电极的制造方法、分级系统、电极材料和电极与流程

本公开涉及电极的制造方法、分级系统、电极材料和电极。

背景技术：

1、日本特开2014-102967公开了一种用于过滤活性物质层形成用浆料的过滤器。

技术实现思路

1、相关技术中，电极是通过涂布液体涂料而制造的。即，通过混合电极材料和溶剂而准备浆料。电极材料除了活性物质粉体以外，还可含有粘结剂、导电材料等。通过将浆料涂敷在基材表面而制造电极。

2、溶剂可溶解粘结剂。溶剂也是固体粒子的分散介质。溶剂可包含例如有机溶剂等。例如从制造成本、环境负荷等观点出发，要求降低伴随电极制造的溶剂使用量。因此，也提出了不经由浆料的工艺。例如通过混合活性物质粉体和粘结剂而准备粉体涂料。粉体涂料是湿润粉体或干燥粉体。可通过将粉体涂料涂装到基材表面而制造电极。

3、活性物质粉体是活性物质粒子的集合体。活性物质粒子发生电极反应。活性物质粉体理想的是由活性物质粒子构成。但是，活性物质粉体也可含有微量异物。异物是非有意存在的杂质。异物包含金属。认为异物是因例如活性物质粉体的制造设备的磨损等而产生的。异物是粒状的。混入到电极中的异物可能对电池性能造成不良影响。特别是在异物为粗大粒子的情况下，容易造成影响。例如，电池的自放电量可能变多。

4、异物可包含磁性物。磁性物例如可含有来自铁(fe)、氧化铁、不锈钢(sus)的成分等。相关技术中，在合成活性物质粉体后，对活性物质粉体进行磁力筛选处理(以下记为"磁筛处理")，由此减少磁性物。但是，磁筛处理的分离效率不足。例如钴酸锂等活性物质粒子也可能具有磁性。在活性物质粒子具有磁性的情况下，异物的分离效率可能下降。因为活性物质粒子也附着在磁铁上。而且，也存在不具有磁性的异物。例如铜(cu)不具有磁性。以下，"包含磁性物和cu的异物"也被记为"特定异物"。

5、相关技术中，通过用过滤器过滤含有电极材料的浆料而降低特定异物。但是，该方法无法适用于粉体涂料(湿润粉体、干燥粉体)。

6、本公开提供了一种降低了特定异物(磁性材料、cu)的电极的制造方法、分级系统、电极材料和电极。

7、以下说明本公开的技术方案和作用效果。不过，本说明书的作用机理包含推定。作用机理没有限定本公开的技术范围。

8、1.本发明第1方案的电极的制造方法中，

9、准备含有活性物质粉体的电极材料，

10、通过分级装置对电极材料实施干式分级处理，

11、通过使用实施了上述干式分级处理的电极材料而制造电极。

12、分级装置包含网筛、叶片和电动机。网筛具有筒状的外形。网筛是电绝缘性的。网筛被构成为从电极材料中分离粗大粒子。叶片被构成为将电极材料按压到网筛上。电动机被构成为使叶片沿网筛的内周面旋转。

13、通过分级装置对电极材料实施干式分级处理时，通过监视分级装置的运转声音和电动机的转矩中的至少一者，来检测网筛的破损。通过分级装置对电极材料实施干式分级处理时，在检测到网筛的破损时，停止将位于分级装置内的电极材料用于电极的制造。

14、根据本公开的新见解，特定异物(磁性物、cu)是粗大粒子。粗大粒子可通过干式分级处理而从电极材料中分离。与用过滤器过滤浆料的方法相比，干式分级处理可具有高的分离效率。即，与相关技术相比，可减少特定异物。

15、干式分级处理中，使用网筛。网筛存在容易破损的倾向。由于网筛的破损，存在特定异物混入电极的可能性。即，在品质稳定性方面存在改善的余地。

16、作为检测网筛破损的方法，考虑监视网筛的电阻变化。即，对网筛赋予导电性。网筛破损时，网筛的电阻会上升。由于电阻上升，能够检测到网筛的破损。但是，电极材料可能包含导电性材料。在电极材料包含导电性材料的情况下，可能无法检测网筛的破损。

17、因此，根据分级装置运转声音、电动机的转矩而检测网筛的破损。由此，即使电极材料含有导电性物质也能够检测网筛的破损。通过检测网筛的破损，能够稳定地制造特定异物减少了的电极。即，可期待品质稳定。

18、2.电极材料例如也可以包含导电性物质。

19、3.通过上述分级装置对电极材料实施干式分级处理时，例如也可以包括：通过分析运转声音的频率而检测来自网筛破损的频率分量。

20、4.通过上述分级装置对电极材料实施干式分级处理时，也可以包括：在转矩偏离了基准范围时，判断为发生了网筛破损。

21、5.通过使用实施了上述干式分级处理的电极材料而制造电极时，例如也可以包括：

22、准备含有电极材料的涂料；以及

23、将涂料涂装到基材的表面。

24、涂料除了电极材料以外，也可以还含有选自导电材料、固体电解质、粘结剂、添加剂和溶剂中的至少一种。

25、6.涂料的固体分数以质量分数计也可以为70～100％。

26、具有70～100％固体分数的涂料可以是粉体涂料(湿润粉体、干燥粉体)。再者，液体涂料(浆料)可以具有例如60％以下的固体分数。

27、7.也可以在判断为发生了破损的情况下，停止分级装置，

28、在停止分级装置之后，更换网筛，

29、在更换网筛之后，再次开始分级装置的运转。

30、8.本发明第2方案涉及一种用于对电极材料实施干式分级处理的分级系统。分级系统包含分级装置和检测装置。

31、分级装置包含网筛、叶片和电动机。网筛具有筒状的外形。网筛是电绝缘性的。网筛被构成为从电极材料中分离粗大粒子。叶片被构成为将电极材料按压到网筛上。电动机被构成为使叶片沿网筛的内周面旋转。检测装置被构成为：通过监视分级装置的运转声音和电动机的转矩中的至少一者，来检测网筛的破损。

32、9.检测装置被构成为：通过分析运转声音的频率来检测来自破损的频率分量。

33、10.检测装置被构成为：在转矩偏离了基准范围时，判断为发生了破损。

34、11.分级系统也可以还包含控制装置。控制装置也可以被构成为：在检测装置检测到破损时停止分级装置的运转。

35、12.检测装置也可以被构成为：在检测到破损的情况下，将分级装置内的电极材料判定为不合格品，

36、检测装置也可以被构成为：在对被判定为不合格品的电极材料再次实施干式分级处理的情况下，将曾被判定为不合格品的电极材料再判定为合格品。

37、13.本发明第3方案涉及一种包含活性物质粉体的电极材料。电极材料中的磁性物含有率以质量分数计为4ppm以下。并且电极材料中的铜含有率以质量分数计为1ppm以下。

38、14.本发明第4方案涉及包含第3方案的电极材料的电极。

技术特征：

1.一种电极的制造方法，其特征在于，包含以下工序：

2.根据权利要求1所述的电极的制造方法，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的电极的制造方法，其特征在于，

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电极的制造方法，其特征在于，通过分级装置对所述电极材料实施所述干式分级处理的工序包含：在所述转矩偏离了基准范围时，判断为发生了所述破损。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电极的制造方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的电极的制造方法，其特征在于，

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电极的制造方法，其特征在于，还包含以下工序：

8.一种用于对电极材料实施干式分级处理的分级系统，其特征在于，包含分级装置和检测装置，

9.根据权利要求8所述的分级系统，其特征在于，

10.根据权利要求8或9所述的分级系统，其特征在于，

11.根据权利要求8～10中任一项所述的分级系统，其特征在于，还包含控制装置，

12.根据权利要求8～11中任一项所述的分级系统，

13.一种电极材料，其特征在于，包含活性物质粉体，

14.一种电极，其特征在于，包含权利要求13所述的电极材料。

技术总结
本公开提供一种降低了特定异物(磁性材料、Cu)的电极的制造方法、分级系统、电极材料和电极。该电极的制造方法中，准备包含活性物质粉体的电极材料。通过分级装置对电极材料实施干式分级处理。通过使用经过干式分级处理的电极材料而制造电极。分级装置包含网筛、叶片和电动机。通过监视分级装置的运转声音和电动机的转矩中的至少一者，而检测网筛的破损。在检测到网筛的破损时，停止将位于分级装置内的电极材料用于电极的制造。

技术研发人员：池田丈典,盛山智,大工原秀吾,近藤刚司,田崎智之,阿部友邦
受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13