JP2015118865A - 集電体本体への保護層形成方法、リチウムイオン二次電池用集電体、リチウムイオン二次電池用正極及びリチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンチモンドープ酸化スズ(ATO)又はアンチモンドープ酸化スズ(ATO)被覆酸化物からなる導電性粒子の水分散体を攪拌機で1000rpm以上の回転数で攪拌しながら導電性粒子の水分散体に水系バインダー含有水を添加することによって、導電性粒子の水分散体と水系バインダー含有水とを混合して保護層形成用組成物を調製する保護層形成用組成物調製工程と、アルミニウム箔からなる集電体本体に前記保護層形成用組成物を塗布し、乾燥して集電体本体の表面に保護層を形成する保護層形成工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
本発明の集電体本体への保護層形成方法は、保護層形成用組成物調製工程と、保護層形成工程とを有する。
本発明のリチウムイオン二次電池用集電体は、アルミニウム箔と、上記アルミニウム箔への保護層形成方法を経て形成された保護層と、からなることを特徴とする。
本発明のリチウムイオン二次電池用正極は、上記リチウムイオン二次電池用集電体を有することを特徴とする。
本発明のリチウムイオン二次電池は、上記リチウムイオン二次電池用正極を有することを特徴とする。
導電性粒子の水分散体として以下の3種類を準備した。
(実施例1)
ATO分散体(1)500質量部と蒸留水1410質量部をプラスチック容器に秤量し、高速攪拌機(プライミクス株式会社製TKロボミックス)で攪拌(1400rpm)させながら、前もって調製した水系バインダー(1)10%水溶液100質量部を5分間かけて添加した。更に、添加後15分間、1400rpmで攪拌し実施例1の保護層形成用組成物(ATO粒子/水系バインダー=89.7/10.3)を得た。実施例1の保護層形成用組成物の分散粒径D50は105nmで、経時安定性(25℃、1週間)も良好であった。
ATO分散体(2)293質量部と蒸留水1849質量部をプラスチック容器に秤量し、高速攪拌機(プライミクス株式会社製TKロボミックス)で攪拌(1400rpm)させながら、前もって調製した水系バインダー(1)10%水溶液100質量部を5分間かけて添加した。更に、添加後15分間、1400rpmで攪拌し、実施例2の保護層形成用組成物(ATO粒子/水系バインダー=89.7/10.3)を得た。実施例2の保護層形成用組成物の分散粒径D50は147nmで、経時安定性(25℃、1週間)も良好であった。
ATO分散体(3)425質量部と蒸留水1717質量部をプラスチック容器に秤量し、高速攪拌機(プライミクス株式会社製TKロボミックス)で攪拌(1400rpm)させながら、前もって調製した水系バインダー(1)10%水溶液100質量部を5分間かけて添加した。更に、添加後15分間、1400rpmで攪拌し、実施例3の保護層形成用組成物(ATO粒子/水系バインダー=89.7/10.3)を得た。実施例3の保護層形成用組成物の分散粒径D50は177nmで、経時安定性(25℃、1週間)も良好であった。
ATO分散体(1)500質量部と蒸留水1410質量部をプラスチック容器に秤量し、高速攪拌機(プライミクス株式会社製TKロボミックス)で攪拌(1400rpm)させながら、前もって調製した水系バインダー(2)10%水溶液100質量部を5分間かけて添加した。更に、添加後15分間、1400rpmで攪拌し、実施例4の保護層形成用組成物(ATO粒子/バインダー=89.7/10.3)を得た。実施例4の保護層形成用組成物の分散粒径D50は105nmで、経時安定性(25℃、1週間)も良好であった。
添加順序と混合条件を以下のように変更した以外は実施例1と同様にして、比較例1の保護層形成組成物を調製した。
添加順序を以下のように変更した以外は実施例1と同様にして比較例2の保護層形成用組成物を調製した。
(実施例1の正極)
まず正極活物質としてLiNi0.5Co0.2Mn0.3O2と導電助剤としてアセチレンブラックと、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、それぞれ94質量部、3質量部、3質量部として混合し、この混合物を適量のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に分散させて、正極活物質層用スラリーを作製した。
(実施例1のラミネート型リチウムイオン二次電池)
実施例1の正極を用いた実施例1のラミネート型リチウムイオン二次電池を次のようにして作製した。
Claims (9)
- アンチモンドープ酸化スズ(ATO)又はアンチモンドープ酸化スズ(ATO)被覆酸化物からなる導電性粒子の水分散体を攪拌機で1000rpm以上の回転数で攪拌しながら前記導電性粒子の水分散体に水系バインダー含有水を添加することによって、前記導電性粒子の水分散体と前記水系バインダー含有水とを混合して保護層形成用組成物を調製する保護層形成用組成物調製工程と、
アルミニウム箔からなる集電体本体に前記保護層形成用組成物を塗布し、乾燥して前記集電体本体の表面に保護層を形成する保護層形成工程と、
を有することを特徴とする集電体本体への保護層形成方法。 - 前記水系バインダー含有水に含まれる水系バインダーは、ポリアクリル酸(PAA)である請求項1に記載の集電体本体への保護層形成方法。
- 前記導電性粒子と前記水系バインダー含有水に含まれる水系バインダーとの配合比は、固形分の質量比で導電性粒子:水系バインダー=80:20〜99.9:0.1である請求項1又は2に記載の集電体本体への保護層形成方法。
- 前記導電性粒子は、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)である請求項1〜3のいずれか一項に記載の集電体本体への保護層形成方法。
- 前記導電性粒子は針状である請求項1〜4のいずれか一項に記載の集電体本体への保護層形成方法。
- 前記保護層形成工程の前に、アルミニウム箔を80℃〜160℃で1時間以上保持する熱処理を行って熱処理済アルミニウム箔を得るアルミニウム箔の熱処理工程をさらに有し、
前記保護層形成工程の前記アルミニウム箔は前記熱処理済みアルミニウム箔である請求項1〜5のいずれか一項に記載の集電体本体への保護層形成方法。 - アルミニウム箔からなる集電体本体と、
前記集電体本体の上に配置された請求項1〜6のいずれか一項に記載の集電体本体への保護層形成方法を経て形成された保護層と、
からなるリチウムイオン二次電池用集電体。 - 請求項7に記載のリチウムイオン二次電池用集電体を有するリチウムイオン二次電池用正極。
- 請求項8に記載のリチウムイオン二次電池用正極を有するリチウムイオン二次電池。
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