JP2002279975A - 電気エネルギー蓄積デバイスの製造方法 - Google Patents
電気エネルギー蓄積デバイスの製造方法Info
- Publication number
- JP2002279975A JP2002279975A JP2001083221A JP2001083221A JP2002279975A JP 2002279975 A JP2002279975 A JP 2002279975A JP 2001083221 A JP2001083221 A JP 2001083221A JP 2001083221 A JP2001083221 A JP 2001083221A JP 2002279975 A JP2002279975 A JP 2002279975A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binder
- electrode
- active material
- parts
- electrode active
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
料を用いて電極を形成し、該電極に電解液を含浸させた
電気エネルギー蓄積デバイスにおいて、電解液に対する
濡れ性が良好で、且つ電解液に接しても結着性が損なわ
れにくい電極材料を提供する。 【解決手段】 電極活物質と導電剤と第1の結着剤とを
混練することにより、電極活物質及び/又は導電剤の粒
子(1)間に第1の結着剤(21)が介在した第1の複合粒
体を作製する工程と、前記第1の結着剤に比べて親水親
油性の強い物質からなる第2の結着剤を溶解させた溶液
に、前記第1の複合粒体を投入して混練することによ
り、電極活物質及び/又は導電剤の粒子(1)間に第1の
結着剤(21)及び/又は第2の結着剤(22)が介在した
第2の複合粒体を作製する工程とを備え、前記第2の複
合粒体を、電気エネルギー蓄積デバイスの電極材料とし
て用いる。
Description
剤と結着剤とを含む電極材料を用いて電極を形成し、該
電極に電解液を含浸させた電気エネルギー蓄積デバイス
に関する。
電子機器の小型化やポータブル化に合わせて、これらの
駆動用若しくは補助電源として用いられる小型、軽量、
高容量の二次電池やキャパシタ等、電気エネルギー蓄積
デバイスの開発が盛んに行われている。
電極材料の製造方法として、活性炭等の電極活物質と、
アセチレンブラック(以下、ABと略す)等の導電剤
と、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと略
す)、ポリフッ化ビニリデン(以下、PVDFと略す)
等の結着剤とを混練する技術が知られている。
PTFEは撥水撥油性が強いため、電解液に接しても電
極材料の結着性が損なわれず、電極特性が経時的に劣化
しにくい。一方、前記結着剤としてPVDFを用いる場
合、PVDFは親水親油性が強いため、電解液に対する
電極材料の濡れ性が良好となり、電極活物質の作用面積
が広くなって、高容量を実現することができる。
いる場合には、PVDFを用いる場合に比べて前記濡れ
性の点で不利となり、高容量を実現しにくい。一方、P
VDFを用いる場合には、PTFEを用いる場合に比べ
て前記結着性の点で不利となり、電極特性が経時的に劣
化しやすい。
を溶解した溶液を準備し、この溶液にPTFEを投入し
て分散させた後、電極活物質粉末と導電剤とを投入して
混練する技術が開示されているが、この製法でも、PT
FE、PVDFそれぞれの結着剤としての利点を十分に
引き出せない。
と導電剤と結着剤とを含む電極材料を用いて電極を形成
し、該電極に電解液を含浸させた電気エネルギー蓄積デ
バイスにおいて、電解液に対する濡れ性が良好で、且つ
電解液に接しても結着性が損なわれにくい電極材料を提
供するものである。
ギー蓄積デバイスの製造方法は、電極活物質(例えば活
性炭)と導電剤(例えばAB)と第1の結着剤(例えば
PTFE)とを混練することにより、電極活物質及び/
又は導電剤の粒子間に第1の結着剤が介在した第1の複
合粒体を作製する工程と、前記第1の結着剤に比べて親
水親油性の強い物質からなる第2の結着剤(例えばPV
DF)を溶解させた溶液に、前記第1の複合粒体を投入
して混練することにより、電極活物質及び/又は導電剤
の粒子間に第1の結着剤及び/又は第2の結着剤が介在
した第2の複合粒体を作製する工程とを備え、前記第2
の複合粒体を、電気エネルギー蓄積デバイスの電極材料
として用いることを特徴とするものである。
の複合粒体は、例えば図1に示すように、電極活物質又
は導電剤の粒子(1)同士が、第1の結着剤(21)により
結着された構成を有し、第2の複合粒体は、例えば図2
に示すように、電極活物質又は導電剤の粒子(1)間で第
1の結着剤(21)に隣接する位置に、第2の結着剤(2
2)が介在した構成を有する。
いた電極に電解液を含浸すれば、親水親油性の強い第2
の結着剤の作用により、電解液に対する電極材料の濡れ
性は良好なものとなり、電極活物質又は導電剤の粒子同
士は、第1の結着剤の作用により、強固な結着を維持す
ることができる。
7号に開示された技術に従い、第1の結着剤に相当する
PTFEと第2の結着剤に相当するPVDFとの混合溶
液に、電極活物質粉末と導電剤とを投入して混練する
と、例えば図3に示すように、親水親油性の強い第2の
結着剤(22)が、電極活物質又は導電剤の粒子(1)と第
1の結着剤(21)との間に介在する可能性があり、その
ような箇所においては、電極活物質又は導電剤の粒子間
に第1の結着剤が直接介在することによる強固な結着性
を実現することができない。
の他、各種導電性炭素、導電性高分子、ニッケル酸化
物、カドミウム系化合物、リチウム系化合物等を用いる
ことができ、前記導電剤としては、前記AB等を用いる
ことができる。
FEの他、各種フルオロエチレン系ポリマー、ポリアミ
ド、ポリエステル等を用いることができ、電極活物質1
00重量部に対する第1の結着剤の添加量は、2〜18
重量部(更に好ましくは5〜10重量部)とすることが
好ましい。
着剤の添加量を2重量部より少なくすると、電極活物質
の粒子間に第1の結着剤が介在しない箇所が多くなり、
電極材料としての十分な結着性が得られなくなる。一
方、電極活物質100重量部に対する第1の結着剤の添
加量を18重量部より多くすると、電極活物質の粒子間
に第2の結着剤が介在する余地が少なくなり、電極材料
としての十分な濡れ性が得られなくなる。
VFの他、ポリ塩化ビニリデン、ブチルゴム、エチレン
プロピレンジエンゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、シリコンゴム、酢酸ビニル
等を用いることができ、電極活物質100重量部に対す
る第2の結着剤の添加量は、2〜18重量部(更に好ま
しくは5〜10重量部)とすることが好ましい。
着剤の添加量を2重量部より少なくすると、電極活物質
の粒子間に第2の結着剤が介在しない箇所が多くなり、
電極材料としての十分な濡れ性が得られなくなる。一
方、電極活物質100重量部に対する第2の結着剤の添
加量を18重量部より多くすると、電極活物質の粒子間
に第2の結着剤のみが介在する箇所が多くなり、電極材
料としての十分な結着性が得られなくなる。
て、実施例及び比較例を挙げる。
式混合し、そこへPTFE5重量部を投入して混練した
後、乾燥させることにより、第1の複合粒体を作製し
た。
せた溶液に、前記第1の複合粒体を投入して混練した
後、乾燥させることにより、第2の複合粒体を作製し
た。
圧成型して、φ10mmの電極ペレットを作製した。
る濡れ性、電解液含浸後の結着性、1回充放電させたと
きの放電容量、1000充放電させたときの放電容量を
評価した。
て電解液をペレットに1滴垂らし、ペレットに電解液が
完全に浸透するまでに要する時間を測定した。
な装置を用いて、ペレット(3)を支持台(4)の上に乗
せ、厚さ0.65mmの切断板(5)にて切断力を加え、
ペレットが切断されたときに加えた荷重を測定した。
導電性接着剤にてアルミ集電体に接着した後、電解液を
含浸してキャパシタセルを構成し、1回充放電したとき
の放電容量と、1000回充放電を繰り返したときの放
電容量を測定して、その比を保持率とした。
加量を10重量部、PVDFの添加量を10重量部とし
たこと以外は、実施例1と同じ条件で電極ペレットを作
製し、評価した。
加量を5重量部、PVDFの添加量を15重量部とした
こと以外は、実施例1と同じ条件で電極ペレットを作製
し、評価した。
加量を15重量部、PVDFの添加量を5重量部とした
こと以外は、実施例1と同じ条件で電極ペレットを作製
し、評価した。
加量を15重量部、PVDFの添加量を15重量部とし
たこと以外は、実施例1と同じ条件で電極ペレットを作
製し、評価した。
式混合し、そこへPTFE10重量部を投入して混練し
た後、乾燥させることにより複合粒体を作製し、この複
合粒体を電極材料として用いたこと以外は、実施例1と
同じ条件で電極ペレットを作製し、評価した。
溶液に、活性炭100重量部とAB5重量部とを乾式混
合したものを投入して混練した後、乾燥させることによ
り複合粒体を作製した。
以外は、実施例1と同じ条件で電極ペレットを作製し、
評価した。
加量を2重量部、PVDFの添加量を2重量部としたこ
と以外は、実施例1と同じ条件で電極ペレットを作製
し、評価した。
加量を10重量部、PVDFの添加量を20重量部とし
たこと以外は、実施例1と同じ条件で電極ペレットを作
製し、評価した。
加量を20重量部、PVDFの添加量を10重量部とし
たこと以外は、実施例1と同じ条件で電極ペレットを作
製し、評価した。
加量を20重量部、PVDFの添加量を20重量部とし
たこと以外は、実施例1と同じ条件で電極ペレットを作
製し、評価した。
電極ペレットの評価結果を表1に示す。
PTFEのみを用いた比較例1や、PVDFのみを用い
た比較例2や、PTFE及びPVDFの添加量が少なす
ぎる比較例3や、PVDFの添加量が多すぎる比較例4
や、PTFEの添加量が多すぎる比較例5や、PTFE
及びPVDFの添加量が多すぎる比較例6に比べて、実
施例1〜5においては、各評価項目について良好でバラ
ンスのとれた特性が得られている。
結着剤とを含む電極材料を用いて電極を形成し、該電極
に電解液を含浸させた電気エネルギー蓄積デバイスにお
いて、電解液に対する濡れ性が良好で、且つ電解液に接
しても結着性が損なわれにくい電極材料が提供され、充
放電容量が大きくて、充放電の繰り返しに伴う容量低下
も小さい電気エネルギー蓄積デバイスが提供される。
す概念図である。
す概念図である。
る。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 電極活物質と導電剤と結着剤とを含む電
極材料を用いて電極を形成し、該電極に電解液を含浸さ
せた電気エネルギー蓄積デバイスの製造方法において、 電極活物質と導電剤と第1の結着剤とを混練することに
より、電極活物質及び/又は導電剤の粒子間に第1の結
着剤が介在した第1の複合粒体を作製する工程と、 前記第1の結着剤に比べて親水親油性の強い物質からな
る第2の結着剤を溶解させた溶液に、前記第1の複合粒
体を投入して混練することにより、電極活物質及び/又
は導電剤の粒子間に第1の結着剤及び/又は第2の結着
剤が介在した第2の複合粒体を作製する工程とを備え、 前記第2の複合粒体を、前記電極材料として用いること
を特徴とする電気エネルギー蓄積デバイスの製造方法。 - 【請求項2】 前記第1の結着剤としてポリテトラフル
オロエチレンを用い、前記第2の結着剤としてポリフッ
化ビニリデンを用いることを特徴とする請求項1記載の
電気エネルギー蓄積デバイスの製造方法。 - 【請求項3】 前記電極活物質として活性炭を用い、前
記導電剤としてアセチレンブラックを用いることを特徴
とする請求項1又は2記載の電気エネルギー蓄積デバイ
スの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001083221A JP3813455B2 (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 電気エネルギー蓄積デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001083221A JP3813455B2 (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 電気エネルギー蓄積デバイスの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002279975A true JP2002279975A (ja) | 2002-09-27 |
JP3813455B2 JP3813455B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=18939066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001083221A Expired - Fee Related JP3813455B2 (ja) | 2001-03-22 | 2001-03-22 | 電気エネルギー蓄積デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3813455B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012127653A1 (ja) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | 電極体、電池および電極体の製造方法 |
JP2015532519A (ja) * | 2013-03-19 | 2015-11-09 | エルジー・ケム・リミテッド | 低抵抗電気化学素子用電極、その製造方法及び電極を含む電気化学素子 |
KR20180102390A (ko) * | 2017-03-07 | 2018-09-17 | 주식회사 엘지화학 | 전기 전도도가 향상된 리튬이차전지용 전극 및 그의 제조방법 |
-
2001
- 2001-03-22 JP JP2001083221A patent/JP3813455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012127653A1 (ja) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | 電極体、電池および電極体の製造方法 |
JP2015532519A (ja) * | 2013-03-19 | 2015-11-09 | エルジー・ケム・リミテッド | 低抵抗電気化学素子用電極、その製造方法及び電極を含む電気化学素子 |
KR20180102390A (ko) * | 2017-03-07 | 2018-09-17 | 주식회사 엘지화학 | 전기 전도도가 향상된 리튬이차전지용 전극 및 그의 제조방법 |
KR102258829B1 (ko) * | 2017-03-07 | 2021-06-07 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전기 전도도가 향상된 리튬이차전지용 전극 및 그의 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3813455B2 (ja) | 2006-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100886293B1 (ko) | 스택 웨이퍼 셀의 바이폴라 전기화학적 배터리 | |
CN111758173B (zh) | 包含微囊的负极及具备其的锂离子二次电池 | |
WO2011135818A1 (ja) | 二次電池 | |
EP2105985A1 (en) | Carbon Material for Negative Electrode, Electric Storage Device, and Product Having Mounted Thereon Electric Storage Device | |
JP6598245B2 (ja) | 二次電池の製造方法とその製造装置 | |
JPWO2011036759A1 (ja) | リチウム二次電池及びその製造方法 | |
JP2001297795A (ja) | 電 池 | |
EP2096702A1 (en) | Electric Storage Device, Electrode, Method for Fabricating Electrode, and Management Method | |
JP7356232B2 (ja) | リチウムイオン電池用負極及びリチウムイオン電池 | |
JP2004214042A (ja) | リチウム二次電池用接着剤及びその製造方法並びにそれを用いた電池 | |
US20220399588A1 (en) | Rechargeable Cell Architecture | |
JP3508514B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
JPH09283133A (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル電極及びその製造法 | |
CN1255249A (zh) | 锂离子电池及其制造方法 | |
JP2002279975A (ja) | 電気エネルギー蓄積デバイスの製造方法 | |
JP3540629B2 (ja) | 電気化学デバイス用電極の製造方法ならびに電気化学デバイス | |
JP2000149905A (ja) | 固体電解質電池 | |
JP2000294294A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP2005327489A (ja) | 蓄電素子用正極 | |
KR100928224B1 (ko) | 에너지 저장 디바이스용 나노 활물질 전극 제조방법 | |
KR100542887B1 (ko) | 전기이중층 커패시터의 혼합 바인더 및 이를 이용한 전기 이중층 커패시터의 전극 제조방법 | |
JP2011029136A (ja) | 二次電池用電極、二次電池、及び二次電池用電極の製造方法 | |
JP7054479B2 (ja) | 蓄電素子 | |
CN1255250A (zh) | 锂离子电池的制造方法 | |
JP6947182B2 (ja) | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040310 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040614 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050916 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050927 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051125 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20051227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060427 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060523 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090609 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100609 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110609 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110609 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120609 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130609 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |