[发明专利]用于二次电池电极的制造方法和电极制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于二次电池电极的制造方法。此外，本发明涉及一种适合于前述用于二次电池电极的制造方法的电极制造装置。

背景技术

已表达出将诸如锂离子电池、镍氢电池等二次电池作为电动车辆或混合动力车辆的驱动源或者作为个人计算机或移动终端的电源的期待。特别地，已期待将重量轻并提供高能量密度的锂二次电池作为车载高输出电源。在一典型构型中，锂二次电池配备有电极，该电极构造成使得能可逆地吸入和放出锂离子的材料（电极活性物质）由导电部件（电极集电体）保持。例如，作为用于负极的电极活性物质（负极活性物质）的代表性示例，例示了诸如石墨碳、无定形碳等碳材料。此外，作为用于负极的电极集电体（负极集电体）的代表性示例，能够提到主要由铜或铜合金制成的片状或箔状部件。另一方面，作为用于正极的电极活性物质（正极活性物质）的代表性示例，能够提到包含锂和一种、两种或更多种过渡金属元素作为构成金属元素的氧化物。此外，作为用于正极的电极集电体（正极集电体）的代表性示例，能够提到主要由铝或铝合金制成的片状或箔状部件。

作为在制造如上所述构成的正极和负极（在下文中，正极和负极将被统称为“电极”）时使负极集电体保持负极活性物质的代表性方法，能够提到以下方法。通过向电极集电体涂覆已使用电极活性物质和分散在合适的介质中的粘合剂（结合剂）以糊膏状态或墨汁状态调制的组合物（在下文中，该组合物将被简单地称作“浆体”）——即电极活性物质层形成用浆体——而形成包括电极活性物质的一层（电极活性物质层）。使浆体干燥。

在日本专利申请公报No.2006-073234（JP-2006-073234A）中，作为制造提供极板与活性物质之间的高粘合性及优良的循环特性的非水电解质二次电池的方法，记载了一种通过向干燥炉上方和下方的热空气的温度赋予温度差（5℃）来提高粘合强度的方法。此外，日本专利申请公报No.2012-097917（JP-2012-097917A）公开了一种构型，其中能防止发生迁移现象的干燥部具有干燥气氛互相不同的多个干燥炉，并且在最上游的一个干燥炉的下游配置有排气口。

在日本专利申请公报No.2006-073234（JP-2006-073234A）中，需要高精度温度控制设备来确保粘合性。此外，在日本专利申请公报No.2006-073234（JP-2006-073234A）的方法中，尽管在涂膜薄时可以期待某些效果，但是，如果所涂覆的糊膏量大，即湿膜的厚度增加，则导致极板附近的粘合剂上浮至所涂覆的浆体（所涂覆的糊膏）的表面层的迁移现象，使得粘合剂偏析/离析。当粘合剂由于迁移现象而偏析时，粘合剂在活性物质层中的分布变得不均一，并且不会获得高品质的电极片（例如，集电体与活性物质层之间的粘合性降低）。

此外，在日本专利申请公报No.2012-097917（JP-2012-097917A）中，通过在特定位置配置排气口来防止迁移现象。但是，涂膜的膜厚度的范围、待涂覆的组合物中所含的溶剂等的设计自由度始终不高。

发明内容

本发明提供了生产率优良且品质高的用于二次电池电极的制造方法和电极制造装置。

本发明的第一方面涉及一种用于二次电池电极的制造方法，所述制造方法包括：i）传送电极集电体，ii）向所述电极集电体上涂覆以浆体状态调制的用于形成电极活性物质层的组合物（在下文中称作“活性物质层形成组合物”），以及iii）使涂覆在所述电极集电体上的由所述活性物质层形成组合物制成的涂膜干燥。通过在与所述电极集电体的涂膜面平行的方向上将第一热空气吹送到所述涂膜面上来使所述涂膜干燥。

根据上述制造方法，通过在与电极集电体的涂膜面平行的方向上向所述涂膜面吹送第一热空气来抑制溶剂从涂膜快速蒸发。根据此构型，在作为金属基材的电极集电体涂覆有包含电池电极的构成成分（活性物质、粘合剂等）的浆体（糊膏）涂膜且然后干燥的情况下，能够有效地防止浆体涂膜中的粘合剂上浮至表层部的迁移现象。结果，粘合剂在电极中的分布变得均一。这样，能够提高涂膜与电极集电体之间的粘合强度，并且能够提供高品质的电池电极。此外，通过调节在平行方向上所吹送的第一热空气的空气量、温度和风速以及电极集电体的传送速度等，能够扩大用于获得高品质的电池电极的涂膜的膜厚度的范围，以及活性物质层形成组合物中包含的溶剂的类型的变更范围。这样，获得了可以提高生产率的优良优点。