JP2002237305A - Nonaqueous electrolytic battery - Google Patents

Nonaqueous electrolytic battery

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JP2002237305A
JP2002237305A JP2001033046A JP2001033046A JP2002237305A JP 2002237305 A JP2002237305 A JP 2002237305A JP 2001033046 A JP2001033046 A JP 2001033046A JP 2001033046 A JP2001033046 A JP 2001033046A JP 2002237305 A JP2002237305 A JP 2002237305A
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JP
Japan
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negative electrode
current collector
etherification
lithium
degree
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Pending
Application number
JP2001033046A
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Japanese (ja)
Inventor
Jun Nakamura
純 中村
Hirotsugu Hashiyama
洋次 橋山
Sadahiro Katayama
禎弘 片山
Kenji Kono
健次 河野
Taizo Harada
泰造 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yuasa Corp
Original Assignee
Yuasa Corp
Yuasa Battery Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolytic solution battery having a superior cycle performance which is free from falling off and peeling-off of carbonaceous materials out of a current collector in working of a carbon negative electrode material for the nonaqueous electrolyte. SOLUTION: A binder of the negative electrode contains metal salt(s) of carboxymethylcellulose and butadiene containing rubber, and that which has the value of etherification degree of the metal salt(s) of carboxymethylcellulose larger than 0.65 is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質電池に
用いる炭素負極に関し、特に前記炭素負極に用いる結着
剤に関する。
The present invention relates to a carbon anode used for a non-aqueous electrolyte battery, and more particularly to a binder used for the carbon anode.

【0002】[0002]

【従来の技術】非水電解質二次電池、特にリチウムイオ
ン電池の負極には、コークス、黒鉛、グラファイト等の
炭素質材料が多用されている。このような負極において
は、前記炭素質材料同士の結着や炭素質材料と負極集電
体との結着を目的として、結着剤を添加することが一般
に行われている。前記結着剤としては、ポリテトラフル
オロエチレンを中心として、分散用溶剤への溶解性を増
し、電解液への溶解性を抑制するため、ポリ3フッ化エ
チレン、ポリフッ化ビニリデン等に分子構造を変えたも
の、あるいはこれらとポリエチレン、ポリプロピレンと
の共重合体としたもの等が用いられてきた。また、フッ
素樹脂がリチウムと反応する等の理由から、フッ素樹脂
に代えて、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、フェノー
ル樹脂等の熱硬化性樹脂、スチレン−ブタジエンゴム等
もまた用いられてきた。さらに、特開平11−1113
00号公報には、炭素質材料同士及び炭素質材料と負極
集電体との結着力を向上させるため、結着剤としてJI
S規格試験による引張強度が80kg/cm2 以上で、
破断伸びが500%以上であるブタジエン含有ゴム系結
着剤を用いる技術が開示されている。
2. Description of the Related Art Carbonaceous materials such as coke, graphite, and graphite are frequently used for negative electrodes of nonaqueous electrolyte secondary batteries, particularly lithium ion batteries. In such a negative electrode, a binder is generally added for the purpose of binding the carbonaceous materials or binding the carbonaceous material and the negative electrode current collector. As the binder, polytetrafluoroethylene is mainly used to increase the solubility in a solvent for dispersion and suppress the solubility in an electrolytic solution. Modified ones, or copolymers of these with polyethylene and polypropylene have been used. Further, for reasons such as the reaction of the fluorine resin with lithium, a thermosetting resin such as a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, a phenol resin, a styrene-butadiene rubber, etc. have been used instead of the fluorine resin. Further, JP-A-11-1113
Japanese Patent Application Publication No. 00-200100 discloses that JI is used as a binder in order to improve the binding force between carbonaceous materials and between the carbonaceous material and the negative electrode current collector.
If the tensile strength by S standard test is 80kg / cm2 or more,
A technique using a butadiene-containing rubber binder having a breaking elongation of 500% or more is disclosed.

【0003】一方、炭素質材料を含むスラリーを集電体
上に塗布するにあたり、前記塗布状態を良好なものとす
るため、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース等が
用いられる。特開平9−161777号公報には、前記
増粘剤の添加によって負極の電子伝導度が低下すること
を抑制するため、前記増粘剤をカルボキシメチルセルロ
ース金属塩とし、結着剤としてのスチレン−ブタジエン
ゴムと共に用いる技術が開示されている。
On the other hand, when a slurry containing a carbonaceous material is applied on a current collector, carboxymethyl cellulose or the like is used as a thickener in order to improve the applied state. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-161777 discloses that in order to suppress a decrease in the electron conductivity of a negative electrode due to the addition of the thickener, a metal salt of carboxymethyl cellulose is used as the thickener, and styrene-butadiene is used as a binder. Techniques for use with rubber are disclosed.

【0004】しかしながら、これらの技術を用いても、
特に炭素質材料と負極集電体との結着力については十分
ではなく、例えば炭素質材料を含むスラリーを集電体上
に塗布、乾燥後、切断、ロールプレスの工程中に、前記
炭素質材料を含む塗膜が負極集電体から剥離や脱落を起
こすことがあった。
However, even if these techniques are used,
In particular, the binding force between the carbonaceous material and the negative electrode current collector is not sufficient. For example, a slurry containing the carbonaceous material is applied on the current collector, dried, cut, and roll-pressed. In some cases, peeling or falling off from the negative electrode current collector.

【0005】さらに詳細に説明する。電池用の炭素負極
及び発電要素は通常次のようにして作成する。炭素質材
料を結着剤、増粘剤、分散用溶剤と共にペースト状に混
練したスラリーを負極集電体上に塗布し、乾燥する。次
に、所定幅の帯状にスリット切断する。その後、ロール
プレスする。このようにして得られた帯状負極を、セパ
レータ、正極と共に巻回する。ここで、前記スリット切
断工程において、スリッターの刃が当たる付近の負極材
料が脱落することがあった。あるいは、ロールプレス工
程で負極材料がロール側に付着して負極集電体から剥離
することがあった。また、前記巻回工程において、負極
材料が脱落することがあった。また、これらの工程で脱
落が生じなくても、電池の使用中に負極が電解液によっ
て膨潤し、これによって負極炭素質材料粉末間の電子伝
導が保てなくなり、電池容量低下を引き起こすといった
問題点があった。これらの問題点は、特に、例えば自己
滑沢性、劈開性の強い黒鉛を用いた場合に発生しやすか
った。
This will be described in more detail. A carbon negative electrode and a power generating element for a battery are usually prepared as follows. A slurry obtained by kneading the carbonaceous material into a paste together with a binder, a thickener, and a solvent for dispersion is applied on a negative electrode current collector, and dried. Next, a slit is cut into a band having a predetermined width. Thereafter, roll pressing is performed. The strip-shaped negative electrode thus obtained is wound together with the separator and the positive electrode. Here, in the slit cutting step, the negative electrode material near the blade of the slitter may fall off. Alternatively, the negative electrode material may adhere to the roll side in the roll pressing step and peel off from the negative electrode current collector. Further, in the winding step, the negative electrode material was sometimes dropped. In addition, even if no dropout occurs in these steps, the negative electrode swells due to the electrolyte during use of the battery, which makes it impossible to maintain electron conduction between the negative carbonaceous material powders and causes a reduction in battery capacity. was there. These problems are likely to occur particularly when, for example, graphite having strong self-lubricating properties and cleavage properties is used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みなされたものであり、炭素質材料同士の結着力及
び炭素質材料と負極集電体との結着力を向上させ、製造
工程での炭素質材料の剥離や脱落を防ぎ、電池内での負
極の膨潤を抑え、炭素負極を用いた非水電解質電池の高
率放電特性及びサイクル特性を向上させることを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to improve the binding force between carbonaceous materials and the binding force between carbonaceous materials and a negative electrode current collector. An object of the present invention is to prevent the carbonaceous material from peeling off or falling off, suppress the swelling of the negative electrode in the battery, and improve the high-rate discharge characteristics and the cycle characteristics of the nonaqueous electrolyte battery using the carbon negative electrode.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1に記
載したように、リチウムイオンを吸蔵・放出しうる炭素
質材料、結着剤及び集電体を有する負極と、正極と、非
水電解質とを有する非水電解質電池において、前記結着
剤はカルボキシメチルセルロース金属塩とブタジエン含
有ゴムとを含有し、前記カルボキシメチルセルロース金
属塩のエーテル化度の値が0.65より大きいことを特
徴としている。特に前記エーテル化度の値が0.70よ
りも大きいものとすれば、優れた高率放電特性を兼ね備
えた電池が提供できる点で、より好ましい。
According to the present invention, there is provided a negative electrode having a carbonaceous material capable of occluding and releasing lithium ions, a binder and a current collector, a positive electrode, and a negative electrode. In a non-aqueous electrolyte battery having an aqueous electrolyte, the binder contains a carboxymethylcellulose metal salt and a butadiene-containing rubber, and the value of the degree of etherification of the carboxymethylcellulose metal salt is greater than 0.65. I have. In particular, when the value of the degree of etherification is larger than 0.70, it is more preferable that a battery having excellent high-rate discharge characteristics can be provided.

【0008】また、本発明は、請求項2に記載したよう
に、前記エーテル化度の値が0.95未満であることを
特徴としている。
Further, the present invention is characterized in that the value of the degree of etherification is less than 0.95, as described in claim 2.

【0009】ここで、エーテル化度とは、市販カルボキ
シメチルセルロースのパンフレット等に記載されている
ように、無水グルコース1単位あたり1個のカルボキシ
メチル基を有するカルボキシメチルセルロースをエーテ
ル化度(D.S.)1.0とする。前記エーテル化度は理
論的に3まで可能である。
Here, the degree of etherification refers to the degree of etherification of carboxymethylcellulose having one carboxymethyl group per unit of anhydrous glucose (DS. ) 1.0. The degree of etherification can theoretically be up to 3.

【0010】即ち、上記課題を解決するため、本発明者
らは鋭意検討した結果、従来増粘剤として知られていた
カルボキシメチルセルロース金属塩のエーテル化度の値
が、驚くべきことに、負極における結着力、特に炭素質
材料と負極集電体との結着力に関して大きな関連性を有
することを見いだした。
In other words, the present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, surprisingly, the value of the degree of etherification of carboxymethylcellulose metal salt, which has been conventionally known as a thickener, has been surprisingly reduced. It has been found that there is a great relationship between the binding strength, particularly the binding strength between the carbonaceous material and the negative electrode current collector.

【0011】従来知られているように、炭素質材料と負
極集電体との結着力は、スチレン−ブタジエンゴム等の
結着剤の量を増やすことで向上させることができる。し
かしながら、結着剤の量を増やすと、負極のエネルギー
密度が低下すると共に、炭素質材料同士の電子伝導を阻
害し、電池性能を低下させる原因となる。そこで、本発
明者らは、負極に添加するスチレン−ブタジエンゴム等
のゴム系結着剤とカルボキシメチルセルロース等の増粘
剤との比率を種々変化させて検討したが、上記問題点を
解決するには至らなかった。次に、前記増粘剤の種々の
物性を種々変化させて検討したところ、驚くべきこと
に、負極集電体との結着力に無関係と考えられていたカ
ルボキシメチルセルロース金属塩のエーテル化度の値を
特定の範囲のものとすることで、上記問題点が解決され
ることを見いだした。
As is conventionally known, the binding strength between the carbonaceous material and the negative electrode current collector can be improved by increasing the amount of a binder such as styrene-butadiene rubber. However, when the amount of the binder is increased, the energy density of the negative electrode decreases, and the electron conduction between the carbonaceous materials is hindered, which causes a reduction in battery performance. Thus, the present inventors have studied variously changing the ratio of a rubber-based binder such as styrene-butadiene rubber and a thickener such as carboxymethylcellulose to be added to the negative electrode. Did not reach. Next, when the various physical properties of the thickener were changed and examined, it was surprisingly found that the value of the degree of etherification of the metal salt of carboxymethylcellulose, which was considered to be unrelated to the binding force with the negative electrode current collector, was surprisingly increased. It has been found that the above problem can be solved by setting the value in a specific range.

【0012】即ち、負極に添加するカルボキシメチルセ
ルロース金属塩のエーテル化度の値が低い場合には、負
極集電体との結着力は十分ではなく、前記スリット切断
工程において炭素質材料の脱落が多く発生した。前記エ
ーテル化度の値を高いものとするに従い、負極集電体と
の結着力が良好になり、前記スリッターを用いた切断工
程での脱落が発生しなくなった。しかしながら、前記エ
ーテル化度の値を高いものとした場合には、ロールプレ
ス工程において、炭素質材料がロール側に接着し、集電
体から剥離されてしまうことがあった。これは、前記ロ
ールに金属を用いているため、エーテル化度の高いカル
ボキシメチルセルロースを用いた結果金属との結着力が
増大した炭素質材料が逆にロール側に付着しやすくなっ
たためと考えられる。この観点から、上記のような製造
工程を採用する場合には、負極材料に添加するカルボキ
シメチルセルロース金属塩のエーテル化度の値には、好
ましい一定の範囲が存在することが予想された。本発明
者らは種々の実験によって前記エーテル化度の値につい
て好ましい範囲を見いだした。これらの実験とその結果
について、以下実施例において詳細に示す。
That is, when the value of the degree of etherification of the metal salt of carboxymethylcellulose added to the negative electrode is low, the binding force with the negative electrode current collector is not sufficient, and the carbonaceous material often falls off in the slit cutting step. Occurred. As the value of the degree of etherification was increased, the binding force with the negative electrode current collector was improved, and the falling off in the cutting step using the slitter did not occur. However, when the value of the degree of etherification was set to be high, the carbonaceous material sometimes adhered to the roll side in the roll pressing step and was peeled off from the current collector. This is presumably because, since a metal was used for the roll, the use of carboxymethylcellulose having a high degree of etherification resulted in the carbonaceous material having an increased binding force with the metal being easily attached to the roll side. From this point of view, when the above-described production process is adopted, it is expected that the value of the degree of etherification of the carboxymethylcellulose metal salt added to the negative electrode material has a preferable constant range. The present inventors have found through various experiments a preferable range for the value of the degree of etherification. These experiments and their results will be described in detail in the following examples.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を例
示するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるも
のではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments.

【0014】本発明に係る非水電解質電池は、正極活物
質を主要構成成分とする正極と、炭素質材料を主要構成
成分とする負極と、電解質塩が非水溶媒に含有された非
水電解質とから構成され、一般的には、正極と負極との
間に、セパレータが設けられる。
The nonaqueous electrolyte battery according to the present invention comprises a positive electrode having a positive electrode active material as a main component, a negative electrode having a carbonaceous material as a main component, and a nonaqueous electrolyte containing an electrolyte salt in a nonaqueous solvent. Generally, a separator is provided between the positive electrode and the negative electrode.

【0015】非水電解質は、一般にリチウム電池等への
使用が提案されているものが使用可能である。非水溶媒
としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネ
ート、ブチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネ
ート、ビニレンカーボネート等の環状炭酸エステル類;
γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エス
テル類;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネート等の鎖状カーボネート
類;ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル等の鎖状エス
テル類;テトラヒドロフランまたはその誘導体;1,3
−ジオキサン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキ
シエタン、1,4−ジブトキシエタン、メチルジグライ
ム等のエーテル類;アセトニトリル、ベンゾニトリル等
のニトリル類;ジオキソランまたはその誘導体;スルホ
ラン、スルトンまたはその誘導体等の単独またはそれら
2種以上の混合物等を挙げることができるが、これらに
限定されるものではない。
As the non-aqueous electrolyte, those generally proposed for use in lithium batteries and the like can be used. As the non-aqueous solvent, cyclic carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, chloroethylene carbonate, and vinylene carbonate;
cyclic esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; chain carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and methyl ethyl carbonate; chain esters such as methyl formate, methyl acetate and methyl butyrate; tetrahydrofuran or derivatives thereof; 1,3
Ethers such as dioxane, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,4-dibutoxyethane and methyldiglyme; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; dioxolane or a derivative thereof; sulfolane, sultone or Derivatives and the like may be used alone, or a mixture of two or more thereof, but are not limited thereto.

【0016】電解質塩としては、例えば、LiCl
4,LiBF4,LiAsF6,LiPF6,LiCF3
SO3,LiN(CF3SO22,LiN(C25
22,LiSCN,LiBr,LiI,Li2SO4
Li210Cl10,NaClO4,NaI,NaSCN,
NaBr,KClO4,KSCN等のリチウム(L
i)、ナトリウム(Na)またはカリウム(K)の1種
を含む無機イオン塩、LiN(CF 3SO22,LiN
(C25SO22,(CH34NBF4,(CH34
Br,(C254NClO4,(C254NI,(C3
74NBr,(n−C49 4NClO4,(n−C4
94NI,(C254N−maleate,(C2
54N−benzoate,(C254N−phta
late等の四級アンモニウム塩、ステアリルスルホン
酸リチウム、オクチルスルホン酸リチウム、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸リチウム等の有機イオン塩等が挙げら
れ、これらのイオン性化合物を単独、あるいは2種類以
上混合して用いることが可能である。
As the electrolyte salt, for example, LiCl
OFour, LiBFFour, LiAsF6, LiPF6, LiCFThree
SOThree, LiN (CFThreeSOTwo)Two, LiN (CTwoFFiveS
OTwo)Two, LiSCN, LiBr, LiI, LiTwoSOFour,
LiTwoBTenClTen, NaClOFour, NaI, NaSCN,
NaBr, KCLOFour, KSCN and other lithium (L
i) one of sodium (Na) or potassium (K)
Inorganic ion salt containing LiN (CF ThreeSOTwo)Two, LiN
(CTwoFFiveSOTwo)Two, (CHThree)FourNBFFour, (CHThree)FourN
Br, (CTwoHFive)FourNCLOFour, (CTwoHFive)FourNI, (CThree
H7)FourNBr, (n-CFourH9) FourNCLOFour, (N-CFour
H9)FourNI, (CTwoHFive)FourN-maleate, (CTwoH
Five)FourN-benzoate, (CTwoHFive)FourN-phta
quaternary ammonium salts such as late, stearyl sulfone
Lithium oxide, lithium octyl sulfonate, dodecyl
Organic ion salts such as lithium benzene sulfonate;
These ionic compounds may be used alone or in combination of two or more.
It is possible to use a mixture of the above.

【0017】特に、LiBF4は、前記例示した他のフ
ッ素系リチウム塩と比較して、電解液中に存在する水分
との反応性が低いので、電極や外装材の腐食を引き起こ
すフッ酸発生の程度が少なく、例えば軽量化を目的に、
外装材として金属樹脂複合フィルム等の薄い材料を採用
した場合であっても、高い耐久性を有する非水電解質電
池が得られるので、電解質塩として好ましい。
In particular, LiBF 4 has a lower reactivity with water present in the electrolytic solution than the other fluorinated lithium salts exemplified above, and thus generates hydrofluoric acid which causes corrosion of the electrodes and the exterior material. The degree is small, for example, for the purpose of weight reduction,
Even when a thin material such as a metal-resin composite film is employed as the exterior material, a non-aqueous electrolyte battery having high durability can be obtained, and thus is preferable as an electrolyte salt.

【0018】さらに、LiBF4とLiN(C25
22のようなパーフルオロアルキル基を有するリチウ
ム塩とを混合して用いることにより、さらに電解液の粘
度を下げることができるので、低温特性をさらに高める
ことができ、より望ましい.非水電解液における電解質
塩の濃度としては、高い電池特性を有する非水電解質電
池を確実に得るために、0.1mol/l〜5mol/
lが好ましく、さらに好ましくは、1mol/l〜2.
5mol/lである。
Further, LiBF 4 and LiN (C 2 F 5 S
By mixing and using a lithium salt having a perfluoroalkyl group such as O 2 ) 2 , the viscosity of the electrolytic solution can be further reduced, so that the low-temperature characteristics can be further improved, which is more desirable. The concentration of the electrolyte salt in the electrolytic solution is from 0.1 mol / l to 5 mol / l in order to reliably obtain a nonaqueous electrolyte battery having high battery characteristics.
1 is preferable, and more preferably, 1 mol / l to 2.
5 mol / l.

【0019】正極の主要構成成分である正極活物質とし
ては、リチウム含有遷移金属酸化物、リチウム含有リン
酸塩、リチウム含有硫酸塩などを単独あるいは混合して
用いることが望ましい。リチウム含有遷移金属酸化物と
しては、一般式LiyCo1-xx2、LiyMn2-xX
4(Mは、IからVIII族の金属(例えは、Li,C
a,Cr,Ni,Fe,Coの1種類以上の元素)であ
り、異種元素置換量を示すx値については置換できる最
大量まで有効であるが、好ましくは放電容量の点から0
≦x≦1である。また、リチウム量を示すy値について
はリチウムを可逆的に利用しうる最大量が有効であり、
好ましくは放電容量の点から0≦y≦2である。)が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。
As the positive electrode active material which is a main component of the positive electrode, it is desirable to use a lithium-containing transition metal oxide, a lithium-containing phosphate, a lithium-containing sulfate, or the like, alone or as a mixture. Examples of lithium-containing transition metal oxides include general formulas Li y Co 1-x M x O 2 and Li y Mn 2-x M x
O 4 (M is a metal of Group I to VIII (eg, Li, C
a, Cr, Ni, Fe, and Co), and the x value indicating the amount of dissimilar element substitution is effective up to the maximum amount that can be substituted, but is preferably 0 from the viewpoint of discharge capacity.
≦ x ≦ 1. For the y value indicating the amount of lithium, the maximum amount capable of reversibly using lithium is effective,
Preferably, 0 ≦ y ≦ 2 from the viewpoint of discharge capacity. ), But is not limited thereto.

【0020】また、前記リチウム含有化合物に他の正極
活物質を混合して用いてもよく、他の正極活物質として
は、CuO,Cu2O,Ag2O,CuS,CuSO4
のI族金属化合物、TiS2,SiO2,SnO等のIV族
金属化合物、V25,V61 2,VOx,Nb25,Bi
23,Sb23等のV族金属化合物、CrO3,Cr2
3,MoO3,MoS2,WO3,SeO2等のVI族金属化
合物、MnO2,Mn23等のVII族金属化合物、Fe2
3,FeO,Fe34,Ni23,NiO,CoO3
CoO等のVIII族金属化合物、または、一般式Lix
2,LixMNy2(M、NはIからVIII族の金属、X
は酸素、硫黄などのカルコゲン化合物を示す。)等で表
される、例えばリチウム−コバルト系複合酸化物やリチ
ウム−マンガン系複合酸化物等の金属化合物、さらに、
ジスルフィド,ポリピロール,ポリアニリン,ポリパラ
フェニレン,ポリアセチレン,ポリアセン系材料等の導
電性高分子化合物、擬グラファイト構造炭素質材料等が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Further, another positive electrode active material may be mixed with the lithium-containing compound and used as the other positive electrode active material. Examples of the other positive electrode active material include Group I materials such as CuO, Cu 2 O, Ag 2 O, CuS, and CuSO 4. metal compounds, TiS 2, SiO 2, IV group metal compound of SnO, etc., V 2 O 5, V 6 O 1 2, VO x, Nb 2 O 5, Bi
Group V metal compounds such as 2 O 3 and Sb 2 O 3 , CrO 3 and Cr 2 O
Group VI metal compound such as 3 , 3 , MoO 3 , MoS 2 , WO 3 , SeO 2 , Group VII metal compound such as MnO 2 , Mn 2 O 3 , Fe 2
O 3 , FeO, Fe 3 O 4 , Ni 2 O 3 , NiO, CoO 3 ,
Group VIII metal compound such as CoO or the general formula Li x M
X 2 , Li x MN y X 2 (M and N are metals of Group I to VIII, X
Represents a chalcogen compound such as oxygen and sulfur. ) And the like, for example, a metal compound such as a lithium-cobalt-based composite oxide or a lithium-manganese-based composite oxide,
Examples include, but are not limited to, conductive polymer compounds such as disulfide, polypyrrole, polyaniline, polyparaphenylene, polyacetylene, and polyacene-based materials, and pseudo-graphite structured carbonaceous materials.

【0021】負極の主要構成成分である負極炭素質材料
の中でも、グラファイトは、金属リチウムに極めて近い
作動電位を有するので電解質塩としてリチウム塩を採用
した場合に自己放電を少なくでき、かつ充放電における
不可逆容量を少なくできるので、負極材料として好まし
い。
Among the carbonaceous materials of the negative electrode, which are the main components of the negative electrode, graphite has an operating potential very close to that of metallic lithium. It is preferable as a negative electrode material because irreversible capacity can be reduced.

【0022】以下に、好適に用いることのできるグラフ
ァイトのエックス線回折等による分析結果を示す; 格子面間隔(d002) 0.333〜0.350nm a軸方向の結晶子の大きさLa 20nm 以上 c軸方向の結晶子の大きさLc 20nm 以上 真密度 2.00〜2.25g/cm3 また、グラファイトに、スズ酸化物,ケイ素酸化物等の
金属酸化物、リン、ホウ素、アモルファスカーボン等を
添加して改質を行うことも可能である。特に、グラファ
イトの表面を上記の方法によって改質することで、電解
液の分解を抑制し電池特性を高めることが可能であり望
ましい。さらに、グラファイトに対して、リチウム金
属、リチウム−アルミニウム,リチウム−鉛,リチウム
−スズ,リチウム−アルミニウム−スズ,リチウム−ガ
リウム,およびウッド合金等のリチウム金属含有合金等
を併用することや、あらかじめ電気化学的に還元するこ
とによってリチウムが挿入されたグラファイト等も負極
活物質として使用可能である。
The analysis results of X-ray diffraction of graphite which can be suitably used are shown below: Lattice spacing (d002) 0.333 to 0.350 nm Crystallite size La in the a-axis direction La 20 nm or more c-axis Direction crystallite size Lc 20 nm or more True density 2.00 to 2.25 g / cm 3 In addition, metal oxides such as tin oxide and silicon oxide, phosphorus, boron, amorphous carbon and the like are added to graphite. It is also possible to carry out the reforming. In particular, by modifying the surface of graphite by the above-described method, it is possible to suppress the decomposition of the electrolyte and to improve the battery characteristics, which is desirable. Further, lithium metal, lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and a lithium metal-containing alloy such as a wood alloy may be used in combination with graphite, Graphite or the like into which lithium has been inserted by chemical reduction can also be used as the negative electrode active material.

【0023】また、正極活物質の粉体及び負極材料の粉
体の少なくとも表面層部分を電子伝導性やイオン伝導性
の良いもの、あるいは疎水基を有する化合物で修飾する
ことも可能である。例えば、金,銀,カーボン,ニッケ
ル,銅等の電子伝導性のよい物質や、炭酸リチウム,ホ
ウ素ガラス,固体電解質等のイオン伝導性のよい物質、
あるいはシリコーンオイル等の疎水基を有する物質をメ
ッキ,焼結,メカノフュージョン,蒸着,焼き付け等の
技術を応用して被覆することが挙げられる。
It is also possible to modify at least the surface layer portion of the powder of the positive electrode active material and the powder of the negative electrode material with a material having good electron conductivity and ion conductivity, or a compound having a hydrophobic group. For example, substances having good electron conductivity such as gold, silver, carbon, nickel, and copper; substances having good ion conductivity such as lithium carbonate, boron glass, and solid electrolyte;
Alternatively, a material having a hydrophobic group such as silicone oil may be coated by applying a technique such as plating, sintering, mechanofusion, vapor deposition, or baking.

【0024】正極活物質の粉体及び負極材料の粉体は、
平均粒子サイズ100μm以下であることが望ましい。
特に、正極活物質の粉体は、非水電解質電池の高出力特
性を向上する目的で10μm以下であることが望まし
い。粉体を所定の形状で得るためには粉砕機や分級機が
用いられる。例えば乳鉢、ボールミル、サンドミル、振
動ボールミル、遊星ボールミル、ジェットミル、カウン
タージェトミル、旋回気流型ジェットミルや篩等が用い
られる。粉砕時には水、あるいはヘキサン等の有機溶剤
を共存させた湿式粉砕を用いることもできる。分級方法
としては、特に限定はなく、篩や風力分級機などが、乾
式、湿式ともに必要に応じて用いられる。
The powder of the positive electrode active material and the powder of the negative electrode material are:
The average particle size is desirably 100 μm or less.
In particular, the powder of the positive electrode active material is desirably 10 μm or less for the purpose of improving the high output characteristics of the nonaqueous electrolyte battery. In order to obtain the powder in a predetermined shape, a pulverizer or a classifier is used. For example, a mortar, a ball mill, a sand mill, a vibration ball mill, a planetary ball mill, a jet mill, a counter jet mill, a swirling air jet mill, a sieve, and the like are used. At the time of pulverization, wet pulverization in which an organic solvent such as water or hexane coexists can be used. The classification method is not particularly limited, and a sieve, an air classifier, or the like is used as needed in both dry and wet methods.

【0025】以上、正極及び負極の主要構成成分である
正極活物質および負極材料について詳述したが、前記正
極及び負極には、前記主要構成成分の他に、導電剤、結
着剤およびフィラーが、他の構成成分として含有されて
もよい。
The positive electrode active material and the negative electrode material, which are the main components of the positive electrode and the negative electrode, have been described in detail. In addition to the main components, the positive electrode and the negative electrode contain a conductive agent, a binder, and a filler. , May be contained as other components.

【0026】導電剤としては、電池性能に悪影響を及ぼ
さない電子伝導性材料であれば限定されないが、通常、
天然黒鉛(鱗状黒鉛,鱗片状黒鉛,土状黒鉛等)、人造
黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチ
ェンブラック、カーボンウイスカー、炭素繊維、金属
(銅,ニッケル,アルミニウム,銀,金等)粉、金属繊
維、導電性セラミックス材料等の導電性材料を1種また
はそれらの混合物として含ませることができる。
The conductive agent is not limited as long as it is an electron conductive material that does not adversely affect battery performance.
Natural graphite (flaky graphite, flaky graphite, earthy graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon whisker, carbon fiber, metal (copper, nickel, aluminum, silver, gold, etc.) powder, A conductive material such as a metal fiber or a conductive ceramic material can be included as one type or a mixture thereof.

【0027】これらの中で、導電剤としては、電子伝導
性及び塗工性の観点よりアセチレンブラックが望まし
い。導電剤の添加量は、正極または負極の総重量に対し
て1重量%〜50重量%が好ましく、特に2重量%〜3
0重量%が好ましい。これらの混合方法は、物理的な混
合であり、その理想とするところは均一混合である。そ
のため、V型混合機、S型混合機、擂かい機、ボールミ
ル、遊星ボールミルといったような粉体混合機を乾式、
あるいは湿式で混合することが可能である。
Among these, acetylene black is preferable as the conductive agent from the viewpoints of electron conductivity and coatability. The amount of the conductive agent is preferably 1% by weight to 50% by weight, and more preferably 2% by weight to 3% by weight based on the total weight of the positive electrode or the negative electrode.
0% by weight is preferred. These mixing methods are physical mixing, and ideally, uniform mixing. For this reason, powder mixers such as V-type mixers, S-type mixers, grinders, ball mills, and planetary ball mills are dry-type,
Alternatively, it is possible to mix them by a wet method.

【0028】結着剤としては、通常、ポリテトラフルオ
ロエチレン,ポリフッ化ビニリデン,ポリエチレン,ポ
リプロピレン等の熱可塑性樹脂、エチレン−プロピレン
ジエンターポリマー(EPDM),スルホン化EPD
M,スチレンブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム等
のゴム弾性を有するポリマー、カルボキシメチルセルロ
ース等の多糖類等を1種または2種以上の混合物として
用いることができる。また、多糖類の様にリチウムと反
応する官能基を有する結着剤は、例えばメチル化するな
どしてその官能基を失活させておくことが望ましい。結
着剤の添加量は、正極または負極の総重量に対して1〜
50重量%が好ましく、特に2〜30重量%が好まし
い。
Examples of the binder include thermoplastic resins such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene and polypropylene, ethylene-propylene diene terpolymer (EPDM), and sulfonated EPD.
M, a polymer having rubber elasticity such as styrene-butadiene rubber (SBR) or fluororubber, or a polysaccharide such as carboxymethylcellulose can be used alone or as a mixture of two or more. Further, it is desirable that a binder having a functional group that reacts with lithium, such as a polysaccharide, be deactivated by, for example, methylation. The amount of the binder added is 1 to the total weight of the positive electrode or the negative electrode.
It is preferably 50% by weight, particularly preferably 2 to 30% by weight.

【0029】フィラーとしては、電池性能に悪影響を及
ぼさない材料であれば何でも良い。通常、ポリプロピレ
ン,ポリエチレン等のオレフィン系ポリマー、アエロジ
ル、ゼオライト、ガラス、炭素等が用いられる。フィラ
ーの添加量は、正極または負極の総重量に対して添加量
は30重量%以下が好ましい。
As the filler, any material may be used as long as it does not adversely affect battery performance. Usually, olefin polymers such as polypropylene and polyethylene, aerosil, zeolite, glass, carbon and the like are used. The amount of the filler is preferably 30% by weight or less based on the total weight of the positive electrode or the negative electrode.

【0030】正極および負極は、前記活物質、導電剤お
よび結着剤をN−メチルピロリドン,トルエン等の有機
溶媒に混合させた後、得られた混合液を下記に詳述する
集電体の上に塗布し、乾燥することによって、好適に作
製される。前記塗布方法については、例えば、アプリケ
ーターロールなどのローラーコーティング、スクリーン
コーティング、ドクターブレード方式、スピンコーティ
ング、バーコーダー等の手段を用いて任意の厚みおよび
任意の形状に塗布することが望ましいが、これらに限定
されるものではない。
The positive electrode and the negative electrode are prepared by mixing the active material, the conductive agent and the binder with an organic solvent such as N-methylpyrrolidone, toluene, and the like. It is suitably prepared by coating on top and drying. Regarding the application method, for example, it is desirable to apply to any thickness and any shape using means such as roller coating such as an applicator roll, screen coating, a doctor blade method, spin coating, and a bar coder. It is not limited.

【0031】集電体としては、構成された電池において
悪影響を及ぼさない電子伝導体であれば何でもよい。例
えば、正極用集電体としては、アルミニウム、チタン、
ステンレス鋼、ニッケル、焼成炭素、導電性高分子、導
電性ガラス等の他に、接着性、導電性および耐酸化性向
上の目的で、アルミニウムや銅等の表面をカーボン、ニ
ッケル、チタンや銀等で処理した物を用いることができ
る。負極用集電体としては、銅、ニッケル、鉄、ステン
レス鋼、チタン、アルミニウム、焼成炭素、導電性高分
子、導電性ガラス、Al−Cd合金等の他に、接着性、
導電性、耐酸化性向上の目的で、銅等の表面をカーボ
ン、ニッケル、チタンや銀等で処理した物を用いること
ができる。これらの材料については表面を酸化処理する
ことも可能である。
The current collector may be any electronic conductor that does not adversely affect the constructed battery. For example, as the positive electrode current collector, aluminum, titanium,
In addition to stainless steel, nickel, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, etc., the surface of aluminum, copper, etc. is coated with carbon, nickel, titanium, silver, etc. for the purpose of improving adhesion, conductivity and oxidation resistance. Can be used. As the current collector for the negative electrode, copper, nickel, iron, stainless steel, titanium, aluminum, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, Al-Cd alloy, etc.
For the purpose of improving conductivity and oxidation resistance, a material obtained by treating the surface of copper or the like with carbon, nickel, titanium, silver, or the like can be used. These materials can be oxidized on the surface.

【0032】集電体の形状については、フォイル状の
他、フィルム状、シート状、ネット状、パンチ又はエキ
スパンドされた物、ラス体、多孔質体、発砲体、繊維群
の形成体等が用いられる。厚みの限定は特にないが、1
〜500μmのものが用いられる。これらの集電体の中
で、正極としては、耐酸化性に優れているアルミニウム
箔が、負極としては、還元場において安定であり、且つ
電導性に優れ、安価な銅箔、ニッケル箔、鉄箔、および
それらの一部を含む合金箔を使用することが好ましい。
さらに、粗面表面粗さが0.2μmRa以上の箔である
ことが好ましく、これにより正極活物質または負極活物
質と集電体との密着性は優れたものとなる。よって、こ
のような粗面を有することから、電解箔を使用するのが
好ましい。特に、ハナ付き処理を施した電解箔は最も好
ましい。
The current collector may be in the form of a foil, a film, a sheet, a net, a punched or expanded material, a lath, a porous material, a foamed material, a formed fiber group, or the like. Can be There is no particular limitation on the thickness.
〜500 μm is used. Among these current collectors, as the positive electrode, aluminum foil having excellent oxidation resistance is used, and as the negative electrode, copper foil, nickel foil, iron, which is stable in the reduction field and has excellent electrical conductivity, and is inexpensive. It is preferred to use foils, and alloy foils containing some of them.
Further, it is preferable that the foil has a rough surface roughness of 0.2 μm Ra or more, whereby the adhesion between the positive electrode active material or the negative electrode active material and the current collector becomes excellent. Therefore, it is preferable to use an electrolytic foil because of having such a rough surface. In particular, an electrolytic foil subjected to a napping treatment is most preferable.

【0033】非水電解質電池用セパレータとしては、優
れたレート特性を示す多孔膜や不織布等を、単独あるい
は併用することが好ましい。非水電解質電池用セパレー
タを構成する材料としては、例えばポリエチレン,ポリ
プロピレン等に代表されるポリオレフィン系樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート
等に代表されるポリエステル系樹脂、ポリフッ化ビニリ
デン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロビニルエーテ
ル共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレ
ン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン
共重合体、フッ化ビニリデン−フルオロエチレン共重合
体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合
体、フッ化ビニリデン−エチレン共重合体、フッ化ビニ
リデン−プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリ
フルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体、フッ化ビニリデン−エチレン−テトラフルオロエチ
レン共重合体等を挙げることができる。
As the separator for a non-aqueous electrolyte battery, it is preferable to use a porous film or a nonwoven fabric exhibiting excellent rate characteristics alone or in combination. Examples of the material constituting the separator for a non-aqueous electrolyte battery include polyolefin resins represented by polyethylene, polypropylene, etc., polyester resins represented by polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc., polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexa. Fluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluorovinyl ether copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-fluoroethylene copolymer, fluorine Vinylidene fluoride-hexafluoroacetone copolymer, vinylidene fluoride-ethylene copolymer, vinylidene fluoride-propylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride - tetrafluoroethylene - hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride - ethylene - can be mentioned tetrafluoroethylene copolymer.

【0034】非水電解質電池用セパレータの空孔率は強
度の観点から98体積%以下が好ましい。また、充放電
特性の観点から空孔率は20体積%以上が好ましい。
The porosity of the separator for a non-aqueous electrolyte battery is preferably 98% by volume or less from the viewpoint of strength. Further, the porosity is preferably 20% by volume or more from the viewpoint of charge and discharge characteristics.

【0035】また、非水電解質電池用セパレータは、例
えばアクリロニトリル、エチレンオキシド、プロピレン
オキシド、メチルメタアクリレート、ビニルアセテー
ト、ビニルピロリドン、ポリフッ化ビニリデン等のポリ
マーと電解液とで構成されるポリマーゲルを用いてもよ
い。
The separator for a non-aqueous electrolyte battery uses a polymer gel composed of a polymer such as acrylonitrile, ethylene oxide, propylene oxide, methyl methacrylate, vinyl acetate, vinyl pyrrolidone, polyvinylidene fluoride and an electrolyte. Is also good.

【0036】さらに、非水電解質電池用セパレータは、
上述したような多孔膜や不織布等とポリマーゲルを併用
して用いると、電解液の保液性が向上すため望ましい。
即ち、ポリエチレン微孔膜の表面及び微孔壁面に厚さ数
μm以下の親溶媒性ポリマーを被覆したフィルムを形成
し、前記フィルムの微孔内に電解液を保持させること
で、前記親溶媒性ポリマーがゲル化する。
Further, the separator for a non-aqueous electrolyte battery is as follows:
It is preferable to use a polymer gel in combination with the above-described porous membrane, nonwoven fabric, or the like, since the liquid retention of the electrolytic solution is improved.
That is, by forming a film coated with a solvent-philic polymer having a thickness of several μm or less on the surface of the polyethylene microporous membrane and the wall surface of the micropore, and holding an electrolyte solution in the micropores of the film, The polymer gels.

【0037】前記親溶媒性ポリマーとしては、ポリフッ
化ビニリデンの他、エチレンオキシド基やエステル基等
を有するアクリレートモノマー、エポキシモノマー、イ
ソシアナート基を有するモノマー等が架橋したポリマー
等が挙げられる。架橋にあたっては、紫外線(UV)や
電子線(EB)等の活性光線等を用いることができる。
Examples of the above-mentioned solvent-philic polymer include polymers crosslinked with polyvinylidene fluoride, an acrylate monomer having an ethylene oxide group or an ester group, an epoxy monomer, a monomer having an isocyanate group, and the like. Upon crosslinking, an actinic ray such as ultraviolet (UV) or electron beam (EB) can be used.

【0038】前記親溶媒性ポリマーには、強度や物性制
御の目的で、架橋体の形成を妨害しない範囲の物性調整
剤を配合して使用することができる。前記物性調整剤の
例としては、無機フィラー類{酸化ケイ素、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコ
ニウム、酸化亜鉛、酸化鉄などの金属酸化物、炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウムなどの金属炭酸塩}、ポリマ
ー類{ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン/ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体、ポリアクリロニトリ
ル、ポリメチルメタクリレート等}等が挙げられる。前
記物性調整剤の添加量は、架橋性モノマーに対して通常
50重量%以下、好ましくは20重量%以下である。
For the purpose of controlling the strength and the physical properties, a physical property modifier within a range that does not hinder the formation of a crosslinked product can be blended and used in the above-mentioned solvent-philic polymer. Examples of the physical property modifier include inorganic fillers such as metal oxides such as silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, zinc oxide and iron oxide, and metal carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate. And polymers {polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, and the like}. The amount of the physical property modifier to be added is generally 50% by weight or less, preferably 20% by weight or less, based on the crosslinkable monomer.

【0039】前記アクリレートモノマーについて例示す
ると、二官能以上の不飽和モノマーが好適に挙げられ、
より具体例には、2官能(メタ)アクリレート{エチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリ
コールジ(メタ)アクリレート、アジピン酸・ジネオペ
ンチルグリコールエステルジ(メタ)アクリレート、重
合度2以上のポリエチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、重合度2以上のポリプロピレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン/ポリオキ
シプロピレン共重合体のジ(メタ)アクリレート、ブタ
ンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサメチレング
リコールジ(メタ)アクリレート等}、3官能(メタ)
アクリレート{トリメチロールプロパントリ(メタ)ア
クリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、グ
リセリンのエチレンオキシド付加物のトリ(メタ)アク
リレート、グリセリンのプロピレンオキシド付加物のト
リ(メタ)アクリレート、グリセリンのエチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド付加物のトリ(メタ)アクリレ
ート等}、4官能以上の多官能(メタ)アクリレート
{ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、
ジグリセリンヘキサ(メタ)アクリレート等}が挙げら
れる。これらのモノマーを単独もしくは、併用して用い
ることができる。
As an example of the acrylate monomer, a bifunctional or higher functional unsaturated monomer is preferably exemplified.
More specific examples include bifunctional (meth) acrylate {ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, adipic acid / dineopentyl glycol ester di (meth) acrylate, and polyethylene glycol having a degree of polymerization of 2 or more. Di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate having a degree of polymerization of 2 or more, di (meth) acrylate of polyoxyethylene / polyoxypropylene copolymer, butanediol di (meth) acrylate, hexamethylene glycol di (meth) acrylate ) Acrylate, etc., trifunctional (meth)
Acrylate: trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, tri (meth) acrylate of glycerin ethylene oxide adduct, tri (meth) acrylate of glycerin propylene oxide adduct, glycerin ethylene oxide, propylene oxide addition Tri (meth) acrylate, etc.}, polyfunctional (meth) acrylate having 4 or more functional groups, pentaerythritol tetra (meth) acrylate,
And diglycerin hexa (meth) acrylate. These monomers can be used alone or in combination.

【0040】前記アクリレートモノマーには、物性調整
等の目的で1官能モノマーを添加することもできる。前
記一官能モノマーの例としては、不飽和カルボン酸{ア
クリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、けい皮酸、ビニ
ル安息香酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シ
トラコン酸、メサコン酸、メチレンマロン酸、アコニッ
ト酸等}、不飽和スルホン酸{スチレンスルホン酸、ア
クリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等}また
はそれらの塩(Li塩、Na塩、K塩、アンモニウム
塩、テトラアルキルアンモニウム塩等)、またこれらの
不飽和カルボン酸をC1〜C18の脂肪族または脂環式
アルコール、アルキレン(C2〜C4)グリコール、ポ
リアルキレン(C2〜C4)グリコール等で部分的にエ
ステル化したもの(メチルマレート、モノヒドロキシエ
チルマレート、など)、およびアンモニア、1級または
2級アミンで部分的にアミド化したもの(マレイン酸モ
ノアミド、N−メチルマレイン酸モノアミド、N,N−
ジエチルマレイン酸モノアミドなど)、(メタ)アクリ
ル酸エステル[C1〜C18の脂肪族(メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル、2−エチルヘキシル、ステアリ
ル等)アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル、
またはアルキレン(C2〜C4)グリコール(エチレン
グリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジ
オール等)およびポリアルキレン(C2〜C4)グリコ
ール(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール)と(メタ)アクリル酸とのエステル];(メタ)
アクリルアミドまたはN−置換(メタ)アクリルアミド
[(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリ
ルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド
等];ビニルエステルまたはアリルエステル[酢酸ビニ
ル、酢酸アリル等];ビニルエーテルまたはアリルエー
テル[ブチルビニルエーテル、ドデシルアリルエーテル
等];不飽和ニトリル化合物[(メタ)アクリロニトリ
ル、クロトンニトリル等];不飽和アルコール[(メ
タ)アリルアルコール等];不飽和アミン[(メタ)ア
リルアミン、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルレー
ト、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等];
複素環含有モノマー[N−ビニルピロリドン、ビニルピ
リジン等];オレフィン系脂肪族炭化水素[エチレン、
プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ペンテン、(C
6〜C50)α−オレフィン等];オレフィン系脂環式
炭化水素[シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘ
プテン、ノルボルネン等];オレフィン系芳香族炭化水
素[スチレン、α−メチルスチレン、スチルベン等];
不飽和イミド[マレイミド等];ハロゲン含有モノマー
[塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、ヘ
キサフルオロプロピレン等]等が挙げられる。
A monofunctional monomer may be added to the acrylate monomer for the purpose of adjusting physical properties. Examples of the monofunctional monomer include unsaturated carboxylic acid acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, vinylbenzoic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, methylenemalonic acid, Aconitic acid, etc., unsaturated sulfonic acid {styrene sulfonic acid, acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, etc.} or salts thereof (Li salt, Na salt, K salt, ammonium salt, tetraalkyl ammonium salt, etc.), and these Is partially esterified with a C1-C18 aliphatic or alicyclic alcohol, alkylene (C2-C4) glycol, polyalkylene (C2-C4) glycol (methyl malate, monohydroxyethyl monomer) Rate, etc.), and ammonia with a primary or secondary amine Those amidation (maleic acid monoamide, N- methyl maleate monoamide, N, N-
An ester of (meth) acrylic acid ester (C1-C18 aliphatic (methyl, ethyl, propyl, butyl, 2-ethylhexyl, stearyl, etc.) alcohol with (meth) acrylic acid,
Or esters of alkylene (C2-C4) glycol (ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, etc.) and polyalkylene (C2-C4) glycol (polyethylene glycol, polypropylene glycol) with (meth) acrylic acid]; (Meta)
Acrylamide or N-substituted (meth) acrylamide [(meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, etc.]; vinyl ester or allyl ester [vinyl acetate, allyl acetate, etc.]; vinyl ether or allyl Ether [butyl vinyl ether, dodecyl allyl ether, etc.]; unsaturated nitrile compound [(meth) acrylonitrile, crotonnitrile, etc.]; unsaturated alcohol [(meth) allyl alcohol, etc.]; unsaturated amine [(meth) allylamine, dimethylaminoethyl) (Meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, etc.];
Heterocycle-containing monomer [N-vinylpyrrolidone, vinylpyridine, etc.]; olefinic aliphatic hydrocarbon [ethylene,
Propylene, butylene, isobutylene, pentene, (C
6-C50) α-olefins, etc.]; olefin-based alicyclic hydrocarbons [cyclopentene, cyclohexene, cycloheptene, norbornene, etc.]; olefin-based aromatic hydrocarbons [styrene, α-methylstyrene, stilbene, etc.];
Unsaturated imide [maleimide etc.]; halogen-containing monomer [vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, hexafluoropropylene etc.] and the like.

【0041】前記エポキシモノマーについて例示する
と、グリシジルエーテル類{ビスフェノールAジグリシ
ジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテ
ル、臭素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、フ
ェノールノボラックグリシジルエーテル、クレゾールノ
ボラックグリシジルエーテル等}、グリシジルエステル
類{ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ダイマ
ー酸グリシジルエステル等}、グリシジルアミン類{ト
リグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルジア
ミノフェニルメタン等}、線状脂肪族エポキサイド類
{エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油等}、
脂環族エポキサイド類{3,4エポキシ−6メチルシク
ロヘキシルメチルカルボキシレート、3,4エポキシシ
クロヘキシルメチルカルボキシレート等}等が挙げられ
る。これらのエポキシ樹脂は、単独もしくは硬化剤を添
加して硬化させて使用することができる。
Examples of the epoxy monomer include glycidyl ethers such as bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether, phenol novolac glycidyl ether, cresol novolac glycidyl ether, and glycidyl esters. Glycidyl hexahydrophthalate, glycidyl dimer, etc.}, glycidylamines {triglycidyl isocyanurate, tetraglycidyldiaminophenylmethane, etc.}, linear aliphatic epoxides {epoxidized polybutadiene, epoxidized soybean oil, etc.},
Alicyclic epoxides {3,4 epoxy-6 methylcyclohexylmethyl carboxylate, 3,4 epoxy cyclohexylmethyl carboxylate, etc.}; These epoxy resins can be used alone or after being cured by adding a curing agent.

【0042】前記硬化剤の例としては、脂肪族ポリアミ
ン類{ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、3,9−(3−アミノプロピル)−2,4,8,1
0−テトロオキサスピロ[5,5]ウンデカン等}、芳
香族ポリアミン類{メタキシレンジアミン、ジアミノフ
ェニルメタン等}、ポリアミド類{ダイマー酸ポリアミ
ド等}、酸無水物類{無水フタル酸、テトラヒドロメチ
ル無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリ
メリット酸、無水メチルナジック酸}、フェノール類
{フェノールノボラック等}、ポリメルカプタン{ポリ
サルファイド等}、第三アミン類{トリス(ジメチルア
ミノメチル)フェノール、2−エチル−4−メチルイミ
ダゾール等}、ルイス酸錯体{三フッ化ホウ素・エチル
アミン錯体等}等が挙げられる。
Examples of the curing agent include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, 3,9- (3-aminopropyl) -2,4,8,1.
0-tetrooxaspiro [5,5] undecane, etc., aromatic polyamines {metaxylenediamine, diaminophenylmethane, etc.}, polyamides, dimer acid polyamide, etc., acid anhydrides, phthalic anhydride, tetrahydromethyl anhydride Phthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, methylnadic anhydride}, phenols such as phenol novolak, polymercaptan {polysulfide, etc., tertiary amines {tris (dimethylaminomethyl) phenol, 2-ethyl -4-methylimidazole, etc., and a Lewis acid complex {boron trifluoride / ethylamine complex, etc.}.

【0043】前記イソシアナート基を有するモノマーに
ついて例示すると、トルエンジイソシアナート、ジフェ
ニルメタンジイソシアナート、1,6−ヘキサメチレン
ジイソシアナート、2,2,4(2,2,4)−トリメ
チル−ヘキサメチレンジイソシアナート、p−フェニレ
ンジイソシアナート、4,4’−ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアナート、3,3'−ジメチルジフェニル
4,4’−ジイソシアナート、ジアニシジンジイソシア
ナート、m−キシレンジイソシアナート、トリメチルキ
シレンジイソシアナート、イソフォロンジイソシアナー
ト、1,5−ナフタレンジイソシアナート、trans
−1,4−シクロヘキシルジイソシアナート、リジンジ
イソシアナート等が挙げられる。
Illustrative examples of the monomer having an isocyanate group include toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, and 2,2,4 (2,2,4) -trimethyl-hexamate. Methylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenyl 4,4'-diisocyanate, dianisidine diisocyanate, m-xylene diisocyanate Nate, trimethyl xylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,5-naphthalenedi isocyanate, trans
-1,4-cyclohexyl diisocyanate, lysine diisocyanate and the like.

【0044】前記イソシアナート基を有するモノマーを
架橋するにあたって、ポリオール類およびポリアミン類
[2官能化合物{水、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリ
コール等}、3官能化合物{グリセリン、トリメチロー
ルプロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリエ
タノールアミン等}、4官能化合物{ペンタエリスリト
ール、エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニ
ルメタンジアミン、テトラメチロールシクロヘキサン、
メチルグルコシド等}、5官能化合物{2,2,6,6
−テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノー
ル、ジエチレントリアミンなど}、6官能化合物{ソル
ビトール、マンニトール、ズルシトール等}、8官能化
合物{スークロース等}]、およびポリエーテルポリオ
ール類{前記ポリオールまたはポリアミンのプロピレン
オキサイドおよび/またはエチレンオキサイド付加
物}、ポリエステルポリオール[前記ポリオールと多塩
基酸{アジピン酸、o,m,p−フタル酸、コハク酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、リシノール酸}との縮合物、
ポリカプロラクトンポリオール{ポリε−カプロラクト
ン等}、ヒドロキシカルボン酸の重縮合物等]等、活性
水素を有する化合物を併用することができる。
In crosslinking the monomer having an isocyanate group, polyols and polyamines [bifunctional compounds {water, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, etc.}, trifunctional compounds} glycerin, trimethylolpropane , 1,2,6-hexanetriol, triethanolamine, etc., tetrafunctional compounds {pentaerythritol, ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, tetramethylolcyclohexane,
Methyl glucoside, etc.} pentafunctional compound {2,2,6,6
-Tetrakis (hydroxymethyl) cyclohexanol, diethylenetriamine and the like {, 6-functional compound {sorbitol, mannitol, dulcitol, etc.}, 8-functional compound {sucrose, etc.}], and polyether polyols {propylene oxide and / or the polyol or polyamine) An ethylene oxide adduct {, a polyester polyol [condensation product of the polyol and a polybasic acid {adipic acid, o, m, p-phthalic acid, succinic acid, azelaic acid, sebacic acid, ricinoleic acid};
Compounds having active hydrogen can be used in combination, such as polycaprolactone polyol {poly-ε-caprolactone, etc.}, polycondensates of hydroxycarboxylic acids, etc.].

【0045】前記架橋反応にあたって、触媒を併用する
ことができる。前記触媒について例示すると、有機スズ
化合物類、トリアルキルホスフィン類、アミン類[モノ
アミン類{N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ト
リエチルアミン等}、環状モノアミン類{ピリジン、N
−メチルモルホリン等}、ジアミン類{N,N,N’,
N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,
N’−テトラメチル1,3−ブタンジアミン等}、トリ
アミン類{N,N,N’,N’−ペンタメチルジエチレ
ントリアミン等}、ヘキサミン類{N,N,N’N’−
テトラ(3−ジメチルアミノプロピル)−メタンジアミ
ン等}、環状ポリアミン類{ジアザビシクロオクタン
(DABCO)、N,N’−ジメチルピペラジン、1,
2−ジメチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ
(5,4,0)ウンデセン−7(DBU)等}等、およ
びそれらの塩類等が挙げられる。
In the crosslinking reaction, a catalyst can be used in combination. Examples of the catalyst include organotin compounds, trialkylphosphines, amines [monoamines {N, N-dimethylcyclohexylamine, triethylamine, etc.}, cyclic monoamines} pyridine, N
-Methylmorpholine, etc., diamines {N, N, N ',
N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N ',
N'-tetramethyl 1,3-butanediamine, etc., triamines {N, N, N ', N'-pentamethyldiethylenetriamine, etc.}, hexamines {N, N, N'N'-
Tetra (3-dimethylaminopropyl) -methanediamine, etc., cyclic polyamines, diazabicyclooctane (DABCO), N, N′-dimethylpiperazine, 1,
2-dimethylimidazole, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (DBU) and the like, and salts thereof.

【0046】本発明に係る非水電解質電池は、電解液
を、例えば、非水電解質電池用セパレータと正極と負極
とを積層する前または積層した後に注液し、最終的に、
外装材で封止することによって好適に作製される。ま
た、正極と負極とが非水電解質電池用セパレータを介し
て積層された発電要素を巻回してなる非水電解質電池に
おいては、電解液は、前記巻回の前後に発電要素に注液
されるのが好ましい。注液法としては、常圧で注液する
ことも可能であるが、真空含浸方法や加圧含浸方法も使
用可能である。
In the non-aqueous electrolyte battery according to the present invention, the electrolyte is injected before or after laminating the non-aqueous electrolyte battery separator, the positive electrode and the negative electrode, and finally,
It is suitably manufactured by sealing with an exterior material. Further, in a non-aqueous electrolyte battery in which a positive electrode and a negative electrode are wound around a power generating element stacked with a non-aqueous electrolyte battery separator interposed therebetween, the electrolyte is injected into the power generating element before and after the winding. Is preferred. As the liquid injection method, it is possible to inject liquid at normal pressure, but a vacuum impregnation method or a pressure impregnation method can also be used.

【0047】外装材としては、非水電解質電池の軽量化
の観点から、薄い材料が好ましく、例えば、金属箔を樹
脂フィルムで挟み込んだ構成の金属樹脂複合フィルムが
好ましい。金属箔の具体例としては、アルミニウム、
鉄、ニッケル、銅、ステンレス鋼、チタン、金、銀等、
ピンホールのない箔であれば限定されないが、好ましく
は軽量且つ安価なアルミニウム箔が好ましい。また、電
池外部側の樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフ
タレートフィルム,ナイロンフィルム等の突き刺し強度
に優れた樹脂フィルムを、電池内部側の樹脂フィルムと
しては、ポリエチレンフィルム,ナイロンフィルム等
の、熱融着可能であり、かつ耐溶剤性を有するフィルム
が好ましい。
As the exterior material, a thin material is preferable from the viewpoint of reducing the weight of the nonaqueous electrolyte battery. For example, a metal-resin composite film in which a metal foil is sandwiched between resin films is preferable. Specific examples of the metal foil include aluminum,
Iron, nickel, copper, stainless steel, titanium, gold, silver, etc.
There is no limitation as long as the foil has no pinhole, but a lightweight and inexpensive aluminum foil is preferred. As the resin film on the outside of the battery, a resin film having excellent piercing strength such as a polyethylene terephthalate film or a nylon film can be used, and as the resin film on the inside of the battery, a polyethylene film or a nylon film can be used. It is preferable to use a film that has a solvent resistance.

【0048】[0048]

【実施例】(実験1:負極集電体に対する付着性試験)
スチレン−ブタジエンゴムは、ゲル含量が60重量%以
上、スチレンとブタジエンの比が7:3であるものを用
いた。また、カルボキシメチルセルロース金属塩は、各
社から市販されている試料の中で、1重量%を水に分散
したときの粘度が15〜400Pa・sの範囲のもので、種
々のエーテル化度の値を有するものを用いた。ここで、
前記エーテル化度の値は厳密に定まるものではなく、一
定の範囲を伴って規定されることが多いが、以下の実施
例での記載に際しては、各試料に表示されているエーテ
ル化度の範囲の中間値または代表値をもって用いた。
Example (Experiment 1: Adhesion test to negative electrode current collector)
Styrene-butadiene rubber having a gel content of 60% by weight or more and a ratio of styrene to butadiene of 7: 3 was used. The carboxymethylcellulose metal salt has a viscosity in the range of 15 to 400 Pa · s when 1% by weight is dispersed in water among samples commercially available from various companies, and has various etherification degrees. What had it was used. here,
The value of the degree of etherification is not strictly determined, and is often defined with a certain range. However, in the description in the following examples, the range of the degree of etherification indicated for each sample is described. The median value or representative value was used.

【0049】炭素質材料は、格子面間隔d002が0.3
35nm、c軸方向の結晶子の大きさLcが100nm
以上、嵩密度:1.0g/cm3の人造黒鉛を用いた。
The carbonaceous material has a lattice spacing d 002 of 0.3
35 nm, crystallite size Lc in the c-axis direction is 100 nm
As described above, artificial graphite having a bulk density of 1.0 g / cm 3 was used.

【0050】前記人造黒鉛97重量部、スチレン−ブタ
ジエンゴム2重量部(乾燥重量)及びカルボキシメチル
セルロースのナトリウム塩1重量部(乾燥重量)に、適
量の水を加えて混練し、ペースト状のスラリーを調整し
た。厚さ12μmの電解銅箔の一方の面に前記スラリー
を塗布し、自然乾燥後、他方の面に同様に塗布した後、
減圧下130℃で12時間乾燥し、負極板を得た。
An appropriate amount of water is added to 97 parts by weight of the artificial graphite, 2 parts by weight (dry weight) of styrene-butadiene rubber and 1 part by weight (dry weight) of sodium salt of carboxymethylcellulose, and the mixture is kneaded. It was adjusted. After applying the slurry to one surface of an electrolytic copper foil having a thickness of 12 μm, air-drying, and then applying the same to the other surface,
It dried at 130 degreeC under reduced pressure for 12 hours, and obtained the negative electrode plate.

【0051】日本工業規格JIS K5400(199
0年版)で規定される塗膜の付着性試験法である「碁盤
目法」に従って、前記負極板について、負極集電体上に
形成された炭素質材料塗膜の付着性を評価した。サンプ
ル数はn=10とし、前記規格に規定される評価基準に
従って評価点数を求めた。
The Japanese Industrial Standard JIS K5400 (199)
The negative electrode plate was evaluated for adhesion of the carbonaceous material coating film formed on the negative electrode current collector in accordance with the “cross-cut method”, which is a coating film adhesion test method specified in “0th edition”. The number of samples was set to n = 10, and the evaluation score was obtained in accordance with the evaluation standard defined in the above standard.

【0052】負極に用いたカルボキシメチルセルロース
金属塩のエーテル化度の値と、前記碁盤目法によって求
めた評価点数の平均値との関係を図1に示す。この結果
から、エーテル化度の値が0.65より大きいカルボキ
シメチルセルロースを用いると、負極集電体に対する良
好な付着性が得られることがわかる。
FIG. 1 shows the relationship between the value of the degree of etherification of the metal salt of carboxymethylcellulose used for the negative electrode and the average value of the evaluation scores obtained by the grid method. From these results, it is found that when carboxymethylcellulose having a degree of etherification of greater than 0.65 is used, good adhesion to the negative electrode current collector can be obtained.

【0053】(実験2:プレスロールに対する耐剥離性
評価)前記負極板を、ステンレス鋼製の二本のロールの
間に通し、ロールプレスした。このとき、負極板によっ
ては前記炭素質材料塗膜が負極集電体から剥離し、ロー
ル側に付着するものがあった。前記した種々のエーテル
化度を有するカルボキシメチルセルロース金属塩を用い
た負極について、1種の負極から、ロールプレス用サン
プルをそれぞれ10枚ずつ切り出し、負極集電体からの
剥離の有無を調べ、表1にまとめた。ここで、負極集電
体からの剥離が10枚とも発生しなかったものを
「○」、負極集電体からの剥離が1枚以上発生したもの
を「×」で示した。
(Experiment 2: Evaluation of Peeling Resistance to Press Roll) The negative electrode plate was passed between two stainless steel rolls and roll-pressed. At this time, depending on the negative electrode plate, the carbonaceous material coating film was peeled off from the negative electrode current collector and attached to the roll side. Regarding the negative electrode using the carboxymethylcellulose metal salt having various degrees of etherification described above, ten roll press samples were cut out from one type of negative electrode, and the presence or absence of peeling from the negative electrode current collector was examined. Summarized in Here, “○” indicates that no peeling from the negative electrode current collector occurred for all 10 sheets, and “X” indicates that one or more peels from the negative electrode current collector occurred.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】この結果から、エーテル化度の値が0.9
5未満のカルボキシメチルセルロース金属塩を用いた負
極では、ロールプレスに対する負極集電体からの耐剥離
性が充分であることがわかった。
From this result, it was found that the value of the degree of etherification was 0.9.
It was found that the negative electrode using a carboxymethylcellulose metal salt of less than 5 had sufficient peeling resistance from the negative electrode current collector to roll pressing.

【0056】(実験3:高率放電特性試験)前記ロール
プレス後の負極板の電気化学的特性を調べるため、参照
極を設けた単極三端子セルを作成した。エーテル化度の
値が0.95以上のカルボキシメチルセルロースを用い
た負極については、ロール側への付着が発生しなかった
部分を選んで本実験に用いた。参照極及び対極には、い
ずれもリチウム金属を用いた。前記負極板からなる作用
極の作用面積は、2.25cm2とした。電解液は、エ
チレンカーボネートとγ―ブチロラクトンとを3:7の
体積比で混合したものに、四フッ化ホウ酸リチウムを2
mol/lの濃度で溶解させたものを用いた。
(Experiment 3: High Rate Discharge Characteristics Test) In order to examine the electrochemical characteristics of the negative electrode plate after the roll pressing, a single-pole three-terminal cell provided with a reference electrode was prepared. For the negative electrode using carboxymethylcellulose having a degree of etherification of 0.95 or more, a portion where the adhesion to the roll side did not occur was selected and used in this experiment. Lithium metal was used for both the reference electrode and the counter electrode. The working area of the working electrode made of the negative electrode plate was 2.25 cm 2 . The electrolytic solution was prepared by mixing ethylene carbonate and γ-butyrolactone at a volume ratio of 3: 7, and adding lithium tetrafluoroborate to the mixture.
The solution dissolved at a concentration of mol / l was used.

【0057】前記三端子セルを用いて、前記作用極に対
してリチウムイオンのドープ−脱ドープを繰り返した。
前記ドープは、作用極の電位が30mVに低下するまで
作用極−対極間に1mAの定電流を流すことにより行っ
た。前記脱ドープは、作用極の電位が1000mVに上
昇するまで作用極−対極間に1mAまたは10mAの定
電流を流すことにより行った。なお、1mAの電流値
は、作用極の負極板に対して0.2It(5時間率)に
相当し、10mAの電流値は、作用極の負極板に対して
2.0It(0.5時間率)に相当する。
Using the three-terminal cell, doping and undoping of lithium ions was repeated for the working electrode.
The doping was performed by flowing a constant current of 1 mA between the working electrode and the counter electrode until the potential of the working electrode dropped to 30 mV. The undoping was performed by flowing a constant current of 1 mA or 10 mA between the working electrode and the counter electrode until the potential of the working electrode increased to 1000 mV. A current value of 1 mA corresponds to 0.2 It (5 hour rate) with respect to the negative electrode plate of the working electrode, and a current value of 10 mA corresponds to 2.0 It (0.5 hour) with respect to the negative electrode plate of the working electrode. Rate).

【0058】脱ドープ電流として1mAの定電流値を用
いたときの脱ドープ電気量をC1とし、同じく10mA
の定電流値を用いたときの脱ドープ電気量をC2とし、
C1に対するC2の比(C2/C1)を高率放電特性値
とした。各々の種類の負極板に対する高率放電特性値を
求め、負極に用いたカルボキシメチルセルロース金属塩
のエーテル化度との関係で整理し、図2に示した。この
結果から、エーテル化度の値が0.70より大きいカル
ボキシメチルセルロース金属塩を用いた負極では良好な
高率放電特性値が得られることがわかった。
When a constant current value of 1 mA is used as the undoping current, the amount of undoped electricity is defined as C1, and the amount of undoping is 10 mA.
The amount of undoped electricity when the constant current value of is used is C2,
The ratio of C2 to C1 (C2 / C1) was taken as the high rate discharge characteristic value. The high-rate discharge characteristic values for each type of negative electrode plate were determined and arranged in relation to the degree of etherification of the carboxymethyl cellulose metal salt used for the negative electrode, and are shown in FIG. From this result, it was found that a negative electrode using a carboxymethylcellulose metal salt having a degree of etherification of greater than 0.70 can obtain a good high-rate discharge characteristic value.

【0059】(非水電解質電池での性能確認)正極活物
質としてLiCoO290重量%、導電剤としてアセチ
レンブラック5重量%及び結着剤としてポリフッ化ビニ
リデン5重量%を混合し、N−メチルピロリドンを用い
て混練した。得られたペーストをアルミニウム箔上に塗
布、乾燥、プレスして正極板を作製した。正極板には正
極端子を超音波溶接により溶接した。
(Confirmation of Performance in Nonaqueous Electrolyte Battery) 90% by weight of LiCoO 2 as a positive electrode active material, 5% by weight of acetylene black as a conductive agent and 5% by weight of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed, and N-methylpyrrolidone was mixed. And kneaded using The obtained paste was applied on an aluminum foil, dried and pressed to prepare a positive electrode plate. The positive electrode terminal was welded to the positive electrode plate by ultrasonic welding.

【0060】負極板は、前記実験2に記載の方法により
作成した。但し、カルボキシメチルセルロース金属塩の
エーテル化度は0.85のものを用いた。負極板には、
負極端子を抵抗溶接により溶接した。
The negative electrode plate was prepared by the method described in Experiment 2. However, the degree of etherification of the metal salt of carboxymethyl cellulose was 0.85. On the negative electrode plate,
The negative electrode terminal was welded by resistance welding.

【0061】ポリアクリレートで表面改質し、電解液の
保持性を向上したポリプロピレン製の微孔膜をセパレー
タとし、負極/セパレータ/正極の順に積層し、扁平形
状に捲回し、発電要素である極群を得た。
A separator is made of a polypropylene microporous membrane whose surface has been modified with polyacrylate to improve the retention of the electrolyte, and is laminated in the order of negative electrode / separator / positive electrode and wound in a flat shape to form an electrode as a power generation element. A group was obtained.

【0062】外装体として、ポリエチレンテレフタレー
ト(15μm)/アルミニウム箔(50μm)/金属接
着性ポリプロピレンフィルム(50μm)からなる金属
樹脂複合フィルムを用い、前記正極端子及び負極端子の
開放端部が外部露出するように注液孔となる部分を除い
て気密封止した。
A metal resin composite film composed of polyethylene terephthalate (15 μm) / aluminum foil (50 μm) / metal adhesive polypropylene film (50 μm) is used as the outer package, and the open ends of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are exposed outside. As described above, airtight sealing was performed except for the portion that became a liquid injection hole.

【0063】前記注液孔から、エチレンカーボネートと
γ―ブチロラクトンとを3:7の体積比で混合したもの
に、四フッ化ホウ酸リチウムを2mol/lの濃度で溶解さ
せた電解液を1333Paの減圧雰囲気下で注液した
後、同じく1333Paの減圧雰囲気下で前記注液孔部
分を熱封口し、設計容量570mAhの扁平形の非水電
解質電池を多数作製した。
An electrolyte obtained by dissolving lithium tetrafluoroborate at a concentration of 2 mol / l in a mixture of ethylene carbonate and γ-butyrolactone at a volume ratio of 3: 7 was supplied through the injection hole at 1333 Pa. After the injection under a reduced pressure atmosphere, the injection hole portion was heat-sealed under the same reduced pressure atmosphere of 1333 Pa to produce a large number of flat nonaqueous electrolyte batteries having a designed capacity of 570 mAh.

【0064】これらの非水電解質電池に対して、充放電
サイクル試験を行った。充電は60mA、4.2Vの定
電流定電圧充電とし、放電は60mA、終止電圧3Vの
定電流放電とした。結果を図3に示す。この結果から、
負極活物質が膨潤して性能低下を起こすことなどなく、
長期の繰り返し充放電を行っても容量低下が小さい優れ
た性能の電池が提供できることが確認された。
A charge / discharge cycle test was performed on these non-aqueous electrolyte batteries. Charging was performed at a constant current and constant voltage of 60 mA and 4.2 V, and discharging was performed at a constant current of 60 mA and a final voltage of 3 V. The results are shown in FIG. from this result,
Without the negative electrode active material swelling and causing performance degradation,
It was confirmed that a battery with excellent performance with small capacity reduction even after long-term repeated charge / discharge could be provided.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、請求項1に記載したよ
うに、リチウムイオンを吸蔵・放出しうる炭素質材料、
結着剤及び集電体を有する負極と、正極と、非水電解質
とを有する非水電解質電池において、前記結着剤はカル
ボキシメチルセルロース金属塩とブタジエン含有ゴムと
を含有し、前記カルボキシメチルセルロース金属塩のエ
ーテル化度の値が0.65より大きいことを特徴として
いるので、負極集電体への付着力が良好となり、負極の
切断工程や巻回工程で炭素質材料が脱落することがな
く、良好な高率放電特性が得られ、電解液中で電極が膨
潤して性能劣化することがなく、高性能な非水電解質電
池を提供できる。
According to the present invention, as described in claim 1, a carbonaceous material capable of inserting and extracting lithium ions,
In a nonaqueous electrolyte battery including a negative electrode having a binder and a current collector, a positive electrode, and a nonaqueous electrolyte, the binder contains a carboxymethylcellulose metal salt and a butadiene-containing rubber, and the carboxymethylcellulose metal salt Since the value of the degree of etherification is characterized by being greater than 0.65, the adhesion to the negative electrode current collector becomes good, and the carbonaceous material does not fall off in the cutting step or the winding step of the negative electrode, A high-performance non-aqueous electrolyte battery can be provided, in which good high-rate discharge characteristics are obtained, and the electrodes do not swell in the electrolytic solution to deteriorate the performance.

【0066】また、本発明によれば、請求項2に記載し
たように、前記エーテル化度の値が0.95未満である
ことを特徴としているので、負極のロールプレス工程で
炭素質材料が剥離することがなく、生産効率の高い負極
を提供できる。
Further, according to the present invention, as described in claim 2, the value of the degree of etherification is less than 0.95, so that the carbonaceous material is reduced in the roll pressing step of the negative electrode. A negative electrode with high production efficiency can be provided without peeling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】カルボキシメチルセルロース金属塩のエーテル
化度の値と負極集電体への付着強度との関係を示すグラ
フである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the value of the degree of etherification of a metal salt of carboxymethyl cellulose and the adhesion strength to a negative electrode current collector.

【図2】カルボキシメチルセルロース金属塩のエーテル
化度の値と負極の高率放電特性との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a value of a degree of etherification of a metal salt of carboxymethyl cellulose and a high-rate discharge characteristic of a negative electrode.

【図3】本発明電池の充放電サイクル性能を示すグラフ
である。
FIG. 3 is a graph showing the charge / discharge cycle performance of the battery of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 健次 大阪府高槻市古曽部町二丁目3番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者 原田 泰造 大阪府高槻市古曽部町二丁目3番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 Fターム(参考) 5H029 AJ02 AJ05 AK02 AK03 AK05 AK06 AK07 AK15 AK16 AK18 AL06 AL07 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 DJ08 EJ11 EJ12 HJ00 5H050 AA02 AA07 BA17 CA08 CA09 CA14 CA15 CA20 CA22 CA23 CA29 CB07 CB08 DA03 DA09 DA11 EA21 EA23 HA00  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Kono 2-3-1-21, Kosobe-cho, Takatsuki-shi, Osaka Inside Yuasa Corporation (72) Inventor Taizo Harada 2-3-1, Furuso-cho, Takatsuki-shi, Osaka No. F-term in Yuasa Corporation (reference) DA11 EA21 EA23 HA00

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リチウムイオンを吸蔵・放出しうる炭素
質材料、結着剤及び集電体を有する負極と、正極と、非
水電解質とを有する非水電解質電池において、前記結着
剤はカルボキシメチルセルロース金属塩とブタジエン含
有ゴムとを含有し、前記カルボキシメチルセルロース金
属塩のエーテル化度の値が0.65より大きいことを特
徴とする非水電解質電池。
1. A non-aqueous electrolyte battery comprising a negative electrode having a carbonaceous material capable of inserting and extracting lithium ions, a binder and a current collector, a positive electrode, and a non-aqueous electrolyte, wherein the binder is carboxy. A nonaqueous electrolyte battery comprising a methylcellulose metal salt and a butadiene-containing rubber, wherein the carboxymethylcellulose metal salt has a degree of etherification of greater than 0.65.
【請求項2】 前記エーテル化度の値が0.95未満で
あることを特徴とする請求項1記載の非水電解質電池。
2. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the value of the degree of etherification is less than 0.95.
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