JP2006228515A - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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知美 小林
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佳実 菅野
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Shunji Watanabe
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte secondary battery with excellent heat resistance and charge and discharge characteristics, through restraint of deterioration of the electrolyte secondary battery due to heat. <P>SOLUTION: The nonaqueous electrolyte secondary battery, provided with electrodes each consisting of an electrode active material and a binder, of which, the binder is of water-soluble polyacrylamide. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、非水電解質二次電池に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

電解質二次電池は、高エネルギー密度、軽量であるといった特徴により用途が増加しており、種々の特性が要求されるようになっている。   The use of electrolyte secondary batteries is increasing due to the characteristics such as high energy density and light weight, and various characteristics are required.

特に、耐熱性の向上が非水電解質二次電池に求められるようになっている。   In particular, improvement in heat resistance is required for non-aqueous electrolyte secondary batteries.

コイン形(ボタン形)などの小型の電解質二次電池は、基盤に実装する際にリフローハンダ付けが用いられる。リフローに用いられるハンダが、鉛を含有しない鉛フリーハンダに置き換わりつつあり、リフロー温度が更に高温化している。   A small electrolyte secondary battery such as a coin type (button type) uses reflow soldering when mounted on a substrate. Solder used for reflow is being replaced by lead-free solder that does not contain lead, and the reflow temperature is further increased.

従来の非水電解質二次電池では、耐熱を考慮した材料が用いられていないため、リフローハンダ付け時に、充放電特性の劣化を生じるという欠点があった。プリント基板上のハンダ付けを行う部分にハンダクリーム等を塗布しておきその部分に部品を載置するか、あるいは部品を載置後ハンダ小球をハンダ付け部分に供給し、ハンダ付け部分がハンダの融点以上例えば200〜260℃となるように設定された高温雰囲気中の炉内に部品を搭載したプリント基板を通過させることにより、ハンダを溶融させてハンダ付けを行う方法が用いられている。(以下リフローハンダ付けという。)リフローにより電池内の温度が、数分間は200℃以上、さらに数秒から数十秒程度は240〜260℃の高温に達するためである。このような高温下においても、電圧が印加される電解質中で、他の物質と化学反応を起こさない極めて高い安定性が導電剤に求められる。   The conventional non-aqueous electrolyte secondary battery does not use a material that takes heat resistance into, and thus has a drawback of causing deterioration of charge / discharge characteristics during reflow soldering. Apply solder cream etc. to the part to be soldered on the printed circuit board and place the part on the part, or supply the solder balls to the soldered part after placing the part, and the soldered part is soldered A method is used in which soldering is performed by melting a solder by passing a printed circuit board on which components are mounted in a furnace in a high temperature atmosphere set to be 200 to 260 ° C., for example, at a melting point of 200 to 260 ° C. or higher. (Hereinafter referred to as reflow soldering) This is because the temperature in the battery reaches 200 ° C. or higher for several minutes and further reaches 240 to 260 ° C. for several seconds to several tens of seconds due to reflow. Even at such a high temperature, the conductive agent is required to have extremely high stability that does not cause a chemical reaction with other substances in an electrolyte to which a voltage is applied.

また、円筒形、箱形などの大型の非水電解質二次電池においても、高温環境下での保存や使用の要求があり、耐熱性の向上が求められている。このため、高温下でも安定な導電剤が求められている。   In addition, large-sized nonaqueous electrolyte secondary batteries such as a cylindrical shape and a box shape are also required to be stored and used in a high temperature environment, and improvement in heat resistance is required. For this reason, there is a need for a conductive agent that is stable even at high temperatures.

なかでも結着剤は、耐熱性に加え電解液に対して不溶であることや、膨潤して形状変化を起こさないこと、電解液の濡れ性を有していること等要求される特性は多い。   Among them, the binder has many required properties such as being insoluble in the electrolyte solution in addition to heat resistance, not causing swelling and shape change, and having wettability of the electrolyte solution. .

一方、非水電解質二次電池に一般的に使用されている結着剤にはポリアクリル酸(PAC
)、およびポリアクリル酸中和物、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアミドイミド、スチレンブタジエンゴム、ポリオレフィン類(ポリエチレン、ポリプロピレン)などの種々の高分子が使用されている。(例えば特許文献1参照)。
特開2004-335188(第3項から第4項、第1図)
On the other hand, polyacrylic acid (PAC) is a commonly used binder for non-aqueous electrolyte secondary batteries.
), And various polyacrylic acid neutralized products, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyamideimide, styrene butadiene rubber, polyolefins (polyethylene, polypropylene), etc. Molecule is used. (For example, see Patent Document 1).
JP-A-2004-335188 (3rd to 4th terms, Fig. 1)

従来の非水電解質二次電池に使用されている結着剤として一般的に使用されているものは、ポリアクリル酸(PAC)、およびポリアクリル酸中和物、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアミドイミド、スチレンブタジエンゴム、ポリオレフィン類(ポリエチレン、ポリプロピレン)などがある。   Commonly used binders used in conventional non-aqueous electrolyte secondary batteries are polyacrylic acid (PAC), neutralized polyacrylic acid, polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethylcellulose , Polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyamideimide, styrene butadiene rubber, polyolefins (polyethylene, polypropylene), and the like.

しかしこれらの非水電解質二次電池に使用されている結着剤を用いて、耐熱性を有する電池部品を用いて非水電解質二次電池を作製して加熱を行うと、電池抵抗値の上昇や電池容量の減少、サイクル特性劣化など、電池特性の劣化が生じていた。加熱による電池特性の劣化の程度は結着剤の種類によって大きく異なる。結着剤の種類や物性が、リフロー加熱による電池特性の劣化に大きな影響を及ぼすためである。   However, when a non-aqueous electrolyte secondary battery is manufactured using a heat-resistant battery component using the binder used in these non-aqueous electrolyte secondary batteries and heated, the battery resistance value increases. Battery characteristics such as battery capacity reduction and cycle characteristic deterioration. The degree of deterioration of battery characteristics due to heating varies greatly depending on the type of binder. This is because the type and physical properties of the binder greatly affect the deterioration of battery characteristics due to reflow heating.

本発明では、上記課題を解決し、耐熱性及び充放電特性に優れた非水電解質二次電池の提供を目的とする。   An object of the present invention is to solve the above problems and provide a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in heat resistance and charge / discharge characteristics.

本発明の非水電解質二次電池は、電極活物質と結着剤からなる電極を有する非水電解質二次電池であって、前記結着剤が水溶性のポリアクリルアミドであることを特徴とする。   The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is a nonaqueous electrolyte secondary battery having an electrode composed of an electrode active material and a binder, wherein the binder is a water-soluble polyacrylamide. .

また、本発明の非水電解質二次電池は、正極活物質と正極用結着剤からなる正極と、負極活物質と負極用結着剤からなる負極とを有する非水電解質二次電池であって、前記正極用結着剤及び前記負極用結着剤の少なくとも一方が水溶性のポリアクリルアミドであることを特徴とする。   The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is a nonaqueous electrolyte secondary battery having a positive electrode made of a positive electrode active material and a positive electrode binder, and a negative electrode made of a negative electrode active material and a negative electrode binder. In addition, at least one of the positive electrode binder and the negative electrode binder is water-soluble polyacrylamide.

本発明は、水溶性のポリアクリルアミドを結着剤として使用した点に大きな特徴を有する。この結着剤を使用することにより、熱による電池の劣化を抑えることができ、従来のリフローハンダ付け対応非水電解質二次電池よりも電池容量が向上し、サイクル特性がよく、高温保存特性にも優れたリフローハンダ付け対応非水電解質二次電池を提供できる。   The present invention has a great feature in that water-soluble polyacrylamide is used as a binder. By using this binder, deterioration of the battery due to heat can be suppressed, the battery capacity is improved over the conventional non-aqueous electrolyte secondary battery compatible with reflow soldering, cycle characteristics are good, and high temperature storage characteristics are achieved. In addition, a non-aqueous electrolyte secondary battery compatible with reflow soldering can be provided.

図1に本発明に係る非水電解質二次電池の断面図を示す。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.

正極活物質と正極用結着剤からなる正極101、正極ケース102、負極活物質と負極用結着剤からなる負極103、負極ケース104、リチウムフォイル105、正極と負極を分離するセパレータ106、ガスケット107、電解液108である。上記の正極あるいは負極は、リチウムイオンを吸蔵および放出する電極活物質、活物質の粒子間に存在する結着剤から成る。   Positive electrode 101 made of positive electrode active material and binder for positive electrode, positive electrode case 102, negative electrode 103 made of negative electrode active material and binder for negative electrode, negative electrode case 104, lithium foil 105, separator 106 for separating positive and negative electrodes, gasket 107 and electrolyte 108. The positive electrode or the negative electrode includes an electrode active material that occludes and releases lithium ions and a binder present between particles of the active material.

本発明の特徴である、結着剤は正極および負極に含まれる合材の1つである。従来の非水電解質二次電池に使用されている結着剤として一般的に使用されているものは、ポリアクリル酸(PAC)、およびポリアクリル酸中和物、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアミドイミド、スチレンブタジエンゴム、ポリオレフィン類(ポリエチレン、ポリプロピレン)などがある。しかしこれらの非水電解質二次電池に使用されている結着剤をリフローハンダ付け可能な非水電解質二次電池に使用するとリフロー時の加熱によりリフローハンダ付け後に抵抗値が上昇したり、電気容量が減少したり、良好なサイクルが得られなかったりと、熱が原因となる劣化が生じていた。   The binder, which is a feature of the present invention, is one of the composite materials contained in the positive electrode and the negative electrode. Commonly used binders used in conventional non-aqueous electrolyte secondary batteries are polyacrylic acid (PAC), polyacrylic acid neutralized product, polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethylcellulose , Polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyamideimide, styrene butadiene rubber, polyolefins (polyethylene, polypropylene), and the like. However, if the binder used in these non-aqueous electrolyte secondary batteries is used in non-aqueous electrolyte secondary batteries that can be reflow soldered, the resistance value increases after reflow soldering due to heating during reflow soldering, Deterioration due to heat has occurred, such as a decrease in the temperature and the failure to obtain a good cycle.

このため、様々な結着剤を検討したが、従来の結着剤では非水電解質二次電池の結着剤に要求される特性(耐熱性、不燃性、化学的安定性、物理的安定性、電気化学的安定性)のすべてを満たす結着剤は見つからなかった。そこで、結着剤の材質を有機溶剤に対する化学的安定性、物理的安定性に優れたポリアクリルアミドにすることによって、より優れた電池特性が得られる非水電解質二次電池を得ることができた。   For this reason, various binders have been studied. The properties required for binders of non-aqueous electrolyte secondary batteries with conventional binders (heat resistance, non-flammability, chemical stability, physical stability) , Electrochemical stability) was not found. Therefore, a non-aqueous electrolyte secondary battery with better battery characteristics could be obtained by using polyacrylamide with excellent chemical and physical stability for organic solvents as the binder material. .

ポリアクリルアミド(PAA)はポリビニルアルコール(PVA)同様、水には溶けやすく、有機溶媒には溶けにくい性質を有しているため、電解質の浸潤によって膨潤することがなく、よって電池内部の正・負極合剤の結着剤の膨潤が原因となる機械的強度の減少や正・負極合剤の変形による容量劣化などが著しく抑えられることによるものと考えられる。また、電解質の浸潤や膨潤はリフローなどの加熱によりさらに影響が増すため、有機溶媒に浸潤、膨潤しやすい材質や、耐熱性の低い材質の結着剤がリフローハンダ付け後に電池特性が劣化するのに対し、結着剤にポリアクリルアミドを使用したものは熱が要因となる劣化が抑制されたものと思われる。   Polyacrylamide (PAA), like polyvinyl alcohol (PVA), is easily soluble in water and difficult to dissolve in organic solvents, so it does not swell due to electrolyte infiltration, and therefore the positive and negative electrodes inside the battery. This is thought to be due to the fact that the decrease in mechanical strength caused by swelling of the binder of the mixture and the capacity deterioration due to deformation of the positive / negative electrode mixture are remarkably suppressed. In addition, since electrolyte infiltration and swelling are further affected by heating such as reflow, battery characteristics deteriorate after reflow soldering with a binder that easily infiltrates and swells in an organic solvent or has low heat resistance. On the other hand, using polyacrylamide as the binder seems to have suppressed deterioration caused by heat.

結着剤として用いるポリアクリルアミドのかさ比重は、JIS K 6721に準じて測定を行なった。結着剤としては、この測定によるかさ比重で0.5〜0.7と時に、本発明は特に有効であった。   The bulk specific gravity of polyacrylamide used as a binder was measured according to JIS K 6721. As the binder, the present invention was particularly effective when the bulk specific gravity by this measurement was 0.5 to 0.7.

また、ポリアクリルアミドの分子量は、1mol/lの硝酸ナトリウム溶液中にポアクリルアミドを溶かし、30℃の粘度をウッベローベ粘度計で測定して固有粘度(η)を求めた。固有粘度(η)から式1より平均分子量(MW)を求めた。
η[dl/g]=3.73*10−4(MW)0.66・・・(式1)
本法で測定した分子量において1000万〜1800万であるときに本発明は特に有効であった。
The molecular weight of polyacrylamide was determined by dissolving poacrylamide in a 1 mol / l sodium nitrate solution and measuring the viscosity at 30 ° C. with an Ubbelohbe viscometer to determine the intrinsic viscosity (η). From the intrinsic viscosity (η), the average molecular weight (MW) was obtained from Formula 1.
η [dl / g] = 3.73 * 10 −4 (MW) 0.66 (Expression 1)
The present invention was particularly effective when the molecular weight measured by this method was 10 million to 18 million.

本発明は、特に正極活物質を特定するものではないが、正極活物質としては、Mn酸化物、Mo酸化物、Ti酸化物、五酸化ニオブのいずれかを含むものが好ましい。   The present invention does not particularly specify a positive electrode active material, but the positive electrode active material preferably contains any of Mn oxide, Mo oxide, Ti oxide, and niobium pentoxide.

負極活物質がLi−Al合金であり、結着剤が正極のみであっても本発明は有効である。また、負極活物質としてSiOを用いると好ましいが、これに限定されない。   The present invention is effective even when the negative electrode active material is a Li—Al alloy and the binder is only the positive electrode. Moreover, although it is preferable to use SiO as a negative electrode active material, it is not limited to this.

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
(実施例1)
実施例1は、正極活物質としてMoO3を用い、負極活物質としてSiOを用いた場合である。下記のようにして作製した正極、負極および電解液を用いた。また電池の大きさは外径4mm、厚さ1.4mmであった。
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
Example 1
Example 1 is a case where MoO 3 is used as the positive electrode active material and SiO is used as the negative electrode active material. A positive electrode, a negative electrode and an electrolytic solution prepared as described below were used. The battery was 4 mm in outer diameter and 1.4 mm in thickness.

正極活物質は市販のMoO3を粉砕したものに導電剤としてグラファイトを、正極用結着剤として分子量1300万、かさ比重0.6のポリアクリルアミド(PAA)を重量比MoO3:グラファイト:ポリアクリルアミド=50:45:5の割合で混合して正極合剤とし、次にこの正極合剤7mgを2ton/cm2で直径2.5mmのペレットに加圧成型したものを用いた。その後、正極合剤と同様にして得られた負極103を、炭素を導電性フィラーとする導電性樹脂接着剤からなる電極集電体を用いて負極ケース104に接着し一体化した(負極ユニット)後、250℃12時間大気中で熱処理した。さらにペレット上にリチウムフォイル105を直径2.0mm、厚さ0.2mmに打ち抜いたものを圧着し、リチウム-負極積層電極とした。 The positive electrode active material is obtained by pulverizing commercially available MoO 3 , graphite as a conductive agent, polyacrylamide (PAA) having a molecular weight of 13 million and a bulk specific gravity of 0.6 as a positive electrode binder, and a weight ratio of MoO 3 : graphite: polyacrylamide = 50. : 45: 5 was mixed to make a positive electrode mixture, and then 7 mg of this positive electrode mixture was pressure-molded into 2 ton / cm 2 pellets with a diameter of 2.5 mm. Thereafter, the negative electrode 103 obtained in the same manner as the positive electrode mixture was bonded and integrated with the negative electrode case 104 using an electrode current collector made of a conductive resin adhesive containing carbon as a conductive filler (negative electrode unit). Thereafter, heat treatment was performed in the atmosphere at 250 ° C. for 12 hours. Further, a lithium foil 105 punched out to a diameter of 2.0 mm and a thickness of 0.2 mm was pressure-bonded on the pellet to obtain a lithium-negative electrode laminated electrode.

厚さ0.2mmのガラス繊維からなる不織布を乾燥後直径3.0mmに打ち抜き、セパレータ106とした。ガスケット107はPEEK製のものを用いた。電解液108としてはまず、エチレンカーボネート(EC):γ-ブチルラクトン(γBL)の体積比1:1で混合した溶媒を作製した。そこにホウフッ化リチウム(LiBF4)を1.0mol/l溶解させ、電解液を作製した。この電解液4.2μLを、電池缶内に入れ、正極ユニットと負極ユニットを重ね、かしめ封口することにより電池を作製した。
(実施例2〜4)
実施例1同様の方法で、正極活物質をそれぞれLi4Mn5O12、Li4Ti5O12、Nb2O5とした正極を作製し、電池を作製した。
(実施例5)
実施例1同様の方法で、負極活物質をLi−Al合金とし、Li−Al合金を負極ケース104に直接圧着して負極とし、電池を作製した。
(実施例6)
実施例1同様の方法で、溶質をLiCF3SO3とした電解液を作製し、電池を作製した。
(実施例7)
実施例1同様の方法で、溶質をLiCF3SO3、電解溶媒をエチレンカーボネート(EC):テトラエチレングリコールジメチルエーテル(TG)=1:1とした電解質を作製し、電池を作製した。
A nonwoven fabric made of glass fiber having a thickness of 0.2 mm was dried and then punched out to a diameter of 3.0 mm to obtain a separator 106. A gasket 107 made of PEEK was used. As the electrolytic solution 108, first, a solvent in which ethylene carbonate (EC): γ-butyllactone (γBL) was mixed at a volume ratio of 1: 1 was prepared. Thereto was dissolved 1.0 mol / l of lithium borofluoride (LiBF 4 ) to prepare an electrolytic solution. 4.2 μL of this electrolytic solution was put in a battery can, the positive electrode unit and the negative electrode unit were stacked, and caulked and sealed to produce a battery.
(Examples 2 to 4)
In the same manner as in Example 1, positive electrodes having positive electrode active materials of Li 4 Mn 5 O 12 , Li 4 Ti 5 O 12 , and Nb 2 O 5 were produced, and batteries were produced.
(Example 5)
In the same manner as in Example 1, the negative electrode active material was Li—Al alloy, and the Li—Al alloy was directly pressed onto the negative electrode case 104 to form a negative electrode, thereby producing a battery.
(Example 6)
In the same manner as in Example 1, an electrolyte solution having a solute of LiCF 3 SO 3 was produced, and a battery was produced.
(Example 7)
In the same manner as in Example 1, an electrolyte was prepared in which the solute was LiCF 3 SO 3 and the electrolytic solvent was ethylene carbonate (EC): tetraethylene glycol dimethyl ether (TG) = 1: 1, to prepare a battery.

以上のようにして作製した電池それぞれ10個についてリフロー温度に電池が耐えられるかを調べるため、予備加熱180℃10分、加熱260℃1分での加熱によるリフローテストを行った。加熱後のサンプルは、膨らみを調べるため、電池高さ測定、内部抵抗測定、電池容量およびサイクル特性の測定を行った。また、リフロー後の電池を2Vの電源につなぎ、60℃の恒温槽内に20日間保持した後、取り出して電池高さ測定、内部抵抗測定、電池容量を測定し、耐電圧保存特性を調べた。電池容量およびサイクル特性における充放電条件は、充電は最大電流25μA、定電圧3.3V、充電時間72時間の定電流低電圧方式で行い、放電は5μAの定電流で終止電圧1Vで行った。
(実施例8〜9)
実施例1同様の方法で、正極・負極活物質に使用する結着剤にかさ比重0.4、0.8であるポリアクリル酸をそれぞれ使用したペレットを作製し、電池を作製した。
(実施例10〜13)
実施例1同様の方法で、正極・負極活物質に使用する結着剤を分子量100万、1000万、1800万、2000万のものをそれぞれ使用したペレットを作製し、電池を作製した。
(比較例1〜3)
実施例1同様の方法で、正極・負極活物質に使用する結着剤の材質をポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアクリル酸(PAC)をそれぞれ使用したペレットを作製し、電池を作製した。
In order to investigate whether or not each of the 10 batteries produced as described above can withstand the reflow temperature, a reflow test was performed by heating at preheating 180 ° C. for 10 minutes and heating at 260 ° C. for 1 minute. The sample after heating was subjected to measurement of battery height, internal resistance, battery capacity and cycle characteristics in order to examine swelling. The reflowed battery was connected to a 2V power source and held in a constant temperature bath at 60 ° C for 20 days, then removed and measured for battery height measurement, internal resistance measurement, battery capacity, and withstand voltage storage characteristics. . The charge and discharge conditions in the battery capacity and cycle characteristics were as follows. Charging was performed by a constant current low voltage method with a maximum current of 25 μA, a constant voltage of 3.3 V, and a charging time of 72 hours, and discharging was performed at a constant current of 5 μA and a final voltage of 1 V.
(Examples 8 to 9)
In the same manner as in Example 1, pellets were prepared by using polyacrylic acid having a bulk specific gravity of 0.4 and 0.8 as the binder used for the positive electrode / negative electrode active material, respectively, to prepare a battery.
(Examples 10 to 13)
In the same manner as in Example 1, pellets using binders used for the positive electrode / negative electrode active material with molecular weights of 1 million, 10 million, 18 million, and 20 million were produced to produce batteries.
(Comparative Examples 1-3)
In the same manner as in Example 1, pellets were produced using polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), and polyacrylic acid (PAC) as the binder materials used for the positive and negative electrode active materials. A battery was produced.

実施例と比較例の製造条件および実験結果を表1に示す。   Table 1 shows the production conditions and experimental results of the examples and comparative examples.

Figure 2006228515
Figure 2006228515

表1において、◎は良好な特性を示すもの、○は実用上問題ないもの、△は電池のわずかなふくらみや容量の若干の劣化等多少の問題があるもの、×は特性上問題があり、実用レベルにないものである。   In Table 1, ◎ indicates good characteristics, ○ indicates that there is no problem in practical use, △ indicates that there are some problems such as slight swelling of the battery and slight deterioration of capacity, and × indicates a problem in characteristics. It is not in practical use.

表1の実施例1〜4に示すように、結着剤の材質をポリアクリルアミド(PAA)とし、かさ高さ0.6、分子量1300万のものを使用すると、どの正極活物質を使用してもリフローによる内部抵抗の上昇や容量の劣化は見られなかった。また、実施例5に示すように負極活物質にLi-Al合金を使用した場合でも良好な特性が得られた。さらに、実施例6〜7に示すように、電解液の溶媒と溶質を変更した場合でも、良好な特性が得られた。実施例1〜13の耐電圧保存特性についても、容量等の劣化はほとんどなく、良好な特性が得られた。また、電池の膨らみについてもすべて0.03mm以下であり、問題のないレベルであった。同様に溶質をLiCF3SO3、電解溶媒をエチレンカーボネート(EC):テトラエチレングリコールジメチルエーテル(TG)=1:1とした電解液についても同様に良好な結果が得られた。 As shown in Examples 1 to 4 in Table 1, when the binder is made of polyacrylamide (PAA) and has a bulk height of 0.6 and a molecular weight of 13 million, any positive electrode active material can be used for reflow. There was no increase in internal resistance or deterioration in capacity due to. Also, as shown in Example 5, good characteristics were obtained even when a Li—Al alloy was used as the negative electrode active material. Furthermore, as shown in Examples 6 to 7, good characteristics were obtained even when the solvent and solute of the electrolytic solution were changed. As for the withstand voltage storage characteristics of Examples 1 to 13, the capacity and the like were hardly deteriorated, and good characteristics were obtained. In addition, the swelling of the batteries was 0.03 mm or less, and there was no problem. Similarly, good results were obtained with an electrolyte solution in which the solute was LiCF 3 SO 3 and the electrolytic solvent was ethylene carbonate (EC): tetraethylene glycol dimethyl ether (TG) = 1: 1.

一方、表1の比較例1〜2に示すように、結着剤の材質がポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアクリル酸(PAC)を使用した場合は、ポリアクリルアミド(PAA)を使用した場合よりもリフロー後の内部抵抗の上昇や容量の劣化が大きかった。   On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 and 2 in Table 1, when the material of the binder is polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), or polyacrylic acid (PAC), polyacrylamide is used. The increase in internal resistance and degradation of capacity after reflow were greater than when (PAA) was used.

以上より、結着剤に水溶性のポリアクリルアミドを用いると、耐熱性に優れた非水電解質二次電池が得られることがわかった。特に、かさ比重が0.5〜0.7であり、かつ分子量が1000万〜1800万である水溶性のポリアクリルアミドを用いることが好ましい。   From the above, it was found that when water-soluble polyacrylamide was used as the binder, a nonaqueous electrolyte secondary battery having excellent heat resistance was obtained. In particular, it is preferable to use water-soluble polyacrylamide having a bulk specific gravity of 0.5 to 0.7 and a molecular weight of 10 million to 18 million.

表1に示すように、結着剤として使用する材料はかさ比重0.5〜0.7、分子量1000万から1800万の水溶性のポリアクリルアミド(PAA)が、特に好ましい。
非水電解質二次電池の結着剤以外の部分については以下のようなものが望まれる。
As shown in Table 1, the material used as the binder is particularly preferably water-soluble polyacrylamide (PAA) having a bulk specific gravity of 0.5 to 0.7 and a molecular weight of 10 to 18 million.
The following is desired for the parts other than the binder of the nonaqueous electrolyte secondary battery.

電解液の電解質としては、γ-ブチルラクトン、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、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチルフォーメート、1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソフラン、ジメチルフォルムアミド、ジエチレングリコール・ジメチルエーテル、テトラエチレングリコール・ジメチルエーテル等の単独または混合溶媒を用いることができる。   As an electrolyte of the electrolytic solution, γ-butyl lactone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, methyl formate, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxofuran, dimethylformamide, A single solvent such as diethylene glycol / dimethyl ether, tetraethylene glycol / dimethyl ether, or a mixed solvent can be used.

リフローハンダ付けを行うには、電解液として、常圧での沸点が200℃以上の非水溶媒を用いることがリフロー温度で安定であることがわかっている。正負極との組み合わせにおいて、エチレンカーボネート(EC)、γ-ブチルラクトン(γBL)より選ばれる単独または複合物で用いることが良好であった。   In order to perform reflow soldering, it is known that it is stable at the reflow temperature to use a nonaqueous solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher at normal pressure as the electrolytic solution. In combination with the positive and negative electrodes, it was favorable to use alone or in combination selected from ethylene carbonate (EC) and γ-butyllactone (γBL).

また、上記有機溶媒の他にポリマーを用いることもできる。ポリマーとしては従来より一般に使用されているものを用いることができ、例えば、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレングリコールジアクリレート架橋体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフォスファゼン架橋体、ポリプロピレングリコールジアクリレート架橋体、ポリエチレングリコールメチルエーテルアクリレート架橋体、ポリプロピレングリコールメチルエーテルアクリレート架橋体が好ましく用いられる。   In addition to the organic solvent, a polymer can be used. As the polymer, those conventionally used in general can be used. For example, polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide, polyethylene glycol diacrylate cross-linked product, polyvinylidene fluoride, polyphosphazene cross-linked product, polypropylene glycol diacrylate cross-linked product Body, polyethylene glycol methyl ether acrylate crosslinked body, and polypropylene glycol methyl ether acrylate crosslinked body are preferably used.

電解液(非水溶媒)中に存在する主な不純物としては、水分と、有機過酸化物(例えばグリコール類、アルコール類、カルボン酸類)などが挙げられる。前記各不純物は、活物質の表面に絶縁性の被膜を形成し、電極の界面抵抗を増大させるものと考えられる。したがって、サイクル寿命や容量の低下に影響を与える恐れがある。また、高温(60℃以上)貯蔵時の自己放電も増大する恐れがある。常温溶融塩は、特に水分による劣化が大きい。このようなことから、非水溶媒を含む電解液においては前記不純物をできるだけ低減させることが好ましい。具体的には、水分は50ppm以下、有機過酸化物は1000ppm以下であることが好ましい。   Examples of main impurities present in the electrolytic solution (nonaqueous solvent) include moisture and organic peroxides (for example, glycols, alcohols, carboxylic acids). Each of the impurities is considered to form an insulating film on the surface of the active material and increase the interface resistance of the electrode. Therefore, the cycle life and capacity may be affected. In addition, self-discharge during storage at high temperatures (60 ° C or higher) may increase. Room temperature molten salt is particularly greatly deteriorated by moisture. For this reason, it is preferable to reduce the impurities as much as possible in the electrolytic solution containing a non-aqueous solvent. Specifically, the moisture is preferably 50 ppm or less, and the organic peroxide is preferably 1000 ppm or less.

支持塩としては過塩素酸リチウム(LiClO4)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、ホウフッ化リチウム(LiBF4)、六フッ化砒素リチウム(LiAsF6)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム〔LiN(CF3SO2)2〕、チオシアン塩、アルミニウムフッ化塩などのリチウム塩(電解質)などの1種以上の塩を用いることができる。
リフローハンダ付けを行うにおいては、LiClO4等の塩素系のものよりフッ素を含有する支持塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、ホウフッ化リチウム(LiBF4)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)が熱的にも電気特性的にも安定である。非水溶媒に対する溶解量は、0.5〜3.0 mol/lとすることが望ましい。
本発明は、特に正極活物質を選ぶものではなく、正極活物質として、チタン酸化物、リチウム含有チタン酸化物、モリブデン酸化物、マンガン酸化物、リチウム含有マンガン酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、ニオブ酸化物、リチウム含有ニオブ酸化物等を用いることができる。
Supported salts include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium borofluoride (LiBF 4 ), lithium arsenic hexafluoride (LiAsF 6 ), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 One or more salts such as SO 3 ), bistrifluoromethylsulfonylimide lithium [LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ], lithium salts (electrolytes) such as thiocyanate and aluminum fluoride can be used.
In reflow soldering, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium borofluoride (LiBF 4 ), and lithium trifluoromethanesulfonate (LiPF 4 ), which are fluorine-containing supporting salts such as LiClO 4 LiCF 3 SO 3 ) is stable both thermally and electrically. The amount dissolved in the non-aqueous solvent is preferably 0.5 to 3.0 mol / l.
In the present invention, the positive electrode active material is not particularly selected. As the positive electrode active material, titanium oxide, lithium-containing titanium oxide, molybdenum oxide, manganese oxide, lithium-containing manganese oxide, lithium-containing cobalt oxide, niobium An oxide, a lithium-containing niobium oxide, or the like can be used.

また、本発明は負極活物質の種類を選ぶものでもないが、負極としてはリチウム-アルミニウム等のリチウム合金、リチウムをドーピングした炭素、リチウムをドーピングした金属酸化物(例えば、SiO、WO2、WO3等)、リチウムをドーピングした炭素、リチウムをドーピングしたSiなどで有効である。 Further, the present invention does not select the type of the negative electrode active material, but the negative electrode includes lithium alloys such as lithium-aluminum, carbon doped with lithium, metal oxide doped with lithium (for example, SiO, WO 2 , WO 3 )), effective for lithium-doped carbon, lithium-doped Si, and the like.

特に、負極活物質にSiOやSiなどSiOy(0<y<2)で表されるケイ素の酸化物を用いることにより、充放電による負極の劣化を最小限とし、充放電サイクル特性のとても良い電池を作製することができる。また、SiOなどの金属酸化物を負極として用いて電池を作る場合、可動させるリチウムイオンをあらかじめSiOに吸蔵させLixSiOy(x≧0、2>y>0)で表されるリチウム含有シリコン酸化物とする必要がある。この場合、リチウム含有量を多くすることにより、負極側の電位が下がり、充放電カーブが傾くことになる。また、同時に高い電圧でも充電できるようになり、幅広い電圧範囲で充電可能となる。リチウムを多く入れすぎると充電時にリチウム金属が電極に異常析出してしまうため、xは4.0≦x≦4.5の範囲が特に好ましい。このようにリチウムを接触または電気化学的にドープしたケイ素酸化物を負極に用いても、電解質にイオン性液体が含まれることにより、200℃を超えるリフロー温度においても急激な反応が起こることがなくなった。   In particular, the use of silicon oxides such as SiO and Si as SiOy (0 <y <2) as the negative electrode active material minimizes the deterioration of the negative electrode due to charge / discharge, and the battery has very good charge / discharge cycle characteristics. Can be produced. In addition, when a battery is made using a metal oxide such as SiO as a negative electrode, a lithium-containing silicon oxide represented by LixSiOy (x ≧ 0, 2> y> 0) in which lithium ions to be moved are previously stored in SiO and There is a need to. In this case, by increasing the lithium content, the potential on the negative electrode side decreases, and the charge / discharge curve tilts. At the same time, the battery can be charged even at a high voltage, and can be charged in a wide voltage range. If too much lithium is added, lithium metal will be abnormally deposited on the electrode during charging, so x is particularly preferably in the range of 4.0 ≦ x ≦ 4.5. In this way, even when lithium-contacted or electrochemically doped silicon oxide is used for the negative electrode, rapid reaction does not occur even at reflow temperatures exceeding 200 ° C due to the inclusion of ionic liquid in the electrolyte. It was.

セパレータとしては、大きなイオン透過度を持ち、所定の機械的強度を持ち、絶縁性の膜が用いられる。セパレータの孔径は一般に電池用として用いられる範囲が用いられる。例えば、0.01〜10μmが用いられる。セパレータの厚みは、一般に電池用の範囲で用いられる。例えば、5〜300μmが用いられる。   As the separator, an insulating film having a large ion permeability and a predetermined mechanical strength is used. The range of the hole diameter of the separator is generally used for batteries. For example, 0.01 to 10 μm is used. The thickness of the separator is generally used in the range for batteries. For example, 5 to 300 μm is used.

ガスケットは、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、液晶ポリマー(LCP)、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂(PFA)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)ポリエーテルニトリル樹脂(PEN)、ポリエーテルケトン樹脂(PEK)、ポリアミドイミド、ポリアリレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フッ素樹脂がリフロー温度での破壊等がなく、しかもリフロー後の保存においてもガスケットによる変形による漏液などの問題がなかった。   Gaskets include polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, polyamide, liquid crystal polymer (LCP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), polyether ether ketone resin (PEEK), polyether nitrile resin (PEN), polyether Ketone resin (PEK), polyamideimide, polyarylate resin, polybutylene terephthalate resin, polycyclohexanedimethylene terephthalate resin, polyethersulfone resin, polyaminobismaleimide resin, polyetherimide resin, fluororesin can be destroyed at the reflow temperature. Moreover, there was no problem of leakage due to deformation by the gasket even in storage after reflow.

特に、熱変形温度が230℃以上の樹脂、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー(LCP)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリエーテルニトリル樹脂(PEN)、ポリアミドイミド樹脂または、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂は、耐漏液性の点で優れていた。また、この材料に40重量%程度以下の添加量でガラス繊維、マイカウイスカー、セラミック微粉末、セラミックスウイスカー等を添加したものを用いることができる。特にチタン酸カリウムのウイスカーを用いたものは良好であった。   In particular, resins with a heat distortion temperature of 230 ° C or higher, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer (LCP), polyetheretherketone resin (PEEK), polyethernitrile resin (PEN), polyamideimide resin, or tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl The vinyl ether copolymer resin was excellent in terms of leakage resistance. Moreover, what added glass fiber, my cow whisker, ceramic fine powder, ceramic whisker, etc. with the addition amount of about 40 weight% or less to this material can be used. In particular, those using potassium titanate whiskers were good.

ガスケットの製造方法としては、射出成型法、熱圧縮法等がある。
熱圧縮法は、成型品のガスケット形状よりも厚みの大きい板材を素材成型品として融点以下で熱圧縮成型を行い、最終成型品を得る方法である。
As a method for manufacturing the gasket, there are an injection molding method, a thermal compression method, and the like.
The thermal compression method is a method of obtaining a final molded product by performing thermal compression molding at a temperature equal to or lower than the melting point using a plate material having a thickness larger than the gasket shape of the molded product as a material molded product.

一般に素材成型品から融点以下の温度で、熱圧縮成型で成型された熱可塑性樹脂の成型品に温度を加えると、元の素材成型品の形状に戻ろうとする性質がある。これにより、本来であれば外缶及び内缶(金属)とガスケット(樹脂)の間に隙間ができる。またあるいは缶とガスケットの間の封止に十分な応力が得られなくなるはずの非水電解質二次電池にこのガスケットを用いることで、熱処理(リフローハンダ付け等)によるガスケットの膨張で外缶及び缶(金属)とガスケット(樹脂)の間に隙間ができず、あるいは缶とガスケットの間の封止に十分な応力が得られるようになる。   Generally, when a temperature is applied to a thermoplastic resin molded product molded by hot compression molding at a temperature below the melting point from the material molded product, there is a property of returning to the shape of the original material molded product. As a result, a gap is formed between the outer can and the inner can (metal) and the gasket (resin). Alternatively, by using this gasket for non-aqueous electrolyte secondary batteries that should not have sufficient stress for sealing between the can and the gasket, the outer can and can can be expanded due to expansion of the gasket due to heat treatment (reflow soldering, etc.). A gap cannot be formed between the (metal) and the gasket (resin), or a sufficient stress can be obtained for sealing between the can and the gasket.

また、経時的に元の素材成型品の形状に戻ろうとする性質があり、リフローハンダ付け以外の電池においても効果がある。   Further, it has a property of returning to the original shape of the molded material over time, and is effective in batteries other than reflow soldering.

特にテトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂(PFA)を用いたガスケットにおいては、射出成型で作製したものにより、シート状の材料を加熱加圧して作製する熱圧縮成型そのものの方が、封口性が良好であった。これは、PFAがゴム弾性を有していることと、射出成型品はリフロー温度で収縮するのに対し、熱圧縮成型品はリフロー温度で成型前のシートの厚さに戻ろうとするため、封口部分の内圧が上昇し、より一層の封口機密が達成できるためである。
一方、射出成型法はガスケットの成型方法としては最も一般的である。ただしコストダウン等により成型精度を犠牲にする場合は、液体シール剤を用い、機密を補うことが必須となる。
In particular, in gaskets using tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), the heat compression molding itself, which is produced by heating and pressurizing a sheet-like material, is better sealed. The property was good. This is because PFA has rubber elasticity and injection molded products shrink at the reflow temperature, whereas hot compression molded products try to return to the thickness of the sheet before molding at the reflow temperature. This is because the internal pressure of the portion increases, and further sealing confidentiality can be achieved.
On the other hand, the injection molding method is the most common molding method for gaskets. However, in the case of sacrificing molding accuracy due to cost reduction or the like, it is essential to use a liquid sealant to supplement confidentiality.

コイン、ボタン電池の場合ガスケットと正・負極缶の間にアスファルトピッチ、ブチルゴム、フッ素系オイル、クロロスルホン酸化ポリエチレン、エポキシ樹脂等の1種または混合物の液体シール剤が用いられる。液体シール剤が透明の場合は着色して、塗布の有無を明確にすることも行われる。シール剤の塗布法としては、ガスケットへのシール剤の注入、正・負極缶への塗布、ガスケットのシール剤溶液へのディッピング等がある。
電極形状は、電池の形状がコインやボタンの場合、正極活物質や負極活物質の合剤をペレットの形状に圧縮し用いられる。また、薄型のコインやボタンの時は、シート状に成型した電極を打ち抜いて用いてもよい。そのペレットの厚みや直径は電池の大きさにより決められる。
In the case of coins and button batteries, one or a mixture of liquid sealants such as asphalt pitch, butyl rubber, fluorinated oil, chlorosulfonated polyethylene, and epoxy resin is used between the gasket and the positive and negative electrode cans. When the liquid sealant is transparent, it is colored to clarify the presence or absence of application. Examples of the method for applying the sealant include injection of the sealant into the gasket, application to the positive / negative electrode can, and dipping of the gasket into the sealant solution.
When the battery shape is a coin or a button, the electrode shape is used by compressing a mixture of a positive electrode active material and a negative electrode active material into a pellet shape. In the case of a thin coin or button, an electrode molded into a sheet shape may be punched out. The thickness and diameter of the pellet are determined by the size of the battery.

ペレットのプレス法は、一般に採用されている方法を用いることができるが、特に金型プレス法が好ましい。プレス圧は、特に限定されないが0.2〜5t/cm2が好ましい。プレス温度は、室温〜200℃が好ましい。 As the pellet pressing method, a generally adopted method can be used, but a die pressing method is particularly preferable. The press pressure is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 5 t / cm 2 . The pressing temperature is preferably room temperature to 200 ° C.

電極合剤には、結着剤のほか、導電剤やフィラーなどを添加することができる。導電剤の種類は特に限定されず、金属粉末でも良いが、炭素系のものが特に好ましい。炭素材料はもっとも一般的で、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛など)、人工黒鉛、カーボンブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、炭素繊維等が使われる。また、金属では、銅、ニッケル、銀等の金属粉、金属繊維が用いられる。導電性高分子も使用される。   In addition to the binder, a conductive agent or a filler can be added to the electrode mixture. The kind of the conductive agent is not particularly limited and may be a metal powder, but a carbon-based one is particularly preferable. Carbon materials are the most common, and natural graphite (scale-like graphite, scale-like graphite, earth-like graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, channel black, thermal black, furnace black, acetylene black, carbon fiber, etc. are used. As the metal, metal powder such as copper, nickel, silver, or metal fiber is used. Conductive polymers are also used.

炭素の添加量は、混合比は活物質の電気伝導度、電極形状等により異なり、特に限定されないが、負極の場合1〜50重量%が好ましく、特に2〜40重量%が好ましい。   The amount of carbon added varies depending on the electrical conductivity of the active material, the electrode shape, and the like, and is not particularly limited. However, in the case of the negative electrode, 1 to 50% by weight is preferable, and 2 to 40% by weight is particularly preferable.

炭素の粒径は平均粒径で0.5〜50μmの範囲、好ましくは0.5〜15μmの範囲、より好ましくは0.5〜6μmの範囲にすると活物質間の接触性が良好になり、電子伝導のネットワーク形成が向上し、電気化学的な反応に関与しない活物質が減少する。   When the carbon particle size is in the range of 0.5 to 50 μm, preferably 0.5 to 15 μm, more preferably 0.5 to 6 μm in terms of average particle size, the contact between the active materials is improved, and the network of electron conduction is formed. The active material that does not participate in the electrochemical reaction is reduced.

フィラーは、構成された電池において、化学変化を起こさない繊維状材料であれば何でも用いることができる。本発明の場合、炭素、ガラスなどの繊維が用いられる。フィラーの添加量は特に限定されないが、0〜30重量%か好ましい。   Any filler can be used as long as it is a fibrous material that does not cause a chemical change in the constructed battery. In the present invention, fibers such as carbon and glass are used. Although the addition amount of a filler is not specifically limited, 0-30 weight% is preferable.

電極活物質の終電体を兼ねる缶としては、電気抵抗の小さい金属板を用いることが望ましい。例えば正極には材料としてステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、タングステン、金、白金、焼成炭素などの他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、ニッケル、チタン、あるいは銀を処理させたものが用いられる。ステンレス鋼はニ相ステンレスが腐食に対して有効である。コイン、ボタン電池の場合は電池の外部になる方にニッケルめっきすることが行われる。処理の方法としては、湿式めっき、乾式めっき、CVD、PVD、圧着によるクラッド化、塗布等がある。   It is desirable to use a metal plate having a low electric resistance as a can serving also as an electrode active material final collector. For example, in addition to stainless steel, nickel, aluminum, titanium, tungsten, gold, platinum, calcined carbon, etc. as materials for the positive electrode, the surface of aluminum or stainless steel treated with carbon, nickel, titanium, or silver is used. It is done. As for stainless steel, duplex stainless steel is effective against corrosion. In the case of a coin or button battery, nickel plating is performed on the outside of the battery. Treatment methods include wet plating, dry plating, CVD, PVD, clad formation by pressure bonding, coating, and the like.

負極缶には、材料としてステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、アルミニウム、タングステン、金、白金、焼成炭素などの他に、銅やステンレス鋼の表面にカーボン、ニッケル、チタン、あるいは銀を処理させたもの、Al-Cd合金などが用いられる。処理の方法としては、湿式めっき、乾式めっき、CVD、PVD、圧着によるクラッド化、塗布等がある。   In addition to stainless steel, nickel, copper, titanium, aluminum, tungsten, gold, platinum, baked carbon, etc., the negative electrode can was treated with carbon, nickel, titanium, or silver on the surface of copper or stainless steel. Or Al-Cd alloy is used. Treatment methods include wet plating, dry plating, CVD, PVD, clad formation by pressure bonding, coating, and the like.

電極活物質と集電体の缶を導電性の接着剤により固定することも可能である。導電性の接着剤としては、溶剤に溶かした樹脂に炭素や金属の粉末や繊維を添加したものや導電性高分子を溶解したもの等が用いられる。   It is also possible to fix the electrode active material and the current collector can with a conductive adhesive. As the conductive adhesive, a resin in which carbon or metal powder or fiber is added to a resin dissolved in a solvent, or a conductive polymer dissolved therein is used.

ペレット状の電極の場合は、集電体と電極ペレットの間に塗布し、電極を固定する。この場合の導電性接着剤には熱硬化型の樹脂が含まれる場合が多い。   In the case of a pellet-shaped electrode, it is applied between the current collector and the electrode pellet, and the electrode is fixed. The conductive adhesive in this case often includes a thermosetting resin.

本発明の非水電解質二次電池の用途には特に限定されないが、例えば、携帯電話、ページャー等のバックアップ電源に最適である。   The application of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited, but is optimal for a backup power source such as a mobile phone or a pager.

本発明の電池は除湿雰囲気または、不活性ガス雰囲気で組み立てることが望ましい。また、組み立てる部品も事前に乾燥することが好ましい。ペレットやシートおよびその他の部品乾燥または脱水方法としては、熱風、真空、赤外線、遠赤外線、電子線および低湿風を単独あるいは組み合わせて用いることが好ましい。温度は80〜350℃の範囲が好ましく、特に100〜300℃の範囲が好ましい。含水量は電池全体で2000ppm以下が好ましく、正極合剤、負極合剤や電解質ではそれぞれ50ppm以下にすることが充放電サイクル性向上の点で好ましい。   The battery of the present invention is preferably assembled in a dehumidified atmosphere or an inert gas atmosphere. Moreover, it is preferable to dry the parts to be assembled in advance. As a method for drying or dehydrating pellets, sheets and other parts, it is preferable to use hot air, vacuum, infrared rays, far infrared rays, electron beams and low-humidity air alone or in combination. The temperature is preferably in the range of 80 to 350 ° C, particularly preferably in the range of 100 to 300 ° C. The water content is preferably 2000 ppm or less for the entire battery, and preferably 50 ppm or less for each of the positive electrode mixture, the negative electrode mixture and the electrolyte from the viewpoint of improving charge / discharge cycle performance.

本発明は、リチウムを吸蔵放出可能な物質を負極及び正極の活物質とし、リチウムイオン導電性の非水電解質を用いるコイン型(ボタン型)非水電解質二次電池のなかでリフローハンダ付けに対応する耐熱非水電解質二次電池に関するものである。   The present invention supports reflow soldering in coin-type (button-type) non-aqueous electrolyte secondary batteries that use lithium-ion conductive non-aqueous electrolytes with materials capable of occluding and releasing lithium as negative electrode and positive electrode active materials. The present invention relates to a heat-resistant nonaqueous electrolyte secondary battery.

本発明の電解質二次電池の実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the Example of the electrolyte secondary battery of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 正極
2 正極ケース
3 負極
4 負極ケース
5 リチウムフォイル
6 セパレータ
7 ガスケット
8 電解液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode 2 Positive electrode case 3 Negative electrode 4 Negative electrode case 5 Lithium foil 6 Separator 7 Gasket 8 Electrolyte

Claims (5)

電極活物質と結着剤からなる電極を有する非水電解質二次電池であって、前記結着剤が水溶性のポリアクリルアミドであることを特徴とする非水電解質二次電池。   A nonaqueous electrolyte secondary battery having an electrode comprising an electrode active material and a binder, wherein the binder is water-soluble polyacrylamide. 正極活物質と正極用結着剤からなる正極と、負極活物質と負極用結着剤からなる負極とを有する非水電解質二次電池であって、前記正極用結着剤及び前記負極用結着剤の少なくとも一方が水溶性のポリアクリルアミドであることを特徴とする非水電解質二次電池。   A non-aqueous electrolyte secondary battery having a positive electrode made of a positive electrode active material and a positive electrode binder, and a negative electrode made of a negative electrode active material and a negative electrode binder, the positive electrode binder and the negative electrode binder. A non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein at least one of the adhering agents is water-soluble polyacrylamide. 前記水溶性のポリアクリルアミドのかさ比重が0.5〜0.7であり、かつ分子量が1000万〜1800万であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the water-soluble polyacrylamide has a bulk specific gravity of 0.5 to 0.7 and a molecular weight of 10 million to 18 million. 前記正極活物質がMn酸化物、Mo酸化物、Ti酸化物、五酸化ニオブのいずれかを含むことを特徴とする請求項2に記載の非水電解質二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 2, wherein the positive electrode active material includes any one of Mn oxide, Mo oxide, Ti oxide, and niobium pentoxide. 前記負極活物質がSiOであることを特徴とする、請求項2に記載の非水電解質二次電池。   The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 2, wherein the negative electrode active material is SiO.
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