JPH10284050A

JPH10284050A - 非水系二次電池に用いられる電極及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10284050A
Application number: JP9090476A
Authority: JP
Inventors: Yujiro Yamamoto; 裕二郎山本
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】非水系二次電池の電極に関して、リサイクル
が可能で、高容量化のための厚膜化が容易であり、電池
を搭載する電子機器に対応した様な形状の自由度が高
く、バインダー量が任意にコントロールされた電極と排
気設備と排気ガスの処理設備が不要な電池の製造方法お
よび得られる電池の提供。【解決手段】電極が電極活物質と熱可塑性バインダー
との混合物であり、該混合物が該熱可塑性バインダーの
溶融又は軟化状態の温度以上の温度で射出成形されてな
る非水系二次電池に用いられる電極およびその製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非水系二次電池に
用いられる電極及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピューター、電
話、ビデオカメラ、音響機器などの電子機器の携帯化要
求に対し、それらの小型化、軽量化がめざましく、機器
本体の小型軽量化を実現するためにその電源となる電池
に対する小型化、軽量化の要求が非常に大きく、また電
池の容量の大容量化も望まれている。

【０００３】かかる小型、軽量、大容量化を満たす電池
は、従来の水系電解液を用いる電池では不可能なことか
ら、非水系電池が注目されている。非水系電池は、小型
軽量化、大容量化という点で優れた性能を有している。
また、近年、資源の有効利用と廃棄物による環境汚染の
問題があり、使い捨ての一次電池より再充電可能な二次
電池が注目されており、高性能化の要望が強い。なかで
もリチウムイオン二次電池は小型、軽量、大容量のもの
として多くの電子機器に採用されはじめ、その市場拡大
のスピードは驚くべきものががある。

【０００４】なお、電池には、集電体、セパレータなど
の電極以外の要素が用いられているので、電極を厚くし
た場合、集電体やセパレータが電極の厚みに占める比率
が小さくなり、結局は電池の容量を上げることになるの
で、高容量化するため電極を厚くする要望が強い。この
ような二次電池は、従来、電極活物質とポリテトラフル
オロエチレン粉末やポリエチレン粉末などの熱可塑性バ
インダーとを混合し、圧縮することによって得られた電
極を用いていた。

【０００５】上記の電極活物質と熱可塑性バインダーと
を混合して圧縮成形する電極の製造方法は、乾燥が不必
要という利点があるが、電極を大面積化、厚膜化するこ
とが極めて困難であり、電池を大容量化することができ
なかった。また、デイスパージョンを使う製造方法は、
分散媒体として水を用いているが、乾燥の際の排気ガス
による環境汚染の心配がないという利点があった。

【０００６】しかしながら、ポリテトラフルオロエチレ
ンを用いて圧縮成形する方法は、ポリテトラフルオロエ
チレンがフィブリル化することにより活物質粒子をつな
ぎ止めるため、圧縮による圧力で活物質とポリテトラフ
ルオロエチレンとが強固に絡み合い、一体化してしま
い、上記の利点の反面、工程途中で不良品が発生した場
合に、成形した不良品を再利用することは不可能であっ
た。

【０００７】また、二次電池に用いられる電極の製造方
法には、ポリフッ化ビニリデンや、フッ化ビニリデンと
ヘキサフルオロプロピレンの共重合体やフッ素ゴムを溶
媒に溶解し、電極活物質が分散したスラリーを調整し、
塗工乾燥する方法もある。この方法は、一般的には分散
溶剤として有機溶剤が用いられるため、作業環境を確保
するため電極製造設備への投資が大きくコストアップに
つながっていた。また、有機溶剤としてはＮメチルピロ
リドンが広く用いられているが、該溶剤は焼却により窒
素酸化物を発生するため、一般には水などを介して回収
されているが、回収のためのコストアップが避けられな
いという問題があった。

【０００８】また、二次電池に用いられる電極の製造方
法には、有機溶剤を使わずにスチレン／ブタジエンゴム
等の水系乳化分散液に電極活物質を分散してスラリーを
調整し、塗工乾燥する製造法もある。水系乳化分散液
は、作業環境面の懸念はなく、回収の必要はないもの
の、乾燥不十分等の原因による電極からの水分の解離に
より電池性能が劣化するのを防止するため、品質管理面
でかなりの工数を割かざるを得ないという問題があっ
た。

【０００９】また、水系、有機系を問わず、塗工乾燥す
る製造方法は、電極を厚膜化した場合、乾燥時に電極表
面にクラックが入ったり、電極表面と裏面とでのバイン
ダー分布を均一化することが困難で、リチウムイオン二
次電池で言えば、せいぜい２００μｍの膜厚が限界であ
った。さらに塗工乾燥する製造法は、周辺の塗工エッジ
に塗工斑が発生するため、耳落としと呼ばれる工程でス
リットされ除去されていた。また、有機系水系を問わ
ず、いったん塗工乾燥された電極は、電極活物質とバイ
ンダーが強固に結合しており仮に再度溶剤を加えて再分
散したとしても新たな材料から調合した分散体と同じも
のを得ることができないため、塗工開始直後の電極、不
良品などは製品とならず廃棄物となっていた。

【００１０】なお、上記のような塗工乾燥で得られた電
極は、異形な電極を切り出した場合、切り出しによるロ
スが多く、前述の通り、再利用ができないため、事実
上、電極形状としては方形のものでしか実用性がなかっ
た。また、非水系二次電池のなかで固体電解質を用いた
電池は、形状の自由度、薄型化の観点から注目されてい
る。形状の自由度を確保するために固体電解質電池で
は、目的形状に成形された電極を積層した形で電池を形
成することが多い。

【００１１】また、固体電解質を用いた電池は、電池内
に電解液が実質的に存在しないため、不慮の事故の場合
も漏液しないメリットがある電池としての期待されてい
る。しかし、圧縮成形や水系乳化分散液を用いて塗工乾
燥する製造方法で得られる電極は、電極中に４０％程度
の空間を有しており、少量であるがその空間中に電解液
が存在しており、完全な固体電池とするには電極中のバ
インダーなどに電解液を担持させるといった方法が考え
られているが、この場合通常よりもバインダーを増量す
る必用がある。例えば、現在、バインダーとしてポリフ
ッ化ビニリデンを用いた場合、活物質１００重量部に対
してバインダー量としてはせいぜい１０重量部が添加さ
れているにすぎないが、これを増量した場合、スラリー
の粘度が著しく上昇し実質的に塗工できないものとなっ
たり、またスチレン／ブタジエンゴムのような水系乳化
分散液を用いる場合は、乳化分散液中のバインダー濃度
が低いため、活物質を分散したときにスラリー中の固形
分率が著しく低くなりスラリー粘度が著しく低下し、塗
工できなかったり、活物質の沈降によりスラリーのポッ
トライフが著しく短くなり実用に供しないものとなって
いたためバインダーの増量は極めて困難な課題であっ
た。

【００１２】前述の通り、非水系二次電池に用いられる
電極は、電池の小型化、軽量化、大容量化のため鋭意改
良されてきているが、更なる改良が望まれている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、非水
系二次電池に用いられる電極が、高容量化のための厚膜
化が困難である、リサイクルが困難である、有機溶剤使
用と乾燥工程による排気設備と排気ガスの処理設備が必
須である、電池を搭載する電子機器の形状に合わせた異
形電極を作る場合にロスが極めて多い、電極中のバイン
ダー量を任意にコントロールすることができない、など
の問題点を解決することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の一つ
は、非水系二次電池に用いられる電極において、該電極
が電極活物質と熱可塑性バインダーとからなる混合物で
あり、上記熱可塑性バインダーの溶融又は軟化状態の温
度以上の温度で金型内に射出成形されてなるものである
ことを特徴とする非水系二次電池に用いられる電極、で
あり、本発明のもう一つの発明は、非水系二次電池に用
いられる電極の製造方法において、電極活物質と熱可塑
性バインダーとを混合物とし、ついで該混合物を上記熱
可塑性バインダーの溶融又は軟化状態の温度以上の温度
で金型内に射出成形することを特徴とする非水系二次電
池に用いられる電極の製造方法、である。

【００１５】本発明における非水系二次電池とは、電池
を構成する材料として水を用いない電池をいい、一例を
示せば、エーテル類、ラクトン類、塩素化炭化水素類、
エステル類、カーボネート類などの有機溶剤にＬｉＣｌ
Ｏ₄、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＣＦ₃ＳＯ₃Ｌｉ、
ＬｉＡｌＣｌ₄、ＬｉＰＦ₆、ＮａＣｌＯ₄、ＮａＢＦ
₄、ＮａＰＦ₆等の電解質を溶解したもの電解液として
用いた電池、該電解液を高分子材料からなるシート、発
泡体、微多孔膜などに含浸したゲル状の固体電解質を用
いた電池、およびエチレングリコールジアクリレート、
トリメチロールプロパンエトキシル化アクリレートなど
の光架橋性モノマーと前記電解液との混合物に電子照射
することによって得られる固体電解質などを用いた電池
などが挙げられる。

【００１６】本発明の製造方法は、特に、リチウムイオ
ン二次電池の製造に好適である。本発明の製造方法に用
いる電極活物質は、特に限定されるものではないが、一
例を示せば、Ｖ₂Ｏ₅ 、Ｌｉ_(1-x)ＣｏＯ₂ 、Ｌｉ
_(1-x)ＮｉＯ₂ 、Ｌｉ_(1-x)ＦｅＯ₂ 、Ｌｉ_(1-x)Ｍ
ｎ₂Ｏ₄ 、Ｌｉ_(1-x)ＣｏｙＮｉ_(1-y)Ｏ₂ 等の無機化
合物、あるいはこれらの無機化合物にＡｌ、Ｉｎ、Ｓｎ
等の元素を微量添加したもの、フッ化カーボン、黒鉛、
炭素繊維、炭素繊維の粉砕物、易黒鉛化性コークス、難
黒鉛化性コークス、カーボンブラック、アセチレンブラ
ック等の炭素材料、ポリアセチレン、ポリーｐーフェニ
レン等の導電性高分子材料などが挙げられる。

【００１７】リチウムイオン二次電池用電極は、Ｌｉ
_(1-x)ＣｏＯ₂ 、Ｌｉ_(1-x)ＮｉＯ₂、Ｌｉ_(1-x)Ｍｎ
₂Ｏ₄ 、Ｌｉ_(1-x)ＣｏｙＮｉ_(1-y)Ｏ₂ 等の無機化合
物、あるいはこれらの無機化合物にＡｌ、Ｉｎ、Ｓｎ等
の元素を微量添加したものを正極の電極活物質とし、黒
鉛、炭素繊維、炭素繊維の粉砕物、易黒鉛化性コーク
ス、難黒鉛化性コークス、カーボンブラック、アセチレ
ンブラック等の炭素材料を負極の電極活物質とすること
が好ましい。

【００１８】特に好ましくは、正極の電極活物質として
はＬｉ_(1-x)ＣｏＯ₂ 、Ｌｉ_(1-x)ＮｉＯ₂ 、ＬｉＭｎ
₂Ｏ₄ 、ＬｉＣｏｙＮｉ_(1-y)Ｏ₂ 等、負極の電極活物
質としては黒鉛、炭素繊維の粉砕物、易黒鉛化性コーク
ス、難黒鉛化性コークス等である。本発明の製造方法に
用いる電極活物質には、導電性助剤として黒鉛微粉、ア
セチレンブラックを用いることがが好ましい。

【００１９】本発明の製造方法に用いる熱可塑性バイン
ダーは、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、フ
ッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、
フッ化ビニリデン−トリクロロフルオロエチレン共重合
体等のフッ素系高分子材料、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチ
ラールなどの汎用樹脂材料、スチレンブタジエン共重合
体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体等のゴム弾性を示す樹脂
材料などが挙げられるが、好ましくは、フッ化ビニリデ
ン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重
合体、フッ化ビニリデン−トリクロロフルオロエチレン
共重合体といったフッ化ビニリデンを主体とするフッ素
系高分子材料である。

【００２０】本発明の製造方法に用いる熱可塑性バイン
ダーは、可塑化して射出成形を効率的にするため可塑剤
を添加することが好ましく、例えば、フタル酸ジメチ
ル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ
ーｎーオクチル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸
エステル類、燐酸トリブチル、燐酸トリフェニル等の燐
酸エステル類、オレイン酸ブチル、アジピン酸ジブチル
などの脂肪酸エステル類、流動パラフィンなど一般の樹
脂加工に用いられるものが挙げられる。可塑剤は可塑化
される側の樹脂によって適宜選択されるべきであるが、
フッ化ビニリデンを主体とするフッ素系高分子材料をバ
インダーとした場合は、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ
ーｎーオクチルが好適である。

【００２１】本発明の製造方法に用いる熱可塑性バイン
ダーは、粉末状、ペレット状、クラム状が好ましく、さ
らに好ましくは粉末状である。本発明の製造方法におい
て混合物とは、電極活物質と熱可塑性バインダーとをプ
ラネタリーミキサー、ディゾルバー、ニーダー、ドラム
ブレンダー、Ｖブレンダー、タープラーミキサー、ヘン
シェルミキサーなどを用いて均一に混合したものをい
い、特に、粉体状の電極活物質と熱可塑性バインダーと
をヘンシェルミキサーで混合することにより得た均一な
混合物が好ましく、導電性助剤を用いる場合は、電極活
物質と熱可塑性バインダーと同時にヘンシェルミキサー
に加えることが好ましい。

【００２２】本発明において溶融又は軟化状態の温度以
上の温度とは、結晶性熱可塑性バインダーにおいては結
晶融点、非結晶性熱可塑性バインダーにおいては、粘性
率が１０¹¹〜１０¹²ボイズ程度まで落ち、流動が認めら
れる温度よりもそれぞれ２０℃〜５０℃高い温度を指
し、好ましくは５０℃以上高い温度である。本発明の製
造方法に用いる金型は、一般の樹脂加工に用いられる様
なゲート部とランナー部とを備えた温度制御可能な金型
であり、射出成形は一般の樹脂加工の技術を採用でき
る。

【００２３】本発明の非水系二次電池に用いられる電極
の製造方法は、異形電池を容易に形成することが可能で
ある。すなわち、従来の、電極活物質を分散してスラリ
ーを調整し、塗工乾燥して得られた電極を用いた二次電
池は、形状が円筒形、または角柱形の電池しか得られ
ず、異形な電池を得ようとすると、異形電極を成形した
後の余剰部分は再利用が不可能な廃材となっていたが、
本発明の製造方法は、電極を金型内に射出成形するた
め、予め電池を搭載する電子機器の形状に合わせた金型
を用いることによって、容易に異形電極を形成すること
が可能である。このように、本発明の製造方法は、従来
のシート状の電極から異形電極を作る場合のように、異
形電極を形成した後の余剰部分がロスになることはな
く、また、射出成形の際に金型のゲート部とランナー部
とに残った部分も、粉砕して再利用することが可能であ
りロスの発生はない。

【００２４】さらに、本発明の製造方法は、金型の形状
により、厚膜化が可能であるから同じ電極活物質を用い
たとしても、従来の二次電池よりもさらに高容量の二次
電池とすることが可能となる。しかも、本発明の製造方
法は、従来の塗工乾燥する方法で用いられる有機溶剤を
用いないため、排気設備と排気ガスの処理設備が不要で
あり、環境への悪影響もなく、コストダウンが図れるも
のである。

【００２５】また、固体電解質を用いた電池のように、
電極中のバインダー量を増量したい場合も、従来であれ
ば、スラリー化のために用いる溶剤に対するバインダー
の溶解量と必要なスラリーの粘度とから増量は難しいも
のであったが、本発明の製造方法は、溶剤へのバインダ
ー樹脂の溶解という制限がないため、任意に増量するこ
とが可能である。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。なお、物性の測定法は下記の通り。（１）放充電量：（ｍＡＨ／ｇ）活物質１ｇあたりの電気量に換算した値。（２）塗膜厚み：（μｍ）充放電試験を実施した塗膜の厚み。塗布基材そのものを
集電体として利用した場合は集電体の厚みを除いた厚
み。（３）効率：（％）充電量に対する放電量の割合を百分率で表示。

【００２７】

【実施例１】電極活物質としてコバルト酸リチウム、導
電性助剤として黒鉛微粉｛ロンザ・ジャパン（株）製｝
とアセチレンブラック｛電気化学工業（株）製｝との等
重量混合物を電極活物質１００重量部に対し５重量部加
えて混合し、電極コンパウンドを作成した。このコンパ
ウンド１００重量部に対し、熱可塑性バインダーとして
ポリフッ化ビニリデン粉末１６重量部とフタル酸ジブチ
ルを２４重量部加えて電極合剤を調合した。

【００２８】得られた電極合剤を９０ｍｍ×５０ｍｍ、
厚さ０．９ｍｍの金型に、スクリュー径２０ｍｍφ、Ｌ
／Ｄ＝２５、型締め圧力２２０トンの射出成形機を用い
射出成形した。射出成形機の温度はＣ１ゾーンを１２０
℃、Ｃ２ゾーンを２００℃、Ｃ３ゾーンを２３０℃と
し、ノズルの温度も２３０℃とした。また金型の温度は
８０℃に設定した。

【００２９】射出成形されたカード状の電極を、塩化メ
チレンに浸漬しフタル酸ジブチルを抽出した。更に抽出
したカード状のシートをロールプレスを通して、電極嵩
密度を上げた。ついで、このカード状の電極を１５ｍｍ
角の正方形に切り出し、充放電のテストを実施した。集
電体としてステンレス箔を用い、対極には金属リチウム
ホイル、市販ポリエチレン製微多孔膜セパレータ｛旭化
成工業（株）製｝を用い、セパレータをはさんで集電体
と本発明の電極とリチウムホイルを圧着し電解液中に浸
漬することによって電気化学セルとした。

【００３０】電解液としては、プロピレンカーボネート
とエチレンカーボネート及びγブチロラクトンの混合液
（体積混合比１／１／２）１リットルあたり１．５モル
の硼フッ化リチウムを加えたものを用いた。充電は電流
密度１ｍＡ／ｃｍ2 で定電流充電し、４．２Ｖに達した
時点で定電圧充電に切り替える方法で行った。また、放
電は１ｍＡ／ｃｍ2 で定電流放電し、３Ｖに達した時点
で放電操作を停止した。

【００３１】

【実施例２】導電性助剤として黒鉛微粉を電極活物質１
００重量部に対し１０重量部加えた以外は実施例１と同
様にして実施した。

【００３２】

【実施例３】電極活物質としてニードルコークス｛興亜
石油（株）製｝を用い、電極活物質１００重量部に対
し、ポリフッ化ビニリデン粉末３０重量部とフタル酸ジ
ブチルを４６重量部加えて電極合剤を調合した以外は実
施例１と同様に実施した。但し、充放電試験の条件は、
充電を電流密度１ｍＡ／ｃｍ2 で定電流充電し、１０ｍ
Ｖに達した時点で定電圧充電に切り替える方法でおこな
った。また、放電は１ｍＡ／ｃｍ2 で定電流放電し、
１．２Ｖに達した時点で放電操作を停止した。

【００３３】

【実施例４】電極活物質としてニードルコークス｛興亜
石油（株）製｝を用い、導電性助剤としてアセチレンブ
ラック｛電気化学工業（株）製｝を用い、電極活物質の
重量と導電性助剤の重量比が９８対２となるように混合
し電極コンパウンドを作成した。この電極コンパウンド
１００重量部に対し、ポリフッ化ビニリデン粉末３０重
量部とフタル酸ジブチルを４６重量部加えて電極合剤を
調合した以外は実施例１と同様に実施した。充放電条件
は、実施例３と同様にして試験した。

【００３４】

【実施例５】ポリエチレン製微多孔膜セパレータの代わ
りに、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの
共重合体よりなるシートを作成して、これに実施例１記
載の電解液と同様の電解液を含浸したゲル状の電解質を
用いた以外は、実施例１と同様に実施した。ただし、電
気化学セル中に新たに電解液を加えることはしなかっ
た。

【００３５】

【実施例６】ポリエチレン製微多孔膜セパレータの代わ
りに、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの
共重合体よりなる独立気泡発泡体を作成して、これに実
施例１記載の電解液と同様の電解液を含浸したゲル状の
電解質を用いた以外は、実施例１と同様に実施した。た
だし、電気化学セル中に新たに電解液を加えることはし
なかった。

【００３６】

【実施例７】ポリエチレン製微多孔膜セパレータの代わ
りに、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの
共重合体よりなる微多孔膜を作成して、これに実施例１
記載の電解液の電解液と同様の電解液を含浸したゲル状
の電解質を用いた以外は、実施例１と同様に実施した。
ただし、電気化学セル中に新たに電解液を加えることは
しなかった。

【００３７】

【実施例８】実施例１で射出成形されたシート電極を再
利用のためペレット状に粉砕し、実施例１記載の電極合
剤１００重量部に対し、該ペレットを１０重量部混合し
たものを電極合剤とした以外は実施例１と同様に実施し
た。

【００３８】

【比較例１】実施例１で用いたコンパウンド１００重量
部に対しポリフッ化ビニリデン７重量部を加え、Ｎメチ
ルピロリドンを溶剤として固形分率６２重量パーセント
のスラリーを調合し、クリアランス２５０μｍのドクタ
ーブレードでアルミ箔上へ塗工し１２０℃の熱風乾燥機
中で乾燥させ電極を得た。得られた電極をロールプレス
を通して、電極嵩密度を上げた。

【００３９】ついで、電極塗膜面が１５ｍｍ角の正方形
になるように成形し、充放電のテストを実施した。対極
には金属リチウムホイル、市販ポリエチレン製微多孔膜
セパレータ｛旭化成工業（株）製｝を用い、セパレータ
をはさんで電極とリチウムホイルを圧着し電解液中に浸
漬することによって電気化学セルとした。電解液は実施
例１記載のものと同様の電解液を用い、充放電の条件も
実施例１に記載の方法を採用した。

【００４０】

【比較例２】電極活物質としてニードルコークス｛興亜
石油（株）製｝を用い、電極活物質１００重量部に対
し、ポリフッ化ビニリデン粉末７重量部を混合し、Ｎメ
チルピロリドンを溶剤として固形分率５４重量パーセン
トのスラリーを調合し、クリアランス２５０μｍのドク
ターブレードで銅箔上へ塗工し１２０℃の熱風乾燥機中
で乾燥させ電極を得た。得られた電極をロールプレスを
通して、電極嵩密度を上げた。この電極塗膜面が１５ｍ
ｍ角の正方形になるように成形し、充放電のテストを実
施した。対極には金属リチウムホイル、市販ポリエチレ
ン製微多孔膜セパレータ｛旭化成工業（株）製｝を用
い、セパレータをはさんで電極とリチウムホイルを圧着
し電解液中に浸漬することによって電気化学セルとし
た。電解液は実施例１記載のものと同様の電解液を用
い、充放電の条件は実施例３に記載の方法を採用した。

【００４１】

【比較例３】実施例１で用いたコンパウンド１００重量
部に対しポリフッ化ビニリデン１５重量部を加え、Ｎメ
チルピロリドンを溶剤として固形分率６２重量パーセン
トのスラリーを調合し、クリアランス２５０μｍのドク
ターブレードでアルミ箔上への塗工を試みたが、粘度が
高く均一な塗膜を得ることができなかった。

【００４２】

【比較例４】実施例１で用いたコンパウンド１００重量
部に対しポリフッ化ビニリデン７重量部を加え、Ｎメチ
ルピロリドンを溶剤として固形分率６２重量パーセント
のスラリーを調合し、クリアランス８００μｍのドクタ
ーブレードでアルミ箔上へ塗工し、１２０℃の熱風乾燥
機中で乾燥させ電極を得たが、得られた電極には大きく
ひびが入り、また塗膜全体が大きく反っており充放電の
試験までは至らなかった。

【００４３】

【比較例５】実施例１で調合した電極合剤を１００℃に
設定した二軸混練機｛東洋精機（株）製の商品名ラボプ
ラストミル｝で混練し混練された分散体の射出成形の可
能性を調べたが、均一な分散体が得られず射出成形不可
能と判断された。表１に実施例１から実施例８、および
比較例１と比較例２の充放電結果を示す。比較例３から
比較例５は前記の通り充放電の評価が可能な電極を得ら
れていないので表中にはない。

【００４４】比較例１および比較例２は、現在のリチウ
ムイオン二次電池で一般に用いられている正極および負
極に相当するため、これらの比較例と実施例とを比較す
ることによって本発明の二次電池用電極の電池への作用
効果が評価できるわけであるが、実施例１から実施例８
のデータは比較例１および比較例２のデータと遜色無い
値が得られていることが分かる。

【００４５】しかも、前述のように、実施例８のデータ
からみてもわかるようにリサイクルが可能かつ、従来の
ようなＮメチルピロリドンといった溶剤を使わないため
排気設備と排気ガスの処理設備が不要であり、高容量化
のための厚膜化が容易であり、金型をあらかじめ所望の
形状に作成しておけば電池を搭載する電子機器の形状に
合わせた異形電極を容易に作成することができるばかり
でなく、リサイクルが可能なため異形電極を作る場合に
仮にロスが発生しても再利用が可能である。例えば、電
池を搭載する電子機器の形状に合わせた異形電極を製造
する場合に、異形電極を成形した後の余剰部分がロスと
して発生した場合に、実施例８にみられるように、異形
電極を成形した後の余剰部分を再利用してロスの発生が
ないようにすることができる。

【００４６】また、電極中のバインダー量を任意にコン
トロールすることが可能となる電極であることがわか
る。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【発明の効果】本発明の製造方法によって得られる非水
系二次電池に用いられる電極は、一旦成形した後に再利
用しても新品と遜色のない電池を得ることができ、従来
のものが不可能であったリサイクルが可能である。ま
た、本発明の製造方法によって得られる非水系二次電池
に用いられる電極は、同じ電極活物質を用いたものと比
較して、容易に高容量の電池とすることができる。

【００４９】本発明の製造方法は、従来のような、Ｎメ
チルピロリドンのような溶剤を使わないため排気設備と
排気ガスの処理設備が不要であり、高容量化のための厚
膜化が容易であり、さらに、金型をあらかじめ所望の形
状に作成しておけば電池を搭載する電子機器の形状に合
わせた異形電極を容易に作成することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非水系二次電池に用いられる電極におい
て、該電極が電極活物質と熱可塑性バインダーとからな
る混合物であり、上記熱可塑性バインダーの溶融又は軟
化状態の温度以上の温度で金型内に射出成形されてなる
ものであることを特徴とする非水系二次電池に用いられ
る電極。
【請求項２】熱可塑性バインダーがフッ素系高分子材
料であることを特徴とする請求項１記載の非水系二次電
池に用いられる電極。
【請求項３】非水系二次電池がリチウムイオン二次電
池であることを特徴とする請求項１記載の非水系二次電
池に用いられる電極。
【請求項４】非水系二次電池に用いられる電極の製造
方法において、電極活物質と熱可塑性バインダーとを混
合物とし、ついで該混合物を上記熱可塑性バインダーの
溶融又は軟化状態の温度以上の温度で金型内に射出成形
することを特徴とする非水系二次電池に用いられる電極
の製造方法。
【請求項５】熱可塑性バインダーがフッ素系高分子材
料であることを特徴とする請求項４記載の非水系二次電
池に用いられる電極の製造方法。
【請求項６】熱可塑性バインダーに射出成形用助剤と
して可塑剤を含有させることを特徴とする請求項４記載
の非水系二次電池に用いられる電極の製造方法。
【請求項７】非水系二次電池がリチウムイオン二次電
池であることを特徴とする請求項４記載の非水系二次電
池に用いられる電極の製造方法。