JP2002075378A - フッ素化プライマーを有する構造と、この構造をベースにした電極 - Google Patents
フッ素化プライマーを有する構造と、この構造をベースにした電極Info
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】結合剤の金属に対する接着性を改良したリチウ
ムイオン電池の電極を提供する。 【解決手段】金属層L1と、フッ素化プライマー層L2
と、フルオロポリマー層L3とをこの順で有し、フッ素
化プライマー層L2がフルオロポリマーを部分脱フッ化
水素処理した後に酸化することによって化学的に変性し
て得られたものであることを特徴とするリチウムイオン
電池の電極である。この場合、金属層L1はコレクタ、
フルオロポリマー層L3は炭素および/または酸化物を
高い含有率で含む電気活性層である。
ムイオン電池の電極を提供する。 【解決手段】金属層L1と、フッ素化プライマー層L2
と、フルオロポリマー層L3とをこの順で有し、フッ素
化プライマー層L2がフルオロポリマーを部分脱フッ化
水素処理した後に酸化することによって化学的に変性し
て得られたものであることを特徴とするリチウムイオン
電池の電極である。この場合、金属層L1はコレクタ、
フルオロポリマー層L3は炭素および/または酸化物を
高い含有率で含む電気活性層である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフッ素化プライマー
層を有する構造と、この構造をベースとする電極とに関
するものである。本発明構造は金属層、フッ素化プライ
マー層およびフルオロポリマー層をこの順番で有する。
フルオロポリマー層は炭素および/または酸化物を高含
有率で含む電気活性層としてのフルオロポリマーで置換
することもできる。この場合にはフルオロポリマーは電
気活性層に粘着力を与える結合剤に分類される。金属
層、フッ素化プライマー層およびこの電気活性層をこの
順番で有する構造はリチウムイオン電池の電極を構成す
る。
層を有する構造と、この構造をベースとする電極とに関
するものである。本発明構造は金属層、フッ素化プライ
マー層およびフルオロポリマー層をこの順番で有する。
フルオロポリマー層は炭素および/または酸化物を高含
有率で含む電気活性層としてのフルオロポリマーで置換
することもできる。この場合にはフルオロポリマーは電
気活性層に粘着力を与える結合剤に分類される。金属
層、フッ素化プライマー層およびこの電気活性層をこの
順番で有する構造はリチウムイオン電池の電極を構成す
る。
【0002】
【従来の技術】リチウムイオン電池を作る際には、電気
性能を調整するための他の成分と一緒に混合酸化物の充
填剤か炭素および/または黒鉛の充填剤を含む電気活性
層材料をフルオロポリマーの結合剤の存在下で溶媒中に
分散させる。得られた分散系を金属コレクタ上に「注
型」法で堆積し、溶媒を蒸発させて陰極または陽極(使
用する充填剤の種類によって決まる)にする。
性能を調整するための他の成分と一緒に混合酸化物の充
填剤か炭素および/または黒鉛の充填剤を含む電気活性
層材料をフルオロポリマーの結合剤の存在下で溶媒中に
分散させる。得られた分散系を金属コレクタ上に「注
型」法で堆積し、溶媒を蒸発させて陰極または陽極(使
用する充填剤の種類によって決まる)にする。
【0003】金属コレクタ層は一般に銅の箔または格子
(陰極の場合)か、アルミの箔または格子(陽極の場
合)である。ポリマー結合剤は電気活性層に十分な凝縮
力(cohesion)を与え且つ金属コレクタ層への接着力(a
dhesion)を与える。優れた電池を製造するのにはこの凝
縮力と接着力が要求される。電気活性層の凝縮力が弱い
と、電池の多層構造内に電極を巻き取ったり重ねたりす
る際に、例えば電気活性材料が砕け、有害である。この
重大な問題はコレクタへの接着が不十分な場合にも生じ
る。
(陰極の場合)か、アルミの箔または格子(陽極の場
合)である。ポリマー結合剤は電気活性層に十分な凝縮
力(cohesion)を与え且つ金属コレクタ層への接着力(a
dhesion)を与える。優れた電池を製造するのにはこの凝
縮力と接着力が要求される。電気活性層の凝縮力が弱い
と、電池の多層構造内に電極を巻き取ったり重ねたりす
る際に、例えば電気活性材料が砕け、有害である。この
重大な問題はコレクタへの接着が不十分な場合にも生じ
る。
【0004】電池の性能は結合剤の性質に大きく依存す
る。良い結合剤は必要な結合剤の量に対して十分な電気
活性成分を含む層を形成でき、従って、比容量を大きく
することができる。結合剤はさらに、充電・放電サイク
ル時の酸化還元反応に対して安定で、しかも電池内に存
在する電解質に対して不活性でなければならない。一般
に、この電解質はカーボネート型の溶媒、例えばプロピ
レンカーボネート、エチレンカーボネートまたはジメチ
ルエチルカーボネートと、リチウム塩、例えばLiPF
6またはLiBF4とを含んでいる。PVDFまたはVF
2コポリマーはリチウム電池の結合剤として用いられる
特性を有する材料である。
る。良い結合剤は必要な結合剤の量に対して十分な電気
活性成分を含む層を形成でき、従って、比容量を大きく
することができる。結合剤はさらに、充電・放電サイク
ル時の酸化還元反応に対して安定で、しかも電池内に存
在する電解質に対して不活性でなければならない。一般
に、この電解質はカーボネート型の溶媒、例えばプロピ
レンカーボネート、エチレンカーボネートまたはジメチ
ルエチルカーボネートと、リチウム塩、例えばLiPF
6またはLiBF4とを含んでいる。PVDFまたはVF
2コポリマーはリチウム電池の結合剤として用いられる
特性を有する材料である。
【0005】WO97/27260号に記載の構造は、
(i)フルオロポリマー層、(ii)PVDFのホモポリ
マー、アクリルポリマーおよびVF2(フッ化ビニリデ
ン)をベースとするコポリマーから選択される2種のポ
リマー混合物から成る接着剤層および(iii)金属層をこ
の順番で有している。この特許にはさらに、銅箔または
アルミ箔上に堆積した組成(ii)を結合剤とする電気活
性層を有するリチウムイオン電池の電極も記載されてい
る。WO97/32347号に記載のリチウムイオン電
池では、電極の電気活性層の結合剤がアクリルポリマー
がグラフトされたフルオロポリマーである。この電気活
性層は銅箔またはアルミ箔上に堆積される。
(i)フルオロポリマー層、(ii)PVDFのホモポリ
マー、アクリルポリマーおよびVF2(フッ化ビニリデ
ン)をベースとするコポリマーから選択される2種のポ
リマー混合物から成る接着剤層および(iii)金属層をこ
の順番で有している。この特許にはさらに、銅箔または
アルミ箔上に堆積した組成(ii)を結合剤とする電気活
性層を有するリチウムイオン電池の電極も記載されてい
る。WO97/32347号に記載のリチウムイオン電
池では、電極の電気活性層の結合剤がアクリルポリマー
がグラフトされたフルオロポリマーである。この電気活
性層は銅箔またはアルミ箔上に堆積される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】リチウムイオン電池で
は、金属に対するフルオロポリマーの接着性であれ、フ
ルオロポリマーベースの電気活性層の接着性であれ、常
に接着性を改良する努力がなされている。本発明者は、
部分的に脱フッ化水素処理した後に酸化することによっ
て化学的に変性したフルオロポリマーは下記a)または
b)での接着性を強化するプライマー層を構成すること
ができるということを発見した: a)金属層、フッ素化プライマー層およびフルオロポリ
マー層をこの順番で有する構造、 b)金属層(コレクタ)、フッ素化プライマー層および
電気活性層ををこの順番で有するリチウムイオン電池の
電極。
は、金属に対するフルオロポリマーの接着性であれ、フ
ルオロポリマーベースの電気活性層の接着性であれ、常
に接着性を改良する努力がなされている。本発明者は、
部分的に脱フッ化水素処理した後に酸化することによっ
て化学的に変性したフルオロポリマーは下記a)または
b)での接着性を強化するプライマー層を構成すること
ができるということを発見した: a)金属層、フッ素化プライマー層およびフルオロポリ
マー層をこの順番で有する構造、 b)金属層(コレクタ)、フッ素化プライマー層および
電気活性層ををこの順番で有するリチウムイオン電池の
電極。
【0007】本発明の利点は、電気活性層を製造するた
めに製造が複雑なグラフトしたフルオロポリマーやフル
オロポリマー混合物を用いる必要がなく、一般的なフル
オロポリマーまたはコポリマーで十分である点にある。
めに製造が複雑なグラフトしたフルオロポリマーやフル
オロポリマー混合物を用いる必要がなく、一般的なフル
オロポリマーまたはコポリマーで十分である点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属層L1
と、フッ素化プライマー層L2と、フルオロポリマー層
L3とをこの順で有し、フッ素化プライマー層L2がフ
ルオロポリマーを部分脱フッ化水素処理した後に酸化す
ることによって化学的に変性して得られたものであるこ
とを特徴とする構造を提供する。
と、フッ素化プライマー層L2と、フルオロポリマー層
L3とをこの順で有し、フッ素化プライマー層L2がフ
ルオロポリマーを部分脱フッ化水素処理した後に酸化す
ることによって化学的に変性して得られたものであるこ
とを特徴とする構造を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の一つの実施例の構造はリ
チウムイオン電池の電極である。この場合、金属層L1
はコレクタであり、フルオロポリマー層L3は炭素およ
び/または酸化物を高い含有率で含む電気活性層であ
る。
チウムイオン電池の電極である。この場合、金属層L1
はコレクタであり、フルオロポリマー層L3は炭素およ
び/または酸化物を高い含有率で含む電気活性層であ
る。
【0010】金属としては鋼、ステンレス鋼、アルミニ
ウム、銅、ニッケル、銀、クロムおよびこれらの各種合
金が挙げられる。フッ素化プライマー層L2はフルオロ
ポリマーを部分的に脱フッ化水素処理し、次いで酸化し
て得られる化学的に変性したものである。変性するフル
オロポリマーは、銅またはアルミニウムからなる金属基
板に対するポリマーの接着性を良くするように化学変性
する、下記一般式(I)の単位を含むフルオロプラスチ
ックまたはフルオロエラストマーにすることができる:
ウム、銅、ニッケル、銀、クロムおよびこれらの各種合
金が挙げられる。フッ素化プライマー層L2はフルオロ
ポリマーを部分的に脱フッ化水素処理し、次いで酸化し
て得られる化学的に変性したものである。変性するフル
オロポリマーは、銅またはアルミニウムからなる金属基
板に対するポリマーの接着性を良くするように化学変性
する、下記一般式(I)の単位を含むフルオロプラスチ
ックまたはフルオロエラストマーにすることができる:
【0011】
【化2】
【0012】(ここで、XおよびX'は互いに独立して
水素原子、ハロゲン、特にフッ素または塩素か、パーハ
ロアルキル、特にパーフルオロアルキルである)
水素原子、ハロゲン、特にフッ素または塩素か、パーハ
ロアルキル、特にパーフルオロアルキルである)
【0013】使用可能なフルオロポリマーはオレフィン
系不飽和モノマーの重合または共重合で得られる。一般
式(I)の単位を有するフルオロポリマーを得るために
はモノマーおよび/またはコモノマーが炭素原子に結合
したフッ素原子と炭素原子に結合した水素原子との両方
を有していなければならない。使用可能なフルオロポリ
マーの例としてはヒドロフルオロカーボンをベースにし
たモノマーから得られるホモポリマーや、不飽和パーフ
ルオロ化モノマーに水素−Hを含む一種または複数の不
飽和モノマーすなわちヒドロフルオロカーボンをベース
にしたモノマーおよび/または非フッ素化モノマーを共
重合して得られるコポリマーを挙げることができる。
系不飽和モノマーの重合または共重合で得られる。一般
式(I)の単位を有するフルオロポリマーを得るために
はモノマーおよび/またはコモノマーが炭素原子に結合
したフッ素原子と炭素原子に結合した水素原子との両方
を有していなければならない。使用可能なフルオロポリ
マーの例としてはヒドロフルオロカーボンをベースにし
たモノマーから得られるホモポリマーや、不飽和パーフ
ルオロ化モノマーに水素−Hを含む一種または複数の不
飽和モノマーすなわちヒドロフルオロカーボンをベース
にしたモノマーおよび/または非フッ素化モノマーを共
重合して得られるコポリマーを挙げることができる。
【0014】使用可能なオレフィン系不飽和モノマーの
例としてはヘキサフルオロプロピレン(HFP)、テト
ラフルオロエチレン(TFE)、フッ化ビニリデン(V
F2)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、2
−クロロペンタフルオロプロペン、CF3−O−CF=
CF2またはCF3−CF2−O−CF=CF2等のパーフ
ルオロアクリルビニルエーテル、1−ヒドロペンタフル
オロプロペン、2−ヒドロ−ペンタフルオロプロペン、
ジクロロジフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、
1,1−ジクロロフルオロエチレンおよび例えば米国特
許第4,558,142号に記載のパーフルオロ−1,
3−ジオキソル(dioxoles)およびフッ素を含まないオレ
フィン系不飽和モノマー、例えばエチレン、プロピレ
ン、ブチレンおよびその高級同族体を挙げることができ
る。
例としてはヘキサフルオロプロピレン(HFP)、テト
ラフルオロエチレン(TFE)、フッ化ビニリデン(V
F2)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、2
−クロロペンタフルオロプロペン、CF3−O−CF=
CF2またはCF3−CF2−O−CF=CF2等のパーフ
ルオロアクリルビニルエーテル、1−ヒドロペンタフル
オロプロペン、2−ヒドロ−ペンタフルオロプロペン、
ジクロロジフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、
1,1−ジクロロフルオロエチレンおよび例えば米国特
許第4,558,142号に記載のパーフルオロ−1,
3−ジオキソル(dioxoles)およびフッ素を含まないオレ
フィン系不飽和モノマー、例えばエチレン、プロピレ
ン、ブチレンおよびその高級同族体を挙げることができ
る。
【0015】フッ素を含むジオレフィン、例えばパーフ
ルオロジアリールエーテルおよびパーフルオロ−1,3
−ブタジエンを使用することもできる。
ルオロジアリールエーテルおよびパーフルオロ−1,3
−ブタジエンを使用することもできる。
【0016】フルオロポリマーはオレフィン系不飽和モ
ノマーまたはコモノマーからフルオロポリマーの公知重
合方法で得ることができる。例えば米国特許第3,55
3,185号および欧州特許第0,120,524号に
はフッ化ビニリデン(VF2)の水性懸濁液を重合して
ポリ(フッ化ビニリデン)(PVDF)を合成する方法が
記載されている。米国特許第4,025,709号、第
4,569,978号、第4,360,652号、第6
26,396号および欧州特許第0,655,468号
にはVF2のエマルションを作り、そを重合してPVD
Fを合成する方法が記載されている。
ノマーまたはコモノマーからフルオロポリマーの公知重
合方法で得ることができる。例えば米国特許第3,55
3,185号および欧州特許第0,120,524号に
はフッ化ビニリデン(VF2)の水性懸濁液を重合して
ポリ(フッ化ビニリデン)(PVDF)を合成する方法が
記載されている。米国特許第4,025,709号、第
4,569,978号、第4,360,652号、第6
26,396号および欧州特許第0,655,468号
にはVF2のエマルションを作り、そを重合してPVD
Fを合成する方法が記載されている。
【0017】一般に、オレフィン系不飽和フルオロモノ
マーは水性エマルション中で重合でき、必要な場合には
非フルオロオレフィン系モノマーと共重合できる。この
水性エマルションはフリーラジカルを発生させる水溶性
開始剤、例えばアンモニアまたはアルカリ金属過硫酸塩
またはアルカリ金属過マンガン酸塩を含み、さらに一種
以上の乳化剤、例えばパーフルオロオクタン酸のアンモ
ニアまたはアルカリ金属塩を含んでいる。
マーは水性エマルション中で重合でき、必要な場合には
非フルオロオレフィン系モノマーと共重合できる。この
水性エマルションはフリーラジカルを発生させる水溶性
開始剤、例えばアンモニアまたはアルカリ金属過硫酸塩
またはアルカリ金属過マンガン酸塩を含み、さらに一種
以上の乳化剤、例えばパーフルオロオクタン酸のアンモ
ニアまたはアルカリ金属塩を含んでいる。
【0018】コロイド性水懸濁法では基本的に有機相に
可溶な開始剤、例えばジアルキルパーオキシド、ジアル
キルヒドロパーオキシド、ジアルキルパーオキシジカル
ボネートまたはアゾパーオキシドを用いる。この開始剤
はメチルセルロース、メチルヒドロプロピルセルロー
ス、メチルプロピルセルロースおよびメチルヒドロキシ
エチルセルロース等のコロイドと組み合わせて使用され
る。
可溶な開始剤、例えばジアルキルパーオキシド、ジアル
キルヒドロパーオキシド、ジアルキルパーオキシジカル
ボネートまたはアゾパーオキシドを用いる。この開始剤
はメチルセルロース、メチルヒドロプロピルセルロー
ス、メチルプロピルセルロースおよびメチルヒドロキシ
エチルセルロース等のコロイドと組み合わせて使用され
る。
【0019】多くのフルオロポリマーおよびコポリマー
が市販されており、特にカイナー(Kynar、登録商標)の
名称でエルフ アトケム社(Elf Atochem S. A.)から市販
されている。L2に変成されるフルオロポリマーはエマ
ルションまたは懸濁液等の水性分散系の形をしているの
が好ましい。この分散系は上記合成方法で得られる生成
物でよい。L2に変成されるフルオロポリマーはPVD
FのホモポリマーまたはVF2/HFPコポリマーであ
るのが好ましい。このフルオロポリマーを塩基で部分的
に脱フッ化水素処理し、部分脱フッ化水素処理したフル
オロポリマーを酸化剤と反応させてフルオロポリマーL
2を得る。
が市販されており、特にカイナー(Kynar、登録商標)の
名称でエルフ アトケム社(Elf Atochem S. A.)から市販
されている。L2に変成されるフルオロポリマーはエマ
ルションまたは懸濁液等の水性分散系の形をしているの
が好ましい。この分散系は上記合成方法で得られる生成
物でよい。L2に変成されるフルオロポリマーはPVD
FのホモポリマーまたはVF2/HFPコポリマーであ
るのが好ましい。このフルオロポリマーを塩基で部分的
に脱フッ化水素処理し、部分脱フッ化水素処理したフル
オロポリマーを酸化剤と反応させてフルオロポリマーL
2を得る。
【0020】フルオロポリマーの脱フッ化水素処理は水
性媒体または有機溶媒中で塩基を用いて実施される。使
用可能な塩基はWO−9808880号に挙げられてお
り、例えば水酸化カリウム(KOH)、水酸化アンモニ
ウム(NH4OH)、水酸化ナトリウム(NaOH)、
水酸化リチウム(LiOH)等の水酸化物、炭酸カリウ
ム(K2CO3)または炭酸ナトリウム(Na2CO3)等
の炭酸塩、第3アミン、水酸化テトラアルキルアンモニ
ウムまたは金属アルコキシドである。WO−98088
79号にはフルオロポリマーエマルションの水性媒体中
での脱フッ化水素処理方法が記載されている。塩基を触
媒と一緒に使用してもよい。また、塩基は水または有機
溶媒に可溶な炭化水素をベースにした構造のアミン誘導
体、特に1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク
−7−ene(DBU)または1,4−ジアザビシクロ
[2.2.2]オクタン(DABCO)にすることもでき
る。
性媒体または有機溶媒中で塩基を用いて実施される。使
用可能な塩基はWO−9808880号に挙げられてお
り、例えば水酸化カリウム(KOH)、水酸化アンモニ
ウム(NH4OH)、水酸化ナトリウム(NaOH)、
水酸化リチウム(LiOH)等の水酸化物、炭酸カリウ
ム(K2CO3)または炭酸ナトリウム(Na2CO3)等
の炭酸塩、第3アミン、水酸化テトラアルキルアンモニ
ウムまたは金属アルコキシドである。WO−98088
79号にはフルオロポリマーエマルションの水性媒体中
での脱フッ化水素処理方法が記載されている。塩基を触
媒と一緒に使用してもよい。また、塩基は水または有機
溶媒に可溶な炭化水素をベースにした構造のアミン誘導
体、特に1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク
−7−ene(DBU)または1,4−ジアザビシクロ
[2.2.2]オクタン(DABCO)にすることもでき
る。
【0021】触媒としては、例えば臭化テトラブチルア
ンモニウム(TBAB)またはテトラアルキルホスホニ
ウム、アルキルアリールホスホニウム、アルキルアンモ
ニウムおよびハロゲン化アルキルホスホニウムを挙げる
ことができる。塩基性化合物を(任意成分としての触媒
と一緒に)ナフタレン、テトラヒドロフラン(TH
F)、水等の溶媒に溶解または稀釈させることもでき
る。
ンモニウム(TBAB)またはテトラアルキルホスホニ
ウム、アルキルアリールホスホニウム、アルキルアンモ
ニウムおよびハロゲン化アルキルホスホニウムを挙げる
ことができる。塩基性化合物を(任意成分としての触媒
と一緒に)ナフタレン、テトラヒドロフラン(TH
F)、水等の溶媒に溶解または稀釈させることもでき
る。
【0022】酸化は水性相中で過酸化水素(H2O2)を
用いて行うのが好ましい。すなわち、水性媒体中で過酸
化水素を用いる方法は、有機溶媒を用いる方法に比べ
て、廃棄物を最小にすることができるという利点があ
る。また、水性相中の過酸化水素は他の酸化剤に比べて
簡単に排水処理ができる。しかし、水性媒体中で活性な
他の酸化剤、例えばPdCl2やCrCl2のハロゲン化
パラジウムまたはハロゲン化クロム、アルカリ金属過マ
ンガン酸塩、例えばKMnO4、過酸、過酸化アルキル
または過硫酸塩をH2O2と組み合わせて使用することも
できる。
用いて行うのが好ましい。すなわち、水性媒体中で過酸
化水素を用いる方法は、有機溶媒を用いる方法に比べ
て、廃棄物を最小にすることができるという利点があ
る。また、水性相中の過酸化水素は他の酸化剤に比べて
簡単に排水処理ができる。しかし、水性媒体中で活性な
他の酸化剤、例えばPdCl2やCrCl2のハロゲン化
パラジウムまたはハロゲン化クロム、アルカリ金属過マ
ンガン酸塩、例えばKMnO4、過酸、過酸化アルキル
または過硫酸塩をH2O2と組み合わせて使用することも
できる。
【0023】反応すなわち水性媒体中でのH2O2との接
触は約6.5〜8、好ましくは6.7〜7.6のpHで
実施するのが有利である。すなわち、6.5未満のpH
では反応が非常に遅くなり、8以上のpHではH2O2の
分解反応が制御できなくなる危険がある。反応すなわち
水性媒体中でのH2O2との接触は約20℃〜100℃、
好ましくは50℃〜90℃の温度で行うのが有利であ
る。
触は約6.5〜8、好ましくは6.7〜7.6のpHで
実施するのが有利である。すなわち、6.5未満のpH
では反応が非常に遅くなり、8以上のpHではH2O2の
分解反応が制御できなくなる危険がある。反応すなわち
水性媒体中でのH2O2との接触は約20℃〜100℃、
好ましくは50℃〜90℃の温度で行うのが有利であ
る。
【0024】添加するH2O2の全量は、純粋な過酸化水
素を基に計算して、反応媒体の全重量の1〜50重量%
にするのが有利である。この量は2〜12%にするのが
好ましい。本発明方法で変性されたポリマーL2は優れ
た接着性および凝縮力を有し、これらの特性は化学的に
変性されていないフルオロポリマーに比べて大きく改善
れれる。改良されたこの特性によって酸化物または炭素
を含むフルオロポリマー層L3の電気活性層のコレクタ
への接着問題が解決される。
素を基に計算して、反応媒体の全重量の1〜50重量%
にするのが有利である。この量は2〜12%にするのが
好ましい。本発明方法で変性されたポリマーL2は優れ
た接着性および凝縮力を有し、これらの特性は化学的に
変性されていないフルオロポリマーに比べて大きく改善
れれる。改良されたこの特性によって酸化物または炭素
を含むフルオロポリマー層L3の電気活性層のコレクタ
への接着問題が解決される。
【0025】L2層のMFI(メルトフローインデック
ス)はPVDFのホモポリマー由来のL2の場合には
0.2〜5g/10分(10kgの負荷で230℃)、
VF2およびHFPのコポリマー由来のL2の場合には
2〜10g/10分(5kgの負荷で230℃)にする
のが有利である。リチウムイオン電池の電極の場合の金
属層L1上のプライマー層の厚さは1〜10μm、好ま
しくは1〜2μmにすることができる。フルオロポリマ
ー層L3は、L2を作るのために処理されるポリマーと
して上記した一般式(I)の単位を含むポリマーまたは
コポリマーの中から選択することができる。
ス)はPVDFのホモポリマー由来のL2の場合には
0.2〜5g/10分(10kgの負荷で230℃)、
VF2およびHFPのコポリマー由来のL2の場合には
2〜10g/10分(5kgの負荷で230℃)にする
のが有利である。リチウムイオン電池の電極の場合の金
属層L1上のプライマー層の厚さは1〜10μm、好ま
しくは1〜2μmにすることができる。フルオロポリマ
ー層L3は、L2を作るのために処理されるポリマーと
して上記した一般式(I)の単位を含むポリマーまたは
コポリマーの中から選択することができる。
【0026】フルオロポリマー層L3のポリマーの例と
しては特に下記のものを挙げることができる: (1) PVDF、フッ化ビニリデン(VF2)ホモポリ
マーおよび好ましくは少なくとも50重量%のVF
2と、少なくとも一種の他のフッ素化モノマー、例えば
クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキサフル
オロプロピレン(HFP)、トリフルオロエチレン(V
F3)またはテトラフルオロエチレン(TFE)とのフ
ッ化ビニリデン(VF2)コポリマー、
しては特に下記のものを挙げることができる: (1) PVDF、フッ化ビニリデン(VF2)ホモポリ
マーおよび好ましくは少なくとも50重量%のVF
2と、少なくとも一種の他のフッ素化モノマー、例えば
クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキサフル
オロプロピレン(HFP)、トリフルオロエチレン(V
F3)またはテトラフルオロエチレン(TFE)とのフ
ッ化ビニリデン(VF2)コポリマー、
【0027】(2) トリフルオロエチレン(VF3)の
ホモポリマーおよびコポリマー、(3) クロロトリフ
ルオロエチレン(CTFE)、テトラフルオロエチレン
(TFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)およ
び/またはエチレン単位と、必要に応じて用いられるV
F2および/またはVF3単位と組み合わせたコポリマ
ー、特にターポリマー。これらのフルオロポリマーL3
の内ではPVDFを用いるのが有利である。フルオロポ
リマー層L3のMVI(容積基準のMFI)は0.5〜
25cm3/10分(5kgの荷重下で230℃)であ
るのが有利である。
ホモポリマーおよびコポリマー、(3) クロロトリフ
ルオロエチレン(CTFE)、テトラフルオロエチレン
(TFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)およ
び/またはエチレン単位と、必要に応じて用いられるV
F2および/またはVF3単位と組み合わせたコポリマ
ー、特にターポリマー。これらのフルオロポリマーL3
の内ではPVDFを用いるのが有利である。フルオロポ
リマー層L3のMVI(容積基準のMFI)は0.5〜
25cm3/10分(5kgの荷重下で230℃)であ
るのが有利である。
【0028】本発明の一実施例では、フルオロポリマー
層L3は炭素および/または酸化物が高含有率で添加さ
れて電気活性層になる。この場合のフルオロポリマーは
電気活性層に凝縮性を与える結合剤として分類される。
リチウムイオン電池の陽極(混合酸化物充填剤)を作る
か、陰極(炭素充填剤)を作るかに応じて、LiMxO
y(ここで、MはMn、NiまたはCo等の遷移金属)
型のリチウムの混合酸化物または種々の炭素(リチウム
イオンを挿入する化合物として用いられる特定の黒鉛ま
たは炭素)を添加する。
層L3は炭素および/または酸化物が高含有率で添加さ
れて電気活性層になる。この場合のフルオロポリマーは
電気活性層に凝縮性を与える結合剤として分類される。
リチウムイオン電池の陽極(混合酸化物充填剤)を作る
か、陰極(炭素充填剤)を作るかに応じて、LiMxO
y(ここで、MはMn、NiまたはCo等の遷移金属)
型のリチウムの混合酸化物または種々の炭素(リチウム
イオンを挿入する化合物として用いられる特定の黒鉛ま
たは炭素)を添加する。
【0029】本発明はさらに、下記に関するものでもあ
る: (1) 上記構造を有するリチウムイオン電池の陽極。
この場合、金属層L1は好ましくはアルミニウムであ
り、プライマー層L2はフルオロポリマーを部分的に脱
フッ化水素処理した後に酸化して化学的に変性したもの
であり、フルオロポリマー層L3は混合酸化物粒子を含
む電気活性層である。 (2) 上記構造を有するリチウムイオン電池の陰極。
この場合、金属層L1は好ましくは銅であり、プライマ
ー層L2はフルオロポリマーを部分的に脱フッ化水素処
理した後に酸化して化学的に変性したものであり、フル
オロポリマー層L3は炭素粒子を含む電気活性層であ
る。
る: (1) 上記構造を有するリチウムイオン電池の陽極。
この場合、金属層L1は好ましくはアルミニウムであ
り、プライマー層L2はフルオロポリマーを部分的に脱
フッ化水素処理した後に酸化して化学的に変性したもの
であり、フルオロポリマー層L3は混合酸化物粒子を含
む電気活性層である。 (2) 上記構造を有するリチウムイオン電池の陰極。
この場合、金属層L1は好ましくは銅であり、プライマ
ー層L2はフルオロポリマーを部分的に脱フッ化水素処
理した後に酸化して化学的に変性したものであり、フル
オロポリマー層L3は炭素粒子を含む電気活性層であ
る。
【0030】
【実施例】実施例1 化学的に変性されたポリフッ化ビニリデンの製造 本実施例で出発材料として用いたフルオロポリマーは米
国特許第4,025,709号に記載のエマルション法
で作ったポリフッ化ビニリデン(PVDF)のラテック
スである。このラテックスを105℃で24時間乾燥さ
せて乾燥粉末にした。この粉末の溶解フローインデック
スは10kgの荷重下、230℃で0.6〜1g/10
分である。このラテックス(以下、Latex 1とよぶ)は4
0重量%のPVDFを含む。なお、以下で説明する本発
明方法はエマルション法で得られる任意のPVDFラテ
ックスまたはVF2コポリマー或いは懸濁液法で得られ
る任意のPVDFまたはVF2コポリマーの懸濁液に適
用することができる。
国特許第4,025,709号に記載のエマルション法
で作ったポリフッ化ビニリデン(PVDF)のラテック
スである。このラテックスを105℃で24時間乾燥さ
せて乾燥粉末にした。この粉末の溶解フローインデック
スは10kgの荷重下、230℃で0.6〜1g/10
分である。このラテックス(以下、Latex 1とよぶ)は4
0重量%のPVDFを含む。なお、以下で説明する本発
明方法はエマルション法で得られる任意のPVDFラテ
ックスまたはVF2コポリマー或いは懸濁液法で得られ
る任意のPVDFまたはVF2コポリマーの懸濁液に適
用することができる。
【0031】脱フッ化水素処理段階 先ず、20リットルの反応器中で撹拌しながら15重量
%のNaOHを含む7.2kgの水酸化ナトリウム水溶
液を作る。この水溶液を70℃に加熱し、7.2kgの
Latex 1を180rpmで撹拌しながら毎分0.72k
gの割合で加える。必要に応じて脱イオン水で稀釈して
所定の固体含有率にする。茶色の凝固エマルションが得
られ、これは分解が進むにつれさらに濃い色になる。脱
フッ化水素処理の反応時間が進むにつれて微細な黒い粉
末が得られ、この粉末は通常の有機溶媒、特にジメチル
ホルムアミド(DMF)またはN−メチルピロリドン
(NMP)には溶けなくなる。
%のNaOHを含む7.2kgの水酸化ナトリウム水溶
液を作る。この水溶液を70℃に加熱し、7.2kgの
Latex 1を180rpmで撹拌しながら毎分0.72k
gの割合で加える。必要に応じて脱イオン水で稀釈して
所定の固体含有率にする。茶色の凝固エマルションが得
られ、これは分解が進むにつれさらに濃い色になる。脱
フッ化水素処理の反応時間が進むにつれて微細な黒い粉
末が得られ、この粉末は通常の有機溶媒、特にジメチル
ホルムアミド(DMF)またはN−メチルピロリドン
(NMP)には溶けなくなる。
【0032】酸化剤との反応段階 反応媒体を撹拌したまま70℃の温度に維持し、36重
量%濃度の塩酸を約2.5kg添加してpH=5の酸性
にする。35重量%濃度の過酸化水素1.68kgを毎
分0.4kgの割合で添加し、15重量%のNaOHを
含む水酸化ナトリウム溶液を添加してpHを6.6〜
7.6の値に上げる。同じ水酸化ナトリウム溶液を添加
してpHを6.6〜7.6に維持しながら反応を続け
る。凝固エマルションが次第に脱色するのが見られ、薄
い黄色から黄土色になる。
量%濃度の塩酸を約2.5kg添加してpH=5の酸性
にする。35重量%濃度の過酸化水素1.68kgを毎
分0.4kgの割合で添加し、15重量%のNaOHを
含む水酸化ナトリウム溶液を添加してpHを6.6〜
7.6の値に上げる。同じ水酸化ナトリウム溶液を添加
してpHを6.6〜7.6に維持しながら反応を続け
る。凝固エマルションが次第に脱色するのが見られ、薄
い黄色から黄土色になる。
【0033】仕上げ 懸濁液中の固形凝固物を濾過して薄黄色粉末を得る。こ
れを20リットルの水で3回撹拌、分散させ、濾過、洗
浄する。得られた粉末を105℃のオーブンで一定重量
になるまで乾燥させる。特性評価 Perkin-Elmer LC-75 分光光度計により300nmでの
NMP中の生成物の0.1重量%濃度の吸光度を測定し
てこの粉末生成物の特性を評価した。測定前の溶解時間
は24時間である。
れを20リットルの水で3回撹拌、分散させ、濾過、洗
浄する。得られた粉末を105℃のオーブンで一定重量
になるまで乾燥させる。特性評価 Perkin-Elmer LC-75 分光光度計により300nmでの
NMP中の生成物の0.1重量%濃度の吸光度を測定し
てこの粉末生成物の特性を評価した。測定前の溶解時間
は24時間である。
【0034】実施例2 変性されたポリフッ化ビニルデンのホモポリマーおよび
ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロペン(HF
P)との2つのコポリマーの製造 下記の[表1]の実験条件下で実施例1と同様な方法を
繰り返し、表に示す分析結果を得た。
ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロペン(HF
P)との2つのコポリマーの製造 下記の[表1]の実験条件下で実施例1と同様な方法を
繰り返し、表に示す分析結果を得た。
【0035】
【表1】 (1)10kgで230℃ (2)5kgで230℃
【0036】実施例3 1〜2μmのPVDF被覆を金属箔上に形成 55℃で少なくとも30分(溶解が困難なグレードでは
4時間)磁気撹拌しながら、3gのポリフッ化ビニリデ
ンを97gのN−メチル−2−ピロリドン(以降、NM
Pと略記、Merckから、純度>99%)中に溶解する。
冷却後、溶液を刷毛または布で金属箔(陰極では銅、陽
極ではアルミニウム)上に塗布し、溶媒を120℃で1
0分間蒸発させる。金属上に形成されたPVDF層の厚
さは1〜2μmである。
4時間)磁気撹拌しながら、3gのポリフッ化ビニリデ
ンを97gのN−メチル−2−ピロリドン(以降、NM
Pと略記、Merckから、純度>99%)中に溶解する。
冷却後、溶液を刷毛または布で金属箔(陰極では銅、陽
極ではアルミニウム)上に塗布し、溶媒を120℃で1
0分間蒸発させる。金属上に形成されたPVDF層の厚
さは1〜2μmである。
【0037】実施例4 プライマー被覆済(または未被覆)のアルミ箔上への1
〜2μmのPVDF被覆の形成 55℃で少なくとも30分(溶解が困難なグレードでは
4時間)磁気撹拌しながら、10gのポリフッ化ビニリ
デンを90gのNMPに溶解する。冷却後、溶液をプラ
イマーで被覆された(または被覆されていない)20μ
m厚のアルミ箔上に塗布し、ドクターブレードを用いて
手でフィルムを形成した。フィルムを換気オーブン中で
30分、120℃で乾燥する。金属上に形成されたPV
DF層は約40μm厚である。
〜2μmのPVDF被覆の形成 55℃で少なくとも30分(溶解が困難なグレードでは
4時間)磁気撹拌しながら、10gのポリフッ化ビニリ
デンを90gのNMPに溶解する。冷却後、溶液をプラ
イマーで被覆された(または被覆されていない)20μ
m厚のアルミ箔上に塗布し、ドクターブレードを用いて
手でフィルムを形成した。フィルムを換気オーブン中で
30分、120℃で乾燥する。金属上に形成されたPV
DF層は約40μm厚である。
【0038】実施例5 リチウムイオン電池の陰極を形成するための溶液の製造 55℃で少なくとも30分(溶解が困難なグレードでは
4時間)磁気撹拌しながら、5gのポリフッ化ビニリデ
ンを85gのNMPに溶解する。大阪ガス社から得られ
た平均粒子サイズが6μmの45gのMCMC 6-28黒鉛粉
末をこの溶液に添加する。粉末は室温で30分間磁気撹
拌した後、Dispermat社のmulti-paddleturbomixerで3
分間、高速(2000rpm)撹拌して溶液中に分散さ
せる。
4時間)磁気撹拌しながら、5gのポリフッ化ビニリデ
ンを85gのNMPに溶解する。大阪ガス社から得られ
た平均粒子サイズが6μmの45gのMCMC 6-28黒鉛粉
末をこの溶液に添加する。粉末は室温で30分間磁気撹
拌した後、Dispermat社のmulti-paddleturbomixerで3
分間、高速(2000rpm)撹拌して溶液中に分散さ
せる。
【0039】実施例6 リチウムイオン電池の陰極の形成 実施例5の溶液を20μm厚の銅箔上に被覆し、ドクタ
ーブレードを用いて手で400μmのフィルムを形成し
た。フィルムを換気オーブン内で90℃で15分間、次
に真空下、140℃で一晩乾燥する。銅箔上に形成され
た導電層は10重量%のポリフッ化ビニリデンと90重
量%の黒鉛とから成り、その密度すなわち「単位面積当
たりの重量」は約12g/cm2であり、その平均厚は
約120μmである。
ーブレードを用いて手で400μmのフィルムを形成し
た。フィルムを換気オーブン内で90℃で15分間、次
に真空下、140℃で一晩乾燥する。銅箔上に形成され
た導電層は10重量%のポリフッ化ビニリデンと90重
量%の黒鉛とから成り、その密度すなわち「単位面積当
たりの重量」は約12g/cm2であり、その平均厚は
約120μmである。
【0040】実施例7 リチウムイオンバッテリーの陽極を形成するための溶液
の製造 55℃で少なくとも30分間(溶解が困難なグレードで
は4時間)磁気撹拌しながら、3gのポリフッ化ビニリ
デンを62gのNMPに溶解する。1.5gのアセチレ
ンタイプの導電性カーボンブラック粉末(Denka Blac
k)と、Union Miniere社から入手した平均粒径が5μm
の45.5gのLiCoO2粉末とを溶液に添加する。
粉末は室温で30分間磁気撹拌し、次にDispermat社の
のmulti-paddle turbomixerで3分間、高速(2000
rpm)撹拌して溶液中に分散させる。
の製造 55℃で少なくとも30分間(溶解が困難なグレードで
は4時間)磁気撹拌しながら、3gのポリフッ化ビニリ
デンを62gのNMPに溶解する。1.5gのアセチレ
ンタイプの導電性カーボンブラック粉末(Denka Blac
k)と、Union Miniere社から入手した平均粒径が5μm
の45.5gのLiCoO2粉末とを溶液に添加する。
粉末は室温で30分間磁気撹拌し、次にDispermat社の
のmulti-paddle turbomixerで3分間、高速(2000
rpm)撹拌して溶液中に分散させる。
【0041】実施例8 リチウムイオン電池の陽極の製造 実施例7の溶液を銅箔上に20μm厚さに被覆し、ドク
ターブレードを用いて手で350μmのフィルムを形成
した。フィルムを換気オーブン内で90℃で15分間、
次に真空下、140℃で一晩乾燥する。アルミ箔上に形
成された導電層は6重量%のポリフッ化ビニリデンと、
3重量%の導電性カーボンブラックと、91重量%のL
iCoO2とから成り、その密度すなわち「単位面積当
たりの重量」は約1.9g/cm2であり、その平均厚
は約120μmである。
ターブレードを用いて手で350μmのフィルムを形成
した。フィルムを換気オーブン内で90℃で15分間、
次に真空下、140℃で一晩乾燥する。アルミ箔上に形
成された導電層は6重量%のポリフッ化ビニリデンと、
3重量%の導電性カーボンブラックと、91重量%のL
iCoO2とから成り、その密度すなわち「単位面積当
たりの重量」は約1.9g/cm2であり、その平均厚
は約120μmである。
【0042】実施例9 導電層と金属箔との間の接着性評価 実施例4、6および8に記載の積層体から幅が25mm
で、少なくとも10cmの長さ帯体を切り出し、同じ幅
の両面粘着テープ(TESA社、番号#4970)を用いて硬い
金属支持体に導電層側を貼付する。積層体は単に手で押
圧して支持体上に貼付する。硬質金属支持体+両面粘着
テープ+導電層+金属箔を「剥離試験片」とした。
で、少なくとも10cmの長さ帯体を切り出し、同じ幅
の両面粘着テープ(TESA社、番号#4970)を用いて硬い
金属支持体に導電層側を貼付する。積層体は単に手で押
圧して支持体上に貼付する。硬質金属支持体+両面粘着
テープ+導電層+金属箔を「剥離試験片」とした。
【0043】この剥離試験片をAdamel Lhomargyから市
販のDY30引張試験機に取付ける。金属支持体は固定した
ままにする。手または安全カミソリの刃を用いて導電層
とアルミ箔との間を破断させ、アルミ箔の非接触部分を
可動ジョーに固定して、毎分100mの引張速度で18
0°に引っ張る。10Nの力で瞬間引張力を求める。金
属箔と導電層とを剥離する時の力の平均値を「剥離力」
とした。
販のDY30引張試験機に取付ける。金属支持体は固定した
ままにする。手または安全カミソリの刃を用いて導電層
とアルミ箔との間を破断させ、アルミ箔の非接触部分を
可動ジョーに固定して、毎分100mの引張速度で18
0°に引っ張る。10Nの力で瞬間引張力を求める。金
属箔と導電層とを剥離する時の力の平均値を「剥離力」
とした。
【0044】実施例10 PVDF被覆(プライマー有りまたは無し)の比較 実施例2の化学的に変性されたPVDFホモポリマー
「A」のプライマーを実施例4に記載の方法で被覆した
(または被覆していない)アルミ箔上に、実施例4の方
法でエルフアトケム(Elf Atochem)社から市販のカイ
ナー(Kynar、登録商標)761を用いて被覆を形成した。
アルミ箔がプライマーで被覆されていないとカイナー
(Kynar、登録商標)761はアルミニウムに接着しない。
アルミ箔が実施例2の化学的に変性されたPVDFホモ
ポリマー「A」のプライマーで被覆されている場合に
は、カイナー(Kynar、登録商標)761がアルミニウムに
接着する。カイナー(Kynar、登録商標)761の被覆とア
ルミ箔との間の引張力を実施例9に記載の方法を用いて
0.22N/25mmで測定した。標準偏差0.06N
/25mm。
「A」のプライマーを実施例4に記載の方法で被覆した
(または被覆していない)アルミ箔上に、実施例4の方
法でエルフアトケム(Elf Atochem)社から市販のカイ
ナー(Kynar、登録商標)761を用いて被覆を形成した。
アルミ箔がプライマーで被覆されていないとカイナー
(Kynar、登録商標)761はアルミニウムに接着しない。
アルミ箔が実施例2の化学的に変性されたPVDFホモ
ポリマー「A」のプライマーで被覆されている場合に
は、カイナー(Kynar、登録商標)761がアルミニウムに
接着する。カイナー(Kynar、登録商標)761の被覆とア
ルミ箔との間の引張力を実施例9に記載の方法を用いて
0.22N/25mmで測定した。標準偏差0.06N
/25mm。
【0045】実施例11 陰極での比較(プライマー有りまたは無し) 実施例2の化学的に変性されたPVDFホモポリマー
「A」、「B」および「C」のプライマーを実施例4の
方法で被覆するか、実施例2の化学的に変性されたPV
DF/HPFコポリマー「D」および「E」のプライマ
ーを実施例4の方法で被覆するか、被覆無しに、エルフ
アトケム(Elf Atochem)社から市販のカイナー(Kyna
r、登録商標)761を用いて実施例5および6の陰極を形
成する。さらに、実施例2の化学的に変性されたPVD
Fホモポリマー「A」またはクレハ(Kureha)社製のP
VDFホモポリマーKF-1300(市場の標準)を用いて実
施例5および6の陰極を形成して上記のものと比較し
た。導電層とアルミ箔間の引張力を実施例9に記載の方
法を用いて測定した。結果は[表2]にまとめてある。
「A」、「B」および「C」のプライマーを実施例4の
方法で被覆するか、実施例2の化学的に変性されたPV
DF/HPFコポリマー「D」および「E」のプライマ
ーを実施例4の方法で被覆するか、被覆無しに、エルフ
アトケム(Elf Atochem)社から市販のカイナー(Kyna
r、登録商標)761を用いて実施例5および6の陰極を形
成する。さらに、実施例2の化学的に変性されたPVD
Fホモポリマー「A」またはクレハ(Kureha)社製のP
VDFホモポリマーKF-1300(市場の標準)を用いて実
施例5および6の陰極を形成して上記のものと比較し
た。導電層とアルミ箔間の引張力を実施例9に記載の方
法を用いて測定した。結果は[表2]にまとめてある。
【0046】
【表2】
【0047】この結果から分かるように、陰極製造にカ
イナ(Kynar、登録商標)761のような平均的な結合剤の
PVDFホモポリマーを化学的に変性されたPVDFホ
モポリマーまたは化学的に変性されたPVDF/HFP
コポリマーのプライマーと一緒に用いることによって品
質に優れた電極が形成できる。このことは、KF-1300ま
たは化学的に変性されたPVDFホモポリマー「A」を
用いて製造した電極との比較から明らかである。
イナ(Kynar、登録商標)761のような平均的な結合剤の
PVDFホモポリマーを化学的に変性されたPVDFホ
モポリマーまたは化学的に変性されたPVDF/HFP
コポリマーのプライマーと一緒に用いることによって品
質に優れた電極が形成できる。このことは、KF-1300ま
たは化学的に変性されたPVDFホモポリマー「A」を
用いて製造した電極との比較から明らかである。
【0048】実施例12 陽極での比較(プライマー有りまたは無し) 実施例2の化学的に変性されたPVDFホモポリマー
「A」、「B」および「C」のプライマーを実施例4の
方法で被覆するか、被覆無しに、エルフアトケム(Elf
Atochem)社から市販のカイナー(Kynar、登録商標) 76
1を用いて実施例7および8の陽極を形成する。また、
実施例2の化学的に変性されたPVDFホモポリマー
「A」またはクレハ(Kureha)社製のPVDFホモポリ
マー KF-1300(市場の標準)を用いて実施例7および
8の陽極を形成して上記のものと比較した。導電層とア
ルミ箔との間の引張力を実施例9に記載の方法で測定し
た。結果を[表3]にまとめてある。
「A」、「B」および「C」のプライマーを実施例4の
方法で被覆するか、被覆無しに、エルフアトケム(Elf
Atochem)社から市販のカイナー(Kynar、登録商標) 76
1を用いて実施例7および8の陽極を形成する。また、
実施例2の化学的に変性されたPVDFホモポリマー
「A」またはクレハ(Kureha)社製のPVDFホモポリ
マー KF-1300(市場の標準)を用いて実施例7および
8の陽極を形成して上記のものと比較した。導電層とア
ルミ箔との間の引張力を実施例9に記載の方法で測定し
た。結果を[表3]にまとめてある。
【0049】
【表3】
【0050】この結果から、陽極製造時にカイナー(Ky
nar、登録商標) 761のような普通の結合剤であるPVD
Fホモポリマーを、化学的に変性されたPVDFホモポ
リマーまたは化学的に変性されたPVDF/HFPコポ
リマーのプライマーと一緒に用いることによって優れた
品質の電極が形成できる。このことはKF-1300または化
学的に変性されたPVDFホモポリマー「A」を用いて
製造した電極との比較から明らかである。
nar、登録商標) 761のような普通の結合剤であるPVD
Fホモポリマーを、化学的に変性されたPVDFホモポ
リマーまたは化学的に変性されたPVDF/HFPコポ
リマーのプライマーと一緒に用いることによって優れた
品質の電極が形成できる。このことはKF-1300または化
学的に変性されたPVDFホモポリマー「A」を用いて
製造した電極との比較から明らかである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 123/28 C09D 123/28 5H029 201/00 201/00 5H050 H01M 4/02 H01M 4/02 B 4/66 4/66 A 6/16 6/16 Z 10/40 10/40 Z (72)発明者 宮木 義行 滋賀県大津市大将軍 3−12−14 Fターム(参考) 4F100 AB01A AB10A AK17B AK17C AK17K AK19B AK19C BA03 BA07 BA10C EJ12 EJ65B GB41 JG01C JK06 4J038 CB171 CD091 CD101 CD111 NA10 PC02 PC08 4J100 AC22P AC24P AC26P AC27Q AC30P AC31P CA01 CA04 HA01 HA25 HB34 HB37 HB39 HB43 HC12 HC45 JA03 5H017 AA03 AS02 AS10 BB00 BB11 BB12 BB16 BB17 CC01 DD05 DD06 EE01 EE05 EE07 EE09 EE10 5H024 AA12 DD17 EE09 5H029 AJ11 AJ14 AK06 AL02 BJ24 CJ14 DJ08 5H050 AA14 AA19 BA05 BA15 CA14 CA20 DA11 EA24 GA15
Claims (6)
- 【請求項1】 金属層L1と、フッ素化プライマー層L
2と、フルオロポリマー層L3とをこの順で有し、フッ
素化プライマー層L2がフルオロポリマーを部分脱フッ
化水素処理した後に酸化することによって化学的に変性
して得られたものであることを特徴とする構造。 - 【請求項2】 化学的に変性されるフルオロポリマーが
下記一般式(I)の単位を含む請求項1に記載の構造: 【化1】 (ここで、XおよびX'は互いに独立して水素原子、ハ
ロゲン、特にフッ素または塩素か、ペルハロアルキル、
特にペルフルオロアルキルを表す) - 【請求項3】 化学的に変性されるフルオロポリマーが
PVDFホモポリマーまたはVF2/HFPコポリマー
である請求項2に記載の構造。 - 【請求項4】 金属層L1がコレクタで、フルオロポリ
マー層L3が炭素および/または酸化物の含有率が高い
電気活性層である、請求項1〜3のいずれかに一項に記
載の構造を有するリチウムイオン電池の電極。 - 【請求項5】 金属層L1がアルミニウムで、フッ素化
プライマー層L2がフルオロポリマーを部分脱フッ化水
素処理後に酸化することによって化学的に変性されたも
のであり、フルオロポリマー層L3が混合酸化物粒子を
含む電気活性層である請求項4に記載のリチウムイオン
電池の陽極。 - 【請求項6】 金属層L1が銅で、フッ素化プライマー
層L2がフルオロポリマーを部分脱フッ化水素処理した
後に酸化することよって化学的に変性されたものであ
り、フルオロポリマー層L3が炭素粒子を含む電気活性
層である請求項4に記載のリチウムイオン電池の陰極。
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JP2006294278A (ja) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Sony Corp | 負極および電池 |
WO2009054987A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Sion Power Corporation | Primer for battery electrode |
JP2016006767A (ja) * | 2014-05-29 | 2016-01-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 電極の製造方法、電極、蓄電池、及び電気機器 |
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