JP2001283835A - リチウムイオン二次電池の製造方法 - Google Patents
リチウムイオン二次電池の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】導電材を単独で分散することによって、ガス発
生を抑制し、レート特性を向上させることができるリチ
ウムイオン二次電池野製造方法を提供する。 【解決手段】負極と正極との間に電解質を配した構造の
リチウム電池の製造方法において、正極中または負極中
に少なくとも一種類以上の導電剤を含有し、第一の工程
で前記導電剤を分散した塗料に第二の工程で活物質を粉
体で分散させること、すなわち、導電材を単独で分散す
ることによってガス発生を抑制し、レート特性に優れた
リチウムイオン二次電池を得る。
生を抑制し、レート特性を向上させることができるリチ
ウムイオン二次電池野製造方法を提供する。 【解決手段】負極と正極との間に電解質を配した構造の
リチウム電池の製造方法において、正極中または負極中
に少なくとも一種類以上の導電剤を含有し、第一の工程
で前記導電剤を分散した塗料に第二の工程で活物質を粉
体で分散させること、すなわち、導電材を単独で分散す
ることによってガス発生を抑制し、レート特性に優れた
リチウムイオン二次電池を得る。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明はリチウムイオン二次
電池の製造方法に関するものである。
電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話、携帯情報端末等形態電
子機器の性能は、搭載される半導体素子、電子回路だけ
でなく充電可能な二次電池に大きく依存しており、搭載
電池の容量アップと共に、軽量・コンパクト化を同時に
実現することが望まれている。これまでこれら電池に
は、鉛電池やニッケルカドミウム電池が用いられてきた
が、エネルギー密度不足で軽量・コンパクト化に対応す
ることが困難であった。
子機器の性能は、搭載される半導体素子、電子回路だけ
でなく充電可能な二次電池に大きく依存しており、搭載
電池の容量アップと共に、軽量・コンパクト化を同時に
実現することが望まれている。これまでこれら電池に
は、鉛電池やニッケルカドミウム電池が用いられてきた
が、エネルギー密度不足で軽量・コンパクト化に対応す
ることが困難であった。
【０００３】そこで、ニッケルカドミウム電池の約２倍
のエネルギー密度を有するニッケル水素電池が開発さ
れ、次いでそれを上回るリチウムイオン電池が開発さ
れ、脚光を浴びている。
のエネルギー密度を有するニッケル水素電池が開発さ
れ、次いでそれを上回るリチウムイオン電池が開発さ
れ、脚光を浴びている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらリチウムイオン
二次電池において、携帯電話または携帯情報端末等に使
用されるため、更なる安全性向上が望まれ、特に過充電
などで電池が発熱したときに熱暴走を未然に防ぐことが
重要である。また、急速充放電に耐えられる電池として
特にハイレート特性の良好な電池も切望されている。
二次電池において、携帯電話または携帯情報端末等に使
用されるため、更なる安全性向上が望まれ、特に過充電
などで電池が発熱したときに熱暴走を未然に防ぐことが
重要である。また、急速充放電に耐えられる電池として
特にハイレート特性の良好な電池も切望されている。
【０００５】このような熱暴走を防ぐ手段として、過充
電防止機構を搭載した電子回路による方法、過充電時の
ガス発生を利用した機械的電流遮断による方法等が提案
されている。
電防止機構を搭載した電子回路による方法、過充電時の
ガス発生を利用した機械的電流遮断による方法等が提案
されている。
【０００６】しかしこれらの方法では、電池に付加的な
構造を持たせることになり、電池がコスト高になるばか
りか、商品設計上制約が生じる。
構造を持たせることになり、電池がコスト高になるばか
りか、商品設計上制約が生じる。
【０００７】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、導電材を単独で分散することによってガス発生を抑
制し、レート特性に優れたリチウムイオン二次電池の製
造方法を提供することを目的とする。
め、導電材を単独で分散することによってガス発生を抑
制し、レート特性に優れたリチウムイオン二次電池の製
造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の第１番目のリチウムイオン二次電池の製造
方法は、負極と正極との間に電解質を配した構造のリチ
ウム電池の製造方法において、正極中に少なくとも一種
類以上の導電剤を含有し、第一の工程で前記導電剤を分
散した塗料に第二の工程で活物質を粉体で分散させるこ
とを特徴とする。
め、本発明の第１番目のリチウムイオン二次電池の製造
方法は、負極と正極との間に電解質を配した構造のリチ
ウム電池の製造方法において、正極中に少なくとも一種
類以上の導電剤を含有し、第一の工程で前記導電剤を分
散した塗料に第二の工程で活物質を粉体で分散させるこ
とを特徴とする。
【０００９】前記方法においては、第一の工程で前記導
電剤を１０Ｐａ以上１×１０5Ｐａ以下の減圧雰囲気中
で分散することが好ましい。
電剤を１０Ｐａ以上１×１０5Ｐａ以下の減圧雰囲気中
で分散することが好ましい。
【００１０】また前記方法においては、第二の工程で１
０Ｐａ以上１×１０5Ｐａ以下の減圧雰囲気中で分散す
ることが好ましい。
０Ｐａ以上１×１０5Ｐａ以下の減圧雰囲気中で分散す
ることが好ましい。
【００１１】次に本発明の第２番目のリチウムイオン二
次電池の製造方法は、負極と正極との間に電解質を配し
た構造のリチウム電池において、負極中に少なくとも一
種類以上の導電剤を含有し、第一の工程で導電剤を分散
した塗料に第二の工程で活物質を分散させることを特徴
とする。
次電池の製造方法は、負極と正極との間に電解質を配し
た構造のリチウム電池において、負極中に少なくとも一
種類以上の導電剤を含有し、第一の工程で導電剤を分散
した塗料に第二の工程で活物質を分散させることを特徴
とする。
【００１２】前記方法においては第一の工程で前記導電
剤を１０Ｐａ以上１×１０5Ｐａ以下の減圧雰囲気中で
分散することが好ましい。
剤を１０Ｐａ以上１×１０5Ｐａ以下の減圧雰囲気中で
分散することが好ましい。
【００１３】また前記方法においては、第二の工程で１
０Ｐａ以上１×１０5Ｐａ以下の減圧雰囲気中で分散す
ることが好ましい。
０Ｐａ以上１×１０5Ｐａ以下の減圧雰囲気中で分散す
ることが好ましい。
【００１４】前記本発明の第１〜２番目の発明において
は、前記導電剤の一次粒子の平均粒子径が０．００５μ
m以上５μm以下の範囲であり、前記活物質の一次粒子の
平均粒子径が１μm以上３０μm以下の範囲であることが
好ましい。導電剤の一次粒子の平均粒子径が０．００５
μm未満では導電材の分散が困難となり、ハイレート特
性が悪くなる傾向となる。また導電剤の一次粒子の平均
粒子径が５μmを越えると、塗膜中に占める活物質の比
率が減少して放電容量が悪くなる傾向となる。
は、前記導電剤の一次粒子の平均粒子径が０．００５μ
m以上５μm以下の範囲であり、前記活物質の一次粒子の
平均粒子径が１μm以上３０μm以下の範囲であることが
好ましい。導電剤の一次粒子の平均粒子径が０．００５
μm未満では導電材の分散が困難となり、ハイレート特
性が悪くなる傾向となる。また導電剤の一次粒子の平均
粒子径が５μmを越えると、塗膜中に占める活物質の比
率が減少して放電容量が悪くなる傾向となる。
【００１５】また前記方法においては、正極または負極
中の導電剤が、活物質１００重量部に対して０．５重量
部以上１０重量部以下の範囲含有することが好ましい。
導電剤が、活物質１００重量部に対して０．５重量部未
満では、電池の電気抵抗が増大し、レート特性が減少す
る傾向となる。また導電剤が１０重量部を越えると、塗
膜の活物質密度が低下してレート特性が減少する傾向と
なる。
中の導電剤が、活物質１００重量部に対して０．５重量
部以上１０重量部以下の範囲含有することが好ましい。
導電剤が、活物質１００重量部に対して０．５重量部未
満では、電池の電気抵抗が増大し、レート特性が減少す
る傾向となる。また導電剤が１０重量部を越えると、塗
膜の活物質密度が低下してレート特性が減少する傾向と
なる。
【００１６】また前記方法においては、正極または負極
中の導電材を分散する第一の工程において、導電材１０
０重量部に対し、樹脂を１０重量部以上１５０重量部以
下の範囲含有することが好ましい。樹脂の配合割合が１
０重量部未満では、導電材が均一に分散せず、電池の電
気抵抗が増大し、レート特性が減少する傾向となる。逆
に樹脂の配合割合が１５０重量部を越えると、不導体で
ある樹脂が導電材を覆ってしまい電池の電気抵抗が増大
し、レート特性が減少する傾向となる。
中の導電材を分散する第一の工程において、導電材１０
０重量部に対し、樹脂を１０重量部以上１５０重量部以
下の範囲含有することが好ましい。樹脂の配合割合が１
０重量部未満では、導電材が均一に分散せず、電池の電
気抵抗が増大し、レート特性が減少する傾向となる。逆
に樹脂の配合割合が１５０重量部を越えると、不導体で
ある樹脂が導電材を覆ってしまい電池の電気抵抗が増大
し、レート特性が減少する傾向となる。
【００１７】本発明方法は、正極または負極極板を作成
する際に電気抵抗を下げることができるためにレート特
性を向上させ、正極及び負極中の活物質の表面に導電剤
を付着させることにより、反応面積をコントロールする
ことができ、充放電時のガス発生を抑制することができ
る。
する際に電気抵抗を下げることができるためにレート特
性を向上させ、正極及び負極中の活物質の表面に導電剤
を付着させることにより、反応面積をコントロールする
ことができ、充放電時のガス発生を抑制することができ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるリチウムイ
オン二次電池を説明する。正極は、集電体に正極層を積
層した構造を有する。前記集電体はアルミニウム箔また
はアルミニウム製網体からなる。
オン二次電池を説明する。正極は、集電体に正極層を積
層した構造を有する。前記集電体はアルミニウム箔また
はアルミニウム製網体からなる。
【００１９】負極は、集電体に負極層を積層した構造を
有し、前記負極層が前記正極の正極層に対向して配置さ
れている。前記集電体は、例えば銅箔または銅製網体か
らなる。
有し、前記負極層が前記正極の正極層に対向して配置さ
れている。前記集電体は、例えば銅箔または銅製網体か
らなる。
【００２０】以下に正極層、負極層について説明する。
【００２１】正極層は、活物質、導電材、非水電解液、
結合材樹脂を含有する。前記活物質としては、例えばリ
チウムマンガン複合酸化物、二酸化マンガン、リチウム
含有ニッケル酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、リ
チウム含有コバルトニッケル酸化物、リチウムを含む非
晶質五酸化バナジウムのような種々の酸化物、二硫化チ
タン、二硫化モリブデン等を用いることができる。
結合材樹脂を含有する。前記活物質としては、例えばリ
チウムマンガン複合酸化物、二酸化マンガン、リチウム
含有ニッケル酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、リ
チウム含有コバルトニッケル酸化物、リチウムを含む非
晶質五酸化バナジウムのような種々の酸化物、二硫化チ
タン、二硫化モリブデン等を用いることができる。
【００２２】前記導電材としては、例えば人造黒鉛、ア
セチレンブラック等のカーボンブラック等を挙げること
ができる。
セチレンブラック等のカーボンブラック等を挙げること
ができる。
【００２３】また、前記電解液は、非水溶媒に電解質を
溶解することにより調整される。前記非水溶媒として
は、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネ
ート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、
ジエチルカーボネート、γーブチロラクトン、スルホラ
ン、アセトニトリル、１，２−ジメトキエタン、１，３
−ジメトキシプロパン、ジエチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、γーブチロ
ラクト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よい。
溶解することにより調整される。前記非水溶媒として
は、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネ
ート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、
ジエチルカーボネート、γーブチロラクトン、スルホラ
ン、アセトニトリル、１，２−ジメトキエタン、１，３
−ジメトキシプロパン、ジエチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、γーブチロ
ラクト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よい。
【００２４】前記非水電解液に含まれる電解質として
は、例えば過塩素酸リチウム（LiClO4）、六フッ化リン
酸リチウム（LiPF6）、ホウフッ化リチウム（LiBF4）、
六フッ化砒素リチウム（LiAsF6）、トリフルオロメタス
ルホン酸リチウム（LiCF3SO3）、ビストリフルオロメチ
ルスルホニルイミドリチウム[LiN(CF3SO2)2]等のリチウ
ム塩が挙げられる。
は、例えば過塩素酸リチウム（LiClO4）、六フッ化リン
酸リチウム（LiPF6）、ホウフッ化リチウム（LiBF4）、
六フッ化砒素リチウム（LiAsF6）、トリフルオロメタス
ルホン酸リチウム（LiCF3SO3）、ビストリフルオロメチ
ルスルホニルイミドリチウム[LiN(CF3SO2)2]等のリチウ
ム塩が挙げられる。
【００２５】前記結合材樹脂としては、例えばポリビニ
リデンジフロライド（PVdF）、アクリル系樹脂、アクリ
ル系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、フッ素系ゴム、
ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン（VD
F-HFP）の共重合体を用いることができる。VDFは共重合
体の骨格部で機械的強度の向上に寄与し、HFPは前記共
重合体に非晶質として取り込まれ、前記電解液の保持と
リチウムイオンの透過部として機能する。またこれら結
合材樹脂は単体としても２種類以上混合させても良い。
リデンジフロライド（PVdF）、アクリル系樹脂、アクリ
ル系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、フッ素系ゴム、
ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン（VD
F-HFP）の共重合体を用いることができる。VDFは共重合
体の骨格部で機械的強度の向上に寄与し、HFPは前記共
重合体に非晶質として取り込まれ、前記電解液の保持と
リチウムイオンの透過部として機能する。またこれら結
合材樹脂は単体としても２種類以上混合させても良い。
【００２６】負極層は、リチウムイオンを吸蔵する炭素
系材料、非水電解液、結合材樹脂からなる。
系材料、非水電解液、結合材樹脂からなる。
【００２７】前記炭素系材料としては、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、または人造グラファイト、天然グラファイト等を挙
げることができる。前記非水電解液、結合材樹脂は前述
した正極層で説明したものと同様のものが用いられる。
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、または人造グラファイト、天然グラファイト等を挙
げることができる。前記非水電解液、結合材樹脂は前述
した正極層で説明したものと同様のものが用いられる。
【００２８】
【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。
説明する。
【００２９】（実施例１）正極層は、以下のように作成
した。なお、以下の組成は活物質であるリチウム含有コ
バルト酸１００重量部に対する比率である。
した。なお、以下の組成は活物質であるリチウム含有コ
バルト酸１００重量部に対する比率である。
【００３０】導電材であるアセチレンブラック（一次粒
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を３重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を２重量部、溶剤であるＮ−メチル−２−
ピロリドン（以下ＮＭＰ）を１０重量部の比率で混練し
た後、更にＮＭＰを４０重量部添加し導電材塗料を作成
した。この導電材塗料に活物質であるリチウム含有コバ
ルト酸（一次粒子の平均粒子径：５μm）を１００重量
部添加し、撹拌して正極塗料を得た。この正極塗料をア
ルミ箔上にドクターブレードにて成膜し、常温に静置し
て自然乾燥により厚さ１００μmのシート状正極を作成
した。
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を３重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を２重量部、溶剤であるＮ−メチル−２−
ピロリドン（以下ＮＭＰ）を１０重量部の比率で混練し
た後、更にＮＭＰを４０重量部添加し導電材塗料を作成
した。この導電材塗料に活物質であるリチウム含有コバ
ルト酸（一次粒子の平均粒子径：５μm）を１００重量
部添加し、撹拌して正極塗料を得た。この正極塗料をア
ルミ箔上にドクターブレードにて成膜し、常温に静置し
て自然乾燥により厚さ１００μmのシート状正極を作成
した。
【００３１】負極層は以下のように作成した。なお、以
下の組成は活物質であるグラファイトカーボン１００重
量部に対する比率である。
下の組成は活物質であるグラファイトカーボン１００重
量部に対する比率である。
【００３２】活物質であるグラファイトカーボン（一次
粒子の平均粒子径：２０μm）を１００重量部、結合材
樹脂であるＰＶｄＦを１０重量部と溶剤であるＮＭＰを
１００重量部混合し負極塗料を得た。この負極塗料を銅
箔状にドクターブレードにて成膜し、常温に静置して自
然乾燥にて厚さ１５０μmのシート状負極を作成した。
粒子の平均粒子径：２０μm）を１００重量部、結合材
樹脂であるＰＶｄＦを１０重量部と溶剤であるＮＭＰを
１００重量部混合し負極塗料を得た。この負極塗料を銅
箔状にドクターブレードにて成膜し、常温に静置して自
然乾燥にて厚さ１５０μmのシート状負極を作成した。
【００３３】次に、これらの正極層と負極層の間に前記
シート状電解質層を介在させ、この積層物を六フッ化リ
ン酸リチウム（LiPF6）がエチレンカーボネート（EC）
に１モル溶解された電解液に前記積層物を浸漬させるこ
とにより前述したリチウムイオン二次電池を作成した。 （実施例２）正極層は以下のように作成した。
シート状電解質層を介在させ、この積層物を六フッ化リ
ン酸リチウム（LiPF6）がエチレンカーボネート（EC）
に１モル溶解された電解液に前記積層物を浸漬させるこ
とにより前述したリチウムイオン二次電池を作成した。 （実施例２）正極層は以下のように作成した。
【００３４】リチウム含有コバルト酸（一次粒子の平均
粒子径：５μm）を１００重量部、ＡＢを３重量部、Ｐ
ＶｄＦを２重量部、ＮＭＰを１５重量部の比率で混練し
た後、ＮＭＰを３５重量部添加した後撹拌して正極塗料
を作成した。この正極塗料をアルミ箔上にドクターブレ
ードにて成膜し、常温に静置して自然乾燥にて厚さ１０
０μmのシート状正極を作成した。
粒子径：５μm）を１００重量部、ＡＢを３重量部、Ｐ
ＶｄＦを２重量部、ＮＭＰを１５重量部の比率で混練し
た後、ＮＭＰを３５重量部添加した後撹拌して正極塗料
を作成した。この正極塗料をアルミ箔上にドクターブレ
ードにて成膜し、常温に静置して自然乾燥にて厚さ１０
０μmのシート状正極を作成した。
【００３５】負極層は以下のように作成した。
【００３６】導電材であるアセチレンブラック（一次粒
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を１重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を１０重量部と溶剤であるＮ−メチル−２
−ピロリドン（以下ＮＭＰ）を５０重量部の比率で混練
した後、更にＮＭＰを５０重量部添加し導電材塗料を作
成した。この導電材塗料にグラファイトカーボン（一次
粒子の平均粒子径：２０μm）を１００重量部添加し、
撹拌して負極塗料を得た。この負極塗料を銅箔上にドク
ターブレードにて成膜し、常温に静置して自然乾燥によ
り厚さ１５０μmのシート状負極を作成した。
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を１重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を１０重量部と溶剤であるＮ−メチル−２
−ピロリドン（以下ＮＭＰ）を５０重量部の比率で混練
した後、更にＮＭＰを５０重量部添加し導電材塗料を作
成した。この導電材塗料にグラファイトカーボン（一次
粒子の平均粒子径：２０μm）を１００重量部添加し、
撹拌して負極塗料を得た。この負極塗料を銅箔上にドク
ターブレードにて成膜し、常温に静置して自然乾燥によ
り厚さ１５０μmのシート状負極を作成した。
【００３７】前述した以外は実施例１と同様にリチウム
イオン二次電池を作成した。 （実施例３）導電材であるアセチレンブラック（一次粒
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を３重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を２重量部と溶剤であるＮ−メチル−２−
ピロリドン（以下ＮＭＰ）を１０重量部の比率で混練し
た後、更にＮＭＰを４０重量部添加し導電材塗料を作成
した。この時、１×１０２Ｐａの真空中にて塗料を作成
した。この導電材塗料にリチウム含有コバルト酸を１０
０重量部添加し、撹拌した後正極塗料を得た以外は実施
例１と同様にリチウムイオン二次電池を作成した。 （実施例４）導電材であるアセチレンブラック（一次粒
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を３重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を２重量部と溶剤であるＮ−メチル−２−
ピロリドン（以下ＮＭＰ）を１０重量部の比率で混練し
た後、更にＮＭＰを４０重量部添加し導電材塗料を作成
した。この導電材塗料にリチウム含有コバルト酸を１０
０重量部添加し、１×１０2Ｐａの真空中にて塗料を撹
拌した後、正極塗料を得た以外は実施例１と同様にリチ
ウムイオン二次電池を作成した。 （実施例５）導電材であるアセチレンブラック（一次粒
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を１重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を１０重量部と溶剤であるＮ−メチル−２
−ピロリドン（以下ＮＭＰ）を５０重量部の比率で混練
した後、更にＮＭＰを５０重量部添加し１×１０2Ｐａ
の真空中にて撹拌し導電材塗料を作成した。この導電材
塗料にグラファイトカーボン（一次粒子の平均粒子径：
２０μm）を１００重量部添加し、撹拌して負極塗料を
得た。 （実施例６）導電材であるアセチレンブラック（一次粒
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を１重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を１０重量部と溶剤であるＮ−メチル−２
−ピロリドン（以下ＮＭＰ）を５０重量部の比率で混練
した後、更にＮＭＰを５０重量部添加し導電材塗料を作
成した。この導電材塗料にグラファイトカーボン（一次
粒子の平均粒子径：２０μm）を１００重量部添加し、
１×１０2Ｐａの真空中にて撹拌し撹拌して負極塗料を
得た以外は実施例１と同様にリチウムイオン二次電池を
作成した。 （比較例１）正極層は以下のように作成した。
イオン二次電池を作成した。 （実施例３）導電材であるアセチレンブラック（一次粒
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を３重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を２重量部と溶剤であるＮ−メチル−２−
ピロリドン（以下ＮＭＰ）を１０重量部の比率で混練し
た後、更にＮＭＰを４０重量部添加し導電材塗料を作成
した。この時、１×１０２Ｐａの真空中にて塗料を作成
した。この導電材塗料にリチウム含有コバルト酸を１０
０重量部添加し、撹拌した後正極塗料を得た以外は実施
例１と同様にリチウムイオン二次電池を作成した。 （実施例４）導電材であるアセチレンブラック（一次粒
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を３重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を２重量部と溶剤であるＮ−メチル−２−
ピロリドン（以下ＮＭＰ）を１０重量部の比率で混練し
た後、更にＮＭＰを４０重量部添加し導電材塗料を作成
した。この導電材塗料にリチウム含有コバルト酸を１０
０重量部添加し、１×１０2Ｐａの真空中にて塗料を撹
拌した後、正極塗料を得た以外は実施例１と同様にリチ
ウムイオン二次電池を作成した。 （実施例５）導電材であるアセチレンブラック（一次粒
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を１重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を１０重量部と溶剤であるＮ−メチル−２
−ピロリドン（以下ＮＭＰ）を５０重量部の比率で混練
した後、更にＮＭＰを５０重量部添加し１×１０2Ｐａ
の真空中にて撹拌し導電材塗料を作成した。この導電材
塗料にグラファイトカーボン（一次粒子の平均粒子径：
２０μm）を１００重量部添加し、撹拌して負極塗料を
得た。 （実施例６）導電材であるアセチレンブラック（一次粒
子の平均粒子径：０．０５μm、以下ＡＢ）を１重量
部、結合材樹脂であるポリビニリデンジフロライド（以
下ＰＶｄＦ）を１０重量部と溶剤であるＮ−メチル−２
−ピロリドン（以下ＮＭＰ）を５０重量部の比率で混練
した後、更にＮＭＰを５０重量部添加し導電材塗料を作
成した。この導電材塗料にグラファイトカーボン（一次
粒子の平均粒子径：２０μm）を１００重量部添加し、
１×１０2Ｐａの真空中にて撹拌し撹拌して負極塗料を
得た以外は実施例１と同様にリチウムイオン二次電池を
作成した。 （比較例１）正極層は以下のように作成した。
【００３８】リチウム含有コバルト酸（一次粒子の平均
粒子径：５μm）を１００重量部、ＡＢを３重量部、Ｐ
ＶｄＦを２重量部、ＮＭＰを１５重量部の比率で混練し
た後、ＮＭＰを３５重量部添加した後撹拌して正極塗料
を作成した。この正極塗料をアルミ箔上にドクターブレ
ードにて成膜し、常温に静置して自然乾燥にて厚さ１０
０μmのシート状正極を作成した。
粒子径：５μm）を１００重量部、ＡＢを３重量部、Ｐ
ＶｄＦを２重量部、ＮＭＰを１５重量部の比率で混練し
た後、ＮＭＰを３５重量部添加した後撹拌して正極塗料
を作成した。この正極塗料をアルミ箔上にドクターブレ
ードにて成膜し、常温に静置して自然乾燥にて厚さ１０
０μmのシート状正極を作成した。
【００３９】負極層は以下のように作成した。
【００４０】活物質であるグラファイトカーボン（一次
粒子の平均粒子径：２０μm）を１００重量部、結合材
樹脂であるＰＶｄＦを１０重量部と溶剤であるＮＭＰを
１００重量部混合し負極塗料を得た。この負極塗料を銅
箔状にドクターブレードにて成膜し、常温に静置して自
然乾燥にて厚さ１５０μmのシート状負極を作成した。
粒子の平均粒子径：２０μm）を１００重量部、結合材
樹脂であるＰＶｄＦを１０重量部と溶剤であるＮＭＰを
１００重量部混合し負極塗料を得た。この負極塗料を銅
箔状にドクターブレードにて成膜し、常温に静置して自
然乾燥にて厚さ１５０μmのシート状負極を作成した。
【００４１】前述した以外は実施例１と同様にリチウム
イオン二次電池を作成した。
イオン二次電池を作成した。
【００４２】以上のように作成された電池において、電
気抵抗及び体積を計測した後、０．２Ｃ（１００ｍＡ）
の定電流モードで充電した後、４．２Ｖの定電圧モード
で充電を行った。次に０．２Ｃ（１００ｍＡ）１Ｃ（５
００ｍＡ）、２Ｃ（１０００ｍＡ）の電流密度でそれぞ
れについて放電を行い、放電電圧３Ｖで容量確認を行っ
た。ここで、体積変化率は充電する前の体積を０％と
し、増加率を算出した。
気抵抗及び体積を計測した後、０．２Ｃ（１００ｍＡ）
の定電流モードで充電した後、４．２Ｖの定電圧モード
で充電を行った。次に０．２Ｃ（１００ｍＡ）１Ｃ（５
００ｍＡ）、２Ｃ（１０００ｍＡ）の電流密度でそれぞ
れについて放電を行い、放電電圧３Ｖで容量確認を行っ
た。ここで、体積変化率は充電する前の体積を０％と
し、増加率を算出した。
【００４３】以上の実施例、比較例の結果を表１に示
す。
す。
【００４４】
【表１】
【００４５】表１から明らかなとおり、本発明の実施例
１〜６はいずれも導電材を単独で分散することによって
ガス発生を抑制し、レート特性に優れたリチウムイオン
二次電池が得られた。これに対して、比較例１では導電
材と活物質を同時に分散させると導電材の均一な分散が
できず、特にハイレート特性が悪くなることが確認され
た。
１〜６はいずれも導電材を単独で分散することによって
ガス発生を抑制し、レート特性に優れたリチウムイオン
二次電池が得られた。これに対して、比較例１では導電
材と活物質を同時に分散させると導電材の均一な分散が
できず、特にハイレート特性が悪くなることが確認され
た。
【００４６】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、負極と正極
との間に電解質を配した構造のリチウム電池の製造方法
において、正極中または負極中に少なくとも一種類以上
の導電剤を含有し、第一の工程で前記導電剤を分散した
塗料に第二の工程で活物質を粉体で分散させること、す
なわち、導電材を単独で分散することによってガス発生
を抑制し、レート特性に優れたリチウムイオン二次電池
を実現できる。
との間に電解質を配した構造のリチウム電池の製造方法
において、正極中または負極中に少なくとも一種類以上
の導電剤を含有し、第一の工程で前記導電剤を分散した
塗料に第二の工程で活物質を粉体で分散させること、す
なわち、導電材を単独で分散することによってガス発生
を抑制し、レート特性に優れたリチウムイオン二次電池
を実現できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上山 康博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川村 基 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 福永 政雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ02 AK02 AK03 AL06 AM03 AM04 AM05 AM07 CJ08 CJ22 CJ28 HJ01 HJ05 HJ15 5H050 AA02 BA09 BA10 BA17 CA05 CA08 CA09 CB07 DA02 DA03 DA09 DA10 EA23 EA24 EA28 GA10 GA22 GA27 HA01 HA05 HA15
Claims (9)
- 【請求項１】 負極と正極との間に電解質を配した構造
のリチウム電池の製造方法において、正極中に少なくと
も一種類以上の導電剤を含有し、第一の工程で前記導電
剤を分散した塗料に第二の工程で活物質を粉体で分散さ
せることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方
法。 - 【請求項２】 第一の工程で前記導電剤を１０Ｐａ以上
１×１０5Ｐａ以下の減圧雰囲気中で分散する請求項１
に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。 - 【請求項３】 第二の工程で１０Ｐａ以上１×１０5Ｐ
ａ以下の減圧雰囲気中で分散する請求項１に記載のリチ
ウムイオン二次電池の製造方法。 - 【請求項４】 負極と正極との間に電解質を配した構造
のリチウム電池において、負極中に少なくとも一種類以
上の導電剤を含有し、第一の工程で導電剤を分散した塗
料に第二の工程で活物質を分散させることを特徴とする
リチウムイオン二次電池の製造方法。 - 【請求項５】 第一の工程で前記導電剤を１０Ｐａ以上
１×１０5Ｐａ以下の減圧雰囲気中で分散する請求項４
に記載のリチウムイオン二次電池の製造方法。 - 【請求項６】 第二の工程で１０Ｐａ以上１×１０5Ｐ
ａ以下の減圧雰囲気中で分散する請求項４に記載のリチ
ウムイオン二次電池の製造方法。 - 【請求項７】 前記導電剤の一次粒子の平均粒子径が
０．００５μm以上５μm以下の範囲であり、前記活物質
の一次粒子の平均粒子径が１μm以上３０μm以下の範囲
である請求項１〜６のいずれかに記載のリチウムイオン
二次電池。 - 【請求項８】 正極または負極中の導電剤が、活物質
１００重量部に対して０．５重量部以上１０重量部以下
の範囲含有する請求項１〜７のいずれかに記載のリチウ
ムイオン二次電池。 - 【請求項９】 正極または負極中の導電材を分散する第
一の工程において、導電材１００重量部に対し、樹脂を
１０重量部以上１５０重量部以下の範囲含有する請求項
１〜７のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000093563A JP2001283835A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | リチウムイオン二次電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000093563A JP2001283835A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | リチウムイオン二次電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001283835A true JP2001283835A (ja) | 2001-10-12 |
Family
ID=18608730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000093563A Pending JP2001283835A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | リチウムイオン二次電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001283835A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006222073A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水系二次電池およびその負極の製造方法 |
| JPWO2013145110A1 (ja) * | 2012-03-26 | 2015-08-03 | 株式会社東芝 | 非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池と電池パック |
| KR20170111749A (ko) | 2016-03-29 | 2017-10-12 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지의 양극 형성용 조성물, 및 이를 이용하여 제조한 이차전지용 양극 및 이차전지 |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000093563A patent/JP2001283835A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006222073A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水系二次電池およびその負極の製造方法 |
| JPWO2013145110A1 (ja) * | 2012-03-26 | 2015-08-03 | 株式会社東芝 | 非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池と電池パック |
| KR20170111749A (ko) | 2016-03-29 | 2017-10-12 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지의 양극 형성용 조성물, 및 이를 이용하여 제조한 이차전지용 양극 및 이차전지 |
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