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公開番号2025025993
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023131305
出願日2023-08-10
発明の名称電極活物質層の製造方法、及び電池の製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 4/04 20060101AFI20250214BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、電極活物質層と集電体との接着力の低下を抑制するために、より簡便に、電極活物質層中にバインダーを均一に分散させることができる電極活物質層の製造方法、及びこのようにして製造された電極活物質層を含む電池の製造方法を提供する。
【解決手段】電極活物質層を製造する本開示の方法は、繊維状物質及びバインダーを分散媒中で混合して予備スラリーを得ること、得られた予備スラリー及び電極活物質を混合して電極合材スラリーを得ること、及び得られた電極合材スラリーを基材に塗布し、そして分散媒を乾燥除去することを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
以下の工程を含む、電極活物質層の製造方法：
繊維状物質及びバインダーを分散媒中で混合して予備スラリーを得ること、
得られた前記予備スラリー及び電極活物質を混合して電極合材スラリーを得ること、及び
得られた前記電極合材スラリーを基材に塗布し、そして前記分散媒を乾燥除去すること。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記繊維状物質が、カーボンナノチューブである、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記バインダーが、スチレンブタジエンゴムである、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記乾燥工程における熱源が、熱風又はレーザーである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか一項に記載の方法によって電極活物質層を製造することを含む、電池の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電極活物質層の製造方法、及び電池の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池の電極活物質層は、電極活物質及びバインダー等を含む電極合材スラリーを集電体上に塗布して、乾燥させることによって製造することができる。上記乾燥時に、バインダーがスラリー表面に移動することにより、集電体付近のバインダー量が減少することがある。その結果、電極活物質層と集電体との接着力が低下する。これに対して、上記接着力を向上させるための技術が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、集電体と、前記集電体の少なくとも片面に位置し、人造黒鉛、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、及びバインダー高分子を含む負極活物質層と、を備え、前記負極活物質層が、前記集電体に面する下層領域と、前記下層領域に面しつつ、負極活物質層の表面まで延びる上層領域と、からなり、前記単層カーボンナノチューブの含量が、前記下層領域１００重量部に基づいて、０．００３～０．０７重量部であり、前記単層カーボンナノチューブの平均直径が０．５～１５ｎｍであり、前記上層領域は、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）を含まないことを特徴とする負極を開示している。
【０００４】
特許文献１は、このような負極を製造するために、負極活物質としての人造黒鉛、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、バインダー高分子としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、及び水等を混合して、下層用のスラリーを製造し、ＳＷＣＮＴを含まないこと以外は下層用のスラリーと同様にして上層用のスラリーを製造したことを開示している。特許文献１は、更に、負極集電体としての銅（Ｃｕ）張り薄膜の片面に上記下層用のスラリーをコーティングし、このスラリーの上に上記上層用のスラリーをコーティングして、両スラリーを乾燥させたことを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０２３－５２２６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、電極活物質層と集電体との接着力の低下を抑制するために、より簡便に、電極活物質層中にバインダーを均一に分散させることができる電極活物質層の製造方法、及びこのようにして製造された電極活物質層を含む電池の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本件開示者等は、以下の手段により上記課題を解決することができることを見出した。
〈態様１〉
以下の工程を含む、電極活物質層の製造方法：
繊維状物質及びバインダーを分散媒中で混合して予備スラリーを得ること、
得られた前記予備スラリー及び電極活物質を混合して電極合材スラリーを得ること、及び
得られた前記電極合材スラリーを基材に塗布し、そして前記分散媒を乾燥除去すること。
〈態様２〉
前記繊維状物質が、カーボンナノチューブである、
態様１に記載の方法。
〈態様３〉
前記バインダーが、スチレンブタジエンゴムである、
態様２に記載の方法。
〈態様４〉
前記乾燥工程における熱源が、熱風又はレーザーである、
態様１～３のいずれか一項に記載の方法。
〈態様５〉
態様１～４のいずれか一項に記載の方法によって電極活物質層を製造することを含む、
電池の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、電極活物質層と集電体との接着力の低下を抑制するために、より簡便に、電極活物質層中にバインダーを均一に分散させることができる電極活物質層の製造方法、及びこのようにして製造された電極活物質層を含む電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１（ａ）は、本開示の実施例に係る方法で調製した電極合材スラリーを示す概略図であり、図１（ｂ）は、本開示の比較例に係る方法で調製した電極合材スラリーを示す概略図である。
図２（ａ）は、本開示の実施例に係る方法で製造した電極活物質層のＳＥＭ画像であり、図２（ｂ）は、本開示の比較例に係る方法で製造した電極活物質層のＳＥＭ画像である。
図３（ａ）は、本開示の実施例に係る方法で製造した電極活物質層の断面ＳＥＭ画像であり、図３（ｂ）は、本開示の比較例に係る方法で製造した電極活物質層の断面ＳＥＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について詳述する。なお、本開示は、以下の実施の形態に限定されるのではなく、開示の本旨の範囲内で種々変形して実施できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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