JP7329004B2

JP7329004B2 - 電極板の製造方法

Info

Publication number: JP7329004B2
Application number: JP2021027510A
Authority: JP
Inventors: 壮吉大久保; 知之上薗; 桃香宮島; 汀嶋崎; 正樹渡邉; 美由紀松山
Original assignee: Toyota Motor Corp; Prime Planet Energy and Solutions Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Prime Planet Energy and Solutions Inc
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2023-08-17
Anticipated expiration: 2041-02-24
Also published as: CN114975875A; US20220271270A1; JP2022128999A; US11929489B2; CN114975875B

Description

本発明は、電極板の製造方法に関する。

従来、電極板として、集電箔の表面上に電極層を有する電極板が知られている。このような電極板の製造方法としては、例えば、特許文献１に開示されている方法が知られている。

特開２０２０－６８１１３号公報

まず、堆積層形成工程において、集電箔の表面上に、溶媒を含むことなく、活物質粒子及びバインダ粒子が堆積した堆積層を形成する。具体的には、対向して回転するＡロールとＢロールとを有し、集電箔をＡロールとＢロールとの間隙に通すようにしてＢロールによって集電箔を搬送する装置を用いて、溶媒を含むことなく電極活物質粒子とバインダ粒子とが混合された混合粉体を、集電箔の表面に配置する。詳細には、ＡロールとＢロールによって搬送される集電箔との間に電位差を生じさせた状態で、Ａロールの外周面に混合粉体を連続的に供給して、Ａロールの外周面に供給された混合粉体と集電箔との間に電位差を生じさせ、混合粉体と集電箔との間に働く静電気力によって、混合粉体を、Ａロールの外周面から集電箔の表面へ移動させて、Ｂロールによって搬送される集電箔の表面に混合粉体を連続的に配置する。これにより、集電箔の表面上に、溶媒を含むことなく、活物質粒子及びバインダ粒子が堆積した堆積層を形成する。

その後、熱プレス工程において、熱プレス装置の一対の熱プレス部によって、集電箔の表面上に堆積層を有する堆積層付き集電箔を加熱圧縮して、集電箔の表面上に電極層を形成する。具体的には、一対の熱プレス部である一対のホットロール（第１ホットロールと第２ホットロール）の間に、堆積層付き集電箔を通す（熱ロールプレスする）ことによって、堆積層を厚み方向に圧縮しつつ堆積層に含まれるバインダ粒子を軟化または溶融させて、軟化または溶融したバインダ粒子によって、活物質粒子同士を結着させると共に堆積層を集電箔の表面に結着させる。これにより、堆積層が電極層となり、集電箔の表面上に電極層が形成される。

ところで、上述の製造方法では、熱プレス工程において、堆積層付き集電箔を加熱圧縮して集電箔の表面上に電極層を形成したとき、電極層（堆積層）の表面に存在する軟化または溶融したバインダ粒子によって堆積層の表面の粘着力が高まり、電極層の表面が熱プレス部（堆積層の表面が接触する第１ホットロール）に接着（付着）することがあった。そして、電極層の表面が熱プレス部（堆積層の表面が接触する第１ホットロール）から離間するとき、電極層の一部が、集電箔の表面上から脱離（剥離）して、熱プレス装置の熱プレス部（堆積層の表面が接触する熱プレス部）に付着（転写）してしまうことがあった。また、電池の充放電特性を良好にすることが可能な電極板が求められていた。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、「電極層の一部が、集電箔の表面上から脱離（剥離）して、熱プレス装置の熱プレス部に付着（転写）してしまうこと」を低減することができる電極板の製造方法、及び、電池の充放電特性を良好にすることが可能な電極板を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、集電箔の表面上に電極層を有する電極板の製造方法において、前記集電箔の表面上に、溶媒を含むことなく、複数の活物質粒子及び複数のバインダ粒子が堆積した堆積層を形成する堆積層形成工程と、熱プレス装置の一対の熱プレス部によって、前記集電箔の表面上に前記堆積層を有する堆積層付き集電箔を加熱圧縮して、前記集電箔の表面上に前記電極層を形成する熱プレス工程と、を備え、前記熱プレス工程前の前記堆積層は、前記集電箔側に位置する第１堆積層と、前記堆積層の表面をなす第２堆積層とを有し、前記堆積層形成工程では、前記堆積層として、前記第２堆積層における前記バインダ粒子の含有率が前記第１堆積層における前記バインダ粒子の含有率よりも低い前記堆積層を形成する電極板の製造方法である。

上述の製造方法では、堆積層形成工程において、集電箔の表面上に、溶媒を含むことなく、複数の活物質粒子及び複数のバインダ粒子が堆積した堆積層を形成する。なお、堆積層は、集電箔側に位置する第１堆積層と、堆積層の表面をなす第２堆積層とを有する。第１堆積層としては、例えば、集電箔の表面に接触する層を挙げることができる。また、第２堆積層としては、例えば、第１堆積層の表面上に堆積し、堆積層の表面をなす層を挙げることができる。

さらに、上述の製造方法では、その後、熱プレス工程において、熱プレス装置の一対の熱プレス部によって、集電箔の表面上に堆積層を有する堆積層付き集電箔を加熱圧縮して、集電箔の表面上に電極層を形成する。なお、熱プレス工程では、堆積層を厚み方向に圧縮しつつ、軟化または溶融したバインダ粒子によって、活物質粒子同士を結着させると共に堆積層を集電箔の表面に結着させる。これにより、堆積層が電極層となり、集電箔の表面上に電極層が形成される。

ところで、上述の製造方法では、堆積層形成工程において、第２堆積層（堆積層の一部であって堆積層の表面をなす層）におけるバインダ粒子の含有率が第１堆積層（堆積層の一部であって集電箔側に位置する層）におけるバインダ粒子の含有率よりも低い堆積層を形成する。従って、熱プレス工程では、堆積層のうちバインダ粒子の含有率が相対的に低い第２堆積層が、熱プレス装置の熱プレス部に接触することになる。これにより、熱プレス工程において、堆積層の表面が熱プレス部に接着（付着）し難くなるので、「電極層の一部が、集電箔の表面上から脱離（剥離）して、熱プレス装置の熱プレス部に付着（転写）してしまうこと」を低減することができる。

なお、熱プレス装置としては、例えば、一対のホットロール（第１ホットロールと第２ホットロール）を有し、第１ホットロールと第２ホットロールとの間に堆積層付き集電箔を通すことによって、堆積層付き集電箔を加熱圧縮する（熱ロールプレスする）熱プレス装置を挙げることができる。この熱プレス装置の一対の熱プレス部は、第１ホットロールと第２ホットロールである。

また、熱プレス装置として、一対の熱板（第１熱板と第２熱板）を有し、第１熱板と第２熱板との間に堆積層付き集電箔を挟んで加熱圧縮する熱プレス装置を挙げることができる。この熱プレス装置の一対の熱プレス部は、第１熱板と第２熱板である。また、堆積層及び電極層には、活物質粒子及びバインダ粒子に加えて、アセチレンブラックなどの導電粒子が含まれていても良い。

さらに、前記の電極板の製造方法であって、前記堆積層形成工程では、前記第１堆積層として、溶媒を含むことなく前記活物質粒子の表面に前記活物質粒子よりも小径の前記バインダ粒子が複数結合した第１複合粒子、からなる前記第１堆積層を形成し、前記第２堆積層として、前記活物質粒子、及び、溶媒を含むことなく前記第１複合粒子に含まれる前記バインダ粒子の数よりも少数の前記バインダ粒子が前記活物質粒子の表面に結合した第２複合粒子、の少なくともいずれかからなる前記第２堆積層を形成する電極板の製造方法とすると良い。

上述の製造方法では、堆積層形成工程において、第１堆積層として、活物質粒子の表面に活物質粒子よりも小径のバインダ粒子が複数結合した第１複合粒子からなる第１堆積層を形成する。さらに、第２堆積層として、複数の活物質粒子（バインダ粒子が結合していない活物質粒子）、及び、第１複合粒子に含まれるバインダ粒子の数よりも少数のバインダ粒子が活物質粒子の表面に結合した第２複合粒子、の少なくともいずれかからなる第２堆積層を形成する。従って、第２堆積層に含まれる活物質粒子の周囲に存在するバインダ粒子の数は、第１堆積層に含まれる活物質粒子の周囲に存在するバインダ粒子の数よりも少なくなる。

従って、熱プレス工程では、堆積層のうち活物質粒子の周囲に存在するバインダ粒子の数が相対的に少ない第２堆積層が、熱プレス装置の熱プレス部に接触することになる。これにより、熱プレス工程において、熱プレス部に接触する活物質粒子が熱プレス部に接着（付着）し難くなるので、「電極層の一部が、集電箔の表面上から脱離（剥離）して、熱プレス装置の熱プレス部に付着（転写）してしまうこと」を低減することができる。

なお、第１複合粒子及び第２複合粒子は、溶媒（液体）を含むことなく、活物質粒子の表面に活物質粒子よりも小径のバインダ粒子が複数結合した粒子である。詳細には、第１複合粒子及び第２複合粒子は、活物質粒子の表面に、少なくともバインダ粒子が複数結合している粒子であり、バインダ粒子の他にアセチレンブラックなどの導電粒子が、活物質粒子の表面に結合した粒子であっても良い。

また、集電箔と、複数の活物質粒子及び複数のバインダ粒子を有し、前記集電箔の表面上に形成された電極層と、を備える電極板であって、前記電極層は、前記集電箔側に位置する第１電極層と、当該電極層の表面をなす第２電極層とを有し、前記第２電極層における前記バインダ粒子の含有率が、前記第１電極層における前記バインダ粒子の含有率よりも低い電極板とするのが好ましい。

上述の電極板では、電極層は、集電箔側に位置する第１電極層と、電極層の表面をなす第２電極層とを有する。第１電極層としては、例えば、集電箔の表面に接触する層を挙げることができる。また、第２電極層としては、例えば、第１電極層の表面上に位置し（積層され）、電極層の表面をなす層を挙げることができる。

さらに、上述の電極板では、電極層におけるバインダ粒子の含有率は、電極層の表面をなす第２電極層のほうが、集電箔側に位置する第１電極層よりも低くなっている。このように、電極層の表面側のバインダ粒子含有率を低くすることで、電池の充放電特性を良好にすることが可能となる。例えば、上述の電極板をリチウムイオン二次電池の電極板（正極板または負極板）として用いた場合は、電極層の表面においてリチウムイオンの出入り（挿入及び脱離）を阻害するバインダ粒子が少ないため、電極層の表面におけるリチウムイオンの出入り（挿入及び脱離）がし易くなる。これにより、リチウムイオン二次電池の充放電特性が良好になる。

さらに、前記の電極板であって、前記電極層は、前記活物質粒子よりも小径の前記バインダ粒子によって、複数の前記活物質粒子同士が結着してなり、前記第２電極層に含まれる前記活物質粒子の周囲に存在する前記バインダ粒子の数が、前記第１電極層に含まれる前記活物質粒子の周囲に存在する前記バインダ粒子の数よりも少ない電極板とすると良い。

上述の電極板の電極層では、活物質粒子よりも小径のバインダ粒子によって、複数の活物質粒子同士が結着している。そして、この電極層では、第２電極層（電極層の表面をなす層）に含まれる活物質粒子の周囲に存在するバインダ粒子の数が、第１電極層（集電箔側に位置する層）に含まれる活物質粒子の周囲に存在するバインダ粒子の数よりも少ない。

このように、電極層の表面側の活物質粒子の周囲に存在するバインダ粒子の数を少なくすることで、電池の充放電特性を良好にすることが可能となる。例えば、上述の電極板をリチウムイオン二次電池の電極板（正極板または負極板）として用いた場合は、電極層の表面に存在する活物質粒子においてリチウムイオンの出入り（挿入及び脱離）を阻害するバインダ粒子が少ないため、電極層の表面におけるリチウムイオンの出入り（挿入及び脱離）がし易くなる。これにより、リチウムイオン二次電池の充放電特性が良好になる。

実施形態にかかる電極板の断面概略図である。図１のＢ部拡大図である。図１のＣ部拡大図である。実施形態にかかる電極板の製造方法を説明する図である。第１複合粒子の断面概略図である。活物質粒子の断面概略図である。実施形態にかかる電極板の製造方法を説明する他の図である。実施形態にかかる電極板の製造方法を説明する他の図である。実施形態にかかる電極板の製造方法を説明する他の図である。

以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、リチウムイオン二次電池の負極板、及び、リチウムイオン二次電池の負極板の製造に、本発明を適用したものである。すなわち、本実施形態では、電極板として、リチウムイオン二次電池の負極板を例示し、電極板の製造方法として、リチウムイオン二次電池の負極板の製造方法を例示する。

まず、実施形態にかかる負極板１００について説明する。負極板１００は、第１表面１１０ｂと第２表面１１０ｃを有する集電箔１１０と、この集電箔１１０の表面（第１表面１１０ｂ）上に形成された電極層１２０とを有する（図１参照）。電極層１２０は、複数の活物質粒子１２１及び複数のバインダ粒子１２２を有する。この電極層１２０は、集電箔１１０側に位置する第１電極層１２０Ａと、電極層１２０の表面１２５をなす第２電極層１２０Ｂとを有する。第１電極層１２０Ａ及び第２電極層１２０Ｂは、それぞれ、複数の活物質粒子１２１及び複数のバインダ粒子１２２を有する。

なお、本実施形態では、第１電極層１２０Ａは、集電箔１１０の表面（第１表面１１０ｂ）に接触する層であり、第２電極層１２０Ｂは、第１電極層１２０Ａの表面上に位置する（積層された）層である。また、本実施形態では、集電箔１１０として、厚みが８μｍの銅箔を用いている。また、活物質粒子１２１として、粒径が１０μｍの黒鉛粒子を用いている。また、バインダ粒子１２２として、粒径が１００～２００ｎｍのＰＶＤＦ粒子を用いている。

本実施形態の負極板１００では、電極層１２０におけるバインダ粒子１２２の含有率は、電極層１２０の表面１２５をなす第２電極層１２０Ｂのほうが、集電箔１１０側に位置する第１電極層１２０Ａよりも低くなっている。このように、電極層１２０において、表面１２５側（表面１２５）のバインダ粒子１２２の含有率を低くすることで、リチウムイオン二次電池の充放電特性を良好にすることが可能となる。具体的には、電極層１２０の表面１２５においてリチウムイオンの出入り（挿入及び脱離）を阻害するバインダ粒子１２２が少ないため、電極層１２０の表面１２５におけるリチウムイオンの出入り（挿入と脱離）がし易くなる。これにより、リチウムイオン二次電池の充放電特性が良好になる。

より具体的には、本実施形態にかかる負極板１００の電極層１２０では、活物質粒子１２１よりも小径のバインダ粒子１２２によって、複数の活物質粒子１２１同士が結着している。そして、この電極層１２０では、図２と図３を比較するとわかるように、第２電極層１２０Ｂ（電極層１２０の表面１２５をなす層）に含まれる活物質粒子１２１の周囲に存在するバインダ粒子１２２の数が、第１電極層１２０Ａ（集電箔１１０側に位置する層）に含まれる活物質粒子１２１の周囲に存在するバインダ粒子１２２の数よりも少ない。詳細には、第２電極層１２０Ｂに含まれる活物質粒子１２１の表面に付着しているバインダ粒子１２２の数が、第１電極層１２０Ａ（集電箔１１０側に位置する層）に含まれる活物質粒子１２１の表面に付着しているバインダ粒子１２２の数よりも少ない。なお、図２は、図１のＢ部拡大図であり、第１電極層１２０Ａの拡大断面図である。また、図３は、図１のＣ部拡大図であり、第２電極層１２０Ｂの拡大断面図である。

このように、電極層１２０の表面１２５に位置する活物質粒子１２１の周囲に存在するバインダ粒子１２２の数を少なくすることで、リチウムイオン二次電池の充放電特性を良好にすることが可能となる。具体的には、電極層１２０の表面１２５に存在する活物質粒子１２１の周囲（活物質粒子１２１の表面）に、リチウムイオンの出入り（挿入及び脱離）を阻害するバインダ粒子１２２が少ないため、電極層１２０の表面１２５におけるリチウムイオンの出入り（挿入及び脱離）がし易くなる。これにより、リチウムイオン二次電池の充放電特性が良好になる。

次に、実施形態にかかる負極板１００の製造方法について説明する。まず、堆積層形成工程において、集電箔１１０の表面（第１表面１１０ｂ）上に、溶媒を含むことなく、活物質粒子１２１及びバインダ粒子１２２が堆積した堆積層１３０を形成する（図８参照）。具体的には、厚みが８μｍの銅箔からなる集電箔１１０を用意し、図４に示すように、集電箔１１０の第１表面１１０ｂ上に、厚みが１ｍｍで直径２５ｍｍの貫通孔１０ｂを有する樹脂板１０を載置する。

次いで、樹脂板１０の貫通孔１０ｂ内に複数の第１複合粒子１２３を投入（充填）して、集電箔１１０の第１表面１１０ｂ上に、複数の第１複合粒子１２３からなる第１堆積層１３０Ａを形成する（図４参照）。なお、第１複合粒子１２３は、図５に示すように、溶媒（液体）を含むことなく、活物質粒子１２１の表面に活物質粒子１２１よりも小径のバインダ粒子１２２が複数結合した粒子である。本実施形態では、活物質粒子１２１として、粒径が１０μｍの黒鉛粒子（例えば、アモルファスコートグラファイト粒子）を用いている。また、バインダ粒子１２２として、粒径が１００～２００ｎｍのＰＶＤＦ粒子を用いている。第１複合粒子１２３は、例えば、複数の活物質粒子１２１と複数のバインダ粒子１２２とを攪拌混合して、活物質粒子１２１の表面に複数のバインダ粒子１２２を結合させることによって得ることができる。

次に、図７に示すように、第１堆積層１３０Ａの表面上に複数の活物質粒子１２１（バインダ粒子１２２が結合していない活物質粒子１２１、図６参照）を振り掛けて、第１堆積層１３０Ａの表面上に、複数の活物質粒子１２１からなる第２堆積層１３０Ｂを形成する。これにより、集電箔１１０の第１表面１１０ｂ上に、溶媒を含むことなく、活物質粒子１２１及びバインダ粒子１２２が堆積した堆積層１３０が形成される（図７参照）。堆積層１３０は、集電箔１１０側に位置する第１堆積層１３０Ａと、堆積層１３０の表面１３５をなす第２堆積層１３０Ｂとを有する。

なお、本実施形態では、第１堆積層１３０Ａは、集電箔１１０の表面（第１表面１１０ｂ）に接触する層であり、第２堆積層１３０Ｂは、第１堆積層１３０Ａの表面上に堆積した層である。また、本実施形態では、第１堆積層１３０Ａの厚みを１．０ｍｍ、第２堆積層１３０Ｂの厚みを１０～２０μｍとしている。その後、樹脂板１０を取り外すことで、集電箔１１０の第１表面１１０ｂ上に堆積層１３０を有する堆積層付き集電箔１００Ａが得られる（図８参照）。

ところで、本実施形態では、前述のように、複数の第１複合粒子１２３（活物質粒子１２１の表面に複数のバインダ粒子１２２が結合した粒子）によって第１堆積層１３０Ａを形成しており、複数の活物質粒子１２１（バインダ粒子１２２が結合していない活物質粒子１２１）によって第２堆積層１３０Ｂを形成している。これにより、本実施形態では、堆積層形成工程において、第２堆積層１３０Ｂ（堆積層１３０の表面１３５をなす層）におけるバインダ粒子１２２の含有率が、第１堆積層１３０Ａ（集電箔１１０側に位置する層）におけるバインダ粒子１２２の含有率よりも低い堆積層１３０が形成される。

その後、熱プレス工程において、熱プレス装置５０の一対の熱プレス部（第１熱板２０と第２熱板３０）によって、集電箔１１０の第１表面１１０ｂ上に堆積層１３０を有する堆積層付き集電箔１００Ａを厚み方向に加熱圧縮して、集電箔１１０の第１表面１１０ｂ上に電極層１２０を形成する（図９参照）。詳細には、第１熱板２０を堆積層１３０の表面１３５に接触させると共に、第２熱板３０を集電箔１１０の第２表面１１０ｃに接触させる態様で、第１熱板２０と第２熱板３０の間に堆積層付き集電箔１００Ａを挟んで、堆積層付き集電箔１００Ａを厚み方向に加熱圧縮する。

なお、本実施形態では、第１熱板２０及び第２熱板３０の温度を１８０℃に設定し、この第１熱板２０及び第２熱板３０によって、堆積層付き集電箔１００Ａに対して５トンの圧縮荷重を加えることで、堆積層付き集電箔１００Ａを厚み方向に加熱圧縮している。

この熱プレス工程では、堆積層１３０を厚み方向（図９において上下方向）に圧縮しつつ堆積層１３０に含まれるバインダ粒子１２２を軟化または溶融させて、軟化または溶融したバインダ粒子１２２によって、活物質粒子１２１同士を結着させると共に堆積層１３０を集電箔１１０の第１表面１１０ｂに結着させる。これにより、堆積層１３０が電極層１２０となり、集電箔１１０の第１表面１１０ｂ上に電極層１２０が形成されて、図１に示す負極板１００が作製される。

ところで、本実施形態の製造方法では、堆積層形成工程において、第２堆積層１３０Ｂ（堆積層１３０の表面１３５をなす層）におけるバインダ粒子１２２の含有率が、第１堆積層１３０Ａ（集電箔１１０側に位置する層）におけるバインダ粒子１２２の含有率よりも低い堆積層１３０を形成する。従って、後の熱プレス工程では、堆積層１３０のうちバインダ粒子１２２の含有率が相対的に低い第２堆積層１３０Ｂが、熱プレス部（本実施形態では、第１熱板２０）に接触することになる。これにより、熱プレス工程において、堆積層１３０の表面１３５が熱プレス部（第１熱板２０）に接着（付着）し難くなるので、「電極層１２０の一部が、集電箔１１０の表面上から脱離（剥離）して、熱プレス装置５０の熱プレス部（第１熱板２０）に付着してしまうこと」を低減することができる。

詳細には、本実施形態の製造方法では、堆積層形成工程において、第１堆積層１３０Ａとして、活物質粒子１２１の表面にバインダ粒子１２２が複数結合した第１複合粒子１２３からなる第１堆積層１３０Ａを形成する。さらに、第２堆積層１３０Ｂとして、複数の活物質粒子１２１（バインダ粒子１２２が結合していない活物質粒子１２１）からなる第２堆積層１３０Ｂを形成する。従って、第２堆積層１３０Ｂに含まれる活物質粒子１２１の周囲に存在するバインダ粒子１２２の数（量）は、第１堆積層１３０Ａに含まれる活物質粒子１２１の周囲に存在するバインダ粒子１２２の数（量）よりも少なくなる。

従って、熱プレス工程では、堆積層１３０のうち活物質粒子１２１の周囲に存在するバインダ粒子１２２の数（量）が相対的に少ない第２堆積層１３０Ｂが、熱プレス部（第１熱板２０）に接触することになる。これにより、熱プレス工程において、熱プレス部（第１熱板２０）に接触する活物質粒子１２１が熱プレス部（第１熱板２０）に接着（付着）し難くなるので、「電極層１２０の一部が、集電箔１１０の表面上から脱離（剥離）して、熱プレス部（第１熱板２０）に付着してしまうこと」を低減することができる。

上述のようにして作製した負極板１００は、その後、正極板及びセパレータと組み合わされて、電極体を形成する。次いで、この電極体に端子部材を取り付けた後、電池ケース内に電極体及び電解液を収容する。これにより、リチウムイオン二次電池が完成する。

＜製造方法の評価＞
前述した実施形態の製造方法によって、４つの負極板１００をそれぞれ作製したところ、いずれの負極板１００を作製したときも、「電極層１２０の一部が、集電箔１１０の表面上から脱離（剥離）して、熱プレス部（第１熱板２０）に付着（転写）してしまうこと」が生じなかった。

一方、比較形態の製造方法によって、４つの負極板をそれぞれ作製した。本比較形態では、堆積層形成工程において、活物質粒子１２１の表面にバインダ粒子１２２が複数結合した第１複合粒子１２３のみによって、集電箔１１０の第１表面１１０ｂ上に堆積層を形成した。これにより、第２堆積層（堆積層の表面をなす層）におけるバインダ粒子１２２の含有率が、第１堆積層（集電箔１１０側に位置する層）におけるバインダ粒子１２２の含有率と同等である堆積層を形成した。

従って、比較形態では、堆積層の表面をなす第２堆積層におけるバインダ粒子１２２の含有率が、実施形態よりも高くなる。詳細には、比較形態では、第２堆積層１３０Ｂに含まれる活物質粒子１２１の周囲に存在するバインダ粒子１２２の数（量）が、実施形態よりも多くなる。その後、実施形態と同様の熱プレス工程を行って、４つの負極板を作製したところ、このうちの３つの負極板を作製したときに、「電極層１２０の一部が、集電箔１１０の表面上から脱離（剥離）して、熱プレス部（第１熱板２０）に付着（転写）してしまうこと」が発生した。

以上の結果より、実施形態の製造方法によれば、「電極層１２０の一部が、集電箔１１０の表面上から脱離（剥離）して、熱プレス部（第１熱板２０）に付着（転写）してしまうこと」を低減することができるといえる。その理由は、実施形態では、比較形態とは異なり、堆積層形成工程において、第２堆積層１３０Ｂ（堆積層１３０の表面１３５をなす層）におけるバインダ粒子１２２の含有率が、第１堆積層１３０Ａ（集電箔１１０側に位置する層）におけるバインダ粒子１２２の含有率よりも低い堆積層１３０を形成するからである。

また、実施形態の製造方法により製造した負極板１００は、比較形態の製造方法により製造した負極板に比べて、リチウムイオン二次電池の充放電特性を良好にすることができる。その理由は、実施形態の製造方法により製造した負極板１００では、電極層１２０におけるバインダ粒子１２２の含有率は、電極層１２０の表面１２５をなす第２電極層１２０Ｂのほうが、集電箔１１０側に位置する第１電極層１２０Ａよりも低くなるからである。これにより、電極層１２０の表面１２５におけるリチウムイオンの出入り（挿入及び脱離）がし易くなるので、リチウムイオン二次電池の充放電特性が良好になる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、実施形態では、電極板の製造方法として、負極板１００の製造方法を例示した。しかしながら、本発明は、負極板のみならず、正極板の製造方法にも適用することができる。なお、正極板を製造する場合、第１複合粒子として、活物質粒子の表面にバインダ粒子と導電粒子が結合した複合粒子を用いると良い。

また、実施形態では、電極層１２０を、集電箔１１０の片面（第１表面１１０ｂ）のみに形成する例を示したが、集電箔１１０の両面（第１表面１１０ｂと第２表面１１０ｃ）に形成するようにしても良い。すなわち、本発明は、集電箔の片面（第１表面）に電極層を有する電極板のみならず、集電箔の両面（第１表面及び第２表面）に電極層を有する電極板、及びその製造方法に適用することができる。なお、集電箔１１０の両面に電極層１２０を形成する場合は、前述のように、堆積層形成工程において集電箔１１０の第１表面１１０ｂに堆積層１３０を形成し、熱プレス工程を行って、集電箔１１０の第１表面１１０ｂに電極層１２０を有する片面積層電極板を作製した後、当該片面積層電極板の集電箔１１０の第２表面１１０ｃにも堆積層１３０を形成し、その後、熱プレス工程を行うようにすると良い。

また、実施形態では、集電箔として、矩形状にカットされた枚葉型（短冊状）の集電箔１１０を用い、一対の熱プレス部として一対の熱板（第１熱板２０と第２熱板３０）を有する熱プレス装置５０を用いて、枚葉型（短冊状）の負極板１００を作製した。しかしながら、本発明は、集電箔として長尺帯状の集電箔を用い、一対の熱プレス部として一対のホットロール（第１ホットロールと第２ホットロール）を有する熱プレス装置を用いて、長尺帯状の負極板を作製する場合にも適用することができる。例えば、長尺帯状の集電箔を長手方向に搬送しつつ、集電箔の表面上に堆積層（第１堆積層と第２堆積層）を形成し、その後、一対のホットロールによって熱プレス工程を行うようにしても良い。

また、実施形態では、第２堆積層として、活物質粒子１２１からなる第２堆積層１３０Ｂを形成した。しかしながら、本発明では、第２堆積層として、第１複合粒子１２３に含まれるバインダ粒子１２２の数よりも少数のバインダ粒子１２２が活物質粒子１２１の表面に結合した第２複合粒子（複数の第２複合粒子）からなる第２堆積層を形成するようにしても良い。あるいは、複数の活物質粒子１２１と複数の前記第２複合粒子からなる第２堆積層を形成するようにしても良い。

２０第１熱板（熱プレス部）
３０第２熱板（熱プレス部）
５０熱プレス装置
１００負極板（電極板）
１００Ａ堆積層付き集電箔
１１０集電箔
１１０ｂ第１表面（表面）
１２０電極層
１２０Ａ第１電極層
１２０Ｂ第２電極層
１２５表面
１２１活物質粒子
１２２バインダ粒子
１２３第１複合粒子
１３０堆積層
１３０Ａ第１堆積層
１３０Ｂ第２堆積層

Claims

集電箔の表面上に電極層を有する電極板の製造方法において、
前記集電箔の表面上に、溶媒を含むことなく、複数の活物質粒子及び複数のバインダ粒子が堆積した堆積層を形成する堆積層形成工程と、
熱プレス装置の一対の熱プレス部によって、前記集電箔の表面上に前記堆積層を有する堆積層付き集電箔を加熱圧縮して、前記集電箔の表面上に前記電極層を形成する熱プレス工程と、を備え、
前記熱プレス工程前の前記堆積層は、前記集電箔側に位置する第１堆積層と、前記堆積層の表面をなす第２堆積層とを有し、
前記堆積層形成工程では、前記堆積層として、前記第２堆積層における前記バインダ粒子の含有率が前記第１堆積層における前記バインダ粒子の含有率よりも低い前記堆積層を形成する
電極板の製造方法。
請求項１に記載の電極板の製造方法であって、
前記堆積層形成工程では、
前記第１堆積層として、溶媒を含むことなく前記活物質粒子の表面に前記活物質粒子よりも小径の前記バインダ粒子が複数結合した第１複合粒子、からなる前記第１堆積層を形成し、
前記第２堆積層として、前記活物質粒子、及び、溶媒を含むことなく前記第１複合粒子に含まれる前記バインダ粒子の数よりも少数の前記バインダ粒子が前記活物質粒子の表面に結合した第２複合粒子、の少なくともいずれかからなる前記第２堆積層を形成する
電極板の製造方法。