JPH09171816A - 電池用電極の製造方法及びその電極を用いた電池 - Google Patents
電池用電極の製造方法及びその電極を用いた電池Info
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- JPH09171816A JPH09171816A JP7350216A JP35021695A JPH09171816A JP H09171816 A JPH09171816 A JP H09171816A JP 7350216 A JP7350216 A JP 7350216A JP 35021695 A JP35021695 A JP 35021695A JP H09171816 A JPH09171816 A JP H09171816A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷特性に優れた電極の製造方法を提供し、
もって電気特性の優れた電池を提供する。 【解決手段】 予め造粒された炭素系導電剤をボールミ
ルで解砕する工程と、前記工程で解砕された炭素系導電
剤とバインダーと活物質とを混練してペーストとする工
程と、前記ペーストを電極基体に塗布する工程とを備え
た電池用電極の製造方法において、直径３ｍｍ以下の球
体を粉砕媒体として用いたボールミルで粉砕する。
もって電気特性の優れた電池を提供する。 【解決手段】 予め造粒された炭素系導電剤をボールミ
ルで解砕する工程と、前記工程で解砕された炭素系導電
剤とバインダーと活物質とを混練してペーストとする工
程と、前記ペーストを電極基体に塗布する工程とを備え
た電池用電極の製造方法において、直径３ｍｍ以下の球
体を粉砕媒体として用いたボールミルで粉砕する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、電池用電極の製造方
法及びその製造方法により製造された電極を有する電池
に関する。
法及びその製造方法により製造された電極を有する電池
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子技術のめざましい進歩は、電
子機器の小形・軽量化を次々と実現させている。それに
伴い、電源である電池に対しても、一層の小型化、軽量
化、高エネルギー密度化が求められるようになってい
る。
子機器の小形・軽量化を次々と実現させている。それに
伴い、電源である電池に対しても、一層の小型化、軽量
化、高エネルギー密度化が求められるようになってい
る。
【０００３】従来、一般用途の電池としては、鉛電池、
ニッケルカドミウム電池等の水溶液系電池が主流であっ
た。しかし、これらの水溶液系電池は、サイクル特性に
は優れるものの、電池重量やエネルギー密度の点では十
分に満足できるものとは言えない。
ニッケルカドミウム電池等の水溶液系電池が主流であっ
た。しかし、これらの水溶液系電池は、サイクル特性に
は優れるものの、電池重量やエネルギー密度の点では十
分に満足できるものとは言えない。
【０００４】そこで、最近、電池電圧が高く、高エネル
ギー密度を有し、サイクル特性にも優れた非水電解液電
池が使用され始めている。非水電解液電池の代表的なも
のとしては、リチウムイオンの可逆的インターカレーシ
ョンが可能な物質を電極材料に用いたリチウムイオン電
池がある。
ギー密度を有し、サイクル特性にも優れた非水電解液電
池が使用され始めている。非水電解液電池の代表的なも
のとしては、リチウムイオンの可逆的インターカレーシ
ョンが可能な物質を電極材料に用いたリチウムイオン電
池がある。
【０００５】ポータブル機器電源に使用される各種小形
二次電池のおおよそのネルギー密度を比較してみると、
鉛電池では２０〜４０Ｗｈ／ｋｇ，５０〜１００Ｗｈ／
ｌ、ニッケルカドミウム電池では３０〜６０Ｗｈ／ｋ
ｇ，１００〜１６０Ｗｈ／ｌ、ニッケル水素電池では４
５〜６５Ｗｈ／ｋｇ，１６０〜２００Ｗｈ／ｌなのに対
し、リチウムイオン電池では６０〜１２５Ｗｈ／ｋｇ，
１９０〜３１０Ｗｈ／ｌと言われている。
二次電池のおおよそのネルギー密度を比較してみると、
鉛電池では２０〜４０Ｗｈ／ｋｇ，５０〜１００Ｗｈ／
ｌ、ニッケルカドミウム電池では３０〜６０Ｗｈ／ｋ
ｇ，１００〜１６０Ｗｈ／ｌ、ニッケル水素電池では４
５〜６５Ｗｈ／ｋｇ，１６０〜２００Ｗｈ／ｌなのに対
し、リチウムイオン電池では６０〜１２５Ｗｈ／ｋｇ，
１９０〜３１０Ｗｈ／ｌと言われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】リチウムイオン電池に
おいては、このようにエネルギー密度、充放電サイクル
特性に優れることから、比較的消費電力の大きい携帯用
機器の供給電源としての用途が期待されているが、さら
なる負荷特性の向上が１つの重要な課題とされている。
おいては、このようにエネルギー密度、充放電サイクル
特性に優れることから、比較的消費電力の大きい携帯用
機器の供給電源としての用途が期待されているが、さら
なる負荷特性の向上が１つの重要な課題とされている。
【０００７】一般に、電池の負荷特性を向上させる方法
の一つは、電極内の電子伝導性を改善することで電子の
移動を容易にすることである。とりわけ正極活物質とし
て用いられる金属酸化物や金属複合酸化物は、それ自
体、比較的電気抵抗が大きい物質である。したがって、
これらの活物質のみで電極を構成した場合には、電子伝
導性が不十分である。このため、電極に導電性の高いグ
ラファイトやカーボンなどの炭素原子で構成される導電
剤（以下、炭素系導電剤）を添加することで、電子伝導
性が高められている。
の一つは、電極内の電子伝導性を改善することで電子の
移動を容易にすることである。とりわけ正極活物質とし
て用いられる金属酸化物や金属複合酸化物は、それ自
体、比較的電気抵抗が大きい物質である。したがって、
これらの活物質のみで電極を構成した場合には、電子伝
導性が不十分である。このため、電極に導電性の高いグ
ラファイトやカーボンなどの炭素原子で構成される導電
剤（以下、炭素系導電剤）を添加することで、電子伝導
性が高められている。
【０００８】このような電極は、粉体状や鱗片状の炭素
系導電剤もしくは造粒後ボールミルで粉砕した炭素系導
電剤と、活物質粉末と、バインダーとを混練してペース
トとし、このペーストを電極基体に塗布することにより
製造されている（例えば、特開平５−１７４８１１号、
特開平６−３３３５５８号等参照）。
系導電剤もしくは造粒後ボールミルで粉砕した炭素系導
電剤と、活物質粉末と、バインダーとを混練してペース
トとし、このペーストを電極基体に塗布することにより
製造されている（例えば、特開平５−１７４８１１号、
特開平６−３３３５５８号等参照）。
【０００９】しかしながら、粉体状もしくは鱗片状炭素
系導電剤と活物質粉末とバインダーとを混練してペース
トとし、このペーストを電極基体に塗布する方法の場
合、炭素系導電剤の混合ムラが生じて期待通りの導電効
果が得られなかったり、電極の充填密度が低くなった
り、生産工程上煩雑であったりするという問題がある。
系導電剤と活物質粉末とバインダーとを混練してペース
トとし、このペーストを電極基体に塗布する方法の場
合、炭素系導電剤の混合ムラが生じて期待通りの導電効
果が得られなかったり、電極の充填密度が低くなった
り、生産工程上煩雑であったりするという問題がある。
【００１０】一方、顆粒状等に予め造粒されたものをボ
ールミルで粉砕した炭素系導電剤と活物質粉末とバイン
ダーとを混練してペーストとし、このペーストを電極基
体に塗布する方法の場合、生産工程上の煩雑さは解消さ
れるものの、期待通りの導電効果が得られていないとう
問題がある。
ールミルで粉砕した炭素系導電剤と活物質粉末とバイン
ダーとを混練してペーストとし、このペーストを電極基
体に塗布する方法の場合、生産工程上の煩雑さは解消さ
れるものの、期待通りの導電効果が得られていないとう
問題がある。
【００１１】本発明は、上記のような従来の課題を解決
するためになされたものであり、負荷特性に優れた電極
の製造方法を提供し、もって優れた電池を提供すること
を目的とする。
するためになされたものであり、負荷特性に優れた電極
の製造方法を提供し、もって優れた電池を提供すること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本願発明者らが鋭意研究の結果、顆粒状等に予め造粒
されたものをボールミルで粉砕した炭素系導電剤と活物
質粉末とバインダーとを混練してペーストとし、このペ
ーストを電極基体に塗布する電池用電極の製造方法にお
いては、ボールミルに使用される粉砕媒体であるボール
の大きさと電池特性との間に重要な関係があることを見
いだし、本発明の完成に至った。
め本願発明者らが鋭意研究の結果、顆粒状等に予め造粒
されたものをボールミルで粉砕した炭素系導電剤と活物
質粉末とバインダーとを混練してペーストとし、このペ
ーストを電極基体に塗布する電池用電極の製造方法にお
いては、ボールミルに使用される粉砕媒体であるボール
の大きさと電池特性との間に重要な関係があることを見
いだし、本発明の完成に至った。
【００１３】すなわち、本発明は、予め造粒された炭素
系導電剤をボールミルで解砕する工程と、前記工程で解
砕された炭素系導電剤とバインダーと活物質とを混練し
てペーストとする工程と、前記ペーストを電極基体に塗
布する工程とを備えた蓄電池用電極の製造方法におい
て、直径３ｍｍ以下の球体を粉砕媒体として用いたボー
ルミルで粉砕すること、炭素系導電剤が比表面積３０ｍ
2 ／ｇ以上のカーボンであること、活物質量に対する炭
素系導電剤量が３ｗｔ％以下であること等を特徴とする
ものである。これにより、負荷特性に優れた電極の製造
方法およびその電極を備えた電池の提供が可能となっ
た。
系導電剤をボールミルで解砕する工程と、前記工程で解
砕された炭素系導電剤とバインダーと活物質とを混練し
てペーストとする工程と、前記ペーストを電極基体に塗
布する工程とを備えた蓄電池用電極の製造方法におい
て、直径３ｍｍ以下の球体を粉砕媒体として用いたボー
ルミルで粉砕すること、炭素系導電剤が比表面積３０ｍ
2 ／ｇ以上のカーボンであること、活物質量に対する炭
素系導電剤量が３ｗｔ％以下であること等を特徴とする
ものである。これにより、負荷特性に優れた電極の製造
方法およびその電極を備えた電池の提供が可能となっ
た。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明にかかる電池用電極の製造
方法は、予め造粒された炭素系導電剤を粉砕媒体である
直径３ｍｍ以下のボールを用いたボールミルで解砕する
工程と、前記工程で解砕された炭素系導電剤とバインダ
ーと活物質とを混練してペーストとする工程と、前記ペ
ーストを電極基体に塗布する工程とを備えること、比表
面積３０ｍ2 ／ｇ以上のカーボンである炭素系導電剤を
採用すること、活物質量に対する炭素系導電剤量を３ｗ
ｔ％以下とすること、ならびにこれらを組み合わせるこ
とを特徴とする。
方法は、予め造粒された炭素系導電剤を粉砕媒体である
直径３ｍｍ以下のボールを用いたボールミルで解砕する
工程と、前記工程で解砕された炭素系導電剤とバインダ
ーと活物質とを混練してペーストとする工程と、前記ペ
ーストを電極基体に塗布する工程とを備えること、比表
面積３０ｍ2 ／ｇ以上のカーボンである炭素系導電剤を
採用すること、活物質量に対する炭素系導電剤量を３ｗ
ｔ％以下とすること、ならびにこれらを組み合わせるこ
とを特徴とする。
【００１５】従来のこの種の電池用電極の製造方法にお
いては、直径１０ｍｍ程度のボールを粉砕媒体として使
用するのが一般的であり、粉砕媒体の大きさが電池特性
に影響を及ぼすという課題認識は当業者において皆無で
あった。
いては、直径１０ｍｍ程度のボールを粉砕媒体として使
用するのが一般的であり、粉砕媒体の大きさが電池特性
に影響を及ぼすという課題認識は当業者において皆無で
あった。
【００１６】ところが、本願発明者らは電池性能改良研
究の過程で、粉砕媒体の大きさが電池特性に影響を及ぼ
すという示唆を得、種々検討の結果、直径３ｍｍ以下の
ボールを使用することにより、電池特性が大きく改善さ
れることを見いだした。
究の過程で、粉砕媒体の大きさが電池特性に影響を及ぼ
すという示唆を得、種々検討の結果、直径３ｍｍ以下の
ボールを使用することにより、電池特性が大きく改善さ
れることを見いだした。
【００１７】かかる構成を採用することによりなぜ負荷
特性に優れた電極が提供されるのかは、必ずしも本発明
者において解明されているわけではないが、予め造粒さ
れた炭素系導電剤が好適な微粒子に粉砕され、活物質と
ともに混練・ペースト化される際、分散ムラが生ぜず均
一に分散すること、活物質との密着性が改善されるこ
と、バインダーや活物質とのなんらかの相乗効果が生じ
ていること等によるものと推測される。
特性に優れた電極が提供されるのかは、必ずしも本発明
者において解明されているわけではないが、予め造粒さ
れた炭素系導電剤が好適な微粒子に粉砕され、活物質と
ともに混練・ペースト化される際、分散ムラが生ぜず均
一に分散すること、活物質との密着性が改善されるこ
と、バインダーや活物質とのなんらかの相乗効果が生じ
ていること等によるものと推測される。
【００１８】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説
明するが、下記実施例により何ら限定されるものではな
く、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実
施することが可能である。
明するが、下記実施例により何ら限定されるものではな
く、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実
施することが可能である。
【００１９】＜実施例１＞ ［炭素系導電剤］ アセチレンブラック９８重量部に対
して、結着剤としてのＣＭＣを２重量部の比率で混練、
造粒することによりアセチレンブラック顆粒体を得た。
次にこの顆粒体を直径０．３ｍｍ、１．５ｍｍ、３．０
ｍｍ、５．０ｍｍ及び１０．０ｍｍのジルコニアボール
を使用したボールミルで粉砕することにより、炭素系導
電剤を調整した。ボールとしては、上記以外のものとし
て、ジルコンビーズ、チタニアビーズ、アルミナビーズ
等を使用してもよい。
して、結着剤としてのＣＭＣを２重量部の比率で混練、
造粒することによりアセチレンブラック顆粒体を得た。
次にこの顆粒体を直径０．３ｍｍ、１．５ｍｍ、３．０
ｍｍ、５．０ｍｍ及び１０．０ｍｍのジルコニアボール
を使用したボールミルで粉砕することにより、炭素系導
電剤を調整した。ボールとしては、上記以外のものとし
て、ジルコンビーズ、チタニアビーズ、アルミナビーズ
等を使用してもよい。
【００２０】ボールミルそのものは、例えば「化学装置
便覧」（（社）化学工学協会編、１９７０年６月発行）
に詳述されているので説明を省略するが、この実施例で
はドラム容量３００ｌ、ドラム回転数３３ｒｐｍのボー
ルミルを使用し、ドラム容量に対しボール仕込量３０
％、顆粒体仕込量３５％、空間３５％の条件で粉砕し
た。
便覧」（（社）化学工学協会編、１９７０年６月発行）
に詳述されているので説明を省略するが、この実施例で
はドラム容量３００ｌ、ドラム回転数３３ｒｐｍのボー
ルミルを使用し、ドラム容量に対しボール仕込量３０
％、顆粒体仕込量３５％、空間３５％の条件で粉砕し
た。
【００２１】尚、ここで使用したアセチレンブラックの
比表面積は３０ｍ2 ／ｇであった。また、導電剤として
は、アチレンブラック以外にも、ケッチェンブラック、
ファーネスブラック等を単体、もしくはこれらを組み合
わせての使用が例示される。
比表面積は３０ｍ2 ／ｇであった。また、導電剤として
は、アチレンブラック以外にも、ケッチェンブラック、
ファーネスブラック等を単体、もしくはこれらを組み合
わせての使用が例示される。
【００２２】［正極］ １００重量部のＬｉＣｏＯ2 に
対し、上記５種類のボールを使用して粉砕した５種類の
炭素系導電剤を、０．３量部、１．５重量部、３．０重
量部、４．５重量部、６．０重量部の割合で混合し、そ
こにバインダーとしてのポリフッ化ビニリデンが全体の
４重量部となるよう添加して混練することにより、活物
質ペーストを得た。次にこの活物質ペーストをアルミニ
ウム箔よりなる電極基体に塗布、乾燥させ、リチウム電
池用正極を得た。従って、ここで調整した正極の種類
は、ボールミル５種×炭素系導電剤量５種類の２５種類
である。
対し、上記５種類のボールを使用して粉砕した５種類の
炭素系導電剤を、０．３量部、１．５重量部、３．０重
量部、４．５重量部、６．０重量部の割合で混合し、そ
こにバインダーとしてのポリフッ化ビニリデンが全体の
４重量部となるよう添加して混練することにより、活物
質ペーストを得た。次にこの活物質ペーストをアルミニ
ウム箔よりなる電極基体に塗布、乾燥させ、リチウム電
池用正極を得た。従って、ここで調整した正極の種類
は、ボールミル５種×炭素系導電剤量５種類の２５種類
である。
【００２３】尚、本発明にて非水電解液電池用正極を製
造する場合、活物質としては、上記以外のものとして、
金属酸化物（ＭｎＯ2 、改質ＭｎＯ2 、重質化Ｍｎ
Ｏ2 、Ｌｉ含有ＭｎＯ2 、ＭｏＯ2 、ＣｕＯ、Ｃｒ2 Ｏ
3 、ＣｒＯ3 、Ｖ2 Ｏ5 、ＬｉＮｉＯ2 、ＮｉＯＯＨな
ど）、金属硫化物（ＦｅＳ、ＴｉＳ2 、又はＭｏＳ2 な
ど）、金属セレン化物（ＴｉＳｅ2 など）、ＭｎＣｏ、
Ｎｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ及びＴｉよりなる群から選ばれた
少なくとも二種の金属の複合酸化物等が例示される。
造する場合、活物質としては、上記以外のものとして、
金属酸化物（ＭｎＯ2 、改質ＭｎＯ2 、重質化Ｍｎ
Ｏ2 、Ｌｉ含有ＭｎＯ2 、ＭｏＯ2 、ＣｕＯ、Ｃｒ2 Ｏ
3 、ＣｒＯ3 、Ｖ2 Ｏ5 、ＬｉＮｉＯ2 、ＮｉＯＯＨな
ど）、金属硫化物（ＦｅＳ、ＴｉＳ2 、又はＭｏＳ2 な
ど）、金属セレン化物（ＴｉＳｅ2 など）、ＭｎＣｏ、
Ｎｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｕ及びＴｉよりなる群から選ばれた
少なくとも二種の金属の複合酸化物等が例示される。
【００２４】また、この場合のバインダーとしては、上
記以外のものとして、ポリテトラフルオロエチレン、ゴ
ム系高分子もしくはこれらとセルロース系高分子との混
合物またはポリフッ化ビニリデンを主体とするコポリマ
ー等が例示される。
記以外のものとして、ポリテトラフルオロエチレン、ゴ
ム系高分子もしくはこれらとセルロース系高分子との混
合物またはポリフッ化ビニリデンを主体とするコポリマ
ー等が例示される。
【００２５】さらに電極基体としては、上記以外のもの
として、アルミニウム製のラス板、ステンレス板等が例
示される。
として、アルミニウム製のラス板、ステンレス板等が例
示される。
【００２６】［負極］ ピッチの炭素化過程で生ずるメ
ソフェーズ小球体を原料としたメソカーボンマイクロビ
ーズをリチウムイオンインターカレーション部材とし、
スチレンブタジエンゴムをバインダーとしたものを、銅
箔基体に塗布・乾燥させて負極を作製した。尚、このと
きのメソカーボンマイクロビーズは粒子径が５〜５０μ
ｍ、表面積が４〜２０ｍ2 ／ｇである。
ソフェーズ小球体を原料としたメソカーボンマイクロビ
ーズをリチウムイオンインターカレーション部材とし、
スチレンブタジエンゴムをバインダーとしたものを、銅
箔基体に塗布・乾燥させて負極を作製した。尚、このと
きのメソカーボンマイクロビーズは粒子径が５〜５０μ
ｍ、表面積が４〜２０ｍ2 ／ｇである。
【００２７】［非水電解液］ プロピレンカーボネート
と１、２ジメトキシエタンとの体積比１：１の混合溶媒
に、ＬｉＣｌＯ4 をモル／１リットル溶かして非水系電
解液を調整した。非水系電解液についても、上記に制限
されるものではなく、エチレンカーボネート、１、２−
ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチ
ルカーボネート等の溶媒、又はこれらと１、２−ジメト
キシエンタン等の低沸点溶媒との混合溶媒にＬｉＰ
Ｆ6 、ＬｉＣｌＯ4 等の溶質を溶かした溶液など、種々
のものを用いることができる。
と１、２ジメトキシエタンとの体積比１：１の混合溶媒
に、ＬｉＣｌＯ4 をモル／１リットル溶かして非水系電
解液を調整した。非水系電解液についても、上記に制限
されるものではなく、エチレンカーボネート、１、２−
ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチ
ルカーボネート等の溶媒、又はこれらと１、２−ジメト
キシエンタン等の低沸点溶媒との混合溶媒にＬｉＰ
Ｆ6 、ＬｉＣｌＯ4 等の溶質を溶かした溶液など、種々
のものを用いることができる。
【００２８】［セパレータ］ 厚さ１０μｍ、空孔率５
０％、平均貫通孔径０．０１μｍ、１０ｍｍ幅の破断強
度が０．７Ｋｇであるポリエチレン微多孔膜をセパレー
タとして使用した。セパレータについても、特に制限さ
れず、従来から使用されている種々のセパレータを用い
ることができる。
０％、平均貫通孔径０．０１μｍ、１０ｍｍ幅の破断強
度が０．７Ｋｇであるポリエチレン微多孔膜をセパレー
タとして使用した。セパレータについても、特に制限さ
れず、従来から使用されている種々のセパレータを用い
ることができる。
【００２９】［リチウムイオン電池］ 上記正負両極、
セパレータ、電解液を角型の電池容器に収納し、正極処
方のみが異なる２５種類の非水電解液電池を作製した。
この電池の概略図を図１に示す。この電池の主な構成要
素は、正極１、負極２、セパレータ３、正極端子４、負
極端子を兼ねるケース５、電解液（図示せず）等であ
る。
セパレータ、電解液を角型の電池容器に収納し、正極処
方のみが異なる２５種類の非水電解液電池を作製した。
この電池の概略図を図１に示す。この電池の主な構成要
素は、正極１、負極２、セパレータ３、正極端子４、負
極端子を兼ねるケース５、電解液（図示せず）等であ
る。
【００３０】［試験方法］ 上記電池を各々１０個づ
つ、下記条件でのサイクル試験に供した。 充電：２００ｍＡ定電流／４．１Ｖ定電圧×５ｈ（２５
度Ｃ） 放電：４００ｍＡ定電流 終止定電圧（２５度Ｃ） ［試験結果］ 図２は、導電剤量が０．３ｗｔ％の電池
の５００サイクル目の放電特性（使用したボール径ごと
の電池の平均値）を示す図である。この例から明らかな
ように、直径３ｍｍ以下のボールを使用した電池の特性
は、それ以上のボールを使用した電池に比べて優れてい
る。
つ、下記条件でのサイクル試験に供した。 充電：２００ｍＡ定電流／４．１Ｖ定電圧×５ｈ（２５
度Ｃ） 放電：４００ｍＡ定電流 終止定電圧（２５度Ｃ） ［試験結果］ 図２は、導電剤量が０．３ｗｔ％の電池
の５００サイクル目の放電特性（使用したボール径ごと
の電池の平均値）を示す図である。この例から明らかな
ように、直径３ｍｍ以下のボールを使用した電池の特性
は、それ以上のボールを使用した電池に比べて優れてい
る。
【００３１】図３は、導電剤量が１．５ｗｔ％の電池の
５００サイクル目の放電特性（使用したボール径ごとの
電池の平均値）を示す図である。この例から明らかなよ
うに、直径３ｍｍ以下のボールを使用した電池の特性
は、それ以上のボールを使用した電池に比べて優れてい
る。
５００サイクル目の放電特性（使用したボール径ごとの
電池の平均値）を示す図である。この例から明らかなよ
うに、直径３ｍｍ以下のボールを使用した電池の特性
は、それ以上のボールを使用した電池に比べて優れてい
る。
【００３２】図４は、導電剤量が３．０ｗｔ％の電池の
５００サイクル目の放電特性（使用したボール径ごとの
電池の平均値）を示す図である。この例から明らかなよ
うに、直径３ｍｍ以下のボールを使用した電池の特性
は、それ以上のボールを使用した電池に比べて優れてい
る。
５００サイクル目の放電特性（使用したボール径ごとの
電池の平均値）を示す図である。この例から明らかなよ
うに、直径３ｍｍ以下のボールを使用した電池の特性
は、それ以上のボールを使用した電池に比べて優れてい
る。
【００３３】導電剤量を５．０ｗｔ％、１０．０ｗｔ％
とした電池でも同様の結果が得られた。ただし、導電剤
量が３．０ｗｔ％を越えると、当然のことながら極板厚
みが厚くなること、一定レベル以上の導電剤を加えても
効果は平衡値に達していること等から、容積効率が追求
される電池では３ｗｔ％以下が好適である。
とした電池でも同様の結果が得られた。ただし、導電剤
量が３．０ｗｔ％を越えると、当然のことながら極板厚
みが厚くなること、一定レベル以上の導電剤を加えても
効果は平衡値に達していること等から、容積効率が追求
される電池では３ｗｔ％以下が好適である。
【００３４】＜実施例２＞次に、比表面積が１０、２
０、３０、４０及び５０ｍ2 ／ｇのアセチレンブラック
を用い、導電剤の比表面積が電池特性に及ぼす影響を調
べた。尚、ここでは、上記結果をもとに、直径３ｍｍの
ボールを用いて粉砕した。他の条件は上記と同じであ
る。その結果、導電剤の比表面積が３０ｍ2 ／ｇ以下の
ものは、それ以上のもに比べ、特性が劣る傾向にあっ
た。これは、比表面積が３０ｍ2 ／ｇ以下のものは、そ
れ以上のものに比べ粒子径が大きく、活物質との接触面
積及び導電剤同士の接触面積が少ないことに起因するも
のと推測される。このことは、ケッチェンブラックやフ
ァーネスブラック等を導電剤として使用した場合も同じ
であった。
０、３０、４０及び５０ｍ2 ／ｇのアセチレンブラック
を用い、導電剤の比表面積が電池特性に及ぼす影響を調
べた。尚、ここでは、上記結果をもとに、直径３ｍｍの
ボールを用いて粉砕した。他の条件は上記と同じであ
る。その結果、導電剤の比表面積が３０ｍ2 ／ｇ以下の
ものは、それ以上のもに比べ、特性が劣る傾向にあっ
た。これは、比表面積が３０ｍ2 ／ｇ以下のものは、そ
れ以上のものに比べ粒子径が大きく、活物質との接触面
積及び導電剤同士の接触面積が少ないことに起因するも
のと推測される。このことは、ケッチェンブラックやフ
ァーネスブラック等を導電剤として使用した場合も同じ
であった。
【００３５】したがって、予め造粒された炭素系導電剤
を直径３ｍｍ以下の球体を粉砕媒体として用いたボール
ミルで粉砕する工程と、前記工程で粉砕された炭素系導
電剤とバインダーと活物質とを混練してペーストとする
工程と、前記ペーストを電極基体に塗布する工程とを備
えた電池用電極の製造方法の発明に使用する導電剤とし
ては、３０ｍ2 ／ｇ以上のものが好適である。
を直径３ｍｍ以下の球体を粉砕媒体として用いたボール
ミルで粉砕する工程と、前記工程で粉砕された炭素系導
電剤とバインダーと活物質とを混練してペーストとする
工程と、前記ペーストを電極基体に塗布する工程とを備
えた電池用電極の製造方法の発明に使用する導電剤とし
ては、３０ｍ2 ／ｇ以上のものが好適である。
【００３６】
【発明の効果】以上、詳述したように、本願発明は、予
め造粒された炭素系導電剤を粉砕媒体を用いたボールミ
ルで解砕する工程と、前記工程で解砕された炭素系導電
剤とバインダーと活物質とを混練してペーストとする工
程と、前記ペーストを電極基体に塗布する工程とを備え
た電池用電極の製造方法のなかで、粉砕に使用するボー
ル径を特定することにより、負荷特性に優れた電極及び
それを備えた電池の提供を可能にしたものである。
め造粒された炭素系導電剤を粉砕媒体を用いたボールミ
ルで解砕する工程と、前記工程で解砕された炭素系導電
剤とバインダーと活物質とを混練してペーストとする工
程と、前記ペーストを電極基体に塗布する工程とを備え
た電池用電極の製造方法のなかで、粉砕に使用するボー
ル径を特定することにより、負荷特性に優れた電極及び
それを備えた電池の提供を可能にしたものである。
【００３７】上記実施例では、リチウムイオン電池につ
いて説明しているが、鉛電池やアルカリ電池でも同様の
特性改善効果が得られている。このことは、電極内部で
の電子伝導性は電池特性を左右する要因の一つとしてこ
れら電池に共通する基本問題であるということから、容
易に理解されるところである。
いて説明しているが、鉛電池やアルカリ電池でも同様の
特性改善効果が得られている。このことは、電極内部で
の電子伝導性は電池特性を左右する要因の一つとしてこ
れら電池に共通する基本問題であるということから、容
易に理解されるところである。
【図１】本発明の１実施例である電池を示すである。
【図２】放電特性を示す図である。
【図３】放電特性を示す図である。
【図４】放電特性を示す図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ ４ 正極端子 ５ ケース
Claims (5)
- 【請求項１】 予め造粒された炭素系導電剤を直径３ｍ
ｍ以下の球体を粉砕媒体として用いたボールミルで粉砕
する工程と、前記工程で粉砕された炭素系導電剤とバイ
ンダーと活物質とを混練してペーストとする工程と、前
記ペーストを電極基体に塗布する工程とを備えた電池用
電極の製造方法。 - 【請求項２】 炭素系導電剤が比表面積３０ｍ2 ／ｇ以
上のカーボンである、請求項１記載の電池用電極の製造
方法。 - 【請求項３】 活物質量に対する炭素系導電剤量が３ｗ
ｔ％以下である、請求項１もしくは２記載の電池用電極
の製造方法。 - 【請求項４】 活物質がリチウム電池用正極活物質であ
る、請求項１、２もしくは３記載の電池用電極の製造方
法。 - 【請求項５】 請求項１、２、３もしくは４記載の蓄電
池用電極の製造方法で製造された電極を有する電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35021695A JP3409956B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | リチウムイオン電池用電極の製造方法及びその電極を用いたリチウムイオン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35021695A JP3409956B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | リチウムイオン電池用電極の製造方法及びその電極を用いたリチウムイオン電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09171816A true JPH09171816A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3409956B2 JP3409956B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=18409009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35021695A Expired - Fee Related JP3409956B2 (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | リチウムイオン電池用電極の製造方法及びその電極を用いたリチウムイオン電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409956B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998054774A1 (fr) * | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Tdk Corporation | Procede de production d'une electrode pour cellules electrolytiques non-aqueuses |
| WO1998054773A1 (fr) * | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Tdk Corporation | Procede de production d'electrode pour cellules electrolytiques non aqueuses |
| JP2006048942A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用電極の製造方法 |
| US7150940B2 (en) | 2001-10-29 | 2006-12-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium ion secondary battery |
| JP2007005148A (ja) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Hitachi Maxell Ltd | 非水電解質二次電池用の正極、および非水電解質二次電池 |
| JP2010123402A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Nippon Zeon Co Ltd | 鉛蓄電池用電極および鉛蓄電池 |
| JP2010218758A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Tokai Carbon Co Ltd | リチウム二次電池用負極材及びその製造方法 |
| JP2011181229A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | 電極用導電性組成物 |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP35021695A patent/JP3409956B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998054774A1 (fr) * | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Tdk Corporation | Procede de production d'une electrode pour cellules electrolytiques non-aqueuses |
| WO1998054773A1 (fr) * | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Tdk Corporation | Procede de production d'electrode pour cellules electrolytiques non aqueuses |
| US7150940B2 (en) | 2001-10-29 | 2006-12-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium ion secondary battery |
| JP2006048942A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用電極の製造方法 |
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| JP2010123402A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Nippon Zeon Co Ltd | 鉛蓄電池用電極および鉛蓄電池 |
| JP2010218758A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Tokai Carbon Co Ltd | リチウム二次電池用負極材及びその製造方法 |
| JP2011181229A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | 電極用導電性組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3409956B2 (ja) | 2003-05-26 |
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