JP2001236991A

JP2001236991A - 非水二次電池の製造方法

Info

Publication number: JP2001236991A
Application number: JP2000043081A
Authority: JP
Inventors: Koji Kano; 幸司加納; Masahiro Iwahisa; 正裕岩久; Seiji Hibino; 聖二日比野
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】内部抵抗の上昇が抑制され、充放電サイクル
寿命が向上された非水二次電池の製造方法を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】正極１、負極２及びセパレータ３を備え
た非水二次電池の製造方法において、前記正極１及び前
記負極２のうち少なくとも一方の電極は、非水電解液を
保持する機能を有するバインダー、活物質、可塑剤及び
溶剤を含む混合物を４０℃以上、気泡発生温度未満に保
持しながら攪拌することによりスラリーを調製する工程
を具備する方法により作製されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマーリチウム
二次電池のような非水二次電池の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の発達にともない、小型
で軽量、かつエネルギー密度が高く、更に繰り返し充放
電が可能な非水電解質二次電池の開発が要望されてい
る。このような二次電池としては、リチウムまたはリチ
ウム合金を活物質とする負極と、モリブデン、バナジウ
ム、チタンあるいはニオブなどの酸化物、硫化物もしく
はセレン化物を活物質として含む正極と、非水電解液と
を具備したリチウム二次電池が知られている。

【０００３】また、最近では負極に例えばコークス、黒
鉛、炭素繊維、樹脂焼成体、熱分解気相炭素のようなリ
チウムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を含むものを用
い、正極としてリチウムコバルト酸化物やリチウムマン
ガン酸化物を含むものを用いるリチウムイオン二次電池
の開発、商品化が活発に行われている。

【０００４】ところで、二次電池のさらなる軽量化及び
小型化を目的として、例えば米国特許公報第５，２９
６，３１８号に開示されているように、ポリマーリチウ
ム二次電池が開発されている。このポリマーリチウム二
次電池に含まれる正極及び負極は、以下に説明する方法
で作製される。まず、非水電解液を保持する機能を有す
るバインダー、活物質、可塑剤及び溶剤を含む混合物を
攪拌することによりスラリーを調製する。このスラリー
を集電体に塗布した後、乾燥させるか、もしくはスラリ
ーを製膜した後、得られたシートを集電体に融着させる
ことによって、非水電解液未含浸の電極層が集電体に担
持された非水電解液未含浸の電極を得る。次いで、非水
電解液未含浸の電極から前記可塑剤を除去した後、非水
電解液を含浸させることによって、電極を完成させる。

【０００５】前記可塑剤は、電極の機械的強度を高める
ことができる。また、非水電解液未含浸の電極から可塑
剤を除去すると、可塑剤が占有していた容積に相当する
空隙が電極中に形成され、そこに非水電解液が保持され
るため、電極の非水電解液保持量を増加させることがで
きる。さらに、ポリマーリチウム二次電池の正極、負極
及びセパレータは、これらに含まれる非水電解液を保持
する機能を有するバインダーを融着させることにより一
体化されており、前記可塑剤はバインダーの溶融を促進
させて融着強度を高める作用をなす。前記可塑剤として
は、例えば、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）等を挙げるこ
とができる。

【０００６】ところで、前記溶剤には、可塑剤よりも沸
点の低い有機溶媒が使用される。溶剤の沸点を可塑剤よ
りも低くするのは、前述した乾燥工程並びに成膜工程に
おいて溶剤と一緒に可塑剤が揮発するのを回避するため
である。可塑剤が溶剤と一緒に揮発すると、電極が脆く
なって製造を続けることが困難になり、そのうえ正極、
負極及びセパレータの融着強度が低下する。可塑剤の沸
点と溶剤の沸点との差が大きいほど、可塑剤の揮発が抑
えられる。具体的には、可塑剤としてＤＢＰを用いる場
合、ＤＢＰの沸点が３３９℃付近であるため、沸点が５
６．５℃のアセトンや、沸点が２０２℃のＮ−メチルピ
ロリドン（ＮＭＰ）が好適である。

【０００７】一方、非水電解液を保持する機能を有する
バインダーには、例えば、ビニリデンフロライド（Ｖｄ
Ｆ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）との共重合
体が用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この非
水電解液を保持する機能を有するバインダーは、低沸点
の溶剤への溶解性が低く、低沸点の溶剤を含むスラリー
中で凝集しやすい。その結果、電極層と集電体との密着
性が低下し、充放電サイクルを繰り返すと集電体から電
極層が剥離して内部抵抗が上昇するため、充放電サイク
ル寿命が短くなる。

【０００９】本発明は、内部抵抗の上昇が抑制され、充
放電サイクル寿命が向上された非水二次電池の製造方法
を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る非水二次電
池の製造方法は、正極、負極及びセパレータを備えた非
水二次電池の製造方法において、前記正極及び前記負極
のうち少なくとも一方の電極は、非水電解液を保持する
機能を有するバインダー、活物質、可塑剤及び溶剤を含
む混合物を４０℃以上、気泡発生温度未満に保持しなが
ら攪拌することによりスラリーを調製する工程を具備す
る方法により作製されることを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る非水二次電池
の製造方法を説明する。

【００１２】まず、非水電解液未含浸の正極、負極及び
セパレータを以下に説明する方法で作製する。

【００１３】１）非水電解液未含浸の正極非水電解液未含浸の正極は、例えば、（ａ）または
（ｂ）に説明する方法で作製される。

【００１４】（ａ）非水電解液を保持する機能を有する
バインダー、活物質、導電材料、可塑剤及び溶剤を４０
℃以上、気泡発生温度未満に保持しながら攪拌すること
によりスラリーを調製した後、成膜することにより正極
シートを作製する。得られた正極シートを集電体に積層
し、加熱加圧を施して正極シートを集電体に融着させる
ことにより前記正極を得る。

【００１５】（ｂ）前述した（ａ）で説明したスラリー
を集電体に塗布した後、乾燥させ、加熱加圧を施すこと
により前記正極を得る。

【００１６】まず、正極活物質、バインダー、導電材
料、集電体、可塑剤及び溶剤について説明する。

【００１７】前記正極活物質としては、種々の酸化物
（例えばＬｉＭｎ₂Ｏ₄などのリチウムマンガン複合酸
化物、二酸化マンガン、例えばＬｉＮｉＯ₂などのリチ
ウム含有ニッケル酸化物、例えばＬｉＣｏＯ₂などのリ
チウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバ
ルト酸化物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウムな
ど）や、カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二
硫化モリブテンなど）等を挙げることができる。中で
も、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバル
ト酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物を用いるのが好
ましい。

【００１８】前記非水電解液を保持する機能を有するバ
インダーとしては、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポ
リプロピレンオキサイド誘導体、前記誘導体を含むポリ
マー、ビニリデンフロライド（ＶｄＦ）成分を含む樹脂
が好ましい。かかる樹脂としては、例えば、ビニリデン
フロライド（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（Ｈ
ＦＰ）との共重合体、ＶｄＦとＨＦＰとテトラフルオロ
エチレン（ＴＦＥ）との三元共重合体等を挙げることが
できる。前記バインダーの種類は、１種類でも良いが、
２種類以上を混合して使用しても良い。

【００１９】前記導電性材料としては、例えば、人造黒
鉛、天然黒鉛、カーボンブラック（例えばアセチレンブ
ラック、ケッチェンブラックなど）、ニッケル粉末等を
挙げることができる。

【００２０】前記集電体としては、例えば、メッシュ、
エキスパンドメタル、パンチドメタル等の多孔質構造を
有するものか、あるいは金属板を用いることができる。
また、前記集電体は、アルミニウムまたはアルミニウム
合金から形成されていることが好ましい。

【００２１】前記可塑剤としては、例えば、沸点が３３
９℃のフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、沸点が２８２℃の
フタル酸ジメチル（ＤＭＰ）等を挙げることができる。
中でも、ＤＢＰが好ましい。

【００２２】前記溶剤としては、例えば、沸点が５６．
６℃のアセトン、沸点が２０２℃のＮ−メチルピロリド
ン（ＮＭＰ）、沸点が７７℃の酢酸エチル、沸点が１３
５℃のエチルセルソルブ（２−エトキシエタノール）、
沸点が１５３℃のジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等を
挙げることができる。中でも、アセトンが好ましい。

【００２３】可塑剤と溶剤の沸点の差は、１００℃以上
にすることが好ましい。さらに好ましい温度差は、１５
０℃以上である。

【００２４】スラリー調製時の攪拌温度について説明す
る。気泡発生温度は、以下に説明する方法で測定され
る。すなわち、恒温槽内において、非水電解液を保持す
る機能を有するバインダーと溶剤からなるバインダー溶
液（バインダー：溶剤＝１２重量％：８８重量％）を攪
拌しながら、前記恒温槽の温度を５℃／分の昇温速度で
上昇させ、前記バインダー溶液への気泡発生を目視によ
り確認し、前記バインダー溶液に気泡が発生した温度を
気泡発生温度とする。但し、前記バインダーと前記溶剤
は、スラリーに使用するものと同様な種類のものを使用
する。

【００２５】攪拌温度を４０℃未満にすると、スラリー
中に微少な未溶解成分が生成するため、サイクル寿命を
改善できなくなる。一方、攪拌温度を前記気泡発生温度
以上にすると、溶剤の揮発量が多く、組成が不均一なス
ラリーが得られるため、製造管理が困難になる。また、
正極中に気泡が混入して正極の導電性が低下するため、
電池性能の低下を招く。溶剤の沸点が１００℃以上であ
る際、攪拌温度は４０〜８０℃の範囲にすることが好ま
しく、さらに好ましい範囲は４０〜７０℃である。ま
た、溶剤の沸点が１００℃未満である際、攪拌温度は４
０〜５０℃の範囲内にすることが望ましい。

【００２６】調製されたスラリーは、常温まで冷却され
ることが望ましい。調製後のスラリーの温度が４０℃以
上であると、待機中に溶剤が揮発してスラリーの組成が
不均一になる恐れがあると共に、製造時の安全性が損な
われる危険性があるからである。

【００２７】２）非水電解液未含浸の負極非水電解液未含浸の負極は、例えば、（Ａ）または
（Ｂ）に説明する方法で作製される。

【００２８】（Ａ）非水電解液を保持する機能を有する
バインダー、活物質、可塑剤及び溶剤を４０℃以上、気
泡発生温度未満に保持しながら攪拌することによりスラ
リーを調製した後、成膜することにより負極シートを作
製する。得られた負極シートを集電体に積層し、加熱加
圧を施して負極シートを集電体に融着させることにより
前記負極を得る。

【００２９】（Ｂ）前述した（Ａ）で説明したスラリー
を集電体に塗布した後、乾燥させ、加熱加圧を施すこと
により前記負極を得る。

【００３０】まず、負極活物質、バインダー、集電体、
可塑剤及び溶剤について説明する。

【００３１】前記負極活物質としては、リチウムイオン
を吸蔵・放出する炭素質材料を挙げることができる。か
かる炭素質材料としては、例えば、有機高分子化合物
（例えば、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セ
ルロース等）を焼成することにより得られるもの、コー
クスや、ピッチを焼成することにより得られるもの、人
造グラファイト、天然グラファイト等に代表される炭素
質材料を挙げることができる。中でも、アルゴンガスや
窒素ガスのような不活性ガス雰囲気において、５００℃
〜３０００℃の温度で、常圧または減圧下にてメソフェ
ーズピッチを焼成して得られる炭素質材料を用いるのが
好ましい。

【００３２】前記集電体としては、例えば、メッシュ、
エキスパンドメタル、パンチドメタル等の多孔質構造を
有するものか、あるいは金属板を用いることができる。
また、前記集電体は、銅または銅合金から形成されてい
ることが好ましい。

【００３３】非水電解液を保持する機能を有するバイン
ダー、可塑剤及び溶剤は、前述した正極で説明したもの
と同様なものが用いられる。

【００３４】スラリー調製時の攪拌温度を４０℃未満に
すると、スラリー中に微少な未溶解成分が生成するた
め、サイクル寿命を改善できなくなる。一方、攪拌温度
を前記気泡発生温度以上にすると、溶剤の揮発量が多
く、組成が不均一なスラリーが得られるため、製造管理
が困難になる。また、負極中に気泡が混入して負極の導
電性が低下するため、電池性能の低下を招く。溶剤の沸
点が１００℃以上である際、攪拌温度は４０〜８０℃の
範囲にすることが好ましく、さらに好ましい範囲は４０
〜７０℃である。また、溶剤の沸点が１００℃未満であ
る際、攪拌温度は４０〜５０℃の範囲内にすることが望
ましい。

【００３５】調製されたスラリーは、前述した正極で説
明したのと同様な理由により常温まで冷却されることが
望ましい。

【００３６】３）非水電解液未含浸のセパレータ非水電解液未含浸のセパレータは、例えば、非水電解液
を保持する機能を有するバインダー、可塑剤及び溶剤を
攪拌することによりスラリーを調製した後、成膜するこ
とにより作製される。

【００３７】非水電解液を保持する機能を有するバイン
ダー、可塑剤及び溶剤は、前述した正極で説明したもの
と同様なものが用いられる。

【００３８】前記セパレータは、補強材をさらに含むこ
とが好ましい。前記補強材としては、例えば、酸化珪素
（ＳｉＯ₂）、雲母群、アルミナ等から選ばれる１種類
以上を用いることができる。補強材の形態は、粒子状、
繊維状もしくは鱗片状にすることができる。また、例え
ば粒子と繊維のように形態が異なる２種以上のものを混
合して使用しても良い。

【００３９】スラリー調製時の攪拌温度は、４０℃以
上、気泡発生温度未満にすることが望ましい。これは次
のような理由によるものである。攪拌温度を４０℃未満
にすると、非水電解液を保持する機能を有するバインダ
ーの溶剤への溶解性が低下してスラリー中でバインダー
が凝集する恐れがあるため、セパレータの機械的強度
（引っ張り強度）が低下する恐れがある。セパレータの
機械的強度が低下すると、内部短絡発生率が高くなる。
一方、攪拌温度を前記気泡発生温度以上にすると、セパ
レータ中に気泡が混入してセパレータの厚さが部分的に
薄くなるため、内部短絡発生率が高くなる。溶剤の沸点
が１００℃以上である際、攪拌温度は４０〜８０℃の範
囲にすることが好ましく、より好ましくは４０〜７０℃
である。また、溶剤の沸点が１００℃未満である際、攪
拌温度は４０〜５０℃の範囲内にすることが望ましい。

【００４０】攪拌温度を４０℃以上、気泡発生温度未満
にしてスラリーを調製する際、調製されたスラリーを常
温まで冷却することが望ましい。スラリーの温度が４０
℃以上であると、待機中に溶剤が揮発してスラリーの組
成が不均一になる恐れがあると共に、製造時の安全性が
損なわれる危険性があるからである。

【００４１】ひきつづき、非水電解液未含浸の正極と非
水電解液未含浸の負極の間に非水電解液未含浸のセパレ
ータを配置した後、加熱加圧を施してこれらを一体化す
ることにより積層物を作製する。次いで、積層物から可
塑剤を例えば溶媒抽出により除去した後、非水電解液を
含浸させ、外装材により密封することにより本発明に係
る非水二次電池が得られる。

【００４２】なお、非水電解液は、非水溶媒に電解質を
溶解することにより調製される。

【００４３】前記非水溶媒としては、エチレンカーボネ
ート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチ
レンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（Ｄ
ＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチ
ルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−
ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメト
キシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテ
トラヒドロフラン等を挙げることができる。前記非水溶
媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用しても
良い。

【００４４】前記電解質としては、例えば、過塩素酸リ
チウム（ＬｉＣｌＯ₄）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌ
ｉＰＦ₆）、ホウ四フッ化リチウム（ＬｉＢＦ₄）、六
フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ₆）、トリフルオロメ
タンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）等のリチ
ウム塩を挙げることができる。

【００４５】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、０．２ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／ｌとすることが望ま
しい。

【００４６】以上詳述した本発明に係わる非水二次電池
の製造方法によれば、前記正極及び前記負極のうち少な
くとも一方の電極は、非水電解液を保持する機能を有す
るバインダー、活物質、可塑剤及び溶剤を含む混合物を
４０℃以上、気泡発生温度未満に保持しながら攪拌する
ことによりスラリーを調製する工程を具備する方法によ
り作製される。このような方法によれば、バインダーの
溶剤に対する溶解性を向上することができるため、低沸
点の溶剤を用いた際にもバインダーの凝集を抑制するこ
とができ、バインダーをスラリー中に均一に分散させる
ことができる。得られたスラリーを製膜した後、集電体
に融着させるか、あるいはスラリーを集電体に塗布する
ことにより非水電解液未含浸の電極を作製し、この電極
から可塑剤を除去した後、非水電解液を含浸させること
によって、電極層と集電体との密着強度が高い電極を得
ることができる。その結果、正極及び負極のうち少なく
とも一方の電極について充放電サイクルの繰り返しによ
り集電体から電極層が剥離するのを抑制することができ
るため、内部抵抗の上昇を抑えることができ、サイクル
寿命を向上することができる。

【００４７】本発明に係る製造方法において、セパレー
タを、非水電解液を保持する機能を有するバインダー、
可塑剤及び溶剤を含む混合物を４０℃以上、気泡発生温
度未満に保持しながら攪拌してスラリーを調製する工程
を具備する方法により作製することによって、バインダ
ーの溶剤に対する溶解性を向上することができるため、
バインダーの凝集を抑制することができ、バインダーを
スラリー中に均一に分散させることができる。得られた
スラリーを製膜した後、可塑剤を除去し、非水電解液を
含浸させることによって、機械的強度（引っ張り強度）
が高いセパレータを得ることができる。その結果、内部
短絡発生率を低減することができるため、サイクル寿命
をより一層向上することができる。

【００４８】

【実施例】以下、本発明に係わる実施例を詳細に説明す
る。

【００４９】（実施例１）＜非水電解液未含浸の正極の作製＞活物質として組成式
がＬｉＣｏＯ₂で表されるリチウムコバルト複合酸化物
７０質量％と、９２ｍｏｌ％のビニリデンフロライド
（ＶｄＦ）と８ｍｏｌ％のヘキサフルオロプロピレン
（ＨＦＰ）の共重合体｛（ＣＨ₂−ＣＦ₂）₉₂−（ＣＦ₂
−ＣＦ（ＣＦ₃））₈｝粉末を８質量％と、カーボンブラ
ックを７質量％と、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）１５質
量％とをアセトン中でこれらの温度を４５℃に保持しな
がら２時間攪拌することによりスラリーを調製した。得
られたスラリーを常温まで冷却した後、ＰＥＴフィルム
上に１６０ｇ／ｍ²となるように塗布し、乾燥し、非水
電解液未含浸の正極シートを作製した。得られた正極シ
ートをアルミニウム製エキスパンドメタル（アルミニウ
ム箔に換算した厚さが２０μｍで、開孔率が６０％）か
らなる集電体の両面に配置し、加熱した剛性ロールでプ
レスすることにより非水電解液未含浸の正極を作製し
た。

【００５０】なお、前述したバインダー溶液の気泡発生
温度は、５１℃であった。

【００５１】＜非水電解液未含浸の負極の作製＞活物質
としてメソフェーズピッチ炭素繊維７０質量％と、前述
した正極で説明したのと同様な種類のＶｄＦ−ＨＦＰ共
重合体粉末を９質量％と、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）
１８質量％をアセトン中でこれらの温度を４５℃に保持
しながら２時間攪拌し、スラリーを調製した。得られた
スラリーを常温まで冷却した後、ＰＥＴフィルム上に１
６０ｇ／ｍ²となるように塗布し、乾燥し、非水電解液
未含浸の負極シートを作製した。得られた負極シートを
銅製エキスパンドメタル（銅箔に換算した厚さが３０μ
ｍで、開孔率が６０％）からなる集電体の両面に配置
し、加熱した剛性ロールでプレスすることにより非水電
解液未含浸の負極を作製した。

【００５２】なお、前述したバインダー溶液の気泡発生
温度は、５１℃であった。

【００５３】＜非水電解液未含浸のセパレータの作製＞
前述した正極で説明したのと同様な種類のＶｄＦ−ＨＦ
Ｐ共重合体粉末３０質量％と、酸化珪素粉末３０質量％
と、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）４０質量％とをアセト
ン中でこれらの温度を４５℃に保持しながら２時間攪拌
し、スラリーを調製した。得られたスラリーを常温まで
冷却した後、ＰＥＴフィルム上に乾燥後の厚さが５０μ
ｍとなるように塗布し、乾燥することにより非水電解液
未含浸のセパレータを作製した。

【００５４】なお、前述したバインダー溶液の気泡発生
温度は、５１℃であった。

【００５５】＜非水電解液の調製＞エチレンカーボネー
ト（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＭＥＣ）が体積比
で１：１の割合で混合された非水溶媒に電解質としての
ＬｉＰＦ₆をその濃度が１ｍｏｌ／ｌになるように溶解
させて非水電解液を調製した。

【００５６】＜電池組立＞非水電解液未含浸の正極を２
枚、非水電解液未含浸の負極を１枚及び非水電解液未含
浸のセパレータを２枚用意し、これらを前記正極及び前
記負極の間に前記セパレータが介在されるように積層
し、加熱した剛性ロールで加熱加圧を施すことにより正
負極及びセパレータを融着させ、一体化し、非水電解液
未含浸の発電要素を得た。

【００５７】この発電要素を１００ｍｌのメタノール中
に浸漬し、マグネチックスターラーで攪拌しながら１５
分間放置した。この操作をガスクロマトグラフィによる
メタノール中のＤＢＰ濃度が２０ｐｐｍ以下になるまで
繰り返し行うことによりＤＢＰの除去を行った。この発
電要素を乾燥させた後、正負極リードを接続し、前記組
成の非水電解液に３０分間浸漬し、樹脂製の保護層／ア
ルミニウム箔／熱可塑性樹脂層で構成されたラミネート
フィルムからなる外装材内にヒートシールすることによ
り、図１及び図２に示す構造を有する容量が１００ｍＡ
ｈのポリマーリチウム二次電池を製造した。

【００５８】すなわち、ポリマーリチウム二次電池は、
正極１と、負極２と、前記正極１及び前記負極２の間に
配置されるセパレータ３とが一体化されたものを主体と
する発電要素を備える。前記正極１は、多孔質集電体４
と、前記集電体４の両面に接着された正極層５とからな
る。一方、前記負極２は、多孔質集電体６と、前記集電
体６の両面に接着された負極層７とからなる。帯状の正
極端子８は、前記各正極１の集電体４を帯状に延出した
ものである。一方、帯状の負極端子９は、前記負極２の
集電体６を帯状に延出したものである。例えば帯状アル
ミニウム板からなる正極リード１０は、前記２つの正極
端子８と接続されている。例えば帯状銅板からなる負極
リード１１は、前記負極端子９と接続されている。この
ような構成の発電要素は、外装材１２内に前記正極リー
ド１０及び前記負極リード１１が前記外装材１２から延
出した状態で密封されている。

【００５９】（実施例２）負極スラリーを調製する際の
攪拌温度を２０℃にすること以外は、前述した実施例１
と同様にしてポリマーリチウム二次電池を製造した。

【００６０】（実施例３）正極スラリーを調製する際の
攪拌温度を２０℃にすること以外は、前述した実施例１
と同様にしてポリマーリチウム二次電池を製造した。

【００６１】（実施例４）正極及び負極双方の溶剤をＮ
−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に変更すること以外は、
前述した実施例１と同様にしてポリマーリチウム二次電
池を製造した。

【００６２】なお、正極におけるバインダー溶液の気泡
発生温度は１６５℃で、負極におけるバインダー溶液の
気泡発生温度は１６５℃であった。

【００６３】（実施例５）正極及び負極双方の溶剤をＮ
−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に変更すると共に、正極
及び負極双方におけるスラリー調製時の攪拌温度を６５
℃にすること以外は、前述した実施例１と同様にしてポ
リマーリチウム二次電池を製造した。

【００６４】（実施例６）正極及び負極双方の溶剤をＮ
−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に変更すると共に、正極
及び負極双方におけるスラリー調製時の攪拌温度を８０
℃にすること以外は、前述した実施例１と同様にしてポ
リマーリチウム二次電池を製造した。

【００６５】（比較例１）正極及び負極双方におけるス
ラリー調製時の攪拌温度を２０℃にすること以外は、前
述した実施例１と同様にしてポリマーリチウム二次電池
を製造した。

【００６６】（比較例２）正極及び負極双方におけるス
ラリー調製時の攪拌温度を５５℃にすること以外は、前
述した実施例１と同様にしてポリマーリチウム二次電池
を製造した。

【００６７】（比較例３）正極及び負極双方の溶剤をＮ
−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に変更すると共に、正極
及び負極双方におけるスラリー調製時の攪拌温度を１７
０℃にすること以外は、前述した実施例１と同様にして
ポリマーリチウム二次電池を製造した。

【００６８】得られた実施例１〜６及び比較例１〜３の
二次電池について、１．０Ｃで、４．２Ｖまで充電した
後、１．０Ｃで、３．０Ｖまで放電する充放電サイクル
試験を行い、１サイクル目の放電容量を１００として５
０サイクル目の放電容量と１００サイクル目の放電容量
を表し、その結果を下記表１に示す。なお、充放電サイ
クル試験は、２０℃と４０℃の２種類の環境で行った。

【００６９】また、実施例１〜６及び比較例１〜３の二
次電池について、４０℃で５０時間放置した際の内部抵
抗と、４０℃で１００時間放置した際の内部抵抗と、４
０℃での放置前の内部抵抗とを測定し、その結果を下記
表２に示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】

【表２】

【００７２】表１，２から明らかなように、正極及び負
極のうち少なくとも一方の電極においてスラリー調製時
の攪拌温度を４０℃以上、気泡発生温度未満にする実施
例１〜６の二次電池は、高温での内部抵抗の上昇を抑制
することができると共に、充放電サイクル寿命を向上で
きることがわかる。

【００７３】これに対し、正極及び負極双方のスラリー
調製時の攪拌温度が前記範囲を外れる比較例１〜３の二
次電池は、初期の内部抵抗が実施例１〜６とほぼ同等で
あるものの、高温環境下での放置により内部抵抗が大幅
に増大し、そのうえサイクル寿命が短いことがわかる。

【００７４】また、前記表１，２の結果から、スラリー
調製時の攪拌温度を４０℃以上、気泡発生温度未満にす
るとサイクル寿命を向上できるのは、内部抵抗の上昇が
抑制されたためであることがわかる。

【００７５】なお、前述した実施例においては、多孔質
集電体の両面に正極層を担持させたが、多孔質集電体の
片面のみに正極層を担持させても良い。

【００７６】また、前述した実施例においては、正極、
セパレータ、負極、セパレータ及び正極がこの順番に積
層された５層構造の発電要素を用いる例を説明したが、
これに限らず、例えば、正極、セパレータ及び負極から
なる３層構造の発電要素を用いても良い。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る非水二
次電池の製造方法によれば、充放電サイクルの進行に伴
う内部抵抗の上昇を抑制することができ、サイクル寿命
を向上することができる等の顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のポリマーリチウム二次電池を示す平
面図。

【図２】図１のポリマーリチウム二次電池を示す断面
図。

【符号の説明】

１…正極、２…負極、３…セパレータ、４…正極集電体、５…正極層、６…負極集電体、７…負極層、１２…外装材。

フロントページの続き (72)発明者日比野聖二東京都品川区南品川３丁目４番10号東芝電池株式会社内Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 AJ06 AK02 AK03 AK05 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ04 CJ08 CJ28 DJ08 EJ12 HJ14 5H050 AA07 AA12 BA15 CA08 CB07 DA09 EA24 FA02 GA10 GA27 HA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極、負極及びセパレータを備えた非水
二次電池の製造方法において、前記正極及び前記負極の
うち少なくとも一方の電極は、非水電解液を保持する機能を有するバインダー、活物
質、可塑剤及び溶剤を含む混合物を４０℃以上、気泡発
生温度未満に保持しながら攪拌することによりスラリー
を調製する工程を具備する方法により作製されることを
特徴とする非水二次電池の製造方法。
【請求項２】前記セパレータは、非水電解液を保持す
る機能を有するバインダー、可塑剤及び溶剤を含む混合
物を４０℃以上、気泡発生温度未満に保持しながら攪拌
することによりスラリーを調製する工程を具備する方法
により作製されることを特徴とする請求項１記載の非水
二次電池の製造方法。