JP3355691B2 - 非水電解質電池の正極 - Google Patents
非水電解質電池の正極Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，リチウムを吸蔵又は放
出しうる金属化合物を正極活物質として用いる非水電解
質電池の正極に関する。
出しうる金属化合物を正極活物質として用いる非水電解
質電池の正極に関する。
【０００２】
【従来技術】リチウム又はリチウム化合物を負極とする
非水電解質電池においては，その正極活物質として，従
来よりＭｎＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 が検討されている。これらの
金属化合物は充放電による結晶構造の崩壊のため電池の
エネルギ容量の減少が著しい。
非水電解質電池においては，その正極活物質として，従
来よりＭｎＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 が検討されている。これらの
金属化合物は充放電による結晶構造の崩壊のため電池の
エネルギ容量の減少が著しい。
【０００３】この対策として，予めリチウムを含んだリ
チウム複合酸化物が提案されており，例えば，ＬｉＭｎ
2 Ｏ4 を正極活物質に用いることが報告されている（Ｍ
ａｔｅｒｉａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ
１８，（１９８３），４６１─４７２）。
チウム複合酸化物が提案されており，例えば，ＬｉＭｎ
2 Ｏ4 を正極活物質に用いることが報告されている（Ｍ
ａｔｅｒｉａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ
１８，（１９８３），４６１─４７２）。
【０００４】ＬｉＭｎ2 Ｏ4 は，スピネル構造をした立
方晶の結晶構造であり，一般に，リチウム塩粉末とマン
ガン酸化物粉末との混合物を焼成して得られる。上記正
極活物質は，一般に，ＬｉＭｎ2 Ｏ4 に導電剤及び結着
剤を混合したものを，集電用コアの上にプレス成形して
作製したものである。上記導電剤は，微粒子のカーボン
である。また，上記集電用コアとしては，金属箔等の導
電性を有する集電材料を用いる。
方晶の結晶構造であり，一般に，リチウム塩粉末とマン
ガン酸化物粉末との混合物を焼成して得られる。上記正
極活物質は，一般に，ＬｉＭｎ2 Ｏ4 に導電剤及び結着
剤を混合したものを，集電用コアの上にプレス成形して
作製したものである。上記導電剤は，微粒子のカーボン
である。また，上記集電用コアとしては，金属箔等の導
電性を有する集電材料を用いる。
【０００５】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の正
極では，正極活物質内の導電剤分布の不均一或いは，導
電剤間の電気的接続の欠落により，正極の面内及び膜厚
方向に導電率にばらつきが生じる。そのため，充放電の
際，正極反応は不均一となり，エネルギ容量が低下す
る。
極では，正極活物質内の導電剤分布の不均一或いは，導
電剤間の電気的接続の欠落により，正極の面内及び膜厚
方向に導電率にばらつきが生じる。そのため，充放電の
際，正極反応は不均一となり，エネルギ容量が低下す
る。
【０００６】また，導電剤は集電用コアの集電材料に比
べて導電率が小さいため，内部抵抗による電圧降下が著
しくエネルギ容量が低下するという問題がある。特に，
こうした問題は大電流の充放電時において顕著となる。
本発明はかかる従来の問題点に鑑み，充放電時のエネル
ギ容量が高い，非水電解質電池の正極を提供しようとす
るものである。
べて導電率が小さいため，内部抵抗による電圧降下が著
しくエネルギ容量が低下するという問題がある。特に，
こうした問題は大電流の充放電時において顕著となる。
本発明はかかる従来の問題点に鑑み，充放電時のエネル
ギ容量が高い，非水電解質電池の正極を提供しようとす
るものである。
【０００７】
【課題の解決手段】本発明は，リチウムを吸蔵又は放出
しうる金属化合物からなる結晶粒子の表面に，無電解メ
ッキ法に基いて集電材料よりなる被覆層を部分的に被覆
させ，隣り合う上記結晶粒子を上記被覆層を介して接触
させることにより正極活物質内部に三次元的な電子チャ
ンネルを形成することを特徴とする非水電解質電池の正
極の製造方法にある。上記第１発明において，上記集電
材料は金属よりなることが好ましい。また，上記結晶粒
子を構成する上記金属化合物は，リチウムを含む金属化
合物であることが好ましい。
しうる金属化合物からなる結晶粒子の表面に，無電解メ
ッキ法に基いて集電材料よりなる被覆層を部分的に被覆
させ，隣り合う上記結晶粒子を上記被覆層を介して接触
させることにより正極活物質内部に三次元的な電子チャ
ンネルを形成することを特徴とする非水電解質電池の正
極の製造方法にある。上記第１発明において，上記集電
材料は金属よりなることが好ましい。また，上記結晶粒
子を構成する上記金属化合物は，リチウムを含む金属化
合物であることが好ましい。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】本発明において，被覆膜の集電材料は，金
属，炭素繊維，グラファイト繊維のいずれかよりなる。
上記金属としては，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，ステンレ
ス鋼，Ａｌ−１％Ｓｉ等がある。
属，炭素繊維，グラファイト繊維のいずれかよりなる。
上記金属としては，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，ステンレ
ス鋼，Ａｌ−１％Ｓｉ等がある。
【００１３】上記正極は，リチウムを吸蔵又は放出しう
る金属化合物の正極活物質，集電用コア，導電剤，結着
剤等よりなる。上記金属化合物としては，ＬｉＭｎ2 Ｏ
4 ，Ｌｉx ＭｎＯ2 ，ＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮｉＯ2 ，Ｌ
ｉＦｅＯ2 ，ＬｉＶ3 Ｏ8 ，Ｖ2 ＭｏＯ8 ，Ｃｕ2 Ｖ2
Ｏ7 ，ＭｏＯ3 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ｃｒ2 Ｏ5 ，ＭｎＯ2 ，Ｔ
ｉＳ2 ，ＭｏＳ2 などを用いる。
る金属化合物の正極活物質，集電用コア，導電剤，結着
剤等よりなる。上記金属化合物としては，ＬｉＭｎ2 Ｏ
4 ，Ｌｉx ＭｎＯ2 ，ＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮｉＯ2 ，Ｌ
ｉＦｅＯ2 ，ＬｉＶ3 Ｏ8 ，Ｖ2 ＭｏＯ8 ，Ｃｕ2 Ｖ2
Ｏ7 ，ＭｏＯ3 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ｃｒ2 Ｏ5 ，ＭｎＯ2 ，Ｔ
ｉＳ2 ，ＭｏＳ2 などを用いる。
【００１４】上記金属化合物は，リチウムを含む金属化
合物であることが好ましい。これにより，充放電による
金属化合物の結晶構造の崩壊を防止することができる。
本発明にかかる正極は，負極とともに，リチウムを含有
する電解液中に浸漬されて，非水電解質電池を構成す
る。
合物であることが好ましい。これにより，充放電による
金属化合物の結晶構造の崩壊を防止することができる。
本発明にかかる正極は，負極とともに，リチウムを含有
する電解液中に浸漬されて，非水電解質電池を構成す
る。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】本発明において，被覆膜の膜厚は，０．０
０１μｍ〜１μｍが好ましい。０．００１μｍ未満の場
合には，導電率向上の効果が低下するおそれがある。ま
た，１μｍを越える場合には，被覆層の占有面積が増大
し，エネルギ容量が低下するおそれがある。
０１μｍ〜１μｍが好ましい。０．００１μｍ未満の場
合には，導電率向上の効果が低下するおそれがある。ま
た，１μｍを越える場合には，被覆層の占有面積が増大
し，エネルギ容量が低下するおそれがある。
【００２４】また，被覆率は，１０〜６０％が好まし
い。１０％未満の場合には，被覆膜同志の接続が不充分
となり，充放電容量が低下するおそれがある。また，６
０％を越える場合には，電極反応面積が少なくなり，エ
ネルギ容量が低下するおそれがある。上記被覆率とは，
上記結晶粒子の表面において，その全表面積に対する，
被覆膜により被覆された被覆面積の比率をいう。
い。１０％未満の場合には，被覆膜同志の接続が不充分
となり，充放電容量が低下するおそれがある。また，６
０％を越える場合には，電極反応面積が少なくなり，エ
ネルギ容量が低下するおそれがある。上記被覆率とは，
上記結晶粒子の表面において，その全表面積に対する，
被覆膜により被覆された被覆面積の比率をいう。
【００２５】上記被覆膜を製造するに当たっては，無電
解メッキ法を用いる。即ち，金属を含むメッキ液中に，
上記金属化合物の粉末を浸漬することにより，Ｃｕ，Ｎ
ｉ，Ａｕ等の被覆膜が形成される。被覆膜の膜厚及び被
覆率は，メッキ処理時間，処理温度等により任意に制御
することができる。
解メッキ法を用いる。即ち，金属を含むメッキ液中に，
上記金属化合物の粉末を浸漬することにより，Ｃｕ，Ｎ
ｉ，Ａｕ等の被覆膜が形成される。被覆膜の膜厚及び被
覆率は，メッキ処理時間，処理温度等により任意に制御
することができる。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】本発明においては，正極活物質は，被覆膜
を含有している。そのため，正極活物質内での電子伝導
性が均一になる。これにより，内部抵抗を小さくするこ
とができる。従って，正極内での酸化，還元反応の不均
一化，内部抵抗による電圧降下を抑制することができ，
エネルギ容量の増大を図ることができる。また，被覆膜
により，正極活物質内での電子伝導性が均一になる。こ
れにより，内部抵抗を小さくすることができる。以上の
ごとく本発明によれば，充放電時のエネルギ容量の高
い，非水電解質電池の正極を提供することができる。
を含有している。そのため，正極活物質内での電子伝導
性が均一になる。これにより，内部抵抗を小さくするこ
とができる。従って，正極内での酸化，還元反応の不均
一化，内部抵抗による電圧降下を抑制することができ，
エネルギ容量の増大を図ることができる。また，被覆膜
により，正極活物質内での電子伝導性が均一になる。こ
れにより，内部抵抗を小さくすることができる。以上の
ごとく本発明によれば，充放電時のエネルギ容量の高
い，非水電解質電池の正極を提供することができる。
【００３０】
【実施例】参考例１ 本発明に関連する参考例にかかる非水電解質電池の正極
について，図１を用いて説明する。本例の非水電解質電
池の正極９は，リチウムを吸蔵又は放出しうる金属化合
物を，正極活物質１として用いる。上記正極９は，集電
用コア２と，その表面を被覆する正極活物質１とからな
る。集電用コア２は，金属よりなる集電材料からなる。
集電用コア２の表面は上記正極活物質１中に突出した集
電突出部２０を有する。
について，図１を用いて説明する。本例の非水電解質電
池の正極９は，リチウムを吸蔵又は放出しうる金属化合
物を，正極活物質１として用いる。上記正極９は，集電
用コア２と，その表面を被覆する正極活物質１とからな
る。集電用コア２は，金属よりなる集電材料からなる。
集電用コア２の表面は上記正極活物質１中に突出した集
電突出部２０を有する。
【００３１】集電突出部２０は，凸部２１と凹部２９と
からなり，その形状がストライプ状の凹凸状体である。
該集電突出部２０は，フォトリソグラフィ技術及びエッ
チング技術を用いた化学的加工法により形成される。上
記凸部２１の幅は２μｍである。上記凹部２９の幅は１
５μｍである。凸部２１と凹部２９との高低差は，２０
μｍである。上記正極活物質１の厚みは２５μｍであ
る。
からなり，その形状がストライプ状の凹凸状体である。
該集電突出部２０は，フォトリソグラフィ技術及びエッ
チング技術を用いた化学的加工法により形成される。上
記凸部２１の幅は２μｍである。上記凹部２９の幅は１
５μｍである。凸部２１と凹部２９との高低差は，２０
μｍである。上記正極活物質１の厚みは２５μｍであ
る。
【００３２】上記正極活物質１は，ＬｉＭｎ2 Ｏ4 を用
いた金属化合物９０ｗｔ％と，カーボンを用いた導電剤
６ｗｔ％と，テフロンを用いた結着剤よりなる。集電用
コア２はＡｌ（アルミニウム）の集電材料よりなる。正
極活物質１は，上記集電用コア２の表面において，上記
集電突出部２０の間に塗布されている。本例の正極９
は，負極とともに，リチウムを含有する電解液中に浸漬
して用いられる。
いた金属化合物９０ｗｔ％と，カーボンを用いた導電剤
６ｗｔ％と，テフロンを用いた結着剤よりなる。集電用
コア２はＡｌ（アルミニウム）の集電材料よりなる。正
極活物質１は，上記集電用コア２の表面において，上記
集電突出部２０の間に塗布されている。本例の正極９
は，負極とともに，リチウムを含有する電解液中に浸漬
して用いられる。
【００３３】次に，本例の作用効果について説明する。
本例においては，集電用コア２は，電子伝導性の良いア
ルミニウムよりなる集電材料を用いている。そのため，
上記集電用コア２は，優れた電子伝達路として働く。一
方，集電用コア２の表面を被覆している正極活物質１
は，リチウムの酸化，還元反応点となる。
本例においては，集電用コア２は，電子伝導性の良いア
ルミニウムよりなる集電材料を用いている。そのため，
上記集電用コア２は，優れた電子伝達路として働く。一
方，集電用コア２の表面を被覆している正極活物質１
は，リチウムの酸化，還元反応点となる。
【００３４】上記集電用コア２の表面は，正極活物質１
中に突出した，凹凸状の集電突出部２０を有する。その
ため，上記酸化，還元反応点への電子の移動距離が短く
なる。また，正極活物質１内での電子伝導性が均一にな
る。これにより，正極９は内部抵抗が小さくなる。従っ
て，正極９内での酸化，還元反応の不均一化，内部抵抗
による電圧降下を抑制することができ，エネルギ容量の
増大を図ることができる。
中に突出した，凹凸状の集電突出部２０を有する。その
ため，上記酸化，還元反応点への電子の移動距離が短く
なる。また，正極活物質１内での電子伝導性が均一にな
る。これにより，正極９は内部抵抗が小さくなる。従っ
て，正極９内での酸化，還元反応の不均一化，内部抵抗
による電圧降下を抑制することができ，エネルギ容量の
増大を図ることができる。
【００３５】また，上記集電用コア２の表面は，正極活
物質１中に突出した集電突出部２０を有する。そのた
め，集電用コア２の表面積は大きい。それ故，集電用コ
ア２内の電子の正極活物質１への放出面積が大きくな
る。これにより，一度に多量の電子を放出することがで
きる。従って，充放電時における正極９のエネルギ容量
が増大する。
物質１中に突出した集電突出部２０を有する。そのた
め，集電用コア２の表面積は大きい。それ故，集電用コ
ア２内の電子の正極活物質１への放出面積が大きくな
る。これにより，一度に多量の電子を放出することがで
きる。従って，充放電時における正極９のエネルギ容量
が増大する。
【００３６】参考例２ 本例の正極においては，図２〜図４に示すごとく，その
集電突出部が集電用コアを酸化して得られる酸化物半導
体である。該酸化物半導体はＣｕＯである。即ち，図２
に示すごとく，上記集電突出部３０は，集電用コア２の
表面から正極活物質１中に突出している。
集電突出部が集電用コアを酸化して得られる酸化物半導
体である。該酸化物半導体はＣｕＯである。即ち，図２
に示すごとく，上記集電突出部３０は，集電用コア２の
表面から正極活物質１中に突出している。
【００３７】上記集電突出部３０を形成するに当たって
は，まず，図３に示すごとく，銅板よりなる集電用コア
２を準備する。次いで，これを１０％酸素雰囲気中，７
３０℃で，１時間酸化処理する。これにより，図４に示
すごとく，集電用コア２の表面に針状の集電突出部３０
が生成する。この集電突出部３０は，ＣｕＯのウィスカ
である。
は，まず，図３に示すごとく，銅板よりなる集電用コア
２を準備する。次いで，これを１０％酸素雰囲気中，７
３０℃で，１時間酸化処理する。これにより，図４に示
すごとく，集電用コア２の表面に針状の集電突出部３０
が生成する。この集電突出部３０は，ＣｕＯのウィスカ
である。
【００３８】また，集電突出部３０の凸部２１の幅は約
０．２μｍ，凹部２９の幅は約１．５μｍである。凸部
２１と凹部２９との高低差は３０μｍである。集電突出
部３０の太さ，高さの形状は，上記酸化処理における酸
素雰囲気，温度，時間等の条件により調整可能である。
０．２μｍ，凹部２９の幅は約１．５μｍである。凸部
２１と凹部２９との高低差は３０μｍである。集電突出
部３０の太さ，高さの形状は，上記酸化処理における酸
素雰囲気，温度，時間等の条件により調整可能である。
【００３９】その他は，参考例１と同様である。また，
参考例１と同様の効果を得ることができる。尚，本例に
おいては，集電突出部はＣｕＯからなるものを示した
が，その他に例えばＴｉＯ2，ＺｎＯ等を用いることも
できる。この場合，これらは，集電材料としてチタン，
亜鉛等を用い，上記と同様に酸化処理することにより，
酸化物ウィスカとして生成させることができる。
参考例１と同様の効果を得ることができる。尚，本例に
おいては，集電突出部はＣｕＯからなるものを示した
が，その他に例えばＴｉＯ2，ＺｎＯ等を用いることも
できる。この場合，これらは，集電材料としてチタン，
亜鉛等を用い，上記と同様に酸化処理することにより，
酸化物ウィスカとして生成させることができる。
【００４０】参考例３ 本例においては，図５に示すごとく，集電用コア２自身
が網状の形状をした網状体３である。該網状体３は，直
径１８μｍのＡｌ−１％Ｓｉからなる集電材料を，糸状
に成形し，これらを網目状に組むことにより形成され
る。上記正極活物質１は金属化合物としてのＬｉＭｎ2
Ｏ4からなる。その他は，参考例１と同様である。本例
においても，参考例１と同様の効果を得ることができ
る。
が網状の形状をした網状体３である。該網状体３は，直
径１８μｍのＡｌ−１％Ｓｉからなる集電材料を，糸状
に成形し，これらを網目状に組むことにより形成され
る。上記正極活物質１は金属化合物としてのＬｉＭｎ2
Ｏ4からなる。その他は，参考例１と同様である。本例
においても，参考例１と同様の効果を得ることができ
る。
【００４１】参考例４ 本例においては，図６に示すごとく，集電用コア２の表
面に形成された集電突出部４０がループ体である。ルー
プ体とは，集電材料よりなる多数のワイヤ４を，弧状の
ループとなし，これらを集電用コア２の表面に，間欠的
に接着したものをいう。
面に形成された集電突出部４０がループ体である。ルー
プ体とは，集電材料よりなる多数のワイヤ４を，弧状の
ループとなし，これらを集電用コア２の表面に，間欠的
に接着したものをいう。
【００４２】即ち，該ワイヤ４は，正極活物質１内に部
分的に突出させた状態で，集電用コア２の表面に接合し
たものである。ワイヤ４の高低差は３０μｍであり，間
隔２００μｍごとに集電用コア２の表面に接合されてい
る。各ワイヤ４は，断続的に，集電用コア２の表面に集
電突出部４０を形成している。ワイヤ４は，集電材料と
してのＡｌ−１％Ｓｉよりなり，その直径は１８μｍで
ある。
分的に突出させた状態で，集電用コア２の表面に接合し
たものである。ワイヤ４の高低差は３０μｍであり，間
隔２００μｍごとに集電用コア２の表面に接合されてい
る。各ワイヤ４は，断続的に，集電用コア２の表面に集
電突出部４０を形成している。ワイヤ４は，集電材料と
してのＡｌ−１％Ｓｉよりなり，その直径は１８μｍで
ある。
【００４３】上記集電用コア２は集電材料としてのＡｌ
からなり，上記正極活物質１は金属化合物としてのＬｉ
Ｍｎ2Ｏ4からなる。その他は，参考例１と同様である。
本例においても，参考例１と同様の効果を得ることがで
きる。
からなり，上記正極活物質１は金属化合物としてのＬｉ
Ｍｎ2Ｏ4からなる。その他は，参考例１と同様である。
本例においても，参考例１と同様の効果を得ることがで
きる。
【００４４】参考例５ 本例における正極は，図７に示すごとく，正極活物質１
が，導電性細片としての積層体５を含有している。該積
層体５は，集電材料の導電箔片５０に上記金属化合物の
化合物箔片１０を積層した積層物である。そして，積層
体５は，結着剤７により集電用コア２の表面に成形され
ている。上記積層体５は，導電箔片５０と，その両表面
に積層された化合物箔片１０とからなる。上記導電箔片
５０は集電材料としてのＡｌ（アルミニウム）を，上記
化合物箔片１０は金属化合物としてのＬｉＭｎ2Ｏ4を用
いている。
が，導電性細片としての積層体５を含有している。該積
層体５は，集電材料の導電箔片５０に上記金属化合物の
化合物箔片１０を積層した積層物である。そして，積層
体５は，結着剤７により集電用コア２の表面に成形され
ている。上記積層体５は，導電箔片５０と，その両表面
に積層された化合物箔片１０とからなる。上記導電箔片
５０は集電材料としてのＡｌ（アルミニウム）を，上記
化合物箔片１０は金属化合物としてのＬｉＭｎ2Ｏ4を用
いている。
【００４５】上記積層体５は，短冊状であり，その長さ
は約５０μｍ，幅は約５０μｍ，厚みは約１０μｍであ
る。化合物箔片１０の厚みは５μｍ，導電箔片５０の厚
みは１００ｎｍである。上記正極活物質１の厚みは，約
１００μｍである。尚，本例では，正極活物質１が導電
性細片として積層体５を含んだものとしているが，積層
体５の集合体を正極活物質１とし，結着剤７により集電
用コア２の表面に成形してもよい。
は約５０μｍ，幅は約５０μｍ，厚みは約１０μｍであ
る。化合物箔片１０の厚みは５μｍ，導電箔片５０の厚
みは１００ｎｍである。上記正極活物質１の厚みは，約
１００μｍである。尚，本例では，正極活物質１が導電
性細片として積層体５を含んだものとしているが，積層
体５の集合体を正極活物質１とし，結着剤７により集電
用コア２の表面に成形してもよい。
【００４６】次に，上記積層体５の製造方法について説
明する。即ち，図８に示すごとく，蒸着用の仮の基板８
の上に金属化合物を蒸着し，化合物箔片１０を形成す
る。次に，該化合物箔片１０の表面に，集電材料を蒸着
し，導電箔片５０を形成する。
明する。即ち，図８に示すごとく，蒸着用の仮の基板８
の上に金属化合物を蒸着し，化合物箔片１０を形成す
る。次に，該化合物箔片１０の表面に，集電材料を蒸着
し，導電箔片５０を形成する。
【００４７】次いで，該導電箔片５０の表面に，更に上
記と同じ金属化合物を蒸着し，化合物箔片１０を形成す
る。これにより，基板８の上に積層体５が形成される。
次に，該積層体５を基板８から剥離し，かき集めて，粉
砕する。これにより，図７に示すごとく，導電箔片５０
と，その表面を被覆する化合物箔片１０とからなる積層
体５が得られる。その後，該積層体５を結着剤７と混合
し，これを集電用コア２の表面に塗布する。その他は，
参考例１と同様である。
記と同じ金属化合物を蒸着し，化合物箔片１０を形成す
る。これにより，基板８の上に積層体５が形成される。
次に，該積層体５を基板８から剥離し，かき集めて，粉
砕する。これにより，図７に示すごとく，導電箔片５０
と，その表面を被覆する化合物箔片１０とからなる積層
体５が得られる。その後，該積層体５を結着剤７と混合
し，これを集電用コア２の表面に塗布する。その他は，
参考例１と同様である。
【００４８】次に，本例の作用効果について説明する。
本例においては，正極活物質１は，導電性細片としての
積層体５を含有している。そのため，正極活物質１内で
の電子伝導性が均一になる。これにより，内部抵抗を小
さくすることができる。従って，正極９内での酸化，還
元反応の不均一化，内部抵抗による電圧降下を抑制する
ことができ，エネルギ容量の増大を図ることができる。
その他，上記参考例１と同様の効果を得ることができ
る。
本例においては，正極活物質１は，導電性細片としての
積層体５を含有している。そのため，正極活物質１内で
の電子伝導性が均一になる。これにより，内部抵抗を小
さくすることができる。従って，正極９内での酸化，還
元反応の不均一化，内部抵抗による電圧降下を抑制する
ことができ，エネルギ容量の増大を図ることができる。
その他，上記参考例１と同様の効果を得ることができ
る。
【００４９】実施例１ 本例の正極活物質において，導電性細片は，図９に示す
ごとく，金属化合物の結晶粒子１５の表面を部分的に被
覆した被覆膜５５である。上記正極活物質は，表面が被
覆膜５５により覆われた結晶粒子１５を，結着剤７とと
もに混合することにより形成される。
ごとく，金属化合物の結晶粒子１５の表面を部分的に被
覆した被覆膜５５である。上記正極活物質は，表面が被
覆膜５５により覆われた結晶粒子１５を，結着剤７とと
もに混合することにより形成される。
【００５０】上記被覆膜５５は集電材料としての銅から
なる。一方，上記結晶粒子１５は金属化合物粉末として
のＬｉＭｎ2Ｏ4からなる。被覆膜５５の膜厚は０．０５
μｍで，被覆率は約３５％である。上記被覆膜５５は，
無電解メッキ法により形成される。即ち，上記金属化合
物の粉末を，銅を含むメッキ液に浸漬して，銅を結晶粒
子１５の表面に析出させることにより形成される。その
他は，参考例５と同様である。
なる。一方，上記結晶粒子１５は金属化合物粉末として
のＬｉＭｎ2Ｏ4からなる。被覆膜５５の膜厚は０．０５
μｍで，被覆率は約３５％である。上記被覆膜５５は，
無電解メッキ法により形成される。即ち，上記金属化合
物の粉末を，銅を含むメッキ液に浸漬して，銅を結晶粒
子１５の表面に析出させることにより形成される。その
他は，参考例５と同様である。
【００５１】次に，本例の作用効果について説明する。
本例においては，導電性の高い被覆膜５５が結晶粒子１
５の表面を部分的に被覆している。そのため，被覆膜５
５が，隣接する他の結晶粒子１５と接触することにな
る。これにより，正極活物質１内には，三次元的な電子
のチャンネルが形成される。それ故，本例の正極活物質
１は，優れた導電性を有する。その他，参考例５と同様
の効果を得ることができる。
本例においては，導電性の高い被覆膜５５が結晶粒子１
５の表面を部分的に被覆している。そのため，被覆膜５
５が，隣接する他の結晶粒子１５と接触することにな
る。これにより，正極活物質１内には，三次元的な電子
のチャンネルが形成される。それ故，本例の正極活物質
１は，優れた導電性を有する。その他，参考例５と同様
の効果を得ることができる。
【００５２】参考例６ 本例の正極９は，図１０に示すごとく，正極活物質１が
導電性細片としての多数の繊維体６を含有している。各
繊維体６は互いに連続して接触している。繊維体６は集
電材料としてのグラファイト繊維よりなる。繊維体６の
直径は２〜７μｍであり，そのアスペクト比は５〜７０
である。上記繊維体６は，金属化合物及び結着剤と共に
混合され，正極活物質１を形成する。該正極活物質１に
は，繊維体６が６ｗｔ％添加されている。その他は，上
記参考例５と同様である。
導電性細片としての多数の繊維体６を含有している。各
繊維体６は互いに連続して接触している。繊維体６は集
電材料としてのグラファイト繊維よりなる。繊維体６の
直径は２〜７μｍであり，そのアスペクト比は５〜７０
である。上記繊維体６は，金属化合物及び結着剤と共に
混合され，正極活物質１を形成する。該正極活物質１に
は，繊維体６が６ｗｔ％添加されている。その他は，上
記参考例５と同様である。
【００５３】本例においては，導電率の高い多数の繊維
体６が正極活物質１中に混合され，これら繊維体６は連
続して接触している。そのため，正極活物質１には三次
元的に電子のチャンネルが形成される。それ故，上記正
極活物質１は，優れた導電性を有する。その他，本例に
おいても，上記参考例５と同様の効果を得ることができ
る。
体６が正極活物質１中に混合され，これら繊維体６は連
続して接触している。そのため，正極活物質１には三次
元的に電子のチャンネルが形成される。それ故，上記正
極活物質１は，優れた導電性を有する。その他，本例に
おいても，上記参考例５と同様の効果を得ることができ
る。
【００５４】実験例 本例においては，上記参考例１にかかる正極を用いて，
充放電サイクル試験をおこなった。該試験に際しては，
上記正極と，負極として金属リチウムと，電解液として
プロピレンカーボネートに過塩素酸リチウムを溶解させ
たものとを用いて，非水電解質電池を組み立てた。非水
電解質電池は，直径２０ｍｍ，高さ３．２ｍｍの大きさ
のボタン型電池である。
充放電サイクル試験をおこなった。該試験に際しては，
上記正極と，負極として金属リチウムと，電解液として
プロピレンカーボネートに過塩素酸リチウムを溶解させ
たものとを用いて，非水電解質電池を組み立てた。非水
電解質電池は，直径２０ｍｍ，高さ３．２ｍｍの大きさ
のボタン型電池である。
【００５５】上記ボタン型電池について，０．５ｍＡ／
ｃｍ2 の定電流，上限電圧４．１Ｖ，５時間充電を行な
い，その後２Ｖまで放電するという，充放電テストを繰
り返した。そして，各放電時の放電容量について測定し
た。
ｃｍ2 の定電流，上限電圧４．１Ｖ，５時間充電を行な
い，その後２Ｖまで放電するという，充放電テストを繰
り返した。そして，各放電時の放電容量について測定し
た。
【００５６】尚，比較のために，表面に集電突出部のな
い集電用コアを形成し，その表面を正極活物質により被
覆し，正極を作製した。その他は，上記参考例１にかか
る正極と同様である。そして，該正極を，比較例とし
て，上記試験に供した。上記試験結果を図１１に示す。
同図より知られるごとく，参考例１にかかる正極は，比
較例と比べて大きな放電容量を示した。
い集電用コアを形成し，その表面を正極活物質により被
覆し，正極を作製した。その他は，上記参考例１にかか
る正極と同様である。そして，該正極を，比較例とし
て，上記試験に供した。上記試験結果を図１１に示す。
同図より知られるごとく，参考例１にかかる正極は，比
較例と比べて大きな放電容量を示した。
【００５７】また，上記参考例２〜参考例６及び実施例
１にかかる正極についても，上記と同様にして，充放電
サイクル試験を行った。その結果，上記参考例１と同様
に優れた放電容量を示した。
１にかかる正極についても，上記と同様にして，充放電
サイクル試験を行った。その結果，上記参考例１と同様
に優れた放電容量を示した。
【図１】参考例１の正極の断面図。
【図２】参考例２の正極の断面図。
【図３】参考例２の正極の製造方法を示す説明図。
【図４】図３に続く，参考例２の正極の製造方法を示す
説明図。
説明図。
【図５】参考例３の正極の断面図。
【図６】参考例４の正極の断面図。
【図７】参考例５の正極の断面図。
【図８】参考例５にかかる積層体の製造方法を示す説明
図。
図。
【図９】実施例１の正極の断面図。
【図１０】参考例６の正極の断面図。
【図１１】実験例における，充放電サイクル試験の結果
を示す線図。
を示す線図。
【符号の説明】 １．．．正極活物質， １０．．．化合物箔片， １５．．．結晶粒子， ２．．．集電用コア， ２０，３０，４０．．．集電突出部， ４．．．ワイヤ， ３．．．網状体， ５．．．積層体， ５０．．．導電箔片， ５５．．．被覆膜， ６．．．繊維体， ７．．．結着剤， ９．．．正極，
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−67462（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−33249（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294059（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−36767（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−266891（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−262243（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−115060（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−143146（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−267952（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−195962（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−291862（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−295178（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−328277（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/66 H01M 4/02 H01M 4/04 H01M 10/40
Claims (3)
- 【請求項１】 リチウムを吸蔵又は放出しうる金属化合
物からなる結晶粒子の表面に，無電解メッキ法に基いて
集電材料よりなる被覆層を部分的に被覆させ，隣り合う
上記結晶粒子を上記被覆層を介して接触させることによ
り正極活物質内部に三次元的な電子チャンネルを形成す
ることを特徴とする非水電解質電池の正極の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において，上記集電材料は金属
よりなることを特徴とする非水電解質電池の正極の製造
方法。 - 【請求項３】 請求項１または２において，上記結晶粒
子を構成する上記金属化合物は，リチウムを含む金属化
合物であることを特徴とする非水電解質電池の正極の製
造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09559293A JP3355691B2 (ja) | 1992-12-14 | 1993-03-29 | 非水電解質電池の正極 |
| US08/386,363 US5494762A (en) | 1992-01-16 | 1995-02-09 | Non-aqueous electrolyte lithium secondary cell |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35367392 | 1992-12-14 | ||
| JP4-353673 | 1992-12-14 | ||
| JP09559293A JP3355691B2 (ja) | 1992-12-14 | 1993-03-29 | 非水電解質電池の正極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236758A JPH06236758A (ja) | 1994-08-23 |
| JP3355691B2 true JP3355691B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=26436813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09559293A Expired - Fee Related JP3355691B2 (ja) | 1992-01-16 | 1993-03-29 | 非水電解質電池の正極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3355691B2 (ja) |
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| JP4965773B2 (ja) * | 2001-06-28 | 2012-07-04 | Ａｇｃセイミケミカル株式会社 | 非水電解液二次電池用電極活物質及び非水電解液二次電池 |
| JP5272297B2 (ja) * | 2006-10-17 | 2013-08-28 | 日産自動車株式会社 | 電池用電極 |
| JP2010218849A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | リチウムイオン二次電池用の負極、それを用いたリチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池用の負極に用いられる集電体、リチウムイオン二次電池用の負極の製造方法 |
| JP5737980B2 (ja) * | 2010-02-05 | 2015-06-17 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 整列したサイクル耐性の構造を有するＬｉバッテリ用のカソード構造体及びその製造方法 |
| JP5421151B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2014-02-19 | 京セラ株式会社 | 全固体型リチウムイオン二次電池 |
| KR101276336B1 (ko) * | 2010-05-24 | 2013-06-18 | 주식회사 아모텍 | 다공성 ｃｎｆ 집전체를 이용한 리튬 이온 커패시터용 전극과 그의 제조방법 및 이를 이용한 리튬 이온 커패시터 |
| JP6028916B2 (ja) * | 2012-12-18 | 2016-11-24 | 三菱自動車工業株式会社 | 二次電池 |
| KR101694690B1 (ko) * | 2015-01-28 | 2017-01-10 | 경상대학교산학협력단 | 전극, 전지 및 전극의 제조 방법 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP09559293A patent/JP3355691B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH06236758A (ja) | 1994-08-23 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |