JP2010205609A - Electrode and battery using this - Google Patents

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JP2010205609A JP2009051004A JP2009051004A JP2010205609A JP 2010205609 A JP2010205609 A JP 2010205609A JP 2009051004 A JP2009051004 A JP 2009051004A JP 2009051004 A JP2009051004 A JP 2009051004A JP 2010205609 A JP2010205609 A JP 2010205609A
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battery
current collector
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Tamaki Miura
Shinichi Tazaki
環 三浦
信一 田崎
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Nissan Motor Co Ltd
日産自動車株式会社
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    • Y02P70/54Manufacturing of lithium-ion, lead-acid or alkaline secondary batteries

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte secondary battery which retains a conductive network in an electrode even when the electrode is swollen or contracted due to charge and discharge, and which is superior in cycle characteristics. <P>SOLUTION: The electrode includes a current collector and an active material layer having an active material and a binder in which tensile elastic modulus of the binder is 2,000 MPa or more. A ratio (We/Wb) of the weight (We) of a conductive material contained in the active material layer and the weight (Wb) of the binder is 0.2 to 20. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は電池用電極およびこれを用いた電池に関する。 The present invention relates to a battery using electrodes and this battery. より詳細には、サイクル特性を向上させうる電池用電極およびこれを用いた電池に関する。 And more particularly, to a battery using the same electrode and a battery capable of improving the cycle characteristics.

近年、地球温暖化に対処するため、二酸化炭素量の低減が切に望まれている。 In recent years, in order to deal with global warming, the reduction of the amount of carbon dioxide it has been eagerly desired. 自動車業界では、電気自動車やハイブリッド電気自動車の導入による二酸化炭素排出量の低減に期待が集まっており、これらの実用化の鍵を握るモータ駆動用二次電池の開発が盛んに行われている。 In the automotive industry, reduced There are expectations of carbon dioxide emissions, the development of these practical motor driving secondary battery key to have been actively conducted due to the introduction of electric vehicles and hybrid electric vehicles.

モータ駆動用二次電池としては、比較的高い理論エネルギーを有するリチウムイオン二次電池が注目を集めており、現在急速に開発が進められている。 As a secondary battery for driving the motor, it has attracted a lithium ion secondary battery is noted to have a relatively high theoretical energy, is rapidly developed currently underway. リチウムイオン二次電池は、一般に、結着剤を用いて正極活物質等を正極集電体に塗布した正極および結着剤を用いて負極活物質等を負極集電体に塗布した負極が、液体または固体状電解質層を介して接続され、電池ケースに収納される構成を有している。 Lithium ion secondary batteries are generally the negative electrode active material or the like with a positive electrode current collector a positive electrode and the binder was applied to the coating a negative electrode active material or the like to the negative electrode collector by using a binder, is connected via a liquid or solid electrolyte layer has a structure that is accommodated in the battery case. そして、リチウムイオンが電極活物質中に吸蔵・放出することにより電池の充放電反応が起こる。 Then, the charge and discharge reaction of the battery takes place by lithium ions absorbing and desorbing in the electrode active material.

このようなリチウムイオン二次電池の負極用電極活物質としては、合金系材料や炭素材料などが用いられている。 Such negative electrode active material for lithium ion secondary batteries, such as an alloy based material or carbon material is used. しかし、電池の充放電反応に伴い、電極活物質はリチウムイオンの吸蔵放出に伴い膨張収縮する。 However, due to charge and discharge reaction of the battery, the electrode active material expands and contracts along with the storage and release of lithium ions. 例えば、グラファイトのような炭素系負極活物質を用いた場合には約10%の、また、合金系活物質を用いた場合には200%近くの体積変化を伴う。 For example, about 10% in the case of using a carbon-based negative active material such as graphite, also accompanied by 200% near the volume change in the case of using the alloy-formable active material. このため、充放電サイクルを繰り返していくうちに、電極の構造が変化して活物質間のコンタクトが低下し、サイクル特性の低下を招きやすいという問題がある。 Thus, while going repeated charge and discharge cycles, the structure of the electrode is changed to decrease the contact between the active materials, there is a problem that tends to cause a decrease in cycle characteristics.

かような問題を解決すべく、特許文献1には、結着剤として曲げ弾性率、圧縮弾性率、引張弾性率が小さい材料を用いる方法が提案されている。 To solve such a problem, Patent Document 1, the flexural modulus as a binder, compression modulus, a method using a tensile modulus less materials have been proposed. この開示によれば、弾性率が小さい材料を用いることにより、可撓性および集電体との密着性が向上し、サイクル特性の優れた二次電池が提供される、としている。 According to this disclosure, by the elastic modulus using a material with a low, flexibility and improved adhesion between the current collector, and the excellent battery cycle characteristics can be provided.

特開平9−97611号公報 JP 9-97611 discloses

このような二次電池においては、電極層に含まれる導電性の材料により電極層内に良好な導電ネットワークを構築することが、電極の低抵抗化の面で重要である。 In such a secondary battery, it is important in terms of the resistance of the electrode to build a good conductive network by the conductive material contained in the electrode layer in the electrode layer. しかし、特許文献1のように低弾性率材料を結着剤として用いた場合、充放電時に結着剤が柔軟に伸縮することにより、結着剤により結合された導電性材料同士の接触や活物質層と集電体との接触が劣化し、導電ネットワークが崩壊するおそれがある。 However, when the low modulus material as in Patent Document 1 was used as a binder, charging the binder during discharge by the flexibly elastic, contact or utilization of conductive material with each other bonded by a binder contact between the material layer and the current collector is degraded, conductive network is likely to collapse. このため、電池の充放電を繰り返すうちに電極の抵抗が次第に上昇する場合があり、特許文献1の方法では、サイクル特性の低下防止には不十分である。 Therefore, there are cases where the resistance of the electrode after repeated charge and discharge of the battery increases progressively, in the method of Patent Document 1 is insufficient for preventing deterioration in cycle characteristics.

そこで本発明は、充放電による電極の膨張収縮時においても電極内の導電ネットワークを保持し、サイクル特性に優れる非水電解液二次電池を提供することを目的とする。 The present invention maintains the conductive network even within the electrode at the time of expansion and contraction of the electrode due to charging and discharging, and to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in cycle characteristics.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行なった結果、電極を構成する結着剤として引張弾性率が高い材料を用い、かつ、活物質層内の導電性材料と結着剤との重量比を特定の範囲に調節することにより、上記課題が解決されうることを見出し、本発明を完成した。 The present inventors have found that conducted various studies to solve the above problems, the tensile using a high elastic modulus material as a binder constituting the electrode and the conductive material and the binder of the active material layer by adjusting the weight ratio of the agent to a specific range, it found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.

本発明によれば、引張弾性率が大きい結着剤を使用することによって、電極の膨張収縮時においても電極の構造(結着剤の骨格)が保持され、活物質層と集電体との間の接触抵抗の上昇を抑制することが可能となる。 According to the present invention, tensile by using large binder modulus, also holding structure of the electrodes (skeleton of the binder) is at the time of expansion and contraction of the electrode, the active material layer and the current collector it is possible to suppress an increase in contact resistance between. さらに、導電性材料と結着剤との重量比を特定の範囲とすることにより、結着剤により結合された導電性材料同士の接触が良好となる。 Further, the weight ratio of the conductive material and a binder by a specific range, the contact of the conductive material between bound by the binder becomes good. その結果、活物質層内の導電ネットワークが保持され、電極のサイクル特性が向上する。 As a result, the held conductive network of the active material layer, thereby improving the cycle characteristics of the electrodes.

本発明の代表的な一実施形態である、扁平型(積層型)の非水電解質二次電池の基本構成を示す概略図である。 Is a representative embodiment of the present invention, is a schematic diagram showing a basic structure of a nonaqueous electrolyte secondary battery of flat (stack type). 本発明の他の一実施形態である双極型の積層型非水電解質二次電池の基本構成を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a basic configuration of another bipolar layered type non-aqueous electrolyte secondary battery which is an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態である積層型電池または双極型電池の外観を模式的に表した斜視図である。 The appearance of a is stacked battery or bipolar battery to an embodiment of the present invention is a perspective view schematically showing. 本発明の一実施形態に係る組電池の外観図であって、図4Aは組電池の平面図であり、図4Bは組電池の正面図であり、図4Cは組電池の側面図である。 A perspective view of an assembled battery according to an embodiment of the present invention, FIG. 4A is a plan view of the assembled battery, Fig. 4B is a front view of the assembled battery, Fig. 4C is a side view of the assembled battery. 本発明の一実施形態に係る組電池を搭載した車両の概念図である。 It is a conceptual diagram of a vehicle equipped with the assembled battery according to an embodiment of the present invention. 実施例1〜3および比較例1の評価用セルのサイクル特性を評価した結果を示すグラフである。 Is a graph showing the results of evaluation of the cycle characteristics of the evaluation cells of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. 実施例4〜5および比較例1〜2の評価用セルのサイクル特性を評価した結果を示すグラフである。 It is a graph showing the results of evaluation of the cycle characteristics of the evaluation cells of Examples 4-5 and Comparative Examples 1-2.

本発明の代表的な一実施形態は、集電体と、活物質および結着剤を有する活物質層と、を含む電極に関する。 An exemplary embodiment of the present invention relates to an electrode comprising a current collector and an active material layer having an active material and a binder, the. そして、前記結着剤の引張り弾性率が2000MPa以上であり、前記活物質層中に含まれる導電性材料の重量(We)と前記結着剤の重量(Wb)との比(We/Wb)が0.2〜20である。 Then, the and the tensile modulus of the binder is 2000MPa or more, the weight of the electrically conductive material contained in the active material layer (We) and the ratio of the weight (Wb) of the binder (We / Wb) There is a 0.2 to 20.

以下、添付した図面を参照して本発明を適用した最良の実施形態を説明する。 Hereinafter will be described the best mode according to the present invention with reference to the accompanying drawings. なお、本発明は、以下の実施形態のみには制限されない。 The present invention is not limited only to the following embodiments. なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 The same symbols are given to the same elements in the description of the drawings, without redundant description. また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。 Further, dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation, and may be different from the actual ratio.

[電池の全体構造] [The entire structure of the battery]
図1は、本発明の一実施形態である、扁平型(積層型)の非水電解質二次電池(以下、単に「積層型電池」ともいう)の基本構成を示す概略図である。 Figure 1 is an embodiment of the present invention, is a schematic diagram showing a basic structure of a nonaqueous electrolyte secondary battery of flat (laminated) (hereinafter, simply referred to as "stacked battery"). 図1に示すように、本実施形態の積層型電池10は、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素21が、外装体であるラミネートシート29の内部に封止された構造を有する。 As shown in FIG. 1, the laminated type battery 10 of this embodiment, a substantially rectangular generating element 21 to proceed actually charge and discharge reaction, having an internal sealed structure of the laminate sheet 29 as an exterior body . ここで、発電要素21は、負極集電体11の両面に負極活物質層13が配置された負極と、電解質層17と、正極集電体12の両面に正極活物質層15が配置された正極とを積層した構成を有している。 Here, the power generating element 21 includes a negative electrode active material layer 13 is disposed on both sides of the negative electrode current collector 11, an electrolyte layer 17, the positive electrode active material layer 15 on both surfaces of the cathode current collector 12 is arranged It has a structure obtained by laminating the positive electrode. 具体的には、1つの負極活物質層13とこれに隣接する正極活物質層15とが、電解質層17を介して対向するようにして、負極、電解質層および正極がこの順に積層されている。 Specifically, one of the negative electrode active material layer 13 and the positive electrode active material layer 15 adjacent thereto, so as to face through the electrolyte layer 17, negative electrode, electrolyte layer and cathode are stacked in this order .

これにより、隣接する負極、電解質層および正極は、1つの単電池層19を構成する。 Thus, the adjacent negative electrode, the electrolyte layer and the positive electrode constitutes one unit cell layer 19. したがって、本実施形態の積層型電池10は、単電池層19が複数積層されることで、電気的に並列接続されてなる構成を有するともいえる。 Thus, the stacked cell 10 of the embodiment, by single cell layers 19 are stacked, it can be said to have an electrically connected in parallel becomes a configuration. なお、発電要素21の両最外層に位置する最外層負極集電体には、いずれも片面のみに負極活物質層13が配置されているが、両面に活物質層が設けられてもよい。 Note that the outermost negative electrode current collector positioned at both outermost layers of the power generation element 21, both while the negative electrode active material layer 13 only on one side are arranged, may be the active material layer is provided on both sides. すなわち、片面にのみ活物質層を設けた最外層専用の集電体とするのではなく、両面に活物質層がある集電体をそのまま最外層の集電体として用いてもよい。 That is, instead of the current collector of the outermost layer only provided only active material layer on one side, it may be used a current collector that has two sides in the active material layer as a collector of the outermost layer. また、図1とは正極および負極の配置を逆にすることで、発電要素21の両最外層に最外層正極集電体が位置するようにし、該最外層正極集電体の片面または両面に正極活物質層が配置されているようにしてもよい。 Further, by reversing the placement of the positive and negative electrodes and Figure 1, both the outermost layer of the power generating element 21 as the outermost cathode current collector is positioned on one side or both sides of the outermost layer positive electrode current collector the positive electrode active material layer may be disposed.

負極集電体11および正極集電体12は、各電極(負極および正極)と導通される負極集電板25および正極集電板27がそれぞれ取り付けられ、ラミネートシート29の端部に挟まれるようにしてラミネートシート29の外部に導出される構造を有している。 The anode current collector 11 and the cathode current collector 12, negative electrode current collector plate 25 and positive collector plate 27 is attached respectively are electrically connected to respective electrodes (anode and cathode), so as to be sandwiched between the end portion of the laminate sheet 29 to to have a structure that is led to the outside of the laminate sheet 29. 負極集電板25および正極集電板27はそれぞれ、必要に応じて負極リードおよび正極リード(図示せず)を介して、各電極の負極集電体11および正極集電体12に超音波溶接や抵抗溶接等により取り付けられていてもよい。 Each negative electrode current collector plate 25 and positive collector plate 27, via the optionally negative electrode lead and the positive electrode lead (not shown), ultrasonic welding to the anode current collector 11 and the cathode current collector 12 of each electrode it may be attached by, resistance welding or the like.

図2は、本発明の他の一実施形態である双極型の積層型非水電解質二次電池(以下、単に双極型電池とも称する)の基本構成を模式的に表わした概略図である。 Figure 2 shows another bipolar layered type non-aqueous electrolyte secondary battery which is an embodiment of the present invention (hereinafter, simply referred to as bipolar battery) is a schematic view schematically showing the basic configuration of. ただし、本発明の技術的範囲はかような形態のみに制限されない。 However, the technical scope of the present invention is not limited to such a form.

図2に示す本実施形態の双極型電池10'は、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素(電池要素;積層体)21が、外装体であるラミネートシート29の内部に封止された構造を有する。 Bipolar battery 10 'of the present embodiment shown in FIG. 2, a substantially rectangular power generating element proceeds actually charge and discharge reaction (battery element; stack) 21, sealing the interior of the laminate sheet 29 as an exterior body having the structure.

図2に示すように、本実施形態の双極型電池10'の発電要素21は、集電体14の一方の面に電気的に結合した負極活物質層13が形成され、前記集電体14の反対側の面に電気的に結合した正極活物質層15が形成された複数の双極型電極を有する。 As shown in FIG. 2, the power generating element 21 of the bipolar battery 10 'of the present embodiment, the negative electrode active material layer 13 electrically coupled to one surface of the collector 14 is formed, the current collector 14 having a plurality of bipolar electrodes electrically coupled to the positive electrode active material layer 15 is formed on the opposite side of. 各双極型電極は、電解質層17を介して積層されて発電要素21を形成する。 Each bipolar electrodes form a power generating element 21 is stacked via the electrolyte layer 17. この際、一の双極型電極の負極活物質層13と前記一の双極型電極に隣接する他の双極型電極の正極活物質層15とが電解質層17を介して対向するように、各双極型電極および電解質層17が交互に積層されている。 At this time, as the one bipolar positive electrode active material layer 15 of the negative electrode active material layer 13 and other bipolar electrode adjacent to the one bipolar electrode of the electrode are opposed through the electrolyte layer 17, the bipolar type electrode and an electrolyte layer 17 are alternately laminated. すなわち、一の双極型電極の負極活物質層13と前記一の双極型電極に隣接する他の双極型電極の正極活物質層15との間に電解質層17が挟まれて配置されている。 That is, the electrolyte layer 17 is disposed sandwiched between the positive electrode active material layer 15 of another bipolar electrode adjacent to the anode active bipolar electrode material layer 13 and the one of one bipolar electrode.

これにより、隣接する負極活物質層13、電解質層17、および正極活物質層15は、一つの単電池層(=電池単位ないし単セル)19を構成する。 Thus, the negative electrode active material layer 13, electrolyte layer 17 adjacent and a positive electrode active material layer 15, constitute one unit cell layer (= battery unit or single cell) 19. したがって、本実施形態の双極型電池10'は、単電池層19が複数積層されることで、電気的に直列接続されてなる構成を有するともいえる。 Thus, the bipolar battery 10 'of the present embodiment, since the single cell layers 19 are stacked, it can be said to have an electrical formed by series connection configuration. なお、発電要素21の最外層に位置する負極側の最外層集電体14aには、片面のみに負極活物質層13が形成されている。 Incidentally, the outermost current collector 14a of the negative electrode side positioned at the outermost layer of the power generating element 21, the negative electrode active material layer 13 only on one side is formed. また、発電要素21の最外層に位置する正極側の最外層集電体14bには、片面のみに正極活物質層15が形成されている。 Also, the outermost current collector 14b of the positive electrode side positioned at the outermost layer of the power generating element 21, the positive electrode active material layer 15 is formed only on one side. ただし、集電体の両面に活物質層が形成された電極を負極側の最外層集電体11aおよび正極側の最外層集電体11bとして使用してもよい。 However, it may be used an electrode active material layer is formed on both sides of the current collector as the outermost layer current collector 11a and the outermost collector 11b of the positive electrode side of the negative electrode side.

図2に示す双極型電池10'においては、通常、各単電池層19の周囲にシール部(絶縁層)31が設けられる。 In the bipolar battery 10 'shown in FIG. 2, generally the seal portion (insulator layer) 31 is provided around each unit cell layer 19. このシール部31は、電池内で隣り合う集電体14同士の接触や発電要素21における単電池層19の端部の僅かな不揃いなどに起因する短絡および電解質層17からの電解液の漏れによる液絡を防止する目的で設けられる。 The seal portion 31, due to the leakage of the electrolyte from short and the electrolyte layer 17 due to such slight irregular ends of the single cell layers 19 in contact and power elements 21 of the collector 14 adjacent in the cell It provided for the purpose of preventing liquid junction. かようなシール部31の設置により、長期間の信頼性および安全性が確保され、高品質の双極型電池10'が提供されうる。 By such a placement of the seal portion 31, it is secured long-term reliability and safety, high-quality bipolar battery 10 'may be provided.

さらに、図2に示す双極型二次電池10'では、負極側最外層集電体14aに隣接するように負極集電板25が配置され、これが延長されて電池外装材であるラミネートシート29から導出している。 Further, the bipolar secondary battery 10 'shown in FIG. 2, the negative electrode terminal plate 25 so as to be adjacent to the negative electrode side outermost current collector 14a is disposed from the laminate sheet 29 which is the cell outer package is extended It is derived. 一方、正極側最外層集電体14bに隣接するように正極集電板27が配置され、同様にこれが延長されて電池の外装であるラミネートシート29から導出している。 On the other hand, the positive current collector plate 27 so as to be adjacent to the positive electrode side outermost current collector 14b is disposed, likewise it is extended is derived from the laminate sheet 29 as an exterior of the battery.

なお、単電池層19の積層数は、所望する電圧に応じて調節する。 Incidentally, the number of stacked unit cell layers 19 is adjusted according to the desired voltage. また、双極型電池10'では、電池の厚みを極力薄くしても十分な出力が確保できれば、単電池層19の積層回数を少なくしてもよい。 Furthermore, the bipolar battery 10 ', if secured as much as possible reduce the thickness be sufficient output of the battery may be reduced number of stacked unit cell layers 19. 双極型電池10'でも、使用する際の外部からの衝撃、環境劣化を防止するために、発電要素21を電池外装材であるラミネートシート29に減圧封入し、負極集電板25及び正極集電板27をラミネートシート29の外部に取り出した構造とするのがよい。 Bipolar battery 10 'But external impact when used, to prevent environmental degradation, the power generating element 21 under reduced pressure sealed to the laminate sheet 29 is a battery exterior material, a negative electrode current collector plate 25 and positive collector preferably set to taken out the plate 27 to the outside of the laminate sheet 29 structure.

積層型電池10と双極型電池10'の各構成要件および製造方法に関しては、双方の電池内の電気的な接続形態(電極構造)が異なることを除いては、基本的には同様である。 For each configuration requirements and a method for production of a stacked battery 10 and the bipolar battery 10 ', with the exception of the electrical connection form in both cell (electrode structure) are different, it is basically the same. よって、上記した積層型電池10の各構成要件を中心に、以下説明する。 Therefore, focusing on the construction requirements of the laminate cell 10 described above, will be described below. ただし、双極型電池10'の各構成要件に関しても、同様の構成要件を適宜利用して構成することができることは言うまでもない。 However, for each constituent of the bipolar battery 10 ', it can of course be constructed by appropriately utilizing the same constituent elements.

以下、本実施形態の電池を構成する部材について、詳細に説明する。 Hereinafter, the members constituting the battery of the present embodiment will be described in detail.

[電極] [electrode]
(集電体) (Collector)
集電体は導電性材料から構成される。 The current collector composed of a conductive material. 集電体を構成する材料は、導電性を有するものであれば特に制限されず、例えば、金属や導電性高分子が採用されうる。 The material constituting the current collector as long as it has conductivity not particularly limited, for example, a metal or conductive polymer can be employed. 具体的には、鉄、クロム、ニッケル、マンガン、チタン、モリブデン、バナジウム、ニオブ、アルミニウム、銅、銀、金、白金およびカーボンからなる群より選択されてなる少なくとも1種の集電体材料が好ましく用いられうる。 Specifically, iron, chromium, nickel, manganese, titanium, molybdenum, vanadium, niobium, aluminum, copper, silver, gold, at least one of the current-collector material formed by selected from platinum and the group consisting of carbon is preferred It can be used. 集電体の厚さは、特に限定されないが、通常は1〜100μm程度である。 The thickness of the current collector is not particularly limited, but usually is about 1 to 100 [mu] m. なお、集電板についても、集電体と同様の材料で形成することができる。 Here, also for the current collector plate can be formed of the same material as the current collector.

(活物質層) (Active material layer)
活物質層は活物質および結着剤を含み、必要に応じて電気伝導性を高めるための導電助剤、電解質(ポリマーマトリックス、イオン伝導性ポリマー、電解液など)、イオン伝導性を高めるための電解質支持塩(リチウム塩)などをさらに含んで構成される。 Active material layer includes an active material and a binder, a conduction assistant for improving the electrical conductivity if necessary, the electrolyte (polymer matrix, ion-conducting polymer, such as an electrolytic solution), to enhance the ion conductivity further comprising constructed and electrolyte supporting salt (lithium salt).

本発明においては、活物質層中に含まれる導電性材料の重量(We)と結着剤の重量(Wb)との比(We/Wb)が0.2〜20である。 In the present invention, the ratio of the weight of the conductive material contained in the active material layer and (We) and the weight of the binder (Wb) (We / Wb) is 0.2 to 20. 好ましくは、1.0〜20である。 Preferably, it is 1.0 to 20. ここで、「活物質層中に含まれる導電性材料」とは、活物質中に含まれる構成材料のうち、導電性であるものをいう。 Here, the "electrically conductive material contained in the active material layer", among the constituent material contained in the active material, refers to electrically conductive. なお、本発明において「導電性」とは、室温で10 −4 S・cm −1以上の導電率を有するものを指す。 In the present invention, the term "conductive" refers to those having a 10 -4 S · cm -1 or more conductivity at room temperature. 好ましくは10 −2 S・cm −1以上、より好ましくは10 −1 S・cm −1以上の導電率を有する。 Preferably 10 -2 S · cm -1 or more, more preferably 10 -1 S · cm -1 or more conductivity. また、活物質層中に複数の導電性材料が含まれる場合には、導電性材料の重量(We)は活物質層中に含まれる全ての導電性材料の合計重量を意味する。 Further, if it contains a plurality of conductive material to the active material layer, the weight of conductive material (We) means the total weight of all of the conductive material contained in the active material layer. 同様に、活物質層中に複数の結着剤が含まれる場合には、結着剤の重量(Wb)は活物質層中に含まれる全ての結着剤の合計重量を意味する。 Similarly, if it contains more binder in the active material layer, the weight of the binder (Wb) means the total weight of all the binder contained in the active material layer.

上記We/Wbが0.2未満である場合、活物質層内の導電ネットワークが十分に形成されないために活物質本来の性能を十分に引き出すことができず、充放電反応が阻害されるおそれがある。 If the We / Wb is less than 0.2, it is impossible to bring out the active material original performance sufficiently to conductive network of the active material layer is not sufficiently formed, it fears that the charge-discharge reaction is inhibited is there. 一方、We/Wbが20を超える場合、結着性の乏しい電極構造となるため、電極作製や電池の組み立ての際に、活物質層の剥離や活物質層からの粒子の脱落を招く可能性が高い上、充放電過程を繰り返すうちに電極構造が崩壊しやすい。 On the other hand, if We / Wb is more than 20, since the poor electrode structure of the binder properties, during assembly of electrode fabrication and batteries, it could lead to falling off of particles from peeling or the active material layer of the active material layer on high, the electrode structure is likely to collapse after repeated charging and discharging process. このため、使用期間の増加に伴い、導電ネットワークが弱まり、抵抗上昇を招くおそれがある。 Therefore, with increasing duration of use, it weakened conductive network, which may cause increase in resistance. 本発明では、導電性材料と結着剤との重量比(We/Wb)を上記範囲とすることにより、十分な量の導電性材料が結着剤により結合される。 In the present invention, the weight ratio of the conductive material and a binding agent (We / Wb) is within the above range, a sufficient amount of electrically conductive material is bonded by a binder. したがって、活物質層内に導電ネットワークが十分に確保され、電極のサイクル特性を向上させることができる。 Therefore, the conductive network in the active material layer is sufficiently secured, thereby improving the cycle characteristics of the electrodes. また、We/Wbが上記好ましい範囲にあると、電極のサイクル特性をより一層向上させることができる。 Further, when We / Wb is in the above preferable range, it is possible to further improve the cycle characteristics of the electrodes.

(a)活物質 負極活物質はリチウムを可逆的に吸蔵および放出できるものであれば特に制限されず、従来公知の負極活物質をいずれも使用できるが、炭素材料またはリチウムと合金化する材料を使用することが好ましい。 (A) the active material negative electrode active material is not particularly limited as long as it can reversibly occluding and releasing lithium, traditionally known negative electrode active material either can be used, a carbon material or lithium and materials alloying it is preferable to use. 炭素材料やリチウムと合金化する材料は、電池の充電時の体積膨張率が大きいため、本発明の効果を顕著に発揮しうる。 Material a carbon material or an alloy with lithium, since a large volume expansion at the time of charging of the battery may significantly exhibit the effect of the present invention.

かようなリチウムと合金化する材料としては、リチウムと合金化する元素の単体、これらの元素を含む酸化物および炭化物等が挙げられる。 As a material for such a lithium alloy, a single element alloyed with lithium, oxides containing these elements and carbides and the like. リチウムと合金化する材料を用いることにより、炭素系材料に比して高いエネルギー密度を有する高容量の電池を得ることが可能となる。 By using a material that alloys with lithium, it becomes possible to obtain a high capacity battery having a higher energy density than the carbonaceous material. 上記のリチウムと合金化する元素としては、以下に制限されることはないが、具体的には、Si、Ge、Sn、Pb、Al、In、Zn、H、Ca、Sr、Ba、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、Cd、Hg、Ga、Tl、C、N、Sb、Bi、O、S、Se、Te、Cl等が挙げられる。 As the element to be alloyed with lithium in the above Without being limited to, specifically, Si, Ge, Sn, Pb, Al, In, Zn, H, Ca, Sr, Ba, Ru, Rh, Ir, Pd, Pt, Ag, Au, Cd, Hg, Ga, Tl, C, N, Sb, Bi, O, S, Se, Te, Cl, and the like. これらの中でも、容量およびエネルギー密度に優れた電池を構成できる観点から、負極活物質は、Si、Ge、Sn、Pb、Al、In、およびZnからなる群より選択される少なくとも1種の元素を含むことが好ましく、SiまたはSnの元素を含むことがより好ましく、Siを含むことが特に好ましい。 Among these, from the viewpoint of constituting a superior battery capacity and energy density, the negative electrode active material, Si, Ge, Sn, Pb, Al, In, and at least one element selected from the group consisting of Zn preferably comprises, more preferably contain an element Si or Sn, and particularly preferably contains Si. 酸化物としては、一酸化ケイ素(SiO)、SiO (0<x<2)、二酸化スズ(SnO )、SnO (0<x<2)、SnSiO などを用いることができる。 As the oxide, silicon monoxide (SiO), SiO x (0 <x <2), tin dioxide (SnO 2), SnO x ( 0 <x <2), or the like can be used SnSiO 3. また、炭化物としては、炭化ケイ素(SiC)などを用いることができる。 As the carbides, or the like can be used silicon carbide (SiC).

炭素材料としては、高結晶性カーボンであるグラファイト(天然グラファイト、人造グラファイト等)、低結晶性カーボン(ソフトカーボン、ハードカーボン)、カーボンブラック(ケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック等)、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノホーン、カーボンフィブリルなどが挙げられる。 As the carbon material, graphite is a highly crystalline carbon (natural graphite, artificial graphite, etc.), low-crystalline carbon (soft carbon, hard carbon), carbon black (Ketjen black, acetylene black, channel black, lamp black, oil furnace black, thermal black, etc.), fullerenes, carbon nanotubes, carbon nanofiber, carbon nanohorn, and carbon fibril and the like.

この他、リチウム金属等の金属材料、リチウム−チタン複合酸化物(チタン酸リチウム:Li Ti 12 )等のリチウム−遷移金属複合酸化物、およびその他の従来公知の負極活物質が使用可能である。 In addition, a metal material such as lithium metal, a lithium - titanium composite oxide (lithium titanate: Li 4 Ti 5 O 12) lithium such as - transition metal composite oxide, and other known negative electrode active material can be used it is.

上記に例示した負極活物質のうち、導電性である材料としては、グラファイト、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノホーン、カーボンフィブリルなどの導電性の炭素材料;リチウム金属等の金属材料が挙げられる。 Of the negative electrode active material exemplified above, as the material is electrically conductive, graphite, carbon black, fullerene, carbon nanotube, carbon nanofiber, carbon nanohorn, carbon material conductivity such as carbon fibrils; metal lithium metal or the like material and the like.

負極活物質の平均粒子径は、特に制限されないが、負極活物質の高容量化、反応性、サイクル耐久性の観点からは、好ましくは1〜100μm、より好ましくは1〜20μmである。 The average particle size of the negative electrode active material is not particularly limited, high capacity of the negative electrode active material, reactivity, from the viewpoint of cycle durability, preferably 1 to 100 [mu] m, more preferably 1 to 20 [mu] m. このような範囲であれば、高出力条件下での充放電時における電池の内部抵抗の増大が抑制され、充分な電流を取り出しうる。 With such a range, increase in internal resistance of the battery during charging and discharging at high power conditions is suppressed, it can take out a sufficient current.

なお、これら負極活物質は、単独で用いてもよく、場合によっては、2種以上の負極活物質が併用されてもよい。 Note that these negative electrode active materials may be used alone, in some cases, two or more negative electrode active materials may be used in combination. ただし、本発明の効果を顕著に発揮するためには、炭素材料および/またはリチウムと合金化する材料を活物質中に好ましくは50質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、特に好ましくは100質量%を含む。 However, in order to significantly exhibit the effect of the present invention is preferably a carbon material and / or lithium and materials alloying in the active material is 50 mass% or more, more preferably 80 wt% or more, more preferably 90 mass% or more, particularly preferably comprises 100% by weight. 好ましい形態において、負極活物質はグラファイトおよびSiOの少なくとも1つを含む。 In a preferred form, the negative electrode active material comprises at least one of graphite and SiO. グラファイトなどの炭素材料はSiOなどのリチウムと合金化する材料に比べて膨張収縮が小さい。 Carbon materials such as graphite is smaller expansion and contraction in comparison with the material that alloys with lithium, such as SiO. このため、グラファイトなどの炭素材料を用いた場合には、充放電サイクル(長寿命)やコストの点で優れた電極が得られる。 Therefore, in the case of using a carbon material such as graphite, excellent electrode in terms of charge-discharge cycles (life) and cost is obtained. 一方、SiOなどのリチウムと合金化する材料は炭素材料に比べて膨張収縮が大きいものの高容量な電極が得られる。 Meanwhile, the material is alloyed with lithium, such as SiO is obtained a high capacity electrode having a large expansion and contraction in comparison with the carbon material. また、両者を併用した場合には、容量、コスト、および寿命の面でバランスのとれた電極が得られる。 Further, when used in combination with both, capacity, cost, and in terms of life balanced electrode of balance is obtained.

好ましくは、活物質の表面が炭素材料で被覆された形態を使用する。 Preferably, the surface of the active material using a form coated with a carbon material. かような形態によれば、活物質表面の導電性である炭素材料同士の間や炭素材料と導電助剤との間に結着剤によって強固な導電ネットワークが構築されうる。 According to such an embodiment, it may be constructed strong conductive network by the binder between the conductive and is between or carbon material and the conductive additive between carbon material of the active material surface. これにより、膨張収縮の大きい活物質を使用した場合であっても電極内の導電パスを確保することができ、充放電を繰り返した場合であっても抵抗の上昇を抑制することができる。 Thus, even when using a large active material expansion and contraction can be secured a conductive path in the electrode, even if repeated charging and discharging can be prevented from increasing in resistance. さらに好ましくは、電極の導電ネットワークを確保し、かつ、電極のエネルギー密度を向上させる観点から、高容量のリチウムと合金化する材料を導電性の炭素材料で被覆した形態を用いる。 More preferably, securing the conductive network of electrodes, and, from the viewpoint of improving the energy density of the electrode, using a form coated with a material that alloys with lithium of high capacity carbonaceous material conductivity. この場合の炭素材料の被覆量は、活物質(粒子)の粒子径に応じて、活物質同士または活物質と導電助剤との間の電気的接触が良好となる量を使用すればよい。 The coating amount of the carbon material in this case, depending on the particle size of the active material (particles) may be used in an amount of electrical contacts is improved between the active material or between the active material and conductive auxiliary agent. 好ましくは、被覆された活物質の全質量に対して、2〜20質量%程度とする。 Preferably, the total weight of the coated active material, and about 2 to 20 wt%. なお、本発明において「被覆」とは、活物質の全面が炭素材料に覆われている形態に加えて、活物質の表面の一部に炭素材料が存在(付着)している形態をも含むものとする。 In the present invention, the term "coating", in addition to the form in which the entire surface of the active material is covered with the carbon material, including also the form of carbon material on a portion of the surface of the active material is present (attached) and Dressings.

正極活物質は特にリチウムの吸蔵放出が可能な材料であれば限定されず、リチウムイオン二次電池に通常用いられる正極活物質を利用することができる。 The positive electrode active material is not particularly limited as long as the material capable of occluding and releasing lithium, can be utilized normally positive electrode active material used in a lithium ion secondary battery. 具体的には、リチウム−マンガン複合酸化物(LiMn など)、リチウム−ニッケル複合酸化物(LiNiO など)、リチウム−コバルト複合酸化物(LiCoO など)、リチウム−鉄複合酸化物(LiFeO など)、リチウム−ニッケル−マンガン複合酸化物(LiNi 0.5 Mn 0.5など)、リチウム−ニッケル−コバルト複合酸化物(LiNi 0.8 Co 0.2など)、リチウム−遷移金属リン酸化合物(LiFePO など)、およびリチウム−遷移金属硫酸化合物(Li Fe (SO )などが挙げられる。 Specifically, the lithium - manganese composite oxide (such as LiMn 2 O 4), lithium - nickel composite oxide (such as LiNiO 2), lithium - cobalt composite oxide (such as LiCoO 2), lithium - iron composite oxide ( LiFeO 2, etc.), lithium - nickel - manganese composite oxide (such as LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2), lithium - nickel - cobalt composite oxide (such as LiNi 0.8 Co 0.2 O 2), lithium - transition metal phosphate compound (such as LiFePO 4), and lithium - transition metal sulfate compound (Li x Fe 2 (SO 4 ) 3) , and the like. 正極活物質の平均粒子径は、特に制限されないが、正極活物質の高容量化、反応性、サイクル耐久性の観点からは、好ましくは1〜100μm、より好ましくは1〜20μmである。 The average particle diameter of the positive electrode active material is not particularly limited, high capacity of the positive electrode active material, reactivity, from the viewpoint of cycle durability, preferably 1 to 100 [mu] m, more preferably 1 to 20 [mu] m. このような範囲であれば、高出力条件下での充放電時における電池の内部抵抗の増大が抑制され、充分な電流を取り出しうる。 With such a range, increase in internal resistance of the battery during charging and discharging at high power conditions is suppressed, it can take out a sufficient current. 上記正極活物質は、単独で使用されてもあるいは2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。 The positive active material may be used in the form of a well or in combination of two or more are used alone. 上記に例示される金属酸化物などの正極活物質は一般に導電性が非常に小さい。 The positive electrode active material, such as metal oxides exemplified above are very small generally conductive. このため、導電性の炭素材料と混合した形態または導電性の炭素材料で被覆した形態を使用することが好ましい。 Therefore, it is preferable to use a form coated with a carbon material in the form or conductive mixed with conductive carbon material.

(b)結着剤 結着剤は、活物質同士または活物質と集電体とを結着させて電極構造を維持する目的で添加される。 (B) a binder binder is added for the purpose of maintaining the electrode structure by binding the active material or between the active material and the current collector. 本発明においては、結着剤の引張り弾性率が2000MPa以上である。 In the present invention, the tensile modulus of the binder is not less than 2000 MPa. 好ましくは2300MPa以上であり、より好ましくは2500MPa以上である。 Preferably at least 2300 MPa, more preferably at least 2500 MPa. 結着剤の引張り弾性率が2000MPa未満である場合には、電極の膨張収縮に伴い、電極構造に歪みが生じ、導電ネットワーク構造を維持することができず、電極の抵抗値が上昇するおそれがある。 If the tensile modulus of the binder is less than 2000MPa is due to expansion and contraction of the electrode, distortion occurs in the electrode structure can not be maintained conductive network structure, possibly the resistance of the electrode increases is there. 結着剤の引張り弾性率を上記範囲とすることにより、膨張収縮を繰り返した場合であっても電極構造が保持され、導電ネットワークを維持することができる。 The tensile modulus of the binder is in the above range, the electrode structure even when the repeated expansion and contraction is retained, it is possible to maintain the conductive network. その結果、抵抗値の上昇を抑制することができ、サイクル特性の優れた電極が得られる。 As a result, it is possible to suppress an increase in resistance, excellent electrode cycle characteristics. 結着剤の引っ張り弾性率の上限値は特に制限されないが、3800MPa以下であることが好ましく、3600MPa以下であることがより好ましい。 But not the upper limit value of the tensile modulus of the binder particularly limited, is preferably not more than 3800MPa, more preferably at most 3600MPa. 3800MPaを超える場合には、結着剤が硬いために膨張収縮時において電極に割れが生じ、導電ネットワークが崩壊するおそれがある。 If more than 3800MPa, the cracks in the electrode occurs at the time of expansion and contraction for the binder is hard, conductive network is likely to collapse. なお、引張り弾性率は、ASTM D638に準じて測定した値を採用するものとする。 Incidentally, the tensile modulus shall be adopted value measured according to ASTM D638. また、複数の結着剤が使用される場合の結着剤の引張り弾性率としては、複数の結着剤が均一に混合された状態で測定された値を採用するものとする。 As the tensile modulus of the binder in the case where a plurality of binding agents are used, shall be adopted measured value in a state where a plurality of the binder are uniformly mixed. なお、仮に、電池の中に電極が組み込まれた後であっても、電池を分解して電極を取り出し、これをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の溶媒で洗浄を行い、結着剤成分を取り出して、結着剤の引張り弾性率を測定することが可能である。 Incidentally, if, even after the built-in electrode in the battery, taking out the electrode by decomposing the battery, washed it with N- methyl-2-pyrrolidone (NMP), such as solvents, binding Remove the component, it is possible to measure the tensile modulus of the binder.

かような結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリ酢酸ビニル、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)およびポリアクリロニトリル(PAN)などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、およびユリア樹脂などの熱硬化性樹脂、ならびにスチレンブタジエンゴム(SBR)などのゴム系材料が挙げられる。 The Such binder, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl acetate, polyimide (PI), polyamide (PA), polyvinyl chloride (PVC), polymethyl acrylate (PMA ), polymethyl methacrylate (PMMA), polyether nitrile (PEN), polyethylene (PE), polypropylene (PP) and polyacrylonitrile (PAN) thermoplastic resins such as thermoset such as epoxy resins, polyurethane resins, and urea resins rESIN, as well as rubber-based materials such as styrene butadiene rubber (SBR). これらの中でも、均一分散が可能であり、製造の際にはスラリーを容易に調製できる点で、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリイミド(PI)を用いることが好ましく、融点が高く耐熱性に優れる点および強固な電極構造が得られる点でポリイミド(PI)を用いることがより好ましい。 Among these, are possible uniform dispersion, in the preparation is in that the slurry can be easily prepared, polyvinylidene fluoride (PVDF), it is preferable to use a polyimide (PI), because of excellent high heat resistance melting point and it is more preferable to use a polyimide (PI) in that the rigid electrode structures is obtained. ポリイミド(PI)を用いる場合、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸をイミド化して得られるポリイミドも用いてもよい。 When using the polyimide (PI), polyimide may also be used to obtain a polyamic acid which is a precursor of polyimide imidized. 例えば、活物質および必要に応じて導電助剤に加えてポリアミック酸を含む活物質スラリーを用いて塗膜を形成し、乾燥・プレスの後に真空下でアニール処理を行い、ポリアミック酸をイミド化することにより得られるポリイミドを用いることができる。 For example, in addition to the conductive additive, if the active material and optionally a coating film formed by using the active material slurry containing the polyamic acid, annealing is performed under vacuum after drying and pressing, imidized polyamic acid or polyimide obtained by. この際、アニール処理の条件については、ポリイミドが所望の弾性率を有するように、処理温度と処理時間とを適宜選択すればよい。 At this time, for the condition of the annealing process, so that the polyimide has the desired elastic modulus, may be appropriately selected and processing temperature and processing time. 前記ポリアミック酸は、例えば、市販されているポリアミック酸を含む溶液を用いることができる。 The polyamic acid can be used, for example, a solution containing a polyamic acid which is commercially available. なお、結着剤は一般に絶縁性を示し、導電性材料には含まれない。 Incidentally, the binder generally exhibit insulating properties, not included in the conductive material.

結着剤の弾性率は結着剤の材質、スラリーの濃度(固液比)、ならびに乾燥温度、乾燥速度および乾燥時間などの熱履歴に依存する。 Modulus of binder material of the binder, the concentration of the slurry (solid-liquid ratio), and the drying temperature depends on the thermal history of such drying rate and drying time. 本実施形態では、これらを調整することにより、結着剤の弾性率を上述した所望の範囲に調節することができる。 In the present embodiment, by adjusting these, it is possible to adjust the elastic modulus of the binder in the desired range described above.

(c)導電助剤 本実施形態の電極は、導電助剤を含んでいてもよい。 (C) a conductive additive electrode of the present embodiment may contain a conductive aid. 導電助剤とは、導電性を向上させるために配合される導電性の添加物をいう。 The conductive additive, refers to electrically conductive additives to be blended in order to improve the conductivity. 本実施形態で使用しうる導電助剤は特に制限されず、従来公知のものを利用することができる。 Conductive auxiliary agents that may be used in the present embodiment is not particularly limited, it can be used a conventionally known. 例えば、アセチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、炭素繊維などの炭素材料が挙げられる。 For example, carbon black such as acetylene black, graphite, carbon materials such as carbon fiber. 導電助剤を含むと、活物質層の内部における電子ネットワークが効果的に形成され、電池の出力特性の向上、電解液の保液性の向上による信頼性向上に寄与しうる。 To include conductive additive, an electronic network inside the active material layer is effectively formed, the improvement of the output characteristics of the battery, can contribute to reliability by improving the liquid retention of the electrolyte solution.

(d)電解質 電解質としては、後述する[電解質層]の項で説明する液体電解質、ゲルポリマー電解質、および真性ポリマー電解質を特に制限なく用いることができる。 As (d) In the electrolyte an electrolyte, it can be used without limitation a liquid electrolyte in later sections for [electrolyte layer, gel polymer electrolytes, and the intrinsic polymer electrolyte. 液体電解質、ゲルポリマー電解質、および真性ポリマー電解質の具体的な形態については、後述する[電解質層]の項で説明するため、詳細はここでは省略する。 Liquid electrolyte, gel polymer electrolytes, and for specific embodiments of the intrinsic polymer electrolyte, for in later sections for [electrolyte layer, details will be omitted here. これらの電解質は1種単独であってもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 These electrolytes may be a singly or may be used in combination of two or more. また、後述する電解質層に用いた電解質と異なる電解質を用いてもよいし、同一の電解質を用いてもよい。 Further, may be used an electrolyte different from the electrolyte used in the electrolyte layer described later, it may be used the same electrolyte.

活物質層中に含まれる成分の配合比は導電性材料の重量と結着剤の重量との比(We/Wb)が上述した範囲となる限り特に限定されず、リチウムイオン二次電池についての公知の知見を適宜参照することにより調整されうる。 Compounding ratio of the components contained in the active material layer is not particularly limited as long as the ratio of the weight of the weight and the binder of the conductive material (We / Wb) is within the above-described range, the lithium ion secondary battery It can be adjusted by appropriately referring to known knowledge. また、活物質層の厚さについても特に制限はなく、非水電解質二次電池についての従来公知の知見が適宜参照されうる。 There is not any special restriction on the thickness of the active material layer, conventionally known knowledge about the non-aqueous electrolyte secondary battery can be appropriately referred to. 一例を挙げると、活物質層の厚さは、2〜100μm程度である。 The thickness of an example, the active material layer is about 2 to 100 m.

(製造方法) (Production method)
続いて、本発明の一実施形態に係る電極の製造方法を説明する。 Next, explaining the manufacturing method of the electrode according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る電極の製造方法は、(1)結着剤および活物質を混合しスラリーを調製するスラリー調製工程と、(2)前記スラリーを集電体上に塗布し、前記結着剤の引張り弾性率が2000MPa以上となるように乾燥する工程(塗布・乾燥工程)とを含む。 Method of manufacturing an electrode according to an embodiment of the present invention, (1) and the slurry preparation step of preparing a binder and a mixture of active material slurry, (2) the slurry was coated onto a current collector, wherein tensile modulus of the binder comprises a step (coating and drying step) of drying such that the above 2000 MPa.

(1)スラリー調製工程 まず、結着剤および活物質ならびに必要に応じて導電助剤および電解質などの電極材料を混合し、スラリーを調製する。 (1) Slurry Preparation Step First, the binder and the active material and optionally mixing the electrode material such as a conductive additive and electrolyte, to prepare a slurry. 好ましい形態において、前記スラリーは結着剤および活物質に加えて導電助剤をさらに含み、該スラリー調製工程は、(a)導電助剤および結着剤を溶媒に分散させ分散液を作成する工程と、(b)前記分散液と活物質を混合しスラリーを調製する工程と、を含む。 In a preferred embodiment, the slurry further comprises a conductive auxiliary agent in addition to the binder and the active material, the slurry preparation step, the step of creating (a) a conductive additive and binder are dispersed in a solvent dispersion When, and a step of preparing a slurry by mixing (b) the dispersion and the active material. かような形態によれば、導電助剤と結着剤とを共にインク化することより、活物質に対して導電助剤および結着剤を均一に分散させることができ、これにより活物質との確実な結着力が得られると共に強固な導電ネットワークを形成することが可能となる。 According to such an embodiment, than to both inking and conductive additive and a binder, it is possible to uniformly disperse the conductive auxiliary agent and a binder with respect to the active material, thereby the active material reliable binding force it is possible to form a strong conductive network with the resulting of.

溶媒の種類や混合・分散手段は特に制限されず、従来公知の知見が適宜参照されうる。 The type of solvent and mixing and dispersing means is not particularly limited, conventionally known knowledge can be appropriately referred to. 溶媒の一例を挙げると、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルホルムアミドなどが用いられうる。 As an example, N- methyl-2-pyrrolidone solvent (NMP), dimethyl formamide, dimethyl acetamide, methyl formamide may be used. 混合・分散手段の例としては、ホモジナイザー、混練装置が挙げられる。 Examples of mixing and dispersing means, a homogenizer, and a kneading apparatus.

ただし、結着剤および活物質ならびに必要に応じて導電助剤および電解質を混合・分散する順序は上記形態に制限されるわけでない。 However, the order of mixing and dispersing the binder and the active material and conductive additive and electrolyte optionally is not necessarily limited to the above embodiment. 例えば、活物質、結着剤、ならびに必要に応じて導電助剤および電解質などの電極材料を同時に混合し、該混合物を溶媒に分散して活物質スラリーを調製してもよい。 For example, the active material, a binder, and at the same time mixing the electrode material such as a conductive additive and electrolyte may optionally be prepared active material slurry by dispersing the mixture in a solvent.

(2)塗布・乾燥工程 次いで、活物質層を形成するための集電体を準備し、上記で調製したスラリーを、集電体の表面に塗布し、塗膜を形成する。 (2) coating and drying process was then prepared current collector to form an active material layer, the slurry prepared above was applied to the surface of the current collector to form a coating film. スラリーを集電体に塗布するための塗布手段は特に限定されないが、例えば、自走型コーター、ドクターブレード法、スプレー法、インクジェット法などの一般に用いられる手段が採用されうる。 Coating means for applying a slurry to a current collector is not particularly limited, for example, self-propelled coater, a doctor blade method, a spray method, is generally means used such as an inkjet method can be employed. 好ましくは、スプレー法、インクジェット法を用いる。 Preferably, a spraying method, an inkjet method is used. かような形態によれば、スラリー中の固体と液体との体積比(固液比)を小さくできるため、活物質層内の粒子間距離を確保でき、均一な塗膜を形成することができる。 According to such an embodiment, the volume ratio of the solid and liquid in the slurry (solid-liquid ratio) can be reduced, it is possible to ensure distance between the particles of the active material layer, it is possible to form a uniform coating film .

続いて、集電体の表面に形成された塗膜を乾燥させる。 Subsequently, drying the coating film formed on the surface of the current collector. これにより、塗膜中の溶媒が除去される。 Thus, the solvent in the coating film is removed. この際、乾燥条件(乾燥時間、乾燥温度など)を調整することにより、結着剤の引張り弾性率が2000MPa以上となるように制御される。 In this case, drying conditions (drying time, drying temperature, etc.) by adjusting the tensile modulus of the binder is controlled to be above 2000 MPa. 通常、乾燥温度が高いほど結着剤の弾性率は大きくなる。 Usually, the elastic modulus of the drying temperature is higher binder increases. ただし、乾燥温度が結着剤の融点を超える場合には、結着剤が融けて分子構造が変化し、弾性率が低下することが多い。 However, if the drying temperature exceeds the melting point of the binder, the molecular structure changes binder melts, the elastic modulus is often reduced. また、乾燥時間が長いほど結着剤の弾性率は大きくなり、短いほど結着剤の弾性率は小さくなる。 The elastic modulus of the drying time is long enough binder increases, the elastic modulus of the shorter binder is reduced. したがって、結着剤の材質に合わせて所望の弾性率が得られるように乾燥温度および乾燥時間を適宜調整すればよい。 Therefore, the drying temperature and drying time may be appropriately adjusted so that the desired elastic modulus in accordance with the material of the binder is obtained.

例えば、結着剤としてポリアミック酸をイミド化することにより得られるポリイミドを用いる場合、乾燥温度は好ましくは100〜400℃であり、より好ましくは200〜350℃である。 For example, when using a polyimide obtained by imidizing the polyamic acid as a binder, the drying temperature is preferably 100 to 400 ° C., more preferably 200 to 350 ° C.. 乾燥温度が高いほどイミド化が進行し、弾性率が増大する。 More imidization drying temperature is higher proceeds, the elastic modulus increases. また、PVDFを結着剤として用いる場合には、乾燥温度は好ましくは90〜200℃であり、より好ましくは100〜150℃である。 In the case of using a PVDF as a binder, the drying temperature is preferably 90 to 200 ° C., more preferably 100 to 150 ° C.. また、乾燥時間は材質、スラリーの塗布量やスラリー粘度調整溶媒の揮発速度に応じて適宜設定すればよいが、好ましくは1分〜20時間、より好ましくは5分〜6時間程度である。 The drying time of the material may be appropriately set according to the rate of volatilization of the coating amount and the slurry viscosity adjusting solvent of the slurry, and preferably from 1 minute to 20 hours, more preferably about 5 minutes to 6 hours. スラリーの固液比(スラリー中の溶媒成分に対する固体成分の割合)も材質に応じて適宜調整すればよいが、好ましくは40〜60%程度、より好ましくは50%程度とするのがよい。 Solid-liquid ratio of the slurry (the ratio of the solid component to the solvent component in the slurry) also may be suitably adjusted depending on the material, preferably about 40% to 60%, more preferably to be about 50%.

塗膜を乾燥させるための乾燥手段も特に制限されず、電極製造について従来公知の知見が適宜参照されうる。 Drying means for drying the coating film is not particularly limited, conventionally known knowledge about the electrode manufacturing can be appropriately referred to. 例えば、真空乾燥機の使用や加熱処理が例示される。 For example, use or heat treatment of the vacuum dryer is exemplified. 得られた乾燥物はプレスすることによって電極の密度、空孔率や厚みが調整される。 The resulting dried product has a density of an electrode by pressing, the porosity and the thickness is adjusted.

その後、前記で準備した塗膜をプレスすることにより、集電体上に活物質層が形成された電極が得られる。 Then, by pressing the coating film prepared above, an electrode active material layer formed on the current collector is obtained. プレス手段については、特に限定されず、従来公知の手段が適宜採用されうる。 The pressing means is not particularly limited, conventionally known means can be adopted as appropriate. プレス手段の一例を挙げると、カレンダーロール、平板プレスなどが挙げられる。 As an example of pressing means, a calender roll, such as flat press can be mentioned.

上記の方法により、結着剤の弾性率を所望の範囲に容易に調整することができ、サイクル特性に優れた電極が得られる。 By the above method, the elastic modulus of the binder can be easily adjusted to the desired range, excellent electrode cycle characteristics are obtained.

なお、本実施形態の電極は、上述した積層型電池10の正極もしくは負極または双極型電池10'の双極型電極のいずれにも適用することができる。 The electrode of the present embodiment can be applied to any of the positive electrode or negative electrode or bipolar electrode of bipolar battery 10 'of the laminate cell 10 described above. 本実施形態の電極を、少なくとも1つの電極として含む非水電解質二次電池は、本発明の技術的範囲に属する。 The electrode of the present embodiment, the non-aqueous electrolyte secondary battery comprising as at least one electrode belongs to the technical scope of the present invention. 好ましくは、積層型電池10の負極の少なくとも1つまたは双極型電極(特に、負極部分)の少なくとも1つに本実施形態の電極が適用されることが好ましい。 Preferably, at least one or bipolar electrode of the negative electrode stacked type battery 10 (in particular, anode section) it is preferred that the electrode of the present embodiment is applied to at least one. 負極活物質層は電池の充放電過程における膨張収縮が一般に大きいため、負極活物質層を含む電極において本発明の効果がより顕著に発揮される。 Since the negative electrode active material layer is expanded and shrunk in charge and discharge process of the battery generally greater, the effect of the present invention are more remarkably exhibited in the electrode including the negative active material layer.

[電解質層] [Electrolyte layer]
電解質層は、非水電解質を含む層である。 The electrolyte layer is a layer containing a non-aqueous electrolyte. 電解質層に含まれる非水電解質(具体的には、リチウム塩)は、充放電時に正負極間を移動するリチウムイオンのキャリアーとしての機能を有する。 (Specifically, a lithium salt) non-aqueous electrolyte contained in the electrolyte layer has a function as a carrier of lithium ions moving between the positive and negative electrodes during charge and discharge. 非水電解質としてはかような機能を発揮できるものであれば特に限定されないが、液体電解質またはポリマー電解質が用いられうる。 Nonaqueous As the electrolyte is not particularly limited as long as it can exert such a function, a liquid electrolyte or a polymer electrolyte can be used.

液体電解質は、可塑剤である有機溶媒に支持塩であるリチウム塩が溶解した形態を有する。 The liquid electrolyte has a form in which the lithium salt is an organic solvent to a support salt plasticizers dissolved. 可塑剤として用いられうる有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)等のカーボネート類が例示される。 Examples of the organic solvent usable as the plasticizer, for example, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), carbonates such as diethyl carbonate (DEC) are exemplified. また、支持塩(リチウム塩)としては、Li(CF SO N、Li(C SO N、LiPF 、LiBF 、LiAsF 、LiTaF 、LiClO 、LiCF SO 等の電極の合剤層に添加されうる化合物が同様に採用されうる。 As the supporting salt (lithium salt), Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, Li (C 2 F 5 SO 2) 2 N, LiPF 6, LiBF 4, LiAsF 6, LiTaF 6, LiClO 4, LiCF 3 compounds which can be added to the mixture layer of sO 3 of the electrode may be employed as well.

一方、ポリマー電解質は、電解液を含むゲルポリマー電解質(ゲル電解質)と、電解液を含まない真性ポリマー電解質に分類される。 On the other hand, the polymer electrolyte is a gel polymer electrolyte containing an electrolyte solution and (gel electrolyte), are classified as intrinsic polymer electrolyte containing no electrolytic solution.

ゲルポリマー電解質は、イオン伝導性ポリマーからなるマトリックスポリマー(ホストポリマー)に、上記の液体電解質が注入されてなる構成を有する。 Gel polymer electrolyte, the matrix polymer made of ion conductive polymer (host polymer) having a structure in which the liquid electrolyte is formed by injection. 電解質としてゲルポリマー電解質を用いることで電解質の流動性がなくなり、各層間のイオン伝導性を遮断することが容易になる点で優れている。 Fluidity of the electrolyte by using a gel polymer electrolyte is eliminated, it is superior in that it is easy to block the ionic conductivity between the respective layers as the electrolyte. マトリックスポリマー(ホストポリマー)として用いられるイオン伝導性ポリマーとしては、特に限定されない。 The ion conductive polymer used as the matrix polymer (host polymer) is not particularly limited. 例えば、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体(PVDF−HFP)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)およびこれらの共重合体等が挙げられる。 For example, polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyvinylidene fluoride (PVDF), a copolymer of polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene (PVDF-HFP), polyethylene glycol (PEG), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl methacrylate (PMMA) and copolymers thereof. ここで、上記のイオン伝導性ポリマーは、正極合剤層および負極合剤層において電解質として用いられるイオン伝導性ポリマーと同じであってもよく、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。 Here, the ion conductive polymer may be the same in the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer and the ion conductive polymer used as the electrolyte, it may be different, preferably the same . 電解液(電解質塩および可塑剤)の種類は特に制限されず、上記で例示したリチウム塩などの電解質塩およびカーボネート類などの可塑剤が用いられうる。 Type of electrolytic solution (electrolyte salt and plasticizer) may not particularly be limited, a plasticizer such as an electrolyte salt and carbonates such as lithium salts exemplified above may be used.

真性ポリマー電解質は、上記のマトリックスポリマーに支持塩(リチウム塩)が溶解してなる構成を有し、可塑剤である有機溶媒を含まない。 Intrinsic polymer electrolyte has a structure in which a supporting salt in the above matrix polymer (lithium salt) is dissolved, it contains no organic solvent is a plasticizer. 従って、電解質として真性ポリマー電解質を用いることで電池からの液漏れの心配がなく、電池の信頼性が向上しうる。 Therefore, there is no fear of liquid leakage from the battery by using the intrinsic polymer electrolyte as the electrolyte, can improve reliability of the battery.

ゲルポリマー電解質や真性ポリマー電解質のマトリックスポリマーは、架橋構造を形成することによって、優れた機械的強度を発現しうる。 The matrix polymer of the gel polymer electrolyte and the intrinsic polymer electrolyte, by forming a crosslinked structure, capable of expressing excellent mechanical strength. 架橋構造を形成させるには、適当な重合開始剤を用いて、高分子電解質形成用の重合性ポリマー(例えば、PEOやPPO)に対して熱重合、紫外線重合、放射線重合、電子線重合等の重合処理を施せばよい。 To form a crosslinked structure, using an appropriate polymerization initiator, a polymerizable polymer for polymer electrolyte formation (e.g., PEO or PPO) thermal respect, ultraviolet polymerization, radiation polymerization, electron beam polymerization and the like it may be subjected to polymerization process.

これらの電解質層に含まれる非水電解質は、1種単独であってもよいし、2種以上であってもよい。 Non-aqueous electrolyte contained in these electrolyte layer may be a singly or may be two or more.

なお、電解質層が液体電解質やゲルポリマー電解質から構成される場合には、電解質層にセパレータを用いる。 Note that when the electrolyte layer is composed of a liquid electrolyte or gel polymer electrolyte is used a separator in the electrolyte layer. セパレータの具体的な形態としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンからなる微多孔膜が挙げられる。 Specific forms of the separator, for example, a microporous film made of polyolefin such as polyethylene or polypropylene.

電解質層の厚さは、内部抵抗を低減させるには薄ければ薄いほどよいといえる。 The thickness of the electrolyte layer, it can be said that the better the thinner the reduced internal resistance. 電解質層の厚さは、1〜100μm、好ましくは5〜50μm、とするのがよい。 The thickness of the electrolyte layer, 1 to 100 [mu] m, preferably 5 to 50 [mu] m, preferably set to.

[絶縁層] [Insulating layer]
絶縁層(シール部)としては、絶縁性、固体電解質の脱落に対するシール性や外部からの水分の透湿に対するシール性(密封性)、電池動作温度下での耐熱性などを有するものであればよい。 As the insulating layer (seal portion), insulating, solid electrolyte sealing against moisture permeability of moisture from the sealing property and the outside to the shedding of (sealing property), as long as it has heat resistance under a battery operation temperature good. 例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ゴムなどが用いられうる。 For example, urethane resins, epoxy resins, polyethylene resins, polypropylene resins, may polyimide resin, rubber and the like are used. なかでも、耐蝕性、耐薬品性、作り易さ(製膜性)、経済性などの観点から、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂が好ましい。 Among them, corrosion resistance, chemical resistance, making easy (film forming property), from the viewpoint of economic efficiency, urethane resins, epoxy resins are preferred.

[外装体] 非水電解質二次電池では、使用時の外部からの衝撃や環境劣化を防止するために、発電要素全体を外装体に収容するのが望ましい。 In the outer package] non-aqueous electrolyte secondary battery, in order to prevent the impact and environmental deterioration from external use, it is desirable to accommodate the entire power generating element to the exterior body. 外装体としては、従来公知の金属缶ケースを用いることができほか、アルミニウムを含むラミネートフィルムを用いた発電要素を覆うことができる袋状のケースを用いることができる。 The exterior body, may be used any of conventionally known metal cans casing addition, it is possible to use a bag-like casing which can cover the power generation element using a laminated film containing aluminum. ラミネートフィルムには、例えば、PP、アルミニウム、ナイロンをこの順に積層してなる3層構造のラミネートフィルム等を用いることができるが、これらに何ら制限されるものではない。 The laminate film, for example, PP, aluminum, nylon can be used laminate films having a three-layer structure formed by laminating in this order, it shall by no means be limited to these. 本実施形態の電池によれば、弾性率の高い結着剤を使用し、かつ電極層内の導電性材料と結着剤との重量比を調整することにより強固な導電ネットワークが形成される。 According to the battery of the present embodiment, by using a high binder modulus of elasticity, and strong conductive network by adjusting the weight ratio of the conductive material and the binder of the electrode layer is formed. このため、金属製の円筒型や角型セルに比べて形状の自由度が大きいラミネートフィルムを用いた場合であっても活物質層の剥離や電極構造の変化を防止でき、電極内の導電性を確保できる。 Therefore, even in the case of using the laminated film is large freedom in shape as compared to a metal cylindrical or prismatic cell can be prevented, changes in the peel and the electrode structure of the active material layer, the conductivity of the electrode It can be ensured. したがって、サイクル特性の優れた電池が得られる。 Thus, the resulting superior battery cycle characteristics.

[電池の外観] Appearance of Battery]
図3は、本発明の一実施形態である積層型電池または双極型電池の外観を模式的に表した斜視図である。 Figure 3 is a perspective view schematically illustrating the appearance of a laminate cell or bipolar battery which is an embodiment of the present invention. 図3に示すように、積層型電池10または双極型電池10'は、長方形状の扁平な形状を有しており、その両側部からは電力を取り出すための負極集電板25、正極集電板27が引き出されている。 As shown in FIG. 3, stacked type battery 10 or the bipolar battery 10 'has a rectangular flat shape, the negative electrode current collector plate 25 to draw power from the both sides thereof, a positive electrode current collector plate 27 is pulled out. 発電要素21は、電池(10、10')の外装体29によって包まれ、その周囲は熱融着されており、発電要素21は負極集電板25および正極集電板27を引き出した状態で密封されている。 Power generating element 21 is enveloped by the exterior body 29 of the battery (10, 10 '), while its periphery is heat-sealed, the power generating element 21 is pulled out of the negative electrode current collector plate 25 and positive collector plate 27 It is sealed. ここで、発電要素21は、図1または図2に示す積層型電池10または双極型電池10'の発電要素21に相当し、負極(負極活物質層)13、電解質層17および正極(正極活物質層)15で構成される単電池層(単セル)19が複数積層されたものである。 Here, the power generating element 21 corresponds to the power generating element 21 in FIG. 1 or laminate cell 10 or bipolar battery 10 shown in FIG. 2 ', the negative electrode (negative electrode active material layer) 13, an electrolyte layer 17 and the positive electrode (positive electrode active the single cell layers (unit cells) 19 is that a plurality of laminated composed of material layer) 15.

なお、本発明の非水電解質二次電池は、図1、2に示すような扁平な形状(積層型)のものに制限されるわけではない。 The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not limited to those flat shape as shown in FIG. 1 and 2 (laminated). 例えば、巻回型のリチウムイオン電池では、円筒型形状のものであってもよいし、こうした円筒型形状のものを変形させて、長方形状の扁平な形状にしたようなものであってもよい。 For example, in the lithium ion battery wound, it may be of a cylindrical shape, to deform the ones such cylindrical shape may be such as to rectangular flat shape . 上記円筒型の形状のものでは、その外装材に、ラミネートシートを用いてもよいし、従来の円筒缶(金属缶)を用いてもよく、特に制限はない。 Be of the shape of the cylindrical type, in the exterior material, may be used a laminate sheet may be used a conventional cylindrical can (metal can) is not particularly limited.

また、図3に示す集電板25、27の取り出しに関しても、特に制限されず、負極集電板25と正極集電板27とを同じ辺から引き出すようにしてもよいし負極集電板25と正極集電板27をそれぞれ複数に分けて、各辺から取り出しようにしてもよい。 Further, with regard taken out of the current collector plates 25 and 27 shown in FIG. 3, but is not particularly limited, the negative electrode current collector plate 25 and may also be pulled out of the positive electrode current collector plate 27 from the same side negative electrode terminal plate 25 and it is divided into a plurality of positive electrode current collector plate 27, respectively, may be removed from each side. また、巻回型の双極型二次電池では、集電板に代えて、例えば、円筒缶(金属缶)を利用して端子を形成すればよい。 Further, in the bipolar secondary battery of the wound, in place of the current collector plate, for example, may be formed terminal by utilizing the cylindrical can (metal can).

本実施形態によれば、高容量で充放電サイクルに優れる非水電解質二次電池が提供されうる。 According to this embodiment, the non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in charge-discharge cycle at a high capacity can be provided. 本実施形態の非水電解質二次電池は、電気自動車やハイブリッド電気自動車や燃料電池車やハイブリッド燃料電池自動車などの大容量電源として、高体積エネルギー密度、高体積出力密度が求められる車両駆動用電源や補助電源に好適に利用することができる。 The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment, as a large-capacity power supply such as electric vehicles and hybrid electric vehicles and fuel cell vehicles and hybrid fuel cell vehicle, high volumetric energy density, a vehicle driving power source to a high volume output density can be determined it can be suitably used in or auxiliary power.

[組電池] [Battery pack]
本実施形態の電池の複数個を、並列および/または直列に接続して、組電池としてもよい。 A plurality of battery of this embodiment, the parallel and / or are connected in series, may be assembled battery. 図4は、本発明の一実施形態に係る組電池の外観図である。 Figure 4 is an external view of an assembled battery according to an embodiment of the present invention. 図4Aは組電池の平面図であり、図4Bは組電池の正面図であり、図4Cは組電池の側面図である。 4A is a plan view of the assembled battery, Fig. 4B is a front view of the assembled battery, Fig. 4C is a side view of the assembled battery.

図4に示す形態では、上記実施形態の積層型電池10および/または双極型電池10'を複数、直列および/または並列に接続して装脱着可能な小型の組電池35が形成されている。 In the embodiment shown in FIG. 4, a stacked type battery 10 and / or bipolar battery 10 'of the above embodiment a plurality, series and / or instrumentation removable compact assembled batteries 35 are connected in parallel are formed. そして、この装脱着可能な小型の組電池35がさらに複数、直列および/または並列に接続され、組電池37とされている。 Then, the wearing state can be small-sized battery pack 35 is further connected to a plurality, in series and / or in parallel, there is a battery pack 37. これにより、組電池37は、高体積エネルギー密度、高体積出力密度が求められる車両駆動用電源や補助電源に適した大容量、大出力を持つ組電池37とされる。 Thus, the assembled battery 37 is high volumetric energy density, large-capacity high-volume output density suitable vehicle driving power source or an auxiliary power source to be determined and a battery assembly 37 having a large output. 作成した装脱着可能な小型の組電池35は、バスバーのような電気的な接続手段を用いて相互に接続され、この組電池35は接続治具39を用いて複数段積層される。 Battery pack 35 of the wearing possible small created are connected to each other using electrical connection means such as bus bars, the assembled battery 35 is a plurality of stages stacked using connecting jig 39. 何個の非双極型ないし双極型のリチウムイオン二次電池を接続して組電池250を作製するか、また、何段の組電池250を積層して組電池300を作製するかは、搭載される車両(電気自動車)の電池容量や出力に応じて決めればよい。 Any number of non-bipolar or whether to connect the lithium-ion secondary battery of the bipolar producing assembled batteries 250, also either produce a battery pack 300 by laminating many stages of the battery pack 250 is mounted it may be determined depending on the battery capacity and the output of that vehicle (electric vehicle). 本実施形態によれば、高容量で充放電サイクルに優れる組電池が提供されうる。 According to this embodiment, an assembled battery excellent in charge-discharge cycle at a high capacity can be provided.

[車両] [vehicle]
本発明の積層型電池10もしくは双極型電池10'または組電池37は、車両の駆動用電源として用いられうる。 Laminate cell 10 or bipolar battery 10 'or the battery pack 37 of the present invention can be used as a power source for driving the vehicle. 本発明の積層型電池10もしくは双極型電池10'または組電池37は、例えば、自動車ならばハイブリット車、燃料電池車、電気自動車(いずれも四輪車(乗用車、トラック、バスなどの商用車、軽自動車など)のほか、二輪車(バイク)や三輪車を含む)に用いられうる。 Laminate cell 10 or bipolar battery 10 'or the battery pack 37 of the present invention, for example, if an automobile hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, an electric vehicle (both four-wheeled vehicles (cars, trucks, commercial vehicles such as buses, light car etc.) in addition, can be used in two-wheeled vehicle (including a motorcycle) or tricycle). これにより、充放電サイクルに優れた自動車が提供されうる。 Thus, vehicles can be provided with excellent charge-discharge cycle. ただし、用途が自動車に限定されるわけではなく、例えば、他の車両であれば、電車などの移動体の各種電源であっても適用は可能であるし、無停電電源装置などの載置用電源として利用することも可能である。 However, applications not limited to automobiles, for example, if the other vehicle, to train a is applied to a variety of power supply of the moving body such as a can, a mounting such as an uninterruptible power supply 置用it is also possible to use as a power source.

図5は、本発明の組電池37を搭載した車両の概念図である。 Figure 5 is a conceptual diagram of a vehicle equipped with the assembled battery 37 of the present invention. 図5に示すように、組電池37を自動車40のような車両に搭載するには、自動車40の車体中央部の座席下に搭載する。 As shown in FIG. 5, in mounting the battery assembly 37 in a vehicle such as an automobile 40 is mounted under the seat of the vehicle body central portion of the motor vehicle 40. 座席下に搭載すれば、車内空間およびトランクルームを広く取ることができるからである。 If mounted under the seat, it is because it is possible to widen the vehicle space and trunk room. なお、組電池37を搭載する場所は、座席下に限らず、後部トランクルームの下部でもよいし、車両前方のエンジンルームに搭載してもよい。 Incidentally, the location for mounting the battery pack 37 is not limited to under the seat, may be at the bottom of the rear trunk room, it may be mounted in an engine room of a vehicle front. 以上のような組電池37を用いた自動車40は優れた耐久性を有し、長期間使用しても十分な出力を提供しうる。 Has above-described battery pack 37 car 40 with excellent durability, can provide sufficient output even used for a long time. さらに、燃費、走行性能に優れた電気自動車、ハイブリッド自動車を提供できる。 Furthermore, it provides the fuel consumption, good electric vehicle running performance, a hybrid vehicle.

本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。 The effect of the present invention will be described with reference to the following examples and comparative examples. ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。 However, the technical scope of the present invention is not limited only to the following examples.

[実施例1] [Example 1]
(1)負極の作製 負極活物質としてグラファイト(SFG−6、平均粒子径:3μm)(90質量%)、結着剤としてポリイミド前駆体であるポリアミック酸溶液(宇部興産(株)製のU−ワニス−A)(ポリイミドとして10質量%に相当)(以下「ポリイミド前駆体溶液」とも称する)を混合した。 (1) Production of Negative Electrode electrode active material as graphite (SFG-6, average particle size: 3 [mu] m) (90 mass%), the polyamic acid solution is a polyimide precursor as the binder (Ube Industries, Ltd. of U- varnish -A) (equivalent to 10 wt% as a polyimide) (prepared by mixing the following also referred to as "polyimide precursor solution"). この混合物をスラリー粘度調整溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン溶液の適量に分散させ、負極活物質スラリーを調製した(固液比:約50%)。 The mixture is dispersed in an appropriate amount of N- methyl-2-pyrrolidone solution is a slurry viscosity adjusting solvent, thereby preparing a negative electrode active material slurry (solid-liquid ratio: about 50%).

このようにして得られた負極活物質スラリーを、負極集電体としての圧延銅箔(厚さ20μm)の片面上に塗布し、120℃大気雰囲気下で約5分間乾燥した後、200℃の真空雰囲気下で約5時間乾燥した。 The negative active material slurry obtained in this way was applied to one side on the rolled copper foil as a negative electrode current collector (thickness 20 [mu] m), was dried for about 5 minutes in an atmosphere 120 ° C. atmosphere of 200 ° C. for about 5 hours and dried under vacuum. これにより、ポリイミド前駆体溶液はイミド化された。 Thus, a polyimide precursor solution was imidized. その後プレスすることで片面の活物質層厚みが40μmである負極を作製した。 Then active material layer thickness of one side by pressing to produce a negative electrode is 40 [mu] m.

(2)評価用コインセルの作製 上記で作製した負極を直径16mmの円盤形状に切り出し、積層用の負極とした。 (2) cutting out the negative electrode prepared in Preparation above evaluation coin cell into a disk shape with a diameter of 16 mm, and the negative electrode of the laminate. 正極として、金属リチウムを直径16mmの円盤形状に打ち抜いたものを用いた。 As a positive electrode used was punched metal lithium into a disk shape with a diameter of 16 mm. この負極をセパレータ(樹脂系セパレータ、材質:PE、厚さ:20μm)を介して、正極と対向させるように積層してコインセル容器内に入れ、電解液を注入し、上蓋をすることにより評価用コインセルを作製した。 The negative electrode a separator (resin separator, material: PE, thickness: 20 [mu] m) through a, placed in a coin cell container and laminated so as to the positive electrode and the counter, an electrolytic solution was injected, for evaluation by the upper lid to prepare a coin cell.

なお、電解液としては、1.0M LiPF をエチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)との混合溶媒(体積比1:1)に溶解した溶液を用いた。 As the electrolyte, a mixed solvent of a 1.0 M LiPF 6 ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) (volume ratio 1: 1) dissolved solution was used to.

[実施例2] [Example 2]
負極活物質としてグラファイト(SFG−6、平均粒子径:3μm)(90質量%)、結着剤としてPVDF(分子量:70万)(10質量%)を使用したこと以外は実施例1と同様にして負極活物質スラリーを調製した(固液比:約50%)。 Graphite as an anode active material (SFG-6, average particle size: 3 [mu] m) (90 mass%), PVDF as a binder (molecular weight: 700,000) is in the same manner as in Example 1 except for using (10 wt%) Te was prepared negative active material slurry (solid-liquid ratio: about 50%).

得られた負極活物質スラリーを負極集電体としての圧延銅箔(厚さ20μm)の片面上に塗布し、120℃雰囲気下で約5分間乾燥した後、プレスすることで片面の活物質層厚みが40μmである負極を作製した。 The resulting negative electrode active material slurry was applied on one surface of a rolled copper foil as a negative electrode current collector (thickness 20 [mu] m), was dried for about 5 minutes at 120 ° C. atmosphere, one side of the active material layer by pressing thickness to produce a negative electrode which is a 40 [mu] m.

上記負極を使用し、実施例1と同様の方法により、評価用コインセルを作製した。 Using the above negative electrode, in the same manner as in Example 1 to prepare an evaluation coin cell.

[実施例3] [Example 3]
負極活物質としてグラファイト(SFG−6、平均粒子径:3μm)(95質量%)および結着剤としてPVDF(分子量:70万)(5質量%)を使用して負極を作製したこと以外は、実施例2と同様にして評価用コインセルを作製した。 Negative electrode active material as graphite (SFG-6, average particle size: 3 [mu] m) (95 mass%) and PVDF as a binder: except (molecular weight 700,000) (5 wt%) that was to prepare a negative electrode using, to prepare an evaluation coin cell in the same manner as in example 2.

[比較例1] [Comparative Example 1]
負極活物質としてグラファイト(SFG−6、平均粒子径:3μm)(97質量%)および結着剤としてPVDF(分子量:70万)(3質量%)を使用して負極を作製したこと以外は、実施例2と同様にして評価用コインセルを作製した。 Negative electrode active material as graphite (SFG-6, average particle size: 3 [mu] m) (97 mass%) and PVDF as a binder: except (molecular weight 700,000) (3 wt%) that was to prepare a negative electrode using, to prepare an evaluation coin cell in the same manner as in example 2.

[実施例4] [Example 4]
負極活物質として炭素被覆したSiO(活物質全体に対する炭素被覆量20質量%)(SiOのD50:2μm)(85質量%)および結着剤としてポリイミド前駆体溶液(ポリイミドとして15質量%)を使用して負極を作製した。 The anode active (carbon coating amount 20 wt% relative to total active material) SiO were carbon-coated as a substance (a SiO D50: 2 [mu] m) using a polyimide precursor solution (15 wt% as a polyimide) as (85 wt%) and a binder a negative electrode was produced. 上記以外は、実施例1と同様にして評価用コインセルを作製した。 Except for the above, to prepare an evaluation coin cell in the same manner as in Example 1.

[実施例5] [Example 5]
負極活物質として炭素被覆したSiO(活物質全体に対する炭素被覆量5質量%)(SiOのD50:8μm)およびグラファイト(SFG−6)を、導電助剤としてアセチレンブラック(電気化学工業社製、HS−100)を、結着剤としてポリイミド前駆体溶液を準備した。 The anode active (carbon coating amount 5 wt% relative to total active material) SiO were carbon-coated as a substance (a SiO D50: 8 [mu] m) and graphite (SFG-6), and acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha as a conductive additive, HS -100), was prepared polyimide precursor solution as a binder.

導電助剤であるアセチレンブラック(5質量%)および結着剤となるポリイミド前駆体溶液(ポリイミドとして10質量%に相当)を溶媒であるN−メチル−2−ピロリドン溶液の適量に均一に分散させた。 A conductive additive, acetylene black (5 wt%) and the polyimide precursor solution comprising a binder (corresponding to 10 wt% as a polyimide) uniformly dispersed in an appropriate amount of N- methyl-2-pyrrolidone solution as a solvent It was. この分散液中に、負極活物質である炭素被覆したSiO(45質量%)およびグラファイト(40質量%)を添加し、混合することにより、負極活物質スラリーを調製した。 During this dispersion was added SiO (45 wt%) and graphite (40 wt%) was coated with carbon as a negative electrode active material, by mixing, to prepare a negative active material slurry.

この負極活物質スラリーを用いて負極を作製したこと以外は、実施例1と同様にして評価用コインセルを作製した。 Except that a negative electrode was prepared by using the negative active material slurry was prepared for evaluation coin cell in the same manner as in Example 1.

[実施例6] [Example 6]
実施例5で調製した負極活物質スラリーを使用して負極を作製したこと以外は、実施例2と同様にして評価用コインセルを作製した。 Except that by using a negative electrode active material slurry prepared in Example 5 to prepare a negative electrode was prepared for evaluation coin cell in the same manner as in Example 2.

[実施例7] [Example 7]
負極活物質として炭素被覆したSiO(活物質全体に対する炭素被覆量5質量%)(SiOのD50:8μm)(85質量%)および結着剤としてポリイミド前駆体溶液(ポリイミドとして15質量%)を使用して負極を作製した。 The anode active (carbon coating amount 5 wt% relative to total active material) SiO were carbon-coated as a substance (a SiO D50: 8 [mu] m) using a polyimide precursor solution (15 wt% as a polyimide) as (85 wt%) and a binder a negative electrode was produced. 上記以外は、実施例1と同様にして評価用コインセルを作製した。 Except for the above, to prepare an evaluation coin cell in the same manner as in Example 1.

[実施例8] [Example 8]
実施例5と同様にして負極活物質スラリーを調製した。 In the same manner as in Example 5 was prepared negative active material slurry.

得られた負極活物質スラリーを負極集電体としての圧延銅箔(厚さ20μm)の片面上に塗布し、120℃雰囲気下で約5分間乾燥した後、400℃の真空雰囲気下で約5時間乾燥した。 Negative active material slurry obtained was coated on one side of rolled copper foil as a negative electrode current collector (thickness 20 [mu] m), it was dried for about 5 minutes at 120 ° C. atmosphere, approximately in a vacuum atmosphere of 400 ° C. 5 and drying time. その後プレスすることで片面の活物質層厚みが40μmである負極を作製した。 Then active material layer thickness of one side by pressing to produce a negative electrode is 40 [mu] m.

上記負極を使用し、実施例1と同様の方法により、評価用コインセルを作製した。 Using the above negative electrode, in the same manner as in Example 1 to prepare an evaluation coin cell.

[比較例2] [Comparative Example 2]
負極活物質として炭素被覆したSiO(活物質全体に対する炭素被覆量5質量%)(SiOのD50:8μm)およびグラファイト(SFG−6)を使用した。 SiO was carbon-coated as a negative electrode active material (carbon coating amount 5 wt% relative to total active material) (the SiO D50: 8 [mu] m) were used, and graphite (SFG-6). また、導電助剤としてアセチレンブラック(電気化学工業社製、HS−100)を、結着剤としてPVDF(分子量:50万)を使用した。 Further, acetylene black as a conductive aid (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha, HS-100) and, PVDF as a binder were used: (molecular weight 500,000). これらを使用して負極を作製したこと以外は、実施例6と同様にして評価用コインセルを作製した。 Except that a negative electrode was prepared using these were prepared for evaluation coin cell in the same manner as in Example 6.

[比較例3] [Comparative Example 3]
比較例2で調製した負極活物質スラリーを使用して負極を作製したこと以外は、実施例5と同様にして評価用コインセルを作製した。 Except that by using a negative electrode active material slurry prepared in Comparative Example 2 to prepare a negative electrode was prepared for evaluation coin cell in the same manner as in Example 5.

(引張り弾性率の測定) (Measurement of tensile modulus)
(測定1) (Measurement 1)
以下の方法により、実施例1、4、5、7、比較例3の結着剤の引張り弾性率を測定した。 By the following method, in Example 1, 4, 5, 7, it was measured tensile modulus of the binder of Comparative Example 3.

まず、ポリアミック酸を含むNMP溶液およびPVDF(分子量:50万)を、それぞれ室温(25℃)でN−メチル−2−ピロリドン溶液に溶解させ、テフロン(登録商標)シート上に塗布し、120℃雰囲気下で約5分間乾燥した。 First, NMP solution and PVDF containing polyamic acid: (molecular weight 500,000), respectively were dissolved in N- methyl-2-pyrrolidone solution at room temperature (25 ° C.), was coated onto a Teflon sheet, 120 ° C. and dried for about 5 minutes under an atmosphere. その後、200℃の真空雰囲気下で約5時間乾燥し、引張り弾性率をASTM D638に準じて測定した。 Then dried in a vacuum atmosphere of 200 ° C. for about 5 hours, the tensile modulus was measured according to ASTM D638.

上記の条件で得られたポリイミド(すなわち、実施例1、4、5、7の結着剤)の弾性率は3500MPaであった。 Polyimide (i.e., the binder of Example 1, 4, 5, 7) obtained in the above conditions the elastic modulus of was 3500 MPa. PVDF(分子量:50万)(すなわち、比較例3の結着剤)の弾性率は1500MPaであった。 PVDF (molecular weight: 500,000) (i.e., the binder of Comparative Example 3) modulus of was 1500 MPa.

(測定2) (Measurement 2)
以下の方法により、実施例2、3、6、比較例1、2の結着剤の引張り弾性率を測定した。 By the following method, in Example 2, 3, 6, were measured the tensile modulus of the binder of Comparative Examples 1 and 2.

まず、ポリアミック酸を含むNMP溶液、PVDF(分子量:70万)およびPVDF(分子量:50万)を、それぞれ室温(25℃)でN−メチル−2−ピロリドン溶液に溶解させ、テフロン(登録商標)シート上に塗布した。 First, NMP solution containing polyamic acid, PVDF (molecular weight: 700,000) and PVDF (molecular weight: 500,000) were allowed to respectively dissolved in N- methyl-2-pyrrolidone solution at room temperature (25 ° C.), Teflon (registered trademark) It was coated on a sheet. その後、120℃雰囲気下で約5分間乾燥し、引張り弾性率をASTM D638に準じて測定した。 Then dried for about 5 minutes at 120 ° C. atmosphere, the tensile modulus was measured according to ASTM D638.

上記の条件で得られたポリイミド(すなわち、実施例6の結着剤)の弾性率は3000MPaであった。 The resulting polyimide (i.e., the binder of Example 6) In the above conditions the elastic modulus of was 3000 MPa. PVDF(分子量:70万)(すなわち、実施例2、3、比較例1)の弾性率は2300MPaであった。 PVDF (molecular weight: 700,000) (i.e., Examples 2 and 3, Comparative Example 1) The elastic modulus of was 2300 MPa. PVDF(分子量:50万)(すなわち、比較例2)の弾性率は1800MPaであった。 PVDF (molecular weight: 500,000) (i.e., Comparative Example 2) modulus of was 1800 MPa.

(測定3) (Measurement 3)
以下の方法により、実施例8の結着剤の引張り弾性率を測定した。 By the following method, it was measured tensile modulus of the binder of Example 8.

まず、ポリアミック酸を含むNMP溶液を、それぞれ室温(25℃)でN−メチル−2−ピロリドン溶液に溶解させ、テフロン(登録商標)シート上に塗布した。 First, an NMP solution containing a polyamic acid, respectively were dissolved in N- methyl-2-pyrrolidone solution at room temperature (25 ° C.), it was applied to a Teflon sheet. 続いて、120℃雰囲気下で約5分間乾燥した後、400℃の真空雰囲気下で約5時間乾燥し、引張り弾性率をASTM D638に準じて測定した。 Subsequently, after dried for about 5 minutes at 120 ° C. atmosphere, dried for about 5 hours in a vacuum atmosphere of 400 ° C., the tensile modulus was measured according to ASTM D638.

上記の条件で得られたポリイミド(すなわち、実施例8の結着剤)の弾性率は3700MPaであった。 Polyimide (i.e., the binder of Example 8) obtained in the above conditions the elastic modulus of was 3700MPa.

(評価:充放電サイクル試験) (Rating: charge-discharge cycle test)
上記の方法で作製した各評価用セルについて、25℃の雰囲気下、定電流定電圧方式(CCCV、電流:0.5C、電圧:0.02V)で3時間充電し、5分間休止させた。 For each evaluation cell prepared in the above manner, an atmosphere of 25 ° C., constant current constant voltage method (CCCV, current: 0.5 C, Voltage: 0.02 V) were charged 3 hours, allowed to rest 5 minutes. その後、定電流(CC、電流:0.5C)でセル電圧2.5Vまで放電させ、放電後5分間休止させた。 Thereafter, a constant current (CC, current: 0.5 C) in discharged until the cell voltage 2.5V, and rested discharged after 5 minutes. この充放電過程を1サイクルとし、40サイクルの充放電サイクル試験をおこない、各サイクルにおける放電容量の1サイクル目の放電容量に対する割合(=容量維持率[%])を求めた。 The charging and discharging process as one cycle, subjected to the charge-discharge cycle test of 40 cycles was determined the ratio (= capacity retention rate [%]) with respect to the discharge capacity at the first cycle discharge capacity in each cycle. 結果を図6および図7ならびに表1および表2に示す。 The results are shown in FIGS. 6 and 7 and Tables 1 and 2.

(評価:接触抵抗) (Rating: contact resistance)
組み合わせたプレート(材質:金箔、比抵抗値:0.1〜1.0mΩcm)間に上記で作成した電極を配置し、室温において荷重(測定面圧:0〜3MPa(f20mm))に対する接触抵抗の変化を4端子法で測定した。 The combination plate (material: gold foil, specific resistance: 0.1~1.0Emuomegacm) electrodes created above is disposed between a load at room temperature: the contact resistance to the (measured surface pressure 0~3MPa (f20mm)) change was measured by the four-terminal method. 測定装置としては、アルバック理工(株)製のTER−2000SSを用いた。 As the measuring apparatus, using TER-2000SS manufactured by ULVAC-RIKO Inc.. 結果を表1および表2に示す。 The results are shown in Tables 1 and 2.

表1および表2より、結着剤の弾性率、導電性材料と結着剤との重量比(We/Wb)が所望の範囲にある実施例1〜8においては、これらの少なくとも1つが所望の範囲を外れる比較例1〜3に比べて、電極内の電気抵抗が抑制され、充放電サイクル特性に優れることがわかった。 From Table 1 and Table 2, the elastic modulus of the binder, in Examples 1 to 8 weight ratio of the conductive material and the binder (We / Wb) is in the desired range, these at least one desired compared the scope of the Comparative examples 1 to 3 disengaged, the electrical resistance in the electrode is suppressed, it was found to be excellent in charge-discharge cycle characteristics.

We/Wbが20を超える比較例1では、電極構造が崩壊しやすく、導電パスが弱いため、充放電サイクルを繰り返した場合に容量維持率が低下してしまうと考えられる。 In Comparative Example 1 We / Wb is more than 20, the electrode structure is easily collapsed, since the conductive path is weak, the capacity retention ratio in the case of repeated charging and discharging cycle is considered degraded. また、結着剤としてPIを用いた実施例1は、結着剤としてPVDFを用いた実施例2および3に比べて充放電サイクル特性に優れることが確認される。 In Example 1 using PI as the binder, it is confirmed that excellent charge-discharge cycle characteristics as compared with Examples 2 and 3 using PVDF as a binder. また、We/Wbが1.0以上である実施例4〜6は実施例7に比べて、サイクル特性をより一層向上させうることが確認された。 In Examples We / Wb is 1.0 or more 4-6 as compared with Example 7, it was confirmed that can more to further improve the cycle characteristics.

また、結着剤の弾性率が2000MPa未満である比較例2および3では、充放電サイクルを繰り返した場合の容量維持率が実施例4〜8に比べて顕著に低下することが確認された。 The elastic modulus of the binder in Comparative Example 2 and 3 is less than 2000 MPa, the capacity maintenance rate when repeated charge-discharge cycles can be significantly reduced was confirmed as compared with Example 4-8. これは、結着剤の弾性率が小さい場合には電極の膨張収縮に伴い、電極構造に歪みが生じるため、電極の抵抗値が上昇し、サイクル特性が劣化したと考えられる。 This, in a case where the elastic modulus of the binder is small due to the expansion and contraction of the electrode, since the distortion occurs in the electrode structure, the resistance value of the electrode is increased, it is considered as the cycle characteristics are deteriorated.

10 積層型電池、 10 stacked battery,
10' 双極型電池、 10 'bipolar battery,
11 負極集電体、 11 negative electrode current collector,
12 正極集電体、 12 positive electrode current collector,
13 負極活物質層(負極)、 13 negative electrode active material layer (negative electrode),
14 集電体、 14 current collector,
14a、14b 最外層集電体、 14a, 14b outermost collectors,
15 正極活物質層(正極)、 15 positive electrode active material layer (positive electrode),
17 電解質層、 17 electrolyte layer,
19 単電池層(単セル)、 19 single cell layers (single cells),
21 発電要素、 21 power generating element,
25 負極集電板、 25 negative electrode current collector plate,
27 正極集電板、 27 positive electrode current collector plate,
29 外装体(ラミネートシート)、 29 exterior body (laminate sheet),
31 シール部(絶縁層)、 31 seal portion (insulation layer),
35 装脱着可能な小型の組電池、 35 instrumentation detachable small size of the battery pack,
37 組電池、 37 set battery,
39 接続治具、 39 connecting jig,
40 自動車。 40 motor vehicles.

Claims (9)

  1. 集電体と、 A current collector,
    活物質および結着剤を有する活物質層と、を含み、 Wherein an active material layer having an active material and a binder, and
    前記結着剤の引張り弾性率が2000MPa以上であり、 Tensile modulus of the binder is not less than 2000 MPa,
    前記活物質層中に含まれる導電性材料の重量(We)と前記結着剤の重量(Wb)との比(We/Wb)が0.2〜20である、電極。 The weight of the conductive material contained in the active material layer (We) and the ratio of the weight (Wb) of the binder (We / Wb) is 0.2 to 20, electrodes.
  2. 前記We/Wbが1.0〜20である、請求項1に記載の電極。 Wherein We / Wb is 1.0 to 20, the electrode according to claim 1.
  3. 前記活物質の表面が炭素材料で被覆されている、請求項1または2に記載の電極。 The surface of the active material is coated with a carbon material, electrodes according to claim 1 or 2.
  4. 前記活物質が、グラファイトおよびSiOの少なくとも1つを含み、 It said active material comprises at least one of graphite and SiO,
    前記結着剤が、ポリイミドを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電極を用いた負極。 Negative the binder, containing a polyimide, using the electrode according to any one of claims 1-3.
  5. 結着剤および活物質を混合しスラリーを調製するスラリー調製工程と、 A slurry preparation step of preparing a slurry by mixing a binder and an active material,
    前記スラリーを集電体上に塗布し、前記結着剤の引張り弾性率が2000MPa以上となるように乾燥する工程と、 A step of the slurry was applied onto a current collector, the tensile modulus of the binder is dried so that the above 2000 MPa,
    を含む電極の製造方法。 Method of producing an electrode including.
  6. 前記スラリーが導電助剤をさらに含み、 The slurry further comprises a conductive auxiliaries,
    前記スラリー調製工程が、導電助剤および結着剤を溶媒に分散させ分散液を作成する工程と、前記分散液と活物質とを混合しスラリーを調製する工程と、を含む請求項5に記載の製造方法。 The slurry preparation step is described conductive additive and binder to claim 5 including the step, the preparing the step of creating a dispersion is dispersed in a solvent, mixing the slurry and the dispersion and the active substance the method of production.
  7. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の電極もしくは請求項4に記載の負極または請求項5または6に記載の製造方法により製造された電極を用いた、非水電解質二次電池。 Negative or electrode manufactured by the method according to claim 5 or 6 was used, a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the electrode or claim 4 according to any one of claims 1 to 3.
  8. 請求項7に記載の非水電解質二次電池を用いた組電池。 Assembled battery using the nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 7.
  9. 請求項7に記載の非水電解質二次電池または請求項8に記載の組電池を駆動用電源として搭載した、車両。 Non the aqueous electrolyte secondary battery or claim 8 equipped with a battery pack according as a driving power source, a vehicle of claim 7.
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