專利名稱：電極及其制造方法
技術領域：
本發明涉及鋰二次電池等中使用的電極及其制造方法。
背景技術：
以鋰二次電池為代表的非水電解質電池，由于具有能量密度高這樣的特點，廣泛用作手機、筆記本電腦等便攜設備的電源。伴隨著便攜設備的高性能化，有要進一步發展鋰離子二次電池的高容量化的傾向，需要更加提高能量密度。作為提高鋰離子二次電池的能量密度的手段之一，嘗試了增大在集電體的單面或兩面上形成的活性物質含有層的厚度。但是，如果增大活性物質含有層的厚度，會增大從活性物質含有層到集電體的距離，因此電解液變得難以從活性物質含有層的表面浸透到集電體附近，會有不提高放電特性的情形。為了解決該問題，例如在日本特開2008-251401號公報中，提出的一種電極，其中，活性物質含 有層中集電體側的下層部中的活性物質粒子的粒徑分布的峰值數，比活性物質含有層中的與集電體相反側的表層部中的活性物質粒子的粒徑分布的峰值數多，下層部的厚度為表層部與下層部的合計厚度的50 90%。
發明內容
但是，日本特開2008-251401號公報中記載的電極，雖然活性物質含有層的表層部的空隙率增高，電解液的浸透性提高，但是，相反地有降低活性物質含有層的下層部的空隙率、降低其下層部中的電解液的浸透性的傾向。為了解決上述問題，本發明提供提高了活性物質含有層的下層部中的電解液的浸透性的電極。本發明的電極是含有集電體和在所述集電體的單面或雙面上形成的活性物質含有層的電極，所述活性物質含有層的厚度在所述集電體的每一個單面上為20 200μπι，碳酸二乙酯向所述活性物質含有層的浸透速度為O. lg/(cm2 ·分)以上。此外，本發明的電極的制造方法，其特征在于，包括在集電體的單面或雙面上形成活性物質含有層來構成電極前驅體的電極前驅體形成工序、壓縮處理所述電極前驅體的壓縮工序，在所述電極前驅體形成工序中，以所述活性物質含有層形成側的所述集電體的表面作為第一基準面，從所述第一基準面開始每隔5 μ m以與所述第一基準面平行的平面劃分所述活性物質含有層，將所述活性物質含有層分割成多個區分層，以與所述第一基準面平行的平面、且距離所述第一基準面5 μ m位置的平面作為第二基準面，距第一基準面5 10 μ m的范圍內的區分層的平均空隙率為Va%，從所述第二基準面到所述活性物質含有層的表面的范圍內的各區分層的平均空隙率中最大平均空隙率為Vm%時，以下記式(I)和
(2)成立的方式形成所述活性物質含有層。Va ^ 16%(I)Va/Vm ^ O. 98 (2)
根據本發明，提供活性物質含有層的下層部中的空隙率高、電解液的浸透性高的電極。
圖I是本發明中使用的電極前驅體的一例的模式剖面圖。
具體實施例方式本發明的電極具有集電體和在所述集電體的單面或雙面上形成的活性物質含有層。所述活性物質含有層的厚度在所述集電體的每個單面上為20 200 u m,碳酸二乙酯向所述活性物質含有層的浸透速度為0. lg/(cm2 分)以上。此外，所述活性物質含有層是對電極前驅體進行壓縮處理而形成的，在所述電極前驅體中，以所述活性物質含有層形成側的所述集電體的表面作為第一基準面，從所述第 一基準面開始每隔5 y m以與所述第一基準面平行的平面劃分所述活性物質含有層，將所述活性物質含有層分割成多個區分層，以與所述第一基準面平行的平面、且距離所述第一基準面5 U m位置的平面作為第二基準面，距所述第一基準面5 10 y m的范圍內的區分層的平均空隙率為Va%，從所述第二基準面到所述活性物質含有層的表面的范圍內的各區分層的平均空隙率中最大平均空隙率為Vm%時，下記式(1)和(2)成立。Va ^ 16%(I)Va/Vm ^ 0. 98(2)此外，本發明的電極的制造方法，其特征在于，包括在集電體的單面或雙面上形成活性物質含有層來構成電極前驅體的電極前驅體形成工序、壓縮處理所述電極前驅體的壓縮工序，在所述電極前驅體形成工序中，以所述活性物質含有層形成側的所述集電體的表面作為第一基準面，從所述第一基準面開始每隔5 y m以與所述第一基準面平行的平面劃分所述活性物質含有層，將所述活性物質含有層分割成多個區分層，以與所述第一基準面平行的平面、且距離所述第一基準面5 y m位置的平面作為第二基準面，距所述第一基準面5 IOym的范圍內的區分層的平均空隙率為Va%，從所述第二基準面到所述活性物質含有層的表面的范圍內的各區分層的平均空隙率中最大平均空隙率為Vm%時，以下記式(I)和(2)成立的方式形成所述活性物質含有層。Va ^ 16%(I)Va/Vm ^ 0. 98 (2)通過滿足所述式⑴和(2)，可以使得構成電極前驅體的活性物質含有層中的集電體表面附近的空隙率大于活性物質含有層的表面側的空隙率。所述電極前驅體，通過最終的壓縮處理進行加壓，整體地降低活性物質含有層的空隙，但即使通過壓縮處理制作的電極中，在所述電極前驅體中也殘存空隙的分布比例，因此，即使在壓縮處理后的電極中也能提高電解液的浸透性。因此，即使活性物質含有層的厚度為集電體的每個單面上為20 200 這樣大，也可以使得碳酸二乙酯向活性物質含有層的浸透速度為0. lg/(cm2 分)以上這樣的高值。本發明中，碳酸二乙酯的浸透速度是通過后述的實施例中說明的方法來測定的。另外，本發明中，使用碳酸二乙酯來測定向活性物質含有層的浸透速度，是因為碳酸二乙酯是鋰離子二次電池的代表性的電解液溶劑。本發明中，電極前驅體意味著在集電體的表面涂布后述的活性物質含有層形成用涂料之后進行干燥后的物質，為未進行壓縮處理前的狀態。通過將壓縮處理前的電極前驅體中的空隙率規定為如上所述，即使經過壓縮處理而形成電極，也能提高電極的電解液的
浸透度。Va的上限值優選為36%。Va如果超過36%，活性物質含有層中的集電體的表面附近的空隙率變得過大，有活性物質含有層與集電體的粘結性降低的傾向。Va的下限值更優選為24%。Va/Vm如果小于O. 98，在活性物質含有層中的集電體的表面附近的空隙率不會達到最大，Va/Vm的上限值為I. 00。S卩、Va = Vm的情況。如果Va = Vm,是Va的平均空隙率為各區分層的平均空隙率中成為最大值的情形，由于活性物質含有層中集電體的表面附近的空隙率為最大，因而最為優選。本發明中，所述第一基準面與所述第二基準面之間的5μπι的范圍內的集電體的表面部分的空隙率不會成為問題。這是因為，構成集電體的表面上的活性物質含有層的成分粒子中的比較大的粒子進行排列，干燥過程中，小粒子較少地從集電體側侵入并填埋到該大粒子之間，而以空隙的狀態被固定，因此，集電體表面部分的活性物質含有層的空隙率有比其他部分大的傾向。 接著，基于
本發明中使用的電極前驅體的一個例子。圖I是顯示本發明中使用的電極前驅體的一個例子的模式剖面圖。圖I中，電極前驅體10中在集電體11的單面上形成活性物質含有層12。這里，集電體11的表面作為第一基準面13，從第一基準面 13開始每隔5 μ m以與第一基準面13平行的平面劃分活性物質含有層12，將活性物質含有層12分割成η層的區分層，以與第一基準面13平行的平面、且從第一基準面13開始5 μ m 位置上的平面為第二基準面14，第一基準面13開始5 10 μ m范圍內的區分層12a的平均空隙率為Va%，從第二基準面14開始至活性物質含有層12的表面15的范圍內的各區分層的平均空隙率中最大的平均空隙率為Vm%時，使下記式(3)和(4)成立。36%^ Va ^ 16%(3)I. 00 彡 Va/Vm 彡 O. 98(4)本發明中，所述Va和所述Vm如下所述來測定。首先，在集電體11上涂布活性物質含有層形成用涂料并干燥，形成活性物質含有層12。然后，通過離子減薄儀從形成的活性物質含有層12制作剖面觀察用試樣片。接著，通過掃描電鏡(SEM)在1000倍的倍率下觀察其剖面，得到10個部位的剖面SEM圖像。之后，使用旭化成工程公司制造的圖像解析軟件“A像君(么像< & )”，對剖面SEM圖像進行二進制處理，提取出空隙部分。然后，從第一基準面13開始每隔5 μ m在與第一基準面13平行的平面劃分活性物質含有層12，將活性物質含有層12分割成η層的區分層，算出每個區分層的空隙部分的面積比。對10個部位的剖面SEM圖像進行同樣的圖像解析，求出各區分層的平均空隙率，第一基準面13開始5 10 μ m范圍內的區分層12a的平均空隙率為Va%，從第二基準面14開始至活性物質含有層的表面15的范圍內的各區分層的平均空隙率中最大的平均空隙率為Vm%。無論正極前驅體還是負極前驅體，都可以使用所述電極前驅體。所述正極前驅體通過在含有正極活性物質、正極用導電助劑、正極用粘合劑等的混合物中加入溶劑，進行充分混煉而得到的正極活性物質含有層形成用涂料涂布在正極集電體的單面或雙面上(圖I為單面)，進行干燥來制作。作為所述正極活性物質，從適合高容量化的觀點出發，優選為含鋰復合金屬氧化物。作為這樣的含鋰復合金屬氧化物，適合使用例如LiCo02等鋰鈷氧化物,LiMnO2、LiMn2O4等鋰錳氧化物，LiNiO2等鋰鎳氧化物，LixMO2、(M表示Ni、Mn、Co和Al中的兩種以上的元素，0. 9 < X < I. 2)等為代表的含鋰復合金屬氧化物等。所述正極用導電助劑，可以根據提高正極活性物質含有層的導電性的目的的需要而添加，作為導電助劑的導電性粉末，例如可以使用碳黑、科琴黑、乙炔黑、石墨等碳粉末。作為所述正極用粘合劑，例如可以使用纖維素醚化合物、橡膠系粘合劑。作為纖維素醚化合物的具體例，例如可以舉出羧甲基纖維素(CMC)、羧乙基纖維素、羥乙基纖維素、這些的鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽等的堿金屬鹽，銨鹽等。作為橡膠系粘合劑的具體例，例舉例如苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠(SBR)等苯乙烯-共軛二烯共聚物，腈-丁二烯共聚物橡膠(NBR)等腈-共軛二烯共聚物橡膠，聚硅氧烷等硅橡膠，丙烯酸烷基醚的聚合物、丙烯酸烷基醚與 乙烯性不飽和羧酸和/或其他乙烯性不飽和單體的共聚物的共聚等而得到的丙烯酸橡膠，偏二氟乙烯共聚物橡膠等氟橡膠等。作為除了溶劑的所述正極活性物質含有層形成用涂料的組成，希望是例如正極活性物質含有量為90質量％以上，更優選為92質量％以上，99質量％以下，更優選為98質量％以下。另外，正極用導電助劑的含有量希望為0. I質量％以上，更優選為0. 5質量％以上，5質量％以下，更優選為2質量％以下。導電助劑的含有量如果過少，則不能確保正極活性物質含有層的導電性，電池的負荷特性降低，導電助劑的含有量如果過多，就會引起活性物質量的降低，從而降低電池容量。另外，正極用粘合劑的含有量希望為0.5質量％以上，更優選為I質量％以上，8質量％以下，更優選為3質量％以下。粘合劑的含有量過少，則降低與集電體的粘結性、降低正極活性物質含有層的強度，粘合劑的含有量過多，則引起活性物質量的下降，從而降低電池容量。作為所述溶劑，可以使用例如水或者N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等有機溶劑。作為所述正極集電體，只要是在構成的電池中實質的化學穩定的導體即可，沒有特別限定。作為正極集電體，使用例如厚度為10 30iim的鋁箔。所述負極前驅體通過在含有負極活性物質、負極用粘合劑、根據需要的負極用導電助劑等的混合物中添加溶劑，進行充分的混煉，將得到的負極活性物質含有層形成用涂料涂布在負極集電體的單面或雙面上(圖I中為單面)，進行干燥來制作。作為所述負極活性物質，使用例如石墨、熱分解碳類、焦炭類、玻璃狀碳類、有機高分子混合物的燒成體、中間相碳微珠(MCMB)、碳纖維等的可以吸藏和放出鋰的碳材料的一種或兩種以上的混合物。對于所述負極用導電助劑、負極用粘合劑、溶劑，可以使用與正極中所使用的材料為同樣的材料。但是，作為負極用粘合劑，特別優選并用纖維素醚化合物和橡膠系粘合劑，特別地，優選并用CMC與SBR、NBR等的丁二烯共聚物系橡膠。這是因為，CMC等纖維素醚化合物主要對負極活性物質含有層形成用涂料發揮增粘作用，SBR等橡膠系粘合劑對負極材料發揮粘著作用。如此在并用CMC等纖維素醚化合物與SBR等橡膠系粘合劑時，二者的比例優選為質量比I : I I : 15。
作為除了溶劑的所述負極活性物質含有層形成用涂料的組成，希望是例如負極活性物質含有量為90質量％以上，更優選為95質量％以上，99質量％以下，更優選為98質量％以下。負極活性物質的含有量過少，則電池容量變小，負極活性物質的含有量過多，則與集電體的粘結性、負極活性物質含有層的強度下降。另外，負極用粘合劑的含有量希望為 I質量％以上,更優選為I. 5質量％以上，10質量％以下,更優選為6質量％以下。粘合劑的含有量過少，則降低與集電體的粘結性、降低負極活性物質含有層的強度，粘合劑的含有量過多，則活性物質比率小，電池容量變小。可以并用兩種以上的負極活性物質、粘合劑，也可以添加導電助劑、填料。作為所述負極集電體，只要是在構成的電池中實質的化學穩定的導體即可，沒有特別限定。作為負極集電體，使用例如厚度為5 20 μ m的鋁箔。所述正極活性物質含有層形成用涂料以及負極活性物質含有層形成用涂料向集電體的涂布方法，沒有特別限定，例舉使用例如凹版涂布機、刀刃涂布機、反向輥涂布機、擠壓式涂布機等涂布裝置的方法。將所述活性物質含有層形成用涂料涂布到集電體后的干燥方法，優選從涂膜內部進行加熱來干燥的方法(以下稱為內部干燥方法)。通過從涂膜的內部進行加熱來干燥，由于沒有干燥不均、在更短時間內使其干燥，因此不會有活性物質、粘合劑的部分凝結，可以使得在構成電極前驅體的活性物質含有層中的集電體的表面附近的空隙率比活性物質含有層的表面側的空隙率大。另外，根據所述內部干燥方法，可以縮短干燥時間，提高生產性。所述內部干燥方法只要是不提高涂膜的表面溫度，從涂膜的內部進行干燥就沒有特別限定，可以使用例如使用 紅外線加熱器的干燥方法或者使用加熱板的干燥方法。特別在從與集電體相反一側進行干燥時，優選使用紅外線加熱器的干燥方法，在從集電體側進行干燥時，優選使用加熱板的干燥方法。作為所述紅外線加熱器的發熱體，優選使用單絲發熱型的發熱體。即，在通過在干燥器內循環熱風來干燥的方法進行干燥時，涂膜表面附近立刻干燥，但由于熱傳導到涂膜的內部需要時間，因此，對于內部的干燥需要時間。其結果，在涂膜的靠近集電體的部分，伴隨著干燥，樹脂的收縮大，成為空隙少的涂膜。涂膜厚度越大，這樣的傾向越明顯。這里，作為活性物質含有層用涂料的溶劑而使用的水、NMP等具有吸收紅外線的特性，通過使用放射紅外線的發熱體，可以從涂膜的內部來加熱，能夠更加快速地使其干燥。以往，作為放射紅外線的發熱體，一般使用以陶瓷加熱器為代表的發熱體，由于紅外線的放射量不充分，對于干燥需要更長的時間，有不能提高所希望的生產性的問題。但是，作為放射更強紅外線的發熱體，使用使單絲赤熱的單絲發熱型的發熱體，試圖縮短干燥時間，可知可以形成在涂膜內部的空隙，特別集電體的表面附近(下層部)的空隙多的涂膜。因此，通過使用具備單絲發熱型的發熱體的紅外線加熱器，從涂膜表面側干燥涂膜，可以使得活性物質含有層中的集電體的表面附近的空隙率比活性物質含有層的表面側的空隙率大。另外，使用所述加熱板的干燥方法，由于加熱板的加熱面與集電體直接接觸來加熱，適合僅在集電體的單面上設置活性物質含有層的情形。通過將加熱板的加熱面與集電體直接接觸、從集電體側來干燥涂膜，能使活性物質含有層中的集電體的表面附近的空隙率比活性物質含有層的表面側的空隙率更大。本發明的電極(正極或負極)是對所述電極前驅體進行了壓縮處理而成的電極。如上所述，活性物質含有層中的集電體的表面附近的空隙率比活性物質含有層的表面側的空隙率大的電極前驅體經過壓縮處理后的電極，由于殘存了所述電極前驅體中的空隙率的分布比例，可以提供集電體的表面附近的空隙的連續性高的電極，提高電解液的浸透性。由此，在提高電池的生產性的同時，鋰離子的移動、擴散變得更順利，可以提高電池的性能。具體的，如前所述，碳酸二乙酯向所述活性物質含有層的浸透速度為O. lg/(cm2 ·分)以上。所述壓縮處理的條件沒有特別限定，但可以使用例如輥式壓縮裝置來對活性物質含有層進行壓縮處理，使得控制到規定的厚度和規定的電極密度。正極活性物質含有層的密度希望為2. Og/cm3以上，更優選為2. 2g/cm3以上，希望為3. 8g/cm3以下,更優選為3. 6g/cm3以下,進一步優選為3. 2g/cm3以下,最優選為3. Og/cm3 以下。另外，負極活性物質含有層的密度希望為I. 2g/cm3以上，更優選I. 4g/cm3以上，希望為I. 9g/cm3以下，更優選I. 8g/cm3以下。活性物質含有層的密度如果過低，因活性物質含有層的厚度大幅占據電池空間，有電池容量變小的傾向，活性物質含有層的密度如果過高，會有因活性物質的壓壞而導致電池容量變小的傾向，此外，對電解液的潤濕性有降低的傾向。
本發明中，活性物質含有層的密度通過以下實施例中說明的方法來測定。以下，基于實施例對本發明進行說明，但本發明并不限于以下實施例。實施例I作為粘合劑，準備各自固體成分為I質量份(即、作為粘合劑的固體成分整體為2 質量份)的苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠水分散懸濁液以及羥甲基纖維素水溶液，將這些粘合劑與天然石墨98質量份混合，調制負極活性物質含有層形成用涂料。將該負極活性物質含有層形成用涂料在厚度為10 μ m的銅箔的單面上在調整涂布器的同時均勻地涂布，使得干燥后的涂膜的厚度約為55 μ m。之后，在干燥器中的平臺上固定涂布了所述負極活性物質含有層形成用涂料的銅箔，在其上方15cm的位置上配置具有單絲發熱型的發熱體的紅外線加熱器，以該紅外線加熱器的輸出為O. 8kW，從涂膜側進行干燥，得到負極前驅體。測定干燥器內的平臺的質量，干燥進行到其質量不發生變化為止，將從干燥開始到干燥結束之間的時間作為干燥時間。干燥時間為82秒。之后，由輥壓機對制作的負極前驅體進行壓縮處理，制作整體厚度為54μπι的負極。實施例2紅外線加熱器的輸出為I. 5kW進行涂膜的干燥，除此之外，以與實施例I同樣的方法制作整體厚度為57 μ m的負極。干燥時間為50秒。實施例3涂布負極活性物質含有層形成用涂料，使得干燥后的涂膜厚度約為110 μ m，紅外線加熱器的輸出為I. 5kW進行涂膜的干燥，除此之外，以與實施例I同樣的方法制作整體厚度為111 μ m的負極。干燥時間為90秒。實施例4涂布負極活性物質含有層形成用涂料，使得干燥后的涂膜厚度約為110 μ m，紅外線加熱器的輸出為I. 8kW進行涂膜的干燥，除此之外，以與實施例I同樣的方法制作整體厚度為117 μ m的負極。干燥時間為45秒。實施例5
將涂布有負極活性物質含有層形成用涂料的銅箔的銅箔側與120°C的加熱板密合，進行涂膜的干燥，除此之外，以與實施例I同樣的方法制作整體厚度為56 y m的負極。測定加熱板的質量，干燥進行到其質量不發生變化為止，將從干燥開始到干燥結束之間的時間作為干燥時間。干燥時間為73秒。比較例I紅外線加熱器的輸出為0. 4kW進行涂膜的干燥，除此之外，以與實施例I同樣的方法制作整體厚度為52 ii m的負極。干燥時間為103秒。比較例2涂布負極活性物質含有層形成用涂料，使得干燥后的涂膜厚度約為110 y m，紅外線加熱器的輸出為0. SkW進行涂膜的干燥，除此之外，以與實施例I同樣的方法制作整體厚度為107 u m的負極。干燥時間為152秒。比較例3不使用紅外線加熱器和加熱板，對涂布面吹送80°C的熱風進行涂膜的干燥，除此之外，以與實施例I同樣的方法制作整體厚度為60 的負極。干燥時間為76秒。然后,使用實施例I 5和比較例I 3的負極,如下所述,求出Va、Vm和涂膜密度，測定各負極的電解液的浸透速度。Va和Vm的測定通過離子減薄儀對制作的負極涂膜(負極活性物質含有層)制作剖面觀察用試樣片。接著，通過掃描電鏡(SEM)在1000倍的倍率下觀察其剖面，得到10個部位的剖面SEM圖像。之后，使用旭化成工程公司制造的圖像解析軟件“A像君”，對剖面SEM圖像進行二進制處理，提取出空隙部分。然后，從第一基準面(集電體的表面)開始每隔5pm以與第一基準面平行的平面劃分負極活性物質含有層，將負極活性物質含有層分割成各區分層，算出每個區分層的空隙部分的面積。從這些的面積，求出各區分層的平均空隙率，以第一基準面開始5 10 范圍內的區分層的平均空隙率作為Va%而求出。另外，以從第二基準面(與第一基準面平行的平面、且距離第一基準面5 u m位置的平面)開始至負極活性物質含有層的表面的范圍內的各區分層的平均空隙率中最大的平均空隙率作為Vm%而求出。涂膜密度的測定從各負極的涂膜的質量和體積，測定作為表觀密度的涂膜密度。電解液的浸透速度的測定作為電解液準備碳酸二乙酯，另外，準備將各負極切除5cm見方的負極作為測定樣品。然后，將該電解液放入培養皿，將測定樣品垂直吊著，其下端浸潰到電解液的液面。在浸潰的同時，電解液向涂膜中浸透，由精密天平測量從浸潰開始每I分鐘培養皿的質量減少。然后，考慮到涂膜厚度的差對浸透速度的影響，另外由刻度計測量涂膜的厚度，求出涂膜每單位面積的浸透速度。以上結果如表I所示。表I
權利要求
1.一種電極，其為含有集電體和在所述集電體的單面或雙面上形成的活性物質含有層的電極，其特征在于，所述活性物質含有層的厚度在所述集電體的每一個單面上為20 200 ym，碳酸二乙酯向所述活性物質含有層的浸透速度為0. lg/(cm2 分)以上。
2.根據權利要求I所記載的電極，其中， 所述活性物質含有層是對電極前驅體進行壓縮處理而形成的， 所述電極前驅體，以所述活性物質含有層形成側的所述集電體的表面作為第一基準面，從所述第一基準面開始每隔5 y m以與所述第一基準面平行的平面劃分所述活性物質含有層，將所述活性物質含有層分割成多個區分層，以與所述第一基準面平行的平面且距離所述第一基準面5 u m位置的平面作為第二基準面，距所述第一基準面5 10 y m的范圍內的區分層的平均空隙率為Va%，從所述第二基準面到所述活性物質含有層的表面的范圍內的各區分層的平均空隙率中最大平均空隙率為Vm%時，下記式(I)和(2)成立， Va ^ 16%(1)， Va/Vm ≥ 0. 98(2)。
3.根據權利要求2所記載的電極，其中，對于所述電極前驅體，下記式(3)和⑷成立， 36%^ Va ^ 16%(3)， I. 00 ≥ Va/Vm ≥0. 98 (4)。
4.根據權利要求I所記載的電極，其中， 所述活性物質含有層為正極活性物質含有層時，所述正極活性物質含有層的密度為·2.0 3. 8g/cm3。
5.根據權利要求I所記載的電極，其中， 所述活性物質含有層為負極活性物質含有層時，所述負極活性物質含有層的密度為I. 2 I. 9g/cm3。
6.一種電極的制造方法，其特征在于，包括在集電體的單面或雙面上形成活性物質含有層來構成電極前驅體的電極前驅體形成工序、壓縮處理所述電極前驅體的壓縮工序， 在所述電極前驅體形成工序中，以所述活性物質含有層形成側的所述集電體的表面作為第一基準面，從所述第一基準面開始每隔5 u m以與所述第一基準面平行的平面劃分所述活性物質含有層，將所述活性物質含有層分割成多個區分層，以與所述第一基準面平行的平面、且距離所述第一基準面5 u m位置的平面作為第二基準面，距所述第一基準面5 IOym的范圍內的區分層的平均空隙率為Va%，從所述第二基準面到所述活性物質含有層的表面的范圍內的各區分層的平均空隙率中最大平均空隙率為Vm%時，以下記式(I)和(2)成立的方式形成所述活性物質含有層， Va ^ 16%(1)， Va/Vm 彡 0. 98 (2)。
7.根據權利要求6所記載的電極的制造方法，其中，下記式(3)和(4)成立， 36%^ Va ^ 16%(3)， I.00 ≥ Va/Vm ≥ 0. 98 (4)。
8.根據權利要求6所記載的電極的制造方法，其中，在所述壓縮工序中，所述活性物質含有層的厚度在所述集電體的每一個單面上為20 200 u m。
9.根據權利要求6所記載的電極的制造方法，其中，所述活性物質含有層為正極活性物質含有層時，在所述壓縮工序中，所述正極活性物質含有層的密度為2. O 3. 8g/cm3。
10.根據權利要求6所記載的電極的制造方法，其中， 所述活性物質含有層為負極活性物質含有層時，在所述壓縮工序中，所述負極活性物質含有層的密度為I. 2 I. 9g/cm3。
全文摘要
本發明提供電極及其制造方法，所述電極的特征在于，含有集電體和在所述集電體的單面和雙面上形成的活性物質含有層，所述活性物質含有層的厚度在所述集電體的每一個單面上為20～200μm，碳酸二乙酯向所述活性物質含有層的浸透速度為0.1g/(cm2·分)以上。另外，本發明的電極的制造方法，其特征在于，包括在集電體的單面或雙面上形成活性物質含有層來構成電極前驅體的電極前驅體形成工序、壓縮處理所述電極前驅體的壓縮工序，在所述電極前驅體形成工序中，所述集電體附近的活性物質含有層的空隙率比所述集電體附近以外的活性物質含有層的空隙率大。
文檔編號H01M4/13GK102709518SQ201210048758
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月28日 優先權日2011年3月18日
發明者光橋裕之, 土井嗣裕 申請人:株式會社日立制作所