JPH0997624A - 電池の製造方法 - Google Patents
電池の製造方法Info
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- JPH0997624A JPH0997624A JP7252516A JP25251695A JPH0997624A JP H0997624 A JPH0997624 A JP H0997624A JP 7252516 A JP7252516 A JP 7252516A JP 25251695 A JP25251695 A JP 25251695A JP H0997624 A JPH0997624 A JP H0997624A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】内部短絡の発生を防止し、安全性の高い電池の
製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】集電体の片面もしくは両面に電極材料を塗
布することにより作製された正極と負極を、セパレータ
を介してスパイラル状に巻回した電極体を有してなる電
池の製造方法において、該正極、該負極、セパレータを
巻回する工程より前に、該正極および／または該負極の
表面および端部の清浄を行うことを特徴とする電池の製
造方法。
製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】集電体の片面もしくは両面に電極材料を塗
布することにより作製された正極と負極を、セパレータ
を介してスパイラル状に巻回した電極体を有してなる電
池の製造方法において、該正極、該負極、セパレータを
巻回する工程より前に、該正極および／または該負極の
表面および端部の清浄を行うことを特徴とする電池の製
造方法。
Description
【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回した電極体を使用した電池
の製造方法に関するものである。
レータをスパイラル状に巻回した電極体を使用した電池
の製造方法に関するものである。
【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
液を使用したニッケル−カドミウム電池である。
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
液を使用したニッケル−カドミウム電池である。
【０００３】さらに、最近ではリチウム金属やリチウム
合金もしくはコークスや有機物焼成体などの炭素質材料
のような、リチウムイオンをドープ、脱ドープできる物
質を負極材料として用いた非水電解液二次電池の開発も
活発に行なわれている。
合金もしくはコークスや有機物焼成体などの炭素質材料
のような、リチウムイオンをドープ、脱ドープできる物
質を負極材料として用いた非水電解液二次電池の開発も
活発に行なわれている。
【０００４】このような非水電解液二次電池において
は、一般的に、例えば、図１に示すように正極、負極、
セパレータをスパイラル状に巻回した電極体が使用され
ている。
は、一般的に、例えば、図１に示すように正極、負極、
セパレータをスパイラル状に巻回した電極体が使用され
ている。
【０００５】このようなスパイラル状電極体によれば、
帯状の正極および帯状の負極は、比較的大きな面積を有
するため、二次電池に大電流を流しても単位面積当たり
の電流は小さく、この二次電池を重負荷状態で使用する
ことが可能となる。
帯状の正極および帯状の負極は、比較的大きな面積を有
するため、二次電池に大電流を流しても単位面積当たり
の電流は小さく、この二次電池を重負荷状態で使用する
ことが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、正極、
負極、セパレータをスパイラル状に巻回した電極体を使
用した電池は、内部短絡の発生率が高い。特にリチウム
イオン二次電池では、従来電池に比べてエネルギー密度
が高いため、内部短絡が発生した場合の影響は深刻であ
る。
負極、セパレータをスパイラル状に巻回した電極体を使
用した電池は、内部短絡の発生率が高い。特にリチウム
イオン二次電池では、従来電池に比べてエネルギー密度
が高いため、内部短絡が発生した場合の影響は深刻であ
る。
【０００７】本発明の目的は内部短絡の発生を防止し、
安全性の高い電池の製造方法を提供することにある。
安全性の高い電池の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明者らが鋭意検討を行った結果、内部短絡が発
生した電池では、スパイラル状に巻回した電極体の正極
と負極の間に配されたセパレータが損傷を受けており、
該損傷部分に対向する正極または負極の表面には、電極
端部から欠落したと考えられる電極材料の粉末が付着し
ていることが確認された。このことから、内部短絡は正
極または負極の表面に付着した電極材料の粉末が、スパ
イラル状に巻回された際の緊縛力によりセパレータに損
傷を与えたことにより発生したと示唆された。
めに本発明者らが鋭意検討を行った結果、内部短絡が発
生した電池では、スパイラル状に巻回した電極体の正極
と負極の間に配されたセパレータが損傷を受けており、
該損傷部分に対向する正極または負極の表面には、電極
端部から欠落したと考えられる電極材料の粉末が付着し
ていることが確認された。このことから、内部短絡は正
極または負極の表面に付着した電極材料の粉末が、スパ
イラル状に巻回された際の緊縛力によりセパレータに損
傷を与えたことにより発生したと示唆された。
【０００９】本発明はこのような知見に基づいて達成さ
れたものであり、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作製された正極と負極を、セパレ
ータを介してスパイラル状に巻回した電極体と電解液を
有してなる電池の製造方法において、該正極、該負極、
セパレータを巻回する工程より前に、該正極および／ま
たは該負極の表面および端部の清浄を行うことを特徴と
するものである。
れたものであり、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作製された正極と負極を、セパレ
ータを介してスパイラル状に巻回した電極体と電解液を
有してなる電池の製造方法において、該正極、該負極、
セパレータを巻回する工程より前に、該正極および／ま
たは該負極の表面および端部の清浄を行うことを特徴と
するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明における正極および／また
は負極の表面および端部の清浄方法としては、正極およ
び／または負極との接触により行う方法、および、非接
触により行う方法が挙げられ、これらの方法が単独で実
施されていても、併用されていても差し支えない。
は負極の表面および端部の清浄方法としては、正極およ
び／または負極との接触により行う方法、および、非接
触により行う方法が挙げられ、これらの方法が単独で実
施されていても、併用されていても差し支えない。
【００１１】本発明における、正極および／または負極
と接触させる物質は特に限定されるものではない。具体
的には、紙、不織布、繊維、合成ゴム、天然ゴム、各種
有機高分子等が挙げられる。
と接触させる物質は特に限定されるものではない。具体
的には、紙、不織布、繊維、合成ゴム、天然ゴム、各種
有機高分子等が挙げられる。
【００１２】また、正極および／または負極と接触させ
る物質は、清浄効果が高いという点で粘着性を有してい
ることが好ましい。粘着性を有する物質としては特に限
定されるものではなく、具体的にはアクリル系、シリコ
ーン系等の各種有機高分子、また、紙、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエステル、塩化ビニル、テフロ
ン、アクリルフォーム、不織布、繊維等の基材の表面に
アクリル系、シリコーン系等の粘着剤を塗布した粘着シ
ート、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、スチレンゴム
等の合成ゴム、天然ゴム等から得られる加硫されたゴ
ム、ポリウレタン、シリコーンゴム等が挙げられる。
る物質は、清浄効果が高いという点で粘着性を有してい
ることが好ましい。粘着性を有する物質としては特に限
定されるものではなく、具体的にはアクリル系、シリコ
ーン系等の各種有機高分子、また、紙、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエステル、塩化ビニル、テフロ
ン、アクリルフォーム、不織布、繊維等の基材の表面に
アクリル系、シリコーン系等の粘着剤を塗布した粘着シ
ート、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、スチレンゴム
等の合成ゴム、天然ゴム等から得られる加硫されたゴ
ム、ポリウレタン、シリコーンゴム等が挙げられる。
【００１３】本発明における粘着性を有する物質の粘着
力は特に限定されるものではないが、ＪＩＳ−Ｚ０２３
７の試験方法で、３〜５００ｇ／２５ｍｍであることが
好ましい。３ｇ／２５ｍｍより小さい場合は清浄性に劣
り、５００ｇ／２５ｍｍより大きい場合は電極材料の集
電体からの剥離が起こる傾向がある。５〜３００ｇ／２
５ｍｍであることがさらに好ましい。
力は特に限定されるものではないが、ＪＩＳ−Ｚ０２３
７の試験方法で、３〜５００ｇ／２５ｍｍであることが
好ましい。３ｇ／２５ｍｍより小さい場合は清浄性に劣
り、５００ｇ／２５ｍｍより大きい場合は電極材料の集
電体からの剥離が起こる傾向がある。５〜３００ｇ／２
５ｍｍであることがさらに好ましい。
【００１４】本発明における、正極および／または負極
と接触させる物質の形状は特に限定されるものではな
い。具体的には、ブラシ状、モップ状、ロール状等の形
状が挙げられる。
と接触させる物質の形状は特に限定されるものではな
い。具体的には、ブラシ状、モップ状、ロール状等の形
状が挙げられる。
【００１５】本発明における、非接触による正極および
／または負極の表面および端部の清浄方法としては、特
に限定されるものではない。具体的には、圧縮気体の吹
き付け、吸引、静電気吸着等が挙げられる。
／または負極の表面および端部の清浄方法としては、特
に限定されるものではない。具体的には、圧縮気体の吹
き付け、吸引、静電気吸着等が挙げられる。
【００１６】本発明における製造装置の概念図を図２、
３、４、５に示した。本発明は図２、３、４、５に限定
されるものではない。
３、４、５に示した。本発明は図２、３、４、５に限定
されるものではない。
【００１７】本発明において製造される電池は、スパイ
ラル状に巻回した電極体を使用する電池であれば特に制
限はないが、高エネルギー密度が要求される、例えば、
携帯用機器搭載用などの電池として用いる場合は、負極
材料としてアルカリ金属を使用したり、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
電池とすることが効果的である。
ラル状に巻回した電極体を使用する電池であれば特に制
限はないが、高エネルギー密度が要求される、例えば、
携帯用機器搭載用などの電池として用いる場合は、負極
材料としてアルカリ金属を使用したり、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
電池とすることが効果的である。
【００１８】これらの電池の場合、すなわち、アルカリ
金属塩を含む非水電解液二次電池の場合には、電極材料
として、正極材料にアニオンがドープされる材料を、負
極材料にアルカリ金属や、カチオンがドープされる材料
を使用することになる。
金属塩を含む非水電解液二次電池の場合には、電極材料
として、正極材料にアニオンがドープされる材料を、負
極材料にアルカリ金属や、カチオンがドープされる材料
を使用することになる。
【００１９】本発明における正極材料としては、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、特に制限することなく使用
することができる。金属あるいは金属酸化物などの無機
化合物を正極とした場合、カチオンのドープと脱ドープ
を利用して充放電反応が生じる。有機高分子化合物を用
いた場合には、アニオンのドープと脱ドープにより充放
電反応が生じる。このように、物質により様々な充放電
反応様式をとるものであり、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るものである。無機化
合物としては、アルカリ金属を含む遷移金属酸化物や遷
移金属カルコゲン等、また、有機高分子化合物として
は、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
フェン等の共役系高分子、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、通常の二次電池において
使用される正極を挙げることができる。これらの中で、
リチウム塩を含む非水電解液を使用した二次電池の場合
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、胴、チタン等の遷移金属酸化物
や遷移金属カルコゲンが特に好ましく使用される。特
に、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、Ｌ
ｉy Ｎｉ1-x Ｍｅx Ｏ2 ( Ｍｅ: Ｔｉ、Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ
のいずれか）、Ｌｉ1-x-a Ａx Ｎｉ1-y-bＢy Ｏ2 （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、Ｂは少なくとも１種類の遷移金属元
素）は、電圧が高く、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。特に、Ｌｉ1-x-a Ａx Ｎｉ
1-y-b Ｂy Ｏ2 においては、Ｏ＜ｘ≦０．１、０≦ｙ≦
０．３、−０．１≦ａ≦０．１、−０．１５≦ｂ≦０．
１５（但し、Ａ、Ｂが二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、ｙはＮｉを除く全遷移金属元素の総モル数、ｙ＝０
の場合、Ａは少なくとも１種類以上のアルカリ土類金属
を含む。）とすることにより、優れた特性の正極材料を
得ることができる。特に好ましいＡとしてはＭｇ、Ｓ
ｒ、ＢとしてはＣｏ、Ｆｅが挙げられる。
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、特に制限することなく使用
することができる。金属あるいは金属酸化物などの無機
化合物を正極とした場合、カチオンのドープと脱ドープ
を利用して充放電反応が生じる。有機高分子化合物を用
いた場合には、アニオンのドープと脱ドープにより充放
電反応が生じる。このように、物質により様々な充放電
反応様式をとるものであり、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るものである。無機化
合物としては、アルカリ金属を含む遷移金属酸化物や遷
移金属カルコゲン等、また、有機高分子化合物として
は、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
フェン等の共役系高分子、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、通常の二次電池において
使用される正極を挙げることができる。これらの中で、
リチウム塩を含む非水電解液を使用した二次電池の場合
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、胴、チタン等の遷移金属酸化物
や遷移金属カルコゲンが特に好ましく使用される。特
に、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、Ｌ
ｉy Ｎｉ1-x Ｍｅx Ｏ2 ( Ｍｅ: Ｔｉ、Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ
のいずれか）、Ｌｉ1-x-a Ａx Ｎｉ1-y-bＢy Ｏ2 （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、Ｂは少なくとも１種類の遷移金属元
素）は、電圧が高く、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。特に、Ｌｉ1-x-a Ａx Ｎｉ
1-y-b Ｂy Ｏ2 においては、Ｏ＜ｘ≦０．１、０≦ｙ≦
０．３、−０．１≦ａ≦０．１、−０．１５≦ｂ≦０．
１５（但し、Ａ、Ｂが二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、ｙはＮｉを除く全遷移金属元素の総モル数、ｙ＝０
の場合、Ａは少なくとも１種類以上のアルカリ土類金属
を含む。）とすることにより、優れた特性の正極材料を
得ることができる。特に好ましいＡとしてはＭｇ、Ｓ
ｒ、ＢとしてはＣｏ、Ｆｅが挙げられる。
【００２０】本発明における負極材料としては、炭素繊
維、人造あるいは天然の黒鉛粉末、フッ化カーボン等の
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使用することができる。ここ
で使用される炭素繊維としては、特に限定されるもので
はないが、一般に有機物を焼成したものが使用される。
具体的には、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）から得ら
れるＰＡＮ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等が挙げられるが、その他に、
ポ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
ルコール等を焼成して得られる炭素繊維も好ましく使用
される。これらの炭素繊維の中で、炭素繊維が使用され
る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て使用される。上記炭素繊維の中
で、アルカリ金属塩を含む非水電解液を使用した二次電
池の負極に使用する場合には、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッ
チ系炭素繊維が好ましい。特に、アルカリ金属イオン、
特にリチウムイオンのドーピングが良好であるという点
で、ＰＡＮ系炭素繊維が好ましく使用される。
維、人造あるいは天然の黒鉛粉末、フッ化カーボン等の
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使用することができる。ここ
で使用される炭素繊維としては、特に限定されるもので
はないが、一般に有機物を焼成したものが使用される。
具体的には、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）から得ら
れるＰＡＮ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等が挙げられるが、その他に、
ポ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
ルコール等を焼成して得られる炭素繊維も好ましく使用
される。これらの炭素繊維の中で、炭素繊維が使用され
る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て使用される。上記炭素繊維の中
で、アルカリ金属塩を含む非水電解液を使用した二次電
池の負極に使用する場合には、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッ
チ系炭素繊維が好ましい。特に、アルカリ金属イオン、
特にリチウムイオンのドーピングが良好であるという点
で、ＰＡＮ系炭素繊維が好ましく使用される。
【００２１】炭素繊維の直径、長さは特に限定されない
が、コーターによる塗布の容易さ、および張力強化時の
短絡発生の防止等の観点から、ミルド状炭素繊維を使用
することが好ましい。ミルド状炭素繊維とは、直径が好
ましくは０．１〜１０００μｍ、さらに好ましくは、３
〜１０μｍであり、平均長さが好ましくは５μｍ以上、
１ｍｍ未満、さらに好ましくは７μｍ以上、１００μｍ
未満のものである。ミルド状炭素繊維を使用する場合
は、サイクル特性を改善するために事前に高温熱処理を
施すことがさらに好ましい。
が、コーターによる塗布の容易さ、および張力強化時の
短絡発生の防止等の観点から、ミルド状炭素繊維を使用
することが好ましい。ミルド状炭素繊維とは、直径が好
ましくは０．１〜１０００μｍ、さらに好ましくは、３
〜１０μｍであり、平均長さが好ましくは５μｍ以上、
１ｍｍ未満、さらに好ましくは７μｍ以上、１００μｍ
未満のものである。ミルド状炭素繊維を使用する場合
は、サイクル特性を改善するために事前に高温熱処理を
施すことがさらに好ましい。
【００２２】ところで、電極材料である正極材料、負極
材料を集電体に接着して正極、負極を作製する際は、ど
のような方法を採っても構わないが、本発明の性質上、
結着材や導電材等とともに溶媒に溶解、分散させた液を
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使用して集電体に貼り付ける方法
が好ましい。
材料を集電体に接着して正極、負極を作製する際は、ど
のような方法を採っても構わないが、本発明の性質上、
結着材や導電材等とともに溶媒に溶解、分散させた液を
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使用して集電体に貼り付ける方法
が好ましい。
【００２３】本発明で使用可能な結着材としては、熱可
塑性樹脂、熱硬化性樹脂など、特に限定されない。ま
た、溶液やエマルジョン等の状態で使用することも可能
である。添加量としては、通常電極材料中に０．０１〜
４０ｗｔ％で使用される。具体的結着材としては、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
アミド、ポリイミド、ポリカーボネート等が挙げられ
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、ポリフッカビニリデン、六フッ化プロピレンポリマ
およびコポリマが好ましい例として挙げられる。
塑性樹脂、熱硬化性樹脂など、特に限定されない。ま
た、溶液やエマルジョン等の状態で使用することも可能
である。添加量としては、通常電極材料中に０．０１〜
４０ｗｔ％で使用される。具体的結着材としては、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
アミド、ポリイミド、ポリカーボネート等が挙げられ
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、ポリフッカビニリデン、六フッ化プロピレンポリマ
およびコポリマが好ましい例として挙げられる。
【００２４】本発明で使用可能な導電材としては、炭素
材料、金属粉末等が挙げられるが、特に好ましい導電材
としては、各種カーボンブラックが挙げられる。導電材
添加による導電性向上のためには正極、負極活物質の材
料、形状、粒径、および結着材の種類、配合量等によっ
て、最適な粒径や添加量が実験的に決められるべきであ
るが、通常は一次粒子径で０．００１μｍ〜１００μ
ｍ、さらに好ましくは、０．００５μｍ〜２０μｍの微
粒子が使用され、また、添加量としては０．５〜３０ｗ
ｔ％、さらに好ましくは０．７〜２０ｗｔ％が使用され
る。一次粒子径が０．００１μｍ未満のものは安定した
製造が困難である傾向があり、また、１００μｍを越え
る物は添加効果が小さくなる傾向がある。一方、０．５
ｗｔ％未満の添加量では添加効果が乏しく、２０ｗｔ％
を越えると電極単位重量当りの容量が低下する傾向があ
る。
材料、金属粉末等が挙げられるが、特に好ましい導電材
としては、各種カーボンブラックが挙げられる。導電材
添加による導電性向上のためには正極、負極活物質の材
料、形状、粒径、および結着材の種類、配合量等によっ
て、最適な粒径や添加量が実験的に決められるべきであ
るが、通常は一次粒子径で０．００１μｍ〜１００μ
ｍ、さらに好ましくは、０．００５μｍ〜２０μｍの微
粒子が使用され、また、添加量としては０．５〜３０ｗ
ｔ％、さらに好ましくは０．７〜２０ｗｔ％が使用され
る。一次粒子径が０．００１μｍ未満のものは安定した
製造が困難である傾向があり、また、１００μｍを越え
る物は添加効果が小さくなる傾向がある。一方、０．５
ｗｔ％未満の添加量では添加効果が乏しく、２０ｗｔ％
を越えると電極単位重量当りの容量が低下する傾向があ
る。
【００２５】本発明におけるセパレータとしては、絶縁
性の多孔膜、織布、不織布等であればよく、例えば、ポ
リオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリアセタール等が用いられ
る。セパレータの膜厚は、電池の内部抵抗を下げるため
に好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは５０μ
ｍ以下である。
性の多孔膜、織布、不織布等であればよく、例えば、ポ
リオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリアセタール等が用いられ
る。セパレータの膜厚は、電池の内部抵抗を下げるため
に好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは５０μ
ｍ以下である。
【００２６】本発明における集電体は、金属を箔状、網
状、ラス状等の形態にして使用す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。
状、ラス状等の形態にして使用す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。
【００２７】また、電極は各種電池の電極として利用可
能であり、一次電池、二次電池等、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。この中で、
二次電池の電極に好ましく使用される。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、六フッ化リン・リチウムのようにアルカリ金属塩を
含む非水電解液を使用した二次電池を挙げることができ
る。
能であり、一次電池、二次電池等、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。この中で、
二次電池の電極に好ましく使用される。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、六フッ化リン・リチウムのようにアルカリ金属塩を
含む非水電解液を使用した二次電池を挙げることができ
る。
【００２８】上記の電池の電解液としては、特に限定さ
れることなく従来の電解液が使用され、例えば酸あるい
はアルカリ水溶液、または非水溶媒等が挙げられる。こ
の中で、上述の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、ジメ
チルカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−
２−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、塩化チオニル、１，２−ジメトキシエタン、ジエチ
レンカーボネートや、これらの誘導体や混合物等が好ま
しく使用される。電解液に含まれる電解質としては、ア
ルカリ金属、特にリチウムのハロゲン化物、過塩素酸
塩、チオシアン、硼フッ化塩、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
塩等が好ましく使用される。
れることなく従来の電解液が使用され、例えば酸あるい
はアルカリ水溶液、または非水溶媒等が挙げられる。こ
の中で、上述の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、ジメ
チルカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−
２−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、塩化チオニル、１，２−ジメトキシエタン、ジエチ
レンカーボネートや、これらの誘導体や混合物等が好ま
しく使用される。電解液に含まれる電解質としては、ア
ルカリ金属、特にリチウムのハロゲン化物、過塩素酸
塩、チオシアン、硼フッ化塩、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
塩等が好ましく使用される。
【００２９】本発明により、内部短絡の発生を防止で
き、安全性の高い電池を製造することができる。
き、安全性の高い電池を製造することができる。
【００３０】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
【００３１】実施例１ 正極活物質としてＬｉＣｏＯ2 を８０ｗｔ％、導電材と
してアセチレンブラック：“デンカブラック”（電気化
学工業（株）製）５ｗｔ％、結着材としてポリフッ化ビ
ニリデン：“ＫＦポリマー”＃１０００（呉羽化学工業
（株）製）１５ｗｔ％を混合し、この混合物をＮ−メチ
ル−２−ピロリドンに分散させスラリー状にした。そし
て、このスラリーを集電体である厚さ２０μｍのアルミ
ニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、ローラ
ープレスを行うことによって、正極シートを得た。
してアセチレンブラック：“デンカブラック”（電気化
学工業（株）製）５ｗｔ％、結着材としてポリフッ化ビ
ニリデン：“ＫＦポリマー”＃１０００（呉羽化学工業
（株）製）１５ｗｔ％を混合し、この混合物をＮ−メチ
ル−２−ピロリドンに分散させスラリー状にした。そし
て、このスラリーを集電体である厚さ２０μｍのアルミ
ニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、ローラ
ープレスを行うことによって、正極シートを得た。
【００３２】次に負極活物質としてＰＡＮ系炭素繊維：
“トレカ”Ｔ−３００（東レ（株）製）を短繊維化した
ものを使用し、正極と同じ結着材、導電材を正極と同じ
比率で混合し、この混合物をＮ−メチル−２−ピロリド
ンに分散させスラリー状にした。そして、このスラリー
を集電体である厚さ１０μｍの銅箔の両面に均一に塗布
し、乾燥させた後、ローラープレスを行うことによっ
て、負極シートを得た。これらの電極シートを、粘着テ
ープ“Ｓ．Ｐ．Ｖ．ＫＬ”−６８０（日東電工（株）
製）を粘着面を外側にして巻いた粘着ロールに通し、極
板表面および端部を清浄した。
“トレカ”Ｔ−３００（東レ（株）製）を短繊維化した
ものを使用し、正極と同じ結着材、導電材を正極と同じ
比率で混合し、この混合物をＮ−メチル−２−ピロリド
ンに分散させスラリー状にした。そして、このスラリー
を集電体である厚さ１０μｍの銅箔の両面に均一に塗布
し、乾燥させた後、ローラープレスを行うことによっ
て、負極シートを得た。これらの電極シートを、粘着テ
ープ“Ｓ．Ｐ．Ｖ．ＫＬ”−６８０（日東電工（株）
製）を粘着面を外側にして巻いた粘着ロールに通し、極
板表面および端部を清浄した。
【００３３】次に、正極シートに厚さ１００μｍのアル
ミニウム、負極シートに厚さ１００μｍのニッケルをリ
ードとして溶接した後、セパレータとして多孔質ポリプ
ロピレンフィルム：“セルガード”＃２５００（ヘキス
トセラニーズ社製）を介して重ね合わせ、巻回すること
によりスパイラル状の電極体を得た。同様にして計１０
０個の電極体を作製した。この電極体の内部抵抗をテス
ターで測定することにより、内部短絡の有無を測定し
た。結果を表１に示した。
ミニウム、負極シートに厚さ１００μｍのニッケルをリ
ードとして溶接した後、セパレータとして多孔質ポリプ
ロピレンフィルム：“セルガード”＃２５００（ヘキス
トセラニーズ社製）を介して重ね合わせ、巻回すること
によりスパイラル状の電極体を得た。同様にして計１０
０個の電極体を作製した。この電極体の内部抵抗をテス
ターで測定することにより、内部短絡の有無を測定し
た。結果を表１に示した。
【００３４】実施例２ 実施例１において、セルロース製ワイピングクロス：
“ベンコット”（旭化成工業（株）製）で拭き取ること
により、電極シート表面および端部を清浄した以外は同
様にして１００個の電極体を作製し、内部短絡の有無を
測定した。結果を表１に示した。
“ベンコット”（旭化成工業（株）製）で拭き取ること
により、電極シート表面および端部を清浄した以外は同
様にして１００個の電極体を作製し、内部短絡の有無を
測定した。結果を表１に示した。
【００３５】実施例３ 実施例１において、圧縮空気を吹き付けることにより、
電極シート表面および端部を清浄した以外は同様にして
１００個の電極体を作製し、内部短絡の有無を測定し
た。結果を表１に示した。
電極シート表面および端部を清浄した以外は同様にして
１００個の電極体を作製し、内部短絡の有無を測定し
た。結果を表１に示した。
【００３６】実施例４ 実施例１において、バキューム装置に接続された吸引ノ
ズルにより吸引することにより、電極シート表面および
端部を清浄した以外は同様にして１００個の電極体を作
製し、内部短絡の有無を測定した。結果を表１に示し
た。
ズルにより吸引することにより、電極シート表面および
端部を清浄した以外は同様にして１００個の電極体を作
製し、内部短絡の有無を測定した。結果を表１に示し
た。
【００３７】実施例５ 実施例１において、静電気吸着により、電極シート表面
および端部を清浄した以外は同様にして１００個の電極
体を作製し、内部短絡の有無を測定した。結果を表１に
示した。
および端部を清浄した以外は同様にして１００個の電極
体を作製し、内部短絡の有無を測定した。結果を表１に
示した。
【００３８】比較例１ 実施例１において、電極シート表面および端部の清浄を
しなかった以外は同様にして１００個の電極体を作製
し、内部短絡の有無を測定した。結果を表１に示した。
しなかった以外は同様にして１００個の電極体を作製
し、内部短絡の有無を測定した。結果を表１に示した。
【００３９】表１の結果より、実施例の電極体では、内
部短絡数が０個であるのに対し、比較例の電極体は、内
部短絡数が８個と内部短絡発生率が高い。また、内部短
絡を起こした電池を解体し内部の様子を調べたところ、
セパレータに損傷が認められた。一方、内部短絡を起こ
さなかった電池にはセパレータに損傷が認められなかっ
た。
部短絡数が０個であるのに対し、比較例の電極体は、内
部短絡数が８個と内部短絡発生率が高い。また、内部短
絡を起こした電池を解体し内部の様子を調べたところ、
セパレータに損傷が認められた。一方、内部短絡を起こ
さなかった電池にはセパレータに損傷が認められなかっ
た。
【００４０】この結果より、電極シート表面および端部
の清浄は内部短絡防止の上で有効であることがわかっ
た。
の清浄は内部短絡防止の上で有効であることがわかっ
た。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【発明の効果】本発明により、内部短絡の発生が防止で
き、安全性の高い電池を製造することができる。
き、安全性の高い電池を製造することができる。
【図１】スパイラル状電極体の一例である。
【図２】粘着ロールにより電極シート表面の清浄を行う
製造装置の一例である。
製造装置の一例である。
【図３】圧縮気体の吹き付けにより電極シート表面の清
浄を行う製造装置の一例である。
浄を行う製造装置の一例である。
【図４】吸引により電極シート表面の清浄を行う製造装
置の一例である。
置の一例である。
【図５】静電気吸着により電極シート表面の清浄を行う
製造装置の一例である。
製造装置の一例である。
１ 正極リード ２ 負極リード ３ スパイラル状電極体 ４ セパレータスプール部 ５ 正極シートスプール部 ６ 負極シートスプール部 ７ ガイドローラー ８ 清浄ロール ９ 粘着シートスプール部 １０ 粘着シート巻取部 １１ 巻芯 １２ 圧縮気体吹出ノズル １３ 吸引ノズル １４ 静電気吸着板
Claims (7)
- 【請求項１】集電体の片面もしくは両面に電極材料を塗
布することにより作製された正極と負極を、セパレータ
を介してスパイラル状に巻回した電極体を有してなる電
池の製造方法において、該正極、該負極、セパレータを
巻回する工程より前に、該正極および／または該負極の
表面および端部の清浄を行うことを特徴とする電池の製
造方法。 - 【請求項２】請求項１において、該正極および／または
該負極の表面および端部の清浄を、該正極および／また
は該負極との接触により行うことを特徴とする電池の製
造方法。 - 【請求項３】請求項１において、該正極および／または
該負極の表面および端部の清浄を、該正極および／また
は該負極と粘着性を有する物質との接触により行うこと
を特徴とする電池の製造方法。 - 【請求項４】請求項１において、該正極および／または
該負極の表面および端部の清浄を、非接触により行うこ
とを特徴とする電池の製造方法。 - 【請求項５】請求項１において、該正極および／または
該負極の表面および端部の清浄を、圧縮気体の吹き付け
により行うことを特徴とする電池の製造方法。 - 【請求項６】請求項１において、該正極および／または
該負極の表面および端部の清浄を、吸引により行うこと
を特徴とする電池の製造方法。 - 【請求項７】請求項１において、該正極および／または
該負極の表面および端部の清浄を、静電気吸着により行
うことを特徴とする電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252516A JPH0997624A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7252516A JPH0997624A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0997624A true JPH0997624A (ja) | 1997-04-08 |
Family
ID=17238462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7252516A Pending JPH0997624A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0997624A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000106178A (ja) * | 1998-09-29 | 2000-04-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 焼結式カドミウム負極の製造方法 |
| JP2003045387A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パックシステムおよび電池パックの劣化判定方法 |
| JP2005317345A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP7252516A patent/JPH0997624A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000106178A (ja) * | 1998-09-29 | 2000-04-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 焼結式カドミウム負極の製造方法 |
| JP2003045387A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パックシステムおよび電池パックの劣化判定方法 |
| JP2005317345A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040624 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040713 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040910 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060912 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070130 |