JP2001283837A - リチウムイオン二次電池とその正極及びその正極の製造方法 - Google Patents
リチウムイオン二次電池とその正極及びその正極の製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 サイクル特性に優れた電池を提供する。
【解決課題】 正極活物質、導電剤および結着剤を主構
成材料とする正極合剤ペーストを集電体上に塗布して合
剤層を形成した正極板の製造方法において、ペースト作
製前に正極活物質と導電剤を、主軸に対して偏心して取
り付けられた一つまたは複数個の荷重のかかったホイー
ルが底板の上を転動することにより、ホイールと底板と
の間で粉体に圧縮、せん断、圧延作用を加えることによ
り混練する混練機を用いて減圧下で前分散を行う。
成材料とする正極合剤ペーストを集電体上に塗布して合
剤層を形成した正極板の製造方法において、ペースト作
製前に正極活物質と導電剤を、主軸に対して偏心して取
り付けられた一つまたは複数個の荷重のかかったホイー
ルが底板の上を転動することにより、ホイールと底板と
の間で粉体に圧縮、せん断、圧延作用を加えることによ
り混練する混練機を用いて減圧下で前分散を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン二
次電池、特にその正極板に関するものである。
次電池、特にその正極板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、民生用電子機器のポータブル化、
コードレス化が急激に進んでいる。現在、これら電子機
器の駆動用電源を担う小型、軽量で高エネルギー密度を
有する電池への要望が高まっている。このような観点か
ら非水系二次電池、とりわけリチウムイオン二次電池は
高電圧、高エネルギー密度を有する電池として、ノート
パソコン、携帯電話、ＡＶ機器などを中心に使用されて
いる。
コードレス化が急激に進んでいる。現在、これら電子機
器の駆動用電源を担う小型、軽量で高エネルギー密度を
有する電池への要望が高まっている。このような観点か
ら非水系二次電池、とりわけリチウムイオン二次電池は
高電圧、高エネルギー密度を有する電池として、ノート
パソコン、携帯電話、ＡＶ機器などを中心に使用されて
いる。
【０００３】現在、リチウムイオン二次電池の負極には
リチウムを吸蔵・放出可能な炭素材料が、正極には層状
構造を有するＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2およびＬｉＭｎ
2Ｏ4などのリチウムと遷移金属との複合酸化物が使用さ
れているが、これらの正極活物質は導電性に乏しい。そ
のため導電剤としてカーボンブラックなどの炭素材料を
混合することで極板の導電性の向上を図っている。その
正極活物質と導電剤は結着剤とともにプラネタリミキサ
ーのように攪拌しながら混練する手法が一般的である。
リチウムを吸蔵・放出可能な炭素材料が、正極には層状
構造を有するＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2およびＬｉＭｎ
2Ｏ4などのリチウムと遷移金属との複合酸化物が使用さ
れているが、これらの正極活物質は導電性に乏しい。そ
のため導電剤としてカーボンブラックなどの炭素材料を
混合することで極板の導電性の向上を図っている。その
正極活物質と導電剤は結着剤とともにプラネタリミキサ
ーのように攪拌しながら混練する手法が一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のよ
うに正極活物質とカーボンブラックなどの導電剤を結着
剤とともにプラネタリーミキサー等で攪拌しながら混練
するペースト作製方法では、ペーストの分散が不十分で
あるために正極活物質や導電剤の未分散の凝集物が存在
し、集電体上にペーストを塗布した際に極板表面が粗
く、かつ厚みが不均一な極板になるため不均一な反応が
起こり、充放電サイクル特性が低下するなど問題が生じ
ている。
うに正極活物質とカーボンブラックなどの導電剤を結着
剤とともにプラネタリーミキサー等で攪拌しながら混練
するペースト作製方法では、ペーストの分散が不十分で
あるために正極活物質や導電剤の未分散の凝集物が存在
し、集電体上にペーストを塗布した際に極板表面が粗
く、かつ厚みが不均一な極板になるため不均一な反応が
起こり、充放電サイクル特性が低下するなど問題が生じ
ている。
【０００５】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、サイクル特性の良好なリチウムイオン二次
電池用正極板とその製造方法を提供することを目的とす
るものである。
ものであり、サイクル特性の良好なリチウムイオン二次
電池用正極板とその製造方法を提供することを目的とす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、正極活物質とカーボンブラックなどの導
電剤を結着剤とともにプラネタリーミキサー等で攪拌し
ながら混練しペースト状にする前に、正極活物質と導電
剤を主軸に対して偏心して取り付けられた一つまたは複
数個の荷重のかかったホイールが底板の上を転動する混
練機をもちいて減圧下で前分散を行う。これにより、ホ
イールと底板との間で粉体に圧縮、せん断、圧延作用が
加わり、正極活物質や導電剤の未分散凝集物がほぐれ、
分散が向上し均一なペーストが作製でき、集電体上にペ
ーストを塗布し合剤層を形成し極板にした際に均一で分
散性の高い極板が得られ、充放電反応が均一に起こるた
め充放電サイクル特性を向上させることができる。
めに本発明は、正極活物質とカーボンブラックなどの導
電剤を結着剤とともにプラネタリーミキサー等で攪拌し
ながら混練しペースト状にする前に、正極活物質と導電
剤を主軸に対して偏心して取り付けられた一つまたは複
数個の荷重のかかったホイールが底板の上を転動する混
練機をもちいて減圧下で前分散を行う。これにより、ホ
イールと底板との間で粉体に圧縮、せん断、圧延作用が
加わり、正極活物質や導電剤の未分散凝集物がほぐれ、
分散が向上し均一なペーストが作製でき、集電体上にペ
ーストを塗布し合剤層を形成し極板にした際に均一で分
散性の高い極板が得られ、充放電反応が均一に起こるた
め充放電サイクル特性を向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の正極の詳細な内容を示
す。
す。
【０００８】本発明のリチウム二次電池用正極は、リチ
ウム含有遷移金属酸化物正極活物質と、その導電性を補
う導電剤と、結着剤を主構成材料とし、正極活物質と導
電剤を前分散する工程、それらを結着剤とともに混練す
る工程、集電体に塗布する工程、乾燥する工程、圧縮す
る工程を経て作製される。
ウム含有遷移金属酸化物正極活物質と、その導電性を補
う導電剤と、結着剤を主構成材料とし、正極活物質と導
電剤を前分散する工程、それらを結着剤とともに混練す
る工程、集電体に塗布する工程、乾燥する工程、圧縮す
る工程を経て作製される。
【０００９】正極活物質としては、例えば、ＬｉxＣｏ
Ｏ2、ＬｉxＮｉＯ2、ＬｉxＭｎＯ2等のリチウム含有遷
移金属酸化物を使用することができる。また、導電剤と
しては、化学変化を起こさない電子伝導性材料であれば
よく、例えば、黒鉛類、アセチレンブラック、ケッチェ
ンブラック等のカーボンブラック類、炭素繊維等が挙げ
られる。結着剤としては、分解温度の高いポリマーを使
用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレ
ン−ヘキサフルオロエチレン共重合体等を挙げることが
できる。また、必要に応じて、フィラー、分散剤、イオ
ン導電剤、圧力増強剤及びその他の各種添加剤を正極活
物質に混合して用いることができる。
Ｏ2、ＬｉxＮｉＯ2、ＬｉxＭｎＯ2等のリチウム含有遷
移金属酸化物を使用することができる。また、導電剤と
しては、化学変化を起こさない電子伝導性材料であれば
よく、例えば、黒鉛類、アセチレンブラック、ケッチェ
ンブラック等のカーボンブラック類、炭素繊維等が挙げ
られる。結着剤としては、分解温度の高いポリマーを使
用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレ
ン−ヘキサフルオロエチレン共重合体等を挙げることが
できる。また、必要に応じて、フィラー、分散剤、イオ
ン導電剤、圧力増強剤及びその他の各種添加剤を正極活
物質に混合して用いることができる。
【００１０】集電体としては、構成された電池において
化学変化を起こさない電子伝導体であればよく、例え
ば、アルミニウム等を使用することができる。また、表
面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理させ
たものが用いられる。また、表面を酸化してもよい。ま
た、表面処理により集電体表面に凹凸を付けてもよい。
形状は、フォイルの他、フィルム、シート、ネット、パ
ンチされたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群、
不織布体の成形体などが用いられる。
化学変化を起こさない電子伝導体であればよく、例え
ば、アルミニウム等を使用することができる。また、表
面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理させ
たものが用いられる。また、表面を酸化してもよい。ま
た、表面処理により集電体表面に凹凸を付けてもよい。
形状は、フォイルの他、フィルム、シート、ネット、パ
ンチされたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群、
不織布体の成形体などが用いられる。
【００１１】前分散工程では、主軸に対して偏心して取
り付けられた一つまたは複数個の荷重のかかったホイー
ルが底板の上を転動する混練機をもちいて減圧下で前分
散を行う。これにより、ホイールと底板との間で粉体に
圧縮、せん断、圧延作用が加わり、正極活物質や導電剤
の未分散凝集物がほぐれる。この混練機はマラー型混練
機とも呼ばれ、例えば、新東工業株式会社製ミックスマ
ラー、太平洋機構株式会社製ローラーミキサが挙げられ
る。
り付けられた一つまたは複数個の荷重のかかったホイー
ルが底板の上を転動する混練機をもちいて減圧下で前分
散を行う。これにより、ホイールと底板との間で粉体に
圧縮、せん断、圧延作用が加わり、正極活物質や導電剤
の未分散凝集物がほぐれる。この混練機はマラー型混練
機とも呼ばれ、例えば、新東工業株式会社製ミックスマ
ラー、太平洋機構株式会社製ローラーミキサが挙げられ
る。
【００１２】混練工程では、一般的な方法を用いること
ができる。例えば、攪拌しながら混練するプラネタリー
ミキサー等で流動性を有するペースト状とする。
ができる。例えば、攪拌しながら混練するプラネタリー
ミキサー等で流動性を有するペースト状とする。
【００１３】塗布工程では、一般的な方法を用いること
ができる。例えば、リバースロール法、ダイレクトロー
ル法、ブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、
カーテン法、グラビア法、バー法、キャスティング法、
ディップ法及びスクイーズ法を挙げることができる。そ
のなかでもブレード法、ナイフ法及びエクストルージョ
ン法が好ましい。塗布は、０．１〜１００ｍ／分の速度
で実施されることが好ましい。この際、合剤の溶液物
性、乾燥性に合わせて、上記塗布方法を選定することに
より、良好な塗布層の表面状態を得ることができる。塗
布は、片面ずつ逐時でも両面同時でもよい。また、塗布
層を集電体の両側に設けるのが好ましく、一方の面の塗
布層が合剤層を含む複数層から構成されていても良い。
合剤層は、正極活物質や負極材料のようにリチウムイオ
ンの挿入放出に係わる物質の他に、結着剤や導電材料な
どを含む。合剤層の他に、活物質を含まない保護層、集
電体上に設けられる下塗り層、合剤層間に設けられる中
間層等を有していてもよい。これらの活物質を有さない
層は、導電性粒子や絶縁性粒子、結着剤を含むのが好ま
しい。また、塗布は連続でも間欠でもストライプでもよ
い。その塗布層の厚み、長さや巾は、電池の大きさによ
り決められるが、片面の塗布層の厚みは、ドライ後の圧
縮された状態で、１〜２０００μｍが特に好ましい。
ができる。例えば、リバースロール法、ダイレクトロー
ル法、ブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、
カーテン法、グラビア法、バー法、キャスティング法、
ディップ法及びスクイーズ法を挙げることができる。そ
のなかでもブレード法、ナイフ法及びエクストルージョ
ン法が好ましい。塗布は、０．１〜１００ｍ／分の速度
で実施されることが好ましい。この際、合剤の溶液物
性、乾燥性に合わせて、上記塗布方法を選定することに
より、良好な塗布層の表面状態を得ることができる。塗
布は、片面ずつ逐時でも両面同時でもよい。また、塗布
層を集電体の両側に設けるのが好ましく、一方の面の塗
布層が合剤層を含む複数層から構成されていても良い。
合剤層は、正極活物質や負極材料のようにリチウムイオ
ンの挿入放出に係わる物質の他に、結着剤や導電材料な
どを含む。合剤層の他に、活物質を含まない保護層、集
電体上に設けられる下塗り層、合剤層間に設けられる中
間層等を有していてもよい。これらの活物質を有さない
層は、導電性粒子や絶縁性粒子、結着剤を含むのが好ま
しい。また、塗布は連続でも間欠でもストライプでもよ
い。その塗布層の厚み、長さや巾は、電池の大きさによ
り決められるが、片面の塗布層の厚みは、ドライ後の圧
縮された状態で、１〜２０００μｍが特に好ましい。
【００１４】乾燥工程では、一般に採用されている方法
を利用することができる。特に、熱風、真空、赤外線、
遠赤外線、電子線及び低湿風を単独あるいは組み合わせ
て用いることが好ましい。温度は８０〜３５０℃の範囲
が好ましく、特に１００〜２５０℃の範囲が好ましい。
を利用することができる。特に、熱風、真空、赤外線、
遠赤外線、電子線及び低湿風を単独あるいは組み合わせ
て用いることが好ましい。温度は８０〜３５０℃の範囲
が好ましく、特に１００〜２５０℃の範囲が好ましい。
【００１５】圧縮工程では、一般に採用されている方法
を用いることができるが、特に金型プレス法やカレンダ
ープレス法が好ましい。プレス圧は、特に限定されない
が、０．２〜３ｔ／ｃｍ2が好ましい。カレンダープレ
ス法のプレス速度は、０．１〜５０ｍ／分が好ましい。
プレス温度は、室温〜２００℃が好ましい。負極シート
に対する正極シートの幅の比率は、０．９〜１．１が好
ましい。特に、０．９５〜１．０が好ましい。正極活物
質と負極材料の含有量比は、化合物種類や合剤処方によ
り異なるため、限定できないが、容量、サイクル性、安
全性の観点で最適な値に設定できる。
を用いることができるが、特に金型プレス法やカレンダ
ープレス法が好ましい。プレス圧は、特に限定されない
が、０．２〜３ｔ／ｃｍ2が好ましい。カレンダープレ
ス法のプレス速度は、０．１〜５０ｍ／分が好ましい。
プレス温度は、室温〜２００℃が好ましい。負極シート
に対する正極シートの幅の比率は、０．９〜１．１が好
ましい。特に、０．９５〜１．０が好ましい。正極活物
質と負極材料の含有量比は、化合物種類や合剤処方によ
り異なるため、限定できないが、容量、サイクル性、安
全性の観点で最適な値に設定できる。
【００１６】また、リチウムイオン二次電池は、上記製
造方法により作製した正極、負極、非水電解液から構成
される。
造方法により作製した正極、負極、非水電解液から構成
される。
【００１７】負極もリチウムを吸蔵・放出可能な負極材
料と結着剤、必要に応じて導電剤等から構成される。
料と結着剤、必要に応じて導電剤等から構成される。
【００１８】負極材料としては、一般的な非水電解質二
次電池用負極材料、例えば、黒鉛、非晶質炭素、無定形
炭素、Ｓｉ又はＳｎを含む金属間化合物や合金及び酸化
物、リチウムとコバルトとの複合窒化物等を使用するこ
とができる。
次電池用負極材料、例えば、黒鉛、非晶質炭素、無定形
炭素、Ｓｉ又はＳｎを含む金属間化合物や合金及び酸化
物、リチウムとコバルトとの複合窒化物等を使用するこ
とができる。
【００１９】非水電解液は、溶媒と、その溶媒に溶解す
るリチウム塩とから構成されている。非水溶媒として
は、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレ
ンカーボネート（ＰＣ）などの環状カーボネート類、ジ
メチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート
（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、な
どの非環状カーボネート類などの一般的に非水電解質二
次電池に用いられるものを使用できる。リチウム塩とし
ては、例えばＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6等を挙げることがで
き、非水溶媒と同様一般的に非水電解質二次電池に用い
られるものを使用できる。また、有機固体電解質に上記
非水電解液を含有させたゲル電解質を用いることもでき
る。
るリチウム塩とから構成されている。非水溶媒として
は、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレ
ンカーボネート（ＰＣ）などの環状カーボネート類、ジ
メチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート
（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、な
どの非環状カーボネート類などの一般的に非水電解質二
次電池に用いられるものを使用できる。リチウム塩とし
ては、例えばＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6等を挙げることがで
き、非水溶媒と同様一般的に非水電解質二次電池に用い
られるものを使用できる。また、有機固体電解質に上記
非水電解液を含有させたゲル電解質を用いることもでき
る。
【００２０】電池の形状はコイン型、ボタン型、シート
型、円筒型、偏平型、角型などいずれにも適用できる。
型、円筒型、偏平型、角型などいずれにも適用できる。
【００２１】尚、本発明における電極の巻回体は、必ず
しも真円筒形である必要はなく、その断面が楕円である
長円筒形や長方形等の角柱状の形状であっても構わな
い。
しも真円筒形である必要はなく、その断面が楕円である
長円筒形や長方形等の角柱状の形状であっても構わな
い。
【００２２】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
【００２３】（実施例１）正極板の製造方法 正極の活物質材料としてＬｉＣｏＯ2粉末を用い、Ｌｉ
ＣｏＯ2粉末１００重量％に対して導電剤としてアセチ
レンブラック粉末５％を、本発明の特徴を形成する分散
機として、新東工業株式会社製のミックスマラー装置
（ＭＳＧ０５Ｓ）によって、圧縮、せん断、圧延作用を
起こして分散した。図２にその概要構成をを示した。ケ
ース１１の中心部に配した主軸１２には偏心したアーム
を取り付け、アームの先にはホイール１３が取り付けて
ある。ホイール１３は主軸１２を中心に転動し、ホイー
ル１３には４００ｋｇの荷重をかけ、底板４との隙間は
０mmとした。また、ホイール１３の前方にはプロー１５
を配し、主軸に対して偏心して取り付けられたホイール
１３と底板１４との間で圧縮、せん断、圧延作用を効果
的に受けるように試料をホイールの軌道に集める。
ＣｏＯ2粉末１００重量％に対して導電剤としてアセチ
レンブラック粉末５％を、本発明の特徴を形成する分散
機として、新東工業株式会社製のミックスマラー装置
（ＭＳＧ０５Ｓ）によって、圧縮、せん断、圧延作用を
起こして分散した。図２にその概要構成をを示した。ケ
ース１１の中心部に配した主軸１２には偏心したアーム
を取り付け、アームの先にはホイール１３が取り付けて
ある。ホイール１３は主軸１２を中心に転動し、ホイー
ル１３には４００ｋｇの荷重をかけ、底板４との隙間は
０mmとした。また、ホイール１３の前方にはプロー１５
を配し、主軸に対して偏心して取り付けられたホイール
１３と底板１４との間で圧縮、せん断、圧延作用を効果
的に受けるように試料をホイールの軌道に集める。
【００２４】このような処理を減圧下で３０分行ったの
ち、結着剤のポリフッ化ビニリデン樹脂５重量％を特殊
機化工業製プラネタリーミキサー（３Ｄ−５型）をもち
いて脱水Ｎ−メチルピロリジノンに攪拌混合させて正極
ペーストとした。そして厚さ３０μｍのアルミニウム箔
からなる正極集電体上の両面に正極ペーストを塗布し、
乾燥後圧延して１８０μｍの正極板とした。
ち、結着剤のポリフッ化ビニリデン樹脂５重量％を特殊
機化工業製プラネタリーミキサー（３Ｄ−５型）をもち
いて脱水Ｎ−メチルピロリジノンに攪拌混合させて正極
ペーストとした。そして厚さ３０μｍのアルミニウム箔
からなる正極集電体上の両面に正極ペーストを塗布し、
乾燥後圧延して１８０μｍの正極板とした。
【００２５】負極板の製造方法 負極は人造黒鉛を用いた。この人造黒鉛１００重量％に
対して結着剤であるポリフッ化ビニリデン樹脂５重量％
をプラネタリーミキサーをもちいて脱水Ｎ−メチルピロ
リジノンに攪拌混合して負極ペーストとした。そして厚
さ２０μｍの銅箔からなる負極集電体の両面に負極ペー
ストを塗布し、乾燥後圧延して１７０μｍの負極板とし
た。
対して結着剤であるポリフッ化ビニリデン樹脂５重量％
をプラネタリーミキサーをもちいて脱水Ｎ−メチルピロ
リジノンに攪拌混合して負極ペーストとした。そして厚
さ２０μｍの銅箔からなる負極集電体の両面に負極ペー
ストを塗布し、乾燥後圧延して１７０μｍの負極板とし
た。
【００２６】円筒型電池の製造方法 図１に本実施例で用いた円筒形電池の縦断面図を示す。
１は直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの耐有機電解液性のス
テンレス鋼板を加工した電池ケース、２は安全弁を設け
た封口板、３は絶縁パッキングである。４は極板群であ
り、上述したようにして作製した正極板５及び負極板６
がセパレーター７を介して複数回渦巻状に巻回し電池ケ
ース１内に収納した。そして上記正極板５からは正極リ
ード５ａを引き出し封口板７に接続し、負極板６からは
負極リード６ａを引き出し電池ケース１の底部に接続し
た。８は絶縁リングで極板群４の上下部にそれぞれ設け
られている。
１は直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの耐有機電解液性のス
テンレス鋼板を加工した電池ケース、２は安全弁を設け
た封口板、３は絶縁パッキングである。４は極板群であ
り、上述したようにして作製した正極板５及び負極板６
がセパレーター７を介して複数回渦巻状に巻回し電池ケ
ース１内に収納した。そして上記正極板５からは正極リ
ード５ａを引き出し封口板７に接続し、負極板６からは
負極リード６ａを引き出し電池ケース１の底部に接続し
た。８は絶縁リングで極板群４の上下部にそれぞれ設け
られている。
【００２７】その後、この電池ケース１のなかに、エチ
レンカーボネートとエチルメチルカーボネートの体積比
１：１の混合溶媒、ＬｉＰＦ6を１．５モル／リットル
の濃度になるように溶解した電解液を注入した後電池を
密閉封口し、電池Ａとした。
レンカーボネートとエチルメチルカーボネートの体積比
１：１の混合溶媒、ＬｉＰＦ6を１．５モル／リットル
の濃度になるように溶解した電解液を注入した後電池を
密閉封口し、電池Ａとした。
【００２８】（実施例２）新東工業株式会社製のミック
スマラー装置（ＭＳＧ０５Ｓ）によって１時間の処理を
行うこと以外は実施例１と同様にして電池Ｂを作製し
た。
スマラー装置（ＭＳＧ０５Ｓ）によって１時間の処理を
行うこと以外は実施例１と同様にして電池Ｂを作製し
た。
【００２９】（実施例３）導電剤としてアセチレンブラ
ックの変わりにケッチェンブラック５重量％を混合し、
新東工業株式会社製のミックスマラー装置（ＭＳＧ０５
Ｓ）によって３０分の処理を行うこと以外は実施例１と
同様にして電池Ｃを作製した。
ックの変わりにケッチェンブラック５重量％を混合し、
新東工業株式会社製のミックスマラー装置（ＭＳＧ０５
Ｓ）によって３０分の処理を行うこと以外は実施例１と
同様にして電池Ｃを作製した。
【００３０】（実施例３）導電剤としてアセチレンブラ
ックの変わりにケッチェンブラック５重量％を混合し、
新東工業株式会社製のミックスマラー装置（ＭＳＧ０５
Ｓ）によって１時間の処理を行うこと以外は実施例１と
同様にして電池Ｄを作製した。
ックの変わりにケッチェンブラック５重量％を混合し、
新東工業株式会社製のミックスマラー装置（ＭＳＧ０５
Ｓ）によって１時間の処理を行うこと以外は実施例１と
同様にして電池Ｄを作製した。
【００３１】（比較例１）新東工業株式会社製のミック
スマラー装置で前分散処理を行わなかった以外は実施例
１と同様にして電池Ｅを作製した。
スマラー装置で前分散処理を行わなかった以外は実施例
１と同様にして電池Ｅを作製した。
【００３２】（比較例２）新東工業株式会社製のミック
スマラー装置で前分散処理を行わなず、アセチレンブラ
ックの変わりにケッチェンブラック５重量％を用いた以
外は実施例１と同様にして電池Ｆを作製した。
スマラー装置で前分散処理を行わなず、アセチレンブラ
ックの変わりにケッチェンブラック５重量％を用いた以
外は実施例１と同様にして電池Ｆを作製した。
【００３３】これらの電池を一定電流１Ａ、上限電圧
４．２Ｖの条件で充電を行った後、１．５Ａの定電流で
３．０Ｖになるまで放電する充放電サイクルを繰り返し
た。また充放電は２０℃の恒温槽の中で行った。尚、充
放電は１００サイクルまで繰り返し行い、初期の放電容
量に対する１００サイクル目の放電容量の比を容量維持
率として（表１）に示す。
４．２Ｖの条件で充電を行った後、１．５Ａの定電流で
３．０Ｖになるまで放電する充放電サイクルを繰り返し
た。また充放電は２０℃の恒温槽の中で行った。尚、充
放電は１００サイクルまで繰り返し行い、初期の放電容
量に対する１００サイクル目の放電容量の比を容量維持
率として（表１）に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】（表１）から本発明の電池ＡからＤの容量
維持率は、導電剤として用いたアセチレンブラック、ケ
ッチェンブラックの種類にかかわらずミックスマラーで
前分散処理をしない比較の電池Ｅ、Ｆに比べて良好であ
り、明らかにサイクル特性が優れていることがわかる。
また、処理時間による影響はそれほど見られず、３０分
でも明らかな差が現われている。
維持率は、導電剤として用いたアセチレンブラック、ケ
ッチェンブラックの種類にかかわらずミックスマラーで
前分散処理をしない比較の電池Ｅ、Ｆに比べて良好であ
り、明らかにサイクル特性が優れていることがわかる。
また、処理時間による影響はそれほど見られず、３０分
でも明らかな差が現われている。
【００３６】このように本発明が優れている理由は、ミ
ックスマラーを用いて減圧下で前分散を行うことによ
り、ホイールと底板との間で粉体に圧縮、せん断、圧延
作用が加わり、正極活物質や導電剤の未分散凝集物がほ
ぐれ、分散が均一になったためと考えられる。
ックスマラーを用いて減圧下で前分散を行うことによ
り、ホイールと底板との間で粉体に圧縮、せん断、圧延
作用が加わり、正極活物質や導電剤の未分散凝集物がほ
ぐれ、分散が均一になったためと考えられる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明は、ペースト作製前
に正極活物質と導電剤を、主軸に対して偏心して取り付
けられた一つまたは複数個の荷重のかかったホイールが
底板の上を転動することにより、ホイールと底板との間
で粉体に圧縮、せん断、圧延作用を加えることにより混
練する混練機を用いて減圧下で前分散を行うことにより
サイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を実現す
ることができる。
に正極活物質と導電剤を、主軸に対して偏心して取り付
けられた一つまたは複数個の荷重のかかったホイールが
底板の上を転動することにより、ホイールと底板との間
で粉体に圧縮、せん断、圧延作用を加えることにより混
練する混練機を用いて減圧下で前分散を行うことにより
サイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を実現す
ることができる。
【図１】本発明の実施例および比較例における円筒電池
の縦断面図
の縦断面図
【図２】本発明の実施例での前分散処理に用いたミック
スマラー装置の構成を示す概略図
スマラー装置の構成を示す概略図
【符号の説明】 １ 電池ケース ２ 封口板 ３ 絶縁パッキング ４ 極板群 ５ 正極板 ６ 負極板 ７ セパレーター ８ 絶縁リング １１ ケース １２ 主軸 １３ ホイール １４ 底板 １５ プロー
フロントページの続き (72)発明者 大畠 積 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 AJ05 AK03 AL06 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ14 5H050 AA07 BA17 CA08 CB08 DA02 DA10 EA08 GA03 GA04 GA10 GA22 GA29
Claims (5)
- 【請求項１】 正極活物質、導電剤および結着剤を主構
成材料とする正極活物質ペーストを集電体上に塗布して
合剤層を形成した正極板の製造方法であって、ペースト
作製前に前記正極活物質と前記導電剤を、主軸に対して
偏心して取り付けられた一つまたは複数個の荷重のかか
ったホイールが底板の上を転動することにより、前記ホ
イールと前記底板との間で粉体に圧縮、せん断、圧延作
用を加えることにより混練する混練機を用いて減圧下で
前分散を行うことを特徴とするリチウムイオン二次電池
用正極の製造方法。 - 【請求項２】 前記正極活物質がＬｉＣｏＯ2であるこ
とを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二次電池
用正極の製造方法。 - 【請求項３】 前記導電剤が、カーボンブラックである
ことを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二次電
池用正極の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の製造方法を用いて作製し
たリチウムイオン二次電池用正極。 - 【請求項５】 請求項４記載の正極と、負極と、非水電
解液とを備えたリチウムイオン二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000101945A JP2001283837A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | リチウムイオン二次電池とその正極及びその正極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000101945A JP2001283837A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | リチウムイオン二次電池とその正極及びその正極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001283837A true JP2001283837A (ja) | 2001-10-12 |
Family
ID=18615903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000101945A Pending JP2001283837A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | リチウムイオン二次電池とその正極及びその正極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001283837A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006164859A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | リチウム二次電池用正極材料とその製造法及びリチウム二次電池 |
| JP2016040775A (ja) * | 2002-11-13 | 2016-03-24 | イドロ−ケベックＨｙｄｒｏ−Ｑｕｅｂｅｃ | 水溶性バインダーを含む水溶液から得られた薄膜により被覆された電極、その製造方法及び使用 |
-
2000
- 2000-04-04 JP JP2000101945A patent/JP2001283837A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016040775A (ja) * | 2002-11-13 | 2016-03-24 | イドロ−ケベックＨｙｄｒｏ−Ｑｕｅｂｅｃ | 水溶性バインダーを含む水溶液から得られた薄膜により被覆された電極、その製造方法及び使用 |
| US9692040B2 (en) | 2002-11-13 | 2017-06-27 | Hydro-Quebec | Electrode coated with a film obtained from an aqueous solution comprising a water-soluble binder, production method thereof and uses of same |
| US10879521B2 (en) | 2002-11-13 | 2020-12-29 | Hydro-Quebec | Electrode coated with a film obtained from an aqueous solution comprising a water-soluble binder, production method thereof and uses of same |
| US10923704B2 (en) | 2002-11-13 | 2021-02-16 | HYDRO-QUéBEC | Electrode coated with a film obtained from an aqueous solution comprising a water-soluble binder, production method thereof and uses of same |
| US11699781B2 (en) | 2002-11-13 | 2023-07-11 | HYDRO-QUéBEC | Electrode coated with a film obtained from an aqueous solution comprising a water-soluble binder, production method thereof and uses of same |
| JP2006164859A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | リチウム二次電池用正極材料とその製造法及びリチウム二次電池 |
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