JPH10106540A - Lithium secondary battery - Google Patents

Lithium secondary battery

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Publication number
JPH10106540A
JPH10106540A JP8281441A JP28144196A JPH10106540A JP H10106540 A JPH10106540 A JP H10106540A JP 8281441 A JP8281441 A JP 8281441A JP 28144196 A JP28144196 A JP 28144196A JP H10106540 A JPH10106540 A JP H10106540A
Authority
JP
Japan
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battery
lithium
polymer
active material
electrolyte
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8281441A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoto Akaha
尚登 赤羽
Akira Kawakami
章 川上
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Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10106540A publication Critical patent/JPH10106540A/en
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    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high capacity lithium ion secondary battery in which the lithium ion permeation between an active material in a mixture material film and an electrolytic solution is enhanced. SOLUTION: A sheet-form electrode for use in a lithium secondary battery is made from a mixture material film which is prepared by binding active material particles 1 onto a conductive base using a polymer binder 2 and a high-polymer solid electrolyte 3. Favorable examples of the polymer binder 2 of meshing structure are polybinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene, while preferable examples of the resin as a parent material for high-polymer solid electrolyte 3 are polyethylene glycol or polyethylene oxide.

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、リチウム二次電池
に関し、さらに詳しくは、合剤膜中の活物質と電解液と
の間のリチウムイオンの透過性を高めて、容量を向上さ
せたリチウム二次電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, to a lithium secondary battery having improved capacity by increasing the permeability of lithium ions between an active material in a mixture film and an electrolyte. Related to secondary batteries.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、活物質やバインダーなどを有機
溶剤に分散させた塗料を金属箔などからなる導電性基体
に塗布し、乾燥して、合剤膜を形成してなるシート状電
極を、セパレータと共に渦巻状に巻回して渦巻状電極体
を作製し、その渦巻状電極体を電池ケース内に挿入し、
有機溶媒系の電解液を注入し、封口して作製したリチウ
ム二次電池は、単位容量当たりのエネルギー密度や単位
重量当りのエネルギー密度が高いという特徴を有してい
る。
2. Description of the Related Art In general, a sheet-like electrode obtained by applying a coating material in which an active material or a binder is dispersed in an organic solvent to a conductive substrate made of a metal foil or the like and drying it to form a mixture film is used. A spiral electrode body is produced by spirally winding the separator together with the separator, and the spiral electrode body is inserted into the battery case.
A lithium secondary battery manufactured by injecting and sealing an organic solvent-based electrolyte is characterized by a high energy density per unit capacity and a high energy density per unit weight.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記合
剤膜中に含有されている活物質は、充放電時、合剤膜中
の空隙に浸透した電解液を通してリチウムイオンのドー
プ・アンドープを行うので、活物質粒子をバインダーが
被覆してしまうと、リチウムイオンの活物質への透過が
阻害され、電池特性が低下する。また、バインダーで覆
われた活物質粒子の表面に微細な隙間が存在していて
も、その中に充分な量の電解液が侵入できないため、リ
チウムイオンの透過が阻害されて電池特性が低下する。
However, the active material contained in the mixture film is doped and undoped with lithium ions during charging and discharging through an electrolyte that has penetrated into the voids in the mixture film. If the binder covers the active material particles, the permeation of lithium ions into the active material is impaired, and the battery characteristics deteriorate. In addition, even if there are fine gaps on the surface of the active material particles covered with the binder, a sufficient amount of the electrolyte cannot penetrate into the gaps, so that the permeation of lithium ions is hindered and battery characteristics deteriorate. .

【0004】そこで、添加するバインダーの量を少なく
して、活物質の粒子表面の隙間を増やそうとすると、合
剤膜の強度が低下して、電池の充放電を繰り返すうち
に、活物質や電子伝導助剤などと導電性基体との間の密
着性が次第に低下して、今度は電子伝導性の低下によっ
て電池特性が低下する。
[0004] Therefore, if the amount of the binder to be added is reduced to increase the gap between the particle surfaces of the active material, the strength of the mixture film is reduced, and the active material and the electron are recharged while the battery is repeatedly charged and discharged. Adhesion between the conductive aid and the conductive substrate gradually decreases, and in this case, battery characteristics deteriorate due to a decrease in electron conductivity.

【0005】従って、本発明は、上記のような従来のリ
チウム二次電池における問題点を解決し、合剤膜中の活
物質と電解液との間に充分な量のリチウムイオンを透過
させることによって、電池特性の低下を防ぎ、高容量の
リチウム二次電池を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems in the conventional lithium secondary battery and allows a sufficient amount of lithium ions to pass between the active material in the mixture film and the electrolyte. Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-capacity lithium secondary battery by preventing a decrease in battery characteristics.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために種々検討を行った結果なされたものであ
り、活物質粒子を、網目状構造を成すポリマーバインダ
ーと高分子固体電解質とにより結着して合剤膜を形成す
ることによって、合剤膜中の活物質と電解液との間のリ
チウムイオンの透過性を高めて、バインダーによる電池
特性の低下を防止し、高容量のリチウム二次電池が得ら
れるようにしたものである。
Means for Solving the Problems The present invention has been made as a result of conducting various studies in order to achieve the above-mentioned objects, and comprises the steps of forming active material particles by using a polymer binder having a network structure and a polymer solid electrolyte. To form a mixture film, thereby increasing the permeability of lithium ions between the active material and the electrolyte in the mixture film, preventing a decrease in battery characteristics due to the binder, and providing a high capacity. It is intended to obtain a lithium secondary battery.

【0007】本発明の合剤膜の構造を図面を参照しつつ
説明すると、図1に示すように、活物質粒子1は、網目
状構造を成すポリマーバインダー2によって隣の活物質
粒子1と結着されると共に、活物質粒子1の表面は、該
網目状構造を成すポリマーバインダー2とその網目の隙
間を埋めるようにして配置する高分子固体電解質3とに
よって覆われている。そして、合剤膜の空隙は電解液
(図示せず)で満たされている。
The structure of the mixture film of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, active material particles 1 are connected to adjacent active material particles 1 by a polymer binder 2 having a network structure. At the same time, the surface of the active material particles 1 is covered with a polymer binder 2 forming the network structure and a polymer solid electrolyte 3 arranged so as to fill gaps in the network. The gap of the mixture film is filled with an electrolyte (not shown).

【0008】このように構成された合剤膜では、充分な
量のリチウムイオンが高分子固体電解質3を透過して合
剤膜中の活物質粒子1と合剤膜外の電解液との間を往復
するため、バインダーによる電池特性の低下が防止され
る。
In the thus-formed composite film, a sufficient amount of lithium ions permeate the polymer solid electrolyte 3 to allow the active material particles 1 in the composite film and the electrolyte outside the composite film to pass through. , The deterioration of battery characteristics due to the binder is prevented.

【0009】しかも、活物質粒子1は網目状構造を成す
ポリマーバインダー2によって結着され、かつ、高分子
固体電解質3もバインダーとして働くので、それぞれの
粒子間が強固に結着されて、電池が充放電を繰り返して
も、粒子間の密着性や合剤膜と導電性基体との密着性が
保持され、粒子間の電子伝導性も保持される。
In addition, the active material particles 1 are bound by the polymer binder 2 having a network structure, and the solid polymer electrolyte 3 also functions as a binder. Even if charge and discharge are repeated, the adhesion between particles and the adhesion between the mixture film and the conductive substrate are maintained, and the electron conductivity between particles is also maintained.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明において、網目状構造を成
すポリマーバインダーとしては、次のような網目状の結
合を形成するものが挙げられる。例えば、ポリフッ化ビ
ニリデンと固体粒子とを好ましくは溶剤の存在下で剪断
応力を与えるようにして混合分散すると、ポリフッ化ビ
ニリデンが繊維状に固体粒子に絡みつき、網目状の結合
が形成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, examples of a polymer binder having a network structure include those which form a network bond as described below. For example, when polyvinylidene fluoride and solid particles are mixed and dispersed so as to give a shearing stress, preferably in the presence of a solvent, the polyvinylidene fluoride is entangled with the solid particles in a fibrous form to form a network-like bond.

【0011】本発明では、上記のような固体粒子に絡み
つき、網目状の結合を形成するバインダーを網目状構造
を成すポリマーバインダーという。このような網目状構
造を成すポリマーバインダーとしては、上記のポリフッ
化ビニリデンのほか、ポリテトラフルオロエチレン、テ
トラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重
合体などのフッ素系樹脂が好適なものとして挙げられ
る。
In the present invention, the binder which is entangled with the solid particles and forms a network bond is referred to as a polymer binder having a network structure. Suitable examples of the polymer binder having such a network structure include a fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene and a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer in addition to the polyvinylidene fluoride described above.

【0012】また、本発明における網目状構造を成すポ
リマーバインダーとしては、次のような網目状の結合を
形成するものも挙げられる。水溶液中にサブミクロンオ
ーダーの球状ゴム粒子を分散させたディスパージョン液
と固体粒子とを混合し、その混合物を乾燥すると、微細
な隙間を多数含んだ網目状の結合が形成される。このよ
うなゴムのディスパージョン液としては、スチレン−ブ
タジエンゴムのラテックス、カルボキシ変性スチレン−
ブタジエンゴムのラテックスなどが好適なものとして挙
げられる。
Further, as the polymer binder having a network structure in the present invention, those which form a network bond as described below are also exemplified. When a dispersion liquid in which spherical rubber particles of the order of submicrons are dispersed in an aqueous solution and solid particles are mixed and the mixture is dried, a network-like bond including a large number of fine gaps is formed. Such rubber dispersion liquids include styrene-butadiene rubber latex, carboxy-modified styrene-
Preferred examples include butadiene rubber latex.

【0013】本発明において用いる高分子固体電解質
は、樹脂にリチウムイオンを含有させたものからなり、
そのような高分子固体電解質の母体となる樹脂として
は、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオ
キサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレンオ
キサイドのイソシアネート架橋体、ポリプロピレンオキ
サイドのイソシアネート架橋体、エチレンオキサイドと
プロピレンオキサイドとの共重合体などや、それらの混
合物などが挙げられる。
The solid polymer electrolyte used in the present invention comprises a resin in which lithium ions are contained.
Examples of the resin serving as a matrix of such a solid polymer electrolyte include polyethylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide, a crosslinked isocyanate of polyethylene oxide, a crosslinked isocyanate of polypropylene oxide, and a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide. And mixtures thereof.

【0014】通常の高分子電解質電池では、上記樹脂に
リチウム塩を混合することによって高分子固体電解質が
調製されるが、本発明では、有機溶媒系の電解液を用い
ている関係で、上記のようにあらかじめ高分子固体電解
質としておく場合以外にも、樹脂のみを用いて電極を作
製し、電池を組立て、電圧を付加することによって、電
解液中のリチウムイオンが樹脂中に進入して高分子固体
電解質となり得るものと考えられる。
In a typical polymer electrolyte battery, a polymer solid electrolyte is prepared by mixing a lithium salt with the above resin. In the present invention, however, the above-mentioned organic solvent-based electrolyte is used. In addition to the case where the polymer solid electrolyte is prepared in advance as described above, the electrode is manufactured using only the resin, the battery is assembled, and the voltage is applied, so that the lithium ions in the electrolyte enter the resin and It is thought that it can be a solid electrolyte.

【0015】上記高分子固体電解質は、そのリチウムイ
オン伝導度が低すぎると、電池特性を低下させるおそれ
があるので、そのリチウムイオン伝導度としては、25
℃において、3×10-8S・cm-1以上、特に1×10
-7S・cm-1以上であることが好ましい。
If the lithium ion conductivity of the above-mentioned solid polymer electrolyte is too low, the battery characteristics may be degraded.
At 3 ° C., 3 × 10 −8 S · cm −1 or more, especially 1 × 10
It is preferably at least −7 S · cm −1 .

【0016】高分子固体電解質のリチウムイオン伝導度
を上げるために、あらかじめリチウム電解質塩を添加し
てもよい。そのようなリチウム電解質塩としては、例え
ば、LiClO4 、LiPF6 、LiBF4 、LiAs
6 、LiN(CF3 SO22 、LiC4 9 SOな
どが好適である。ただし、電池外部であらかじめ高分子
固体電解質を調製した場合でも、前記のように樹脂のみ
を用いて電極を作製し、電池内部で高分子固体電解質に
した場合でも、リチウムイオン伝導度は大きく変わらな
いものと考えられる。
In order to increase the lithium ion conductivity of the solid polymer electrolyte, a lithium electrolyte salt may be added in advance. Such lithium electrolyte salts include, for example, LiClO 4 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiAs
F 6 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC 4 F 9 SO and the like are suitable. However, even when the polymer solid electrolyte is prepared in advance outside the battery, even when the electrode is made using only the resin as described above and the polymer solid electrolyte is formed inside the battery, the lithium ion conductivity does not change significantly. It is considered something.

【0017】本発明におけるシート状電極の作製にあた
っては、同一種の溶剤に溶解する網目状構造を成すポリ
マーバインダーと高分子固体電解質とを組み合わせて用
いると、活物質などの固体粒子間の結着をより強固にす
ることができ、より好ましい結果が得られる。
In the production of the sheet electrode of the present invention, when a polymer binder having a network structure dissolved in the same kind of solvent and a polymer solid electrolyte are used in combination, binding between solid particles such as an active material is performed. Can be further strengthened, and more favorable results can be obtained.

【0018】また、本発明におけるシート状電極を作製
する方法としては、例えば、活物質粒子などとポリフッ
化ビニリデンなどをN−メチルピロリドン、ジメチルア
セトアミドなどの溶剤の存在下で剪断応力を与えながら
混合分散し、その後、この混合物にポリエチレンオキサ
イド粉末とN−メチルピロリドン、ジメチルアセトアミ
ドなどの適当な溶剤を加えてさらに混合して塗料化す
る。または、活物質などの固体粒子とゴムのラテック
ス、ポリエチレンオキサイド粉末を混合しながら、アル
コール、N−メチルピロリドン、水などの適当な溶剤を
少しずつ適量まで加えながら混合して塗料化する。そし
て、その塗料を金属箔などの導電性基体上に塗布し、乾
燥して合剤膜を形成する。
As a method for producing a sheet-like electrode according to the present invention, for example, active material particles and the like are mixed with polyvinylidene fluoride and the like while applying a shearing stress in the presence of a solvent such as N-methylpyrrolidone and dimethylacetamide. After dispersion, the mixture is mixed with a polyethylene oxide powder and a suitable solvent such as N-methylpyrrolidone and dimethylacetamide, and further mixed to form a coating. Alternatively, while mixing solid particles such as an active material, rubber latex, and polyethylene oxide powder, a suitable solvent such as alcohol, N-methylpyrrolidone, or water is added little by little and mixed to form a paint. Then, the paint is applied on a conductive substrate such as a metal foil and dried to form a mixture film.

【0019】上記網目状構造を成すポリマーバインダー
と高分子固体電解質との割合は、特に限定されるもので
はないが、重量比で2:98〜98:2、特に5:95
〜95:5程度が好ましい。高分子固体電解質の割合が
上記範囲より少ない場合は、リチウムイオンの伝導度が
充分に高くならず、また、高分子固体電解質の割合が上
記範囲より多い場合は、網目状バインダーによる固体粒
子間の結着力が充分に得られなくなるおそれがある。
The ratio of the polymer binder having the network structure to the solid polymer electrolyte is not particularly limited, but is 2:98 to 98: 2, preferably 5:95 by weight.
~ 95: 5 is preferred. If the proportion of the polymer solid electrolyte is less than the above range, the conductivity of lithium ions will not be sufficiently high, and if the proportion of the polymer solid electrolyte is greater than the above range, the solid binder between the solid particles due to the network binder There is a possibility that a sufficient binding force cannot be obtained.

【0020】また、これら網目状構造を成すポリマーバ
インダーや高分子固体電解質の添加量は、両者の総量
で、正極合剤、負極合剤のそれぞれ100重量部中にお
いて1〜30重量部程度を占めるようにするのが好まし
い。
The amount of addition of the polymer binder and the solid polymer electrolyte having the network structure is about 1 to 30 parts by weight in 100 parts by weight of each of the positive electrode mixture and the negative electrode mixture. It is preferable to do so.

【0021】本発明の活物質粒子が網目状構造を成すポ
リマーバインダーと高分子固体電解質とにより結着され
た合剤膜は、正極、負極のいずれの電極の作製にあたっ
ても適用することができるが、これらに用いる網目状構
造を成すポリマーバインダーや高分子固体電解質の種類
は、正極、負極共に同一にしても良く、また正極、負極
のそれぞれの組成などに合わせて両者異なったものであ
っても良い。
The mixture film in which the active material particles of the present invention are bound by a polymer binder having a network structure and a solid polymer electrolyte can be applied to the production of both positive and negative electrodes. The types of the polymer binder and the solid polymer electrolyte having a network structure used for these may be the same for the positive electrode and the negative electrode, or may be different depending on the respective compositions of the positive electrode and the negative electrode. good.

【0022】本発明において、活物質としては、例え
ば、リチウム含有複合金属酸化物やリチウムイオンをド
ープ・アンドープし得る物質などを用いることができ
る。
In the present invention, as the active material, for example, a lithium-containing composite metal oxide, a material capable of doping / undoping lithium ions, or the like can be used.

【0023】上記リチウム含有複合金属酸化物として
は、例えばリチウムコバルト酸化物、リチウムマンガン
酸化物、リチウムニッケル酸化物などが挙げられ、これ
らは単独でまたは2種以上の混合物として、あるいはそ
れらの固溶体として用いられ、このリチウム含有複合金
属酸化物は特に正極活物質として用いるのに適してる。
Examples of the lithium-containing composite metal oxide include lithium cobalt oxide, lithium manganese oxide, lithium nickel oxide and the like. These may be used alone or as a mixture of two or more kinds, or as a solid solution thereof. This lithium-containing composite metal oxide is particularly suitable for use as a positive electrode active material.

【0024】また、リチウムイオンをドープ・アンドー
プし得る物質としては、例えばリチウム金属またはリチ
ウム含有化合物が用いられるが、そのリチウム含有化合
物としてはリチウム合金とそれ以外のものがある。上記
リチウム合金としては、例えばリチウム−アルミニウ
ム、リチウム−鉛、リチウム−ビスマス、リチウム−イ
ンジウム、リチウム−ガリウム、リチウム−インジウム
−ガリウムなどのリチウムと他の金属との合金が挙げら
れる。リチウム合金以外のリチウム含有化合物として
は、例えば乱層構造を有する炭素材料、黒鉛などが挙げ
られる。これらは製造時にはリチウムを含んでいないも
のもあるが、活物質として作用する時には、化学的手
段、電気化学的手段などによりリチウムを含有した状態
になる。
As the substance capable of doping and undoping lithium ions, for example, lithium metal or a lithium-containing compound is used. Examples of the lithium-containing compound include a lithium alloy and other substances. Examples of the lithium alloy include alloys of lithium and other metals such as lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-bismuth, lithium-indium, lithium-gallium, and lithium-indium-gallium. Examples of the lithium-containing compound other than the lithium alloy include a carbon material having a turbostratic structure, graphite, and the like. Some of them do not contain lithium at the time of manufacture, but when they act as an active material, they become lithium-containing by chemical means, electrochemical means, or the like.

【0025】上記リチウムイオンをドープ・アンドープ
し得る物質は、正極活物質、負極活物質のいずれにも用
いることができるが、特に負極活物質として用いるのに
適している。
The substance capable of being doped with or undoped with lithium ions can be used as both a positive electrode active material and a negative electrode active material, and is particularly suitable for use as a negative electrode active material.

【0026】そして、正極の作製にあたっては、必要に
応じ、正極活物質に、鱗片状黒鉛、カーボンブラックな
どの電子伝導助剤などを添加することができる。また、
負極の作製にあたっても、正極の場合と同様に、必要に
応じて、負極活物質に、例えば鱗片状黒鉛、カーボンブ
ラックなどの電子伝導助剤などを添加することができ
る。
In preparing the positive electrode, an electron conduction aid such as flake graphite and carbon black can be added to the positive electrode active material, if necessary. Also,
In the production of the negative electrode, as in the case of the positive electrode, if necessary, an electron conduction aid such as flaky graphite and carbon black can be added to the negative electrode active material.

【0027】本発明において、合剤膜を形成するための
塗布方法としては、例えば、押出しコーター、リバース
ローラー、ドクターブレードなどのいずれの塗布方法も
採用することができる。
In the present invention, as a coating method for forming a mixture film, any coating method such as an extrusion coater, a reverse roller and a doctor blade can be adopted.

【0028】本発明において、シート状電極の導電性基
体としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、チ
タン、銅などの金属製導電材料を網、パンチドメタル、
フォームメタルや、板状に加工成形した箔などが用いら
れる。
In the present invention, as the conductive substrate of the sheet electrode, for example, a metal conductive material such as aluminum, stainless steel, titanium, copper, etc.
Foam metal and foil processed and formed into a plate shape are used.

【0029】本発明において、活物質粒子を網目状構造
を成すポリマーバインダーと高分子固体電解質とで結着
してなる合剤膜を形成したシート状電極は、正極、負極
のいずれにも適用することができ、正極、負極の両者に
適用するのが好ましい態様であるが、正極、負極のう
ち、いずれか一方のみに適用してもよい。また、上記シ
ート状電極は、電池組立てにあたって、通常、セパレー
タと共に渦巻状に巻回し、渦巻状電極体として、電池ケ
ース内に挿入される。
In the present invention, the sheet-like electrode having a mixture film formed by binding active material particles with a polymer binder having a network structure and a solid polymer electrolyte is applied to both a positive electrode and a negative electrode. Although it is preferable to apply to both the positive electrode and the negative electrode, the present invention may be applied to only one of the positive electrode and the negative electrode. Further, in assembling a battery, the above-mentioned sheet electrode is usually spirally wound together with a separator, and inserted into a battery case as a spiral electrode body.

【0030】電解液としては、例えば、1,2−ジメト
キシエタン、1,2−ジエトキシエタン、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクト
ン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、ジエ
チルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチ
ルカーボネートなどの単独または2種以上の混合溶媒
に、例えば、LiCF3 SO3 、LiC4 9 SO3
LiClO4 、LiPF6 、LiBF4 などの電解質を
単独でまたは2種以上を溶解させて調製した有機溶媒系
の電解液が用いられる。
Examples of the electrolytic solution include 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolan, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl In a single solvent such as methyl carbonate or a mixed solvent of two or more kinds, for example, LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 ,
An organic solvent-based electrolyte prepared by dissolving an electrolyte such as LiClO 4 , LiPF 6 , or LiBF 4 alone or by dissolving two or more of them is used.

【0031】セパレータとしては、例えば、厚さ10〜
50μmで、開孔率30〜70%の微多孔性ポリプロピ
レンフィルムまたは微多孔性ポリエチレンフィルムなど
が好適に用いられる。
As the separator, for example, a thickness of 10
A microporous polypropylene film or a microporous polyethylene film having a pore size of 50 μm and a porosity of 30 to 70% is preferably used.

【0032】電池は、例えば、上記のようにして作製さ
れたシート状正極とシート状負極との間にセパレータを
介在させて渦巻状に巻回して作製した渦巻状電極体を、
ニッケルメッキを施した鉄やステンレス鋼製の電池ケー
ス内に挿入し、電解液を注入した後、封口する工程を経
て作製される。また、上記電池には、通常、電池内部に
発生したガスをある一定圧力まで上昇した段階で電池外
部に排出して、電池の高圧下での破裂を防止するための
防爆機構が取り入れられる。
The battery includes, for example, a spirally wound electrode body manufactured by spirally winding a sheet-shaped positive electrode and a sheet-shaped negative electrode manufactured as described above with a separator interposed therebetween.
It is inserted into a nickel-plated iron or stainless steel battery case, injected with an electrolytic solution, and then sealed. Further, the battery usually incorporates an explosion-proof mechanism for discharging the gas generated inside the battery to the outside of the battery when the pressure has risen to a certain pressure, thereby preventing the battery from bursting under high pressure.

【0033】[0033]

【実施例】つぎに、本発明の実施例について説明する。
ただし、本発明はそれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。なお、以下の実施例などにおいて、濃度など
を示す%は重量%である。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
However, the present invention is not limited to only these examples. In the examples below,% indicating the concentration and the like is% by weight.

【0034】実施例1 (1)正極の作製 正極の作製を、正極活物質として用いるリチウムニッ
ケル酸化物の合成、合剤膜の形成の順に説明する。
Example 1 (1) Preparation of Positive Electrode The preparation of the positive electrode will be described in the order of synthesis of lithium nickel oxide used as a positive electrode active material and formation of a mixture film.

【0035】リチウムニッケル酸化物の合成 水酸化リチウム(LiOH・H2 O)と酸化ニッケル
(III )(Ni2 3 )とを熱処理して、リチウムニッ
ケル酸化物(通常、LiNiO2 で示すが、LiとNi
の比は化学量論組成から若干ずれている)を合成した。
この合成は以下のように行った。
Synthesis of Lithium Nickel Oxide Lithium hydroxide (LiOH.H 2 O) and nickel oxide (III) (Ni 2 O 3 ) are subjected to a heat treatment to produce lithium nickel oxide (generally represented by LiNiO 2 . Li and Ni
Is slightly deviated from the stoichiometric composition).
This synthesis was performed as follows.

【0036】水酸化リチウムと酸化ニッケルとをLi/
Ni=1/1.05(モル比)の割合になるように秤量
した後、メノウ製の乳鉢で粉砕しつつ混合した。これを
酸素(O2 )気流中において500℃で2時間予備加熱
した後、昇温速度50℃/h以下で700℃まで昇温
し、以後、その700℃で20時間加熱して焼成した。
なお、合成したリチウムニッケル酸化物は水分に対して
弱いため、粉砕などの取扱いは、アルゴンガスの雰囲気
中で行った。
Lithium hydroxide and nickel oxide are converted to Li /
After weighing so that Ni = 1 / 1.05 (molar ratio), the mixture was pulverized and mixed in an agate mortar. This was preheated in an oxygen (O 2 ) stream at 500 ° C. for 2 hours, then heated to 700 ° C. at a heating rate of 50 ° C./h or less, and then heated at 700 ° C. for 20 hours and fired.
Since the synthesized lithium nickel oxide is weak against moisture, handling such as pulverization was performed in an argon gas atmosphere.

【0037】合剤膜の形成 上記で合成したリチウムニッケル酸化物と電子伝導助
剤としての鱗片状黒鉛とポリマーバインダーとしてのポ
リフッ化ビニリデンと高分子固体電解質の母体となる樹
脂としてポリエチレンオキサイドを下記の割合で含む塗
料を調製した。
Formation of Mixture Film The lithium nickel oxide synthesized above, flaky graphite as an electron conduction aid, polyvinylidene fluoride as a polymer binder, and polyethylene oxide as a resin serving as a matrix of a polymer solid electrolyte were prepared as follows. A paint containing the proportions was prepared.

【0038】 リチウムニッケル酸化物 90重量部 鱗片状黒鉛 6重量部 ポリフッ化ビニリデン 3.2重量部 ポリエチレンオキサイド 0.8重量部Lithium nickel oxide 90 parts by weight Flake graphite 6 parts by weight Polyvinylidene fluoride 3.2 parts by weight Polyethylene oxide 0.8 parts by weight

【0039】この塗料の調製にあたっては、まず、ポリ
フッ化ビニリデンをあらかじめN−メチルピロリドンに
溶解して濃度12%の溶液にしておき、上記のリチウム
ニッケル酸化物、鱗片状黒鉛およびポリエチレンオキサ
イド粉末を、塗料粘度が6000mPa・sとなるよう
にN−メチルピロリドンを加えながら温度60℃で混合
攪拌した後、上記のポリフッ化ビニリデンの12%N−
メチルピロリドン溶液を加えてさらに攪拌することによ
って、正極の合剤膜形成用塗料を調製した。そして、こ
の塗料を厚さ20μmのアルミニウム箔上に塗布し、乾
燥して合剤膜を形成し、同様にアルミニウム箔の裏面側
にも上記塗料を塗布し、乾燥して合剤膜を形成し、その
後、ロールプレスして、全厚が220μmのシート状正
極を作製した。上記ポリエチレンオキサイドは電池組立
後の電圧付加により高分子固体電解質の母体を構成する
ことになるが、この高分子固体電解質は25℃のリチウ
ムイオン伝導度が1×10-7S・cm-1程度になる。
In preparing this paint, first, polyvinylidene fluoride was dissolved in N-methylpyrrolidone in advance to prepare a solution having a concentration of 12%, and the above-mentioned lithium nickel oxide, flaky graphite and polyethylene oxide powder were added to After mixing and stirring at a temperature of 60 ° C. while adding N-methylpyrrolidone so that the coating viscosity becomes 6000 mPa · s, the above-mentioned 12% N-
By adding a methylpyrrolidone solution and further stirring, a coating material for forming a positive electrode mixture film was prepared. Then, this paint is applied on an aluminum foil having a thickness of 20 μm and dried to form a mixture film. Similarly, the above paint is applied to the back side of the aluminum foil and dried to form a mixture film. Then, roll pressing was performed to produce a sheet-shaped positive electrode having a total thickness of 220 μm. The polyethylene oxide forms a matrix of the polymer solid electrolyte by applying a voltage after assembling the battery. This polymer solid electrolyte has a lithium ion conductivity at 25 ° C. of about 1 × 10 −7 S · cm −1. become.

【0040】(2)負極の作製 まず、負極活物質としての人造黒鉛(2800℃で合
成)、ポリマーバインダーとしてのポリフッ化ビニリデ
ンおよび高分子固体電解質の母体となる樹脂としてポリ
エチレンオキサイドを下記の割合で含む塗料を調製し
た。
(2) Preparation of Negative Electrode First, artificial graphite (synthesized at 2800 ° C.) as an active material for negative electrode, polyvinylidene fluoride as a polymer binder, and polyethylene oxide as a resin serving as a matrix of a polymer solid electrolyte were prepared in the following proportions. Was prepared.

【0041】 人造黒鉛(2800℃で合成) 90重量部 ポリフッ化ビニリデン 8重量部 ポリエチレンオキサイド 2重量部Artificial graphite (synthesized at 2800 ° C.) 90 parts by weight Polyvinylidene fluoride 8 parts by weight Polyethylene oxide 2 parts by weight

【0042】この塗料の調製は、前記正極の合剤膜形成
用塗料と同様の方法で行い、得られた塗料を厚さ18μ
mの銅箔の両面に、正極の合剤膜の形成時と同様の方法
で塗布し、乾燥して合剤膜を形成し、その後、ロールプ
レスして、全厚250μmのシート状負極を作製した。
なお、正極と負極の活物質の重量比が2:1となるよう
に塗膜密度を調整した。
The paint was prepared in the same manner as the above-mentioned paint for forming a mixture film of the positive electrode.
m, coated on both sides of the copper foil in the same manner as when forming the mixture film of the positive electrode, dried to form a mixture film, and then roll-pressed to produce a 250-μm-thick sheet-shaped negative electrode did.
The coating density was adjusted so that the weight ratio of the active materials of the positive electrode and the negative electrode was 2: 1.

【0043】(3)電解液の調製 エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとの
混合溶媒(混合比は体積比で1:1)にLiPF6 を1
mol/l溶解して有機溶媒系の電解液を調製した。
(3) Preparation of electrolyte solution LiPF 6 was added to a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (mixing ratio was 1: 1 by volume).
The resulting solution was dissolved in mol / l to prepare an organic solvent-based electrolytic solution.

【0044】(4)筒形電池の組立て 上記のシート状正極を幅28×長さ220mmの帯状に
切断し、シート状負極を幅30×長さ260mmの帯状
に切断した。そして、それぞれのシート状電極の端部の
塗膜の一部を剥がして、金属箔を露出させた部分に、ア
ルミニウム製のリード体を抵抗溶接し、厚さ25μmで
開孔率50%の微多孔性ポリプロピレンフィルムからな
る帯状セパレータを上記シート状正極とシート状負極と
の間に介在させて渦巻状に巻回して渦巻状電極体を作製
し、その渦巻状電極体をステンレス鋼製の電池ケース内
に挿入した。
(4) Assembly of Cylindrical Battery The above sheet-shaped positive electrode was cut into a band having a width of 28 × 220 mm and the sheet-shaped negative electrode was cut into a band having a width of 30 × 260 mm. Then, a part of the coating film at the end of each sheet-like electrode was peeled off, and a lead made of aluminum was resistance-welded to a portion where the metal foil was exposed. A strip-shaped separator made of a porous polypropylene film is interposed between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode and spirally wound to produce a spirally wound electrode body, and the spirally wound electrode body is made of a stainless steel battery case. Inserted in.

【0045】そして、負極側のリード体の先端を絶縁体
を貫通させて電池ケースの底部に溶接し、さらに、電池
ケースの開口部に絶縁体を挿入し、溝を形成した後、封
口板と正極側のリード体とを溶接した。そして、このよ
うな工程を経て作製された缶体を60℃で10時間真空
乾燥した後、乾燥雰囲気中で電解液2mlを注入した
後、封口して図2に示す筒形のR5形電池(外径:1
4.95mm、高さ:39.7mm)を作製した。
Then, the tip of the lead body on the negative electrode side is welded to the bottom of the battery case by penetrating the insulator, and the insulator is inserted into the opening of the battery case to form a groove. The lead body on the positive electrode side was welded. Then, after the can body manufactured through such a process is vacuum-dried at 60 ° C. for 10 hours, 2 ml of an electrolyte is injected in a dry atmosphere, sealed, and sealed to form a cylindrical R5 battery (FIG. 2). Outer diameter: 1
4.95 mm, height: 39.7 mm).

【0046】図2に示す電池について説明すると、11
は前記の正極で、12は負極である。ただし、図2で
は、煩雑化を避けるため、正極11や負極12の作製に
当って使用した導電性基体としての金属箔などは図示し
ていない。そして、13はセパレータで、14は電解液
である。
The battery shown in FIG.
Is a positive electrode, and 12 is a negative electrode. However, FIG. 2 does not show a metal foil or the like as a conductive substrate used for manufacturing the positive electrode 11 or the negative electrode 12 in order to avoid complication. Reference numeral 13 denotes a separator, and reference numeral 14 denotes an electrolytic solution.

【0047】15はステンレス鋼製の電池ケースであ
り、この電池ケース15は負極端子を兼ねている。電池
ケース15の底部にはポリテトラフルオロエチレンシー
トからなる絶縁体16が配置され、電池ケース15の内
周部にもポリテトラフルオロエチレンシートからなる絶
縁体17が配置されていて、前記正極11、負極12お
よびセパレータ13からなる渦巻状電極体や、電解液1
4などは、この電池ケース15内に収容されている。
Reference numeral 15 denotes a battery case made of stainless steel, and this battery case 15 also serves as a negative electrode terminal. An insulator 16 made of a polytetrafluoroethylene sheet is arranged at the bottom of the battery case 15, and an insulator 17 made of a polytetrafluoroethylene sheet is also arranged at the inner periphery of the battery case 15. The spiral electrode body composed of the negative electrode 12 and the separator 13 and the electrolyte 1
4 and the like are housed in the battery case 15.

【0048】18はステンレス鋼製の封口板であり、こ
の封口板18の中央部にはガス通気孔18aが設けられ
ている。19はポリプロピレン製の環状パッキング、2
0はチタン製の可撓性薄板で、21は環状でポリプロピ
レン製の熱変形部材である。
Reference numeral 18 denotes a sealing plate made of stainless steel, and a gas vent 18a is provided in the center of the sealing plate 18. 19 is a circular packing made of polypropylene, 2
Reference numeral 0 denotes a flexible thin plate made of titanium, and reference numeral 21 denotes an annular, thermally deformable member made of polypropylene.

【0049】上記の熱変形部材21は温度によって変形
することにより、可撓性薄板20の破壊圧力を変える作
用をする。
The above-mentioned heat-deformable member 21 has an effect of changing the breaking pressure of the flexible thin plate 20 by being deformed by the temperature.

【0050】22はニッケルメッキを施した圧延鋼製の
端子板であり、この端子板22には切刃22aとガス排
出孔22bとが設けられていて、電池内部にガスが発生
して電池の内部圧力が上昇し、その内圧上昇によって可
撓性薄板20が変形したときに、上記切刃22aによっ
て可撓性薄板20を破壊し、電池内部のガスを上記ガス
排出孔22bから電池外部に排出して、電池の高圧下で
の破壊が防止できるように設計されている。
Reference numeral 22 denotes a nickel-plated terminal plate made of rolled steel. The terminal plate 22 is provided with a cutting blade 22a and a gas exhaust hole 22b. When the internal pressure rises and the flexible thin plate 20 is deformed by the increase in the internal pressure, the flexible thin plate 20 is broken by the cutting blade 22a, and gas inside the battery is discharged from the gas discharge hole 22b to the outside of the battery. In addition, the battery is designed so as to prevent the battery from being destroyed under high pressure.

【0051】23は絶縁体で、24はアルミニウム製の
リード体であり、このリード体24は正極11と封口板
18とを電気的に接続しており、端子板22は封口板1
8との接触により正極端子として作用する。25は負極
12と電池ケース15とを電気的に接続するリード体で
ある。
Reference numeral 23 denotes an insulator, 24 denotes an aluminum lead, and the lead 24 electrically connects the positive electrode 11 and the sealing plate 18.
8 acts as a positive electrode terminal. Reference numeral 25 denotes a lead body for electrically connecting the negative electrode 12 and the battery case 15.

【0052】実施例2 実施例1の正極および負極の合剤膜形成用材料中のポリ
フッ化ビニリデンに代えて、カルボキシ変性スチレン−
ブタジエンゴムのラテックスを用い、塗料の調製にあた
ってポリフッ化ビニリデンの12%N−メチルピロリド
ン溶液を添加したのに代えて、上記カルボキシ変性スチ
レン−ブタジエンゴムの60%水性ディスパージョン液
を添加し、ロールプレスの圧力を23kg/cm3 から
15kg/cm3 に変更したほかは、実施例1と同様に
してR5形電池を作製した。
Example 2 In place of polyvinylidene fluoride in the material for forming a mixture film of the positive electrode and the negative electrode in Example 1, carboxy-modified styrene-
Using a butadiene rubber latex, a 60% aqueous dispersion of the carboxy-modified styrene-butadiene rubber was added in place of the 12% N-methylpyrrolidone solution of polyvinylidene fluoride in the preparation of the paint, and a roll press was performed. The R5 type battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure was changed from 23 kg / cm 3 to 15 kg / cm 3 .

【0053】実施例3 実施例1の正極および負極の合剤膜形成用材料中のポリ
フッ化ビニリデンに代えて、ポリテトラフルオロエチレ
ンを用い、塗料の調製にあたってポリフッ化ビニリデン
の12%N−メチルピロリドン溶液を添加したのに代え
て、ポリテトラフルオロエチレンの60%水性ディスパ
ージョン液を添加し、ロールプレスの圧力を23kg/
cm3 から15kg/cm3 に変更したほかは、実施例
1と同様にしてR5形電池を作製した。
Example 3 Polytetrafluoroethylene was used in place of polyvinylidene fluoride in the material for forming a mixture film of the positive electrode and the negative electrode in Example 1, and 12% N-methylpyrrolidone of polyvinylidene fluoride was used for preparing a coating material. Instead of the solution, a 60% aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene was added and the pressure of the roll press was increased to 23 kg /
Besides changing from cm 3 to 15 kg / cm 3 was prepared R5 form batteries in the same manner as in Example 1.

【0054】実施例4 実施例1の正極の合剤膜形成用材料中のポリフッ化ビニ
リデン3.2%を3.6%に変更し、かつポリエチレン
オキサイド0.8%を0.4%に変更し、負極の合剤膜
形成用材料中のポリフッ化ビニリデン8%を9%に変更
し、かつポリエチレンオキサイド2%を1%に変更した
ほかは、実施例1と同様にしてR5形電池を作製した。
Example 4 In the material for forming a mixture film of the positive electrode in Example 1, 3.2% of polyvinylidene fluoride was changed to 3.6%, and 0.8% of polyethylene oxide was changed to 0.4%. Then, an R5 type battery was fabricated in the same manner as in Example 1, except that 8% of polyvinylidene fluoride in the material for forming a mixture film of the negative electrode was changed to 8% and 2% of polyethylene oxide was changed to 1%. did.

【0055】実施例5 実施例1の正極の合剤膜形成用材料中のポリフッ化ビニ
リデン3.2%を3.8%に変更し、かつポリエチレン
オキサイド0.8%を0.2%に変更し、負極の合剤膜
形成用材料中のポリフッ化ビニリデン8%を9.5%に
変更し、かつポリエチレンオキサイド2%を0.5%に
変更したほかは、実施例1と同様にしてR5形電池を作
製した。
Example 5 In the material for forming a mixture film of the positive electrode in Example 1, 3.2% of polyvinylidene fluoride was changed to 3.8%, and 0.8% of polyethylene oxide was changed to 0.2%. In the same manner as in Example 1, except that 8% of polyvinylidene fluoride in the material for forming a mixture film of the negative electrode was changed to 9.5% and 2% of polyethylene oxide was changed to 0.5%. A battery was fabricated.

【0056】比較例1 実施例1の正極の合剤膜形成用材料中のポリフッ化ビニ
リデン3.2%を4%に変更し、かつポリエチレンオキ
サイド0.8%を0%に変更し(つまり、ポリエチレン
オキサイドを使用しない)、負極の合剤膜形成用材料中
のポリフッ化ビニリデン8%を10%に変更し、かつポ
リエチレンオキサイド2%を0%に変更した(つまり、
ポリエチレンオキサイドを使用しなかった)ほかは、は
実施例1と同様にしてR5形電池を作製した。
Comparative Example 1 In the material for forming a mixture film of the positive electrode in Example 1, 3.2% of polyvinylidene fluoride was changed to 4%, and 0.8% of polyethylene oxide was changed to 0% (that is, Polyethylene oxide was not used), 8% of polyvinylidene fluoride in the material for forming a mixture film of the negative electrode was changed to 10%, and 2% of polyethylene oxide was changed to 0% (that is,
An R5-type battery was fabricated in the same manner as in Example 1 except that polyethylene oxide was not used.

【0057】比較例2 実施例2の正極の合剤膜形成用材料中のカルボキシ変性
スチレン−ブタジエンゴムのラテックス3.2%を4%
に変更し、かつポリエチレンオキサイド0.8%を0%
に変更し(つまり、ポリエチレンオキサイドを使用しな
い)、負極の合剤膜形成用材料中のカルボキシ変性スチ
レンブタジエンゴムのラテックス8%を10%に変更
し、かつポリエチレンオキサイド2%を0%に変更した
(つまり、ポリエチレンオキサイドを使用しなかった)
ほかは、実施例2と同様にしてR5形電池を作製した。
なお、上記のラテックス濃度はいずれも固形分としての
濃度である。
Comparative Example 2 3.2% of latex of carboxy-modified styrene-butadiene rubber in the material for forming a mixture film of a positive electrode in Example 2 was added to 4%.
To 0.8% and polyethylene oxide 0.8% to 0%
(That is, polyethylene oxide is not used), the latex of carboxy-modified styrene-butadiene rubber in the material for forming a mixture film of the negative electrode was changed from 8% to 10%, and the polyethylene oxide from 2% to 0%. (I.e. did not use polyethylene oxide)
Otherwise, the procedure of Example 2 was repeated to fabricate an R5 battery.
In addition, the above-mentioned latex concentrations are all concentrations as solids.

【0058】比較例3 実施例3の正極の合剤膜形成用材料中のポリフッ化ビニ
リデン3.2%を4%に変更し、かつポリエチレンオキ
サイド0.8%を0%に変更し(つまり、ポリエチレン
オキサイドを使用しない)、負極の合剤膜形成用材料中
のポリフッ化ビニリデン8%を10%に変更し、かつポ
リエチレンオキサイド2%を0%に変更した(つまり、
ポリエチレンオキサイドを使用しなかった)ほかは、実
施例3と同様にしてR5形電池を作製した。
Comparative Example 3 In the material for forming a mixture film of the positive electrode of Example 3, 3.2% of polyvinylidene fluoride was changed to 4%, and 0.8% of polyethylene oxide was changed to 0% (that is, Polyethylene oxide was not used), 8% of polyvinylidene fluoride in the material for forming a mixture film of the negative electrode was changed to 10%, and 2% of polyethylene oxide was changed to 0% (that is,
An R5 type battery was fabricated in the same manner as in Example 3, except that polyethylene oxide was not used.

【0059】上記のようにして作製した実施例1〜5お
よび比較例1〜3の電池について下記の充放電試験を行
い、その容量を測定した。
The batteries of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 produced as described above were subjected to the following charge / discharge tests, and the capacities were measured.

【0060】充放電容量の測定方法 充放電電流をCで表示した場合、R5形で560mAを
1Cとして充放電を行った。充電は1Cの電流制限回路
を設けて4.2Vの定電圧で行い、放電は電池の電極間
電圧が2.75Vに低下するまで行った。そして、比較
例1で作製した電池の放電容量を100%とし、それぞ
れの電池容量を比較した。その結果を表1〜表2に「容
量%」で示す。
Method of Measuring Charge / Discharge Capacity When the charge / discharge current was indicated by C, charge / discharge was performed with R5 type at 560 mA of 1C. Charging was performed at a constant voltage of 4.2 V provided with a current limiting circuit of 1 C, and discharging was performed until the voltage between the electrodes of the battery dropped to 2.75 V. The discharge capacity of the battery manufactured in Comparative Example 1 was set to 100%, and the respective battery capacities were compared. The results are shown in Table 1 and Table 2 by "% by volume".

【0061】表1および表2では、網目状構造を成すポ
リマーバインダーを簡略化して「網目状バインダー」と
表示し、また、その具体例の種別を略号で示す。その略
号と網目状構造を成すポリマーバインダー名との関係は
下記の通りである。また、高分子固体電解質の母体とな
る樹脂に関しても、略号で示す。その略号と高分子固体
電解質の母体となる樹脂名との関係も下記の通りであ
る。また、実施例1〜5に関する表1には、バインダー
のポリマー比(重量比)についても示す。なお、上記の
バインダーのポリマー比とは網目状バインダー(すなわ
ち、網目状構造を成すポリマーバインダー)と高分子固
体電解質の母体となる樹脂との比(重量比)をいう。ま
た、表1および表2では高分子固体電解質の母体となる
樹脂を簡略化して「高分子固体電解質」で表示する。
In Tables 1 and 2, polymer binders having a network structure are simplified and referred to as "network binders", and the specific examples are indicated by abbreviations. The relationship between the abbreviation and the name of the polymer binder forming the network structure is as follows. In addition, the resin that is the base of the solid polymer electrolyte is also indicated by an abbreviation. The relationship between the abbreviation and the name of the resin that is the parent of the polymer solid electrolyte is also as follows. Further, Table 1 concerning Examples 1 to 5 also shows the polymer ratio (weight ratio) of the binder. The polymer ratio of the binder means a ratio (weight ratio) between a network binder (that is, a polymer binder having a network structure) and a resin serving as a matrix of the solid polymer electrolyte. In Tables 1 and 2, the resin that is the base of the solid polymer electrolyte is simplified and indicated as “polymer solid electrolyte”.

【0062】網目状構造を成すポリマーバインダー名: PVdF:ポリフッ化ビニリデン XSBR:カルボキシ変性スチレン−ブタジエンゴム PTFE:ポリテトラフルオロエチレン Name of polymer binder forming network structure: PVdF: polyvinylidene fluoride XSBR: carboxy-modified styrene-butadiene rubber PTFE: polytetrafluoroethylene

【0063】高分子固体電解質の母体となる樹脂名: PEO:ポリエチレンオキサイド Name of resin to be the base of solid polymer electrolyte: PEO: polyethylene oxide

【0064】また、図3には、網目状構造を成すポリマ
ーバインダーとしてポリフッ化ビニリデンを用い、ポリ
エチレンオキサイドを母体樹脂とする高分子固体電解質
を用いた実施例1、実施例4および実施例5と高分子固
体電解質を用いていない比較例1に関して、バインダー
のポリマー比〔PEO(ポリエチレンオキサイド)/P
VdF(ポリフッ化ビニリデン)(重量比)〕の変化に
伴う容量(%)の変化を示す。
FIG. 3 shows Examples 1, 4 and 5 using polyvinylidene fluoride as a polymer binder having a network structure and a solid polymer electrolyte using polyethylene oxide as a base resin. Regarding Comparative Example 1 in which no polymer solid electrolyte was used, the polymer ratio of the binder [PEO (polyethylene oxide) / P
VdF (polyvinylidene fluoride) (weight ratio)].

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】表1に示す実施例1〜5の電池の容量
(%)と表2に示す比較例1〜3の電池の容量(%)と
の対比から明らかなように、実施例1〜5の電池は、比
較例1〜3の電池に比べて、容量(%)が大きく、高容
量であった。
As is clear from the comparison between the capacities (%) of the batteries of Examples 1 to 5 shown in Table 1 and the capacities (%) of the batteries of Comparative Examples 1 to 3 shown in Table 2, The battery of (1) had a larger capacity (%) and a higher capacity than the batteries of Comparative Examples 1 to 3.

【0068】また、図3においても、網目状構造を成す
ポリマーバインダーとしてポリフッ化ビニリデンを用
い、ポリエチレンオキサイドを母体樹脂とする高分子固
体電解質を用いた実施例1の電池、実施例4の電池およ
び実施例5の電池は、高分子固体電解質を用いていない
比較例1の電池に比べて、容量(%)が大きく、高容量
であることが明らかにされていた。
Also in FIG. 3, the batteries of Examples 1 and 4 using polyvinylidene fluoride as a polymer binder having a network structure, and a solid polymer electrolyte using polyethylene oxide as a base resin were used. It was revealed that the battery of Example 5 had a larger capacity (%) and a higher capacity than the battery of Comparative Example 1 not using the solid polymer electrolyte.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、導電
性基体上に活物質粒子を網目状構造を成すポリマーバイ
ンダーと高分子固体電解質とにより結着した合剤膜を形
成してなるシート状電極を用いることによって、高容量
のリチウム二次電池を提供することができた。
As described above, according to the present invention, a sheet formed by forming a mixture film in which active material particles are bound on a conductive substrate by a polymer binder having a network structure and a polymer solid electrolyte. By using the shape electrode, a high capacity lithium secondary battery could be provided.

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

【図1】本発明の活物質粒子を網目状構造を成すポリマ
ーバインダーと高分子固体電解質とにより結着した合剤
膜の要部を模式的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a main part of a mixture film in which active material particles of the present invention are bound by a polymer binder having a network structure and a polymer solid electrolyte.

【図2】本発明のリチウム二次電池の一例を模式的に示
す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing one example of the lithium secondary battery of the present invention.

【図3】実施例1の電池、実施例4の電池、実施例5の
電池および比較例1の電池の容量(%)の相違を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing the difference in capacity (%) between the battery of Example 1, the battery of Example 4, the battery of Example 5, and the battery of Comparative Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 活物質粒子 2 網目状構造を成すポリマーバインダー 3 高分子固体電解質 11 正極 12 負極 13 セパレータ 14 電解液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Active material particle 2 Polymer binder which forms network structure 3 Polymer solid electrolyte 11 Positive electrode 12 Negative electrode 13 Separator 14 Electrolyte

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性基体上に、活物質粒子を、網目状
構造を成すポリマーバインダーと高分子固体電解質とに
より結着した合剤膜を形成してなるシート状電極を有す
ることを特徴とするリチウム二次電池。
1. A sheet-like electrode comprising a mixture film formed by binding active material particles with a polymer binder having a network structure and a solid polymer electrolyte on a conductive substrate. Rechargeable lithium battery.
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