JPH1012243A - Lithium secondary battery - Google Patents

Lithium secondary battery

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JPH1012243A
JPH1012243A JP8186579A JP18657996A JPH1012243A JP H1012243 A JPH1012243 A JP H1012243A JP 8186579 A JP8186579 A JP 8186579A JP 18657996 A JP18657996 A JP 18657996A JP H1012243 A JPH1012243 A JP H1012243A
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JP
Japan
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positive electrode
sheet
oxide
battery
weight
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8186579A
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 JPH1012243A publication Critical patent/JPH1012243A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high capacity lithium secondary battery whose positive electrode active material is hardly degraded. SOLUTION: This battery is constituted by winding a sheet-like positive electrode 1 and a sheet like negative electrode 2 in a spiral shape through a separator 3. In this case, when the sheet-like positive electrode 1 is manufactured by forming a piant film containing at least a positive electrode active material and a binder on a conductive base body, a mixture with at least one kind selected from a group composed of polytetrafluoroethylene, polyvinyl butyral, polyethylene glycol, polypropylene glycol, a polyethylene oxide, a polypropylene oxide and a propylene oxide-ethylene oxide copolymer, is used as the binder.

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、正極活物質の劣化が少ない、
高容量の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 in which deterioration of a positive electrode active material is small.
It relates to a high-capacity lithium secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、活物質やバインダーなどを含有
する混合物に溶剤を加え、混合して調製した塗料を導電
性基体上に塗布し、乾燥して、活物質などを含有する塗
膜を形成することによってシート状電極を作製し、それ
をセパレータと共に渦巻状に巻回して作製した渦巻状電
極体を、有機溶媒系の電解液と共に、金属製の電池ケー
ス内に封入して作製したリチウム二次電池は、単位容量
当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 Generally, a solvent is added to a mixture containing an active material, a binder, and the like, and a mixture prepared by mixing is applied to a conductive substrate and dried to form a coating film containing the active material. To form a sheet-like electrode, and then spirally wind the sheet-like electrode together with the separator, and enclose the spirally wound electrode body together with an organic solvent-based electrolytic solution in a metal battery case. The secondary battery has a feature that the energy density per unit capacity and the energy density per unit weight are high.

【0003】そして、上記シート状電極に使用するバイ
ンダーとしては、充電時の活物質による強い酸化作用に
対する耐性や有機溶媒系の電解液に対する化学的安定性
などが要求されることから、フッ素系樹脂、特にポリテ
トラフルオロエチレンが好適であるとされてきた。
[0003] The binder used for the sheet-like electrode is required to have resistance to strong oxidizing action by the active material at the time of charging and chemical stability to an organic solvent-based electrolytic solution. In particular, polytetrafluoroethylene has been found to be suitable.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ポ
リテトラフルオロエチレンは活物質や溶剤などと混合し
て塗料を調製した時に、塗料の粘度特性がチキソトロピ
ー性を持たず、流動性に乏しいため、導電性基体上に塗
膜を効率良く形成することがむつかしく、また、上記塗
料を導電性基体上に塗布し、乾燥して形成した塗膜と導
電性基体との接着力が弱く、塗膜が導電性基体から剥離
しやすいため、上述した渦巻状電極体を作製することが
できないという問題があった。
However, when the above-mentioned polytetrafluoroethylene is mixed with an active material or a solvent to prepare a coating, the viscosity characteristics of the coating do not have thixotropic properties and are poor in fluidity. It is difficult to efficiently form a coating film on a conductive substrate, and the adhesion between the coating film formed by applying the above-mentioned coating material on a conductive substrate and drying and the conductive substrate is weak. There is a problem that the above-mentioned spiral electrode body cannot be manufactured because the spiral electrode body is easily peeled off from the conductive substrate.

【0005】そこで、ポリテトラフルオロエチレンをバ
インダーとして用いたシート状電極の作製にあたり、特
開平2−158055号公報には、粉末状の活物質と電
子伝導助剤とを混合し、その混合物に粘性剤としてカル
ボキシメチルセルロースの水溶液を加えて混練した後、
さらにポリテトラフルオロエチレンのディスパージョン
を加えて混練することによって塗料を調製し、その塗料
を圧延アルミ箔のようなフィルム状の導電性基体上に塗
布し、乾燥することにより、導電性基体との接着強度が
優れた塗膜を得ることができると、報告されている。
In producing a sheet-like electrode using polytetrafluoroethylene as a binder, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-158055 discloses that a powdery active material and an electron conduction aid are mixed, After adding and kneading an aqueous solution of carboxymethyl cellulose as an agent,
Further, a coating is prepared by adding and kneading a dispersion of polytetrafluoroethylene, and the coating is applied to a film-shaped conductive substrate such as a rolled aluminum foil, and dried to form a coating with the conductive substrate. It is reported that a coating film having excellent adhesive strength can be obtained.

【0006】また、特開平4−267054号公報に
は、ポリテトラフルオロエチレンと重合度100〜17
00、ケン化度93〜96mol%のポリビニルアルコ
ールとを併用する方法が提案されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-267054 discloses that polytetrafluoroethylene and a polymerization degree of 100-17.
There has been proposed a method of using a combination of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 93 to 96 mol%.

【0007】また、上記公報には、粘性剤として、上述
したカルボキシルメチルセルロースやポリビニルアルコ
ール以外にも、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセ
ルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロースなどのセルロース樹脂や、ポ
リアクリル酸ソーダなどが使用できると記載されてい
る。
In the above publication, besides the above-mentioned carboxylmethylcellulose and polyvinyl alcohol, cellulose resins such as methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose, and sodium polyacrylate are used as the viscosity agent. It is described as possible.

【0008】しかしながら、上記粘性剤を添加して調製
した塗料は水を溶剤として使用しているため、正極活物
質中からリチウムが溶出して水と反応し、それによっ
て、活物質の劣化が生じるという問題があった。この現
象は高容量が得られる正極活物質を使用した時ほど生じ
やすく、例えば、正極活物質としてLiNiO2 を用い
た場合には、電池容量が1/10以下にまで低下した。
また、粘性剤をアルコールで溶解して添加した塗料で
も、正極活物質の劣化を完全に防止することはできなか
った。
However, since the paint prepared by adding the above-mentioned viscous agent uses water as a solvent, lithium elutes from the positive electrode active material and reacts with water, thereby deteriorating the active material. There was a problem. This phenomenon is more likely to occur as the positive electrode active material that provides a higher capacity is used. For example, when LiNiO 2 is used as the positive electrode active material, the battery capacity is reduced to 1/10 or less.
In addition, even with a paint in which a viscous agent was dissolved in alcohol and added, deterioration of the positive electrode active material could not be completely prevented.

【0009】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、正極活物質の
劣化を防止して、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, it is an object of the present invention to provide a high capacity lithium secondary battery which solves the above-mentioned problems of the conventional lithium secondary battery and prevents deterioration of the positive electrode active material. I do.

【0010】[0010]

【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、導電性基体上に少なくとも正極活物質とバインダー
を含有する塗膜を形成することによってシート状正極を
作製するにあたり、上記バインダーとして、ポリテトラ
フルオロエチレンと、ポリビニルブチラールと、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエ
チレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドおよびプ
ロピレンオキサイド−エチレンオキサイド共重合体より
なる群から選ばれる少なくとも1種とを用いることによ
って、水やアルコールを溶剤に使用することなく、シー
ト状正極を作製して、正極活物質の劣化が少ない、高容
量のリチウム二次電池を提供したものである。
Means for Solving the Problems The present invention has been made as a result of conducting various studies to achieve the above-mentioned object, and comprises forming a coating film containing at least a positive electrode active material and a binder on a conductive substrate. When producing a sheet-shaped positive electrode by doing, as the binder, selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, polyvinyl butyral, and polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide and propylene oxide-ethylene oxide copolymer By using at least one of the above, a sheet-shaped positive electrode was produced without using water or alcohol as a solvent, and a high-capacity lithium secondary battery with little deterioration of the positive electrode active material was provided. .

【0011】すなわち、本発明におけるシート状正極
は、バインダーとして、ポリテトラフルオロエチレン
と、粘性剤としての作用を有するポリビニルブチラール
と、上記ポリビニルブチラールを可塑化して塗膜に柔軟
性を付与するポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレン
オキサイドおよびプロピレンオキサイド−エチレンオキ
サイド共重合体よりなる群から選ばれる少なくとも1種
とを用いるが、これらは水、アルコール以外の有機溶剤
に溶解、分散させて塗料を調製することができるので、
正極活物質からのリチウムの溶出に基づく正極活物質の
劣化を防止することができる。
That is, the sheet-like positive electrode of the present invention comprises polytetrafluoroethylene as a binder, polyvinyl butyral having a function as a viscous agent, and polyethylene glycol for plasticizing the polyvinyl butyral to impart flexibility to a coating film. And at least one selected from the group consisting of polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide and propylene oxide-ethylene oxide copolymer, which are dissolved and dispersed in water or an organic solvent other than alcohol to prepare a coating. So you can
The deterioration of the positive electrode active material due to the elution of lithium from the positive electrode active material can be prevented.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明において、ポリテトラフル
オロエチレンはバインダーの主材となるものであり、こ
のポリテトラフルオロエチレンは正極合剤中で1〜15
重量%となるように添加するのが好ましく、特に2〜1
0重量%が好ましい。ポリテトラフルオロエチレンの添
加量が上記範囲より少ない場合は、塗膜にクラックの発
生や塗膜の導電性基体からの剥離が生じやすく、また、
ポリテトラフルオロエチレンの添加量が上記範囲より多
い場合は、塗膜中の正極活物質量が減少して電池容量が
低下するおそれがある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, polytetrafluoroethylene is a main material of a binder.
%, Preferably from 2 to 1% by weight.
0% by weight is preferred. If the addition amount of polytetrafluoroethylene is less than the above range, the occurrence of cracks in the coating film or peeling of the coating film from the conductive substrate is likely to occur, and
When the addition amount of polytetrafluoroethylene is larger than the above range, the amount of the positive electrode active material in the coating film may decrease, and the battery capacity may decrease.

【0013】ただし、本発明において、上記ポリテトラ
フルオロエチレンは水性ディスパージョンとして用いる
ことができないため、例えば、ポリテトラフルオロエチ
レンのファインパウダーを有機溶剤に分散させたポリテ
トラフルオロエチレンの有機溶剤分散液として用いるこ
とが適している。
However, in the present invention, since the above polytetrafluoroethylene cannot be used as an aqueous dispersion, for example, an organic solvent dispersion of polytetrafluoroethylene in which fine powder of polytetrafluoroethylene is dispersed in an organic solvent. It is suitable to be used as.

【0014】本発明において、ポリビニルブチラール
は、シート状正極の塗膜形成に使用する塗料に少量の添
加で適正な粘性を付与することが好ましく、そのため、
その添加量としては、塗料の固形分、すなわち、正極合
剤中0.3〜5重量%であることが好ましい。ポリビニ
ルブチラールの添加量が正極合剤中0.3重量%より少
ない場合は、塗料に適正な粘性を付与することができな
くなって、塗料の導電性基体への塗布が充分に行えなく
なるおそれがある。また、ポリビニルブチラールの添加
量が正極合剤中で5重量%より多い場合は、塗膜中の活
物質量が減少して、電池容量が低下するおそれがある。
ポリビニルブチラールが上記のような少量の添加で塗料
に適正な粘性を付与し、かつ乾燥後の塗膜を強靱にでき
るようにするためには、その平均重合度が700以上、
特に1000以上であることが好ましい。
In the present invention, it is preferable that polyvinyl butyral imparts an appropriate viscosity to a paint used for forming a coating film of a sheet-like positive electrode by adding a small amount thereof.
The amount of addition is preferably from 0.3 to 5% by weight in the solid content of the paint, that is, in the positive electrode mixture. If the amount of polyvinyl butyral is less than 0.3% by weight in the positive electrode mixture, it is not possible to impart proper viscosity to the paint, and the paint may not be sufficiently applied to the conductive substrate. . When the amount of polyvinyl butyral added is more than 5% by weight in the positive electrode mixture, the amount of active material in the coating film decreases, and the battery capacity may decrease.
In order for polyvinyl butyral to impart an appropriate viscosity to the paint with the addition of a small amount as described above, and to make the dried film tough, the average degree of polymerization is 700 or more,
In particular, it is preferably 1,000 or more.

【0015】また、本発明において、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキ
サイド、ポリプロピレンオキサイド、プロピレンオキサ
イド−エチレンオキサイド共重合体などは、粘性剤とし
て働くほか、ポリビニルブチラールを可塑化して、塗膜
に柔軟性を付与する作用を有している。
[0015] In the present invention, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide, propylene oxide-ethylene oxide copolymer, etc. not only act as a viscous agent but also plasticize polyvinyl butyral to give a flexible coating film. Has the effect of imparting

【0016】これらのポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプ
ロピレンオキサイド、プロピレンオキサイド−エチレン
オキサイド共重合体などは、分子量が小さいと、高温環
境下での電池使用中に溶融または軟化して電池性能を低
下させるおそれがあり、また分子量が大すぎると、溶剤
に溶けにくくなって、塗料の調製ができなくなるおそれ
があるので、その分子量は平均分子量で2000〜20
00000であることが好ましく、特に70000〜2
000000であることが好ましい。
When these polyethylene glycols, polypropylene glycols, polyethylene oxides, polypropylene oxides, propylene oxide-ethylene oxide copolymers, etc., have a small molecular weight, they melt or soften during use of the battery in a high temperature environment to improve battery performance. If the molecular weight is too large, it may be difficult to dissolve in a solvent and the coating composition may not be prepared.
00000, particularly 70,000 to 2
It is preferably 000000.

【0017】これらのポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプ
ロピレンオキサイド、プロピレンオキサイド−エチレン
オキサイド共重合体などは、本発明においていずれも同
様の効果を奏するので、それらのうちいずれか1種を用
いてもよいし、また、2種以上を併用してもよい。そし
て、これらのポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレン
オキサイドおよびプロピレンオキサイド−エチレンオキ
サイド共重合体よりなる少なくとも1種の使用量として
は、ポリビニルブチラールを可塑化し、塗膜に適正な柔
軟性を付与するためには、ポリビニルブチラールに対し
て重量比で1/10以上添加することが好ましく、特に
重量比で1/4以上添加することが好ましい。ただし、
これらのポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
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、プロピレンオキサイド−エチレンオキサイド共
重合体などの添加量があまりにも多くなると、塗膜の強
度を低下させるおそれがあるので、ポリビニルブチラー
ルに対して重量比で9/10以下であることが好まし
い。
These polyethylene glycols, polypropylene glycols, polyethylene oxides, polypropylene oxides, propylene oxide-ethylene oxide copolymers, etc. all have the same effect in the present invention, so that any one of them can be used. Or two or more of them may be used in combination. As the amount of use of at least one of these polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide and propylene oxide-ethylene oxide copolymer, polyvinyl butyral is plasticized to impart appropriate flexibility to the coating film. In order to do so, it is preferable to add 1/10 or more by weight ratio to polyvinyl butyral, and it is particularly preferable to add 1/4 or more by weight ratio. However,
If the added amount of these polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide, propylene oxide-ethylene oxide copolymer and the like is too large, the strength of the coating film may be reduced. The ratio is preferably 9/10 or less.

【0018】なお、ポリエチレングリコールとポリエチ
レンオキサイドは、両者ともその基本骨格が化学構造式
「−(CH2 CH2 n )−」で表され、本発明におい
ては両者とも同様の効果を奏する。また、ポリプロピレ
ングリコールとポリプロピレンオキサイドは、両者とも
その基本骨格が化学構造式「−〔CH(CH3 )CH2
O〕n −」で表され、本発明においては両者とも同様の
効果を奏する。さらに、プロピレンオキサイド−エチレ
ンオキサイド共重合体もポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリ
プロピレンオキサイドなどと類似した化学構造を持つポ
リマーであって、本発明においてはこのプロピレンオキ
サイド−エチレンオキサイド共重合体もポリエチレング
リコールなどと同様の効果を奏する。
[0018] Incidentally, polyethylene glycol and polyethylene oxide is, both the basic skeleton structure of formula "- (CH 2 CH 2 O n ) - " is represented by the same advantages both in the present invention. Further, the basic skeleton of both polypropylene glycol and polypropylene oxide has the chemical structural formula “-[CH (CH 3 ) CH 2
O] n − ”, and both have the same effect in the present invention. Further, the propylene oxide-ethylene oxide copolymer is also a polymer having a chemical structure similar to polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide, and the like. In the present invention, the propylene oxide-ethylene oxide copolymer is also a polyethylene. It has the same effect as glycol and the like.

【0019】本発明におけるバインダー組成において、
上記ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイ
ドおよびプロピレンオキサイド−エチレンオキサイド共
重合体よりなる群から選ばれる少なくとも1種を使用せ
ずに、ポリテトラフルオロエチレンとポリビニルブチラ
ールのみをバインダーとして用いてシート状正極を作製
した場合、該シート状正極は、塗膜が硬く、柔軟性を欠
く。そのため、このシート状正極を渦巻状に巻回した時
に、特に曲率の大きい渦巻状電極体の内周側では塗膜に
クラックが発生したり、塗膜の導電性基体からの剥離が
生じやすく、そのため、電子伝導性が低下して、電池容
量の低下が生じる。
In the binder composition of the present invention,
A sheet using only polytetrafluoroethylene and polyvinyl butyral as a binder without using at least one selected from the group consisting of the above polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide and propylene oxide-ethylene oxide copolymer. When a sheet-shaped positive electrode is produced, the sheet-shaped positive electrode has a hard coating film and lacks flexibility. Therefore, when this sheet-shaped positive electrode is spirally wound, cracks occur in the coating film, particularly on the inner peripheral side of the spiral electrode body having a large curvature, and the coating film is easily peeled from the conductive substrate, Therefore, the electron conductivity is reduced, and the battery capacity is reduced.

【0020】また、本発明のバインダー組成において、
ポリビニルブチラールを用いなかった場合には、導電性
基体への塗料の塗布が適切に行えない上に、塗膜と導電
性基体との接着強度が低く、シート状正極を渦巻状に巻
回した時に、塗膜にクラックが発生したり、塗膜の導電
性基体からの剥離が生じる。
Further, in the binder composition of the present invention,
If polyvinyl butyral was not used, the coating of the coating on the conductive substrate could not be performed properly, and the adhesive strength between the coating film and the conductive substrate was low, and when the sheet-shaped positive electrode was spirally wound. In addition, cracks occur in the coating film, and peeling of the coating film from the conductive substrate occurs.

【0021】上記ポリビニルブチラールを可塑化するに
は、一般にフタル酸ジブチル、ジ−2−エチルヘキシ
ル、セバシン酸ジオクチル、トリクロジルなどの可塑剤
が使用されるが、これらは、揮発性が高く、また電解液
に溶出したり、電池性能を劣化させるなどの問題がある
ため、本発明においては、これらを使用せずに、前記の
ように、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキ
サイドおよびプロピレンオキサイド−エチレンオキサイ
ド共重合体よりなる群から少なくとも1種によって、ポ
リビニルブチラールを可塑化するのである。
In order to plasticize the polyvinyl butyral, plasticizers such as dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl, dioctyl sebacate, and triclozil are generally used. These plasticizers have high volatility and an electrolytic solution. In the present invention, these are not used, and as described above, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide and propylene oxide-ethylene The polyvinyl butyral is plasticized by at least one of the group consisting of the oxide copolymer.

【0022】本発明において、シート状正極の塗膜を形
成するための塗料の調製にあたり、その溶剤としては、
例えば、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトンなどのケトン系有機溶剤、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族系有機溶剤が単独でまたは2
種以上混合して用いられる。
In the present invention, in preparing a paint for forming a coating film of a sheet-like positive electrode, the solvent may be
For example, ketone organic solvents such as cyclohexanone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and aromatic organic solvents such as toluene and xylene alone or
Used as a mixture of more than one species.

【0023】本発明において、正極活物質としては、例
えば、リチウムニッケル酸化物、リチウムコバルト酸化
物、リチウムマンガン酸化物などのリチウム含有複合金
属酸化物が単独でまたは2種以上の混合物として、ある
いはそれらの固容体として用いられる。
In the present invention, as the positive electrode active material, for example, lithium-containing composite metal oxides such as lithium nickel oxide, lithium cobalt oxide and lithium manganese oxide may be used alone or as a mixture of two or more kinds. It is used as a solid solution.

【0024】そして、正極の作製にあたっては、必要に
応じ、上記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を添加することができる。
In preparing the positive electrode, an electron conduction aid such as flaky graphite and carbon black can be added to the positive electrode active material, if necessary.

【0025】正極は、例えば、上記正極活物質を含み、
必要に応じて鱗片状黒鉛、カーボンブラックなどの電子
伝導助剤を含み、さらにバインダーを含む塗料を導電性
基体に塗布し、乾燥して、導電性基体上に少なくとも正
極活物質とバインダーを含有する塗膜を形成する工程を
経て作製される。
The positive electrode contains, for example, the above-mentioned positive electrode active material,
If necessary, flake graphite, including an electron conduction aid such as carbon black, further apply a paint containing a binder to the conductive substrate, dried, containing at least the positive electrode active material and a binder on the conductive substrate It is produced through a step of forming a coating film.

【0026】上記塗料の調製に当たって、ポリテトラフ
ルオロエチレンはそのファインパウダーをあらかじめ有
機溶剤に分散させたポリテトラフルオロエチレンの有機
溶剤分散液として用い、ポリビニルブチラールはあらか
じめ有機溶剤に溶解させた溶液として用い、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレ
ンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドおよびプロピ
レンオキサイド−エチレンオキサイド共重合体よりなる
群から選ばれる少なくとも1種もあらかじめ有機溶剤に
溶解した溶液として用い、それらを混合するのが好まし
い。
In the preparation of the coating material, polytetrafluoroethylene is used as an organic solvent dispersion of polytetrafluoroethylene in which fine powder is previously dispersed in an organic solvent, and polyvinyl butyral is used as a solution previously dissolved in an organic solvent. Preferably, at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide and propylene oxide-ethylene oxide copolymer is used as a solution previously dissolved in an organic solvent, and these are preferably mixed.

【0027】また、本発明において、負極活物質として
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、負極活物質
として作用するときには、化学的手段、電気化学的手段
によりリチウムを含有した状態になる。
In the present invention, as the negative electrode active material, for example, lithium metal or a lithium-containing compound is used. As the lithium-containing compound, there are a lithium alloy and others. Examples of the lithium alloy include lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-bismuth, lithium-indium, and lithium-
Alloys of lithium and other metals, such as gallium and lithium-indium-gallium, may be mentioned. 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 a negative electrode active material, they are in a state containing lithium by chemical means or electrochemical means.

【0028】負極は、例えば、上記負極活物質に、必要
に応じて、例えば鱗片状黒鉛、カーボンブラックなどの
電子伝導助剤を添加し、さらに、例えばポリフッ化ビニ
リデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンプロピ
レンジエンターポリマーなどのバインダーを加え、さら
に溶剤を加え、混合して塗料を調製し、その塗料を導電
性基体に塗布し、乾燥して、塗膜を形成する工程を経て
作製される。また、負極の作製にあたり、そのバインダ
ーを正極の場合と同様にポリテトラフルオロエチレンと
ポリビニルブチラールとポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリエチレンオキサイド、ポリ
プロピレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド−エ
チレンオキサイド共重合体よりなる群から選ばれる少な
くとも1種とで構成してもよい。
For the negative electrode, for example, an electron conduction aid such as flake graphite and carbon black is added to the negative electrode active material, if necessary, and further, for example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, ethylene propylene A binder is prepared by adding a binder such as a dienter polymer, a solvent is further added, and mixed to prepare a coating material. The coating material is applied to a conductive substrate, and dried to form a coating film. Further, upon producing the negative electrode, the binder is selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, polyvinyl butyral, and polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide, and propylene oxide-ethylene oxide copolymer as in the case of the positive electrode. You may comprise with at least 1 type.

【0029】本発明において、上記塗料を導電性基体に
塗布する際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をはじ
め、各種の塗布方法を採用することができる。
In the present invention, as the coating method for applying the above-mentioned coating material to the conductive substrate, various coating methods such as an extrusion coater, a reverse roller, a doctor blade and the like can be adopted.

【0030】本発明において、正極、負極などの電極の
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 a conductive substrate for electrodes such as a positive electrode and a negative electrode, for example, a metal, a punched metal, a foam metal, or a plate-like conductive material made of a metal such as aluminum, stainless steel, titanium, or copper is used. A processed foil is used.

【0031】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
チレンカーボネート、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, diethylene 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.

【0032】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 to
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.

【0033】電池は、例えば、上記のようにして作製さ
れる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、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 is, 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 through a nickel-plated iron or stainless steel battery case, injected with an electrolyte, and 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.

【0034】[0034]

【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.

【0035】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、塗膜の形成の順に説明する。
Example 1 (1) Preparation of Positive Electrode The preparation of a 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 coating film.

【0036】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場合が多い)を
合成した。上記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 heat-treated to produce a lithium nickel oxide (generally represented by LiNiO 2 ). Li and Ni
Is often slightly deviated from the stoichiometric composition). The above synthesis was performed as follows.

【0037】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.

【0038】塗膜の形成 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バインダーとしてのポリテトラ
フルオロエチレンとポリビニルブチラール(平均重合度
1800)とポリエチレングリコール(平均分子量50
0000)とを下記の割合で含む塗料を調製した。
Formation of Coating Film The lithium nickel oxide synthesized above, flake graphite as an electron conduction aid, polytetrafluoroethylene as a binder, polyvinyl butyral (average degree of polymerization of 1800), and polyethylene glycol (average molecular weight of 50)
0000) at the following ratio.

【0039】 リチウムニッケル酸化物 90重量部 鱗片状黒鉛 6重量部 ポリテトラフルオロエチレン 3重量部 ポリビニルブチラール(平均重合度1800) 0.75重量部 ポリエチレングリコール(平均分子量500000) 0.25重量部 シクロヘキサノン 20重量部 トルエン 20重量部Lithium nickel oxide 90 parts by weight Flake graphite 6 parts by weight Polytetrafluoroethylene 3 parts by weight Polyvinyl butyral (average degree of polymerization 1800) 0.75 parts by weight Polyethylene glycol (average molecular weight 500000) 0.25 parts by weight Cyclohexanone 20 Parts by weight toluene 20 parts by weight

【0040】上記塗料の調製は次に示すように行った。
まず、シクロヘキサノンとトルエンとの混合溶剤を調製
し、その一部を用いてそれぞれポリビニルブチラールと
ポリエチレングリコールの10%溶液を調製した。つぎ
に、残りの混合溶剤にポリテトラフルオロエチレンのフ
ァインパウダーを加えて分散させ、それらに正極活物質
のリチウムニッケル酸化物、電子伝導助剤の鱗片状黒鉛
を加え、混合することによって塗料を調製した。
The preparation of the paint was carried out as follows.
First, a mixed solvent of cyclohexanone and toluene was prepared, and a part thereof was used to prepare a 10% solution of polyvinyl butyral and polyethylene glycol, respectively. Next, a fine powder of polytetrafluoroethylene was added and dispersed in the remaining mixed solvent, and lithium nickel oxide as a positive electrode active material and flaky graphite as an electron conduction aid were added thereto, and a paint was prepared by mixing. did.

【0041】そして、得られた塗料を厚さ20μmのア
ルミニウム箔上にアプリケータを用いて塗布し、100
〜120℃で乾燥して塗膜を形成した。同様に、アルミ
ニウム箔の裏面側にも上記塗料を塗布し、100℃で8
時間真空乾燥して塗膜を形成した。この電極体の片面の
塗膜の乾燥後の厚みは110μmであった。そして、こ
の電極体をロールプレスして、片面の塗膜厚みが80μ
mで、全厚が180μmのシート状正極を作製した。
The obtained paint was applied on an aluminum foil having a thickness of 20 μm using an applicator,
It dried at -120 degreeC, and formed the coating film. Similarly, apply the above paint to the back side of the aluminum foil,
The coating was formed by vacuum drying for hours. The thickness of the coating on one side of the electrode body after drying was 110 μm. Then, the electrode body was roll-pressed, and the coating thickness on one side was 80 μm.
m, a sheet-shaped positive electrode having a total thickness of 180 μm was prepared.

【0042】(2)負極の作製 まず、負極活物質として人造黒鉛(2800℃で合成)
を用い、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(ただ
し、あらかじめN−メチルピロリドンに溶解させて濃度
12%の溶液として使用)を用い、それらを下記の割合
で含む塗料を調製した。
(2) Preparation of Negative Electrode First, artificial graphite (synthesized at 2800 ° C.) as the negative electrode active material
And using polyvinylidene fluoride as a binder (provided that it was dissolved in N-methylpyrrolidone in advance and used as a solution having a concentration of 12%), and a coating material containing them in the following ratio was prepared.

【0043】 人造黒鉛(2800℃で合成) 90重量部 ポリフッ化ビニリデン 10重量部Artificial graphite (synthesized at 2800 ° C.) 90 parts by weight Polyvinylidene fluoride 10 parts by weight

【0044】得られた塗料を厚さ18μmの銅箔上にア
プリケーターを用いて塗布し、100〜120℃で乾燥
して塗膜を形成した。同様に、銅箔の裏面側にも上記塗
料を塗布し、100℃で8時間真空乾燥して塗膜を形成
した。この電極体の片面の塗膜の乾燥後の厚みは100
μmであった。そして、この電極体をロールプレスし
て、片面の塗膜厚みが80μmで、全厚が178μm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 obtained paint was applied on a copper foil having a thickness of 18 μm using an applicator, and dried at 100 to 120 ° C. to form a coating film. Similarly, the paint was applied to the back side of the copper foil and vacuum dried at 100 ° C. for 8 hours to form a coating film. The thickness of the coating on one side of the electrode body after drying is 100
μm. Then, the electrode body was roll-pressed to produce a sheet-like negative electrode having a coating thickness on one side of 80 μm and a total thickness of 178 μm. 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.

【0045】(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 Electrolytic 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.

【0046】(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、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 strip having a width of 28 × 220 mm and the sheet-shaped negative electrode was cut into a strip 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, 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.

【0047】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1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 solution is injected in a dry atmosphere, sealed, and sealed to form a cylindrical R5 battery (FIG. 1). Outer diameter: 1
4.95 mm, height: 39.7 mm).

【0048】図1に示す電池について説明すると、1は
前記の正極で、2は負極である。ただし、図1では、煩
雑化を避けるため、正極1や負極2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、3はセパレータで、4は電解液である。
Referring to the battery shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes the positive electrode and 2 denotes the negative electrode. However, FIG. 1 does not show a metal foil or the like as a conductive substrate used for manufacturing the positive electrode 1 or the negative electrode 2 in order to avoid complication.
3 is a separator, and 4 is an electrolytic solution.

【0049】5はステンレス鋼製の電池ケースであり、
この電池ケース5は負極端子を兼ねている。電池ケース
5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6が配置され、電池ケース5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7が配置
されていて、前記正極1、負極2およびセパレータ3か
らなる渦巻状電極体や、電解液4などは、この電池ケー
ス5内に収容されている。
5 is a battery case made of stainless steel,
This battery case 5 also serves as a negative electrode terminal. An insulator 6 made of a polytetrafluoroethylene sheet is arranged at the bottom of the battery case 5, and an insulator 7 made of a polytetrafluoroethylene sheet is also arranged at the inner periphery of the battery case 5. The spiral electrode body composed of the negative electrode 2 and the separator 3, the electrolyte 4, and the like are accommodated in the battery case 5.

【0050】8はステンレス鋼製の封口板であり、この
封口板8の中央部にはガス通気孔8aが設けられてい
る。9はポリプロピレン製の環状パッキング、10はチ
タン製の可撓性薄板で、11は環状でポリプロピレン製
の熱変形部材である。
Reference numeral 8 denotes a sealing plate made of stainless steel, and a gas ventilation hole 8a is provided in the center of the sealing plate 8. Reference numeral 9 denotes an annular packing made of polypropylene, reference numeral 10 denotes a flexible thin plate made of titanium, and reference numeral 11 denotes an annular, thermally deformable member made of polypropylene.

【0051】上記熱変形部材11は温度によって変形す
ることにより、可撓性薄板10の破壊圧力を変える作用
をする。
The heat deformable member 11 changes the breaking pressure of the flexible thin plate 10 by deforming according to the temperature.

【0052】12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12には切刃12aとガス排
出孔12b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、その内部上昇によって可
撓性薄板10が変形したときに、上記切刃12aによっ
て可撓性薄板10を破壊し、電池内部のガスを上記ガス
排出孔12b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 12 denotes a nickel-plated rolled steel terminal plate. The terminal plate 12 is provided with a cutting blade 12a and a gas discharge hole 12b. When the internal pressure rises and the flexible thin plate 10 is deformed by the internal rise, the flexible thin plate 10 is broken by the cutting blade 12a, and gas inside the battery is discharged to the outside of the battery from the gas discharge hole 12b. In addition, the battery is designed so as to prevent the battery from being destroyed under high pressure.

【0053】13は絶縁体で、14はアルミニウム製の
リード体であり、このリード体14は正極1と封口板8
とを電気的に接続しており、端子板12は封口板8との
接触により正極端子として作用する。15は負極2と電
池ケース5とを電気的に接続するリード体である。
Reference numeral 13 denotes an insulator, 14 denotes an aluminum lead body, and the lead body 14 comprises the positive electrode 1 and the sealing plate 8.
Are electrically connected to each other, and the terminal plate 12 functions as a positive electrode terminal by contact with the sealing plate 8. Reference numeral 15 denotes a lead body for electrically connecting the negative electrode 2 and the battery case 5.

【0054】実施例2 実施例1の正極の塗膜形成用塗料中のポリビニルブチラ
ール0.75重量部(ただし、固形分)を0.5重量部
(ただし、固形分)に変更し、かつポリエチレングリコ
ール0.25重量部(ただし、固形分)を0.5重量部
(ただし、固形分)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 Polyvinyl butyral in the coating material for forming a coating film of the positive electrode in Example 1 was changed from 0.75 part by weight (however, solid content) to 0.5 part by weight (however, solid content), and polyethylene was used. An R5-type battery was produced in the same manner as in Example 1, except that 0.25 parts by weight of glycol (however, solid content) was changed to 0.5 parts by weight (however, solid content).

【0055】実施例3 実施例1の正極の塗膜形成用塗料中のポリビニルブチラ
ール0.75重量部(ただし、固形分)を0.25重量
部(ただし、固形分)に変更し、かつポリエチレングリ
コール0.25重量部(ただし、固形分)を0.75重
量部(ただし、固形分)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 Polyvinyl butyral in the coating material for forming a coating film of the positive electrode in Example 1 was changed from 0.75 parts by weight (however, solid content) to 0.25 parts by weight (however, solid content), and polyethylene was used. An R5-type battery was produced in the same manner as in Example 1, except that 0.25 parts by weight of glycol (however, solid content) was changed to 0.75 parts by weight (however, solid content).

【0056】実施例4 実施例1の正極の塗膜形成用塗料中のポリエチレングリ
コールをポリプロピレングリコールに変更したほかは、
実施例1と同様にしてR5形電池を作製した。
Example 4 The procedure of Example 1 was repeated except that the polyethylene glycol in the paint for forming a coating film on the positive electrode was changed to polypropylene glycol.
An R5-type battery was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0057】実施例5 実施例1の正極の塗膜形成用塗料中のポリエチレングリ
コールをプロピレンオキサイド−エチレンオキサイド共
重合体に変更したほかは、実施例1と同様にしてR5形
電池を作製した。
Example 5 An R5-type battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the polyethylene glycol in the coating film for forming a positive electrode coating film of Example 1 was changed to a propylene oxide-ethylene oxide copolymer.

【0058】比較例1 実施例1の正極の塗膜形成塗料中のポリビニルブチラー
ル0.75重量部(ただし、固形分)を1.0重量部
(ただし、固形分)に変更し、かつポリエチレングリコ
ール0.25重量部(ただし、固形分)を0重量部に変
更した(つまり、ポリエチレングリコールをまったく使
用しなかった)ほかは、実施例1と同様にしてR5形電
池を作製した。
Comparative Example 1 0.75 parts by weight (solid content) of polyvinyl butyral in the coating film forming coating for the positive electrode of Example 1 was changed to 1.0 part by weight (solid content), and polyethylene glycol was added. An R5-type battery was produced in the same manner as in Example 1, except that 0.25 parts by weight (however, solid content) was changed to 0 parts by weight (that is, polyethylene glycol was not used at all).

【0059】比較例2 実施例1の正極の塗膜形成用塗料中のポリビニルブチラ
ール0.75重量部(ただし、固形分)を0重量部に変
更し(つまり、ポリビニルブチラールをまったく使用せ
ず)、かつポリエチレングリコール0.25重量部(た
だし、固形分)を1.0重量部(ただし、固形分)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。
Comparative Example 2 0.75 parts by weight (but the solid content) of polyvinyl butyral in the paint for forming a coating film of the positive electrode in Example 1 was changed to 0 part by weight (that is, polyvinyl butyral was not used at all). An R5 type battery was produced in the same manner as in Example 1 except that 0.25 parts by weight (solid content) of polyethylene glycol was changed to 1.0 part by weight (solid content).

【0060】比較例3 実施例1の正極の塗膜形成用塗料中のポリテトラフルオ
ロエチレンのファインパウダーに代えてポリテトラフル
オロエチレンの60%ディスパージョン5重量部(ポリ
テトラフルオロエチレン固形分としては3重量部)を用
い、ポリビニルブチラール0.75重量部とポリエチレ
ングリコール25重量部に代えてカルボキシメチルセル
ロース1重量部を用い、シクロヘキサノンとトルエンと
の混合溶剤40重量部を蒸留水38重量部に変更したほ
かは、実施例1と同様にしてR5形電池を作製した。
Comparative Example 3 In place of the fine powder of polytetrafluoroethylene in the paint for forming a coating film of the positive electrode in Example 1, 5 parts by weight of a 60% dispersion of polytetrafluoroethylene (solid content of polytetrafluoroethylene was 3 parts by weight), 1 part by weight of carboxymethyl cellulose was used instead of 0.75 parts by weight of polyvinyl butyral and 25 parts by weight of polyethylene glycol, and 40 parts by weight of a mixed solvent of cyclohexanone and toluene was changed to 38 parts by weight of distilled water. Otherwise, the procedure of Example 1 was repeated to fabricate an R5 battery.

【0061】比較例4 実施例1の正極の塗膜形成用塗料中のポリエチレングリ
コール0.25重量部に代えてフタル酸ジブチルを0.
25重量部用いたほかは、実施例1と同様にしてR5形
電池を作製した。
Comparative Example 4 Dibutyl phthalate was used in place of 0.25 parts by weight of polyethylene glycol in the coating material for forming a coating film of the positive electrode in Example 1 with 0.1 part by weight.
An R5-type battery was produced in the same manner as in Example 1, except that 25 parts by weight was used.

【0062】上記のようにして作製した実施例1〜5お
よび比較例1〜4の電池について電池容量の測定を行っ
た。その結果を表1に示す。なお、電池容量の測定方法
は次の通りである。
The battery capacities of the batteries of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 manufactured as described above were measured. Table 1 shows the results. The method for measuring the battery capacity is as follows.

【0063】電池容量の測定方法: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4.1V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、このときの放電容量を測
定し、実施例1の電池の放電容量を100%とし、それ
と他の電池の放電容量との比を求めた。表1には、実施
例1の放電容量を100%としたときの比を容量(%)
として示す。
Measurement method of battery capacity: When the charge / discharge current was indicated by C, charge / discharge was performed with R5 type at 560 mA as 1C. Charging was performed at a constant voltage of 4.1 V with a 1 C current limiting circuit, and discharging was performed until the voltage between the electrodes of the battery dropped to 2.75 V. Then, the discharge capacity at this time was measured, and the ratio of the discharge capacity of the battery of Example 1 to the discharge capacity of the other batteries was determined as 100%. Table 1 shows the capacity (%) when the discharge capacity of Example 1 was set to 100%.
As shown.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】※1:PTFE=ポリテトラフルオロエチ
レン ※2:PVB=ポリビニルブチラール ※3:PEG=ポリエチレングリコール ※4:PPG=ポリプロピレングリコール ※5:PEC=プロピレンオキサイド−エチレンオキサ
イド共重合体
* 1: PTFE = polytetrafluoroethylene * 2: PVB = polyvinyl butyral * 3: PEG = polyethylene glycol * 4: PPG = polypropylene glycol * 5: PEC = propylene oxide-ethylene oxide copolymer

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】※1:PTFE=ポリテトラフルオロエチ
レン ※2:PVB=ポリビニルブチラール ※3:PEG=ポリエチレングリコール ※6:CMC=カルボキシメチルセルロース ※7:DBP=フタル酸ジブチル
* 1: PTFE = polytetrafluoroethylene * 2: PVB = polyvinyl butyral * 3: PEG = polyethylene glycol * 6: CMC = carboxymethyl cellulose * 7: DBP = dibutyl phthalate

【0068】表1に示す実施例1〜5の容量(%)と表
2に示す比較例1〜4の容量(%)との対比から明らか
なように、バインダーとしてPTFE(ポリテトラフル
オロエチレン)とPVB(ポリビニルブチラール)とP
EG(ポリエチレングリコール)またはPPG(ポリプ
ロピレングリコール)またはPEC(プロピレンオキサ
イド−エチレンオキサイド共重合体)とを用いた実施例
1〜5の電池は、容量(%)が大きく、高容量であっ
た。
As is clear from the comparison between the capacities (%) of Examples 1 to 5 shown in Table 1 and the capacities (%) of Comparative Examples 1 to 4 shown in Table 2, PTFE (polytetrafluoroethylene) was used as the binder. And PVB (polyvinyl butyral) and P
The batteries of Examples 1 to 5 using EG (polyethylene glycol), PPG (polypropylene glycol), or PEC (propylene oxide-ethylene oxide copolymer) had a large capacity (%) and a high capacity.

【0069】これに対して、正極のバインダーとしてP
TFE(ポリテトラフルオロエチレン)とPVB(ポリ
ビニルブチラール)を用いた比較例1の電池やPTFE
(ポリテトラフルオロエチレン)とPEG(ポリエチレ
ングリコール)を用いた比較例2の電池は、実施例1〜
5の電池に比べて、容量が小さかった。
On the other hand, P as a binder for the positive electrode
The battery of Comparative Example 1 using TFE (polytetrafluoroethylene) and PVB (polyvinyl butyral) and PTFE
The batteries of Comparative Example 2 using (polytetrafluoroethylene) and PEG (polyethylene glycol)
The capacity was smaller than that of the battery of No. 5.

【0070】また、正極のバインダーとしてPTFE
(ポリテトラフルオロエチレン)とCMC(カルボキシ
メチルセルロース)を用い、水を溶剤として塗料化した
比較例3の電池は、容量が極めて小さく、また正極のバ
インダーとしてPTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)とDBP(フタル酸ジブチル)を用いた比較例4の
電池も、容量が小さかった。
Further, PTFE is used as a binder for the positive electrode.
The battery of Comparative Example 3 in which (polytetrafluoroethylene) and CMC (carboxymethylcellulose) were used as a paint and water was used as a solvent, had a very small capacity, and PTFE (polytetrafluoroethylene) and DBP (phthalate) The battery of Comparative Example 4 using (dibutyl acid) also had a small capacity.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正極活物質の劣化が少ない、高容量のリチウム二次電池
を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
A high-capacity lithium secondary battery with less deterioration of the positive electrode active material can be provided.

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

【図1】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. 1 is a cross-sectional view schematically showing one example of a lithium secondary battery of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極 2 負極 3 セパレータ 4 電解液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode 2 Negative electrode 3 Separator 4 Electrolyte

───────────────────────────────────────────────────── 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 10/40 H01M 10/40 Z // C08L 71/02 LPZ C08L 71/02 LPZ C09D 171/02 PLQ C09D 171/02 PLQ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location H01M 10/40 H01M 10/40 Z // C08L 71/02 LPZ C08L 71/02 LPZ C09D 171/02 PLQ C09D 171/02 PLQ

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シート状正極とシート状負極とをセパレ
ータを介して渦巻状に巻回するリチウム二次電池におい
て、上記シート状正極が導電性基体上に少なくとも正極
活物質とバインダーを含有する塗膜を形成したものから
なり、上記シート状正極のバインダーが、ポリテトラフ
ルオロエチレンと、ポリビニルブチラールと、ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチ
レンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドおよびプロ
ピレンオキサイド−エチレンオキサイド共重合体よりな
る群から選ばれる少なくとも1種とを含むものであるこ
とを特徴とするリチウム二次電池。
1. A lithium secondary battery in which a sheet-shaped positive electrode and a sheet-shaped negative electrode are spirally wound with a separator interposed therebetween, wherein the sheet-shaped positive electrode has a coating containing at least a positive electrode active material and a binder on a conductive substrate. The binder of the sheet-shaped positive electrode is formed from a film, and the binder of the sheet-like positive electrode is polytetrafluoroethylene, polyvinyl butyral, and polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polypropylene oxide and propylene oxide-ethylene oxide copolymer. A lithium secondary battery comprising at least one selected from the group consisting of:
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