電池的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2010年11月24日、申請?zhí)枮?01080070322. 3、名稱為"電池 和電池的制造方法"的專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及電池和電池的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003] -直以來，作為電池的電極體，常使用具備正極、負極以及介于正極和負極之間的 隔板的電極體。例如，作為電子設(shè)備、車輛的驅(qū)動源近年來關(guān)注正在提高的鋰離子電池的電 極體，常使用使片狀的正極、負極和隔板進行重合卷繞而成的電極體。根據(jù)這種電池，可以 增大正極和負極的每單位體積的表面積，可以謀求能量密度的提高。
[0004] 另外，為了提高所謂高速率特性等的電池性能，期望使正極和負極之間的離子傳 導的效率更進一步地提高。離子傳導的效率提高時，提高隔板的離子透過性是有效的，因此 期望隔板的厚度小，表面的平滑性高。
[0005] -直以來，作為隔板，常使用聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴系的樹脂薄膜。但是，樹脂 薄膜制的隔板，需要一定程度的機械強度，使得在電池的組裝時不斷裂。因此，樹脂薄膜制 的隔板，從強度維持的觀點來看，與以往相比減薄厚度較困難。
[0006] 因此，提出了在正極或者負極的表面上直接形成發(fā)揮隔板的功能的層、即隔板層 的方案（例如，參照專利文獻1和2)。在專利文獻1和2中，記載有下述方法，通過調(diào)制含 有絕緣性粒子、粘合劑和溶劑的涂料，并將該涂料涂布到正極或負極的活性物質(zhì)層的表面 后使其干燥，在正極或負極的表面形成隔板層。
[0007] 在先技術(shù)文獻
[0008] 專利文獻1 :國際公開第97/08763號
[0009] 專利文獻2 :日本國專利申請公開2000-149906號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本申請發(fā)明者，發(fā)現(xiàn)了在采用如上述那樣的方法在正極或負極的表面形成了隔板 層時，在隔板層的表面形成大的凹凸，根據(jù)情況產(chǎn)生針孔（pinhole)。然而，如果隔板層的表 面的平滑性低，則有正極的表面和負極的表面之間的距離（所謂極間距離）產(chǎn)生偏差，在電 池性能上發(fā)生偏差之虞。另外，如果隔板層的表面的平滑性低，則有隔板層的絕緣性降低之 虞。
[0011] 本發(fā)明的目的是提供一種在正極和負極的至少一方的表面上形成有隔板層的電 池，該電池的隔板層的表面的平滑性高。本發(fā)明的另一目的是提供一種制造該電池的制造 方法。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種電池的制造方法，該電池具備：具有正極活性物質(zhì)層的正 極、具有負極活性物質(zhì)層的負極以及在正極活性物質(zhì)層和負極活性物質(zhì)層的至少一方的表 面上形成的隔板層。本發(fā)明涉及的電池的制造方法，其包括：準備正極的工序，該正極具有 正極集電體、和含有正極活性物質(zhì)并在上述正極集電體上形成的正極活性物質(zhì)層；準備負 極的工序，該負極具有負極集電體、和含有負極活性物質(zhì)并在上述負極集電體上形成的負 極活性物質(zhì)層；制作涂料的工序，該工序至少使絕緣性粒子、粘合劑和溶劑進行混合，制作 粘度為500mPa · s~5000mPa · s的隔板層形成用的涂料；和通過在上述正極活性物質(zhì)層和 上述負極活性物質(zhì)層的至少一方的表面上涂布上述涂料并使其干燥，形成具有絕緣性和多 孔性的隔板層的工序。
[0013] 本申請發(fā)明者認為，作為隔板層的平滑性降低的原因之一，有如以下那樣的原因。 即，將包含絕緣性粒子、粘合劑和溶劑的涂料涂布在正極或負極的活性物質(zhì)層的表面時，該 溶劑滲入活性物質(zhì)層中，空氣從活性物質(zhì)層中被擠出。該空氣，在形成隔板層的涂料的膜中 通過，到達膜的表面后，釋放到外部。認為此時，該空氣在膜的表面形成凹凸。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明涉及的制造方法，隔板層形成用的涂料，其粘度被調(diào)整為500mPa *s以 上。因為涂料的粘度比較大，所以可抑制溶劑滲入活性物質(zhì)層中。因此，從活性物質(zhì)層中擠 出的空氣的量減少，可以提高隔板層的平滑性。但是，涂料的粘度過大時，涂料的涂布量變 得容易有偏差。根據(jù)本發(fā)明涉及的制造方法，涂料的粘度被調(diào)整為5000mPa*s以下。因此， 可抑制涂布量的偏差。
[0015] 在此公開的電池的制造方法優(yōu)選的一方式中，在上述制作涂料的工序中，相對于 絕緣性粒子100重量份，還添加0. 5重量份~65重量份的增粘劑。在此公開的電池的制造 方法的另一優(yōu)選的方式中，在上述制作涂料的工序中，上述粘合劑的配合量，相對于絕緣性 粒子100重量份為3重量份以下。在此公開的電池的制造方法的另一優(yōu)選的方式中，在上述 制作涂料的工序中，上述粘合劑的配合量，相對于絕緣性粒子100重量份為3重量份以下， 相對于絕緣性粒子100重量份，還添加〇. 5重量份~65重量份的增粘劑。由此，將涂料的 粘度調(diào)制為適當?shù)姆秶兊萌菀住?br>[0016] 在此公開的電池優(yōu)選的一方式中，上述絕緣性粒子的平均粒徑為3 μπι以上，上述 隔板層的孔隙率為35%以上。由此，可以得到具有與以往同等的離子透過性的隔板層。
【附圖說明】
[0017] 圖1是表示一實施方式涉及的電池的電極體的截面圖。
[0018] 圖2是表示另一實施方式涉及的電池的電極體的截面圖。
[0019] 圖3是表示另一實施方式涉及的電池的電極體的截面圖。
[0020] 圖4是表示一實施方式涉及的電池的內(nèi)部構(gòu)成的立體圖。
[0021] 圖5是表示具備一實施方式涉及的電池的車輛（汽車）的側(cè)面圖。
[0022] 圖6是表示粘合劑的重量比和涂料的粘度的關(guān)系的圖。
[0023] 圖7是表示增粘劑的重量比和涂料的粘度的關(guān)系的圖。
[0024] 圖8是表示增粘劑的重量比和涂料的粘度的關(guān)系的圖。
[0025] 圖9是表示測定隔板層的通氣度的實驗中使用的樣品的構(gòu)成的截面圖。
[0026] 圖10是表示絕緣性粒子的平均粒徑和隔板層的孔隙率的關(guān)系的圖。
【具體實施方式】
[0027] 以下，說明本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式。再者，在本說明書中特別提到的事項以外 的、本發(fā)明的實施所必需的事宜，可基于該領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的設(shè)計事 項來掌握。本發(fā)明可以基于本說明書所公開的內(nèi)容和該領(lǐng)域中的技術(shù)常識來實施。
[0028] 在此公開的技術(shù)，可廣泛適用于下述電池和該電池的制造中，該電池具備：具有正 極集電體和在上述正極集電體上形成的正極活性物質(zhì)層的正極；具有負極集電體和在上述 負極集電體上形成的負極活性物質(zhì)層的負極；以及在上述正極活性物質(zhì)層和上述負極活性 物質(zhì)層的至少一方的表面上形成，介于上述正極活性物質(zhì)層和上述負極活性物質(zhì)層之間的 具有絕緣性和多孔性的隔板層。在此公開的電池，可以是一次電池，也可以是二次電池。以 下，主要以鋰離子二次電池為例更加詳細地說明本發(fā)明，但并不意圖將本發(fā)明的適用對象 限定于該電池。
[0029] 如圖1所示，本實施方式涉及的鋰離子二次電池，具備具有正極10和負極20的電 極體1。正極10,具有片狀的的正極集電體11、和含有正極活性物質(zhì)并在正極集電體11上 形成的正極活性物質(zhì)層12。負極20,具有片狀的負極集電體21、和含有負極活性物質(zhì)并在 負極集電體21上形成的負極活性物質(zhì)層22。再者，正極10和負極20的形狀不限于片狀， 也可以是棒狀等其他形狀。
[0030] 在正極活性物質(zhì)層12的表面，形成有具有絕緣性和多孔性的隔板層30。在圖1 中，將正極10和負極20分離地圖示，但實際上正極10和負極20相互重合。隔板層30,介 于正極10和負極20之間，更詳細地說介于正極活性物質(zhì)層12和負極活性物質(zhì)層22之間。 通過隔板層30內(nèi)的孔隙在正極10和負極20之間形成離子傳導通路。再者，隔板層30介 于正極10和負極20之間即可，隔板層30的配置方式不特別限定。如圖1所示，隔板層30 可以在正極10的一方的面和負極20的一方的面上形成。另外，如圖2所示，隔板層30也 可以在正極10的兩面形成。該情況下，因為成為隔板層30介于正極10和負極20之間，所 以不一定需要在負極20的表面上設(shè)置隔板層30。如圖3所示，也可以在負極20的兩