JPH09115504A - Electrode for battery and its manufacture - Google Patents

Electrode for battery and its manufacture

Info

Publication number
JPH09115504A
JPH09115504A JP7268732A JP26873295A JPH09115504A JP H09115504 A JPH09115504 A JP H09115504A JP 7268732 A JP7268732 A JP 7268732A JP 26873295 A JP26873295 A JP 26873295A JP H09115504 A JPH09115504 A JP H09115504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
active material
material layer
electrode
battery
conductor
Prior art date
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
Application number
JP7268732A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Abe
浩史 阿部
Koji Murai
剛次 村井
Nobuo Kobayashi
伸雄 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikkiso Co Ltd
Original Assignee
Nikkiso Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikkiso Co Ltd filed Critical Nikkiso Co Ltd
Priority to JP7268732A priority Critical patent/JPH09115504A/en
Publication of JPH09115504A publication Critical patent/JPH09115504A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode for a battery on which dispersion of application weight is reduced by setting respective ones of an organic solvent quantity of an active material layer to form a battery electrode by covering an electric conductor surface, the moisture content, dospersion of application weight and a necessary rate of application density in a specific value. SOLUTION: An electric conductor surface is covered with an active material layer containing a conductive inorganic substance and a binder, and a battery electrode is formed. The content of an organic solvent in this active material layer is not more than 200ppm, and the moisture content is not more than 100ppm. When dispersion of application weight to satisfy a specific condition based on active material weight per cm<2> and average application weight is set not more than 4% and a rate of application density being density of the active material layer covering an electric conductor to average true density totaled by multiplying true density of respective materials to form the active material layer by a weight percent of the respective materials is set in 45 to 95%, an electrode for a battery on which dispersion of application weight is reduced is formed. Therefore, when this electrode is used, a high characteristic battery on which turbulence of a capacity balance between a positive electrode and a negative electrode is not caused can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は電池用電極および
その製造方法に関し、さらに詳しくは、二次電池の電極
に好適な電池用電極および電池用電極を簡便に製造する
ことができる方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery electrode and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a battery electrode suitable for a secondary battery electrode and a method for easily manufacturing the battery electrode.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気自動車等の大型電池として、
エネルギー密度が高いことおよび充放電密度が高いこと
等の優れた特性を有するリチウムイオン二次電池が注目
されている。
2. Description of the Related Art Recently, as a large battery for electric vehicles,
Attention has been paid to lithium ion secondary batteries having excellent characteristics such as high energy density and high charge / discharge density.

【0003】通常、このリチウムイオン二次電池は、電
極および電解液を有してなる。前記電極および電解液に
用いられる物質として下記のような具体例が挙げられ
る。
Usually, this lithium ion secondary battery has an electrode and an electrolytic solution. Specific examples of the substance used for the electrode and the electrolytic solution are as follows.

【0004】正極に用いられる物質としては、リチウム
含有複合酸化物たとえば、コバルト酸リチウム(LiC
oO2 )、マンガン酸リチウム(LiMn24 )、ニ
ッケル酸リチウム(LiNiO2 )などが挙げられる。
[0004] Materials used for the positive electrode include lithium-containing composite oxides such as lithium cobalt oxide (LiC).
oO 2 ), lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ) and the like.

【0005】負極に用いられる物質としては、炭素材料
たとえば、天然黒鉛、人造黒鉛、難黒鉛性炭素(黒鉛性
炭素)、メソカーボンマイクロビーズ、ピッチ系炭素繊
維、気相成長炭素繊維などが挙げられる。
Examples of the substance used for the negative electrode include carbon materials such as natural graphite, artificial graphite, non-graphitizable carbon (graphitic carbon), mesocarbon microbeads, pitch-based carbon fiber and vapor grown carbon fiber. .

【0006】電解液に用いられる物質としては、リチウ
ム塩と有機溶媒を混合した非水電解液が挙げられる。前
記リチウム塩としてはLiClO4 ,LiPF6 ,Li
BF4 ,LiAsF6 ,LiCF3 SO3 などが挙げら
れる。前記有機溶媒としてはプロピレンカーボネート、
エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチ
ルカーボネート、メチルエチルカーボネートおよびこれ
らの混合物などが挙げられる。
Examples of the substance used in the electrolytic solution include a non-aqueous electrolytic solution in which a lithium salt and an organic solvent are mixed. Examples of the lithium salt include LiClO 4 , LiPF 6 , Li
BF 4, LiAsF 6, such as LiCF 3 SO 3 and the like. As the organic solvent, propylene carbonate,
Examples thereof include ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate and mixtures thereof.

【0007】上述の物質で構成されたリチウムイオン二
次電池は、他の電池と比較して、エネルギー密度が高い
こと、サイクル特性に優れていることおよび安全性が高
いことを特長としている。
The lithium ion secondary battery composed of the above-mentioned substances is characterized by high energy density, excellent cycle characteristics, and high safety as compared with other batteries.

【0008】上記リチウムイオン二次電池の電極は、以
下の通りに作製されるのが一般的である。すなわち、有
機溶媒にバインダーを溶解させてなる溶解液に、前述の
リチウム含有酸化物または炭素材料を混合して合剤を
得、この合剤を導電体シート、たとえば金属性シートに
塗布し、加熱乾燥させることにより前記有機溶媒を除去
して作製される。
The electrodes of the above lithium ion secondary battery are generally manufactured as follows. That is, a solution obtained by dissolving a binder in an organic solvent is mixed with the above-mentioned lithium-containing oxide or carbon material to obtain a mixture, and this mixture is applied to a conductor sheet, for example, a metal sheet, and heated. It is produced by removing the organic solvent by drying.

【0009】しかしながら、上記リチウムイオン二次電
池においては、水分をはじめとする不純物が存在する
と、著しくサイクル寿命が低下するという問題点があ
る。すなわち、前記電極の作製工程において乾燥が不十
分であると、水分や有機溶媒が残存し、電池のサイクル
特性を劣化させる要因になる。
However, in the above lithium ion secondary battery, the presence of impurities such as water causes a problem that the cycle life is significantly reduced. That is, if the electrode is not sufficiently dried in the manufacturing process, water and an organic solvent remain, which causes deterioration of the cycle characteristics of the battery.

【0010】これら不純物を除去するために、電極を高
温度下で加熱乾燥させると、導電体シートが酸化してし
まい、導電体の導電率が著しく低下し、電池の内部抵抗
が高くなることにより、電池のサイクル寿命を低下させ
る要因になったり、高い電流密度での電池特性に悪影響
をおよぼすことになる。
When the electrode is heated and dried at a high temperature in order to remove these impurities, the conductor sheet is oxidized, the conductivity of the conductor is significantly lowered, and the internal resistance of the battery is increased. However, it may be a factor that shortens the cycle life of the battery or adversely affects the battery characteristics at high current density.

【0011】一方で、このリチウムイオン二次電池、こ
とに円筒型電池においては、正極および負極はセパレー
ターを介してロール状に巻かれてなるのが一般的である
が、対面する前記正極および負極の単位面積当たりの容
量はそれぞれ等しくなるのが好ましい。ここで、単位面
積当たりの容量は、対極を金属リチウムとした三電極式
のセルやコイン型のセル等により求められた正極構成物
質または負極構成物質の単位重量当たりの容量と、導電
体に塗布された単位面積当たりの電極活物質層の重量よ
り求められる。対面する前記正極および負極の単位面積
当たりの容量が等しくないと、負極の表面にリチウムが
析出して爆発の原因となったり、電池の容量不足となる
などの問題が生じる。
On the other hand, in this lithium ion secondary battery, especially a cylindrical battery, the positive electrode and the negative electrode are generally wound in a roll shape with a separator interposed therebetween. It is preferable that the capacities per unit area are equal. Here, the capacity per unit area is the capacity per unit weight of the positive electrode constituent material or the negative electrode constituent material obtained by a three-electrode type cell or a coin type cell in which the counter electrode is metallic lithium, and it is applied to the conductor. It is obtained from the weight of the electrode active material layer per unit area thus obtained. If the capacities per unit area of the facing positive electrode and the negative electrode are not equal, lithium deposits on the surface of the negative electrode, causing an explosion, and problems such as insufficient battery capacity.

【0012】電極の塗布重量や厚さのむらが、正極と負
極の容量バランスをみだし、前記リチウムの析出等の諸
問題を誘因し、電池特性に多大な影響を与えてしまうと
いう問題がある。
There is a problem that unevenness in the coating weight and thickness of the electrode finds out the capacity balance between the positive electrode and the negative electrode, causes various problems such as the precipitation of lithium, and greatly affects the battery characteristics.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、塗
布重量のばらつきが小さい電池用電極およびその製造方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery electrode having a small variation in coating weight and a method for manufacturing the same.

【0014】この発明の目的は、残存水分量や残存溶媒
量が少なく、導電体を酸化させることなく電池用電極を
製造することのできる電池用電極の製造方法を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a battery electrode which has a small amount of residual water and a small amount of residual solvent and which can manufacture a battery electrode without oxidizing a conductor.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項1に記載の発明は、導電性無機物質とバインダ
ーとを含有する活物質層を導電体の表面に被覆してな
り、前記活物質層中の有機溶媒含有量が多くとも200
ppmであり、前記活物質層中の水分含有量が多くとも
100ppmであり、前記活物質層の、以下に定義され
る塗布重量のばらつきが多くとも4%であり、前記活物
質層の、以下に定義される平均真密度に対する、以下に
定義される塗布密度の割合(単位:%)が45〜95%
であることを特徴とする電池用電極であり、 塗布重量:導電体を被覆する1平方センチメートル当た
りの活物質層の重量塗布重量のばらつき:[(平均塗布
重量−塗布重量)/平均塗布重量]×100 平均真密度:活物質層を形成する各材料の真密度に、活
物質層における各材料の重量分率をかけ、それらを合計
したもの 真密度:材料そのものの密度 塗布密度:導電体に被覆された活物質層の密度 請求項2に記載の発明は、前記導電性無機物質が、炭素
材料である前記請求項1に記載の電池用電極であり、請
求項3に記載の発明は、前記導電性無機物質が、気相成
長炭素繊維である前記請求項1に記載の電池用電極であ
り、請求項4に記載の発明は、前記導電性無機物質が炭
素材料であり、前記活物質層がさらにリチウム含有酸化
物を含有してなる前記請求項1に記載の電池用電極であ
り、請求項5に記載の発明は、バインダーと導電性無機
物質と有機溶媒とを含有し、粘度が20〜70dPa・
sに調整された分散液を調製し、この分散液を導電体に
塗布し、導電体に塗布された分散液を乾燥することによ
り、活物質層被覆導電体を得、この活物質層被覆導電体
を加圧成形することを特徴とする電池用電極の製造方法
であり、請求項6に記載の発明は、導電体に塗布された
前記分散液を、酸素濃度が多くとも100ppmである
酸素含有雰囲気下に乾燥する前記請求項5に記載の電池
用電極の製造方法である。
The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems is characterized in that the surface of a conductor is coated with an active material layer containing a conductive inorganic substance and a binder. The content of the organic solvent in the active material layer is at most 200.
ppm, the water content in the active material layer is at most 100 ppm, the coating weight variation of the active material layer defined below is at most 4%, and the active material layer The ratio (unit:%) of the coating density defined below to the average true density defined in (4) is 45 to 95%.
Coating weight: weight of active material layer per square centimeter covering conductors variation in coating weight: [(average coating weight-coating weight) / average coating weight] x 100 Average true density: The true density of each material forming the active material layer is multiplied by the weight fraction of each material in the active material layer, and the sum is calculated. True density: Density of material itself Coating density: Covering conductor The density of the formed active material layer is the battery electrode according to claim 1, wherein the conductive inorganic material is a carbon material, and the invention according to claim 3 is The conductive inorganic substance is a battery electrode according to claim 1, wherein the conductive inorganic substance is a carbon material, and the active material layer is the carbon material. Further contains a lithium-containing oxide The battery electrode according to claim 1, wherein the invention comprises a binder, a conductive inorganic substance, and an organic solvent, and has a viscosity of 20 to 70 dPa.
A dispersion liquid adjusted to s is prepared, the dispersion liquid is applied to a conductor, and the dispersion liquid applied to the conductor is dried to obtain an active material layer-coated conductor. A method for producing an electrode for a battery, wherein the body is pressure-molded, and the invention according to claim 6 is characterized in that the dispersion liquid applied to the electric conductor contains oxygen having an oxygen concentration of at most 100 ppm. The method for manufacturing a battery electrode according to claim 5, wherein the battery electrode is dried in an atmosphere.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の電池用電極およ
びその製造方法について詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The battery electrode of the present invention and the method for producing the same will be described in detail below.

【0017】〈電池用電極〉この発明の電池用電極は、
導電体の表面に、導電性無機物質をバインダーに分散し
てなる活物質層を、被覆してなる。
<Battery Electrode> The battery electrode of the present invention is
The surface of the conductor is coated with an active material layer obtained by dispersing a conductive inorganic substance in a binder.

【0018】前記導電体は、電池用電極の支持体として
の機能、耐薬品性、電気化学的安定性および導電性機能
を有する素材が好ましく、通常、銅、アルミニウム、鉄
などの金属で形成される。導電体として好ましい金属は
銅およびアルミニウムである。
The conductor is preferably a material having a function as a support for a battery electrode, chemical resistance, electrochemical stability and conductivity, and is usually formed of a metal such as copper, aluminum or iron. It Preferred metals for the conductor are copper and aluminum.

【0019】導電体の形態は、二次電池の形態に応じて
適宜に決定されるのであるが、通常薄いシートである。
The form of the conductor is appropriately determined according to the form of the secondary battery, but is usually a thin sheet.

【0020】前記導電体の表面を被覆する活物質層は、
導電性無機物質をバインダーに分散してなる。
The active material layer coating the surface of the conductor is
A conductive inorganic substance is dispersed in a binder.

【0021】導電性無機物質としては、導電性を有する
無機物質または導電性を有する無機物質と導電性を示さ
ない無機物質との混合物で有れば良く、たとえば炭素材
料およびその混合物を好適例として挙げることができ
る。
The conductive inorganic substance may be a conductive inorganic substance or a mixture of a conductive inorganic substance and a non-conductive inorganic substance. For example, a carbon material and a mixture thereof are preferable examples. Can be mentioned.

【0022】ここで、炭素材料というのは、実質的に炭
素からなる素材を言う。この炭素材料として、たとえば
天然黒鉛、人造黒鉛、難黒鉛性炭素、メソカーボンマイ
クロビーズ、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、脱水PVA
系炭素繊維、リグニン炭素繊維、ガラス状炭素繊維、活
性炭素繊維等を挙げることができる。これらは、その一
種を単独で用いることもできるし、これらの二種以上を
併用して用いることもできる。
Here, the carbon material means a material which is substantially made of carbon. Examples of this carbon material include natural graphite, artificial graphite, non-graphitizable carbon, mesocarbon microbeads, PAN-based carbon fiber, cellulose-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, vapor-grown carbon fiber, and dehydrated PVA.
Examples include carbon-based fibers, lignin carbon fibers, glassy carbon fibers, activated carbon fibers, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

【0023】活物質層を形成するためのバインダーとし
ては、ポリフッ化ビニリデンおよびポリテトラフルオロ
エチレンなどのフッ素化樹脂、ポリエチレンおよびポリ
プロピレンなどのポリオレフィンまたはこれらの共重合
体などを挙げることができる。
Examples of the binder for forming the active material layer include fluorinated resins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, and copolymers thereof.

【0024】この発明においては、電池用電極を負極と
して使用するときには、活物質層は、前記バインダーに
前記導電性無機物質、特に炭素材料、さらには気相成長
炭素繊維、好ましくは黒鉛化気相成長炭素繊維よりな
る。
In the present invention, when the battery electrode is used as the negative electrode, the active material layer is used as the binder in the conductive inorganic material, particularly the carbon material, and further the vapor grown carbon fiber, preferably the graphitized vapor phase. Made of grown carbon fiber.

【0025】前記気相成長炭素繊維は、気相成長法によ
り製造することができる。
The vapor grown carbon fiber can be manufactured by a vapor growth method.

【0026】気相成長法により気相成長炭素繊維を製造
する方法としては、いわゆる基板成長法と流動気相法と
がある。
As a method for producing a vapor grown carbon fiber by the vapor growth method, there are a so-called substrate growth method and a fluidized vapor phase method.

【0027】基板成長法は、基板に触媒金属たとえば遷
移金属もしくは遷移金属化合物を担持させ、高温度に加
熱しながら、その基板上に炭素源ガスたとえば炭化水素
ガスを流通させることにより、基板表面に炭素繊維を生
成させる方法であり、流動気相法は、基板を使用せず、
触媒金属源たとえば触媒金属を提供することのできる金
属化合物と炭素源たとえば炭素化合物たとえば炭化水素
とを気化して高温の反応管中に流通させることにより、
空間中に炭素繊維を生成させる方法である。なお、炭素
源と触媒金属源とは同一の化合物であっても良く、その
ような化合物としてフェロセンのようなメタロセンが挙
げられる。
In the substrate growth method, a catalyst metal such as a transition metal or a transition metal compound is supported on the substrate and a carbon source gas such as a hydrocarbon gas is circulated on the substrate while being heated to a high temperature, so that the surface of the substrate is covered. It is a method of producing carbon fibers, the fluidized vapor phase method does not use a substrate,
By vaporizing a metal compound capable of providing a catalytic metal source, such as a catalytic metal, and a carbon source, such as a carbon compound, such as a hydrocarbon, and flowing the same in a high-temperature reaction tube,
This is a method of generating carbon fibers in a space. The carbon source and the catalyst metal source may be the same compound, and examples of such a compound include metallocene such as ferrocene.

【0028】具体的には、特開昭52−107320
号、特開昭57−117622号、特開昭58−156
512号、特開昭58−180615号、特開昭60−
185818号、特開昭60−224815号、特開昭
60−231821号、特開昭61−132630号、
特開昭61−132600号、特開昭61−13266
3号、特開昭61−225319号、特開昭61−22
5322号、特開昭61−225325号、特開昭61
−225327号、特開昭61−225328号、特開
昭61−2275425号、特開昭61−282427
号および特開平5−222619号の各公報に記載の方
法により製造される気相成長炭素繊維を挙げることがで
きる。
Specifically, Japanese Patent Laid-Open No. 52-107320
JP-A-57-117622, JP-A-58-156
No. 512, JP-A-58-180615 and JP-A-60-180
185818, JP-A-60-224815, JP-A-60-231821, JP-A-61-132630,
JP-A-61-13600, JP-A-61-13266
No. 3, JP-A-61-225319, JP-A-61-22
No. 5322, JP-A-61-225325, JP-A-61-225325
JP-A-225327, JP-A-61-225328, JP-A-61-2275425, JP-A-61-282427
And the vapor-grown carbon fibers produced by the methods described in JP-A-5-222609.

【0029】この発明においては気相成長炭素繊維は黒
鉛化気相成長炭素繊維を含む広い概念として把握される
べきである。この発明においては黒鉛化気相成長炭素繊
維および黒鉛化されていない気相成長炭素繊維のいずれ
も好適であるが、どちらかと言うと黒鉛化気相成長炭素
繊維の方が好ましい。
In the present invention, vapor-grown carbon fibers should be understood as a broad concept including graphitized vapor-grown carbon fibers. In the present invention, both graphitized vapor-grown carbon fiber and non-graphitized vapor-grown carbon fiber are suitable, but rather, graphitized vapor-grown carbon fiber is more preferable.

【0030】黒鉛化される前の気相成長炭素繊維(以下
において非黒鉛化気相成長炭素繊維と称することがあ
る。)は、通常、その比表面積が大きくとも5m2 /g
であり、好ましくは大きくとも3m2 /gであり、更に
好ましくは大きくとも2m2 /gである。この非黒鉛化
気相成長炭素繊維はその比表面積が大きくとも5m2
gであると、この発明の目的をより一層良く達成するこ
とができ、充放電効率が高く、またサイクル寿命も長
い。なお、前記比表面積は、BET法により測定するこ
とができる。
The vapor-grown carbon fiber before graphitization (hereinafter sometimes referred to as non-graphitized vapor-grown carbon fiber) usually has a specific surface area of at most 5 m 2 / g.
, Preferably at most 3 m 2 / g, more preferably at most 2 m 2 / g. This non-graphitized vapor-grown carbon fiber has a specific surface area of at most 5 m 2 /
When it is g, the object of the present invention can be achieved even better, the charge and discharge efficiency is high, and the cycle life is long. The specific surface area can be measured by a BET method.

【0031】前記非黒鉛化気相成長炭素繊維は、通常、
その平均アスペクト比が2〜30であり、好ましくは3
〜20、さらに好ましくは5〜15である。非黒鉛化気
相成長炭素繊維の平均アスペクト比が2〜30であると
この発明の目的を一層良く達成することができる。
The non-graphitized vapor grown carbon fiber is usually
Its average aspect ratio is 2 to 30, preferably 3
-20, more preferably 5-15. When the average aspect ratio of the non-graphitized vapor grown carbon fiber is 2 to 30, the object of the present invention can be better achieved.

【0032】なお、非黒鉛化気相成長炭素繊維の平均ア
スペクト比は、非黒鉛化気相成長炭素繊維を走査型電子
顕微鏡写真に撮り、走査型電子顕微鏡写真を観察し、走
査型電子顕微鏡写真に写された非黒鉛化気相成長炭素繊
維から1,000のサンプルを無作為に選択し、選択し
た非黒鉛化気相成長炭素繊維を円柱体と仮定して、選択
した非黒鉛化気相成長炭素繊維の長さおよび直径を測定
し、その長さと直径とから各非黒鉛化気相成長炭素繊維
のアスペクト比とし、1,000のサンプルについての
アスペクト比を平均することにより、求められる。
The average aspect ratio of the non-graphitized vapor-grown carbon fiber was determined by taking a scanning electron micrograph of the non-graphitized vapor-grown carbon fiber and observing the scanning electron micrograph. 1,000 samples were randomly selected from the non-graphitized vapor-grown carbon fibers shown in Fig. 3, and the selected non-graphitized vapor-grown carbon fibers were assumed to be cylindrical bodies. It is determined by measuring the length and diameter of the grown carbon fiber, taking the length and diameter as the aspect ratio of each non-graphitized vapor grown carbon fiber, and averaging the aspect ratios of 1,000 samples.

【0033】比表面積が大きくとも5m2 /gであり、
その平均アスペクト比が2〜30である好適な非黒鉛化
気相成長炭素繊維は、炭素網面間距離が大きくとも0.
338nmであり、炭素結晶子の厚さが小さくとも40
nmであり、直径が1〜10μmである非黒鉛化気相成
長炭素繊維を、適宜の切断手段により切断することによ
り、得ることができる。前記切断手段としてはボールミ
ル、ローラーミル、ジェットミル等の通常の粉砕手段を
採用することもできるが、高衝撃力をもって繊維を破断
することのできるハイブリダイザーあるいは高圧縮力を
もって繊維を加圧圧縮する手段が特に好適である。
The specific surface area is at most 5 m 2 / g,
Suitable non-graphitized vapor-grown carbon fibers having an average aspect ratio of 2 to 30 have a carbon interplane distance of at most 0.1 mm.
338 nm, and even if the thickness of the carbon crystallite is small, it is 40
It can be obtained by cutting non-graphitized vapor grown carbon fiber having a diameter of 1 nm and a diameter of 1 to 10 μm by an appropriate cutting means. As the cutting means, a normal crushing means such as a ball mill, a roller mill, and a jet mill can be adopted, but the fibers are pressurized and compressed with a hybridizer or a high compressive force capable of breaking the fibers with a high impact force. Means are particularly preferred.

【0034】好適に使用される非黒鉛化気相成長炭素繊
維は、通常、その平均直径が1〜10μmの範囲内、好
ましくは2〜5μmの範囲内にある。非黒鉛化気相成長
炭素繊維の平均直径が、1〜10μmの範囲内にある
と、非黒鉛化気相成長炭素繊維の分散が容易に実現さ
れ、繊維同士の接触も容易になる。
The non-graphitized vapor grown carbon fiber preferably used has an average diameter of usually 1 to 10 μm, preferably 2 to 5 μm. When the average diameter of the non-graphitized vapor-grown carbon fiber is within the range of 1 to 10 μm, the non-graphitized vapor-grown carbon fiber can be easily dispersed and the fibers can be easily contacted with each other.

【0035】一方、黒鉛化気相成長炭素繊維は、前記非
気相成長炭素繊維を2,000℃以上、好ましくは2,
000℃〜3,000℃の範囲に加熱処理することによ
り製造されることができる。
On the other hand, as for the graphitized vapor grown carbon fiber, the non-vapor grown carbon fiber is 2,000 ° C. or higher, preferably 2,
It can be produced by heat treatment in the range of 000 ° C to 3,000 ° C.

【0036】加熱処理の雰囲気としては不活性ガス雰囲
気が通常採用される。加熱処理時間は通常5分以上であ
る。
An inert gas atmosphere is usually adopted as the atmosphere for the heat treatment. The heat treatment time is usually 5 minutes or more.

【0037】前記黒鉛化気相成長炭素繊維は、通常、そ
の比表面積が大きくとも5m2 /gであり、好ましくは
大きくとも3m2 /gであり、更に好ましくは大きくと
も2m2 /gである。この黒鉛化気相成長炭素繊維はそ
の比表面積が大きくとも5m2 /gであると、この発明
の目的をより一層良く達成することができ、充放電効率
が高く、またサイクル寿命も長い。なお、前記比表面積
の測定法は前述した通りである。
The specific surface area of the graphitized vapor grown carbon fiber is usually at most 5 m 2 / g, preferably at most 3 m 2 / g, more preferably at most 2 m 2 / g. . When the specific surface area of the graphitized vapor grown carbon fiber is at most 5 m 2 / g, the object of the present invention can be better achieved, the charge and discharge efficiency is high, and the cycle life is long. The method for measuring the specific surface area is as described above.

【0038】前記黒鉛化気相成長炭素繊維は、通常、そ
の平均アスペクト比が2〜30であり、好ましくは3〜
20、さらに好ましくは5〜15である。黒鉛化気相成
長炭素繊維の平均アスペクト比が2〜30であるとこの
発明の目的を一層良く達成することができる。
The graphitized vapor grown carbon fiber usually has an average aspect ratio of 2 to 30, preferably 3 to.
20, more preferably 5 to 15. When the average aspect ratio of the graphitized vapor grown carbon fiber is 2 to 30, the object of the present invention can be better achieved.

【0039】なお、黒鉛化気相成長炭素繊維の平均アス
ペクト比の測定方法は前述した通りである。
The method for measuring the average aspect ratio of the graphitized vapor grown carbon fiber is as described above.

【0040】比表面積が大きくとも5m2 /gであり、
その平均アスペクト比が2〜30である好適な黒鉛化気
相成長炭素繊維は、炭素網面間距離が大きくとも0.3
38nmであり、炭素結晶子の厚さが小さくとも40n
mであり、直径が1〜10μmである黒鉛化気相成長炭
素繊維を、適宜の切断手段により切断することにより、
得ることができる。前記切断手段としてはボールミル、
ローラーミル、ジェットミル等の通常の粉砕手段を採用
することもできるが、高衝撃力をもって繊維を破断する
ことのできるハイブリダイザーあるいは高圧縮力をもっ
て繊維を加圧圧縮する手段が特に好適である。
The specific surface area is at most 5 m 2 / g,
A suitable graphitized vapor grown carbon fiber having an average aspect ratio of 2 to 30 has a carbon network plane distance of at most 0.3.
38 nm, 40 n even if the thickness of the carbon crystallite is small
m by cutting a graphitized vapor grown carbon fiber having a diameter of 1 to 10 μm by an appropriate cutting means,
Obtainable. As the cutting means, a ball mill,
A usual crushing means such as a roller mill or a jet mill can be adopted, but a hybridizer capable of breaking the fiber with a high impact force or a means for pressurizing and compressing the fiber with a high compression force is particularly preferable.

【0041】黒鉛化気相成長炭素繊維は、通常、その平
均直径が1〜10μmの範囲内、好ましくは2〜5μm
の範囲内にある。黒鉛化気相成長炭素繊維の平均直径
が、1〜10μmの範囲内にあると、黒鉛化気相成長炭
素繊維の分散が容易に実現され、繊維同士の接触も容易
になる。
The graphitized vapor grown carbon fiber usually has an average diameter in the range of 1 to 10 μm, preferably 2 to 5 μm.
Within the range. When the average diameter of the graphitized vapor grown carbon fiber is in the range of 1 to 10 μm, the graphitized vapor grown carbon fiber can be easily dispersed and the fibers can be easily contacted with each other.

【0042】好適に採用される黒鉛化気相成長炭素繊維
は、高度に発達した黒鉛構造を有し、縮合環状の炭素網
面の発達度合いの点から、炭素網面間距離(doo2 )は
通常大きくとも0.338nm以下、好ましくは、大き
くとも0.337nm、更に好ましくは、大きくとも
0.3355〜0.3365nmである。
The graphitized vapor-grown carbon fiber which is preferably used has a highly developed graphite structure, and in terms of the degree of development of the condensed cyclic carbon network plane, the carbon network plane distance (d oo2 ) is Usually, it is at most 0.338 nm or less, preferably at most 0.337 nm, more preferably at most 0.3355 to 0.3365 nm.

【0043】この炭素網面間距離は、「炭素技術I」科
学技術社出版、1970年発行の第55頁に記載のX線
回折から求める学振法により測定可能である。
The carbon network plane distance can be measured by the Gakushin method, which is obtained from X-ray diffraction as described in "Carbon Technology I", Science and Technology Publishing, 1970, p. 55.

【0044】また、好適に使用される黒鉛化気相成長炭
素繊維は、その縮合環状の炭素網面が重なった厚さすな
わち炭素結晶子の厚さ(Lc )が通常小さくとも40n
m、好ましくは小さくとも60nm、更に好ましくは小
さくとも80nm以上である。
The graphitized vapor-grown carbon fiber which is preferably used is such that the thickness of the condensed cyclic carbon network planes, that is, the carbon crystallite thickness (L c ) is usually at least 40 n.
m, preferably at least 60 nm, more preferably at least 80 nm.

【0045】この炭素結晶子の厚さは、「炭素技術I」
科学技術社出版、1970年発行の第55頁に記載のX
線回折から求める学振法により測定可能である。
The thickness of this carbon crystallite is "Carbon Technology I".
X described on page 55 of Science and Technology Publishing Co., Ltd., published in 1970.
It can be measured by the Gakushin method obtained from line diffraction.

【0046】好適に使用される黒鉛化気相成長炭素繊維
は、電子スピン共鳴吸収法により測定したその好ましい
スピン密度が大きくとも8×1018spins/s 、さらに好
ましくは大きくとも7×1018spins/s である。
The graphitized vapor grown carbon fiber preferably used has a preferable spin density of at most 8 × 10 18 spins / s, more preferably at most 7 × 10 18 spins, as measured by electron spin resonance absorption method. / s.

【0047】このスピン密度は、電子スピン共鳴により
測定することができる。
This spin density can be measured by electron spin resonance.

【0048】この発明の電池用電極を正極として使用す
るときには、活物質層は、前記バインダー、前記導電性
無機物質、特に炭素材料およびリチウム含有酸化物より
なる。
When the battery electrode of the present invention is used as a positive electrode, the active material layer comprises the binder, the conductive inorganic material, especially the carbon material and the lithium-containing oxide.

【0049】前記リチウム含有酸化物としては、コバル
ト酸リチウム(LiCoO2 )、マンガン酸リチウム
(LiMn24 )、ニッケル酸リチウム(LiNiO
2 )などが挙げられる。
As the lithium-containing oxide, lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ).
2 ) and so on.

【0050】電池用電極が負極であるときに、活物質層
中の導電性無機物質の含有割合は、通常85〜97重量
%、好ましくは87〜95重量%である。また、電池用
電極が正極であるときに、活物質層中の導電性無機物質
の含有割合は、通常3〜15重量%、好ましくは4〜8
重量%であり、リチウム含有酸化物の含有割合は通常8
0〜95重量%であり、好ましくは85〜92重量%で
ある。なお、導電性無機物質の含有量およびリチウム含
有酸化物の含有量は全体量が100%になるように上記
範囲から適正な数値が選択される。
When the battery electrode is the negative electrode, the content of the conductive inorganic substance in the active material layer is usually 85 to 97% by weight, preferably 87 to 95% by weight. When the battery electrode is the positive electrode, the content ratio of the conductive inorganic substance in the active material layer is usually 3 to 15% by weight, preferably 4 to 8%.
% By weight, and the content ratio of the lithium-containing oxide is usually 8
It is 0 to 95% by weight, preferably 85 to 92% by weight. Appropriate numerical values are selected for the content of the conductive inorganic substance and the content of the lithium-containing oxide from the above range so that the total amount becomes 100%.

【0051】この発明で重要なことは、前記活物質層に
ついての有機溶媒含有量、水分含有量、塗布重量のばら
つき、および平均真密度に対する塗布密度の割合であ
る。
What is important in the present invention is the organic solvent content, the water content, the variation in coating weight, and the ratio of the coating density to the average true density of the active material layer.

【0052】後述する方法によってこの発明の電池用電
極が製造されることができる。その際、導電体に塗布さ
れた活物質層形成用の塗布液が乾燥されるのであるが、
乾燥不十分であることにより残存する有機溶媒の量や水
分の量が二次電池のサイクル特性を悪化させることをこ
の発明者らは解明した。同時に導電体の表面を被覆する
活物質層の塗布重量のばらつきおよび平均真密度に対す
る塗布密度の割合が二次電池のサイクル特性に大きな影
響を及ぼすことにもこの発明者らは気がついた。この発
明の電池用電極は発明者らの上記知見に基づく。
The battery electrode of the present invention can be manufactured by the method described below. At that time, the coating liquid for forming the active material layer applied to the conductor is dried,
The present inventors have found that the amount of residual organic solvent and the amount of moisture deteriorate the cycle characteristics of the secondary battery due to insufficient drying. At the same time, the present inventors also noticed that variations in the coating weight of the active material layer coating the surface of the conductor and the ratio of the coating density to the average true density have a great influence on the cycle characteristics of the secondary battery. The battery electrode of this invention is based on the above findings of the inventors.

【0053】この発明の電池用電極において重要なこと
は、前記活物質層中の有機溶媒含有量が多くとも200
ppmであり、好ましくは多くとも100ppmであ
り、さらに好ましくは多くとも50ppmである。活物
質層中に残存する有機溶媒の含有量が200ppmを越
えるとこの発明の電池用電極を使用する二次電池のサイ
クル特性が特に悪化し、有機溶媒の含有量が200pp
mまでであるならば、二次電池のサイクル特性は実用上
問題になるほど悪化しない。また、前記活物質層中の水
分含有量が多くとも100ppmであり、好ましくは多
くとも50ppmであり、さらに好ましくは多くとも3
0ppmである。活物質層中に残存する水分の含有量が
100ppmを越えるとこの発明の電池用電極を使用す
る二次電池のサイクル特性が特に悪化し、水分の含有量
が100ppmまでであるならば、二次電池のサイクル
特性は実用上問題になるほど悪化しない。
What is important in the battery electrode of the present invention is that the content of the organic solvent in the active material layer is at most 200.
ppm, preferably at most 100 ppm, more preferably at most 50 ppm. When the content of the organic solvent remaining in the active material layer exceeds 200 ppm, the cycle characteristics of the secondary battery using the battery electrode of the present invention are particularly deteriorated, and the content of the organic solvent is 200 pp.
If it is up to m, the cycle characteristics of the secondary battery do not deteriorate so much as to be a problem in practical use. The water content in the active material layer is at most 100 ppm, preferably at most 50 ppm, and more preferably at most 3 ppm.
It is 0 ppm. When the content of water remaining in the active material layer exceeds 100 ppm, the cycle characteristics of the secondary battery using the battery electrode of the present invention are particularly deteriorated. If the content of water is up to 100 ppm, the secondary The cycle characteristics of the battery do not deteriorate so much as to pose a practical problem.

【0054】なお、前記有機溶媒の含有量および水分の
含有量は、質量分析計を用いて定量分析をすることによ
り求められる。
The content of the organic solvent and the content of the water can be determined by quantitative analysis using a mass spectrometer.

【0055】この発明の電池用電極においては、導電体
の表面を被覆する活物質層の塗布重量のばらつきが多く
とも4%、好ましくは多くとも3%、更に好ましくは多
くとも2%であることが重要である。
In the battery electrode of the present invention, the variation in the coating weight of the active material layer coating the surface of the conductor is at most 4%, preferably at most 3%, and more preferably at most 2%. is important.

【0056】ここで、塗布重量の意味は次のとおりであ
る。すなわち、塗布重量とは、導電体に塗布された活物
質層の1平方センチメートル当たりの重量である。活物
質層の存在する電池用電極を面積が同じになるよう10
等分に切断し、切断された各片の重量(A)を測定し、
その後、導電体から活物質層を除去して残る導電体の重
量(B)を測定し、(A)−(B)を電極面積で除する
ことにより各片の塗布重量とするものである。
Here, the meaning of the coating weight is as follows. That is, the coating weight is the weight per square centimeter of the active material layer coated on the conductor. Make sure that the area of the battery electrode on which the active material layer exists is the same.
Cut into equal parts, measure the weight (A) of each cut piece,
After that, the weight (B) of the remaining conductor after removing the active material layer from the conductor is measured, and (A)-(B) is divided by the electrode area to obtain the coating weight of each piece.

【0057】この発明の電池用電極においては、導電体
表面に形成された活物質層の、平均真密度に対する、以
下に定義される塗布密度の割合(単位:%)が45〜9
5%、好ましくは50〜92%、さらに好ましくは60
〜87%であることが重要である。
In the battery electrode of the present invention, the ratio (unit:%) of the coating density defined below to the average true density of the active material layer formed on the surface of the conductor is 45 to 9:
5%, preferably 50 to 92%, more preferably 60
It is important to be ~ 87%.

【0058】ここで、真密度とは物理化学実験法(19
55年、裳華房社発行)の154ページに記載された方
法により測定された、活物質層を形成する導電性無機物
質およびバインダーの個々の密度と定義され、平均真密
度とは前記の方法で測定された活物質層を形成する導電
性無機物質およびバインダーの個々の密度に対して、活
物質層における導電性無機物質およびバインダーの重量
分率をそれぞれかけ、合計することにより求められたも
のと定義される。
Here, the true density means a physical chemistry experimental method (19
55, published by Zenkabo Co., Ltd.), and is defined as the individual densities of the conductive inorganic substance and the binder forming the active material layer, which are measured by the method described on page 154. The average true density is the above-mentioned method. Determined by multiplying the individual densities of the conductive inorganic substance and the binder forming the active material layer measured in 1. by the weight fractions of the conductive inorganic substance and the binder in the active material layer, respectively, and adding them up. Is defined as

【0059】この発明においては、導電体表面に形成さ
れている活物質層が、前記特定の有機溶媒含有量、水分
含有量、塗布重量のばらつき、および平均真密度に対す
る塗布密度の割合がいずれも特定の範囲内にあるときに
初めて二次電池のサイクル寿命を長くすることのできる
電池用電極が実現されることができる。
In the present invention, the active material layer formed on the surface of the conductor has the above-mentioned specific organic solvent content, water content, variation in coating weight, and ratio of coating density to average true density. A battery electrode capable of prolonging the cycle life of a secondary battery only when it is within a specific range can be realized.

【0060】<電池用電極の製造方法>この発明の電池
用電極は、概略的に言うと、活物質層含有の分散液を調
製し、その分散液を導電体の表面に塗布し、導電体表面
に塗布された分散液を乾燥して電極を調製し、得られた
電極を加圧成形し、その後二次電池に好適な形状に切断
することにより電池用電極が形成されることができる。
<Battery Electrode Manufacturing Method> The battery electrode of the present invention is roughly prepared by preparing a dispersion liquid containing an active material layer, coating the dispersion liquid on the surface of a conductor, and A battery electrode can be formed by drying the dispersion applied on the surface to prepare an electrode, press-molding the obtained electrode, and then cutting the electrode into a shape suitable for a secondary battery.

【0061】前記分散液は、前記バインダーと導電性無
機物質と有機溶媒とを混合し、得られる分散液の粘度が
20〜70dPa・s、好ましくは25〜60dPa・
s、更に好ましくは35〜50dPa・sとなるように
調製される。なお、正極である電池用電極を形成する場
合には、前記分散液には更にリチウム含有酸化物を含有
させるのが良い。
The dispersion has a viscosity of 20 to 70 dPa.s, preferably 25 to 60 dPa.s, obtained by mixing the binder, the conductive inorganic substance and the organic solvent.
s, more preferably 35 to 50 dPa · s. When forming a battery electrode that is a positive electrode, it is preferable that the dispersion liquid further contains a lithium-containing oxide.

【0062】ここで、分散液の粘度が前記範囲内に調整
されていると、導電体の表面を被覆する活物質層につい
ての塗布重量のばらつきが極めて小さくなり、また活物
質層の層厚のばらつきも極めて小さくなって、この発明
の電池用電極を好適に製造することができる。換言する
と分散液の粘度が前記上限値を越えると、活物質層の層
厚のばらつきが大きくなり、塗布重量のばらつきも大き
くなり、分散液の粘度が前記下限値を下回ると、実用的
に十分な塗布重量や塗布密度を有する活物質層の層を導
電体上に形成することができなくなる。
Here, when the viscosity of the dispersion liquid is adjusted within the above range, the dispersion of the coating weight of the active material layer covering the surface of the conductor becomes extremely small, and the layer thickness of the active material layer is reduced. The variation is also extremely small, and the battery electrode of the present invention can be suitably manufactured. In other words, when the viscosity of the dispersion liquid exceeds the upper limit value, the thickness of the active material layer varies greatly, and the coating weight also increases, and when the viscosity of the dispersion liquid falls below the lower limit value, it is practically sufficient. It becomes impossible to form a layer of the active material layer having a sufficient coating weight and coating density on the conductor.

【0063】ここで、前記分散液の粘度調整は有機溶媒
の添加量を調節することにより行うことができる。この
有機溶媒としては、非水性極性溶媒が好適であり、たと
えばN−メチル−2−ピロリドンが好ましい。
Here, the viscosity of the dispersion liquid can be adjusted by adjusting the addition amount of the organic solvent. As this organic solvent, a non-aqueous polar solvent is preferable, and for example, N-methyl-2-pyrrolidone is preferable.

【0064】この発明の方法においては、所定の粘度に
調整された分散液は、導電体の表面に塗布される。
In the method of the present invention, the dispersion liquid adjusted to a predetermined viscosity is applied to the surface of the conductor.

【0065】導電体については、<電池用電極>の欄で
既に説明したとおりである。
The conductor is as described in the section of <Battery electrode>.

【0066】金属シートに分散液を塗布するその厚みお
よび塗布面積等については、二次電池の規模に応じて適
宜に決定される。
The thickness and application area of the dispersion liquid applied to the metal sheet are appropriately determined according to the scale of the secondary battery.

【0067】分散液の塗布の方法としては、刷毛塗り、
ディッピング、コータ塗工、吹き付け塗装等適宜の手段
が採用される。
As a method for applying the dispersion liquid, brush coating,
Appropriate means such as dipping, coater coating, and spray coating are adopted.

【0068】導電体の表面に分散液を塗布した後、分散
液の乾燥を行う。この乾燥に際し、乾燥雰囲気を、酸素
濃度が多くとも100ppm、好ましくは多くとも80
ppm、更に好ましくは50ppmに調整された脱酸素
雰囲気にするのが好ましい。雰囲気中の酸素含有量が上
記範囲内にあると、高温度下における乾燥においても導
電体の酸化を著しく抑制することが可能であるという利
点があって好ましい。上記脱酸素雰囲気下での乾燥の時
間としては、通常5〜60分であり、好ましくは10〜
40分である。また、乾燥時の温度としては、通常10
0〜180℃、好ましくは120〜160℃である。
After applying the dispersion on the surface of the conductor, the dispersion is dried. During this drying, the drying atmosphere is adjusted so that the oxygen concentration is at most 100 ppm, preferably at most 80 ppm.
It is preferable to use a deoxygenated atmosphere adjusted to ppm, more preferably 50 ppm. When the oxygen content in the atmosphere is within the above range, there is an advantage that the oxidation of the conductor can be remarkably suppressed even in the drying at a high temperature, which is preferable. The time for drying in the deoxygenated atmosphere is usually 5 to 60 minutes, preferably 10 to
40 minutes. The temperature during drying is usually 10
The temperature is 0 to 180 ° C, preferably 120 to 160 ° C.

【0069】更に好ましい乾燥の態様としては、低温の
空気雰囲気下で低温度での予備乾燥を行い、その後高温
度で前記脱酸素雰囲気の下で本乾燥させる多段乾燥処理
を挙げることができる。多段乾燥を行うと低温度での予
備乾燥時に比較的多くの水分や有機溶媒を除去すること
ができるので高温度での本乾燥時間を短くすることがで
きるという利点がある。
As a more preferable mode of drying, there can be mentioned a multi-stage drying process in which preliminary drying is carried out at a low temperature in a low temperature air atmosphere, and then main drying is carried out at a high temperature in the deoxidized atmosphere. The multi-stage drying has an advantage that a relatively large amount of water and an organic solvent can be removed at the time of preliminary drying at a low temperature, so that the main drying time at a high temperature can be shortened.

【0070】予備乾燥における温度としては、通常80
〜120℃、好ましくは95〜115℃である。予備乾
燥時間は通常5〜20分、好ましくは10〜15分であ
る。
The temperature for predrying is usually 80.
-120 degreeC, Preferably it is 95-115 degreeC. The predrying time is usually 5 to 20 minutes, preferably 10 to 15 minutes.

【0071】本乾燥における温度としては、通常100
〜180℃、好ましくは120〜160℃である。本乾
燥時間は通常2〜20分、好ましくは5〜10分であ
る。
The temperature in the main drying is usually 100.
-180 degreeC, Preferably it is 120-160 degreeC. The main drying time is usually 2 to 20 minutes, preferably 5 to 10 minutes.

【0072】乾燥処理の後、得られた粗電極体は更に加
圧処理される。加圧処理装置としては、たとえばプレス
機、ロールプレス機などの装置が利用される。
After the drying treatment, the obtained crude electrode body is further pressure-treated. As the pressure processing device, for example, a device such as a press machine or a roll press machine is used.

【0073】加圧処理装置としてロールプレス機を用い
る場合は、導電体の表面に活物質層を被覆してなる電極
用積層物の厚さに対して40〜60%減のクリアランス
でもってプレスするのが良い。
When a roll press is used as the pressure treatment device, pressing is performed with a clearance of 40 to 60% less than the thickness of the electrode laminate in which the surface of the conductor is coated with the active material layer. Is good.

【0074】<二次電池>この発明の電池用電極と非水
電解液とから二次電池が形成される。
<Secondary Battery> A secondary battery is formed from the battery electrode of the present invention and the non-aqueous electrolyte.

【0075】前記非水電解液は、所定の濃度のリチウム
塩を有する。
The non-aqueous electrolyte solution has a predetermined concentration of lithium salt.

【0076】前記リチウム塩としては、LiClO4
LiPF6 、LiBF4 、LiAsF6 、LiCF3
3 などが挙げられ、これらはその一種を単独で使用す
ることもできるし、これらの二種以上を併用することも
できる。これらの中でも好ましいのは、LiPF6 であ
る。
As the lithium salt, LiClO 4 ,
LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 S
O 3 and the like can be mentioned, and one of these can be used alone, or two or more of these can be used in combination. Of these, LiPF 6 is preferable.

【0077】前記リチウム塩の濃度は、通常0.8〜
2.0モル/リットルであり、好ましくは1〜1.8モ
ル/リットルであり、更に好ましくは1.2〜1.7モ
ル/リットルである。リチウム塩の濃度が前記範囲内で
あるときには、二次電池について高温度下や低温度下で
のサイクル特性に優れるという利点が生じる。
The concentration of the lithium salt is usually 0.8-
The amount is 2.0 mol / liter, preferably 1 to 1.8 mol / liter, and more preferably 1.2 to 1.7 mol / liter. When the concentration of the lithium salt is within the above range, there is an advantage that the secondary battery is excellent in cycle characteristics under high temperature and low temperature.

【0078】更に、非水電解液は、0.8〜2.0モル
/リットルの割合でリチウム塩を、下記一般式(化1)
で示される有機炭酸化合物に含有してなる。
Further, the non-aqueous electrolytic solution contains lithium salt at a ratio of 0.8 to 2.0 mol / liter, represented by the following general formula (Formula 1).
It is contained in the organic carbonate compound represented by.

【0079】[0079]

【化1】 Embedded image

【0080】(ただし、R1 およびR2 はそれぞれアル
キル基を示し、互いに同一であっても相違していても良
く、またR1 およびR2 とが共同して隣接する酸素原子
および炭素原子とで環を形成しても良い。) 前記一般式(化1)で示される有機炭酸化合物として
は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、
メチルエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネートなどが挙げられる。
(However, R 1 and R 2 each represent an alkyl group, which may be the same or different from each other, and R 1 and R 2 jointly form an oxygen atom and a carbon atom which are adjacent to each other. To form a ring.) As the organic carbonic acid compound represented by the general formula (Formula 1), propylene carbonate, ethylene carbonate,
Methyl ethyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, etc. are mentioned.

【0081】二次電池における非水電解液は前記有機炭
酸化合物の一種を選択して使用されても良いが、好まし
いのは上記有機炭酸化合物から選択される少なくとも三
種の混合溶媒である。この混合溶媒としては、前記有機
炭酸化合物から選択された三種以上の溶媒の混合物であ
る限り特に制限がないのであるが、好ましい混合溶媒と
してはエチレンカーボネートとプロピレンカーボネート
とジエチルカーボネートとからなる混合溶媒、プロピレ
ンカーボネートとエチレンカーボネートとジメチルカー
ボネートとからなる混合溶媒、エチレンカーボネートと
ジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとからな
る混合溶媒、プロピレンカーボネートとエチレンカーボ
ネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート
とからなる混合溶媒等を挙げることができ、さらに好ま
しい混合溶媒はエチレンカーボネートとプロピレンカー
ボネートとジエチルカーボネートとからなる3種混合溶
媒を挙げることができる。なお、これら混合溶媒には、
他の添加物あるいは他の有機溶媒が添加されていても良
い。
The non-aqueous electrolyte in the secondary battery may be used by selecting one kind of the organic carbonic acid compounds, but preferably, at least three kinds of mixed solvents selected from the above organic carbonic acid compounds. The mixed solvent is not particularly limited as long as it is a mixture of three or more kinds of solvents selected from the organic carbonic acid compound, but a preferable mixed solvent is a mixed solvent composed of ethylene carbonate, propylene carbonate and diethyl carbonate, Examples of the mixed solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, and dimethyl carbonate, mixed solvent including ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate, mixed solvent including propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate. As a more preferable mixed solvent, a mixed solvent of three kinds consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate and diethyl carbonate can be mentioned. In addition, in these mixed solvents,
Other additives or other organic solvents may be added.

【0082】エチレンカーボネートとプロピレンカーボ
ネートとジエチルカーボネートとからなる3種混合溶媒
を採用する場合、これらの混合比率としては、エチレン
カーボネート:プロピレンカーボネート:ジエチルカー
ボネート=2〜5:0.5〜3.0:2.5〜7.5
(容積比)が好ましい。
When a mixed solvent of three kinds consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate and diethyl carbonate is adopted, the mixing ratio of these is ethylene carbonate: propylene carbonate: diethyl carbonate = 2-5: 0.5-3.0 : 2.5 to 7.5
(Volume ratio) is preferable.

【0083】前記有機溶媒の成分が、3種類以上であれ
ば、この発明の目的を良く達成することができ、低温度
下でもイオン導電性が高いという利点が生じる。
If the components of the organic solvent are three or more, the object of the present invention can be achieved well, and the advantage of high ionic conductivity even at low temperature is produced.

【0084】この発明の非水電解液は、前記リチウム塩
を前記有機溶媒中に混入させ、撹拌させた後、得ること
ができる。
The non-aqueous electrolytic solution of the present invention can be obtained after the lithium salt is mixed in the organic solvent and stirred.

【0085】この発明の電池用電極が適用される二次電
池は、この発明の電池用電極である正極、この発明の電
池用電極である負極および前記非水電解液により、形成
されることができる。
A secondary battery to which the battery electrode of the present invention is applied may be formed by the positive electrode which is the battery electrode of the present invention, the negative electrode which is the battery electrode of the present invention, and the non-aqueous electrolyte. it can.

【0086】この二次電池においては、正極および負極
の単位面積当たりの容量がそれぞれ等しくされてなるの
が好ましい。単位面積当たりの容量は、対極を金属リチ
ウムとした三電極式のセルやコイン型のセル等により求
められた活物質層の単位重量当たりの容量と、導電体に
設けられた単位面積当たりの活物質層の重量より求めら
れる。
In this secondary battery, it is preferable that the positive electrode and the negative electrode have the same capacity per unit area. The capacity per unit area is the capacity per unit weight of the active material layer obtained by a three-electrode type cell or a coin-type cell in which the counter electrode is metallic lithium, and the capacity per unit area provided on the conductor. It is calculated from the weight of the material layer.

【0087】非水電解液を使用した二次電池の形状とし
ては、ボタン型二次電池、円筒型二次電池、角型二次電
池、コイン型二次電池等の形態を挙げることができる。
Examples of the shape of the secondary battery using the non-aqueous electrolyte solution include button type secondary batteries, cylindrical type secondary batteries, square type secondary batteries, coin type secondary batteries and the like.

【0088】前記円筒型二次電池は、以下のようにして
作製される。
The cylindrical secondary battery is manufactured as follows.

【0089】前記正極および前記負極を、多孔質ポリプ
ロピレンシートのセパレータを介してロール状に巻き上
げる。このロール状の巻物を円筒型電池缶に納め、負極
リード線を缶底に溶接する。次いで、破裂板と閉塞蓋と
ガスケットとを有してなる正極キャップに正極リード線
を溶接する。前記電池缶内に、前記電解液を入れ、前記
正極キャップを負極缶の開口部にかしめる。これによ
り、円筒型非水電解液系二次電池が得られる。
The positive electrode and the negative electrode are rolled up with a separator made of a porous polypropylene sheet interposed therebetween. The roll is placed in a cylindrical battery can and the negative electrode lead wire is welded to the bottom of the can. Next, a positive electrode lead wire is welded to a positive electrode cap having a rupture disk, a closing lid, and a gasket. The electrolytic solution is put into the battery can, and the positive electrode cap is caulked to the opening of the negative electrode can. As a result, a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery is obtained.

【0090】前記角型二次電池は、円筒型二次電池と同
様の前記ロール状の巻物を扁平にし、その扁平物を角型
缶に収容し、あるいはリード線の結合された正極および
負極をセパレータを介してサンドイッチ状に積層してな
る積層物を角型缶に収容するなどして作製されることが
できる。
In the prismatic secondary battery, the same roll-shaped roll as in the cylindrical secondary battery is flattened, and the flattened product is housed in a prismatic can, or a positive electrode and a negative electrode to which lead wires are connected are attached. It can be produced by, for example, accommodating a laminate obtained by laminating it in a sandwich shape via a separator in a square can.

【0091】[0091]

【実施例】【Example】

(実施例1) (1)負極の作製 以下のようにして負極を作製した。すなわち、ポリフッ
化ビニリデン(PVDF)30gをN−メチル−2−ピ
ロリドン420ミリリットルに溶解した。得られた溶液
に黒鉛化気相成長炭素繊維(平均直径;2μm、平均繊
維長;20μm、比表面積;1.8m2 /g、炭素網面
間距離d002 ;0.3361nm、炭素結晶子の厚さL
c ;120nm、スピン密度;7×1018spins/s )2
70gを加え、超音波分散機で十分に分散して分散液を
得た。
(Example 1) (1) Production of negative electrode A negative electrode was produced as follows. That is, 30 g of polyvinylidene fluoride (PVDF) was dissolved in 420 ml of N-methyl-2-pyrrolidone. In the obtained solution, graphitized vapor grown carbon fiber (average diameter; 2 μm, average fiber length; 20 μm, specific surface area; 1.8 m 2 / g, carbon network plane distance d 002 ; 0.3361 nm, carbon crystallite Thickness L
c ; 120 nm, spin density; 7 × 10 18 spins / s) 2
70 g was added and sufficiently dispersed with an ultrasonic disperser to obtain a dispersion liquid.

【0092】前記分散液を40メッシュのふるいにかけ
て、この分散液を濾過した。前記濾過後の分散液を、4
0mmHgにおいて真空脱泡した。なお、このときの分
散液粘度は50dPa・sであった。
The dispersion was passed through a 40-mesh sieve and filtered. The filtered dispersion is
Vacuum degassing was performed at 0 mmHg. The dispersion viscosity at this time was 50 dPa · s.

【0093】前記分散液を銅製シート(厚さ10μm、
幅200mm、長さ3m)の両面に塗布した。前記塗布
済の銅製シートを、露点−50℃、酸素濃度50ppm
のアルゴンガス雰囲気下において150℃で15分間乾
燥させることにより、導電体の表面に活物質層を被覆し
てなる電極用積層物が得られた。この活物質層中におけ
る黒鉛化気相成長炭素繊維の含有割合は90重量%であ
った。
A copper sheet (thickness: 10 μm,
It was applied to both sides (width 200 mm, length 3 m). The coated copper sheet is subjected to a dew point of −50 ° C. and an oxygen concentration of 50 ppm.
By drying at 150 ° C. for 15 minutes in an argon gas atmosphere, an electrode laminate in which the surface of the conductor was coated with the active material layer was obtained. The content ratio of the graphitized vapor-grown carbon fibers in the active material layer was 90% by weight.

【0094】負極である電池用電極は、前記電極用積層
物を更に所定の寸法に裁断することにより得られた。
The battery electrode, which is the negative electrode, was obtained by further cutting the above-mentioned electrode laminate into predetermined dimensions.

【0095】(2)電極の評価 前記(1)において作製した電極用積層物の評価を行っ
た。この電極用積層物自体を以下のようにして評価して
も、その評価は、電極用積層物を更に裁断して得られる
負極の特性を評価したのと等価である。
(2) Evaluation of Electrode The electrode laminate prepared in (1) above was evaluated. Even if this electrode laminate itself is evaluated as follows, the evaluation is equivalent to the evaluation of the characteristics of the negative electrode obtained by further cutting the electrode laminate.

【0096】前記電極用積層物を幅39mm、長さ45
0mmにカットして、電極中の残存溶媒量および水分量
を、質量分析計(日機装(株)製;MA−200)によ
り、定量分析した。
The electrode laminate was made 39 mm wide and 45 mm long.
After cutting to 0 mm, the amount of residual solvent and the amount of water in the electrode were quantitatively analyzed by a mass spectrometer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd .; MA-200).

【0097】定量分析後、前記電極をロールプレス機で
電極用積層物の厚さに対して55%減のクリアランスで
もって加圧成形した。加圧成形後の電極につき、記述し
た方法により塗布重量のばらつき及び平均真密度に対す
る塗布密度の割合を測定した。結果を表1に示す。
After the quantitative analysis, the electrode was pressure-molded by a roll press machine with a clearance of 55% reduction with respect to the thickness of the electrode laminate. With respect to the electrode after pressure molding, the dispersion of the coating weight and the ratio of the coating density to the average true density were measured by the method described. Table 1 shows the results.

【0098】(実施例2) (1)正極の作製 正極を以下のようにして作製した。PVDF30gをN
−メチル−2−ピロリドン325ミリリットル中に溶解
して溶液を得た。
Example 2 (1) Production of Positive Electrode A positive electrode was produced as follows. PVDF 30g N
A solution was obtained by dissolving in 325 ml of methyl-2-pyrrolidone.

【0099】次に、LiMn24 445gと、人造黒
鉛15gと、アセチレンブラック10gとを混合し、超
音波分散機により十分に分散させて分散液を得た。
Next, 445 g of LiMn 2 O 4 , 15 g of artificial graphite and 10 g of acetylene black were mixed and sufficiently dispersed by an ultrasonic disperser to obtain a dispersion liquid.

【0100】前記分散液を40メッシュのふるいにかけ
て、この分散液を濾過した。前記濾過後の分散液を、4
0mmHgにおいて真空脱泡した。なお、このときの分
散液粘度は48dPa・sであった。
The dispersion was passed through a 40-mesh sieve and the dispersion was filtered. The filtered dispersion is
Vacuum degassing was performed at 0 mmHg. The viscosity of the dispersion liquid at this time was 48 dPa · s.

【0101】前記分散液をアルミニウム製シート(厚さ
20μm、幅200mm、長さ3m)の両面に塗布し
た。前記塗布済のアルミニウム製シートを、110℃の
空気雰囲気で予備乾燥したのち、露点−50℃、酸素濃
度50ppmのアルゴンガス雰囲気下で150℃で15
分間乾燥させることにより、導電体の表面に活物質層を
被覆してなる電極用積層物が得られた。この活物質層中
の導電性無機物質(人造黒鉛およびアセチレンブラッ
ク)の含有割合は5重量%であり、LiMn24の含
有割合は89重量%であった。
The dispersion was applied to both sides of an aluminum sheet (thickness 20 μm, width 200 mm, length 3 m). The coated aluminum sheet is preliminarily dried in an air atmosphere at 110 ° C., and then dried at 150 ° C. in an argon gas atmosphere having a dew point of −50 ° C. and an oxygen concentration of 50 ppm.
After drying for minutes, an electrode laminate in which the surface of the conductor was coated with the active material layer was obtained. The content ratio of the conductive inorganic substances (artificial graphite and acetylene black) in this active material layer was 5% by weight, and the content ratio of LiMn 2 O 4 was 89% by weight.

【0102】正極である電池用電極は、前記電極用積層
物を更に所定の寸法に裁断することにより得られた。
The battery electrode serving as the positive electrode was obtained by further cutting the above electrode laminate to a predetermined size.

【0103】(2)電極の評価 実施例1と同様に電極中の残存溶媒量、水分量、塗布重
量のばらつきおよび平均真密度に対する塗布密度の割合
を測定した。前記測定結果を表1に示した。
(2) Evaluation of Electrode As in Example 1, the amount of residual solvent in the electrode, the amount of water, the variation in coating weight, and the ratio of the coating density to the average true density were measured. The measurement results are shown in Table 1.

【0104】(実施例3) (1)円筒型電池の作製 実施例1で作製した電極を負極、実施例2で作製した電
極を正極として以下のように円筒型電池を作製した。
Example 3 (1) Preparation of Cylindrical Battery Using the electrode prepared in Example 1 as a negative electrode and the electrode prepared in Example 2 as a positive electrode, a cylindrical battery was prepared as follows.

【0105】まず、実施例1の(1)で作製した電極用
積層物を、幅39mm、長さ450mmにカットし、こ
れを負極とした。
First, the electrode laminate prepared in (1) of Example 1 was cut into a width of 39 mm and a length of 450 mm, which was used as a negative electrode.

【0106】同様に、実施例2の(1)で作製した電極
用積層物を、幅38mm、長さ430mmにカットし、
これを正極とした。
Similarly, the electrode laminate produced in (1) of Example 2 was cut into a width of 38 mm and a length of 430 mm,
This was used as the positive electrode.

【0107】前記正極および前記負極を、多孔質プロピ
レンシートのセパレータを介してロール状に巻き上げ
た。このロール状の巻物を直径16mm、高さ50mm
の円筒型電池缶に納め、負極リード線を缶底に溶接し
た。次いで、破裂板と閉塞蓋とガスケットとを有してな
る正極キャップに正極リード線を溶接した。前記電池缶
内に、LiPF6 を1.3モルの濃度になるようにエチ
レンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート
(PC)とジエチルカーボネート(DEC)との混合溶
媒(体積比;EC/PC/DEC=3/1/6)に溶解
してなる電解液を入れ、前記正極キャップを負極缶の開
口部にかしめた。これにより、円筒型二次電池が得られ
た。
The positive electrode and the negative electrode were wound up in a roll shape with a porous propylene sheet separator interposed therebetween. This roll-shaped roll is 16 mm in diameter and 50 mm in height.
And the negative electrode lead wire was welded to the bottom of the can. Next, a positive electrode lead wire was welded to a positive electrode cap having a rupture disk, a closing lid, and a gasket. In the battery can, a mixed solvent of ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC) and diethyl carbonate (DEC) (volume ratio; EC / PC / DEC =) was added so that LiPF 6 had a concentration of 1.3 mol. An electrolytic solution prepared by dissolving in 3/1/6) was put, and the positive electrode cap was caulked in the opening of the negative electrode can. As a result, a cylindrical secondary battery was obtained.

【0108】(2)円筒型電池によるサイクル試験 充放電電流を600mA、充放電電圧を2.5〜4.2
Vとして、前記円筒型二次電池の充放電を100サイク
ル実施した。このときの測定温度を21℃とした。1サ
イクル目、50サイクル目および100サイクル目の放
電容量を測定し、その結果を表2に示した。
(2) Cycle test with cylindrical battery Charge / discharge current of 600 mA, charge / discharge voltage of 2.5 to 4.2
As V, the charging / discharging of the cylindrical secondary battery was performed 100 cycles. The measurement temperature at this time was 21 ° C. The discharge capacities at the first cycle, the 50th cycle and the 100th cycle were measured, and the results are shown in Table 2.

【0109】(実施例4) (1)電極(負極)の作製 図1に示されるように実施例1の(1)で作製した分散
液(粘度50dPa・S)と同じものを用いて、ロール
型塗工機1で銅箱3(厚さ10μm、幅200mm、長
さ約300mの巻物)上に連続的に塗布を行った。作業
室2内は露点−55℃の乾燥空気の雰囲気とした。
Example 4 (1) Preparation of Electrode (Negative Electrode) Using the same dispersion liquid (viscosity 50 dPa · S) prepared in (1) of Example 1 as shown in FIG. The copper coating was continuously applied onto the copper box 3 (thickness 10 μm, width 200 mm, length about 300 m) by the die coater 1. The inside of the work chamber 2 was an atmosphere of dry air with a dew point of −55 ° C.

【0110】塗工速度は20cm/分で表面塗布後連続
して第1乾燥室4(温度105℃、有効長2m)を通過
させた後、表面塗工銅は銅箱を介在するロール5で反転
させて裏面に表面と同じ厚さに分散液の塗布を行ない、
第2乾燥室6(温度110℃、有効長2m)を通過させ
た。
After coating the surface with a coating speed of 20 cm / min and continuously passing it through the first drying chamber 4 (temperature: 105 ° C., effective length: 2 m), the surface-coated copper was rolled by a roll 5 with a copper box interposed. Invert and apply the dispersion to the back with the same thickness as the front,
It was passed through the second drying chamber 6 (temperature 110 ° C., effective length 2 m).

【0111】さらに、温度155℃、有効長5mの第3
乾燥室7(99.999%窒素を使用し、気密性を保つ
ため、塗工銅箱が通過できる間隙を有する上下2本のロ
ール8、9が出入口に設置されている。)を通過させた
後、スリッター10で幅39mmに切り、4本の長尺電
極として巻き取った。巻き取ったものを更にプレスロー
ル11を通過させて巻き取った。
Further, the temperature of 155 ° C. and the effective length of 5 m
Drying chamber 7 (using 99.999% nitrogen and having two upper and lower rolls 8 and 9 having a gap to allow a coated copper box to pass therethrough in order to keep airtightness) is passed through. Then, it was cut into 39 mm in width by a slitter 10 and wound into four long electrodes. The wound material was further passed through a press roll 11 and wound.

【0112】(2)電極(正極)の作製 実施例2の(1)と同じ分散液をアルミ箔(厚さ20μ
m、幅200mm、長さ約300mmの巻物)に(1)
の負極の作製と全く同じ条件で塗工、プレスロール掛け
を行ない、4本の長尺電極を作製した。
(2) Preparation of Electrode (Positive Electrode) The same dispersion liquid as in (1) of Example 2 was applied to aluminum foil (thickness: 20 μm).
m, width 200 mm, length about 300 mm) (1)
Coating and press roll application were carried out under exactly the same conditions as in the production of the negative electrode of Example 1 to produce four long electrodes.

【0113】(3)電極の評価 前記(1)および(2)で作製した電極を実施例1と同
様に電極中の残存溶媒量、水分量、電極厚さ、電極重量
および塗布密度を測定した。前記測定値が表1の実施例
1および実施例2とほぼ同じ数値であることが確認され
た。
(3) Evaluation of Electrode The amount of residual solvent, water content, electrode thickness, electrode weight and coating density of the electrodes prepared in (1) and (2) above were measured in the same manner as in Example 1. . It was confirmed that the measured values were substantially the same as those in Example 1 and Example 2 in Table 1.

【0114】(比較例1) (1)電極の作製 実施例1と同様に分散液を作製して銅製シート(厚さ1
0μm、幅200mm、長さ3m)の両面に塗布した。
前記銅製シートを空気雰囲気下で140℃において乾燥
させた。乾燥後、電極が得られた。
Comparative Example 1 (1) Preparation of Electrode A dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a copper sheet (thickness 1
0 μm, width 200 mm, length 3 m).
The copper sheet was dried at 140 ° C. in an air atmosphere. After drying, an electrode was obtained.

【0115】乾燥後、電極を観察すると銅シートの塗布
されていない部分が赤褐色に変化(酸化)していた。こ
れは電極として不適格であった。
When the electrode was observed after drying, the uncoated portion of the copper sheet turned reddish brown (oxidized). It was not qualified as an electrode.

【0116】(比較例2) (1)電極の作製 実施例1と同様に分散液を作製して銅製シート(厚さ1
0μm、幅200mm、長さ3m)の両面に塗布した。
前記銅製シートを空気雰囲気下において110℃で乾燥
させた。乾燥後、電極が得られた。
Comparative Example 2 (1) Preparation of Electrode A dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a copper sheet (thickness 1
0 μm, width 200 mm, length 3 m).
The copper sheet was dried at 110 ° C. in an air atmosphere. After drying, an electrode was obtained.

【0117】(2)電極の評価 実施例1と同様に電極中の残存溶媒量、水分量、塗布重
量のばらつき、及び平均真密度に対する塗布密度の割合
を測定した。
(2) Evaluation of Electrode As in Example 1, the amount of residual solvent in the electrode, the amount of water, the variation in coating weight, and the ratio of the coating density to the average true density were measured.

【0118】前記測定結果を表1に示した。The measurement results are shown in Table 1.

【0119】(比較例3) (1)電極の作製 以下のようにして電極を作製した。すなわち、ポリフッ
化ビニリデン(PVDF)30gをN−メチル−2−ピ
ロリドン300ミリリットルに溶解した。得られた溶液
に黒鉛化気相成長炭素繊維(平均直径;2μm、平均繊
維長;20μm、比表面積;1.8m2 /g、炭素網面
間距離d002 ;0.3361nm、炭素結晶子の厚さL
c ;120nm、スピン密度;7×1018spins/s )2
70gを加え、超音波分散機で十分に分散して分散液を
得た。
Comparative Example 3 (1) Preparation of Electrode An electrode was prepared as follows. That is, 30 g of polyvinylidene fluoride (PVDF) was dissolved in 300 ml of N-methyl-2-pyrrolidone. In the obtained solution, graphitized vapor grown carbon fiber (average diameter; 2 μm, average fiber length; 20 μm, specific surface area; 1.8 m 2 / g, carbon network plane distance d 002 ; 0.3361 nm, carbon crystallite Thickness L
c ; 120 nm, spin density; 7 × 10 18 spins / s) 2
70 g was added and sufficiently dispersed with an ultrasonic disperser to obtain a dispersion liquid.

【0120】前記分散液を40メッシュのふるいにかけ
て、この分散液を濾過した。前記濾過後の分散液を、4
0mmHgにおいて真空脱泡した。なお、このときの分
散液粘度は80dPa・sであった。
The dispersion was filtered through a 40-mesh screen and filtered. The filtered dispersion is
Vacuum degassing was performed at 0 mmHg. The viscosity of the dispersion liquid at this time was 80 dPa · s.

【0121】前記分散液を銅製シート(厚さ10μm、
幅200mm、長さ3m)の両面に塗布した。前記塗布
済の銅製シートを、露点−50℃、酸素濃度50ppm
のアルゴンガス雰囲気下において150℃で乾燥させ
た。乾燥後、導電体の表面に活物質層を被覆してなる電
極用積層物が得られた。この活物質層中の黒鉛化気相成
長炭素繊維の含有割合は90重量%であった。
A copper sheet (thickness: 10 μm,
It was applied to both sides (width 200 mm, length 3 m). The coated copper sheet is subjected to a dew point of −50 ° C. and an oxygen concentration of 50 ppm.
Under an argon gas atmosphere at 150 ° C. After drying, an electrode laminate was obtained in which the surface of the conductor was coated with the active material layer. The content ratio of the graphitized vapor grown carbon fiber in this active material layer was 90% by weight.

【0122】(2)電極の評価 実施例1と同様に電極中の残存溶媒量、水分量、塗布重
量のばらつき、及び平均真密度に対する塗布密度の割合
を測定した。
(2) Evaluation of Electrode As in Example 1, the amount of residual solvent in the electrode, the amount of water, the variation in coating weight, and the ratio of the coating density to the average true density were measured.

【0123】前記測定結果を表1に示した。The measurement results are shown in Table 1.

【0124】(比較例4) (1)電極の作製 正極を以下のようにして作製した。ポリフッ化ビニリデ
ン(PVDF)30gをN−メチル−2−ピロリドン4
50ミリリットルに溶解して溶液を得た。
Comparative Example 4 (1) Preparation of Electrode A positive electrode was prepared as follows. 30 g of polyvinylidene fluoride (PVDF) was added to N-methyl-2-pyrrolidone 4
It was dissolved in 50 ml to obtain a solution.

【0125】次にLiMn24 445gと、人造黒鉛
15gと、アセチレンブラック10gとを混合し、超音
波分散機により十分に分散させて分散液を得た。
Next, 445 g of LiMn 2 O 4 , 15 g of artificial graphite and 10 g of acetylene black were mixed and sufficiently dispersed by an ultrasonic disperser to obtain a dispersion liquid.

【0126】前記分散液を40メッシュのふるいにかけ
て、この分散液を濾過した。前記濾過後の分散液を、4
0mmHgにおいて真空脱泡した。なお、このときの分
散液粘度は15dPa・sであった。
The dispersion was filtered through a 40-mesh sieve and the dispersion was filtered. The filtered dispersion is
Vacuum degassing was performed at 0 mmHg. The viscosity of the dispersion liquid at this time was 15 dPa · s.

【0127】前記分散液をアルミニウム製シート(厚さ
20μm、幅200mm、長さ3m)の両面に塗布し
た。前記塗布済のアルミニウム製シートを、110℃の
空気雰囲気で予備乾燥したのち、露点−50℃、酸素濃
度50ppmのアルゴンガス雰囲気下において150℃
で乾燥させた。乾燥後、導電体の表面に活物質層を被覆
してなる電極用積層物が得られた。この活物質層中の導
電性無機物質(人造黒鉛およびアセチレンブラック)の
含有割合は5重量%であり、LiMn24 の含有割合
は89重量%であった。
The dispersion was applied to both sides of an aluminum sheet (thickness 20 μm, width 200 mm, length 3 m). The coated aluminum sheet is pre-dried in an air atmosphere at 110 ° C., and then 150 ° C. in an argon gas atmosphere having a dew point of −50 ° C. and an oxygen concentration of 50 ppm.
And dried. After drying, an electrode laminate was obtained in which the surface of the conductor was coated with the active material layer. The content ratio of the conductive inorganic substances (artificial graphite and acetylene black) in this active material layer was 5% by weight, and the content ratio of LiMn 2 O 4 was 89% by weight.

【0128】(2)電極の評価 実施例1と同様に電極中の残存溶媒量、水分量、塗布重
量のばらつき及び平均真密度に対する塗布密度の割合を
測定した。
(2) Evaluation of Electrode As in Example 1, the amount of residual solvent in the electrode, the amount of water, the dispersion of the coating weight, and the ratio of the coating density to the average true density were measured.

【0129】前記測定結果を表1に示した。The measurement results are shown in Table 1.

【0130】(比較例5) (1)円筒型電池の作製 比較例2で作製した電極を負極、比較例4で作製した電
極を正極として、実施例3と同様に円筒型電池を作製し
た。
Comparative Example 5 (1) Preparation of Cylindrical Battery A cylindrical battery was prepared in the same manner as in Example 3 except that the electrode prepared in Comparative Example 2 was the negative electrode and the electrode prepared in Comparative Example 4 was the positive electrode.

【0131】(2)円筒型電池によるサイクル試験 実施例3と同様にサイクル試験を行ない、その結果を表
2に示した。
(2) Cycling Test with Cylindrical Battery A cycling test was conducted in the same manner as in Example 3, and the results are shown in Table 2.

【0132】[0132]

【表1】 [Table 1]

【0133】[0133]

【表2】 [Table 2]

【0134】[0134]

【発明の効果】この発明によるとサイクル寿命が長く、
充放電効率に優れた二次電池に好適な電池用電極を提供
することができる。
According to the present invention, the cycle life is long,
A battery electrode suitable for a secondary battery having excellent charge / discharge efficiency can be provided.

【0135】この発明によると、サイクル寿命が長く、
充放電効率に優れた二次電池に好適な電池用電極を、粘
度の調整という簡単な操作を加えることにより容易に製
造することのできる電池用電極の製造方法を提供するこ
とができる。
According to the present invention, the cycle life is long,
A battery electrode manufacturing method capable of easily manufacturing a battery electrode suitable for a secondary battery having excellent charge / discharge efficiency by adding a simple operation of adjusting viscosity can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例における電極製造装置を示
す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an electrode manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ロール型塗工機、2・・・作業室、3・・・銅
箱、4・・・第1乾燥室、5・・・ロール、6・・・第
2乾燥室、7・・・第3乾燥室、8,9・・・ロール、
10・・・スリッター、11・・・プレスロール。
1 ... Roll type coating machine, 2 ... Working room, 3 ... Copper box, 4 ... First drying room, 5 ... Roll, 6 ... Second drying room, 7 ... .... Third drying chamber, 8, 9 ... Rolls,
10 ... slitter, 11 ... press roll.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性無機物質とバインダーとを含有す
る活物質層を導電体の表面に被覆してなり、前記活物質
層中の有機溶媒含有量が多くとも200ppmであり、
前記活物質層中の水分含有量が多くとも100ppmで
あり、前記活物質層の、以下に定義される塗布重量のば
らつきが多くとも4%であり、前記活物質層の、以下に
定義される平均真密度に対する、以下に定義される塗布
密度の割合(単位:%)が45〜95%であることを特
徴とする電池用電極。 塗布重量:導電体を被覆する1平方センチメートル当た
りの活物質層の重量。塗布重量のばらつき:[(平均塗
布重量−塗布重量)/平均塗布重量]×100 平均真密度:活物質層を形成する各材料の真密度に、活
物質層における各材料の重量分率をかけ、それらを合計
したもの。 真密度:材料そのものの密度。 塗布密度:導電体に被覆された活物質層の密度。
1. A surface of a conductor is coated with an active material layer containing a conductive inorganic substance and a binder, and the content of the organic solvent in the active material layer is at most 200 ppm,
The water content in the active material layer is at most 100 ppm, the coating weight variation of the active material layer defined below is at most 4%, and the active material layer is defined below. An electrode for a battery, characterized in that the ratio (unit:%) of the coating density defined below with respect to the average true density is 45 to 95%. Coating weight: The weight of the active material layer per square centimeter covering the conductor. Variation in coating weight: [(average coating weight-coating weight) / average coating weight] x 100 Average true density: The true density of each material forming the active material layer is multiplied by the weight fraction of each material in the active material layer. , The sum of them. True density: The density of the material itself. Coating density: Density of the active material layer coated with the conductor.
【請求項2】 前記導電性無機物質が、炭素材料である
前記請求項1に記載の電池用電極。
2. The battery electrode according to claim 1, wherein the conductive inorganic substance is a carbon material.
【請求項3】 前記導電性無機物質が、気相成長炭素繊
維である前記請求項1に記載の電池用電極。
3. The battery electrode according to claim 1, wherein the conductive inorganic substance is vapor grown carbon fiber.
【請求項4】 前記導電性無機物質が炭素材料であり、
前記活物質層がさらにリチウム含有酸化物を含有してな
る前記請求項1に記載の電池用電極。
4. The conductive inorganic material is a carbon material,
The battery electrode according to claim 1, wherein the active material layer further contains a lithium-containing oxide.
【請求項5】 バインダーと導電性無機物質と有機溶媒
とを含有し、粘度が20〜70dPa・sに調整された
分散液を調製し、この分散液を導電体に塗布し、導電体
に塗布された分散液を乾燥することにより、活物質層被
覆導電体を得、この活物質層被覆導電体を加圧成形する
ことを特徴とする電池用電極の製造方法。
5. A dispersion liquid containing a binder, a conductive inorganic substance, and an organic solvent and having a viscosity adjusted to 20 to 70 dPa · s is prepared, and the dispersion liquid is applied to a conductor and then applied to the conductor. A method for producing a battery electrode, characterized in that an active material layer-covered conductor is obtained by drying the dispersion thus obtained, and the active material layer-covered conductor is pressure-molded.
【請求項6】 導電体に塗布された前記分散液を、酸素
濃度が多くとも100ppmである酸素含有雰囲気下に
乾燥する前記請求項5に記載の電池用電極の製造方法。
6. The method for producing a battery electrode according to claim 5, wherein the dispersion liquid applied to the conductor is dried in an oxygen-containing atmosphere having an oxygen concentration of at most 100 ppm.
JP7268732A 1995-10-17 1995-10-17 Electrode for battery and its manufacture Pending JPH09115504A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7268732A JPH09115504A (en) 1995-10-17 1995-10-17 Electrode for battery and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7268732A JPH09115504A (en) 1995-10-17 1995-10-17 Electrode for battery and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09115504A true JPH09115504A (en) 1997-05-02

Family

ID=17462585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7268732A Pending JPH09115504A (en) 1995-10-17 1995-10-17 Electrode for battery and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09115504A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998054772A1 (en) * 1997-05-27 1998-12-03 Tdk Corporation Method of producing an electrode for non-aqueous electrolytic cells
JP2001345095A (en) * 2000-06-01 2001-12-14 Nisshinbo Ind Inc Fabricating method of electrode structure, cell and electric double layer capacitor
JP2002373701A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Method of manufacturing for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2005190901A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Sanyo Electric Co Ltd Manufacturing method for lithium secondary battery
JP2010182621A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Toyota Motor Corp Manufacturing method of electrode and manufacturing device thereof
JP2014029789A (en) * 2012-07-31 2014-02-13 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing the same
JP2017505527A (en) * 2014-02-11 2017-02-16 ルノー エス.ア.エス. Lithium-ion battery including a lithium-rich cathode and a graphite-based anode
JP2019040665A (en) * 2017-08-22 2019-03-14 トヨタ自動車株式会社 Method for manufacturing positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2019532471A (en) * 2016-09-22 2019-11-07 ジーアールエスティー・インターナショナル・リミテッド Electrode assembly
JP2020167351A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 旭化成株式会社 Manufacturing method of positive electrode precursor of non-aqueous alkali metal storage element
JP2020167340A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 旭化成株式会社 Manufacturing method of positive electrode precursor of non-aqueous alkali metal storage element

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998054772A1 (en) * 1997-05-27 1998-12-03 Tdk Corporation Method of producing an electrode for non-aqueous electrolytic cells
JP2001345095A (en) * 2000-06-01 2001-12-14 Nisshinbo Ind Inc Fabricating method of electrode structure, cell and electric double layer capacitor
JP2002373701A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Method of manufacturing for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2005190901A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Sanyo Electric Co Ltd Manufacturing method for lithium secondary battery
JP4636793B2 (en) * 2003-12-26 2011-02-23 三洋電機株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2010182621A (en) * 2009-02-09 2010-08-19 Toyota Motor Corp Manufacturing method of electrode and manufacturing device thereof
JP2014029789A (en) * 2012-07-31 2014-02-13 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing the same
JP2017505527A (en) * 2014-02-11 2017-02-16 ルノー エス.ア.エス. Lithium-ion battery including a lithium-rich cathode and a graphite-based anode
JP2019532471A (en) * 2016-09-22 2019-11-07 ジーアールエスティー・インターナショナル・リミテッド Electrode assembly
JP2019040665A (en) * 2017-08-22 2019-03-14 トヨタ自動車株式会社 Method for manufacturing positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2020167351A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 旭化成株式会社 Manufacturing method of positive electrode precursor of non-aqueous alkali metal storage element
JP2020167340A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 旭化成株式会社 Manufacturing method of positive electrode precursor of non-aqueous alkali metal storage element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. The effects of pulse charging on cycling characteristics of commercial lithium-ion batteries
JP3538500B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
US6558846B1 (en) Secondary power source
JP3978881B2 (en) Non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same
US8697285B2 (en) Negative electrode material for nonaqueous secondary battery
US6294292B1 (en) Secondary power source
US8647776B2 (en) Carbon material for lithium ion secondary battery
CN104638268B (en) Lithium ion secondary battery cathode active material, lithium ion secondary battery cathode and lithium rechargeable battery
US11387445B2 (en) Positive electrode for lithium-ion rechargeable battery, lithium-ion rechargeable battery, and method for producing positive electrode for lithium-ion rechargeable battery
US20190139710A1 (en) Electrochemical energy storage device
CN113097433B (en) Electrochemical device and electronic apparatus
CN113097429B (en) Electrochemical device and electronic apparatus
EP4170755A1 (en) Positive electrode material, positive electrode pole piece, lithium secondary battery, battery module, battery pack, and apparatus
JP2005135872A (en) Electrode material for nonaqueous secondary battery, its manufacturing method, and nonaqueous secondary battery using it
JP2003168429A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP3658517B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JPH09115504A (en) Electrode for battery and its manufacture
JP7443579B2 (en) Nonaqueous electrolyte batteries and battery packs
JPH09259922A (en) Nonaqueous electrolyte secondary cell
JP4030143B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JPH0992330A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
EP4300620A1 (en) Cathode for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
US20230290955A1 (en) Carbon-based conductive agent, secondary battery, and electrical device
EP4297124A1 (en) Negative active material, secondary battery, and electronic apparatus
EP3982443A1 (en) Anode active materal for lithium secondary battery and method of preparing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030829