锂离子二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及锂离子二次电池。特别是涉及具有在集电箔上形成了合剂层的电极体的锂离子二次电池，所述合剂层包含含有电极活性物质的粉体状的合剂粒子。
【背景技术】
[0002]近年来，由于混合动力车、电动车等的普及，在用于它们的驱动用电源的锂离子二次电池的需要提高的过程中，高输出化的需求不断增大。为实现锂离子二次电池的高输出化，需要减小在大电流放出时的能量损失，近年来，降低电极板的内阻的技术受到关注。
[0003]作为降低电极板的内阻的技术，例如，在专利文献I中公开了下述锂离子二次电池的发明:在集电箔的至少一面上形成接合剂层，并向接合剂层上供给带电的电极材料(含有电极活性物质的复合粒子)，由此形成了电极层。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献1:日本特开2011-216504号公报
【发明内容】
[0006]但是，在专利文献I的技术中，将集电箔表面整体覆盖接合剂层。接合剂层一般以绝缘性高的粘结剂为主成分，因此存在下述问题:覆盖集电箔表面的粘结剂在集电箔与电极材料之间作为薄的绝缘被膜而残留，从而电极板的垂直方向的内阻(以下称为「穿透电阻(penetrat1n resistance)」，特别是将低温环境下测定的单元电池的反应电阻称为「低温反应电阻」)增大。
[0007]另一方面，为了降低电极板的穿透电阻，也考虑形成薄的接合剂层，但该情况下，电极材料容易从集电箔剥离。并且，由于电极材料的剥离处增加，反而会使穿透电阻上升。因此，在确保一定的剥离强度，并降低穿透电阻的方面，接合剂层的薄膜化是有限的。
[0008]本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的是提供一种能够维持集电箔与电极材料的高的剥离强度、并且降低电极板的穿透电阻的锂离子二次电池。
[0009](I)为解决上述课题，作为本发明一方式的锂离子二次电池，具有在集电箔上形成了合剂层的电极板，所述合剂层包含粉体状的合剂粒子，所述锂离子二次电池的特征在于，在所述集电箔上具备以图案状式样形成粘结剂层的粘结剂涂布部、和未形成粘结剂层的粘结剂非涂布部，在所述合剂粒子中至少包含电极活性物质和粘结剂，在所述粘结剂涂布部和所述粘结剂非涂布部上形成了所述合剂层。在此，图案状式样是指在俯视时，圆、椭圆、菱形等规则分散的点状式样和/或纵线、斜线、网格线等规则分散的线状式样。
[0010]根据上述方式，在集电箔上具备以图案状式样形成粘结剂层的粘结剂涂布部、和未形成粘结剂层的粘结剂非涂布部，因此在集电箔表面，规则地分散形成有以规定的厚度覆盖了粘结剂的粘结剂涂布部、和未覆盖粘结剂的粘结剂非涂布部。
[0011]因此，在粘结剂涂布部上形成的合剂层，隔着在集电箔表面规则地分散形成的粘结剂层，形成于集电箔上，因此集电箔和合剂层通过粘结剂层而彼此粘结，能够提高集电箔和电极材料的剥离强度。
[0012]在此，合剂粒子至少包含电极活性物质和粘结剂，因此电极活性物质彼此能够通过合剂粒子的粉体所含的粘结剂而彼此粘结。
[0013]其结果，通过在集电箔表面以图案状式样形成的粘结剂涂布部的粘结剂层，集电箔与电极活性物质彼此粘结，同时电极活性物质彼此也通过合剂粒子的粉体所含的粘结剂而彼此粘结，因此形成于粘结剂非涂布部上的合剂层也能够介由电极活性物质彼此的粘结，作为合剂层整体保持粘结在集电箔上的状态。因此，即使对于在粘结剂非涂布部上形成的合剂层，也能够确保针对集电箔的剥离强度。
[0014]另一方面，在集电箔上，没有粘结剂层的粘结剂非涂布部也规则地分散而形成。粘结剂非涂布部构成集电箔表面的露出部。因此，在粘结剂非涂布部能够以集电箔和电极活性物质直接接触的状态规则地分散而形成。
[0015]其结果，在粘结剂非涂布部中，集电箔和电极活性物质通过在其之间不隔着成为绝缘体的粘结剂层地直接接触，能够形成作为电传导路径的导电路径，能够有助于电极板的穿透电阻的降低。由此，能够提供一种能够维持集电箔与电极材料的高的剥离强度、并且降低电极板的穿透电阻的锂离子二次电池。
[0016](2)根据(I)所述的锂离子二次电池，优选:所述粘结剂涂布部，在俯视时以点状式样形成于集电箔上。
[0017]根据上述方式，粘结剂涂布部在俯视时以点状式样形成于集电箔上，因此与线状式样相比，式样平面性地均匀分散，并且式样的形状稳定，难以发生式样的缺失。由此，容易均匀且稳定地确保形成于集电箔上的合剂层的剥离强度，也能够均匀且稳定地降低穿透电阻。
[0018](3)根据⑵所述的锂离子二次电池，优选所述点状式样的宽度为10?15 μ m，且节距为23?40 μπι。
[0019]由于点状式样的宽度为10?15 μ m，且节距为23?40 μ m，因此能够更加均匀地形成规定大小的点状式样。由此，容易更进一步稳定地确保形成于集电箔上的合剂层的剥离强度，也能够更进一步稳定地降低穿透电阻。
[0020]根据本发明，能够提供一种能够维持集电箔和电极材料的高的剥离强度、并且降低电极板的穿透电阻的锂离子二次电池。
【附图说明】
[0021]图1是本实施方式涉及的锂离子二次电池的截面图。
[0022]图2是图1所示的锂离子二次电池的电极详细图(B部的放大截面图)。
[0023]图3是制造第I实施方式涉及的锂离子二次电池的电极板的制造装置的一部分。
[0024]图4A是图3所示的制造装置中的凹雕的图案状式样(椭圆形状)的事例。
[0025]图4B是图3所示的制造装置中的凹雕的图案状式样(菱形形状)的事例。
[0026]图4C是图3所示的制造装置中的凹雕的图案状式样(纵线形状)的事例。
[0027]图4D是图3所示的制造装置中的凹雕的图案状式样(斜线形状)的事例。
[0028]图4E是图3所示的制造装置中的凹雕的图案状式样(格子式样)的事例。
[0029]图5是本锂离子二次电池涉及的合剂层的示意性截面图。
[0030]图6是在本锂离子二次电池中，使集电箔的露出面积比率低于10%的情况下的合剂层的示意性截面图。
[0031]图7是表示在第I实施方式涉及的负极板中，集电箔的露出面积比率与低温反应电阻的关系的图。
[0032]图8是表示在第I实施方式涉及的负极板中，粘结剂涂布部中的粘结剂的含量和干式、湿式的差异对低温反应电阻造成的影响的图。
[0033]图9是制造第2实施方式涉及的锂离子二次电池的电极板的制造装置的一部分。
[0034]图10是对在凹雕凹版辊雕刻点状式样的凹部，并将粘结剂涂布液涂覆在集电箔上的状态进行说明的示意图。
[0035]图11是表示液体滴在固体上时的液滴的接触角的截面图。
[0036]图12是对位于具有相互交叉的交叉部的沟槽状凹部内的粘结剂涂布液向交叉部收缩的状态进行说明的示意图。
[0037]图13是第3实施方式涉及的沟槽状凹部的俯视图。
[0038]图14是图13所示的A-A截面图。
[0039]图15是示意性地描绘粘结剂涂布部中的点状式样的宽度为10 μ m、节距为23 μ m、厚度为5 ym时，涂覆于集电箔上的粘结剂涂布液的SEM图像的俯视图。
[0040]图16是示意性地描绘粘结剂涂布部中的点状式样的宽度为20 μ m、节距为40 μ m、厚度为5 ym时，涂覆于集电箔Z上的粘结剂涂布液的SEM图像的俯视图。
[0041]图17是示意性地描绘粘结剂涂布部中的点状式样的宽度为40 μ m、节距为40 μ m、厚度为5 ym时，涂覆于集电箔Z上的粘结剂涂布液的SEM图像的俯视图。
【具体实施方式】
[0042]以下，一边参照附图一边对本发明涉及的实施方式进行详细说明。首先，在对锂离子二次电池的整体结构进行简单说明之后，对在集电箔的单面形成合剂层的第I实施方式进行详细说明。接着，对在集电箔的两面形成合剂层的第2实施方式进行详细说明。最后，对第3实施方式进行详细说明，该第3实施方式中，在凹雕凹版辊雕刻具有相互交叉的交叉部的沟槽状凹部，被补液到沟槽状凹部的粘结剂涂布液向交叉部收缩，在集电箔上形成点状式样的粘结剂涂布部。
[0043]<锂离子二次电池的结构>
[0044]首先，对本实施方式涉及的锂离子二次电池的结构进行说明。在图1中表示本实施方式涉