JP2018046005A - 蓄電素子電極用積層体および蓄電素子用電極の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<1> 電極活物質層、多孔質PI層、基材が、この順に積層された積層体であって、多孔質PI層と基材との剥離強度が2.0N/cm以下であることを特徴とする蓄電素子電極用積層体。
<2> 前記積層体から基材を剥離することを特徴とする蓄電素子用電極の製造方法。
気孔率(体積%) = 100−A*(100/B)
基材上に、多孔質PI層を形成するには、例えば、基材上に、多孔質PIが形成可能なPI溶液を塗布して塗膜を形成し、これを100〜150℃で乾燥後、必要に応じ、200〜350℃で熱硬化を行うことにより得ることができる。多孔質熱硬化型PI層が形成できるPAA溶液としては、例えば、特許第5944613号公報、特許第4947989号公報等に開示されている溶液を用いることができる。また、多孔質PAI層や多孔質SPI層が形成できるPI溶液としては、例えば、特許文献8や国際公開2015/108114号に開示されている溶液を用いることができる。これらの特許文献に開示されている溶液は、溶質としてPI、溶媒としてPIの貧溶媒および良溶媒が含有されている。PI溶液中に含まれる貧溶媒の作用により、塗膜乾燥に際、相分離が誘起され、PIの多孔質構造が形成される。
特許第5944613号公報の記載に準拠してPAA溶液を調製した。 すなわち、ジアミン成分として、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル:0.94モルおよびポリプロピレングリコールビス(2−アミノエチル)エーテル(分子量2000:ハンツマン社製「ジェファーミン」の品番D2000):0.06モル、テトラカルボン酸成分としてピロメリット酸二無水物、溶媒としてN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)およびテトラグライムからなる混合溶媒(DMAc/テトラグライムの混合比率は質量比で25/75)を用い、固形分濃度が21質量%の共重合PAA溶液を得た。
国際公開2015/108114号の記載に準拠してPAI溶液を調製した。 すなわち、トリカルボン酸成分として、トリメリット酸:1モルと、ジアミン成分として、:4,4′−ジアミノジフェニルエーテル:0.7モルおよびm−フェニレンジアミン:0.3モル、溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびテトラグライム(NMP/テトラグライムの混合比率は質量比で25/75)を用い、固形分濃度が14質量%の共重合PAI溶液を得た。
負極活物質である黒鉛粒子(平均粒子径8μm)88質量部と、導電助剤のカーボンブラック(アセチレンブラック)5質量部と、バインダ樹脂であるPVDF7質量部とを、N−メチル−2−ピロリドン中に均一に分散して、固形分濃度25質量%の負極活物質分散体を得た。この分散体を負極集電体である厚さ18μmの銅箔に塗布し、得られた塗膜を150℃で20分乾燥後、熱プレスして、銅箔上に形成された厚みが100μmの負極活物質層を得た。
前記PAA溶液に、PAA固形分に対して0.5質量%のステアリン酸を添加して、均一な溶液とした。次に、これを、厚さ50μmの平滑なアルミ箔(基材)上に硬化後の多孔質PI層の厚みが10μmになるように塗布し、しかる後、130℃で10分乾燥し、300℃で60分処理して、熱硬化することによりPAAをPIに転換し、アルミ箔上に多孔質PI層(気孔率:62体積% 平均気孔径:0.8μm)が形成された積層体(S−1)を得た。 S−1の多孔質PI層表面に、変性ポリオレフィン樹脂の水性エマルジョン(ユニチカ社製「アローベース」(登録商標)の品番SB−1200)を、グラビアロールにより、塗布、乾燥して、厚み約1μmの接着層を点状に形成した。 この接着層が形成されたS−1と前記銅箔を伴った電極活物質層とを、接着層と電極活物質層が接するように重ね合わせ100℃で熱圧着して、銅箔、電極活物質層、多孔質PI層、アルミ箔が、この順に積層された積層体(L−1)を得た。 L−1の多孔質PI層、アルミ箔間の剥離強度を、前記したJIS K6854に基づいて測定した所、剥離強度は、0.7N/cmであった。
前記PAI溶液を、厚さ50μmの市販の離形層付きアルミ箔(基材)上に、多孔質PAI層の厚みが8μmになるように塗布し、しかる後、150℃で20分乾燥することにより、アルミ箔上に多孔質PAI層(気孔率:65体積% 平均気孔径:2.5μm)が形成された積層体(S−2)を得た。 S−2の多孔質PI層表面に、変性ポリオレフィン樹脂の水性エマルジョン(ユニチカ社製「アローベース」(登録商標)の品番SB−1200)を、グラビアロールにより、塗布、乾燥して、厚み約1μmの接着層を点状に形成した。 この接着層が形成されたS−1と前記銅箔を伴った電極活物質層とを、接着層と電極活物質層が接するように重ね合わせ100℃で熱圧着して、銅箔、電極活物質層、多孔質PI層、アルミ箔が、この順に積層された積層体(L−2)を得た。 L−2の多孔質PI層、アルミ箔間の剥離強度を、前記したJIS K6854に基づいて測定した所、剥離強度は、0.2N/cmであった。
前記PAA溶液に、ステアリン酸を添加しなかったこと以外は、実施例1と同様に行い、銅箔、電極活物質層、多孔質PI層、アルミ箔が、この順に積層された積層体(L−3)を得た。L−3の多孔質PI層、アルミ箔間の剥離強度を前記したJIS K6854に基づいて測定した所、剥離強度は、3.5N/cmであった。
実施例1で得られたL−1端部の基材と多孔質PI層の界面に切り込みをいれて、基材を手で剥離することにより、電極(負極)A−1を得た。剥離性は良好であった。 次に、A−1を直径16mmの円形に打ち抜き、その多孔質PI被膜面側に、ポリエチレン製多孔膜からなるセパレータと、リチウム箔とを順に積層し、これをステンレス製のコイン型外装容器中に収納した。この外装容器中に電解液(溶媒:エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを体積比で1:1の割合で混合した混合溶媒、電解質:1MLiPF6)を注入し、外装容器にパッキンを介してステンレス製のキャップをかぶせて固定し、電池缶を封止して、評価用のセルを得た。このセルを用い、25℃で、100KHzでのインピーダンスを測定することにより、イオン抵抗率を算出した所、イオン抵抗率は、2.8Ωcm2となり、良好なイオン透過性が確認された。
実施例2で得られたL−2を用いて、実施例3と同様にして電極(負極)A−2を得た。A−2を用いて実施例3と同様にして評価用セルを得、このセルを用い、25℃、100KHzでのインピーダンスを測定することにより、イオン抵抗率を算出した。イオン抵抗率は2.5Ωcm2となり、良好なイオン透過性が確認された。
比較例1で得られたL−3端部の基材とPI多孔質の界面に切り込みをいれて、基材を手で剥離して、電極(負極)A−3を得ようとしたが、剥離することは困難であり、A−3を得ることはできなかった。
Claims (2)
- 電極活物質層、多孔質ポリイミド層、基材が、この順に積層された積層体であって、多孔質ポリイミド層と基材との剥離強度が2.0N/cm以下であることを特徴とする蓄電素子電極用積層体。
- 請求項1記載の積層体から基材を剥離することを特徴とする蓄電素子用電極の製造方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020021731A (ja) * | 2018-07-24 | 2020-02-06 | ユニチカ株式会社 | リチウム二次電池電極用塗液、リチウム二次電池用電極の製造方法およびリチウム二次電池用電極 |
KR20200087437A (ko) * | 2019-01-11 | 2020-07-21 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
WO2023074845A1 (ja) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | リチウム二次電池 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11233144A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解質電池の製造方法 |
JP2002042882A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解質電池の製造方法 |
JP2011212948A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Asahi Kasei E-Materials Corp | 積層体及び積層体を含む回路基板 |
WO2012002358A1 (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス及びその製造方法 |
WO2014106954A1 (ja) * | 2013-01-07 | 2014-07-10 | ユニチカ株式会社 | リチウム二次電池用電極およびその製造方法 |
JP2014203676A (ja) * | 2013-04-05 | 2014-10-27 | 株式会社ダイセル | 電極一体型セパレータ及びその製造方法 |
WO2016031163A1 (ja) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | 日本ゼオン株式会社 | 非水系二次電池用積層体および非水系二次電池部材の製造方法 |
-
2017
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11233144A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解質電池の製造方法 |
JP2002042882A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解質電池の製造方法 |
JP2011212948A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Asahi Kasei E-Materials Corp | 積層体及び積層体を含む回路基板 |
WO2012002358A1 (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス及びその製造方法 |
WO2014106954A1 (ja) * | 2013-01-07 | 2014-07-10 | ユニチカ株式会社 | リチウム二次電池用電極およびその製造方法 |
JP2014203676A (ja) * | 2013-04-05 | 2014-10-27 | 株式会社ダイセル | 電極一体型セパレータ及びその製造方法 |
WO2016031163A1 (ja) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | 日本ゼオン株式会社 | 非水系二次電池用積層体および非水系二次電池部材の製造方法 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020021731A (ja) * | 2018-07-24 | 2020-02-06 | ユニチカ株式会社 | リチウム二次電池電極用塗液、リチウム二次電池用電極の製造方法およびリチウム二次電池用電極 |
JP7349708B2 (ja) | 2018-07-24 | 2023-09-25 | ユニチカ株式会社 | リチウム二次電池電極用塗液、リチウム二次電池用電極の製造方法およびリチウム二次電池用電極 |
KR20200087437A (ko) * | 2019-01-11 | 2020-07-21 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
CN111868974A (zh) * | 2019-01-11 | 2020-10-30 | 株式会社Lg化学 | 锂电极和包含该锂电极的锂二次电池 |
JP2021517729A (ja) * | 2019-01-11 | 2021-07-26 | エルジー・ケム・リミテッド | リチウム電極及びそれを含むリチウム二次電池 |
KR102415166B1 (ko) * | 2019-01-11 | 2022-06-29 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 리튬 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
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CN111868974B (zh) * | 2019-01-11 | 2023-11-10 | 株式会社Lg新能源 | 锂电极和包含该锂电极的锂二次电池 |
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WO2023074845A1 (ja) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | リチウム二次電池 |
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