JP2002198096A - 非水電解液電池の製造法 - Google Patents
非水電解液電池の製造法Info
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- JP2002198096A JP2002198096A JP2001319022A JP2001319022A JP2002198096A JP 2002198096 A JP2002198096 A JP 2002198096A JP 2001319022 A JP2001319022 A JP 2001319022A JP 2001319022 A JP2001319022 A JP 2001319022A JP 2002198096 A JP2002198096 A JP 2002198096A
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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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- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非水電解液電池は、内部に水分を含むと、ガ
スを発生して電池特性に悪影響を及ぼす。そのため効率
よく乾燥して水分を減少させる製造法を提供する。 【解決手段】 極板群を乾燥する際に、減圧状態と常圧
状態を１サイクルとする圧力サイクルを繰り返すことに
より極板群の乾燥時間を短縮することができる。
スを発生して電池特性に悪影響を及ぼす。そのため効率
よく乾燥して水分を減少させる製造法を提供する。 【解決手段】 極板群を乾燥する際に、減圧状態と常圧
状態を１サイクルとする圧力サイクルを繰り返すことに
より極板群の乾燥時間を短縮することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液電池の
製造法に関し、とくに極板群内の水分量を効率良く低減
させる乾燥方法に関するものである。
製造法に関し、とくに極板群内の水分量を効率良く低減
させる乾燥方法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、
コードレス化が急速に促進されている。これらの電子機
器の駆動用電源としては、従来はニッケルカドミウム電
池やニッケル水素電池、或いは密閉型鉛蓄電池が主に用
いられていたが、電子機器のポータブル化やコードレス
化が進展して定着するに従って、駆動用電源となる二次
電池の高エネルギー密度化や小型軽量化の要望がますま
す強くなっている。
コードレス化が急速に促進されている。これらの電子機
器の駆動用電源としては、従来はニッケルカドミウム電
池やニッケル水素電池、或いは密閉型鉛蓄電池が主に用
いられていたが、電子機器のポータブル化やコードレス
化が進展して定着するに従って、駆動用電源となる二次
電池の高エネルギー密度化や小型軽量化の要望がますま
す強くなっている。
【０００３】また、近年では、ＡＶ機器、ノート型パソ
コン、或いは携帯型通信機器などのポータブル化やコー
ドレス化も急速に促進されていることから、これらの駆
動用電源として、効率充放電が可能な電池の出現が要望
されている。
コン、或いは携帯型通信機器などのポータブル化やコー
ドレス化も急速に促進されていることから、これらの駆
動用電源として、効率充放電が可能な電池の出現が要望
されている。
【０００４】このような状況から、近年では効率充放電
特性を示すリチウムコバルト複合酸化物、例えばＬｉＣ
ｏＯ2を正極活物質に用いてリチウムイオンの挿入、離
脱を利用したリチウムイオン二次電池に代表される非水
電解液（有機溶媒系電解液）二次電池が主流になりつつ
ある。
特性を示すリチウムコバルト複合酸化物、例えばＬｉＣ
ｏＯ2を正極活物質に用いてリチウムイオンの挿入、離
脱を利用したリチウムイオン二次電池に代表される非水
電解液（有機溶媒系電解液）二次電池が主流になりつつ
ある。
【０００５】リチウムイオン二次電池は、小型・軽量で
ありながら急速充電が可能で、高エネルギー密度を有す
るという極めて顕著な特徴を有するものである。このよ
うな非水電解液二次電池では、効率充放電を可能にする
ため、正極板と負極板とをセパレータを介して絶縁され
ている状態で渦巻き状に巻回した極板群を電池ケースに
収納することにより、電池ケース内において化学反応に
寄与する電極板の面積を可及的に大きくする工夫がなさ
れている。
ありながら急速充電が可能で、高エネルギー密度を有す
るという極めて顕著な特徴を有するものである。このよ
うな非水電解液二次電池では、効率充放電を可能にする
ため、正極板と負極板とをセパレータを介して絶縁され
ている状態で渦巻き状に巻回した極板群を電池ケースに
収納することにより、電池ケース内において化学反応に
寄与する電極板の面積を可及的に大きくする工夫がなさ
れている。
【０００６】前記、非水電解液二次電池の製造に際し
て、正極板、負極板、セパレータ及び電池構成部品に吸
着した水分は電池特性に悪影響を与えることが知られて
いる。従って、正極板、負極板は集電体に活物質を塗
着、乾燥され、他の電池構成部品も乾燥後、低湿度の環
境下で電池を製造していた。しかしながら、極板や電池
構成部品表面に吸着した水分は乾燥させることによっ
て、一旦は除去されるが、乾燥後放置される環境によっ
て水分が再度吸着することになり、この吸着した水分が
電解液と反応し、ガスを発生して電池の膨張を引き起こ
し、電池特性に悪影響を与えていた。
て、正極板、負極板、セパレータ及び電池構成部品に吸
着した水分は電池特性に悪影響を与えることが知られて
いる。従って、正極板、負極板は集電体に活物質を塗
着、乾燥され、他の電池構成部品も乾燥後、低湿度の環
境下で電池を製造していた。しかしながら、極板や電池
構成部品表面に吸着した水分は乾燥させることによっ
て、一旦は除去されるが、乾燥後放置される環境によっ
て水分が再度吸着することになり、この吸着した水分が
電解液と反応し、ガスを発生して電池の膨張を引き起こ
し、電池特性に悪影響を与えていた。
【０００７】そのため、特開２０００−１２０７０号公
報、特開２０００−２８５９６５号公報には、非水電解
液を注液する前に水分を取り除く乾燥工程を設ける方法
が開示されている。
報、特開２０００−２８５９６５号公報には、非水電解
液を注液する前に水分を取り除く乾燥工程を設ける方法
が開示されている。
【０００８】特開２０００−１２０７０号公報には、非
水電解液を注液する前に極板群を乾燥させる方法と正極
板、負極板を巻回する前に乾燥した後、巻回し電池ケー
スに収納し、非水電解液を注液する前にさらに極板群を
乾燥させる方法であり、特開２０００−２８５９６５号
公報には、非水電解液を注液する前に極板群を乾燥させ
る方法である。これらの方法は、いずれも真空状態にし
て長時間乾燥させる方法である。
水電解液を注液する前に極板群を乾燥させる方法と正極
板、負極板を巻回する前に乾燥した後、巻回し電池ケー
スに収納し、非水電解液を注液する前にさらに極板群を
乾燥させる方法であり、特開２０００−２８５９６５号
公報には、非水電解液を注液する前に極板群を乾燥させ
る方法である。これらの方法は、いずれも真空状態にし
て長時間乾燥させる方法である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の真空状態にして乾燥させると、極板群表面の含有
水分量が多い状態になり、それ以後効率よく水分を乾燥
除去することができないので、乾燥時間が長時間にな
り、電池の生産性が低下していた。
従来の真空状態にして乾燥させると、極板群表面の含有
水分量が多い状態になり、それ以後効率よく水分を乾燥
除去することができないので、乾燥時間が長時間にな
り、電池の生産性が低下していた。
【００１０】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、非水電解液電池の極板群の乾燥を効率よく
行い、電池の生産性を高めることを目的とするものであ
る。
ものであり、非水電解液電池の極板群の乾燥を効率よく
行い、電池の生産性を高めることを目的とするものであ
る。
【００１１】
【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、本発明の非水電解液電池の製造法は、正極と負極
とがセパレータを介して絶縁されている状態の極板群を
電池ケースに収納した後、極板群を乾燥する非水電解液
電池の製造法であって、減圧状態と常圧状態を１サイク
ルとする圧力サイクルを繰り返して前記極板群を乾燥さ
せる製造法である。
めに、本発明の非水電解液電池の製造法は、正極と負極
とがセパレータを介して絶縁されている状態の極板群を
電池ケースに収納した後、極板群を乾燥する非水電解液
電池の製造法であって、減圧状態と常圧状態を１サイク
ルとする圧力サイクルを繰り返して前記極板群を乾燥さ
せる製造法である。
【００１２】本発明の極板群の乾燥法によれば、減圧状
態から常圧状態にするときに蒸発した水分を含まない、
より乾燥された空気が極板群表面に供給される。そして
次の減圧時に、極板群表面から蒸発した水分を外部に運
び出す働きをするため、極板群周辺の湿度が下がり、乾
燥しやすくなって乾燥時間を短縮できるようになる。
態から常圧状態にするときに蒸発した水分を含まない、
より乾燥された空気が極板群表面に供給される。そして
次の減圧時に、極板群表面から蒸発した水分を外部に運
び出す働きをするため、極板群周辺の湿度が下がり、乾
燥しやすくなって乾燥時間を短縮できるようになる。
【００１３】このとき前回以下の圧力に減圧し、真空状
態に近づけるほど極板群表面の水分を除去する効果が増
し、極板群から短時間で水分を除去することができ、電
池の生産性を高めることができる。
態に近づけるほど極板群表面の水分を除去する効果が増
し、極板群から短時間で水分を除去することができ、電
池の生産性を高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。
いて図面を参照しながら説明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施形態に係る角型非
水電解液電池の断面図である。
水電解液電池の断面図である。
【００１６】図１に示すように、正極板１４と負極板１
６とがセパレータ１５を介在して楕円状に捲回された極
板群が、有底角型の電池ケース１１に収容されており、
封口板１２の内部端子に電気的に接続されており、封口
板１２と電池ケース１１とをレーザー溶接した後、封口
板１２に設けた注液孔から非水電解液を注液した後、注
液栓をレーザーで封口している。
６とがセパレータ１５を介在して楕円状に捲回された極
板群が、有底角型の電池ケース１１に収容されており、
封口板１２の内部端子に電気的に接続されており、封口
板１２と電池ケース１１とをレーザー溶接した後、封口
板１２に設けた注液孔から非水電解液を注液した後、注
液栓をレーザーで封口している。
【００１７】この正極板１４は、アルミニウム製の箔や
ラス加工やエッチング処理された箔からなる集電体１３
の片側または両面に正極活物質と結着剤、必要に応じて
導電剤を溶剤に混練分散させたペーストを塗布、乾燥、
圧延して作製することができる。そして、正極板１４の
厚みは１３０μｍ〜２００μｍの厚みで、柔軟性がある
ことが好ましい。
ラス加工やエッチング処理された箔からなる集電体１３
の片側または両面に正極活物質と結着剤、必要に応じて
導電剤を溶剤に混練分散させたペーストを塗布、乾燥、
圧延して作製することができる。そして、正極板１４の
厚みは１３０μｍ〜２００μｍの厚みで、柔軟性がある
ことが好ましい。
【００１８】正極活物質としては、例えば、リチウムイ
オンをゲストとして受け入れ得るリチウム含有遷移金属
化合物が使用される。例えば、コバルト、マンガン、ニ
ッケル、クロム、鉄およびバナジウムから選ばれる少な
くとも一種類の金属とリチウムとの複合金属酸化物、Ｌ
ｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏxＮｉ
(1-x)Ｏ2（０＜ｘ＜１）、ＬｉＣｒＯ2、αＬｉＦｅ
Ｏ2、ＬｉＶＯ2等が好ましい。
オンをゲストとして受け入れ得るリチウム含有遷移金属
化合物が使用される。例えば、コバルト、マンガン、ニ
ッケル、クロム、鉄およびバナジウムから選ばれる少な
くとも一種類の金属とリチウムとの複合金属酸化物、Ｌ
ｉＣｏＯ2、ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏxＮｉ
(1-x)Ｏ2（０＜ｘ＜１）、ＬｉＣｒＯ2、αＬｉＦｅ
Ｏ2、ＬｉＶＯ2等が好ましい。
【００１９】結着剤としては、溶剤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、例えば、フ
ッ素系結着材やアクリルゴム、変性アクリルゴム、スチ
レン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、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る。フッ素系結着
剤としては、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やポリテトラ
フルオロエチレン樹脂のディスパージョンが好ましい。
のであれば特に限定されるものではないが、例えば、フ
ッ素系結着材やアクリルゴム、変性アクリルゴム、スチ
レン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、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る。フッ素系結着
剤としては、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やポリテトラ
フルオロエチレン樹脂のディスパージョンが好ましい。
【００２０】必要に応じて導電剤、増粘剤を加えること
ができ、導電剤としてはアセチレンブラック、グラファ
イト、炭素繊維等を単独、或いは二種類以上の混合物が
好ましく、増粘剤としてはエチレン−ビニルアルコール
共重合体、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロ
ースなどが好ましい。
ができ、導電剤としてはアセチレンブラック、グラファ
イト、炭素繊維等を単独、或いは二種類以上の混合物が
好ましく、増粘剤としてはエチレン−ビニルアルコール
共重合体、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロ
ースなどが好ましい。
【００２１】溶剤としては、結着剤が溶解可能な溶剤が
適切で、有機系結着剤の場合は、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の有機溶剤を単独また
はこれらを混合した混合溶剤が好ましく、水系結着剤の
場合は水または温水が好ましい。
適切で、有機系結着剤の場合は、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の有機溶剤を単独また
はこれらを混合した混合溶剤が好ましく、水系結着剤の
場合は水または温水が好ましい。
【００２２】また、上記ペーストの混練分散時に、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。
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。
【００２３】塗着乾燥は、特に限定されるものではな
く、上記のように混錬分散させたスラリー状合剤を、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て、
容易に塗着することができ、自然乾燥に近い乾燥が好ま
しいが、生産性を考慮すると７０℃〜３００℃の温度で
５時間〜１分間乾燥させるのが好ましい。
く、上記のように混錬分散させたスラリー状合剤を、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て、
容易に塗着することができ、自然乾燥に近い乾燥が好ま
しいが、生産性を考慮すると７０℃〜３００℃の温度で
５時間〜１分間乾燥させるのが好ましい。
【００２４】圧延は、ロールプレス機によって所定の厚
みになるまで、線圧１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍで数
回圧延を行うか、線圧を変えて圧延するのが好ましい。
みになるまで、線圧１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍで数
回圧延を行うか、線圧を変えて圧延するのが好ましい。
【００２５】また、負極板１６は、集電体１７の片側ま
たは両面に負極活物質と結着剤、必要に応じて導電剤を
溶剤に混練分散させたペーストを塗布、乾燥、圧延して
作製することができる。そして、負極板の厚みは正極板
と同様に１４０μｍ〜２１０μｍの厚みで、柔軟性があ
ることが好ましい。
たは両面に負極活物質と結着剤、必要に応じて導電剤を
溶剤に混練分散させたペーストを塗布、乾燥、圧延して
作製することができる。そして、負極板の厚みは正極板
と同様に１４０μｍ〜２１０μｍの厚みで、柔軟性があ
ることが好ましい。
【００２６】この負極集電体１７として用いる銅または
銅合金は、特に限定されるものではなく、圧延箔、電解
箔などが挙げることができ、その形状も箔、孔開き箔、
エキスパンド材、ラス材等であっても構わない。
銅合金は、特に限定されるものではなく、圧延箔、電解
箔などが挙げることができ、その形状も箔、孔開き箔、
エキスパンド材、ラス材等であっても構わない。
【００２７】負極活物質としては、例えば、リチウムイ
オンを吸蔵、脱離し得る黒鉛型結晶構造を有するグラフ
ァイトを含む材料、例えば天然黒鉛や人造黒鉛が使用さ
れる。特に、格子面（００２）の面間隔（ｄ002）が
３．３５０〜３．４００Åである黒鉛型結晶構造を有す
る炭素材料を使用することが好ましい。
オンを吸蔵、脱離し得る黒鉛型結晶構造を有するグラフ
ァイトを含む材料、例えば天然黒鉛や人造黒鉛が使用さ
れる。特に、格子面（００２）の面間隔（ｄ002）が
３．３５０〜３．４００Åである黒鉛型結晶構造を有す
る炭素材料を使用することが好ましい。
【００２８】結着剤、溶剤および必要に応じて加えるこ
とができる導電剤、増粘剤は正極と同様のものを使用す
ることができる。
とができる導電剤、増粘剤は正極と同様のものを使用す
ることができる。
【００２９】セパレータ１５としては、厚さ１５μｍ〜
３０μｍのポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂など
の微多孔性ポリオレフイン系樹脂が好ましい。
３０μｍのポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂など
の微多孔性ポリオレフイン系樹脂が好ましい。
【００３０】電池ケース１１としては、上端が開口する
有底の角形扁平状ケースであり、その材質は、耐圧強度
の観点からマンガン、銅等の金属を微量含有するアルミ
ニウム合金や安価なニッケルメッキを施した鉄が好まし
い。
有底の角形扁平状ケースであり、その材質は、耐圧強度
の観点からマンガン、銅等の金属を微量含有するアルミ
ニウム合金や安価なニッケルメッキを施した鉄が好まし
い。
【００３１】このようにして作製した正極板１４と負極
板１６とをセパレータ１５を介して絶縁されている状態
で扁平状に巻回した極板群を電池ケース１１に収納した
後、極板群を乾燥する。
板１６とをセパレータ１５を介して絶縁されている状態
で扁平状に巻回した極板群を電池ケース１１に収納した
後、極板群を乾燥する。
【００３２】極板群の乾燥は減圧状態と常圧状態を１サ
イクルとする圧力サイクルを繰り返して乾燥させること
が重要である。この乾燥時の雰囲気は低湿度、高温であ
ることが好ましいが、温度が高すぎるとセパレータに熱
収縮が生じたり、微多孔孔が潰れたりして電池特性に悪
影響を及ぼすので、具体的には露点が−３０〜−８０℃
であり、温度が８０〜１２０℃であることが好ましい。
イクルとする圧力サイクルを繰り返して乾燥させること
が重要である。この乾燥時の雰囲気は低湿度、高温であ
ることが好ましいが、温度が高すぎるとセパレータに熱
収縮が生じたり、微多孔孔が潰れたりして電池特性に悪
影響を及ぼすので、具体的には露点が−３０〜−８０℃
であり、温度が８０〜１２０℃であることが好ましい。
【００３３】また、減圧度はできるだけ低い方が良い
が、その減圧度にするのに必要な時間や設備規模の観点
から１〜１５００Ｐａの範囲が好ましく、１０〜１５０
Ｐａの範囲が最適である。
が、その減圧度にするのに必要な時間や設備規模の観点
から１〜１５００Ｐａの範囲が好ましく、１０〜１５０
Ｐａの範囲が最適である。
【００３４】そして、前記圧力サイクルにおける減圧状
態を前サイクルの減圧時の圧力値以下にしながら所定の
減圧値まで下げると共に、減圧時間を長くすることによ
って、真空状態に近づけるほど極板群表面の水分を除去
する効果が増し、極板群から短時間で水分を除去するこ
とができ、電池の生産性を高めることができる。
態を前サイクルの減圧時の圧力値以下にしながら所定の
減圧値まで下げると共に、減圧時間を長くすることによ
って、真空状態に近づけるほど極板群表面の水分を除去
する効果が増し、極板群から短時間で水分を除去するこ
とができ、電池の生産性を高めることができる。
【００３５】電解液としては、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、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。
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、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。
【００３６】非水電解液に含まれる電解質としては、例
えば、電子吸引性の強いリチウム塩を使用し、例えば、
ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、Ｌ
ｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2
Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3等が挙げられる。こ
れらの電解質は、一種類で使用しても良く、二種類以上
組み合わせて使用しても良い。これらの電解質は、前記
非水溶媒に対して０．５〜１．５Ｍの濃度で溶解させる
ことが好ましい。
えば、電子吸引性の強いリチウム塩を使用し、例えば、
ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、Ｌ
ｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＳＯ2
Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＣ（ＳＯ2ＣＦ3）3等が挙げられる。こ
れらの電解質は、一種類で使用しても良く、二種類以上
組み合わせて使用しても良い。これらの電解質は、前記
非水溶媒に対して０．５〜１．５Ｍの濃度で溶解させる
ことが好ましい。
【００３７】
【実施例】本発明を実施例と比較例を用いて詳細に説明
するが、これらは、本発明を何ら限定するものではな
い。
するが、これらは、本発明を何ら限定するものではな
い。
【００３８】（実施例１）まず、正極板１４は、正極活
物質としてコバルト酸リチウムを１００重量部、導電剤
としてアセチレンブラックを３重量部、結着剤としてポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂を固形分で
４重量部とカルボキシメチルセルロースを０．８重量部
を加え、水を溶剤として混練分散させてペーストを作製
した。このペーストを、厚さ２０μｍの帯状のアルミニ
ウム箔からなる集電体１３に連続的に間欠塗着を行い乾
燥し、２５０℃で１０時間熱処理を行った後、線圧１０
００Ｋｇ／ｃｍで３回圧延を行った。
物質としてコバルト酸リチウムを１００重量部、導電剤
としてアセチレンブラックを３重量部、結着剤としてポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂を固形分で
４重量部とカルボキシメチルセルロースを０．８重量部
を加え、水を溶剤として混練分散させてペーストを作製
した。このペーストを、厚さ２０μｍの帯状のアルミニ
ウム箔からなる集電体１３に連続的に間欠塗着を行い乾
燥し、２５０℃で１０時間熱処理を行った後、線圧１０
００Ｋｇ／ｃｍで３回圧延を行った。
【００３９】そして、アルミニウム製の正極リードをス
ポット溶接して取付け、さらに内部短絡を防止するため
のポリプロピレン樹脂製絶縁テープを貼付することによ
り、幅寸法４２ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ０．１８０
ｍｍの正極板１４を作製した。
ポット溶接して取付け、さらに内部短絡を防止するため
のポリプロピレン樹脂製絶縁テープを貼付することによ
り、幅寸法４２ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ０．１８０
ｍｍの正極板１４を作製した。
【００４０】次に、負極板１６は、負極活物質としてリ
チウムを吸蔵、放出可能な鱗片状黒鉛を１００重量部、
結着剤としてスチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）の水
溶性デイスパージョンを固形分として４重量部、増粘剤
としてカルボキシメチルセルロースを０．８重量部、溶
剤として水を加え、混練分散させてペースト状合剤を作
製した。このペーストを、厚さ１４μｍの帯状の銅箔か
らなる集電体１７に連続的に間欠塗着を行い、１１０℃
で３０分間乾燥し、線圧１１０Ｋｇ／ｃｍで３回圧延を
行った。
チウムを吸蔵、放出可能な鱗片状黒鉛を１００重量部、
結着剤としてスチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）の水
溶性デイスパージョンを固形分として４重量部、増粘剤
としてカルボキシメチルセルロースを０．８重量部、溶
剤として水を加え、混練分散させてペースト状合剤を作
製した。このペーストを、厚さ１４μｍの帯状の銅箔か
らなる集電体１７に連続的に間欠塗着を行い、１１０℃
で３０分間乾燥し、線圧１１０Ｋｇ／ｃｍで３回圧延を
行った。
【００４１】そして、ニッケル製の負極リードをスポッ
ト溶接して取付け、さらに内部短絡を防止するためのポ
リプロピレン樹脂製絶縁テープを貼付することにより、
幅寸法４４ｍｍ、長さ４００ｍｍ、厚さ０．１９６ｍｍ
の負極板１６を作製した。
ト溶接して取付け、さらに内部短絡を防止するためのポ
リプロピレン樹脂製絶縁テープを貼付することにより、
幅寸法４４ｍｍ、長さ４００ｍｍ、厚さ０．１９６ｍｍ
の負極板１６を作製した。
【００４２】このようにして、正極板１４と負極板１６
とが厚さ２０μｍのポリプロピレン樹脂製の微多孔性セ
パレータ１５を介して絶縁された状態で楕円状に巻回し
た電極群の長辺面から６０℃の温度で６．５ＭＰａの圧
力条件にて３０秒間プレスすることにより扁平状の極板
群を得た。
とが厚さ２０μｍのポリプロピレン樹脂製の微多孔性セ
パレータ１５を介して絶縁された状態で楕円状に巻回し
た電極群の長辺面から６０℃の温度で６．５ＭＰａの圧
力条件にて３０秒間プレスすることにより扁平状の極板
群を得た。
【００４３】この扁平状の極板群をマンガン、銅等の金
属を微量含有する３０００系のアルミニウム合金を用い
て、肉厚０．２５ｍｍで、幅寸法６．３ｍｍ、長さ寸法
３４．０ｍｍ、総高５０．０ｍｍの形状にプレス成型に
より作製した有底角型の電池ケース１１内に収納した。
属を微量含有する３０００系のアルミニウム合金を用い
て、肉厚０．２５ｍｍで、幅寸法６．３ｍｍ、長さ寸法
３４．０ｍｍ、総高５０．０ｍｍの形状にプレス成型に
より作製した有底角型の電池ケース１１内に収納した。
【００４４】極板群の含有水分量は、カールフィシャー
式水分計を用いて測定したところ、極板群を乾燥させる
前の含有水分量は、ｎ＝５の平均値で５００ｐｐｍであ
った。
式水分計を用いて測定したところ、極板群を乾燥させる
前の含有水分量は、ｎ＝５の平均値で５００ｐｐｍであ
った。
【００４５】次に、図１で示した減圧と常圧の圧力サイ
クルを２０分毎に繰り返す乾燥方法を用いて乾燥処理を
行った。ここで、減圧時の圧力は１３０Ｐａとし、ま
た、乾燥雰囲気は露点を−３０℃、温度９０℃とした。
クルを２０分毎に繰り返す乾燥方法を用いて乾燥処理を
行った。ここで、減圧時の圧力は１３０Ｐａとし、ま
た、乾燥雰囲気は露点を−３０℃、温度９０℃とした。
【００４６】各乾燥サイクル毎に極板群の含有水分量を
測定し、含有水分量が目標値である７０ｐｐｍ以下にな
ったときの乾燥時間とそのときの含有水分量を（表１）
に示した。
測定し、含有水分量が目標値である７０ｐｐｍ以下にな
ったときの乾燥時間とそのときの含有水分量を（表１）
に示した。
【００４７】さらに、封口板１２と電池ケース１１とを
レーザ溶接した後、封口板１２に設けた注液孔より、エ
チレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネー
ト（ＥＭＣ）を２：１で混合した混合溶媒に、ＬｉＰＦ
6を１．０Ｍの濃度で溶解させた非水電解液を注液した
後、注液栓をレーザで封口して、角型扁平形の非水電解
液電池を作製した。
レーザ溶接した後、封口板１２に設けた注液孔より、エ
チレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネー
ト（ＥＭＣ）を２：１で混合した混合溶媒に、ＬｉＰＦ
6を１．０Ｍの濃度で溶解させた非水電解液を注液した
後、注液栓をレーザで封口して、角型扁平形の非水電解
液電池を作製した。
【００４８】（実施例２）図１に示す圧力サイクルの減
圧間隔を順に４分、６分、１０分、２０分、以降２０分
とし、減圧時の圧力を順に３００Ｐａ、２４０Ｐａ、１
８０Ｐａ、１３０Ｐａ、以降１３０Ｐａとし、乾燥雰囲
気は露点を−４５℃、温度８５℃とした以外は、実施例
１と同様にして乾燥処理を行い、含有水分量が目標値で
ある７０ｐｐｍ以下になったときの乾燥時間とそのとき
の含有水分量を（表１）に示した。
圧間隔を順に４分、６分、１０分、２０分、以降２０分
とし、減圧時の圧力を順に３００Ｐａ、２４０Ｐａ、１
８０Ｐａ、１３０Ｐａ、以降１３０Ｐａとし、乾燥雰囲
気は露点を−４５℃、温度８５℃とした以外は、実施例
１と同様にして乾燥処理を行い、含有水分量が目標値で
ある７０ｐｐｍ以下になったときの乾燥時間とそのとき
の含有水分量を（表１）に示した。
【００４９】（実施例３）図１に示す圧力サイクルの減
圧間隔を順に５分、１０分、１５分、２０分、以降２０
分とし、減圧時の圧力を順に３２０Ｐａ、１６０Ｐａ、
８０Ｐａ、４０Ｐａ、１０Ｐａ、以降１０Ｐａとし、乾
燥雰囲気は露点を−６０℃、温度８０℃とした以外は、
実施例１と同様にして乾燥処理を行い、含有水分量が目
標値である７０ｐｐｍ以下になったときの乾燥時間とそ
のときの含有水分量を（表１）に示した。
圧間隔を順に５分、１０分、１５分、２０分、以降２０
分とし、減圧時の圧力を順に３２０Ｐａ、１６０Ｐａ、
８０Ｐａ、４０Ｐａ、１０Ｐａ、以降１０Ｐａとし、乾
燥雰囲気は露点を−６０℃、温度８０℃とした以外は、
実施例１と同様にして乾燥処理を行い、含有水分量が目
標値である７０ｐｐｍ以下になったときの乾燥時間とそ
のときの含有水分量を（表１）に示した。
【００５０】（実施例４）図１に示す圧力サイクルの減
圧間隔を順に２分、４分、６分、１０分、１５分、２０
分、以降２０分とし、減圧時の圧力を順に５００Ｐａ、
４００Ｐａ、３００Ｐａ、２００Ｐａ、１５０Ｐａ、以
降１５０Ｐａとし、乾燥雰囲気は露点を−８０℃、温度
１００℃とした以外は、実施例１と同様にして乾燥処理
を行い、含有水分量が目標値である７０ｐｐｍ以下にな
ったときの乾燥時間とそのときの含有水分量を（表１）
に示した。
圧間隔を順に２分、４分、６分、１０分、１５分、２０
分、以降２０分とし、減圧時の圧力を順に５００Ｐａ、
４００Ｐａ、３００Ｐａ、２００Ｐａ、１５０Ｐａ、以
降１５０Ｐａとし、乾燥雰囲気は露点を−８０℃、温度
１００℃とした以外は、実施例１と同様にして乾燥処理
を行い、含有水分量が目標値である７０ｐｐｍ以下にな
ったときの乾燥時間とそのときの含有水分量を（表１）
に示した。
【００５１】（実施例５）図１に示す圧力サイクルの減
圧間隔を順に１０分、１５分、２０分、以降２０分と
し、減圧時の圧力を順に１３０Ｐａ、８０Ｐａ、３０Ｐ
ａ、１０Ｐａ、以降１０Ｐａとし、乾燥雰囲気は露点を
−５０℃、温度１２０℃とした以外は、実施例１と同様
にして乾燥処理を行い、含有水分量が目標値である７０
ｐｐｍ以下になったときの乾燥時間とそのときの含有水
分量を（表１）に示した。
圧間隔を順に１０分、１５分、２０分、以降２０分と
し、減圧時の圧力を順に１３０Ｐａ、８０Ｐａ、３０Ｐ
ａ、１０Ｐａ、以降１０Ｐａとし、乾燥雰囲気は露点を
−５０℃、温度１２０℃とした以外は、実施例１と同様
にして乾燥処理を行い、含有水分量が目標値である７０
ｐｐｍ以下になったときの乾燥時間とそのときの含有水
分量を（表１）に示した。
【００５２】（比較例）常圧から１３０Ｐａまで１回減
圧してそのままの状態を維持して乾燥した以外は、実施
例１と同様の乾燥処理を行ったところ、乾燥時間１６０
分で極板群の含有水分量が目標値である７０ｐｐｍ以下
となった。この試験結果を（表１）に示す。
圧してそのままの状態を維持して乾燥した以外は、実施
例１と同様の乾燥処理を行ったところ、乾燥時間１６０
分で極板群の含有水分量が目標値である７０ｐｐｍ以下
となった。この試験結果を（表１）に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】（表１）から明らかなように、電極群を１
回減圧してそのままの状態を維持して乾燥させるよりも
減圧状態と常圧状態を１サイクルとする圧力サイクルを
繰り返すことによって、短時間で効率良く乾燥できるこ
とがわかった。そして、上記圧力サイクルにおける減圧
状態を、前回減圧時の圧力以下にしながら所定の減圧値
まで下げることによって、さらに効率良く乾燥できるこ
とがわかった。
回減圧してそのままの状態を維持して乾燥させるよりも
減圧状態と常圧状態を１サイクルとする圧力サイクルを
繰り返すことによって、短時間で効率良く乾燥できるこ
とがわかった。そして、上記圧力サイクルにおける減圧
状態を、前回減圧時の圧力以下にしながら所定の減圧値
まで下げることによって、さらに効率良く乾燥できるこ
とがわかった。
【００５５】
【発明の効果】以上のように、本発明の製造法によれば
極板群を乾燥する際に、減圧状態と常圧状態を１サイク
ルとする圧力サイクルを繰り返すことによって、効率よ
く極板群を乾燥させることができ、ガスを発生して電池
特性に悪影響を及ぼす水分を除去した非水電解液電池を
提供することができる。
極板群を乾燥する際に、減圧状態と常圧状態を１サイク
ルとする圧力サイクルを繰り返すことによって、効率よ
く極板群を乾燥させることができ、ガスを発生して電池
特性に悪影響を及ぼす水分を除去した非水電解液電池を
提供することができる。
【図１】本発明の極板群乾燥時の減圧と常圧の圧力サイ
クルを示す図
クルを示す図
【図２】本発明の非水電解液電池の断面図
１１ 電池ケース １２ 封口板 １３ 正極集電体 １４ 正極板 １５ セパレータ １６ 負極板 １７ 負極集電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田口 真 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岩倉 強 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 三浦 聡 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 森川 敬元 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小島 環生 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 AJ14 AK03 AL07 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 CJ02 HJ15
Claims (2)
- 【請求項１】 正極板と負極板とがセパレータを介して
絶縁されている状態の極板群を電池ケースに収納した
後、極板群を乾燥する非水電解液電池の製造法であっ
て、減圧状態と常圧状態を１サイクルとする圧力サイク
ルを繰り返して前記極板群を乾燥させる非水電解液電池
の製造法。 - 【請求項２】 前記圧力サイクルにおける減圧状態を前
回減圧時の圧力値以下にしながら所定の減圧値まで下げ
る請求項１記載の非水電解液電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319022A JP2002198096A (ja) | 2000-10-20 | 2001-10-17 | 非水電解液電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320607 | 2000-10-20 | ||
| JP2000-320607 | 2000-10-20 | ||
| JP2001319022A JP2002198096A (ja) | 2000-10-20 | 2001-10-17 | 非水電解液電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002198096A true JP2002198096A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=26602479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001319022A Pending JP2002198096A (ja) | 2000-10-20 | 2001-10-17 | 非水電解液電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002198096A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014006981A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Toyota Motor Corp | 非水電解質二次電池の製造方法および検査方法 |
| JP2019029380A (ja) * | 2017-07-25 | 2019-02-21 | 旭化成株式会社 | 非水系リチウム蓄電素子用の捲回電極体の乾燥方法 |
-
2001
- 2001-10-17 JP JP2001319022A patent/JP2002198096A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014006981A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Toyota Motor Corp | 非水電解質二次電池の製造方法および検査方法 |
| JP2019029380A (ja) * | 2017-07-25 | 2019-02-21 | 旭化成株式会社 | 非水系リチウム蓄電素子用の捲回電極体の乾燥方法 |
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