JP2002050353A - 非水電解質二次電池とその負極板の製造方法 - Google Patents
非水電解質二次電池とその負極板の製造方法Info
- Publication number
- JP2002050353A JP2002050353A JP2000234448A JP2000234448A JP2002050353A JP 2002050353 A JP2002050353 A JP 2002050353A JP 2000234448 A JP2000234448 A JP 2000234448A JP 2000234448 A JP2000234448 A JP 2000234448A JP 2002050353 A JP2002050353 A JP 2002050353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- electrode plate
- secondary battery
- electrolyte secondary
- aqueous electrolyte
- 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
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
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
負極に用いる場合、負極合剤層の厚みを、炭素材料を用
いた負極合剤層の厚さよりも薄くすることができるが、
薄くすると厚みが不均一な極板になり、サイクル特性が
悪い。 【解決手段】 高容量な複合粒子からなる負極活物質、
導電剤、結着剤との混合物を溶剤と混合してペーストを
作成し、このペーストを集電体の片面または両面に塗布
して合剤層を形成する非水電解質二次電池用負極板の製
造方法において、合剤層の厚みを60μm以下とし、ペ
ーストの粒度分布のD50を3μm以上25μm以下、
D90を50μm以下とする。
Description
池、特にその負極板の製造方法に関するものである。
は、リチウムイオンを吸蔵・放出できる炭素材料が用い
られているが、非水電解質二次電池の高容量化を図るた
め、非鉄金属の珪化物(特開平7−240201号公
報)、4B族元素及びP、Sbの少なくとも一つを含む
金属間化合物からなり結晶構造がCaF2型、ZnS
型、AlLiSi型のいずれかからなる材料(特開平9
−63651号公報)、Si、Sn等の相と、Si、S
n等を構成元素の一つとする金属間化合物からなる相を
共に含む粒子からなる材料(特開平11−86854号
公報)などの負極材料とすることが提案されている。
りも高容量の負極材料を用いた負極板と、正極材料とし
てリチウム含有遷移金属酸化物を用いた正極板とを組み
合わせて非水電解質二次電池にする場合、炭素材料を用
いる従来の負極板よりも合剤層厚みを薄くし、電池に収
納する極板を従来の負極板よりも長くすることができ
る。結果として、高容量非水電解質二次電池を作製する
ことができるが次のような問題点が生じる。
ペースト構成物質同士の二次粒子が存在すると、粒子自
体の大きさにより、薄い負極合剤層を集電体上に形成す
ることができない。すなわち、合剤層が厚くなるか、ま
たは薄く塗布すると極板表面が粗くかつ厚みが不均一な
極板となる。これが内部短絡を引き起こしたり、充放電
サイクル特性の劣化の原因となる。
するもので、サイクル特性の良好な非水電解質二次電池
用負極板の製造方法を提供することを目的としている。
ために本発明は、負極活物質、導電剤、結着剤との混合
物を溶剤と混合してペーストを作成し、このペーストを
集電体の片面または両面に塗布して合剤層を形成する非
水電解質二次電池用負極板の製造方法において、前記負
極活物質は、固相Aからなる核粒子の周囲の全面または
一部を固相Bによって被覆した複合粒子であって、前記
固相Aはケイ素、スズ、亜鉛の少なくとも一種を構成元
素として含み、前記固相Bは固相Aの構成元素であるケ
イ素、スズ、亜鉛のいずれかと、前記構成元素を除い
て、周期表の2族元素、遷移元素12族、13族元素、
ならびに炭素を除く14族元素からなる群から選ばれた
少なくとも一種の元素との固溶体、または金属間化合物
である材料であり、前記合剤層の厚みを60μm以下と
し、前記ペーストの粒度分布のD50を3μm以上25
μm以下、D90を50μm以下とすることを特徴とす
る非水電解質二次電池用負極板の製造方法を提供するも
のである。
に形成することが可能で、かつ表面に凹凸のない非水電
解質二次電池用負極板が得られ、サイクル特性に優れた
非水電解質二次電池を提供することができる。尚、活物
質とは、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な材料をい
い、リチウムイオンのホスト材料と呼ばれるものも含
む。
えば、固相AがSnのときは、固相BがMg2Sn、F
eSn2、MoSn2、Zn−Sn固溶体、Cd−Sn固
溶体、In−Sn固溶体、Pb−Sn固溶体であるも
の、固相AがSiのときは、固相BがMg2Si、Co
Si2、NiSi2、Zn−Si固溶体、Al−Si固溶
体、Sn−Si固溶体であるもの、固相AがZnのとき
は、固相BがMg2Zn1 1、VZn16、Cu−Zn固溶
体、Cd−Zn固溶体、Al−Zn固溶体、Ge−Zn
固溶体であるものが挙げられる。
り説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
を、Si:Ni=52:48の重量比率で溶解槽に投入
し、1415℃以上で溶解し、その溶融物をロール急冷
法で急冷、凝固させ、凝固物を得た。続いて、その凝固
物を900℃の不活性雰囲気下で20時間熱処理を行っ
た。この熱処理品をボールミルで粉砕し、篩で分級する
ことによりSiをNiSi2で被覆した複合粒子からな
る負極活物質を得た。
極活物質75重量%に対し、導電剤である炭素粉末20
重量%と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ペースト状にした。この負極
活物質を含むペーストを、ホモジナイザー(APVゴウ
リン社製)にて50〜250kg/cm3の吐出圧力で
吐出し、(表1)に示すような粒度分布を有するペース
トを作製した(実施例1〜5、比較例1〜3)。尚、D
50およびD90はマイクロトラックHRA粒度分析計
(日機装(株)製)を用いて測定された頻度累積がそれ
ぞれ50%、90%の累積%径である。得られた負極活
物質ペーストは、銅箔からなる負極集電体上に合剤層片
面あたり60μm以下になるように塗布し、乾燥後、圧
延して負極板とした。
いた円筒型電池の縦断面図を示す。負極板6は上記の方
法で作製した。正極板5は、コバルト酸リチウム粉末8
5重量%に対し、導電剤の炭素粉末10重量%と結着剤
のポリフッ化ビニリデン樹脂5重量%を混合し、これら
を脱水N−メチルピロリジノンに分散させてスラリーを
作製し、アルミニウム箔からなる正極集電体上に塗布
し、乾燥後、圧延して作製した。
レータ7を介して複数回渦巻状に巻回し極板群4を作製
し、電池ケース1内に収納した。また、正極板5からは
正極リード5aを引き出し封口板2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。さらに、電池ケース1内に収納された極板群
4に非水電解液を注液した。この非水電解液には、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の混合溶媒にLiPF6とLiN(CF3SO2)2
を1.5モル/リットルの濃度(モル比98:2)にな
るように溶解したものを使用した。注液後、安全弁を設
けた封口板2で封口した。
ペーストを使用した電池を100mAの定電流で、まず
4.1Vになるまで充電した後、100mA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。
した負極板を使用した非水電解質二次電池は充放電サイ
クル特性に優れていることがわかった。
ナイザー(APVゴウリン社製)を使用したが、超高圧
分散装置、ボールミル等のメディアを用いた分散装置を
使用して粒度分布を調整した場合も同様の結果が得られ
た。また、衝撃、せん断、圧縮、摩擦等の力学的エネル
ギーを加えることによって粒度分布を調整することがで
きればどのような装置を使用してもよい。
がNiSi2である複合粒子を負極活物質とした場合に
ついて説明したが、固相Aと固相Bがそれぞれ(Sn、
Mg 2Sn)、(Sn、FeSn2)、(Sn、MoSn
2)、(Sn、Zn−Sn固溶体)、(Sn、Cd−S
n固溶体)、(Sn、In−Sn固溶体)、(Sn、P
b−Sn固溶体)、(Si、Mg2Si)、(Si、C
oSi2)、(Si、Zn−Si固溶体)、(Si、A
l−Si固溶体)、(Si、Sn−Si固溶体)、(Z
n、Mg2Zn11)、(Zn、VZn16)、(Zn、C
u−Zn固溶体)、(Zn、Cd−Zn固溶体)、(Z
n、Al−Zn固溶体)、(Zn、Ge−Zn固溶体)
である複合粒子を負極活物質として用いた場合にも同様
の結果が得られた。
ば、Ni等からなる核粒子の周囲の全面または一部をN
iSi2等によって被覆した複合粒子を負極活物質とし
て用いた場合に、負極合剤層の厚みを60μm以下と
し、ペーストの粒度分布のD50を3μm以上25μm
以下、D90を50μm以下とすることにより、均一な
薄い合剤層を集電体上に形成することが可能で、かつ凹
凸のない極板表面が得られ、結果として、高容量かつサ
イクル特性に優れた非水電解質二次電池用極板を提供で
きる。
縦断面図
Claims (4)
- 【請求項1】 負極活物質、導電剤、結着剤との混合物
を溶剤と混合してペーストを作成し、このペーストを集
電体の片面または両面に塗布して合剤層を形成する非水
電解質二次電池用負極板の製造方法において、 前記負極活物質は、固相Aからなる核粒子の周囲の全面
または一部を固相Bによって被覆した複合粒子であっ
て、前記固相Aはケイ素、スズ、亜鉛の少なくとも一種
を構成元素として含み、前記固相Bは固相Aの構成元素
であるケイ素、スズ、亜鉛のいずれかと、前記構成元素
を除いて、周期表の2族元素、遷移元素12族、13族
元素、ならびに炭素を除く14族元素からなる群から選
ばれた少なくとも一種の元素との固溶体、または金属間
化合物である材料であり、 前記合剤層の厚みを60μm以下とし、前記ペーストの
粒度分布のD50を3μm以上25μm以下、D90を
50μm以下とすることを特徴とする非水電解質二次電
池用負極板の製造方法。 - 【請求項2】 前記負極活物質が、Siを構成元素とす
る化合物であることを特徴とする請求項1記載の非水電
解質二次電池用負極板の製造方法。 - 【請求項3】 前記負極活物質が、Siからなる核粒子
の周囲の全面または一部をNiSi2によって被覆した
複合粒子から構成される材料であることを特徴とする請
求項1記載の非水電解質二次電池用負極板の製造方法。 - 【請求項4】 正極板と、負極板と、非水電解液とを備
えた非水電解質二次電池において、前記負極板は請求項
1〜3のいずれかに記載の製造方法により作成されたも
のであることを特徴とする非水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000234448A JP4843836B2 (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 非水電解質二次電池とその負極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000234448A JP4843836B2 (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 非水電解質二次電池とその負極板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002050353A true JP2002050353A (ja) | 2002-02-15 |
JP4843836B2 JP4843836B2 (ja) | 2011-12-21 |
Family
ID=18726814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000234448A Expired - Fee Related JP4843836B2 (ja) | 2000-08-02 | 2000-08-02 | 非水電解質二次電池とその負極板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4843836B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003249211A (ja) * | 2002-02-26 | 2003-09-05 | Nec Corp | 二次電池用負極、二次電池および二次電池用負極の製造方法 |
WO2003079469A1 (fr) * | 2002-03-20 | 2003-09-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Materiau de cathode et batterie secondaire a electrolyte non aqueux l'utilisant |
WO2005008809A1 (ja) * | 2003-07-23 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 非水電解質二次電池用負極および非水電解質二次電池 |
JP2005293943A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
WO2006129415A1 (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 非水電解質二次電池およびその負極の製造方法 |
JP2007073215A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Toshiba Corp | 非水電解質電池 |
JP2010519411A (ja) * | 2007-02-22 | 2010-06-03 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ スィヤンティフィック(セーエヌエルエス) | 第14族元素を含有する新規な材料 |
JP2011009228A (ja) * | 2010-08-09 | 2011-01-13 | Nec Corp | 二次電池用負極、二次電池および二次電池用負極の製造方法 |
JP2015167145A (ja) * | 2011-11-11 | 2015-09-24 | 株式会社豊田自動織機 | リチウムイオン二次電池用の負極材及び負極、並びにリチウムイオン二次電池 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000149937A (ja) * | 1998-09-08 | 2000-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池用負極材料とその製造方法 |
-
2000
- 2000-08-02 JP JP2000234448A patent/JP4843836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000149937A (ja) * | 1998-09-08 | 2000-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池用負極材料とその製造方法 |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003249211A (ja) * | 2002-02-26 | 2003-09-05 | Nec Corp | 二次電池用負極、二次電池および二次電池用負極の製造方法 |
US7736806B2 (en) | 2002-03-20 | 2010-06-15 | Panasonic Corporation | Cathode material and non-aqueous electrolyte secondary battery using it |
WO2003079469A1 (fr) * | 2002-03-20 | 2003-09-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Materiau de cathode et batterie secondaire a electrolyte non aqueux l'utilisant |
JPWO2003079469A1 (ja) * | 2002-03-20 | 2005-07-21 | 松下電器産業株式会社 | 負極材料およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
US8361658B2 (en) | 2002-03-20 | 2013-01-29 | Panasonic Corporation | Cathode material and non-aqueous electrolyte secondary battery using it |
CN1319194C (zh) * | 2002-03-20 | 2007-05-30 | 松下电器产业株式会社 | 负极材料及使用了该材料的非水电解质二次电池 |
JP4510468B2 (ja) * | 2002-03-20 | 2010-07-21 | パナソニック株式会社 | 負極材料およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
WO2005008809A1 (ja) * | 2003-07-23 | 2005-01-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 非水電解質二次電池用負極および非水電解質二次電池 |
JP2005293943A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP5079334B2 (ja) * | 2005-06-03 | 2012-11-21 | パナソニック株式会社 | リチウムイオン二次電池およびその負極の製造方法 |
WO2006129415A1 (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 非水電解質二次電池およびその負極の製造方法 |
JP2007073215A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Toshiba Corp | 非水電解質電池 |
JP2010519411A (ja) * | 2007-02-22 | 2010-06-03 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ スィヤンティフィック(セーエヌエルエス) | 第14族元素を含有する新規な材料 |
JP2011009228A (ja) * | 2010-08-09 | 2011-01-13 | Nec Corp | 二次電池用負極、二次電池および二次電池用負極の製造方法 |
JP2015167145A (ja) * | 2011-11-11 | 2015-09-24 | 株式会社豊田自動織機 | リチウムイオン二次電池用の負極材及び負極、並びにリチウムイオン二次電池 |
US9819007B2 (en) | 2011-11-11 | 2017-11-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Negative-electrode material and negative electrode for use in lithium-ion secondary battery as well as lithium-ion secondary battery |
US9819009B2 (en) | 2011-11-11 | 2017-11-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Negative-electrode stuff and negative electrode for use in lithium-ion secondary battery as well as lithium-ion secondary battery |
US9819008B2 (en) | 2011-11-11 | 2017-11-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Negative-electrode stuff and negative electrode for use in lithium-ion secondary battery as well as lithium-ion secondary battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4843836B2 (ja) | 2011-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI569497B (zh) | 鋰離子電池用之負極活性材料及使用該材料之鋰離子電池用之負極 | |
JP5790282B2 (ja) | リチウム二次電池用負極活物質およびリチウム二次電池用負極 | |
JP4368139B2 (ja) | 非水電解質二次電池用負極材料 | |
JP2007087956A (ja) | 陰極活物質、その製造方法及びそれを採用したリチウム電池 | |
JPH06325765A (ja) | 非水電解質二次電池及びその製造方法 | |
JP2007265668A (ja) | 非水電解質二次電池用正極及びその製造方法 | |
JP4270894B2 (ja) | リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池 | |
JP2006253126A (ja) | 非水電解質二次電池用負極活物質、それを用いた非水電解質二次電池用負極および非水電解質二次電池 | |
KR20180003577A (ko) | 리튬 이온 이차 전지용 부극 활물질 및 리튬 이온 이차 전지 | |
JP2011146132A (ja) | リチウムイオン二次電池用正極材料およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 | |
JPH1186853A (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2004127535A (ja) | リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池 | |
JP2017224499A (ja) | リチウムイオン電池用負極活物質およびリチウムイオン電池 | |
JP4379971B2 (ja) | 電気エネルギー貯蔵素子 | |
JP2001297766A (ja) | 非水電解質二次電池とその負極材料および該材料の製法 | |
JP4843836B2 (ja) | 非水電解質二次電池とその負極板の製造方法 | |
JPH10308207A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JPH11283623A (ja) | リチウムイオン電池及びその製造方法 | |
JP2002151066A (ja) | リチウム二次電池用負極材料 | |
JP4439660B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JPH04294059A (ja) | 非水電解質二次電池用負極 | |
JP2013191415A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP7107888B2 (ja) | 固体電池用負極活物質、当該活物質を用いた負極および固体電池 | |
JP4712158B2 (ja) | リチウムイオン電池用活物質粉体とリチウムイオン電池用電極の製造方法 | |
JPH08321301A (ja) | リチウム二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070528 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20070613 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100625 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100629 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110913 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110926 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |