含有得到的被覆活性物質91質量份、作為導電助劑的乙炔黑6質量份、作為粘接劑的聚偏二氟乙烯(PVDF)3質量份的固體成分、和作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的混合物(固體成分濃度70質量％ )，使用微混合器(吉田機械興業(yè)株式會社制、于7夂二 4夕)以高剪切力(8000kJ/L)進行混煉、分散，得到正極糊劑。以與實施例1同樣的方式得到正極板。
[0086]對于得到的電極，以與實施例1同樣的方式進行200循環(huán)后的容量維持率及電池輸出的評價。圖5示出評價結果。
[0087]〈實施例3>
[0088]如圖4所示，作為正極活性物質使用鋰鎳錳復合氧化物(LiNia5Mn1.504)99.5質量份，作為添加劑，使用磷酸鋰0.5質量份，使用被覆處理裝置(水V力7彡夕口 >株式會社制、7匕';L/夕)將添加劑被覆于正極活性物質的表面，得到被覆活性物質。
[0089]接著，將混合了含有得到的被覆活性物質90.5質量份、作為導電助劑的乙炔黑6質量份、作為粘接劑的聚偏二氟乙烯(PVDF) 3質量份、作為添加劑的磷酸鋰0.5質量份的固體成分、和作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的混合物(固體成分濃度70質量％ )，使用微混合器(吉田機械興業(yè)株式會社制、于7夂X 4夕)以高剪切力(8000kJ/L)進行混煉、分散，得到正極糊劑。以與實施例1同樣的方式得到正極板。
[0090]對于得到的電極，以與實施例1同樣的方式進行200循環(huán)后的容量維持率及電池輸出的評價。圖5示出評價結果。
[0091]〈比較例1>
[0092]作為混煉裝置，使用均質器(ΙΚΑφ?」、T25 Basic SI ULTRA-TURRAX型)代替微混合器，以低剪切力(500kJ/L)進行混煉、分散，除此之外，以與實施例1同樣的方式得到正極糊劑。以與實施例1同樣的方式得到正極板。
[0093]對于得到電極，以與實施例1同樣的方式進行200循環(huán)后的容量維持率及電池輸出的評價。圖5示出評價結果。
[0094]<比較例2 >
[0095]作為混煉裝置，使用均質器代替微混合器，以低剪切力(500kJ/L)進行混煉、分散，除此之外，以與實施例2同樣的方式得到正極糊劑。以與實施例1同樣的方式得到正極板。
[0096]對于得到電極，以與實施例1同樣的方式進行200循環(huán)后的容量維持率及電池輸出的評價。圖5示出評價結果。
[0097]<比較例3 >
[0098]作為混煉裝置，使用均質器代替微混合器，以低剪切力(500kJ/L)進行混煉、分散，除此之外，以與實施例3同樣的方式得到正極糊劑。以與實施例1同樣的方式得到正極板。
[0099]對于得到電極，以與實施例1同樣的方式進行200循環(huán)后的容量維持率及電池輸出的評價。圖5示出評價結果。
[0100]<比較例4>
[0101]除不添加作為添加劑的磷酸鋰之外，以與比較例1同樣的方式得到正極糊劑。以與實施例1同樣的方式得到正極板。
[0102]對于得到的電極，以與實施例1同樣的方式進行200循環(huán)后的容量維持率及電池輸出的評價。圖5示出評價結果。
[0103]不含磷酸鋰的電極(比較例4)由于容易進行電解液的分解，所以容量維持率為74%，成為實施例1?3、比較例1?4中最低的，另一方面，由于不含作為電阻成分的磷酸鋰，所以輸出(圖5中以電阻值的倒數進行評價)為2.1，是最高的。
[0104]另一方面，含有磷酸鋰的電極(實施例1?3、比較例1?3)，由于抑制電解液的分解，所以與不含磷酸鋰的電極(比較例4)相比，容量維持率提高。如果通過處理方法進行比較，則通常的分散處理(比較例1?3)中容量維持率為80?83%，與之相對，實施了高分散處理的實施例1?3中容量維持率為84?86%，發(fā)現通過變更分散方法，提高5%左右的容量維持率。
[0105]另外，關于輸出，由于含有磷酸鋰，從而電阻增大，輸出大幅降低，但通常的分散處理(比較例1?3)的情況下輸出為1.2左右，與之相對，高分散處理(實施例1?3)的情況下輸出為1.4左右，提高近20%。
[0106]另外，性能最優(yōu)的是在被覆了0.5質量％的磷酸鋰的活性物質中添加剩余的0.5質量％磷酸鋰而進行高分散處理的電極(實施例3)，容量維持率為86%，輸出為1.43。作為該處理方法為最高性能的原因，認為原因如下:例如，如果像實施例2那樣，被覆全部的1質量％，則成為阻礙鋰離子的脫離嵌入反應的電阻成分，另外，如果像實施例1那樣，添加(混合)全部的1質量％，則會配置到活性物質的表面以外的不參與反應的位置。即，推測如下:像實施例3那樣，通過將添加的時機分開以及進行高分散處理，可以將磷酸鋰均衡地配置在活性物質的表面和活性物質間，由此，性能最佳。
[0107]<實施例4 >
[0108]將以固體成分濃度為69質量％、70質量％、72質量％的方式混合了含有作為正極活性物質的鋰鎳錳復合氧化物(LiNiwMnuOj 90質量份、作為導電助劑的乙炔黑6質量份、作為粘接劑的聚偏二氟乙烯(PVDF) 3質量份和作為添加劑的磷酸鋰1質量份的固體成分、和作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的混合物，使用微混合器(吉田機械興業(yè)株式會社制、于乂夂二4夕)以高剪切力(8000kJ/L)進行混煉、分散，得到正極糊劑。
[0109][粘度測定]
[0110]使用粘度計(東機產業(yè)制、RE105H型)，在溫度30°C的條件下測定各正極糊劑的粘度(mPa.s @ 2s》。結果示于圖6。
[0111]<比較例5>
[0112]作為混煉裝置，使用均質器(ΙΚΑφ?」、T25 Basic SI ULTRA-TURRAX型)代替微混合器，以低剪切力(500kJ/L)進行混煉、分散，除此之外，以與實施例1同樣的方式分別得到固體成分濃度69質量％、70質量％、72質量％的正極糊劑。以與實施例4同樣的方式測定正極糊劑的粘度。結果示于圖6。
[0113]這樣，可以制造即使大于65質量％這樣的高固體成分濃度也可以進行涂布的低粘度的電極糊劑。認為通過可施加遠高于通常的分散方法的剪斷能的高分散處理，可以解開磷酸鋰等添加劑、正極活性物質等的凝集，制作大致均勻地分散的電極糊劑。作為此時施加的剪切力，現有通常的混煉裝置為500kJ/L左右，與之相對，采用微混合器的高分散處理可以賦予8000kJ/L以上的高剪切力。
[0114]由以上的結果可知，通過利用微混合器混煉以高固體成分濃度配合的含有活性物質的固體成分和溶劑的混合物的微混合處理，可以制造即使在大于65質量％這樣的高固體成分濃度的情況下也可以進行涂布的低粘度的電極糊劑。另外可知，根據本方法，即使以相同的添加量也可以提高電池性能。推測這是因為添加劑被大致均勻地配置在電極內。另外，通過使用該方法，可以消減添加劑的添加量，可以以必要的最少量的添加劑抑制電解液的氧化分解，可以使提尚電池的循環(huán)特性和提尚輸出這兩方并存。 附圖標記說明
10微混合器、12混煉部、14混合槽、16栗、18被覆處理裝置。
【主權項】
1.一種電極糊劑的制造方法，所述電極糊劑含有活性物質和溶劑，其特征在于，包含以下微混合處理工序: 通過微混合器對固體成分與溶劑的混合物進行混煉，所述混合物以高固體成分濃度配合有活性物質。2.根據權利要求1所述的電極糊劑的制造方法，其特征在于， 所述微混合器的混合部的剪切力在4000kJ/L以上16000kJ/L以下的范圍。3.根據權利要求1或2所述的電極糊劑的制造方法，其特征在于， 所述混合物的固體成分濃度大于65質量％。4.根據權利要求1?3中任一項所述的電極糊劑的制造方法，其特征在于， 在所述微混合處理工序之前，包含在所述活性物質上被覆添加劑的被覆處理工序。5.根據權利要求1?4中任一項所述的電極糊劑的制造方法，其特征在于， 在所述微混合處理工序中，還加入了添加劑進行混煉。6.根據權利要求1?5中任一項所述的電極糊劑的制造方法，其特征在于， 所述活性物質含有鋰鎳錳復合氧化物，所述電極糊劑還含有具有鋰離子導電性的物質作為添加劑。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電極糊劑的制造方法，可以制造即使以例如大于65質量％這樣的高固體成分濃度也能夠進行涂布的低粘度的電極糊劑。一種電極糊劑的制造方法，所述電極糊劑含有活性物質和溶劑，所述制造方法包含以下微混合處理工序：通過微混合器對固體成分與溶劑的混合物進行混煉，所述混合物以高固體成分濃度配合有活性物質。
【IPC分類】H01M4/139, H01M4/505, H01M4/62, H01M4/525
【公開號】CN105431971
【申請?zhí)枴緾N201380076569
【發(fā)明人】岸本尚也
【申請人】豐田自動車株式會社
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2013年5月16日
【公告號】US20160099461, WO2014184925A1