JP5961912B2 - 電極密度及び電極空隙率の測定方法 - Google Patents
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Description
<数1>
d=λ/2sinθ (1)
<数2>
D=M/(S×H) (2)
前記式において、
Dは電極密度を表し、
Sは電極面積であり、
Mは電極から電極基材を除いた電極活物質の質量であり、
Hは電極から電極基材を除いた電極活物質の厚さを表す。
<数3>
P=(1-D)/T×100 (3)
前記式において、
Pは電極空隙率を表し、
Dは電極密度を表し、
Tは電極から電極基材を除いた電極活物質の真密度(true density)を表す。
[発明を実施するための形態]
[製造例1]
負極活物質として黒鉛、バインダとしてカルボキシメチルセルロース(CMC)とスチレンブタジエンゴム(SBR)、導電剤としてカーボンブラック(carbon black)をそれぞれ96重量%、1重量%、2重量%及び1重量%とし、溶媒である水に添加して負極混合物スラリーを製造した。前記負極混合物スラリーを厚さが約21.2μmの負極基材である銅(Cu)薄膜に塗布し、乾燥して負極を製造した後、ロールプレス(roll press)を行って厚さが61.8μmの負極を製造した。
負極の厚さが54.2μmであることを除いては、実施例1と同じ方法で負極を製造した。
負極の厚さが49.8μmであることを除いては、実施例1と同じ方法で負極を製造した。
負極の厚さが49.1μmであることを除いては、実施例1と同じ方法で負極を製造した。
負極の厚さが47.0μmであることを除いては、実施例1と同じ方法で負極を製造した。
負極の厚さが52.0μmであることを除いては、実施例1と同じ方法で負極を製造した。
負極の厚さが48.5μmであることを除いては、実施例1と同じ方法で負極を製造した。
<負極の密度測定>
製造例1から5で製造された負極で特定面積の負極を採取し、採取した負極の面積、質量及び厚さを測定しており、この結果を数式(2)に代入して負極密度(D)を求めた。これは下記表1の通りである:
求めようとする製造例6及び7で製造された負極で、黒鉛活物質のI004/I110値は下記表3の通りである。
製造例6から7で製造された負極で特定面積の負極を採取し、負極の面積、質量及び厚さを測定して負極密度(D)を求めており、これを下記表5に示した:
<負極の空隙率の測定>
1) 負極空隙率及び負極活物質のI004/I110の相関関係式を求める
製造例6及び7で製造された負極で黒鉛活物質のI004/I110値は、前記実施例1の表3に示した値を用いた。
Claims (12)
- X-線回折によって密度を求めようとする電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピーク値を求める段階;及び
予め求めた電極密度及び電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピーク値の間の予め得られた相関関係式によって求めようとする電極密度を算出する段階
を含む電極密度の測定方法。 - 前記電極活物質は、炭素系活物質を含むことを特徴とする請求項1に記載の電極密度の測定方法。
- 前記相関関係式において、電極密度と電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピークの相関関係は、線形関係であることを特徴とする請求項2に記載の電極密度の測定方法。
- 前記電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピークは、I002/I100、I002/I110、I004/I100、I004/I110、I006/I100またはI006/I110であることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の電極密度の測定方法。
- 前記相関関係式は、同一の電極活物質を含む少なくとも3つ以上の電極密度を下記数式(2)に従って求め、X-線回折により該電極の電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピーク値を測定し、下記数式(2)に従って求めた電極密度と電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピーク値の間の相関関係を分析することで得られることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の電極密度の測定方法:
<数1>
D=M/(S×H) (2)
前記式において、
Dは電極密度を表し、
Sは電極面積であり、
Mは電極から電極基材を除いた電極活物質の質量であり、
Hは電極から電極基材を除いた電極活物質の厚さを表す。 - 前記相関関係式において、電極密度は0.6から1.0の決定係数(R2)を有することを特徴とする請求項5に記載の電極密度の測定方法。
- X-線回折によって空隙率を求めようとする電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピーク値を求める段階;及び
予め求めた電極空隙率及び電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピーク値の間の予め得られた相関関係式によって求めようとする電極空隙率を算出する段階
を含む電極空隙率の測定方法。 - 前記電極活物質は、炭素系活物質を含むことを特徴とする請求項7に記載の電極空隙率の測定方法。
- 前記相関関係式において、電極空隙率と電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピークの相関関係は、線形関係であることを特徴とする請求項8に記載の電極空隙率の測定方法。
- 前記電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピークは、I002/I100、I002/I110、I004/I100、I004/I110、I006/I100またはI006/I110であることを特徴とする請求項7から9の何れか1項に記載の電極空隙率の測定方法。
- 前記相関関係式は、同一の電極活物質を含む少なくとも3つ以上の電極空隙率を下記数式(3)に従って求め、X-線回折により該電極の電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピーク値を測定して下記数式(3)に従って求めた電極空隙率と電極活物質のI平行方向ピーク/I垂直方向ピーク値の間の相関関係を分析することで得られることを特徴とする請求項7から10の何れか1項に記載の電極空隙率の測定方法:
<数2>
P=(1-D)/T×100 (3)
前記式において、
Pは電極空隙率を表し、
Dは電極密度を表し、
Tは電極から電極基材を除いた電極活物質の真密度を表す。 - 前記相関関係式において、電極空隙率は0.6から1.0の決定係数(R2)を有することを特徴とする請求項11に記載の電極空隙率の測定方法。
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