复合颗粒和电化学元件用电极的制造方法与流程

本发明涉及复合颗粒和电化学元件用电极的制造方法。

背景技术：

1、锂离子二次电池等电化学元件具有小型、轻质且能量密度高、还能够反复充放电的特性，已在广泛的用途中使用。

2、为了提高电化学元件的性能，对形成电化学元件用电极的材料也进行了各种改善。电化学元件用电极具有在电极基材上配置电极复合材料层而成的结构，该电极复合材料层以电极活性物质为主成分，并根据需要，为了对电极赋予导电性、密合性、柔软性等特殊的功能而含有导电材料、黏结材料等其它成分。从提高电化学元件的性能的观点出发，优选在电极复合材料层中均匀地分散电极活性物质和其它成分。

3、作为形成电极复合材料层的方法，迄今已经研究了：将包含电极活性物质、导电材料、黏结材料和溶剂的浆料组合物涂敷在电极基材上并进行干燥来形成电极复合材料层的方法；以及将包含电极活性物质、导电材料、黏结材料和溶剂的浆料组合物进行喷雾干燥等来得到复合颗粒，并将得到的造粒颗粒在电极基材上进行加压成型，由此形成电极复合材料层的方法等。

4、作为复合颗粒的制造方法，已经研究了上述那样的将浆料组合物进行喷雾干燥的方法(例如，参考专利文献1)、和使粉体以在从下方吹入的气流等流体中悬浮的状态进行造粒的流化床造粒法(例如，参考专利文献2)、还有包括在搅拌电极活性物质和黏结材料后进行粉碎的工序的造粒方法(例如，参考专利文献3)。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：国际公开第2005/124801号；

8、专利文献2：日本特开2006-060193号公报；

9、专利文献3：国际公开第2015/029829号。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、但是，在现有的造粒颗粒的制造方法中，在使用得到的造粒颗粒形成的电极以及具有该电极的电化学元件的性状方面，还有进一步提高的余地。

3、因此，本发明的目的在于提供一种复合颗粒的制造方法，该复合颗粒能够提高电极的柔软性并且抑制电极中的电极活性物质的破裂，还能提高具有该电极的电化学元件的循环特性。

4、此外，本发明的目的在于提供一种使用按照本发明的制造方法得到的复合颗粒来制造电化学元件用电极的方法。

5、用于解决问题的方案

6、本发明人以解决上述问题为目的进行了深入研究。而且，本发明人新发现，通过在规定的搅拌条件下形成复合颗粒，能够制造上述那样的能够提高得到的电极和电化学元件的性状的复合颗粒，从而完成了本发明。

7、即，本发明的目的在于有利地解决上述课题。

8、[1]本发明的复合颗粒的制造方法的特征在于在具有搅拌轴不同的两个以上的搅拌叶片的造粒槽内，依次实施以下操作：

9、(i)将包含电极活性物质的粉体材料搅拌，成为搅拌状态；

10、(ii)向处于搅拌状态的上述粉体材料中添加包含黏结剂和溶剂的组合物，制成预复合颗粒；以及

11、(iii)在上述组合物的添加完成后，通过搅拌上述预复合颗粒进行整粒，制成复合颗粒。

12、通过在具有搅拌轴不同的两个以上的搅拌叶片的造粒槽内依次实施上述(i)～(iii)的操作，能够提供一种复合颗粒，该复合颗粒能够提高电极的柔软性并且抑制电极中的电极活性物质的破裂，还能提高具有该电极的电化学元件的循环特性。

13、[2]在此，上述[1]所述的本发明的复合颗粒的制造方法优选上述组合物所含有的上述溶剂是在1atm下的沸点为95℃以下的非水系溶剂。如果在上述(ii)的操作中使用包含满足该条件的溶剂的组合物，则能够高效地制造复合颗粒。

14、[3]此外，上述[1]或[2]所述的本发明的复合颗粒的制造方法优选添加上述组合物时的添加单元为喷嘴。如果在上述(ii)的操作中使用喷嘴，则能够高效地制造复合颗粒。

15、[4]此外，上述[1]～[3]中任一项所述的本发明的复合颗粒的制造方法优选在上述(i)～(iii)的操作中，上述造粒槽内的温度小于50℃。如果(i)～(iii)的操作中，上述造粒槽内的温度小于50℃，则能够更良好地抑制电极中的电极活性物质的破裂。

16、[5]此外，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的电化学元件用电极的制造方法的特征在于包括：按照上述[1]～[4]中任一项所述的复合颗粒的制造方法制造复合颗粒；以及将制造的上述复合颗粒在电极基材上进行加压成型，由此形成电极复合材料层。具有使用按照上述任一种复合颗粒的制造方法得到的复合颗粒形成的电极复合材料层的电极的柔软性优异并且含有的电极活性物质的破裂少，还能提高具有该电极的电化学元件的循环特性。

17、发明效果

18、根据本发明，能够提供一种复合颗粒的制造方法，该复合颗粒能够提高电极的柔软性并且抑制电极中的电极活性物质的破裂，还能提高具有该电极的电化学元件的循环特性。

19、此外，根据本发明，能够提供使用按照本发明的制造方法得到的复合颗粒制造电化学元件用电极的方法。

技术特征：

1.一种复合颗粒的制造方法，在所述复合颗粒的制造方法中，

2.根据权利要求1所述的复合颗粒的制造方法，其中，所述组合物所含有的所述溶剂是在1atm下的沸点为95℃以下的非水系溶剂。

3.根据权利要求1所述的复合颗粒的制造方法，其中，在所述(ii)的操作中，添加所述组合物时的添加单元为喷嘴。

4.根据权利要求1所述的复合颗粒的制造方法，其中，在所述(i)～(iii)的操作中，所述造粒槽内的温度小于50℃。

5.一种电化学元件用电极的制造方法，其包括：

技术总结
在具有搅拌轴不同的两个以上的搅拌叶片的造粒槽内，依次实施以下操作：(i)将包含电极活性物质的粉体材料搅拌，成为搅拌状态；(ii)向处于搅拌状态的粉体材料中添加包含黏结剂和溶剂的组合物，制成预复合颗粒；以及(iii)在组合物的添加完成后，通过搅拌预复合颗粒进行整粒，制成复合颗粒。

技术研发人员：浅井一辉,杉本拓己,押田宪幸
受保护的技术使用者：日本瑞翁株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27