JP2012129070A - 双極型電極およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】集電体11の一方の面に第一活物質を含む第一活物質層(正極活物質層12)を形成する工程と、前記集電体11の他方の面に第二活物質および第二活物質より円形度の小さい第三活物質を含む第二活物質層(負極活物質層13)を形成する工程と、第一活物質層および第二活物質層が形成された電極をプレスする工程と、を備える。
【選択図】図2
Description
円形度=[(投影面積の等しい円の周長)/(粒子の周長)]×100
で表すことができる。ここで、「投影面積の等しい円の周長」とは、「ある粒子を真上から観察した時、下の平面に映った粒子の影の面積を求め、この面積に等しい円を計算し、その円の輪郭の長さ」である。また、「粒子の周長」とは、「ある粒子を真上から観察した時、下の平面に映った粒子の影の輪郭の長さ」のことである。
[正極空孔率−(正極空孔率−20)/2]≦負極空孔率≦[正極空孔率+(正極空孔率−20)/2]
に設定する。
しかしながら、本発明は、各実施例によって何ら限定されるものではない。
まず、正極活物質層12を下記の要領により作成した。即ち、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム(第一活物質、累積粒度分布D50:6μm、D10:4μm、D90:10μm)、カーボン粉末(導電助剤)、バインダーPVDF(ポリフッ化ビニリデン、結着材)をそれぞれ89:6:5(重量比%)でスラリー粘度調整溶媒としてNMP(N−メチルピロリドン)に分散させて正極スラリーを作成した。そして、集電体11(SUS316、15μm、200mm×300mm)上にダイコーターにて塗布(電極サイズ=170mm×270mm)し、その後、乾燥を行なって正極活物質層12を得た。
まず、正極活物質層12を実施例1と同様に作成した。また、負極活物質層13を下記の要領により作成した。即ち、実施例1と同様に、第二(負極)活物質としての球状グラファイトMCMB(活物質、累積粒度分布D50:23μm、D10:10μm、D90:40μm、円形度90)を使用した。また、第三(負極)活物質として、鱗片状の形状を備え、D50の粒子厚さが8μm以下であるグラファイト(活物質、累積粒度分布D50:20μm、D10:8μm、D90:35μm)を使用した。
まず、正極活物質層12を実施例1と同様に作成した。また、負極活物質層13を下記の要領により作成した。即ち、実施例1と同様に、第二(負極)活物質としての球状グラファイトMCMB(活物質、累積粒度分布D50:23μm、D10:10μm、D90:40μm、円形度90)を使用した。また、第三(負極)活物質として、面がエッジ部を有する角からなる形状のハードカーボン(体積粒度分布D50:4μm)を使用した。
まず、正極活物質層12を実施例1と同様に作成した。また、負極活物質層13を下記の要領により作成した。即ち、実施例1と同様に、第二(負極)活物質としての球状グラファイトMCMB(活物質、累積粒度分布D50:23μm、D10:10μm、D90:40μm、円形度90)を使用した。また、第三(負極)活物質として、面がエッジ部を有する角からなる形状のハードカーボン(体積粒度分布D50:8μm)を使用した。
まず、正極活物質層12を実施例1と同様に作成した。また、負極活物質層13を下記の要領により作成した。即ち、実施例1と同様に、第二(負極)活物質としての球状グラファイトMCMB(活物質、累積粒度分布D50:23μm、D10:10μm、D90:40μm、円形度90)を使用した。また、第三(負極)活物質として、面がエッジ部を有する角からなる形状のハードカーボン(体積粒度分布D50:30μm)を使用した。
まず、正極活物質層12を実施例1と同様に作成した。また、負極活物質層13を下記の要領により作成した。即ち、実施例1と同様に、第二(負極)活物質としての球状グラファイトMCMB(活物質、累積粒度分布D50:23μm、D10:10μm、D90:40μm、円形度90)を使用した。また、第三(負極)活物質として、面がエッジ部を有する角からなる形状のハードカーボン(体積粒度分布D50:40μm)を使用した。
まず、正極活物質層12を実施例1と同様に作成した。また、負極活物質層13を下記の要領により作成した。即ち、実施例1と同様に、第二(負極)活物質としての球状グラファイトMCMB(活物質、累積粒度分布D50:23μm、D10:10μm、D90:40μm、円形度90)を使用した。また、第三(負極)活物質として、アスペクト比が10のVGCFを使用した。
まず、正極活物質層12を実施例1と同様に作成した。また、負極活物質層13を下記の要領により作成した。即ち、第二(負極)活物質のみとし、球状グラファイトMCMB(活物質、累積粒度分布D50:23μm、D10:10μm、D90:40μm、円形度90)を使用した。
電極の反りの表示は、◎が反りが認められない、○が電極が波打つ程度であり、積層数を増やすと電池性能に影響する程度、×が反りが発生した、ことを表している。
11、11a、11b 集電体
12 正極活物質層
13 負極活物質層
14 双極型電極
14a 正極側電極
14b 負極側電極
15 電解質層
16 単電池層
17 電池要素
18 正極集電板(正極タブ)
19 負極集電板(負極タブ)
20 電池外装材
21 シール部
22 セパレータ
Claims (7)
- 集電体の一方の面に第一活物質を含む第一活物質層を形成する工程と、
前記集電体の他方の面に第一活物質の円形度より大きい第二活物質および第二活物質より円形度の小さい第三活物質を含む第二活物質層を形成する工程と、
第一活物質層および第二活物質層が形成された電極をプレスする工程と、を含むことを特徴とする双極型電極の製造方法。 - 前記第三活物質の円形度は、第一活物質の円形度より小さいことを特徴とする請求項1に記載の双極型電極の製造方法。
- 前記集電体の一方の面に形成される第一活物質層は、正極活物質層であり、
集電体の他方の面に形成される第二活物質層は、円形度90以上の第二活物質と第二活物質より円形度の小さい第三活物質を含む負極活物質層であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の双極型電極の製造方法。 - 前記第三活物質は、鱗片状または欠けた部分によるエッジがある粒子形状であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一つに記載の双極型電極の製造方法。
- 前記第三活物質の粒径は、球形活物質の粒径の0.3から1.3倍若しくはアスペクト比が10以上であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一つに記載の双極型電極の製造方法。
- 請求項1から請求項5のいずれか一つの製造方法によって製造され、正極活物質層と負極活物質層の空孔率が同等であることを特徴とする双極型電極。
- 請求項1から請求項5のいずれか一つの製造方法によって製造され、正極空孔率が25〜35%であり、且つ、正極活物質層と負極活物質層の空孔率が、[正極空孔率−(正極空孔率−20)/2]≦負極空孔率≦[正極空孔率+(正極空孔率−20)/2]であることを特徴とする双極型電極。
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