JPWO2014208684A1

JPWO2014208684A1 - リチウムイオン電池用電極の製造方法

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Publication number: JPWO2014208684A1
Application number: JP2015524115A
Authority: JP
Inventors: 和幸大西; 祐二柴田; 一裕鈴木; 英司折坂
Original assignee: Zeon Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Zeon Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2017-02-23
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: US10283808B2; CN105247708B; KR20210083392A; KR102367259B1; WO2014208684A1; US20180183092A2; US20160141715A1; KR20160023665A; JP6170149B2; CN105247708A

Abstract

集電体上に、表面の初期粘着力が１以上であるバインダー層を形成するバインダー層形成工程と、前記バインダー層表面に、安息角が４５°以下である粉体を接触させ、前記粉体を付着させる付着工程と、前記付着工程において付着させた前記粉体を所定の密度に圧縮する圧縮工程とを含む。

Description

本発明は、電極活物質等を含む粉体を圧縮成形してリチウムイオン電池用電極を製造するリチウムイオン電池用電極の製造方法に関するものである。

小型で軽量、且つエネルギー密度が高く、繰り返し充放電が可能なリチウムイオン電池は、環境対応からも今後の需要の拡大が見込まれている。リチウムイオン電池は、エネルギー密度が大きく携帯電話やノート型パソコン等の分野で利用されているが、用途の拡大や発展に伴い、低抵抗化、大容量化等、より一層の性能向上が求められている。

リチウムイオン電池用電極は電極シートとして得ることができる。例えば、特許文献１には、一対のプレス用ロールのロール間に供給される粉体を、一対のプレス用ロールにより集電体上に連続的に圧縮成形することにより電極シートを得る粉体圧延装置が開示されている。また、特許文献２には、帯電させた電極材料を集電体に付着させ、一対の加熱ロールによって加圧し集電体と粉体を密着させて電極シートを得ることが開示されている。

特開２００８−２５１９６５号公報特開２０１１−９６８３１号公報

しかし、上述の粉体圧延装置を用いて電極シートを作製する場合、ロールの回転と重力によりロール間のニップ部分において粉体が外側に流動するため電極シートの端部の直線性を確保することが困難であった。また、電極材料を帯電させて集電体に付着させる場合には、粉体の帯電が不十分であると集電体に粉体が付着せず、また十分に帯電している場合であっても粉体の粒子同士が積み重なることがあり、電極の厚みにムラが発生し、リチウムイオン電池性能の低下を招いていた。更に粉体を帯電させるために帯電制御剤を粉体に混入しているが、帯電制御剤により内部抵抗が上昇することによってもリチウムイオン電池性能の低下を招いていた。

また集電体に電極材料である粉体を付着させる方法として、集電体上に常温で粘着性を有するバインダーを塗布しバインダーを介して集電体に粉体を付着させる方法が考えられるが、粉体目付量の精度が粉体の流動性により左右され精度の良い電極活物質層を得ることが困難であった。

本発明の目的は、表面が平滑な薄膜電極であって、かつ性能を向上させたリチウムイオン電池用電極を製造することである。

本発明者らは、鋭意検討の結果、集電体の表面にバインダーを塗布した後、集電体のバインダーを塗布した部分に一定の流動性を有する粉体を付着させ、集電体と粉体を圧縮することにより、上記目的を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、本発明によれば、
（１）集電体上に、表面の初期粘着力が１以上であるバインダー層を形成するバインダー層形成工程と、前記バインダー層表面に、安息角が４５°以下である粉体を接触させ、前記粉体を付着させる付着工程と、前記付着工程において付着させた前記粉体を所定の密度に圧縮する圧縮工程とを含むことを特徴とするリチウムイオン電池用電極の製造方法、
（２）前記付着工程において、粉体槽を用いたディップ方式により前記粉体を付着させることを特徴とする（１）記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
（３）前記付着工程において、エアーを用いた粉体噴霧方式により前記粉体を付着させることを特徴とする（１）記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
（４）前記粉体の圧縮度が４０％以下であることを特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
（５）前記集電体に形成された前記バインダー層の厚みが０．１〜５μｍであることを特徴とする（１）〜（４）の何れかに記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
（６）前記粉体は、電極活物質および結着材を含む成分を造粒することにより得られる複合粒子であることを特徴とする（１）〜（５）の何れかに記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法、
が提供される。

本発明によれば、表面が平滑な薄膜電極であって、かつ性能を向上させたリチウムイオン電池用電極を製造することができる。

第１の実施の形態に係る粉体成形装置の概略を示す図である。第２の実施の形態に係る粉体成形装置の概略を示す図である。第２の実施の形態に係る集電体に粉体が付着している状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造方法について説明する。図１は、第１の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造に用いる粉体成形装置２の概略を示す図である。図１に示すように、粉体成形装置２は、回転軸が水平かつ平行に配置された一対のロール４Ａ，４Ｂを有し集電体６にバインダーを塗布するバインダー塗布ロール４、バインダー塗布ロール４の上方に配置され、電極活物質および結着材を含む成分を造粒することにより得られる複合粒子からなる粉体１０を貯槽する粉体貯留槽１２、粉体貯留槽１２の上方に配置され回転軸が水平かつ平行に配置された一対のロール１４Ａ，１４Ｂを有し集電体６に付着させた粉体１０を所定の密度に圧縮する圧縮ロール１４を備えている。

バインダー塗布ロール４のロール４Ａ，４Ｂの表面には、不図示のバインダー供給部からバインダーが供給される。粉体貯留槽１２の底部には、集電体６を通過させる開口部１２ａが設けられている。粉体貯留槽１２に貯留される粉体１０は、安息角が４５°以下、好ましくは４０°以下であり、圧縮度が好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下である。なお、粉体１０の安息角の下限は好ましくは２０°以上、圧縮度の下限は好ましくは５％以上である。

ここで粉体１０の安息角は、注入法、排出法、傾斜法等の公知の方法により測定される。また粉体１０の圧縮度は、
圧縮度＝（かため嵩密度−ゆるめ嵩密度）／かため嵩密度×１００（％）
で規定される。

また、粉体１０の安息角及び圧縮度は、例えば、ホソカワミクロン社製パウダテスタＰＴ−Ｓ型等の粉体物性測定装置を用いて測定することができる。

この粉体成形装置２を用いて、リチウムイオン電池用電極としての電極シートを作製する場合には、下方から上方に向かって集電体６を引き上げ、粉体貯留槽１２内の粉体１０をディップ方式により集電体６に付着させ、圧縮ロール１４によって集電体６に付着した粉体１０を圧縮することによりリチウムイオン電池用電極の製造を行う。即ち、この粉体成形装置２においては、集電体６がバインダー塗布ロール４のロール４Ａ，４Ｂ間を通過する際に、ロール４Ａ，４Ｂにより集電体６の両面にバインダーを塗布し、常温で接着性を有するバインダー層８を形成する。即ち表面の初期粘着力が１以上、好ましくは１〜１０であるバインダー層８を形成する。ここで、バインダー層８の表面の初期粘着力は、常温においてＪＩＳＺ０２３７の初期粘着力試験（傾斜角度２０°）により測定したものである。バインダー層の表面の初期粘着力は、バインダーのガラス転移温度（Ｔｇ）を変えたり、バインダーを構成する単量体の種類やその量を変えたりすることで調整可能である。

なお、バインダー塗布ロール４によって集電体６に形成するバインダー層８の厚みは０．１〜５μｍであることが好ましく、粉体１０の平均粒子径の１０分の１程度の厚みである。この範囲でバインダー層８の厚みを定めることにより、集電体６の表面には粉体１０がムラなく均一に付着する。またバインダーの塗布量が少ないので乾燥が容易となり、集電体６の搬送中にバインダー層を乾燥させることができる。

バインダー層８が形成された集電体６は、粉体貯留槽１２の開口部１２ａを介して粉体貯留槽１２内を通過する。この際に集電体６に形成されたバインダー層８に接触した粉体１０は、接触のみで集電体６に付着する。また粉体１０の粒子間に引っかかるように集積した粉体１０の粒子は、重力によって落下する。したがって集電体６の表面には粉体１０がムラなく均一に付着する。ここで集電体６に付着した粉体１０は、後工程である圧縮ロール１４による圧縮前に既に集電体６に所定の接着力を持って接着しているため、集電体６を搬送方向である垂直方向に引き上げる場合にも粉体１０を一定量付着させた状態にすることができる。そして、集電体６に付着した粉体１０を圧縮ロール１４によって所定の密度に圧縮する。これによりシート状のリチウムイオン電池用電極の製造が完了する。

次に図２、図３を参照して本発明の第２の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造方法について説明する。図２は、第２の実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造に用いる粉体成形装置２０の概略を示す図である。図２に示す粉体成形装置２０は、図１に示す第１の実施の形態に係る粉体成形装置２の粉体貯留槽１２に代えて粉体噴霧部２２を設け、エアーを用いた粉体噴霧方式により集電体６に粉体１０を付着させるものである。従って第１の実施の形態と同一の構成についての詳細な説明は省略し、第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。

粉体噴霧部２２は、粉体１０を貯留する不図示の貯留部を備えている。また粉体噴霧部２２の内部上部側には、貯留部内の粉体１０をエアーによって集電体６の両面に吹き付ける吹付け部２２ａが設けられており、下部側には集電体６に吹き付けられた粉体の内、集電体６に付着しなかった粉体１０を吸引して回収する吸引部２２ｂが設けられている。

従って、バインダー塗布ロール４によってバインダー層８が形成された集電体６が粉体噴霧部２２内を通過する際に、粉体噴霧部２２によって吹き付けられた粉体１０が集電体６の両面に付着する。ここで図３に示すように、集電体６の粉体１０が付着した部分に更に粉体１０が吹き付けられても、粉体１０は集電体６に付着せず落下する。従って集電体６の表面には粉体１０がムラなく均一に付着する。粉体噴霧部２２を通過した集電体６は、圧縮ロール１４により圧縮されることによって、シート状のリチウムイオン電池用電極の製造が完了する。

上述の各実施の形態に係るリチウムイオン電池用電極の製造方法によれば、粉体１０の安息角を４５°以下、好ましくは４０°以下、圧縮度を好ましくは４０％以下、より好ましくは３０％以下としていることから、集電体６の表面に粉体１０をムラなく均一に付着させることができるため、帯電制御等を必要とせず、厚みが一定の電極活物質層を得ることができる。したがって、表面が平滑な薄膜電極であって、かつ性能を向上させたリチウムイオン電池用電極を製造することができる。

また第１の実施の形態においては、ディップ方式により集電体６に粉体１０を付着させており、第２の実施の形態においては、粉体噴霧方式により集電体６に粉体１０を付着させているが、ディップ方式は塗布効率が優れる一方、粉体噴霧方式はより高精度な付着量制御が可能であり、得られる電極活物質層の膜厚精度を向上させることができる。

なお、本発明においては集電体６に塗布するバインダーが少量なので、集電体６に形成したバインダー層８を乾燥させる工程を設けていないが、バインダー層８に粉体１０を付着させた後に、バインダー層８を乾燥させる工程を設けてもよい。

またバインダー層８には、圧縮工程における圧縮ロール１４による圧縮時の加熱により、加熱溶融し接着強度を更に強固とする機能を持たせるようにしてもよい。

本発明において用いられる集電体６としては、薄いフィルム状の基材であればよく、好ましくは、厚さ１〜１０００μｍ、より好ましくは５〜８００μｍである。集電体６としては、アルミニウム、白金、ニッケル、タンタル、チタン、ステンレス鋼、銅、その他の合金などの金属箔または炭素、導電性高分子、紙、天然繊維、高分子繊維、布帛、高分子樹脂フィルムなどが挙げられ、目的に応じて適宜選択することができる。高分子樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂フィルム、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリ塩化ビニル、アラミドフィルム、ＰＥＮ、ＰＥＥＫ等を含んで構成されるプラスチックフィルム、シート等が挙げられる。

これらの中でも、リチウムイオン電池用電極としての電極シートを製造する場合には、集電体６として、金属箔または炭素、導電性高分子を用いることができ、好適には金属箔が用いられる。これらの中で導電性、耐電圧性の面から銅、アルミニウムまたはアルミニウム合金の金属箔を使用することが好ましい。また、集電体６の表面には塗膜処理、穴あけ加工、バフ加工、サンドブラスト加工及び／又はエッチング加工等の処理が施されていても良い。

本発明において用いられるバインダーとしては、バインダー層を形成した場合にその表面の初期粘着力が１以上となるものであれば特に制限はない。その中でも好適なバインダーは、（メタ）アクリロニトリル単位、ブタジエン単位及びエチレン性不飽和カルボン酸単位を含む重合体を主としてなる。（メタ）アクリロニトリル単位は、（メタ）アクリロニトリルから導かれる繰り返し単位である。ここで、（メタ）アクリロニトリルとは、アクリロニトリルおよびメタアクリロニトリルの両者を含む意味で用いられる。すなわち、（メタ）アクリロニトリルは、アクリロニトリルあるいはメタアクリロニトリルのいずれか一方であってもよく、また両者を同時に含むものであってもよい。また、ブタジエン単位は、ブタジエンから導かれる繰り返し単位である。

エチレン性不飽和カルボン酸単位は、エチレン系不飽和カルボン酸から導かれる繰り返し単位であり、エチレン性不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのモノまたはジカルボン酸（無水物）等が挙げられ、１種または２種以上用いることができる。

さらにバインダーには、上記単量体から導かれる繰り返し単位に加えて、これら単量体と共重合可能な他の単量体から導かれる繰り返し単位が含まれていてもよい。

バインダーを構成する上記重合体中に（メタ）アクリロニトリル単位は、好ましくは１０〜６０質量％、より好ましくは２０〜６０質量％、特に好ましくは２０〜４５質量％の割合で含まれ、ブタジエン単位は、好ましくは３５〜８５質量％、より好ましくは４０〜７５質量％、特に好ましくは４５〜７５質量％の割合で含まれ、エチレン性不飽和カルボン酸単位は、好ましくは０．５〜１０質量％、より好ましくは１〜１０質量％の割合で含まれる。

本発明において、（メタ）アクリロニトリル単位量が６０質量％を超えると、分極性電極の柔軟性が低下し、内部抵抗が大きくなる。一方、（メタ）アクリロニトリル単位量が１０質量％未満であると、内部抵抗が大きくなったり、電極強度が小さくなる。ブタジエン単位量が８５質量％を超えると、内部抵抗が大きくなったり、ハンドリング性が悪化したりする。一方、３５質量％未満であると、接着強度や柔軟性が低下する。エチレン性不飽和カルボン酸単位量が１０質量％を超えると、内部抵抗が大きくなる。一方、エチレン性不飽和カルボン酸単位量が０．５質量％未満であると、電極の強度が低下する。

また、（メタ）アクリロニトリル、ブタジエンおよびエチレン性不飽和カルボン酸以外の他の単量体から導かれる繰り返し単位は、上記重合体中好ましくは５４．５質量％以下、より好ましくは３９質量％以下、特に好ましくは３４質量％以下の割合で含まれていても良く、含まれていなくとも良い。

バインダーの製造方法は特に限定されず、所定の比率で各単量体を含む組成物を用いた乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法または溶液重合法等の公知の重合法を採用することができる。中でも、乳化重合法で製造することが、バインダーの粒子径の制御が容易であるので好ましい。特に水を主溶媒とした水系での重合法が好ましい。

本発明で用いられる粉体１０としては、電極活物質を含む複合粒子が挙げられる。複合粒子は、電極活物質及び結着材を含み、必要に応じてその他の分散剤、導電材および添加剤を含んでもよい。

複合粒子をリチウムイオン電池の電極材料として用いる場合、正極用活物質としては、リチウムイオンを可逆的にドープ・脱ドープ可能な金属酸化物が挙げられる。かかる金属酸化物としては、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、燐酸鉄リチウム等を挙げることができる。なお、上記にて例示した正極活物質は適宜用途に応じて単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。

なお、リチウムイオン電池用正極の対極としての負極の活物質としては、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素、熱分解炭素などの低結晶性炭素（非晶質炭素）、グラファイト（天然黒鉛、人造黒鉛）、錫やケイ素等の合金系材料、ケイ素酸化物、錫酸化物、チタン酸リチウム等の酸化物等が挙げられる。なお、上記に例示した電極活物質は適宜用途に応じて単独で使用してもよく、複数種混合して使用してもよい。

リチウムイオン電池電極用の電極活物質の形状は、粒状に整粒されたものが好ましい。粒子の形状が球形であると、電極成形時により高密度な電極が形成できる。

リチウムイオン電池電極用の電極活物質の体積平均粒子径は、正極、負極ともに通常０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、より好ましくは０．８〜３０μｍである。

複合粒子に用いられる結着材としては、前記電極活物質を相互に結着させることができる化合物であれば特に制限はない。好適な結着材は、溶媒に分散する性質のある分散型結着材である。分散型結着材として、例えば、シリコン系重合体、フッ素含有重合体、共役ジエン系重合体、アクリレート系重合体、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン等の高分子化合物が挙げられ、好ましくはフッ素系含有重合体、共役系ジエン重合体およびアクリレート系重合体、より好ましくは共役ジエン系重合体およびアクリレート系重合体が挙げられる。

分散型結着材の形状は、特に制限はないが、粒子状であることが好ましい。粒子状であることにより、結着性が良く、また、作製した電極の容量の低下や充放電の繰り返しによる劣化を抑えることができる。粒子状の結着材としては、例えば、ラテックスのごとき結着材の粒子が水に分散した状態のものや、このような分散液を乾燥して得られる粒子状のものが挙げられる。

結着材の量は、得られる電極活物質層と集電体との密着性が充分に確保でき、かつ、内部抵抗を低くすることができる観点から、電極活物質１００重量部に対して、乾燥重量基準で通常は０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部、より好ましくは１〜１５重量部である。

複合粒子には、前述のように必要に応じて分散剤を用いてもよい。分散剤の具体例としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ならびにこれらのアンモニウム塩またはアルカリ金属塩などが挙げられる。これらの分散剤は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。

複合粒子には、前述のように必要に応じて導電材を用いてもよい。導電材の具体例としては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、及びケッチェンブラック（アクゾノーベルケミカルズベスローテンフェンノートシャップ社の登録商標）などのカーボンブラックが挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックが好ましい。これらの導電材は、単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることができる。

複合粒子は、電極活物質、結着材および必要に応じ添加される前記導電材等他の成分を用いて造粒することにより得られ、少なくとも電極活物質、結着材を含んでなるが、前記のそれぞれが個別に独立した粒子として存在するのではなく、構成成分である電極活物質、結着材を含む２成分以上によって一粒子を形成するものである。具体的には、前記２成分以上の個々の粒子の複数個が結合して二次粒子を形成しており、複数個（好ましくは数個〜数十個）の電極活物質が、結着材によって結着されて粒子を形成しているものが好ましい。

複合粒子の製造方法は特に制限されず、流動層造粒法、噴霧乾燥造粒法、転動層造粒法などの公知の造粒法により製造することができる。

複合粒子の体積平均粒子径は、所望の厚みの電極活物質層を容易に得る観点から、通常０．１〜１０００μｍ、好ましくは１〜５００μｍ、より好ましくは３０〜２５０μｍの範囲である。

なお、複合粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（たとえば、ＳＡＬＤ−３１００；島津製作所製）にて測定し、算出される体積平均粒子径である。なお、粉体１０として、前記複合粒子を用いる場合、複合粒子の平均粒子径を大きくすることにより、安息角や圧縮度を小さくすることができる。

以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨及び均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。

実施例及び比較例において、初期粘着力、安息角及び圧縮度の測定は以下のように行った。
（初期粘着力）
ＪＩＳＺ０２３７、ＪＩＳＺ８７０３に準じ、常温（５〜３５℃）において傾斜角度２０°のステンレス板上の斜面に、長さ１０ｃｍのバインダー層を貼りつけ、斜面の上方１０ｃｍの位置より直径１／３２インチから３２／３２インチまでの３０種類の大きさの鋼球を初速度０で転がした。バインダー層上で停止する最大径の球の大きさを、ボールナンバーにて表示し、初期粘着力とした。
（複合粒子の製造）
負極活物質として人造黒鉛（体積平均粒子径：２４．５μｍ、黒鉛層間距離（Ｘ線回折法による（００２）面の面間隔（ｄ値））：０．３５４ｎｍ）を９７部、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を１．５部、結着材としてＢＭ−４００Ｂ（日本ゼオン社製）を固形分換算量で１．５部混合し、さらにイオン交換水を固形分濃度が２０％となるように加え、混合分散して複合粒子用スラリーを得た。そして、得られた複合粒子用スラリーを、スプレー乾燥機（大川原化工機社製）を使用し、回転円盤方式のアトマイザ（直径６５ｍｍ）を用い、噴霧乾燥造粒を行い、アトマイザの回転数、熱風温度および粒子回収出口の温度を調整することにより、平均粒子径６０μｍの負極電極用複合粒子を得た。これを後述する粉体１０として用いた。尚、噴霧乾燥造粒を行う際に、上記アトマイザの回転数、熱風温度および粒子回収出口の温度を調整することにより、この粉体１０の安息角及び圧縮度を調整した。
（安息角及び圧縮度）
ホソカワミクロン社製パウダテスタＰＴ−Ｓ型を用いて、常法に従って、上記粉体１０の安息角、圧縮度の測定を行った。

（実施例１）
表１に示すように、集電体６にガラス転移温度（Ｔｇ）が−２０℃のアクリル系バインダーを塗布乾燥した初期粘着力が４のバインダー層２μｍを形成し、安息角が３２．１°であり、圧縮度が１７．６％である粉体１０を、図１に示すような粉体成形装置２を用いて粉体貯留槽１２を用いたディップ方式により付着させ、圧縮ロール１４を用いて１０ｋＮ／ｃｍで圧縮することにより、電極シートを作製した。集電体６の粉体目付量を測定したところ４．９ｍｇ／ｃｍ²であり、表面状態を観察したところ良好であった。

（実施例２）
表１に示すように、集電体６にガラス転移温度（Ｔｇ）が−２０℃のアクリル系バインダーを塗布乾燥した初期粘着力が４のバインダー層２μｍを形成し、安息角が３２．１°であり、圧縮度が１７．６％である粉体１０を、図２に示すような粉体成形装置２０を用いて、エアーを用いた粉体噴霧方式により付着させ、圧縮ロール１４を用いて１０ｋＮ／ｃｍで圧縮することにより、電極シートを作製した。集電体６の粉体目付量を測定したところ４．９ｍｇ／ｃｍ²であり、表面状態を観察したところ良好であった。

（比較例１）
表１に示すように、集電体６にガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃のアクリル系バインダーを塗布乾燥した初期粘着力が１未満のバインダー層２μｍを形成し、安息角が３２．１°であり、圧縮度が１７．６％である粉体１０を、図１に示すような粉体成形装置２を用いて粉体貯留槽１２を用いたディップ方式により付着させ、圧縮ロール１４を用いて１０ｋＮ／ｃｍで圧縮することにより、電極シートを作製した。集電体６の粉体目付量を測定したところ０．７ｍｇ／ｃｍ²であり、表面状態を観察したところスケが発生していた。なお、前記スケとは、電極の厚さが薄いことで集電体表面が露出してしまうことをいう。

（比較例２）
表１に示すように、集電体６にガラス転移温度（Ｔｇ）が−２０℃のアクリル系バインダーを塗布乾燥した初期粘着力が４のバインダー層２μｍを形成し、平均粒子径が４０μｍであり、安息角が４５．６°であり、圧縮度が３３．０％である粉体１０を、図１に示すような粉体成形装置２を用いて粉体貯留槽１２を用いたディップ方式により付着させ、圧縮ロール１４を用いて１０ｋＮ／ｃｍで圧縮することにより、電極シートを作製した。集電体６の粉体目付量を測定したところ４．０ｍｇ／ｃｍ²であり、表面状態を観察したところダマが発生していた。なお、前記ダマとは、粉体の凝集物が電極の表面に存在し、膜厚や目付量が部分的に大きくなってしまうことをいう。なお、粉体１０の安息角及び圧縮度は、噴霧乾燥造粒を行う際に、アトマイザの回転数、熱風温度および粒子回収出口の温度を調整することにより調整した。

Claims

集電体上に、表面の初期粘着力が１以上であるバインダー層を形成するバインダー層形成工程と、
前記バインダー層表面に、安息角が４５°以下である粉体を接触させ、前記粉体を付着させる付着工程と、
前記付着工程において付着させた前記粉体を所定の密度に圧縮する圧縮工程と
を含むことを特徴とするリチウムイオン電池用電極の製造方法。
前記付着工程において、粉体槽を用いたディップ方式により前記粉体を付着させることを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法。
前記付着工程において、エアーを用いた粉体噴霧方式により前記粉体を付着させることを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法。
前記粉体の圧縮度が４０％以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法。
前記集電体に形成された前記バインダー層の厚みが０．１〜５μｍであることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法。
前記粉体は、電極活物質および結着材を含む成分を造粒することにより得られる複合粒子であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のリチウムイオン電池用電極の製造方法。