JP2003100299A - Lithium secondary battery - Google Patents

Lithium secondary battery

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JP2003100299A
JP2003100299A JP2001289295A JP2001289295A JP2003100299A JP 2003100299 A JP2003100299 A JP 2003100299A JP 2001289295 A JP2001289295 A JP 2001289295A JP 2001289295 A JP2001289295 A JP 2001289295A JP 2003100299 A JP2003100299 A JP 2003100299A
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Yousuke Miyaki
陽輔 宮木
Satoru Maruyama
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the decrease in the recovery capacity of a lithium secondary battery when it is reserved at a high temperature, where the decrease in the recovery capacity occurs when BF (boron-fluoride) salt is used for an electrolyte. SOLUTION: The lithium secondary battery comprises a positive electrode containing PVDF (polyvinylidene fluoride) homopolymer synthesized by an emulsion polymerization method and a small amount of niobium, and negative electrode containing styrenebutadiene rubber and carboxymethylcellulose, and an electrolyte containing lithium fluoroborate and lactone.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、リチウムイオン電
池等電池材料用の電極組成に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrode composition for a battery material such as a lithium ion battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の携帯機器の目覚しい発展により、
携帯機器電源として使用される電池とりわけリチウムイ
オン電池の需要が急速に高まってきている。さらに携帯
機器の機能の増加に伴い高エネルギー化と、それに伴う
電池特性の改善が技術開発の目標となっている。
2. Description of the Related Art Due to the remarkable development of mobile devices in recent years,
Demand for batteries used as power sources for portable devices, especially lithium-ion batteries, is rapidly increasing. Further, as the functions of mobile devices increase, higher energy and accompanying improvements in battery characteristics are the goals of technological development.

【0003】こうした中で重要な技術課題として下記の
項目が挙げられる。 (1)安全性(過充電)の向上 (2)高温保存特性の改善 (3)サイクル特性の改善
Among the above, the following items are listed as important technical problems. (1) Improvement of safety (overcharge) (2) Improvement of high temperature storage characteristics (3) Improvement of cycle characteristics

【0004】この中で高温保存特性については、電池系
に用いられる塩、リチウムイオン二次電池ならば、既に
開示されているLiPF6 、LiBF4 や、その他のイ
ミド系の塩のLiClO4 等の熱的な安定性が一因と考
えられている。近年、さらに特表2000−60834
0号公報に記載されているような新規なリチウム塩化合
物も提案され、実用に供されている。
Regarding the high temperature storage characteristics among them, in the case of salts used in battery systems, lithium ion secondary batteries, LiPF 6 , LiBF 4 already disclosed, and other imide type salts such as LiClO 4, etc. Thermal stability is believed to be one factor. In recent years, the special table 2000-60834
A novel lithium salt compound as described in JP-A-0 is also proposed and put to practical use.

【0005】また、この他の要因として、電解液に利用
される溶媒の電気化学的な安定性、溶媒中の水分も関係
していると考えられ、添加物や、種々の溶媒の適用等が
考えられている。このように高温保存対策として様々な
手法が試みられているが、他の電池特性を維持しながら
高温保存特性を改善することは、特性全体の均衡を取る
観点からは難しい点がある。
Other factors are considered to be related to the electrochemical stability of the solvent used in the electrolytic solution and the water content in the solvent, and the addition of additives and various solvents is considered. It is considered. As described above, various methods have been attempted as measures against high temperature storage, but it is difficult to improve the high temperature storage characteristics while maintaining other battery characteristics from the viewpoint of balancing the entire characteristics.

【0006】一例として、LiBF4 を電解質塩として
使用した場合について説明する。このLiBF4 (以下
BFと略す)塩は、LiPF6 (以下PFと略す)に比
べ伝導度は低いが熱的安定性があり、従って、高温保存
特性、例えば、保存後の交流測定による電池内部インピ
ーダンスの変化はPF系を使用した時に比べ小さくな
る。
As an example, the case where LiBF 4 is used as an electrolyte salt will be described. This LiBF 4 (hereinafter abbreviated as BF) salt has a lower conductivity than LiPF 6 (hereinafter abbreviated as PF) but has thermal stability, and therefore has a high temperature storage property, for example, the inside of the battery measured by AC after storage. The change in impedance is smaller than when the PF system is used.

【0007】しかし、LiBF4 は伝導度が低いため、
通常の1C電池容量は、PF系電池に比べ減少してしま
う。このため、BFを電解質塩として用いる場合、こう
した観点を考慮して電解液溶媒組成の制御が必要であ
り、それに付随した技術も開示されてきているが、容量
がPF系に比べ低下するという点は解決されたとはいえ
ない。
However, since LiBF 4 has a low conductivity,
The normal 1C battery capacity is reduced as compared with the PF battery. For this reason, when BF is used as the electrolyte salt, it is necessary to control the solvent composition of the electrolytic solution in consideration of this point of view, and techniques associated therewith have been disclosed, but the capacity is lower than that of the PF system. Is not settled.

【0008】さらに、電池を保存した後の電池容量のの
回復も、実用上問題となる課題である。特に、上述した
BF系の場合、EC系に比べ回復容量が低下しており、
実用上改善すべき課題となっていた。
Further, the recovery of the battery capacity after storing the battery is also a problem in practical use. Particularly, in the case of the above-mentioned BF system, the recovery capacity is lower than that of the EC system,
It was an issue that should be improved practically.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、BF
系塩を用いた電池系において、高温保存後の電池容量回
復の低下を防止することの可能なリチウム二次電池を提
供することである。
The object of the present invention is to provide a BF
It is an object of the present invention to provide a lithium secondary battery capable of preventing a decrease in battery capacity recovery after high temperature storage in a battery system using a system salt.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】すなわち上記目的は、以
下の本発明の構成により達成される。 (1) 正極側に乳化重合法により合成されたPVDF
ホモポリマーおよび微量のニオブと、負極側にスチレン
ブタジエンゴムおよびカルボキシメチルセルロースとを
有し、さらに電解質にフッ化硼素酸リチウム系の塩とラ
クトンとを含有するリチウム二次電池。 (2) 前記電解質の溶媒にさらに環状カーボネートを
含有し、環状カーボネート:ラクトンの体積比が、6:
4〜1:9である上記(1)のリチウムイオン二次電
池、 (3) 前記正極はニオブ(Nb)を0.1〜0.4質
量%含有する上記(1)または(2)のリチウムイオン
二次電池。 (4) 前記PVDFの分子量が80,000以上であ
る上記(1)〜(3)のいずれかのリチウム二次電池。 (5) 前記電解質は、ゲル化させた固体電解質であ
り、この固体電解質に前記PVDFホモポリマー、ラク
トン、フッ化硼素酸リチウム系の塩を含有する上記
(1)〜(4)のいずれかのリチウムイオン二次電池。 (6) 前記電解質は、添加剤としてビニレンカーボネ
ート、ビニルエチレンカーボネートのいずれかを1〜2
質量%含有する上記(1)〜(5)のいずれかのリチウ
ムイオン二次電池。
That is, the above object is achieved by the following constitution of the present invention. (1) PVDF synthesized on the positive electrode side by emulsion polymerization
A lithium secondary battery comprising a homopolymer and a small amount of niobium, styrene-butadiene rubber and carboxymethylcellulose on the negative electrode side, and further containing a lithium fluoroborate salt and a lactone as an electrolyte. (2) The solvent of the electrolyte further contains a cyclic carbonate, and the volume ratio of cyclic carbonate: lactone is 6:
The lithium ion secondary battery of (1) above, which is 4 to 1: 9, (3) The lithium of (1) or (2) above, wherein the positive electrode contains 0.1 to 0.4% by mass of niobium (Nb). Ion secondary battery. (4) The lithium secondary battery according to any one of (1) to (3) above, wherein the PVDF has a molecular weight of 80,000 or more. (5) The electrolyte is a gelled solid electrolyte, and the solid electrolyte contains the PVDF homopolymer, a lactone, and a lithium fluoroborate-based salt according to any one of the above (1) to (4). Lithium-ion secondary battery. (6) The electrolyte contains 1 to 2 of vinylene carbonate or vinyl ethylene carbonate as an additive.
The lithium ion secondary battery according to any one of (1) to (5) above, which contains mass%.

【0011】[0011]

【作用】本発明者らは、上記課題に対して電極構成を最
適化し電極内部におけるリチウムイオンの拡散を速やか
に行わせることを目標に種々の検討、特に、結着剤の種
類について詳細に検討を行った。その結果、結着剤の組
み合わせがBF系の電池特性に影響していることを見出
した。
The inventors of the present invention have made various investigations with the goal of optimizing the electrode structure to quickly diffuse lithium ions inside the electrode with respect to the above problems, and in particular, have studied in detail the kind of binder. I went. As a result, they have found that the combination of the binders affects the BF-based battery characteristics.

【0012】すなわち、正極側の結着剤としてPVDF
系、負極側の結着剤としてSBR系ゴム材料、およびC
MCを用いることにより高温保存後の回復容量が従来に
比べ大幅に改善される。この作用については、通常保存
後負極側のインピーダンスが著しく増加することがBF
塩を用いた時に見られているが、本検討結果ではインピ
ーダンスの増加も小さいことが明らかになり、これが回
復容量の改善に結びついているものと考えられる。
That is, PVDF is used as a binder on the positive electrode side.
System, SBR type rubber material as a binder on the negative electrode side, and C
By using MC, the recovery capacity after high temperature storage is greatly improved compared to the conventional one. With respect to this effect, it is noted that the impedance on the negative electrode side significantly increases after the normal storage.
As seen with the use of salt, the results of this study revealed that the increase in impedance was also small, which is considered to be related to the improvement in recovery capacity.

【0013】また、本発明のリチウム電池は、従来の電
解液とセパレータを用いた電池のみならず、近年注目さ
れているゲル系固体電解質を用いたものにも適用可能で
ある。この電池は過去研究されてきた高分子媒体内をリ
チウムイオンが伝導する有機固体電解質とも異なるもの
であり、大電流放電が可能である。
Further, the lithium battery of the present invention can be applied not only to a battery using a conventional electrolytic solution and a separator, but also to a battery using a gel-based solid electrolyte, which has been attracting attention in recent years. This battery is different from the organic solid electrolyte in which lithium ions are conducted in the polymer medium, which has been studied in the past, and can discharge a large current.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明のリチウム二次電池は、正
極側にに乳化重合法により合成されたPVDFホモポリ
マーおよび微量のニオブ(Nb)と、負極側にスチレン
ブタジエンゴムおよびカルボキシメチルセルロースとを
有し、さらに電解液中にフッ化硼素酸リチウム(BF)
系の塩とラクトンとを含有するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The lithium secondary battery of the present invention comprises a PVDF homopolymer synthesized by an emulsion polymerization method and a trace amount of niobium (Nb) on the positive electrode side, and styrene-butadiene rubber and carboxymethylcellulose on the negative electrode side. Lithium fluoroborate (BF) in the electrolyte
It contains a system salt and a lactone.

【0015】すなわち、電極の結着剤として、正極側は
PVDF(ポリフッ化ビニリデン)を用い、負極側はス
チレンブタジエンゴム(SBR)等のゴム系ラテックス
材料、さらに添加成分としてカルボキシメチルセルロー
ス(CMC)を使用する。さらに、ゲル化固体電解質成
分としてγブチロラクトン等のラクトンを構成成分とし
て用いる。また、電解質溶媒として、好ましくは環状カ
ーボネート、特にエチレンカーボネート(EC)を用い
る。
That is, PVDF (polyvinylidene fluoride) is used on the positive electrode side as a binder for the electrode, a rubber latex material such as styrene-butadiene rubber (SBR) is used on the negative electrode side, and carboxymethyl cellulose (CMC) is added as an additive component. use. Further, a lactone such as γ-butyrolactone is used as a constituent component of the gelled solid electrolyte component. Further, as the electrolyte solvent, preferably cyclic carbonate, particularly ethylene carbonate (EC) is used.

【0016】その結果、電解質塩としてBF系塩を用い
た場合でも、結着剤として乳化重合法により合成された
PVDFと、SBRおよびCMCとを用い、電解液にラ
クトンを含有させることにより、BF系の塩を使用して
いるにも関わらず、高温保存後の回復容量低下を従来に
比べ大幅に低減することができる。
As a result, even when a BF-based salt is used as the electrolyte salt, PVDF synthesized by the emulsion polymerization method and SBR and CMC are used as the binder, and the lactone is contained in the electrolytic solution, so that BF can be obtained. Despite the use of the system salt, the reduction in recovery capacity after high temperature storage can be greatly reduced compared to the conventional case.

【0017】本発明によれば、このポリフッ化ビニリデ
ンホモポリマー(以下PVDF)を正極側結着剤として用
い、スチレンブタジエンゴム(SBR)を負極側結着剤
として、および添加成分としてカルボキシメチルセルロ
ース(CMC)を用い、電解液にγブチロラクトンを存
在させた時にのみフッ化硼素酸リチウム系(以下BF系)
における容量の低下現象を抑制させることができる。
According to the present invention, this polyvinylidene fluoride homopolymer (hereinafter referred to as PVDF) is used as a positive electrode side binder, styrene butadiene rubber (SBR) as a negative electrode side binder, and carboxymethyl cellulose (CMC) as an additive component. ), And only when γ-butyrolactone is present in the electrolytic solution, lithium fluoroborate type (hereinafter BF type)
It is possible to suppress the phenomenon of capacity decrease.

【0018】他の合成方法によるPVDFを用いた場合、お
よびSBRとCMCとの組み合わせでない場合は、この
ような効果は全く見られない。したがって、電極を高エ
ネルギー密度化させる時に、極めて有効な手段である。
When PVDF produced by another synthesis method is used, or when SBR and CMC are not combined, no such effect is observed. Therefore, it is an extremely effective means for increasing the energy density of the electrode.

【0019】そのメカニズムについては、現時点では定
かではないが、PVDFに内在する活性点があり、電極内部
でBF系との塩の相互作用により抵抗が低減すること
や、樹脂の結晶性の違いに起因する膨潤性が向上し、リ
チウムの拡散が容易になり、その結果電池容量の低下も
従来に比べ半減するものと堆定される。また、SBRと
CMCを併用することにより、負極表面にCMC由来の
エステル基などが存在し、それらが充電時に負極被膜が
形成される際に作用して、通常であれば被膜形成時に消
費されやすいラクトンの分解を防ぐと共に、より緻密な
被膜の形成がなされていると推定される。
The mechanism is not clear at this time, but there is an active site inherent in PVDF, which reduces the resistance due to the interaction of the salt with the BF system inside the electrode, and the difference in the crystallinity of the resin. It is settled that the resulting swelling property is improved and the diffusion of lithium is facilitated, and as a result, the decrease in battery capacity is halved compared to the conventional one. Further, by using SBR and CMC in combination, ester groups derived from CMC are present on the surface of the negative electrode, which act when the negative electrode coating film is formed at the time of charging, and are usually easily consumed at the time of forming the coating film. It is presumed that the decomposition of the lactone is prevented and a more dense film is formed.

【0020】乳化重合法を用いる点については、特開平
8−250127号公報などに開示されている。乳化重
合法は、例えば実質的に無酸素下で、水媒体中で、ヨウ
素化合物または臭素化合物、、好ましくはジヨウ素化合
物の存在下に、パーハロオレフィン、要すれば硬化部位
を与える単量体を加圧下で撹拌しながらラジカル開始剤
の存在下乳化重合を行う方法が挙げられる。
The point of using the emulsion polymerization method is disclosed in JP-A-8-250127. The emulsion polymerization method is, for example, in the presence of an iodine compound or a bromine compound, preferably a diiodine compound, in a water medium under substantially oxygen-free conditions, and a perhaloolefin, if necessary, a monomer that provides a curing site. There may be mentioned a method of carrying out emulsion polymerization in the presence of a radical initiator while stirring under pressure.

【0021】乳化重合法により得られたホモポリマーを
用いる一つの利点は、極めて高純度のポリマー、つまり
不純物が痕跡量である、つまり不純物がppb(百万分
率)範囲の量であるポリマーが得られる。
One advantage of using the homopolymers obtained by emulsion polymerization is that the polymers are of very high purity, that is to say trace impurities, ie impurities in the ppb (parts per million) range. can get.

【0022】この乳化重合法により得られたホモポリマ
ーの結晶化度は30%以上、特に35〜55%程度であ
る。また、その分子量としては80,000以上が好ま
しく、特に100,000〜140,000が好まし
い。
The crystallinity of the homopolymer obtained by this emulsion polymerization method is 30% or more, especially about 35 to 55%. The molecular weight thereof is preferably 80,000 or more, and particularly preferably 100,000 to 140,000.

【0023】電極は、好ましくは電極活物質と結着剤、
必要により導電助剤との組成物を用いる。
The electrode is preferably an electrode active material and a binder,
A composition with a conductive additive is used if necessary.

【0024】負極には、活物質として炭素材料を用い
る。負極には必要に応じて導電助剤を加え、結着剤とし
てスチレンブタジエンゴム(SBR)を用い、さらに添
加剤としてカルボキシメチルセルロース(CMC)を用
いる。
A carbon material is used as an active material for the negative electrode. If necessary, a conductive auxiliary agent is added to the negative electrode, styrene-butadiene rubber (SBR) is used as a binder, and carboxymethyl cellulose (CMC) is used as an additive.

【0025】バインダーとして用いるスチレンブタジエ
ンゴム(SBR)は、負極集電体への接着性が良好であ
り、高温下でも安定した接着力を維持する。添加剤とし
て含有するカルボキシメチルセルロース(CMC)は、
炭素材料に増粘処理を行うために使用される。この処理
が行われた後にSBRと混合することで良好な塗布液を
得ることができる。
Styrene-butadiene rubber (SBR) used as a binder has good adhesiveness to the negative electrode current collector, and maintains stable adhesive force even at high temperatures. Carboxymethyl cellulose (CMC) contained as an additive is
Used to perform thickening treatment on carbon materials. A good coating solution can be obtained by mixing with SBR after this treatment.

【0026】正極には、リチウムイオンがインターカレ
ート・デインターカレート可能な酸化物等を正極活物質
を用いることが好ましい。さらに、好ましくは正極には
前記活物質に加え、微量のニオブ(Nb)を含有する。
また、バインダーとしては、上記乳化重合法により合成
されたPVDFホモポリマーを用いる。
For the positive electrode, it is preferable to use a positive electrode active material such as an oxide capable of intercalating / deintercalating lithium ions. Furthermore, the positive electrode preferably contains a trace amount of niobium (Nb) in addition to the active material.
As the binder, the PVDF homopolymer synthesized by the emulsion polymerization method is used.

【0027】このような電極を用いることにより、良好
な特性のリチウム二次電池を得ることができる。
By using such an electrode, a lithium secondary battery having good characteristics can be obtained.

【0028】電極活物質として用いる炭素材料は、例え
ば、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、天然あ
るいは人造の黒鉛、樹脂焼成炭素材料、カーボンブラッ
ク、炭素繊維などから適宜選択すればよい。これらは炭
素繊維を除いて粉末として用いられる。これらのなかで
も炭素繊維が好ましい。また、黒鉛も好ましく、その平
均粒子径は1〜30μm 、特に5〜25μm であること
が好ましい。平均粒子径が小さすぎると、充放電サイク
ル寿命が短くなり、また、容量のばらつき(個体差)が
大きくなる傾向にある。平均粒子径が大きすぎると、容
量のばらつきが著しく大きくなり、平均容量が小さくな
ってしまう。平均粒子径が大きい場合に容量のばらつき
が生じるのは、黒鉛と集電体との接触や黒鉛同士の接触
にばらつきが生じるためと考えられる。
The carbon material used as the electrode active material may be appropriately selected from, for example, mesocarbon microbeads (MCMB), natural or artificial graphite, resin-fired carbon material, carbon black, carbon fiber and the like. These are used as powders except for carbon fibers. Among these, carbon fiber is preferable. Graphite is also preferable, and its average particle diameter is preferably 1 to 30 μm, particularly 5 to 25 μm. If the average particle size is too small, the charge / discharge cycle life tends to be short, and the capacity variation (individual difference) tends to increase. If the average particle size is too large, the variation in capacity becomes extremely large and the average capacity becomes small. When the average particle diameter is large, the variation in capacity is considered to be due to the variation in the contact between graphite and the current collector and the contact between graphite.

【0029】リチウムイオンがインターカレート・デイ
ンターカレート可能な酸化物としては、リチウムを含む
複合酸化物が好ましく、例えば、LiCoO2、LiM
2 4、LiNiO2、LiV24などが挙げられる。
これらの酸化物の粉末の平均粒子径は1〜40μm 程度
であることが好ましい。
Lithium ion is an intercalating day
Intercalatable oxides include lithium
Complex oxides are preferred, for example LiCoO 2.2, LiM
n2O Four, LiNiO2, LiV2OFourAnd so on.
The average particle size of these oxide powders is about 1-40 μm
Is preferred.

【0030】正極には、前記活物質に加えて微量のニオ
ブ(Nb)元素を含有する。正極におけるニオブ(N
b)の含有量は、好ましくは0.1〜0.4質量%、特
に0.12〜0.35質量%である。ニオブの含有量が
多すぎると容量の低下を引きおこし、少なすぎると高温
保存後の容量回復や、その後のサイクル特性が悪化して
くる。
The positive electrode contains a trace amount of niobium (Nb) element in addition to the active material. Niobium (N
The content of b) is preferably 0.1-0.4% by weight, in particular 0.12-0.35% by weight. If the niobium content is too high, the capacity will be reduced, and if it is too low, the capacity will be recovered after high temperature storage and the cycle characteristics thereafter will be deteriorated.

【0031】電極には、必要により導電助剤が添加され
る。導電助剤としては、好ましくは黒鉛、カーボンブラ
ック、炭素繊維、ニッケル、アルミニウム、銅、銀等の
金属が挙げられ、特に黒鉛、カーボンブラックが好まし
い。
A conductive auxiliary agent is added to the electrode, if necessary. Examples of the conductive aid include graphite, carbon black, carbon fibers, metals such as nickel, aluminum, copper, silver and the like, and graphite and carbon black are particularly preferable.

【0032】電極組成は負極では、重量比で活物質:導
電助剤:SBR:CMC=85〜95:2〜8:2〜
5:1〜2の範囲が好ましく、正極では、重量比で活物
質:導電助剤:PVDFホモポリマー=85〜92:5
〜9:3〜6の範囲が好ましい。
In the negative electrode, the electrode composition is a weight ratio of active material: conductive additive: SBR: CMC = 85 to 95: 2 to 8: 2.
The range of 5: 1 to 2 is preferable, and in the positive electrode, the weight ratio of active material: conductive additive: PVDF homopolymer = 85 to 92: 5.
The range of -9: 3-6 is preferable.

【0033】電極の製造は、まず、活物質と結着剤、必
要に応じて導電助剤を、結着剤溶液に分散し、塗布液を
調製する。
To manufacture the electrode, first, an active material, a binder and, if necessary, a conductive auxiliary agent are dispersed in a binder solution to prepare a coating solution.

【0034】そして、この電極塗布液を集電体に塗布す
る。塗布する手段は特に限定されず、集電体の材質や形
状などに応じて適宜決定すればよい。一般に、メタルマ
スク印刷法、静電塗装法、ディップコート法、スプレー
コート法、ロールコート法、ドクターブレード法、グラ
ビアコート法、スクリーン印刷法等が使用されている。
その後、必要に応じて、平板プレス、カレンダーロール
等により圧延処理を行う。
Then, the electrode coating liquid is applied to the current collector. The means for applying is not particularly limited and may be appropriately determined depending on the material and shape of the current collector. Generally, a metal mask printing method, an electrostatic coating method, a dip coating method, a spray coating method, a roll coating method, a doctor blade method, a gravure coating method, a screen printing method and the like are used.
Then, if necessary, rolling treatment is performed by a flat plate press, a calendar roll, or the like.

【0035】集電体は、電池の使用するデバイスの形状
やケース内への集電体の配置方法などに応じて、適宜通
常の集電体から選択すればよい。一般に、正極にはアル
ミニウム等が、負極には銅、ニッケル等が使用される。
なお、集電体は、通常、金属箔、金属メッシュなどが使
用される。金属箔よりも金属メッシュの方が電極との接
触抵抗が小さくなるが、金属箔でも十分小さな接触抵抗
が得られる。
The current collector may be appropriately selected from ordinary current collectors depending on the shape of the device used by the battery, the method of arranging the current collector in the case, and the like. Generally, aluminum or the like is used for the positive electrode and copper, nickel or the like is used for the negative electrode.
A metal foil, a metal mesh, or the like is usually used as the current collector. Although the metal mesh has a smaller contact resistance with the electrode than the metal foil, the metal foil can also obtain a sufficiently small contact resistance.

【0036】そして、溶媒を蒸発させ、電極を作製す
る。塗布厚は、50〜300μm 程度とすることが好ま
しい。
Then, the solvent is evaporated to produce an electrode. The coating thickness is preferably about 50 to 300 μm.

【0037】<リチウム二次電池>リチウム二次電池の
構造は特に限定されないが、通常、正極、負極及びセパ
レータから構成され、積層型電池や円筒型電池等に適用
される。
<Lithium Secondary Battery> The structure of the lithium secondary battery is not particularly limited, but is usually composed of a positive electrode, a negative electrode and a separator, and is applied to a laminated battery, a cylindrical battery or the like.

【0038】このような正極、セパレータ、負極をこの
順に積層し、圧着して電池素体とする。
Such a positive electrode, a separator and a negative electrode are laminated in this order and pressure-bonded to obtain a battery body.

【0039】セパレータに含浸させる電解液は一般に電
解質塩と溶媒よりなる。電解質塩としては、例えば、L
iBF4 、LiPF6 、LiAsF6 、LiSO3 CF
3 、LiClO4 、LiN(SO2 CF32 等のリチ
ウム塩を挙げることができるが、本発明ではLiBF4
等のフッ化硼素酸系リチウムを用いる。
The electrolytic solution with which the separator is impregnated generally comprises an electrolyte salt and a solvent. Examples of the electrolyte salt include L
iBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSO 3 CF
Lithium salts such as 3 , LiClO 4 and LiN (SO 2 CF 3 ) 2 can be mentioned, but LiBF 4 is used in the present invention.
Lithium fluoroborate is used.

【0040】電解液の溶媒としては、γ−ブチロラクト
ン等のラクトンが必ず存在するものであればよい。ラク
トンと他の溶媒との混合溶媒とする場合、セパレータ、
電解質塩との相溶性が良好なものであれば他の溶媒は特
に制限はされないが、リチウム電池等では高い動作電圧
でも分解の起こらない極性有機溶媒が好ましい。例え
ば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボ
ネート(PC)、ブチレンカーボネート、ジメチルカー
ボネート(DMC)、ジエチルカーボネート、エチルメ
チルカーボネート等のカーボネート類、テトラヒドロフ
ラン(略称THF)、2−メチルテトラヒドロフラン等
の環式エーテル、1,3−ジオキソラン、4−メチルジ
オキソラン等の環式エーテル、スルホラン等を挙げるこ
とができる。
The solvent for the electrolytic solution may be any solvent in which a lactone such as γ-butyrolactone is always present. When using a mixed solvent of lactone and another solvent, a separator,
The other solvent is not particularly limited as long as it has good compatibility with the electrolyte salt, but a polar organic solvent that does not decompose even at a high operating voltage in a lithium battery or the like is preferable. For example, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate, dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate, carbonates such as ethylmethyl carbonate, tetrahydrofuran (abbreviation THF), cyclic ethers such as 2-methyltetrahydrofuran, Examples thereof include cyclic ethers such as 1,3-dioxolane and 4-methyldioxolane, and sulfolane.

【0041】本発明では電解液の溶媒中に少なくともγ
−ブチロラクトン等のラクトンを含有する。また、この
γ−ブチロラクトン等のラクトンとの組み合わせにおい
て、上記溶媒中ではEC等の環状カーボネートが好まし
い。また、環状カーボネートとラクトンとの体積比が、
エチレンカーボネートとγブチロラクトンに換算して、
好ましくは6/4〜1/9、より好ましくは3/7〜1
/9、特に1/3〜3/17であることが好ましい。
In the present invention, at least γ is added to the solvent of the electrolytic solution.
-Contains a lactone such as butyrolactone. Further, in combination with this lactone such as γ-butyrolactone, a cyclic carbonate such as EC is preferable in the above solvent. Further, the volume ratio of cyclic carbonate and lactone is
Converted to ethylene carbonate and γ-butyrolactone,
Preferably 6/4 to 1/9, more preferably 3/7 to 1
It is preferably / 9, particularly preferably 1/3 to 3/17.

【0042】溶媒と電解質塩とで電解液を構成すると考
えた場合の電解質塩の濃度は、好ましくは0.3〜5mo
l/lである。通常、0.8〜2.0mol/l辺りで最も高い
イオン伝導性を示す。
The concentration of the electrolyte salt when considering that the solvent and the electrolyte salt constitute the electrolyte solution is preferably 0.3 to 5 mol.
l / l. Usually, the highest ionic conductivity is shown around 0.8 to 2.0 mol / l.

【0043】セパレータを形成する固体電解質ないしセ
パレータシートは、上記ポリフッ化ビニリデンホモポリ
マー、特に乳化重合法により製造されたものを用いるこ
とが好ましい。
As the solid electrolyte or separator sheet forming the separator, it is preferable to use the above-mentioned polyvinylidene fluoride homopolymer, especially one produced by the emulsion polymerization method.

【0044】本発明で使用される固体電解質用微多孔膜
は、以下に示す湿式相分離法により形成することが好ま
しい。
The microporous membrane for solid electrolyte used in the present invention is preferably formed by the following wet phase separation method.

【0045】湿式相分離法とは、溶液流延法による成膜
において、相分離を溶液中で行う方法である。すなわ
ち、微多孔膜となるポリマーをこのポリマーが溶解しう
る溶媒に溶解させ、得られた成膜原液を金属あるいはプ
ラスチックフィルム等の支持体上に均一に塗布して膜を
形成する。その後、膜状にキャストした成膜原液を凝固
浴と呼ばれる溶液中に導入し,相分離を生じさせること
で微多孔膜を得る方法である。成膜原液の塗布は、凝固
浴中で行ってもよい。
The wet phase separation method is a method in which phase separation is performed in a solution in film formation by a solution casting method. That is, a polymer to be a microporous film is dissolved in a solvent in which the polymer can be dissolved, and the obtained film-forming stock solution is uniformly applied on a support such as a metal or plastic film to form a film. After that, a film-forming undiluted solution cast into a film is introduced into a solution called a coagulation bath to cause phase separation to obtain a microporous film. The coating solution for film formation may be applied in a coagulation bath.

【0046】上記微多孔膜と電極との接着性を向上させ
るための接着剤を使用してもよい。具体的には、ユニス
トール(三井化学社製)、SBR(日本ゼオン社製)、
アクアテックス(中央理化社製)、アドコート(モート
ン社製)等のポリオレフィン系接着剤等を挙げることが
でき、なかでもアクアテックス等が好ましい。
An adhesive for improving the adhesiveness between the microporous film and the electrode may be used. Specifically, UNISTOL (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), SBR (manufactured by Zeon Corporation),
Examples thereof include polyolefin adhesives such as Aquatex (manufactured by Chuo Rika Co., Ltd.) and Adcoat (manufactured by Morton Co.), and among others, Aquatex is preferred.

【0047】接着剤は、水、あるいはトルエン等の有機
溶剤に溶解、あるいは分散させて、散布、塗布等により
微多孔膜に付着・配置される。
The adhesive is dissolved or dispersed in water or an organic solvent such as toluene, and then applied or placed on the microporous membrane by spraying, coating or the like.

【0048】微多孔膜の空孔率は50%以上、好ましく
は50〜90%、より好ましくは70〜80%である。
また、孔径は0.02μm 以上、2μm 以下、好ましく
は0.02μm 以上、1μm 以下、より好ましくは0.
04μm 以上、0.8μm 以下、特に好ましくは0.1
μm 以上、0.8μm 以下、さらに好ましくは0.1μ
m 以上、0.6μm 以下である。微多孔膜の膜厚は、好
ましくは20〜80μm 、より好ましくは25〜45μ
m である。
The porosity of the microporous membrane is 50% or more, preferably 50 to 90%, more preferably 70 to 80%.
The pore diameter is 0.02 μm or more and 2 μm or less, preferably 0.02 μm or more and 1 μm or less, and more preferably 0.
04 μm or more and 0.8 μm or less, particularly preferably 0.1
μm or more and 0.8 μm or less, more preferably 0.1 μm
It is m or more and 0.6 μm or less. The thickness of the microporous film is preferably 20 to 80 μm, more preferably 25 to 45 μm.
m.

【0049】微多孔膜は、融点が好ましくは150℃以
上、特に160〜170℃、融解熱が好ましくは30J
/g以上、特に40〜60J/gの材料により形成されて
いることが好ましい。
The melting point of the microporous membrane is preferably 150 ° C. or higher, particularly 160 to 170 ° C., and the heat of fusion is preferably 30 J.
/ G or more, particularly preferably 40 to 60 J / g of material.

【0050】セパレータには他のゲル型高分子を用いて
もよい。例えば、(1)ポリエチレンオキサイド、ポリ
プロピレンオキサイド等のポリアルキレンオキサイド、
(2)エチレンオキサイドとアクリレートの共重合体、
(3)エチレンオキサイドとグリシルエーテルの共重合
体、(4)エチレンオキサイドとグリシルエーテルとア
リルグリシルエーテルとの共重合体、(5)ポリアクリ
レート (6)ポリアクリロニトリル (7)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−塩
化3フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキ
サフルオロプロビレンフッ素ゴム、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
フッ素ゴム等のフッ素系高分子等が挙げられる。
Other gel type polymers may be used for the separator. For example, (1) polyalkylene oxide such as polyethylene oxide and polypropylene oxide,
(2) a copolymer of ethylene oxide and acrylate,
(3) Copolymer of ethylene oxide and glycyl ether, (4) Copolymer of ethylene oxide, glycyl ether and allyl glycyl ether, (5) Polyacrylate (6) Polyacrylonitrile (7) Polyvinylidene fluoride, Fluorinated Fluorinated vinylidene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylene chloride copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene fluororubber, vinylidene fluoride "tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene fluororubber, etc." Polymers and the like can be mentioned.

【0051】ゲル高分子は電解液と混ぜてもよく、また
セパレータに塗布をしてもよい。さらに、開始剤を入れ
ることにより、紫外線、EB、熱等でゲル高分子を架橋
させてもよい。
The gel polymer may be mixed with the electrolytic solution or may be applied to the separator. Further, the gel polymer may be crosslinked by ultraviolet rays, EB, heat, etc. by adding an initiator.

【0052】固体状電解質の膜厚は、5〜100μm 、
さらには5〜60μm 、特に10〜40μm であること
が好ましい。本発明の固体状電解質は強度が強いので、
膜厚を薄くすることができる。本発明の固体状電解質
は、実用上60μm 以下にはできなかった従来のゲル電
解質と比べて薄膜化が可能であり、さらには、溶液系の
リチウムイオン電池において使用されているセパレータ
(通常25μm )よりも薄くできる。そのため、固体状
電解質を用いる利点の一つである薄型大面積化、すなわ
ちシート状形態化が可能である。
The thickness of the solid electrolyte is 5 to 100 μm,
Further, it is preferably 5 to 60 μm, and particularly preferably 10 to 40 μm. Since the solid electrolyte of the present invention has high strength,
The film thickness can be reduced. The solid electrolyte of the present invention can be made into a thin film as compared with a conventional gel electrolyte which could not be practically made 60 μm or less, and further, a separator (usually 25 μm) used in a solution type lithium ion battery. Can be thinner than Therefore, one of the advantages of using the solid electrolyte can be reduced in thickness and area, that is, in the form of a sheet.

【0053】そのほかのセパレータ構成材料として、ポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフイン類の
一種又は二種以上(二種以上の場合、二層以上のフィル
ムの張り合わせ物などがある)、ポリエチレンテレフタ
ーレートのようなポリエステル類、エチレン−テトラフ
ルオロエチレン共重合体のような熱可塑性フッ素樹脂
類、セルロース類などがある。シートの形態はJIS−P81
17に規定する方法で測定した通気度が5〜2000秒/
100cc程度、厚さが5〜100μm 程度の微多孔膜フ
ィルム、織布、不織布などがある。
Other separator constituent materials include one or more kinds of polyolefins such as polyethylene and polypropylene (in the case of two or more kinds, a laminated product of two or more layers of film), polyethylene terephthalate, etc. Examples include polyesters, thermoplastic fluororesins such as ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and celluloses. Sheet form is JIS-P81
The air permeability measured by the method specified in 17 is 5 to 2000 seconds /
There are microporous film, woven cloth, non-woven cloth, etc. having a thickness of about 100 cc and a thickness of about 5 to 100 μm.

【0054】電解質には、添加剤としてビニレンカーボ
ネート、ビニルエチレンカーボネートを好ましくは1〜
2質量%程度含有する。このような添加剤を含有するこ
とにより、初期のサイクル特性が向上し、長期サイクル
特性もこれにより格段に改善される。また、インピーダ
ンスを低下させ、電気特性も良好になる。
Vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate are preferably added to the electrolyte as additives.
Contains about 2% by mass. By including such an additive, the initial cycle characteristics are improved and the long-term cycle characteristics are remarkably improved. In addition, the impedance is lowered and the electric characteristics are improved.

【0055】外装袋は、例えばアルミニウム等の金属層
の両面に、熱接着性樹脂層としてのポリプロピレン、ポ
リエチレン等のポリオレフィン樹脂層や耐熱性のポリエ
ステル樹脂層が積層されたラミネートフィルムから構成
されている。外装袋は、予め2枚のラミネートフィルム
をそれらの3辺の端面の熱接着性樹脂層相互を熱接着し
て第1のシール部を形成し、1辺が開口した袋状に形成
される。あるいは、一枚のラミネートフィルムを折り返
して両辺の端面を熱接着してシール部を形成して袋状と
してもよい。
The outer bag is composed of a laminate film in which a polyolefin resin layer such as polypropylene or polyethylene as a heat-adhesive resin layer or a heat-resistant polyester resin layer is laminated on both surfaces of a metal layer such as aluminum. . The outer bag is formed in a bag shape in which one side is opened by previously heat-bonding two laminated films to each other on the heat-adhesive resin layers on the end faces of the three sides to form a first seal portion. Alternatively, a single laminated film may be folded back and the end faces of both sides may be heat-bonded to form a seal portion to form a bag shape.

【0056】ラミネートフィルムとしては、ラミネート
フィルムを構成する金属箔と導出端子間の絶縁を確保す
るため、内装側から熱接着性樹脂層/ポリエステル樹脂
層/金属箔/ポリエステル樹脂層の積層構造を有するラ
ミネートフィルムを用いることが好ましい。このような
ラミネートフィルムを用いることにより、熱接着時に高
融点のポリエステル樹脂層が溶けずに残るため、導出端
子と外装袋の金属箔との離間距離を確保し、絶縁を確保
することができる。そのため、ラミネートフィルムのポ
リエステル樹脂層の厚さは、5〜100μm 程度とする
ことが好ましい。
The laminate film has a laminated structure of a thermoadhesive resin layer / polyester resin layer / metal foil / polyester resin layer from the interior side in order to secure insulation between the metal foil forming the laminate film and the lead-out terminal. It is preferable to use a laminated film. By using such a laminated film, the polyester resin layer having a high melting point remains without being melted at the time of heat bonding, so that a separation distance between the lead-out terminal and the metal foil of the outer bag can be secured and insulation can be secured. Therefore, the thickness of the polyester resin layer of the laminated film is preferably about 5 to 100 μm.

【0057】[0057]

【実施例】以下、本発明について実施例を用いて説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.

【0058】<実施例1>電解質膜として、下記の材料
を用いて微多孔膜を作製し、これを用いて固体状電解質
とした。
Example 1 As the electrolyte membrane, a microporous membrane was prepared using the following materials, and this was used as a solid electrolyte.

【0059】ジメチルアセトアミド40重量部、ジオキ
サン40重量部からなる混合溶液に、ポリフッ化ビニリ
デン〔エルフアトケム社(アトフイーナ社)製、Kynar
741〕20重量部を溶解し、ドクターブレード法を用い
て200μm の膜厚にガラス板上に流延した。
A mixed solution of 40 parts by weight of dimethylacetamide and 40 parts by weight of dioxane was added to polyvinylidene fluoride [Kynar, manufactured by Elf Atchem (Atofina)].
741] 20 parts by weight was melted and cast on a glass plate to a film thickness of 200 μm using a doctor blade method.

【0060】流延後、直ちにジオキサン80重量部、水
20重量部からなる凝固浴に10分間浸漬し、凝固させ
た後、流水中で30分間洗浄した後、60℃で1時間乾
燥し、厚さ50μm のポリフッ化ビニリデンホモポリマ
ーよりなる微多孔膜を得た。
Immediately after casting, it was immersed in a coagulation bath consisting of 80 parts by weight of dioxane and 20 parts by weight of water for 10 minutes to coagulate it, washed in running water for 30 minutes, then dried at 60 ° C. for 1 hour, and then thickened. A 50 μm thick polyvinylidene fluoride homopolymer was obtained.

【0061】得られた微多孔膜の空孔率は70%、孔
径:0.2μm であった。
The microporous membrane obtained had a porosity of 70% and a pore diameter of 0.2 μm.

【0062】上記微多孔膜表面に接着性を付与するた
め、ポリオレフィン系材料をスプレー等により堆積させ
てもよい。
In order to impart adhesiveness to the surface of the microporous film, a polyolefin material may be deposited by spraying or the like.

【0063】そして、この固体状電解質シートに、電解
液(ELと略す)2M LiBF4/EC+γブチロラ
クトン(EC/γブチロラクトン=2/8(体積比))
にビニレンカーボネート1質量%を添加したもの含浸さ
せ、固体状電解質を得た。
Then, an electrolyte solution (abbreviated as EL) 2M LiBF 4 / EC + γ-butyrolactone (EC / γ-butyrolactone = 2/8 (volume ratio)) was added to the solid electrolyte sheet.
Was impregnated with 1% by mass of vinylene carbonate to obtain a solid electrolyte.

【0064】さらに、得られた固体状電解質を用いて電
池を作製した。
Further, a battery was produced using the obtained solid electrolyte.

【0065】正極活物質としてLiCoO2 を、導電助
剤としてアセチレンブラックを、バインダとして上記乳
化重合法により合成したポリフッ化ビニリデンホモポリ
マーを用いた。
LiCoO 2 was used as the positive electrode active material, acetylene black was used as the conduction aid, and polyvinylidene fluoride homopolymer synthesized by the emulsion polymerization method was used as the binder.

【0066】重量比でLiCoO2 :アセチレンブラッ
ク:PVDF=87:8:5となるように秤量し、さら
にn−メチルピロリドン(NMP)をNMP:PVDF
=9:1(重量比)となるように加え、これらを室温下
で混合して正極用スラリーとした。
The weight ratio was LiCoO 2 : acetylene black: PVDF = 87: 8: 5, and n-methylpyrrolidone (NMP) was added to NMP: PVDF.
= 9: 1 (weight ratio), and these were mixed at room temperature to obtain a positive electrode slurry.

【0067】また、負極活物質としてメソカーボンマイ
クロビーズ(MCMB)を、導電助剤としてアセチレン
ブラックを、バインダーとしてSBRを、分散剤として
CMCを用いた。
Mesocarbon microbeads (MCMB) were used as the negative electrode active material, acetylene black was used as the conduction aid, SBR was used as the binder, and CMC was used as the dispersant.

【0068】重量比でMCMB:アセチレンブラック:
SBR:CMC=90:5.5:3:1.5となるよう
に秤量し、さらに純水を純水:CMC=98:2(重量
比)となるように加え、これにMCMBとアセチレンブ
ラックを加えてペーストとした。次いで、純水を純水:
SBR=1:1(重量比)となるように調整した分散液
を、上記ペーストに加えて調合して負極用スラリーとし
た。
By weight ratio MCMB: acetylene black:
SBR: CMC = 90: 5.5: 3: 1.5 was weighed, and pure water was further added so that pure water: CMC = 98: 2 (weight ratio), and MCMB and acetylene black were added. Was added to form a paste. Then, pure water is purified water:
The dispersion liquid adjusted so that SBR = 1: 1 (weight ratio) was added to the above paste to prepare a negative electrode slurry.

【0069】そして、得られた正極用スラリー、負極用
スラリーをそれぞれドクターブレード法によりアルミニ
ウム箔、および銅箔上に塗布し、100℃〜130℃で
NMPまたは純水を蒸発乾燥させてシート化した。シー
ト化された正極および負極は、それぞれロールプレスに
よって所定の厚みにまで加工した。
The obtained positive electrode slurry and negative electrode slurry were applied on an aluminum foil and a copper foil, respectively, by a doctor blade method, and NMP or pure water was evaporated and dried at 100 ° C. to 130 ° C. to form a sheet. . The sheet-formed positive electrode and negative electrode were each processed into a predetermined thickness by roll pressing.

【0070】このようにして得られた固体状電解質、正
極および負極を所定のサイズに切断して、各シートを積
層し、130〜160℃で熱ラミネートした。その後、
正極には集電体として予め導電性接着剤を塗布したアル
ミニウムグリッドを、負極には集電体として予め導電性
接着剤を塗布した銅グリッドを熱ラミネートした。そし
て、これに電解液として2M LiBF4 /EC+γブ
チロラクトン(EC/γブチロラクトン=2/8(体積
比))にビニレンカーボネート1質量%を添加したもの
を含浸させた後、アルミラミネートパックに封入し、リ
チウム二次電池を作製した。
The solid electrolyte, the positive electrode and the negative electrode thus obtained were cut into a predetermined size, the respective sheets were laminated and thermally laminated at 130 to 160 ° C. afterwards,
The positive electrode was thermally laminated with an aluminum grid previously coated with a conductive adhesive as a current collector, and the negative electrode was thermally laminated with a copper grid previously coated with a conductive adhesive as a current collector. Then, this was impregnated with 2M LiBF 4 / EC + γ-butyrolactone (EC / γ-butyrolactone = 2/8 (volume ratio)) to which 1% by mass of vinylene carbonate was added as an electrolytic solution, and then the mixture was sealed in an aluminum laminate pack, A lithium secondary battery was produced.

【0071】作製したサンプルの充電後の容量を測定し
た。電池容量についてはPF系の電池を作製した時の容
量を基準とした。
The capacity of the produced sample after charging was measured. The battery capacity was based on the capacity when a PF-based battery was manufactured.

【0072】<実施例2>実施例1において、電解液組
成を下記に変更した以外は同様にして電子を作製し、測
定した。 電解液組成 EC/γブチロラクトン=3/7(体積比)
Example 2 Electrons were prepared and measured in the same manner as in Example 1, except that the composition of the electrolytic solution was changed to the following. Electrolyte composition EC / γ-butyrolactone = 3/7 (volume ratio)

【0073】<比較例1>下記の電解液組成を用いた以
外は、実施例1と同様にしてPF系の電池を作製した。 電解液組成 EC/DEC=3/7(体積比) 塩:1M LiPF6
<Comparative Example 1> A PF battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following electrolytic solution composition was used. Electrolyte solution composition EC / DEC = 3/7 (volume ratio) Salt: 1M LiPF 6

【0074】<比較例2>正負極ともに結着剤として、
懸濁重合法により得られたPVDF KF1000、ホ
モポリマーを用いた以外は実施例1と同様にして電池を
作製し、容量を測定した。
<Comparative Example 2> For both the positive and negative electrodes as a binder,
A battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that PVDF KF1000 obtained by the suspension polymerization method and a homopolymer were used, and the capacity was measured.

【0075】<比較例3>電解液を下記の電解液組成と
した以外は比較例1と同様にして電池を作製した。 電解液組成 EC/DEC=4/6(体積比)
<Comparative Example 3> A battery was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the electrolytic solution had the following composition. Electrolyte composition EC / DEC = 4/6 (volume ratio)

【0076】以上の電池について、初期容量、60℃保
存後の回復容量の結果を表1にまとめた。
Table 1 shows the results of the initial capacity and the recovery capacity after storage at 60 ° C. for the above batteries.

【0077】[0077]

【表1】 [Table 1]

【0078】表1から明らかなように、実施例1、2の
場合、比較例1、2と比べ初期の容量が同等以上である
こと、および回復容量が100%近いレベルまで改善さ
れていることがわかる。
As is clear from Table 1, in the case of Examples 1 and 2, the initial capacity is equal to or more than that of Comparative Examples 1 and 2, and the recovery capacity is improved to a level close to 100%. I understand.

【0079】これは、ゲル化固体電解質構成要素として
γブチロラクトン、PVDFポリマーを用い、なおかつ
電極結着剤として、実施例1に示した正極側にPVDF
ポリマー、負極側にSBRおよびCMCを用いた点にあ
る。これは、ゲル化固体電解質構成要素と結着剤が共存
して始めて発現する効果である。
This uses γ-butyrolactone and PVDF polymer as the gelled solid electrolyte constituents, and also uses PVDF on the positive electrode side shown in Example 1 as the electrode binder.
The point is that SBR and CMC are used for the polymer and the negative electrode side. This is an effect that is exhibited only when the gelled solid electrolyte component and the binder coexist.

【0080】また、本実施例では、ゲル系固体電解質を
用いたが、上記PVDF、SBRとγブチロラクトンが
共存すれば、従来の溶液系電池においても同様な効果が
得られる。また、実施例1においてビニレンカーボネー
トに代えてビニルエチレンカーボネートを用いたところ
ほぼ同様の効果が得られることが確認された。
Although the gel-type solid electrolyte is used in this example, if PVDF, SBR and γ-butyrolactone coexist, the same effect can be obtained in the conventional solution-type battery. Further, it was confirmed that substantially the same effect was obtained when vinyl ethylene carbonate was used instead of vinylene carbonate in Example 1.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、BF系塩
を用いる際に生ずる高温保存時における回復容量低下を
抑制することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in recovery capacity during high temperature storage that occurs when a BF salt is used.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 哲 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 Fターム(参考) 5H029 AJ03 AK03 AL06 AM03 AM04 AM07 AM16 EJ12 HJ01 HJ07 HJ11 5H050 AA08 AA10 BA17 CA07 CA08 CA09 CB07 DA11 DA13 DA18 EA22 EA23 HA01 HA07 HA11   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Satoshi Maruyama             1-13-1, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo             -In DC Inc. F-term (reference) 5H029 AJ03 AK03 AL06 AM03 AM04                       AM07 AM16 EJ12 HJ01 HJ07                       HJ11                 5H050 AA08 AA10 BA17 CA07 CA08                       CA09 CB07 DA11 DA13 DA18                       EA22 EA23 HA01 HA07 HA11

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極側に乳化重合法により合成されたP
VDFホモポリマーおよび微量のニオブと、 負極側にスチレンブタジエンゴムおよびカルボキシメチ
ルセルロースとを有し、 さらに電解質にフッ化硼素酸リチウム系の塩とラクトン
とを含有するリチウム二次電池。
1. A P synthesized on the positive electrode side by an emulsion polymerization method.
A lithium secondary battery containing VDF homopolymer and a trace amount of niobium, styrene-butadiene rubber and carboxymethylcellulose on the negative electrode side, and further containing a lithium fluoroborate salt and a lactone as an electrolyte.
【請求項2】 前記電解質の溶媒にさらに環状カーボネ
ートを含有し、 環状カーボネート:ラクトンの体積比が、6:4〜1:
9である請求項1のリチウムイオン二次電池、
2. The solvent of the electrolyte further contains a cyclic carbonate, and the volume ratio of cyclic carbonate: lactone is 6: 4 to 1:
9. The lithium-ion secondary battery according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記正極はニオブ(Nb)を0.1〜
0.4質量%含有する請求項1または2のリチウムイオ
ン二次電池。
3. The positive electrode contains niobium (Nb) in an amount of 0.1 to 0.1.
The lithium ion secondary battery according to claim 1, which contains 0.4% by mass.
【請求項4】 前記PVDFの分子量が80,000以
上である請求項1〜3のいずれかのリチウム二次電池。
4. The lithium secondary battery according to claim 1, wherein the PVDF has a molecular weight of 80,000 or more.
【請求項5】 前記電解質は、ゲル化させた固体電解質
であり、 この固体電解質に前記PVDFホモポリマー、ラクト
ン、フッ化硼素酸リチウム系の塩を含有する請求項1〜
4のいずれかのリチウムイオン二次電池。
5. The electrolyte is a gelled solid electrolyte, and the solid electrolyte contains the PVDF homopolymer, a lactone, and a lithium fluoroborate-based salt.
4. The lithium ion secondary battery according to any one of 4 above.
【請求項6】 前記電解質は、添加剤としてビニレンカ
ーボネート、ビニルエチレンカーボネートのいずれかを
1〜2質量%含有する請求項1〜5のいずれかのリチウ
ムイオン二次電池。
6. The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the electrolyte contains 1 to 2 mass% of either vinylene carbonate or vinyl ethylene carbonate as an additive.
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