JP2018116778A - Manufacturing method of electrode - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電極の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing an electrode.
特開２０１５−００８０６９号公報（特許文献１）は、ゴム系バインダおよび飽和脂肪酸を負極活物質層（電極合材層）に添加することを開示している。 Japanese Patent Laying-Open No. 2015-008069 (Patent Document 1) discloses that a rubber-based binder and a saturated fatty acid are added to a negative electrode active material layer (electrode mixture layer).
一般に電池の電極は、集電体の表面に塗着された電極合材が、圧延機等により圧縮されることにより、製造されている。圧縮後の電極合材には、圧縮による内部応力が残留する。そのため電極合材は時間の経過により、徐々に膨張する。すなわち電極合材はスプリングバックする。スプリングバックにより、電極合材の密度が低下し、内部抵抗が増加する可能性がある。 In general, an electrode of a battery is manufactured by compressing an electrode mixture applied to the surface of a current collector with a rolling mill or the like. Internal stress due to compression remains in the electrode mixture after compression. Therefore, the electrode mixture gradually expands with time. That is, the electrode mixture springs back. Springback may reduce the density of the electrode mixture and increase the internal resistance.
特許文献１では、ゴム系バインダと飽和脂肪酸とが組み合わされることにより、ゴム系バインダの加硫が促進されるため、圧縮後の電極合材のスプリングバックが抑制されるとされている。しかしながら、ゴム系バインダと飽和脂肪酸とが均一に分散していない場合には、ゴム系バインダの加硫が十分進行せず、スプリングバックの抑制効果が低減する可能性もある。 In patent document 1, since the rubber-type binder and saturated fatty acid are combined and vulcanization | cure of a rubber-type binder is accelerated | stimulated, it is supposed that the springback of the electrode compound material after compression is suppressed. However, when the rubber-based binder and the saturated fatty acid are not uniformly dispersed, the vulcanization of the rubber-based binder does not proceed sufficiently, and the springback suppressing effect may be reduced.
本開示の目的は、圧縮後の電極合材のスプリングバックを抑制することである。 An object of the present disclosure is to suppress springback of the electrode mixture after compression.
以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。ただし本開示の作用メカニズムは推定を含んでいる。作用メカニズムの正否により、本開示の範囲が限定されるべきではない。 Hereinafter, the technical configuration and effects of the present disclosure will be described. However, the mechanism of action of the present disclosure includes estimation. The scope of the present disclosure should not be limited by the correctness of the mechanism of action.
電極の製造方法は、以下の（Ａ）〜（Ｄ）を含む。
（Ａ）活物質を含む電極合材を調製する。
（Ｂ）電極合材を集電体の表面に塗着することにより、電極合材層を形成する。
（Ｃ）電極合材層を圧縮する。
（Ｄ）圧縮された電極合材層の表面に、バインダ溶液を塗布することにより、電極を製造する。
The manufacturing method of an electrode includes the following (A) to (D).
(A) An electrode mixture containing an active material is prepared.
(B) The electrode mixture layer is formed by applying the electrode mixture to the surface of the current collector.
(C) The electrode mixture layer is compressed.
(D) An electrode is manufactured by apply | coating a binder solution to the surface of the compressed electrode compound-material layer.
本開示の製造方法では、圧縮後の電極合材層の表面にバインダ溶液が塗布される。バインダ溶液により、電極合材層の表面が固められる。これにより圧縮後のスプリングバックが抑制されることが期待される。 In the manufacturing method of the present disclosure, the binder solution is applied to the surface of the electrode mixture layer after compression. The surface of the electrode mixture layer is hardened by the binder solution. This is expected to suppress the springback after compression.
以下、本開示の実施形態（以下「本実施形態」とも記される）が説明される。ただし以下の説明は、本開示の範囲を限定するものではない。たとえば、以下ではリチウムイオン二次電池の電極が説明されるが、電極はリチウムイオン二次電池の電極に限定されるべきではない。電極は、たとえばリチウム一次電池の電極であってもよいし、ニッケル水素電池の電極であってもよい。電極は、正極であってもよいし、負極であってもよい。 Hereinafter, an embodiment of the present disclosure (hereinafter also referred to as “the present embodiment”) will be described. However, the following description does not limit the scope of the present disclosure. For example, although the electrode of a lithium ion secondary battery is demonstrated below, an electrode should not be limited to the electrode of a lithium ion secondary battery. The electrode may be, for example, an electrode of a lithium primary battery or an electrode of a nickel metal hydride battery. The electrode may be a positive electrode or a negative electrode.
＜電極の製造方法＞
図１は、本開示の実施形態に係る電極の製造方法の概略を示すフローチャートである。図１に示されるように、「（Ａ）電極合材の調製」、「（Ｂ）電極合材層の形成」、「（Ｃ）圧縮」および「（Ｄ）バインダ溶液の塗布」を含む。以下、本実施形態の製造方法が順を追って説明される。
<Method for producing electrode>
FIG. 1 is a flowchart illustrating an outline of an electrode manufacturing method according to an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, "(A) Preparation of electrode mixture", "(B) Formation of electrode mixture layer", "(C) Compression" and "(D) Application of binder solution" are included. Hereinafter, the manufacturing method of this embodiment will be described in order.
《（Ａ）電極合材の調製》
本実施形態の製造方法は、活物質を含む電極合材を調製することを含む。
たとえば、攪拌混合装置により、活物質、導電材およびバインダが溶媒中で混合されることにより、電極合材を含むスラリーが調製され得る。溶媒が少ない場合は、電極合材を含む顆粒が調製され得る。
<< (A) Preparation of electrode mixture >>
The manufacturing method of the present embodiment includes preparing an electrode mixture containing an active material.
For example, a slurry containing an electrode mixture can be prepared by mixing an active material, a conductive material, and a binder in a solvent by a stirring and mixing device. When the solvent is small, granules containing the electrode mixture can be prepared.
電極合材は、たとえば、８０〜９９．５質量％の活物質を含むように調製されてもよい。活物質は、正極活物質であってもよいし、負極活物質であってもよい。正極活物質は、たとえば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＮｉxＣｏyＭｎzＯ2（ただし式中ｘ、ｙ、ｚは、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、０＜ｚ＜１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満たす）、ＬｉＦｅＰＯ4等であってもよい。負極活物質は、たとえば、黒鉛、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、珪素、酸化珪素、錫、酸化錫等であってもよい。黒鉛は、人造黒鉛であってもよいし、天然黒鉛であってもよい。天然黒鉛は、非晶質炭素により被覆されていてもよい。１種の活物質が単独で使用されてもよいし、２種以上の活物質が組み合わされて使用されてもよい。 An electrode compound material may be prepared so that 80-99.5 mass% active material may be included, for example. The active material may be a positive electrode active material or a negative electrode active material. The positive electrode active material is, for example, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNi x Co y Mn z O 2 (where x, y, and z are 0 <x <1, 0 <y < 1, 0 <z <1, x + y + z = 1), LiFePO 4 or the like. The negative electrode active material may be, for example, graphite, graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, silicon, silicon oxide, tin, tin oxide, or the like. The graphite may be artificial graphite or natural graphite. Natural graphite may be coated with amorphous carbon. One active material may be used alone, or two or more active materials may be used in combination.
電極合材は、たとえば、０〜１５質量％の導電材を含むように調製されてもよい。導電材は、たとえば、アセチレンブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）等であってもよい。１種の導電材が単独で使用されてもよいし、２種以上の導電材が組み合わされて使用されてもよい。たとえば、活物質が黒鉛のように電子伝導性が高い活物質である場合には、導電材が使用されなくてもよい。 The electrode mixture may be prepared so as to include, for example, 0 to 15% by mass of a conductive material. The conductive material may be, for example, acetylene black, thermal black, furnace black, vapor grown carbon fiber (VGCF), or the like. One type of conductive material may be used alone, or two or more types of conductive materials may be used in combination. For example, when the active material is an active material having high electron conductivity such as graphite, the conductive material may not be used.
電極合材は、たとえば、０．５質量％〜５質量％のバインダを含むように調製されてもよい。バインダは、たとえば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等であってもよい。１種のバインダが単独で使用されてもよいし、２種以上のバインダが組み合わされて使用されてもよい。 An electrode compound material may be prepared so that 0.5 mass%-5 mass% binder may be included, for example. The binder may be, for example, carboxymethyl cellulose (CMC), styrene butadiene rubber (SBR), polyacrylic acid (PAA), polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE), and the like. One kind of binder may be used alone, or two or more kinds of binders may be used in combination.
溶媒は、バインダの分散性および溶解性が考慮され、適切なものが選択されるべきである。たとえば、ＣＭＣ、ＳＢＲ、ＰＡＡ、ＰＴＦＥ等が使用される場合、水が溶媒として使用され得る。たとえば、ＰＶｄＦ等が使用される場合、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等の有機溶媒が使用され得る。 An appropriate solvent should be selected in consideration of the dispersibility and solubility of the binder. For example, when CMC, SBR, PAA, PTFE, etc. are used, water can be used as the solvent. For example, when PVdF or the like is used, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) can be used.
《（Ｂ）電極合材層の形成》
本実施形態の製造方法は、電極合材を集電体の表面に塗着することにより、電極合材層を形成することを含む。
電極合材層を形成する方法は、特に限定されるべきではない。たとえば、電極合材を含むスラリーは、ダイコータ、グラビアコータ等により集電体の表面に塗着され得る。たとえば、電極合材を含む顆粒は、ロールコータ等により集電体の表面に塗着され得る。集電体に塗着されたスラリーまたは顆粒は、たとえば、熱風式乾燥炉、赤外線式乾燥炉等により、乾燥され得る。電極が正極である場合、集電体は、たとえば、アルミニウム（Ａｌ）箔等でよい。電極が負極である場合、集電体は、たとえば、銅（Ｃｕ）箔等でよい。集電体は、たとえば、５〜３０μｍの厚さを有してもよい。
<< (B) Formation of electrode mixture layer >>
The manufacturing method of this embodiment includes forming an electrode mixture layer by applying the electrode mixture to the surface of the current collector.
The method for forming the electrode mixture layer is not particularly limited. For example, the slurry containing the electrode mixture can be applied to the surface of the current collector by a die coater, a gravure coater, or the like. For example, the granules containing the electrode mixture can be applied to the surface of the current collector by a roll coater or the like. The slurry or granule applied to the current collector can be dried by, for example, a hot air drying furnace, an infrared drying furnace or the like. When the electrode is a positive electrode, the current collector may be, for example, an aluminum (Al) foil. When the electrode is a negative electrode, the current collector may be, for example, a copper (Cu) foil. For example, the current collector may have a thickness of 5 to 30 μm.
《（Ｃ）圧縮》
本実施形態の製造方法は、電極合材層を圧縮することを含む。
圧縮方法は特に限定されるべきではない。たとえば、ロール圧延機が使用され得る。電極合材層は、たとえば、１０〜１００μｍの厚さを有するように圧縮されてもよい。電極が正極の場合、電極合材層は、たとえば、２〜４ｇ／ｃｍ3（典型的には２．５〜３．５ｇ／ｃｍ3）の合材密度を有するように圧縮されてもよい。電極が負極の場合、電極合材層は、たとえば、０．８〜１．４ｇ／ｃｍ3（典型的には１．０〜１．３ｇ／ｃｍ3）の合材密度を有するように圧縮されてもよい。
<< (C) Compression >>
The manufacturing method of this embodiment includes compressing an electrode mixture layer.
The compression method should not be particularly limited. For example, a roll mill can be used. The electrode mixture layer may be compressed so as to have a thickness of 10 to 100 μm, for example. When the electrode is a positive electrode, the electrode mixture layer may be compressed to have a mixture density of 2 to 4 g / cm 3 (typically 2.5 to 3.5 g / cm 3 ), for example. When the electrode is a negative electrode, the electrode mixture layer is compressed to have a mixture density of, for example, 0.8 to 1.4 g / cm 3 (typically 1.0 to 1.3 g / cm 3 ). May be.
《（Ｄ）バインダ溶液の塗布》
本実施形態の製造方法は、圧縮された電極合材層の表面に、バインダ溶液を塗布することにより、電極を製造することを含む。バインダ溶液により、電極合材層の表面が固められ、スプリングバックが抑制されることが期待される。
<< (D) Application of binder solution >>
The manufacturing method of this embodiment includes manufacturing an electrode by apply | coating a binder solution to the surface of the compressed electrode compound-material layer. It is expected that the binder solution solidifies the surface of the electrode mixture layer and suppresses spring back.
バインダ溶液は、溶媒およびバインダを含む。バインダ溶液の溶媒には、電極合材層のバインダが溶解しない溶媒が選択されることが望ましい。電極合材層のバインダが、バインダ溶液の溶媒に溶解すると、電極合材層と集電体との剥離強度が低下する可能性もある。たとえば、電極合材層のバインダが水性バインダ（ＣＭＣ、ＳＢＲ等）である場合、バインダ溶液の溶媒はＮＭＰ等の有機溶媒とされることが望ましい。 The binder solution includes a solvent and a binder. As the solvent for the binder solution, a solvent that does not dissolve the binder of the electrode mixture layer is desirably selected. When the binder of the electrode mixture layer is dissolved in the solvent of the binder solution, the peel strength between the electrode mixture layer and the current collector may be reduced. For example, when the binder of the electrode mixture layer is an aqueous binder (CMC, SBR, etc.), the solvent of the binder solution is preferably an organic solvent such as NMP.
バインダはイオン伝導性を有することが望ましい。イオン伝導性を有するバインダとしては、たとえば、ＰＶｄＦ、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（ＰＶｄＦ−ＨＦＰ）、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＰＶｄＦ−ＣＴＦＥ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）等が挙げられる。１種のバインダが単独で使用されてもよいし、２種以上のバインダが組み合わされて使用されてもよい。 It is desirable that the binder has ionic conductivity. Examples of the binder having ion conductivity include PVdF, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (PVdF-HFP), vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer (PVdF-CTFE), polyethylene oxide (PEO), polyacrylonitrile. (PAN) etc. are mentioned. One kind of binder may be used alone, or two or more kinds of binders may be used in combination.
バインダは溶媒に均一に溶解していることが望ましい。バインダ溶液の濃度が過度に低いと、スプリングバックの抑制効果が小さくなる可能性がある。バインダ溶液の濃度が過度に高いと、電極合材層と集電体との剥離強度が低下する可能性がある。バインダ溶液は、たとえば、０．１質量％以上３質量％以下のバインダを含んでもよいし、０．１質量％以上１質量％以下のバインダを含んでもよいし、１質量％以上３質量％以下のバインダを含んでもよい。 It is desirable that the binder is uniformly dissolved in the solvent. When the concentration of the binder solution is excessively low, the effect of suppressing the spring back may be reduced. If the concentration of the binder solution is excessively high, the peel strength between the electrode mixture layer and the current collector may be reduced. The binder solution may contain, for example, 0.1% by mass or more and 3% by mass or less binder, 0.1% by mass or more and 1% by mass or less binder, or 1% by mass or more and 3% by mass or less. The binder may be included.
減圧下において、バインダ溶液が塗布され、加圧下において、塗布されたバインダ溶液が含浸されてもよい。これにより、バインダ溶液が電極合材層に深く浸透し、剥離強度が向上することが期待される。本実施形態の電極は、たとえば、１．８Ｎ／ｍ以上９．２Ｎ／ｍ以下の剥離強度を有するように製造され得る。本実施形態の電極は、たとえば、４．２Ｎ／ｍ以上９．２Ｎ／ｍ以下の剥離強度を有するようにも製造され得る。 The binder solution may be applied under reduced pressure, and the applied binder solution may be impregnated under pressure. Thereby, it is expected that the binder solution penetrates deeply into the electrode mixture layer and the peel strength is improved. The electrode of this embodiment can be manufactured to have a peel strength of 1.8 N / m or more and 9.2 N / m or less, for example. The electrode of this embodiment can also be manufactured to have a peel strength of 4.2 N / m or more and 9.2 N / m or less, for example.
以上より本実施形態の電極が製造される。電極は、電池仕様に合わせて所定の寸法に裁断されて使用され得る。本実施形態の電極では、スプリングバックが抑制されているため、電池の初期抵抗の低減が期待される。さらに充放電サイクルに伴う抵抗増加の抑制も期待される。 From the above, the electrode of this embodiment is manufactured. The electrode can be used after being cut into a predetermined size according to the battery specification. In the electrode of this embodiment, since the spring back is suppressed, reduction of the initial resistance of the battery is expected. Furthermore, it is expected to suppress the increase in resistance associated with the charge / discharge cycle.
以下、実施例が説明される。ただし以下の例は、本開示の範囲を限定するものではない。 Examples will be described below. However, the following examples do not limit the scope of the present disclosure.
＜実施例１＞
以下の材料が準備された。
活物質：非晶質コート天然黒鉛
バインダ：
ＳＢＲ
ＣＭＣ
ＰＶｄＦ（製品名「ＫＦポリマー（グレード♯７３００）」、クレハ社製）
溶媒：イオン交換水
集電体：Ｃｕ箔
<Example 1>
The following materials were prepared:
Active material: Amorphous coated natural graphite Binder:
SBR
CMC
PVdF (product name “KF polymer (grade # 7300)”, manufactured by Kureha)
Solvent: Ion exchange water Current collector: Cu foil
《（Ａ）電極合材の調製》
９８質量部の活物質、１質量部のＳＢＲ、１質量部のＣＭＣおよび所定量の溶媒が混合されることにより、電極合材を含むスラリーが調製された。
<< (A) Preparation of electrode mixture >>
98 parts by mass of the active material, 1 part by mass of SBR, 1 part by mass of CMC and a predetermined amount of solvent were mixed to prepare a slurry containing the electrode mixture.
《（Ｂ）電極合材層の形成》
ヒラノテクシード社製のコンマコータ（登録商標）により、スラリーが集電体の表面に塗布され、乾燥された。これにより電極合材層が形成された。すなわち、電極合材が集電体の表面に塗着されることにより、電極合材層が形成された。
<< (B) Formation of electrode mixture layer >>
The slurry was applied to the surface of the current collector and dried using a comma coater (registered trademark) manufactured by Hirano Tech Seed. As a result, an electrode mixture layer was formed. That is, the electrode mixture layer was formed by applying the electrode mixture to the surface of the current collector.
《（Ｃ）圧縮》
ロール圧延機により、電極合材層が所定の厚さに圧縮された。
<< (C) Compression >>
The electrode mixture layer was compressed to a predetermined thickness by a roll mill.
《（Ｄ）バインダ溶液の塗布》
ＰＶｄＦがＮＭＰに溶解されることにより、バインダ溶液が調製された。バインダ溶液は、０．１質量％のＰＶｄＦを含むように調製された。すなわちバインダ溶液のＰＶｄＦ濃度が０．１質量％である。
<< (D) Application of binder solution >>
A binder solution was prepared by dissolving PVdF in NMP. The binder solution was prepared to contain 0.1 wt% PVdF. That is, the PVdF concentration of the binder solution is 0.1% by mass.
ミカドテクノス社製の真空含浸装置により、電極合材層の表面にバインダ溶液が塗布された。すなわち、減圧下において、バインダ溶液が電極合材層の表面に塗布され、その後、加圧下においてバインダ溶液が電極合材層に含浸された。これにより電極（リチウムイオン二次電池の負極）が製造された。真空含浸装置における塗布条件および含浸条件は、以下のとおりである。 The binder solution was applied to the surface of the electrode mixture layer by a vacuum impregnation apparatus manufactured by Mikado Technos. That is, the binder solution was applied to the surface of the electrode mixture layer under reduced pressure, and then the electrode mixture layer was impregnated with the binder solution under pressure. Thus, an electrode (a negative electrode of a lithium ion secondary battery) was manufactured. Application conditions and impregnation conditions in the vacuum impregnation apparatus are as follows.
減圧：−０．０７ＭＰａ
減圧保持時間：３００秒
加圧：０．７ＭＰａ
加圧保持時間：６００秒
Reduced pressure: -0.07 MPa
Depressurization holding time: 300 seconds Pressurization: 0.7 MPa
Pressurization holding time: 600 seconds
＜実施例２、３＞
下記表１に示されるように、バインダ溶液のＰＶｄＦ濃度が、１質量％、３質量％にそれぞれ変更されることを除いては、実施例１と同じ製造方法により電極が製造された。
<Examples 2 and 3>
As shown in Table 1 below, an electrode was produced by the same production method as in Example 1 except that the PVdF concentration of the binder solution was changed to 1% by mass and 3% by mass, respectively.
＜比較例１＞
圧縮後の電極合材層の表面にバインダ溶液が塗布されないことを除いては、実施例１と同じ製造方法により電極が製造された。
<Comparative Example 1>
An electrode was produced by the same production method as in Example 1 except that the binder solution was not applied to the surface of the electrode mixture layer after compression.
＜比較例２＞
９７．９質量部の活物質、１質量部のＳＢＲ、１質量部のＣＭＣ、０．１質量部のＰＶｄＦおよび所定量の溶媒が混合されることにより、電極合材を含むスラリーが調製された。これを除いては、比較例１と同じ製造方法により、電極が製造された。
<Comparative example 2>
97.9 parts by mass of active material, 1 part by mass of SBR, 1 part by mass of CMC, 0.1 part by mass of PVdF and a predetermined amount of solvent were mixed to prepare a slurry containing an electrode mixture. . Except for this, an electrode was produced by the same production method as in Comparative Example 1.
＜比較例３＞
９７質量部の活物質、１質量部のＳＢＲ、１質量部のＣＭＣ、１質量部のＰＶｄＦおよび所定量の溶媒が混合されることにより、電極合材を含むスラリーが調製された。これを除いては、比較例１と同じ製造方法により、電極が製造された。
<Comparative Example 3>
A slurry containing an electrode mixture was prepared by mixing 97 parts by mass of an active material, 1 part by mass of SBR, 1 part by mass of CMC, 1 part by mass of PVdF, and a predetermined amount of solvent. Except for this, an electrode was produced by the same production method as in Comparative Example 1.
＜評価＞
《スプリングバックの評価》
電極の厚さ（初期値）が測定された。電極が室温環境で静置された。所定時間毎に、電極の厚さが測定された。結果は下記表１に示されている。スプリングバックの欄に示される値は、初期値が１００とされた場合の相対値である。時間経過に伴う厚さの変化が小さい程、スプリングバックが抑制されていることを示している。
<Evaluation>
<Evaluation of Springback>
The electrode thickness (initial value) was measured. The electrode was allowed to stand in a room temperature environment. The electrode thickness was measured every predetermined time. The results are shown in Table 1 below. The value shown in the springback column is a relative value when the initial value is 100. The smaller the change in thickness with time, the more springback is suppressed.
《剥離強度の測定》
「ＪＩＳ Ｋ ６８５４−１（接着剤−はく離接着強さ試験方法−第１部：９０度はく離）」に準拠した方法により、電極合材層が集電体から剥離された際の剥離強度が測定された。結果は下記表１に示されている。
<Measurement of peel strength>
The peel strength when the electrode mixture layer is peeled off from the current collector is measured by a method based on “JIS K 6854-1 (Adhesive—Peeling peel strength test method—Part 1: 90 degree peel)”. It was done. The results are shown in Table 1 below.
《初期抵抗》
上記で得られた電極が所定の寸法に裁断されることにより、負極板が製造された。リチウムイオン二次電池の正極板が準備された。セパレータとして、ポリエチレン製の多孔質膜が準備された。セパレータを挟んで正極板と負極板とが対向するように、正極板、セパレータおよび負極板が積層された。これにより電極群が構成された。
<Initial resistance>
The electrode obtained above was cut into a predetermined size to produce a negative electrode plate. A positive electrode plate of a lithium ion secondary battery was prepared. A polyethylene porous membrane was prepared as a separator. The positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate were laminated so that the positive electrode plate and the negative electrode plate were opposed to each other with the separator interposed therebetween. Thus, an electrode group was configured.
電池外装体として、アルミラミネートフィルム製の袋が準備された。電極群が電池外装体に挿入された。電池外装体に所定の電解液が注入された。電池外装体が密閉された。これにより、ラミネート型リチウムイオン二次電池が製造された。この電池は、３．０〜４．１Ｖの電圧範囲において動作するように設計されている。初期の電池抵抗が測定された。結果は下記表１の「初期抵抗」の欄に示されている。同欄に示される値は、比較例１の初期抵抗が１００とされた場合の相対値である。 A bag made of an aluminum laminate film was prepared as a battery outer package. The electrode group was inserted into the battery outer package. A predetermined electrolyte was injected into the battery outer package. The battery case was sealed. Thereby, a laminate type lithium ion secondary battery was manufactured. This battery is designed to operate in the voltage range of 3.0-4.1V. Initial battery resistance was measured. The result is shown in the column of “initial resistance” in Table 1 below. The values shown in the same column are relative values when the initial resistance of Comparative Example 1 is 100.
《サイクル後抵抗》
６０℃に設定された恒温槽内に電池が配置された。以下の定電流充電および定電流放電の一巡が１サイクルとされ、２００サイクルが実施された。
<Resistance after cycle>
The battery was placed in a thermostat set to 60 ° C. One cycle of the following constant current charging and constant current discharging was taken as one cycle, and 200 cycles were carried out.
定電流充電：電流＝２Ｃ、終止電圧＝４．１Ｖ
定電流放電：電流＝２Ｃ、終止電圧＝３．０Ｖ
Constant current charging: Current = 2C, end voltage = 4.1V
Constant current discharge: Current = 2C, end voltage = 3.0V
２００サイクル後、電池抵抗が測定された。結果は下記表１の「２００ｃｙｃ後抵抗」の欄に示されている。同欄に示される値は、比較例１の初期抵抗が１００とされた場合の相対値である。 Battery resistance was measured after 200 cycles. The results are shown in the column of “resistance after 200 cyc” in Table 1 below. The values shown in the same column are relative values when the initial resistance of Comparative Example 1 is 100.
＜結果＞
図２は、電極の厚さと時間との関係を示すグラフである。図２に示されるように、比較例に比して、実施例では時間経過に伴う厚さの増加（スプリングバック）が抑制されていた。バインダ溶液により、電極合材層の表面が固められるためと考えられる。実施例では剥離強度も向上している。
<Result>
FIG. 2 is a graph showing the relationship between electrode thickness and time. As shown in FIG. 2, the thickness increase (springback) with the lapse of time was suppressed in the example as compared with the comparative example. This is because the surface of the electrode mixture layer is hardened by the binder solution. In the examples, the peel strength is also improved.
図３は、電池抵抗とサイクル数との関係を示すグラフである。図３に示されるように、比較例に比して、実施例では充放電サイクルに伴う抵抗増加も抑制されていた。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between battery resistance and the number of cycles. As shown in FIG. 3, as compared with the comparative example, in the example, an increase in resistance accompanying the charge / discharge cycle was also suppressed.
上記の実施形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The above embodiments and examples are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present disclosure is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
Claims (1)
前記電極合材を集電体の表面に塗着することにより、電極合材層を形成すること、
前記電極合材層を圧縮すること、および
圧縮された前記電極合材層の表面に、バインダ溶液を塗布することにより、電極を製造すること
を含む、電極の製造方法。 Preparing an electrode mixture containing an active material,
Forming an electrode mixture layer by applying the electrode mixture to the surface of the current collector;
A method for producing an electrode, comprising: compressing the electrode mixture layer; and producing an electrode by applying a binder solution to a surface of the compressed electrode mixture layer.
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