JP2000353512A - 非水系二次電池用正極の製造方法 - Google Patents

非水系二次電池用正極の製造方法

Info

Publication number
JP2000353512A
JP2000353512A JP11165185A JP16518599A JP2000353512A JP 2000353512 A JP2000353512 A JP 2000353512A JP 11165185 A JP11165185 A JP 11165185A JP 16518599 A JP16518599 A JP 16518599A JP 2000353512 A JP2000353512 A JP 2000353512A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current collector
sintered body
positive electrode
melting point
transition metal
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.)
Granted
Application number
JP11165185A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3068092B1 (ja
Inventor
Yoshio Kajiura
嘉夫 梶浦
Atsushi Suzuki
淳 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP11165185A priority Critical patent/JP3068092B1/ja
Priority to EP00902113A priority patent/EP1113511A4/en
Priority to KR1020017001789A priority patent/KR100624741B1/ko
Priority to PCT/JP2000/000642 priority patent/WO2000077866A1/ja
Priority to US09/762,701 priority patent/US6679926B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3068092B1 publication Critical patent/JP3068092B1/ja
Publication of JP2000353512A publication Critical patent/JP2000353512A/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/045Cells or batteries with folded plate-like electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058Construction or manufacture
    • H01M10/0583Construction or manufacture of accumulators with folded construction elements except wound ones, i.e. folded positive or negative electrodes or separators, e.g. with "Z"-shaped electrodes or separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/043Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139Processes of manufacture
    • H01M4/1391Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028Positive electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making
    • Y10T29/49114Electric battery cell making including adhesively bonding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リチウム遷移金属酸化物焼結体の強度や導電
性を低下させることなく集電体と一体化させ、高容量で
サイクル特性の優れた非水系二次電池用正極の製造方法
を提供する。 【解決手段】 集電体の融点より高い温度で焼結させた
リチウム複合酸化物の焼結体を集電体に圧着し、集電体
の融点以下の温度で加熱して、焼結体と集電体とを一体
化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム遷移金属
酸化物からなる焼結体を用いる高容量でサイクル特性の
優れた非水系二次電池用正極の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】携帯電話やノ−トパソコン等の普及に伴
って、リチウムイオンを挿入放出可能な正極活物質及び
負極活物質を含む高容量なリチウム二次電池が注目され
ているが、その中でも特に省スペ−スな薄型の角型電池
の需要が高まっている。 しかし、電極中には、バイン
ダ、導電材、金属箔といった本来電極の容量に寄与しな
いものが含まれているため、体積当たりの電池容量を制
限するという問題が有る。
【0003】そこで、単位体積当たりの容量を増大させ
る一つの手段として、電極を実質的に活物質からなる燒
結体で構成する試みがなされている。電極を燒結体で構
成すると、バインダを含まず、さらに導電材を不用又は
少量に減らすことができるため、活物質の充填密度を高
くすることができ、単位体積当たりの容量を増大させる
ことができる。例えば、特開平8−180904号公報
にはリチウム遷移金属酸化物の燒結体からなる正極が提
案されている。リチウム遷移金属酸化物の焼結体は、焼
結体自身の導電性も高いため高性能な正極として期待で
きるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リチウ
ム遷移金属酸化物の焼結体に集電体を圧着して正極を構
成しても、集電体と燒結体の間の接触抵抗が大きく、必
ずしも大きな容量の向上及びサイクル特性の向上に繋が
っていないのが現状である。そのため、例えば上記特開
平8−180904号公報では、リチウム遷移金属酸化
物の粉末あるいはリチウム遷移金属酸化物の原料粉末を
焼結させると同時に集電体のアルミニウムと一体化させ
て、接触抵抗を低減させる方法が開示されている。しか
し、焼結と集電体との一体化とを同時に行なうため、焼
成温度を高くすることができない。そのため、焼結が不
十分となり易く、焼結体の強度や導電性が低下し、サイ
クル特性が十分に向上していないという問題がある。
【0005】そこで、本発明は、リチウム遷移金属酸化
物焼結体の強度や導電性を低下させることなく集電体と
一体化させ、高容量でサイクル特性の優れた非水系二次
電池用正極の製造方法を提供することを目的とした。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の非水系二次電池
用正極の製造方法は、集電体の融点より高い温度で焼結
させたリチウム遷移金属酸化物の焼結体を集電体に圧着
し、集電体の融点より低い温度で加熱して、上記焼結体
と集電体とを一体化することを特徴とするものである。
【0007】本発明によれば、集電体の融点より高い温
度で焼結させるため、焼結反応を促進させることがで
き、リチウム遷移金属酸化物粒子間の結合強度を大きく
することができる。そのため、焼結体の強度や導電性が
増大する。さらに、焼結体と集電体との一体化時の温度
が集電体の融点より低い温度であり、集電体を熱変形に
より損傷させることがないため、接触抵抗の低減が可能
となる。以上のように、焼結体の強度や導電性が向上
し、さらに接触抵抗が低減した正極が得られるため、サ
イクル特性が向上する。
【0008】また、焼結体作製時の焼結温度は、十分に
焼結が起きる温度である700〜1100℃が好まし
い。
【0009】また、上記焼結体の厚さを均一にし、集電
体に圧着することが好ましい。焼結体の厚さを均一にす
ることにより、圧着時において、集電体を焼結体の表面
全体に亘って均一に加圧することができる。そのため、
加圧時において、焼結体が歪んで亀裂を生じることもな
く、また焼結体と集電体との密着性を向上させることが
でき、接触抵抗を低減できる。
【0010】また、焼結体の厚さが均一とは、厚さ方向
の最厚部と最薄部の厚さの差が小さいことを言い、焼結
体の最厚部と最薄部の厚さの差が50μm以下、好まし
くは10μm以下であることが望ましい。焼結体と集電
体との密着性がより向上し、一層の接触抵抗の低減が可
能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明に用いるリチウム遷移金属
酸化物は、公知の何れの材料も用いることができるが、
LixCoO2,LixNiO2,LixMnO2,LixMn
24,LixMn2-y4等を用いることが好ましい。原
料となるリチウム及び遷移金属の化合物としては、それ
ぞれの水酸化物、酸化物、硝酸塩及び炭酸塩が挙げられ
る。
【0012】また、本発明における「集電体の融点より
高い温度で焼結させたリチウム遷移金属酸化物の焼結
体」とは、リチウム遷移金属酸化物からなり、集電体の
融点より高い温度で焼成することによって所定形状に焼
結させた成形体のことであり、集電体の融点より高い温
度で焼結させる工程を含む公知の何れの方法を用いても
作製できる。
【0013】例えば、リチウム遷移金属酸化物の粉末あ
るいはリチウム遷移金属酸化物の原料粉末をバインダー
とともに溶媒中で分散して塗液を調製し、剥離シート上
に塗布して塗膜を形成した後、剥離シートから塗膜を剥
離し、所定の形状に裁断し、焼成して作製しても良い
し、以下のようにして作製しても良い。
【0014】原料粉末を大気雰囲気下で仮焼後、仮焼粉
末を圧縮成型して成型体を作製する。そして、その成型
体を大気雰囲気下で本焼成して焼結させる。ここで、仮
焼温度は、500〜1000℃、好ましくは700〜9
00℃、仮焼時間は揮発成分が完全には除去されない時
間、すなわち0.1〜50時間、好ましくは1〜10時
間である。また、本焼成の温度は、用いる集電体の融点
より高い温度で十分に焼結が起きる温度、すなわち、7
00〜1100℃、好ましくは800〜1000℃で、
焼結時間は0.1〜100時間、好ましくは1〜50時
間である。
【0015】また、本発明の製造方法では、電解液を十
分に浸透させるため、焼結体に空孔を賦与することが好
ましい。空孔を賦与するには粉末を成形、熱処理するだ
けでも可能であるが、以下に述べる方法を用いても良
い。すなわち、原料粉末にナイロン、アクリル、アセテ
ート、ポリエステルなどの有機繊維(直径0.1〜10
0μm)又は直径0.1〜100μmのポリメチルメタ
クリレート(PMMA)等の有機ポリマー粒子を混入
し、本焼成して繊維を酸化、分解させ、イオンの通る道
を効果的に開けると、イオンの拡散が阻害されないた
め、イオンの濃度分極が生じにくくなり、大きな電流に
対してより電圧降下を小さくできる。この際用いる有機
繊維又は粒子は大気雰囲気下、高温で完全に酸化、分解
するものが好ましい。そして、得られる正極の空孔率は
15〜60%であることが好ましい。
【0016】ここで言う空孔率は開気孔率であり、以下
に述べるアルキメデス法により測定した。アルキメデス
法:もとのサンプル重量をW1、水中で減圧又は煮沸
し、気孔中の空気を追い出し、冷却し水中で測定した重
量をW2、水中から取り出し、表面だけ拭って水滴を取
って測定した重量をW3とすると、 空孔率=見かけ気孔率(開気孔率) =(W3−W1)/(W3−W2)×100 で求められる。
【0017】また、焼結体の厚さを均一にする方法とし
ては、仮焼粉末の圧縮成形や焼成時において寸法精度を
高める方法によっても良く、また、焼結体の表面を研磨
する方法でも良い。なお、焼結体の最厚部と最薄部の厚
さの差は、焼結体の厚さを複数箇所で測定し、その測定
値の最大値と最小値との差から求めることができる。
【0018】本発明に用いる集電体としては、アルミニ
ウム、チタン、ステンレス及びそれらのいずれかを含む
合金を用いることができるが、アルミニウムが好まし
い。箔及びメッシュのいずれを用いても良い。
【0019】また、本発明においては、焼結体を集電体
に圧着後、集電体の融点より低い温度で加熱する。集電
体にアルミニウムを用いた場合、加熱温度は、50〜6
00℃、好ましくは100〜300℃、加熱時間は1秒
以上であれば、特に限定されない。また、加熱時の雰囲
気は特に限定されるものではないが、大気雰囲気下又は
非酸化雰囲気下が好ましい。
【0020】また、本発明の製造方法により得られる正
極は、以下に述べる負極活物質や非水電解質を用いて非
水系二次電池を構成することができる。負極活物質とし
ては、リチウムイオン二次電池の負極活物質として公知
の何れの材料も使用でき、例えば、天然黒鉛、コークス
やガラス状炭素等の炭素材料、ケイ素、金属リチウム、
及びアルミニウム等の金属リチウムと合金を形成可能な
金属等を挙げることができる。
【0021】また、非水電解質としては、エチレンカー
ボネート、ジメチルカーボネート等の有機溶媒に電解質
としてLiPF6等のリチウム化合物を溶解させた非水
電解液、又は高分子にリチウム化合物を固溶或いはリチ
ウム化合物を溶解させた有機溶媒を保持させた高分子固
体電解質を用いることができる。
【0022】
【実施例】実施例.炭酸リチウム粉末と炭酸コバルト粉
末をモル比でLi/Co=1/1となるように混合し、
大気雰囲気中で800℃、5時間仮焼した。次いでこれ
を粉砕し、平均粒径5μmの球状PMMA粒子を仮焼粉
に対して5wt%混合して押し固め、大気雰囲気中で9
00℃で10時間焼成して直径19mm、密度3.0g
/cm3、空孔率41%の焼結体正極を得た。
【0023】上記正極の、集電体と接合させる面をバラ
ツキ(=最厚部の厚さ−最薄部の厚さ)が10μm以内
に収まるように研磨した上で、研磨面に厚さ14μmの
アルミ箔を圧着保持し、そのまま300℃まで加熱し
た。室温まで冷却後、剥離試験を行ってアルミ箔と焼結
体が一体化していることを確認した。研磨後の焼結体の
厚さは平均94μm、最厚部95μm、最薄部93μm
であった。
【0024】次に、予めポリフッ化ビニリデン(呉羽化
学工業製)3部をN−メチル−2−ピロリドン70重量
部(以下、重量部を部と略す。)に溶解しておき、この
溶液に粒径10μm程度の天然黒鉛(関西熱化学製)2
7部を添加して振動ミルで10分混合し塗液を調製し
た。調製した塗液をベーカーアプリケーターを用いて厚
さ14μmの銅箔上に塗布し、厚さ74μmの塗膜を作
製し、これを負極とした。
【0025】集電体と一体化した上記焼結体正極と上記
負極とポリエチレン多孔膜とを、両電極の活物質面が対
向してポリエチレン多孔膜を挟むように積層し、エチレ
ンカーボネートとジメチルカーボネートの体積比1:1
の混合溶媒に1mol/LとなるようにLiPF6を加
えた電解液に浸して評価用電池を構成した。
【0026】充放電試験は、以下の条件で行なった。定
電流定電圧充電時の電流値、上限電圧、充電時間をそれ
ぞれ、4mA、4.1V、3時間とし、定電流放電時の
電流値、下限電圧はそれぞれ、2.6mA、2.5Vと
した。充電と放電を50サイクル繰り返して充放電容量
を測定した。
【0027】比較例.以下の方法で得られた正極を用い
た以外は、実施例と同様にして電池を構成し、充放電試
験を行なった。炭酸リチウム粉末と炭酸コバルト粉末を
モル比でLi/Co=1/1となるように混合し、大気
雰囲気中で800℃、5時間仮焼後、これを粉砕した。
この仮焼粉100部をポリフッ化ビニリデン8部と共
に、N−メチル−2−ピロリドン中で混合して塗液を調
製した。この塗液を厚さ14μmのアルミ箔上に塗布し
乾燥後、塗膜を直径19mmに打ち抜いてプレスし、塗
膜をアルミ箔に圧着し500℃で加熱して塗膜を焼結さ
せるとともに、アルミ箔と一体化させた。得られた焼結
体は、厚さ100μm、密度3.0g/cm3、空孔率
41%であった。
【0028】以上のように、比較例では焼結と集電体と
の一体化を同時に行なったのに対し、実施例では集電体
のアルミ箔の融点より高い900℃で焼結させた焼結体
を、集電体の融点より低い300℃で集電体と一体化さ
せて正極を製造した。
【0029】充放電試験の結果、比較例の初回充電容量
は実施例の25%であった。そして、初回充放電効率
は、実施例の98%に対し、比較例は20%であった。
また、50サイクル目の放電容量は、実施例では初回放
電容量の93%に対し、比較例は0%であり、充放電が
不可能であった。また、実施例では50サイクル充放電
を繰り返しても放電電位は変化しなかったが、比較例で
は放電電位が低下した。実施例の正極は強度及び導電性
が高く、比較例に比べ高容量で優れたサイクル特性を示
した。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の非水系二次
電池用正極の製造方法によれば、集電体の融点より高い
温度で焼結させた焼結体を、集電体の融点より低い温度
で加熱して集電体と一体化したので、焼結体の強度や導
電性を増大させることができるとともに、集電体を熱変
形により損傷させることがなく接触抵抗を低減させるこ
とができ、高容量で優れたサイクル特性を与える正極及
び非水系二次電池を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H003 AA02 AA04 BA01 BA05 BB05 BD00 BD01 5H014 AA02 AA04 BB01 BB05 EE10 HH06 HH08 5H029 AJ03 AJ05 AK03 AL06 AM03 AM05 AM07 CJ02 CJ05 HJ04 HJ14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集電体の融点より高い温度で焼結させた
    リチウム遷移金属酸化物の焼結体を集電体に圧着し、集
    電体の融点より低い温度で加熱して、上記焼結体と集電
    体とを一体化する非水系二次電池用正極の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記焼結体の焼結温度が、700〜11
    00℃である請求項1記載の非水系二次電池用正極の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 上記焼結体の厚さを均一にし、集電体に
    圧着する請求項1又は2記載の非水系二次電池用正極の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 上記焼結体の最厚部と最薄部の厚さの差
    を50μm以下とする請求項3記載の非水系二次電池用
    正極の製造方法。
JP11165185A 1999-06-11 1999-06-11 非水系二次電池用正極の製造方法 Expired - Fee Related JP3068092B1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11165185A JP3068092B1 (ja) 1999-06-11 1999-06-11 非水系二次電池用正極の製造方法
EP00902113A EP1113511A4 (en) 1999-06-11 2000-02-07 SECONDARY LITHIUM CELL AND ITS MANUFACTURING METHOD
KR1020017001789A KR100624741B1 (ko) 1999-06-11 2000-02-07 리튬 2차 전지 및 그 제조방법
PCT/JP2000/000642 WO2000077866A1 (fr) 1999-06-11 2000-02-07 Accumulateur au lithium et son procede de fabrication
US09/762,701 US6679926B1 (en) 1999-06-11 2000-02-07 Lithium secondary cell and its producing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11165185A JP3068092B1 (ja) 1999-06-11 1999-06-11 非水系二次電池用正極の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3068092B1 JP3068092B1 (ja) 2000-07-24
JP2000353512A true JP2000353512A (ja) 2000-12-19

Family

ID=15807466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11165185A Expired - Fee Related JP3068092B1 (ja) 1999-06-11 1999-06-11 非水系二次電池用正極の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6679926B1 (ja)
EP (1) EP1113511A4 (ja)
JP (1) JP3068092B1 (ja)
KR (1) KR100624741B1 (ja)
WO (1) WO2000077866A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008130542A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Samsung Sdi Co Ltd リチウム2次電池用電極及びこれを含むリチウム2次電池
JP2011520214A (ja) * 2008-03-25 2011-07-14 エイ 123 システムズ,インク. 高エネルギー高出力電極および電池
JP2014102954A (ja) * 2012-11-19 2014-06-05 Toyota Motor Corp 電池及びその製造方法
CN103972463A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 精工爱普生株式会社 电极复合体的制造方法
CN103972472A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 精工爱普生株式会社 电极复合体的制造方法、电极复合体及锂电池
JP2014154239A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Seiko Epson Corp 活物質成形体の製造方法、活物質成形体、リチウム電池の製造方法、およびリチウム電池
JPWO2013161926A1 (ja) * 2012-04-27 2015-12-24 株式会社日本マイクロニクス 二次電池
JP2021515963A (ja) * 2018-03-15 2021-06-24 エスケー イノベーション カンパニー リミテッドSk Innovation Co.,Ltd. 二次電池用電極およびその製造方法

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100537607B1 (ko) * 1999-08-30 2005-12-19 삼성에스디아이 주식회사 폴딩형 전극군 및 이를 이용한 이차전지
US7387851B2 (en) 2001-07-27 2008-06-17 A123 Systems, Inc. Self-organizing battery structure with electrode particles that exert a repelling force on the opposite electrode
KR100929452B1 (ko) 2000-10-20 2009-12-02 매사츄세츠 인스티튜트 오브 테크놀러지 2극 장치
KR100525828B1 (ko) * 2001-04-25 2005-11-03 에스케이씨 주식회사 버튼형 리튬전지 및 그의 제조방법
KR101178643B1 (ko) 2001-07-27 2012-09-07 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 배터리 구조, 자기 조직화 구조 및 관련 방법
US6830846B2 (en) * 2001-11-29 2004-12-14 3M Innovative Properties Company Discontinuous cathode sheet halfcell web
KR100509437B1 (ko) * 2003-01-27 2005-08-26 주식회사 에너랜드 적층형 리튬이차전지 및 그 제조방법
US20050019652A1 (en) * 2003-07-21 2005-01-27 Fauteux Denis G. Electrode assembly and method of manufacturing same
US7000443B2 (en) * 2003-08-27 2006-02-21 Eldor Corporation Apparatus and method for folding a sheet material
FR2870639B1 (fr) * 2004-05-19 2006-11-10 Electricite De France Support type collecteur de courant et son utilisation en tant qu'electrode de batterie
KR100759556B1 (ko) * 2005-10-17 2007-09-18 삼성에스디아이 주식회사 음극 활물질, 그 제조 방법 및 이를 채용한 음극과 리튬전지
US8883354B2 (en) 2006-02-15 2014-11-11 Optodot Corporation Separators for electrochemical cells
US7972731B2 (en) * 2006-03-08 2011-07-05 Enerl, Inc. Electrode for cell of energy storage device and method of forming the same
US7483260B2 (en) * 2006-12-22 2009-01-27 Greatbatch Ltd. Dual anode capacitor with internally connected anodes
US20090202903A1 (en) * 2007-05-25 2009-08-13 Massachusetts Institute Of Technology Batteries and electrodes for use thereof
US20120196189A1 (en) 2007-06-29 2012-08-02 Johnson Ip Holding, Llc Amorphous ionically conductive metal oxides and sol gel method of preparation
US9034525B2 (en) * 2008-06-27 2015-05-19 Johnson Ip Holding, Llc Ionically-conductive amorphous lithium lanthanum zirconium oxide
US20090092903A1 (en) * 2007-08-29 2009-04-09 Johnson Lonnie G Low Cost Solid State Rechargeable Battery and Method of Manufacturing Same
TWI369019B (en) * 2007-12-27 2012-07-21 Ind Tech Res Inst Cathodal materials for lithium cells, methods for fabricating the same, and lithium secondary cells using the same
CN101911374A (zh) * 2008-06-23 2010-12-08 松下电器产业株式会社 非水电解质二次电池
US9099738B2 (en) * 2008-11-03 2015-08-04 Basvah Llc Lithium secondary batteries with positive electrode compositions and their methods of manufacturing
US8163421B2 (en) * 2009-03-09 2012-04-24 Tsun-Yu Chang High durability lithium-ion cells
CN101853931B (zh) * 2009-04-01 2012-12-19 中国科学院金属研究所 锂离子电池用多孔导电LiFePO4正极板的制备方法
KR101084075B1 (ko) * 2009-11-03 2011-11-16 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 및 그 제조방법
CN103283060B (zh) 2010-07-19 2017-02-15 奥普图多特公司 用于电化学电池的隔膜
KR101199125B1 (ko) 2010-09-02 2012-11-09 삼성에스디아이 주식회사 벤딩영역을 갖는 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지
US9065093B2 (en) 2011-04-07 2015-06-23 Massachusetts Institute Of Technology Controlled porosity in electrodes
US9289611B2 (en) 2011-11-22 2016-03-22 Medtronic, Inc. Electrochemical cell with adjacent cathodes
US8802283B2 (en) * 2012-01-19 2014-08-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Fabricating method of secondary battery
CN110416478A (zh) 2012-03-01 2019-11-05 约翰逊Ip控股有限责任公司 固态复合隔膜、其制造方法以及固态可充电锂电池
US9401502B2 (en) * 2012-04-11 2016-07-26 Nokia Technologies Oy Battery pack
US10084168B2 (en) 2012-10-09 2018-09-25 Johnson Battery Technologies, Inc. Solid-state battery separators and methods of fabrication
KR101439834B1 (ko) * 2012-11-08 2014-09-17 주식회사 엘지화학 플렉서블 젤리롤 타입 2차 전지
KR101590217B1 (ko) * 2012-11-23 2016-01-29 주식회사 엘지화학 전극조립체의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 전극조립체
US9246185B2 (en) 2013-03-14 2016-01-26 Sion Power Corporation Electrochemical cell having a folded electrode and separator, battery including the same, and method of forming same
KR102294032B1 (ko) 2013-04-29 2021-08-27 옵토도트 코포레이션 증가된 열 전도율을 갖는 나노기공성 복합체 분리기들
KR101517522B1 (ko) * 2013-07-19 2015-05-06 가천대학교 산학협력단 양극 기판, 고용량 전 고상 전지 및 그 제조방법
WO2016054530A1 (en) 2014-10-03 2016-04-07 Massachusetts Institute Of Technology Pore orientation using magnetic fields
US10675819B2 (en) 2014-10-03 2020-06-09 Massachusetts Institute Of Technology Magnetic field alignment of emulsions to produce porous articles
US10535898B2 (en) * 2014-12-17 2020-01-14 Solvay Sa Nonaqueous electrolyte compositions comprising lithium malonatoborate and fluorinated solvent
US10199684B2 (en) * 2014-12-17 2019-02-05 Solvay Sa Nonaqueous electrolyte compositions comprising lithium glycolatoborate and fluorinated solvent
JP6986827B2 (ja) * 2015-02-12 2021-12-22 株式会社半導体エネルギー研究所 蓄電装置及び電子機器
US10381623B2 (en) 2015-07-09 2019-08-13 Optodot Corporation Nanoporous separators for batteries and related manufacturing methods
US12040506B2 (en) 2015-04-15 2024-07-16 Lg Energy Solution, Ltd. Nanoporous separators for batteries and related manufacturing methods
US20170098857A1 (en) * 2015-04-15 2017-04-06 Optodot Corporation Coated stacks for batteries and related manufacturing methods
CN112993411A (zh) * 2015-04-15 2021-06-18 奥普图多特公司 用于电池的经涂覆的堆叠以及相关的制造方法
EP3350820B1 (en) 2015-09-16 2021-06-16 Cardiac Pacemakers, Inc. Sintered electrodes for capacitor anodes, cathodes, anode systems, and cathode systems
KR102568787B1 (ko) * 2015-09-21 2023-08-21 삼성전자주식회사 3차원 리튬 이차전지용 양극 및 그 제조방법
WO2017112804A1 (en) 2015-12-21 2017-06-29 Johnson Ip Holding, Llc Solid-state batteries, separators, electrodes, and methods of fabrication
US10218044B2 (en) 2016-01-22 2019-02-26 Johnson Ip Holding, Llc Johnson lithium oxygen electrochemical engine
US20200321604A1 (en) * 2017-11-01 2020-10-08 University Of Virginia Patent Foundation Sintered electrode cells for high energy density batteries and related methods thereof
US20190319263A1 (en) * 2018-04-13 2019-10-17 Nanotek Instruments, Inc. Alkali metal-selenium secondary battery containing a cathode of protected selenium
CN109346778A (zh) * 2018-10-08 2019-02-15 东莞阿李自动化股份有限公司 一种叠片式电芯的制造方法
US11322804B2 (en) 2018-12-27 2022-05-03 Sion Power Corporation Isolatable electrodes and associated articles and methods
US11637353B2 (en) 2018-12-27 2023-04-25 Sion Power Corporation Electrodes, heaters, sensors, and associated articles and methods
JP7061588B2 (ja) * 2019-04-24 2022-04-28 本田技研工業株式会社 全固体電池および全固体電池の製造方法
CN116438689A (zh) * 2020-08-19 2023-07-14 米莉巴特有限公司 三维折叠电池组及其制造方法
EP4152434A1 (de) * 2021-09-17 2023-03-22 VARTA Microbattery GmbH Energiespeicherelement
DE102021125288A1 (de) 2021-09-29 2023-03-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriezelle und Verfahren zu deren Herstellung
WO2023244850A1 (en) * 2022-06-17 2023-12-21 Meta Platforms Technologies, Llc Apparatus, system, and method for achieving flexibility and durability in batteries

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2096386A1 (en) * 1992-05-18 1993-11-19 Masahiro Kamauchi Lithium secondary battery
JP3427570B2 (ja) 1994-10-26 2003-07-22 ソニー株式会社 非水電解質二次電池
EP1679756B1 (en) * 1995-03-06 2008-04-30 Ube Industries, Ltd. Nonaqueous secondary lithium battery
JPH0945334A (ja) 1995-07-26 1997-02-14 Katayama Tokushu Kogyo Kk リチウム二次電池極板用基材、該基材を用いた極板および該極板を用いた二次電池
US5773168A (en) * 1995-08-23 1998-06-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing the same
JPH10144303A (ja) * 1996-11-13 1998-05-29 Fuji Photo Film Co Ltd 電極シートの製造方法および製造装置
US5989747A (en) * 1996-07-10 1999-11-23 Fuji Photo Film Co., Ltd. Cell electrode with thick tip portions
US6287728B1 (en) * 1996-12-24 2001-09-11 Kao Corporation Nonaqueous electrolyte secondary battery
JPH10302828A (ja) * 1997-04-28 1998-11-13 Mitsubishi Cable Ind Ltd 角型電池およびその製造方法
JPH11154534A (ja) 1997-11-19 1999-06-08 Asahi Chem Ind Co Ltd リチウムイオン二次電池要素
EP1086506A1 (en) * 1998-05-12 2001-03-28 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Primary or secondary electrochemical generator
JP2000011994A (ja) * 1998-06-19 2000-01-14 Kao Corp 非水系二次電池用正極
JP2000011993A (ja) * 1998-06-19 2000-01-14 Kao Corp 非水系二次電池用正極
JP2000012024A (ja) 1998-06-24 2000-01-14 Kao Corp 非水系二次電池用正極の製造方法
JP2000082464A (ja) 1998-09-02 2000-03-21 Kao Corp 非水系二次電池
WO2000017950A1 (en) * 1998-09-24 2000-03-30 Thomas & Betts International, Inc. Improved process for manufacturing electrochemical cells
US6494021B1 (en) * 1999-02-18 2002-12-17 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Contact lens transfer and material removal system

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8877373B2 (en) 2006-11-20 2014-11-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode for a rechargeable lithium battery, and a rechargeable lithium battery fabricated therefrom
JP2008130542A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Samsung Sdi Co Ltd リチウム2次電池用電極及びこれを含むリチウム2次電池
JP2011520214A (ja) * 2008-03-25 2011-07-14 エイ 123 システムズ,インク. 高エネルギー高出力電極および電池
JPWO2013161926A1 (ja) * 2012-04-27 2015-12-24 株式会社日本マイクロニクス 二次電池
JP2014102954A (ja) * 2012-11-19 2014-06-05 Toyota Motor Corp 電池及びその製造方法
CN103972463A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 精工爱普生株式会社 电极复合体的制造方法
JP2014154239A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Seiko Epson Corp 活物質成形体の製造方法、活物質成形体、リチウム電池の製造方法、およびリチウム電池
JP2014154237A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Seiko Epson Corp 電極複合体の製造方法、電極複合体およびリチウム電池
JP2014154236A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Seiko Epson Corp 電極複合体の製造方法
CN103972472A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 精工爱普生株式会社 电极复合体的制造方法、电极复合体及锂电池
CN103972472B (zh) * 2013-02-05 2018-04-10 精工爱普生株式会社 电极复合体的制造方法、电极复合体及锂电池
CN103972463B (zh) * 2013-02-05 2018-12-21 精工爱普生株式会社 电极复合体的制造方法
JP2021515963A (ja) * 2018-03-15 2021-06-24 エスケー イノベーション カンパニー リミテッドSk Innovation Co.,Ltd. 二次電池用電極およびその製造方法
US11996539B2 (en) 2018-03-15 2024-05-28 Sk On Co., Ltd. Secondary battery electrode, and method for producing same
JP7532255B2 (ja) 2018-03-15 2024-08-13 エスケー オン カンパニー リミテッド 二次電池用電極およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3068092B1 (ja) 2000-07-24
EP1113511A4 (en) 2007-08-08
US6679926B1 (en) 2004-01-20
WO2000077866A1 (fr) 2000-12-21
KR20010082127A (ko) 2001-08-29
KR100624741B1 (ko) 2006-09-19
EP1113511A1 (en) 2001-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3068092B1 (ja) 非水系二次電池用正極の製造方法
JP4381273B2 (ja) 二次電池及び二次電池の製造方法
US20220149369A1 (en) Energy device with lithium
JP4712721B2 (ja) リチウム二次電池用負極の製造方法
US10312512B2 (en) Cathode of three-dimensional lithium secondary battery and method of fabricating the same
WO2020250981A1 (ja) 固体電池
US11791465B2 (en) Sintered electrodes for batteries and method of preparing same
JP2009123664A (ja) 集電体、電極および蓄電装置
JP2000173667A (ja) リチウム二次電池
JPWO2018193994A1 (ja) 全固体リチウムイオン二次電池
JP2016066584A (ja) 電極およびその製造方法、電池、ならびに電子機器
US20220393149A1 (en) Sintered electrodes for batteries and method of preparing same
JP3243239B2 (ja) 非水系二次電池用正極の製造方法
JP2009081140A (ja) 二次電池及び二次電池の製造方法
JP4145647B2 (ja) リチウム二次電池およびその製造方法
JP4152279B2 (ja) リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池
EP2951335B1 (en) Coated iron electrode and method of making same
JP5738150B2 (ja) 二次電池
JP2014002855A (ja) 電極合材の製造方法
CN113597689A (zh) 锂复合氧化物烧结体板
JP2002100345A (ja) 非水系二次電池用正極の製造方法
JP6953700B2 (ja) 積層体グリーンシート、連続積層体グリーンシート、全固体二次電池、並びにそれらの製造方法
WO2023188470A1 (ja) 全固体二次電池
EP4258389A1 (en) Carbon-ceramic composites, electrode comprising the same and secondary battery comprising the electrode
WO2023162318A1 (ja) 全固体電池

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120519

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130519

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140519

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees