JP2007335175A - Method of manufacturing coating composition for electrode mixture layer of nonaqueous electrolyte battery, electrode for nonaqueous electrolyte battery, and nonaqueous electrolyte battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a coating composition for an electrode mixture layer of a nonaqueous electrolyte battery capable of determining a suitable condition of a mixing step, and improving performance of a battery to be obtained, and to provide an electrode for the nonaqueous electrolyte battery and the nonaqueous electrolyte battery. <P>SOLUTION: In the method of manufacturing the coating composition for the electrode mixture layers of the nonaqueous electrolyte battery, at least an electrode active material, a conductive agent, and a binder are mixed, and then at least a solvent is added to a mixture composition for the electrode mixture layer to be obtained and dispersed. A zeta potential change rate (ζ<SB>1</SB>/ζ<SB>0</SB>× 100) defined by an absolute value (ζ<SB>0</SB>) of the zeta potential right after mixing and the absolute value (ζ<SB>1</SB>) of the zeta potential after the elapse of 24 to 27 hours after mixing is controlled to be 110% or less for a mixture composition for the electrode mixture layer. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法、非水電解質電池用電極及び非水電解質電池に係り、更に詳細には、電極合剤層用混練組成物のゼータ電位変化率を所定範囲に設定した非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法、これを用いて得られる非水電解質電池用電極及び非水電解質電池に関する。   The present invention relates to a method for producing a coating composition for an electrode mixture layer of a nonaqueous electrolyte battery, an electrode for a nonaqueous electrolyte battery, and a nonaqueous electrolyte battery, and more specifically, a zeta of a kneaded composition for an electrode mixture layer. The present invention relates to a method for producing a coating composition for an electrode mixture layer of a nonaqueous electrolyte battery having a potential change rate set in a predetermined range, a nonaqueous electrolyte battery electrode and a nonaqueous electrolyte battery obtained using the same.

リチウムイオン二次電池では、従来の金属リチウムを負極とする非水二次電池とは異なり、電極活物質を結着剤などとともに溶剤中に分散させて電極塗料を調製し、その塗料を集電体としての作用を兼ねる導電性基体に塗布し、乾燥して活物質を含有する塗膜状の合剤層を形成し、帯状の正負極を製造する。
正極塗料は正極活物質、結着剤及び導電剤を含有する。かかる正極塗料の調製方法では、混練容器内で撹拌羽根が自転しながら公転するタイプの混練機を使用して、混練、分散の工程を経て、正極塗料を得る(例えば、特許文献1参照。)。
その中で、混練は、正極活物質、結着剤及び導電剤を高濃度で練りこむ工程である。それにより、粉体の二次粒子が解砕され、及び粉体が溶剤に濡れることにより、分散効率を上げることが可能となる。
分散後の塗料は、固形分濃度がある程度低くなるため、レオロジー的測定手法により、分散状態が数値として確認できる。
特開平4−253157号公報
Unlike conventional non-aqueous secondary batteries that use lithium metal as a negative electrode, lithium ion secondary batteries prepare an electrode paint by dispersing an electrode active material in a solvent together with a binder and collect the paint. It is applied to a conductive substrate that also functions as a body, dried to form a coating-like mixture layer containing an active material, and a strip-like positive and negative electrode is produced.
The positive electrode paint contains a positive electrode active material, a binder, and a conductive agent. In such a method for preparing a positive electrode paint, a positive electrode paint is obtained through a kneading and dispersing process using a kneader of a type in which a stirring blade revolves while rotating in a kneading container (for example, see Patent Document 1). .
Among them, kneading is a step of kneading the positive electrode active material, the binder and the conductive agent at a high concentration. Thereby, the secondary particles of the powder are crushed and the powder is wetted with the solvent, so that the dispersion efficiency can be increased.
Since the solid content of the paint after dispersion is lowered to some extent, the dispersion state can be confirmed as a numerical value by a rheological measurement method.
JP-A-4-253157

しかしながら、混練においては高濃度で練りこむため、粘度が著しく高い。そのため、粘度計では測定することができず、レオロジー的手法による評価が困難である。
従来の混練における評価手法は、混練中の撹拌羽根にかかるトルク電流値で判断することが多い。ただし、この手法では塗料状態を直接的に判断できない。そのため、混練後塗料の判断は視覚による判断に頼る場合が多い。
このように、数値で判断できる指標がなかったため、好適な混練条件が解明できず、この結果、得られる電池性能との因果関係も十分には解明されていなかった。
However, since kneading is carried out at a high concentration, the viscosity is remarkably high. Therefore, it cannot be measured with a viscometer, and evaluation by a rheological method is difficult.
A conventional evaluation method in kneading is often judged by a torque current value applied to a stirring blade during kneading. However, this method cannot directly determine the paint state. Therefore, judgment of paint after kneading often relies on visual judgment.
Thus, since there was no index that can be judged numerically, it was not possible to elucidate suitable kneading conditions, and as a result, the causal relationship with the obtained battery performance was not fully elucidated.

本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、混練工程の好適条件を数値で判断でき、得られる電池の性能を向上させ得る非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法、これにより得られる非水電解質電池用電極及び非水電解質電池を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is to determine a suitable condition for the kneading step numerically and to improve the performance of the battery obtained. It is providing the manufacturing method of the coating composition for electrode mixture layers of an electrolyte battery, the electrode for nonaqueous electrolyte batteries obtained by this, and a nonaqueous electrolyte battery.

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、ゼータ電位に着目し、電極合剤層用混練組成物のゼータ電位を測定したところ、ゼータ電位が変化する際のゼータ電位変化率を所定範囲内に設定すると、得られるリチウムイオン二次電池の放電容量維持率が向上することなどを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has focused on the zeta potential and measured the zeta potential of the kneaded composition for the electrode mixture layer, and the zeta potential change when the zeta potential changes When the rate is set within a predetermined range, the discharge capacity maintenance rate of the obtained lithium ion secondary battery is improved, and the present invention has been completed.

即ち、本発明の非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法は、少なくとも電極活物質、導電剤及び結着剤を混練し、次いで、得られた電極合剤層用混練組成物に少なくとも溶剤を加えて分散させる非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法において、上記電極合剤層用混練組成物につき、混練直後のゼータ電位の絶対値(ζ)と混練後24〜27時間経過後のゼータ電位の絶対値(ζ)で規定されるゼータ電位変化率(ζ/ζ×100)を110%以下に制御する、ことを特徴とする。 That is, in the method for producing a coating composition for an electrode mixture layer of a nonaqueous electrolyte battery according to the present invention, at least an electrode active material, a conductive agent and a binder are kneaded, and then the obtained kneaded composition for an electrode mixture layer In the method for producing a coating composition for an electrode mixture layer of a nonaqueous electrolyte battery in which at least a solvent is added and dispersed in the product, the absolute value of the zeta potential immediately after kneading (ζ 0 ) for the electrode mixture layer kneading composition The zeta potential change rate (ζ 1 / ζ 0 × 100) defined by the absolute value of the zeta potential (ζ 1 ) after elapse of 24 to 27 hours after kneading is controlled to 110% or less.

また、本発明の非水電解質電池用電極は、電極活物質、導電剤、結着剤及び溶剤を含有する電極合剤層用塗料組成物を電極集電体に塗布し、乾燥して成る非水電解質電池用電極において、上記電極合剤層用塗料組成物が、少なくとも電極活物質、導電剤及び結着剤を混練して得られる電極合剤層用混練組成物に、少なくとも溶剤を加え、分散させて得られるものであり、上記電極合剤層用混練組成物は、混練直後のゼータ電位の絶対値(ζ)と混練後24〜27時間経過後のゼータ電位の絶対値(ζ)とから規定されるゼータ電位変化率(ζ/ζ×100)が110%以下であることを特徴とする。 The electrode for a non-aqueous electrolyte battery according to the present invention is a non-aqueous electrolyte battery formed by applying a coating composition for an electrode mixture layer containing an electrode active material, a conductive agent, a binder and a solvent to an electrode current collector and drying it. In the electrode for a water electrolyte battery, at least a solvent is added to the kneaded composition for an electrode mixture layer obtained by kneading at least the electrode active material, the conductive agent and the binder. The kneaded composition for an electrode mixture layer obtained by dispersing has an absolute value of zeta potential (ζ 0 ) immediately after kneading and an absolute value of zeta potential (ζ 1 after 24 to 27 hours after kneading). ) And the zeta potential change rate (ζ 1 / ζ 0 × 100) defined by:

更に、本発明の非水電解質電池は、正極及び負極と、非水電解質と、セパレータと、これらを収容する外装部材を備え、上記正極及び負極が電極集電体上に形成した電極合剤層を有する非水電解質電池において、上記正極及び負極の少なくとも一方の電極合剤層の形成に電極合剤層用塗料組成物が用いられ、上記電極合剤層用塗料組成物が、少なくとも電極活物質、導電剤及び結着剤を混練して得られる電極合剤層用混練組成物に、少なくとも溶剤を加え、分散させて得られるものであり、上記電極合剤層用混練組成物は、混練直後のゼータ電位の絶対値(ζ)と混練後24〜27時間経過後のゼータ電位の絶対値(ζ)で規定されるゼータ電位変化率(ζ/ζ×100)が110%以下であることを特徴とする。 Furthermore, the nonaqueous electrolyte battery of the present invention includes a positive electrode and a negative electrode, a nonaqueous electrolyte, a separator, and an exterior member that accommodates these, and an electrode mixture layer formed on the electrode current collector by the positive electrode and the negative electrode. In the non-aqueous electrolyte battery having the above, an electrode mixture layer coating composition is used for forming at least one of the positive electrode and negative electrode electrode mixture layers, and the electrode mixture layer coating composition is at least an electrode active material. The electrode mixture layer kneaded composition obtained by kneading the conductive agent and the binder is obtained by adding and dispersing at least a solvent. The zeta potential change rate (ζ 1 / ζ 0 × 100) defined by the absolute value of the zeta potential (ζ 0 ) and the absolute value of the zeta potential (ζ 1 ) after 24 to 27 hours after kneading is 110% or less. It is characterized by being.

本発明によれば、ゼータ電位が変化する際のゼータ電位変化率を所定範囲内に設定することなどとしたため、混練工程の好適条件を数値で判断でき、得られる電池の性能を向上させ得る非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法、これにより得られる非水電解質電池用電極及び非水電解質電池を提供することができる。   According to the present invention, since the zeta potential change rate when the zeta potential changes is set within a predetermined range, the suitable conditions for the kneading step can be judged numerically, and the performance of the obtained battery can be improved. The manufacturing method of the coating composition for electrode mixture layers of a water electrolyte battery, the electrode for nonaqueous electrolyte batteries obtained by this, and a nonaqueous electrolyte battery can be provided.

以下、本発明の非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法について詳細に説明する。なお、本明細書において、「%」は特記しない限り質量百分率を表すものとする。
上述の如く、本発明の非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法は、少なくとも電極活物質、導電剤及び結着剤を混練して、電極合剤層用混練組成物を得、次いで、得られた電極合剤層用混練組成物に少なくとも溶剤を加え、分散させて電極合剤層用塗料組成物を得る電極合剤層用塗料組成物の製造方法である。
そして、この製造方法において、かかる電極合剤層用混練組成物は、混練直後のゼータ電位の絶対値(ζ)と混練後24〜27時間経過後のゼータ電位の絶対値(ζ)とから規定されるゼータ電位変化率(ζ/ζ×100)が110%以下となるように制御される。
このような電極合剤層用混練組成物を得る混練工程を経る電極合剤層用塗料組成物の製造方法は、これを用いて作製される塗料組成物を利用した電極及び電池の性能を向上させ得る。また、例えばリチウムイオン二次電池に適用した場合に、繰り返し放充電時の放電容量維持率を向上させることができる。
Hereinafter, the manufacturing method of the coating composition for electrode mixture layers of the nonaqueous electrolyte battery of the present invention will be described in detail. In the present specification, “%” represents mass percentage unless otherwise specified.
As described above, the method for producing a coating composition for an electrode mixture layer of a non-aqueous electrolyte battery according to the present invention comprises kneading at least an electrode active material, a conductive agent, and a binder to obtain a kneaded composition for an electrode mixture layer. Next, at least a solvent is added to the obtained kneaded composition for an electrode mixture layer and dispersed to obtain a coating composition for an electrode mixture layer.
In this production method, the kneaded composition for an electrode mixture layer has an absolute value of zeta potential (ζ 0 ) immediately after kneading and an absolute value of zeta potential (ζ 1 ) 24 to 27 hours after kneading. The zeta potential change rate (ζ 1 / ζ 0 × 100) defined by
The method for producing a coating composition for an electrode mixture layer, which undergoes a kneading step to obtain such a kneading composition for an electrode mixture layer, improves the performance of electrodes and batteries using the coating composition produced using the coating composition. Can be. For example, when applied to a lithium ion secondary battery, it is possible to improve the discharge capacity maintenance rate during repeated discharge.

ここで、「電極合剤層用混練組成物」とは、電極活物質、導電剤及び結着剤を混練して得られるものであり、若干の溶剤を含有しているものも含まれる。
また、「電極合剤層用塗料組成物」とは、電極活物質、導電剤、結着剤及び溶剤を含有しているものである。
Here, the “kneaded composition for an electrode mixture layer” is obtained by kneading an electrode active material, a conductive agent and a binder, and includes those containing some solvent.
The “electrode mixture layer coating composition” includes an electrode active material, a conductive agent, a binder and a solvent.

また、使用可能な電極活物質としては、電極反応、即ち正極反応又は負極反応を進行させ得るものであれば、特に限定されるものではなく、種々のものを挙げることができるが、詳細については後述する。
更に、使用可能な導電剤としては、電極の使用時における導電性を維持することができれば、特に限定されるものではないが、例えば従来公知のグラファイトやカーボンブラック、炭素繊維(VGCF)などを挙げることができる。
また、使用可能な結着剤としては、電極の作製乃至使用時における形状維持性を発揮することができれば、特に限定されるものではないが、例えば従来公知のポリビニルピロリドンやポリフッ化ビニリデン(PVdF)などのフッ素樹脂、スチレンブタジエン樹脂などを挙げることができる。
更にまた、使用可能な溶剤としては、電極合剤層用混練組成物及び電極合剤層用塗料組成物の作製時において、それぞれ十分な混練及び分散をさせること、及び電極の作製時において十分に乾燥させることができれば、特に限定されるものではないが、例えば従来公知のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)などを挙げることができる。
The usable electrode active material is not particularly limited as long as it can cause an electrode reaction, that is, a positive electrode reaction or a negative electrode reaction, and various kinds of materials can be exemplified. It will be described later.
Further, usable conductive agents are not particularly limited as long as the conductivity during use of the electrode can be maintained, and examples thereof include conventionally known graphite, carbon black, and carbon fiber (VGCF). be able to.
In addition, the usable binder is not particularly limited as long as it can maintain the shape maintaining property during the production or use of the electrode. For example, conventionally known polyvinyl pyrrolidone and polyvinylidene fluoride (PVdF) are known. Fluororesin such as styrene butadiene resin.
Furthermore, as a usable solvent, sufficient kneading and dispersion are required at the time of preparing the electrode mixture layer kneading composition and the electrode mixture layer coating composition, and sufficient at the time of electrode preparation. Although it will not specifically limit if it can be made to dry, For example, conventionally well-known N-methyl- 2-pyrrolidone (NMP) etc. can be mentioned.

また、「混練直後のゼータ電位の絶対値(ζ)」とは、混練工程終了後、すみやかに所定の手順によって測定されたゼータ電位の絶対値(ζ)である。
更に、「混練後24〜27時間経過後のゼータ電位の絶対値(ζ)」とは、混練工程終了後24〜27時間(例えば、24時間など)静置し、その後、すみやかに所定の手順によって測定されたゼータ電位の絶対値(ζ)である。
本発明の製造方法においては、例えば電極合剤層用混練組成物を分取し、分取した一の試料のゼータ電位変化率を算出すればよい。また、必要に応じて所定のゼータ電位変化率を実現し得る混練やその他の処理の条件をフィードバックして2回目以降のゼータ電位測定を省略してもよい。
なお、上記の「所定の手順」とは、混練工程終了後、又は混練工程を終了し所定時間(例えば24時間)静置後の試料を溶媒中に投入し、撹拌し、ゼータ電位計で測定することをいう。例えば、ゼータ電位計(マイクロテック・ニチオン社製、ZEECOM)を用いる場合には、試料5mgを200mLのNMP中に投入し、フラスコ内の液色が均一になるまで撹拌しながら測定すればよいが、本発明においては、必ずしもこれに限定されるものではない。
Further, the "absolute value of the zeta potential immediately after the kneading (zeta 0)", after the kneading step completion, the absolute value of the zeta potential measured rapidly by a predetermined procedure (zeta 0).
Further, the “absolute value of zeta potential (ζ 0 ) after the elapse of 24 to 27 hours after the kneading” means that it is allowed to stand for 24 to 27 hours (for example, 24 hours) after the kneading process, It is the absolute value (ζ 1 ) of the zeta potential measured by the procedure.
In the production method of the present invention, for example, the kneaded composition for the electrode mixture layer may be collected, and the zeta potential change rate of one sample collected may be calculated. Further, the second and subsequent zeta potential measurements may be omitted by feeding back kneading and other processing conditions that can realize a predetermined zeta potential change rate as necessary.
The above “predetermined procedure” means that the sample after completion of the kneading step, or after the kneading step has been allowed to stand for a predetermined time (for example, 24 hours) is put into a solvent, stirred, and measured with a zeta electrometer. To do. For example, when using a zeta electrometer (manufactured by Microtech Nichion Co., Ltd., ZEECOM), 5 mg of a sample may be put into 200 mL of NMP and measured while stirring until the liquid color in the flask becomes uniform. However, the present invention is not necessarily limited to this.

そして、電極合剤層用混練組成物において、上述のゼータ電位の絶対値(ζ)とゼータ電位の絶対値(ζ)とから規定されるゼータ電位変化率(ζ/ζ×100)は110%以下であることを要するが、100〜110%であることが好ましく、100〜105%であることがより好ましい。 In the kneaded composition for the electrode mixture layer, the zeta potential change rate (ζ 1 / ζ 0 × 100 defined by the absolute value of the zeta potential (ζ 0 ) and the absolute value of the zeta potential (ζ 1 ) described above. ) Needs to be 110% or less, preferably 100 to 110%, more preferably 100 to 105%.

また、本発明の非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法においては、特に限定されるものではないが、混練を70〜90分間行うことが好ましい。
混練時間が70分間未満の場合には、混練が十分になされないことがあり、混練時間が90分間を超える場合には、過剰な混練によって電極活物質が割れるおそれがあり、電池性能が低下する可能性がある。
Moreover, although it does not specifically limit in the manufacturing method of the coating composition for electrode mixture layers of the nonaqueous electrolyte battery of this invention, It is preferable to knead | mix for 70 to 90 minutes.
If the kneading time is less than 70 minutes, the kneading may not be sufficiently performed. If the kneading time exceeds 90 minutes, the electrode active material may break due to excessive kneading, resulting in a decrease in battery performance. there is a possibility.

更に、本発明の非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法においては、特に限定されるものではないが、分散を35〜360分間行うことが好ましく、45〜120分間行なうことがより好ましい。
分散時間が35分間未満の場合には、充放電サイクル特性の劣化、あるいは低温時の容量低下が起こる可能性がある、分散時間が360分間を超える場合には、活物質の割れによる安全性(加熱など)が低下するおそれがある。
Furthermore, in the method for producing the coating composition for the electrode mixture layer of the nonaqueous electrolyte battery of the present invention, although not particularly limited, the dispersion is preferably performed for 35 to 360 minutes, and is performed for 45 to 120 minutes. Is more preferable.
If the dispersion time is less than 35 minutes, the charge / discharge cycle characteristics may be deteriorated or the capacity may be lowered at low temperatures. If the dispersion time exceeds 360 minutes, safety due to cracking of the active material ( Heating).

更にまた、本発明の非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法においては、特に限定されるものではないが、得られる電極合剤層用塗料組成物のチクソトロピー値が12,000Pa/s以下であることが好ましい。
チクソトロピー値が12,000Pa/sを超える場合には、充放電サイクル特性の劣化、あるいは低温時の容量低下となることがある。
なお、「チクソトロピー値」は、例えば並行円盤型粘度計(レオメータ)によるヒステリシスループから測定すればよい。
Furthermore, in the method for producing a coating composition for an electrode mixture layer of a nonaqueous electrolyte battery according to the present invention, the thixotropy value of the resulting coating composition for an electrode mixture layer is 12, 000 Pa / s or less is preferable.
When the thixotropy value exceeds 12,000 Pa / s, the charge / discharge cycle characteristics may be deteriorated or the capacity may be lowered at low temperatures.
The “thixotropic value” may be measured, for example, from a hysteresis loop using a parallel disk viscometer (rheometer).

次に、本発明の非水電解質電池用電極について詳細に説明する。
上述の如く、本発明の非水電解質電池用電極は、電極活物質、導電剤、結着剤及び溶剤を含有する電極合剤層用塗料組成物を電極集電体に塗布し、乾燥して成る。
そして、かかる電極合剤層用塗料組成物は、少なくとも電極活物質、導電剤及び結着剤を混練して、混練直後のゼータ電位の絶対値(ζ)と混練後24〜27時間経過後のゼータ電位の絶対値(ζ)とから規定されるゼータ電位変化率(ζ/ζ×100)が110%以下である電極合剤層用混練組成物を得、次いで、得られた電極合剤層用混練組成物に少なくとも溶剤を加え、分散させて得られるものである。
このような電極は、これを用いて得られる電池の性能を向上させ得る。また、例えばリチウムイオン二次電池に適用した場合に、繰り返し放充電時の放電容量維持率を向上させることができる。
Next, the electrode for a nonaqueous electrolyte battery of the present invention will be described in detail.
As described above, the electrode for a non-aqueous electrolyte battery of the present invention is obtained by applying a coating composition for an electrode mixture layer containing an electrode active material, a conductive agent, a binder and a solvent to an electrode current collector and drying it. Become.
And this coating composition for electrode mixture layers knead | mixes at least an electrode active material, a electrically conductive agent, and a binder, and the absolute value ((zeta) 0 ) of zeta potential immediately after kneading | mixing and 24-27 hours pass after kneading | mixing. give the absolute value (zeta 1) and zeta potential change rate defined from (ζ 1 / ζ 0 × 100 ) is electrode mixture layer kneaded composition is not more than 110% of the zeta potential, then the resulting It is obtained by adding and dispersing at least a solvent to the kneaded composition for the electrode mixture layer.
Such an electrode can improve the performance of a battery obtained using the electrode. For example, when applied to a lithium ion secondary battery, it is possible to improve the discharge capacity maintenance rate during repeated discharge.

次に、本発明の電池につき、リチウムイオン二次電池を例に採って詳細に説明する。
図1は、本発明の電池、特にリチウムイオン二次電池の一実施形態であって、ラミネート型電池の一例を示す分解斜視図である。
同図において、この二次電池は、正極端子11と負極端子12が取り付けられた電池素子20をフィルム状の外装部材30の内部に封入して構成されている。正極端子11及び負極端子12は、外装部材30の内部から外部に向かって、例えば同一方向にそれぞれ導出されている。正極端子11及び負極端子12は、例えばアルミニウム(Al)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)又はステンレスなどの金属材料によりそれぞれ構成される。
Next, the battery of the present invention will be described in detail by taking a lithium ion secondary battery as an example.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a laminated battery as an embodiment of a battery of the present invention, particularly a lithium ion secondary battery.
In the figure, the secondary battery is configured by enclosing a battery element 20 to which a positive electrode terminal 11 and a negative electrode terminal 12 are attached in a film-like exterior member 30. The positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 are led out, for example, in the same direction from the inside of the exterior member 30 to the outside. The positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 are each made of a metal material such as aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), or stainless steel.

外装部材30は、例えばナイロンフィルム、アルミニウム箔及びポリエチレンフィルムをこの順に張り合わせた矩形状のラミネートフィルムにより構成されている。外装部材30は、例えばポリエチレンフィルム側と電池素子20とが対向するように配設されており、各外縁部が融着又は接着剤により互いに接合されている。
外装部材30と正極端子11及び負極端子12との間には、外気の侵入を防止するための密着フィルム31が挿入されている。密着フィルム31は、正極端子11及び負極端子12に対して密着性を有する材料により構成され、例えば正極端子11及び負極端子12が上述した金属材料から構成される場合には、ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレン又は変性ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂により構成されることが好ましい。
The exterior member 30 is configured by a rectangular laminate film in which, for example, a nylon film, an aluminum foil, and a polyethylene film are bonded together in this order. The exterior member 30 is arrange | positioned so that the polyethylene film side and the battery element 20 may oppose, for example, and each outer edge part is mutually joined by melt | fusion or the adhesive agent.
An adhesion film 31 is inserted between the exterior member 30 and the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 to prevent intrusion of outside air. The adhesion film 31 is made of a material having adhesion to the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12. For example, when the positive electrode terminal 11 and the negative electrode terminal 12 are made of the metal materials described above, polyethylene, polypropylene, modified It is preferably composed of a polyolefin resin such as polyethylene or modified polypropylene.

なお、外装部材30は、上述したラミネートフィルムに代えて、他の構造を有するラミネートフィルム、ポリプロピレンなどの高分子フィルム又は金属フィルムなどにより構成してもよい。
ここで、外装部材の一般的な構成は、外装層/金属箔/シーラント層の積層構造で表すことができ(但し、外装層及びシーラント層は複数層で構成されることがある。)、上記の例では、ナイロンフィルムが外装層、アルミニウム箔が金属箔、ポリエチレンフィルムがシーラント層に相当する。
なお、金属箔としては、耐透湿性のバリア膜として機能すれば十分であり、アルミニウム箔のみならず、ステンレス箔、ニッケル箔及びメッキを施した鉄箔などを使用することができるが、薄く軽量で加工性に優れるアルミニウム箔を好適に用いることができる。
In addition, the exterior member 30 may be configured by a laminated film having another structure, a polymer film such as polypropylene, a metal film, or the like instead of the above-described laminated film.
Here, the general structure of an exterior member can be represented by the laminated structure of an exterior layer / metal foil / sealant layer (however, the exterior layer and the sealant layer may be composed of a plurality of layers), and the above. In this example, the nylon film corresponds to the exterior layer, the aluminum foil corresponds to the metal foil, and the polyethylene film corresponds to the sealant layer.
In addition, as metal foil, it is sufficient if it functions as a moisture-permeable barrier film, and not only aluminum foil but also stainless steel foil, nickel foil and plated iron foil can be used, but it is thin and lightweight. Thus, an aluminum foil excellent in workability can be suitably used.

外装部材として、使用可能な構成を(外装層/金属箔/シーラント層)の形式で列挙すると、Ny(ナイロン)/Al(アルミニウム)/CPP(無延伸ポリプロピレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)/Al/CPP、PET/Al/PET/CPP、PET/Ny/Al/CPP、PET/Ny/Al/Ny/CPP、PET/Ny/Al/Ny/PE(ポリエチレン)、Ny/PE/Al/LLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)、PET/PE/Al/PET/LDPE(低密度ポリエチレン)、及びPET/Ny/Al/LDPE/CPPなどがある。   The structures that can be used as the exterior member are listed in the form of (exterior layer / metal foil / sealant layer): Ny (nylon) / Al (aluminum) / CPP (unstretched polypropylene), PET (polyethylene terephthalate) / Al / CPP, PET / Al / PET / CPP, PET / Ny / Al / CPP, PET / Ny / Al / Ny / CPP, PET / Ny / Al / Ny / PE (polyethylene), Ny / PE / Al / LLDPE (directly) Chain low density polyethylene), PET / PE / Al / PET / LDPE (low density polyethylene), and PET / Ny / Al / LDPE / CPP.

図2は、図1に示した電池素子20のI−I線に沿った断面図である。同図において、電池素子20は、正極21と負極22とが非水電解質の一例である非水電解質組成物層23及びセパレータ24を介して対向して位置し、巻回されているものであり、最外周部は保護テープ25により保護されている。また、正極21及び負極22の少なくとも一方は、本発明の非水電解質電池用電極から成る。   FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of the battery element 20 shown in FIG. In the figure, a battery element 20 is formed by winding a positive electrode 21 and a negative electrode 22 facing each other with a nonaqueous electrolyte composition layer 23 and a separator 24 as an example of a nonaqueous electrolyte. The outermost peripheral part is protected by a protective tape 25. Further, at least one of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 is composed of the electrode for a non-aqueous electrolyte battery of the present invention.

ここで、正極21は、例えば対向する一対の面を有する正極集電体21Aの両面又は片面に正極合剤層21Bが被覆された構造を有している。正極集電体21Aには、長手方向における一方の端部に正極合剤層21Bが被覆されずに露出している部分があり、この露出部分に正極端子11が取り付けられている。
正極集電体21Aは、例えばアルミニウム箔、ニッケル箔又はステンレス箔などの金属箔により構成される。
Here, the positive electrode 21 has, for example, a structure in which a positive electrode mixture layer 21B is coated on both surfaces or one surface of a positive electrode current collector 21A having a pair of opposed surfaces. The positive electrode current collector 21A has a portion that is exposed without being covered with the positive electrode mixture layer 21B at one end portion in the longitudinal direction, and the positive electrode terminal 11 is attached to the exposed portion.
The positive electrode current collector 21A is made of a metal foil such as an aluminum foil, a nickel foil, or a stainless steel foil.

正極合剤層21Bは、正極活物質として、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な正極材料のいずれか1種又は2種以上を含んでおり、更に導電材及び結着剤を含んでいる。
リチウムを吸蔵及び放出することが可能な正極材料としては、例えば硫黄(S)や、二硫化鉄(FeS)、二硫化チタン(TiS)、二硫化モリブデン(MoS)、二セレン化ニオブ(NbSe)、酸化バナジウム(V)、二酸化チタン(TiO)及び二酸化マンガン(MnO)などのリチウムを含有しないカルコゲン化物(特に層状化合物やスピネル型化合物)、リチウムを含有するリチウム含有化合物、並びに、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリピロールなどの導電性高分子化合物が挙げられる。
The positive electrode mixture layer 21B includes, as a positive electrode active material, one or more positive electrode materials capable of inserting and extracting lithium ions, and further includes a conductive material and a binder. .
Examples of the positive electrode material capable of inserting and extracting lithium include sulfur (S), iron disulfide (FeS 2 ), titanium disulfide (TiS 2 ), molybdenum disulfide (MoS 2 ), and niobium diselenide. lithium (NbSe 2), vanadium oxide (V 2 O 5), chalcogenides containing no lithium, such as titanium dioxide (TiO 2) and manganese dioxide (MnO 2) (especially layered compound and the spinel-type compound), containing lithium Examples thereof include conductive compounds such as polyaniline, polythiophene, polyacetylene, and polypyrrole.

これらの中でも、リチウム含有化合物は、高電圧及び高エネルギー密度を得ることができるものがあるので好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えばリチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物や、リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物が挙げられるが、より高い電圧を得る観点からは、特にコバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、チタン(Ti)又はこれらの任意の混合物を含むものが好ましい。   Among these, lithium-containing compounds are preferable because some compounds can obtain a high voltage and a high energy density. Examples of such a lithium-containing compound include a composite oxide containing lithium and a transition metal element, and a phosphate compound containing lithium and a transition metal element. From the viewpoint of obtaining a higher voltage, cobalt is particularly preferred. (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), chromium (Cr), vanadium (V), titanium (Ti) or any mixture thereof. The inclusion is preferred.

かかるリチウム含有化合物は、代表的には、次の一般式(1)又は(2)
Li…(1)
LiIIPO…(2)
(式中のM及びMIIは1種類以上の遷移金属元素を示し、x及びyの値は電池の充放電状態によって異なるが、通常0.05≦x≦1.10、0.05≦y≦1.10である。)で表され、(1)式の化合物は一般に層状構造を有し、(2)式の化合物は一般にオリビン構造を有する。
Such lithium-containing compounds are typically represented by the following general formula (1) or (2)
Li x M I O 2 (1)
Li y M II PO 4 (2)
(In the formula, M I and M II represent one or more transition metal elements, and the values of x and y vary depending on the charge / discharge state of the battery, but usually 0.05 ≦ x ≦ 1.10, 0.05 ≦ y ≦ 1.10), and the compound of the formula (1) generally has a layered structure, and the compound of the formula (2) generally has an olivine structure.

また、リチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物の具体例としては、リチウムコバルト複合酸化物(LiCoO)、リチウムニッケル複合酸化物(LiNiO)、これらの固溶体(Li(NiCoMn)O)、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(LiNi1−zCo(z<1))、スピネル型構造を有するリチウムマンガン複合酸化物(LiMn)及びこれらの固溶体(Li(Mn2−xNi)O)などが挙げられる。
リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物の具体例としては、例えばオリビン構造を有するリチウム鉄リン酸化合物(LiFePO)又はリチウム鉄マンガンリン酸化合物(LiFe1−vMnPO(v<1))が挙げられる。
Specific examples of the composite oxide containing lithium and a transition metal element include lithium cobalt composite oxide (Li x CoO 2 ), lithium nickel composite oxide (LiNiO 2 ), and solid solutions thereof (Li (Ni x Co y Mn z) O 2), lithium nickel cobalt composite oxide (LiNi 1-z Co z O 2 (z <1)), lithium manganese composite oxide having a spinel structure (LiMn 2 O 4) and their solid solutions (Li (Mn 2-x Ni y) O 4) , and the like.
Specific examples of the phosphate compound containing lithium and a transition metal element include, for example, a lithium iron phosphate compound having a olivine structure (LiFePO 4 ) or a lithium iron manganese phosphate compound (LiFe 1-v Mn v PO 4 (v < 1)).

一方、負極22は、正極21と同様に、例えば対向する一対の面を有する負極集電体22Aの両面又は片面に負極合剤層22Bが設けられた構造を有している。負極集電体22Aには、長手方向における一方の端部に負極合剤層22Bが設けられず露出している部分があり、この露出部分に負極端子12が取り付けられている。
負極集電体22Aは、例えば銅箔、ニッケル箔又はステンレス箔などの金属箔により構成される。
On the other hand, the negative electrode 22 has a structure in which, for example, a negative electrode mixture layer 22B is provided on both surfaces or one surface of a negative electrode current collector 22A having a pair of opposed surfaces, similarly to the positive electrode 21. The negative electrode current collector 22A has an exposed portion without being provided with the negative electrode mixture layer 22B at one end portion in the longitudinal direction, and the negative electrode terminal 12 is attached to the exposed portion.
The anode current collector 22A is made of a metal foil such as a copper foil, a nickel foil, or a stainless steel foil.

負極合剤層22Bは、負極活物質として、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な負極材料、金属リチウムのいずれか1種又は2種以上を含んでおり、更に導電材及び結着剤を含んでいる。
リチウムを吸蔵及び放出することが可能な負極材料としては、例えば炭素材料、金属酸化物及び高分子化合物が挙げられる。炭素材料としては、難黒鉛化炭素材料、人造黒鉛材料や黒鉛系材料などが挙げられ、より具体的には、熱分解炭素類、コークス類、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭及びカーボンブラックなどがある。
このうち、コークス類にはピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークスなどがあり、有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。また、金属酸化物としては、酸化鉄、酸化ルテニウム及び酸化モリブテンなどが挙げられ、高分子化合物としてはポリアセチレンやポリピロールなどが挙げられる。
The negative electrode mixture layer 22B includes, as a negative electrode active material, one or more of a negative electrode material capable of inserting and extracting lithium ions and metallic lithium, and further includes a conductive material and a binder. Contains.
Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium include a carbon material, a metal oxide, and a polymer compound. Examples of carbon materials include non-graphitizable carbon materials, artificial graphite materials, and graphite-based materials. More specifically, pyrolytic carbons, cokes, graphites, glassy carbons, organic polymer compound firing Body, carbon fiber, activated carbon and carbon black.
Among these, coke includes pitch coke, needle coke and petroleum coke, and the organic polymer compound fired body is carbonized by firing a polymer material such as phenol resin or furan resin at an appropriate temperature. Say things. In addition, examples of the metal oxide include iron oxide, ruthenium oxide, and molybdenum oxide, and examples of the polymer compound include polyacetylene and polypyrrole.

更に、リチウムを吸蔵及び放出することが可能な負極材料としては、リチウムと合金を形成可能な金属元素及び半金属元素のうちの少なくとも1種を構成元素として含む材料も挙げられる。この負極材料は金属元素又は半金属元素の単体でも合金でも化合物でもよく、またこれらの1種又は2種以上の相を少なくとも一部に有するようなものでもよい。
なお、本発明において、合金には2種以上の金属元素からなるものに加えて、1種以上の金属元素と1種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶(共融混合物)、金属間化合物又はこれらのうちの2種以上が共存するものがある。
Furthermore, examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium include a material containing at least one of a metal element and a metalloid element capable of forming an alloy with lithium as a constituent element. This negative electrode material may be a single element or an alloy or a compound of a metal element or a metalloid element, or may have at least a part of one or more of these phases.
In the present invention, alloys include those containing one or more metal elements and one or more metalloid elements in addition to those composed of two or more metal elements. Moreover, the nonmetallic element may be included. Some of the structures include a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, or a mixture of two or more of these.

このような金属元素又は半金属元素としては、例えばスズ(Sn)、鉛(Pb)、アルミニウム、インジウム(In)、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ素(As)、銀(Ag)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)及びイットリウム(Y)が挙げられる。
中でも、長周期型周期表における14族の金属元素又は半金属元素が好ましく、特に好ましいのはケイ素又はスズである。ケイ素及びスズは、リチウムを吸蔵及び放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。
Examples of such metal elements or metalloid elements include tin (Sn), lead (Pb), aluminum, indium (In), silicon (Si), zinc (Zn), antimony (Sb), bismuth (Bi), Examples include gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), silver (Ag), hafnium (Hf), zirconium (Zr), and yttrium (Y).
Among them, the group 14 metal element or metalloid element in the long-period type periodic table is preferable, and silicon or tin is particularly preferable. This is because silicon and tin have a large ability to occlude and release lithium, and a high energy density can be obtained.

スズの合金としては、例えばスズ以外の第2の構成元素として、ケイ素、マグネシウム(Mg)、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン(Ti)、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロム(Cr)から成る群のうちの少なくとも1種を含むものが挙げられる。
ケイ素の合金としては、例えばケイ素以外の第2の構成元素として、スズ、マグネシウム、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロムから成る群のうちの少なくとも1種を含むものが挙げられる。
Examples of the tin alloy include silicon, magnesium (Mg), nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium (Ti), germanium, bismuth, and antimony as second constituent elements other than tin. And at least one selected from the group consisting of chromium (Cr).
As an alloy of silicon, for example, as a second constituent element other than silicon, tin, magnesium, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony, and chromium can be used. The thing containing at least 1 sort (s) of them is mentioned.

スズの化合物又はケイ素の化合物としては、例えば酸素(O)又は炭素(C)を含むものが挙げられ、スズまたはケイ素に加えて、上述した第2の構成元素を含んでいてもよい。   Examples of the tin compound or the silicon compound include those containing oxygen (O) or carbon (C), and may contain the second constituent element described above in addition to tin or silicon.

また、非水電解質組成物層23は、例えば電解質を非水媒体に分散乃至溶解したもの、及び固体電解質をいい、電解質をプロピレンカーボネートなどの非水溶媒に溶解した非水電解液の外、電解質をゲル状をなす非水分散媒(ポリフッ化ビニリデンなどのポリマー)に溶解したもの、及びリチウムイオン伝導性を有する固体電解質をいうものとする。
なお、かかる非水電解質は、電解質を非水溶液に溶解した非水電解液と、電解質をゲル状をなす非水分散媒に溶解したゲル状電解質と、固体電解質とに大別できる。
The nonaqueous electrolyte composition layer 23 is, for example, a dispersion or solution of an electrolyte in a nonaqueous medium or a solid electrolyte. In addition to a nonaqueous electrolyte solution in which an electrolyte is dissolved in a nonaqueous solvent such as propylene carbonate, the electrolyte Is dissolved in a non-aqueous dispersion medium (polymer such as polyvinylidene fluoride) in a gel form and a solid electrolyte having lithium ion conductivity.
Such a non-aqueous electrolyte can be roughly classified into a non-aqueous electrolyte obtained by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solution, a gel electrolyte obtained by dissolving an electrolyte in a non-aqueous dispersion medium that forms a gel, and a solid electrolyte.

ここで、非水溶媒に溶解させ又はゲル状非水分散媒に分散させる電解質としては、各種リチウム塩、例えば、LiCl、LiBr、LiClO、LiAsF、LiPF、LiBF、LiCHSO、LiCFSO、Li(CFSO、LiN(CFSO、LiC(CFSO又はLiB(C及びこれらを任意に組合わせた混合物などを使用でき、このうちでも特にLiPFやLiBFを使用することが望ましい。 Here, as an electrolyte dissolved in a non-aqueous solvent or dispersed in a gel-like non-aqueous dispersion medium, various lithium salts such as LiCl, LiBr, LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCH 3 SO 3 , LiCF 3 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 or LiB (C 6 H 5 ) 4 and a mixture of these arbitrarily combined, etc. Of these, it is particularly preferable to use LiPF 6 or LiBF 4 .

また、非水溶媒としては、従来の非水系リチウム電池と同様に非プロトン性溶媒、例えば、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、ビニレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタン、スルホラン、メチルスルホラン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、プロピオニトリル、アセトニトリル、アニソール、ジエチルエーテル、酢酸エステル、酪酸エステル及びプロピオン酸エステル等を挙げることができる。
特に、電圧安定性の観点からは、例えば、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネート等の環状カーボネート、ジメチルカーボネート及びジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート、γ−ブチロラクトン及びγ−バレロラクトン等の環状エステル、酢酸エチル及びプロピオン酸メチル等の鎖状エステル、テトラヒドロフラン及び1,2−ジメトキシエタン等のエーテル等を使用することが望ましい。
また、これら非水溶媒は1種を単独で用いても良いし、2種以上を混合して用いても良い。
As the non-aqueous solvent, as in the conventional non-aqueous lithium battery, an aprotic solvent such as propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, γ-butyrolactone, γ-butyrolactan, sulfolane, methylsulfolane, 1 , 2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, methyl propionate, methyl butyrate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, Dipropyl carbonate, methyl ethyl carbonate, methyl propyl carbonate, propionitrile, acetonitrile, anisole, diethyl ether, acetate ester, butyrate ester and propionate ester Etc.
In particular, from the viewpoint of voltage stability, for example, cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate, chain carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, cyclic esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone, ethyl acetate and propion It is desirable to use chain esters such as methyl acid, ethers such as tetrahydrofuran and 1,2-dimethoxyethane, and the like.
Moreover, these non-aqueous solvents may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.

一方、ゲル状をなす非水分散媒としては、上記非水電解液を吸収してゲル化するものであれば種々の高分子が利用できる。例えば、ポリビニリデンフルオロライドやポリビニリデンフルオロライド−CO−ヘキサフルオロプロピレンなどのフッ素系高分子、ポリエチレンオキサイドや同架橋体などのエーテル系高分子、またポリアクリロニトリルなどを使用できる。特に酸化還元安定性から、フッ素系高分子を用いることが望ましい。これらポリマーの分子量としては、30万〜80万程度が適当である。
なお、ポリマーへの電解質の分散は、代表的には、電解質を非水溶媒に溶解した非水電解液にポリフッ化ビニリデン等のポリマーを溶解させ、ゾル化させることにより行うことができる。
On the other hand, as the non-aqueous dispersion medium that forms a gel, various polymers can be used as long as they absorb the non-aqueous electrolyte and gel. For example, a fluorine polymer such as polyvinylidene fluoride or polyvinylidene fluoride-CO-hexafluoropropylene, an ether polymer such as polyethylene oxide or a crosslinked product thereof, or polyacrylonitrile can be used. In particular, it is desirable to use a fluorine-based polymer from the viewpoint of redox stability. The molecular weight of these polymers is suitably about 300,000 to 800,000.
The dispersion of the electrolyte in the polymer can be typically performed by dissolving a polymer such as polyvinylidene fluoride in a nonaqueous electrolytic solution in which the electrolyte is dissolved in a nonaqueous solvent, and making it into a sol.

更に、固体電解質としては、リチウムイオン導電性を有する材料であれば無機固体電解質、高分子固体電解質のいずれも用いることができる。無機固体電解質としては、窒化リチウム(LiN)、ヨウ化リチウム(LiI)などの結晶質固体電解質や、LiI・LiS・P系ガラス及びLiI・LiS・B系ガラスなどリチウムイオン伝導性ガラスなどに代表される非晶質固体電解質等が挙げられる。また、高分子固体電解質としては、電解質塩とそれを溶解する高分子化合物から成り、その高分子化合物はポリエチレンオキサイドや同架橋体などのエーテル系高分子、ポリメタクリレートエステル系、アクリレート系などを単独又は分子中に共重合、混合して用いることができる。 Furthermore, as the solid electrolyte, any inorganic solid electrolyte or polymer solid electrolyte can be used as long as the material has lithium ion conductivity. Examples of inorganic solid electrolytes include crystalline solid electrolytes such as lithium nitride (Li 3 N) and lithium iodide (LiI), LiI · Li 2 S · P 2 S 6 glass, and LiI · Li 2 S · B 2 S. Examples thereof include amorphous solid electrolytes typified by lithium ion conductive glass such as 6- series glass. The polymer solid electrolyte is composed of an electrolyte salt and a polymer compound that dissolves the electrolyte salt. The polymer compound is an ether polymer such as polyethylene oxide or the same cross-linked product, a polymethacrylate ester system, an acrylate system, or the like. Alternatively, it can be used by being copolymerized and mixed in the molecule.

また、セパレータ24は、例えばポリプロピレン若しくはポリエチレンなどのポリオレフィン系の合成樹脂から成る多孔質膜、又はセラミック製の不織布などの無機材料から成る多孔質膜など、イオン透過度が大きく、所定の機械的強度を有する絶縁性の薄膜から構成されており、これら2種以上の多孔質膜を積層した構造としてもよい。特に、ポリオレフィン系の多孔質膜を含むものは、正極21と負極22との分離性に優れ、内部短絡や開回路電圧の低下をいっそう低減できるので好適である。   The separator 24 has a high ion permeability and a predetermined mechanical strength, such as a porous film made of a polyolefin-based synthetic resin such as polypropylene or polyethylene, or a porous film made of an inorganic material such as a ceramic nonwoven fabric. It is good also as a structure which laminated | stacked these 2 or more types of porous films. In particular, those containing a polyolefin-based porous membrane are suitable because they have excellent separability between the positive electrode 21 and the negative electrode 22 and can further reduce internal short-circuiting and open circuit voltage reduction.

次に、上述した二次電池の製造方法の一例につき説明する。
上記ラミネート型二次電池は、以下のようにして製造することができる。
まず、上述の如き電極合剤層用塗料塗料組成物の製造方法によって、ゼータ電位の変化率を指標にして、正極用の電極合剤層用塗料組成物を作製する。
次いで、この正極用の電極合剤層用塗料組成物を正極集電体21Aに塗布し乾燥させ、圧縮成型して正極合剤層21Bを形成して、正極21を作製する。
Next, an example of a method for manufacturing the secondary battery described above will be described.
The laminate type secondary battery can be manufactured as follows.
First, a coating composition for an electrode mixture layer for a positive electrode is produced by the method for producing a coating composition for an electrode mixture layer as described above, using the rate of change in zeta potential as an index.
Next, the positive electrode mixture layer coating composition is applied to the positive electrode current collector 21A, dried, and compression-molded to form the positive electrode mixture layer 21B, thereby producing the positive electrode 21.

また、上述の如き電極合剤層用塗料塗料組成物の製造方法によって、上記正極の場合と同様にして、負極用の電極合剤層用塗料組成物を作製する。
次いで、この負極用の電極合剤層用塗料組成物を負極集電体22Aに塗布し乾燥させ、圧縮成型して負極合剤層22Bを形成して、負極22を作製する。
Moreover, the coating composition for electrode mixture layers for negative electrodes is produced by the method for producing a coating composition for electrode mixture layers as described above in the same manner as in the case of the positive electrode.
Next, this negative electrode mixture layer coating composition is applied to the negative electrode current collector 22A, dried, and compression molded to form the negative electrode mixture layer 22B, thereby producing the negative electrode 22.

次いで、正極21に正極端子11を取り付けるとともに、負極22に負極端子12を取り付けた後、セパレータ24、正極21、セパレータ24及び負極22を順次積層して巻回し、最外周部に保護テープ25を接着して巻回電極体を形成する。更に、この巻回電極体を外装部材30で挟み、一辺を除く外周縁部を熱融着して袋状とする。   Next, after attaching the positive electrode terminal 11 to the positive electrode 21 and attaching the negative electrode terminal 12 to the negative electrode 22, the separator 24, the positive electrode 21, the separator 24, and the negative electrode 22 are sequentially stacked and wound, and the protective tape 25 is attached to the outermost peripheral portion. A wound electrode body is formed by bonding. Further, the wound electrode body is sandwiched between the exterior members 30, and the outer peripheral edge except one side is heat-sealed to form a bag shape.

しかる後、上述した非水電解質を準備し、外装部材30の開口部から巻回電極体の内部に注入して、外装部材30の開口部を熱融着し封入する。これにより、非水電解質組成物層23が形成され、図1及び図2に示した二次電池が完成する。   Thereafter, the non-aqueous electrolyte described above is prepared and injected into the wound electrode body from the opening of the exterior member 30, and the opening of the exterior member 30 is heat-sealed and sealed. Thereby, the nonaqueous electrolyte composition layer 23 is formed, and the secondary battery shown in FIGS. 1 and 2 is completed.

なお、この二次電池は次のようにして製造してもよい。
例えば、巻回電極体を作製してから非水電解質組成物を注入するのではなく、正極21及び負極22の上、又はセパレータ24に非水電解質組成物を塗布した後に巻回し、外装部材30の内部に封入するようにしてもよい。
In addition, you may manufacture this secondary battery as follows.
For example, instead of injecting the nonaqueous electrolyte composition after producing the wound electrode body, the nonaqueous electrolyte composition is applied on the positive electrode 21 and the negative electrode 22 or the separator 24 and then wound, and the exterior member 30 is wound. You may make it enclose inside.

以上に説明した二次電池では、充電を行うと、正極合剤層21Bからリチウムイオンが放出され、非水電解質組成物層23を介して負極合剤層22Bに吸蔵される。放電を行うと、負極合剤層22Bからリチウムイオンが放出され、非水電解質組成物層23を介して正極合剤層21Bに吸蔵される。
ここで、電極における電極合剤層は混合状態が優れている。従って、充放電に際し、この二次電池の電池性能は大きく劣化することはなく、繰り返し充放電時の放電容量維持率が向上している。
In the secondary battery described above, when charged, lithium ions are released from the positive electrode mixture layer 21 </ b> B and inserted into the negative electrode mixture layer 22 </ b> B through the nonaqueous electrolyte composition layer 23. When discharging is performed, lithium ions are released from the negative electrode mixture layer 22 </ b> B and inserted into the positive electrode mixture layer 21 </ b> B through the nonaqueous electrolyte composition layer 23.
Here, the electrode mixture layer in the electrode is excellent in the mixed state. Therefore, the battery performance of the secondary battery is not greatly deteriorated during charging and discharging, and the discharge capacity maintenance rate during repeated charging and discharging is improved.

以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
具体的には、以下の各例に記載したような操作を行い、筒型電池を作製し、その性能を評価した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
Specifically, the operations described in the following examples were performed to produce a cylindrical battery, and its performance was evaluated.

(実施例1)
ミキサー(浅田鉄工社製、PVM−1600−2Dプラネタリーデスパ)に、導電剤であるカーボンブラック(嵩比重:22〜35g/L)(0.76質量部)を投入し、次いで、予め作製した結着剤溶液であるPVdFのNMP溶液(濃度:13%)(17.44質量部)を投入し、しかる後、予備混練(予備混練時間:20分間)を行なった。
予備混練後、導電剤であるカーボンブラック(見掛密度:0.09〜0.13g/cm)(0.76質量部)と電極活物質であるリチウムコバルト酸複合酸化物(71.78質量部)を更に投入し、しかる後、混練(混練時間:90分間)を行なって、電極合剤層用混練組成物を得た。
そして、混練直後の電極合剤層用混練組成物のゼータ電位をゼータ電位計(マイクロテック・ニチオン社製、ZEECOM)で測定したところ、常温(温度23℃)で、−160mVであった。なお、混練して1日(24時間)経過後の電極合剤層用混練組成物のゼータ電位を同様に測定したところ、常温(温度23℃)で、−162mVであった。
したがって、電極合剤層用混練組成物のゼータ電位変化率は、101.3%であった。
得られた電極合剤層用混練組成物に溶剤であるNMP(7.08質量部)を加え、分散(分散時間:45分間)を行なって、電極合剤層用塗料組成物を得た。
なお、電極合剤層用塗料組成物のチクソトロピー値をレオメータ(HAAKE社製)で測定したところ、0‐300(1/s)、60s/300‐0(1/s)、60sで、10950Pa/sであった。
Example 1
Carbon black (bulk specific gravity: 22-35 g / L) (0.76 parts by mass) as a conductive agent was charged into a mixer (PVM-1600-2D Planetary Despa, manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.), and then prepared in advance. An NMP solution of PVdF (concentration: 13%) (17.44 parts by mass) as a binder solution was charged, and then preliminary kneading (preliminary kneading time: 20 minutes) was performed.
After preliminary kneading, carbon black (apparent density: 0.09 to 0.13 g / cm 3 ) (0.76 parts by mass) as a conductive agent and lithium cobalt acid composite oxide (71.78 parts by mass) as an electrode active material. Part) and then kneading (kneading time: 90 minutes) to obtain a kneaded composition for an electrode mixture layer.
And when the zeta potential of the kneaded composition for electrode mixture layers immediately after kneading was measured with a zeta potentiometer (manufactured by Microtech Nichion Co., Ltd., ZEECOM), it was −160 mV at room temperature (temperature 23 ° C.). In addition, when the zeta potential of the kneaded composition for electrode mixture layers after one day (24 hours) after kneading was measured in the same manner, it was -162 mV at room temperature (temperature 23 ° C).
Therefore, the zeta potential change rate of the kneaded composition for the electrode mixture layer was 101.3%.
NMP (7.08 parts by mass) as a solvent was added to the obtained kneaded composition for electrode mixture layer and dispersed (dispersion time: 45 minutes) to obtain a coating composition for electrode mixture layer.
In addition, when the thixotropy value of the coating composition for electrode mixture layers was measured with a rheometer (manufactured by HAAKE), 10950 Pa / at 0-300 (1 / s), 60 s / 300-0 (1 / s), 60 s. s.

得られた電極合剤層用塗料組成物を正極集電体となる厚み20μmのアルミニウム箔上の両面に均一に塗布、乾燥して片面当たり40mg/cmの正極合剤層を形成した。これを幅50mm、長さ300mmの形状に切断して正極を作製し、更に正極端子を取り付けた。
次に、負極活物質として黒鉛97質量部、結着剤としてPVdFを3質量部とを均質に混合してNMPを添加し負極合剤層用塗料組成物を得た。次いで、得られた負極合剤層用塗料組成物を負極集電体となる厚み15μmの銅箔上の両面に均一に塗布、乾燥して片面当たり20mg/cmの負極合剤層を形成した。これを幅50mm、長さ300mmの形状に切断して負極を作製し、更に負極端子を取り付けた。
The obtained electrode mixture layer coating composition was uniformly applied on both sides of a 20 μm thick aluminum foil serving as a positive electrode current collector and dried to form a positive electrode mixture layer of 40 mg / cm 2 per side. This was cut into a shape having a width of 50 mm and a length of 300 mm to produce a positive electrode, and a positive electrode terminal was further attached.
Next, 97 parts by mass of graphite as a negative electrode active material and 3 parts by mass of PVdF as a binder were homogeneously mixed, and NMP was added to obtain a coating composition for a negative electrode mixture layer. Next, the obtained negative electrode mixture layer coating composition was uniformly applied on both sides of a 15 μm-thick copper foil serving as a negative electrode current collector and dried to form a negative electrode mixture layer of 20 mg / cm 2 per side. . This was cut into a shape having a width of 50 mm and a length of 300 mm to produce a negative electrode, and a negative electrode terminal was further attached.

この正極及び負極と、厚み20μmの微多孔性ポリプロピレンフィルムから成るセパレータとを用意し、負極、セパレータ、正極、セパレータの順に積層して多数巻回し、巻回電極体を作製した。巻回電極体を作製した後、巻回電極体を一対の絶縁板で挟み、負極端子を電池缶の底部に溶接すると共に、正極端子を安全弁機構の突起部に溶接し、ニッケルめっきした鉄製の電池缶の内部に収納した。次いで、電池缶の内部に非水電解質を注入した。非水電解質には、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを1対1の体積比で混合した溶媒に電解質塩としてLiPFを1mol/lの割合で溶解させたものを用いた。しかる後、絶縁封口ガスケットを介して電池蓋を電池缶にかしめ、安全弁機構、熱感抵抗素子並びに電池蓋を固定して、本例の筒型電池を得た。 The positive electrode and the negative electrode and a separator made of a microporous polypropylene film having a thickness of 20 μm were prepared, and the negative electrode, the separator, the positive electrode, and the separator were laminated in this order and wound many times to produce a wound electrode body. After producing the wound electrode body, the wound electrode body is sandwiched between a pair of insulating plates, the negative electrode terminal is welded to the bottom of the battery can, the positive electrode terminal is welded to the protrusion of the safety valve mechanism, and nickel plated iron It was stored inside the battery can. Next, a non-aqueous electrolyte was injected into the battery can. As the non-aqueous electrolyte, a solution obtained by dissolving LiPF 6 as an electrolyte salt at a ratio of 1 mol / l in a solvent in which ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1: 1 was used. Thereafter, the battery lid was caulked to the battery can through the insulating sealing gasket, and the safety valve mechanism, the heat sensitive resistance element, and the battery lid were fixed to obtain the cylindrical battery of this example.

(実施例2)
混練時間を70分間とした以外は、実施例1と同様の操作を繰り返し、本例の筒型電池を得た。
なお、電極合剤層用混練組成物のゼータ電位変化率は、105.2%であった。
また、電極合剤層用塗料組成物のチクソトロピー値は、11457Pa/sであった。
(Example 2)
Except for the kneading time of 70 minutes, the same operation as in Example 1 was repeated to obtain a cylindrical battery of this example.
In addition, the zeta potential change rate of the kneaded composition for the electrode mixture layer was 105.2%.
Moreover, the thixotropy value of the coating composition for electrode mixture layers was 11457 Pa / s.

(比較例1)
混練時間を50分間とした以外は、実施例1と同様の操作を繰り返し、本例の筒型電池を得た。
なお、電極合剤層用混練組成物のゼータ電位変化率は、120.5%であった。
また、電極合剤層用塗料組成物のチクソトロピー値は、13263Pa/sであった。
(Comparative Example 1)
Except for the kneading time being 50 minutes, the same operation as in Example 1 was repeated to obtain a cylindrical battery of this example.
The zeta potential change rate of the electrode mixture layer kneaded composition was 120.5%.
Moreover, the thixotropy value of the coating composition for electrode mixture layers was 13263 Pa / s.

(比較例2)
混練時間を30分間とした以外は、実施例1と同様の操作を繰り返し、本例の筒型電池を得た。
なお、電極合剤層用混練組成物のゼータ電位変化率は、240.0%であった。
また、電極合剤層用塗料組成物のチクソトロピー値は、18210Pa/sであった。
上記各例における電極合剤層用塗料組成物の仕様を表1に示す。
(Comparative Example 2)
Except for the kneading time being 30 minutes, the same operation as in Example 1 was repeated to obtain a cylindrical battery of this example.
The zeta potential change rate of the electrode mixture layer kneaded composition was 240.0%.
Moreover, the thixotropy value of the coating composition for electrode mixture layers was 18210 Pa / s.
Table 1 shows the specifications of the electrode mixture layer coating composition in each of the above examples.

Figure 2007335175
Figure 2007335175

[性能評価]
各例の筒型電池を23℃の環境下2.2mAで4.2Vを上限として2時間充電し、その後、30分間休止し、2.2mAで2.5Vに達するまで放電することを繰り返した後の放電容量を測定した。500サイクル後の放電容量及び1サイクル後の放電容量からの500サイクル後の放電容量維持率を算出し、得られた結果を表1に併記する。
[Performance evaluation]
The cylindrical battery of each example was charged for 2 hours at a maximum of 4.2 V at 23 mA in a 23 ° C. environment, then rested for 30 minutes, and repeatedly discharged until reaching 2.5 V at 2.2 mA. The subsequent discharge capacity was measured. The discharge capacity retention ratio after 500 cycles is calculated from the discharge capacity after 500 cycles and the discharge capacity after 1 cycle, and the obtained results are also shown in Table 1.

表1から、混練時間が長いほどゼータ電位の絶対値が大きいことが分かった。また、ゼータ電位の変化により、分散性の違いがチクソトロピー値に表れた。
混練時間毎のゼータ電位の変化は、混練により、粒子同士が濡れ、静電的に反発がゼータ電位として表れたためである。また、ゼータ電池の絶対値が大きい順に充放電時の容量維持率が良好である。更に、比較例1及び2において急激な容量維持率の低下が確認された。
混練直後と1日(24時間)経過後の電極合剤層用混練組成物のゼータ電位変化率を比較した場合、本発明の範囲に含まれる実施例1及び2に対して、本発明外の比較例1及び2の方が著しく高くなっている。このことは、混練中に材料が溶剤に濡れなかったため、経時することにより、材料が濡れ、ゼータ電位の絶対値が上がったためと考えられる。
以上から、少なくとも電極活物質、導電剤及び結着剤を混練して、電極合剤層用混練組成物を得、次いで、得られた電極合剤層用混練組成物に少なくとも溶剤を加え、分散させて電極合剤層用塗料組成物を得る電極合剤層用塗料組成物の製造方法において、得られる電極合剤層用混練組成物の混練直後のゼータ電位の絶対値(ζt0)と混練後24〜27時間経過後のゼータ電位の絶対値(ζt1)とから規定されるゼータ電位変化率(ζt1/ζt0×100)を110%以下とするなどして、混練工程を規定することにより、得られる電池の性能を向上させ得る。また、例えばリチウムイオン二次電池に適用した場合に、繰り返し放充電時の放電容量維持率を向上させることができる。
なお、材料や溶媒等によって、ゼータ電位の絶対値はいろいろな値となり得るが、混練が十分になると、材料や溶媒に関わらず、経時変化は少なくなる。
また、電極合剤層用混練組成物の固形分濃度は、通常83%以上であり、83〜85%であることが好ましい。更に、電極合剤層用塗料組成物の固形分濃度は、通常77%以下であり、74〜77%であることが好ましい。
From Table 1, it was found that the longer the kneading time, the larger the absolute value of the zeta potential. In addition, a difference in dispersibility appeared in the thixotropy value due to a change in zeta potential.
The change in the zeta potential at each kneading time is because the particles are wetted by kneading and electrostatic repulsion appears as the zeta potential. Moreover, the capacity maintenance rate at the time of charging / discharging is favorable in order with the absolute value of a zeta battery. Furthermore, in Examples 1 and 2, a rapid decrease in capacity maintenance rate was confirmed.
When comparing the zeta potential change rate of the kneaded composition for electrode mixture layer immediately after kneading and after 1 day (24 hours), compared to Examples 1 and 2 included in the scope of the present invention, Comparative Examples 1 and 2 are significantly higher. This is presumably because the material did not get wet with the solvent during the kneading, so that the material became wet and the absolute value of the zeta potential increased with time.
From the above, at least an electrode active material, a conductive agent and a binder are kneaded to obtain a kneaded composition for an electrode mixture layer, and then at least a solvent is added to the obtained kneaded composition for an electrode mixture layer and dispersed. In the method for producing an electrode mixture layer coating composition, an electrode mixture layer coating composition is obtained by kneading the absolute value of the zeta potential (ζ t0 ) immediately after kneading of the obtained electrode mixture layer kneading composition. The kneading step is defined by setting the zeta potential change rate (ζ t1 / ζ t0 × 100) defined from the absolute value of the zeta potential (ζ t1 ) after 24 to 27 hours later to 110% or less. As a result, the performance of the obtained battery can be improved. For example, when applied to a lithium ion secondary battery, it is possible to improve the discharge capacity maintenance rate during repeated discharge.
Note that the absolute value of the zeta potential can vary depending on the material, the solvent, and the like, but if kneading is sufficient, the change over time is reduced regardless of the material and the solvent.
Moreover, the solid content concentration of the kneaded composition for the electrode mixture layer is usually 83% or more, and preferably 83 to 85%. Furthermore, the solid content concentration of the electrode mixture layer coating composition is usually 77% or less, preferably 74 to 77%.

以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、上記の実施形態では、複数の正極と負極とを積層した積層型の電池素子を備える場合について説明したが、一対の正極と負極とを積層した平板状の電池素子、又は正極及び負極を積層して巻回した電池素子を備える場合についても、本発明を適用することができる。
また、上記の実施形態では、フィルム状の外装部材30を用いる場合や外装部材30に缶を用いたいわゆる円筒型の形状を有する電池について説明したが、外装部材に缶を用いたいわゆる角型、コイン型、ボタン型などの他の形状を有する電池についても同様に本発明を適用することができる。更に、二次電池に限らず一次電池についても適用可能である。
As mentioned above, although this invention was demonstrated with some embodiment and an Example, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible within the range of the summary of this invention.
For example, in the above-described embodiment, a case where a stacked battery element in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes are stacked is described, but a flat battery element in which a pair of positive electrodes and negative electrodes are stacked, or a positive electrode and a negative electrode are provided. The present invention can also be applied to a case where battery elements stacked and wound are provided.
In the above-described embodiment, the battery having a so-called cylindrical shape using a film-shaped exterior member 30 or a can for the exterior member 30 has been described, but a so-called square shape using a can for the exterior member, The present invention can be similarly applied to batteries having other shapes such as a coin type and a button type. Furthermore, it is applicable not only to a secondary battery but also to a primary battery.

更に、上述の如く、本発明の電池として、電極反応物質としてリチウムを用いる電池を例示して説明したが、本発明の技術的思想は、ナトリウム(Na)若しくはカリウム(K)などの他のアルカリ金属、マグネシウム(Mg)若しくはカルシウム(Ca)などのアルカリ土類金属、又はアルミニウムなどの他の軽金属を用いる場合についても適用することが可能である。   Further, as described above, the battery of the present invention has been described by exemplifying a battery using lithium as an electrode reactant. However, the technical idea of the present invention is that other alkali such as sodium (Na) or potassium (K) is used. The present invention can also be applied to the case of using a metal, an alkaline earth metal such as magnesium (Mg) or calcium (Ca), or another light metal such as aluminum.

本発明の電池の一実施形態であって、ラミネート型電池の一例を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing an example of a laminated battery according to an embodiment of the battery of the present invention. 図1に示した電池素子のI−I線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the II line of the battery element shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11…正極端子、12…負極端子、20…電池素子、21…正極、21A…正極集電体、21B…正極合剤層、22…負極、22A…負極集電体、22B…負極合剤層、23…非水電解質組成物層、24…セパレータ、25…保護テープ、30…外装部材、31…密着フィルム DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Positive electrode terminal, 12 ... Negative electrode terminal, 20 ... Battery element, 21 ... Positive electrode, 21A ... Positive electrode collector, 21B ... Positive electrode mixture layer, 22 ... Negative electrode, 22A ... Negative electrode collector, 22B ... Negative electrode mixture layer , 23 ... Non-aqueous electrolyte composition layer, 24 ... Separator, 25 ... Protective tape, 30 ... Exterior member, 31 ... Adhesion film

Claims (6)

少なくとも電極活物質、導電剤及び結着剤を混練し、次いで、得られた電極合剤層用混練組成物に少なくとも溶剤を加えて分散させる非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法において、
上記電極合剤層用混練組成物につき、混練直後のゼータ電位の絶対値(ζ)と混練後24〜27時間経過後のゼータ電位の絶対値(ζ)で規定されるゼータ電位変化率(ζ/ζ×100)を110%以下に制御する、
ことを特徴とする非水電解質電池の電極合剤層用塗料組成物の製造方法。
A coating composition for an electrode mixture layer of a nonaqueous electrolyte battery in which at least an electrode active material, a conductive agent and a binder are kneaded, and then at least a solvent is added to and dispersed in the obtained kneaded composition for an electrode mixture layer. In the manufacturing method,
About the kneading composition for electrode mixture layers, the zeta potential change rate defined by the absolute value of the zeta potential immediately after kneading (ζ 0 ) and the absolute value of the zeta potential after lapse of 24 to 27 hours (ζ 1 ). (Ζ 1 / ζ 0 × 100) is controlled to 110% or less,
The manufacturing method of the coating composition for electrode mixture layers of a nonaqueous electrolyte battery characterized by the above-mentioned.
上記混練を70〜90分間行うことを特徴とする請求項1に記載の電極合剤層用塗料組成物の製造方法。   The said kneading | mixing is performed for 70 to 90 minutes, The manufacturing method of the coating composition for electrode mixture layers of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 上記分散を35〜360分間行うことを特徴とする請求項1に記載の電極合剤層用塗料組成物の製造方法。   The said dispersion is performed for 35 to 360 minutes, The manufacturing method of the coating composition for electrode mixture layers of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 上記電極合剤層用塗料組成物のチクソトロピー値が12,000Pa/s以下であることを特徴とする請求項1に記載の電極合剤層用塗料組成物の製造方法。   The method for producing a coating composition for an electrode mixture layer according to claim 1, wherein the thixotropic value of the coating composition for the electrode mixture layer is 12,000 Pa / s or less. 電極活物質、導電剤、結着剤及び溶剤を含有する電極合剤層用塗料組成物を電極集電体に塗布し、乾燥して成る非水電解質電池用電極において、
上記電極合剤層用塗料組成物が、少なくとも電極活物質、導電剤及び結着剤を混練して得られる電極合剤層用混練組成物に、少なくとも溶剤を加え、分散させて得られるものであり、
上記電極合剤層用混練組成物は、混練直後のゼータ電位の絶対値(ζ)と混練後24〜27時間経過後のゼータ電位の絶対値(ζ)とから規定されるゼータ電位変化率(ζ/ζ×100)が110%以下である
ことを特徴とする非水電解質電池用電極。
In the electrode for a non-aqueous electrolyte battery formed by applying a coating composition for an electrode mixture layer containing an electrode active material, a conductive agent, a binder, and a solvent to an electrode current collector and drying it,
The electrode mixture layer coating composition is obtained by adding and dispersing at least a solvent to the electrode mixture layer kneaded composition obtained by kneading at least the electrode active material, the conductive agent and the binder. Yes,
The kneading composition for the electrode mixture layer has a zeta potential change defined by the absolute value of the zeta potential immediately after kneading (ζ 0 ) and the absolute value of the zeta potential after the lapse of 24 to 27 hours (ζ 1 ). The rate (ζ 1 / ζ 0 × 100) is 110% or less.
正極及び負極と、非水電解質と、セパレータと、これらを収容する外装部材を備え、上記正極及び負極が電極集電体上に形成した電極合剤層を有する非水電解質電池において、
上記正極及び/又は負極の電極合剤層の形成に電極合剤層用塗料組成物が用いられ、
上記電極合剤層用塗料組成物が、少なくとも電極活物質、導電剤及び結着剤を混練して得られる電極合剤層用混練組成物に、少なくとも溶剤を加え、分散させて得られるものであり、
上記電極合剤層用混練組成物は、混練直後のゼータ電位の絶対値(ζ)と混練後24〜27時間経過後のゼータ電位の絶対値(ζ)で規定されるゼータ電位変化率(ζ/ζ×100)が110%以下である
ことを特徴とする非水電解質電池。
In a nonaqueous electrolyte battery comprising a positive electrode and a negative electrode, a nonaqueous electrolyte, a separator, and an exterior member that accommodates these, and having an electrode mixture layer formed on the electrode current collector by the positive electrode and the negative electrode,
The electrode mixture layer coating composition is used for forming the positive electrode and / or negative electrode mixture layer,
The electrode mixture layer coating composition is obtained by adding and dispersing at least a solvent to the electrode mixture layer kneaded composition obtained by kneading at least the electrode active material, the conductive agent and the binder. Yes,
The kneading composition for an electrode mixture layer has a zeta potential change rate defined by an absolute value of zeta potential immediately after kneading (ζ 0 ) and an absolute value of zeta potential after lapse of 24 to 27 hours (ζ 1 ). (Ζ 1 / ζ 0 × 100) is 110% or less.
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