JPH06290771A - 電極およびそれを用いた二次電池 - Google Patents
電極およびそれを用いた二次電池Info
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- JPH06290771A JPH06290771A JP5072078A JP7207893A JPH06290771A JP H06290771 A JPH06290771 A JP H06290771A JP 5072078 A JP5072078 A JP 5072078A JP 7207893 A JP7207893 A JP 7207893A JP H06290771 A JPH06290771 A JP H06290771A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【構成】(1) 電極活物質を含む電極材が、イオン透過性
膜によって被覆されていることを特徴とする電極。 (2) 上記(1) 記載の電極を用いることを特徴とする二次
電池。 【効果】本発明により、取扱いやすく、かつ、フレキシ
ブルな形状の電極およびそれを用いた二次電池を提供す
ることができた。
膜によって被覆されていることを特徴とする電極。 (2) 上記(1) 記載の電極を用いることを特徴とする二次
電池。 【効果】本発明により、取扱いやすく、かつ、フレキシ
ブルな形状の電極およびそれを用いた二次電池を提供す
ることができた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電極、およびそれを用
いた二次電池に関するものである。
いた二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオカメラやノート型パソコン
等のポータブル機器の普及に伴い、小型高容量の二次電
池に対する需要が高まっている。現在使用されている二
次電池のほとんどはアルカリ電解液を用いたニッケル−
カドミウム電池であるが、電池電圧が約１．２Ｖと低
く、エネルギー密度の向上は困難である。そのため、比
重が０．５３４と固体の単体中最も軽いうえ、電位が極
めて卑であり、単位重量当たりの電流容量も金属負極材
料中最大であるリチウム金属を使用するリチウム二次電
池が検討された。しかし、リチウム金属を負極に使用す
る二次電池では、放電時に負極の表面に樹枝状のリチウ
ム（デンドライト）が再結晶し、充放電サイクルによっ
てこれが成長する。このデンドライトの成長は、二次電
池のサイクル特性を劣化させるばかりではなく、最悪の
場合には正極と負極が接触しないように配置された隔膜
（セパレータ）を突き破って、正極と電気的に短絡、発
火して電池を破壊してしまう。そこで、例えば、特開昭
６２−９０８６３号公報に示されているように、コーク
ス等の炭素質材料を負極とし、アルカリ金属イオンをド
ーピング、脱ドーピングすることにより使用する二次電
池が提案された。これによって、上述したような充放電
の繰り返しにおける負極の劣化問題を回避できることが
分かった。けれども、このような二次電池も粉体状の炭
素質材料と結着材を混合し、溶媒を添加してペースト状
にして集電体に塗布（または圧着）乾燥したものであ
り、負極活物質の炭素質材料以外に結着材と集電体を使
用することで電池としての重量エネルギー密度が十分大
きくなかった。そこで、特開昭６０−５４１８１号に
は、それ自体が高導電性を有するので結着材と集電体を
使用しないでよい炭素繊維を負極として用いることが提
案された。しかしながら、炭素繊維を電極に用いてた場
合、二次電池に組み込む際に繊維がばらけてしまい、セ
パレータおよび正極と合わせて取扱うことが極めて困難
であることが指摘されていた。
等のポータブル機器の普及に伴い、小型高容量の二次電
池に対する需要が高まっている。現在使用されている二
次電池のほとんどはアルカリ電解液を用いたニッケル−
カドミウム電池であるが、電池電圧が約１．２Ｖと低
く、エネルギー密度の向上は困難である。そのため、比
重が０．５３４と固体の単体中最も軽いうえ、電位が極
めて卑であり、単位重量当たりの電流容量も金属負極材
料中最大であるリチウム金属を使用するリチウム二次電
池が検討された。しかし、リチウム金属を負極に使用す
る二次電池では、放電時に負極の表面に樹枝状のリチウ
ム（デンドライト）が再結晶し、充放電サイクルによっ
てこれが成長する。このデンドライトの成長は、二次電
池のサイクル特性を劣化させるばかりではなく、最悪の
場合には正極と負極が接触しないように配置された隔膜
（セパレータ）を突き破って、正極と電気的に短絡、発
火して電池を破壊してしまう。そこで、例えば、特開昭
６２−９０８６３号公報に示されているように、コーク
ス等の炭素質材料を負極とし、アルカリ金属イオンをド
ーピング、脱ドーピングすることにより使用する二次電
池が提案された。これによって、上述したような充放電
の繰り返しにおける負極の劣化問題を回避できることが
分かった。けれども、このような二次電池も粉体状の炭
素質材料と結着材を混合し、溶媒を添加してペースト状
にして集電体に塗布（または圧着）乾燥したものであ
り、負極活物質の炭素質材料以外に結着材と集電体を使
用することで電池としての重量エネルギー密度が十分大
きくなかった。そこで、特開昭６０−５４１８１号に
は、それ自体が高導電性を有するので結着材と集電体を
使用しないでよい炭素繊維を負極として用いることが提
案された。しかしながら、炭素繊維を電極に用いてた場
合、二次電池に組み込む際に繊維がばらけてしまい、セ
パレータおよび正極と合わせて取扱うことが極めて困難
であることが指摘されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
に鑑み、粉末状、粉末の成形体状あるいは繊維状などの
電極材を使用する場合に、これらを取扱いやすい電極、
およびそれを用いた二次電池を提供することを目的とす
るものである。
に鑑み、粉末状、粉末の成形体状あるいは繊維状などの
電極材を使用する場合に、これらを取扱いやすい電極、
およびそれを用いた二次電池を提供することを目的とす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために下記の構成を有する。
成するために下記の構成を有する。
【０００５】「（１）少なくとも電極活物質を含む電極
材が、イオン透過性膜によって被覆されていることを特
徴とする電極。
材が、イオン透過性膜によって被覆されていることを特
徴とする電極。
【０００６】（２）（１）記載の電極を用いることを特
徴とする二次電池。」 本発明の電極は、上述のリチウム二次電池に限らず、ま
た、正極および負極を問わず、さらには、電極材の種類
を問わずに、全ての二次電池に適用できるが、以下、リ
チウム二次電池を例にとって、本発明に付き詳細に説明
する。
徴とする二次電池。」 本発明の電極は、上述のリチウム二次電池に限らず、ま
た、正極および負極を問わず、さらには、電極材の種類
を問わずに、全ての二次電池に適用できるが、以下、リ
チウム二次電池を例にとって、本発明に付き詳細に説明
する。
【０００７】本発明において電極材とは、電極活物質、
または電極活物質と導電剤の混合物を意味し、場合によ
って保形性を付与するために結着剤を添加したものを意
味する。
または電極活物質と導電剤の混合物を意味し、場合によ
って保形性を付与するために結着剤を添加したものを意
味する。
【０００８】本発明において電極活物質は、特に限定さ
れるものではないが、リチウム二次電池においては、炭
素質材料が、正極および負極のいずれにおいても好適に
用いられる。特に、高電圧電池の負極において好適に用
いられる場合が多い。このような炭素質材料としては炭
素粉末が多く用いられている。炭素粉末は、一般に有機
物を焼成して得られる。炭素粉末の種類としては、その
原料（製法）の違いから、天然黒鉛、人工黒鉛、コーク
ス類、カーボンブラック、熱分解炭素などが挙げられ
る。また、炭素繊維も炭素質材料として用いられるが、
炭素粉末と同様有機物を焼成して得られる。炭素繊維の
種類としては、その原料（製法）の違いから、ＰＡＮ系
炭素繊維、セルロース系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、
気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）などが主なものである。
この他、脱水ＰＶＡ系炭素繊維、リグニンおよびガラス
状炭素繊維、そして活性炭素繊維が挙げられる。炭素繊
維の形状としては、繊維状、布状（織布、不織布）、フ
ェルト状、いずれの場合も用いることができる。
れるものではないが、リチウム二次電池においては、炭
素質材料が、正極および負極のいずれにおいても好適に
用いられる。特に、高電圧電池の負極において好適に用
いられる場合が多い。このような炭素質材料としては炭
素粉末が多く用いられている。炭素粉末は、一般に有機
物を焼成して得られる。炭素粉末の種類としては、その
原料（製法）の違いから、天然黒鉛、人工黒鉛、コーク
ス類、カーボンブラック、熱分解炭素などが挙げられ
る。また、炭素繊維も炭素質材料として用いられるが、
炭素粉末と同様有機物を焼成して得られる。炭素繊維の
種類としては、その原料（製法）の違いから、ＰＡＮ系
炭素繊維、セルロース系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、
気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）などが主なものである。
この他、脱水ＰＶＡ系炭素繊維、リグニンおよびガラス
状炭素繊維、そして活性炭素繊維が挙げられる。炭素繊
維の形状としては、繊維状、布状（織布、不織布）、フ
ェルト状、いずれの場合も用いることができる。
【０００９】また、各種正極活物質の形状としては限定
されるものではないが、一般に粉末状、もしくは粉末の
成型体の形状で用いられる。正極活物質としては、Ｌｉ
−ポリアニリン系化合物、二硫化チタンなどの遷移金属
カルコゲン化合物、そして、最近ではリチウムの複合酸
化物が多く用いられ、二酸化マンガンや、酸化コバル
ト、酸化ニッケル、酸化バナジウムのような遷移金属酸
化物等が使用可能である。この中で、酸化コバルトは、
リチウムが収蔵されている状態を示す一般式ＬｉｘＣｏ
Ｏ2 （０≦ｘ≦１）で表され、高電圧の電池が得られる
ので特に好ましい。以下、酸化ニッケルも同様にＬｉX
ＮｉＯ2 （０＜ｘ≦１．０）と表され、これらの化合物
であるＬｉX ＣｏY Ｎｉ1-Y Ｏ2 （０＜ｘ≦１．０、０
＜ｙ≦１．０）も好適に用いられる。
されるものではないが、一般に粉末状、もしくは粉末の
成型体の形状で用いられる。正極活物質としては、Ｌｉ
−ポリアニリン系化合物、二硫化チタンなどの遷移金属
カルコゲン化合物、そして、最近ではリチウムの複合酸
化物が多く用いられ、二酸化マンガンや、酸化コバル
ト、酸化ニッケル、酸化バナジウムのような遷移金属酸
化物等が使用可能である。この中で、酸化コバルトは、
リチウムが収蔵されている状態を示す一般式ＬｉｘＣｏ
Ｏ2 （０≦ｘ≦１）で表され、高電圧の電池が得られる
ので特に好ましい。以下、酸化ニッケルも同様にＬｉX
ＮｉＯ2 （０＜ｘ≦１．０）と表され、これらの化合物
であるＬｉX ＣｏY Ｎｉ1-Y Ｏ2 （０＜ｘ≦１．０、０
＜ｙ≦１．０）も好適に用いられる。
【００１０】イオン透過性膜としては、多孔膜、または
イオン伝導性の膜であればよい。例えば、多孔質膜用材
料としては、ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリアセター
ル、ポリオレフィン、セルロース、テフロン、ポリフッ
化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等が用いられる。イオン伝導
性膜用材料としては、リチウム二次電池の場合、リチウ
ムイオン固体電解質が用いられる。リチウムイオン固体
電解質としては、ＬＩＳＩＣＯＮ系（ＬｉＺｎＯ・５Ｇ
ｅＯ4 ）、ハロゲン化リチウム系（ＬｉＩ−Ａｌ2 Ｏ3
系など）、窒化リチウム系（Ｌｉ3 Ｎ系など）、リチウ
ム酸素酸塩系（Ｌｉ3 ＰＯ4 −Ｌｉ4 ＳｉＯ4 系など）
などの無機化合物系や、ポリエチレンオキシド（ＰＥ
Ｏ）系（（ＰＥＯ）−ＬｉＢＦ4 系など）、ポリプロピ
レンオキシド（ＰＰＯ）系（（ＰＰＯ）−ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3 系など）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）系
（（ＰＰＧ）−ＬｉＣｌＯ4 系など）などの高分子錯体
が用いられる。また、その形状としては、平膜あるいは
中空糸膜など、特に限定されものではない。
イオン伝導性の膜であればよい。例えば、多孔質膜用材
料としては、ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリアセター
ル、ポリオレフィン、セルロース、テフロン、ポリフッ
化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等が用いられる。イオン伝導
性膜用材料としては、リチウム二次電池の場合、リチウ
ムイオン固体電解質が用いられる。リチウムイオン固体
電解質としては、ＬＩＳＩＣＯＮ系（ＬｉＺｎＯ・５Ｇ
ｅＯ4 ）、ハロゲン化リチウム系（ＬｉＩ−Ａｌ2 Ｏ3
系など）、窒化リチウム系（Ｌｉ3 Ｎ系など）、リチウ
ム酸素酸塩系（Ｌｉ3 ＰＯ4 −Ｌｉ4 ＳｉＯ4 系など）
などの無機化合物系や、ポリエチレンオキシド（ＰＥ
Ｏ）系（（ＰＥＯ）−ＬｉＢＦ4 系など）、ポリプロピ
レンオキシド（ＰＰＯ）系（（ＰＰＯ）−ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3 系など）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）系
（（ＰＰＧ）−ＬｉＣｌＯ4 系など）などの高分子錯体
が用いられる。また、その形状としては、平膜あるいは
中空糸膜など、特に限定されものではない。
【００１１】イオン透過性膜の膜厚は、電池の内部抵抗
を下げるために２００μｍ以下であることが好ましく、
さらには、５０μｍ以下であることが好ましい。かかる
薄膜のセパレータを電極材料上に被覆する方法として
は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法など
の、乾式法や、溶融塗布法、溶液塗布乾燥法、スラリー
塗布法、アルコキシド法などの湿式法が用いられる。ま
た、中空繊維状のイオン透過性膜内に電極材を充填する
方法を取ってもよい。これらの中空繊維は、一般的には
溶融紡糸後延伸して多孔質にする方法（延伸法）や溶媒
を混入させて紡糸した後、溶媒を除去して多孔質にする
方法などがある。
を下げるために２００μｍ以下であることが好ましく、
さらには、５０μｍ以下であることが好ましい。かかる
薄膜のセパレータを電極材料上に被覆する方法として
は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法など
の、乾式法や、溶融塗布法、溶液塗布乾燥法、スラリー
塗布法、アルコキシド法などの湿式法が用いられる。ま
た、中空繊維状のイオン透過性膜内に電極材を充填する
方法を取ってもよい。これらの中空繊維は、一般的には
溶融紡糸後延伸して多孔質にする方法（延伸法）や溶媒
を混入させて紡糸した後、溶媒を除去して多孔質にする
方法などがある。
【００１２】電極材を多孔質膜で被覆することによっ
て、電極をセパレータおよび正極と合わせて取扱うこと
が容易になることはもちろん、フレキシビリティが付与
できることによって、いろいろな形状の二次電池を作製
することができる。さらに、電解質とセパレータの二つ
の働きをすることになり、該電極を用いた二次電池の小
型軽量化につながる利点がある。
て、電極をセパレータおよび正極と合わせて取扱うこと
が容易になることはもちろん、フレキシビリティが付与
できることによって、いろいろな形状の二次電池を作製
することができる。さらに、電解質とセパレータの二つ
の働きをすることになり、該電極を用いた二次電池の小
型軽量化につながる利点がある。
【００１３】電解液としては、従来用いられているアル
カリ金属塩を非水溶媒に溶解した電解液を用いることが
できるが、特にリチウム塩を電解質とした場合に高電圧
の二次電池が得られるため、リチウム塩を電解質として
非水溶媒に溶解した非水電解液を用いることが好まし
い。非水溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート等のエステル類や、ジエチル
エーテル、テトラヒドロフラン、ジオキソランおよびそ
の誘導体、ジメトキシエタン、ジメトキシエタン等のエ
ーテル類や、スルホラン、アセトニトリル等が挙げら
れ、これらを単独もしくは２種以上混合して使用するこ
とができる。また、電解質としては、アルカリ金属の過
塩素酸塩やホウフッ化塩等が用いられ、例えば、過塩素
酸リチウム、ホウフッ化リチウム、リンフッ化リチウム
等が使用できる。
カリ金属塩を非水溶媒に溶解した電解液を用いることが
できるが、特にリチウム塩を電解質とした場合に高電圧
の二次電池が得られるため、リチウム塩を電解質として
非水溶媒に溶解した非水電解液を用いることが好まし
い。非水溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート等のエステル類や、ジエチル
エーテル、テトラヒドロフラン、ジオキソランおよびそ
の誘導体、ジメトキシエタン、ジメトキシエタン等のエ
ーテル類や、スルホラン、アセトニトリル等が挙げら
れ、これらを単独もしくは２種以上混合して使用するこ
とができる。また、電解質としては、アルカリ金属の過
塩素酸塩やホウフッ化塩等が用いられ、例えば、過塩素
酸リチウム、ホウフッ化リチウム、リンフッ化リチウム
等が使用できる。
【００１４】
実施例１ 市販のＰＶＤＦ（“ネオフロン”ＶＰ−８５０、ダイキ
ン化学（株）製）をＮ−２−メチル−ピロドリン（ＮＭ
Ｐ）に溶解させた溶液に、市販のＰＡＮ系炭素繊維
（“トレカ”Ｔ−３００、東レ（株）製）１ストランド
（３Ｋ：３０００本）を含浸させ、炭素繊維表面にＰＶ
ＤＦを塗布した後、乾燥器内で１５０℃、１時間乾燥し
た。このようにして作製した電極を、直径３ｍｍのステ
ンレス製ピンに巻き付けても、被覆ＰＶＤＦの剥離は、
認められなかった。そして、長さ約３ｃｍに切断した
後、炭素繊維の一方の端部をステンレス製網（１００メ
ッシュ）束ね負極とした。対極および参照極にはリチウ
ム金属箔を用い、電解液としてプロピレンカーボネート
に過塩素酸リチウムを１Ｍ溶解した溶液を用いて３極式
セルを作製した。上記セルを１ｍＡの定電流で０Ｖまで
充電し、２０分休止後、１ｍＡの定電流で１．５Ｖまで
放電し、放電容量を求めた。その結果、放電容量は約２
２０ｍＡｈ／ｇであった。
ン化学（株）製）をＮ−２−メチル−ピロドリン（ＮＭ
Ｐ）に溶解させた溶液に、市販のＰＡＮ系炭素繊維
（“トレカ”Ｔ−３００、東レ（株）製）１ストランド
（３Ｋ：３０００本）を含浸させ、炭素繊維表面にＰＶ
ＤＦを塗布した後、乾燥器内で１５０℃、１時間乾燥し
た。このようにして作製した電極を、直径３ｍｍのステ
ンレス製ピンに巻き付けても、被覆ＰＶＤＦの剥離は、
認められなかった。そして、長さ約３ｃｍに切断した
後、炭素繊維の一方の端部をステンレス製網（１００メ
ッシュ）束ね負極とした。対極および参照極にはリチウ
ム金属箔を用い、電解液としてプロピレンカーボネート
に過塩素酸リチウムを１Ｍ溶解した溶液を用いて３極式
セルを作製した。上記セルを１ｍＡの定電流で０Ｖまで
充電し、２０分休止後、１ｍＡの定電流で１．５Ｖまで
放電し、放電容量を求めた。その結果、放電容量は約２
２０ｍＡｈ／ｇであった。
【００１５】実施例２ 延伸法により製造された市販の多孔質ポリプロピレン中
空繊維内に、実施例１で用いた炭素繊維を挿入した以外
は、実施例１と同様にして３極式セルを作製し、放電容
量を求めた。その結果、放電容量は約２２０ｍＡｈ／ｇ
であった。なお、このようにして作製した電極を、直径
３ｍｍのステンレス製ピンに巻き付けても、中空糸の折
れ等は認められなかった。
空繊維内に、実施例１で用いた炭素繊維を挿入した以外
は、実施例１と同様にして３極式セルを作製し、放電容
量を求めた。その結果、放電容量は約２２０ｍＡｈ／ｇ
であった。なお、このようにして作製した電極を、直径
３ｍｍのステンレス製ピンに巻き付けても、中空糸の折
れ等は認められなかった。
【００１６】実施例３ 実施例１の炭素繊維に、市販のＰＥＯ系エポキシ化合物
（デナコールＥＸ−８３０、ナガセ化成工業（株）製）
にトリブチルアミンを添加した溶液を含浸させた後、乾
燥器内で１５０℃、１時間熱処理してエポキシを架橋さ
せた。このようにして、表面にイオン伝導性膜を被覆し
た炭素繊維を用いた以外は、実施例１と同様にして３極
式セルを作製し、放電容量を求めた。その結果、放電容
量は約２１０ｍＡｈ／ｇであった。なお、このようにし
て作製した電極を、直径３ｍｍのステンレス製ピンに巻
き付けても、ＰＥＯ系エポキシ化合物中の剥離は認めら
れなかった。
（デナコールＥＸ−８３０、ナガセ化成工業（株）製）
にトリブチルアミンを添加した溶液を含浸させた後、乾
燥器内で１５０℃、１時間熱処理してエポキシを架橋さ
せた。このようにして、表面にイオン伝導性膜を被覆し
た炭素繊維を用いた以外は、実施例１と同様にして３極
式セルを作製し、放電容量を求めた。その結果、放電容
量は約２１０ｍＡｈ／ｇであった。なお、このようにし
て作製した電極を、直径３ｍｍのステンレス製ピンに巻
き付けても、ＰＥＯ系エポキシ化合物中の剥離は認めら
れなかった。
【００１７】実施例４ 市販の炭酸リチウム（Ｌｉ2 ＣＯ3 ）と塩基性炭酸コバ
ルト（２ＣｏＣＯ3 ・３Ｃｏ（ＯＨ）2 ）をモル比でＬ
ｉ／Ｃｏ＝１／１となるように秤量、ジルコニア製ボー
ルミルで湿式混合（粉砕溶媒にエタノール使用）後、９
００℃で２０時間熱処理してＬｉＣｏＯ2 を合成した。
これを上記ボールミルで粉砕してＬｉＣｏＯ2 粉末を得
た。この粉末に導電材として人工黒鉛を、バインダーと
してポリフッ化ビニリデンをそれぞれ１０重量％、３重
量％添加し、溶媒で粘度調製してペースト状にした。こ
れを、実施例２で使用した市販の多孔質ポリプロピレン
中空繊維内に注射針を用いて注入、乾燥後、市販の導電
性ペーストを用いて端部に白金リード線を固定して正極
とした。そして、実施例１と同様にして３極式セルを作
製した。上記セルを１ｍＡの定電流で４．２Ｖまで充電
し、２０分休止後、１ｍＡの定電流で２．５Ｖまで放電
し、放電容量を求めた。その結果、放電容量は約１４０
ｍＡｈ／ｇであった。なお、このようにして作製した電
極を、直径３ｍｍのステンレス製ピンに巻き付けても、
中空繊維の折れ等は認められなかった。
ルト（２ＣｏＣＯ3 ・３Ｃｏ（ＯＨ）2 ）をモル比でＬ
ｉ／Ｃｏ＝１／１となるように秤量、ジルコニア製ボー
ルミルで湿式混合（粉砕溶媒にエタノール使用）後、９
００℃で２０時間熱処理してＬｉＣｏＯ2 を合成した。
これを上記ボールミルで粉砕してＬｉＣｏＯ2 粉末を得
た。この粉末に導電材として人工黒鉛を、バインダーと
してポリフッ化ビニリデンをそれぞれ１０重量％、３重
量％添加し、溶媒で粘度調製してペースト状にした。こ
れを、実施例２で使用した市販の多孔質ポリプロピレン
中空繊維内に注射針を用いて注入、乾燥後、市販の導電
性ペーストを用いて端部に白金リード線を固定して正極
とした。そして、実施例１と同様にして３極式セルを作
製した。上記セルを１ｍＡの定電流で４．２Ｖまで充電
し、２０分休止後、１ｍＡの定電流で２．５Ｖまで放電
し、放電容量を求めた。その結果、放電容量は約１４０
ｍＡｈ／ｇであった。なお、このようにして作製した電
極を、直径３ｍｍのステンレス製ピンに巻き付けても、
中空繊維の折れ等は認められなかった。
【００１８】実施例５ 塩基性炭酸コバルトの代わりに、塩基性炭酸ニッケル
（ＮｉＣＯ3 ・２Ｎｉ（ＯＨ）2 ・４Ｈ2 Ｏ）を用いた
ほかは、実施例４と同様にして正極を作製し、放電容量
を求めた。その結果、放電容量は約１３０ｍＡｈ／ｇで
あった。なお、このようにして作製した電極を、直径３
ｍｍのステンレス製ピンに巻き付けても、中空繊維の折
れ等は認められなかった。
（ＮｉＣＯ3 ・２Ｎｉ（ＯＨ）2 ・４Ｈ2 Ｏ）を用いた
ほかは、実施例４と同様にして正極を作製し、放電容量
を求めた。その結果、放電容量は約１３０ｍＡｈ／ｇで
あった。なお、このようにして作製した電極を、直径３
ｍｍのステンレス製ピンに巻き付けても、中空繊維の折
れ等は認められなかった。
【００１９】実施例６ 実施例３および実施例４で用いた正極活物質原料を用い
て、酸化物換算でＬｉ1.0 Ｃｏ0.5 Ｎｉ0.5 Ｏ2 となる
ように、秤量、混合後、実施例４と同様にして正極を作
製し、放電容量を求めた。その結果、放電容量は約１３
５ｍＡｈ／ｇであった。なお、このようにして作製した
電極を、直径３ｍｍのステンレス製ピンに巻き付けて
も、中空繊維の折れ等は認められなかった。
て、酸化物換算でＬｉ1.0 Ｃｏ0.5 Ｎｉ0.5 Ｏ2 となる
ように、秤量、混合後、実施例４と同様にして正極を作
製し、放電容量を求めた。その結果、放電容量は約１３
５ｍＡｈ／ｇであった。なお、このようにして作製した
電極を、直径３ｍｍのステンレス製ピンに巻き付けて
も、中空繊維の折れ等は認められなかった。
【００２０】実施例７ 実施例１で用いたＰＶＤＦ被覆炭素繊維負極３０ストラ
ンド（２５ｃｍ）と、実施例４で用いた中空繊維内挿入
ＬｉＣｏＯ2 正極２０本（２５ｃｍ）を用いて二次電池
（ガラスセル）を作製し、１ｍＡの定電流で正負極端子
間電圧が４．２Ｖになるまで充電し、２０分休止後、１
ｍＡの定電流で正負極端子間電圧が２．５Ｖになるまで
放電し、放電容量を求めた。その結果、放電容量は約３
００ｍＡｈであった。なお、このようにして作製した電
極を、直径３ｍｍのステンレス製ピンに巻き付けても、
ＰＶＤＦの剥離や中空繊維の折れ等は認められなかっ
た。
ンド（２５ｃｍ）と、実施例４で用いた中空繊維内挿入
ＬｉＣｏＯ2 正極２０本（２５ｃｍ）を用いて二次電池
（ガラスセル）を作製し、１ｍＡの定電流で正負極端子
間電圧が４．２Ｖになるまで充電し、２０分休止後、１
ｍＡの定電流で正負極端子間電圧が２．５Ｖになるまで
放電し、放電容量を求めた。その結果、放電容量は約３
００ｍＡｈであった。なお、このようにして作製した電
極を、直径３ｍｍのステンレス製ピンに巻き付けても、
ＰＶＤＦの剥離や中空繊維の折れ等は認められなかっ
た。
【００２１】
【発明の効果】本発明により、取扱いやすく、かつ、フ
レキシブルな形状の電極、およびそれを用いた二次電池
を提供することができる。
レキシブルな形状の電極、およびそれを用いた二次電池
を提供することができる。
Claims (10)
- 【請求項１】電極活物質を含む電極材が、イオン透過性
膜によって被覆されていることを特徴とする電極。 - 【請求項２】イオン透過性膜が、多孔質膜であることを
特徴とする請求項１記載の電極。 - 【請求項３】イオン透過性膜が、イオン伝導性膜である
ことを特徴とする請求項１記載の電極。 - 【請求項４】電極活物質が、炭素質材料であることを特
徴とする請求項１、２または３記載の電極。 - 【請求項５】該炭素質材料が、炭素繊維であることを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電極。 - 【請求項６】請求項１〜３のいずれかに記載の電極を用
いることを特徴とする二次電池。 - 【請求項７】少なくとも一方の電極活物質が、炭素質材
料であることを特徴とする請求項６記載の二次電池。 - 【請求項８】該炭素質材料が、炭素繊維であることを特
徴とする請求項７記載の二次電池。 - 【請求項９】もう一方の電極活物質が、リチウムの複合
酸化物であることを特徴とする請求項７または８記載の
二次電池。 - 【請求項１０】該リチウムの複合酸化物が、ＬｉX Ｃｏ
Ｏ2 （０＜ｘ≦１．０）、ＬｉX ＮｉＯ2 （０＜ｘ≦
１．０）およびＬｉX ＣｏY Ｎｉ1-Y Ｏ2 （０＜ｘ≦
１．０、０＜ｙ≦１．０）の中から選ばれたものである
ことを特徴とする請求項９記載の二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5072078A JPH06290771A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 電極およびそれを用いた二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5072078A JPH06290771A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 電極およびそれを用いた二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06290771A true JPH06290771A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13479019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5072078A Pending JPH06290771A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 電極およびそれを用いた二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06290771A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09171813A (ja) * | 1995-12-21 | 1997-06-30 | Sony Corp | 非水電解液電池 |
| JPH1196993A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-04-09 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン２次電池用負極 |
| US6335114B1 (en) | 1998-11-16 | 2002-01-01 | Denso Corporation | Laminate-type battery and process for its manufacture |
| JP2020155335A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP5072078A patent/JPH06290771A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09171813A (ja) * | 1995-12-21 | 1997-06-30 | Sony Corp | 非水電解液電池 |
| JPH1196993A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-04-09 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン２次電池用負極 |
| US6335114B1 (en) | 1998-11-16 | 2002-01-01 | Denso Corporation | Laminate-type battery and process for its manufacture |
| JP2020155335A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
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