JP2019057398A - 電極の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
電極活物質、バインダおよび溶媒を撹拌羽根を有する混合機で混合することにより、造粒体を作製する工程と、
造粒体を圧縮成形することにより、電極合材層を形成する工程と、
電極合材層を電極集電体上に配置する工程と、を備える。
撹拌羽根の厚みは造粒体の目標粒径の1/3以下であり、
撹拌羽根の幅は造粒体の目標粒径の1/2以下である。
造粒体を作製する工程において、撹拌羽根は10m/sec以上30m/sec以下の周速で回転する。
造粒体作製工程では、電極活物質、バインダおよび溶媒を撹拌羽根を有する混合機で混合することにより、造粒体を作製する。なお、造粒体とは、電極活物質、バインダおよび溶媒を含む造粒粒子(複合粒子)が複数集まった集合体である。
撹拌羽根の形状は、好ましくは板状である。
電極活物質は、正極活物質でもよいし、負極活物質でもよい。
バインダとしては、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、スチレンブタジエンラバー(SBR)、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)、ポリアクリル酸(PAA)等が挙げられる。バインダは1種単独で使用されてもよいし、2種以上が組み合わされて使用されてもよい。
溶媒としては、例えば、水系溶媒が挙げられる。なお、水系溶媒とは、水、または、水と極性有機溶媒とを含む混合溶媒を意味する。取扱いの容易さからは、水が最も好ましい。混合溶媒に使用可能な極性有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン等のエーテル類等が挙げられる。
造粒体の成分としては、上記以外の他の成分を含んでいてもよく、例えば導電材を含んでいてもよい。導電材としては、例えば、アセチレンブラック(AB)、サーマルブラック、ファーネスブラック等のカーボンブラックが挙げられる。導電材により、電子伝導性の向上が期待される。
電極合材層形成工程では、造粒体を圧縮成形することにより、電極合材層を形成する。具体的には、例えば、間隔を隔てて互いに平行に配置され、それぞれ回転駆動される一対のロール間に、造粒体を供給し、造粒体を一対のロールで圧縮成形することにより、シート状の電極合材層が形成される。
配置工程では、電極合材層12を電極集電体11上に配置する。
実施例1〜3および比較例1〜4では、以下のようにして、電極(リチウムイオン二次電池用の負極)の製造に用いられる造粒体を作製した。
本工程では、まず、以下の材料を準備した。
負極活物質: 天然黒鉛〔平均粒径(D50):10μm〕
バインダ : CMC、ポリアクリル酸ナトリウム
上記実施例および比較例の各々について、上記の造粒体作製工程によって得られた造粒体の平均粒径(D90)を測定した。平均粒径(D90)は、レーザ回折・散乱法(レーザ回折・散乱式 粒子径分布測定装置:マイクロトラック・ベル)を用いて測定した。造粒体の平均粒径(D90)の測定結果を表1の「造粒体粒径」の欄に示す。
本工程では、造粒体作製工程で得た造粒体を圧縮することでシート状の電極合材層を形成した。
本工程では、上記のようにして形成された電極合材層を、電極集電体上に配置した。電極集電体11(負極集電体)は、銅(Cu)箔である。
実施例1〜3および比較例1〜4の電極(負極)について、成膜性の評価結果を表1の「成膜性判定」の欄に示す。表1の「成膜性判定」の欄には、実施例1〜3および比較例1〜4の各々の造粒体について、成膜可能であった場合に「OK」と記載し、塗膜に欠損(スジ)等が生じたりして正常な成膜が不可能であった場合に「NG」と記載している。
Claims (1)
- 電極活物質、バインダおよび溶媒を撹拌羽根を有する混合機で混合することにより、造粒体を作製する工程と、
前記造粒体を圧縮成形することにより、電極合材層を形成する工程と、
前記電極合材層を電極集電体上に配置する工程と、を備え、
前記撹拌羽根の厚みは前記造粒体の目標粒径の1/3以下であり、
前記撹拌羽根の幅は前記造粒体の目標粒径の1/2以下であり、
前記造粒体を作製する工程において、前記撹拌羽根は10m/sec以上30m/sec以下の周速で回転する、電極の製造方法。
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