JP2002075373A - 非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池Info
- Publication number
- JP2002075373A JP2002075373A JP2000253734A JP2000253734A JP2002075373A JP 2002075373 A JP2002075373 A JP 2002075373A JP 2000253734 A JP2000253734 A JP 2000253734A JP 2000253734 A JP2000253734 A JP 2000253734A JP 2002075373 A JP2002075373 A JP 2002075373A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- positive electrode
- dispersed
- active material
- secondary battery
- 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.)
- Pending
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
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池ふくれを極力抑制することが可能であ
り、しかも、レート特性、温度特性、サイクル特性にも
優れた、小型軽量で高性能の非水系二次電池を提供す
る。 【解決手段】 少なくとも正極活物質と結着材とを有機
溶媒に混練分散させた正極材料合剤を、集電体に塗布乾
燥させることにより正極板を形成し、かつ少なくとも負
極活物質と結着材とを水溶媒に混練分散させた負極材料
合剤を、集電体に塗布乾燥させることにより負極板を形
成する。
り、しかも、レート特性、温度特性、サイクル特性にも
優れた、小型軽量で高性能の非水系二次電池を提供す
る。 【解決手段】 少なくとも正極活物質と結着材とを有機
溶媒に混練分散させた正極材料合剤を、集電体に塗布乾
燥させることにより正極板を形成し、かつ少なくとも負
極活物質と結着材とを水溶媒に混練分散させた負極材料
合剤を、集電体に塗布乾燥させることにより負極板を形
成する。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、非水系二次電池に
関するもので、さらに詳しくは高容量で、かつ小型軽量
の非水系二次電池に関するものである。
関するもので、さらに詳しくは高容量で、かつ小型軽量
の非水系二次電池に関するものである。
【従来の技術】近年、携帯電話、携帯情報端末等の携帯
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、充放電可能な二次電池の性能に大きく依存し
ており、搭載される二次電池の容量アップと共に、軽量
・コンパクト化をも同時に実現することが望まれてい
る。これらの要望に答える二次電池として、ニッケルカ
ドミウム蓄電池の約２倍のエネルギー密度を有するニッ
ケル水素蓄電池が開発され、次いで、これを上回るリチ
ウムイオン電池が開発され、脚光を浴びてきている。こ
のリチウムイオン電池は、非水系電解液中に、正極及び
負極を配置し、各々の極板には、集電体表面に正極活物
質が結着され、或いは集電体表面に負極活物質が結着さ
れた構成となっている。この電池に用いられる電池用極
板は、一般的に活物質（正極活物質または負極活物
質）、導電材、結着材（バインダー）等を、集電体に塗
布、乾燥した後に、必要に応じてプレスしたものを、所
定の形状にスリットすることにより作製されている。よ
り具体的な電池用極板を作製する手法としては、活物質
と結着材とを有機溶媒に混練分散した合剤を、集電体の
片面もしくは両面に塗布、乾燥することにより、極板を
形成する方法が提案されている。また、活物質と結着材
とを水溶媒に混練分散した合剤を、集電体の片面もしく
は両面に塗布、乾燥することにより、極板を形成する方
法も提案されている。ここで、合剤組成や混練分散方法
は、極板作製の非常に重要なポイントであり、完成した
電池の放電容量、充放電特性、寿命特性、安全性等の電
池性能を大きく左右することになる。
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、充放電可能な二次電池の性能に大きく依存し
ており、搭載される二次電池の容量アップと共に、軽量
・コンパクト化をも同時に実現することが望まれてい
る。これらの要望に答える二次電池として、ニッケルカ
ドミウム蓄電池の約２倍のエネルギー密度を有するニッ
ケル水素蓄電池が開発され、次いで、これを上回るリチ
ウムイオン電池が開発され、脚光を浴びてきている。こ
のリチウムイオン電池は、非水系電解液中に、正極及び
負極を配置し、各々の極板には、集電体表面に正極活物
質が結着され、或いは集電体表面に負極活物質が結着さ
れた構成となっている。この電池に用いられる電池用極
板は、一般的に活物質（正極活物質または負極活物
質）、導電材、結着材（バインダー）等を、集電体に塗
布、乾燥した後に、必要に応じてプレスしたものを、所
定の形状にスリットすることにより作製されている。よ
り具体的な電池用極板を作製する手法としては、活物質
と結着材とを有機溶媒に混練分散した合剤を、集電体の
片面もしくは両面に塗布、乾燥することにより、極板を
形成する方法が提案されている。また、活物質と結着材
とを水溶媒に混練分散した合剤を、集電体の片面もしく
は両面に塗布、乾燥することにより、極板を形成する方
法も提案されている。ここで、合剤組成や混練分散方法
は、極板作製の非常に重要なポイントであり、完成した
電池の放電容量、充放電特性、寿命特性、安全性等の電
池性能を大きく左右することになる。
【発明が解決しようとする課題】近年、携帯電話または
携帯情報端末の小型軽量化、多機能化に伴い、これらに
使用される小型二次電池においては、高容量でかつ小型
軽量の電池が切望されている。小型軽量化の手段とし
て、電池缶の厚みを薄くする方法、電池缶の材質をアル
ミニウム等の軽金属で構成する方法がある。しかし前記
各方法を採用した場合の課題としては、充放電の繰り返
しに伴うガス発生量を極力少なくし、電池のふくれを最
小限に抑えることが重要なポイントとなってくる。本発
明はガス発生量を極力抑制し、かつレート特性、温度特
性、サイクル特性等の電池特性を向上させ、高容量でか
つ小型軽量の非水二次電池を提供することを主たる目的
とする。
携帯情報端末の小型軽量化、多機能化に伴い、これらに
使用される小型二次電池においては、高容量でかつ小型
軽量の電池が切望されている。小型軽量化の手段とし
て、電池缶の厚みを薄くする方法、電池缶の材質をアル
ミニウム等の軽金属で構成する方法がある。しかし前記
各方法を採用した場合の課題としては、充放電の繰り返
しに伴うガス発生量を極力少なくし、電池のふくれを最
小限に抑えることが重要なポイントとなってくる。本発
明はガス発生量を極力抑制し、かつレート特性、温度特
性、サイクル特性等の電池特性を向上させ、高容量でか
つ小型軽量の非水二次電池を提供することを主たる目的
とする。
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、少なくとも正極活物質と結着材とを有機
溶媒に混練分散させた正極材料合剤を集電体に塗布乾燥
した正極板、少なくとも負極活物質と結着材とを水溶媒
に混練分散させた負極材料合剤を集電体に塗布乾燥した
負極板、非水電解質を基本構成とする非水系二次電池で
ある。また、少なくとも正極活物質とポリフッ化ビニリ
デンからなる結着材とを有機溶媒に混練分散させた正極
材料合剤を集電体に塗布乾燥した正極板、少なくとも負
極活物質と非フッ素系ゴムからなる結着材とを水溶媒に
混練分散させた負極材料合剤を集電体に塗布乾燥した負
極板、非水電解質を基本構成とする非水系二次電池であ
る。さらに、少なくとも正極活物質と変性アクリルゴム
からなる結着材とを有機溶媒に混練分散させた正極材料
合剤を集電体に塗布乾燥した正極板、少なくとも負極活
物質と非フッ素系ゴムからなる結着材とを水溶媒に混練
分散させた負極材料合剤を集電体に塗布乾燥した負極
板、非水電解質を基本構成とする非水系二次電池であ
る。
めの本発明は、少なくとも正極活物質と結着材とを有機
溶媒に混練分散させた正極材料合剤を集電体に塗布乾燥
した正極板、少なくとも負極活物質と結着材とを水溶媒
に混練分散させた負極材料合剤を集電体に塗布乾燥した
負極板、非水電解質を基本構成とする非水系二次電池で
ある。また、少なくとも正極活物質とポリフッ化ビニリ
デンからなる結着材とを有機溶媒に混練分散させた正極
材料合剤を集電体に塗布乾燥した正極板、少なくとも負
極活物質と非フッ素系ゴムからなる結着材とを水溶媒に
混練分散させた負極材料合剤を集電体に塗布乾燥した負
極板、非水電解質を基本構成とする非水系二次電池であ
る。さらに、少なくとも正極活物質と変性アクリルゴム
からなる結着材とを有機溶媒に混練分散させた正極材料
合剤を集電体に塗布乾燥した正極板、少なくとも負極活
物質と非フッ素系ゴムからなる結着材とを水溶媒に混練
分散させた負極材料合剤を集電体に塗布乾燥した負極
板、非水電解質を基本構成とする非水系二次電池であ
る。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。まず、本発明の正極板は、少なくとも、正極
活物質、結着材を含有する。前記正極活物質としては、
特に限定されるものではないが、例えば、二酸化マンガ
ン、五酸化バナジウム、酸化モリブデン等の酸化物、或
いはコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガ
ン酸リチウム等のリチウムと遷移金属との複合酸化物、
硫化チタン、硫化モリブデン、硫化鉄等の硫化物、或い
はリチウムと遷移金属との複合硫化物等を用いることが
できる。前記結着材としては、有機溶媒に混練分散でき
るものであれば特に限定されるものではないが、フッ素
系結着材やアクリルゴム、変性アクリルゴム等を単独、
或いは二種類以上の混合物として用いることができる。
フッ素系結着材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデ
ン、フッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体
等を用いることができるが、ポリフッ化ビニリデンが好
ましい。有機溶媒としては、特に限定されるものではな
いが、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルアセトア
ミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルスルホルア
ミド、テトラメチル尿素、アセトン、メチルエチルケト
ン等を単独、或いは二種類以上の混合物として用いるこ
とができる。必要に応じて添加することができる導電材
としては、特に限定されるものではないが、例えば、ア
セチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト
等を単独、或いは二種類以上の混合物として用いること
ができる。次に、本発明の負極板は、少なくとも、負極
活物質と結着材とを含有する。前記負極活物質として
は、特に限定されるものではないが、例えば、有機高分
子化合物（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炭素材料、
コークスやピッチを焼成することにより得られる炭素材
料、或いは人造グラファイト、天然グラファイト等を用
いることができる。前記結着材としては、水溶媒に混練
分散できる非フッ素系ゴムであれば特に限定されるもの
ではないが、例えば、スチレンーブタジエンゴム、アク
リル系重合体、ビニル系重合体等を単独、或いは二種類
以上の混合物または共重合体として用いることができ、
これらのゴムの平均粒径は０．０５μｍ〜２．０μｍの
微粒子であることが電池容量や極板材料と集電体との結
着性から好ましい。また、本発明における結着材の使用
量としては、極板材料中０．５重量％以上５．０重量％
以下であることが好ましい。０．５重量％未満の場合に
は、極板材料と集電体の結着力が不十分で、極板材料が
集電体より脱落してしまうことにより、また５．０重量
％を超える場合には、電池反応に寄与しない材料が極板
中に多く存在することにより、電池容量を低下させてし
まうため好ましくない。１．０重量％以上、３．０重量
％以下であることが最適である。正極板を正極活物質と
結着材とを有機溶媒に混練分散させた合剤で形成し、負
極板を負極活物質と結着材とを水溶媒に混練分散させた
合剤で形成した非水二次電池が、ガス発生量が少ないた
めに、電池ふくれを極力抑制することが可能で、電池特
性に優れている理由は明確ではないが、有機溶媒に混練
分散させて形成した正極板は、極板中の含水率が水溶媒
で混練分散したものよりも少なく、かつ水溶媒に混練分
散させて形成した負極板は、負極活物質表面の保護膜の
形成度合が有機溶媒で混練分散したものよりも良好なた
めであると推定される。さらに、本発明における極板材
料合剤（極板活物質、結着材、必要に応じて導電材の混
合物）の混練分散方法は、特に限定されるものではな
く、例えば、プラネタリーミキサー、ホモミキサー、ピ
ンミキサー、ニーダー、ホモジナイザー等を用いること
ができる。これらを単独、或いは組み合わせて使用する
ことも可能である。また、上記極板材料合剤の混練分散
工程において、各種分散剤、界面活性剤、安定剤等を必
要に応じて添加することも可能である。本発明における
極板材料合剤の集電体への塗布方法は、特に限定される
ものではなく、例えば、スリットダイコーター、リバー
スロールコーター、リップコーター、ブレードコータ
ー、ナイフコーター、グラビアコーター、ディップコー
ター等を用いることができる。また、上記極板材料合剤
の塗布乾燥後に、必要に応じて、熱処理、プレス等の処
理を施すことも可能である。また、本発明における電解
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
−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、１，２
−ジクロロエタン、１，３−ジメトキシプロパン、４−
メチル−２−ペンタノン、１，４−ジオキサン、アセト
ニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロ
ニトリル、ベンゾニトリル、スルホラン、３−メチル−
スルホラン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒ
ドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド、ジメチルホルムアミド、リン酸トリメチル、リン
酸トリエチル等を用いることができる。これらの非水溶
媒は、単独或いは二種類以上の混合溶媒として、使用す
ることができる。さらに、本発明における非水電解液に
含まれる電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム、
六フッ化リン酸リチウム、ホウフッ化リチウム、六フッ
化砒素リチウム、トリフルオロメタスルホン酸リチウ
ム、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム
等のリチウム塩を用いることができる。
説明する。まず、本発明の正極板は、少なくとも、正極
活物質、結着材を含有する。前記正極活物質としては、
特に限定されるものではないが、例えば、二酸化マンガ
ン、五酸化バナジウム、酸化モリブデン等の酸化物、或
いはコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガ
ン酸リチウム等のリチウムと遷移金属との複合酸化物、
硫化チタン、硫化モリブデン、硫化鉄等の硫化物、或い
はリチウムと遷移金属との複合硫化物等を用いることが
できる。前記結着材としては、有機溶媒に混練分散でき
るものであれば特に限定されるものではないが、フッ素
系結着材やアクリルゴム、変性アクリルゴム等を単独、
或いは二種類以上の混合物として用いることができる。
フッ素系結着材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデ
ン、フッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体
等を用いることができるが、ポリフッ化ビニリデンが好
ましい。有機溶媒としては、特に限定されるものではな
いが、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルアセトア
ミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルスルホルア
ミド、テトラメチル尿素、アセトン、メチルエチルケト
ン等を単独、或いは二種類以上の混合物として用いるこ
とができる。必要に応じて添加することができる導電材
としては、特に限定されるものではないが、例えば、ア
セチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト
等を単独、或いは二種類以上の混合物として用いること
ができる。次に、本発明の負極板は、少なくとも、負極
活物質と結着材とを含有する。前記負極活物質として
は、特に限定されるものではないが、例えば、有機高分
子化合物（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炭素材料、
コークスやピッチを焼成することにより得られる炭素材
料、或いは人造グラファイト、天然グラファイト等を用
いることができる。前記結着材としては、水溶媒に混練
分散できる非フッ素系ゴムであれば特に限定されるもの
ではないが、例えば、スチレンーブタジエンゴム、アク
リル系重合体、ビニル系重合体等を単独、或いは二種類
以上の混合物または共重合体として用いることができ、
これらのゴムの平均粒径は０．０５μｍ〜２．０μｍの
微粒子であることが電池容量や極板材料と集電体との結
着性から好ましい。また、本発明における結着材の使用
量としては、極板材料中０．５重量％以上５．０重量％
以下であることが好ましい。０．５重量％未満の場合に
は、極板材料と集電体の結着力が不十分で、極板材料が
集電体より脱落してしまうことにより、また５．０重量
％を超える場合には、電池反応に寄与しない材料が極板
中に多く存在することにより、電池容量を低下させてし
まうため好ましくない。１．０重量％以上、３．０重量
％以下であることが最適である。正極板を正極活物質と
結着材とを有機溶媒に混練分散させた合剤で形成し、負
極板を負極活物質と結着材とを水溶媒に混練分散させた
合剤で形成した非水二次電池が、ガス発生量が少ないた
めに、電池ふくれを極力抑制することが可能で、電池特
性に優れている理由は明確ではないが、有機溶媒に混練
分散させて形成した正極板は、極板中の含水率が水溶媒
で混練分散したものよりも少なく、かつ水溶媒に混練分
散させて形成した負極板は、負極活物質表面の保護膜の
形成度合が有機溶媒で混練分散したものよりも良好なた
めであると推定される。さらに、本発明における極板材
料合剤（極板活物質、結着材、必要に応じて導電材の混
合物）の混練分散方法は、特に限定されるものではな
く、例えば、プラネタリーミキサー、ホモミキサー、ピ
ンミキサー、ニーダー、ホモジナイザー等を用いること
ができる。これらを単独、或いは組み合わせて使用する
ことも可能である。また、上記極板材料合剤の混練分散
工程において、各種分散剤、界面活性剤、安定剤等を必
要に応じて添加することも可能である。本発明における
極板材料合剤の集電体への塗布方法は、特に限定される
ものではなく、例えば、スリットダイコーター、リバー
スロールコーター、リップコーター、ブレードコータ
ー、ナイフコーター、グラビアコーター、ディップコー
ター等を用いることができる。また、上記極板材料合剤
の塗布乾燥後に、必要に応じて、熱処理、プレス等の処
理を施すことも可能である。また、本発明における電解
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
−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、１，２
−ジクロロエタン、１，３−ジメトキシプロパン、４−
メチル−２−ペンタノン、１，４−ジオキサン、アセト
ニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレロ
ニトリル、ベンゾニトリル、スルホラン、３−メチル−
スルホラン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒ
ドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド、ジメチルホルムアミド、リン酸トリメチル、リン
酸トリエチル等を用いることができる。これらの非水溶
媒は、単独或いは二種類以上の混合溶媒として、使用す
ることができる。さらに、本発明における非水電解液に
含まれる電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム、
六フッ化リン酸リチウム、ホウフッ化リチウム、六フッ
化砒素リチウム、トリフルオロメタスルホン酸リチウ
ム、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム
等のリチウム塩を用いることができる。
【実施例】以下、実施例と比較例を用いてさらに詳しく
説明する。 （実施例１）まず、正極活物質としてコバルト酸リチウ
ムを、導電材としてアセチレンブラックを、結着材とし
てポリフッ化ビニリデンのN−メチル−２−ピロリドン
（ＮＭＰ）溶液（固形分１２％）を、有機溶媒としてＮ
ＭＰをそれぞれ用い、表１に示す配合割合で混練分散す
ることで、正極材料合剤を作製した。
説明する。 （実施例１）まず、正極活物質としてコバルト酸リチウ
ムを、導電材としてアセチレンブラックを、結着材とし
てポリフッ化ビニリデンのN−メチル−２−ピロリドン
（ＮＭＰ）溶液（固形分１２％）を、有機溶媒としてＮ
ＭＰをそれぞれ用い、表１に示す配合割合で混練分散す
ることで、正極材料合剤を作製した。
【表１】 次に、負極活物質として人造塊状黒鉛を、結着材として
平均粒径０．４μｍのスチレン−ブタジエンゴムの水デ
ィスパージョン（固形分４８％）を、増粘剤としてカル
ボキシメチルセルロース水溶液（固形分１％）をそれぞ
れ用い、表１に示す配合割合で混練分散することで、負
極材料合剤を作製した。 （実施例２）まず、実施例１と同様にして、表２に示す
配合割合で混練分散することで、正極材料合剤を作製し
た。
平均粒径０．４μｍのスチレン−ブタジエンゴムの水デ
ィスパージョン（固形分４８％）を、増粘剤としてカル
ボキシメチルセルロース水溶液（固形分１％）をそれぞ
れ用い、表１に示す配合割合で混練分散することで、負
極材料合剤を作製した。 （実施例２）まず、実施例１と同様にして、表２に示す
配合割合で混練分散することで、正極材料合剤を作製し
た。
【表２】 次に、負極活物質として人造塊状黒鉛を、結着材とし
て、平均粒径０．２μｍのスチレン−ブタジエンとメタ
アクリル酸エステルの共重合体の水ディスパージョン
（固形分４０％）を、増粘剤としてカルボキシメチルセ
ルロース水溶液（固形分１％）をそれぞれ用いて、表２
に示す配合割合で混練分散することで、負極材料合剤を
作製した。 （実施例３）まず、正極活物質としてコバルト酸リチウ
ムを、導電材としてアセチレンブラックとグラファイト
の混合物を、結着材として、２−エチルヘキシルアクリ
レート、アクリル酸およびアクリロニトリルの共重合体
のNMPディスパージョン（固形分８％）、増粘剤として
エチレン−ビニルアルコール共重合体のNMP溶液（固形
分１０％）、有機溶媒としてＮＭＰをそれぞれ用い、表
３に示す配合割合で混練分散することで、正極材料合剤
を作製した。
て、平均粒径０．２μｍのスチレン−ブタジエンとメタ
アクリル酸エステルの共重合体の水ディスパージョン
（固形分４０％）を、増粘剤としてカルボキシメチルセ
ルロース水溶液（固形分１％）をそれぞれ用いて、表２
に示す配合割合で混練分散することで、負極材料合剤を
作製した。 （実施例３）まず、正極活物質としてコバルト酸リチウ
ムを、導電材としてアセチレンブラックとグラファイト
の混合物を、結着材として、２−エチルヘキシルアクリ
レート、アクリル酸およびアクリロニトリルの共重合体
のNMPディスパージョン（固形分８％）、増粘剤として
エチレン−ビニルアルコール共重合体のNMP溶液（固形
分１０％）、有機溶媒としてＮＭＰをそれぞれ用い、表
３に示す配合割合で混練分散することで、正極材料合剤
を作製した。
【表３】 次に、実施例２と同様にして、表３に示す配合割合で混
練分散することで、負極材料合剤を作製した。 （比較例１）まず、実施例１と同様にして、表４に示す
配合割合で混練分散することで、正極材料合剤を作製し
た。
練分散することで、負極材料合剤を作製した。 （比較例１）まず、実施例１と同様にして、表４に示す
配合割合で混練分散することで、正極材料合剤を作製し
た。
【表４】 次に、負極活物質として人造塊状黒鉛を、結着材とし
て、ポリフッ化ビニリデンのＮＭＰ溶液（固形分６％）
を、有機溶媒としてＮＭＰをそれぞれ用い、表４に示す
配合割合で混練分散することで、負極材料合剤を作製し
た。 （比較例２）まず、正極活物質としてコバルト酸リチウ
ムを、導電材としてアセチレンブラックを、結着材とし
て、ポリテトラフルオロエチレンのディスパージョン
（固形分６０％）を、増粘剤としてカルボキシメチルセ
ルロース水溶液（固形分１％）をそれぞれ用い、表５に
示す配合割合で、混練分散することで、正極材料合剤を
作製した。
て、ポリフッ化ビニリデンのＮＭＰ溶液（固形分６％）
を、有機溶媒としてＮＭＰをそれぞれ用い、表４に示す
配合割合で混練分散することで、負極材料合剤を作製し
た。 （比較例２）まず、正極活物質としてコバルト酸リチウ
ムを、導電材としてアセチレンブラックを、結着材とし
て、ポリテトラフルオロエチレンのディスパージョン
（固形分６０％）を、増粘剤としてカルボキシメチルセ
ルロース水溶液（固形分１％）をそれぞれ用い、表５に
示す配合割合で、混練分散することで、正極材料合剤を
作製した。
【表５】 次に、比較例１と同様にして、表５に示す配合割合で、
混練分散することで負極材料合剤を作製した。 （比較例３）まず、比較例２と同様にして、表６に示す
配合割合で混練分散することで、正極材料合剤を作製し
た。
混練分散することで負極材料合剤を作製した。 （比較例３）まず、比較例２と同様にして、表６に示す
配合割合で混練分散することで、正極材料合剤を作製し
た。
【表６】 次に、実施例１と同様にして、表６に示す配合割合で混
練分散することで、負極材料合剤を作製した。このよう
にして各実施例および各比較例で作製した正極材料合剤
を、厚さ１５μｍのアルミ箔上に、スリットダイコータ
ーを用いて両面塗布し乾燥後に、ロールプレスし、所定
寸法にスリットすることで、正極板を作製した。また、
同様にして各実施例および各比較例で作製した負極材料
合剤を、厚さ１０μｍの銅箔上に、スリットダイコータ
ーを用いて両面塗布し乾燥後に、ロールプレスし、所定
寸法にスリットすることで、負極板を作製した。次に、
得られた正極板と負極板の間に、厚さ２０μｍの微孔性
ポリエチレン製セパレータを配設し、巻回して積層する
ことにより、長円状の極板群を作製した。さらに、前記
極板群を、厚み５ｍｍ、幅３０ｍｍ、高さ４８ｍｍのア
ルミニウム製の角型電池缶に挿入した後、電解液を注液
し封口することで、電池容量が７００ｍＡｈのリチウム
イオン電池を作製した。 （ガス発生量の評価）上記のように作製した各電池を、
９０℃−４時間、８５℃−３日間、６０℃―２０日間保
存した後に、発生するガス量をガスクロマトグラフィー
にて分析した結果を表７に示す。
練分散することで、負極材料合剤を作製した。このよう
にして各実施例および各比較例で作製した正極材料合剤
を、厚さ１５μｍのアルミ箔上に、スリットダイコータ
ーを用いて両面塗布し乾燥後に、ロールプレスし、所定
寸法にスリットすることで、正極板を作製した。また、
同様にして各実施例および各比較例で作製した負極材料
合剤を、厚さ１０μｍの銅箔上に、スリットダイコータ
ーを用いて両面塗布し乾燥後に、ロールプレスし、所定
寸法にスリットすることで、負極板を作製した。次に、
得られた正極板と負極板の間に、厚さ２０μｍの微孔性
ポリエチレン製セパレータを配設し、巻回して積層する
ことにより、長円状の極板群を作製した。さらに、前記
極板群を、厚み５ｍｍ、幅３０ｍｍ、高さ４８ｍｍのア
ルミニウム製の角型電池缶に挿入した後、電解液を注液
し封口することで、電池容量が７００ｍＡｈのリチウム
イオン電池を作製した。 （ガス発生量の評価）上記のように作製した各電池を、
９０℃−４時間、８５℃−３日間、６０℃―２０日間保
存した後に、発生するガス量をガスクロマトグラフィー
にて分析した結果を表７に示す。
【表７】 表７より明らかなように、ガス発生量は、有機溶媒分散
正極＋水溶媒分散負極＜水溶媒分散正極＋水溶媒分散負
極＜有機溶媒分散正極＋有機溶媒分散負極＜水溶媒分散
正極＋有機溶媒分散負極の順に少なくなることがわかっ
た。 （放電レート特性）上記のように作製した電池を２０
℃、４．２Ｖ−ＣＣ／ＣＶ（ｍａｘ１ＣｍＡ（７００ｍ
Ａ）、０．０５ＣｍＡ（３５ｍＡ） ｃｕｔ）の条件で
充電し、０．２ＣｍＡ（１４０ｍＡ）、１ＣｍＡ（７０
０ｍＡ）、２ＣｍＡ（１４００ｍＡ）の定電流にて３．
０Ｖの放電終止電圧まで放電させた場合の放電レート特
性を確認した結果を表８に示す。
正極＋水溶媒分散負極＜水溶媒分散正極＋水溶媒分散負
極＜有機溶媒分散正極＋有機溶媒分散負極＜水溶媒分散
正極＋有機溶媒分散負極の順に少なくなることがわかっ
た。 （放電レート特性）上記のように作製した電池を２０
℃、４．２Ｖ−ＣＣ／ＣＶ（ｍａｘ１ＣｍＡ（７００ｍ
Ａ）、０．０５ＣｍＡ（３５ｍＡ） ｃｕｔ）の条件で
充電し、０．２ＣｍＡ（１４０ｍＡ）、１ＣｍＡ（７０
０ｍＡ）、２ＣｍＡ（１４００ｍＡ）の定電流にて３．
０Ｖの放電終止電圧まで放電させた場合の放電レート特
性を確認した結果を表８に示す。
【表８】 表８より明らかなように、有機溶媒分散正極＋水溶媒分
散負極≒有機溶媒分散正極＋有機溶媒分散負極＞水溶媒
分散正極＋水溶媒分散負極＞水溶媒分散正極＋有機溶媒
分散正極の順に放電レート特性が優れていることがわか
った。 （放電温度特性）上記のように作製した電池を２０℃、
４．２Ｖ−ＣＣ／ＣＶ（ｍａｘ１ＣｍＡ、０．０５Ｃｍ
Ａ ｃｕｔ）の条件で充電し、−１０℃、０℃、１０
℃、２０℃、４５℃の各温度条件にて、１ＣｍＡの定電
流にて３．０Ｖの放電終止電圧まで放電させた場合の放
電温度特性を確認した結果を表９に示す。
散負極≒有機溶媒分散正極＋有機溶媒分散負極＞水溶媒
分散正極＋水溶媒分散負極＞水溶媒分散正極＋有機溶媒
分散正極の順に放電レート特性が優れていることがわか
った。 （放電温度特性）上記のように作製した電池を２０℃、
４．２Ｖ−ＣＣ／ＣＶ（ｍａｘ１ＣｍＡ、０．０５Ｃｍ
Ａ ｃｕｔ）の条件で充電し、−１０℃、０℃、１０
℃、２０℃、４５℃の各温度条件にて、１ＣｍＡの定電
流にて３．０Ｖの放電終止電圧まで放電させた場合の放
電温度特性を確認した結果を表９に示す。
【表９】 表９より明らかなように、有機溶媒分散正極＋有機溶媒
分散負極≒有機溶媒分散正極＋水溶媒分散負極＞水溶媒
分散正極＋水溶媒分散負極＞水溶媒分散正極＋有機溶媒
分散正極の順に放電温度特性が優れていることがわかっ
た。 （充放電サイクル特性）上記のように作製した電池を
４．２Ｖ−ＣＣ／ＣＶ（ｍａｘ１ＣｍＡ、０．０５Ｃｍ
Ａ ｃｕｔ）の条件で充電し、２０℃、１ＣｍＡの定電
流にて３．０Ｖの放電終止電圧まで放電させる充放電サ
イクル特性の結果を表１０に示す。
分散負極≒有機溶媒分散正極＋水溶媒分散負極＞水溶媒
分散正極＋水溶媒分散負極＞水溶媒分散正極＋有機溶媒
分散正極の順に放電温度特性が優れていることがわかっ
た。 （充放電サイクル特性）上記のように作製した電池を
４．２Ｖ−ＣＣ／ＣＶ（ｍａｘ１ＣｍＡ、０．０５Ｃｍ
Ａ ｃｕｔ）の条件で充電し、２０℃、１ＣｍＡの定電
流にて３．０Ｖの放電終止電圧まで放電させる充放電サ
イクル特性の結果を表１０に示す。
【表１０】 表１０より明らかなように、有機溶媒分散正極＋水溶媒
分散負極＞有機溶媒分散正極＋有機溶媒分散負極＞水溶
媒分散正極＋水溶媒分散負極＞水溶媒分散正極＋有機溶
媒分散正極の順にサイクル特性が優れていることがわか
った。
分散負極＞有機溶媒分散正極＋有機溶媒分散負極＞水溶
媒分散正極＋水溶媒分散負極＞水溶媒分散正極＋有機溶
媒分散正極の順にサイクル特性が優れていることがわか
った。
【発明の効果】以上説明の通り本発明による非水二次電
池は、ガス発生量が少ないために、電池ふくれを極力抑
制することが可能であり、しかも、放電レート特性、放
電温度特性、充放電サイクル特性にも優れ、小型軽量で
高性能の電池を得るために極めて有用である。
池は、ガス発生量が少ないために、電池ふくれを極力抑
制することが可能であり、しかも、放電レート特性、放
電温度特性、充放電サイクル特性にも優れ、小型軽量で
高性能の電池を得るために極めて有用である。
フロントページの続き (72)発明者 清水 恭重 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 AJ04 AK02 AK03 AK05 AL06 AL07 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 DJ07 DJ08 EJ12 EJ14 HJ05 5H050 AA10 BA17 CA02 CA08 CA09 CA11 CB07 CB08 DA04 DA11 EA24 EA28 GA02 GA22 HA05
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも正極活物質と結着材とを有機
溶媒に混練分散させた正極材料合剤を集電体に塗布乾燥
した正極板、少なくとも負極活物質と結着材とを水溶媒
に混練分散させた負極材料合剤を集電体に塗布乾燥した
負極板、及び非水電解質を基本構成とする非水系二次電
池。 - 【請求項２】 少なくとも正極活物質とポリフッ化ビニ
リデンからなる結着材とを有機溶媒に混練分散させた正
極材料合剤を集電体に塗布乾燥した正極板、少なくとも
負極活物質と非フッ素系ゴムからなる結着材とを水溶媒
に混練分散させた負極材料合剤を集電体に塗布乾燥した
負極板、及び非水電解質を基本構成とする非水系二次電
池。 - 【請求項３】 少なくとも正極活物質と変性アクリルゴ
ムからなる結着材とを有機溶媒に混練分散させた正極材
料合剤を集電体に塗布乾燥した正極板、少なくとも負極
活物質と非フッ素系ゴムからなる結着材とを水溶媒に混
練分散させた負極材料合剤を集電体に塗布乾燥した負極
板、及び非水電解質を基本構成とする非水系二次電池。 - 【請求項４】 前記非フッ素系ゴムは、少なくともスチ
レン−ブタジエンゴムとメタアクリル酸エステルの共重
合体である請求項２または請求項３のいずれかに記載の
非水系二次電池。 - 【請求項５】 前記アクリルゴムは、少なくとも２−エ
チルヘキシルアクリレート、アクリル酸およびアクリロ
ニトリルの共重合体である請求項３記載の非水系二次電
池。 - 【請求項６】 前記非フッ素系ゴムは、平均粒径が０．
０５μｍ〜２．０μｍの微粒子である請求項２乃至請求
項４のいずれかに記載の非水系二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253734A JP2002075373A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 非水系二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253734A JP2002075373A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 非水系二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002075373A true JP2002075373A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18742781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000253734A Pending JP2002075373A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 非水系二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002075373A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015229716A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | カーボンブラック分散液およびその利用 |
| JP2016021391A (ja) * | 2014-06-19 | 2016-02-04 | 日本ゼオン株式会社 | 電気化学素子用導電材分散液、電気化学素子正極用スラリー、電気化学素子用正極および電気化学素子 |
| WO2018174299A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質二次電池用負極およびこれを用いた非水電解質二次電池 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0451459A (ja) * | 1990-06-18 | 1992-02-19 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 非水系電池電極の製造方法 |
| JPH0574461A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 二次電池負極 |
| JPH08287915A (ja) * | 1995-04-19 | 1996-11-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | 非水二次電池 |
| JPH09139199A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池用正極合剤ペ−ストとその製造法および非水電解液電池 |
| JPH09259867A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-10-03 | Toshiba Corp | 非水電解液二次電池および非水電解液二次電池の製造方法 |
| JPH09259869A (ja) * | 1996-03-21 | 1997-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池の製造法 |
| JPH10154513A (ja) * | 1996-11-25 | 1998-06-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池 |
| JP2000228199A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-15 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 非水電解液二次電池 |
| JP2000228224A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-15 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 非水電解液二次電池 |
-
2000
- 2000-08-24 JP JP2000253734A patent/JP2002075373A/ja active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0451459A (ja) * | 1990-06-18 | 1992-02-19 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 非水系電池電極の製造方法 |
| JPH0574461A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 二次電池負極 |
| JPH08287915A (ja) * | 1995-04-19 | 1996-11-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | 非水二次電池 |
| JPH09139199A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液電池用正極合剤ペ−ストとその製造法および非水電解液電池 |
| JPH09259867A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-10-03 | Toshiba Corp | 非水電解液二次電池および非水電解液二次電池の製造方法 |
| JPH09259869A (ja) * | 1996-03-21 | 1997-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池の製造法 |
| JPH10154513A (ja) * | 1996-11-25 | 1998-06-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池 |
| JP2000228199A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-15 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 非水電解液二次電池 |
| JP2000228224A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-15 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 非水電解液二次電池 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015229716A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | カーボンブラック分散液およびその利用 |
| JP2016021391A (ja) * | 2014-06-19 | 2016-02-04 | 日本ゼオン株式会社 | 電気化学素子用導電材分散液、電気化学素子正極用スラリー、電気化学素子用正極および電気化学素子 |
| WO2018174299A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質二次電池用負極およびこれを用いた非水電解質二次電池 |
| JP2018163880A (ja) * | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質二次電池用負極およびこれを用いた非水電解質二次電池 |
| JP7068881B2 (ja) | 2017-03-24 | 2022-05-17 | 日産自動車株式会社 | 非水電解質二次電池用負極およびこれを用いた非水電解質二次電池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6238251B2 (ja) | 多孔性シリコン系負極活物質及びこれを含むリチウム二次電池 | |
| JP4945967B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2971451B1 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2007273183A (ja) | 負極及び二次電池 | |
| JP2012146590A (ja) | 非水電解質二次電池用正極、その正極の製造方法、及び非水電解質二次電池 | |
| JP2012028006A (ja) | 非水電解質二次電池用電極板および非水電解質二次電池 | |
| JP2003331825A (ja) | 非水系二次電池 | |
| JP2003077476A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| JP2004273433A (ja) | 電池用電極およびその製造法 | |
| KR101592773B1 (ko) | 음극 활물질 및 이를 포함하는 이차전지 | |
| JP2023538082A (ja) | 負極およびこれを含む二次電池 | |
| JP4824450B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| KR20220046267A (ko) | 무음극 리튬이차전지 및 그 제조방법 | |
| JP2001307735A (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP5232353B2 (ja) | 非水電解質二次電池用電極組成物、これを用いた電極および電池 | |
| JP3582823B2 (ja) | 非水系二次電池用正極および非水系二次電池 | |
| JP4654501B2 (ja) | 非水系二次電池 | |
| JP2002075373A (ja) | 非水系二次電池 | |
| US20190207219A1 (en) | Negative electrode active mass for rechargeable battery, negative electrode for rechargeable battery, and rechargeable battery | |
| JP2005228679A (ja) | 非水電解質二次電池用正極の製造方法 | |
| JP2005071712A (ja) | 正極の製造方法 | |
| JP2006344395A (ja) | リチウム二次電池用正極及びその利用と製造 | |
| JP2015201283A (ja) | 非水二次電池用正極の製造方法、および非水二次電池用正極。 | |
| JP2016072151A (ja) | 電極用複合粒子及びその製造方法 | |
| KR20150106203A (ko) | 환원된 티타늄 산화물 함유 전극 활물질 및 이를 이용한 전기화학소자 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070525 |
|
| 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: 20100618 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100817 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101013 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110726 |