JPH09161768A - Battery - Google Patents

Battery

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JPH09161768A
JPH09161768A JP7325545A JP32554595A JPH09161768A JP H09161768 A JPH09161768 A JP H09161768A JP 7325545 A JP7325545 A JP 7325545A JP 32554595 A JP32554595 A JP 32554595A JP H09161768 A JPH09161768 A JP H09161768A
Authority
JP
Japan
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electrode sheet
battery
binder
negative electrode
positive electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP7325545A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahide Taniguchi
雅英 谷口
Kazuhiko Hashisaka
和彦 橋阪
Takashi Taniguchi
孝 谷口
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.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
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Publication of JPH09161768A publication Critical patent/JPH09161768A/en
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    • 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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • 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
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve various characteristics of a battery by using a binder different from that of one face on the other face of at least one of two sheets in the battery spirally wound with a positive electrode sheet and a negative electrode sheet. SOLUTION: A battery has an electrode body spirally wound with a positive electrode sheet and a negative electrode sheet. A binder different from that of one face is used on the other face of at least one of two electrode sheets. The characteristics of the binders on the outer periphery and the inner periphery are changed, and the electric conductivities and ionic conductivities of the electrode materials on both faces are controlled to obtain the optimum battery. When the binder having the elastic modulus higher than that of the outer periphery is preferably used on the inner periphery, the bend on the inner periphery can be prevented. Thermoplastic resin or thermosetting resin may be used for the binder, and polyvinylidene fluoride is one of them, for example.

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】本発明は、正極、負極、セパ
レータをスパイラル状に巻いた電極体を用いた電池に関
するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a battery using an electrode body in which a positive electrode, a negative electrode and a separator are spirally wound.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオカメラ、携帯電話、ノート
型パソコン等のポータブル機器の普及に伴い、小型かつ
軽量で高容量の二次電池に対する需要が高まりつつあ
る。現在使用されている二次電池の多くはアルカリ電解
液を用いたニッケル−カドミウム電池であるが、平均電
池電圧が1.2Vと低いため、エネルギー密度を高くするこ
とは困難である。そのため、負極に金属リチウムを使用
した高エネルギー二次電池の研究が行われてきた。
2. Description of the Related Art In recent years, with the widespread use of portable devices such as video cameras, mobile phones, and notebook computers, there is an increasing demand for small, lightweight, high-capacity secondary batteries. Most of the secondary batteries currently used are nickel-cadmium batteries using an alkaline electrolyte, but it is difficult to increase the energy density because the average battery voltage is as low as 1.2V. Therefore, research on high energy secondary batteries using metallic lithium for the negative electrode has been conducted.

【0003】ところが、金属リチウムを負極に使用する
二次電池では充放電の繰り返しによってリチウムが樹枝
状(デンドライト)に成長し、短絡を起こして発火する危
険性がある。また、活性の高い金属リチウムを使用する
ため、本質的に危険性が高く、民生用として使用するに
は問題が多い。近年、このような安全上の問題を解決
し、かつリチウム電極特有の高エネルギーが可能なもの
として、各種炭素質材料を用いたリチウムイオン二次電
池が考案されている。この方法では、充電時、炭素質材
料にリチウムイオンが吸蔵(ドーピング)され、金属リチ
ウムと同電位になり金属リチウムの代わりに負極に使用
することができることを利用したものである。また、放
電時にはドープされたリチウムイオンが負極から放出
(脱ドーピング)されて元の正極材料に戻る。このよう
な、リチウムイオンをドーピング可能な炭素質材料を負
極として用いた場合には、デンドライト生成の問題も小
さく、また金属リチウムが存在しないため、安全性にも
優れており、現在、活発に研究が行われている。
However, in a secondary battery using metallic lithium as a negative electrode, there is a risk that lithium will grow in a dendritic form due to repeated charging and discharging, causing a short circuit and ignition. In addition, since highly active metal lithium is used, the risk is inherently high, and there are many problems in using it for consumer use. In recent years, lithium ion secondary batteries using various carbonaceous materials have been devised as a device that solves such a safety problem and enables high energy peculiar to lithium electrodes. This method utilizes the fact that during charging, lithium ions are occluded (doping) in the carbonaceous material to have the same potential as that of metallic lithium, which can be used for the negative electrode instead of metallic lithium. In addition, doped lithium ions are released from the negative electrode during discharge.
(Dedoping) is performed to return to the original positive electrode material. When such a carbonaceous material that can be doped with lithium ions is used as the negative electrode, the problem of dendrite formation is small, and since there is no metallic lithium, it has excellent safety. Is being done.

【0004】上記の炭素質材料へのリチウムイオンのド
ーピングを利用した電極を利用した二次電池としては、
特開昭57-208079、特開昭58-93176、特開昭58-192266、
特開昭62-90863、特開昭62-122066、特開平2-66856等が
公知であり、リチウムイオン二次電池に用いられる電極
体の形状としては、正極、負極、セパレータをスパイラ
ル状に巻き込んだ形状が一般的である。
As a secondary battery using an electrode using the above-mentioned carbonaceous material doped with lithium ions,
JP-A-57-208079, JP-A-58-93176, JP-A-58-192266,
JP-A-62-90863, JP-A-62-122066, JP-A-2-66856 and the like are known, and as the shape of the electrode body used in the lithium-ion secondary battery, a positive electrode, a negative electrode, and a separator are spirally wound. The shape is generally common.

【0005】しかしながら、スパイラル状の電極体を用
いる場合、正極、負極のそれぞれの電極シートが渦巻き
状に変形し、正極シート、負極シートともに外周面では
電極材料に引張りの力がかかり、反対に内周面は圧縮の
力がかかる。従って、電極材料は平板の状態で塗布され
るにもかかわらず、外周面では電極材料は引き延ばさ
れ、内周面の電極材料は縮められる。
However, when the spiral electrode body is used, the respective electrode sheets of the positive electrode and the negative electrode are deformed in a spiral shape, and a tensile force is applied to the electrode material on the outer peripheral surfaces of both the positive electrode sheet and the negative electrode sheet, and conversely The peripheral surface is compressed. Therefore, although the electrode material is applied in a flat plate state, the electrode material is stretched on the outer peripheral surface and the electrode material on the inner peripheral surface is contracted.

【0006】また、スパイラル状電極体では、一定体積
に電極材料をできるだけ多く充填しようとすると、電極
材料の塗布厚みを大きくする必要があるが、厚みが増す
につれて外周面と内周面にかかる力が大きくなり、とく
に、外周面では、最悪の場合、電極材料に亀裂が生じる
という問題があった。
Further, in the spiral electrode body, when it is attempted to fill the constant volume with the electrode material as much as possible, it is necessary to increase the coating thickness of the electrode material, but as the thickness increases, the force applied to the outer peripheral surface and the inner peripheral surface is increased. Has a problem that the electrode material is cracked on the outer peripheral surface in the worst case.

【0007】さらに、スパイラル電極では、外周面で引
き延ばされる分を考慮して、スパイラル状態での正極、
負極の充放電特性、とくにイオンの移動速度や電気当量
比(バランス)を適正にする必要があるので、通常、外
周面の塗布量を内周面よりも多くする方法が採られてい
る。しかし、この方法では、電極材料を塗布後、電極シ
ートを高温乾燥する工程、プレスする工程などで、熱膨
張、熱収縮、圧力延伸により電極シートに反りを生じや
すく、その後のスパイラル状への巻き込み時に、巻きず
れを生じ、ひいては、正極シート、負極シートのエッジ
部分による短絡を引き起こすことがあった。
Further, in the spiral electrode, the positive electrode in the spiral state,
Since it is necessary to optimize the charge / discharge characteristics of the negative electrode, especially the ion moving speed and the electric equivalence ratio (balance), a method is usually adopted in which the outer peripheral surface is coated more than the inner peripheral surface. However, in this method, after the electrode material is applied, the electrode sheet is liable to warp due to thermal expansion, thermal contraction, or pressure stretching in the steps of drying the electrode sheet at high temperature and pressing, etc., and then winding into a spiral shape. Occasionally, misalignment occurred, which eventually caused a short circuit due to the edge portions of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】充填率が高く、高容量
かつサイクル特性が良好で、安全性の高い電池を得るこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to obtain a battery having a high filling rate, a high capacity, good cycle characteristics, and high safety.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、充填率が
高く、高容量かつサイクル特性が良好で、安全性の高い
電池を検討した結果、本発明を達成した。
The present inventors have achieved the present invention as a result of studying a battery having a high filling rate, a high capacity, good cycle characteristics, and high safety.

【0010】すなわち、本発明は、正極シート、負極シ
ートをスパイラル状に巻回してなる電極体を用いた電池
において、正極シート、負極シートの少なくともひとつ
の電極シートのひとつの面に他の面と種類の異なる結着
材が用いられていることを特徴とする電池に関する。
That is, according to the present invention, in a battery using an electrode body formed by spirally winding a positive electrode sheet and a negative electrode sheet, one surface of at least one of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet is connected to the other surface. The present invention relates to a battery characterized in that different kinds of binders are used.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明者らは、高性能電池につい
て鋭意検討を行った結果、塗布時の表裏の厚み差を生じ
させずに、外周面と内周面において特性の異なる結着材
を用いることにより、スパイラル形状において正極、負
極の外周面と内周面のバランスを適正にすることが可能
となることを見出した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a result of intensive studies on high-performance batteries, the present inventors have found that a binder having different characteristics on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface without causing a difference in thickness between the front and back during coating. It has been found that by using, it is possible to make the balance between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the positive electrode and the negative electrode in the spiral shape proper.

【0012】すなわち、本発明は、電子の授受をするた
めの正極、負極における活物質の量比(バランス)を最
適化するために、外周面にあたる部分と内周面にあたる
部分の結着材の特性を変えて、外周面、および、内周面
の電極材料の電気伝導性、イオン伝導性を制御し、最適
な電池を得ることである。
That is, according to the present invention, in order to optimize the amount ratio (balance) of the active materials in the positive electrode and the negative electrode for electron transfer, the binder of the portion corresponding to the outer peripheral surface and the portion corresponding to the inner peripheral surface are formed. By changing the characteristics, the electric conductivity and ionic conductivity of the electrode material on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface are controlled to obtain an optimum battery.

【0013】本発明では、好ましくは、内周面と外周面
で、結着材の弾性率を変えてバランスの最適化を行な
う。さらに、より好ましくは、内周面を外周面よりも弾
性率の高い結着材を用いることにより、内周面で生じや
すい屈曲を防止し、集電体へ塗布する厚みを大きくする
ことが可能となる。また、内周面の結着材量を増やすこ
となく強度を増して、スパイラルに圏回する際に内周面
にかかる屈曲による電極材料の変形、破損を防止する。
内周面の強度を増すために結着材量を増やすと、場合に
よっては内周面のイオンや電子の移動速度が低下する傾
向がある。イオンや電子の移動抵抗を増大させずに、内
周面の強度を増すことが望ましく、そのためには、内周
面に弾性率の高い結着材を用いることが好ましい。
In the present invention, preferably, the elastic modulus of the binder is changed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface to optimize the balance. Furthermore, more preferably, by using a binder having a higher elastic modulus on the inner peripheral surface than the outer peripheral surface, it is possible to prevent bending that tends to occur on the inner peripheral surface and increase the thickness applied to the current collector. Becomes Further, the strength is increased without increasing the amount of the binder on the inner peripheral surface to prevent the electrode material from being deformed or damaged due to the bending applied to the inner peripheral surface when spirally revolving.
When the amount of the binder is increased to increase the strength of the inner peripheral surface, the moving speed of ions or electrons on the inner peripheral surface tends to decrease in some cases. It is desirable to increase the strength of the inner peripheral surface without increasing the migration resistance of ions or electrons, and for that purpose, it is preferable to use a binder having a high elastic modulus on the inner peripheral surface.

【0014】本発明の電池では、電極シートの少なくと
もひとつの面に他の面と、種類の異なる結着材を用いら
れる。
In the battery of the present invention, at least one surface of the electrode sheet has a binder different in type from the other surface.

【0015】外周面と内周面の充放電特性を変えるため
の具体的な手法は、特に限定されないが、例えば、外周
面と内周面で素材、および/または、重合度、分子量な
どが異なる結着材を用いることが好ましく、さらに、2
種類以上の結着材を混合する方法、あるいは、その配合
比を変える方法などが挙げられる。また、同じ種類の結
着材であっても、使用時の粘度を変えたり、熱処理等を
施して特性を変化させることも有効である。
A specific method for changing the charge / discharge characteristics of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface is not particularly limited, but for example, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface are made of different materials and / or different degrees of polymerization, molecular weights and the like. It is preferable to use a binder, and further, 2
Examples include a method of mixing more than one kind of binder, or a method of changing the compounding ratio. Further, even if the same kind of binder is used, it is effective to change the viscosity at the time of use or change the characteristics by applying heat treatment or the like.

【0016】外周面と内周面で特性の異なる結着材を塗
布する電極シートは、正極シートのみでも負極シートの
みでも、また、正極シート、負極シートの両方でも差し
支えないが、少なくとも、正極シート、負極シートのう
ち、電極材料の塗布厚みの厚い電極シート材に適用する
ことがより望ましい。
The electrode sheet coated with the binder having different properties on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface may be the positive electrode sheet only, the negative electrode sheet only, or both the positive electrode sheet and the negative electrode sheet, but at least the positive electrode sheet. Of the negative electrode sheets, it is more desirable to apply to an electrode sheet material having a thick coating thickness of the electrode material.

【0017】本発明の電池に用いられる結着材として
は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであってもよ
く、特に限定されない。また、結着材を溶液やエマルジ
ョンなどの状態で使用することも可能である。結着材と
しての添加量は、電極材料中に通常0.01wt%〜40wt%で
用いられる。結着材としては、例えば、各種エポキシ樹
脂、セルロース樹脂、有機フッ素系ポリマ、およびコポ
リマ、アクリル樹脂、有機クロル系樹脂、ポリイミド、
ポリアミド、ポリカーボネートなどが挙げられる。特
に、安定性の点から有機フッ素系ポリマおよびコポリマ
が好ましく、中でもポリテトラフルオロエチレン、ポリ
フッ化ビニリデン、六フッ化プロピレンポリマおよびコ
ポリマが好ましい結着材として挙げられる。
The binder used in the battery of the present invention may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin and is not particularly limited. It is also possible to use the binder in the form of a solution or emulsion. The amount of the binder added is usually 0.01 wt% to 40 wt% in the electrode material. Examples of the binder include various epoxy resins, cellulose resins, organic fluorine-based polymers, and copolymers, acrylic resins, organic chloro-based resins, polyimides,
Examples thereof include polyamide and polycarbonate. In particular, organic fluorine-based polymers and copolymers are preferable from the viewpoint of stability, and among them, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, propylene hexafluoride polymer and copolymers are preferable binders.

【0018】本発明では正極に塗布される電極材料とし
て、炭素繊維、人造あるいは天然の黒鉛粉末などの炭素
質材料、フッ化カーボン、金属あるいは金属酸化物など
の無機化合物や有機高分子化合物などを用いることがで
きる。
In the present invention, as the electrode material applied to the positive electrode, carbon fiber, carbonaceous material such as artificial or natural graphite powder, carbon fluoride, inorganic compound such as metal or metal oxide, organic polymer compound and the like are used. Can be used.

【0019】さらに、本発明では正極に塗布される電極
材料として、通常の二次電池において用いられる正極活
物質を挙げることができる。このような正極活物質とし
ては、アルカリ金属を含む遷移金属酸化物や遷移金属カ
ルコゲンなどの無機化合物、ポリアセチレン、ポリパラ
フェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアニリン、
ポリピロール、ポリチオフェンなどの共役系高分子、ジ
スルフィド結合を有する架橋高分子、塩化チオニルなど
が挙げられる。本発明では電解質としてリチウム塩が好
ましく用いられるが、この場合には、コバルト、ニッケ
ル、マンガン、モリブデン、バナジウム、クロム、鉄、
銅、チタンなどの遷移金属酸化物や遷移金属カルコゲン
などの遷移金属化合物が好ましく用いられる。特に、L
iCoO2 、LiNiO2 、LiMn24、LiyNi
1-xx2(M:Ti、V、Mn、Feのいずれか)、
Li1-x-axNi1-y-by2(ただし、Aは少なくと
も、1種類のアルカリもしくはアルカリ土類金属元素、
とくに好ましくは、Mg、Srが挙げられ、Bは少なく
とも1種類の遷移金属元素であり、好ましくはCo、F
eである)は、エネルギー密度も大きいために、最も好
ましく使用される。その中で特に、Li1-x-axNi
1-y-by2は、0<x≦0.1、0≦y≦0.3、-0.1≦a≦0.
1、-0.15≦b≦0.15(ただし、A、Bが2種類以上の元
素からなる場合は、xはLi を除くアルカリもしくはア
ルカリ土類金属の総モル数、yはNiを除く全遷移金 属
元素の総モル数であり、y=0の場合はAは少なくとも1種
類以上のアルカリ土類金属を含む)場合、優れた特性の
正極材を得ることができる。また、この場合、A、Bの
種類、数、組成を変えたり、x、y、a、bを変えた正極材
を用いることよって特性の異なる活物質を得ることが可
能であるため、非常に好適である。
Further, in the present invention, as an electrode material applied to the positive electrode, a positive electrode active material used in a usual secondary battery can be mentioned. Examples of such a positive electrode active material include inorganic compounds such as transition metal oxides and transition metal chalcogens containing an alkali metal, polyacetylene, polyparaphenylene, polyphenylene vinylene, polyaniline,
Examples thereof include conjugated polymers such as polypyrrole and polythiophene, crosslinked polymers having a disulfide bond, and thionyl chloride. In the present invention, a lithium salt is preferably used as the electrolyte, but in this case, cobalt, nickel, manganese, molybdenum, vanadium, chromium, iron,
Transition metal oxides such as copper and titanium and transition metal compounds such as transition metal chalcogens are preferably used. In particular, L
iCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , Li y Ni
1-x M x O 2 (M: Ti, V, Mn, or Fe),
Li 1-xa A x Ni 1 -yb B y O 2 ( however, A is at least one alkali or alkaline earth metal element,
Particularly preferred are Mg and Sr, B is at least one transition metal element, and preferably Co and F.
e) is most preferably used because of its large energy density. Among them, especially Li 1-xa A x Ni
1-yb B y O 2 is, 0 <x ≦ 0.1,0 ≦ y ≦ 0.3, -0.1 ≦ a ≦ 0.
1, -0.15 ≤ b ≤ 0.15 (However, when A and B are composed of two or more elements, x is the total number of moles of alkali or alkaline earth metal excluding Li, and y is total transition metal excluding Ni. It is the total number of moles of the element, and when y = 0, A contains at least one kind of alkaline earth metal). Further, in this case, it is possible to obtain active materials having different characteristics by changing the types, numbers, and compositions of A and B, or by using positive electrode materials with different x, y, a, and b. It is suitable.

【0020】正極活物質が、金属あるいは金属酸化物な
どの無機化合物の場合は、カチオンのドープと脱ドープ
による充放電反応が生じ、有機高分子化合物の場合は、
アニオンのドープと脱ドープによる充放電反応が生じる
が、これらは必要とされる電池の正極特性に応じて適宜
選択され、特に限定されることはない。
When the positive electrode active material is an inorganic compound such as a metal or a metal oxide, a charge / discharge reaction occurs due to cation doping and dedoping, and when it is an organic polymer compound,
A charge / discharge reaction occurs due to anion doping and dedoping, but these are appropriately selected according to the required positive electrode characteristics of the battery and are not particularly limited.

【0021】正極材料、負極材料を集電体に塗布して電
極シートを作製する方法は特に限定されないが、本発明
の性質上、結着材や導電材などとともに溶媒に分散させ
た溶液を塗布後、乾燥させたり、活物質を導電性結着材
や導電材と結着材の混合物を用いて集電体に張り付ける
方法が一般的である。
The method for producing the electrode sheet by applying the positive electrode material and the negative electrode material to the current collector is not particularly limited, but due to the nature of the present invention, a solution dispersed in a solvent is applied together with a binder, a conductive material and the like. After that, a general method is to dry or attach the active material to the current collector using a conductive binder or a mixture of a conductive material and a binder.

【0022】本発明における集電体は、金属を箔状、網
状、ラス状などの形態で用いることが可能であるが、こ
れらは特に限定されるものではない。
The current collector of the present invention may be made of metal in the form of foil, mesh, lath or the like, but these are not particularly limited.

【0023】正極シート、負極シートは、集電体の片面
もしくは両面に電極材料を塗布することにより得ること
ができる。集電体の片面に電極材料を塗布した場合は、
2枚を集電体同士重ねることによって両面に塗布した場
合と同じ形態をとることが好ましい。しかしし、片面塗
布の場合電極シートの熱処理やプレスをおこないにく
く、また、スパイラル状に巻回する際に巻きずれを起こ
しやすいので、集電体の両面に電極材料を塗布すること
が望ましい。
The positive electrode sheet and the negative electrode sheet can be obtained by applying an electrode material on one side or both sides of a current collector. If the electrode material is applied to one side of the current collector,
It is preferable to take the same form as in the case where two current collectors are overlapped with each other to coat both surfaces. However, in the case of single-side application, it is desirable to apply the electrode material to both surfaces of the current collector because it is difficult to heat or press the electrode sheet, and winding deviation easily occurs when the electrode sheet is spirally wound.

【0024】本発明では負極に塗布される電極材料とし
て、炭素繊維、人造あるいは天然の黒鉛粉末、フッ化カ
ーボンなどの炭素質材料、金属あるいは金属酸化物など
の無機化合物や有機高分子化合物などを用いることがで
きる。
In the present invention, as the electrode material applied to the negative electrode, carbon fiber, artificial or natural graphite powder, carbonaceous material such as fluorocarbon, inorganic compound such as metal or metal oxide, organic polymer compound, etc. Can be used.

【0025】本発明では負極に塗布される電極材料とし
ては、好ましくは、炭素質材料、より好ましくは、炭素
繊維が用いられる。この場合、炭素繊維は、特に限定さ
れるものではないが、一般に有機物を繊維状に焼成した
ものが用いられる。本発明で用いられる炭素繊維として
は、例えば、ポリアクリロニトリル(PAN)から得られるP
AN系炭素繊維、石炭もしくは石油などのピッチから得ら
れるピッチ系炭素繊維、セルロースから得られるセルロ
ース系炭素繊維、低分子量有機物の気体から得られる気
相成長炭素繊維、リビニルアルコール、リグニン、ポリ
塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、フェノール樹
脂、フルフリルアルコールなどを焼成して得られる炭素
繊維などが挙げられ、電極および電池の特性に応じて、
その特性を満たす炭素繊維が適宜選択される。さらに、
これらの炭素繊維の中では、PAN系炭素繊維、ピッチ系
炭素繊維がより好ましく用いられる。特に、リチウムな
どのアルカリ金属塩を含む非水電解液を用いた二次電池
の負極に使用する場合にはPAN系炭素繊維が特に好まし
い。
In the present invention, the electrode material applied to the negative electrode is preferably a carbonaceous material, more preferably carbon fiber. In this case, the carbon fiber is not particularly limited, but a carbon fiber obtained by firing an organic material into a fibrous state is generally used. Examples of the carbon fiber used in the present invention include P obtained from polyacrylonitrile (PAN).
AN-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber obtained from pitch such as coal or petroleum, cellulose-based carbon fiber obtained from cellulose, vapor-grown carbon fiber obtained from gas of low molecular weight organic matter, livinyl alcohol, lignin, polychlorination Vinyl, polyamide, polyimide, phenolic resin, carbon fiber obtained by firing furfuryl alcohol and the like, depending on the characteristics of the electrode and the battery,
A carbon fiber that satisfies the characteristics is appropriately selected. further,
Among these carbon fibers, PAN-based carbon fibers and pitch-based carbon fibers are more preferably used. In particular, PAN-based carbon fiber is particularly preferable when it is used for a negative electrode of a secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing an alkali metal salt such as lithium.

【0026】本発明で好ましく使用される炭素繊維の直
径は、それぞれの電極または電池の形態により適宜決め
られるが、一般的には、直径1 〜100μmの炭素繊維が好
ましくは用いられ、直径3 〜20μmの炭素繊維がさらに
好ましい。また、必要に応じて直径の異なった炭素繊維
を数種類用いることも可能である。
The diameter of the carbon fiber preferably used in the present invention is appropriately determined according to the form of each electrode or battery, but generally, carbon fiber having a diameter of 1 to 100 μm is preferably used, and a diameter of 3 to 3 is used. More preferred is 20 μm carbon fiber. It is also possible to use several kinds of carbon fibers having different diameters, if necessary.

【0027】さらに、本発明で好ましく使用される炭素
繊維の長さは、特に制限はないが、通例、好ましくは10
0μm以下、さらに好ましくは50μm以下にする。炭素繊
維の長さが、100μmを越えるとはコーターを用いて均一
に塗布しづらい傾向がある。また、炭素繊維の長さを炭
素繊維の直径より短くすると、繊維方向に破壊する可能
性が生じるので、炭素繊維の長さは炭素繊維直径以上で
あることがより好ましい。
Further, the length of the carbon fiber preferably used in the present invention is not particularly limited, but it is usually preferably 10
The thickness is 0 μm or less, more preferably 50 μm or less. If the length of the carbon fibers exceeds 100 μm, it tends to be difficult to apply the carbon fibers uniformly using a coater. Further, if the length of the carbon fiber is shorter than the diameter of the carbon fiber, the carbon fiber may be broken in the fiber direction. Therefore, the length of the carbon fiber is more preferably the carbon fiber diameter or more.

【0028】本発明の電池に使用可能な導電材として
は、炭素材料、金属粉末などが挙げられ、とくに好まし
い導電材としては、各種カーボンブラック、人工黒鉛が
挙げられる。本発明において導電材の添加量、粒径は、
正極、負極活物質の材料、形状、粒径、および結着材の
種類、配合量などによって最適値が変化するので実験的
にが決められるべきであるが、好ましくは、電極材料全
体の0.5〜30wt%、さらに 好ましくは0.7〜20wt%が用
いられる。添加量が0.5wt%未満では、導電効果が乏し
く、20wt%を超えると電極単位重量あたりの容量が低下
する傾向がある。本発明において導電材の粒径は、好ま
しくは、一次粒子径が1nm〜100μm、さらに好 ましくは
5nm〜20μmの微粒子が用いられる。一次粒子径が1nmを
下回るものは安 定して製造しにくく、また、100μmを
超えるものは添加効果が小さくなる傾向がある。
Examples of the conductive material that can be used in the battery of the present invention include carbon materials and metal powders, and particularly preferable conductive materials include various carbon blacks and artificial graphite. In the present invention, the amount of conductive material added and the particle size are
The optimum value varies depending on the material of the positive electrode and the negative electrode active material, the shape, the particle size, and the kind of the binder, the compounding amount, etc., so it should be determined experimentally, but preferably 0.5 to 0.5 of the entire electrode material. 30 wt%, more preferably 0.7 to 20 wt% is used. If the added amount is less than 0.5 wt%, the conductivity effect is poor, and if it exceeds 20 wt%, the capacity per unit weight of the electrode tends to decrease. In the present invention, the particle size of the conductive material is preferably such that the primary particle size is 1 nm to 100 μm, and more preferably
Fine particles of 5 nm to 20 μm are used. Those having a primary particle size of less than 1 nm are stable and difficult to produce, and those having a primary particle size of more than 100 μm tend to reduce the effect of addition.

【0029】また、これらの電極材料は、各種電池の活
電極として利用可能であり、一次電池、二次電池など、
どのような電池に利用されるかは特に限定されるもので
はない。
Further, these electrode materials can be used as active electrodes for various batteries, such as primary batteries and secondary batteries.
What kind of battery is used is not particularly limited.

【0030】アルカリ金属塩を含む非水電解液二次電池
に用いる場合には、アルカリ金属やカチオンがドープさ
れる炭素質材料を負極に、アニオンがドープされる材料
を正極に用いられる。
When used in a non-aqueous electrolyte secondary battery containing an alkali metal salt, a carbonaceous material doped with an alkali metal or a cation is used for the negative electrode and a material doped with an anion is used for the positive electrode.

【0031】また、リチウムイオンの吸蔵による正負極
のバランス制御などを行わせる場合、導電材の特性を制
御する好ましい方法として、導電材を焼成することが挙
げられ、焼成温度や時間、雰囲気条件などにより、最適
の特性を示す導電材を得ることができる。さらに、これ
らの焼成条件では、導電性を損ねることない条件を選ぶ
がより望ましい。
When controlling the balance between the positive and negative electrodes by occluding lithium ions, firing the conductive material is a preferable method for controlling the characteristics of the conductive material. The firing temperature, time, atmosphere conditions, etc. This makes it possible to obtain a conductive material exhibiting optimum characteristics. Furthermore, it is more desirable to select a condition that does not impair the conductivity under these firing conditions.

【0032】このようにして得られた電極材料は、各種
の電池の電極として利用可能であり、電池の種類は特に
限定されないが、好ましくは二次電池の電極に用いられ
る。特に好ましい二次電池としては、過塩素酸リチウ
ム、硼フッ化リチウム、6フッ化リン・リチウムのよう
にアルカリ金属塩を含む非水電解液を用いた二次電池を
挙げることができる。
The electrode material thus obtained can be used as an electrode for various batteries, and the type of battery is not particularly limited, but is preferably used as an electrode for a secondary battery. Particularly preferable secondary batteries include secondary batteries using a non-aqueous electrolyte solution containing an alkali metal salt such as lithium perchlorate, lithium borofluoride, and phosphorus hexafluoride / lithium.

【0033】本発明で用いられるセパレータは、正極と
負極が短絡することを防止するためのものであれば特に
制限はない。電解液の浸透性がよく、電子やイオンの移
動抵抗にならないことが望ましく、代表的な素材として
は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリ
アクリレート、ポリメタクリレート、ポリスルホン、ポ
リカーボネート、ポリテトラフルオロエチレンなどが挙
げられる。この中でも、とくに、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリスルホンなどが強度、安全性に優れてお
り好ましい。セパレータの形状としては、多孔性膜や不
織布などが一般的にあげられるが、電池缶への充填率を
上げやすいことから、多孔性膜が好ましい。さらに、多
孔性膜は、対称膜,非対称膜が一般的であるが、強度,
安全性を向上させるために、複数種類の膜を積層した複
合膜とすることも可能である。多孔膜の空孔率は、電子
やイオンの透過性を高めるためになるべく高い方がよい
が、膜の強度低下を招く可能性があるため、素材や膜厚
に応じて決定される。一般的には、膜厚は20〜100μm、
空孔率は30〜80%が望ましい。また、孔の径は電極シー
トより脱離した活物質、結着材、導電材が透過しない範
囲であることが望ましく、具体的には、平均孔径が0.01
〜1μmのものが好ましい。
The separator used in the present invention is not particularly limited as long as it prevents short circuit between the positive electrode and the negative electrode. It is desirable that the electrolyte has good permeability and does not become a resistance to transfer of electrons and ions. Typical materials include polyester, polyamide, polyolefin, polyacrylate, polymethacrylate, polysulfone, polycarbonate, and polytetrafluoroethylene. To be Among these, polypropylene, polyethylene, polysulfone and the like are particularly preferable because they are excellent in strength and safety. The shape of the separator is generally a porous film or a non-woven fabric, but a porous film is preferable because the filling rate in the battery can is easily increased. Further, the porous membrane is generally a symmetric membrane or an asymmetric membrane, but the strength,
In order to improve safety, it is also possible to use a composite membrane in which a plurality of types of membranes are laminated. The porosity of the porous film is preferably as high as possible in order to enhance the permeability of electrons and ions, but it may cause a decrease in the strength of the film and is therefore determined according to the material and the film thickness. Generally, the film thickness is 20-100 μm,
A porosity of 30-80% is desirable. Further, the diameter of the pores is preferably a range in which the active material detached from the electrode sheet, the binder, and the conductive material do not permeate, and specifically, the average pore diameter is 0.01
It is preferably about 1 μm.

【0034】本発明の電池に使用される電解液に含まれ
る電解質としては、アルカリ金属のハロゲン化物、過塩
素酸塩、チオシアン塩、ホウフッ化塩、リンフッ化塩、
砒素フッ化塩、アルミニウムフッ化塩、トリフルオロメ
チル硫酸塩などが好ましく用いられる。特にリチウム塩
は、標準電極電位が最も低いので、大きな電位差を得る
ことができるので、電解液に含まれる電解質としては、
リチウム塩を使用することがより好ましい。
As the electrolyte contained in the electrolytic solution used in the battery of the present invention, an alkali metal halide, perchlorate, thiocyanate, borofluoride, phosphorofluoride,
Arsenic fluoride, aluminum fluoride, trifluoromethyl sulfate, etc. are preferably used. Lithium salt, in particular, has the lowest standard electrode potential, and therefore a large potential difference can be obtained. Therefore, as the electrolyte contained in the electrolytic solution,
More preferably, a lithium salt is used.

【0035】本発明に使用される電解液に用いられる溶
媒は、特に限定されず、従来の溶媒が用いられ、例えば
酸あるいはアルカリ水溶液、または非水溶媒などが挙げ
られる。この中で、アルカリ金属塩を含む非水電解液か
らなる二次電池の電解液の溶媒としては、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、γ- ブチロラクトン、N-メチルピロリドン、アセ
トニトリル、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスル
フォキシド、テトラヒドロフラン、1,3-ジオキソラン、
ギ酸メチル、スルホラン、オキサゾリドン、塩化チオニ
ル、1,2-ジメトキシエタン、ジエチレンカーボネート、
及びこれらの誘導体や混合物などが好ましく用いられ
る。
The solvent used in the electrolytic solution used in the present invention is not particularly limited, and a conventional solvent can be used, and examples thereof include an acid or alkali aqueous solution or a non-aqueous solvent. Among these, as a solvent for the electrolyte of the secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte containing an alkali metal salt, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, γ- butyrolactone, N-methylpyrrolidone, acetonitrile, N, N- Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane,
Methyl formate, sulfolane, oxazolidone, thionyl chloride, 1,2-dimethoxyethane, diethylene carbonate,
And derivatives and mixtures of these are preferably used.

【0036】本発明に用いられる電池は、スパイラル状
に巻回された電極体を使用する電池であれば特に制限は
ないが、高エネルギー密度を要求する携帯用機器搭載用
の電池としては、負極材料としてアルカリ金属を用いた
電池や、炭素質材料へのカチオンあるいはアニオンのド
ーピングを利用した二次電池が効果的である。
The battery used in the present invention is not particularly limited as long as it is a battery using an electrode body wound in a spiral shape, but as a battery for mounting on portable equipment requiring high energy density, a negative electrode is used. A battery using an alkali metal as a material and a secondary battery using cation or anion doping to a carbonaceous material are effective.

【0037】また、スパイラル状電極体を装填する電池
缶は、特に限定されるものではないが、耐腐食のため鉄
にメッキを施した電池缶、ステンレス鋼製電池缶など
が、強度、耐食性、加工性に優れるので好ましい。ま
た、アルミ合金や各種エンジニアリングプラスチックス
を使用して軽量化をはかることも可能であり、各種エン
ジニアリングプラスチックスと金属との併用も可能であ
る。
The battery can loaded with the spiral electrode body is not particularly limited, but a battery can plated with iron for corrosion resistance, a battery can made of stainless steel, and the like have strength, corrosion resistance, It is preferable because it is excellent in workability. Further, it is possible to reduce the weight by using an aluminum alloy or various engineering plastics, and it is also possible to use various engineering plastics and a metal together.

【0038】さらに、本発明におけるスパイラルの形状
は、必ずしも真円筒形である必要はなく、スパイラル断
面が楕円である長円筒形やスパイラル断面が長方形をは
じめとする角柱の様な形状をとってもかまわない。この
場合、電池缶も電極体の形状に応じた形状をとることが
可能である。代表的な使用形態としては、筒状で底のあ
る電池缶にスパイラル状電極体と電解液を装填し、電極
シートから取り出したリードがキャップと電池缶に溶接
された状態で封がされている形態が最も一般的な形態と
して挙げられるが、この形態に限定されない。
Further, the shape of the spiral in the present invention does not necessarily have to be a true cylindrical shape, and may be an oblong cylindrical shape having an elliptical spiral cross section or a prismatic shape such as a rectangular spiral cross section. . In this case, the battery can can also take a shape corresponding to the shape of the electrode body. As a typical use form, a spirally-shaped electrode body and an electrolytic solution are loaded into a cylindrical battery can having a bottom, and leads taken out from the electrode sheet are sealed in a state of being welded to the cap and the battery can. The form is mentioned as the most common form, but is not limited to this form.

【0039】[0039]

【実施例】以下実施例をもって本発明をさらに具体的に
説明する。ただし、本発明はこれにより限定されるもの
ではない。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited by this.

【0040】実施例1 外周面用の正極材料は、正極活物質としてLiCoO2
を80wt%、結着材として曲げ弾性率が600MPaのポリフッ
化ビニリデン(呉羽化学株式会社製、KF2300)を5wt%、
導電材として人造黒鉛(日本黒鉛工業株式会社製、SP-2
0)を15wt%を混合して作製した。
Example 1 The positive electrode material for the outer peripheral surface was LiCoO 2 as the positive electrode active material.
80 wt%, 5 wt% polyvinylidene fluoride (KF2300 manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) with a flexural modulus of 600 MPa as a binder,
Artificial graphite as conductive material (Nippon Graphite Industry Co., Ltd., SP-2
0) was prepared by mixing 15 wt%.

【0041】内周面用の正極材料は、正極活物質として
LiCoO2を80wt%、結着材として曲げ弾性率が1420M
Paのポリフッ化ビニリデン(呉羽化学株式会社製、KF110
0)を2.5wt%と曲げ弾性率が600MPaのポリフッ化ビニリ
デン(呉羽化学株式会社製、KF2300)を2.5wt%、導電材
として人造黒鉛(日本黒鉛工業株式会社製、SP-20)を15w
t%を用いて混合して作製した。
As the positive electrode material for the inner peripheral surface, 80% by weight of LiCoO 2 was used as the positive electrode active material, and the bending elastic modulus was 1420 M as the binder.
Pa polyvinylidene fluoride (Kureha Chemical Co., Ltd., KF110
0) is 2.5 wt% and the flexural modulus is 600 MPa, polyvinylidene fluoride (Kureha Chemical Co., Ltd., KF2300) is 2.5 wt%, and artificial graphite (Nippon Graphite Industry Co., Ltd., SP-20) is 15 w as a conductive material.
It was prepared by mixing using t%.

【0042】集電体としてアルミニウム箔(厚さ20μm)
を用い、上記の正極材料を集電体上に、外周面、内周面
ともに300g/m2塗布し、150℃の熱処理を行った後、500k
gf/cmの圧力でプレスを行い、正極シートを得た。
Aluminum foil (thickness 20 μm) as a current collector
Using the above, the above positive electrode material is applied onto the current collector on both the outer peripheral surface and the inner peripheral surface at 300 g / m 2 and subjected to heat treatment at 150 ° C., then 500 k
Pressing was performed under a pressure of gf / cm to obtain a positive electrode sheet.

【0043】外周面用の負極材料は、負極活物質として
PAN系炭素繊維(東レ株式会社製、トレカT300)を平均長3
0μmに短繊維化したものを80wt%用い、結着材として曲
げ弾性率が600MPaのポリフッ化ビニリデン(呉羽化学株
式会社製、KF2300)を5wt%、導電材として人造黒鉛(日
本黒鉛工業株式会社製、SP-20)を15wt%を混合して作製
した。
The negative electrode material for the outer peripheral surface is used as a negative electrode active material.
PAN-based carbon fiber (Toray Industries, Inc., trading card T300) has an average length of 3
Using 80 wt% of 0 μm short fibers, 5 wt% of polyvinylidene fluoride (Kureha Chemical Co., Ltd., KF2300) with a flexural modulus of 600 MPa as a binder, artificial graphite (manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd.) , SP-20) was prepared by mixing 15 wt%.

【0044】内周面用の負極材料は、負極活物質として
PAN系炭素繊維(東レ株式会社製、トレカT300)を平均長3
0μmに短繊維化したものを80wt%用い、結着材として曲
げ弾性率が1420MPaのポリフッ化ビニリデン(呉羽化学株
式会社製、KF1100)を2.5wt%と曲げ弾性率が600MPaのポ
リフッ化ビニリデン(呉羽化学株式会社製、KF2300)を2.
5wt%、導電材として人造黒鉛(日本黒鉛工業株式会社
製、SP-20)を15wt%を用いて混合して作製した。
The negative electrode material for the inner peripheral surface is used as a negative electrode active material.
PAN-based carbon fiber (Toray Industries, Inc., trading card T300) has an average length of 3
Polyvinylidene fluoride with a flexural modulus of 1420 MPa (Kureha Chemical Co., Ltd., KF1100) of 2.5 wt% and a flexural modulus of 600 MPa (Kureha) was used as a binder. KF2300 manufactured by Kagaku Co., Ltd. 2.
5 wt% and 15 wt% artificial graphite (SP-20, manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd.) as a conductive material were mixed and produced.

【0045】集電体として銅箔(厚さ10μm)を用い、上
記の負極材料を集電体上に、外周面、内周面ともに95g/
m2塗布し、150℃の熱処理を行った後、500kgf/cmの圧力
でプレスを行い、負極シートを得た。
A copper foil (thickness: 10 μm) was used as a current collector, and the above-mentioned negative electrode material was applied on the current collector at 95 g /
After applying m 2 and performing heat treatment at 150 ° C., pressing was performed at a pressure of 500 kgf / cm to obtain a negative electrode sheet.

【0046】これらの正極シート、負極シートを、多孔
質ポリプロピレンフィルム(ダイセル化学株式会社製、
セルガード#2500)のセパレータとして重ね合わせ、巻回
することによって円筒状の電極体を得た。これらの電極
体にはひび割れは発生しなかった。
A porous polypropylene film (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.,
A cylindrical electrode body was obtained by stacking as a separator of Celguard # 2500) and winding. No cracks occurred in these electrode bodies.

【0047】さらに、この電極体を内容積5ccの電池缶
に装填し、電解液として1M硼弗化リチウムを含有する
ジメチルカーボネートを用いて、電池を作製した。この
電池を、充電電流400mA、定電圧値4.2V、充電時間2時間
で定電流定電圧充電し、放電電流200mA、放電終止電圧
2.5Vで容量試験を行ったところ、初回放電容量382mAh、
充放電回数100回で容量保持率は、85%であった。
Further, this electrode body was loaded in a battery can having an internal volume of 5 cc, and a battery was prepared by using dimethyl carbonate containing 1M lithium borofluoride as an electrolytic solution. This battery is charged at a constant current and constant voltage with a charging current of 400 mA, a constant voltage value of 4.2 V and a charging time of 2 hours, and a discharge current of 200 mA and a discharge end voltage.
When the capacity test was performed at 2.5V, the initial discharge capacity was 382mAh,
The capacity retention rate was 85% after 100 times of charge and discharge.

【0048】比較例1 正極、負極の外周面、内周面の結着材はすべて曲げ弾性
率が1420MPaのポリフッ化ビニリデン(呉羽化学株式会社
製、KF1100)を用いた他は、実施例1と同様にして電極
体を作製したところ、負極内周面が屈曲し、円筒形のス
パイラル状電極体は作製できなかった。
Comparative Example 1 The same as Example 1 except that polyvinylidene fluoride (KF1100 manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) having a bending elastic modulus of 1420 MPa was used as the binder for the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the positive electrode and the negative electrode. When an electrode body was manufactured in the same manner, the inner peripheral surface of the negative electrode was bent, and a cylindrical spiral electrode body could not be manufactured.

【0049】比較例2 正極、負極の外周面、内周面の結着材すべてに曲げ弾性
率が600MPaのポリフッ化ビニリデン(呉羽化学株式会社
製、KF2300)を用いた他は、実施例1と同様にして電極
体を作製したところ、ひび割れのない電極体を得た。
Comparative Example 2 The same as Example 1 except that polyvinylidene fluoride having a flexural modulus of 600 MPa (KF2300, manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) was used for all the binders on the outer and inner surfaces of the positive and negative electrodes. When an electrode body was prepared in the same manner, an electrode body without cracks was obtained.

【0050】この電極体を用いて実施例1と同様にして
電池を作製し、実施例1と同条件で容量試験を行ったと
ころ、電池容量は初回365mAhで、100サイクル経過後の
容量保持率は82%であった。
A battery was produced using this electrode body in the same manner as in Example 1, and a capacity test was conducted under the same conditions as in Example 1. The battery capacity was 365 mAh for the first time, and the capacity retention ratio after 100 cycles had elapsed. Was 82%.

【0051】[0051]

【発明の効果】正極シート、負極シートの少なくともひ
とつの電極シートのひとつの面に他の面と種類の異なる
結着材を用いることにより、充填率が高く、高容量かつ
サイクル特性が良好で、安全性の高い電池が得られる。
EFFECT OF THE INVENTION By using a binder of a kind different from the other surface on one surface of at least one electrode sheet of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet, the filling rate is high, the capacity is high and the cycle characteristics are good. A highly safe battery can be obtained.

【0052】さらに、電極シートの外周面と内周面にお
いて弾性率の異なる結着材を用いることにより、スパイ
ラル状態での正極、負極の充放電特性、とくにイオンの
移動速度や電気当量比(バランス)を適正にすることが
でき、高性能電池が製造可能となる。
Further, by using binders having different elastic moduli on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the electrode sheet, the charge and discharge characteristics of the positive electrode and the negative electrode in a spiral state, especially the ion moving speed and the electric equivalent ratio (balance). ) Can be optimized, and high-performance batteries can be manufactured.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01M 10/04 H01M 10/04 W 10/40 10/40 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01M 10/04 H01M 10/04 W 10/40 10/40 Z

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極シート、負極シートをスパイラル状
に巻回してなる電極体を用いた電池において、正極シー
ト、負極シートの少なくともひとつの電極シートのひと
つの面に他の面と種類の異なる結着材が用いられている
ことを特徴とする電池。
1. In a battery using an electrode body formed by spirally winding a positive electrode sheet and a negative electrode sheet, at least one electrode sheet of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet has one surface different from that of the other surface. A battery characterized by using a binder.
【請求項2】 正極シート、負極シートの少なくともひ
とつの電極シートの少なくともひとつの面に用いられた
結着材が2種類以上の結着材の混合物であることを特徴
とする請求項1に記載の電池。
2. The binder used on at least one surface of at least one of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet is a mixture of two or more binders. Batteries.
【請求項3】 正極シート、負極シートの少なくともひ
とつの電極シートのひとつの面に他の面とは弾性率の異
なる結着材が用いられていることを特徴とする請求項1
に記載の電池。
3. A positive electrode sheet and a negative electrode sheet, wherein at least one electrode sheet has a binder having a different elastic modulus from one surface of the other electrode surface.
The battery according to 1.
【請求項4】 内周面に外周面よりも弾性率の高い結着
材を用いることを特徴とする請求項3に記載の電池。
4. The battery according to claim 3, wherein a binder having a higher elastic modulus than the outer peripheral surface is used for the inner peripheral surface.
【請求項5】 正極シート、負極シートの少なくともひ
とつの電極シートのひとつの面に他の面とは平均分子量
の異なる結着材が用いられていることを特徴とする請求
項1に記載の電池。
5. The battery according to claim 1, wherein a binder having an average molecular weight different from that of the other surface is used on one surface of at least one of the positive electrode sheet and the negative electrode sheet. .
【請求項6】 結着材としてポリフッ化ビニリデンを用
いることを特徴とする請求項1に記載の電池。
6. The battery according to claim 1, wherein polyvinylidene fluoride is used as the binder.
【請求項7】 リチウム塩を電解質とすることを特徴と
する請求項1に記載の電池。
7. The battery according to claim 1, wherein a lithium salt is used as an electrolyte.
【請求項8】 正極に塗布される電極材料に遷移金属化
合物を含有することを特徴とする請求項1に記載の電
池。
8. The battery according to claim 1, wherein the electrode material applied to the positive electrode contains a transition metal compound.
【請求項9】 負極に塗布される電極材料に炭素質材料
を含有することを特徴とする請求項1に記載の電池。
9. The battery according to claim 1, wherein the electrode material applied to the negative electrode contains a carbonaceous material.
【請求項10】 炭素質材料が炭素繊維であることを特
徴とする請求項9に記載の電池。
10. The battery according to claim 9, wherein the carbonaceous material is carbon fiber.
【請求項11】 炭素繊維がポリアクリロニトリル系炭
素繊維であることを特徴とする請求項10に記載の電
池。
11. The battery according to claim 10, wherein the carbon fiber is a polyacrylonitrile-based carbon fiber.
【請求項12】 炭素繊維の直径が1μm〜100μm、
長さが100μm以下であることを特徴とする請求項1
1に記載の電池。
12. The carbon fiber has a diameter of 1 μm to 100 μm,
A length of 100 μm or less, characterized in that
The battery according to 1.
【請求項13】 炭素繊維の長さが該炭素繊維の直径以
上であることを特徴とする請求項12に記載の電池。
13. The battery according to claim 12, wherein the length of the carbon fiber is not less than the diameter of the carbon fiber.
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