JP2000106173A - 非水電解液二次電池と非水電解液二次電池用正極活物質ペーストの製造法 - Google Patents
非水電解液二次電池と非水電解液二次電池用正極活物質ペーストの製造法Info
- Publication number
- JP2000106173A JP2000106173A JP10277206A JP27720698A JP2000106173A JP 2000106173 A JP2000106173 A JP 2000106173A JP 10277206 A JP10277206 A JP 10277206A JP 27720698 A JP27720698 A JP 27720698A JP 2000106173 A JP2000106173 A JP 2000106173A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- positive electrode
- electrolyte secondary
- active material
- electrode active
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
池において、高放電電流を流した際に容量が小さく、放
電電圧が低くなることを解消する。 【解決手段】 リチウム含有化合物粉末の平均粒径が5
〜15μmであり、導電剤粉末の平均粒径が50〜30
0μmであって、これらに粘性水溶液を20〜40重量
%添加して混練して、粒度分布の5〜15μm付近のピ
ークI1 と50〜300μm付近のピークI2 の比が0
≦I2 /I1 ≦0.5とする正極ペーストを用いること
により高いレート特性を有する非水電解液二次電池が得
られる。
Description
レート特性の高い非水電解液二次電池とその正極活物質
ペーストの製造法に関するものである。
する非水電解液二次電池は高電圧で高エネルギー密度が
期待され、盛んに研究がなされている。
級の非水電解液二次電池の正極活物質としてLiMn2
O4 ,LiCoO2 ,LiNiO2 ,LiFeO2 等が
注目され、LiCoO2 はリチウムイオン電池の正極活
物質として広く用いられている。
特性等の点から金属リチウムに代わり、炭素材料が広く
用いられている。特に、黒鉛化度の進んだ黒鉛粉末は、
高容量で、放電電位が金属リチウムに比べ約0.1V貴
であり、電池電圧の低下が少ないという特徴を有してお
り、盛んに研究がなされてきた。
池はレート特性向上のため負極に炭素材料を用いている
が、それだけではレート特性の点でいまだ不十分であ
り、さらなるレート特性の向上が期待されている。特に
高電流で放電したときの放電平均電圧の低下は電子機器
の停止等につながり、高電流放電でも放電電圧の低下が
小さい非水電解液二次電池が要望されている。
な放電容量を維持し、かつ高い平均放電電圧の非水電解
液二次電池とすることを目的としている。
に、本発明は正極活物質と導電剤を混練した正極ペース
トの粒度分布を最適化しようとするものである。
均一とし、さらに正極活物質表面に効果的に導電剤粉末
を存在させることにより、レート特性に優れた非水電解
液二次電池を得ることができることとしたものである。
ならびに製造方法により実現できるものである。すなわ
ち、請求項1に記載のように、リチウム含有化合物粉末
の平均粒径が5〜15μmとし、導電剤粉末の平均粒径
を50〜300μmとし、ペーストの粒度分布の5〜1
5μm付近のピークをI1 とし、50〜300μm付近
のピークをI2 としたときに、I1 とI2 との比が0≦
I2 /I1 ≦0.5となる正極活物質ペーストを用いる
ことによりレート特性に優れた電池とすることができ
る。
4に記載のように、平均粒径が5〜15μmのリチウム
含有化合物粉末と、平均粒径が50〜300μmの導電
剤粉末とを粘性水溶液を20〜40重量%添加して混練
することにより得られるものである。
図4を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は正極活物質LiCoO2 粉末の
粒度分布であり、図2は導電剤アセチレンブラック粉末
の粒度分布である。これらの粉末を粘性水溶液を溶媒と
して混練し正極活物質ペーストを作製する。ペーストの
含水率が20%〜30%の低含水率状態で混練すると図
3に示すような粒度分布のペーストを得ることができ
る。
活物質ペーストを用い、図4に示す電池を構成する。
を概略的に示したものである。
物質であるLiCoO2 はLi2CO3 とCo3O4 とを
3:2のモル比で混合し、900℃で加熱することによ
って合成した。さらに、これを100メッシュ以下に分
級したものを正極活物質とした。
てアセチレンブラック粉末を100g、結着剤としての
ポリ4フッ化エチレンディスパージョンを100gと1
%のメチルセルロース粉末を純水に溶解した粘性水溶液
を350g加え、混練してペースト状にし、アルミニウ
ムの芯材に塗布し、乾燥、圧延して正極を得た。
μmのものを用い、導電剤としてのアセチレンブラック
粉末の平均粒径は100μmのものを用いた。それぞれ
の粉末の粒度分布を図1,図2に示す。また、これらを
混練して得た正極ペーストの粒度分布を図3に示す。
000gに対して100gのポリ4フッ化エチレンディ
スパージョンと水を加え、ペースト状にし、これを銅の
芯材に塗布、乾燥し、圧延して得た。
けた芯材と同材質の正極リード1を有する正極板2と負
極リード3を有する負極板4間に両極板より幅の広い帯
状の多孔性ポリエチレン製のセパレータ5を介して全体
を渦巻状に捲回して構成する。さらに、この電極体の上
下それぞれにポリプロピレン製の上部絶縁板6,下部絶
縁板7を配して電槽8に挿入した。次に、電槽8の上部
に段部を形成させた後、非水電解液として、1モル/リ
ットルの六フッ化リン酸リチウムを溶解したエチレンカ
ーボネートとジエチルカーボネートの等比体積混合溶液
を注入し、封口板9で密閉して電池とする。
おいて、メチルセルロース粉末を純水に溶解した粘性水
溶液を900gとし、その他は実施例1と同様の方法で
正極ペーストを作製した。このようにして作製した正極
ペーストの粒度分布は図5に示すようになった。この正
極ペーストを用い、実施例1と同様の方法で比較例の電
池を作製した。
5A、充電電圧4.2Vで2時間の定電流,定電圧充電
を行い、0.2Aと2Aの定電流放電を行った。評価は
0.2Aで放電したときの放電容量(C0.2A)に対する
2Aで放電したとき放電容量(C2A)の維持率Rおよび
2Aで放電したときの平均放電電圧を用いた。
1は放電容量維持率Rが増加するだけでなく平均放電電
圧も高くなり、レート特性が向上していることがわか
る。
ーストの粒度分布の最適化を行った結果を示す。いろい
ろな粒度分布の正極ペーストを作るために、LiCoO
2 粉末の平均粒径は8μmのものを用い、導電剤として
のアセチレンブラック粉末の平均粒径は150μmのも
のを用い、ペーストの含水率と混練時間を変えることに
より、表2に示す(A)〜(I)の9種類の正極ペース
トを作製し、それぞれのペーストの粒度分布を測定し、
8μm付近のピークI1 と100μm付近のピークI2
の比であるI2 /I1 を計算した。これら正極ペースト
を用いて非水電解液二次電池を作製し、実施例1と同様
の電池試験を行った。図6にI2 /I1 と容量維持率R
の関係を示す。Rは粒度分布のピーク比率が0.5を越
える付近から低下しており、正極ペーストの粒度分布の
ピーク比率は0〜0.5の範囲が適していることがわか
る。
ットルの六フッ化リン酸リチウムを溶解したエチレンカ
ーボネートとジエチルカーボネートと等比体積混合溶液
の場合について説明したが、溶媒としてはこの他に、プ
ロピレンカーボネート,エチレンカーボネート,ジエト
キシカーボネート等のカーボネート類、ガンマーブチロ
ラクトン,酢酸メチル等のエステル類を単独あるいは1
つ以上を混合して用い、溶質として過塩素酸リチウム,
ホウフッ化リチウム,六フッ化リン酸リチウムを用いた
場合でも、同様の結果を得た。
oO2 を用いて説明したが、正極活物質としてはこの他
に、LiMn2O4 ,LiNiO2 等を用いても同様の
結果が得られた。
ギー密度の非常に高い非水電解液二次電池のレート特性
を向上させることができる。
セチレンブラックを混練した本発明の一実施例における
正極ペーストの粒度分布を示す図
縦断面図
率の関係を示す図
Claims (6)
- 【請求項1】 リチウム含有化合物粉末と導電剤粉末と
粘性水溶液とを混練した正極活物質ペーストであって、
リチウム含有化合物粉末の平均粒径が5〜15μmであ
り、導電剤粉末の平均粒径が50〜300μmであっ
て、ペーストの粒度分布の5〜15μm付近のピークを
I1 とし、50〜300μm付近のピークをI2 とした
ときI1 とI2 との比が0≦I2 /I1 ≦0.5の関係
にある正極活物質ペーストを用いた非水電解液二次電
池。 - 【請求項2】 リチウム含有化合物はLiCoO2 ,L
iNiO2 ,LiMn 2O4 より選ばれる少なくとも1
つのリチウム含有化合物としたことを特徴とする請求項
1記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項3】 導電剤はアセチレンブラックとしたこと
を特徴とする請求項1記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項4】 リチウム含有化合物粉末と導電剤粉末と
粘性水溶液とを混練して正極活物質ペーストを作製する
方法であって、リチウム含有化合物粉末の平均粒径が5
〜15μmであり、導電剤粉末の平均粒径が50〜30
0μmであって、これらの粉末に粘性水溶液を20〜4
0重量%添加して混練することによりペーストの粒度分
布の5〜15μm付近のピークをI1 とし、50〜30
0μm付近のピークをI2 としたときI1 とI2 との比
を0≦I2 /I1 ≦0.5とする非水電解液二次電池用
正極活物質ペーストの製造法。 - 【請求項5】 リチウム含有化合物はLiCoO2 ,L
iNiO2 ,LiMn 2O4 より選ばれる少なくとも1
つのリチウム含有化合物としたことを特徴とする請求項
4記載の非水電解液二次電池用正極活物質ペーストの製
造法。 - 【請求項6】 導電剤はアセチレンブラックとしたこと
を特徴とする請求項4記載の非水電解液二次電池用正極
活物質ペーストの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10277206A JP2000106173A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 非水電解液二次電池と非水電解液二次電池用正極活物質ペーストの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10277206A JP2000106173A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 非水電解液二次電池と非水電解液二次電池用正極活物質ペーストの製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000106173A true JP2000106173A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=17580297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10277206A Pending JP2000106173A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 非水電解液二次電池と非水電解液二次電池用正極活物質ペーストの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000106173A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030008514A (ko) * | 2001-07-18 | 2003-01-29 | 성남전자공업주식회사 | 리튬 폴리머 전지 제조방법 |
JP2004319105A (ja) * | 2003-04-11 | 2004-11-11 | Sony Corp | 正極活物質及びそれを用いた非水電解質二次電池 |
JP2015038861A (ja) * | 2013-07-17 | 2015-02-26 | Jsr株式会社 | 蓄電デバイス電極用スラリーおよびその製造方法、蓄電デバイス電極、蓄電デバイス |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP10277206A patent/JP2000106173A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030008514A (ko) * | 2001-07-18 | 2003-01-29 | 성남전자공업주식회사 | 리튬 폴리머 전지 제조방법 |
JP2004319105A (ja) * | 2003-04-11 | 2004-11-11 | Sony Corp | 正極活物質及びそれを用いた非水電解質二次電池 |
JP2015038861A (ja) * | 2013-07-17 | 2015-02-26 | Jsr株式会社 | 蓄電デバイス電極用スラリーおよびその製造方法、蓄電デバイス電極、蓄電デバイス |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4878687B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
EP1391959B1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP4794893B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
US6555268B1 (en) | Negative electrode for secondary cell, negative plate for secondary cell, and secondary cell comprising the same | |
JP2007265668A (ja) | 非水電解質二次電池用正極及びその製造方法 | |
JP2013110134A (ja) | 非水電解質電池 | |
JP2007141527A (ja) | 電極及びそれを用いた非水二次電池 | |
KR20110074701A (ko) | 비수 전해질 이차 전지의 정극의 제조 방법 | |
JP3555213B2 (ja) | 非水二次電池 | |
JP2002025611A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP2005251684A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP3579280B2 (ja) | 非水電解液二次電池用負極およびこの負極を備えた非水電解液二次電池 | |
JP3301931B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JPH1125955A (ja) | 電極シートとこれを用いた非水電解質二次電池 | |
US9643859B2 (en) | Process for producing carbonate compound and cathode active material | |
JPH1097870A (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2009004357A (ja) | 非水電解液リチウムイオン二次電池 | |
JP3996554B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP4145138B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP7214662B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP3582823B2 (ja) | 非水系二次電池用正極および非水系二次電池 | |
JPH0547383A (ja) | 非水電解液二次電池およびその製造法 | |
JP4161396B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP2000106173A (ja) | 非水電解液二次電池と非水電解液二次電池用正極活物質ペーストの製造法 | |
JP2000012029A (ja) | 非水電解質二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050831 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080205 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080610 |