[发明专利]锂离子二次电池的制造方法

说明书

本公开提供一种锂离子二次电池的制造方法，包括以下的(A)～(E)。(A)准备BET比表面积为2.2m²/g以上且5.2m²/g以下的负极活性物质粉末。(B)使负极活性物质粉末含有氟。(C)将含有氟的负极活性物质粉末、水溶性粘结剂粉末和水混合，由此调制湿润颗粒。(D)将湿润颗粒成型为膜状，由此制造负极。(E)制造具备负极、正极和电解液的锂离子二次电池。使负极活性物质粉末含有氟，以使得在含有氟的负极活性物质粉末被成型为密度为1.5g/m³的颗粒时，该颗粒的水接触角成为96°以上且138°以下。

技术领域

本公开涉及锂离子二次电池的制造方法。

背景技术

日本特开2015-032554公开了在通过将负极活性物质粉末、增粘剂和溶剂混合而调制出湿润颗粒之后，进而经过搅稠、稀释分散而调制糊。

发明内容

以往，锂离子二次电池(以下也简称为“电池”)的负极通过将糊涂布于集电体的表面并进行干燥来制造。糊是负极活性物质粒子等分散于溶剂中而形成的粒子分散液。糊包含大量溶剂。

在糊干燥时，对糊加热。由此在糊内产生热对流，发生粘结剂浮起到涂膜表面的现象(所谓的“迁移”)。通常粘结剂会阻碍锂(Li)离子的扩散。如果粘结剂在负极的表面分布不均，则Li离子难以向负极内扩散。其结果，认为充放电循环后的容量维持率(以下也简称为“容量维持率”)降低。

也研究了通过将湿润颗粒成型为膜状而制造负极的制造方法。湿润颗粒是湿润状态的凝集粒(颗粒)的集合体。湿润颗粒通过负极活性物质粉末的湿式造粒而调制。湿润颗粒可通过与糊相比较少量的溶剂调制。因此，采用该制造方法能够大幅抑制粘结剂的迁移。由此可期待容量维持率的提高。

但是，湿润颗粒的延展性低，因此在将湿润颗粒成型为膜状时，由于湿润颗粒被粉碎等，有时会发生涂膜缺陷(例如针孔、条纹等)。所以，容量维持率的提高幅度有限。

本公开提供一种容量维持率提高了的、具备由湿润颗粒制造的负极的锂离子二次电池。

以下，对本公开的技术构成和作用效果进行说明。但本公开的作用机制包括推定。不应根据作用机制的正确与否来限定本公开的范围。

本公开的技术方案涉及包括以下的(A)～(E)的锂离子二次电池的制造方法。(A)准备BET比表面积为2.2m²/g以上且5.2m²/g以下的负极活性物质粉末。(B)使负极活性物质粉末含有氟。(C)将含有氟的负极活性物质粉末、水溶性粘结剂粉末和水混合，由此调制湿润颗粒。(D)将湿润颗粒成型为膜状，由此制造负极。(E)制造具备负极、正极和电解液的锂离子二次电池。使负极活性物质粉末含有氟，以使得在含有氟的负极活性物质粉末被成型为密度为1.5g/cm³的颗粒时，该颗粒的水接触角为96°以上且138°以下。

通常，在调制负极用的湿润颗粒时，作为造粒促进材料使用水溶性粘结剂粉末。为了使水溶性粘结剂粉末溶解于溶剂(水)，需要一定的时间。并且由于水的量少，有可能在水溶性粘结剂粉末没有溶解于水的状态下调制湿润颗粒。在水溶性粘结剂粉末没有充分溶解于水的情况下，湿润颗粒中所含的液状成分的粘性较低，因此认为湿润颗粒整体的延展性降低。另外，通过没有溶解的水溶性粘结剂粉末凝集，也有可能成为涂膜缺陷的原因。

本公开的制造方法中，在调制湿润颗粒(造粒)之前，对负极活性物质粉末进行氟处理。即，使负极活性物质粉末含有氟。由此赋予负极活性物质粉末疏水性(憎水性)。造粒时，由于负极活性物质粉末显示疏水性，可抑制水被负极活性物质粉末吸收。其结果，认为水溶性粘结剂粉末与水的接触机会增加，水溶性粘结剂粉末容易溶解于水。由此认为湿润颗粒的延展性提高，从而抑制涂膜缺陷的发生，提高容量维持率。