非水電解質(zhì)二次電池及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種防止軋制負(fù)極合劑層時(shí)的石墨的開(kāi)裂從而抑制了電池的性能劣化的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法。本發(fā)明提供的制造方法,是具備正極和負(fù)極的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法,包括:將包含石墨(25)的正極合劑(23)涂布于集電體(22)的涂布工序;對(duì)在涂布工序中涂布于集電體(22)的負(fù)極合劑(23),賦予磁力線朝向與被涂布了負(fù)極合劑(23)的集電體(22)的面平行的一個(gè)方向的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)賦予工序;使在磁場(chǎng)賦予工序中被賦予了磁場(chǎng)的負(fù)極合劑(23)干燥的干燥工序;和將在干燥工序中得到的負(fù)極合劑層軋制的軋制工序。
【專(zhuān)利說(shuō)明】非水電解質(zhì)二次電池及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及非水電解質(zhì)二次電池,詳細(xì)地講,涉及具備正極和負(fù)極的非水電解質(zhì)二次電池。
【背景技術(shù)】
[0002]近年,鋰二次電池、鎳氫電池等的非水電解質(zhì)二次電池,作為車(chē)輛搭載用電源或個(gè)人計(jì)算機(jī)和便攜終端的電源其重要性正在提高。特別是重量輕且可得到高能量密度的鋰二次電池,被期待作為可很好地用作車(chē)輛搭載用高輸出功率電源的電池。鋰二次電池,通過(guò)Li離子在正極和負(fù)極之間往來(lái)進(jìn)行充電和放電。
[0003]在這種鋰二次電池的一個(gè)典型構(gòu)成中,具有在電極集電體上保持有包含電極活性物質(zhì)的電極合劑層的電極(正極和負(fù)極)。作為負(fù)極中所使用的負(fù)極集電體,可列舉以銅或銅合金為主體的長(zhǎng)條狀(包括片狀或箔狀的形狀)的構(gòu)件。另外,作為負(fù)極中所使用的負(fù)極活性物質(zhì),可列舉天然石墨、人造石墨、天然石墨、人造石墨的無(wú)定形碳等的石墨材料。該石墨材料具有多個(gè)層重疊而成的層狀結(jié)構(gòu),通過(guò)向該層與層之間(層間)的鋰離子吸藏和鋰離子從該層間的釋放,來(lái)進(jìn)行充放電。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)I中,記載了下述技術(shù):在基材(集電體)上,將石墨粉末通過(guò)粘結(jié)劑固化成形為片狀,并且將該石墨粉末中所含有的石墨粒子的(002)面沿片表面的垂直方向取向。根據(jù)該技術(shù),該石墨粉末中所含有的石墨粒子的(002)面沿正極的方向取向,因此從正極移動(dòng)而來(lái)的鋰離子能夠順利地侵入到石墨的層間。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2003-197189號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]但是,在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I公開(kāi)的技術(shù)中,雖然能夠使負(fù)極中的石墨的層面(即指與石墨層水平的面(002)面)相對(duì)于集電體垂直地配置,但是各石墨的層面相對(duì)于集電體的面不規(guī)則(多方向)地配置。因此,在負(fù)極制作時(shí)的軋制工序中將負(fù)極合劑層軋制時(shí),有時(shí)朝向多方向的石墨的粒子彼此相互干涉(沖突),在石墨中產(chǎn)生裂紋(開(kāi)裂)和龜裂。如果在石墨中產(chǎn)生裂紋和龜裂,則在其表面形成新的被膜,與其相伴鋰離子被消耗,因此成為不可逆容量增加、保存容量降低的因素。
[0008]本發(fā)明是鑒于這點(diǎn)完成的,其主要目的是提供一種防止將負(fù)極合劑層軋制時(shí)的石墨的裂紋,抑制電池的性能劣化的非水電解質(zhì)二次電池以及該非水電解質(zhì)二次電池的合適的制造方法。
[0009]本發(fā)明涉及的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法,是具備正極和負(fù)極的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法,包括:將包含石墨的負(fù)極合劑涂布于集電體的涂布工序;對(duì)在上述涂布工序中涂布于上述集電體的上述負(fù)極合劑,賦予磁力線朝向與被涂布了上述負(fù)極合劑的上述集電體的面平行的一個(gè)方向的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)賦予工序;使在上述磁場(chǎng)賦予工序中被賦予了上述磁場(chǎng)的上述負(fù)極合劑干燥的干燥工序;和將在上述干燥工序中得到的負(fù)極合劑層軋制的軋制工序。
[0010]根據(jù)該制造方法,對(duì)在涂布工序中涂布于集電體的負(fù)極合劑,賦予磁力線朝向與被涂布了該負(fù)極合劑的集電體的面平行的一個(gè)方向的磁場(chǎng),因此負(fù)極合劑中的石墨,方向一致地排列,使得該石墨的層面與磁場(chǎng)中的磁力線的方向(即與集電體的面平行的一個(gè)方向)平行。通過(guò)這樣地石墨被方向一致地排列,能夠抑制在軋制工序中可能引起的石墨的粒子彼此的干涉(沖突),能夠防止與該干涉相伴的石墨的裂紋和龜裂。因此,根據(jù)本發(fā)明,可以制造石墨的裂紋和龜裂所致的性能劣化被抑制了的最佳的非水電解質(zhì)二次電池。該非水電解質(zhì)二次電池例如是初始容量高、并且高溫保存特性優(yōu)異的電池。
[0011]在此公開(kāi)的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法的優(yōu)選的一方式中,在上述磁場(chǎng)賦予工序中,首先賦予磁力線朝向與上述集電體的面正交的方向的磁場(chǎng),其后,賦予磁力線朝向與上述集電體的面平行的一個(gè)方向的磁場(chǎng)。通過(guò)這樣地在與集電體的面正交的方向上賦予磁場(chǎng)后,在與集電體的面平行的一個(gè)方向賦予磁場(chǎng),負(fù)極合劑中的石墨被更規(guī)則地配置。因此,能夠更有效地抑制軋制時(shí)的石墨的裂紋。
[0012]在此公開(kāi)的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法的優(yōu)選的一方式中,上述集電體是長(zhǎng)條狀的集電體。并且,在上述磁場(chǎng)賦予工序中,賦予磁力線朝向上述長(zhǎng)條狀的集電體的寬度方向(即,是指與長(zhǎng)條狀的集電體的長(zhǎng)度方向正交的、從該集電體的一個(gè)長(zhǎng)邊朝向另一個(gè)長(zhǎng)邊的方向)的磁場(chǎng)。根據(jù)該構(gòu)成,能夠更有效地抑制軋制時(shí)的石墨的裂紋。
[0013]在此公開(kāi)的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法的優(yōu)選的一方式中,上述軋制工序后的負(fù)極合劑層的密度為1.lg/cm3以上。軋制后的負(fù)極合劑層的密度越大,石墨的粒子彼此的干涉越增加,越容易在石墨中引起裂紋和龜裂,但根據(jù)本發(fā)明,能夠防止與那樣的高密度化相伴的石墨的裂紋和龜裂。
[0014]在此公開(kāi)的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法的優(yōu)選的一方式中,在上述磁場(chǎng)賦予工序中對(duì)上述負(fù)極合劑賦予的上述磁場(chǎng)的強(qiáng)度(磁通密度)為0.5T以上。通過(guò)在磁場(chǎng)賦予工序中對(duì)負(fù)極合劑賦予的磁場(chǎng)的強(qiáng)度為0.5T以上,能夠切實(shí)地使負(fù)極合劑中的石墨沿所希望的方向取向。上述石墨可以是鱗片狀石墨或?qū)⒃擏[片狀石墨球狀化了的球狀化石墨。
[0015]另外,本發(fā)明提供采用在此公開(kāi)的任一種制造方法制造的非水電解質(zhì)二次電池。即,是具備正極和負(fù)極的非水電解質(zhì)二次電池,上述負(fù)極具有長(zhǎng)條狀的集電體和在該集電體的長(zhǎng)度方向形成的至少包含石墨的負(fù)極合劑層。上述負(fù)極合劑層中的石墨的至少50質(zhì)量%,被配置成該石墨的(002)面與上述集電體的寬度方向(B卩,是指與長(zhǎng)條狀的集電體的長(zhǎng)度方向正交的、從該集電體的一個(gè)長(zhǎng)邊朝向另一個(gè)長(zhǎng)邊的方向)平行。在此,石墨的(002)面,是指層狀結(jié)構(gòu)的石墨材料(石墨晶體)的層面(與石墨層水平的面),是與構(gòu)成該石墨材料的石墨烯片的碳網(wǎng)水平的面。根據(jù)該構(gòu)成,可得到負(fù)極合劑層中的石墨中裂紋和龜裂等缺陷少的、高性能的非水電解質(zhì)二次電池。
[0016]在此公開(kāi)的非水電解質(zhì)二次電池的優(yōu)選的一方式中,上述負(fù)極合劑層中的石墨的至少50質(zhì)量%被配置成該石墨的(002)面與上述集電體的面正交且與上述集電體的寬度方向平行。根據(jù)該構(gòu)成,可得到負(fù)極合劑層中的石墨中裂紋和龜裂等缺陷少的、更高性能的非水電解質(zhì)二次電池。另外,石墨的邊緣部(六角板狀晶體的多個(gè)層重疊的邊緣)朝向正極偵牝因此也有從正極移動(dòng)而來(lái)的離子容易順利地侵入到石墨的層間,電極性能提高的優(yōu)點(diǎn)。[0017]在此公開(kāi)的非水電解質(zhì)二次電池的優(yōu)選的一方式中,負(fù)極合劑層的密度為1.1g/cm3以上(例如1.1?1.7g/cm3,更優(yōu)選為1.4g/cm3以上,例如1.4?1.7g/cm3)。根據(jù)該構(gòu)成,可得到具有更高的能量密度的非水電解質(zhì)二次電池。
[0018]這樣的非水電解質(zhì)二次電池(例如鋰二次電池),是在負(fù)極合劑層中的石墨中裂紋和龜裂等缺陷少的、更高性能的電池,因此適合作為例如汽車(chē)等的車(chē)輛所搭載的電池。因此,根據(jù)本發(fā)明,可提供具備在此公開(kāi)的任一種非水電解質(zhì)二次電池(可為多個(gè)非水電解質(zhì)二次電池連接而成的電池組的形態(tài))的車(chē)輛。特別是可提供具備該非水電解質(zhì)二次電池作為動(dòng)力源(典型的是混合動(dòng)力車(chē)輛或電動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)力源)的車(chē)輛(例如汽車(chē))。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的非水電解質(zhì)二次電池的制造裝置的圖。
[0020]圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的涂布工序之后的集電體的上表面的模式圖。
[0021]圖3是模式地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的磁場(chǎng)賦予裝置的立體圖。
[0022]圖4是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的磁場(chǎng)賦予工序之后的集電體的上表面的模式圖。
[0023]圖5是模式地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的磁場(chǎng)賦予裝置的立體圖。
[0024]圖6是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的磁場(chǎng)賦予工序之后的集電體的截面的模式圖。
[0025]圖7是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的非水電解質(zhì)二次電池的模式圖。
[0026]圖8是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的卷繞電極體的模式圖。
[0027]圖9是表示搭載了本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的非水電解質(zhì)二次電池的車(chē)輛的側(cè)面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下,一邊參照附圖一邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。以下的附圖中,對(duì)發(fā)揮相同作用的構(gòu)件和部位附帶相同的標(biāo)記進(jìn)行說(shuō)明。再者,各圖中的尺寸關(guān)系(長(zhǎng)度、寬度、厚度等)沒(méi)有反映實(shí)際的尺寸關(guān)系。另外,本說(shuō)明書(shū)中特別提及的事項(xiàng)以外的、本發(fā)明的實(shí)施所必需的事項(xiàng)(例如,隔板、電解質(zhì)的制法、非水電解質(zhì)二次電池的構(gòu)建涉及的一般技術(shù)等),可作為基于該領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)的普通技術(shù)人員的設(shè)計(jì)事項(xiàng)被掌握。
[0029]〈第I實(shí)施方式〉
[0030]以下,說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法。雖不特別限定,但以下以鋰二次電池(鋰離子電池)為例詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。該鋰二次電池的制造方法,作為電池的制造方法的一工序,包括涂布工序、磁場(chǎng)賦予工序、干燥工序和軋制工序。涂布工序是將包含石墨的負(fù)極合劑涂布于集電體的工序。磁場(chǎng)賦予工序是對(duì)在涂布工序中涂布于集電體的負(fù)極合劑,賦予磁力線朝向與被涂布了負(fù)極合劑的集電體的面平行的一個(gè)方向的磁場(chǎng)的工序。干燥工序是使在磁場(chǎng)賦予工序中被賦予了磁場(chǎng)的負(fù)極合劑干燥的工序。軋制工序是將在干燥工序中得到的負(fù)極合劑層軋制的工序。
[0031]本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的鋰二次電池的制造方法中所使用的負(fù)極合劑,是溶劑中至少分散有石墨粒子(負(fù)極活性物質(zhì))的漿液。作為該漿液中所含有的石墨粒子(負(fù)極活性物質(zhì)),包括例如石墨質(zhì)(石墨)、難石墨化碳質(zhì)(硬碳)、易石墨化碳質(zhì)(軟碳)、天然石墨、在天然石墨表面施加了非晶質(zhì)碳涂層的材料。其中,優(yōu)選應(yīng)用以天然石墨或人造石墨為主成分的負(fù)極活性物質(zhì)(典型的是實(shí)質(zhì)上由天然石墨或人造石墨構(gòu)成的負(fù)極活性物質(zhì))。該石墨,可為扁平的鱗片形狀的石墨。扁平的鱗片形狀的石墨,從在后述的磁場(chǎng)賦予工序中可將負(fù)極合劑中的石墨穩(wěn)定地取向的觀點(diǎn)來(lái)看是優(yōu)選的?;蛘?,可以為將該鱗片狀石墨球狀化了的球狀化石墨。
[0032]上述負(fù)極合劑可以根據(jù)需要含有在一般的鋰二次電池中可作為負(fù)極合劑層的構(gòu)成成分使用的一種或兩種以上的材料。作為那樣的材料的例子,可列舉粘結(jié)劑。作為該粘結(jié)劑,可例示例如苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、羧甲基纖維素(CMC)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸(PZZ)等。或者,可以使用聚偏二氟乙烯(PVDF)等的樹(shù)脂組合物。
[0033]作為使這些石墨粒子和粘結(jié)劑分散或溶解的溶劑,可列舉N-甲基吡咯烷酮(NMP)、吡咯烷酮、甲乙酮、甲基異丁酮、環(huán)己酮、甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等的有機(jī)系溶劑或它們的兩種以上的組合?;蛘?,可以是水或以水為主體的混合溶劑。作為構(gòu)成該混合溶劑的水以外的溶劑,能夠適當(dāng)?shù)剡x擇使用可與水均勻地混合的有機(jī)溶劑(低級(jí)醇、低級(jí)酮等)的一種或二種以上。負(fù)極合劑中的溶劑的含有率不特別限定,但從涂布性的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選為負(fù)極合劑(漿液)總體的40質(zhì)量%?60質(zhì)量%左右。該溶劑含有率,從在后述的磁場(chǎng)賦予工序中可將負(fù)極合劑中的石墨穩(wěn)定地取向的觀點(diǎn)來(lái)看是優(yōu)選的。
[0034]作為被涂布上述負(fù)極合劑的集電體,可以與以往的鋰二次電池的負(fù)極中所使用的集電體同樣,沒(méi)有特別限制。例如,集電體可很好地使用銅箔等的適合于負(fù)極的長(zhǎng)條(片)狀的金屬箔。另外,集電體未必限于金屬箔。例如,集電體可以是具有導(dǎo)電性的樹(shù)脂。具有導(dǎo)電性的樹(shù)脂可以使用例如在聚丙烯薄膜上蒸鍍了銅的薄膜材料。
[0035]將上述負(fù)極合劑涂布于集電體后(涂布工序),經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)賦予工序、干燥工序和軋制工序,可制造出本實(shí)施方式的鋰二次電池用負(fù)極。圖1是表示將上述的鋰二次電池用負(fù)極的制造方法具體化了的制造裝置的圖。該制造裝置200具備行進(jìn)路徑110、供給部112、回收部114、合劑涂布裝置120、磁場(chǎng)賦予裝置130、干燥裝置140和軋制裝置150。
[0036]行進(jìn)路徑110是使集電體22行進(jìn)的路徑。在該實(shí)施方式中,在行進(jìn)路徑110中沿著使集電體22行進(jìn)的規(guī)定的路徑配置有多個(gè)引導(dǎo)輥116。在該實(shí)施方式中,集電體順序地架設(shè)在多個(gè)引導(dǎo)輥上,對(duì)該集電體22施加了規(guī)定的張力。在一部分引導(dǎo)輥上,安裝有使輥旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)。構(gòu)成為通過(guò)使該引導(dǎo)輥沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn),能夠輸送集電體22。
[0037]在行進(jìn)路徑110的始端,設(shè)置有供給集電體22的供給部112。在供給部112上配置有預(yù)先卷取在卷繞芯112A上的集電體22。適當(dāng)量的集電體22從供給部112沿行進(jìn)路徑110被適當(dāng)?shù)毓┙o。另外,在行進(jìn)路徑110的終端設(shè)置有回收集電體22的回收部114?;厥詹?14將在行進(jìn)路徑110被實(shí)施了規(guī)定的處理的集電體22卷取到卷繞芯114A上。在該行進(jìn)路徑110上依次配置有合劑涂布裝置120、磁場(chǎng)賦予裝置130、干燥裝置140和軋制裝置 150。
[0038]將涂布工序具體化的合劑涂布裝置120,是對(duì)集電體22涂布負(fù)極合劑23的裝置。在該實(shí)施方式中,合劑涂布裝置120被構(gòu)成為沿長(zhǎng)條狀的集電體22的長(zhǎng)度方向涂布負(fù)極合劑23。作為這樣的合劑涂布裝置,例如如圖1所示,可列舉模涂涂布機(jī)。模涂涂布機(jī)120,在罐122中收容負(fù)極合劑23,向模126供給由泵124抽引的負(fù)極合劑23。并且,一邊將集電體22通過(guò)支承輥128的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行輸送,一邊使其在支承輥128和模126的間隙(涂布間隙)通過(guò),由模126在該集電體22的表面形成負(fù)極合劑23的涂膜。該模涂涂布機(jī)120,可以一邊調(diào)整包含負(fù)極合劑23的涂膜的單位面積重量,一邊沿集電體22的長(zhǎng)度方向連續(xù)地涂布負(fù)極合劑23。
[0039]圖2表示從上表面(垂直方向)觀察該涂布工序后的集電體22的圖。如圖2所示,在該實(shí)施方式中,沿長(zhǎng)條狀的集電體22的長(zhǎng)度方向涂布了負(fù)極合劑23,該負(fù)極合劑23中包含有作為負(fù)極活性物質(zhì)的石墨25。在該實(shí)施方式中,石墨25為扁平的鱗片形狀的石墨。這樣的扁平的鱗片形狀的石墨25具有六角板狀晶體(石墨烯片)的多個(gè)層25a重疊的邊緣露出了的邊緣部25b。如圖2所示,在由合劑涂布裝置120供給的狀態(tài)下,負(fù)極合劑23中的石墨25分別朝向任意(不規(guī)則)的方向。再者,圖2是模式地表示涂布工序后的集電體22的上表面的圖,石墨25的形狀和大小等與實(shí)際不同。在涂布工序中,被供給了負(fù)極合劑23的集電體22被送至磁場(chǎng)賦予工序。
[0040]將磁場(chǎng)賦予工序具體化的磁場(chǎng)賦予裝置130,是對(duì)涂布于作為集電體22的金屬箔的負(fù)極合劑23,賦予磁力線朝向與被涂布了負(fù)極合劑23的集電體22的面平行的一個(gè)方向的磁場(chǎng)的裝置。在該實(shí)施方式中,磁場(chǎng)賦予裝置130如圖3所示,由將沿行進(jìn)路徑100行進(jìn)的集電體22夾在其間的、配置在集電體22的寬度方向的兩外側(cè)的一對(duì)磁鐵132AU32B構(gòu)成。磁鐵132A、132B可以由永久磁鐵構(gòu)成,也可以是通過(guò)電的作用產(chǎn)生磁力的電磁鐵。配置在集電體22的寬度方向的兩外側(cè)的一對(duì)磁鐵132A、132B之中,一方成為S極,另一方成為N極。該情況下,通過(guò)該磁鐵132AU32B,對(duì)沿行進(jìn)路徑110行進(jìn)的集電體22,賦予磁力線朝向集電體22的寬度方向(即,是指與長(zhǎng)條狀的集電體22的長(zhǎng)度方向正交的、從該集電體22的一個(gè)長(zhǎng)邊朝向另一個(gè)長(zhǎng)邊的方向)的磁場(chǎng)。
[0041]根據(jù)該磁場(chǎng)賦予工序,涂布于集電體22的負(fù)極合劑23中的石墨25通過(guò)磁場(chǎng)的作用而取向。圖4表不從上方(垂直方向的上側(cè))觀察該磁場(chǎng)賦予工序后的集電體22的圖。如圖4所示,在該實(shí)施方式中,沿長(zhǎng)條狀的集電體22的長(zhǎng)度方向涂布了負(fù)極合劑23,該負(fù)極合劑23中包含作為負(fù)極活性物質(zhì)的石墨25。當(dāng)對(duì)該集電體22,磁力線朝向集電體22的寬度方向的磁場(chǎng)進(jìn)行作用時(shí),負(fù)極合劑23中的石墨25方向一致地排列,使得該石墨25的層面25a變得與集電體22的寬度方向平行。換句話說(shuō),石墨25規(guī)則地排列為邊緣部25b朝向集電體22的寬度方向外側(cè)。
[0042]磁場(chǎng)賦予工序中的優(yōu)選的磁場(chǎng)的強(qiáng)度,可根據(jù)負(fù)極合劑23的粘度和固體成分率等而不同。作為一個(gè)目標(biāo),例如可設(shè)定磁場(chǎng)的強(qiáng)度,使得負(fù)極合劑層中的石墨的至少50質(zhì)量%能夠配置成該石墨的層面(即指與六角板狀晶體的層水平的面(002)面)與集電體22的寬度方向平行。在優(yōu)選的一方式中,上述磁場(chǎng)的強(qiáng)度,在行進(jìn)路徑110上負(fù)極合劑23行進(jìn)的近邊大致為0.5T以上,更優(yōu)選為0.75T以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1.0T以上。另外,使磁場(chǎng)作用于負(fù)極合劑23的時(shí)間為例如0.5秒?5秒(例如0.5秒?I秒),更優(yōu)選為I秒?5秒(例如I秒?2秒),特別優(yōu)選為2秒?5秒。
[0043]再者,負(fù)極合劑23如上述那樣是附著在集電體22上的,因此其粘度具有適當(dāng)?shù)姆秶?。從涂布性的觀點(diǎn)出發(fā),例示優(yōu)選的負(fù)極合劑的粘度范圍時(shí),為例如500mPa.s?IOOOOmPa-s左右(B型粘度計(jì)、25°C、20rpm)。該粘度范圍從在上述磁場(chǎng)賦予工序中可將負(fù)極合劑中的石墨穩(wěn)定地取向的觀點(diǎn)來(lái)看是優(yōu)選的。
[0044]通過(guò)磁場(chǎng)賦予工序,負(fù)極合劑23中的石墨取向了的集電體22,沿著行進(jìn)路徑110被送至干燥工序。再者,優(yōu)選磁場(chǎng)賦予工序在合劑涂布工序中負(fù)極合劑23被供給到集電體22后盡量立即進(jìn)行。
[0045]將干燥工序具體化的干燥裝置140,是使在磁場(chǎng)賦予工序中被賦予了磁場(chǎng)的負(fù)極合劑23干燥的裝置。作為干燥裝置140,可以從在一般的鋰二次電池用負(fù)極的制造工序中通常所使用的干燥裝置中任意地選擇。例如,可以使用熱風(fēng)干燥爐(本實(shí)施方式)、紅外線干燥爐等。熱風(fēng)干燥爐140可為例如吹拂由適當(dāng)?shù)臒嵩?例如加熱器)加熱了的氣體的裝置。被吹拂的氣體的種類(lèi)不特別限制,例如可以是空氣,也可以是N2氣、He氣之類(lèi)的惰性氣體。通過(guò)這樣將集電體22暴露在高溫的干燥氣氛中,涂布于集電體22的負(fù)極合劑23的溶劑蒸發(fā)而被除去。由此,可以得到負(fù)極合劑層24(圖1)。形成有負(fù)極合劑層24的集電體22,沿著行進(jìn)路徑110被送至軋制工序。
[0046]將軋制工序具體化的軋制裝置150,是將在干燥工序中得到的負(fù)極合劑層24軋制(壓制)的裝置。作為軋制裝置150,可以從在一般的鋰二次電池用負(fù)極的制造工序中通常所使用的軋制裝置中任意地選擇。例如,可以使用輥壓機(jī)(本實(shí)施方式)、平板壓制機(jī)等。通過(guò)該軋制工序,在干燥工序中得到的負(fù)極合劑層24的厚度和合劑密度可被適當(dāng)調(diào)整。在優(yōu)選的一方式中,在上述軋制工序中軋制上述負(fù)極合劑層的壓力(壓制壓力)為3MN/m2以上(通常為 3MN/m2 ?14MN/m2、例如 7MN/m2 ?14MN/m2)。
[0047]在此,在以往的負(fù)極制造工序中,不具有上述的磁場(chǎng)賦予工序(即賦予磁力線朝向與被涂布了負(fù)極合劑23的集電體22的面平行的一個(gè)方向的磁場(chǎng)的工序),因此如圖2所示,石墨25的層面25a和邊緣部25b相對(duì)于集電體22的面不規(guī)則(多方向)地配置。因此,在上述軋制工序中將負(fù)極合劑層24軋制時(shí),有時(shí)朝向多方向的石墨25的粒子彼此相互干涉(沖突),在石墨25中產(chǎn)生裂紋和龜裂。如果在石墨中產(chǎn)生裂紋和龜裂,則在其表面形成新的被膜,與其相伴鋰離子被消耗,因此成為不可逆容量增加、保存容量降低的因素。
[0048]相對(duì)于此,根據(jù)本實(shí)施方式,通過(guò)具有上述的磁場(chǎng)賦予工序,負(fù)極合劑層中的石墨的至少50質(zhì)量%(優(yōu)選為70質(zhì)量%、特別優(yōu)選為90質(zhì)量%)方向一致地排列,使得該石墨的層面、S卩(002)面與集電體的寬度方向平行。通過(guò)這樣地石墨25方向一致地排列,能夠抑制在上述軋制工序中可能引起的石墨25的粒子彼此的干涉(沖突),可以防止與該干涉相伴的石墨25的裂紋和龜裂。因此,根據(jù)本構(gòu)成,可以制造石墨25的裂紋和龜裂所致的性能劣化被抑制了的最佳的鋰二次電池。該鋰二次電池,例如是初始容量高、并且高溫保存后容量維持率高的電池。再者,在此所說(shuō)的「石墨的(002)面與集電體的寬度方向平行」,在可獲得本構(gòu)成的效果的限度下,可以不一定是石墨的(002)面與集電體的寬度方向完全平行。例如,相對(duì)于完全平行的配置,優(yōu)選為±20°以內(nèi),特別優(yōu)選為±10°以內(nèi)。
[0049]再者,本實(shí)施方式中,如圖3所示,例示了賦予磁力線朝向集電體22的寬度方向的磁場(chǎng)的情況,但不限于此。對(duì)負(fù)極合劑23賦予的磁場(chǎng),是磁力線朝向與集電體22的面平行的一個(gè)方向的磁場(chǎng)(典型的是磁力線朝向水平方向的磁場(chǎng))即可。例如,可以賦予磁力線朝向長(zhǎng)條狀的集電體的長(zhǎng)度方向的磁場(chǎng),也可以賦予具有在長(zhǎng)條狀的集電體上傾斜地橫穿的磁力線的磁場(chǎng)。這些方式之中,從更有效地抑制軋制時(shí)的石墨的裂紋的觀點(diǎn)來(lái)看,可以優(yōu)選地采用如上述實(shí)施方式那樣賦予磁力線朝向集電體的寬度方向的磁場(chǎng)的方式。[0050]另外,在此公開(kāi)的優(yōu)選的一方式中,也可以同時(shí)地實(shí)行上述磁場(chǎng)賦予工序和上述干燥工序。即,可以在相同的時(shí)刻進(jìn)行磁場(chǎng)賦予工序和干燥工序,一邊對(duì)在涂布工序中涂布于集電體22的負(fù)極合劑23,賦予磁力線朝向集電體22的寬度方向的磁場(chǎng),一邊在賦予了該磁場(chǎng)的狀態(tài)下使負(fù)極合劑23干燥。這樣,通過(guò)在對(duì)負(fù)極合劑23賦予了上述磁場(chǎng)的狀態(tài)下使該負(fù)極合劑23干燥,能夠防止在干燥工序中可能引起的石墨25的移動(dòng),適當(dāng)?shù)鼐S持負(fù)極合劑23中的石墨25的排列狀態(tài)。
[0051]<第2實(shí)施方式>
[0052]接著,說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中,在磁場(chǎng)賦予工序中,在賦予磁力線朝向集電體22的寬度方向的磁場(chǎng)之前,賦予磁力線朝向與集電體22的面正交的方向的磁場(chǎng),這點(diǎn)與上述的實(shí)施方式不同。
[0053]即,在該實(shí)施方式中,將磁場(chǎng)賦予工序具體化的磁場(chǎng)賦予裝置130,如圖5所示,在將沿行進(jìn)路徑110行進(jìn)的集電體22夾在其間的、配置在集電體22的寬度方向的兩外側(cè)的一對(duì)磁鐵132AU32B的上游側(cè),還具備一對(duì)磁鐵134A、134B。磁鐵134A、134B相對(duì)地配置使得從上下方向夾持沿行進(jìn)路徑110行進(jìn)的集電體22。磁鐵134AU34B可以由永久磁鐵構(gòu)成,也可以是通過(guò)電的作用產(chǎn)生磁力的電磁鐵。該情況下,對(duì)沿行進(jìn)路徑110行進(jìn)的集電體
22,施加磁力線朝向與集電體22正交的方向的磁場(chǎng)。
[0054]根據(jù)該磁場(chǎng)賦予工序,對(duì)涂布于集電體22的負(fù)極合劑23,首先通過(guò)磁鐵134A、134B,賦予磁力線朝向與集電體22的表面(寬度大的面)正交的方向的磁場(chǎng)。圖6表不該磁場(chǎng)賦予后的集電體22的截面。當(dāng)對(duì)該集電體22,磁力線朝向與集電體22正交的方向的磁場(chǎng)進(jìn)行作用時(shí),負(fù)極合劑23中的石墨25方向一致地排列,使得該石墨25的層面25a與集電體22的面正交。換句話說(shuō),石墨25規(guī)則地排列使得邊緣部25b朝向集電體22的表面。
[0055]接著,具備由上述磁鐵134AU34B賦予了磁場(chǎng)的負(fù)極合劑23的集電體22,被輸送到配置有磁鐵132AU32B的區(qū)域。并且,由磁鐵132A、132B,賦予磁力線朝向集電體22的寬度方向的磁場(chǎng)。當(dāng)磁力線朝向集電體22的寬度方向的磁場(chǎng)作用時(shí),如上所述,石墨25被排列為該石墨的層面25a與集電體22的寬度方向平行。
[0056]根據(jù)本實(shí)施方式的構(gòu)成,通過(guò)具有上述的磁場(chǎng)賦予工序,負(fù)極合劑層中的石墨的至少50質(zhì)量%(優(yōu)選為70質(zhì)量%,特別優(yōu)選為90質(zhì)量%)方向一致地排列,使得該石墨的層面、S卩(002)面與集電體的表面正交并且與集電體的寬度方向平行。根據(jù)該構(gòu)成,與上述的第I實(shí)施方式相比,石墨25被更規(guī)則地配置,因此能夠更有效地抑制軋制時(shí)的石墨25的裂紋。另外,根據(jù)該構(gòu)成,石墨25的邊緣部25b朝向正極側(cè),因此從正極移動(dòng)而來(lái)的鋰離子容易侵入到石墨25的層25a間,具有電極性能提高的優(yōu)點(diǎn)。再者,在此所說(shuō)的「石墨的(002)面與集電體的面正交」,在獲得本構(gòu)成的效果的限度下,也可以不一定是石墨的(002)面相對(duì)于集電體的表面完全垂直(90° )。例如,相對(duì)于完全垂直的配置,優(yōu)選為±20°以內(nèi),特別優(yōu)選為±10°以內(nèi)。
[0057]在上述磁場(chǎng)賦予工序中,沿與集電體的面正交的方向賦予的磁場(chǎng)的強(qiáng)度,可根據(jù)負(fù)極合劑23的粘度和固體成分率等而不同。作為一個(gè)目標(biāo),例如可設(shè)定磁場(chǎng)的強(qiáng)度,使得負(fù)極合劑中的石墨的至少50質(zhì)量%能夠配置為該石墨的(002)面與集電體的面正交并且與集電體的寬度方向平行。在優(yōu)選的一方式中,上述磁場(chǎng)的強(qiáng)度,在行進(jìn)路徑110上負(fù)極合劑23行進(jìn)的近邊,大致為0.5T以上,更優(yōu)選為0.75T以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1.0T以上。[0058]在上述的實(shí)施方式中,雖然在賦予了集電體正交方向的磁場(chǎng)后,賦予集電體寬度方向的磁場(chǎng),但賦予順序也可以相反。即,也可以在賦予了磁力線朝向集電體22的寬度方向的磁場(chǎng)后,賦予磁力線朝向與集電體22的面正交的方向的磁場(chǎng)。但是,從更有效地抑制軋制時(shí)的石墨的裂紋的觀點(diǎn)出發(fā),可以優(yōu)選地采用如上述實(shí)施方式那樣在賦予了磁力線朝向與集電體22的面正交的方向的磁場(chǎng)后,賦予磁力線朝向集電體22的寬度方向的磁場(chǎng)的方式。
[0059]另外,根據(jù)需要,可以將集電體正交方向的磁場(chǎng)的賦予和集電體寬度方向的磁場(chǎng)的賦予交替地反復(fù)進(jìn)行多次(例如2?5次)。例如,可以在由磁鐵132AU32B賦予了磁力線朝向集電體22的寬度方向的磁場(chǎng)后,再賦予磁力線朝向與集電體22的面正交的方向的磁場(chǎng)。通過(guò)這樣交替地反復(fù)進(jìn)行兩個(gè)方向的磁場(chǎng)的賦予,可以使石墨25的方向更規(guī)則地取向。但是,從裝置構(gòu)成的簡(jiǎn)化的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選如上述實(shí)施方式那樣將集電體正交方向的磁場(chǎng)的賦予和集電體寬度方向的磁場(chǎng)的賦予各進(jìn)行一次。
[0060]以下,對(duì)使用應(yīng)用上述的方法制造的負(fù)極(負(fù)極片)20構(gòu)建的鋰二次電池的一實(shí)施方式,參照?qǐng)D7和圖8所示的模式圖進(jìn)行說(shuō)明。
[0061]如圖7所示,本實(shí)施方式涉及的鋰二次電池100,具有下述結(jié)構(gòu):長(zhǎng)條狀的正極片10和長(zhǎng)條狀的負(fù)極片20隔著長(zhǎng)條狀的隔板40被扁平地卷繞的形態(tài)的電極體(卷繞電極體)80,與未圖示的非水電解液一同被收容到可收容該卷繞電極體80的形狀(扁平的箱型)的容器50中。
[0062]容器50,具備上端開(kāi)放的扁平的長(zhǎng)方體狀的容器主體52、和堵塞其開(kāi)口部的蓋體54。作為構(gòu)成容器50的材質(zhì),可優(yōu)選地使用鋁、鋼等的金屬材料(本實(shí)施方式中為鋁)?;蛘撸部梢允菍⒕郾搅蛎褬?shù)脂(PPS)、聚酰亞胺樹(shù)脂等的樹(shù)脂材料成形而成的容器50。在容器50的上表面(即蓋體54)上,設(shè)置有與卷繞電極體80的正極電連接的正極端子70和與該電極體80的負(fù)極20電連接的負(fù)極端子72。扁平形狀的卷繞電極體80與未圖示的非水電解液一同被收容于容器50的內(nèi)部。
[0063]構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)的卷繞電極體80的材料和構(gòu)件本身,除了使負(fù)極中的石墨如上所述地進(jìn)行磁場(chǎng)取向以外,可以與以往的鋰二次電池的電極體同樣,沒(méi)有特別限制。
[0064]本實(shí)施方式涉及的卷繞電極體80,與通常的鋰二次電池的卷繞電極體同樣,如圖2所示,在組裝卷繞電極體80之前的階段具有長(zhǎng)條狀(帶狀)的片結(jié)構(gòu)。
[0065]正極片10,具有在長(zhǎng)片狀的箔狀的正極集電體(以下稱(chēng)為「正極集電箔」)12的兩面保持有包含正極活性物質(zhì)的正極合劑層14的結(jié)構(gòu)。但是,正極合劑層14在正極片10的寬度方向的一個(gè)側(cè)緣(圖中為上側(cè)的側(cè)緣部分)沒(méi)有附著,形成有使正極集電體12以一定的寬度露出的正極合劑層非形成部。
[0066]作為正極活性物質(zhì),可以沒(méi)有特別限定地使用自以往在鋰二次電池中所使用的物質(zhì)的一種或兩種以上。作為在此公開(kāi)的技術(shù)的優(yōu)選的應(yīng)用對(duì)象,可列舉以鋰鎳氧化物(LiNi02)、鋰鈷氧化物(LiCo02)、鋰猛氧化物(LiMn2O4)等的含有鋰和過(guò)渡金屬元素作為構(gòu)成金屬元素的氧化物(鋰過(guò)渡金屬氧化物)為主成分的正極活性物質(zhì)。其中,優(yōu)選使用以鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物(例如LiNiiy3Cov3Miv3O2)為主成分的正極活性物質(zhì)(典型的是實(shí)質(zhì)上由鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物構(gòu)成的正極活性物質(zhì))。
[0067]正極合劑層14可以根據(jù)需要含有在一般的鋰二次電池中可作為正極合劑層的構(gòu)成成分使用的一種或兩種以上的材料。作為那樣的材料的例子,可列舉導(dǎo)電材料。作為該導(dǎo)電材料,可優(yōu)選地使用碳粉末和碳纖維等的碳材料?;蛘?,也可以使用鎳粉末等的導(dǎo)電性金屬粉末等。此外,作為可用作正極合劑層的成分的材料,可列舉可作為上述構(gòu)成材料的粘結(jié)劑(粘合劑)發(fā)揮功能的各種聚合物材料。
[0068]負(fù)極片20也與正極片10同樣地,具有在長(zhǎng)片狀的箔狀的負(fù)極集電體22的兩面保持有包含負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極合劑層24的結(jié)構(gòu)。但是,負(fù)極合劑層24在負(fù)極片20的寬度方向的一個(gè)側(cè)緣(圖中為下側(cè)的側(cè)緣部分)沒(méi)有附著,形成有使負(fù)極集電體22以一定的寬度露出的負(fù)極合劑層非形成部。對(duì)于構(gòu)成負(fù)極集電體22以及負(fù)極合劑層24的材料,同前面所述,省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0069]在制作卷繞電極體80時(shí),正極片10和負(fù)極片20隔著隔板片40被層疊。此時(shí),使正極片10和負(fù)極片20在寬度方向上稍微錯(cuò)開(kāi)地重疊,使得正極片10的正極合劑層非形成部分和負(fù)極片20的負(fù)極合劑層非形成部分從隔板片40的寬度方向的兩側(cè)分別伸出。將這樣重疊的疊層體卷繞,接著將得到的卷繞體從側(cè)面方向壓扁延伸,由此可制作扁平狀的卷繞電極體80
[0070]在卷繞電極體80的卷繞軸方向的中央部分,形成有卷繞芯部分82 (即正極片10的正極合劑層14、負(fù)極片20的負(fù)極合劑層24和隔板片40緊密地層疊了的部分)。另外,在卷繞電極體80的卷繞軸方向的兩端部,正極片10和負(fù)極片20的電極合劑層非形成部分分別從卷繞芯部分82向外部伸出。在該正極側(cè)伸出部分(即正極合劑層14的非形成部分)84和負(fù)極層伸出部分(即負(fù)極合劑層24的非形成部分)86,分別附設(shè)有正極引線端子IOA和負(fù)極引線端子20A,與上述的正極端子70以及負(fù)極端子72分別電連接。
[0071]將該構(gòu)成的卷繞電極體80收容在容器主體52中,向該容器主體52內(nèi)配置(注入)適當(dāng)?shù)姆撬娊庖骸H缓?,通過(guò)與蓋體54的焊接等來(lái)將容器主體52的開(kāi)口部密封,由此完成本實(shí)施方式涉及的鋰二次電池100的構(gòu)建(組裝)。再者,容器主體52的密封工藝和電解液的配置(注液)工藝,可以與在以往的鋰二次電池的制造中所進(jìn)行的方法同樣地進(jìn)行。其后,進(jìn)行該電池的調(diào)整(初始充放電)。也可以根據(jù)需要進(jìn)行脫氣和品質(zhì)檢查等的工序。
[0072]這樣構(gòu)建的鋰二次電池100,使用在此公開(kāi)了的具備進(jìn)行了磁場(chǎng)取向的石墨的負(fù)極片構(gòu)建,因此是顯示更良好的電池特性的電池。例如,是滿足初始容量高、高溫保存特性優(yōu)異、輸入輸出特性優(yōu)異之中的至少一項(xiàng)(優(yōu)選為全部)的電池。
[0073]以下,通過(guò)實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明,但并不意圖將本發(fā)明限定于該實(shí)施例所示的范圍。
[0074][負(fù)極片]
[0075]〈實(shí)施例1>
[0076]將作為負(fù)極活性物質(zhì)的天然石墨、作為粘結(jié)材料的SBR和作為增粘材料的CMC在水中混合以使得這些材料的質(zhì)量比成為98:1:1,調(diào)制出負(fù)極合劑。將該負(fù)極合劑在厚度為10 μ m的銅箔(負(fù)極集電體)上以每一面lOmg/cm2的涂布量涂布,對(duì)該涂布了的負(fù)極合劑賦予了磁力線朝向集電體的寬度方向的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的賦予使用圖3所示的磁場(chǎng)賦予裝置130(磁鐵132AU32B)進(jìn)行。磁鐵132AU32B間的距離為20cm,磁場(chǎng)的強(qiáng)度為0.75T,使磁場(chǎng)作用的時(shí)間約為2.0秒。磁場(chǎng)賦予后,通過(guò)使負(fù)極合劑干燥,得到了在負(fù)極集電體的兩面形成有負(fù)極合劑層的負(fù)極片。干燥后,進(jìn)行軋制(壓制)使得負(fù)極合劑層的密度變?yōu)榧s1.4g/cm3。[0077]<實(shí)施例2 >
[0078]進(jìn)行軋制(壓制)使得負(fù)極合劑層的密度變?yōu)榧s1.lg/cm3,除此以外與實(shí)施例1同樣地制作出負(fù)極片。
[0079]〈實(shí)施例3>
[0080]進(jìn)行軋制(壓制)使得負(fù)極合劑層的密度變?yōu)榧s1.7g/cm3,除此以外與實(shí)施例1同樣地制作出負(fù)極片。
[0081]〈實(shí)施例4>
[0082]對(duì)涂布于集電體的負(fù)極合劑,首先,賦予磁力線朝向與集電體的面正交的方向的磁場(chǎng),其后,賦予磁力線朝向集電體的寬度方向的磁場(chǎng),除此以外與實(shí)施例1同樣地操作,制作出負(fù)極片。該磁場(chǎng)的賦予,使用圖5所示的磁場(chǎng)賦予裝置130 (磁鐵132A、132B、134A、134B)進(jìn)行。磁鐵134A、134B間的距離設(shè)為3.0cm,磁場(chǎng)的強(qiáng)度設(shè)為0.75T,使磁場(chǎng)起作用的時(shí)間設(shè)為約2.0秒。就磁鐵132A、132B而言,是與實(shí)施例1同樣的條件。
[0083]<比較例I >
[0084]對(duì)負(fù)極合劑不賦予磁場(chǎng),除此以外與實(shí)施例1同樣地操作,制作出負(fù)極片。
[0085]<比較例2 >
[0086]對(duì)負(fù)極合劑不賦予磁場(chǎng),除此以外與實(shí)施例2同樣地操作,制作出負(fù)極片。
[0087]<比較例3 >
[0088]對(duì)負(fù)極合劑不賦予磁場(chǎng),除此以外與實(shí)施例3同樣地操作,制作出負(fù)極片。
[0089]使用上述實(shí)施例1?4和比較例I?3中所得到的負(fù)極片構(gòu)建了試驗(yàn)用鋰二次電池,評(píng)價(jià)了其性能。試驗(yàn)用鋰二次電池的構(gòu)建如下地進(jìn)行。
[0090][正極片]
[0091]將作為正極活性物質(zhì)的LiNi1/3Mn1/3Co1/302、作為導(dǎo)電材料的乙炔黑(AB)、和作為粘結(jié)材料的PVDF在NMP中混合以使得這些材料的質(zhì)量比成為90:8:2,調(diào)制出正極合劑。通過(guò)將該正極合劑在厚度為15 μ m的鋁箔(正極集電體)上以每一面20mg/cm2的涂布量涂布并干燥,得到在正極集電體的兩面形成有正極合劑層的正極片。干燥后,進(jìn)行軋制(壓制)使得正極合劑層的密度變?yōu)榧s2.8g/cm3。
[0092][鋰二次電池]
[0093]將上述正極片和負(fù)極片隔著兩枚隔板片(使用厚度為10 μ m的多孔質(zhì)聚丙稀制的單層結(jié)構(gòu)的隔板片)40卷繞,將該卷繞體從側(cè)面方向壓扁,由此制作了扁平狀的卷繞電極體。將這樣得到的卷繞電極體與非水電解液一同收容在金屬制的箱型的電池殼體中,將電池殼體的開(kāi)口部氣密地封口。作為非水電解液,使用了在以1:1:1的體積比含有碳酸亞乙酯(EC)、碳酸乙基甲基酯(EMC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合溶劑中,以約I摩爾/升的濃度含有作為支持電解質(zhì)的LiPF6的非水電解液。這樣就組裝了試驗(yàn)用鋰二次電池。
[0094][初始容量測(cè)定]
[0095]將如以上那樣得到的實(shí)施例1?4和比較例I?3的試驗(yàn)用鋰二次電池的每個(gè)調(diào)整為SOC (充電狀態(tài))50%,在25°C的溫度條件下,以IC的電流值充電到電壓4.2V。休止5分鐘后,將該充電后的電池在25°C下以IC的電流值放電到電壓2.5V。然后,以IC的電流值充電到電壓4.2V,其后,以恒壓方式充電到電流值減少至0.1C。休止20分鐘后,將該充電后的電池在25°C下以IC的電流值放電到電壓2.5V,其后,以恒壓方式放電到電流值減少至0.1C。測(cè)定此時(shí)的放電容量作為初始容量。
[0096][高溫保存試驗(yàn)]
[0097]另外,上述初始容量測(cè)定后,對(duì)各試驗(yàn)用鋰離子電池的每個(gè)進(jìn)行高溫保存試驗(yàn)。具體地講,將試驗(yàn)用鋰二次電池的每個(gè)在50°C保存了 100天后,在與上述的初始容量的測(cè)定相同的條件下進(jìn)行充放電操作,測(cè)定了高溫保存后的放電容量。然后,由高溫保存試驗(yàn)后的放電容量和初始容量算出耐久后容量維持率(「高溫保存試驗(yàn)后的放電容量/初始容量」X 100)。將結(jié)果示于表I。
[0098]表I
[0099]
【權(quán)利要求】
1.一種非水電解質(zhì)二次電池的制造方法,是具備正極和負(fù)極的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法,包括: 將包含石墨的負(fù)極合劑涂布于集電體的涂布工序; 對(duì)在所述涂布工序中涂布于所述集電體的所述負(fù)極合劑,賦予磁力線朝向與被涂布了所述負(fù)極合劑的所述集電體的面平行的一個(gè)方向的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)賦予工序; 使在所述磁場(chǎng)賦予工序中被賦予了所述磁場(chǎng)的所述負(fù)極合劑干燥的干燥工序;和 將在所述干燥工序中得到的負(fù)極合劑層軋制的軋制工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法, 在所述磁場(chǎng)賦予工序中,首先賦予磁力線朝向與所述集電體的面正交的方向的磁場(chǎng),其后,賦予磁力線朝向與所述集電體的面平行的一個(gè)方向的磁場(chǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法, 所述集電體是長(zhǎng)條狀的集電體, 在所述磁場(chǎng)賦予工序中,賦予磁力線朝向所述長(zhǎng)條狀的集電體的寬度方向的磁場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3的任一項(xiàng)所述的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法,所述軋制工序后的負(fù)極合劑層的密度為1.lg/cm3以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4的任一項(xiàng)所述的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法,在所述磁場(chǎng)賦予工序中對(duì)所述負(fù)極合劑賦予的所述磁場(chǎng)的強(qiáng)度為0.5T以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5的任一項(xiàng)所述的非水電解質(zhì)二次電池的制造方法,所述石墨是扁平的鱗片狀石墨。
7.一種非水電解質(zhì)二次電池,是具備正極和負(fù)極的非水電解質(zhì)二次電池, 所述負(fù)極具有長(zhǎng)條狀的集電體和在該集電體的長(zhǎng)度方向形成的至少包含石墨的負(fù)極合劑層, 所述負(fù)極合劑層中的石墨的至少50質(zhì)量%,被配置為該石墨的(002)面與所述集電體的寬度方向平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非水電解質(zhì)二次電池,所述負(fù)極合劑層中的石墨的至少50質(zhì)量%被配置為該石墨的(002)面與所述集電體的面正交且與所述集電體的寬度方向平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的非水電解質(zhì)二次電池,所述負(fù)極合劑層的密度為1.1g/cm3以上。
【文檔編號(hào)】H01M10/0587GK103430360SQ201180069209
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月11日
【發(fā)明者】三橋利彥, 高畑浩二, 落合章浩 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社