JPH05135759A - 非水溶媒系電池の電極とその製造法 - Google Patents
非水溶媒系電池の電極とその製造法Info
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- JPH05135759A JPH05135759A JP3323780A JP32378091A JPH05135759A JP H05135759 A JPH05135759 A JP H05135759A JP 3323780 A JP3323780 A JP 3323780A JP 32378091 A JP32378091 A JP 32378091A JP H05135759 A JPH05135759 A JP H05135759A
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- Japan
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- electrode
- layer
- battery
- current collector
- electron
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 生産性の優れた電極とその製造法を提供す
る。 【構成】 本発明の非水溶媒系電池の電極は、電極集電
体１と活物質層３と電子伝導性を有する層２とからな
り、前記電子伝導性を有する層２は、電子伝導性粒子と
該粒子の結着剤とからなり、前記電極集電体１と前記活
物質層３との間に介在し、前記電極集電体１と接着して
いるものであり、前記結着剤は、反応性二重結合を持つ
モノマーからなる高分子化合物であることを特徴とす
る。そして、本発明の製造法は、前記電子伝導性を有す
る層２に紫外線または電子線を照射して、該層２に含ま
れる高分子化合物を硬化または重合することを特徴とす
る。
る。 【構成】 本発明の非水溶媒系電池の電極は、電極集電
体１と活物質層３と電子伝導性を有する層２とからな
り、前記電子伝導性を有する層２は、電子伝導性粒子と
該粒子の結着剤とからなり、前記電極集電体１と前記活
物質層３との間に介在し、前記電極集電体１と接着して
いるものであり、前記結着剤は、反応性二重結合を持つ
モノマーからなる高分子化合物であることを特徴とす
る。そして、本発明の製造法は、前記電子伝導性を有す
る層２に紫外線または電子線を照射して、該層２に含ま
れる高分子化合物を硬化または重合することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウム一次電池、リ
チウム二次電池、その他非水溶媒系電池の電極とその製
造法に関するものである。
チウム二次電池、その他非水溶媒系電池の電極とその製
造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電極は、負極合剤、正極合剤など
の電極合剤をスラリー状にして電極集電体に塗布して製
造していた。しかし、この電極は電池組立工程で電極集
電体から電極合剤の一部が脱離しやすく、それに伴って
電池の内部抵抗が大きくなり、電池の放電電圧が低下し
た。さらに繰り返し充放電の過程で、電極活物質が膨
張、収縮を繰り返し、電極集電体上から、電極合剤の一
部が脱離するという問題点を有していた。この問題点を
解決するために本発明者は、電極集電体と活物質層との
間に電子伝導性粒子と該粒子の結着剤である熱硬化性樹
脂からなる電子伝導性を有する層を設けることを特願平
１−３０６１９３号で提案した。
の電極合剤をスラリー状にして電極集電体に塗布して製
造していた。しかし、この電極は電池組立工程で電極集
電体から電極合剤の一部が脱離しやすく、それに伴って
電池の内部抵抗が大きくなり、電池の放電電圧が低下し
た。さらに繰り返し充放電の過程で、電極活物質が膨
張、収縮を繰り返し、電極集電体上から、電極合剤の一
部が脱離するという問題点を有していた。この問題点を
解決するために本発明者は、電極集電体と活物質層との
間に電子伝導性粒子と該粒子の結着剤である熱硬化性樹
脂からなる電子伝導性を有する層を設けることを特願平
１−３０６１９３号で提案した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
述べた結着剤は、熱硬化性樹脂を使用しているために、
硬化または重合に数十分〜数時間必要とし、生産性が低
下するという問題点を有していた。
述べた結着剤は、熱硬化性樹脂を使用しているために、
硬化または重合に数十分〜数時間必要とし、生産性が低
下するという問題点を有していた。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、生産性が優れた電
極およびその製造法を提供することにある。
であって、その目的とするところは、生産性が優れた電
極およびその製造法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電極は、電極集電体１と活物質層３と電子
伝導性を有する層２とからなる非水溶媒系電池の電極で
あって、 前記電子伝導性を有する層２は、電子伝導性
粒子と該粒子の結着剤とからなり、前記電極集電体１と
前記活物質層３との間に介在し、前記電極集電体１と接
着しているものであり、前記結着剤は、反応性二重結合
を持つモノマーからなる高分子化合物であることを特徴
とするものである。
に、本発明の電極は、電極集電体１と活物質層３と電子
伝導性を有する層２とからなる非水溶媒系電池の電極で
あって、 前記電子伝導性を有する層２は、電子伝導性
粒子と該粒子の結着剤とからなり、前記電極集電体１と
前記活物質層３との間に介在し、前記電極集電体１と接
着しているものであり、前記結着剤は、反応性二重結合
を持つモノマーからなる高分子化合物であることを特徴
とするものである。
【０００６】そして、前記高分子化合物がアクリロイル
基または／およびメタクルロイル基を持つことが好まし
く、前記電子伝導性粒子が炭素粒子、金属粉、導電性セ
ラミックの中から少なくとも一種類が含まれることが好
ましい。
基または／およびメタクルロイル基を持つことが好まし
く、前記電子伝導性粒子が炭素粒子、金属粉、導電性セ
ラミックの中から少なくとも一種類が含まれることが好
ましい。
【０００７】また、本発明の製造法は、電極集電体１の
表面に電子伝導性を有する層２を形成し、次いで、前記
電子伝導性を有する層２に紫外線または電子線を照射し
て該層２に含まれる高分子化合物を硬化または重合し、
次いで、前記電子伝導性を有する層２の上に活物質層３
を形成することを特徴とするものである。
表面に電子伝導性を有する層２を形成し、次いで、前記
電子伝導性を有する層２に紫外線または電子線を照射し
て該層２に含まれる高分子化合物を硬化または重合し、
次いで、前記電子伝導性を有する層２の上に活物質層３
を形成することを特徴とするものである。
【０００８】
【作 用】電極集電体１と活物質３との間に電子伝導性
粒子と結着剤とからなる層２を設けることによって、活
物質３が電極集電体１と強固に接合し、製造工程中や電
池の使用中に脱離することがない。また、前記層２の結
着剤に反応性二重結合を持つモノマーからなる高分子化
合物を用いているため紫外線または電子線を照射するだ
けで短時間に硬化または重合できる。
粒子と結着剤とからなる層２を設けることによって、活
物質３が電極集電体１と強固に接合し、製造工程中や電
池の使用中に脱離することがない。また、前記層２の結
着剤に反応性二重結合を持つモノマーからなる高分子化
合物を用いているため紫外線または電子線を照射するだ
けで短時間に硬化または重合できる。
【０００９】
【実施例】以下本発明について実施例により詳細に説明
する。 （実施例１）図１は、本発明の電極の実施例の断面図で
ある。図において、１は電極集電体であり、厚さ２０μ
ｍのステンレス箔、２は、電子伝導性粒子として炭素粒
子５０wt％、該粒子の結着剤としてエポキシアクリレー
ト樹脂５０wt％からなる厚さ５μｍの電子伝導性を有す
る層、３は正極合剤からなる活物質層である。本実施例
の正極電極は、ステンレス箔１に電子導電性を有する層
２をコーティングなどの方法により形成し、電子線を照
射して硬化または重合した。硬化または重合に要した時
間は、約３秒であった。その上にスラリー状のＭｎＯ2
正極合剤を塗布して活物質層３を形成した。
する。 （実施例１）図１は、本発明の電極の実施例の断面図で
ある。図において、１は電極集電体であり、厚さ２０μ
ｍのステンレス箔、２は、電子伝導性粒子として炭素粒
子５０wt％、該粒子の結着剤としてエポキシアクリレー
ト樹脂５０wt％からなる厚さ５μｍの電子伝導性を有す
る層、３は正極合剤からなる活物質層である。本実施例
の正極電極は、ステンレス箔１に電子導電性を有する層
２をコーティングなどの方法により形成し、電子線を照
射して硬化または重合した。硬化または重合に要した時
間は、約３秒であった。その上にスラリー状のＭｎＯ2
正極合剤を塗布して活物質層３を形成した。
【００１０】（実施例２）実施例１のステンレス箔に代
えて厚さ２０μｍの銅箔、炭素粒子に代えて導電性セラ
ミック、エポキシアクリレート樹脂に代えてウレタンア
クリレート樹脂、正極合剤に代えて負極合剤からなる負
極電極を形成した。製造方法は、電子線に代えて紫外線
を照射し、硬化または重合した。この時に要した時間は
約１０秒であった。
えて厚さ２０μｍの銅箔、炭素粒子に代えて導電性セラ
ミック、エポキシアクリレート樹脂に代えてウレタンア
クリレート樹脂、正極合剤に代えて負極合剤からなる負
極電極を形成した。製造方法は、電子線に代えて紫外線
を照射し、硬化または重合した。この時に要した時間は
約１０秒であった。
【００１１】（実施例３）実施例１のステンレス箔に代
えて厚さ４０μｍのアルミ箔、炭素粒子に代えて金属
粉、エポキシアクリレート樹脂に代えてエポキシメタク
リレート樹脂を用いた正極電極を形成した。硬化または
重合に要した時間は約４秒であった。尚、正極合剤はＭ
ｎＯ2 に代えてＬｉＣｏＯ2 を用いた。
えて厚さ４０μｍのアルミ箔、炭素粒子に代えて金属
粉、エポキシアクリレート樹脂に代えてエポキシメタク
リレート樹脂を用いた正極電極を形成した。硬化または
重合に要した時間は約４秒であった。尚、正極合剤はＭ
ｎＯ2 に代えてＬｉＣｏＯ2 を用いた。
【００１２】（比較例１）実施例１のエポキシアクリレ
ート樹脂に代えてエポキシ樹脂を用い、他は実施例１と
同じ構成からなる正極電極を形成した。製造方法は、電
子線を照射する代わりに８０℃の熱風により硬化または
重合した。この時に要した時間は、約３時間であった。
ート樹脂に代えてエポキシ樹脂を用い、他は実施例１と
同じ構成からなる正極電極を形成した。製造方法は、電
子線を照射する代わりに８０℃の熱風により硬化または
重合した。この時に要した時間は、約３時間であった。
【００１３】（比較例２）実施例２のウレタンアクリレ
ート樹脂に代えてエポキシ樹脂を用い、他は実施例２と
同じ構成からなる負極電極を形成した。製造方法は紫外
線を照射する代わりに８０℃の熱風により硬化または重
合した。この時に要した時間は約３時間であった。
ート樹脂に代えてエポキシ樹脂を用い、他は実施例２と
同じ構成からなる負極電極を形成した。製造方法は紫外
線を照射する代わりに８０℃の熱風により硬化または重
合した。この時に要した時間は約３時間であった。
【００１４】（実施例４）リチウムイオン伝導性有機固
体電解質を用いた非水系一次電池の負極に金属リチウ
ム、正極に実施例１に示した電極を用い、その放電特性
を測定した。図２はその結果を比較例１を正極に用いた
従来電池と比較したものである。本発明による電極を使
用した電池は曲線Ａで示すように放電時の利用率は８０
％以上である。これは、曲線Ｂで示される従来の電極用
いた電池の放電時の利用率が８０％であることから本発
明の非水溶媒系電池の電極の電子伝導性を有する層が電
子伝導性粒子の結着剤を反応性二重結合を持つモノマー
を硬化または重合してなる高分子化合物を使用して、電
子線により秒単位の硬化または重合を行なっても従来の
正極と放電特性に差がないことがわかった。
体電解質を用いた非水系一次電池の負極に金属リチウ
ム、正極に実施例１に示した電極を用い、その放電特性
を測定した。図２はその結果を比較例１を正極に用いた
従来電池と比較したものである。本発明による電極を使
用した電池は曲線Ａで示すように放電時の利用率は８０
％以上である。これは、曲線Ｂで示される従来の電極用
いた電池の放電時の利用率が８０％であることから本発
明の非水溶媒系電池の電極の電子伝導性を有する層が電
子伝導性粒子の結着剤を反応性二重結合を持つモノマー
を硬化または重合してなる高分子化合物を使用して、電
子線により秒単位の硬化または重合を行なっても従来の
正極と放電特性に差がないことがわかった。
【００１５】（実施例５）リチウムイオン伝導性有機固
体電解質を用いた非水系二次電池の負極電極及び正極電
極にそれぞれ実施例２及び実施例３に示した電極を用
い、その充放電特性を測定した。図３は、その結果を比
較例１を正極に、比較例２を負極に用いた従来電池と比
較したものである。本発明の電極を使用した電池は、曲
線Ｃで示すように充放電回数が５００回を越えても電池
容量は、初期の８０％以上を保ち安定した電池特性を維
持する。曲線Ｄに示される従来の電極を用いた電池が、
充放電回数が５００回を越えても電池容量は、初期の８
０％以上を保ち安定した電池特性を維持することから、
本発明の非水溶媒系電池の電極の電子伝導性を有する層
２が電子伝導性粒子の結着剤を反応性二重結合を持つモ
ノマーを硬化または重合してなる高分子化合物を使用し
て、電子線により秒単位の硬化または重合を行なっても
従来の正極、負極と放電特性に差がないことがわかっ
た。
体電解質を用いた非水系二次電池の負極電極及び正極電
極にそれぞれ実施例２及び実施例３に示した電極を用
い、その充放電特性を測定した。図３は、その結果を比
較例１を正極に、比較例２を負極に用いた従来電池と比
較したものである。本発明の電極を使用した電池は、曲
線Ｃで示すように充放電回数が５００回を越えても電池
容量は、初期の８０％以上を保ち安定した電池特性を維
持する。曲線Ｄに示される従来の電極を用いた電池が、
充放電回数が５００回を越えても電池容量は、初期の８
０％以上を保ち安定した電池特性を維持することから、
本発明の非水溶媒系電池の電極の電子伝導性を有する層
２が電子伝導性粒子の結着剤を反応性二重結合を持つモ
ノマーを硬化または重合してなる高分子化合物を使用し
て、電子線により秒単位の硬化または重合を行なっても
従来の正極、負極と放電特性に差がないことがわかっ
た。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、結着剤に反応性二重結合を持
つモノマーを使用して、紫外線、電子線の中から少なく
とも一種類の方法で硬化または重合しているので、熱硬
化性樹脂を使用した場合と比較して一次電池ではその放
電特性、二次電池ではその充放電特性を変化させること
なく、極めて短時間で硬化または重合することができ
る。
つモノマーを使用して、紫外線、電子線の中から少なく
とも一種類の方法で硬化または重合しているので、熱硬
化性樹脂を使用した場合と比較して一次電池ではその放
電特性、二次電池ではその充放電特性を変化させること
なく、極めて短時間で硬化または重合することができ
る。
【図１】本発明の実施例を示す一部切欠断面図である。
【図２】本発明の電極と従来の電極を使用した一次電池
の放電特性図である。
の放電特性図である。
【図３】本発明の電極と従来の電極を使用した二次電池
の充放電サイクル特性図である。
の充放電サイクル特性図である。
１ 電極集電体 ２ 電子伝導性を有する層 ３ 活物質層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 4/12 Ｆ 4/62 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 電極集電体（１）と活物質層（３）と電
子伝導性を有する層（２）とからなる非水溶媒系電池の
電極であって、 前記電子伝導性を有する層（２）は、電子伝導性粒子と
該粒子の結着剤とからなり、前記電極集電体（１）と前
記活物質層（３）との間に介在し、前記電極集電体
（１）と接着しているものであり、 前記結着剤は、反応性二重結合を持つモノマーからなる
高分子化合物であることを特徴とする、 非水溶媒系電池の電極。 - 【請求項２】 請求項１記載の高分子化合物がアクリロ
イル基または／およびメタクリロイル基を持つことを特
徴とする非水溶媒系電池の電極。 - 【請求項３】 請求項１記載の電子伝導性粒子が炭素粒
子、金属粉、導電性セラミックの中から少なくとも一種
類含まれることを特徴とする非水溶媒系電池の電極。 - 【請求項４】 電極集電体（１）の表面に電子伝導性を
有する層（２）を形成し、 次いで、前記電子伝導性を有する層（２）に紫外線また
は電子線を照射して該層（２）に含まれる高分子化合物
を硬化または重合し、 次いで、前記電子伝導性を有する層（２）の上に活物質
層（３）を形成することを特徴とする、 非水溶媒系電池の電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3323780A JPH05135759A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 非水溶媒系電池の電極とその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3323780A JPH05135759A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 非水溶媒系電池の電極とその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05135759A true JPH05135759A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=18158541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3323780A Pending JPH05135759A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 非水溶媒系電池の電極とその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05135759A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10149836A (ja) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Yuasa Corp | 高分子固体電解質を用いた薄形電池及びその製造方法 |
| US10170747B2 (en) | 2013-06-14 | 2019-01-01 | Ford Global Technologies, Llc | Treated current collector foil |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP3323780A patent/JPH05135759A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10149836A (ja) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Yuasa Corp | 高分子固体電解質を用いた薄形電池及びその製造方法 |
| US10170747B2 (en) | 2013-06-14 | 2019-01-01 | Ford Global Technologies, Llc | Treated current collector foil |
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