JP2021096956A - リチウムイオン電池用電極 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送時や組立時において、非結着体である電極活物質層が壊れにくいリチウムイオン電池用電極を提供する。【解決手段】 電極活物質粒子の表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆されている被覆電極活物質粒子及び導電助剤を含む電極活物質層からなるリチウムイオン電池用電極であって、前記電極活物質層は非結着体であり、前記電極活物質層の内部には、前記電極活物質層の形状を支持する支持体が配置されていることを特徴とするリチウムイオン電池用電極。【選択図】 図１Ａ

Description

本発明は、リチウムイオン電池用電極に関する。

リチウムイオン電池は、高電圧、高エネルギー密度という特徴を持つことから、近年様々な用途に多用されている。
ハイブリット自動車や電気自動車などへの適用も検討されており、実用化に際して二次電池のさらなる高容量化、高出力化が求められている。

リチウムイオン電池の高エネルギー密度化のためには、より理論容量の大きい活物質、すなわち単位体積あたりにより多くのリチウムイオンを吸蔵できる材料が注目されている。
しかしながら、単位体積あたりに吸蔵可能なリチウムイオン量が多くなると、リチウムイオンの挿入・脱離に伴う体積変化も大きくなる。

リチウムイオン電池は、通常、正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる。
従来のリチウムイオン電池では、正極活物質層及び負極活物質層（以下、これらを合わせて「電極活物質層」ともいう）が、バインダーで固定されているため、柔軟性が充分に高いとはいえなかった。
特に、上記のようにリチウムイオンの挿入・脱離に伴い体積変化が生じると、電極活物質層に応力がかかり、電極活物質層内に歪みによって空隙等の欠陥が生じることがあった。
このような隙間等の欠陥が生じると、導電経路が遮断されて充分な充放電特性を発揮できなくなることがあった。

特許文献１には、電極活物質層をバインダーで固定しない非結着体とすることで、電極活物質層の柔軟性を向上させることが開示されている。
特許文献１に開示された発明は、正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体を順に積層した単電池を備える発電部と前記発電部を収容する電池外装容器とを有してなるリチウムイオン電池であって、前記正極活物質層が正極活物質粒子の非結着体であり、前記負極活物質層が負極活物質粒子の非結着体であり、前記単電池が可撓性を有するリチウムイオン電池である。

特開２０１７−１４７２２２号公報

特許文献１に記載のリチウムイオン電池では、電極活物質層がバインダーで固定されていない非結着体であるので、充放電に伴う電極活物質層の体積変化に追従して変形できるため、電極の耐久性に優れている。
しかし、特許文献１に記載のリチウムイオン電池を製造する場合、電極活物質層がバインダーで固定されていないので、リチウムイオン電池用電極を搬送する際や、リチウムイオン電池を組み立てる際に衝撃が生じると、衝撃により電極活物質層が壊れてしまうという問題があった。

本発明の目的は、搬送時や組立時において、非結着体である電極活物質層が壊れにくいリチウムイオン電池用電極を提供することである。

本発明者らは、鋭意研究した結果、非結着体である電極活物質層の内部に支持体を配置することにより、電極活物質層が壊れにくくなることを見出し本発明に到達した。
すなわち、本発明は、電極活物質粒子の表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆されている被覆電極活物質粒子及び導電助剤を含む電極活物質層からなるリチウムイオン電池用電極であって、前記電極活物質層は非結着体であり、前記電極活物質層の内部には、前記電極活物質層の形状を支持する支持体が配置されていることを特徴とするリチウムイオン電池用電極である。

本発明のリチウムイオン電池用電極は、搬送時や組立時において、非結着体である電極活物質層が壊れにくい。

図１Ａは、本発明のリチウムイオン電池用電極の一例を模式的に示す断面図である。 図１Ｂは、図１Ａの破線部の拡大図である。 図２は、本発明のリチウムイオン電池用電極に用いられる支持体の一例を模式的に示す模式図である。 図３は、本発明のリチウムイオン電池用電極に用いられる支持体の一例を模式的に示す模式図である。 図４は、本発明のリチウムイオン電池用電極に用いられる支持体の一例を模式的に示す模式図である。 図５は、本発明のリチウムイオン電池用電極に用いられる支持体の一例を模式的に示す模式図である。 図６は、本発明のリチウムイオン電池用電極に用いられる支持体の一例を模式的に示す模式図である。 図７Ａは、供給工程の一例を模式的に示す斜視図である。 図７Ｂは、供給工程の一例を模式的に示す斜視図である。 図８は、圧縮工程の一例を模式的に示す斜視図である。 図９は、回収工程の一例を模式的に示す斜視図である。 図１０は、組合せ工程の一例を模式的に示す断面図である。

以下、本発明を詳細に説明する。
図１Ａは、本発明のリチウムイオン電池用電極の一例を模式的に示す断面図である。図１Ｂは、図１Ａの破線部の拡大図である。
図１Ａ及び図１Ｂに示すリチウムイオン電池用電極１は、電極活物質粒子１１の表面が高分子化合物を含む被覆層１２で被覆されている被覆電極活物質粒子１０及び導電助剤２０を含む電極活物質層３０を含む。
電極活物質層３０は非結着体であり、電極活物質層３０の内部には、電極活物質層３０の形状を支持する支持体４０が配置されている。
なお、リチウムイオン電池用電極１では、支持体４０は棒状である。

本発明のリチウムイオン電池用電極において、電極活物質層は非結着体である。
非結着体とは、被覆電極活物質粒子同士の間、被覆電極活物質粒子と導電助剤との間、被覆電極活物質粒子と電極集電体との間、及び、導電助剤と電極集電体との間が、いずれも公知の結着剤（電池用バインダともいう）によって結着していないものをいう。
公知の結着剤とは、被覆電極活物質粒子同士及び被覆電極活物質粒子と集電体とを結着固定するために用いられる公知の溶剤乾燥型のリチウムイオン電池用結着剤（デンプン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、スチレン−ブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン及びスチレン−ブタジエン共重合体等）等であり、溶媒成分を揮発させること等により乾燥、固体化して被覆電極活物質粒子同士及び被覆電極活物質粒子と集電体とを強固に固定するものである。

電極活物質層が非結着体であると、本発明のリチウムイオン電池用電極が用いられたリチウムイオン電池において、充放電に伴い電極活物質層に体積変化が生じたとしても、その体積変化に追従して電極活物質層が変形できるため、耐久性が向上する。

また、本発明のリチウムイオン電池用電極では、非結着体である電極活物質層の内部には、電極活物質層の形状を支持する支持体が配置されている。
そのため、リチウムイオン電池用電極を搬送する際や、リチウムイオン電池を組み立てる際に衝撃が生じたとしても、支持体が支えとなり、電極活物質層を構成する被覆電極活物質粒子及び導電助剤が動きにくくなる。その結果、電極活物質層が壊れることを防止することができる。

なお、支持体が、単に、電極活物質層の表面に載っていたり、点で接しているだけでは、上記効果を得ることが殆どできない。そのため、支持体は、電極活物質層の内部に配置されている必要がある。
また、支持体が、電極活物質層の内部に配置されていれば、支持体の一部が、電極活物質層の外部に存在していたとしても、上記効果を得ることができる。

また、図１に示すリチウムイオン電池用電極１では、支持体４０は、電極活物質層の中央に配置されているが、本発明のリチウムイオン電池用電極では、支持体は、電極活物質層の内部に配置されていれば、配置位置は限定されない。

また、図１に示すリチウムイオン電池用電極１では、支持体４０は１本の棒状であるが、本発明のリチウムイオン電池用電極では、支持体は複数本の棒状であってもよい。
また、支持体４０は、１本の糸状であってもよく、複数本の糸状であってもよい。さらに、支持体４０は、複数の糸からなる布帛状であってもよく、不織布状であってもよい。

また、本発明のリチウムイオン電池用電極に用いられる支持体の他の形状の例について以下に図面を用いて説明する。
図２〜６は、本発明のリチウムイオン電池用電極に用いられる支持体の一例を模式的に示す模式図である。
また、図２に示すように、本発明のリチウムイオン電池用電極の支持体４０ａは、二次元の格子状であってもよい。
また、図３に示すように、本発明のリチウムイオン電池用電極の支持体４０ｂは、二次元のハニカム状であっても良い。
また、図４に示すように、本発明のリチウムイオン電池用電極の支持体４０ｃは、三次元の格子状であってもよい。
また、図５に示すように、本発明のリチウムイオン電池用電極の支持体４０ｄは、三次元のハニカム状であってもよい。
また、図６に示すように、本発明のリチウムイオン電池用電極の支持体４０ｅは、螺旋状であってもよい。
支持体がこのような形状であっても、上記本発明の効果を得ることができる。

本発明のリチウムイオン電池用電極に用いられる支持体の材料としては、特に限定されないが、樹脂繊維、炭素繊維、ゴム繊維、セラミック繊維、ガラス繊維からなる群から選択される少なくとも１種からなることが好ましい。
樹脂繊維としては、ポリオレフィン系繊維、フッ素系樹脂繊維、ナイロン繊維、ポリエーテルエーテルケトン樹脂繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維が挙げられる。

本発明のリチウムイオン電池用電極では、リチウムイオン電池用電極の総体積に占める支持体の体積の割合が、０．０１〜３０％であることが好ましく、１〜１０％であることがより好ましい。
上記体積の割合が上記範囲内であると、非結着体がより壊れにくくなる。
上記体積の割合が０．０１％未満であると、本発明の効果を得られにくくなる。
上記体積の割合が３０％を超えると、電極活物質の割合が少なくなるので、電気容量が小さくなる。

本発明のリチウムイオン電池用電極において、電極活物質層は、正極活物質層であってもよく、負極活物質層であっても良い。
電極活物質層が正極活物質層である場合、本発明のリチウムイオン電池用電極は正極となる。
また、電極活物質層が負極活物質層である場合、本発明のリチウムイオン電池用電極は負極となる。
本発明のリチウムイオン電池用電極を用いてリチウムイオン電池を製造する場合、正極として電極活物質層が正極活物質層である本発明のリチウムイオン電池用電極を用い、負極として電極活物質層が負極活物質層である本発明のリチウムイオン電池用電極を用いてもよい。

電極活物質層が正極活物質層である場合、正極活物質層を構成する電極活物質粒子は、正極活物質粒子となる。
正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物｛遷移金属が１種である複合酸化物（ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＡｌＭｎＯ_４、ＬｉＭｎＯ_２及びＬｉＭｎ_２Ｏ_４等）、遷移金属元素が２種である複合酸化物（例えばＬｉＦｅＭｎＯ_４、ＬｉＮｉ_１−ｘＣｏ_ｘＯ_２、ＬｉＭｎ_１−ｙＣｏ_ｙＯ_２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ａｌ_１／３Ｏ_２及びＬｉＮｉ_０．８Ｃｏ_０．１５Ａｌ_０．０５Ｏ_２）及び金属元素が３種類以上である複合酸化物［例えばＬｉＭ_ａＭ’_ｂＭ’’_ｃＯ_２（Ｍ、Ｍ’及びＭ’’はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、ａ＋ｂ＋ｃ＝１を満たす。例えばＬｉＮｉ_１／３Ｍｎ_１／３Ｃｏ_１／３Ｏ_２）等］等｝、リチウム含有遷移金属リン酸塩（例えばＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＣｏＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４及びＬｉＮｉＰＯ_４）、遷移金属酸化物（例えばＭｎＯ_２及びＶ_２Ｏ_５）、遷移金属硫化物（例えばＭｏＳ_２及びＴｉＳ_２）及び導電性高分子（例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリ−ｐ−フェニレン及びポリビニルカルバゾール）等が挙げられ、２種以上を併用してもよい。
なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。

正極活物質粒子の体積平均粒子径は、電池の電気特性の観点から、０．０１〜１００μｍであることが好ましく、０．１〜３５μｍであることがより好ましく、２〜３０μｍであることがさらに好ましい。

電極活物質層が負極活物質層である場合、負極活物質層を構成する電極活物質粒子は、負極活物質粒子となる。
負極活物質粒子としては、炭素系材料［黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体（例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等）、コークス類（例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等）及び炭素繊維等］、珪素系材料［珪素、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、珪素−炭素複合体（炭素粒子の表面を珪素及び／又は炭化珪素で被覆したもの、珪素粒子又は酸化珪素粒子の表面を炭素及び／又は炭化珪素で被覆したもの並びに炭化珪素等）及び珪素合金（珪素−アルミニウム合金、珪素−リチウム合金、珪素−ニッケル合金、珪素−鉄合金、珪素−チタン合金、珪素−マンガン合金、珪素−銅合金及び珪素−スズ合金等）等］、導電性高分子（例えばポリアセチレン及びポリピロール等）、金属（スズ、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等）、金属酸化物（チタン酸化物及びリチウム・チタン酸化物等）及び金属合金（例えばリチウム−スズ合金、リチウム−アルミニウム合金及びリチウム−アルミニウム−マンガン合金等）等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。
上記負極活物質粒子のうち、内部にリチウム又はリチウムイオンを含まないものについては、予め負極活物質粒子の一部又は全部にリチウム又はリチウムイオンを含ませるプレドープ処理を施してもよい。

これらの中でも、電池容量等の観点から、炭素系材料、珪素系材料及びこれらの混合物が好ましく、炭素系材料としては、黒鉛、難黒鉛化性炭素及びアモルファス炭素がさらに好ましく、珪素系材料としては、酸化珪素及び珪素−炭素複合体がさらに好ましい。

負極活物質粒子の体積平均粒子径は、電池の電気特性の観点から、０．０１〜１００μｍであることが好ましく、０．１〜２０μｍであることがより好ましく、２〜１０μｍであることがさらに好ましい。

本発明のリチウムイオン電池用電極では、電極活物質粒子の表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆されている。
電極活物質粒子の表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆されていると、電極活物質粒子の体積の変化が緩和される。

高分子化合物としては、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート、ポリサッカロイド（アルギン酸ナトリウム等）及びこれらの混合物等が挙げられる。
これらの中では電解液への濡れ性及び吸液の観点からフッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂及びこれらの混合物が好ましく、ビニル樹脂がより好ましい。

前記ウレタン樹脂は、活性水素成分（ａ１）及びイソシアネート成分（ａ２）とを反応させて得られるウレタン樹脂（Ａ）であることが好ましい。
ウレタン樹脂（Ａ）は柔軟性を有するため、リチウムイオン電池活物質をウレタン樹脂（Ａ）で被覆することにより電極の体積変化を緩和し、電極の膨脹を抑制することができる。

活性水素成分（ａ１）としては、ポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオール及びポリエステルジオールからなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。

ポリエーテルジオールとしては、ポリオキシエチレングリコール（以下、ＰＥＧと略記）、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロック共重合ジオール、ポリオキシエチレンオキシテトラメチレンブロック共重合ジオール；エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、４，４’−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）−ジフェニルプロパンなどの低分子グリコールのエチレンオキシド付加物、数平均分子量２，０００以下のＰＥＧとジカルボン酸［炭素数４〜１０の脂肪族ジカルボン酸（例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）、炭素数８〜１５の芳香族ジカルボン酸（例えばテレフタル酸、イソフタル酸など）など］の１種以上とを反応させて得られる縮合ポリエーテルエステルジオール及びこれら２種以上の混合物が挙げられる。
これらのうち、好ましくはＰＥＧ、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロック共重合ジオール及びポリオキシエチレンオキシテトラメチレンブロック共重合ジオールであり、特に好ましくはＰＥＧである。

ポリカーボネートジオールとしては、炭素数４〜１２、好ましくは炭素数６〜１０、さらに好ましくは炭素数６〜９のアルキレン基を有するアルキレンジオールの１種又は２種以上と、低分子カーボネート化合物（例えば、アルキル基の炭素数１〜６のジアルキルカーボネート、炭素数２〜６のアルキレン基を有するアルキレンカーボネート及び炭素数６〜９のアリール基を有するジアリールカーボネートなど）から、脱アルコール反応させながら縮合させることによって製造されるポリカーボネートポリオール（例えばポリヘキサメチレンカーボネートジオール）が挙げられる。

ポリエステルジオールとしては、低分子ジオール及び／又は数平均分子量１，０００以下のポリエーテルジオールと前述のジカルボン酸の１種以上とを反応させて得られる縮合ポリエステルジオールや、炭素数４〜１２のラクトンの開環重合により得られるポリラクトンジオールなどが挙げられる。上記低分子ジオールとして上記ポリエーテルジオールの項で例示した低分子グリコールなどが挙げられる。上記数平均分子量１，０００以下のポリエーテルジオールとしてはポリオキシプロピレングリコール、ＰＴＭＧなどが挙げられる。上記ラクトンとしては、例えばε−カプロラクトン、γ−バレロラクトンなどが挙げられる。該ポリエステルジオールの具体例としては、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリネオペンチレンアジペートジオール、ポリ（３−メチル−１，５−ペンチレンアジペート）ジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリカプロラクトンジオール及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。

イソシアネート成分（ａ２）としては、従来からポリウレタン製造に使用されているものが使用できる。このようなイソシアネートには、炭素数（ＮＣＯ基中の炭素を除く、以下同様）６〜２０の芳香族ジイソシアネート、炭素数２〜１８の脂肪族ジイソシアネート、炭素数４〜１５の脂環式ジイソシアネート、炭素数８〜１５の芳香脂肪族ジイソシアネート、これらのジイソシアネートの変性体（カーボジイミド変性体、ウレタン変性体、ウレトジオン変性体など）及びこれらの２種以上の混合物が含まれる。

上記芳香族ジイソシアネートの具体例としては、１，３−又は１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−又は２，６−トリレンジイソシアネート、２，４’−又は４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、ジフェニルメタンジイソシアネートをＭＤＩと略記）、４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、１，５−ナフチレンジイソシアネートなどが挙げられる。

上記脂肪族ジイソシアネートの具体例としては、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス（２−イソシアナトエチル）カーボネート、２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエートなどが挙げられる。

上記脂環式ジイソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス（２−イソシアナトエチル）−４−シクロヘキシレン−１，２−ジカルボキシレート、２，５−又は２，６−ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。

上記芳香脂肪族ジイソシアネートの具体例としては、ｍ−又はｐ−キシリレンジイソシアネート、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどが挙げられる。

これらのうち好ましいものは芳香族ジイソシアネート及び脂環式ジイソシアネートであり、さらに好ましいものは芳香族ジイソシアネートであり、特に好ましいのはＭＤＩである。

ウレタン樹脂（Ａ）が高分子ジオール（ａ１１）及びイソシアネート成分（ａ２）を含む場合、好ましい（ａ２）／（ａ１１）の当量比は１０〜３０／１であり、より好ましくは１１〜２８／１である。イソシアネート成分（ａ２）の比率が３０当量を超えると硬い塗膜となる。
ウレタン樹脂（Ａ）の数平均分子量は、４０，０００〜５００，０００であることが好ましく、より好ましくは５０，０００〜４００，０００である。ウレタン樹脂（Ａ）の数平均分子量が４０，０００未満では被膜の強度が低くなり、５００，０００を超えると溶液粘度が高くなって、均一な被膜が得られないことがある。

ウレタン樹脂（Ａ）の数平均分子量は、ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略記）を溶剤として用い、ポリオキシプロピレングリコールを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、ＧＰＣと略記）により測定される。サンプル濃度は０．２５重量％、カラム固定相はＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨ２０００、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨ３０００、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨ４０００（いずれも東ソー株式会社製）を各１本連結したもの、カラム温度は４０℃とすればよい。

ウレタン樹脂（Ａ）は活性水素成分（ａ１）とイソシアネート成分（ａ２）を反応させて製造することができる。
例えば、活性水素成分（ａ１）として高分子ジオール（ａ１１）と鎖伸長剤（ａ１３）を用い、イソシアネート成分（ａ２）と高分子ジオール（ａ１１）と鎖伸長剤（ａ１３）とを同時に反応させるワンショット法や、高分子ジオール（ａ１１）とイソシアネート成分（ａ２）とを先に反応させた後に鎖伸長剤（ａ１３）を続けて反応させるプレポリマー法が挙げられる。
また、ウレタン樹脂（Ａ）の製造は、イソシアネート基に対して不活性な溶媒の存在下又は溶媒［ＤＭＦ、ジメチルアセトアミドなど］、スルホキシド系溶媒（ジメチルスルホキシドなど）、ケトン系溶媒［メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど］、芳香族系溶媒（トルエン、キシレンなど）、エーテル系溶媒（ジオキサン、テトラヒドロフランなど）、エステル系溶媒（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。これらのうち好ましいものはアミド系溶媒、ケトン系溶媒、芳香族系溶媒及びこれらの２種以上の混合物である。

ウレタン樹脂（Ａ）の製造の際の反応温度は、溶媒を使用する場合は２０〜１００℃、無溶媒の場合は２０〜２２０℃であることが好ましい。
ウレタン樹脂（Ａ）の製造は当該業界において通常採用されている製造装置で行うことができる。また溶媒を使用しない場合はニーダーやエクストルーダーなどの製造装置を用いることができる。このようにして製造されるウレタン樹脂（Ａ）は、３０重量％（固形分）ＤＭＦ溶液として測定した溶液粘度が通常１０〜１０，０００ポイズ／２０℃であり、実用上好ましいのは１００〜２，０００ポイズ／２０℃である。

上記ビニル樹脂は、ビニルモノマー（ｂ）を必須構成単量体とする重合体（Ｂ）を含んでなることが好ましい。
ビニルモノマー（ｂ）を必須構成単量体とする重合体（Ｂ）は柔軟性を有するため、正極活物質粒子を重合体（Ｂ）で被覆することにより電極の体積変化を緩和し、電極の膨脹を抑制することができる。
特に、ビニルモノマー（ｂ）としてカルボキシル基を有するビニルモノマー（ｂ１）及び下記一般式（１）で表されるビニルモノマー（ｂ２）を含むことが好ましい。
ＣＨ_２＝Ｃ（Ｒ^１）ＣＯＯＲ^２（１）
［式（１）中、Ｒ^１は水素原子又はメチル基であり、Ｒ^２は炭素数４〜３６の分岐アルキル基である。］

カルボキシル基を有するビニルモノマー（ｂ１）としては、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸等の炭素数３〜１５のモノカルボン酸；（無水）マレイン酸、フマル酸、（無水）イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等の炭素数４〜２４のジカルボン酸；アコニット酸等の炭素数６〜２４の３価〜４価又はそれ以上の価数のポリカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも（メタ）アクリル酸が好ましく、メタクリル酸が特に好ましい。

上記一般式（１）で表されるビニルモノマー（ｂ２）において、Ｒ^１は水素原子又はメチル基を表す。Ｒ^１はメチル基であることが好ましい。
Ｒ^２は炭素数４〜３６の分岐アルキル基であり、Ｒ^２の具体例としては、１−アルキルアルキル基（１−メチルプロピル基（ｓｅｃ−ブチル基）、１，１−ジメチルエチル基（ｔｅｒｔ−ブチル基）、１−メチルブチル基、１−エチルプロピル基、１，１−ジメチルプロピル基、１−メチルペンチル基、１−エチルブチル基、１−メチルヘキシル基、１−エチルペンチル基、１−メチルヘプチル基、１−エチルヘキシル基、１−メチルオクチル基、１−エチルヘプチル基、１−メチルノニル基、１−エチルオクチル基、１−メチルデシル基、１−エチルノニル基、１−ブチルエイコシル基、１−ヘキシルオクタデシル基、１−オクチルヘキサデシル基、１−デシルテトラデシル基、１−ウンデシルトリデシル基等）、２−アルキルアルキル基（２−メチルプロピル基（ｉｓｏ−ブチル基）、２−メチルブチル基、２−エチルプロピル基、２，２−ジメチルプロピル基、２−メチルペンチル基、２−エチルブチル基、２−メチルヘキシル基、２−エチルペンチル基、２−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、２−メチルオクチル基、２−エチルヘプチル基、２−メチルノニル基、２−エチルオクチル基、２−メチルデシル基、２−エチルノニル基、２−ヘキシルオクタデシル基、２−オクチルヘキサデシル基、２−デシルテトラデシル基、２−ウンデシルトリデシル基、２−ドデシルヘキサデシル基、２−トリデシルペンタデシル基、２−デシルオクタデシル基、２−テトラデシルオクタデシル基、２−ヘキサデシルオクタデシル基、２−テトラデシルエイコシル基、２−ヘキサデシルエイコシル基等）、３〜３４−アルキルアルキル基（３−アルキルアルキル基、４−アルキルアルキル基、５−アルキルアルキル基、３２−アルキルアルキル基、３３−アルキルアルキル基及び３４−アルキルアルキル基等）、並びに、プロピレンオリゴマー（７〜１１量体）、エチレン／プロピレン（モル比１６／１〜１／１１）オリゴマー、イソブチレンオリゴマー（７〜８量体）及びα−オレフィン（炭素数５〜２０）オリゴマー（４〜８量体）等に対応するオキソアルコールのアルキル残基のような１又はそれ以上の分岐アルキル基を含有する混合アルキル基等が挙げられる。
これらのうち、電解液の吸液の観点から好ましいのは２−アルキルアルキル基であり、さらに好ましいのは２−エチルヘキシル基及び２−デシルテトラデシル基である。

重合体（Ｂ）の数平均分子量の好ましい下限は３，０００、さらに好ましくは５０，０００、とくに好ましくは１００，０００、最も好ましくは２００，０００であり、好ましい上限は２，０００，０００、さらに好ましくは１，５００，０００、とくに好ましくは１，０００，０００、最も好ましくは８００，０００である。

重合体（Ｂ）の数平均分子量は、以下の条件でＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）測定により求めることができる。
装置：Ａｌｌｉａｎｃｅ ＧＰＣ Ｖ２０００（Ｗａｔｅｒｓ社製）
溶媒：オルトジクロロベンゼン
標準物質：ポリスチレン
サンプル濃度：３ｍｇ／ｍｌ
カラム固定相：ＰＬｇｅｌ １０μｍ、ＭＩＸＥＤ−Ｂ ２本直列（ポリマーラボラトリーズ社製）
カラム温度：１３５℃

重合体（Ｂ）は、公知の重合方法（塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合など）により製造することができる。
重合に際しては、公知の重合開始剤〔アゾ系開始剤［２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリルなど）、パーオキシド系開始剤（ベンゾイルパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ラウリルパーオキシドなど）］など〕を使用して行なうことができる。
重合開始剤の使用量は、モノマーの全重量に基づいて好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．０５〜２重量％である。

溶液重合の場合に使用される溶媒としては、例えばエステル（炭素数２〜８、例えば酢酸エチル及び酢酸ブチル）、アルコール（炭素数１〜８、例えばメタノール、エタノール及びオクタノール）、炭化水素（炭素数４〜８、例えばｎ−ブタン、シクロヘキサン及びトルエン）、アミド（例えばＤＭＦ及びジメチルアセトアミド）及びケトン（炭素数３〜９、例えばメチルエチルケトン）が挙げられ、使用量はモノマーの合計重量に基づいて５〜９００％、好ましくは１０〜４００％であり、モノマー濃度としては、１０〜９５重量％、好ましくは２０〜９０重量％である。

乳化重合及び懸濁重合における分散媒としては、水、アルコール（例えばエタノール）、エステル（例えばプロピオン酸エチル）、軽ナフサなどが挙げられ、乳化剤としては、高級脂肪酸（炭素数１０〜２４）金属塩（例えばオレイン酸ナトリウム及びステアリン酸ナトリウム）、高級アルコール（炭素数１０〜２４）硫酸エステル金属塩（例えばラウリル硫酸ナトリウム）、エトキシ化テトラメチルデシンジオール、メタクリル酸スルホエチルナトリウム、メタクリル酸ジメチルアミノメチルなどが挙げられる。さらに安定剤としてポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどを加えてもよい。
溶液又は分散液のモノマー濃度は５〜９５重量％、重合開始剤の使用量は、モノマーの全重量に基づいて０．０１〜５％、粘着力及び凝集力の観点から好ましくは０．０５〜２％である。
重合に際しては、公知の連鎖移動剤、例えばメルカプト化合物（ドデシルメルカプタン、ｎ−ブチルメルカプタン等）及びハロゲン化炭化水素（四塩化炭素、四臭化炭素、塩化ベンジル等）を使用することができる。使用量はモノマーの全重量に基づいて２％以下、粘着力及び凝集力の観点から好ましくは０．５％以下である。

また、重合反応における系内温度は−５〜１５０℃、好ましくは３０〜１２０℃、反応時間は０．１〜５０時間、好ましくは２〜２４時間であり、反応の終点は、未反応単量体の量が使用した単量体全量の５重量％以下、好ましくは１重量％以下となることにより確認できる。

本発明のリチウムイオン電池用電極では、電極活物質粒子及び高分子化合物の合計重量に対する高分子化合物の重量割合は、１〜２０重量％であることが好ましく、成形性と抵抗値との観点から、２〜７重量％であることがより好ましい。

本発明のリチウムイオン電池用電極の電極活物質層は、導電助剤を含む。
導電助剤としては、金属［ニッケル、アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）、銀、銅及びチタン等］、カーボン［グラファイト及びカーボンブラック（アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルランプブラック等）等］、及びこれらの混合物等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
これらの導電助剤は１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物を用いてもよい。電気的安定性の観点から、好ましくはアルミニウム、ステンレス、カーボン、銀、銅、チタン及びこれらの混合物であり、より好ましくは銀、アルミニウム、ステンレス及びカーボンであり、さらに好ましくはカーボンである。またこれらの導電助剤としては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料（上記した導電助剤の材料のうち金属のもの）をめっき等でコーティングしたものでもよい。

導電助剤の平均粒子径は、特に限定されるものではないが、電池の電気特性の観点から、０．０１〜１０μｍであることが好ましく、０．０２〜５μｍであることがより好ましく、０．０３〜１μｍであることがさらに好ましい。なお、本明細書中において、「粒子径」とは、導電助剤の輪郭線上の任意の２点間の距離のうち、最大の距離Ｌを意味する。「平均粒子径」の値としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等の観察手段を用い、数〜数十視野中に観察される粒子の粒子径の平均値として算出される値を採用するものとする。

導電助剤の形状（形態）は、粒子形態に限られず、粒子形態以外の形態であってもよく、カーボンナノチューブ等、いわゆるフィラー系導電性樹脂組成物として実用化されている形態であってもよい。

導電助剤は、その形状が繊維状である導電性繊維であってもよい。
導電性繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維、合成繊維の中に導電性のよい金属や黒鉛を均一に分散させてなる導電性繊維、ステンレス鋼のような金属を繊維化した金属繊維、有機物繊維の表面を金属で被覆した導電性繊維、有機物繊維の表面を導電性物質を含む樹脂で被覆した導電性繊維等が挙げられる。これらの導電性繊維の中では炭素繊維が好ましい。また、グラフェンを練りこんだポリプロピレン樹脂も好ましい。
導電助剤が導電性繊維である場合、その平均繊維径は０．１〜２０μｍであることが好ましい。

本発明のリチウムイオン電池用電極では、電極活物質層は、粘着性樹脂を含んでいてもよい。
粘着性樹脂としては、例えば、特開２０１７−０５４７０３号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、及び、特開平１０−２５５８０５公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。
なお、本明細書において「粘着性樹脂」とは、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性（水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質）を有する樹脂を意味する。一方、結着剤として用いられる溶液乾燥型の電極用バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。
従って、上述した結着剤（溶液乾燥型の電極バインダー）と粘着性樹脂とは異なる材料である。

本発明のリチウムイオン電池用電極では、電極活物質層の厚さは、特に限定されないが、電池性能の観点から、１５０〜６００μｍであることが好ましく、２００〜４５０μｍであることがより好ましい。

本発明のリチウムイオン電池用電極は、電解液を含んでいてもよい。
電解液としては、電解質と非水溶媒とを含むものが挙げられる。
電解質としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＮ（ＦＳＯ_２）_２及びＬｉＣｌＯ_４等の無機酸のリチウム塩、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２、ＬｉＮ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２及びＬｉＣ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３等の有機酸のリチウム塩等が挙げられ、ＬｉＮ（ＦＳＯ_２）_２（ＬｉＦＳＩともいう）が好ましい。

電解液の電解質濃度としては、特に限定されないが、０．５〜５ｍｏｌ／Ｌであることが好ましく、０．８〜４ｍｏｌ／Ｌであることがより好ましく、１〜２ｍｏｌ／Ｌであることがさらに好ましい。

非水溶媒としては、公知の電解液に用いられているもの等が使用でき、例えば、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン等及びこれらの混合物を用いることができる。

ラクトン化合物としては、５員環（γ−ブチロラクトン及びγ−バレロラクトン等）及び６員環のラクトン化合物（δ−バレロラクトン等）等を挙げることができる。

環状炭酸エステルとしては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート及びブチレンカーボネート等が挙げられる。
鎖状炭酸エステルとしては、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチル−ｎ−プロピルカーボネート、エチル−ｎ−プロピルカーボネート及びジ−ｎ−プロピルカーボネート等が挙げられる。

鎖状カルボン酸エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル及びプロピオン酸メチル等が挙げられる。
環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキソラン及び１，４−ジオキサン等が挙げられる。
鎖状エーテルとしては、ジメトキシメタン及び１，２−ジメトキシエタン等が挙げられる。

リン酸エステルとしては、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸エチルジメチル、リン酸ジエチルメチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチル、リン酸トリ（トリフルオロメチル）、リン酸トリ（トリクロロメチル）、リン酸トリ（トリフルオロエチル）、リン酸トリ（トリパーフルオロエチル）、２−エトキシ−１，３，２−ジオキサホスホラン−２−オン、２−トリフルオロエトキシ−１，３，２−ジオキサホスホラン−２−オン及び２−メトキシエトキシ−１，３，２−ジオキサホスホラン−２−オン等が挙げられる。
ニトリル化合物としては、アセトニトリル等が挙げられる。アミド化合物としては、ＤＭＦ等が挙げられる。スルホンとしては、ジメチルスルホン及びジエチルスルホン等が挙げられる。
非水溶媒は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

非水溶媒の内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのは、ラクトン化合物、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル及びリン酸エステルであり、さらに好ましいのはラクトン化合物、環状炭酸エステル及び鎖状炭酸エステルであり、特に好ましいのは環状炭酸エステルと鎖状炭酸エステルの混合液である。最も好ましいのはエチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）の混合液、又は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）の混合液である。

次に、本発明のリチウムイオン電池用電極及び、当該リチウムイオン電池用電極を用いたリチウムイオン電池の製造方法について説明する。

（１）供給工程
図７Ａ及び図７Ｂは、供給工程の一例を模式的に示す斜視図である。
まず、図７Ａに示すように、封止材５１と、底面部材５２とによって覆われた空間に、被覆電極活物質粒子及び導電助剤を含む電極活物質組成物３０ａを供給する。
この際、図７Ｂに示すように、電極活物質組成物３０ａの内部に、支持体４０を配置する。
なお、底面部材５２は、離型材であってもよいし、電極集電体であってもよいが、底面部材５２は、電極集電体であることが好ましい。

（２）圧縮工程
図８は、圧縮工程の一例を模式的に示す斜視図である。
次に、図８に示すように、圧縮機６０により圧縮して、電極活物質層３０を形成する。

電極活物質層３０は、上述した正極活物質組成物を圧縮機６０によって圧縮した場合には正極活物質層となり、上述した負極活物質組成物を圧縮機６０によって圧縮した場合には負極活物質層となる。

圧縮する速度としては、特に限定されないが、底面部材５２や電極活物質層３０に撓み又はシワが生じないような速度に適宜設定することが好ましく、例えば、圧縮機６０がロールプレス機の場合、ロールの回転速度としては、充分な圧縮保持時間を保つ観点から、１〜２０ｍ／分であることが好ましい。

圧縮機６０が電極活物質組成物３０ａに加える線圧としては、３５〜３５００Ｎ／ｃｍであることが好ましい。
なお、圧縮機６０が電極活物質組成物３０ａに加える線圧は、圧縮機６０に付属されているロードセルによる得られる荷重と、圧縮後の電極活物質層の厚みとにより計算した線圧を意味する。

これらの工程を経て、本発明のリチウムイオン電池用電極を得ることができる。

（３）回収工程
封止材５１の表面にマスク材が配置されている場合、圧縮工程の後に、マスク材及びマスク材上にこぼれた電極活物質組成物３０ａを回収する回収工程を行うことが好ましい。

図９は、回収工程の一例を模式的に示す斜視図である。
図９に示すように、搬送手段７１により、表面にマスク材５３が配置された封止材５１と底面部材５２とを一方向（図９中、矢印で示す方向）に搬送し、封止材５１と底面部材５２とによって囲われた空間に、供給手段７２により電極活物質組成物３０ａを供給する。供給手段７２により供給された電極活物質組成物３０ａは、圧縮機６０により圧縮されて、電極活物質層３０を形成する。その後、封止材５１の表面に配置されたマスク材５３は、回収手段７３により、封止材５１と分離され、マスク材５３上にこぼれた電極活物質組成物３０ａとともに回収される。回収された電極活物質組成物３０ａは、再利用することができる。
また、マスク材５３上の電極活物質組成物３０ａの様子（飛散具合）をカメラ８０等で計測することにより、その結果を供給工程及び圧縮工程にフィードバックすることができる。
回収工程は、供給工程、圧縮工程及び後述する組合せ工程と連続的に行われてもよいし、連続的に行われなくてもよい。
なお、本明細書では、供給工程及び圧縮工程の際にマスク材５３上にこぼれた電極活物質組成物３０ａについては、圧縮工程後も電極活物質組成物３０ａと呼称する。

（４）転写工程
次に、上記（２）圧縮工程で形成された電極活物質層３０を底面部材５２から電極集電体に転写する。
転写工程では、例えば、底面部材５２が離型材である場合、電極活物質層３０を底面部材５２から電極集電体に転写してもよい。
また、底面部材５２が電極集電体である場合、電極活物質層３０を電極集電体である底面部材５２から別の電極集電体に転写することにより、新たな電極を得ることができる。
転写工程として特に限定されず、公知の転写方法を用いることができる。
具体的には、電極活物質層３０を電極集電体上に重ね、加熱や加圧をした後、底面部材５２を剥離してもよい。

（５）組合せ工程
電極集電体に配置されたリチウムイオン電池用電極を、セパレータを介して、対となる電極と組み合わされることにより、リチウムイオン電池を製造することができる。
図１０は、組合せ工程の一例を模式的に示す断面図である。
図１０に示すように、組合せ工程では、正極集電体３１、正極活物質層３２及び封止材５１を有する正極９１と、セパレータ９２と、負極集電体３３、負極活物質層３４及び封止材５１を有する負極９３とを組み合わせ、封止材５１を加熱して接着することにより、リチウムイオン電池１００を得ることができる。

封止材５１を加熱する方法としては特に限定されず、例えば、インパルスシーラー等を用いることができる。
なお、正極９１、セパレータ９２と、負極９３とを組み合わせる際には、上述した電解液を別途注入してもよい。

上記（５）組合せ工程に用いられるセパレータとしては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム、上記多孔性フィルムの積層フィルム（多孔性ポリエチレンフィルムと多孔性ポリプロピレンとの積層フィルム等）、合成繊維（ポリエステル繊維及びアラミド繊維等）又はガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等の公知のリチウムイオン電池に用いられるセパレータを用いることができる。

以上の工程を経て、本発明のリチウムイオン電池用電極が用いられたリチウムイオン電池を製造することができる。

（高分子化合物の製造）
攪拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素ガス導入管を付した４つ口コルベンに、トルエン２１０部を仕込み７５℃に昇温した。ラウリル酸メタクリレート９５部、メタクリル酸４．６部、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート０．４部、トルエン２３部、および２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．１００部および２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）０．３００部を混合した。得られた単量体混合液をコルベン内に窒素を吹き込みながら、滴下ロートで３時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、８０℃で４時間重合をし、高分子化合物濃度３０重量％の被覆樹脂溶液を得た。

（実施例１）
電極活物質粒子であるＬｉＮｉ_０．８Ｃｏ_０．１５Ａｌ_０．０５Ｏ_２粉末（体積平均粒子径４μｍ）を９６重量部を準備し、これをアセチレンブラック２重量部及び前記高分子化合物２重量部が混合された被覆樹脂で被覆し、被覆電極活物質粒子を作製した。
次に、被覆電極活物質粒子と、導電助剤（アセチレンブラック、黒鉛）とを混合して、電極活物質組成物を準備した。
なお、電極活物質粒組成物を構成する各材料の割合は以下の通りである。
ＬｉＮｉ_０．８Ｃｏ_０．１５Ａｌ_０．０５Ｏ_２粉末：９１．２重量部
被覆樹脂：１．９重量部
アセチレンブラック：１．９重量部
黒鉛：５．０重量部

平面視した際に直径１５ｍｍの円形の穴が開いたペレット作製用の冶具を準備し、当該治具の穴の中に、全量（製造後のペレット中の電極活物質組成物の重量）の半分量の上記電極活物質組成物を入れた。次に、治具中の電極活物質組成物の表面を平らにし、支持体（繊維径５５μｍ、開口率８７％であるポリエステルクロス）を治具中の電極活物質組成物の表面に配置した。
次に、支持体を埋めるように、残り半分量の上記電極活物質組成物を冶具に入れ、垂直プレスして、直径１５ｍｍ、高さ０．４ｍｍの円柱形のペレット状にすることにより、実施例１に係るリチウムイオン電池用電極を作製した。
実施例１に係るリチウムイオン電池用電極の総体積に占める支持体の体積は、１．５％であった。

（実施例２）
電極活物質組成物をペレット状にする替わりに、ロールプレスして長さ×幅×高さ＝４．５ｍｍ×５．０ｍｍ×０．４ｍｍの直方体とした以外は、実施例１と同様にして、実施例２に係るリチウムイオン電池用電極を作製した。
実施例２に係るリチウムイオン電池用電極の総体積に占める支持体の体積は、１．５％であった。

（比較例１）
電極活物質組成物内に支持体を入れない以外は実施例１と同様にして比較例１に係るリチウムイオン電池用電極を作製した。

（比較例２）
電極活物質組成物内に支持体を入れない以外は実施例２と同様にして比較例２に係るリチウムイオン電池用電極を作製した。

（３点曲げ試験）
３点曲げ試験機（製造元：島津製作所、型番：オートグラフＡＧＳ−Ｘ）を用いて、以下の測定方法により、実施例１及び２並びに比較例１及び２に係るリチウムイオン電池用電極の最大応力を測定した。
結果を表１に示す。
測定方法：直径５０ｍｍの円盤の中心に５ｍｍ×３４ｍｍの長方形の穴をあけたものを用意し、その中心に実施例又は比較例で作製したリチウムイオン電池用電極を置いた。穴の中心を通るように金属製の刃を降下させて、サンプルの３点曲げ強度を測定した。刃はオートグラフと連結されており、降下速度は１ｍｍ／ｍｉｎとした。

表１に示すように、ペレット形状であり電極活物質層内に支持体を有する実施例１に係るリチウムイオン電池用電極は、ペレット形状であり電極活物質層内に支持体を有しない比較例１に係るリチウムイオン電池用電極よりも最大応力が高かった。
また、ロールプレスされており電極活物質層内に支持体を有する実施例２に係るリチウムイオン電池用電極は、ロールプレスされており電極活物質層内に支持体を有しない比較例２に係るリチウムイオン電池用電極よりも最大応力が高かった。
以上の結果より、電極活物質層内に支持体を有すると、外部からの応力に強くなることが判明した。
従って、電極活物質層内に支持体を有する本発明のリチウムイオン電池用電極は、搬送時や組立時において、非結着体の電極活物質層が壊れにくいといえる。

本発明のリチウムイオン電池用電極は、特に、携帯電話、パーソナルコンピューター及びハイブリッド自動車、電気自動車用に用いられるリチウムイオン電池を製造する際に有用である。

１ リチウムイオン電池用電極
１０ 被覆電極活物質粒子
１１ 電極活物質粒子
１２ 被覆層
２０ 導電助剤
３０ 電極活物質層
３０ａ 電極活物質組成物
３１ 正極集電体
３２ 正極活物質
３３ 負極集電体
３４ 負極活物質
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ 支持体
５１ 封止材
５２ 底面部材
５３ マスク材
６０ 圧縮機
７１ 搬送手段
７２ 供給手段
７３ 回収手段
８０ カメラ
９１ 正極
９２ セパレータ
９３ 負極
１００ リチウムイオン電池

Claims (7)

1. 電極活物質粒子の表面の少なくとも一部が高分子化合物を含む被覆層で被覆されている被覆電極活物質粒子及び導電助剤を含む電極活物質層を含むリチウムイオン電池用電極であって、
   前記電極活物質層は非結着体であり、
   前記電極活物質層の内部には、前記電極活物質層の形状を支持する支持体が配置されていることを特徴とするリチウムイオン電池用電極。
2. 前記支持体は、二次元の格子構造又はハニカム構造である請求項１に記載のリチウムイオン電池用電極。
3. 前記支持体は、三次元の格子構造又はハニカム構造である請求項１に記載のリチウムイオン電池用電極。
4. 前記リチウムイオン電池用電極の総体積に占める前記支持体の体積の割合が、０．０１〜３０％である請求項１〜３のいずれかに記載のリチウムイオン電池用電極。
5. 前記支持体は、樹脂繊維、炭素繊維、ゴム繊維、セラミック繊維、ガラス繊維からなる群から選択される少なくとも１種からなる請求項１〜４のいずれかに記載のリチウムイオン電池用電極。
6. 前記支持体の一部は、前記電極活物質層の外部に存在している請求項１〜５のいずれかに記載のリチウムイオン電池用電極。
7. 前記高分子化合物は、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート、ポリサッカロイド及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種からなる請求項１〜６のいずれかに記載のリチウムイオン電池用電極。

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