JP5961067B2 - Non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing non-aqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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Description

本発明は、非水電解質二次電池に係り、特にリチウム系二次電池に用いられる正極、負極の集電体として三次元多孔を有する多孔質アルミニウムを備えたリチウム系二次電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and more particularly to a lithium secondary battery including porous aluminum having a three-dimensional porosity as a current collector for a positive electrode and a negative electrode used in a lithium secondary battery.

非水電解質二次電池の正極は、正極活物質としてリチウム金属酸化物であるコバルト酸リチウム(LiCoO)、マンガン酸リチウム(LiMn)、ニッケル酸リチウム(LiNiO)、リン酸鉄リチウム(LiFePO)等をアルミニウム箔からなる集電体に塗布したものが実用化され、あるいは商品化を目指して開発が進められている。負極は、負極活物質として炭素、特に黒鉛を主とするものや、一部金属リチウム、リチウム含有合金、金属酸化物等を銅箔からなる集電体に塗布したものが用いられている。セパレータとしては微孔性薄膜が一般的に使用されている。また電解質としては有機溶媒にリチウム塩を溶解した非水電解液が一般的に使用され、その他、ゲル状電解液や固体電解質系が電解質として注目されている。 The positive electrode of the non-aqueous electrolyte secondary battery includes lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), lithium nickelate (LiNiO 2 ), and lithium iron phosphate as positive electrode active materials. (LiFePO 4) or the like which was applied to a current collector made of aluminum foil is developed advanced aiming been put to practical use, or commercialization. As the negative electrode, a material mainly composed of carbon, particularly graphite, as a negative electrode active material, or a material in which a part of metallic lithium, a lithium-containing alloy, a metal oxide, or the like is applied to a current collector made of copper foil is used. As the separator, a microporous thin film is generally used. Further, as the electrolyte, a nonaqueous electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent is generally used, and in addition, a gel electrolyte solution or a solid electrolyte system has attracted attention as an electrolyte.

近年、非水電解質二次電池は、高エネルギー密度を有する等の理由から広く普及し、携帯電話やデジタルカメラ、ノートパソコン等の携帯用小型電子機器の電源として実用化されてきた。そして、昨今のエネルギー資源枯渇問題や地球温暖化問題等の観点から、非水電解質二次電池はハイブリッド自動車や電気自動車、また太陽光や風力等の自然エネルギー発電による電力貯蔵用途等の大型産業用途への開発が進められており、更なる高容量化、長寿命化等が求められている。   In recent years, non-aqueous electrolyte secondary batteries have become widespread for reasons such as high energy density, and have been put into practical use as power sources for portable small electronic devices such as mobile phones, digital cameras, and notebook computers. And from the viewpoint of recent energy resource depletion problems and global warming problems, non-aqueous electrolyte secondary batteries are used in large-scale industrial applications such as hybrid vehicles, electric vehicles, and power storage applications using natural energy generation such as solar and wind power. Development is underway, and there is a need for higher capacity and longer life.

そこで、容量の向上を図るとともに、充電と放電のサイクルを繰り返した場合の容量低下を抑制するために、厚さが10μmから40μmの範囲にある非水系二次電池の正極用集電体として用いるアルミニウムに30nm〜50μmの不均一な孔径の微細孔を全面に形成し、該微細孔を含む空隙が占める体積中の割合を表わす空隙率が15%以上40%以下で、気密度が0.2秒/100cc〜100秒/100ccとする非水系二次電池用多孔質集電体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in order to improve the capacity and suppress the decrease in capacity when the cycle of charging and discharging is repeated, it is used as a positive electrode current collector of a nonaqueous secondary battery having a thickness in the range of 10 μm to 40 μm. A fine hole having a non-uniform pore diameter of 30 nm to 50 μm is formed on the entire surface of aluminum, and a porosity representing a ratio in a volume occupied by a void including the fine hole is 15% or more and 40% or less, and a gas density is 0.2. A porous current collector for a non-aqueous secondary battery with a second / 100 cc to 100 seconds / 100 cc has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2000−231923号公報JP 2000-231923 A

特許文献1は、アルミニウムや銅からなる金属箔に微孔を設け多孔質集電体とし、前記多孔質集電体に活物質を塗布又は浸漬させて正極又は/及び負極とするものである。そして、前記方法を採ることにより、活物質を金属箔に塗布したものに比べ活物質を多く保持することが可能となっている。
しかしながら、前記特許文献1では多孔質集電体を用いることによる活物質保持量の増加は少量であり、また、正極又は/及び負極の塗膜層の厚膜化は困難であることから、現在の市場を満足する程の高容量化を達成し得るものではない。
また、正極又は/及び負極の乾燥工程やプレス工程において集電体から正、負極活物質が脱落してしまう恐れがあり、現在の市場を満足する程の長寿命化を達成し得るものではない。
更に、負極活物質として繊維状、球形、多角形のグラファイトを用いているため、特に高温領域では、正極と物理的に接触する非水電解質が酸化分解され、ガスが発生し電池膨れ、破裂、漏液等の不良を引き起こすだけでなく、活物質に含まれる遷移金属が非水電解質中に溶出して負極上に析出、微小内部短絡(ショート)に至るため、安全性を著しく損なう恐れがある。
In Patent Document 1, a metal foil made of aluminum or copper is provided with micropores to form a porous current collector, and an active material is applied or immersed in the porous current collector to form a positive electrode and / or a negative electrode. And by adopting the said method, it is possible to hold | maintain much active material compared with what applied the active material to metal foil.
However, in Patent Document 1, the increase in the amount of active material retained by using a porous current collector is small, and it is difficult to increase the thickness of the coating layer of the positive electrode and / or the negative electrode. It is not possible to achieve a high capacity that satisfies the market.
In addition, the positive and negative electrode active materials may fall off from the current collector in the drying process or pressing process of the positive electrode and / or negative electrode, and it is not possible to achieve a long life that satisfies the current market. .
Furthermore, since fibrous, spherical, and polygonal graphite is used as the negative electrode active material, the nonaqueous electrolyte that is in physical contact with the positive electrode is oxidized and decomposed particularly in a high temperature region, gas is generated, and the battery swells and bursts. Not only does it cause defects such as leakage, but the transition metal contained in the active material elutes into the non-aqueous electrolyte and deposits on the negative electrode, leading to a minute internal short circuit (short circuit), which may significantly impair safety. .

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、高容量、充放電サイクル特性に優れ、かつ安全性に優れた非水電解質二次電池、及び、その製造方法を提供することを目的とする The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having high capacity, excellent charge / discharge cycle characteristics, and excellent safety , and a method for producing the same. To

上記目的を達成するために、本発明は、三次元多孔質アルミニウム集電体に正極活物質を充填した正極と、三次元多孔質アルミニウム集電体に負極活物質を充填した負極とを備え、前記正極及び前記負極に使用される前記三次元多孔質アルミニウム集電体は、所定の体積割合で混合したアルミニウム粉末と支持粉末の混合粉末を加圧成形して成る成形体を不活性雰囲気中で熱処理してアルミニウム粉末から液相を生じさせ、アルミニウム粉末同士を接合し、前記支持粉末を除去して製造された三次元多孔質アルミニウム集電体であって、前記支持粉末が除去された空隙と、その空隙の周囲を形成する接合したアルミニウム粉末の結合金属粉末壁とによって構成され、前記結合金属粉末壁には多くの微細な孔が形成されており、空隙同士がこれら微細孔によって連結したオープンセル型の構造であり、前記負極活物質は金属酸リチウムであることを特徴とする非水電解質二次電池を提供する。
前記アルミニウム粉末の粒径は、1〜50μmでもよい。
前記三次元多孔質アルミニウム集電体の空孔率は80%以上、95%以下でもよい。
また本発明は、所定の体積割合で混合したアルミニウム粉末と支持粉末の混合粉末を加圧成形して成る成形体を不活性雰囲気中で熱処理してアルミニウム粉末から液相を生じさせ、アルミニウム粉末同士を接合し、前記支持粉末を除去して、前記支持粉末が除去された空隙と、その空隙の周囲を形成する接合したアルミニウム粉末の結合金属粉末壁とによって構成され、前記結合金属粉末壁には多くの微細な孔が形成されており、空隙同士がこれら微細孔によって連結したオープンセル型の構造の三次元多孔質アルミニウム集電体を製造する工程と、前記三次元多孔質アルミニウム集電体に正極活物質を充填した正極と、前記三次元多孔質アルミニウム集電体に金属酸リチウムの負極活物質を充填した負極とを製造する工程とを備えることを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a positive electrode in which a three-dimensional porous aluminum current collector is filled with a positive electrode active material, and a negative electrode in which a three-dimensional porous aluminum current collector is filled with a negative electrode active material, In the inert atmosphere, the three-dimensional porous aluminum current collector used for the positive electrode and the negative electrode is formed by press-molding a mixed powder of an aluminum powder and a support powder mixed at a predetermined volume ratio. causing aluminum powder or et liquid phase by heat treatment to bond the aluminum powder same, and the support powder is a three-dimensional porous aluminum current collector manufactured by removing the supporting powder is removed And a bonded metal powder wall of bonded aluminum powder that forms the periphery of the void, and the bonded metal powder wall has many fine holes formed between them. A structure of an open-cell joined by micropores, the negative active material provides a non-aqueous electrolyte secondary battery with a lithium der Rukoto metal acid.
The particle size of the aluminum powder may be 1 to 50 μm.
The porosity of the three-dimensional porous aluminum current collector may be 80% or more and 95% or less.
The present invention gives rise to aluminum Powder or et liquid phase by heat treating the molded body formed by pressure-molding a mixed powder of aluminum powder and support powder mixed in a predetermined volume ratio in an inert atmosphere, aluminum powder joining the same, and the support powder was removed and the the support powder was removed void, is constituted by a coupling metal powder walls of the joined aluminum powder to form the periphery of the air gap, the coupling metal powder the walls are formed a number of fine pores, a step of voids each other to produce a three dimensional porous aluminum current collector structure of open cell type linked by these micropores, said three-dimensional porous aluminum current a positive electrode filled with the positive electrode active material in the collector, in that it comprises the step of producing a negative electrode filled with a negative active material for a lithium metal oxide on the three-dimensional porous aluminum collector To provide a method of manufacturing a nonaqueous electrolyte secondary battery according to symptoms.

本発明によれば、正極、負極集電体を多孔質アルミニウム集電体とすることで、高容量、充放電サイクル特性に優れ、かつ負極活物質にグラファイト等を用いることがないため安全性に優れた非水電解質二次電池が得られる。
更に、正極、負極集電体を多孔質アルミニウム集電体とすることで放電容量に優れた非水電解質二次電池が得られる。
According to the present invention, the positive electrode and negative electrode current collectors are made of porous aluminum current collectors, so that high capacity and charge / discharge cycle characteristics are excellent, and graphite and the like are not used for the negative electrode active material. An excellent nonaqueous electrolyte secondary battery can be obtained.
Furthermore, the nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in discharge capacity can be obtained by using a positive electrode and a negative electrode current collector as a porous aluminum current collector.

以下、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る非水電解質二次電池は、正極、負極共に多孔質アルミニウム集電体であって、リチウムイオンを吸蔵及び放出する正極、負極活物質を夫々溶媒に分散したスラリーを充填することにより構成されている。この溶媒には、正極活物質、負極活物質の他に、導電助剤、結着剤及び増粘剤を更に加えても良い。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment is a porous aluminum current collector for both the positive electrode and the negative electrode, and is filled with a slurry in which a positive electrode that absorbs and releases lithium ions and a negative electrode active material are dispersed in a solvent, respectively. It is comprised by. In addition to the positive electrode active material and the negative electrode active material, a conductive additive, a binder, and a thickener may be further added to this solvent.

本実施形態の非水電解質二次電池によれば、正極、負極の集電体に多孔質アルミニウム集電体が用いられているため、高容量、長寿命の非水電解質二次電池が得られる。また金属箔を用いた塗布電極の場合、高容量化のために多量の活物質層を塗布すると、電極の乾燥工程やプレス工程において集電体から活物質が脱落してしまうが、本実施形態のように多孔質アルミニウム集電体を用いることで、これを抑制でき、高容量、長寿命の非水電解質二次電池が得られる。   According to the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment, since a porous aluminum current collector is used for the positive electrode and negative electrode current collectors, a high capacity, long life nonaqueous electrolyte secondary battery can be obtained. . In the case of a coated electrode using a metal foil, if a large amount of an active material layer is applied to increase the capacity, the active material falls off from the current collector in the electrode drying process or pressing process. By using a porous aluminum current collector as described above, this can be suppressed, and a high-capacity, long-life nonaqueous electrolyte secondary battery can be obtained.

<多孔質アルミニウム集電体>
本実施形態の多孔質アルミニウム集電体は、所定の体積割合で混合したアルミニウム粉末と支持粉末の混合粉末を加圧成形した後に、その成形体を不活性雰囲気中で熱処理してアルミニウム粉末又はアルミニウム板から液相を生じさせ、アルミニウム粉末同士及びアルミニウム粉末とアルミニウム板とを接合し、最終的に支持粉末を除去することで得られる。また、混合粉末を金属板と複合化してもよい。多孔質アルミニウム集電体は、支持粉末が除去された空隙と、その空隙の周囲を形成する接合したアルミニウム粉末の結合金属粉末壁とによって構成される。結合金属粉末壁には多くの微細な孔が形成されており、空隙同士がこれら微細孔によって連結したオープンセル型の構造となっている。
また、多孔質アルミニウム集電体の空孔率は80%以上、95%以下あり、好ましくは85%以上である。この範囲にすることより、電極としての強度を保ちつつ、集電体の孔内に所望量の活物質スラリーを充填することができ、かつ、電池の高出力化、高容量化が可能となる。
なお、本発明に係る非水電解質二次電池に用いる多孔質アルミニウム集電体は、次のようにして製造することができる。
<Porous aluminum current collector>
The porous aluminum current collector of the present embodiment is prepared by press-molding a mixed powder of an aluminum powder and a support powder mixed at a predetermined volume ratio, and then heat-treating the molded body in an inert atmosphere to obtain an aluminum powder or an aluminum It is obtained by producing a liquid phase from the plates, joining the aluminum powders together, the aluminum powder and the aluminum plate, and finally removing the supporting powder. Further, the mixed powder may be combined with a metal plate. The porous aluminum current collector is composed of a void from which the support powder has been removed and a bonded metal powder wall of the joined aluminum powder that forms the periphery of the void. Many fine holes are formed in the bonded metal powder wall, and an open cell structure is formed in which voids are connected by these fine holes.
Further, the porosity of the porous aluminum current collector is 80% or more and 95% or less, preferably 85% or more. By making it within this range, it is possible to fill the pores of the current collector with a desired amount of active material slurry while maintaining the strength as an electrode, and it is possible to increase the output and capacity of the battery. .
In addition, the porous aluminum electrical power collector used for the nonaqueous electrolyte secondary battery which concerns on this invention can be manufactured as follows.

<アルミニウム粉末>
本発明で用いるアルミニウム粉末には、純アルミニウム粉末、アルミニウム合金粉末又はこれらの混合物が用いられる。使用環境下において合金成分が耐食性劣化の原因となるような場合には、純アルミニウム粉末を用いるのが好ましい。純アルミニウムとは、純度99.0mass%以上のアルミニウムである。
<Aluminum powder>
Pure aluminum powder, aluminum alloy powder, or a mixture thereof is used for the aluminum powder used in the present invention. In the case where the alloy components cause corrosion resistance deterioration under the usage environment, it is preferable to use pure aluminum powder. Pure aluminum is aluminum having a purity of 99.0 mass% or more.

一方、より高い強度を得たいといった場合には、アルミニウム合金粉末又はこれと純アルミニウム粉末の混合物を用いるのが好ましい。アルミニウム合金としては、1000系、2000系、3000系、4000系、5000系、6000系、7000系のアルミニウム合金が用いられる。   On the other hand, when it is desired to obtain higher strength, it is preferable to use aluminum alloy powder or a mixture of this and pure aluminum powder. As the aluminum alloy, 1000 series, 2000 series, 3000 series, 4000 series, 5000 series, 6000 series, and 7000 series aluminum alloys are used.

アルミニウム粉末の粒径は1〜50μmが好ましい。多孔質アルミニウム集電体の製造において支持粉末の表面を満遍なくアルミニウム粉末で覆うためには、アルミニウム粉末の粒径はより小さい方が好ましく、1〜10μmが更に好ましい。アルミニウム粉末の粒径は、レーザー回折散乱法(マイクロトラック法)で測定したメジアン径で規定する。   The particle size of the aluminum powder is preferably 1 to 50 μm. In order to uniformly cover the surface of the support powder with the aluminum powder in the production of the porous aluminum current collector, the particle size of the aluminum powder is preferably smaller and more preferably 1 to 10 μm. The particle size of the aluminum powder is defined by the median diameter measured by the laser diffraction scattering method (microtrack method).

<添加元素粉末>
純アルミニウム粉末に添加元素粉末を加えた混合物を用いてもよい。このような添加元素には、マグネシウム、珪素、チタン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛等から選択される単独又は二つ以上の任意の組み合わせからなる複数の元素が好適に用いられる。このような混合物は、熱処理によりアルミニウムと添加元素との合金を形成する。また、添加元素の種類によっては、アルミニウムと添加元素との金属間化合物が更に形成される。このようなアルミニウムの合金や金属間化合物の含有により、様々な効果が得られる。例えば、珪素や銅などの添加元素とアルミニウムとのアルミニウム合金では、アルミニウム粉末の融点が低下し、熱処理に必要な温度を下げることができるので製造に必要なエネルギーを削減できると共に、合金化によって強度が向上する。また、アルミニウムとニッケルなど添加元素との金属間化合物が形成される際に発熱が起こって焼結が促進されると共に、金属間化合物が分散した組織が形成されることで高強度化が図れる。
<Additive element powder>
You may use the mixture which added the additive element powder to the pure aluminum powder. As such an additive element, a plurality of elements selected from magnesium, silicon, titanium, iron, nickel, copper, zinc, etc., or a combination of two or more arbitrary elements are suitably used. Such a mixture forms an alloy of aluminum and an additive element by heat treatment. Depending on the type of additive element, an intermetallic compound of aluminum and the additive element is further formed. Various effects can be obtained by including such an aluminum alloy or an intermetallic compound. For example, in an aluminum alloy of aluminum and an additive element such as silicon or copper, the melting point of the aluminum powder is lowered and the temperature required for the heat treatment can be lowered, so that the energy required for production can be reduced and the strength by alloying can be reduced. Will improve. Further, when an intermetallic compound of aluminum and an additive element such as nickel is formed, heat is generated and sintering is promoted, and a structure in which the intermetallic compound is dispersed is formed, so that high strength can be achieved.

アルミニウム合金粉末に添加元素粉末を加えてもよく、アルミニウム合金粉末と純アルミニウム粉末との混合物に、添加元素粉末を加えてもよい。これらの場合には、新たな合金系や金属間化合物が形成される。更に、添加元素粉末として、複数の添加元素粉末同士を合金化した添加元素合金粉末を用いてもよい。   The additive element powder may be added to the aluminum alloy powder, or the additive element powder may be added to a mixture of the aluminum alloy powder and the pure aluminum powder. In these cases, new alloy systems and intermetallic compounds are formed. Furthermore, an additive element alloy powder obtained by alloying a plurality of additive element powders may be used as the additive element powder.

アルミニウム合金粉末や純アルミニウム粉末に対する添加元素粉末や添加元素合金粉末の添加量は、形成される合金や金属間化合物の化学式量に基づいて適宜決定される。
また、添加元素粉末の粒径は、1〜50μmが好ましい。純アルミニウム粉末、アルミニウム合金粉末、支持粉末との十分な混合を図るためにより微細であるのが好ましく、少なくとも支持粉末より細かいものが用いられる。添加元素粉末の粒径は、アルミニウム粉末と同様にレーザー回折散乱法(マイクロトラック法)で測定したメジアン径で規定する。
The addition amount of the additive element powder or additive element alloy powder to the aluminum alloy powder or pure aluminum powder is appropriately determined based on the chemical formula amount of the alloy or intermetallic compound to be formed.
The particle size of the additive element powder is preferably 1 to 50 μm. In order to achieve sufficient mixing with the pure aluminum powder, the aluminum alloy powder, and the support powder, it is preferably finer, and at least finer than the support powder is used. The particle diameter of the additive element powder is defined by the median diameter measured by the laser diffraction scattering method (microtrack method) in the same manner as the aluminum powder.

<支持粉末>
本発明では支持粉末としては、アルミニウム粉末の融点よりも高い融点を有するものを用いる。また、混合粉末を金属板と複合化する場合には、アルミニウム粉末と金属板の低い方の融点よりも高い融点を有するものを用いる。このような支持粉末としては水溶性塩が好ましく、入手の容易性から塩化ナトリウムや塩化カリウムが好適に用いられる。支持粉末が除去されることで形成された空間が多孔質アルミニウムの孔になることから、支持粉末の粒径が孔径に反映される。そこで、本発明で用いる支持粉末の粒径は、10〜1000μmとするのが好ましい。支持粉末の粒径は、ふるいの目開きで規定する。従って、分級によって支持粉末の粒径を揃えることで、孔径の揃った多孔質アルミニウムが得られる。
<Supporting powder>
In the present invention, as the support powder, one having a melting point higher than that of the aluminum powder is used. When the mixed powder is combined with a metal plate, a powder having a melting point higher than the lower melting point of the aluminum powder and the metal plate is used. As such a supporting powder, a water-soluble salt is preferable, and sodium chloride and potassium chloride are preferably used from the viewpoint of availability. Since the space formed by removing the support powder becomes pores of porous aluminum, the particle size of the support powder is reflected in the pore diameter. Therefore, the particle size of the support powder used in the present invention is preferably 10 to 1000 μm. The particle size of the support powder is defined by the opening of the sieve. Accordingly, porous aluminum having a uniform pore diameter can be obtained by making the particle diameter of the support powder uniform by classification.

<金属板>
本発明においては、混合粉末を金属板と複合化した状態で用いてもよい。金属板とは無孔の板や箔及び、有孔の金網、エキスパンドメタル、パンチングメタル等の網状体である。金属板が支持体となり多孔質アルミウニム集電体の強度が向上し、更に導電性が向上する。金属板としては熱処理時に蒸発又は分解しない素材、具体的にはアルミニウム、チタン、鉄、ニッケル、銅等の金属やその合金製のものが好適に利用できる。
<Metal plate>
In the present invention, the mixed powder may be used in a composite state with a metal plate. The metal plate is a non-porous plate or foil, and a net-like body such as a perforated wire mesh, expanded metal, or punching metal. The metal plate serves as a support, which improves the strength of the porous aluminum urine current collector and further improves the conductivity. As the metal plate, a material that does not evaporate or decompose during heat treatment, specifically, a metal such as aluminum, titanium, iron, nickel, copper, or an alloy thereof can be suitably used.

混合粉末と金属板との複合化とは、例えば金属板に金網を用いた場合には、網目の中に混合粉末を充填しつつ網全体を混合粉末で覆うような一体化状態をいう。金属板の両側に結合金属粉末壁を設けた多孔質アルミニウムに例えば触媒や活物質を充填する場合、金属板が有孔の網状体であれば金属板で分けられる領域の片側からの充填であっても、もう一方の領域にまで充填することができるため、金属板は網状体であることが好ましい。ここで、有孔とは、金網の網目部分、パンチングメタルのパンチ部分、エキスパンドメタルの網目部分、金属繊維の繊維と繊維との隙間部分を言う。
網状体の有孔の孔径は、接合した混合粉末から支持粉末を除去して得られる孔の径より大きくても、小さくてもよい。
網状体の有孔の開口率は、多孔質アルミニウム集電体の気孔率を損なわないためにも大きい方が好ましい。
The composite of the mixed powder and the metal plate refers to an integrated state in which, for example, when a metal mesh is used for the metal plate, the entire net is covered with the mixed powder while filling the mixed powder in the mesh. When, for example, a catalyst or an active material is filled in porous aluminum provided with bonded metal powder walls on both sides of the metal plate, if the metal plate is a perforated network, the filling is from one side of the region divided by the metal plate. However, since the other region can be filled, the metal plate is preferably a net-like body. Here, the perforated means a mesh part of a metal mesh, a punch part of a punching metal, a mesh part of an expanded metal, and a gap part between fibers of metal fibers.
The pore diameter of the pores of the network may be larger or smaller than the diameter of the holes obtained by removing the support powder from the joined mixed powder.
It is preferable that the aperture ratio of the perforated hole in the network is large so as not to impair the porosity of the porous aluminum current collector.

<混合方法>
アルミニウム粉末と支持粉末の混合割合は、それぞれの体積をVal、Vsとしてアルミニウム粉末の体積率であるVal/(Val+Vs)が5〜20%とするのが好ましく、より好ましくは10〜15%である。ここで体積Val、Vsはそれぞれの質量と比重から求めた値である。アルミニウム粉末の体積率が20%を超える場合には、支持粉末の含有率が少な過ぎるために支持粉末同士が接触することなく独立して存在することになり、支持粉末を十分に除去しきれない。除去しきれない支持粉末は、多孔質アルミニウムの腐食の原因となる。一方、アルミニウム粉末の体積率が5%未満の場合には、多孔質アルミニウムを構成する壁が薄くなり過ぎることで、多孔質アルミニウムの強度が不十分となり、取り扱いや形状維持が困難となる。
また、支持粉末をアルミニウム粉末で十分に覆れた状態を達成するために、アルミニウム粉末の粒径(dal)が支持粉末の粒径(ds)に比べて十分に小さいこと、例えば、dal/dsが0.1以下であることが好ましい。
<Mixing method>
The mixing ratio of the aluminum powder and the support powder is preferably such that Val / (Val + Vs), which is the volume ratio of the aluminum powder, is 5 to 20%, more preferably 10 to 15%, where the respective volumes are Val and Vs. . Here, the volumes Val and Vs are values obtained from the respective mass and specific gravity. When the volume ratio of the aluminum powder exceeds 20%, the support powder content is too small and the support powders exist independently without contacting each other, and the support powder cannot be removed sufficiently. . Support powder that cannot be removed causes corrosion of porous aluminum. On the other hand, when the volume ratio of the aluminum powder is less than 5%, the wall constituting the porous aluminum becomes too thin, so that the strength of the porous aluminum becomes insufficient, and handling and shape maintenance become difficult.
In order to achieve a state where the support powder is sufficiently covered with the aluminum powder, the particle size (dal) of the aluminum powder is sufficiently smaller than the particle size (ds) of the support powder, for example, dal / ds. Is preferably 0.1 or less.

なお、アルミニウムを支持粉末と混合する混合手段としては、振動攪拌機、容器回転混合機といったものが用いられるが、十分な混合状態が得られるのであれば特に限定されるものではない。   The mixing means for mixing aluminum with the support powder may be a vibration stirrer or a container rotating mixer, but is not particularly limited as long as a sufficient mixing state can be obtained.

<複合化方法>
混合粉末を成形用金型に充填する際に、混合粉末と金属板とを複合化してもよい。複合化の形態としては、混合粉末の間に金属板を挟んでも、混合粉末を金属板で挟んでも構わない。また、混合粉末と金属板の複合化を繰り返して多段にすることもできる。複合化の際にはアルミニウム粉末や支持粉末の粒径、混合割合の異なる混合粉末や、種類の異なる複数の金属板を組み合わせることもできる。
<Composite method>
When the mixed powder is filled in the molding die, the mixed powder and the metal plate may be combined. As a composite form, a metal plate may be sandwiched between mixed powders, or a mixed powder may be sandwiched between metal plates. Further, the composite of the mixed powder and the metal plate can be repeated to make multiple stages. In the case of compounding, mixed powders having different particle sizes and mixing ratios of aluminum powder and support powder, and a plurality of different types of metal plates can be combined.

<加圧成形方法>
加圧成形時の圧力は、200MPa以上とするのが好ましい。十分な圧力を加えて成形することでアルミニウム粉末同士が擦れ合い、アルミニウム粉末同士の焼結を阻害するアルミニウム粉末表面の強固な酸化皮膜が破壊される。この酸化皮膜は融解したアルミニウムを閉じ込め、互いに接触することを妨げると共に、融解アルミニウムとの濡れ性に劣り、液体状のアルミニウムを排斥する作用がある。そのため、加圧成形の圧力が200MPa未満の場合にはアルミニウム粉末表面の酸化皮膜の破壊が不十分で、加熱時に融解したアルミニウムが成形体の外に滲み出し玉状のアルミニウムの塊が形成される場合がある。アルミニウム塊が形成されたことで多孔質アルミニウムの気孔率は狙いよりも高くなる。従って、このようなアルミニウムの塊の形成は、多孔質アルミニウムの気孔率が制御できなくなってしまう点で弊害となる。また、アルミニウム塊の形成によって形状が崩れ、これを除去しなければならなくなる点でも問題となる。成形圧力は使用する装置や金型が許容する限り大きい方が形成される多孔質アルミニウム壁が強固になって好ましい。しかしながら、400MPaを超えると効果が飽和する傾向がある。加圧成形体の離型性を高める目的でステアリン酸等の脂肪酸、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸、各種ワックス、合成樹脂、オレフィン系合成炭化水素等の潤滑剤を使用することが好ましい。
<Pressure forming method>
The pressure during the pressure molding is preferably 200 MPa or more. By forming by applying sufficient pressure, the aluminum powders rub against each other, and the strong oxide film on the surface of the aluminum powder that inhibits the sintering of the aluminum powders is destroyed. This oxide film confines molten aluminum and prevents it from coming into contact with each other, and is inferior in wettability with molten aluminum and has the effect of rejecting liquid aluminum. Therefore, when the pressure of pressure molding is less than 200 MPa, the destruction of the oxide film on the surface of the aluminum powder is insufficient, and the aluminum melted during heating oozes out of the molded body to form a ball-shaped aluminum lump. There is a case. The porosity of porous aluminum becomes higher than the target by forming the aluminum lump. Therefore, the formation of such an aluminum lump is detrimental in that the porosity of the porous aluminum cannot be controlled. In addition, there is a problem in that the shape collapses due to the formation of an aluminum lump and must be removed. The porous aluminum wall on which the molding pressure is as large as the apparatus and mold used allow is strong, which is preferable. However, if it exceeds 400 MPa, the effect tends to be saturated. For the purpose of enhancing the releasability of the pressure-molded body, it is preferable to use a lubricant such as a fatty acid such as stearic acid, a metal soap such as zinc stearate, various waxes, synthetic resins, and olefinic synthetic hydrocarbons.

<熱処理方法>
熱処理は使用するアルミニウム粉末の融点以上で、かつ、支持粉末の融点未満の温度で行う。混合粉末を金属板と複合化する場合には、アルミニウム粉末と金属板の低い方の融点以上で、かつ、支持粉末の融点未満の温度で熱処理を行う。また、アルミニウム粉末の融点とは、純アルミニウム又はアルミニウム合金の液相が生じる温度であり、金属板の融点とは、同様に液相が生じる温度である。液相が生じる温度まで加熱することで、アルミニウム粉末から液相が滲み出し、液相同士が接触することでアルミニウム粉末同士が金属的に結合する。
<Heat treatment method>
The heat treatment is performed at a temperature not lower than the melting point of the aluminum powder to be used and lower than the melting point of the supporting powder. When the mixed powder is combined with the metal plate, heat treatment is performed at a temperature that is equal to or higher than the lower melting point of the aluminum powder and the metal plate and lower than the melting point of the support powder. The melting point of the aluminum powder is a temperature at which a liquid phase of pure aluminum or an aluminum alloy is generated, and the melting point of the metal plate is a temperature at which a liquid phase is similarly generated. By heating to a temperature at which a liquid phase is generated, the liquid phase oozes out from the aluminum powder, and the aluminum powders are bonded metallically by contacting the liquid phases.

熱処理温度が上記融点未満の場合には、アルミニウムが融解しないためにアルミニウム粉末同士、アルミニウム粉末と金属板との結合が不十分となる。また、上記融点以上に加熱すると、焼結体の最表面に位置する支持粉末の表面を覆っていたアルミニウムが除去され、開口率が大きな表面を有する焼結体が形成される。焼結体の開口率が大きいと、集電体に適用した際に活物質を充填するのに有利である。   When the heat treatment temperature is lower than the melting point, aluminum is not melted, so that bonding between the aluminum powders and between the aluminum powder and the metal plate becomes insufficient. Moreover, when heated above the melting point, the aluminum covering the surface of the support powder located on the outermost surface of the sintered body is removed, and a sintered body having a surface with a large aperture ratio is formed. A large aperture ratio of the sintered body is advantageous for filling the active material when applied to the current collector.

加熱温度が支持粉末の融点以上では支持粉末が融解してしまうため、加熱は支持粉末の融点未満の温度で行う。支持粉末として塩化ナトリウムや塩化カリウムなどの水溶性塩を用いる場合には、好ましくは700℃未満、更に好ましくは680℃未満で熱処理を行う。支持粉末の融点以上の温度で加熱した場合には、支持粉末の融解に伴い有孔体の形状を維持できない。また、温度が高くなるほど融解したアルミニウムの粘度が低下し、加圧成形体の外側にまで融解したアルミニウムが滲み出て、凸状のアルミニウム塊が形成される。アルミニウム塊が形成されることで多孔質アルミニウムの気孔率は狙いよりも高くなる。このようなアルミニウム塊の形成は、多孔質アルミニウムの気孔率が制御できなくなってしまう点で弊害となる。また、アルミニウム塊の形成によって形状が崩れ、これを除去しなければならなくなる点でも問題となる。熱処理における加熱保持時間は、1〜60分程度が好ましい。また、熱処理時に加圧成形体に荷重を掛け、加圧成形体の圧縮を行ったり、加熱と冷却の繰り返しを複数回行ってもよい。   When the heating temperature is equal to or higher than the melting point of the support powder, the support powder is melted. Therefore, heating is performed at a temperature lower than the melting point of the support powder. When a water-soluble salt such as sodium chloride or potassium chloride is used as the support powder, the heat treatment is preferably performed at a temperature lower than 700 ° C., more preferably lower than 680 ° C. When heated at a temperature equal to or higher than the melting point of the support powder, the shape of the porous body cannot be maintained as the support powder melts. In addition, the higher the temperature, the lower the viscosity of the molten aluminum, and the molten aluminum oozes out to the outside of the pressure-molded body, forming a convex aluminum lump. By forming an aluminum lump, the porosity of porous aluminum becomes higher than intended. The formation of such an aluminum lump is detrimental in that the porosity of porous aluminum cannot be controlled. In addition, there is a problem in that the shape collapses due to the formation of an aluminum lump and must be removed. The heat holding time in the heat treatment is preferably about 1 to 60 minutes. Further, a load may be applied to the pressure-formed body during the heat treatment to compress the pressure-formed body, or heating and cooling may be repeated a plurality of times.

熱処理を行う不活性雰囲気はアルミニウムの酸化を抑制する雰囲気であり、真空;窒素、アルゴン、水素、分解アンモニア及びこれらの混合ガス;の雰囲気が好適に用いられ、真空雰囲気が好ましい。真空雰囲気は、好ましくは2×10−2Pa以下、更に好ましくは1×10−2Pa以下である。2×10−2Paを超える場合、アルミニウム粉末表面に吸着した水分の除去が不十分となり、熱処理時にアルミニウム表面の酸化が進行する。前述のとおりアルミニウム表面の酸化皮膜は液体状のアルミニウムとの濡れ性に劣り、その結果、融解したアルミニウムが滲み出し玉状の塊が形成される。窒素等の不活性ガス雰囲気の場合は、酸素濃度を1000ppm以下、露点を−30℃以下にすることが好ましい。 The inert atmosphere for performing the heat treatment is an atmosphere for suppressing oxidation of aluminum, and an atmosphere of vacuum; nitrogen, argon, hydrogen, decomposed ammonia and a mixed gas thereof is preferably used, and a vacuum atmosphere is preferable. The vacuum atmosphere is preferably 2 × 10 −2 Pa or less, more preferably 1 × 10 −2 Pa or less. When it exceeds 2 × 10 −2 Pa, removal of moisture adsorbed on the surface of the aluminum powder becomes insufficient, and oxidation of the aluminum surface proceeds during heat treatment. As described above, the oxide film on the aluminum surface is inferior in wettability with liquid aluminum, and as a result, molten aluminum oozes out to form a ball-like lump. In the case of an inert gas atmosphere such as nitrogen, it is preferable that the oxygen concentration is 1000 ppm or less and the dew point is −30 ° C. or less.

<支持粉末の除去方法>
焼結体中の支持粉末の除去は、支持粉末を水に溶出させて行う方法が好適に用いられる。焼結体を十分な量の水浴または流水浴に浸漬する等の方法により、支持粉末を容易に溶出することができる。支持粉末として水溶性塩を用いる場合には、これを溶出させる水は、イオン交換水や蒸留水等、不純物の少ない方が好ましいが、水道水でも特に問題は無い。浸漬時間は、通常、数時間〜24時間程度の範囲で適宜選択される。浸漬中に超音波等によって振動を与えることにより、溶出を促進することもできる。
<Method for removing support powder>
A method of removing the supporting powder in the sintered body by eluting the supporting powder in water is suitably used. The supporting powder can be easily eluted by a method such as immersing the sintered body in a sufficient amount of water bath or flowing water bath. When a water-soluble salt is used as the support powder, the water for eluting it is preferably free from impurities such as ion exchange water or distilled water, but tap water is not particularly problematic. The immersion time is usually appropriately selected within the range of several hours to 24 hours. Elution can be promoted by applying vibration by ultrasonic waves or the like during the immersion.

<負極>
リチウムイオンを吸蔵及び放出する金属酸リチウムとしては、例えば、リチウムチタン複合酸化物、リチウムタングステン複合酸化物、リチウムニオブ複合酸化物、リチウムモリブデン複合酸化物などが挙げられる。これらの金属酸リチウムの中でも非水電解質二次電池の高容量化、長寿命化及び安全性の観点から、リチウムチタン複合酸化物を用いることが好ましい。
<Negative electrode>
Examples of lithium metal oxide that occludes and releases lithium ions include lithium titanium composite oxide, lithium tungsten composite oxide, lithium niobium composite oxide, and lithium molybdenum composite oxide. Among these lithium metal oxides, it is preferable to use a lithium titanium composite oxide from the viewpoints of increasing the capacity, extending the life and safety of the nonaqueous electrolyte secondary battery.

リチウムチタン複合酸化物の具体例は、例えば、Li4−xTi12(0≦x≦3)、Li2+yTi(0≦y≦3)などや、これら酸化物の構成元素の一部を異種元素で置換したリチウムチタン複合酸化物などが挙げられる。リチウム含有複合酸化物は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。 Specific examples of the lithium titanium composite oxide include, for example, Li 4-x Ti 5 O 12 (0 ≦ x ≦ 3), Li 2 + y Ti 3 O 7 (0 ≦ y ≦ 3) and the like, and constituent elements of these oxides And lithium-titanium composite oxide in which a part of is substituted with a different element. A lithium containing complex oxide can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

<導電助剤>
本実施形態に用いられる導電助剤は特に限定されるものではなく、公知または市販のものを使用することができる。例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、活性炭、黒鉛等を挙げることができる。さらに、増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)の水溶液等を用いることができる。
<Conductive aid>
The conductive auxiliary agent used in the present embodiment is not particularly limited, and a known or commercially available one can be used. Examples thereof include carbon black such as acetylene black and ketjen black, activated carbon, graphite and the like. Furthermore, as the thickener, an aqueous solution of carboxymethyl cellulose (CMC) or the like can be used.

<結着剤>
本実施形態に用いられる結着剤は特に限定されるものではなく、公知または市販のものを使用することができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、フッ素系ゴム、スチレンブタジエンゴム、コアシェルバインダー、ポリイミドやポリアミドイミドなどのイミド系樹脂などが用いられる。
<Binder>
The binder used in the present embodiment is not particularly limited, and a known or commercially available one can be used. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), fluorine-based rubber, styrene-butadiene rubber, core-shell binder, imide-based resin such as polyimide and polyamideimide, and the like are used.

負極活物質、導電助剤及び結着剤は、溶媒に分散したスラリー状態として多孔質アルミニウム集電体中に充填される。負極活物質、導電助剤および結着剤の配合割合は、所望の作用効果が得られるように適宜選択される。また、これら各成分のスラリー中の濃度も限定されるものではない。スラリーの溶媒も特に限定されるものではないが、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、水等が好適に用いられる。結着剤としてポリフッ化ビニリデンを用いる場合には、N−メチル−2−ピロリドンを溶媒に用いるのが好ましく、結着剤としてポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース等を用いる場合は、水を溶媒に用いるのが好ましい。   The negative electrode active material, the conductive additive, and the binder are filled in the porous aluminum current collector as a slurry dispersed in a solvent. The blending ratio of the negative electrode active material, the conductive additive and the binder is appropriately selected so as to obtain a desired effect. Further, the concentration of these components in the slurry is not limited. Although the solvent of the slurry is not particularly limited, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, water and the like are preferably used. When using polyvinylidene fluoride as a binder, it is preferable to use N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent. When using polytetrafluoroethylene, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, or the like as a binder, water is used. It is preferable to use it as a solvent.

負極活物質、導電助剤及び結着剤を溶媒に分散したスラリーは、例えば、圧入法などの公知の方法により多孔質アルミニウム集電体中に充填される。圧入法としては、多孔質アルミニウム集電体を隔膜として一方側にスラリーを配置し、他方側はスラリーの透過側とするものである。そして、他方側の透過側を減圧にしてスラリーを透過させることによって、多孔質アルミニウム集電体の空孔中に負極活物質、導電助剤、結着剤を充填するものである。これに替わって、一方側に配置したスラリーを加圧することにより、多孔質アルミニウム集電体の空孔中に負極活物質、導電助剤、結着剤を充填してもよい。また、圧入法に替えて、負極活物質、導電助剤及び結着剤を溶媒に分散したスラリー中に多孔質アルミニウム集電体を浸潰し、負極活物質、導電助剤、結着剤を多孔質アルミニウム集電体の空孔中に拡散させる方法(以下、浸漬法と称する)を採用してもよい。   A slurry in which a negative electrode active material, a conductive additive and a binder are dispersed in a solvent is filled in a porous aluminum current collector by a known method such as a press-fitting method. In the press-fitting method, a slurry is disposed on one side using a porous aluminum current collector as a diaphragm, and the other side is a slurry permeation side. And the negative electrode active material, the conductive support agent, and the binder are filled in the pores of the porous aluminum current collector by reducing the pressure on the other permeate side and allowing the slurry to permeate. Alternatively, the negative electrode active material, the conductive aid, and the binder may be filled in the pores of the porous aluminum current collector by pressurizing the slurry disposed on one side. In place of the press-fitting method, the porous aluminum current collector is immersed in a slurry in which a negative electrode active material, a conductive auxiliary agent, and a binder are dispersed in a solvent, and the negative electrode active material, the conductive auxiliary agent, and the binder are made porous. A method of diffusing into the pores of the porous aluminum current collector (hereinafter referred to as an immersion method) may be employed.

以上のようにして負極活物質、導電助剤および結着剤が充填された非水電解質二次電池用負極は、50〜200℃で溶媒を飛散させて乾燥される。
このようにして得られる非水電解質二次電池用負極は、ロールプレス機や平板プレス機等を用いて加圧するプレス処理によって活物質の電極密度を向上させることが好ましい。特に、平板プレス機によるプレス処理が望ましい。ロールプレス機を用いたプレス処理では、多孔質アルミニウム集電体が歪曲して電極が崩落するおそれがあるためである。
なお、平板プレス機によるプレス処理は10〜100MPaの圧力でプレスすることが好ましい。
The negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery filled with the negative electrode active material, the conductive additive and the binder as described above is dried by scattering the solvent at 50 to 200 ° C.
The negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery thus obtained is preferably improved in the electrode density of the active material by press treatment using a roll press machine or a flat plate press machine. In particular, press processing using a flat plate press is desirable. This is because, in the press treatment using a roll press, the porous aluminum current collector may be distorted and the electrode may collapse.
In addition, it is preferable that the press process by a flat plate press presses with the pressure of 10-100 Mpa.

<正極>
正極は、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な活物質を溶媒に分散したスラリーを多孔質アルミニウム集電体に充填することで得られる。この溶媒には、正極活物質の他に、導電助剤、結着剤及び増粘剤を更に加えても良い。
正極活物質は、非水電解質二次電池に使用できるものであれば特に制限されるものではなく、例えば、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リン酸鉄リチウム等のリチウム金属酸化物を挙げることができる。
<Positive electrode>
The positive electrode is obtained by filling a porous aluminum current collector with a slurry in which an active material capable of occluding and releasing lithium ions is dispersed in a solvent. In addition to the positive electrode active material, a conductive additive, a binder and a thickener may be further added to this solvent.
The positive electrode active material is not particularly limited as long as it can be used for a non-aqueous electrolyte secondary battery. For example, lithium metal oxides such as lithium cobaltate, lithium manganate, lithium nickelate, and lithium iron phosphate Can be mentioned.

結着剤は、特に限定されるものではなく、公知または市販のものを使用することができる。例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−プロピレン共重合体、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等が挙げられる。
また、導電助剤は負極に用いるのと同様のもの、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、活性炭、黒鉛等を挙げることができる。更に、増粘剤は、カルボキシメチルセルロース(CMC)の水溶液等を用いることができる。
A binder is not specifically limited, A well-known or commercially available thing can be used. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), ethylene-propylene copolymer, styrene butadiene rubber (SBR), polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethyl cellulose (CMC) and the like.
Examples of the conductive auxiliary agent are the same as those used for the negative electrode, for example, carbon black such as acetylene black and ketjen black, activated carbon, graphite and the like. Further, an aqueous solution of carboxymethyl cellulose (CMC) or the like can be used as the thickener.

<セパレータ>
負極と正極のセパレータは、一般的に用いられているポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などの高分子膜が用いられる。
また、非水電解質は、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネ-ト(DEC)などの有機溶媒に溶解させた六フッ化リン酸リチウム(LiPF)、過塩素酸リチウム(LiClO)を用いることができる。
<Separator>
For the separator between the negative electrode and the positive electrode, generally used polymer films such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP) are used.
As the non-aqueous electrolyte, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) or lithium perchlorate (LiClO 4 ) dissolved in an organic solvent such as ethylene carbonate (EC) or diethyl carbonate (DEC) is used. be able to.

以下に発明例及び比較例により、本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   The present invention will be specifically described below with reference to invention examples and comparative examples. The present invention is not limited to the following examples.

(多孔質アルミニウム集電体の作製)
まず、本発明に係る非水電解質二次電池用電極に用いる多孔質アルミニウム集電体を以下のようにして作製した。
アルミニウム粉末として、純アルミニウム粉末(メジアン径3μm、融点660℃)を用い、支持粉末として、塩化ナトリウム粉末(粒径400μm(ふるい目開き中央値、融点800℃)を用いた。各粉末を純アルミニウム粉末8vol%:塩化ナトリウム粉末92vol%の体積割合で混合し、混合粉末を調製した。
この混合粉末をφ20mmの穴を有する金型に充填し、400MPaの圧力で加圧成形した。混合物の充填量は加圧成形体の厚さが1mmとなる質量とした。この加圧成形体を最大到達圧力が1×10−2Pa以下の雰囲気下において、670℃、5分間、熱処理することで焼結体を作製し、得られた焼結体を流水(水道水)中に6時間浸漬して支持粉末を溶出させ、多孔質アルミニウム集電体(直径20mm×厚さ1mm)を作製した。
(非水電解質二次電池用負極の作製)
負極活物質としてチタン酸リチウム90重量部、導電助剤としてアセチレンブラック5重量部、結着剤としてポリフッ化ビニリデン5重量部を、溶媒である適量のN−メチル−2−ピロリドンに分散して攪拌混合し、スラリーを調製した。
上述の浸漬法を用いて、負極活物質、導電助剤及び結着剤を溶媒に分散したスラリー中に前記方法により作製した多孔質アルミニウム集電体(φ20、空孔率93%、孔径300μm)を浸漬し、減圧した(−0.1MPa)。浸潰後、多孔質アルミニウム集電体の表裏面に付着した余分なスラリーを、ヘラを用いて擦り切り落とした。次いで、スラリーを充填した多孔質アルミニウム集電体を乾燥装置内に配置し、80℃で2時間乾燥させ、密度2.0g/ccになるまでプレス処理(60MPa)をし、非水電解質二次電池用負極の試料(以下、負極試料と言う)を作製した。
(Preparation of porous aluminum current collector)
First, a porous aluminum current collector used for the electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention was produced as follows.
Pure aluminum powder (median diameter 3 μm, melting point 660 ° C.) was used as the aluminum powder, and sodium chloride powder (particle size 400 μm (median sieve opening, melting point 800 ° C.)) was used as the supporting powder. Powder 8 vol%: Sodium chloride powder 92 vol% was mixed at a volume ratio to prepare a mixed powder.
This mixed powder was filled in a mold having a hole with a diameter of 20 mm and pressure-molded at a pressure of 400 MPa. The filling amount of the mixture was set to a mass at which the thickness of the pressure molded body was 1 mm. The sintered compact is produced by heat-treating this pressure-molded body in an atmosphere having a maximum ultimate pressure of 1 × 10 −2 Pa or less at 670 ° C. for 5 minutes, and the resulting sintered body is washed with running water (tap water). ) For 6 hours to elute the supporting powder to prepare a porous aluminum current collector (diameter 20 mm × thickness 1 mm).
(Preparation of negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery)
90 parts by weight of lithium titanate as a negative electrode active material, 5 parts by weight of acetylene black as a conductive auxiliary agent, and 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder are dispersed in an appropriate amount of N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent and stirred. Mix to prepare a slurry.
Porous aluminum current collector (φ20, porosity 93%, pore diameter 300 μm) prepared by the above method in a slurry in which a negative electrode active material, a conductive additive and a binder are dispersed in a solvent using the above-described immersion method Was immersed and depressurized (−0.1 MPa). After soaking, excess slurry adhered to the front and back surfaces of the porous aluminum current collector was scraped off using a spatula. Next, the porous aluminum current collector filled with the slurry is placed in a drying apparatus, dried at 80 ° C. for 2 hours, pressed (60 MPa) until the density reaches 2.0 g / cc, and the non-aqueous electrolyte secondary A negative electrode sample for a battery (hereinafter referred to as a negative electrode sample) was prepared.

(非水電解質二次電池用正極の作製)
正極活物質として炭素被覆リン酸鉄リチウム100重量部、導電助剤としてアセチレンブラック6.8重量部、結着剤として水分散バインダである固形分濃度40質量%のアクリル系共重合体3重量部(固形分として)、ならびに、分散剤として水溶液中の固形分濃度2質量%のカルボキシメチルセルロース2重量部(固形分として)を、溶媒である所望のイオン交換水に分散してスラリーを調製した。
上述の浸漬法を用いて、正極活物質、導電助剤及び結着剤を溶媒に分散したスラリー中に、上記方法により作製した多孔質アルミニウム集電体(φ20、空孔率93%、孔径300μm)を浸漬し、減圧した(−0.1MPa)。浸漬後、多孔質アルミニウム集電体表裏面に付着した余剰スラリーを、ヘラを用いて擦り切り落とした。次いで、スラリーを充填した多孔質アルミニウム集電体を乾燥装置内に配置し、80℃で2時間乾燥させ、密度1.8g/ccになるまでプレス処理(60MPa)をし、非水電解質二次電池用正極の試料(以下、正極試料と言う)を作製した。
即ち、本実施例では正極、負極とも集電体を多孔質アルミニウム集電体としたものである。
(Preparation of positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery)
100 parts by weight of carbon-coated lithium iron phosphate as a positive electrode active material, 6.8 parts by weight of acetylene black as a conductive additive, and 3 parts by weight of an acrylic copolymer having a solid content concentration of 40% by mass as a water-dispersing binder A slurry was prepared by dispersing 2 parts by weight (as a solid content) of carboxymethyl cellulose (as a solid content) and 2 parts by weight of a carboxymethyl cellulose having a solid content concentration of 2% by mass (as a solid content) in an aqueous solution as a dispersant.
A porous aluminum current collector (φ20, porosity 93%, pore diameter 300 μm) prepared by the above method in a slurry in which a positive electrode active material, a conductive additive and a binder were dispersed in a solvent using the above-described immersion method. ) Was immersed and depressurized (−0.1 MPa). After immersion, surplus slurry adhered to the front and back surfaces of the porous aluminum current collector was scraped off using a spatula. Next, the porous aluminum current collector filled with the slurry is placed in a drying apparatus, dried at 80 ° C. for 2 hours, pressed (60 MPa) until the density becomes 1.8 g / cc, and the non-aqueous electrolyte secondary A battery positive electrode sample (hereinafter referred to as a positive electrode sample) was prepared.
That is, in this example, the current collector is a porous aluminum current collector for both the positive electrode and the negative electrode.

(評価セルの作製)
上記のプレス処理した負極試料、正極試料を用いて評価セルを作製した。電解液として、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネートとの混合溶媒(体積比で2:5:3)にLiPFを1.3mol/L溶解させた非水電解液を用い、セパレータとして微多孔質ポリエチレン膜を用いた。外装体には、ポリプロピレンブロックを加工した樹脂製容器を用い、負極試料、及び正極試料に設けた各端子の開放端部が外部露出するように電極群を収納封口した。
(Production of evaluation cell)
An evaluation cell was prepared using the negative electrode sample and the positive electrode sample subjected to the press treatment. As the electrolytic solution, a non-aqueous electrolytic solution in which 1.3 mol / L of LiPF 6 was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and dimethyl carbonate (volume ratio 2: 5: 3) was used, and the separator was microporous. A quality polyethylene film was used. A resin container in which a polypropylene block was processed was used as the outer package, and the electrode group was housed and sealed so that the negative electrode sample and the open end of each terminal provided on the positive electrode sample were exposed to the outside.

非水電解質二次電池用負極において、負極活物質としてチタン酸リチウム98重量部、結着剤として水分散バインダである固形分濃度40質量%のSBR系水系バインダ1重量部(固形分として)、ならびに、分散剤として水溶液中の固形分濃度1質量%のカルボキシメチルセルロース1重量部(固形分として)を、溶媒である適量のイオン交換水に分散してスラリーを調製した。実施例1と同様の浸漬法にて多孔質アルミニウム集電体内部にスラリーを充填し、負極試料を作製した。その後、実施例1と同様にして評価セルを作製し、電池試験を行った。   In the negative electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, 98 parts by weight of lithium titanate as a negative electrode active material, 1 part by weight of an SBR aqueous binder having a solid content concentration of 40% by weight as a binder (as solid content), In addition, a slurry was prepared by dispersing 1 part by weight (as solid content) of carboxymethylcellulose having a solid content concentration of 1% by mass in an aqueous solution as a dispersant in an appropriate amount of ion-exchanged water as a solvent. A slurry was filled in the porous aluminum current collector by the same dipping method as in Example 1 to prepare a negative electrode sample. Thereafter, an evaluation cell was prepared in the same manner as in Example 1, and a battery test was performed.

<比較例1>
この比較例1は、実施例1において、負極の集電体に金属箔を用いたものである。
すなわち、比較例1では、負極を多孔質アルミニウム集電体に替えて、厚さ20μmのアルミニウム箔を集電体に用い、この集電体上に、上記実施例1で作製したスラリーを塗布して乾燥させ、負極試料を作製した。その後、実施例1と同様にして評価セルを作製し、電池試験を行った。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, a metal foil is used for the current collector of the negative electrode in Example 1.
That is, in Comparative Example 1, the negative electrode was replaced with a porous aluminum current collector, an aluminum foil having a thickness of 20 μm was used as the current collector, and the slurry prepared in Example 1 was applied onto the current collector. And dried to prepare a negative electrode sample. Thereafter, an evaluation cell was prepared in the same manner as in Example 1, and a battery test was performed.

<比較例2>
この比較例2は、実施例2において、負極の集電体に金属箔を用いたものである。
すなわち、比較例2では、負極を多孔質アルミニウム集電体に替えて、厚さ20μmのアルミニウム箔を集電体に用い、この集電体上に、上記実施例2で作製したスラリーを塗布して乾燥させ、負極試料を作製した。その後、実施例1と同様にして評価セルを作製し、電池試験を行った。
<Comparative example 2>
This comparative example 2 uses a metal foil for the current collector of the negative electrode in the example 2.
That is, in Comparative Example 2, the negative electrode was replaced with a porous aluminum current collector, an aluminum foil having a thickness of 20 μm was used as the current collector, and the slurry prepared in Example 2 was applied onto the current collector. And dried to prepare a negative electrode sample. Thereafter, an evaluation cell was prepared in the same manner as in Example 1, and a battery test was performed.

<比較例3>
この比較例3は、実施例1において、正極の集電体に金属箔を用いたものである。
すなわち、比較例3では、正極を多孔質アルミニウム集電体に替えて、厚さ20μmのアルミ箔を集電体に用い、この集電体上に、上記実施例1で作製したスラリーを塗布して乾燥させ、正極試料を作製した。その後、実施例1と同様にして評価セルを作製し、電池試験を行った。
<Comparative Example 3>
This Comparative Example 3 uses a metal foil as the positive electrode current collector in Example 1.
That is, in Comparative Example 3, the positive electrode was replaced with a porous aluminum current collector, an aluminum foil with a thickness of 20 μm was used as the current collector, and the slurry prepared in Example 1 was applied onto this current collector. And dried to prepare a positive electrode sample. Thereafter, an evaluation cell was prepared in the same manner as in Example 1, and a battery test was performed.

<比較例4>
この比較例4は、実施例1において、正極、負極の集電体に金属箔を用いたいものである。
すなわち、比較例4では、負極を多孔質アルミニウム集電体に替えて、厚さ20μmのアルミニウム箔を集電体に用い、この集電体上に、上記実施例1で作製したスラリーを塗布して乾燥させ、負極試料を作製した。また、正極を多孔質アルミニウム集電体に替えて、厚さ20μmのアルミ箔を集電体に用い、この集電体上に、上記実施例1で作製したスラリーを塗布して乾燥させ、正極試料を作製した。その後、実施例1と同様にして評価セルを作製し、電池試験を行った。
<Comparative example 4>
In Comparative Example 4, the metal foil is used for the positive and negative electrode current collectors in Example 1.
That is, in Comparative Example 4, the negative electrode was replaced with a porous aluminum current collector, an aluminum foil having a thickness of 20 μm was used as the current collector, and the slurry prepared in Example 1 was applied onto this current collector. And dried to prepare a negative electrode sample. Further, the positive electrode was replaced with a porous aluminum current collector, and an aluminum foil having a thickness of 20 μm was used as the current collector. The slurry produced in Example 1 was applied onto the current collector and dried, and the positive electrode A sample was prepared. Thereafter, an evaluation cell was prepared in the same manner as in Example 1, and a battery test was performed.

実施例1、実施例2、比較例1乃至比較例4において作製した負極試料、及び正極試料の電極容量を次の表1に示す。
なお、電極容量は、電極容量(mAh)=活物質の理論容量(mAh/g)×作製した各電極の活物質重量(g)から求めた。また、負極、正極の試料の厚さは夫々膜厚計を用いて計測した。
Table 1 shows the electrode capacities of the negative electrode samples and the positive electrode samples prepared in Example 1, Example 2, and Comparative Examples 1 to 4.
The electrode capacity was determined from electrode capacity (mAh) = theoretical capacity of active material (mAh / g) × active material weight (g) of each prepared electrode. The thicknesses of the negative electrode and positive electrode samples were measured using a film thickness meter.

Figure 0005961067
Figure 0005961067

表1に示されるように、正極、負極の集電体を多孔質アルミニウムとした実施例1及び実施例2は、正極または/および負極の集電体を金属箔とした比較例1乃至4(比較例1、2、4の負極、比較例3、4の正極)に比べ、電極容量が4倍以上(約6〜7倍)に達していることが分かる。つまり、この結果から、従来の金属箔集電体及び電極活物質を用いて、電極塗膜層の厚膜化による高容量化は困難であったが、多孔質アルミニウム集電体を用いることで、金属箔集電体を用いた電極と同じ面積の電極でありながらも、高容量化できることが明らかとなった。   As shown in Table 1, Examples 1 and 2 in which the positive electrode and negative electrode current collectors were porous aluminum were used in Comparative Examples 1 to 4 (in which positive electrode and / or negative electrode current collectors were metal foils). It can be seen that the electrode capacity reaches 4 times or more (about 6 to 7 times) as compared with the negative electrodes of Comparative Examples 1, 2, and 4 and the positive electrodes of Comparative Examples 3 and 4. That is, from this result, it was difficult to increase the capacity by increasing the thickness of the electrode coating layer using the conventional metal foil current collector and electrode active material, but by using a porous aluminum current collector, It has been clarified that the capacity can be increased even though the electrode has the same area as the electrode using the metal foil current collector.

更に、電池の容量は、電極容量により決定され、正極または負極のうち、容量が低い電極によって規制される。したがって、実施例1及び実施例2の電池は、比較例1〜4の電池に対して、約6〜7倍の容量を有していることになる。このことから、正極及び負極に多孔質アルミニウム集電体を用いた電極で構成された電池は、金属箔集電体を用いた電極で構成された電池と同じ電極面積、電極枚数でありながらも、高容量化できることが明らかである。   Furthermore, the capacity of the battery is determined by the electrode capacity, and is regulated by an electrode having a lower capacity of the positive electrode and the negative electrode. Therefore, the batteries of Example 1 and Example 2 have a capacity of about 6 to 7 times that of the batteries of Comparative Examples 1 to 4. Therefore, a battery composed of electrodes using a porous aluminum current collector for the positive electrode and the negative electrode has the same electrode area and number of electrodes as a battery composed of an electrode using a metal foil current collector. It is clear that the capacity can be increased.

(電池試験)
実施例1、実施例2、比較例1乃至比較例4で得られた電池を用いて、充放電特性の評価試験を行った。
初回充放電試験は0.5mAの電流で2.2Vまで充電し、0.5mAの電流で1.5Vまで放電した。面積あたりの初回放電容量を表2に示す。
またサイクル試験は0.5mAの電流で2.2Vまで充電し、0.5mAの電流で1.2Vまで放電するサイクルを1サイクルとし、100サイクル行った。このサイクル試験の100サイクル後の容量維持率を表3に示す。
なお、100サイクル後の容量維持率は、初期容量を100%としたときの100サイクル後の容量を比率で表したものである。
(Battery test)
Using the batteries obtained in Example 1, Example 2, and Comparative Examples 1 to 4, an evaluation test of charge / discharge characteristics was performed.
In the first charge / discharge test, the battery was charged to 2.2 V with a current of 0.5 mA and discharged to 1.5 V with a current of 0.5 mA. Table 2 shows the initial discharge capacity per area.
In the cycle test, a cycle in which charging was performed at a current of 0.5 mA up to 2.2 V and discharging was performed at a current of 0.5 mA up to 1.2 V was performed for 100 cycles. Table 3 shows the capacity retention rate after 100 cycles of this cycle test.
The capacity maintenance rate after 100 cycles is a ratio of the capacity after 100 cycles when the initial capacity is 100%.

Figure 0005961067
Figure 0005961067

表2に示されるように、実施例1及び実施例2の電池は、比較例1〜比較例4の電池よりも放電容量が大きいことが分かる。電池の容量は、電極容量により決定し、正極または負極のうち、容量が低い電極によって規制される。そのため、実施例1及び実施例2の電池は、比較例1〜4の電池に対して、約5〜7倍の容量を有していた。このことから、正極及び負極に多孔質アルミニウム集電体を用いた電極で構成された電池は、金属箔集電体を用いた電極で構成された電池と同じ電極面積、電極枚数でありながらも、高容量化できることが分かる。   As shown in Table 2, it can be seen that the batteries of Example 1 and Example 2 have a larger discharge capacity than the batteries of Comparative Examples 1 to 4. The capacity of the battery is determined by the electrode capacity, and is regulated by an electrode having a lower capacity of the positive electrode and the negative electrode. Therefore, the batteries of Example 1 and Example 2 had a capacity about 5 to 7 times that of the batteries of Comparative Examples 1 to 4. Therefore, a battery composed of electrodes using a porous aluminum current collector for the positive electrode and the negative electrode has the same electrode area and number of electrodes as a battery composed of an electrode using a metal foil current collector. It can be seen that the capacity can be increased.

Figure 0005961067
Figure 0005961067

表3に示されるように、実施例1及び実施例2は、比較例1乃至比較例4に比べ、容量維持率に優れていることが分かる。これは、集電体の多孔体構造により活物質が保持されているため、サイクル数に伴う活物質の脱落といった劣化挙動が抑制されているからではないか、と考えられる。   As shown in Table 3, it can be seen that Example 1 and Example 2 are superior in capacity retention rate as compared with Comparative Examples 1 to 4. This is probably because the active material is held by the porous structure of the current collector, so that the deterioration behavior such as dropping of the active material with the number of cycles is suppressed.

以上説明したように、本発明によれば、正極、負極共に多孔質アルミニウム集電体を集電体として用いて非水電解質二次電池を構成したため、集電体として一般的に用いられている金属箔に電極材を塗布して構成した塗布電極に比べ、高容量、長寿命の非水電解質二次電池用正極が得られる。
これに加え、本発明によれば、集電体の多孔質構造により正、負極活物質が保持されているため、充放電の繰り返しに伴う正、負極活物質の脱落といった劣化挙動が抑制される。特に、高容量化のため多量の正、負極活物質層を金属箔の集電体に塗布した場合、電極の乾燥工程やプレス工程において集電体から正、負極活物質が脱落してしまうが、多孔質集電体を用いればこれを抑制できる。
更に、負極に多孔質アルミニウム集電体を集電体として用いることで、銅を集電体として用いる場合に比べてコストを下げることができる。
従って、本発明によれば、正極、負極共に多孔質アルミニウム集電体を用いることにより、電池特性の劣化を抑え、高容量かつ充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池が得られる。
As described above, according to the present invention, since the non-aqueous electrolyte secondary battery is configured using the porous aluminum current collector as the current collector for both the positive electrode and the negative electrode, it is generally used as the current collector. A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery having a high capacity and a long life can be obtained as compared with a coated electrode formed by applying an electrode material to a metal foil.
In addition, according to the present invention, since the positive and negative electrode active materials are held by the porous structure of the current collector, deterioration behavior such as positive and negative electrode active materials falling off due to repeated charge and discharge is suppressed. . In particular, when a large amount of positive and negative electrode active material layers are applied to a metal foil current collector to increase the capacity, the positive and negative electrode active materials may fall off from the current collector in the electrode drying process or pressing process. This can be suppressed by using a porous current collector.
Furthermore, by using a porous aluminum current collector as the current collector for the negative electrode, the cost can be reduced compared to the case where copper is used as the current collector.
Therefore, according to the present invention, by using a porous aluminum current collector for both the positive electrode and the negative electrode, it is possible to obtain a non-aqueous electrolyte secondary battery that suppresses deterioration of battery characteristics and has high capacity and excellent charge / discharge cycle characteristics.

Claims (4)

三次元多孔質アルミニウム集電体に正極活物質を充填した正極と、三次元多孔質アルミニウム集電体に負極活物質を充填した負極とを備え、
前記正極及び前記負極に使用される前記三次元多孔質アルミニウム集電体は、所定の体積割合で混合したアルミニウム粉末と支持粉末の混合粉末を加圧成形して成る成形体を不活性雰囲気中で熱処理してアルミニウム粉末から液相を生じさせ、アルミニウム粉末同士を接合し、前記支持粉末を除去して製造された三次元多孔質アルミニウム集電体であって、前記支持粉末が除去された空隙と、その空隙の周囲を形成する接合したアルミニウム粉末の結合金属粉末壁とによって構成され、前記結合金属粉末壁には多くの微細な孔が形成されており、空隙同士がこれら微細孔によって連結したオープンセル型の構造であり、
前記負極活物質は金属酸リチウムであることを特徴とする非水電解質二次電池。
A positive electrode in which a three-dimensional porous aluminum current collector is filled with a positive electrode active material, and a negative electrode in which a three-dimensional porous aluminum current collector is filled with a negative electrode active material,
In the inert atmosphere, the three-dimensional porous aluminum current collector used for the positive electrode and the negative electrode is formed by press-molding a mixed powder of an aluminum powder and a support powder mixed at a predetermined volume ratio. causing aluminum powder or et liquid phase by heat treatment to bond the aluminum powder same, and the support powder is a three-dimensional porous aluminum current collector manufactured by removing the supporting powder is removed And the bonded metal powder wall of the joined aluminum powder that forms the periphery of the void. The bonded metal powder wall has many fine holes, and the voids are formed by these fine holes. It is a connected open cell type structure,
The negative active material of the nonaqueous electrolyte secondary battery comprising lithium der Rukoto metal acid.
前記アルミニウム粉末の粒径は、1〜50μmであることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。   The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein a particle diameter of the aluminum powder is 1 to 50 μm. 前記三次元多孔質アルミニウム集電体の空孔率は80%以上、95%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の非水電解質二次電池。   3. The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the three-dimensional porous aluminum current collector has a porosity of 80% or more and 95% or less. 所定の体積割合で混合したアルミニウム粉末と支持粉末の混合粉末を加圧成形して成る成形体を不活性雰囲気中で熱処理してアルミニウム粉末から液相を生じさせ、アルミニウム粉末同士を接合し、前記支持粉末を除去して、前記支持粉末が除去された空隙と、その空隙の周囲を形成する接合したアルミニウム粉末の結合金属粉末壁とによって構成され、前記結合金属粉末壁には多くの微細な孔が形成されており、空隙同士がこれら微細孔によって連結したオープンセル型の構造の三次元多孔質アルミニウム集電体を製造する工程と、
前記三次元多孔質アルミニウム集電体に正極活物質を充填した正極と、前記三次元多孔質アルミニウム集電体に金属酸リチウムの負極活物質を充填した負極とを製造する工程と
を備えることを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。
Given mixed with aluminum powder in a volume ratio of the molded body of the mixed powder formed by pressure-molding of the support powder was heat-treated in an inert atmosphere to cause the aluminum Powder or al-liquid phase, joining the aluminum powder What happened and removal of the support powder, and the support powder is removed void, it is constituted by a coupling metal powder walls of the joined aluminum powder to form the periphery of the void, many of the bound metal powder walls A step of producing a three-dimensional porous aluminum current collector having an open cell structure in which fine pores are formed and voids are connected by these fine pores ;
Producing a positive electrode in which the three-dimensional porous aluminum current collector is filled with a positive electrode active material , and a negative electrode in which the three-dimensional porous aluminum current collector is filled with a negative electrode active material of lithium metalate. A method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery.
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