JP4151840B2 - 非水電解液電池 - Google Patents
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Description
正極活物質と、導電助剤と、バインダとしてのポリ4フッ化エチレンとを含む正極合剤に対して圧延処理を施して、これをシート化する予備圧延工程と、予備圧延工程で得られたシート物を乾燥させる乾燥工程と、乾燥工程を経たシート物を、平均粒径1mm以下に粉砕する粉砕工程と、粉砕工程で得られた粉砕物を再圧延して、0.7mm以上、2mm以下の厚み寸法にシート化する本圧延工程とを経て作製された正極シート。
〈正極シート〉
正極活物質と、導電助剤と、バインダとしてのポリ4フッ化エチレンとを含む正極合剤に対して圧延処理を施して、これをシート化する予備圧延工程と、予備圧延工程で得られたシート物を乾燥させる乾燥工程と、乾燥工程を経たシート物を粉砕する粉砕工程と、粉砕工程で得られた粉砕物を再圧延して、シート化する本圧延工程とを経て作製された正極シート20であって、ポリ4フッ化エチレンの繊維長が、平均で30〜150μmである正極シート。
〈正極の製法〉 導電助剤としてのケッチェンブラックと、正極活物質としての二酸化マンガン(東ソー社製:HC−9)とをプラネタリーミキサーを用いて乾式で2分間混合したのち、バインダとしてテフロンディスパージョン(PTFE:D−1ダイキン工業社製)を水に希釈した状態で添加して、湿式で2分間混合した。プラネタリーミキサーの回転数は、200回転/分とした。このときの二酸化マンガン、ケッチェンブラック、PTFE、および水の配合比率は、以下のごとくとした。
封口した電池は、1Ωの抵抗で30秒間予備放電し、45℃で24時間保管した後、1Aの低電流で3分間2次予備放電を行った。予備放電後の電池を、室温で7日間エージングし、開路電圧を測定した。
予備シートに対する粉砕時間を100秒としたこと以外は、実施例1と同様にして正極シートを得た。このときのPTFEの繊維長は、8割以上が50μm以下となっていた。かかる正極シート20・21を1mm間隔の径のSUS棒に巻き付けて、何φで割れるかを調べた結果、4φ以下のSUS棒で割れることがわかった。すなわち捲回可能径は4φであった。得られた捲回可能径に基づいて、実施例1と同様の方法で電極捲回体6を作製し、これを外装缶2内に挿入して実施例2に係る非水電解液電池を得た。
予備圧延処理および粉砕処理を施すことなく、ロール温度110℃の温度条件で正極合剤を本圧延処理したこと以外は実施例1と同様にして、比較例1に係る正極シート20・21を得た。正極シート20・21に含まれるPTFEの繊維長は、8割以上が200μm以上であった。捲回可能径は8φであった。得られた捲回可能径に基づいて、実施例1と同様の方法で電極捲回体6を作製し、これを外装缶2内に挿入して比較例1に係る非水電解液電池を得た。
予備圧延処理および粉砕処理を施すことなく、ロール温度120℃の温度条件で正極合剤を本圧延処理したこと以外は実施例1と同様にして、比較例2に係る正極シート20・21を得た。正極シート20・21に含まれるPTFEの繊維長は、8割以上が200μm以上であった。捲回可能径は8φであった。得られた捲回可能径に基づいて、実施例1と同様の方法で電極捲回体6を作製し、これを外装缶2内に挿入して比較例2に係る非水電解液電池を得た。
予備圧延処理および粉砕処理を施すことなく、ロール温度130℃の温度条件で正極合剤を本圧延処理したこと以外は実施例1と同様にして、比較例3に係る正極シートを得た。正極シートに含まれるPTFEの繊維長は、8割以上が200μm以上であった。捲回可能径は7φであった。得られた捲回可能径に基づいて、実施例1と同様の方法で電極捲回体6を作製し、これを外装缶2内に挿入して比較例3に係る非水電解液電池を得た。
予備圧延処理および粉砕処理を施すことなく、ロール温度120℃の温度条件で正極合剤を本圧延処理したこと以外は実施例1と同様にして、比較例4に係る正極シートを得た。正極シートに含まれるPTFEの繊維長は、8割以上が200μm以上であった。捲回可能径は8φであった。得られた捲回可能径に基づいて、実施例1と同様の方法で電極捲回体6を作製し、これを外装缶2内に挿入して比較例4に係る非水電解液電池を得た。
予備圧延処理および粉砕処理を施すことなく、ロール温度120℃の温度条件で正極合剤を本圧延処理した。正極合剤における水分の配合比率は20%とした。これら以外は実施例1と同様にして、比較例5に係る正極シートを得た。正極シートに含まれるPTFEの繊維長は、8割以上が200μm以上であった。捲回可能径は9φであった。得られた捲回可能径に基づいて、実施例1と同様の方法で電極捲回体6を作製し、これを外装缶2内に挿入して比較例5に係る非水電解液電池を得た。
予備圧延処理および粉砕処理を施すことなく、ロール温度120℃の温度条件で正極合剤を本圧延処理した。正極合剤における水分の配合比率は20%とした。これら以外は実施例1と同様にして、比較例6に係る正極シートを得た。正極シートに含まれるPTFEの繊維長は、8割以上が200μm以上であった。捲回可能径は10φであった。得られた捲回可能径に基づいて、実施例1と同様の方法で電極捲回体6を作製し、これを外装缶2内に挿入して比較例6に係る非水電解液電池を得た。
2 外装缶
3 正極
4 負極
5 セパレータ
6 電極捲回体
20 内周側に位置する正極シート
21 外周側に位置する正極シート
22 集電体
E 正極の捲回末端部
S 正極の捲回始端部
Claims (3)
- 上方開口部を有する有底円筒状の外装缶内に、シート状の正極と負極とをセパレータを介して捲回してなる電極捲回体と、非水電解液とを収容してなる円筒形の非水電解液電池であって、
前記電極捲回体は、前記正極の捲回始端部と捲回末端部とで規定される捲回数が1.0周以上、4.0周以下となるように正負極およびセパレータを捲回してなるものであって、全体として略円柱形状に成形されており、
前記正極は、正極合剤をシート状に成形してなる2枚の正極シートと、これら正極シートの間に介在された集電体とからなるものであり、
前記正極シートが、下記のようにして作製されたものであることを特徴とする非水電解液電池。
〈正極シート〉
正極活物質と、導電助剤と、バインダとしてのポリ4フッ化エチレンとを含む正極合剤に対して圧延処理を施して、これをシート化する予備圧延工程と、
前記予備圧延工程で得られたシート物を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程を経たシート物を、平均粒径1mm以下に粉砕する粉砕工程と、
前記粉砕工程で得られた粉砕物を再圧延して、0.7mm以上、2mm以下の厚み寸法にシート化する本圧延工程とを経て作製された正極シート。 - 前記粉砕工程後のポリ4フッ化エチレンの繊維長が、平均で30μm以上、150μm以下である請求項1記載の非水電解液電池。
- 上方開口部を有する有底円筒状の外装缶内に、シート状の正極と負極とをセパレータを介して捲回してなる電極捲回体と、非水電解液とを収容してなる円筒形の非水電解液電池であって、
前記電極捲回体は、前記正極の捲回始端部と捲回末端部とで規定される捲回数が1.0周以上、4.0周以下となるように正負極およびセパレータを捲回してなるものであって、全体として略円柱形状に成形されており、
前記正極は、正極合剤をシート状に成形してなる2枚の正極シートと、これら正極シートの間に介在された集電体とからなるものであり、
前記正極シートが、下記のようにして作製されたものであることを特徴とする非水電解液電池。
〈正極シート〉
正極活物質と、導電助剤と、バインダとしてのポリ4フッ化エチレンとを含む正極合剤に対して圧延処理を施して、これをシート化する予備圧延工程と、
前記予備圧延工程で得られたシート物を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程を経たシート物を粉砕する粉砕工程と、
前記粉砕工程で得られた粉砕物を再圧延して、シート化する本圧延工程とを経て作製された正極シートであって、ポリ4フッ化エチレンの繊維長が、平均で30〜150μmである正極シート。
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