JP2018113122A - リチウムイオン二次電池の製造方法 - Google Patents

リチウムイオン二次電池の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018113122A
JP2018113122A JP2017001721A JP2017001721A JP2018113122A JP 2018113122 A JP2018113122 A JP 2018113122A JP 2017001721 A JP2017001721 A JP 2017001721A JP 2017001721 A JP2017001721 A JP 2017001721A JP 2018113122 A JP2018113122 A JP 2018113122A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
melt adhesive
hot melt
ion secondary
secondary battery
lithium ion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017001721A
Other languages
English (en)
Inventor
有沙 増田
Arisa Masuda
有沙 増田
富雄 長島
Tomio Nagashima
富雄 長島
茂典 竹村
Shigenori Takemura
茂典 竹村
正明 塚野
Masaaki Tsukano
正明 塚野
隆憲 佐藤
Takanori Sato
隆憲 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2017001721A priority Critical patent/JP2018113122A/ja
Publication of JP2018113122A publication Critical patent/JP2018113122A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

【課題】セパレータに熱的ダメージを与えることなく、生産性の向上が可能なリチウムイオン二次電池の製造方法の提供。
【解決手段】本発明のリチウムイオン二次電池の製造方法は、電極とセパレータとを接着した積層体を作製する積層体作製工程と、上記積層体を電解液に浸漬する浸漬工程と、を備える。
そして、上記積層体作製工程が、溶融したホットメルト接着剤を電極に塗布した後、上記電極とセパレータとを重ねて圧着する処理であり、上記ホットメルト接着剤が上記電解液に溶解するものであり、セパレータに熱的ダメージを与えることなく生産性を向上できる。
【選択図】なし

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池の製造方法に係り、更に詳細には、電極とセパレータとを一時的に接着して生産性を向上させるリチウムイオン二次電池の製造方法に関する。
従来から、携帯機器用充電池等の小型のリチウムイオン二次電池が多く使用されているが、近年においては、ハイブリッド自動車や電気自動車用等、大型のリチウムイオン二次電池の使用が増加している。
リチウムイオン二次電池のうち、自動車用途のものについては、大出力を確保するために、複数のリチウムイオン二次電池を直列に接続して用いられるため、従来の電池よりも大型のものを多量に製造する必要があり、生産性の向上、生産及び品質の安定化に対する要求がより高い。
このようなリチウムイオン二次電池は、通常、正極と負極とをセパレータを介して捲回した構造、または、正極・セパレータ・負極・セパレータの順で電極とセパレータを交互に積層した構造をしており、上記正極と負極とは多孔質のセパレータによって絶縁されている。
そして、上記セパレータは、充電異常などにより電池が所定の温度以上に発熱すると融解してその細孔を閉じ、直ちに電流を減少させて電池の温度上昇を防止するシャットダウン機能を備えている。
このようなリチウムイオン二次電池は、製造段階において電極とセパレータとの配置や、電極の積層にズレが生じ易く、セパレータに接着剤を塗布してセパレータと電極とを接着して位置ずれを防止することが行われている。
しかし、上記接着剤が溶剤揮散系の接着剤であると乾燥工程を必要とするため生産性の向上が困難であり、また、保管時においてはブロッキング防止のために剥離紙が必要となる。
特許文献1の特開2004−71358号公報には、セパレータを形成する樹脂の融点よりも低い融点の接着剤をセパレータに付与し、セパレータと電極を重ねて加熱・加圧する電池の製造方法によれば、常温では剥離紙を必要とせず、作業性よく電池を製造できる旨が開示されている。
特開2004−71358号公報
しかしながら、特許文献1に記載のものにあっては、接着剤をトルエンに溶液とし、樹脂フィルムに塗布し乾燥させた後、上記フィルムを加熱してセパレータに転写、または、上記接着剤のトルエン溶液をセパレータに直接接着剤を塗布・乾燥して、セパレータに接着剤を付与するものであるため、さらなる生産性の向上が困難である。
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、セパレータに熱的ダメージを与えることなく、さらなる生産性の向上が可能な電池の製造方法を提供することにある。
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、ホットメルト接着剤を電極に塗布することで、溶融状態の高温のホットメルト接着剤を用いることができ、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明のリチウムイオン二次電池の製造方法は、電極とセパレータとを接着した積層体を作製する積層体作製工程と、上記積層体を電解液に浸漬する浸漬工程と、を備える。
そして、上記積層体作製工程が、溶融したホットメルト接着剤を電極に塗布した後、上記電極とセパレータとを重ねて圧着する処理であり、
上記ホットメルト接着剤が上記電解液に溶解するものであることを特徴とする。
本発明によれば、溶融したホットメルト接着剤を電極に塗布し圧着することとしたため、セパレータに熱的ダメージを与えることなく生産性を向上させた電池の製造方法を提供することができる。
リチウムイオン二次電池の一例を示す概略断面図である。 接着剤を塗布した状態の一例を示す図である。
本発明のリチウムイオン二次電池の製造方法について詳細に説明する。
上記リチウムイオン二次電池の製造方法は、電極とセパレータとを接着した積層体を作製する積層体作製工程と、上記積層体を電解液に浸漬する浸漬工程と、を備える。
図1は、積層型のリチウムイオン二次電池の一例を示す概略図である。
積層型のリチウムイオン二次電池1は、図1に示すように、負極2と、正極3とで、セパレータ4を挟んだ積層体5を備える。
上記負極2は、負極集電体21の表面に負極活物質層22を有し、上記正極3は、正極集電体31の表面に正極活物質層32を有するものであり、上記負極集電体21と上記正極集電体31には、それぞれ、負極集電板23と正極集電板33とが設けられる。
上記積層体を複数積層して電池ケース6の内部に載置し、電解液7に浸漬させて封止することで積層型のリチウムイオン二次電池1が形成される。
本発明のリチウムイオン二次電池の製造方法は、上記積層型のリチウムイオン二次電池の他、捲回型のリチウムイオン二次電池等、従来公知のリチウムイオン二次電池のいずれにも適用できる。
<積層体作製工程>
上記積層体作製工程は、電極とセパレータとを一時的にホットメルト接着剤で接着して積層体とする処理であり、溶融したホットメルト接着剤を電極に塗布し、上記電極とセパレータとを重ねて圧着することで、その後の製造工程における電極とセパレータとのズレが防止される。
(ホットメルト接着剤)
上記ホットメルト接着剤は、水や溶剤を全く含まない熱可塑性樹脂を主成分とした常温で固体の接着剤であり、加熱することで溶融して液体となり、冷却することで固化するものである。
そして、溶融したホットメルト接着剤は電極に塗布された後、圧着されて薄く延ばされ、電極及びセパレータに熱を奪われて素早く固化するため、短時間で接着することができ、生産性が向上する。
上記ホットメルト接着剤の塗布は、ホットメルト接着剤を加熱して溶融させて液状とし、ディスペンサー、グルーガン等の塗布装置を用いて行うことができる。
上記ホットメルト接着剤の塗布は、電極の全面に均一に塗布してもよいが、搬送中の剥がれを防止できればよく、電解液のイオン電導度低下防止の観点から、部分的に塗布することが好ましい。
ホットメルト接着剤の塗布パターンとしては、ドット塗布、ビード塗布、スパイラル塗布、ファイバー(繊維状に)塗布等を挙げることができる。
このとき、ホットメルト接着剤の粘度が高いと、糸ひき等が生じてスムーズな吐出が困難となる。したがって、ホットメルト接着剤の糸ひき等の発生を防止して所望の量のホットメルト接着剤を塗布するには、ホットメルト接着剤の温度を高くして粘度を低下させる必要がある。
しかし、高温のホットメルト接着剤をセパレータに直接塗布すると、セパレータが熱的ダメージを受けることがある。
本発明においては、ホットメルト接着剤を電極に塗布するため、高温の粘度が低いホットメルト接着剤を塗布することができ、ホットメルト接着剤の適正な塗布が可能である。
そして、塗布されたホットメルト接着剤は、電極等に熱を奪われてセパレータの熱収縮開始温度未満に冷却された後、圧着されてセパレータを接着するため、セパレータに熱的ダメージを与えることが防止される。
上記ホットメルト接着剤の粘度は、電極塗布時に糸ひき等が生じなければ特に制限はないが、具体的には90℃での粘度が2000mPa・s以下であることが好ましい。
また、上記ホットメルト接着剤の流動開始温度は、セパレータの熱収縮開始温度よりも低くければ特に制限はないが、90℃以下であることが好ましく、60℃以下であることがより好ましい。
上記流動開始温度は、高化式フローテスター(島津製作所製)を用いて測定できる。
具体的には、ノズル径1mm、ノズル長10mm、荷重30kg、予熱6分、昇温開始温度30℃、昇温速度3℃/分の条件で、ノズルから流れ始める温度を流動開始温度とした。
また、上記熱収縮開始温度は、示唆熱量計で測定できる。
具体的には、室温から昇温速度10℃/minで180℃まで昇温させたときに、示差走査熱量測定で測定されるDSC曲線のDSC(mW)が、25℃におけるDSC(mW)に対して1%減少したときの温度を熱収縮開始温度とした。
また、本発明は上述したようにホットメルト接着剤を電極に塗布するため、少量での接着が可能である。
つまり、ホットメルト接着剤をセパレータに塗布すると、ホットメルト接着剤が濡れ広がって多孔質のセパレータ内に浸透するため、接着に寄与する接着剤量が少なくなり多量の接着剤が必要になる。しかし、電極に塗布するとホットメルト接着剤が電極内部に浸透せずに表面に留まるため、少量の接着剤で接着することが可能である。
ホットメルト接着剤が電極表面に留まる理由は明らかにされているわけではないが、電極表面の方がセパレータ表面よりも熱伝導率が高くホットメルト接着剤が冷やされ、電極との接触界面に皮膜が形成されたり、粘度が上昇したりするためであると推察される。
上記電極に塗布するホットメルト接着剤の量は、使用する接着剤にもよるが、電池内の電解液に溶解したホットメルト接着剤の濃度が3wt%以下となる量であることが好ましく、さらに1wt%以下であることが好ましい。
電解液のホットメルト接着剤の濃度が3wt%以下であることで、下記式1で表される伝導度維持率を88%以上にすることができ、ホットメルト接着剤による電池特性の変化を防止できる。
Figure 2018113122
具体的には、電極に塗布するホットメルト接着剤量が、0.2g/m以上1g/m未満であることが好ましい。ホットメルト接着剤の塗布量が、0.2g/m未満では、接着力が弱く積層体の搬送時に剥がれが生じることがあり、1g/m以上では、電解液のイオン電導度が低下することがある。
また、上記ホットメルト接着剤は、電解液に溶解して拡散するものである。
ホットメルト接着剤が電解液に溶解することで、電極表面が覆われて反応面が減少することが防止される。
本発明において、電解液に溶解するとは、ホットメルト接着剤を電解液に浸漬したときに、電解液が白濁せずに透明になることをいい、具体的には、電解液不溶分が、5質量%以下あることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましい。
上記ホットメルト接着剤の電解液不溶分は、以下のようにして測定できる。
硬化後のホットメルト接着剤を0.1g(Wc[g])精秤し、予め秤量した遠心分離用ボトルに入れる。これに、20gの電解液を加えて、室温で24時間放置し電解液可溶分を抽出する。
次いで、この遠心分離用ボトルを遠心分離器にセットし、20℃に設定して、毎分15,000回転で1時間遠心分離することにより、硬化後の接着剤全体の電解液不溶分を十分に沈降させる。遠心分離用ボトルを取り出して、電解液可溶分抽出液を分離除去した後、内容物が入ったままの遠心分離用ボトルを40℃で8時間真空乾燥する。
この遠心分離用ボトルを秤量し、予め秤量したおいた遠心分離用ボトルの質量を差し引くことにより、硬化後の接着剤全体の電解不溶分の質量(Wr[g])を求める。
硬化後の接着剤の電解液不溶分[質量%]を、下記式2にて算出する。

電解液不溶分[質量%]=(Wr/Wc)×100・・・式2
上記ホットメルト接着剤を構成する熱可塑性樹脂としては、アクリル系ポリマーを挙げることができる。アクリル系ポリマーは、極性基を有するものであるため、電解液に溶解することができる。
上記アクリル系ポリマーは、電解液に溶解すれば、部分的に架橋を有するものであってもよいが、線状のアクリル系ポリマーを含むものであることが好ましい。
上記アクリル系ポリマーを構成する単量体としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタアクリルアクリレート、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクロイル等を挙げることができる。
上記アクリル系ポリマーは、二種以上の上記単量体に由来する部位を有する共重合体であってもよい。
(セパレータ)
上記セパレータは、短絡防止、シャットダウン等の安全性付与の観点から、正極と負極の間に設けられるものであり、イオン透過性が大きく、機械的強度に優れる絶縁性の薄膜を使用できる。
上記絶縁性の薄膜としては、合成樹脂を製膜して製造した合成樹脂性微多孔膜、合成樹脂又は天然高分子を紡糸した繊維を加工した織布、不織布、編布、抄紙、並びに、合成樹脂の微粒子を配列して作製した膜や、これらの膜をシリカ等の無機物でコーティングした膜等が挙げられる。
中でも、ポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂製のセパレータは、高温時に溶けてイオンの通り道である細孔を塞ぐシャットダウン機能に優れることから、好ましく使用できる。
(電極)
上記電極は、集電体上に正極活物質層及び/又は負極活物質層が形成されて成る。
上記正極活物質層は、正極活物質としてリチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料を一種以上含有する。
上記正極活物質としては、例えば、リチウム含有複合酸化物を挙げることができる。
具体的には、LiCoOに代表されるリチウムコバルト酸化物;LiMnO、LiMn、LiMnに代表されるリチウムマンガン酸化物;LiNiOに代表されるリチウムニッケル酸化物;LiMO(MはNi、Mn、Co、Al及びMgからなる群より選ばれる2種以上の元素を示し、zは0.9超1.2未満の数を示す)で表されるリチウム含有複合金属酸化物等を挙げることができる。
上記正極活物質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
上記正極活物質層は、上記正極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤や結着剤等を加えて混合した正極合剤を溶剤に分散させて正極合剤含有ペーストを調製する。
次いで、この正極合剤含有ペーストを集電体に塗布し、乾燥して正極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し厚みを調整することによって作製される。
上記負極活物質層は、負極活物質としてリチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料を1種以上含有する。
上記負極活物質としては、金属リチウム、炭素材料、リチウムと合金形成が可能な元素を含む材料、又は、リチウム含有化合物等を挙げることができる。
具体的には、金属リチウムの他、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛、熱分解炭素、コークス、ガラス状炭素、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭、グラファイト、炭素コロイド、カーボンブラックに代表される炭素材料等を挙げることができる。
負極活物質は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
上記負極活物質層は、上記負極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤や結着剤等を加えて混合した負極合剤を溶剤に分散させて負極合剤含有ペーストを調製する。
次いで、この負極合剤含有ペーストを集電体に塗布し、乾燥させて負極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し厚みを調整することによって、負極が作製される。
上記集電体としては、金属箔や導電性を有する樹脂を使用することができる。
上記金属箔としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、銅などの金属材料の箔が挙げられる。
上記導電性を有する樹脂としては、導電性高分子材料や、導電性フィラーが添加された非導電性高分子材料を挙げることができる。
上記導電性高分子材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアクリロニトリル、およびポリオキサジアゾールなどが挙げられる。上記導電性高分子材料は、導電性フィラーを添加しなくても導電性を有し、製造工程を容易化できる点で好ましく用いることができる。
上記非導電性高分子材料としては、例えば、ポリエチレン(PE;高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)など)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、またはポリスチレン(PS)等を挙げることができる。
上記導電性フィラーとしては、金属や導電性カーボンなど、導電性を有するものを使用できる。
また、上記正極活物質層及び負極活物質層は、必要に応じて添加剤を含有することができる。上記添加剤としては、バインダ、導電助剤、イオン伝導性ポリマー等が挙げられる。
<浸漬工程>
上記浸漬工程は、上記電極とセパレータとを接着した積層体を電解液に浸漬する工程である。
具体的には、電池ケース(外装体)内に上記積層体を入れ、電解液を電池ケース内部に注液して積層体を電解液に浸漬させる。
その後、空気を入れないように、電池ケースを封止することでリチウムイオン二次電池が作製される。
上記電池ケースの形状は、特に限定されず、例えば、円筒形、楕円形、角筒型、ボタン形、コイン形、扁平形及びラミネート形などが好適に採用される。
(電解液)
上記電解液は、電解質と溶媒を含有する。
上記溶媒は、上記ホットメルト接着剤を溶解することができれば特に制限はなく、リチウムイオン二次電池に用いられている従来公知の溶媒を用いることができるが、充放電に寄与する電解質の電離度を高める点で非プロトン性極性溶媒を含有することが好ましい。
上記非プロトン性溶媒としては、例えば、カーボネート、エーテル、スルホン酸エステル、ニトリル、アミド等を挙げることができる。
上記カーボネートとしては、メチルエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート及びメチルトリフルオロエチルカーボネートに代表される鎖状カーボネート。
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、トランス−2,3−ブチレンカーボネート、シス−2,3−ブチレンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネート、トランス−2,3−ペンチレンカーボネート、シス−2,3−ペンチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート及び4,5−ジフルオロエチレンカーボネートに代表される環状カーボネートを挙げることができる。
上記エーテルとしては、ジメチルエーテル、ジメトキシエタン、含フッ素エーテルに代表される鎖状エーテル。
テトラヒドロフラン、クラウンエーテル、ジオキサン、γ−ブチロラクトン、ε―カプロラクトン、δ―バレロラクトンに代表される環状エーテルを挙げることができる。
上記スルホン酸エステルとしては、プロパンスルトン、ブタンスルトン等を挙げることができる。
上記ニトリルとしては、アセトニトリル、プロピオニトリル等を挙げることができる。
上記アミドとしては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。
上記非プロトン性極性溶媒は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができ、ジエチルカーボネートを50体積%以上含むことが好ましい。
上記電解質としてはリチウム塩を用いることができ、リチウム塩としては、例えば、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiSiF、LiOSO2k+1〔kは1〜8の整数〕、LiN(SO2k+1〔kは1〜8の整数〕、LiPFn(C2k+1)6−n〔nは1〜5の整数、kは1〜8の整数〕、LiBF((C2k+14−n〔nは1〜3の整数、kは1〜8の整数〕、LiB(Cで表されるリチウムビス(オキサレート)ボレート、LiBF(C)で表されるリチウムジフルオロ(オキサレート)ボレート、LiPF(C)で表されるリチウムトリフルオロ(オキサレート)フォスフェート等を挙げることができる。
上記電解質の濃度は、特に限定されるものではないが電解液中の電解質の含有量は、0.1〜3モル/リットルであることが好ましい。
<その他の工程>
本発明のリチウムイオン二次電池の製造方法は、上記積層体作製工程と浸漬工程を備える以外は、特に限定されず、従来の電池の製造方法と同様の工程を含むことができる。
そして、本発明のリチウムイオン二次電池の製造方法によれば、セパレータが熱的ダメージを受けることなく、セパレータと電極とが短時間で接着されてずれることが防止され、電池の製造に要する手間及びコストを大幅に削減できる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
(負極の作製)
塊状天然黒鉛、バインダの質量比は、96:4として、N−メチルピロリドンに分散させ、負極活物質スラリーを調整した。
上記負極活物質スラリーを集電体である銅箔に塗布し、乾燥させた後、プレス処理して負極活物質層が形成された200mm×230mmの負極前駆体を得た。
この負極前駆体は電解液の含浸により、負極活物質層にリチウムがドープされ負極に変換される。
(正極の作製)
正極活物質、導電剤及びバインダの質量比は、92:4:4として、N−メチルピロリドンに分散させ、正極活物質スラリーを調整した。
集電体であるアルミニウム箔に上記正極活物質スラリーを塗布し、乾燥させた後、プレス処理して正極活物質層が形成された200mm×230mmの正極を得た。
(電解液の作製)
ジエチルカーボネート(DEC)とエチレンカーボネート(EC)とが、体積比で7:3の電解液溶媒にLiPFを溶解し、電解質が1Mの濃度の電解液を作製した。
(積層体作製工程)
アクリル系ホットメルト接着剤A(流動開始温度:55℃、90℃の粘度:1925mPa・s)を、吐出温度を90℃に調節したディスペンサーを用いて、図2に示すように、上記負極前駆体及び正極の表面に、1点当たり0.90mgのホットメルト接着剤をドット状に9点塗布した。
上記負極前駆体及び正極の接着剤塗布面にポリエチレン製微多孔質膜セパレータ(厚さ:25μm、収縮開始温度:100℃)を重ね、線圧2kgf/cmで圧着して積層体を得た。
(浸漬工程)
上記積層体をアルミラミネートシート製のバッグ中に載置し、上記電解液を注液してバッグの開口部を封止してリチウムイオン二次電池を作製した。このとき、セパレータと電極との位置ずれは生じなかった。
このリチウムイオン二次電池のホットメルト接着剤の塗布量は、電極表面に対して0.176g/m、電解液のホットメルト接着剤濃度は、0.61wt%、電解液の伝導度維持率は97.6%であった。
また、アクリル系ホットメルト接着剤Aの電解液不溶分は、0.1質量%であった。
[実施例2]
ホットメルト接着剤をアクリル系ホットメルト接着剤B(流動開始温度:60℃、90℃の粘度:1600mPa・s)に替え、上記負極前駆体及び正極の表面に、1点当たり0.47mgのホットメルト接着剤をドット状に9点塗布する他は実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。このとき、セパレータと電極との位置ずれは生じなかった。
このリチウムイオン二次電池のホットメルト接着剤の塗布量は、電極表面に対して0.093g/m、電解液のホットメルト接着剤濃度は、0.59wt%、電解液の伝導度維持率は、97.7%であった。
また、アクリル系ホットメルト接着剤Bの電解液不溶分は、0.1質量%であった。
1 リチウムイオン二次電池
2 負極
21 負極集電体
22 負極活物質層
23 負極集電板
3 正極
31 正極集電体
32 正極活物質層
33 正極集電板
4 セパレータ
5 積層体
6 電池ケース(外装体)
7 電解液
8 ホットメルト接着剤

Claims (6)

  1. 電極とセパレータとを接着した積層体を作製する積層体作製工程と、
    上記積層体を電解液に浸漬する浸漬工程と、を備える電池の製造方法であって、
    上記積層体作製工程が、溶融したホットメルト接着剤を電極に塗布した後、上記電極とセパレータとを重ねて圧着する処理であり、
    上記ホットメルト接着剤が上記電解液に溶解するものであることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。
  2. 上記セパレータが樹脂製であり、上記圧着時のホットメルト接着剤の温度が、上記セパレータの熱収縮開始温度よりも低いことを特徴とする請求項1に記載の電池のリチウムイオン二次製造方法。
  3. 上記ホットメルト接着剤の塗布量が、電池内の電解液のホットメルト接着剤濃度が3wt%以下となる量であることを特徴とする請求項1又は2に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
  4. 上記ホットメルト接着剤の塗布量が、電極表面に対して0.2g/m以上1g/m未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つの項に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
  5. 上記ホットメルト接着剤がアクリル系ポリマーを含有するものであり、
    上記電解液がジエチルカーボネートを50体積%以上含むものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つの項に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
  6. 上記アクリル系ポリマーが、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタアクリルアクリレート、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル及び(メタ)アクロイルから成る群より選ばれた少なくとも一種の単量体に由来する部位を有するものであることを特徴とする請求項5に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。
JP2017001721A 2017-01-10 2017-01-10 リチウムイオン二次電池の製造方法 Pending JP2018113122A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017001721A JP2018113122A (ja) 2017-01-10 2017-01-10 リチウムイオン二次電池の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017001721A JP2018113122A (ja) 2017-01-10 2017-01-10 リチウムイオン二次電池の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018113122A true JP2018113122A (ja) 2018-07-19

Family

ID=62912416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017001721A Pending JP2018113122A (ja) 2017-01-10 2017-01-10 リチウムイオン二次電池の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018113122A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021131914A1 (ja) * 2019-12-27 2021-07-01 日本ゼオン株式会社 二次電池およびその製造方法
KR20220158607A (ko) * 2021-05-24 2022-12-01 주식회사 엘지에너지솔루션 단위 셀 및 이를 포함하는 전지 셀
WO2023136559A1 (ko) * 2022-01-14 2023-07-20 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지 제조 장치 및 이차 전지 제조 방법
JP2023533575A (ja) * 2020-11-18 2023-08-03 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池およびその製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999048164A1 (fr) * 1966-05-12 1999-09-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Accumulateur et son procede de fabrication
WO1999048163A1 (fr) * 1998-03-17 1999-09-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Batterie aux ions lithium et son procede de fabrication
JP2004071358A (ja) * 2002-08-06 2004-03-04 Nitto Denko Corp 電池の製造方法
JP2004146289A (ja) * 2002-10-28 2004-05-20 Nitto Denko Corp 接着剤/ゲル化剤担持多孔質フィルムとその利用
JP2005285372A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Toshiba Corp 非水電解質二次電池
JP6570926B2 (ja) * 2015-09-03 2019-09-04 株式会社エンビジョンAescジャパン リチウムイオン二次電池の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999048164A1 (fr) * 1966-05-12 1999-09-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Accumulateur et son procede de fabrication
WO1999048163A1 (fr) * 1998-03-17 1999-09-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Batterie aux ions lithium et son procede de fabrication
JP2004071358A (ja) * 2002-08-06 2004-03-04 Nitto Denko Corp 電池の製造方法
JP2004146289A (ja) * 2002-10-28 2004-05-20 Nitto Denko Corp 接着剤/ゲル化剤担持多孔質フィルムとその利用
JP2005285372A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Toshiba Corp 非水電解質二次電池
JP6570926B2 (ja) * 2015-09-03 2019-09-04 株式会社エンビジョンAescジャパン リチウムイオン二次電池の製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021131914A1 (ja) * 2019-12-27 2021-07-01 日本ゼオン株式会社 二次電池およびその製造方法
JP2023533575A (ja) * 2020-11-18 2023-08-03 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池およびその製造方法
US11799173B2 (en) 2020-11-18 2023-10-24 Lg Energy Solution, Ltd. Secondary battery and manufacturing method thereof
KR20220158607A (ko) * 2021-05-24 2022-12-01 주식회사 엘지에너지솔루션 단위 셀 및 이를 포함하는 전지 셀
KR102607282B1 (ko) * 2021-05-24 2023-11-29 주식회사 엘지에너지솔루션 단위 셀 및 이를 포함하는 전지 셀
WO2023136559A1 (ko) * 2022-01-14 2023-07-20 주식회사 엘지에너지솔루션 이차 전지 제조 장치 및 이차 전지 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6570926B2 (ja) リチウムイオン二次電池の製造方法
JP4431304B2 (ja) リチウムイオン二次電池用セパレータおよびこれを備えたリチウムイオン二次電池
JP5603522B2 (ja) 非水電解質電池用セパレータおよび非水電解質電池
WO2012137376A1 (ja) 非水系二次電池用セパレータおよび非水系二次電池
WO2012137377A1 (ja) 非水系二次電池用セパレータおよび非水系二次電池
JP4988973B1 (ja) 非水系二次電池用セパレータおよび非水系二次電池
US20140242444A1 (en) Separator for a non-aqueous secondary battery and non-aqueous secondary battery
JP2005190713A (ja) バイポーラ電池およびその製造方法。
JP2015069957A (ja) リチウムイオン二次電池用セパレータおよびその製造方法、並びにリチウムイオン二次電池およびその製造方法
JP4414165B2 (ja) 電子部品用セパレータおよび電子部品
JP2011253804A (ja) 電極構造体、その製造方法及び双極型電池
CN111095605B (zh) 锂离子电池用隔离件
JP2018113122A (ja) リチウムイオン二次電池の製造方法
CN111937189A (zh) 锂离子二次电池用电极、其制造方法和锂离子二次电池
KR101519372B1 (ko) 전지셀 제조 장치
JP2015195191A (ja) ラミネート電池およびラミネート電池用外装材
JP2005019156A (ja) 電子部品用セパレータおよび電子部品
JP2014026946A (ja) 非水電解質電池用セパレータ及び非水電解質電池
CN112740439A (zh) 锂离子二次电池及其制造方法、以及锂离子二次电池用正极
CN108292736B (zh) 包含具有三维网络结构的电极集电器的电极
JP5648896B2 (ja) 二次電池用双極型電極の製造方法及び双極型二次電池
JP6303871B2 (ja) セパレータおよびリチウムイオン二次電池
JP2010244943A (ja) 双極型二次電池
JP4490055B2 (ja) リチウムイオン二次電池又はポリマーリチウム電池用セパレータ
JP2005174844A (ja) バイポーラ電池

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20190528

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190917

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20191212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200803

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200918

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210302