JP2002141059A - 電池用電極の製造法及びこれを用いた非水電解液二次電池 - Google Patents
電池用電極の製造法及びこれを用いた非水電解液二次電池Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 集電体腐食による正極合剤と集電体の剥離
を抑制し、充放電サイクル特性に優れた電池を作製する
ための正極合剤の製造方法を提供する。 【解決手段】 ＬｉＣｏＯ2を主体とする正極活物質と
導電材、結着剤を混合して正極合剤を作製する工程にお
いて、アルミニウムからなる集電体に正極合剤を塗着
し、強アルカリ性を示す正極合剤にＣＯ2等の酸化性ガ
スをバブリングし、中性化された正極合剤のｐＨが９．
２以上１１．７以下に調整する。
を抑制し、充放電サイクル特性に優れた電池を作製する
ための正極合剤の製造方法を提供する。 【解決手段】 ＬｉＣｏＯ2を主体とする正極活物質と
導電材、結着剤を混合して正極合剤を作製する工程にお
いて、アルミニウムからなる集電体に正極合剤を塗着
し、強アルカリ性を示す正極合剤にＣＯ2等の酸化性ガ
スをバブリングし、中性化された正極合剤のｐＨが９．
２以上１１．７以下に調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は正極合剤の製造法及
びこれを用いた非水電解液二次電池に関するもので、正
極集電体の腐食を防止し、信頼性の高い非水電解液二次
電池に関するものである。
びこれを用いた非水電解液二次電池に関するもので、正
極集電体の腐食を防止し、信頼性の高い非水電解液二次
電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＡＶ機器あるいはパソコン等の電
子機器のポータブル化、コードレス化が急速に進んでお
り、これらの駆動用電源として小型、軽量で高エネルギ
ー密度を有する二次電池への要求が高まっている。この
ような要求に対してリチウムイオン電池はとりわけ高電
圧、高エネルギー密度を有する電池として期待が大き
い。
子機器のポータブル化、コードレス化が急速に進んでお
り、これらの駆動用電源として小型、軽量で高エネルギ
ー密度を有する二次電池への要求が高まっている。この
ような要求に対してリチウムイオン電池はとりわけ高電
圧、高エネルギー密度を有する電池として期待が大き
い。
【０００３】リチウムイオン電池は、リチウムコバルト
酸化物（以下、ＬｉＣｏＯ2）を正極活物質として用
い、フッ素系樹脂であるポリフッ化ビニリデン（以下、
ＰＶｄＦ）からなる結着剤及び導電材からなる正極合剤
を混練分散し、アルミニウムからなる集電体に塗着、乾
燥して正極板としている。
酸化物（以下、ＬｉＣｏＯ2）を正極活物質として用
い、フッ素系樹脂であるポリフッ化ビニリデン（以下、
ＰＶｄＦ）からなる結着剤及び導電材からなる正極合剤
を混練分散し、アルミニウムからなる集電体に塗着、乾
燥して正極板としている。
【０００４】正極活物質のＬｉＣｏＯ2は、雰囲気中に
残存する水分等と反応する際にリチウムを放出し、強ア
ルカリ性を示す。また、結着剤のＰＶｄＦは、アルカリ
雰囲気ではフッ化水素（以下、ＨＦ）を放出し、重合し
てしまう。このため、ＬｉＣｏＯ2を主体とする活物
質、ＰＶｄＦからなる結着剤及び導電材を混練、分散す
る段階、そして得られたペースト状の正極合剤を集電体
に塗着する段階において、ＰＶｄＦの重合反応が進行
し、正極合剤がゲル化することがある。ゲル化した正極
合剤は、正極活物質及び導電材が均一に分散しないこと
に加え、集電体への塗布が非常に困難になり、得られた
電極を用いた電池の特性を悪化させる恐れがある。
残存する水分等と反応する際にリチウムを放出し、強ア
ルカリ性を示す。また、結着剤のＰＶｄＦは、アルカリ
雰囲気ではフッ化水素（以下、ＨＦ）を放出し、重合し
てしまう。このため、ＬｉＣｏＯ2を主体とする活物
質、ＰＶｄＦからなる結着剤及び導電材を混練、分散す
る段階、そして得られたペースト状の正極合剤を集電体
に塗着する段階において、ＰＶｄＦの重合反応が進行
し、正極合剤がゲル化することがある。ゲル化した正極
合剤は、正極活物質及び導電材が均一に分散しないこと
に加え、集電体への塗布が非常に困難になり、得られた
電極を用いた電池の特性を悪化させる恐れがある。
【０００５】このような問題を解決するために、ＰＶｄ
ＦをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）の溶媒に溶
解した溶液に有機酸を添加した結着剤溶液を用いる構成
（特開平９−３０６５０２号公報）や、前記溶液をイオ
ン交換水で希釈し、ｐＨを９以下にするよう酸が添加し
た結着剤溶液を用いる構成（特開平９−１８０７２５号
公報）が知られている。
ＦをＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）の溶媒に溶
解した溶液に有機酸を添加した結着剤溶液を用いる構成
（特開平９−３０６５０２号公報）や、前記溶液をイオ
ン交換水で希釈し、ｐＨを９以下にするよう酸が添加し
た結着剤溶液を用いる構成（特開平９−１８０７２５号
公報）が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した構成では、結
着剤溶液のアルカリ度（ｐＨ）が調整されており、ＰＶ
ｄＦの重合反応に起因する正極合剤のゲル化を抑制でき
る。しかしながら、粉末状の正極活物質及び導電材を結
着剤溶液に混練分散する段階、正極合剤を集電体に塗着
する段階等において、正極合剤のアルカリ度はＬｉＣｏ
Ｏ2と水分との反応によって上昇してしまう。正極集電
体に用いられるアルミニウムは、ｐＨが約１２以上にな
る雰囲気下では腐食を生じる。このため、アルカリ度が
上昇した正極合剤によってアルミニウムからなる集電体
は容易に腐食してしまう。さらに、作成された電池の内
部に微量な水分が存在する場合、この水分と正極活物質
が反応し、正極合剤のアルカリ度が上昇するのを助長し
てしまう。腐食の生じたアルミニウム集電体は、正極合
剤との接触が不十分になり、正極合剤の剥離に至る場合
がある。これにより、内部抵抗の上昇、分極の増加が顕
著になり、結果として電池容量が著しく低下したり、十
分な電池性能が維持できなく問題を招いてしまう。従っ
て、上述の構成は、正極合剤のゲル化を抑制する点では
効果を認められるが、正極集電体の腐食及びこれに起因
する電池特性の悪化等の問題については何ら解決するも
のではない。
着剤溶液のアルカリ度（ｐＨ）が調整されており、ＰＶ
ｄＦの重合反応に起因する正極合剤のゲル化を抑制でき
る。しかしながら、粉末状の正極活物質及び導電材を結
着剤溶液に混練分散する段階、正極合剤を集電体に塗着
する段階等において、正極合剤のアルカリ度はＬｉＣｏ
Ｏ2と水分との反応によって上昇してしまう。正極集電
体に用いられるアルミニウムは、ｐＨが約１２以上にな
る雰囲気下では腐食を生じる。このため、アルカリ度が
上昇した正極合剤によってアルミニウムからなる集電体
は容易に腐食してしまう。さらに、作成された電池の内
部に微量な水分が存在する場合、この水分と正極活物質
が反応し、正極合剤のアルカリ度が上昇するのを助長し
てしまう。腐食の生じたアルミニウム集電体は、正極合
剤との接触が不十分になり、正極合剤の剥離に至る場合
がある。これにより、内部抵抗の上昇、分極の増加が顕
著になり、結果として電池容量が著しく低下したり、十
分な電池性能が維持できなく問題を招いてしまう。従っ
て、上述の構成は、正極合剤のゲル化を抑制する点では
効果を認められるが、正極集電体の腐食及びこれに起因
する電池特性の悪化等の問題については何ら解決するも
のではない。
【０００７】従って、本発明の目的は、正極合剤のｐＨ
を調整することでアルミニウムからなる集電体の腐食を
抑制し、安定した電池特性を有する電池用電極の製造法
を提供することにある。さらに、結着剤としてＰＶｄＦ
を含み、且つそのゲル化を抑制した安定な正極合剤を提
供する電池用電極の製造法を提供することにある。
を調整することでアルミニウムからなる集電体の腐食を
抑制し、安定した電池特性を有する電池用電極の製造法
を提供することにある。さらに、結着剤としてＰＶｄＦ
を含み、且つそのゲル化を抑制した安定な正極合剤を提
供する電池用電極の製造法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明者らが鋭意検討を行った結果、結着剤を含む溶
液のアルカリ度を調整するのではなく、電極活物質、導
電材及び結着剤を含む正極合剤のｐＨを調整すること
で、結着剤のゲル化及びアルミニウム集電体の腐食が抑
制される知見を見いだした。
に本発明者らが鋭意検討を行った結果、結着剤を含む溶
液のアルカリ度を調整するのではなく、電極活物質、導
電材及び結着剤を含む正極合剤のｐＨを調整すること
で、結着剤のゲル化及びアルミニウム集電体の腐食が抑
制される知見を見いだした。
【０００９】本発明の電池用電極の製造法は、前記知見
に基づくものであり、複合金属酸化物からなる電極活物
質、導電材及び結着剤を混練分散する工程、混練分散さ
れた合剤のｐＨを調整する工程、アルミニウムからなる
集電体に前記正極合剤を塗着する工程からなり、前記合
剤に酸性ガスを供給することでｐＨが調整された正極合
剤を作製することを特徴とする。
に基づくものであり、複合金属酸化物からなる電極活物
質、導電材及び結着剤を混練分散する工程、混練分散さ
れた合剤のｐＨを調整する工程、アルミニウムからなる
集電体に前記正極合剤を塗着する工程からなり、前記合
剤に酸性ガスを供給することでｐＨが調整された正極合
剤を作製することを特徴とする。
【００１０】ｐＨの調整に適用される酸性ガスは、ペー
スト状の正極合剤へ供給した際に、合剤のｐＨを低下さ
せる酸性を呈するガスを用いる。この酸性ガスは、正極
活物質及び導電材との間で反応を生じなガスであれば適
用可能であるが、好ましくはＣＯ2が用いられる。ま
た、ｐＨの調整は、合剤に前記酸性ガスをバブリングす
ることでなされ、その値はバブリングを実施する時間、
流量によって制御される。尚、ｐＨの値は、適用される
正極活物質及び結着剤の物性に応じて適宜定められる。
スト状の正極合剤へ供給した際に、合剤のｐＨを低下さ
せる酸性を呈するガスを用いる。この酸性ガスは、正極
活物質及び導電材との間で反応を生じなガスであれば適
用可能であるが、好ましくはＣＯ2が用いられる。ま
た、ｐＨの調整は、合剤に前記酸性ガスをバブリングす
ることでなされ、その値はバブリングを実施する時間、
流量によって制御される。尚、ｐＨの値は、適用される
正極活物質及び結着剤の物性に応じて適宜定められる。
【００１１】前記の製造法によれば、正極合剤のｐｈを
調整していることから結着剤のゲル化を招くことはな
く、さらにこの正極合剤を用いた電池に充放電サイクル
を繰り返しても、集電体からの剥離を生じないので、充
放電サイクル特性に優れた電池が得られる。
調整していることから結着剤のゲル化を招くことはな
く、さらにこの正極合剤を用いた電池に充放電サイクル
を繰り返しても、集電体からの剥離を生じないので、充
放電サイクル特性に優れた電池が得られる。
【００１２】また本発明の電池用電極の製造法は、Ｌｉ
ＣｏＯ2を主体とする電極活物質、導電材及びポリフッ
化ビニリデンを含む結着剤を混練分散する工程、混練分
散された合剤のｐＨを調整する工程、アルミニウムから
なる集電体に塗着する工程を含み、ＣＯ2からなる酸性
ガスを合剤へ供給し、ｐＨを９．２以上１１．７以下に
調整することを特徴とする。
ＣｏＯ2を主体とする電極活物質、導電材及びポリフッ
化ビニリデンを含む結着剤を混練分散する工程、混練分
散された合剤のｐＨを調整する工程、アルミニウムから
なる集電体に塗着する工程を含み、ＣＯ2からなる酸性
ガスを合剤へ供給し、ｐＨを９．２以上１１．７以下に
調整することを特徴とする。
【００１３】前記の製造において、ｐＨを９．２以上１
１．７以下にするのが好ましい。この理由ついては明確
に解明されていないが、ｐＨが８．２より低い場合には
酸性ガスのバブリングを行うことによる反応生成物が電
池の充放電反応を阻害し電池容量、並びに電池性能を低
下させる要因になっていると推測される。一方、ｐＨが
１１．７より高い場合には、正極活物質から放出される
アルカリにより正極集電体が腐食され、合剤の剥がれが
発生し、これにより高温保存後の電池特性または充放電
サイクル特性を著しく低下させる要因になっていると推
測される。
１．７以下にするのが好ましい。この理由ついては明確
に解明されていないが、ｐＨが８．２より低い場合には
酸性ガスのバブリングを行うことによる反応生成物が電
池の充放電反応を阻害し電池容量、並びに電池性能を低
下させる要因になっていると推測される。一方、ｐＨが
１１．７より高い場合には、正極活物質から放出される
アルカリにより正極集電体が腐食され、合剤の剥がれが
発生し、これにより高温保存後の電池特性または充放電
サイクル特性を著しく低下させる要因になっていると推
測される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について具体的に説明する。
態について具体的に説明する。
【００１５】本実施形態に係る電池用電極の製造法は、
まず所定量のＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質、導電材
を、ＰＶｄＦからなる結着剤がＮ−メチル−２−ピロリ
ドン（ＮＭＰ）の溶媒に溶解された結着剤溶液に、混練
分散してペースト状の正極合剤を作製する。正極合剤の
ｐＨは、ＬｉＣｏＯ2の物性によって異なるが、ｐＨは
１２以上の強アルカリ性を示す。尚、アルミニウムから
なる集電体の形状としては、箔であってもラスメタルで
あっても良い。さらにその厚みは、箔の場合８μｍ〜２
０μｍで、ラスメタルの場合２０μｍ〜５０μｍの範囲
が好ましい。一方、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。従来構成において
は、前記の強アルカリを呈する正極合剤が正極集電体の
アルミニウムを腐食し、集電体からの合剤剥離等の原因
となる。
まず所定量のＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質、導電材
を、ＰＶｄＦからなる結着剤がＮ−メチル−２−ピロリ
ドン（ＮＭＰ）の溶媒に溶解された結着剤溶液に、混練
分散してペースト状の正極合剤を作製する。正極合剤の
ｐＨは、ＬｉＣｏＯ2の物性によって異なるが、ｐＨは
１２以上の強アルカリ性を示す。尚、アルミニウムから
なる集電体の形状としては、箔であってもラスメタルで
あっても良い。さらにその厚みは、箔の場合８μｍ〜２
０μｍで、ラスメタルの場合２０μｍ〜５０μｍの範囲
が好ましい。一方、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。従来構成において
は、前記の強アルカリを呈する正極合剤が正極集電体の
アルミニウムを腐食し、集電体からの合剤剥離等の原因
となる。
【００１６】次に、ｐＨの調整がなされたペースト状の
正極合剤をアルミニウムからなる集電体に塗着乾燥し圧
延後、所定の寸法に切断することで、リチウムイオン二
次電池用正極板とした。この正極板と、負極板とをセパ
レータを介して捲回して積層した電極群をケースに収納
した後、注液して電池を作製する。
正極合剤をアルミニウムからなる集電体に塗着乾燥し圧
延後、所定の寸法に切断することで、リチウムイオン二
次電池用正極板とした。この正極板と、負極板とをセパ
レータを介して捲回して積層した電極群をケースに収納
した後、注液して電池を作製する。
【００１７】セパレータとしては、ポリエチレン樹脂や
ポリプロピレン樹脂等の微多孔性ポリオレフィン樹脂を
用いることができる。また、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。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。一方、ケースの材質や形状は
特に限定されるものではなく、鉄製の円筒形や角型形状
のものや、アルミニウム製の角型形状のものを用いるこ
とができる。
ポリプロピレン樹脂等の微多孔性ポリオレフィン樹脂を
用いることができる。また、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。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。一方、ケースの材質や形状は
特に限定されるものではなく、鉄製の円筒形や角型形状
のものや、アルミニウム製の角型形状のものを用いるこ
とができる。
【００１８】
【実施例】以下、実施例と比較例を用いて詳細に説明す
る。
る。
【００１９】まず所定量のＬｉＣｏＯ2からなる正極活
物質、アセチレンブラック（ＡＢ）からなる導電材、Ｐ
ＶｄＦからなる結着剤、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
（ＮＭＰ）からなる溶媒を混練分散して、正極合剤を作
製したところ、正極合剤のｐＨは１２．２の強アルカリ
を示した。次に作製した正極合剤にＣＯ2からなる酸性
ガスをバブリングし、ｐＨの調整を行った。バブリング
の時間を制御することにより、ｐＨを９．２、１０．
１、１０．９、１１．７に調整した正極合剤を作製し
た。そして、作製した正極合剤を、厚さ１５μｍのアル
ミニウム箔からなる集電体に塗着乾燥した後、圧延を施
し、さらに所定の寸法に切断してリチウムイオン二次電
池用正極板を作製した。このようにして得られた極板
を、正極板１〜正極板４とする。
物質、アセチレンブラック（ＡＢ）からなる導電材、Ｐ
ＶｄＦからなる結着剤、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
（ＮＭＰ）からなる溶媒を混練分散して、正極合剤を作
製したところ、正極合剤のｐＨは１２．２の強アルカリ
を示した。次に作製した正極合剤にＣＯ2からなる酸性
ガスをバブリングし、ｐＨの調整を行った。バブリング
の時間を制御することにより、ｐＨを９．２、１０．
１、１０．９、１１．７に調整した正極合剤を作製し
た。そして、作製した正極合剤を、厚さ１５μｍのアル
ミニウム箔からなる集電体に塗着乾燥した後、圧延を施
し、さらに所定の寸法に切断してリチウムイオン二次電
池用正極板を作製した。このようにして得られた極板
を、正極板１〜正極板４とする。
【００２０】比較例として、実施例と同様にして作製し
た正極合剤にＣＯ2からなる酸化性ガスをバブリングし
て、バブリング時間を制御することにより、ｐＨを８．
０に調整した正極合剤と、中性化を行わなかったｐＨが
１２．２の正極合剤を作製した。さらに本実施例と同様
に厚さ１５μｍのアルミニウム箔からなる集電体を用い
て正極板を作製した。得られた極板を比較極板１及び比
較極板２とする。
た正極合剤にＣＯ2からなる酸化性ガスをバブリングし
て、バブリング時間を制御することにより、ｐＨを８．
０に調整した正極合剤と、中性化を行わなかったｐＨが
１２．２の正極合剤を作製した。さらに本実施例と同様
に厚さ１５μｍのアルミニウム箔からなる集電体を用い
て正極板を作製した。得られた極板を比較極板１及び比
較極板２とする。
【００２１】（正極集電体の表面観察）上記のようにし
て作製した正極板を６０℃、９０％の恒温恒湿槽に３日
間暴露し、正極合剤と集電体を分離し、正極集電体の表
面観察を行った。
て作製した正極板を６０℃、９０％の恒温恒湿槽に３日
間暴露し、正極合剤と集電体を分離し、正極集電体の表
面観察を行った。
【００２２】ｐＨが１２．２の正極合剤を用いて作製し
た正極板は恒温恒湿槽から移動しただけで正極集電体と
正極合剤が剥離し、光学顕微鏡で集電体の表面を観察す
ると、腐食していることが確認できた。
た正極板は恒温恒湿槽から移動しただけで正極集電体と
正極合剤が剥離し、光学顕微鏡で集電体の表面を観察す
ると、腐食していることが確認できた。
【００２３】一方、ｐＨが１１．７の正極合剤を用いて
作製した正極板は、上記のような移動だけで剥離するこ
とはないものの、集電体を正極合剤と分離し前記と同様
に顕微鏡で観察すると、表面がごく僅かに腐食されてい
る箇所が存在するのみであった。これらに対してｐＨが
１０．９より小さい正極合剤を用いて作製した極板の正
極集電体は腐食を認められなかった。
作製した正極板は、上記のような移動だけで剥離するこ
とはないものの、集電体を正極合剤と分離し前記と同様
に顕微鏡で観察すると、表面がごく僅かに腐食されてい
る箇所が存在するのみであった。これらに対してｐＨが
１０．９より小さい正極合剤を用いて作製した極板の正
極集電体は腐食を認められなかった。
【００２４】（電池特性の評価）次に、正極板１〜正極
板４、及び比較極板１〜２を用い、これら極板と負極板
とを厚さ２０μｍの微多孔性ポリエチレン樹脂製のセパ
レータを介して捲回して積層した電極群を円筒型ケース
に収納した後、電解液を注液しケースの開口部を封口す
ることで、直径１８ｍｍ、総高６５ｍｍで電池容量が１
６００ｍＡｈのリチウムイオン電池を作製した。得られ
た電池を電池１〜電池４及び比較電池１〜２とする。
板４、及び比較極板１〜２を用い、これら極板と負極板
とを厚さ２０μｍの微多孔性ポリエチレン樹脂製のセパ
レータを介して捲回して積層した電極群を円筒型ケース
に収納した後、電解液を注液しケースの開口部を封口す
ることで、直径１８ｍｍ、総高６５ｍｍで電池容量が１
６００ｍＡｈのリチウムイオン電池を作製した。得られ
た電池を電池１〜電池４及び比較電池１〜２とする。
【００２５】さらに各電池を２０℃、４．２Ｖ−ＣＣ／
ＣＶ（ｍａｘ：１ＣｍＡ（１６００ｍＡ）、ｃｕｔ：
０．０５ＣｍＡ（８０ｍＡ））の条件で充電し、０．２
ＣｍＡ（３２０ｍＡ）、２ＣｍＡ（３２００ｍＡ）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１に示す。
ＣＶ（ｍａｘ：１ＣｍＡ（１６００ｍＡ）、ｃｕｔ：
０．０５ＣｍＡ（８０ｍＡ））の条件で充電し、０．２
ＣｍＡ（３２０ｍＡ）、２ＣｍＡ（３２００ｍＡ）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１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】正極合剤のｐＨを下げることにより０．２
Ｃ容量及び２．０Ｃの放電レート特性が極僅かに劣化す
るがｐＨ９．２まではほぼ同等の性能を示した。ｐＨを
８．０まで下げるとｐＨの低下により生じた生成物によ
ると思われる０．２Ｃ容量及び２．０Ｃの放電レート特
性が大きく劣化することが明らかになった。
Ｃ容量及び２．０Ｃの放電レート特性が極僅かに劣化す
るがｐＨ９．２まではほぼ同等の性能を示した。ｐＨを
８．０まで下げるとｐＨの低下により生じた生成物によ
ると思われる０．２Ｃ容量及び２．０Ｃの放電レート特
性が大きく劣化することが明らかになった。
【００２８】（充放電サイクル試験）上記のように作製
した電池を４．２Ｖ−ＣＣ／ＣＶ（ｍａｘ：１ＣｍＡ、
ｃｕｔ：０．０５ＣｍＡ）の条件で充電し、２０℃、１
ＣｍＡ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試験を行った。放電容量が初期容量
の６０％になった時点を充放電サイクル末期とした。表
２にそれぞれのｐＨの正極合剤を用いて作製した電池の
末期サイクル数を示す。
した電池を４．２Ｖ−ＣＣ／ＣＶ（ｍａｘ：１ＣｍＡ、
ｃｕｔ：０．０５ＣｍＡ）の条件で充電し、２０℃、１
ＣｍＡ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試験を行った。放電容量が初期容量
の６０％になった時点を充放電サイクル末期とした。表
２にそれぞれのｐＨの正極合剤を用いて作製した電池の
末期サイクル数を示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】正極合剤のｐＨが高くなるほど充放電サイ
クル特性が劣る傾向が見られた。また、充放電サイクル
試験後の電池を分解し正極板を観察した。正極合剤ｐＨ
が１０．９より小さい電池では正極合剤の剥離は見られ
なかったのに対し、正極合剤ｐＨが１１．７より大きい
電池では正極集電体と正極合剤が剥離した。さらに、正
極合剤が剥離した集電体を顕微鏡観察すると表面の腐食
が観測された。一方正極合剤ｐＨが１０．９より小さい
電池の正極合剤を集電体から取り除き、集電体の表面観
察を行ったが腐食は観測されなかった。
クル特性が劣る傾向が見られた。また、充放電サイクル
試験後の電池を分解し正極板を観察した。正極合剤ｐＨ
が１０．９より小さい電池では正極合剤の剥離は見られ
なかったのに対し、正極合剤ｐＨが１１．７より大きい
電池では正極集電体と正極合剤が剥離した。さらに、正
極合剤が剥離した集電体を顕微鏡観察すると表面の腐食
が観測された。一方正極合剤ｐＨが１０．９より小さい
電池の正極合剤を集電体から取り除き、集電体の表面観
察を行ったが腐食は観測されなかった。
【００３１】これらのことから充放電サイクル特性が劣
化する一因として集電体の腐食が挙げられ、これを抑制
するために本発明の正極合剤ｐＨを最適化することが有
効であると言える。最適化するｐＨの範囲は放電レート
特性と充放電サイクル特性の兼ね合いから９．２以上１
１．７以下であることが望ましい。
化する一因として集電体の腐食が挙げられ、これを抑制
するために本発明の正極合剤ｐＨを最適化することが有
効であると言える。最適化するｐＨの範囲は放電レート
特性と充放電サイクル特性の兼ね合いから９．２以上１
１．７以下であることが望ましい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明の通り、本発明による正極合剤
の製造法及びこれを用いた非水電解液二次電池によれ
ば、正極集電体の腐食が抑制できるので、正極合剤が集
電体から剥離することがなく、充放電サイクル特性等の
電池特性を改善することができる。
の製造法及びこれを用いた非水電解液二次電池によれ
ば、正極集電体の腐食が抑制できるので、正極合剤が集
電体から剥離することがなく、充放電サイクル特性等の
電池特性を改善することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 AJ13 AK03 AM02 AM07 CJ08 CJ22 CJ28 DJ07 DJ08 EJ01 EJ09 HJ10 5H050 AA07 AA10 AA18 BA17 CA08 DA02 DA08 DA10 DA11 EA16 GA10 GA14 GA22 GA27 HA10
Claims (5)
- 【請求項１】 電極活物質、導電材及び結着剤からなる
合剤を集電体に塗着した電池用電極の製造法であって、
複合金属酸化物からなる電極活物質、導電材及び結着剤
を混練分散する工程、混練分散された合剤に酸性ガスを
供給して正極合剤のｐＨを調整する工程、アルミニウム
からなる集電体に前記正極合剤を塗着する工程、を有す
る電池用電極の製造法。 - 【請求項２】 前記酸性ガスとしてＣＯ2を用いる請求
項１記載の電池用電極の製造法。 - 【請求項３】 前記酸性ガスにより中性化された正極合
剤のｐＨが９．２以上１１．７以下である請求項１また
は請求項２のいずれか記載の電池用電極の製造法。 - 【請求項４】 電極活物質、導電材及び結着剤からなる
合剤を集電体に塗着した電池用電極の製造法であって、
ＬｉＣｏＯ2を主体とする電極活物質、導電材及びポリ
フッ化ビニリデンを含む結着剤を混練分散する工程、混
練分散された合剤にＣＯ2からなる酸性ガスを供給し、
ｐＨを９．２以上１１．７以下に調整する工程、アルミ
ニウムからなる集電体に前記正極合剤を塗着する工程、
を有する電池用電極の製造法。 - 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の
製造法により作製した電池用電極を乾燥、所定形状に裁
断した正極、負極がセパレータを介して巻回あるいは積
層された極板群をケースに収納してなる非水電解液二次
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000335485A JP2002141059A (ja) | 2000-11-02 | 2000-11-02 | 電池用電極の製造法及びこれを用いた非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000335485A JP2002141059A (ja) | 2000-11-02 | 2000-11-02 | 電池用電極の製造法及びこれを用いた非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002141059A true JP2002141059A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18811219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000335485A Pending JP2002141059A (ja) | 2000-11-02 | 2000-11-02 | 電池用電極の製造法及びこれを用いた非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002141059A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100769567B1 (ko) | 2005-12-07 | 2007-10-23 | 한국전기연구원 | 하이브리드 캐패시터 양극, 이의 제조방법 및 하이브리드 캐패시터 |
| JP2008226515A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン二次電池およびその正極板の製造方法 |
| CN102007624A (zh) * | 2009-07-06 | 2011-04-06 | 丰田自动车株式会社 | 电池用电极的制造方法 |
| KR101134402B1 (ko) | 2006-11-13 | 2012-04-09 | 주식회사 엘지화학 | 전극 합제 성분들의 높은 분산도에 의해 성능이 향상된이차전지 |
| WO2019017152A1 (ja) * | 2017-07-19 | 2019-01-24 | 日本スピンドル製造株式会社 | 非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及びその装置 |
-
2000
- 2000-11-02 JP JP2000335485A patent/JP2002141059A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100769567B1 (ko) | 2005-12-07 | 2007-10-23 | 한국전기연구원 | 하이브리드 캐패시터 양극, 이의 제조방법 및 하이브리드 캐패시터 |
| KR101134402B1 (ko) | 2006-11-13 | 2012-04-09 | 주식회사 엘지화학 | 전극 합제 성분들의 높은 분산도에 의해 성능이 향상된이차전지 |
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| US8530082B2 (en) | 2009-07-06 | 2013-09-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing electrode for battery |
| WO2019017152A1 (ja) * | 2017-07-19 | 2019-01-24 | 日本スピンドル製造株式会社 | 非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及びその装置 |
| JPWO2019017152A1 (ja) * | 2017-07-19 | 2020-03-19 | 日本スピンドル製造株式会社 | 非水電解質二次電池の正極用スラリーの製造方法及びその装置 |
| CN110915031A (zh) * | 2017-07-19 | 2020-03-24 | 日本斯频德制造株式会社 | 非水电解质二次电池的正极用浆料的制造方法及其装置 |
| US10637057B2 (en) | 2017-07-19 | 2020-04-28 | Nihon Spindle Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing slurry for positive electrode of nonaqueous electrolyte secondary battery and apparatus therefor |
| EP3657578A4 (en) * | 2017-07-19 | 2021-04-21 | Nihon Spindle Manufacturing Co., Ltd. | METHOD AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF A CATHODE SLURRY FOR A SECONDARY BATTERY WITH AN ANHYDROUS ELECTROLYTE |
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