JP2012164452A

JP2012164452A - リチウムイオン二次電池のサイクル特性の評価方法

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Publication number: JP2012164452A
Application number: JP2011022358A
Authority: JP
Inventors: Junji Suzuki; 純次鈴木
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2011-02-04
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2012-08-30

Abstract

【課題】リチウムイオン二次電池のサイクル特性を簡易的に評価することができるリチウムイオン二次電池のサイクル特性の評価方法を提供する。
【解決手段】以下のすべての工程を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性の評価方法。第１工程：電極活物質及びバインダー樹脂を含む第１層と、導電性材料からなる第２層とからなる複数の電極各々について、上記第１層に電解液溶媒を含浸させ、含浸後の電極の重量を測定する工程、第２工程：複数の電極各々について、第１工程で調製された電極を加熱しながら、所定時間毎に電極の重量を測定する工程、第３工程：複数の電極各々について、上記所定時間毎の電解液揮発率を算出する工程、第４工程：複数の電極各々について、求められた電解液揮発率を比較することにより、複数の電極各々を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性を比較評価する工程
【選択図】図１

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池のサイクル特性の評価方法に関する。

特許文献１に電極の保液性がリチウムイオン二次電池の放電容量やサイクル特性等の電池特性に影響を与えることが記載されている。

特開２０１０-６７４５０号公報

リチウムイオン二次電池のサイクル特性を簡易的に評価する評価方法が求められていた。

本発明は、以下の発明を含む。
［１］以下のすべての工程を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性の評価方法。
第１工程：
電極活物質及びバインダー樹脂を含む第１層と、導電性材料からなる第２層とからなる複数の電極各々について、上記第１層に電解液溶媒を含浸させ、含浸後の電極の重量（Ｗａ）を測定する工程
第２工程：
複数の電極各々について、第１工程で調製された電極を加熱しながら、所定時間毎に合計ｎ回（ｎは１以上の整数を表す。）電極の重量（Ｗｂ_ｋ）（Ｗｂ_ｋは、ｋ回目の測定における電極の重量を表し、ｋは１〜ｎの整数を表す。）を測定する工程
第３工程：
複数の電極各々について、下式により上記所定時間毎の電解液揮発率を算出する工程
電解液揮発率＝（Ｗａ−Ｗｂ_ｋ））／（Ｗａ−Ｗｂ_ｎ）×１００
第４工程：
複数の電極各々について、求められた電解液揮発率を比較することにより、複数の電極各々を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性を比較評価する工程

［２］第１工程及び第２工程は、加熱天秤中で行なわれる［１］記載のリチウムイオン二次電池のサイクル特性の評価方法。

本発明によれば、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を簡易的に評価することができる。

実施例の加熱時間に対する電解液揮発率を示すグラフである。

［本発明の評価方法］
本発明は、上記リチウムイオン二次電池のサイクル特性の評価方法である。
第１工程及び第２工程は、加熱天秤中で行なわれることが好ましい。

＜第１工程＞
第１工程は、電極活物質及びバインダー樹脂を含む第１層と、導電性材料からなる第２層とからなる複数の電極各々について、上記第１層に電解液溶媒を含浸させ、含浸後の電極の重量（Ｗａ）を測定する工程である。

＜電極＞
電極は、電極活物質、バインダー樹脂及び液状物質を含むリチウムイオン二次電池電極用組成物を導電性材料からなる第２層に塗布し、得られた塗布物を乾燥させて液状物質を除去することにより製造される。
リチウムイオン二次電池電極用組成物の第２層への塗布方法は特に制限されない。例えば、スリットダイコート法、ドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、浸漬、ハケ塗り等によって塗布される。第１層の厚さは、好ましくは０．００５〜５ｍｍ、より好ましくは０．０５〜２ｍｍである。
乾燥方法は特に制限されず、例えば温風、熱風、低湿風による乾燥、真空乾燥、（遠）赤外線や電子線等の照射による乾燥が挙げられる。

＜リチウムイオン二次電池電極用組成物＞
リチウムイオン二次電池電極用組成物は、電極活物質、バインダー樹脂及び液状物質を含有する。更に必要に応じてその他の添加物を含有していてもよい。その他の添加物としては、分散剤、液状物質に溶解または膨潤する粘度調整剤；バインダー補助剤；グラファイトやアセチレンブラック等の導電性カーボン；金属粉末等の導電材；水溶性ポリマー；等が挙げられる。電極活物質が負極活物質である場合は、液状物質に溶解または膨潤する粘度調整剤を用いることが好ましく、電極活物質が正極活物質である場合は、導電性カーボンを用いることが好ましい。また、液状物質が水である場合は、水溶性ポリマーを用いることが好ましい。

（電極活物質）
電極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる活物質が好ましく用いられる。電極活物質には負極活物質と正極活物質とがあり、負極活物質としては、各種の炭素質物質、金属複合酸化物等が挙げられ、正極活物質としては、金属複合酸化物、特にリチウム及び鉄、コバルト、ニッケル、マンガンの少なくとも１種類以上の金属を含有する金属複合酸化物等が挙げられる。

好ましい負極活物質としては、アモルファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、ＭＣＭＢ、ピッチ系炭素繊維、ポリアセンなどの炭素質材料；Ａ_ｘＭ_ｙＯ_Ｚ（式中、ＡはＬｉ、ＭはＣｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｎ及びＭｎから選択された少なくとも一種、Ｏは酸素原子を表し、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ１．１０≧ｘ≧０．０５、４．００≧ｙ≧０．８５、５．００≧ｚ≧１．５の範囲の数である。）で表される複合金属酸化物やその他の金属酸化物などが例示される。

好ましい正極活物質としては、Ｌｉ_ｘＭＯ_２（但し、Ｍは１種以上の遷移金属、好ましくはＣｏ、ＭｎまたはＮｉの少なくとも一種を表し、１．１０＞ｘ＞０．０５である）、または、Ｌｉ_ｘＭ_２Ｏ_４（式中、Ｍは１種以上の遷移金属、好ましくはＭｎを表し、１．１０＞ｘ＞０．０５である。）を含んだ活物質が挙げられ、例えばＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_ｘＮｉ_ｙＣｏ_{（１−ｙ）}Ｏ_２（式中、１．１０＞ｘ＞０．０５、１＞ｙ＞０である。）、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４で表される複合酸化物等が挙げられる。

（バインダー樹脂）
バインダー樹脂としては、フッ素系ポリマー、ジエン系ポリマー、オレフィン系ポリマー、スチレン系ポリマー、アクリレート系ポリマー、ポリアミド系又はポリイミド系ポリマー、エステル系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、酢酸ビニル系ポリマー、セルロース系ポリマー等が挙げられる。具体的には、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系ポリマー；ポリブタジエン、ポリイソプレン、イソプレン−イソブチレン共重合体、天然ゴム、スチレン−１，３−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、１，３−ブタジエン−イソプレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−１，３−ブタジエン−イソプレン共重合体、１，３−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−１，３−ブタジエン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−１，３−ブタジエン−イタコン酸共重合体、スチレン−アクリロニトリル−１，３−ブタジエン−メタクリル酸メチル−フマル酸共重合体、スチレン−１，３−ブタジエン−イタコン酸−メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−１，３−ブタジエン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−１，３−ブタジエン−イタコン酸−メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−１，３−ブタジエン−メタクリル酸メチル−フマル酸共重合体等のジエン系ポリマー；エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアセテート共重合体、エチレン系アイオノマー、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、クロロスルホン化ポリエチレン等のオレフィン系ポリマー；スチレン−エチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−プロピレン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリル酸ｎ−ブチル−イタコン酸−メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリル酸ｎ−ブチル−イタコン酸−メタクリル酸メチル−アクリロニトリル共重合体等のスチレン系ポリマー；ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、アクリレート−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸２−エチルヘキシル−アクリル酸メチル−アクリル酸−メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート等のアクリレート系ポリマー；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、芳香族ポリアミド、ポリイミド等のポリアミド系又はポリイミド系ポリマー；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のエステル系ポリマー；カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシエチルメチルセルロース等のセルロース系ポリマー（これらのアンモニウム塩やアルカリ金属塩等の塩類を含む）；スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン・ブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン・ブロック共重合体、スチレン−イソプレン・ブロック共重合体、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン・ブロック共重合体等のブロック共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体；その他メチルメタクリレート重合体等が挙げられる。また、これらのポリマーは単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。

リチウムイオン二次電池電極用組成物における電極活物質及びバインダー樹脂の含有量の比は、重量比で、たとえば１００：０．１〜１００：１０であり、好ましくは１００：０．５〜１００：５であり、より好ましくは１００：１〜１００：３である。

（液状物質）
液状物質としては、常温・常圧で液状である物質が挙げられ、水及び／又は常圧での沸点が５０℃〜３５０℃の含酸素有機化合物を含む物質が挙げられる。含酸素有機化合物の沸点がこの範囲にあれば、電極製造時の操作性に一層優れ、また、より均一な電極活物質層を容易に得ることができる。また、塗布性や電池性能の低下を起こさない範囲において、後に詳述する含酸素有機化合物以外の有機液状物質を含有させることもできる。

常圧での沸点が５０〜３５０℃の含酸素有機化合物の具体例としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓ−ブチルアルコール、アミルアルコール、イソアミルアルコール、メチルイソブチルカルビノール、２−エチルブタノール、２−エチルヘキサノール、シクロヘキサノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン等のアルコール性水酸基を有する化合物；プロピルエーテル、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、イソブチルエーテル、ｎ−アミルエーテル、イソアミルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソブチルエーテル、メチルｎ−アミルエーテル、メチルイソアミルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、エチルブチルエーテル、エチルイソブチルエーテル、エチルｎ−アミルエーテル、エチルイソアミルエーテル等の飽和脂肪族エーテル化合物；アリルエーテル、エチルアリルエーテル等の不飽和脂肪族エーテル化合物；アニソール、フェネトール、フェニルエーテル、ベンジルエーテル等の芳香族エーテル化合物；テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン等の環状エーテル化合物；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールエーテル化合物；ギ酸、酢酸、無水酢酸、アクリル酸、クエン酸、プロピオン酸、酪酸等のモノカルボン酸化合物；ギ酸ブチル、ギ酸アミル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸第二ブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸ブチルシクロヘキシル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸アミル、酪酸ブチル、炭酸ジエチル、シュウ酸ジエチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、リン酸トリエチル等の有機酸エステル化合物；アセトン、エチルケトン、プロピルケトン、ブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン等のケトン化合物；コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ウンデカン二酸、ピルビン酸、シトラコン酸等のジカルボン酸化合物；１，４−ジオキサン、フルフラール、Ｎ−メチルピロリドン等のその他の含酸素有機化合物が挙げられ、中でもＮ−メチルピロリドンが好ましい。

水と上記の含酸素有機化合物との好ましい混合比は、水１００重量部に対して含酸素有機化合物が０．１〜１００重量部であり、より好ましくは０．５〜５０重量部であり、更に好ましくは１〜２０重量部である。

リチウムイオン二次電池電極用組成物中の液状物質の量は特に制限されず、集電体への塗布を行いやすい性状が得られる様な量とすればよい。バインダー樹脂に対して重量基準で、好ましくは１〜１０００倍、より好ましくは２〜５００倍、更に好ましくは３〜３００倍、更により好ましくは５〜２００倍になるように配合する。

（リチウムイオン二次電池電極用組成物の製造方法）
リチウムイオン二次電池電極用組成物は、いかなる方法によっても製造されてもよい。例えば、電極活物質とバインダー樹脂とを混合した後に液状物質を加える方法；電極活物質と液状物質とを混合した後にバインダー樹脂を加える方法；電極活物質、バインダー樹脂、及び液状物質を同時に加えて混合する方法；バインダー樹脂と液状物質とを混合した後に電極活物質を加える方法；等が挙げられる。
電極活物質及びバインダー樹脂を混合することによって、容易に均一なリチウムイオン二次電池電極用組成物が得られるが、更に、ボールミル、サンドミル等の分散機、超音波分散機、ホモジナイザー等を用いて、より均一なリチウムイオン二次電池電極用組成物を得ることができる。

（第２層）
第２層は、導電性材料からなるものであれば特に制限されないが、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス等の金属製が好ましく、銅又はアルミニウムがより好ましい。第２層は、厚さ０．００１〜０．５ｍｍ程度のシート状のものが好ましい。

（電解液）
電解液は、電解質と電解液溶媒とを含み、負極活物質、正極活物質の種類に応じて電池としての機能を発揮するものを選択すればよい。電解質は、従来より公知のリチウム塩がいずれも使用でき、例えば、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_６、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣＦ_３ＣＯ_２、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＢ_１０Ｃｌ_１０、ＬｉＡｌＣｌ_４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ_２Ｈ_５）_４、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ、ＣＨ_３ＳＯ_３Ｌｉ、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣ_４Ｆ_９ＳＯ_３、Ｌｉ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等が挙げられる。

また電解液溶媒は、通常用いられるものであれば特に限定されるものではないが、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ビニレンカーボネート等のカーボネート溶媒；γ−ブチルラクトン等のラクトン溶媒；トリメトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、２−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等のエーテル溶媒；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド溶媒；１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン等のオキソラン溶媒；アセトニトリルやニトロメタン等の含窒素溶媒；ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の有機酸エステル溶媒；リン酸トリエステルや炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジプロピルのような炭酸ジエステル等の無機酸エステル溶媒；ジグライム溶媒；トリグライム溶媒；スルホラン溶媒；３−メチル−２−オキサゾリジノン等のオキサゾリジノン溶媒；１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、ナフタスルトン等のスルトン溶媒；等の単独もしくは二種以上の混合溶媒が使用できる。

第１工程における電解液溶媒の含浸量は、たとえば１ｍｇ〜１ｇであり、好ましくは５ｍｇ〜５００ｍｇであり、より好ましくは１０ｍｇ〜２５０ｍｇである。
電解液溶媒の含浸は、例えば、載置した電極の第１層の上から電解液溶媒を滴下し、所定時間放置することにより行なう。

（電極の重量測定）
電極の重量測定は、通常用いられる方法で行なうことができるが、加熱天秤を用いて行なうことが好ましい。

＜第２工程＞
第２工程は、複数の電極各々について、第１工程で調製された電極を加熱しながら、所定時間毎に合計ｎ回（ｎは１以上の整数を表す。）電極の重量（Ｗｂ_ｋ）（Ｗｂ_ｋは、ｋ回目の測定における電極の重量を表し、ｋは１〜ｎの整数を表す。）を測定する工程である。
ここで、電極の重量の測定は、加熱を開始してから所定時間後に、１回目の重量Ｗｂ_１を測定する。その後さらに所定時間後に、２回目の重量Ｗｂ_２を測定する。このようにして測定をｎ回繰り返し、重量を複数回測定する。

電極の加熱は、通常用いられる方法で行なうことができるが、加熱天秤を用いて行なうことが好ましい。
電極の重量測定は、通常用いられる方法で行なうことができるが、加熱天秤を用いて行なうことが好ましい。

＜第３工程＞
第３工程は、複数の電極各々について、下式により上記所定時間毎の電解液揮発率を算出する工程である。
電解液揮発率＝（Ｗａ−Ｗｂ_ｋ）／（Ｗａ−Ｗｂ_ｎ）×１００
電極の重量測定は、通常用いられる方法で行なうことができるが、加熱天秤を用いて行なうことが好ましい。

＜第４工程＞
第４工程は、複数の電極各々について、求められた電解液揮発率を比較することにより、複数の電極各々を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性を比較評価する工程である。
第４工程は、Ｘ軸が加熱時間、Ｙ軸が電解液揮発率を示すグラフを各々の電極について作成し、これらのグラフを比較して、上記電極各々を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性を比較評価する工程であることが好ましい。
加熱時間に対する電解液揮発率が、より低く推移する方が、電解液溶媒の保持性がより高いことを示し、サイクル特性により優れると判断することができる。

［リチウムイオン二次電池］
リチウムイオン二次電池は、上記電極と上記電解液とセパレータとを含む。

リチウムイオン二次電池は、上記電解液と上記電極とセパレータ等の部品とを用いて、常法に従って製造される。例えば、次の方法が挙げられる。すなわち、正極と負極とをセパレータを介して重ね合わせ、電池形状に応じて巻く、折るなどして、電池容器に入れ、電解液を注入して封口板又は安全弁を用いて封口する。更に必要に応じてエキスバンドメタルや、ヒューズ、ＰＴＣ素子等の過電流防止素子、リード板等を入れ、電池内部の圧力上昇、過充放電の防止をすることもできる。電池の形状は、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角形、扁平型等、何れであってもよい。

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限るものではない。

＜電極１の作製＞
黒鉛１００部及びポリフッ化ビニリデン樹脂７．５部からなる第１層（厚さ８４μｍ）と、銅箔からなる第２層（厚さ１０μｍ）からなる電極を４ｃｍ×４ｃｍの大きさに切断して、電極１とした。

＜第１工程＞
電極１を加熱天秤（商品名：ＭＳ−７０、Ａ＆Ｄ社製）の測定皿に設置し、電極１の重量を測定した。
電極１の第１層の上から電解液溶媒（エチレンカーボネート：ジメチルカーボネート：エチルメチルカーボネート＝３０：３５：３５ｖ／ｖ％）４０ｍｇを滴下して、第１層に電解液溶媒を含浸させてから、電極１の重量（Ｗａ）を測定した。

＜第２工程＞
第１工程で調製された電極１を１００℃に加熱した。
１００℃に達してから、１００℃で保温し、電極１の重量（Ｗｂ_１）を測定し、５秒後に電極１の重量（Ｗｂ_２）を測定し、その後５秒毎にＷｂ_３〜Ｗｂ_３０まで計３０回重量を測定した。

＜第３工程＞
下式により上記所定時間毎の電解液揮発率を算出した。
電解液揮発率＝（Ｗａ−Ｗｂ_ｋ））／（Ｗａ−Ｗｂ_ｎ）×１００

＜電極２の作製＞
黒鉛１００部、スチレン−ブタジエン共重合体１．５部及びカルボキシメチルセルロース１部からなる第１層（厚さ８８μｍ）と、銅箔からなる第２層（厚さ１０μｍ）からなる電極を４ｃｍ×４ｃｍの大きさに切断して、電極２とした。

＜第１工程、第２工程及び第３工程＞
電解液溶媒の滴下量を３９ｍｇとしたこと以外は、電極１と同様にして、電極２について電解液揮発率を測定した。

＜第４工程＞
電極１及び電極２の各々の電解液揮発率を図１に示す。Ｘ軸は時間を、Ｙ軸は電解液揮発率を表す。

＜電解液の作製＞
エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート及びエチルメチルカーボネートを体積比率で２：３：３で混合し、さらに電解質としてＬｉＰＦ_６を添加し、ＬｉＰＦ_６の濃度が１ｍｏｌ/Ｌである液を得た。得られた液に、さらにビニレンカーボネートを添加し、ビニレンカーボネートの濃度が３重量%である電解液を得た。

＜電極１の５サイクル目放電容量評価＞
電極１を、直径１．４５ｃｍの円形に切断して、１２０℃で８時間真空乾燥した。真空乾燥後、負極として電極１、正極としてリチウム箔、セパレータとしてニッポン高度紙工業社製のＴＦ４０−５０（製品名）、上記電解液をそれぞれ用い、ＣＲ２０３２型（ＩＥＣ／ＪＩＳ規格）のコインセルを用いて、２極式セルを組み立て、５サイクル目の放電容量を測定したところ、３２９ｍＡｈ／ｇであった。

５サイクル目放電容量は、充放電評価装置（東洋システム（株）製「ＴＯＳＣＡＴ（登録商標）−３１００」）を用いて測定した。５サイクル目放電容量とは、前記２極式セルを、１サイクル目は、５ｍＶに達するまで電流密度６０ｍＡ／ｇで定電流充電し、５ｍＶに到達後、電流値が６ｍＡ／ｇに達するまで５ｍＶにて定電位充電を行った後、電流密度６０ｍＡ／ｇの定電流にて、１．５Ｖに達するまで放電し、２サイクル目以降は、電流密度６０ｍＡ／ｇで、電池の定電流充電を行い、電圧が５ｍＶに達した後、電流値が６ｍＡ／ｇに達するまで５ｍＶにて定電位充電を行った後、電流密度１７５ｍＡ／ｇの定電流で、電圧が１．５Ｖに達するまで電池の放電を行う充放電サイクルを繰り返した５サイクル目の値である。

＜電極２の５サイクル目放電容量評価＞
電極２を使用する以外は、電極１と同様の方法を用いて、５サイクル目の放電容量を測定したところ、３２５ｍＡｈ／ｇであった。

以上の結果から、時間に対する電解液揮発率のプロットが低く推移する電極１は、電極２と比較して、電解液溶媒の揮発速度が遅いことから、電解液溶媒を保持する能力に優れ、電極１は電極２と比較して、サイクル特性に優れると評価することができた。

Claims

以下のすべての工程を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性の評価方法。
第１工程：
電極活物質及びバインダー樹脂を含む第１層と、導電性材料からなる第２層とからなる複数の電極各々について、上記第１層に電解液溶媒を含浸させ、含浸後の電極の重量（Ｗａ）を測定する工程
第２工程：
複数の電極各々について、第１工程で調製された電極を加熱しながら、所定時間毎に合計ｎ回（ｎは１以上の整数を表す。）電極の重量（Ｗｂ_ｋ）（Ｗｂ_ｋは、ｋ回目の測定における電極の重量を表し、ｋは１〜ｎの整数を表す。）を測定する工程
第３工程：
複数の電極各々について、下式により上記所定時間毎の電解液揮発率を算出する工程
電解液揮発率＝（Ｗａ−Ｗｂ_ｋ））／（Ｗａ−Ｗｂ_ｎ）×１００
第４工程：
複数の電極各々について、求められた電解液揮発率を比較することにより、複数の電極各々を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性を比較評価する工程
第１工程及び第２工程は、加熱天秤中で行なわれる請求項１記載のリチウムイオン二次電池のサイクル特性の評価方法。