーボン組成物の粘度と、これを使用して得られた電極活物質層形成用組成物(正極ペースト)の粘度の関係を示した。また、図14に、ペースト状カーボン組成物の水分量と、これを使用して得られた電極活物質層形成用組成物(正極ペースト)の粘度の関係を示した。図13および図14から、ペースト状カーボン組成物の粘性あるいは水分量と、これを使用して得られた電極活物質層形成用組成物の粘度のばらつきとの間には、何ら相関は見られない。   Therefore, the present inventors investigated which factor of the paste-like carbon composition contributes to the quality variation of the paste-like carbon composition that affects the viscosity of the electrode active material layer forming composition. For example, a pasty carbon composition as a product is managed based on a conventional management method for paint applications. The management items are viscosity and moisture. Therefore, the relationship between the physical properties of the pasty carbon composition and the viscosity of the electrode active material layer forming composition obtained using the pasty carbon composition has been organized focusing on the viscosity and moisture of the pasty carbon composition. FIG. 13 shows the relationship between the viscosity of the paste-like carbon composition and the viscosity of the electrode active material layer forming composition (positive electrode paste) obtained using the paste-like carbon composition. FIG. 14 shows the relationship between the moisture content of the pasty carbon composition and the viscosity of the electrode active material layer forming composition (positive electrode paste) obtained using the paste. From FIG. 13 and FIG. 14, there is a correlation between the viscosity or water content of the pasty carbon composition and the variation in the viscosity of the composition for forming an electrode active material layer obtained by using this. Absent.

そして更なる研究を行った結果、本発明者らは、電極活物質層形成用組成物の粘度に影響を及ぼすペースト状カーボン組成物の品質のばらつきが、このペースト状カーボン組成物中のカーボン粒子の分散状態のばらつきに由来するとの結論を得るに至った。本発明は、これらの知見をもとにペースト状カーボン組成物を的確に管理することで、電極活物質層形成用組成物の粘度を安定化させ、高品質な二次電池用電極を簡便に製造する方法を実現するものである。   As a result of further research, the present inventors found that the dispersion in the quality of the paste-like carbon composition that affects the viscosity of the composition for forming an electrode active material layer is caused by the carbon particles in the paste-like carbon composition. It came to the conclusion that it originated from the dispersion | variation in the dispersion state. The present invention stabilizes the viscosity of the composition for forming an electrode active material layer by accurately managing the paste-like carbon composition based on these findings, and can easily produce a high-quality secondary battery electrode. A method of manufacturing is realized.

すなわち、本発明は、電極集電体上に電極活物質を主成分とする電極活物質層が形成されてなる二次電池用電極を製造する方法であって、
(A)導電材である粒状カーボン材料と、バインダと、溶媒とを含むペースト状カーボン組成物を用意する工程、
(B)上記ペースト状カーボン組成物と、電極活物質と、バインダと、溶媒とを含むペースト状の電極活物質層形成用組成物を調製する工程、および、
(C)上記電極活物質層形成用組成物を電極集電体上に供給し、該集電体上に電極活物質層を形成する工程、
を包含する。
That is, the present invention is a method for producing an electrode for a secondary battery in which an electrode active material layer mainly composed of an electrode active material is formed on an electrode current collector,
(A) a step of preparing a pasty carbon composition containing a granular carbon material as a conductive material, a binder, and a solvent;
(B) a step of preparing a paste-like electrode active material layer forming composition containing the paste-like carbon composition, an electrode active material, a binder, and a solvent; and
(C) supplying the electrode active material layer forming composition onto an electrode current collector, and forming an electrode active material layer on the current collector;
Is included.

ここで上記(B)工程において上記電極活物質層形成用組成物を調製するために使用される上記ペースト状カーボン組成物は、上記(A)工程において用意された該組成物の粒度分布をレーザ回折法に基づいて測定し、該測定した結果に基づいて行われる以下の判定処理(1)〜(2)を何れも具備するものであることを特徴としている。
(1)上記粒度分布は、該粒度分布において相対的に粒径の小さい第1のピーク(P1)と、相対的に粒径の大きい第2のピーク(P2)を有する二峰性分布を示し、且つ、上記第1のピークにおける体積基準の存在比率H1(%)および上記第2のピークにおける体積基準の存在比率H2(%)の比が(H1/H2)>1を満足する。
Here, the paste-like carbon composition used to prepare the composition for forming an electrode active material layer in the step (B) has a laser particle size distribution of the composition prepared in the step (A). It measures based on the diffraction method, and comprises all the following determination processes (1)-(2) performed based on the measured result.
(1) The particle size distribution indicates a bimodal distribution having a first peak (P1) having a relatively small particle size and a second peak (P2) having a relatively large particle size in the particle size distribution. The ratio of the volume-based abundance ratio H1 (%) in the first peak and the volume-based abundance ratio H2 (%) in the second peak satisfies (H1 / H2)> 1.

(2)上記測定した粒度分布における標準偏差σに基づき、製造ロットの異なる複数の上記ペースト状カーボン組成物について測定した粒度分布における標準偏差と、該ペースト状カーボン組成物を各々用いて予め作製した同種の電極活物質層形成用組成物について測定した粘度との相関式から、上記判定処理対象のペースト状カーボン組成物の標準偏差σに対応する電極活物質層形成用組成物の粘度を算出し、該算出した粘度が予め決定されている合格粘度範囲に包含される。   (2) Based on the standard deviation σ in the measured particle size distribution, the standard deviation in the particle size distribution measured for the plurality of paste-like carbon compositions in different production lots, and the paste-like carbon composition were used in advance. From the correlation equation with the viscosity measured for the same kind of electrode active material layer forming composition, the viscosity of the electrode active material layer forming composition corresponding to the standard deviation σ of the paste-like carbon composition to be judged is calculated. The calculated viscosity is included in a predetermined acceptable viscosity range.

これにより、合格粘度範囲の粘度を有する電極活物質層形成用組成物を確実に調製することが可能となる。その結果、電極活物質層形成用組成物の調製および管理が容易となり、歩留まり良く品質の揃った電極を製造することができる。   This makes it possible to reliably prepare an electrode active material layer forming composition having a viscosity in the acceptable viscosity range. As a result, preparation and management of the composition for forming an electrode active material layer are facilitated, and an electrode with high yield and quality can be produced.

ここに開示される二次電池用電極の製造方法の好ましい一態様では、上記ペースト状カーボン組成物に含まれる上記粒状カーボン材料は、その二次粒子の平均粒径が200nm〜10μmの範囲内にあることを特徴とする。これにより、ペースト状カーボン組成物の品質がより安定し、より簡便に電極を製造することが可能となる。   In a preferred embodiment of the method for producing an electrode for a secondary battery disclosed herein, the granular carbon material contained in the pasty carbon composition has an average secondary particle diameter in the range of 200 nm to 10 μm. It is characterized by being. Thereby, the quality of the paste-like carbon composition becomes more stable, and it becomes possible to manufacture the electrode more easily.

ここに開示される二次電池用電極の製造方法の好ましい一態様では、上記(B)工程において上記電極活物質層形成用組成物を調製するために使用される上記ペースト状カーボン組成物は、上記粒度分布における上記第1のピーク(P1)が粒径1μm未満のところにあり、上記第2のピーク(P2)が粒径1μm以上のところにあることを特徴とする。第1のピーク(P1)を形成する粒子群の粒径と、第2のピーク(P2)を形成する粒子群の粒径をこのような組み合わせとすることで、より電極活物質層形成用組成物の品質が安定するとともに、得られる電極の抵抗も小さくすることができる。   In a preferred embodiment of the method for producing an electrode for a secondary battery disclosed herein, the pasty carbon composition used for preparing the electrode active material layer forming composition in the step (B), The first peak (P1) in the particle size distribution is at a particle size of less than 1 μm, and the second peak (P2) is at a particle size of 1 μm or more. A composition for forming an electrode active material layer is obtained by combining the particle size of the particle group forming the first peak (P1) and the particle size of the particle group forming the second peak (P2) in such a combination. The quality of the object is stabilized, and the resistance of the obtained electrode can be reduced.

ここに開示される二次電池用電極の製造方法の好ましい一態様では、上記粒状カーボン材料は一次粒子のレーザ回折法に基づく平均粒径が100nm以下のカーボンブラックであることを特徴とする。これによっても電極活物質層形成用組成物の品質が安定され、的確にペースト状カーボン組成物の管理を行うことができる。   In a preferred aspect of the method for producing an electrode for a secondary battery disclosed herein, the granular carbon material is carbon black having an average particle diameter based on a laser diffraction method of primary particles of 100 nm or less. This also stabilizes the quality of the composition for forming an electrode active material layer and enables accurate management of the paste-like carbon composition.

ここに開示される二次電池用電極の製造方法は、上記電極活物質としてリチウムイオン二次電池の正極活物質を構成する材料を使用し、リチウムイオン二次電池の正極を製造するために実施されるのが好ましい。これにより、リチウムイオン二次電池の正極をより簡便かつ安定した品質で製造することが可能となる。   The manufacturing method of the electrode for secondary batteries disclosed here is implemented in order to manufacture the positive electrode of a lithium ion secondary battery using the material which comprises the positive electrode active material of a lithium ion secondary battery as said electrode active material. Preferably it is done. Thereby, it becomes possible to manufacture the positive electrode of a lithium ion secondary battery with simpler and more stable quality.

ここに開示された二次電池用電極の製造方法では、上記のとおり、電極活物質層形成用組成物の品質が安定した状態で調製されるため、自ずと得られる電極の品質も安定したものとなり得る。従って、この電極を備える二次電池も高品質で安定した電池特性を備えたものとなり得る。   In the method for producing an electrode for a secondary battery disclosed herein, as described above, since the quality of the composition for forming an electrode active material layer is prepared in a stable state, the quality of the electrode naturally obtained is also stable. obtain. Therefore, the secondary battery provided with this electrode can also have high quality and stable battery characteristics.

ペースト状カーボン組成物に含まれるカーボン材料の粒径分布の一例を示す粒径分布図である。It is a particle size distribution figure which shows an example of the particle size distribution of the carbon material contained in a paste-form carbon composition. ペースト状カーボン組成物に含まれるカーボン材料の粒径分布の他の一例を示す粒径分布図である。It is a particle size distribution figure which shows another example of the particle size distribution of the carbon material contained in a paste-form carbon composition. カーボン材料の粒度分布に関する標準偏差とこのカーボン材料を用いて調製した電極活物質層形成用組成物(正極ペースト)の粘度との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the standard deviation regarding the particle size distribution of a carbon material, and the viscosity of the composition for electrode active material layer formation (positive electrode paste) prepared using this carbon material. 一実施形態に係る電極の製造工程の一部を示すフロー図である。It is a flowchart which shows a part of manufacturing process of the electrode which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る電極の製造工程の他の一部を示すフロー図である。It is a flowchart which shows another part of manufacturing process of the electrode which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る電極を備えたリチウム二次電池を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lithium secondary battery provided with the electrode which concerns on one Embodiment. 図6中のVII−VII線に沿う縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which follows the VII-VII line in FIG. 一実施形態に係る電極を備えた車両を模式的に示す側面図である。It is a side view showing typically a vehicle provided with an electrode concerning one embodiment. 異なる製造バッチのペースト状カーボン組成物に含まれるカーボン材料の粒径分布を示す粒径分布図である。It is a particle size distribution figure which shows the particle size distribution of the carbon material contained in the paste-form carbon composition of a different manufacturing batch. 異なる製造バッチのペースト状カーボン組成物を用いた正極活物質層形成用組成物(正極ペースト)の粘度を示す図である。It is a figure which shows the viscosity of the composition for positive electrode active material layer formation (positive electrode paste) using the paste-form carbon composition of a different manufacturing batch. カーボン材料の粒径分布に関する標準偏差と、正極活物質層形成用組成物(正極ペースト)の粘度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the standard deviation regarding the particle size distribution of a carbon material, and the viscosity of the composition for positive electrode active material layer formation (positive electrode paste). 一バッチごとの電極活物質層形成用組成物(正極ペースト)の粘度を示した図である。It is the figure which showed the viscosity of the composition for positive electrode active material layer formation (positive electrode paste) for every batch. ペースト状カーボン組成物(カーボンペースト)の粘度と、これを使用して得られた電極活物質層形成用組成物(正極ペースト)の粘度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the viscosity of a paste-form carbon composition (carbon paste), and the viscosity of the composition for electrode active material layer formation (positive electrode paste) obtained using this. ペースト状カーボン組成物(カーボンペースト)の水分量と、これを使用して得られた電極活物質層形成用組成物(正極ペースト)の粘度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the moisture content of a paste-like carbon composition (carbon paste), and the viscosity of the composition for electrode active material layer formation (positive electrode paste) obtained using this.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Note that matters other than matters specifically mentioned in the present specification and necessary for the implementation of the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in this field. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the field.

なお、本明細書において「二次電池」とは、リチウム二次電池、ニッケル水素電池等の繰り返し充電可能な蓄電デバイス一般をいう。また、本明細書において「リチウム二次電池」とは、リチウムイオンを電荷担体とし繰り返し充電可能な電池一般をいい、典型的にはリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、リチウムキャパシター等を包含する。
さらに、本明細書において「活物質」は、二次電池において電荷担体となる化学種(例えば、リチウムイオン電池ではリチウムイオン)を可逆的に吸蔵および放出(典型的には挿入および離脱)可能な物質をいう。
In the present specification, the “secondary battery” refers to general power storage devices that can be repeatedly charged, such as a lithium secondary battery and a nickel-metal hydride battery. In the present specification, the “lithium secondary battery” means a general battery that can be repeatedly charged using lithium ions as a charge carrier, and typically includes a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a lithium capacitor, and the like.
Further, in this specification, the “active material” can reversibly occlude and release (typically insertion and removal) chemical species (for example, lithium ions in a lithium ion battery) that become charge carriers in a secondary battery. A substance.

ここで開示される二次電池用電極の製造方法は、電極集電体上に電極活物質を主成分とする電極活物質層が形成されてなる二次電池用電極を製造する方法であって、以下の(A)〜(C)の工程を包含する。
(A)導電材である粒状カーボン材料と、バインダと、溶媒とを含むペースト状カーボン組成物を用意する工程。
(B)上記ペースト状カーボン組成物と、電極活物質と、バインダと、溶媒とを含むペースト状の電極活物質層形成用組成物を調製する工程。
(C)上記電極活物質層形成用組成物を電極集電体上に供給し、該集電体上に電極活物質層を形成する工程。
The method for manufacturing a secondary battery electrode disclosed herein is a method for manufacturing a secondary battery electrode in which an electrode active material layer mainly composed of an electrode active material is formed on an electrode current collector. The following steps (A) to (C) are included.
(A) The process of preparing the paste-form carbon composition containing the granular carbon material which is a electrically conductive material, a binder, and a solvent.
(B) The process of preparing the paste-form electrode active material layer forming composition containing the said paste-form carbon composition, an electrode active material, a binder, and a solvent.
(C) The process of supplying the said electrode active material layer formation composition on an electrode electrical power collector, and forming an electrode active material layer on this electrical power collector.

上記の(A)工程で用意するペースト状カーボン組成物は、粒状カーボン材料とバインダとを溶媒に分散させることで調製してもよいし、予め調製されているペースト状カーボン組成物(いわゆるカーボンペースト)として一般に提供(販売)されているものを用いるようにしてもよい。そしてこのペースト状カーボン組成物を用い、(B)工程において、ペースト状の電極活物質層形成用組成物を調製し、(C)工程において、集電体上に電極活物質層を形成する。   The pasty carbon composition prepared in the step (A) may be prepared by dispersing a granular carbon material and a binder in a solvent, or a pasty carbon composition (so-called carbon paste) prepared in advance. ) May be used as generally provided (sold). Then, using this pasty carbon composition, a paste-like electrode active material layer forming composition is prepared in step (B), and in step (C), an electrode active material layer is formed on the current collector.

≪ペースト状カーボン組成物の判定≫
かかる製造方法では、(A)工程で用意したペースト状カーボン組成物が、(B)工程において電極活物質層形成用組成物を調製するために使用するに適するかどうかを判定するようにしている。この判定は、(A)工程で用意したペースト状カーボン組成物の粒度分布をレーザ回折法に基づいて測定し、その結果に基づいて、以下の判定処理(1)〜(2)を何れも具備する場合に、該ペースト状カーボン組成物は電極活物質層形成用組成物の調製に使用するに適するとの判定を行う。判定処理(1)〜(2)の何れか一方でも満足しない場合には、該ペースト状カーボン組成物は電極活物質層形成用組成物の調製に用いるには適さないとの判定を行う。
≪Determination of pasty carbon composition≫
In such a manufacturing method, it is determined whether or not the paste-like carbon composition prepared in the step (A) is suitable for use in preparing the electrode active material layer forming composition in the step (B). . In this determination, the particle size distribution of the pasty carbon composition prepared in the step (A) is measured based on the laser diffraction method, and based on the result, the following determination processes (1) to (2) are all included. In this case, it is determined that the pasty carbon composition is suitable for use in the preparation of the electrode active material layer forming composition. If any one of the determination processes (1) to (2) is not satisfied, it is determined that the pasty carbon composition is not suitable for use in the preparation of the electrode active material layer forming composition.

判定処理(1):粒度分布は、該粒度分布において相対的に粒径の小さい第1のピーク(P1)と、相対的に粒径の大きい第2のピーク(P2)を有する二峰性分布を示し、且つ、上記第1のピークにおける体積基準の存在比率H1(%)および上記第2のピークにおける体積基準の存在比率H2(%)の比が(H1/H2)>1を満足する。
判定処理(2):上記測定した粒度分布における標準偏差σに基づき、製造ロットの異なる複数のペースト状カーボン組成物について測定した粒度分布における標準偏差と、該ペースト状カーボン組成物を各々用いて予め作製した同種の電極活物質層形成用組成物について測定した粘度との相関式から、上記判定処理対象のペースト状カーボン組成物の標準偏差σに対応する電極活物質層形成用組成物の粘度を算出し、該算出した粘度が予め決定されている合格粘度範囲に包含される。
Determination process (1): The particle size distribution is a bimodal distribution having a first peak (P1) having a relatively small particle diameter and a second peak (P2) having a relatively large particle diameter. The ratio of the volume-based abundance ratio H1 (%) in the first peak and the volume-based abundance ratio H2 (%) in the second peak satisfies (H1 / H2)> 1.
Judgment process (2): Based on the standard deviation σ in the measured particle size distribution, the standard deviation in the particle size distribution measured for a plurality of pasty carbon compositions in different production lots, and the pasty carbon composition in advance. From the correlation equation with the viscosity measured for the same kind of composition for forming an electrode active material layer, the viscosity of the composition for electrode active material layer formation corresponding to the standard deviation σ of the pasty carbon composition to be judged And the calculated viscosity is included in a predetermined acceptable viscosity range.

粒度分布は、レーザ回折法の原理に基づく各種の粒度分布測定装置を用いて測定することができる。なお粒度分布における粒径およびは存在比率(%)(もしくは頻度)は、体積基準に基づいて算出される値を採用するものとする。   The particle size distribution can be measured using various particle size distribution measuring devices based on the principle of the laser diffraction method. In addition, the value calculated based on a volume standard shall be employ | adopted for the particle size and abundance ratio (%) (or frequency) in a particle size distribution.

≪判定処理(1)≫
かかる判定処理(1)は、判定処理対象のペースト状カーボン組成物の粒度分布(すなわち、ペースト状カーボン組成物に含まれるカーボン材料の粒度分布)に着目している。すなわち、測定した粒度分布は、相対的に粒径の小さい第1のピーク(P1)と、相対的に粒径の大きい第2のピーク(P2)を有する二峰性分布を呈するものとする。これは、典型的には、カーボン材料が相対的に粒径の小さい第1カーボン粒子(粒子群)と、相対的に粒径の大きい第2カーボン粒子(粒子群)とを混合したものであると理解できる。
<< Judgment process (1) >>
This determination process (1) focuses on the particle size distribution of the pasty carbon composition to be determined (that is, the particle size distribution of the carbon material contained in the pasty carbon composition). That is, the measured particle size distribution is assumed to exhibit a bimodal distribution having a first peak (P1) having a relatively small particle size and a second peak (P2) having a relatively large particle size. This is typically a mixture of a first carbon particle (particle group) having a relatively small particle size and a second carbon particle (particle group) having a relatively large particle size. I can understand.

図1に、二峰性の粒度分布の一例を示す。例えば、理解が容易なため、第1カーボン粒子の平均粒径を第1の粒径値D1とし、第2カーボン粒子の平均粒径を第2の粒径値D2とする。第1カーボン粒子および第2カーボン粒子は、それぞれの粒径値がほぼ同一(すなわちほぼ単分散)のものであってもよいが、通常はある程度の分布幅を有する粒子群として存在する。そのため、このようなカーボン材料の粒度分布は、典型的には二峰性の粒度分布となる。すなわち、例えば、第1の粒径値D1にてピークP1を有する第1カーボン粒子がなす粒度分布と、第2の粒径値D2にてピークP2を有する第2カーボン粒子がなす粒度分布とが確認される。粒度分布のピークP1における頻度(存在比率)はH1であり、ピークP2における頻度(存在比率)はH2である。なお、第1の粒径値D1および第2の粒径値D2の値や粒度分布P1およびP2の形態によっては、例えば図2に示すように、第1カーボン粒子に係る粒度分布と第2カーボン粒子に係る粒度分布とが一部重なる場合もあり得る。   FIG. 1 shows an example of a bimodal particle size distribution. For example, for the sake of easy understanding, the average particle diameter of the first carbon particles is defined as a first particle diameter value D1, and the average particle diameter of the second carbon particles is defined as a second particle diameter value D2. The first carbon particles and the second carbon particles may have substantially the same particle size (that is, substantially monodisperse), but usually exist as a particle group having a certain distribution width. Therefore, the particle size distribution of such a carbon material is typically a bimodal particle size distribution. That is, for example, the particle size distribution formed by the first carbon particles having the peak P1 at the first particle size value D1 and the particle size distribution formed by the second carbon particles having the peak P2 at the second particle size value D2. It is confirmed. The frequency (existence ratio) at the peak P1 of the particle size distribution is H1, and the frequency (existence ratio) at the peak P2 is H2. Depending on the value of the first particle size value D1 and the second particle size value D2 and the form of the particle size distributions P1 and P2, for example, as shown in FIG. 2, the particle size distribution related to the first carbon particles and the second carbon There may be a case where the particle size distribution relating to the particles partially overlaps.

そしてこの様な二峰性粒度分布において、第1カーボン粒子の粒度分布に係る存在比率H1(%)と第2カーボン粒子に係る存在比率H2(%)を比較し、両者の比(H1/H2)が1より大きいか否かを確認する。すなわち、相対的に粒径の小さい第1カーボン粒子のピークP1における頻度H1が、相対的に粒径の大きい第2カーボン粒子のピークP2における頻度H2よりも高いかどうかを確認する。   In such a bimodal particle size distribution, the abundance ratio H1 (%) related to the particle size distribution of the first carbon particles is compared with the abundance ratio H2 (%) related to the second carbon particles, and the ratio (H1 / H2) of both is compared. ) Is greater than 1. That is, it is confirmed whether the frequency H1 at the peak P1 of the first carbon particle having a relatively small particle diameter is higher than the frequency H2 at the peak P2 of the second carbon particle having a relatively large particle diameter.

<判定>
上記比が(H1/H2)>1となる場合に、判定処理(1)を満足すると判断する。すなわち、ピークP1における第1カーボン粒子の体積が、ピークP2における第2カーボン粒子の体積よりも多い場合に判定処理(1)が満足される。
存在比率H1が存在比率H2よりも高いと、相対的に粒径の小さい第1カーボン粒子が多くなるため、相対的に粒径の大きな第2カーボン粒子の間隙を埋めて好適に導電経路(導電パス)を確保でき、電極の抵抗を小さく抑えることができるため好ましい。一方で、存在比率H1が存在比率H2と同じかそれ以下であると、相対的に粒径の大きい第2カーボン粒子が多くなるため、十分な導電経路(導電パス)を確保することが困難となり、電極の導電性が低下する傾向があるために好ましくない。また、相対的に粒径の小さい第1カーボン粒子と、相対的に粒径の大きい第2カーボン粒子とが混合することによる効果が十分に発揮され難くなる。したがって、粒度分布のピークP1における存在比率H1とピークP2における存在比率H2との比が(H1/H2)>1となるように規定する。
なお、判定処理対象のペースト状カーボン組成物の粒度分布が二峰性分布でない場合、すなわち単峰性分布あるいは3峰以上の多峰性分布を示す場合は、判定処理(1)を満足しないと判断する。
<Judgment>
When the ratio is (H1 / H2)> 1, it is determined that the determination process (1) is satisfied. That is, the determination process (1) is satisfied when the volume of the first carbon particles at the peak P1 is larger than the volume of the second carbon particles at the peak P2.
If the abundance ratio H1 is higher than the abundance ratio H2, the number of first carbon particles having a relatively small particle size increases, and therefore, a conductive path (conducting property) is preferably filled by filling the gap between the second carbon particles having a relatively large particle size. Pass), and the resistance of the electrode can be kept small, which is preferable. On the other hand, if the abundance ratio H1 is equal to or less than the abundance ratio H2, the number of second carbon particles having a relatively large particle size increases, making it difficult to ensure a sufficient conduction path (conduction path). This is not preferable because the conductivity of the electrode tends to decrease. In addition, the effect of mixing the first carbon particles having a relatively small particle size and the second carbon particles having a relatively large particle size is not sufficiently exhibited. Therefore, the ratio of the abundance ratio H1 at the peak P1 of the particle size distribution to the abundance ratio H2 at the peak P2 is defined as (H1 / H2)> 1.
In addition, when the particle size distribution of the paste-like carbon composition to be determined is not a bimodal distribution, that is, when a unimodal distribution or a multimodal distribution of three or more peaks is exhibited, the determination process (1) is not satisfied. to decide.

≪判定処理(2)≫
判定処理(2)においては、先ず、判定対象であるペースト状カーボン組成物の粒度分布から標準偏差σを算出する。次いで、この標準偏差σから、該ペースト状カーボン組成物を用いて調製される電極活物質層形成用組成物の粘度ηを算出して予想し、この算出した粘度ηが予め決定されている合格粘度範囲に包含されるかどうかの判定を行う。
<< Determination process (2) >>
In the determination process (2), first, the standard deviation σ is calculated from the particle size distribution of the pasty carbon composition to be determined. Next, from this standard deviation σ, the viscosity η of the electrode active material layer forming composition prepared using the paste-like carbon composition is calculated and predicted, and the calculated viscosity η is determined in advance. Judgment is made as to whether it falls within the viscosity range.

粒度分布における標準偏差σとしては、下式で定義される統計学的な標準偏差を用いることができる。ただし、ここに開示される製造方法では、標準偏差はこの統計学的な標準偏差に限定されることなく、ペースト状カーボン組成物に含まれるカーボン材料を構成する粒子(二次粒子)の粒径のばらつき具合を的確に表現し得るものであれば、別途定義された標準偏差を適宜に用いるようにしても良い。   As the standard deviation σ in the particle size distribution, a statistical standard deviation defined by the following equation can be used. However, in the production method disclosed herein, the standard deviation is not limited to this statistical standard deviation, and the particle diameter of the particles (secondary particles) constituting the carbon material contained in the paste-like carbon composition. As long as the degree of variation can be accurately expressed, a separately defined standard deviation may be used as appropriate.

Figure 2013084525
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なお、別途定義された標準偏差とは、例えば、粒度分布の測定に用いる粒度分布測定装置の測定原理(処理内容)等に応じて適宜に定義された標準偏差などであり得る。すなわち、広義での標準偏差ということができる。具体的には、例えば、下記の式で表わされる標準偏差等が例示される。   The standard deviation defined separately may be, for example, a standard deviation appropriately defined according to the measurement principle (processing content) of the particle size distribution measuring apparatus used for measuring the particle size distribution. That is, it can be said to be a standard deviation in a broad sense. Specifically, for example, standard deviations represented by the following formulas are exemplified.

Figure 2013084525
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Figure 2013084525
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粘度ηの算出には、予め求めておいた、ペースト状カーボン組成物の粒度分布における標準偏差(a)と、このペースト状カーボン組成物を用いて調製した同種の電極活物質層形成用組成物について測定した粘度(b)、との相関式を用いる。すなわち、予め両者の相関関係を求めておく。   For the calculation of the viscosity η, the standard deviation (a) in the particle size distribution of the pasty carbon composition obtained in advance and the same kind of composition for forming an electrode active material layer prepared using this pasty carbon composition The correlation equation with the viscosity (b) measured for is used. That is, the correlation between the two is obtained in advance.

<標準偏差(a)>
標準偏差(a)は、予め、判定対象となるペースト状カーボン組成物と同種のペースト状カーボン組成物の粒度分布(すなわち、該ペースト状カーボン組成物に含まれるカーボン材料の粒度分布)を測定し、この粒度分布から計算により求めることができる。ペースト状カーボン組成物としては、製造ロット(製造の一単位)の異なる複数のものを用意する。なぜならば、ペースト状カーボン組成物に含まれるカーボン材料の粒度分布の標準偏差は、同一製造ロットの中でのばらつきはさほど大きくないものの、異なる製造ロット間ではばらつきが大きくなることが考えられるためである。なお、「複数」とは、2以上を意味するが、判断処理の精度を上げるために、4以上とするのが好ましい。さらに好ましくは5以上である。なお、一製造ロットで製造されるペースト状カーボン組成物の製品数が多量(例えば1000個以上)の場合には、統計学的な手法を用いるなどして同一ロットから2以上のペースト状カーボン組成物を抽出するようにしても良い。この場合も、異なる複数の製造ロットからペースト状カーボン組成物を用意する。標準偏差の算出については、上記標準偏差σの算出と同様に行うことができる。標準偏差(a)は、標準偏差σと同一定義式に基づく値とする。
<Standard deviation (a)>
The standard deviation (a) is obtained by measuring in advance the particle size distribution of a paste-like carbon composition of the same type as the paste-like carbon composition to be judged (that is, the particle size distribution of the carbon material contained in the paste-like carbon composition). The particle size distribution can be obtained by calculation. A plurality of paste-like carbon compositions having different production lots (one unit of production) are prepared. This is because the standard deviation of the particle size distribution of the carbon material contained in the paste-like carbon composition is not so large in the same production lot, but may vary between different production lots. is there. Note that “plurality” means two or more, but is preferably four or more in order to increase the accuracy of the determination process. More preferably, it is 5 or more. In addition, when the number of pasty carbon compositions manufactured in one production lot is large (for example, 1000 or more), two or more pasty carbon compositions from the same lot are used by using a statistical method. You may make it extract a thing. Also in this case, a pasty carbon composition is prepared from a plurality of different production lots. The standard deviation can be calculated in the same manner as the standard deviation σ. The standard deviation (a) is a value based on the same definition formula as the standard deviation σ.

<粘度(b)>
電極活物質層形成用組成物の粘度(b)は、上記標準偏差(a)を算出した複数のペースト状カーボン組成物を用いて調製した電極活物質層形成用組成物のそれぞれを対象に測定を行う。まず、粒度分布の測定に供したペースト状カーボン組成物を用い、所定の配合で調製した電極活物質層形成用組成物について、粘度を測定をする。粘度の測定は、公知の各種の粘度計を用いて計測することができる。粘度計としては、所望の電極活物質層形成用組成物の粘度およびその近傍の粘度範囲を正しく計測できるものであれば、その測定原理および測定器具等に特に制限はない。例えば、汎用の粘弾性測定装置(レオメータ)を用いて、25℃、せん断速度40s−1における粘度を測定すること等が例示される。なお、この粘度は、例えば、アントンパール社製の回転型レオメータ(MCR301等)等を用いることで精度よく測定することができる。
<Viscosity (b)>
The viscosity (b) of the electrode active material layer forming composition was measured for each of the electrode active material layer forming compositions prepared using the plurality of pasty carbon compositions for which the standard deviation (a) was calculated. I do. First, a viscosity is measured about the composition for electrode active material layer formation prepared by the predetermined | prescribed mixing | blending using the paste-form carbon composition with which the particle size distribution was measured. The viscosity can be measured using various known viscometers. As the viscometer, there are no particular limitations on the measurement principle and measuring instrument as long as the viscosity of the desired composition for forming an electrode active material layer and the viscosity range in the vicinity thereof can be measured correctly. For example, using a general-purpose viscoelasticity measuring device (rheometer), measuring the viscosity at 25 ° C. and a shear rate of 40 s −1 is exemplified. In addition, this viscosity can be accurately measured by using, for example, a rotary rheometer (MCR301 or the like) manufactured by Anton Paar.

<相関式の決定>
次いで、上記で求めた標準偏差(a)と粘度(b)との相関関係を求める。ここで、それぞれ同種の電極活物質、粒状カーボン材料およびバインダ等の電極材料と、溶媒とを用いて、所定の配合で電極活物質層形成用組成物を調製したのであれば、通常、標準偏差(a)と粘度(b)には線形の相関関係がみられる。図3に、ペースト状カーボン組成物に含まれるカーボン材料の粒度分布に関する標準偏差(a)と、電極活物質層形成用組成物(正極ペースト)の粘度(b)の関係の一例を示した。この図3に示した例では、高い寄与率で、両者には一次式で表わされる明らかな線形関係が存在することがわかる。従って、この相関式を用いることで、電極活物質層形成用組成物の調製に用いるために用意したペースト状カーボン組成物の粒度分布に関する標準偏差の値から、これを用いて調製した電極活物質層形成用組成物の粘度を予測することができる。
なお、例えば、ペースト状カーボンの規格(使用材料の物性等)が異なるものを用いる場合や、電極活物質層形成用組成物の配合を変更した場合等、諸条件が変化する場合には、標準偏差(a)と粘度(b)との相関関係(相関式)を別途求めることができる。
<Determination of correlation equation>
Next, the correlation between the standard deviation (a) and the viscosity (b) determined above is determined. Here, if an electrode active material layer forming composition is prepared with a predetermined composition using an electrode active material of the same type, an electrode material such as a granular carbon material and a binder, and a solvent, the standard deviation is usually used. There is a linear correlation between (a) and viscosity (b). FIG. 3 shows an example of the relationship between the standard deviation (a) regarding the particle size distribution of the carbon material contained in the pasty carbon composition and the viscosity (b) of the electrode active material layer forming composition (positive electrode paste). In the example shown in FIG. 3, it can be seen that there is a clear linear relationship represented by a linear expression with a high contribution rate. Therefore, by using this correlation equation, an electrode active material prepared using the standard deviation value regarding the particle size distribution of the pasty carbon composition prepared for use in preparing the composition for forming an electrode active material layer is used. The viscosity of the layer forming composition can be predicted.
In addition, when various conditions change, for example, when using paste carbon having different specifications (physical properties of materials used), or when changing the composition of the electrode active material layer forming composition, the standard is used. A correlation (correlation formula) between the deviation (a) and the viscosity (b) can be obtained separately.

<判定>
判定処理(2)では、先ず、上記相関式を用いて、判定処理対象のペースト状カーボン組成物の粒度分布における標準偏差σから、調製される電極活物質層形成用組成物の粘度ηを算出する。そしてこの算出した粘度ηが予め決定されている合格粘度範囲に包含される場合に、判定処理(2)を満たすと判断する。なお、合格粘度範囲は、目的とする電極の性能等に応じて、適宜に決定することができる。通常の電極の製造工程においては、ある程度の範囲であれば、電極活物質層形成用組成物の粘度にズレが生じていても許容される。このズレの許容範囲をも含めて、電極活物質層形成用組成物の合格粘度範囲を決定することができる。
<Judgment>
In the determination process (2), first, the viscosity η of the electrode active material layer forming composition to be prepared is calculated from the standard deviation σ in the particle size distribution of the pasty carbon composition to be determined using the above correlation equation. To do. When the calculated viscosity η is included in the predetermined acceptable viscosity range, it is determined that the determination process (2) is satisfied. The acceptable viscosity range can be determined as appropriate according to the performance of the target electrode. In a normal electrode manufacturing process, within a certain range, even if there is a deviation in the viscosity of the electrode active material layer forming composition, it is acceptable. The acceptable viscosity range of the composition for forming an electrode active material layer can be determined including the allowable range of deviation.

この判定処理(2)は、例えば、粒度分布測定装置と接続した解析手段において予めプログラミングしておくことができる。すなわち、具体的には、例えば、予め、粒度分布測定装置で複数のペースト状カーボン組成物の粒度分布測定を行い、その結果を解析手段に送って、標準偏差(a)データを算出して蓄積する。そしてこの標準偏差(a)データに対応する電極活物質層形成用組成物の粘度(b)データを解析装置に入力することで、標準偏差(a)のデータと粘度(b)のデータから両者の相関関係(相関式)を決定することができる。次に、判定処理対象のペースト状カーボン組成物の粒度分布を粒度分布測定装置で測定してその測定データを解析装置に送り、解析装置にて判定処理対象のペースト状カーボン組成物の粒度分布における標準偏差σを算出するとともに、該標準偏差σおよび上記相関式から自動的に計算処理を行って調製される電極活物質層形成用組成物の粘度ηを算出する。この粘度ηが予め決定されている合格粘度範囲に包含されていれば、判定処理(2)を満たす旨の結果を表示するようにする。   This determination process (2) can be programmed in advance in, for example, analysis means connected to the particle size distribution measuring apparatus. Specifically, for example, the particle size distribution measurement of a plurality of pasty carbon compositions is performed in advance with a particle size distribution measuring device, and the results are sent to the analysis means to calculate and accumulate standard deviation (a) data. To do. Then, by inputting the viscosity (b) data of the composition for forming an electrode active material layer corresponding to the standard deviation (a) data into the analyzer, both the data of the standard deviation (a) and the data of the viscosity (b) The correlation (correlation formula) can be determined. Next, the particle size distribution of the paste-like carbon composition to be judged is measured with a particle size distribution measuring device, and the measurement data is sent to the analysis device. In addition to calculating the standard deviation σ, the viscosity η of the electrode active material layer forming composition prepared by automatically performing a calculation process from the standard deviation σ and the correlation equation is calculated. If this viscosity η is included in the predetermined acceptable viscosity range, a result indicating that the determination process (2) is satisfied is displayed.

また、所望の粘度ηを有する電極活物質層形成用組成物を調製し得る、ペースト状カーボン組成物の粒度分布の標準偏差σの値を決定することもできる。そしてまた、この目標粘度を達成し得る標準偏差σの範囲として、合格標準偏差範囲を決定するようにしてもよい。
以上の判定処理(1)および判定処理(2)を満たしたペースト状カーボンを用いることにより、かかる製造方法では、調製後の電極活物質層形成用組成物の粘度ηが所望の合格粘度範囲内となるように制御するようにしている。したがって、(B)工程における電極活物質層形成用組成物の調製が容易となり、粘度調整の作業が不要、もしくは粘度調整の作業を簡略化することができる。また、電極活物質層形成用組成物の粘度のばらつきによる塗工性(典型的には、塗工幅安定性)への悪影響を抑制することができる。
Moreover, the value of standard deviation (sigma) of the particle size distribution of the paste-like carbon composition which can prepare the composition for electrode active material layer formation which has desired viscosity (eta) can also be determined. Further, the acceptable standard deviation range may be determined as the range of the standard deviation σ that can achieve the target viscosity.
By using the pasty carbon satisfying the determination process (1) and the determination process (2), in this manufacturing method, the viscosity η of the electrode active material layer forming composition after preparation is within a desired acceptable viscosity range. It controls to become. Therefore, the preparation of the electrode active material layer forming composition in the step (B) is facilitated, the work of adjusting the viscosity is unnecessary, or the work of adjusting the viscosity can be simplified. Moreover, the bad influence on the coating property (typically coating width stability) by the dispersion | variation in the viscosity of the composition for electrode active material layer formation can be suppressed.

なお、このような判定処理(1)および判定処理(2)に基づくペースト状カーボンの選定は、通常の電極の製造に際しては、必ずしも(A)工程で用意される全てのペースト状カーボン組成物の一つ一つについて行う必要はない。例えば、(A)工程で用意されるペースト状カーボン組成物が製品の場合には、一製造ロットあたり1つまたは2つ以上のサンプルを抽出して評価すればよい。また、(A)工程でペースト状カーボン組成物を調製して用意する場合には、一製造バッチあたり1つまたは2つ以上のサンプルを抽出して評価すればよい。なお、抽出するサンプルの数は、例えば、サンプル抽出法等により統計学的に決定することができる。   In addition, selection of the pasty carbon based on such judgment processing (1) and judgment processing (2) is not necessarily the case of manufacturing all the pasty carbon compositions prepared in the step (A) when manufacturing a normal electrode. There is no need to do it one by one. For example, when the pasty carbon composition prepared in step (A) is a product, one or two or more samples may be extracted and evaluated per production lot. Moreover, when preparing and preparing a paste-like carbon composition at (A) process, what is necessary is just to extract and evaluate one or two or more samples per manufacturing batch. Note that the number of samples to be extracted can be determined statistically by, for example, a sample extraction method.

従って、(A)工程において、ペースト状カーボン組成物を調製する場合には、上記判定処理(1)〜(2)を満たすような粒度分布を有する粒状カーボン材料を用い、この分散状態を保つように粒状カーボン材料とバインダとを溶媒に分散させるようにすることが重要である。また、製品として提供されている電極用途のペースト状カーボン組成物を用いる場合には、カーボン材料の粒度分布が上記判定処理(1)〜(2)を満たすかどうかを確認すればよいといえる。   Therefore, in the step (A), when preparing a paste-like carbon composition, a granular carbon material having a particle size distribution satisfying the determination processes (1) to (2) is used, and this dispersed state is maintained. It is important to disperse the particulate carbon material and the binder in the solvent. Moreover, when using the paste-like carbon composition for electrodes provided as a product, it can be said that it is only necessary to confirm whether the particle size distribution of the carbon material satisfies the determination processes (1) to (2).

以下に、二次電池用電極の製造方法の一実施形態として、リチウム二次電池用の正極の製造を例にして本発明についての説明を行う。以下に、正極の代表的な構成等について説明したのち、製造方法について詳しく説明する。
≪正極の構成≫
ここでは、ここに開示する製造方法で製造される二次電池用電極の一実施形態として、リチウム二次電池用の正極を例にして説明を行う。かかる正極は、通常、正極活物質を主体とする正極活物質層が電極集電体上に形成された構成である。以下に、正極の製造に用いる材料等について説明する。
Hereinafter, as an embodiment of a method for producing an electrode for a secondary battery, the present invention will be described by taking the production of a positive electrode for a lithium secondary battery as an example. Hereinafter, after describing a typical configuration of the positive electrode, a manufacturing method will be described in detail.
≪Positive electrode structure≫
Here, as an embodiment of the secondary battery electrode manufactured by the manufacturing method disclosed herein, a positive electrode for a lithium secondary battery will be described as an example. Such a positive electrode usually has a configuration in which a positive electrode active material layer mainly composed of a positive electrode active material is formed on an electrode current collector. Below, the material etc. which are used for manufacture of a positive electrode are demonstrated.

<正極集電体>
正極集電体は、従来の非水電解液二次電池(典型的にはリチウム二次電池)の正極に用いられる電極集電体と同様、導電性の良好な金属からなる導電性部材を用いることができる。例えば、アルミニウム、ニッケル、チタン、鉄等を主成分とする金属またはその合金等を用いることができる。より好ましくは、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。正極集電体の形状については特に制限はなく、所望の二次電池の形状等に応じて様々なものを考慮することができる。例えば、棒状、板状、シート状、箔状、メッシュ状等の種々の形態のものであり得る。典型的には、シート状のアルミニウム製の正極集電体が用いられる。
<Positive electrode current collector>
As the positive electrode current collector, a conductive member made of a metal having good conductivity is used as in the case of the electrode current collector used for the positive electrode of a conventional non-aqueous electrolyte secondary battery (typically a lithium secondary battery). be able to. For example, a metal containing aluminum, nickel, titanium, iron, or the like as a main component or an alloy thereof can be used. More preferably, it is aluminum or an aluminum alloy. There is no restriction | limiting in particular about the shape of a positive electrode electrical power collector, Various things can be considered according to the shape etc. of a desired secondary battery. For example, it may be in various forms such as a rod shape, a plate shape, a sheet shape, a foil shape, and a mesh shape. Typically, a sheet-like aluminum positive electrode current collector is used.

<正極活物質層>
正極活物質層は、上記正極集電体の表面に形成される。正極活物質層は、通常は、粒状の正極活物質を主体とし、これとともに導電性を高めるための粒状のカーボン材料を含み、これらがバインダによって固められて正極集電体上に固着されている。
<Positive electrode active material layer>
The positive electrode active material layer is formed on the surface of the positive electrode current collector. The positive electrode active material layer usually includes a granular positive electrode active material as a main component, and also includes a granular carbon material for enhancing conductivity, and these are solidified by a binder and fixed on the positive electrode current collector. .

<正極活物質>
正極活物質としては、リチウムを吸蔵および放出可能な材料が用いられ、従来からリチウム二次電池に用いられている各種の物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。このような正極活物質としては、リチウム遷移金属酸化物(典型的には粒子状)が好適に用いられ、典型的には、層状構造の酸化物あるいはスピネル構造の酸化物を適宜選択して使用することができる。例えば、リチウムニッケル系酸化物(代表的には、LiNiO)、リチウムコバルト系酸化物(代表的には、LiCoO)およびリチウムマンガン系酸化物(代表的には、LiMn)から選択される一種または二種以上のリチウム遷移金属酸化物の使用が好ましい。
<Positive electrode active material>
As the positive electrode active material, a material capable of inserting and extracting lithium is used, and one or more of various materials conventionally used in lithium secondary batteries can be used without particular limitation. As such a positive electrode active material, a lithium transition metal oxide (typically in particulate form) is preferably used. Typically, a layered structure oxide or a spinel structure oxide is appropriately selected and used. can do. For example, selected from a lithium nickel oxide (typically LiNiO 2 ), a lithium cobalt oxide (typically LiCoO 2 ), and a lithium manganese oxide (typically LiMn 2 O 4 ). The use of one or more lithium transition metal oxides is preferred.

ここで「リチウムニッケル系酸化物」とは、LiとNiとを構成金属元素とする酸化物の他、LiおよびNi以外に他の一種または二種以上の金属元素(すなわち、LiおよびNi以外の遷移金属元素および/または典型金属元素)をNiと同程度またはNiよりも少ない割合(原子数換算。LiおよびNi以外の金属元素を二種以上含む場合にはそれらのいずれについてもNiよりも少ない割合)で含む複合酸化物をも包含する意味である。かかる金属元素は、例えば、Co,Al,Mn,Cr,Fe,V,Mg,Ti,Zr,Nb,Mo,W,銅,Zn,Ga,In,Sn,LaおよびCeからなる群から選択される一種または二種以上の元素であり得る。   Here, the “lithium nickel oxide” refers to an oxide having Li and Ni as constituent metal elements, and one or more metal elements other than Li and Ni (that is, other than Li and Ni). The ratio of transition metal element and / or typical metal element) to the same level as Ni or less than Ni (in terms of the number of atoms. When two or more kinds of metal elements other than Li and Ni are included, both of them are less than Ni. It is also meant to include composite oxides contained in a ratio). The metal element is selected from the group consisting of, for example, Co, Al, Mn, Cr, Fe, V, Mg, Ti, Zr, Nb, Mo, W, copper, Zn, Ga, In, Sn, La, and Ce. Or one or more elements.

また、その他、一般式:
Li(LiMnCoNi)O
(前式中のa、x、y、zはa+x+y+z=1を満足する実数)
で表わされるような、遷移金属元素を3種含むいわゆる三元系リチウム過剰遷移金属酸化物や、一般式:
xLi[Li1/3Mn2/3]O・(1−x)LiMeO
(前式中、Meは1種または2種以上の遷移金属であり、xは0<x≦1を満たす)
で表わされるような、いわゆる固溶型のリチウム過剰遷移金属酸化物等であってもよい。
Other general formulas:
Li (Li a Mn x Co y Ni z) O 2
(A, x, y, z in the previous equation are real numbers satisfying a + x + y + z = 1)
A so-called ternary lithium-excess transition metal oxide containing three kinds of transition metal elements as represented by the general formula:
xLi [Li 1/3 Mn 2/3 ] O 2. (1-x) LiMeO 2
(In the above formula, Me is one or more transition metals, and x satisfies 0 <x ≦ 1)
It may be a so-called solid solution type lithium-excess transition metal oxide or the like.

さらに、上記正極活物質として一般式がLiMAO(ここでMは、Fe,Co,NiおよびMnから成る群から選択される少なくとも1種の金属元素であり、Aは、P,Si,SおよびVから成る群から選択される元素である。)で表記されるポリアニオン型化合物も挙げられる。 Further, the positive electrode active material has a general formula of LiMAO 4 (where M is at least one metal element selected from the group consisting of Fe, Co, Ni and Mn, and A is P, Si, S and And an anion selected from the group consisting of V.).

このような正極活物質を構成する化合物は、例えば、公知の方法で調製して用意することができる。例えば、目的の正極活物質の組成に応じて適宜選択されるいくつかの原料化合物を所定の割合で混合し、その混合物を適切な手段によって焼成する。これにより、正極活物質を構成する化合物としての酸化物を調製することができる。なお、正極活物質(典型的には、リチウム遷移金属酸化物)の調製方法は、それ自体は何ら本発明を特徴づけるものではない。   The compound which comprises such a positive electrode active material can be prepared and prepared by a well-known method, for example. For example, some raw material compounds appropriately selected according to the composition of the target positive electrode active material are mixed at a predetermined ratio, and the mixture is fired by an appropriate means. Thereby, the oxide as a compound which comprises a positive electrode active material can be prepared. In addition, the preparation method of a positive electrode active material (typically lithium transition metal oxide) itself does not characterize this invention at all.

また、正極活物質の形状等について厳密な制限はないものの、上記のとおり調製された正極活物質は、適切な手段で粉砕、造粒および分級することができる。例えば、平均粒径がおよそ1μm〜25μm(典型的にはおよそ2μm〜15μm)の範囲にある二次粒子によって実質的に構成されたリチウム遷移金属酸化物粉末を、ここに開示される技術における正極活物質として好ましく採用することができる。これにより、所望する平均粒径および/または粒度分布を有する二次粒子によって実質的に構成される粒状の正極活物質粉末を得ることができる。   Moreover, although there is no strict restriction | limiting about the shape of a positive electrode active material, the positive electrode active material prepared as mentioned above can be grind | pulverized, granulated, and classified by an appropriate means. For example, a lithium transition metal oxide powder substantially composed of secondary particles having an average particle size in the range of about 1 μm to 25 μm (typically about 2 μm to 15 μm) is used as the positive electrode in the technology disclosed herein. It can preferably be employed as an active material. Thereby, the granular positive electrode active material powder substantially comprised by the secondary particle which has a desired average particle diameter and / or particle size distribution can be obtained.

<カーボン材料>
ここで開示される製造方法においては、導電助剤として、カーボン材料を用いることができる。カーボン材料は、(A)工程において、粒状カーボン材料、バインダおよび溶媒を含むペースト状カーボン組成物の形態で用意する。ここで、ペースト状カーボン組成物は、上記のとおりの判定処理(1)および判定処理(2)満たすと予想され得るペースト状カーボン組成物を用意することが好ましい。例えば、カーボン材料の粒度分布において相対的に粒径の小さい第1のピーク(P1)と、相対的に粒径の大きい第2のピーク(P2)を有する二峰性分布を示し、且つ、上記第1のピークにおける体積基準の存在比率H1(%)および上記第2のピークにおける体積基準の存在比率H2(%)の比が(H1/H2)>1を満足する物を含むものを用意することができる。
ペースト状カーボン組成物に含まれる粒状カーボン材料としては、導電材として機能し得る導電性を示すものであればその材質等は特に制限されない。例えば、種々のカーボンブラック(例えば、アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック)、グラファイト粉末等のカーボン粉末を用いることができる。これらは、一種又は二種以上を併用してもよい。
<Carbon material>
In the manufacturing method disclosed herein, a carbon material can be used as a conductive additive. In the step (A), the carbon material is prepared in the form of a pasty carbon composition containing a granular carbon material, a binder, and a solvent. Here, it is preferable to prepare a pasty carbon composition that can be expected to satisfy the determination process (1) and the determination process (2) as described above. For example, in the particle size distribution of the carbon material, a bimodal distribution having a first peak (P1) having a relatively small particle size and a second peak (P2) having a relatively large particle size is shown, and Prepare a sample that includes a volume-based abundance ratio H1 (%) in the first peak and a volume-based abundance ratio H2 (%) in the second peak that satisfies (H1 / H2)> 1. be able to.
The particulate carbon material contained in the pasty carbon composition is not particularly limited as long as it exhibits conductivity that can function as a conductive material. For example, various carbon blacks (for example, acetylene black, furnace black, ketjen black), and carbon powders such as graphite powders can be used. These may use together 1 type, or 2 or more types.

カーボン材料の粒子(二次粒子)の平均粒径は、電極活物質の平均粒径の1/500〜1/20程度を目安とすることができる。さらに、ここに開示された製造方法では、カーボン材料は、二次粒子の平均粒径は20μm以下であることが好ましく、さらには、200nm〜10μmの範囲内にあることがより好適である。二次粒子の平均粒径が20μmより大きいと、正極活物質の間隙に好適に収まり難く、負極活物質層における正極活物質の密度を低下させる可能性が生じるため好ましくない。二次粒子の平均粒径の下限については、細かすぎる粒子は正極活物質層の形成において上層部分に偏る傾向があるために好ましくない。またハンドリングの容易さ等から、例えば、平均粒径が50nm以上であるのが好ましく、さらには100nm以上、より限定的には200nm以上であってよい。例えば、このように二次粒子の平均粒径が200nm〜10μmの範囲内にあると、ペースト状カーボン組成物の品質がここに開示される製造方法に対してより安定したものとなり、例えば、より簡便に正極活物質層形成用組成物の粘度を制御することができる。   The average particle diameter of the carbon material particles (secondary particles) may be about 1/500 to 1/20 of the average particle diameter of the electrode active material. Furthermore, in the manufacturing method disclosed herein, the carbon material preferably has an average particle size of secondary particles of 20 μm or less, and more preferably in the range of 200 nm to 10 μm. If the average particle size of the secondary particles is larger than 20 μm, it is difficult to fit in the gap between the positive electrode active materials, and the density of the positive electrode active material in the negative electrode active material layer may be lowered, which is not preferable. Regarding the lower limit of the average particle size of the secondary particles, too fine particles are not preferable because they tend to be biased toward the upper layer portion in the formation of the positive electrode active material layer. From the viewpoint of ease of handling, for example, the average particle size is preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, and more specifically 200 nm or more. For example, when the average particle size of the secondary particles is in the range of 200 nm to 10 μm, the quality of the pasty carbon composition becomes more stable with respect to the production method disclosed herein. The viscosity of the positive electrode active material layer forming composition can be easily controlled.

またここに開示される製造方法では、カーボン材料の粒度分布は上記のとおり二峰性分布をなすものであって、より粒径の小さい側の峰の頂点における径が1μm未満であって、より粒径の大きい側の峰の頂点における径が1μm以上であることが好ましい。また、カーボン材料は、一次粒子のレーザ回折法に基づく平均粒径が100nm以下のカーボンブラックであることが好ましい。このような粒度特性を持つカーボン材料を含むペースト状カーボン組成物を用いることで、品質の高い正極活物質層形成用組成物を安定して調製することが可能となる。   Further, in the production method disclosed herein, the particle size distribution of the carbon material has a bimodal distribution as described above, and the diameter at the peak of the peak on the smaller particle size side is less than 1 μm, The diameter at the peak of the peak on the larger particle diameter side is preferably 1 μm or more. The carbon material is preferably carbon black having an average particle diameter based on a laser diffraction method of primary particles of 100 nm or less. By using a pasty carbon composition containing a carbon material having such particle size characteristics, a high-quality composition for forming a positive electrode active material layer can be stably prepared.

<バインダ>
バインダは、正極活物質層に含まれる上記正極活物質とカーボン材料の各粒子を結着させたり、これらの粒子と正極集電体とを結着させたりする働きを有する。かかるバインダとしては、正極活物質層を形成する際に使用する溶媒に溶解または分散可能なポリマーを用いることができる。
例えば、この溶媒として水性溶媒を用いる場合には、水に溶解する(水溶性の)ポリマー材料として、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、酢酸フタル酸セルロース(CAP)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)等のセルロース系ポリマー;ポリビニルアルコール(PVA);等が例示される。また、水に分散する(水分散性の)ポリマー材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のビニル系重合体;ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重含体(PFA)等のフッ素系樹脂;酢酸ビニル共重合体;スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリル酸変性SBR樹脂(SBR系ラテックス)等のゴム類等が例示される。
<Binder>
The binder has a function of binding each particle of the positive electrode active material and the carbon material contained in the positive electrode active material layer, or binding these particles and the positive electrode current collector. As such a binder, a polymer that can be dissolved or dispersed in a solvent used when forming the positive electrode active material layer can be used.
For example, when an aqueous solvent is used as this solvent, carboxymethylcellulose (CMC), methylcellulose (MC), cellulose acetate phthalate (CAP), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) are used as water-soluble (water-soluble) polymer materials. ) And the like; polyvinyl alcohol (PVA); and the like. Examples of polymer materials that are dispersed in water (water-dispersible) include vinyl polymers such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); polyethylene oxide (PEO), polytetrafluoroethylene (PTFE), and tetrafluoroethylene. -Fluororesin such as hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA); vinyl acetate copolymer; styrene butadiene rubber (SBR), acrylic acid modified SBR resin Examples thereof include rubbers such as (SBR latex).

また、溶媒として非水溶媒を用いる場合には、ポリマー(ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリアクリルニトリル(PAN)など)を好ましく採用することができる。
なお、バインダとして例示したポリマー材料は、バインダとしての機能の他に、正極活物質層を形成するために調製する正極活物質層形成用ペースト(以下、単にペーストという場合もある)の増粘剤その他の添加剤としての機能を発揮する目的で使用されることもあり得る。
<溶媒>
溶媒としては、水性溶媒および非水溶媒の何れも使用可能である。水性溶媒としては、水または水を主体とする混合溶媒(水系溶媒)を用いた組成物が例示される。混合溶媒を構成する水以外の溶媒としては、水と均一に混合し得る有機溶媒(低級アルコール、低級ケトン等)の一種又は二種以上を適宜選択して用いることができる。非水溶媒の好適な例としては、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)が挙げられる。
When a non-aqueous solvent is used as a solvent, a polymer (polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene chloride (PVDC), polyacrylonitrile (PAN), etc.) can be preferably used.
In addition to the function as a binder, the polymer material exemplified as the binder is a thickener for a positive electrode active material layer forming paste (hereinafter sometimes simply referred to as a paste) prepared to form a positive electrode active material layer. It may be used for the purpose of exhibiting the function as another additive.
<Solvent>
As the solvent, any of an aqueous solvent and a non-aqueous solvent can be used. Examples of the aqueous solvent include water and a composition using a mixed solvent mainly composed of water (aqueous solvent). As a solvent other than water constituting the mixed solvent, one or two or more organic solvents (lower alcohol, lower ketone, etc.) that can be uniformly mixed with water can be appropriately selected and used. A suitable example of the non-aqueous solvent is N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).

≪二次電池用電極の製造≫
図4は、一実施形態としての二次電池用電極の製造方法の工程の一部を示すフローチャートである。なお、スペースの関係により、図4ならびに後述する図5中において、「ペースト状カーボン組成物」を「ペースト状カーボン」と略称する。この図4に示した工程は、上記のペースト状カーボン組成物の判定処理(2)において必要となる相関関係を求める工程の一例を示すものであり、実際の電極の製造に先立って、予め実施することが好ましい。
<予め実施する工程>
まず、ステップS100において、例えば、製品として納品されたペースト状カーボン組成物から、製造ロットの異なる複数のペースト状カーボン組成物をサンプル(検体)として抽出する。例えば、4ロット以上からサンプルを抽出することができる。なお、一ロットあたりに製造される製品が大量な場合には、例えば統計学的手法に基づき、一ロットで製造される製品数に応じて、同一ロットから複数のペースト状カーボン組成物を抽出しても良い。
≪Manufacture of secondary battery electrode≫
FIG. 4 is a flowchart showing a part of the steps of the method for manufacturing a secondary battery electrode as one embodiment. Note that, due to the space relationship, “paste-like carbon composition” is abbreviated as “paste-like carbon” in FIG. 4 and FIG. 5 described later. The process shown in FIG. 4 shows an example of a process for obtaining the correlation required in the determination process (2) of the pasty carbon composition, and is performed in advance prior to the actual production of the electrode. It is preferable to do.
<Preliminary steps>
First, in step S100, for example, from a pasty carbon composition delivered as a product, a plurality of pasty carbon compositions having different production lots are extracted as samples (specimens). For example, samples can be extracted from four or more lots. When a lot of products are manufactured per lot, for example, based on statistical methods, a plurality of pasty carbon compositions are extracted from the same lot according to the number of products manufactured in one lot. May be.

次いで、ステップS111において、抽出したペースト状カーボン組成物の適量を取り分け、これを試料として組成物に含まれるカーボン材料の粒度分布を、レーザ回折式の粒度分布測定装置を用いて測定する。そしてこの測定結果から、ステップS113において、カーボン材料の粒度分布に関する標準偏差(a)を算出する。使用する粒度分布測定装置によっては、測定した粒度分布データを解析する解析手段が備えられているものもあり、これらの解析手段を使って標準偏差(a)を求めても良い。   Next, in Step S111, an appropriate amount of the extracted paste-like carbon composition is selected, and using this as a sample, the particle size distribution of the carbon material contained in the composition is measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device. And from this measurement result, in step S113, the standard deviation (a) regarding the particle size distribution of the carbon material is calculated. Depending on the particle size distribution measuring apparatus to be used, there may be provided an analyzing means for analyzing the measured particle size distribution data, and the standard deviation (a) may be obtained using these analyzing means.

一方、粒度分布に供した残りのペースト状カーボン組成物を用い、ステップS121において、正極活物質層形成用組成物を調製する。ここでペースト状カーボン組成物以外の材料および配合は、規定のもの(すなわち標準配合)とする。なお、この正極活物質層形成用組成物の調製は公知の手法に従って行うことができる。正極活物質層形成用組成物の調製の工程については後で説明を行う。そしてステップS123において、調製された正極活物質層形成用組成物の粘度(b)を測定する。測定機器や厳密な測定条件は、適宜決定することができる。例えば、レオメータを用いて、25℃、600mPa・s等の一定の条件の下にて測定した粘度を採用することができる。   On the other hand, using the remaining pasty carbon composition subjected to the particle size distribution, a positive electrode active material layer forming composition is prepared in step S121. Here, materials and blends other than the paste-like carbon composition are specified (that is, standard blends). In addition, preparation of this composition for positive electrode active material layer formation can be performed in accordance with a well-known method. The step of preparing the positive electrode active material layer forming composition will be described later. In step S123, the viscosity (b) of the prepared positive electrode active material layer forming composition is measured. Measuring equipment and strict measurement conditions can be determined as appropriate. For example, the viscosity measured using a rheometer under certain conditions such as 25 ° C. and 600 mPa · s can be employed.

次のステップ130においては、ステップS113で求めた標準偏差(a)と、ステップS123で求めた粘度(b)との相関式を求める。通常、これら標準偏差(a)と粘度(b)は線形関係を有する。決定係数Rが低い場合は、検体数を増やすなどしても良い。また、所望の電極の特性等に応じて正極活物質層形成用組成物の合格粘度範囲を決定しておく。なお、上記相関関係から、この合格粘度範囲を達成する合格標準偏差範囲をは決定するようにしてもよい。 In the next step 130, a correlation equation between the standard deviation (a) obtained in step S113 and the viscosity (b) obtained in step S123 is obtained. Usually, these standard deviation (a) and viscosity (b) have a linear relationship. If the coefficient of determination R 2 is low, it may be such as increasing the number of specimens. Moreover, the acceptable viscosity range of the composition for positive electrode active material layer formation is determined according to the characteristic of a desired electrode, etc. In addition, you may make it determine the acceptable standard deviation range which achieves this acceptable viscosity range from the said correlation.

なお、本発明の方法は、必ずしも図4のフローチャートに示した順で各工程を行う必要はない。例えば、図4の例では、ステップS100のサンプルの抽出の後に、ステップS111の粒度分布測定を行うようにしているが、ステップS111の前にステップS121の活物質形成用組成物の調製を行ってもよいし、これらの工程を同時に進行させても良い。
≪ペースト状カーボン組成物を用意する(A)工程≫
そして、ここに開示される製造方法では、(A)工程において、導電材である粒状カーボン材料と、バインダと、溶媒とを含むペースト状カーボン組成物を用意する。ペースト状カーボン組成物は、製造に際して各材料を使用して調製して用意してもよいし、製品として提供されているものを用意してもよい。
Note that the method of the present invention does not necessarily have to be performed in the order shown in the flowchart of FIG. For example, in the example of FIG. 4, the particle size distribution measurement of step S111 is performed after the sample extraction of step S100, but the active material forming composition of step S121 is prepared before step S111. Alternatively, these steps may be performed simultaneously.
<< Preparation of Pasty Carbon Composition (A) Process >>
And in the manufacturing method disclosed here, the paste-like carbon composition containing the granular carbon material which is a electrically conductive material, a binder, and a solvent in (A) process is prepared. The pasty carbon composition may be prepared and prepared using each material at the time of manufacture, or may be prepared as a product.

<ペースト状カーボン組成物の判定>
次いで、上記(A)工程で用意したペースト状カーボン組成物が、判定処理(1)〜(2)を具備するかどうかを判定する。図5は、この判定処理(1)〜(2)を行う方法を示すフローチャートの一例である。
先ず、判定処理(1)〜(2)に際して、ステップS200に示したように、使用しようとしているペースト状カーボンが新たなロットの製品に切り替わったかどうかを確認する。ロットが切り替わらない場合は、ステップS300に示したように、そのままそのペースト状カーボンを用いて電極の製造を行うことができる。一方で、ロットが切り替わる場合は、そのロットのペースト状カーボンが判定処理(1)〜(2)を満たすかどうかの判定に進む。
<Determination of pasty carbon composition>
Next, it is determined whether the pasty carbon composition prepared in the step (A) includes determination processes (1) to (2). FIG. 5 is an example of a flowchart showing a method for performing the determination processes (1) to (2).
First, in the determination processes (1) to (2), as shown in step S200, it is confirmed whether or not the pasty carbon to be used has been switched to a product of a new lot. When the lot is not switched, as shown in step S300, the electrode can be manufactured using the pasty carbon as it is. On the other hand, when the lot is switched, the process proceeds to the determination as to whether the pasty carbon of the lot satisfies the determination processes (1) to (2).

まず、ステップS211において、使用しようとしているペースト状カーボンに含まれるカーボン材料について、粒度分布を測定する。そしてその測定結果から、ステップS213において、粒度分布に関する標準偏差σと、この標準偏差σに対応する正極活物質層形成用組成物の粘度ηとを算出する。標準偏差σの算出については、前記のステップS111およびステップS113と同様に行うことができる。また、粘度ηは、予めステップS130で求めておいた標準偏差(a)と粘度(b)の関係式から算出することができる。
次いでステップS220において、この粘度ηが、先に求めておいた合格粘度範囲に含まれるかどうかを判定する。粘度ηが合格粘度範囲に含まれる場合には、ステップS221において、判定処理(2)の条件を具備すると判定する。また、このペースト状カーボン組成物と同ロットで製造(納品)されたペースト状カーボン組成物についても、判定処理(2)を満足するものと判断することができる。一方で、粘度ηが合格粘度範囲に含まれない場合は判定処理(2)の条件を具備しないため、ステップS240において、このペースト状カーボン組成物は正極活物質層形成用組成物の調製には適さないとの判定をする。また、この処理対象のペースト状カーボン組成物と同ロットで製造(納品)されたペースト状カーボン組成物についても、適さないとの判定をする。この場合、次の製造ロットのペースト状カーボン組成物について、同様の判定を開始する。
First, in step S211, the particle size distribution is measured for the carbon material contained in the pasty carbon to be used. In step S213, the standard deviation σ relating to the particle size distribution and the viscosity η of the positive electrode active material layer forming composition corresponding to the standard deviation σ are calculated from the measurement result. The calculation of the standard deviation σ can be performed in the same manner as Step S111 and Step S113. Further, the viscosity η can be calculated from the relational expression between the standard deviation (a) and the viscosity (b) obtained in advance in step S130.
Next, in step S220, it is determined whether or not this viscosity η is included in the acceptable viscosity range obtained previously. When the viscosity η is included in the acceptable viscosity range, it is determined in step S221 that the condition for the determination process (2) is satisfied. Moreover, it can be determined that the pasty carbon composition manufactured (delivered) in the same lot as the pasty carbon composition also satisfies the determination process (2). On the other hand, when the viscosity η is not included in the acceptable viscosity range, since the conditions for the determination process (2) are not satisfied, in Step S240, the pasty carbon composition is used for preparing the positive electrode active material layer forming composition. Judge that it is not suitable. In addition, the paste-like carbon composition manufactured (delivered) in the same lot as the paste-like carbon composition to be treated is also determined to be unsuitable. In this case, the same determination is started for the pasty carbon composition of the next production lot.

判定処理(2)の条件を具備すると判定した場合は、ステップS230において、判定処理(1)に基づく判定を行う。すなわち、相対的に粒径の小さいピーク(P1)と、相対的に粒径の大きい第2のピーク(P2)を有する二峰性分布を示す場合は、ピークP1における存在比率H1(%)とピークP2における存在比率H2の比が(H1/H2)>1となるどうかの判定を行う。(H1/H2)>1を満たす場合には、ステップS231に進み、判定処理(1)を満足するものと判断する。このペースト状カーボン組成物と同ロットで製造(納品)されたペースト状カーボン組成物についても、判定処理(1)を満足するものと判断することができる。一方、(H1/H2)>1を満たさない場合や、上記のステップS211で測定したカーボン材料の粒度分布が単峰性分布である場合、もしくは3峰以上の多峰性分布である場合には、判定処理(1)の条件を満たさないため、ステップS240において、このペースト状カーボン組成物は正極活物質層形成用組成物の調製には適さないとの判定をする。また、このペースト状カーボン組成物と同ロットで製造(納品)されたペースト状カーボン組成物についても、使用できないとの判定をする。この場合、次の製造ロットのペースト状カーボン組成物について、使用できるかどうかの判定を開始する。   If it is determined that the condition of the determination process (2) is satisfied, a determination based on the determination process (1) is performed in step S230. That is, when a bimodal distribution having a relatively small particle size peak (P1) and a relatively large particle size second peak (P2) is shown, the abundance ratio H1 (%) in the peak P1 is It is determined whether or not the ratio of the existence ratio H2 at the peak P2 is (H1 / H2)> 1. When (H1 / H2)> 1 is satisfied, the process proceeds to step S231, and it is determined that the determination process (1) is satisfied. It can be determined that the pasty carbon composition manufactured (delivered) in the same lot as the pasty carbon composition also satisfies the determination process (1). On the other hand, when (H1 / H2)> 1 is not satisfied, or when the particle size distribution of the carbon material measured in step S211 is a unimodal distribution, or a multimodal distribution of three or more peaks In step S240, the paste-like carbon composition is determined not to be suitable for the preparation of the positive electrode active material layer forming composition because the conditions for the determination process (1) are not satisfied. It is also determined that the pasty carbon composition manufactured (delivered) in the same lot as the pasty carbon composition cannot be used. In this case, it is determined whether or not the pasty carbon composition of the next production lot can be used.

判定処理(1)および判定処理(2)の条件を満たすと判断されたペースト状カーボンは、ステップS300において、二次電池用電極の製造に好適に使用し得ると判断される。なお、この製造方法においては、必ずしも図5のフローチャートに示した順で各工程を行う必要はない。例えば、図5の例では、判定処理(2)に関する判断の後に、判定処理(1)に関する判断を行うようにしているが、判定処理(1)に関する判断を判定処理(2)に関する判断に先行して行っても良いし、これらを同時に進行させても良い。   The pasty carbon determined to satisfy the conditions of the determination process (1) and the determination process (2) is determined to be suitable for use in manufacturing the secondary battery electrode in step S300. In this manufacturing method, it is not always necessary to perform each step in the order shown in the flowchart of FIG. For example, in the example of FIG. 5, the determination regarding the determination process (1) is performed after the determination regarding the determination process (2), but the determination regarding the determination process (1) precedes the determination regarding the determination process (2). These may be performed at the same time, or these may be performed simultaneously.

≪電極活物質層形成用組成物を調製する(B)工程≫
(B)工程では、判定処理(1)〜(2)を具備すると判定されたペースト状カーボン組成物を用いて、電極活物質層形成用組成物を調製する。電極活物質層形成用組成物の調製に際しては、カーボン材料として、上記のとおり判定処理(1)〜(2)を具備すると判定されたペースト状カーボンを採用する以外は、従来のリチウムイオン電池の電極体と同様でよく、その他の電極を構成する材料および部材やその製造の手順自体は、特に制限はない。すなわち、例えば上記の粒状の正極活物質と、上記で判定されたペースト状カーボンと、バインダと、溶媒とを含む電極活物質層形成用組成物を調製する。バインダは、ペースト状カーボンに配合されているため、更に必要である場合に配合することができる。正極活物質材料の溶媒への分散は、具体的には、例えば、上記の正極活物質、導電材、バインダ等の正極活物質材料と、必要に応じて分散剤、増粘剤等の各種の添加剤と、溶媒とをミキサーに投入し、混練する。
<< Step (B) for Preparing Electrode Active Material Layer Forming Composition >>
In the step (B), a composition for forming an electrode active material layer is prepared using the pasty carbon composition determined to have the determination processes (1) to (2). In preparing the composition for forming an electrode active material layer, a conventional lithium ion battery is used except that the carbon material is pasty carbon that is determined to have the determination processes (1) to (2) as described above. It may be the same as that of the electrode body, and there are no particular limitations on the materials and members constituting the other electrodes and the manufacturing procedure itself. That is, for example, a composition for forming an electrode active material layer containing the above-described granular positive electrode active material, pasty carbon determined above, a binder, and a solvent is prepared. Since the binder is blended in the pasty carbon, it can be blended when necessary. Specifically, the dispersion of the positive electrode active material in the solvent is, for example, a positive electrode active material such as the above-described positive electrode active material, conductive material, binder, and various kinds of dispersants, thickeners, and the like as necessary. An additive and a solvent are put into a mixer and kneaded.

正極活物質層形成用組成物の固形分材料(すなわち溶媒以外の材料)に占める正極活物質の割合(典型的には、正極活物質組成物の固形分に占める正極活物質の割合と概ね一致する。)はおよそ50質量%以上(典型的には50〜95質量%)であることが好ましく、およそ75〜90質量%であることがより好ましい。ペースト状カーボンについては、固形分材料に占めるカーボン材料の割合が、およそ3〜25質量%、より好ましくは、およそ3〜15質量%程度となるように設定するのが好適である。バインダの使用量は特に限定されるものではないが、例えば、正極活物質100質量部に対して0.5〜10質量部とすることができる。
混練のためのミキサーとしては、活物質層形成用組成物の調製に用いられる一般的な混練機を用いることができる。例えば、ニーダー、撹拌機、分散機、混合機などと呼ばれる該組成物の調製が可能な装置等を使用できる。
Ratio of the positive electrode active material in the solid material (ie, material other than the solvent) of the positive electrode active material layer forming composition (typically substantially the same as the ratio of the positive electrode active material in the solid content of the positive electrode active material composition) Is preferably about 50% by mass or more (typically 50 to 95% by mass), more preferably about 75 to 90% by mass. The pasty carbon is preferably set so that the proportion of the carbon material in the solid material is about 3 to 25% by mass, more preferably about 3 to 15% by mass. Although the usage-amount of a binder is not specifically limited, For example, it can be set as 0.5-10 mass parts with respect to 100 mass parts of positive electrode active materials.
As a mixer for kneading, a general kneader used for preparation of the composition for forming an active material layer can be used. For example, an apparatus capable of preparing the composition, such as a kneader, a stirrer, a disperser, or a mixer, can be used.

≪電極活物質層を形成する(C)工程≫
(C)工程では、調製した電極活物質層形成用組成物を電極集電体上に塗布する等して供給し、溶媒を除去することで乾燥させ、集電体上に電極活物質層を形成する。
正極活物質層形成用組成物の塗布については、公知の各種の塗工装置を用いて行うことができる。例えば、スリットコーター、ダイコーター、コンマコーター、グラビアコーター等の適切な塗布装置を使用することで好適に行うことができる。活物質層形成用組成物の塗布量は特に限定されず、例えば、目的の電極を備える二次電池の用途に応じて任意に設定することができる。例えば、3〜50mg/cm程度の範囲内で適宜に設定することができる。
そして、塗布された正極活物質層形成用組成物を乾燥させることで、電極集電体上に正極活物質層を形成する。この乾燥についても、余分な揮発成分(すなわち溶媒)を除去できる手法であれば特に限定されず、必要に応じて適切な手段を採用することができる。このとき、必要に応じて適当な乾燥促進手段(ヒータ等)を用いてもよい。
<< Step (C) for Forming Electrode Active Material Layer >>
In the step (C), the prepared composition for forming an electrode active material layer is supplied by, for example, coating on an electrode current collector and dried by removing the solvent, and the electrode active material layer is formed on the current collector. Form.
About application | coating of the composition for positive electrode active material layer forming, it can carry out using well-known various coating apparatuses. For example, it can be suitably performed by using an appropriate coating apparatus such as a slit coater, a die coater, a comma coater, or a gravure coater. The application amount of the composition for forming an active material layer is not particularly limited, and can be arbitrarily set depending on the use of a secondary battery including a target electrode, for example. For example, it can be appropriately set within a range of about 3 to 50 mg / cm 2 .
And the positive electrode active material layer is formed on an electrode electrical power collector by drying the apply | coated composition for positive electrode active material layer formation. This drying is not particularly limited as long as it is a technique capable of removing excess volatile components (that is, a solvent), and an appropriate means can be adopted as necessary. At this time, an appropriate drying accelerating means (such as a heater) may be used as necessary.

なお、塗布後、または乾燥後の正極活物質層形成用組成物に対して、必要に応じて全体をプレスしたり、所望の大きさに裁断したりすることができ、これにより目的とする厚みおよびサイズの電極を得る。プレス(圧縮)方法としては、従来公知のロールプレス法、平板プレス法等の圧縮方法を採用することができる。正極活物質層の厚さを調整するにあたり、膜厚測定器で厚みを測定し、プレス圧を調整して所望の厚さになるまで複数回圧縮してもよい。これにより、正極が完成される。   The entire composition for forming a positive electrode active material layer after application or after drying can be pressed as needed or cut into a desired size, thereby achieving a desired thickness. And get an electrode of size. As a pressing (compression) method, conventionally known compression methods such as a roll pressing method and a flat plate pressing method can be employed. In adjusting the thickness of the positive electrode active material layer, the thickness may be measured with a film thickness measuring instrument, and the press pressure may be adjusted and compressed several times until the desired thickness is obtained. Thereby, the positive electrode is completed.

以下、ここに開示される二次電池用電極の製造方法で製造された正極(正極シート)を構成部材として備えるリチウム二次電池の製造方法の一形態を図面を参照しつつ説明するが、本発明をかかる実施形態に限定することを意図したものではない。即ち、ここに開示される二次電池用電極の製造方法で製造された電極が採用される限りにおいて、使用される電極活物質の組成や形態、構築されるリチウム二次電池の形状(外形やサイズ)には特に制限されない。電池外装ケースは角型形状、円筒形状等の形状でもよく、あるいは小型のボタン形状であってもよい。また、外装がラミネートフィルム等で構成される薄型シートタイプであってもよい。以下の実施形態では角型形状の電池について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a method for producing a lithium secondary battery including a positive electrode (positive electrode sheet) produced by the method for producing an electrode for a secondary battery disclosed herein as a constituent member will be described with reference to the drawings. It is not intended that the invention be limited to such embodiments. That is, as long as the electrode manufactured by the secondary battery electrode manufacturing method disclosed herein is employed, the composition and form of the electrode active material to be used, the shape of the lithium secondary battery to be constructed (outer shape and The size is not particularly limited. The battery outer case may have a square shape, a cylindrical shape, or a small button shape. Moreover, the thin sheet | seat type comprised by a laminated film etc. may be sufficient as an exterior. In the following embodiment, a rectangular battery will be described.

なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略することがある。また、各図における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は、必ずしも実際の寸法関係を反映するものではない。   In addition, in the following drawings, the same code | symbol is attached | subjected to the member and site | part which show the same effect | action, and the overlapping description may be abbreviate | omitted. Moreover, the dimensional relationship (length, width, thickness, etc.) in each drawing does not necessarily reflect the actual dimensional relationship.

図6は、本実施形態に係るリチウム二次電池を模式的に示す斜視図である。図7は、図6中のVII−VII線に沿う縦断面図である。図6および図7に示すように、本実施形態に係るリチウム二次電池10は、上記の構成材料(正負極それぞれの活物質、正負極それぞれの電極集電体、セパレータ等)を具備する電極体50と、該電極体50および適当な非水系の電解質(典型的には電解液)を収容する角型形状(典型的には扁平な直方体形状)の電池ケース15とを備える。   FIG. 6 is a perspective view schematically showing the lithium secondary battery according to the present embodiment. FIG. 7 is a longitudinal sectional view taken along line VII-VII in FIG. As shown in FIGS. 6 and 7, the lithium secondary battery 10 according to this embodiment includes the above-described constituent materials (active material for each positive and negative electrode, current collector for each positive and negative electrode, separator, etc.). And a battery case 15 having a rectangular shape (typically a flat rectangular parallelepiped shape) that accommodates the electrode body 50 and a suitable non-aqueous electrolyte (typically, an electrolyte).

ケース15は、上記扁平な直方体形状における幅狭面の一つが開口部20となっている箱型のケース本体30と、その開口部20に取り付けられて(例えば溶接されて)該開口部20を塞ぐ蓋体25とを備えている。ケース15を構成する材質としては、一般的なリチウム二次電池で使用されるものと同様のものを適宜使用することができ、特に制限はない。例えば、金属(例えばアルミニウム、スチール等)製の容器、合成樹脂(例えばポリオレフィン系樹脂等、ポリアミド系樹脂等の高融点樹脂等)製の容器等を好ましく用いることができる。本実施形態に掛かるケース15は例えばアルミニウム製である。   The case 15 includes a box-shaped case main body 30 in which one of the narrow surfaces in the flat rectangular parallelepiped shape is an opening 20, and the opening 20 is attached (for example, welded) to the opening 20. And a lid 25 for closing. As a material constituting the case 15, the same material as that used in a general lithium secondary battery can be used as appropriate, and there is no particular limitation. For example, a metal (for example, aluminum, steel, etc.) container, a synthetic resin (for example, a polyolefin resin, a high melting point resin such as a polyamide resin, etc.), or the like can be preferably used. The case 15 according to the present embodiment is made of, for example, aluminum.

蓋体25は、ケース本体30の開口部20の形状に適合する長方形状に形成されている。さらに、蓋体25には、外部接続用の正極端子60と負極端子70とがそれぞれ設けられており、これらの端子60,70の一部は蓋体25からケース15の外方に向けて突出するように形成されている。また、従来のリチウム二次電池のケースと同様に、蓋体25には、電池異常の際にケース15内部で発生したガスをケース15の外部に排出するための安全弁(図示せず)が設けられている。安全弁は、ケース15内部の圧力が所定レベルを超えて上昇したときに、開弁してケース15の外部にガスを排出する機構を備えていれば特に制限無く使用することができる。   The lid body 25 is formed in a rectangular shape that matches the shape of the opening 20 of the case body 30. Further, the lid body 25 is provided with a positive electrode terminal 60 and a negative electrode terminal 70 for external connection, respectively, and a part of these terminals 60, 70 protrudes from the lid body 25 toward the outside of the case 15. It is formed to do. Similarly to the case of the conventional lithium secondary battery, the lid 25 is provided with a safety valve (not shown) for discharging the gas generated inside the case 15 to the outside of the case 15 when the battery is abnormal. It has been. The safety valve can be used without any limitation as long as it has a mechanism that opens and discharges gas to the outside of the case 15 when the pressure inside the case 15 exceeds a predetermined level.

本実施形態では、図7に示すように、リチウム二次電池10は、捲回電極体50を備えている。電極体50は、捲回軸が横倒しとなる姿勢(すなわち、上記開口部20が捲回軸に対して横方向に位置する向き)でケース本体30に収容されている。電極体50は、長尺シート状の正極集電体62の表面に正極活物質層64が形成された正極シート(正極)66と、長尺シート状の負極集電体(電極集電体)72の表面に負極活物質層(電極活物質層)74が形成された負極シート(負極)76とを2枚の長尺状のセパレータシート80とともに重ね合わせて捲回し、得られた電極体50を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって扁平形状に形成されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the lithium secondary battery 10 includes a wound electrode body 50. The electrode body 50 is accommodated in the case main body 30 in a posture in which the winding axis is laid down (that is, in the direction in which the opening 20 is positioned in the lateral direction with respect to the winding axis). The electrode body 50 includes a positive electrode sheet (positive electrode) 66 having a positive electrode active material layer 64 formed on the surface of a long sheet-like positive electrode current collector 62 and a long sheet-like negative electrode current collector (electrode current collector). A negative electrode sheet (negative electrode) 76 having a negative electrode active material layer (electrode active material layer) 74 formed on the surface of 72 is overlapped with two long separator sheets 80 and wound, and the obtained electrode body 50 is wound. It is formed into a flat shape by crushing it from the side direction and causing it to be ablated.

また、捲回される正極シート66において、その長手方向に沿う一方の端部には正極活物質層64が形成されずに正極集電体62が露出している、他方、捲回される負極シート76においても、その長手方向に沿う一方の端部は負極活物質層74が形成されずに負極集電体72が露出している。そして、正極集電体62の上記露出している端部に正極端子60が接合され、上記扁平形状に形成された捲回電極体50の正極シート66と電気的に接続されている。同様に、負極集電体72の上記露出している端部に負極端子70が接合され、負極シート76と電気的に接続されている。なお、正負極端子60,70と正負極集電体62,72とは、例えば、超音波溶接、抵抗溶接等によりそれぞれ接合され得る。   Further, in the wound positive electrode sheet 66, the positive electrode current collector 62 is exposed without forming the positive electrode active material layer 64 at one end portion along the longitudinal direction. On the other hand, the wound negative electrode Also in the sheet 76, the negative electrode current collector 72 is exposed at one end portion along the longitudinal direction without forming the negative electrode active material layer 74. A positive electrode terminal 60 is joined to the exposed end of the positive electrode current collector 62, and is electrically connected to the positive electrode sheet 66 of the wound electrode body 50 formed in the flat shape. Similarly, the negative electrode terminal 70 is joined to the exposed end portion of the negative electrode current collector 72 and is electrically connected to the negative electrode sheet 76. The positive and negative electrode terminals 60 and 70 and the positive and negative electrode current collectors 62 and 72 can be joined by, for example, ultrasonic welding, resistance welding, or the like.

上記構成の捲回電極体50を構成する材料および部材自体は、正極または負極として、ここで開示される電極の製造方法に従って製造された電極(ここでは正極シート66)を採用すること以外は、従来のリチウム二次電池の電極体と同様でよく特に制限はない。   The material and the member itself constituting the wound electrode body 50 having the above-described configuration are the positive electrode or the negative electrode, except that an electrode manufactured according to the electrode manufacturing method disclosed herein (here, the positive electrode sheet 66) is employed. It may be the same as the electrode body of a conventional lithium secondary battery and is not particularly limited.

本実施形態では、上記作製した正極シート66および負極シート76を2枚のセパレータ(例えば多孔質ポリオレフィン樹脂)80とともに積み重ね合わせて捲回する。これにより、得られた捲回電極体50の捲回軸が横倒しとなるように、ケース本体30内に捲回電極体50を収容する。そして、適当な支持塩(例えばLiPF等のリチウム塩)を適当量(例えば濃度1M)含むECとDMCとの混合溶媒(例えば質量比1:1)のような非水電解液を注入する。その後、ケース本体30の開口部20に蓋体25を装着し封止することによって本実施形態のリチウム二次電池10を構築することができる。ケース本体30の開口部20の封止は、例えば、ケース本体30に蓋体25を溶接するとよい。この場合、溶接は、例えばレーザ溶接で行なうとよい。 In the present embodiment, the produced positive electrode sheet 66 and negative electrode sheet 76 are stacked and wound together with two separators (for example, porous polyolefin resin) 80. Thereby, the wound electrode body 50 is accommodated in the case main body 30 so that the winding axis of the obtained wound electrode body 50 lies sideways. Then, a nonaqueous electrolytic solution such as a mixed solvent of EC and DMC (for example, a mass ratio of 1: 1) containing an appropriate amount (for example, a concentration of 1 M) of an appropriate supporting salt (for example, a lithium salt such as LiPF 6 ) is injected. Then, the lithium secondary battery 10 of this embodiment can be constructed by attaching and sealing the lid body 25 to the opening 20 of the case body 30. For sealing the opening 20 of the case body 30, for example, the lid body 25 may be welded to the case body 30. In this case, welding is preferably performed by laser welding, for example.

上述した実施形態では、正極シート66の製造に際してここに開示されたリチウム二次電池用電極の製造方法が適用されている。かかる形態は、正極に限定されず、例えば、リチウム二次電池の負極の製造に対しても適用することができる。また、上述した実施形態では、リチウム二次電池10を例示したが、本発明は、リチウム二次電池に限られず、ニッケル水素電池やリチウムキャパシター等の二次電池の電極(正極および負極)に対しても適用することができる。   In the embodiment described above, the method for manufacturing an electrode for a lithium secondary battery disclosed herein is applied when manufacturing the positive electrode sheet 66. Such a form is not limited to the positive electrode, and can be applied to the production of a negative electrode for a lithium secondary battery, for example. Moreover, although lithium secondary battery 10 was illustrated in embodiment mentioned above, this invention is not restricted to a lithium secondary battery, It is with respect to the electrodes (positive electrode and negative electrode) of secondary batteries, such as a nickel metal hydride battery and a lithium capacitor. Even can be applied.

このようなリチウム二次電池10は、各種用途向けの二次電池として利用可能である。例えば、図8に示すように、自動車等の車両1に搭載される車両駆動用モータ(電動機)の電源としてのリチウム二次電池の正極として好適に利用することができる。車両1の種類は特に限定されないが、典型的には、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等である。かかるリチウム二次電池は、単独で使用されてもよく、直列および/または並列に複数接続されてなる組電池の形態で使用されてもよい。   Such a lithium secondary battery 10 can be used as a secondary battery for various applications. For example, as shown in FIG. 8, it can be suitably used as a positive electrode of a lithium secondary battery as a power source of a vehicle driving motor (electric motor) mounted on a vehicle 1 such as an automobile. Although the kind of vehicle 1 is not specifically limited, Typically, they are a hybrid vehicle, an electric vehicle, a fuel cell vehicle, etc. Such lithium secondary batteries may be used singly or may be used in the form of an assembled battery that is connected in series and / or in parallel.

以下に図面とともに実施例を示し、本発明についてさらに説明する。ただし、本発明がこれらの例に限定されることがないことは言うまでもない。
≪カーボンペースト中のカーボン粒子の粒度分布≫
下記の配合で調製される製品としてのペースト状カーボン組成物(以下、単にカーボンペーストという。)を、異なる4つの製品ロットから1つずつ抽出し、カーボンペーストA〜Dとした。
アセチレンブラック(AB):ポリフッ化ビニリデン(PVdF):分散剤=8:2:0.2
これらカーボンペーストA〜Dに含まれるカーボン粒子(AB)の粒度分布を、レーザ回折散乱法による粒度分布測定装置(日機装社製、マイクロトラックMT3300)を用いて、下記の条件にて測定した。
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to the accompanying drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these examples.
≪Size distribution of carbon particles in carbon paste≫
A paste-like carbon composition (hereinafter simply referred to as carbon paste) as a product prepared by the following formulation was extracted one by one from four different product lots to obtain carbon pastes A to D.
Acetylene black (AB): polyvinylidene fluoride (PVdF): dispersant = 8: 2: 0.2
The particle size distribution of the carbon particles (AB) contained in these carbon pastes A to D was measured under the following conditions using a particle size distribution measuring apparatus (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., Microtrac MT3300) by a laser diffraction scattering method.

測定時間:10sec
計算モード:MT3000II
粒子透過性:吸収
その結果を、図9に示した。図9から、同一規格のカーボンペーストであっても、そこに含まれるカーボン粒子の粒度分布の形態には大きな違いがあることが確認される。カーボンペーストA〜Dは、それぞれに含まれるカーボン粒子の最小粒子から最大粒子までの粒径の範囲を示す粒径幅については、ほぼ同じであると考えることができる。しかしながら、カーボンペーストAおよびBに関する粒度分布は明確な二峰性分布を呈しており、カーボンペーストCおよびDの粒度分布に比較して、第一峰のピークが低く全体といてブロードであることがわかる。一方、カーボンペーストCおよびDは、第2峰がごく小さい二峰性分布であることが解かる。そして第一峰のピークはカーボンペーストAおよびBに比べて急峻(シャープ)である。このように、図9から、これらのカーボンペーストA〜Dは、平均粒径の異なる2種類のカーボン粒子を配合して調製されており、より平均粒径の小さいカーボン粒子の分布のピークにおける頻度が、より平均粒径の大きいカーボン粒子の分布のピークにおける頻度がより高くなるよう管理されているものと推察される。したがって、カーボンペーストに含まれるカーボン粒子の粒度分布における第一峰のピーク径がカーボン粒子のモード径に相当することが確認できる。なお、カーボンペーストA〜Dのカーボン粒子のいずれも、平均粒径のより小さいカーボン粒子の分布のピークにおける粒径が役0.45μmで、より平均粒径の大きいカーボン粒子の分布のピークにおける粒径が約3.9μmでほぼ同じ(共通)であった。
Measurement time: 10 sec
Calculation mode: MT3000II
Particle permeability: absorption The results are shown in FIG. FIG. 9 confirms that there is a great difference in the form of the particle size distribution of the carbon particles contained in the carbon paste of the same standard. The carbon pastes A to D can be considered to have substantially the same particle size width indicating the range of the particle size from the smallest particle to the largest particle of the carbon particles contained therein. However, the particle size distribution regarding the carbon pastes A and B has a clear bimodal distribution, and the peak of the first peak is low compared to the particle size distributions of the carbon pastes C and D, and the whole is broad. Recognize. On the other hand, it can be seen that the carbon pastes C and D have a bimodal distribution in which the second peak is very small. The peak of the first peak is sharper than the carbon pastes A and B. Thus, from FIG. 9, these carbon pastes A to D are prepared by blending two types of carbon particles having different average particle diameters, and the frequency at the peak of the distribution of carbon particles having smaller average particle diameters. However, it is assumed that the frequency at the peak of the distribution of carbon particles having a larger average particle diameter is controlled to be higher. Therefore, it can be confirmed that the peak diameter of the first peak in the particle size distribution of the carbon particles contained in the carbon paste corresponds to the mode diameter of the carbon particles. All of the carbon particles of the carbon pastes A to D have a particle size at the peak of the distribution of carbon particles having a smaller average particle size of 0.45 μm, and particles at the peak of the distribution of carbon particles having a larger average particle size. The diameter was about 3.9 μm and was almost the same (common).

≪正極ペーストの粘度≫
上記のカーボンペーストA〜Dに正極活物質(LiNi1/3Co1/3Mn1/3)を加えて混合、混練することで、下記に示す所定の配合の正極ペーストを調製した。調製した正極ペーストは、用いたカーボンペーストの種類に対応させて正極ペーストA〜Dとした。
正極活物質:アセチレンブラック(AB):ポリフッ化ビニリデン(PVdF):分散剤=89.8:8:2:0.2
これら正極ペーストA〜Dの粘度を、B型粘度計を用いて、25℃、2S−1の条件で測定した。その結果を図10に示した。正極ペーストA〜Dは、同一規格のカーボンペーストを用い、同一の配合で調製しているにも関わらず、カーボンペーストの製品ロットが異なるだけで粘度が大きく異なることが確認された。大まかな傾向として、粒度分布において第一峰のピークが低いカーボンペーストを用いた正極ペーストほど粘度が高く、粒度分布において第一峰のピークが高く急峻なカーボンペーストを用いた正極ペーストほど粘度が低いことがわかる。
≪Viscosity of positive electrode paste≫
A positive electrode paste having a predetermined composition shown below was prepared by adding a positive electrode active material (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) to the above carbon pastes A to D and mixing and kneading them. The prepared positive electrode paste was used as positive electrode pastes A to D according to the type of carbon paste used.
Positive electrode active material: acetylene black (AB): polyvinylidene fluoride (PVdF): dispersant = 89.8: 8: 2: 0.2
The viscosity of these positive electrode pastes A to D was measured using a B-type viscometer under the conditions of 25 ° C. and 2S- 1 . The results are shown in FIG. Although the positive electrode pastes A to D were prepared using the same standard carbon paste with the same composition, it was confirmed that the viscosities greatly differed only by different product lots of the carbon paste. As a general trend, the viscosity of the positive electrode paste using the carbon paste having a low first peak in the particle size distribution is higher, and the viscosity of the positive electrode paste using the carbon paste having the higher first peak in the particle size distribution is lower. I understand that.

≪粒度分布の標準偏差と正極ペーストの粘度との関係≫
上記のカーボンペーストA〜Dの粒度分布の測定結果から各ペーストの粒度分布の標準偏差を求めた。そしてこの標準偏差と、正極ペーストA〜Dの粘度との相関関係を調べ、図11に示した。
図11からわかるとおり、カーボンペーストA〜Dに含まれるカーボン粒子の粒度分布の標準偏差と、これらのカーボンペーストA〜Dを用いて調製した正極ペーストA〜Dの粘度とには、ほぼ線形の相関関係があることが解かる。例えば、図11に示した例では、カーボンペーストA〜Dの粒度分布の標準偏差をX軸にとり、正極ペーストの粘度をY軸にとると、決定係数R=0.8821と高い寄与率で、両者には下記に示す近似式(1)で表される線形関係が存在する。
≪Relationship between standard deviation of particle size distribution and viscosity of positive electrode paste≫
The standard deviation of the particle size distribution of each paste was determined from the measurement results of the particle size distributions of the carbon pastes A to D described above. Then, the correlation between the standard deviation and the viscosity of the positive electrode pastes A to D was examined and shown in FIG.
As can be seen from FIG. 11, the standard deviation of the particle size distribution of the carbon particles contained in the carbon pastes A to D and the viscosity of the positive electrode pastes A to D prepared using these carbon pastes A to D are almost linear. It can be seen that there is a correlation. For example, in the example shown in FIG. 11, when the standard deviation of the particle size distribution of the carbon pastes A to D is taken on the X axis and the viscosity of the positive electrode paste is taken on the Y axis, the determination coefficient R 2 = 0.8821 and a high contribution rate. Both have a linear relationship represented by the following approximate expression (1).

y=6269.9x−3188.5…(1)
このことから、所定の組成で目的の粘度範囲内におさまる粘度を有する正極ペーストを調製できるかどうかは、正極ペーストの調製に用いるカーボンペーストに含まれるカーボン粒子の粒度分布の標準偏差に依存するといえる。
したがって、予め、正極ペーストの調製に用いるカーボンペーストに含まれるカーボン粒子の粒度分布からその標準偏差を調べ、そしてそのカーボンペーストを用いて所定の配合で調製した正極ペーストの粘度を測定する。このような標準偏差と粘度の関係を、製造ロットの異なる複数のカーボンペーストについて調べれば、両者の相関関係を示す線形式を求めることができる。すると、実際の電極の製造工程においては、求めた線形式を検量線として、使用するカーボンペーストに含まれるカーボン粒子の粒度分布からその標準偏差を調べるだけで、上記式(1)により正極ペーストの粘度が算出され、得られる正極ペーストの粘度が目的の合格粘度範囲にあるかどうかを判定することが可能となる。あるいは、上記式(1)により目的とする正極ペーストの合格粘度範囲を達成するカーボン粒子の粒度分布の標準偏差の範囲が求められるため、使用するカーボンペーストに含まれるカーボン粒子の粒度分布の標準偏差がその範囲内(合格許容標準偏差範囲)のものかどうかで判定することができる。
y = 6269.9x-3188.5 ... (1)
From this, it can be said that whether a positive electrode paste having a predetermined composition and a viscosity that falls within the target viscosity range can be prepared depends on the standard deviation of the particle size distribution of the carbon particles contained in the carbon paste used for preparing the positive electrode paste. .
Therefore, the standard deviation is examined in advance from the particle size distribution of the carbon particles contained in the carbon paste used for the preparation of the positive electrode paste, and the viscosity of the positive electrode paste prepared with a predetermined composition using the carbon paste is measured. If the relationship between the standard deviation and the viscosity is examined for a plurality of carbon pastes having different production lots, a linear format indicating the correlation between the two can be obtained. Then, in the actual electrode manufacturing process, the standard deviation of the positive electrode paste is calculated by the above formula (1) only by examining the standard deviation from the particle size distribution of the carbon particles contained in the carbon paste to be used, using the obtained linear form as a calibration curve. The viscosity is calculated, and it is possible to determine whether or not the viscosity of the obtained positive electrode paste is within the target acceptable viscosity range. Alternatively, since the range of the standard deviation of the particle size distribution of the carbon particles that achieves the acceptable viscosity range of the target positive electrode paste is obtained by the above formula (1), the standard deviation of the particle size distribution of the carbon particles contained in the carbon paste to be used Is within the range (acceptable standard deviation range).

より具体的には、図11に示した例では、正極ペーストの合格粘度範囲を2000〜4500mPa・sに設定しており、この粘度範囲に収まる粘度を有する正極ペーストを調製することを目標としている。この場合、上記の近似式(1)から逆算して、そこに含まれるカーボン粒子の粒度分布の標準偏差が約0.83〜約1.22(μm)の範囲内であるカーボンペーストを用いて所定の配合で正極ペーストを調製すれば、粘度が2000〜4500mPa・sの範囲内の正極ペーストを得ることができることがわかる。
このようにカーボンペーストの品質を管理することで、製造工程において実際に正極ペーストを調製する前に、その粘度を予測することができる。したがって、電極の製造において品質の良いカーボンペーストのみを購入することができ、余分なコストを抑えることが可能となる。また、正極ペーストの調製の際(典型的には混練時)に、その場で粘度を調製する必要がなくなり、安定した正極ペーストの調製が可能とされる。なお、正極ペーストの粘度を予測できることから、カーボンペースト中のカーボン粒子の粒度分布の標準偏差に応じて、予め適宜正極ペーストの配合を調製することも考慮できる。
More specifically, in the example shown in FIG. 11, the acceptable viscosity range of the positive electrode paste is set to 2000 to 4500 mPa · s, and the target is to prepare a positive electrode paste having a viscosity that falls within this viscosity range. . In this case, a carbon paste having a standard deviation of the particle size distribution of the carbon particles contained therein calculated from the above approximate expression (1) within the range of about 0.83 to about 1.22 (μm) is used. It can be seen that a positive electrode paste having a viscosity in the range of 2000 to 4500 mPa · s can be obtained by preparing a positive electrode paste with a predetermined composition.
By managing the quality of the carbon paste in this way, the viscosity can be predicted before the positive electrode paste is actually prepared in the manufacturing process. Therefore, it is possible to purchase only a high-quality carbon paste in the manufacture of the electrode, and it is possible to suppress extra costs. Further, when preparing the positive electrode paste (typically during kneading), it is not necessary to adjust the viscosity in-situ, and a stable positive electrode paste can be prepared. In addition, since the viscosity of the positive electrode paste can be predicted, it can be considered to appropriately prepare the positive electrode paste in advance according to the standard deviation of the particle size distribution of the carbon particles in the carbon paste.

≪正極の製造≫
上記で求めた0.83〜1.22μmを合格標準偏差の範囲として、他の製造ロットのカーボンベースとを用い、ここに開示される製造方法したがって正極を作製した。まず、使用するカーボンベースト中のカーボン粒子の粒度分布を測定したところ、二峰性分布であり、より小さいピークにおける粒径がモード径となることが確認された。また、その粒径に関する標準偏差は1.15である、許容標準偏差内であることを確認した。次いで、所定の配合で正極活物質層形成用組成物を調製した。すると、得られた組成物の25℃、2S−1における粘度は、約4007mPa・sであり、粘度調整をすることなく、所望の粘度を有する組成物を得ることができた。この組成物を用いて正極を作製したところ、正極活物質層形成用組成の塗布、乾燥を好首尾に実施することができ、良好な塗膜性状の正極を得ることができた。
≪Production of positive electrode≫
Using the above-obtained 0.83 to 1.22 μm as the range of acceptable standard deviation, the carbon bases of other production lots were used, and the production method disclosed herein and thus the positive electrode was produced. First, when the particle size distribution of the carbon particles in the carbon base used was measured, it was confirmed that it was a bimodal distribution, and the particle diameter at a smaller peak was the mode diameter. Moreover, it confirmed that the standard deviation regarding the particle size was 1.15 which is within the allowable standard deviation. Next, a positive electrode active material layer forming composition was prepared with a predetermined composition. Then, the viscosity at 25 ° C. and 2S −1 of the obtained composition was about 4007 mPa · s, and a composition having a desired viscosity could be obtained without adjusting the viscosity. When a positive electrode was produced using this composition, it was possible to successfully apply and dry the positive electrode active material layer forming composition, and to obtain a positive electrode with good coating properties.

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible.

ここで開示される技術によると、ペースト状カーボン組成物の品質(代表的には、該組成物に含まれるカーボン材料の粒度分布特性)を的確に管理することにより、電極活物質層形成用組成物の調製を品質良く簡便に行うことができる二次電池用電極の製造方法が提供される。この製造方法によると、正極ペーストの調製の際(典型的には混練時)に、その場で粘度を調製する必要がなくなり、安定した正極ペーストの調製が可能とされる。従って、製造の手間が省け、製造時間およびコストの削減を図ることができる。   According to the technology disclosed herein, the composition for forming an electrode active material layer can be obtained by accurately managing the quality of the paste-like carbon composition (typically, the particle size distribution characteristics of the carbon material contained in the composition). Provided is a method for producing an electrode for a secondary battery, which can easily prepare a product with high quality. According to this manufacturing method, when preparing the positive electrode paste (typically at the time of kneading), it is not necessary to adjust the viscosity in-situ, and a stable positive electrode paste can be prepared. Therefore, the manufacturing effort can be saved, and the manufacturing time and cost can be reduced.

1 車両
10 リチウム二次電池
15 電池ケース
20 開口部
25 蓋体
30 ケース本体
50 捲回電極体
60 正極端子
62 正極集電体(電極集電体)
64 正極活物質層(電極活物質層)
66 正極シート(正極)
70 負極端子
72 負極集電体(電極集電体)
74 負極活物質層(電極活物質層)
76 負極シート(負極)
80 セパレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 10 Lithium secondary battery 15 Battery case 20 Opening part 25 Cover body 30 Case main body 50 Winding electrode body 60 Positive electrode terminal 62 Positive electrode current collector (electrode current collector)
64 Positive electrode active material layer (electrode active material layer)
66 Positive electrode sheet (positive electrode)
70 Negative electrode terminal 72 Negative electrode current collector (electrode current collector)
74 Negative electrode active material layer (electrode active material layer)
76 Negative electrode sheet (negative electrode)
80 separator

Claims (6)

電極集電体上に電極活物質を主成分とする電極活物質層が形成されてなる二次電池用電極を製造する方法であって、
(A)導電材である粒状カーボン材料と、バインダと、溶媒とを含むペースト状カーボン組成物を用意する工程、
(B)前記ペースト状カーボン組成物と、電極活物質と、バインダと、溶媒とを含むペースト状の電極活物質層形成用組成物を調製する工程、および、
(C)前記電極活物質層形成用組成物を電極集電体上に供給し、該集電体上に電極活物質層を形成する工程、
を包含し、
ここで前記(B)工程において前記電極活物質層形成用組成物を調製するために使用される前記ペースト状カーボン組成物は、前記(A)工程において用意された該組成物の粒度分布をレーザ回折法に基づいて測定し、該測定した結果に基づいて行われる以下の判定処理(1)〜(2):
(1)前記粒度分布は、該粒度分布において相対的に粒径の小さい第1のピーク(P1)と、相対的に粒径の大きい第2のピーク(P2)を有する二峰性分布を示し、且つ、前記第1のピークにおける体積基準の存在比率H1(%)および前記第2のピークにおける体積基準の存在比率H2(%)の比が(H1/H2)>1を満足する;
(2)前記測定した粒度分布における標準偏差σに基づき、
製造ロットの異なる複数の前記ペースト状カーボン組成物について測定した粒度分布における標準偏差と、該ペースト状カーボン組成物を各々用いて予め作製した同種の電極活物質層形成用組成物について測定した粘度との相関式から、
前記判定処理対象のペースト状カーボン組成物の標準偏差σに対応する電極活物質層形成用組成物の粘度を算出し、該算出した粘度が予め決定されている合格粘度範囲に包含される;
を何れも具備するものであることを特徴とする、二次電池用電極の製造方法。
A method for producing an electrode for a secondary battery in which an electrode active material layer mainly composed of an electrode active material is formed on an electrode current collector,
(A) a step of preparing a pasty carbon composition containing a granular carbon material as a conductive material, a binder, and a solvent;
(B) preparing a paste-like electrode active material layer forming composition containing the paste-like carbon composition, an electrode active material, a binder, and a solvent; and
(C) supplying the electrode active material layer forming composition onto an electrode current collector, and forming an electrode active material layer on the current collector;
Including
Here, the paste-like carbon composition used for preparing the electrode active material layer forming composition in the step (B) has a laser particle size distribution of the composition prepared in the step (A). The following determination processes (1) to (2) are performed based on the diffraction method and performed based on the measurement results:
(1) The particle size distribution shows a bimodal distribution having a first peak (P1) having a relatively small particle size and a second peak (P2) having a relatively large particle size in the particle size distribution. And the ratio of the volume-based abundance ratio H1 (%) in the first peak and the volume-based abundance ratio H2 (%) in the second peak satisfies (H1 / H2)>1;
(2) Based on the standard deviation σ in the measured particle size distribution,
Standard deviation in particle size distribution measured for a plurality of pasty carbon compositions of different production lots, and viscosity measured for the same kind of electrode active material layer forming composition prepared in advance using each of the pasty carbon compositions From the correlation equation of
The viscosity of the electrode active material layer forming composition corresponding to the standard deviation σ of the paste-like carbon composition to be judged is calculated, and the calculated viscosity is included in a predetermined acceptable viscosity range;
A method for producing an electrode for a secondary battery, characterized in that both are provided.
前記ペースト状カーボン組成物に含まれる前記粒状カーボン材料は、その二次粒子の平均粒径が200nm〜10μmの範囲内にあることを特徴とする、請求項1記載の二次電池用電極の製造方法。   2. The production of a secondary battery electrode according to claim 1, wherein the granular carbon material contained in the pasty carbon composition has an average secondary particle diameter in the range of 200 nm to 10 μm. Method. 前記(B)工程において前記電極活物質層形成用組成物を調製するために使用される前記ペースト状カーボン組成物は、前記粒度分布における前記第1のピーク(P1)が粒径1μm未満のところにあり、前記第2のピーク(P2)が粒径1μm以上のところにあることを特徴とする、請求項1または2に記載の二次電池用電極の製造方法。   The paste-like carbon composition used for preparing the electrode active material layer forming composition in the step (B) is such that the first peak (P1) in the particle size distribution has a particle size of less than 1 μm. The method for producing an electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the second peak (P2) is at a particle size of 1 μm or more. 前記粒状カーボン材料は一次粒子のレーザ回折法に基づく平均粒径が100nm以下のカーボンブラックであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の二次電池用電極の製造方法。   The said granular carbon material is carbon black whose average particle diameter based on the laser diffraction method of a primary particle is 100 nm or less, The manufacturing of the electrode for secondary batteries as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Method. 前記電極活物質としてリチウムイオン二次電池の正極活物質を構成する材料を使用し、リチウムイオン二次電池の正極を製造するために実施される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の二次電池用電極の製造方法。   It implements in order to manufacture the positive electrode of a lithium ion secondary battery using the material which comprises the positive electrode active material of a lithium ion secondary battery as the said electrode active material. The manufacturing method of the electrode for secondary batteries of. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法により製造された電極を備える、二次電池。   A secondary battery provided with the electrode manufactured by the manufacturing method as described in any one of Claims 1-5.
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