[发明专利]锂离子二次电池的制造装置和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池的制造技术，特别涉及适用于锂离子二次电池的电极板制造的有效技术。

背景技术

作为本发明的技术领域的背景技术，有日本专利3953911号公报(专利文献1)。在该公报中，记载了“一种涂膜片的制造方法，其为涂布有至少含有活性物质材料、粘结剂和溶剂的涂料的涂膜片的制造方法，具有如下工序：以小于上述涂料所含的上述溶剂沸点的温度加热上述涂膜片的第1工序；为了保持上述涂膜内的上述粘结剂分布均匀化的状态，以与小于上述溶剂沸点的上述温度相比更低的温度加热上述涂膜片的第2工序；以及以小于上述溶剂沸点的上述温度以上的温度加热上述涂膜片的第3工序，通过上述第3工序，上述涂膜片保持了经上述第2工序使上述涂膜内的上述粘结剂分布均匀化的状态”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第3953911号公报

发明内容

发明要解决的问题

随着便携电子设备的发展，作为这些便携电子设备的电力供给源，使用能够反复充电的小型二次电池。其中，锂离子二次电池由于具有能量密度高、循环寿命长、同时自放电性低、且工作电压高这样的优点，因此多用于数码相机、笔记本型个人计算机、手机等便携电子设备。

进一步，近年来，作为电动汽车用电池、电力储存用电池，正在进行能够实现高容量、高输出、且高能量密度的大型锂离子二次电池的研究开发。特别是在汽车产业中，为了应对环境问题，正在进行使用电动机作为动力源的电动汽车、使用发动机(内燃机)与电动机两者作为动力源的混合动力汽车的开发。锂离子二次电池作为这种电动汽车、混合动力汽车的电源也受到关注。进一步，锂离子二次电池作为用于有效利用太阳光发电、夜间电力的电力储存等用途的重要性也逐渐增加。

锂离子二次电池中，将正极板与负极板隔着防止两电极板接触的隔板进行卷绕或者层叠。然后，将该卷绕体或者层叠体收纳在电池外装容器中后，向电池外装容器内注入电解液。

上述的正、负电极板通常通过以下方法制造。首先，将通过充放电能够放出/吸藏锂离子的活性物质和导电助剂的粉末与粘合剂、溶剂等混炼而制作电极浆料，使用模涂机等涂布手段将该浆料薄薄、均匀地涂布于作为集电箔的金属箔上。之后，将金属箔上的浆料(下面，将干燥前的涂布浆料记为涂布膜)中所含的溶剂干燥，从而形成电极膜，制造电极板。

在上述那样的锂离子二次电池的制造中，需要经过包含浆料状电极材料的制造、在集电箔上的电极材料的涂布和干燥这一系列工序、或者组合这些工序来制造电极板。然而，这样的电极板制造需要相当大的经济负担，因此期望将其改善，且期望对于电极板的品质维持、管理也进行改善。

其中，在干燥电极材料的涂布膜的工序中，为了制造品质好的电极板、和为了确保制造时的安全性，通常干燥花费相当多的时间、成本。即，在涂布膜的干燥工序中，通过与向涂布膜供给热相伴的溶剂从涂布膜表面蒸发而进行干燥。但是，众所周知，如果此时的溶剂蒸发速度过大，则在涂布膜面内不能实现均匀的干燥，电极材料的厚度方向的组成不均匀、不稳定等，有时由于干燥工序的制约而对制造设备产生大的负担。

因此，为了解决上述问题，在专利文献1中提出了将干燥工序分为涂布温度不同的多个工序的方法。然而，在该方法中，由于包含低温下的干燥工序，因此不能加快电极的干燥速度，生产率降低。进一步，在通过从涂布膜的表面蒸发溶剂来进行干燥时，不容易使粘合剂的浓度分布均匀化。

鉴于上述问题点，本发明的目的在于提供一种通过以低成本且提高生产率的同时制造粘合剂在电极膜内大致均匀地分布的电极板，从而能够维持/提高电极板品质的制造方法和制造装置、以及使用了该电极板的锂离子二次电池。

本发明的上述以及其它目的和新的特征，由本说明书的记述和附图清楚说明。

解决问题的方法

为了解决上述问题，例如采用权利要求书所记载的构成。本申请包含多个解决上述问题的方法，列举其中一例的话，为一种锂离子二次电池的制造装置，

具有：将至少包含正极或者负极的活性物质、粘合剂、固化剂、和第1溶剂的浆料状电极材料涂布于集电箔表面的涂布部；使固化液与涂布于上述集电箔表面的上述浆料状电极材料接触，从而使上述浆料状电极材料固化的固化室；以及将上述固化室中被固化的上述电极材料所含的液体成分除去而将上述电极材料干燥的干燥室，