JPH05283064A - 電池用電極合剤の製造方法 - Google Patents
電池用電極合剤の製造方法Info
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- JPH05283064A JPH05283064A JP4073736A JP7373692A JPH05283064A JP H05283064 A JPH05283064 A JP H05283064A JP 4073736 A JP4073736 A JP 4073736A JP 7373692 A JP7373692 A JP 7373692A JP H05283064 A JPH05283064 A JP H05283064A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】内部抵抗が低く、しかも活性化過電圧が低い電
極合剤を製造する。 【構成】非晶質五酸化バナジウムの水溶液に炭素粉末及
び結着剤を添加して混練し、混練液を作る。この混練液
を乾燥して炭素粉末を含有するキセロゲルを作り、この
キセロゲルを凍結粉砕して合剤用粉末を作る。合剤用粉
末を所定の圧力で加圧成形して電池用電極合剤を製造す
る。
極合剤を製造する。 【構成】非晶質五酸化バナジウムの水溶液に炭素粉末及
び結着剤を添加して混練し、混練液を作る。この混練液
を乾燥して炭素粉末を含有するキセロゲルを作り、この
キセロゲルを凍結粉砕して合剤用粉末を作る。合剤用粉
末を所定の圧力で加圧成形して電池用電極合剤を製造す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電池の活物質層を形成す
る電極合剤の製造方法に関するものであり、特に水溶性
活物質と導電性粉末とを用いて電極合剤を製造する方法
に関するものである。
る電極合剤の製造方法に関するものであり、特に水溶性
活物質と導電性粉末とを用いて電極合剤を製造する方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水溶性活物質を水に溶解させた溶液を用
いて作る電池用電極合剤としては、例えばリチウム電池
の正極活物質層を形成する電極合剤（正極合剤）があ
る。この種の正極合剤を製造する従来の製造方法では、
まず非晶質五酸化バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 ) 等の水溶性活
物質を水に溶解したゲル状の水溶液に導電性を向上させ
る炭素粉末等の導電性粉末とフッ素樹脂ディスパージョ
ン等からなる結着剤とを混練して混練物を作り、次にこ
の混練物を正極集電体に塗布した後に乾燥工程を経て正
極合剤を製造している。図６は従来の方法により製造し
た正極合剤からなる正極活物質層の部分断面図である。
この図に示すように正極集電体１上に形成された正極活
物質層２は、キセロゲル膜３内に導電性粉末４が分散し
た構造を有している。キセロゲル膜３は結合力の強い部
分３ａと結合力の弱い部分３ｂとが厚み方向に交互に形
成されてた多層構造を有しており、この結合力の弱い部
分（層間）３ｂから負極活物質材料のリチウムイオンが
侵入して正極活物質（Ｖ2 Ｏ5) と反応することにより
放電が行われる。
いて作る電池用電極合剤としては、例えばリチウム電池
の正極活物質層を形成する電極合剤（正極合剤）があ
る。この種の正極合剤を製造する従来の製造方法では、
まず非晶質五酸化バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 ) 等の水溶性活
物質を水に溶解したゲル状の水溶液に導電性を向上させ
る炭素粉末等の導電性粉末とフッ素樹脂ディスパージョ
ン等からなる結着剤とを混練して混練物を作り、次にこ
の混練物を正極集電体に塗布した後に乾燥工程を経て正
極合剤を製造している。図６は従来の方法により製造し
た正極合剤からなる正極活物質層の部分断面図である。
この図に示すように正極集電体１上に形成された正極活
物質層２は、キセロゲル膜３内に導電性粉末４が分散し
た構造を有している。キセロゲル膜３は結合力の強い部
分３ａと結合力の弱い部分３ｂとが厚み方向に交互に形
成されてた多層構造を有しており、この結合力の弱い部
分（層間）３ｂから負極活物質材料のリチウムイオンが
侵入して正極活物質（Ｖ2 Ｏ5) と反応することにより
放電が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】導電性粉末４は正極活
物質層２内の導電性を高めて電池の充放電特性を向上さ
せるために添加されているが、図６に示す構造では個々
の導電性粉末４の表面全体がキセロゲル膜３で覆われて
しまう。そのため大部分の導電性粉末４は互いに離れて
存在しており、従来の方法で製造した電極合剤では導電
性粉末を添加しても活物質層の導電性を十分に高めるこ
とができなかった。
物質層２内の導電性を高めて電池の充放電特性を向上さ
せるために添加されているが、図６に示す構造では個々
の導電性粉末４の表面全体がキセロゲル膜３で覆われて
しまう。そのため大部分の導電性粉末４は互いに離れて
存在しており、従来の方法で製造した電極合剤では導電
性粉末を添加しても活物質層の導電性を十分に高めるこ
とができなかった。
【０００４】また、前述の通りこの正極活物質層では、
結合力の弱い部分（層間）３ｂからリチウムイオンが侵
入するが、この部分３ｂは活物質層の外周端面に露出し
ているだけである。端面に形成された結合力の弱い部分
３ｂの露出部分の面積は活物質層全体の表面積に比べる
と非常に小さいため、電池の充放電時の電荷の受け渡し
に大きなエネルギーが必要となり、電池の活性化過電圧
が高くなる。以上の理由から従来の方法で製造した電極
合剤を用いて活物質層を形成しても電池の容量を十分に
高めることはできなかった。本発明の目的は、内部抵抗
が低く、しかも活性化過電圧が低い電極合剤を製造する
方法を提供することにある、
結合力の弱い部分（層間）３ｂからリチウムイオンが侵
入するが、この部分３ｂは活物質層の外周端面に露出し
ているだけである。端面に形成された結合力の弱い部分
３ｂの露出部分の面積は活物質層全体の表面積に比べる
と非常に小さいため、電池の充放電時の電荷の受け渡し
に大きなエネルギーが必要となり、電池の活性化過電圧
が高くなる。以上の理由から従来の方法で製造した電極
合剤を用いて活物質層を形成しても電池の容量を十分に
高めることはできなかった。本発明の目的は、内部抵抗
が低く、しかも活性化過電圧が低い電極合剤を製造する
方法を提供することにある、
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明では、水溶性活物質、水、導電性粉
末及び結着剤を混練して混練液を作り（混練工程）、こ
の混練液を乾燥して乾燥物を作る（乾燥工程）。そして
乾燥物を粉砕して合剤用粉末を作り（粉砕工程）、この
合剤用粉末を加圧成形して電極合剤を作って（加圧工
程）電池用電極合剤を製造する。
に、請求項１の発明では、水溶性活物質、水、導電性粉
末及び結着剤を混練して混練液を作り（混練工程）、こ
の混練液を乾燥して乾燥物を作る（乾燥工程）。そして
乾燥物を粉砕して合剤用粉末を作り（粉砕工程）、この
合剤用粉末を加圧成形して電極合剤を作って（加圧工
程）電池用電極合剤を製造する。
【０００６】請求項２の発明では、水に溶解した後に乾
燥させると多層構造を有するキセロゲル状の活物質層に
なる水溶性活物質により電池用電極合剤を製造する場合
に請求項１の発明の製造方法を適用する。
燥させると多層構造を有するキセロゲル状の活物質層に
なる水溶性活物質により電池用電極合剤を製造する場合
に請求項１の発明の製造方法を適用する。
【０００７】請求項３の発明では、非晶質五酸化バナジ
ウムからなる水溶性活物質により電池用電極合剤を製造
する場合に請求項２の発明の製造方法を適用する。
ウムからなる水溶性活物質により電池用電極合剤を製造
する場合に請求項２の発明の製造方法を適用する。
【０００８】
【作用】請求項１の発明において、乾燥工程で作った乾
燥物は、従来の方法で製造した電極合剤と同様にキセロ
ゲル膜内に導電性粉末が分散された構成となっている。
この乾燥物を粉砕工程により粉砕するとキセロゲルの粉
末と、表面に部分的にキセロゲルが付着した導電性粉末
（図３参照）とからなる合剤用粉末ができる。加圧工程
により合剤用粉末を加圧成形すると、部分的にキセロゲ
ルが付着した導電性粉末の露出部分どうしが接触し、し
かもキセロゲル粉末どうしが結合している構造の電極合
剤ができる（図２参照）。したがって、本発明の方法で
製造した電極合剤を用いて活物質層を形成すると活物質
層内の導電性を高くすることができる。また合剤用粉末
を加圧成形して電極合剤を作った場合、その内部には多
数の空隙部ができるので、本発明の方法で製造した正極
合剤を用いて電池を作ると該空隙部内に電解質が浸透し
て、電解質と活物質層との充放電反応面積が大きくな
り、活性化過電圧の低い電池を得ることができる。請求
項２の発明のように、水に溶解した後に乾燥させると多
層構造を有するキセロゲル状の活物質層になる水溶性活
物質により電池用電極合剤を製造する場合に請求項１の
発明の製造方法を適用すると、多層構造を破壊するた
め、活性過電圧の低下に関して顕著な効果を得ることが
できる。乾燥物を粉砕工程により粉砕しなければ、充放
電反応面積は主として結合力の弱い部分（層間）３ｂの
露出面積によって決まる。本発明のように粉砕した後に
加圧成形を行うと、多孔質になるため、イオンの侵入が
容易になり、本発明の方法で製造した電極合剤を用いて
電池を作ると活性化過電圧の低い電池を得ることができ
る。
燥物は、従来の方法で製造した電極合剤と同様にキセロ
ゲル膜内に導電性粉末が分散された構成となっている。
この乾燥物を粉砕工程により粉砕するとキセロゲルの粉
末と、表面に部分的にキセロゲルが付着した導電性粉末
（図３参照）とからなる合剤用粉末ができる。加圧工程
により合剤用粉末を加圧成形すると、部分的にキセロゲ
ルが付着した導電性粉末の露出部分どうしが接触し、し
かもキセロゲル粉末どうしが結合している構造の電極合
剤ができる（図２参照）。したがって、本発明の方法で
製造した電極合剤を用いて活物質層を形成すると活物質
層内の導電性を高くすることができる。また合剤用粉末
を加圧成形して電極合剤を作った場合、その内部には多
数の空隙部ができるので、本発明の方法で製造した正極
合剤を用いて電池を作ると該空隙部内に電解質が浸透し
て、電解質と活物質層との充放電反応面積が大きくな
り、活性化過電圧の低い電池を得ることができる。請求
項２の発明のように、水に溶解した後に乾燥させると多
層構造を有するキセロゲル状の活物質層になる水溶性活
物質により電池用電極合剤を製造する場合に請求項１の
発明の製造方法を適用すると、多層構造を破壊するた
め、活性過電圧の低下に関して顕著な効果を得ることが
できる。乾燥物を粉砕工程により粉砕しなければ、充放
電反応面積は主として結合力の弱い部分（層間）３ｂの
露出面積によって決まる。本発明のように粉砕した後に
加圧成形を行うと、多孔質になるため、イオンの侵入が
容易になり、本発明の方法で製造した電極合剤を用いて
電池を作ると活性化過電圧の低い電池を得ることができ
る。
【０００９】
【実施例】以下図面を参照して、本発明の製造方法を非
晶質五酸化バナジウムからなる正極活物質により電極合
剤を製造する方法に適用した実施例を詳細に説明する。
晶質五酸化バナジウムからなる正極活物質により電極合
剤を製造する方法に適用した実施例を詳細に説明する。
【００１０】◎図１は本発明の実施例の方法で電極合剤
を製造する工程図である。図１に示すように、まず非晶
質五酸化バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 ) からなる水溶性活物質
２重量％を水に溶解した水溶性活物質のゾル状またはゲ
ル状の水溶液を作る。次に、この水溶液に四フッ化エチ
レン樹脂からなるフッ素樹脂ディスパージョンの結着剤
を滴下して十分に攪拌し、そこへグラファイト粉末及び
アセチレンブラック粉末からなる炭素粉末の導電性粉末
を添加して更に攪拌することにより混練物を作った。次
にこの混練物をステンレス箔からなる基台に塗布し、８
０℃で約１時間乾燥させて厚み２０μm の乾燥物を作っ
た。次にこの乾燥物を基台から剥離して、該乾燥物を乾
燥雰囲気中で−１９６℃の液化窒素中に２０分間放置
し、乾燥物を凍結粉砕させて粉砕物を作った。その後こ
の粉砕物を８０℃中に６０分間放置して粉砕物中から液
化窒素を自然蒸発させて合剤用粉末を作った。粉砕はキ
セロゲル膜を破壊してしかも導電性粉末の表面を一部露
出させる程度に行う。導電性粉末からキセロゲルがすべ
て剥がれ落ちると、導電性粉末と活物質との接触抵抗が
高くなるため、ある程度導電性粉末の表面にキセロゲル
を残す必要がある。本実施例の場合、導電性粉末の表面
積の３０〜５０％の露出部が形成されるように粉砕する
のが好ましい。このようにして作った合剤用粉末０．２
３ｇを加圧装置内の成形型枠内に充填し、７０ kg/cm2
の圧力で１０分間合剤用粉末を加圧して厚み０．４mm、
直径１９mmのシート状の正極合剤を作った。加圧圧力を
高くしすぎると、多孔度または空隙度が小さくなり過ぎ
てしまうおそれがあり、逆に加圧圧力が低すぎると活物
質層の機械的強度が低くなってしまうおそれがある。し
たがって、これらを考慮すると本実施例の場合には５０
〜１００ kg/cm2 の範囲内の加圧力で加圧するのが好ま
しい。尚、完成した正極合剤中には約２００mgの五酸化
バナジウムが含まれており、正極合剤を構成する五酸化
バナジウム、グラファイト粉末、アセチレンブラック粉
末及びフッ素樹脂ディスパージョンのそれぞれの重量比
率は８８：５：５：２であった。
を製造する工程図である。図１に示すように、まず非晶
質五酸化バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 ) からなる水溶性活物質
２重量％を水に溶解した水溶性活物質のゾル状またはゲ
ル状の水溶液を作る。次に、この水溶液に四フッ化エチ
レン樹脂からなるフッ素樹脂ディスパージョンの結着剤
を滴下して十分に攪拌し、そこへグラファイト粉末及び
アセチレンブラック粉末からなる炭素粉末の導電性粉末
を添加して更に攪拌することにより混練物を作った。次
にこの混練物をステンレス箔からなる基台に塗布し、８
０℃で約１時間乾燥させて厚み２０μm の乾燥物を作っ
た。次にこの乾燥物を基台から剥離して、該乾燥物を乾
燥雰囲気中で−１９６℃の液化窒素中に２０分間放置
し、乾燥物を凍結粉砕させて粉砕物を作った。その後こ
の粉砕物を８０℃中に６０分間放置して粉砕物中から液
化窒素を自然蒸発させて合剤用粉末を作った。粉砕はキ
セロゲル膜を破壊してしかも導電性粉末の表面を一部露
出させる程度に行う。導電性粉末からキセロゲルがすべ
て剥がれ落ちると、導電性粉末と活物質との接触抵抗が
高くなるため、ある程度導電性粉末の表面にキセロゲル
を残す必要がある。本実施例の場合、導電性粉末の表面
積の３０〜５０％の露出部が形成されるように粉砕する
のが好ましい。このようにして作った合剤用粉末０．２
３ｇを加圧装置内の成形型枠内に充填し、７０ kg/cm2
の圧力で１０分間合剤用粉末を加圧して厚み０．４mm、
直径１９mmのシート状の正極合剤を作った。加圧圧力を
高くしすぎると、多孔度または空隙度が小さくなり過ぎ
てしまうおそれがあり、逆に加圧圧力が低すぎると活物
質層の機械的強度が低くなってしまうおそれがある。し
たがって、これらを考慮すると本実施例の場合には５０
〜１００ kg/cm2 の範囲内の加圧力で加圧するのが好ま
しい。尚、完成した正極合剤中には約２００mgの五酸化
バナジウムが含まれており、正極合剤を構成する五酸化
バナジウム、グラファイト粉末、アセチレンブラック粉
末及びフッ素樹脂ディスパージョンのそれぞれの重量比
率は８８：５：５：２であった。
【００１１】図２は完成した電極合剤からなる正極活物
質層の概略部分断面図である。正極活物質層２０は、図
３に示すように一部にキセロゲル３０を付着した導電性
粉末４０…の露出部分（キセロゲルで覆われていない部
分）どうしが接触するように形成されている。そして、
合剤用粉末と合剤用粉末との間には空隙部５０が形成さ
れている。本実施例の方法で製造した正極合剤を用いて
正極活物質層を形成すると導電性粉末４０…の露出部分
が接触することにより活物質層内の導電性が高くなる。
また本実施例の方法で製造した正極合剤を用いて電池を
作ると空隙部５０内に電解質が浸透しやすくなるので、
活物質層と電解質との充放電反応面積が増える。電解質
として電解液が用いられている場合には、電解液が活物
質中に浸透していくが、固体電解質を用いる場合でも、
ペーストを活物質層の上に塗布してこれを乾燥して固体
電解質を作る場合には、活物質中に電解質が浸透する。
質層の概略部分断面図である。正極活物質層２０は、図
３に示すように一部にキセロゲル３０を付着した導電性
粉末４０…の露出部分（キセロゲルで覆われていない部
分）どうしが接触するように形成されている。そして、
合剤用粉末と合剤用粉末との間には空隙部５０が形成さ
れている。本実施例の方法で製造した正極合剤を用いて
正極活物質層を形成すると導電性粉末４０…の露出部分
が接触することにより活物質層内の導電性が高くなる。
また本実施例の方法で製造した正極合剤を用いて電池を
作ると空隙部５０内に電解質が浸透しやすくなるので、
活物質層と電解質との充放電反応面積が増える。電解質
として電解液が用いられている場合には、電解液が活物
質中に浸透していくが、固体電解質を用いる場合でも、
ペーストを活物質層の上に塗布してこれを乾燥して固体
電解質を作る場合には、活物質中に電解質が浸透する。
【００１２】尚、本実施例では凍結粉砕により乾燥物を
粉砕して合剤用粉末を作ったが、導電性粉末の表面に部
分的にキセロゲルが付着した状態で粉砕できるものであ
れば、どのような粉砕手段を用いて粉砕してもよい。
粉砕して合剤用粉末を作ったが、導電性粉末の表面に部
分的にキセロゲルが付着した状態で粉砕できるものであ
れば、どのような粉砕手段を用いて粉砕してもよい。
【００１３】また本実施例では、合剤用粉末を加圧装置
内の成形型枠内に充填して加圧成形を施したが、合剤用
粉末を乳鉢で練り固めたものを加圧ローラを用いてシー
ト状に加圧成形を行い、これを所望の寸法に打ち抜いて
電極合剤を成形してもよい。また赤外線吸収スペクトル
（ＩＲ）測定に使用するＫＢｒペレットを作る成形器で
合剤用粉末を加圧成形してペレット状の電極合剤を成形
してもよい。
内の成形型枠内に充填して加圧成形を施したが、合剤用
粉末を乳鉢で練り固めたものを加圧ローラを用いてシー
ト状に加圧成形を行い、これを所望の寸法に打ち抜いて
電極合剤を成形してもよい。また赤外線吸収スペクトル
（ＩＲ）測定に使用するＫＢｒペレットを作る成形器で
合剤用粉末を加圧成形してペレット状の電極合剤を成形
してもよい。
【００１４】次に二種類の正極合剤を用いた電池Ａ，Ｂ
を製造して試験を行い、本実施例の方法で製造した正極
合剤の特性を調べた結果について説明する。ここで電池
Ａは本実施例の方法で製造した電極合剤を用いた固体電
解質リチウム電池であり、図４に示すような断面を有し
ている。固体電解質リチウム電池Ａは次のようにして製
造した。まず本実施例の方法で製造した電極合剤を十分
に乾燥した後に、厚み２０μm のステンレス箔からなる
正極集電体１の一方の表面１ａの中央部分に貼り付けて
正極活物質層２０を形成した。次にポリフォスファゼン
誘導体の一種であるメトキシオリゴエチレンオキシポリ
フォスファゼン（ＭＥＰ７）２重量％と該ＭＥＰ７に対
して６重量％のＬｉＣｌＯ4 とを１、２−ジメトキシエ
タン（ＤＭＥ）中に溶かして高分子固体電解質用溶液を
作り、この溶液を正極活物質層２０を全体的に覆うよう
にして正極活物質層２０上に塗布した。そして、これを
乾燥してＤＭＥを揮発した後に、１０重量％のＭＥＰ７
と該ＭＥＰ７に対して６重量％のＬｉＣｌＯ4 とをＤＭ
Ｅ中に溶かした高分子固体電解質用溶液を更に正極活物
質層２０上に塗布し、これを乾燥して厚み１００μm の
固体電解質層５を作った。次に固体電解質層５の上に厚
み３０μm のＬｉ箔からなる負極活物質層６を載置し、
正極集電体１の外周端部１ｂの上にホットメルト７を載
置した。そして、負極活物質層６とホットメルト７とを
覆うようにして正極集電体１と同寸法同材質の負極集電
体８を載置した。次に加熱によりホットメルト７を集電
体１及び８の外周端部１ｂ及び８ｂに完全に接続して固
体電解質リチウム電池Ａを製造した。
を製造して試験を行い、本実施例の方法で製造した正極
合剤の特性を調べた結果について説明する。ここで電池
Ａは本実施例の方法で製造した電極合剤を用いた固体電
解質リチウム電池であり、図４に示すような断面を有し
ている。固体電解質リチウム電池Ａは次のようにして製
造した。まず本実施例の方法で製造した電極合剤を十分
に乾燥した後に、厚み２０μm のステンレス箔からなる
正極集電体１の一方の表面１ａの中央部分に貼り付けて
正極活物質層２０を形成した。次にポリフォスファゼン
誘導体の一種であるメトキシオリゴエチレンオキシポリ
フォスファゼン（ＭＥＰ７）２重量％と該ＭＥＰ７に対
して６重量％のＬｉＣｌＯ4 とを１、２−ジメトキシエ
タン（ＤＭＥ）中に溶かして高分子固体電解質用溶液を
作り、この溶液を正極活物質層２０を全体的に覆うよう
にして正極活物質層２０上に塗布した。そして、これを
乾燥してＤＭＥを揮発した後に、１０重量％のＭＥＰ７
と該ＭＥＰ７に対して６重量％のＬｉＣｌＯ4 とをＤＭ
Ｅ中に溶かした高分子固体電解質用溶液を更に正極活物
質層２０上に塗布し、これを乾燥して厚み１００μm の
固体電解質層５を作った。次に固体電解質層５の上に厚
み３０μm のＬｉ箔からなる負極活物質層６を載置し、
正極集電体１の外周端部１ｂの上にホットメルト７を載
置した。そして、負極活物質層６とホットメルト７とを
覆うようにして正極集電体１と同寸法同材質の負極集電
体８を載置した。次に加熱によりホットメルト７を集電
体１及び８の外周端部１ｂ及び８ｂに完全に接続して固
体電解質リチウム電池Ａを製造した。
【００１５】電池Ｂは従来の方法で製造した電極合剤
（正極合剤）を用いた固体電解質リチウム電池である。
電池Ｂの正極合剤は、四フッ化エチレン樹脂からなるフ
ッ素樹脂ディスパージョン、グラファイト粉末及びアセ
チレンブラック粉末を混合したアモルファスのＶ2 Ｏ5
２重量％の溶液を正極集電体の一方の表面にスクリーン
印刷等により塗布した後、これを乾燥させて製造した。
この正極合剤は、厚み２５０μm の正極活物質層を形成
している。尚、電池Ｂの正極合剤中に含まれる五酸化バ
ナジウムの重量及び、正極合剤を構成する組成の重量比
は電池Ａの正極合剤と同じである。電池Ｂは正極活物質
層以外は電池Ａと同様の方法で製造した。次に電池Ａ，
Ｂを１mAで２．０Ｖになるまで放電し、放電生成物Ｌｉ
x Ｖ2 Ｏ5 のＸ値の変化と電池電圧との関係を測定し
て、各電池の定電流連続放電特性を調べた。尚、放電生
成物Ｌｉx Ｖ2 Ｏ5 は次式の反応式により生成される。
（正極合剤）を用いた固体電解質リチウム電池である。
電池Ｂの正極合剤は、四フッ化エチレン樹脂からなるフ
ッ素樹脂ディスパージョン、グラファイト粉末及びアセ
チレンブラック粉末を混合したアモルファスのＶ2 Ｏ5
２重量％の溶液を正極集電体の一方の表面にスクリーン
印刷等により塗布した後、これを乾燥させて製造した。
この正極合剤は、厚み２５０μm の正極活物質層を形成
している。尚、電池Ｂの正極合剤中に含まれる五酸化バ
ナジウムの重量及び、正極合剤を構成する組成の重量比
は電池Ａの正極合剤と同じである。電池Ｂは正極活物質
層以外は電池Ａと同様の方法で製造した。次に電池Ａ，
Ｂを１mAで２．０Ｖになるまで放電し、放電生成物Ｌｉ
x Ｖ2 Ｏ5 のＸ値の変化と電池電圧との関係を測定し
て、各電池の定電流連続放電特性を調べた。尚、放電生
成物Ｌｉx Ｖ2 Ｏ5 は次式の反応式により生成される。
【００１６】Ｖ2 Ｏ5 ＋ xＬｉ→Ｌｉx Ｖ2 Ｏ5 図５は定電流連続放電特性の測定結果を示している。図
５から本実施例の方法で製造した正極合剤を用いた固体
電解質リチウム電池Ａは従来の方法で製造した正極合剤
を用いた固体電解質リチウム電池Ｂに比べて、放電直後
の電圧降下が小さいのが判る。この電圧降下の後は両電
池Ａ，Ｂは共にほぼ同じ割合で電圧が降下していくが、
終止電圧（２．０Ｖ）に達した時点で電池Ａは電池Ｂに
比べて放電容量が１０％程高かった。これは電池Ａの方
が電池Ｂに比べて電池内部抵抗と正極活物質の過電圧と
が低下しているためである。尚、正極活物質中における
リチウムイオンの拡散係数は放電時において両電池Ａ，
Ｂとも相違はなかった。
５から本実施例の方法で製造した正極合剤を用いた固体
電解質リチウム電池Ａは従来の方法で製造した正極合剤
を用いた固体電解質リチウム電池Ｂに比べて、放電直後
の電圧降下が小さいのが判る。この電圧降下の後は両電
池Ａ，Ｂは共にほぼ同じ割合で電圧が降下していくが、
終止電圧（２．０Ｖ）に達した時点で電池Ａは電池Ｂに
比べて放電容量が１０％程高かった。これは電池Ａの方
が電池Ｂに比べて電池内部抵抗と正極活物質の過電圧と
が低下しているためである。尚、正極活物質中における
リチウムイオンの拡散係数は放電時において両電池Ａ，
Ｂとも相違はなかった。
【００１７】本発明により製造した電池用電極合剤を用
いて活物質層を形成すると、活物質層内の導電性が高く
なり、電解質と活物質との反応面積を大きくできる。そ
のため、内部抵抗及び活性化過電圧を低くして、放電容
量の高い電池を得ることができる。また、本発明により
製造した電池用電極合剤を二次電池に用いれば、充放電
容量の大きな電池を得ることができる。
いて活物質層を形成すると、活物質層内の導電性が高く
なり、電解質と活物質との反応面積を大きくできる。そ
のため、内部抵抗及び活性化過電圧を低くして、放電容
量の高い電池を得ることができる。また、本発明により
製造した電池用電極合剤を二次電池に用いれば、充放電
容量の大きな電池を得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、内部抵抗が低く、しか
も活性化過電圧が低くなる電池用電極合剤を得ることが
できる。
も活性化過電圧が低くなる電池用電極合剤を得ることが
できる。
【図１】本発明の実施例の方法で電極合剤を製造する工
程図である。
程図である。
【図２】本実施例の方法で製造した正極合剤からなる正
極活物質層の概略断面図である。
極活物質層の概略断面図である。
【図３】本実施例の方法で製造した正極合剤を構成する
導電性粉末の概略断面図である。
導電性粉末の概略断面図である。
【図４】本実施例の方法で製造した正極合剤を用いた固
体電解質リチウム電池の断面図である。
体電解質リチウム電池の断面図である。
【図５】試験に用いた電池の定電流連続放電特性を示す
図である。
図である。
【図６】従来の方法で製造された正極合剤からなる正極
活物質層の部分断面図である。
活物質層の部分断面図である。
２０…正極活物質層（正極合剤）、３０…キセロゲル、
４０…導電性粉末。
４０…導電性粉末。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弘中 健介 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 新神 戸電機株式会社内 (72)発明者 早川 他▲く▼美 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 新神 戸電機株式会社内 (72)発明者 小牧 昭夫 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 新神 戸電機株式会社内 (72)発明者 中長 偉文 徳島県徳島市川内町加賀須野463番地 大 塚化学株式会社徳島研究所内 (72)発明者 谷口 正俊 大阪府大阪市中央区大手通３丁目２番27号 大塚化学株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】水溶性活物質、水、導電性粉末及び結着剤
を混練して混練液を作る混練工程と、 前記混練液を乾燥して乾燥物を作る乾燥工程と、 前記乾燥物を粉砕して合剤用粉末を作る粉砕工程と、 前記合剤用粉末を加圧成形して電極合剤を作る加圧工程
とからなることを特徴とする電池用電極合剤の製造方
法。 - 【請求項２】前記水溶性活物質が水に溶解した後に乾燥
させると多層構造を成すキセロゲル状の活物質層を形成
する水溶性活物質であることを特徴とする請求項１に記
載の電池用電極合剤の製造方法。 - 【請求項３】前記水溶性活物質が非晶質五酸化バナジウ
ムであることを特徴とする請求項２に記載の電池用電極
合剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4073736A JPH05283064A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電池用電極合剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4073736A JPH05283064A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電池用電極合剤の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283064A true JPH05283064A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13526825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4073736A Pending JPH05283064A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電池用電極合剤の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05283064A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015041184A1 (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | 三洋化成工業株式会社 | リチウムイオン電池用被覆活物質の製造方法 |
| CN106607740A (zh) * | 2015-10-23 | 2017-05-03 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备 |
| US11276846B2 (en) | 2017-09-25 | 2022-03-15 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method for manufacturing electrode for secondary battery and electrode manufactured thereby |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4073736A patent/JPH05283064A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015041184A1 (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-26 | 三洋化成工業株式会社 | リチウムイオン電池用被覆活物質の製造方法 |
| JPWO2015041184A1 (ja) * | 2013-09-18 | 2017-03-02 | 三洋化成工業株式会社 | リチウムイオン電池用被覆活物質の製造方法 |
| CN106607740A (zh) * | 2015-10-23 | 2017-05-03 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备 |
| CN106607740B (zh) * | 2015-10-23 | 2018-08-14 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种银锌电池极耳表面氧化层自动处理设备 |
| US11276846B2 (en) | 2017-09-25 | 2022-03-15 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method for manufacturing electrode for secondary battery and electrode manufactured thereby |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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