JP2019079633A5 - - Google Patents
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Description
本発明によれば、特定の厚みを有するバインダに被覆された絶縁粒子を用いることにより、絶縁粒子から構成される絶縁層を備えながらも、製造装置へダメージを与え難い電極を提供することができる。また、本発明によれば、絶縁粒子の表面に所定の厚み以上のバインダが存在することで、絶縁粒子同士の結着性を確保することができるので、絶縁粒子の脱離等を抑制することができる。
Ａ．電極の概要
図１は、本発明の１つの実施形態による電極の概略断面図である。電極１０１は、合剤層１０と、合剤層１０の表面に配置された絶縁層２０とを備える。実用的には、電極１０１は、合剤層１０の絶縁層２０とは反対側に集電箔３０をさらに備え得る。図示していないが、合剤層に加え集電箔上にも、絶縁層が形成されていてもよい。
図１は、本発明の１つの実施形態による電極の概略断面図である。電極１０１は、合剤層１０と、合剤層１０の表面に配置された絶縁層２０とを備える。実用的には、電極１０１は、合剤層１０の絶縁層２０とは反対側に集電箔３０をさらに備え得る。図示していないが、合剤層に加え集電箔上にも、絶縁層が形成されていてもよい。
Ｂ．絶縁層
上記のとおり、絶縁層は絶縁粒子とバインダから構成され、絶縁粒子はバインダにより被覆されている。より詳細には、絶縁粒子とバインダとは複合体を構成し、当該複合体は、いわゆるコアシェル構造を有し、絶縁粒子から構成されるコア部と、バインダから構成されるシェル部とを含む。バインダは、絶縁粒子同士、ならびに、絶縁粒子と合剤層とを結着させる機能を有する。
上記のとおり、絶縁層は絶縁粒子とバインダから構成され、絶縁粒子はバインダにより被覆されている。より詳細には、絶縁粒子とバインダとは複合体を構成し、当該複合体は、いわゆるコアシェル構造を有し、絶縁粒子から構成されるコア部と、バインダから構成されるシェル部とを含む。バインダは、絶縁粒子同士、ならびに、絶縁粒子と合剤層とを結着させる機能を有する。
上記絶縁粒子の平均粒子径は、好ましくは１μｍ以上であり、より好ましくは１．２μｍ〜５．０μｍであり、さらに好ましくは１．８μｍ〜３．５μｍである。なお、本明細書において、「平均粒子径」とは、ＪＩＳ−Ｚ−８８１５（２０１３年）に準拠し、粒子を溶媒で希釈した希釈液に対しレーザ回折・散乱法により測定した粒径分布に基づき、ＪＩＳ−Ｚ−８８１９−２（２００１年）に準拠し計算される体積基準積算分布が５０％となる値を意味する。
非水電解質としては、任意の適切な非水電解質が用いられる。非水電解質は、非水溶媒と電解質塩を含む。非水溶媒としては、例えば、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジフェニルカーボネート等の鎖状カーボネート；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、スチレンカーボネート、等が挙げられる。これらの非水溶媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。電解質塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＰＦ２（Ｃ２Ｏ４）２、ＬｉＰＦ３（ＣＦ２ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ４（Ｃ２Ｏ４）、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６等のイオン性化合物が挙げられる。
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（正極合剤層）
正極活物質である平均粒子径（Ｄ５０）が５μｍのリチウム遷移金属複合酸化物（ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２）、及び平均粒子径（Ｄ５０）が２０μｍのリチウム遷移金属複合酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、導電剤であるアセチレンブラック、バインダであるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、及び非水系溶媒であるＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を用いて正極スラリーを作製した。正極活物質、バインダ及び導電剤の質量比率は９３：４：３（固形分換算）とした。この正極スラリーを１５μｍのアルミ箔に、塗工し、乾燥し、ロールプレスを行うことにより、正極合剤層を作製した。
（正極合剤層）
正極活物質である平均粒子径（Ｄ５０）が５μｍのリチウム遷移金属複合酸化物（ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２）、及び平均粒子径（Ｄ５０）が２０μｍのリチウム遷移金属複合酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４）、導電剤であるアセチレンブラック、バインダであるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、及び非水系溶媒であるＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を用いて正極スラリーを作製した。正極活物質、バインダ及び導電剤の質量比率は９３：４：３（固形分換算）とした。この正極スラリーを１５μｍのアルミ箔に、塗工し、乾燥し、ロールプレスを行うことにより、正極合剤層を作製した。
１０ 合剤層
２０ 絶縁層
２１ 複合体
２１ａ 絶縁粒子
２１ｂ バインダ
３０ 集電箔
１０１ 電極
２０ 絶縁層
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