JPH10302780A - Manufacture of lithium secondary battery - Google Patents

Manufacture of lithium secondary battery

Info

Publication number
JPH10302780A
JPH10302780A JP9128064A JP12806497A JPH10302780A JP H10302780 A JPH10302780 A JP H10302780A JP 9128064 A JP9128064 A JP 9128064A JP 12806497 A JP12806497 A JP 12806497A JP H10302780 A JPH10302780 A JP H10302780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polytetrafluoroethylene
positive electrode
sheet
conductive substrate
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9128064A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoto Akaha
尚登 赤羽
Satoshi Kitagawa
聡 北川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to JP9128064A priority Critical patent/JPH10302780A/en
Publication of JPH10302780A publication Critical patent/JPH10302780A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent cracks of a sheet positive electrode or separation of a coating film from a conductive substrate by manufacturing the sheet positive electrode through the processes where a coating material prepared by adding at least an organic solvent to mixed powder containing polytetrafluoroethylene and agitating and mixing in a wet condition, is applied to the conductive substrate and dried. SOLUTION: A resin, rubber, organic solvent or the like are added to mixed powder containing polytetrafluoroethylene, and then agitated and mixed, to prepare a coating material having each component highly dispersed. The coating material is applied to a conductive substrate, and dried to prepare a sheet type positive electrode film. The polytetrafluoroethylene in the electrode film effectively acts to keep the large bonding strength of each component in the film and the bonding strength of the film to the conductive substrate. Therefore even when a stacked electrode is bent to a circular arc from, the occurrence of a crack on the film or the separation thereof from the conductive substrate is prevented.

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
の製造方法に関し、さらに詳しくは、シート状正極の塗
膜の接着強度が大きいリチウム二次電池の製造方法に関
する。
The present invention relates to a method of manufacturing a lithium secondary battery, and more particularly, to a method of manufacturing a lithium secondary battery having a sheet-like positive electrode having a large adhesive strength.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、正極活物質にバインダーや溶剤
を加えて、分散、攪拌して調製した塗料を導電性基体上
に塗布し、乾燥して、正極活物質などを含有する塗膜を
形成することによって作製したシート状正極と、同様
に、負極活物質にバインダーや溶剤などを加え、分散、
攪拌して調製した塗料を導電性基体上に塗布し、乾燥し
て負極活物質などを含有する塗膜を形成したシート状負
極とをセパレータを介して対向させた積層電極体を渦巻
状などの円弧状に曲げ加工して円筒状または直方体状に
成形した後、有機溶媒系の電解液と共に、電池ケース内
に封入して作製したリチウム二次電池は、単位容量当た
りのエネルギー密度や単位重量当た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 coating prepared by adding a binder or a solvent to a positive electrode active material, dispersing and stirring, is applied on a conductive substrate, and dried to form a coating film containing the positive electrode active material. In the same manner as the sheet-shaped positive electrode produced by the above, a binder or a solvent is added to the negative electrode active material, and dispersed,
A coating prepared by stirring is applied on a conductive substrate, and the laminated electrode body in which a sheet-shaped negative electrode having a coating film containing a negative electrode active material and the like is dried and opposed to each other via a separator is formed into a spiral shape. After being bent into an arc shape and formed into a cylindrical or rectangular parallelepiped shape, the lithium secondary battery produced by encapsulating it in a battery case together with an organic solvent-based electrolyte has an energy density per unit capacity and a unit weight per unit weight. Has a high energy density.

【0003】そして、上記シート状正極やシート状負極
などの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いる。
[0003] The binder used for the sheet-like electrodes such as the above-mentioned sheet-like positive electrode and sheet-like negative electrode has resistance to strong oxidizing action by an active material at the time of charging and chemical stability to an organic solvent-based electrolyte. From the requirements, it is considered that a fluororesin, particularly polytetrafluoroethylene, is suitable.

【0004】このポリテトラフルオロエチレンの形態と
しては、一般に水性ディスパージョンとファインパウダ
ーとがある。前者の水性ディスパージョンは、テトラフ
ルオロエチレンモノマーを原料にして水中で乳化重合に
よって造られたテトラフルオロエチレンの水分散液に、
さらに界面活性剤などを添加することによって調製され
たポリテトラフルオロエチレンの水性ディスパージョン
であり、後者のファインパウダーは、上記のポリテトラ
フルオロエチレンの水分散液を凝析することによって得
られたポリテトラフルオロエチレンの微粉末である。
[0004] The form of the polytetrafluoroethylene generally includes an aqueous dispersion and a fine powder. The aqueous dispersion of the former is an aqueous dispersion of tetrafluoroethylene produced by emulsion polymerization in water using tetrafluoroethylene monomer as a raw material,
Further, an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene prepared by adding a surfactant or the like, and the latter fine powder is a polytetrafluoroethylene obtained by coagulating the aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene. It is a fine powder of tetrafluoroethylene.

【0005】これら2種のポリテトラフルオロエチレン
のうち、電極のバインダーとして主として用いられるの
はポリテトラフルオロエチレンの水性ディスパージョン
である。このポリテトラフルオロエチレンの水性ディス
パージョンは平均粒径0.1〜0.5μm程度のポリテ
トラフルオロエチレン粒子が水中に分散した高度分散液
であり、活物質や電子伝導助剤などと混合することによ
って各材料が均一に分散した塗料を得ることができると
いう長所を有している。
[0005] Among these two kinds of polytetrafluoroethylene, an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene is mainly used as a binder for an electrode. This aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene is a highly dispersed liquid in which polytetrafluoroethylene particles having an average particle size of about 0.1 to 0.5 μm are dispersed in water, and may be mixed with an active material, an electron conduction aid, and the like. Therefore, it is possible to obtain a coating material in which each material is uniformly dispersed.

【0006】[0006]

【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の水性ディスパージョンは活
物質などと混合して塗料を調製したときに、塗料の粘度
特性がチキソトロピー性を持たず、流動性が乏しいた
め、導電性基体上に塗膜を効率良く形成することが難し
く、特に正極においては、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、前述し
た円弧状に曲げ加工して円筒状または直方体状の成形体
を形成することができない。
However, when the above aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene is mixed with an active material to prepare a coating, the viscosity of the coating does not have thixotropy and the flowability is poor. Therefore, it is difficult to efficiently form a coating film on the conductive substrate. Particularly, in the case of the positive electrode, the adhesion between the coating film formed by applying the above coating material on the conductive substrate and drying and the conductive substrate is low. Since the coating film is weak and the coating film easily peels off from the conductive substrate, it is not possible to form a cylindrical or rectangular parallelepiped molded body by bending the film into the above-described arc shape.

【0007】そこで、バインダーとしてポリテトラフル
オロエチレンの水性ディスパージョンを用いてシート状
電極を作製するにあたり、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ルメチルセルロース
の水溶液を加えて混練した後、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り塗
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、乾燥することによって導電
性基体との接着強度が優れた塗膜を得ることができた
と、報告されている。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
0〜1700、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。
Therefore, when producing a sheet-like electrode using an aqueous dispersion of 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. Then, an aqueous solution of carboxymethylcellulose is added as a viscous agent to the mixture and kneaded, and then a dispersion of polytetrafluoroethylene is added and kneaded to prepare a paint, and the paint is formed into a film-shaped conductive material such as a rolled aluminum foil. It has been reported that a coating film having excellent adhesion strength to a conductive substrate could be obtained by applying the composition on a conductive substrate and drying. JP-A-4-267054 discloses that polytetrafluoroethylene and a polymerization degree of 100 are used.
A method using a combination of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 0 to 1700 and a degree of saponification of 93 to 96 mol% has been proposed.

【0008】さらに、上記公報には、粘性剤として上述
したカルボキシ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。
Further, in the above publication, besides the above-mentioned carboxymethylcellulose and polyvinyl alcohol, cellulose resins such as methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose, and sodium polyacrylate can be used as the viscosity agent. It is described.

【0009】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、正極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ときほ
ど生じやすく、たとえば、正極活物質としてリチウムニ
ッケル酸化物を用いた場合には、電池容量が1/10以
下にまで低下するという問題があった。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 positive electrode active material. There was a problem that occurs. This phenomenon is more likely to occur when a positive electrode active material that provides a high capacity is used. For example, when lithium nickel oxide is used as the positive electrode active material, there is a problem that the battery capacity is reduced to 1/10 or less. there were. 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.

【0010】一方、ポリテトラフルオロエチレンのファ
インパウダーは、塗料調製用の溶剤として、水やアルコ
ール以外に有機溶剤を使用することが可能であり、しか
も電池特性を低下させる原因となる界面活性剤などの添
加を少なくすることができるので、正極活物質中のリチ
ウムが水やアルコールに溶出して水やアルコールと反応
し、電池特性を低下させるのを防止することができる。
また、ポリテトラフルオロエチレンのファインパウダー
の使用によって、水との相溶性が悪い、たとえばケトン
系とかトルエンなどの低沸点有機溶剤を使用できるの
で、塗料の塗布、乾燥工程での生産性の向上が可能にな
る。
On the other hand, polytetrafluoroethylene fine powder can use an organic solvent in addition to water and alcohol as a solvent for preparing a coating material, and furthermore, a surfactant or the like which causes deterioration of battery characteristics. Therefore, it is possible to prevent lithium in the positive electrode active material from being eluted into water or alcohol and reacting with water or alcohol to lower the battery characteristics.
In addition, the use of fine powder of polytetrafluoroethylene makes it possible to use low-boiling organic solvents such as ketones and toluene, which have poor compatibility with water. Will be possible.

【0011】しかし、このポリテトラフルオロエチレン
のファインパウダーを用いて塗料を調製する場合は、ポ
リテトラフルオロエチレンのディスパージョンに代え
て、ポリテトラフルオロエチレンの有機溶剤分散液が必
要となる。
However, when a paint is prepared using this polytetrafluoroethylene fine powder, a dispersion of an organic solvent of polytetrafluoroethylene is required in place of the dispersion of polytetrafluoroethylene.

【0012】そこで、そのようなポリテトラフルオロエ
チレンの有機溶剤分散液を得るため、ポリテトラフルオ
ロエチレンのファインパウダーを適当な有機溶剤に高度
分散させようとして強く攪拌すると、ポリテトラフルオ
ロエチレンの粒子相互が摺れ合ってフィブリル繊維化し
て絡まってしまう。このようなポリテトラフルオロエチ
レンがフィブリル繊維化した分散液は流動性に乏しいガ
ム状の固溶体であるため、それを用いての塗料調製は不
可能である。
In order to obtain such a dispersion of polytetrafluoroethylene in an organic solvent, the fine powder of polytetrafluoroethylene is vigorously stirred to highly disperse it in an appropriate organic solvent. Are rubbed and fibril fibers are entangled. Since such a dispersion in which polytetrafluoroethylene is converted into fibril fibers is a gum-like solid solution having poor fluidity, it is impossible to prepare a coating material using the same.

【0013】一方、フィブリル繊維化を防止するため、
弱く攪拌すると、ポリテトラフルオロエチレンのファイ
ンパウダーの二次粒子を完全に一次粒子まで分散するこ
とができないという問題がある。そして、そのようなポ
リテトラフルオロエチレンのファインパウダーの二次粒
子が残ったポリテトラフルオロエチレンの分散液を用い
てシート状電極を作製した場合には、バインダーとして
働くポリテトラフルオロエチレンが少ないため、塗膜と
導電性基体との接着強度が低下するという問題があっ
た。
On the other hand, in order to prevent fibril fiber formation,
If the stirring is weak, there is a problem that the secondary particles of the polytetrafluoroethylene fine powder cannot be completely dispersed to the primary particles. And when a sheet-like electrode is produced using a dispersion of polytetrafluoroethylene in which the secondary particles of such fine powder of polytetrafluoroethylene remain, since there is little polytetrafluoroethylene acting as a binder, There is a problem that the adhesive strength between the coating film and the conductive substrate is reduced.

【0014】また、攪拌容器にポリテトラフルオロエチ
レンのファインパウダーと活物質や粘性剤などを投入
し、攪拌して塗料を調製する方法でも、強く攪拌すると
ポリテトラフルオロエチレンの粒子相互が摺れ合ってフ
ィブリル繊維化し、流動性に乏しいガム状の固溶体とな
って塗布ができなくなる。一方、フィブリル繊維化を防
止するために弱く攪拌すると、塗料中にポリテトラフル
オロエチレンのファインパウダーの二次粒子が残ってし
まい、この塗料を導電性基体上に塗布し、乾燥して作製
したシート状電極では、塗膜の接着強度が低いという問
題があった。
Also, in a method in which fine powder of polytetrafluoroethylene, an active material, a viscous agent, and the like are charged into a stirring vessel and a coating is prepared by stirring, the particles of the polytetrafluoroethylene are rubbed with each other when strongly stirring. It becomes fibril fibril and becomes a gum-like solid solution with poor fluidity, making it impossible to apply. On the other hand, if agitated weakly to prevent fibril fiberization, secondary particles of fine powder of polytetrafluoroethylene remain in the paint, and the paint was applied on a conductive substrate and dried to prepare a sheet. In the shape of the electrode, there is a problem that the adhesive strength of the coating film is low.

【0015】特に限られた電池の容積内において、でき
る限り電池容量を大きくするために前述した積層電極体
を円弧状に曲げ加工して円筒状または直方体状に成形す
る際に成形体の円弧を小さくしようとすると、上記のよ
うな塗膜の接着強度が低いシート状電極では塗膜にクラ
ックが発生したり、塗膜の導電性基体からの剥離が生じ
るという問題があった。
In order to increase the battery capacity as much as possible within a limited battery volume, the above-mentioned laminated electrode body is bent into an arc shape and formed into a cylindrical or rectangular parallelepiped shape. If it is attempted to reduce the size, there is a problem that cracks occur in the coating film or the coating film peels off from the conductive substrate in the case of a sheet-like electrode having a low adhesion strength of the coating film as described above.

【0016】従って、本発明は、ポリテトラフルオロエ
チレンのファインパウダーをバインダーとして用い、特
に塗膜のクラック発生や塗膜の導電性基体からの剥離が
生じやすいシート状正極の塗膜の接着強度を高め、シー
ト状正極の塗膜のクラック発生や塗膜の導電性基体から
の剥離を防止して、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, the present invention uses a fine powder of polytetrafluoroethylene as a binder to reduce the adhesive strength of a coating film of a sheet-shaped positive electrode, particularly in which cracking of the coating film and peeling of the coating film from the conductive substrate are likely to occur. An object of the present invention is to provide a high-capacity lithium secondary battery by preventing the occurrence of cracks in the coating film of the sheet-shaped positive electrode and peeling of the coating film from the conductive substrate.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため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
有する塗膜を形成したシート状正極を有し、上記シート
状正極のバインダーが少なくともポリテトラフルオロエ
チレンと、有機溶剤に可溶の樹脂またはゴムを含有する
リチウム二次電池の製造にあたり、あらかじめポリテト
ラフルオロエチレンのファインパウダーに少なくとも正
極活物質を添加し乾式で攪拌混合してポリテトラフルオ
ロエチレン含有合剤粉末を調製し、このポリテトラフル
オロエチレン含有合剤粉末に少なくとも有機溶剤を添加
し湿式で攪拌混合して調製した塗料を導電性基体上に塗
布し、乾燥して塗膜を形成する工程を経てシート状正極
を作製することにより、上記課題を解決したものであ
る。
Means for Solving the Problems The present invention has been made as a result of conducting various studies to solve the above problems.
A sheet-shaped positive electrode on which a coating containing at least a positive electrode active material and a binder is formed on a conductive substrate, wherein the binder of the sheet-shaped positive electrode includes at least polytetrafluoroethylene and a resin or rubber soluble in an organic solvent. In the production of a lithium secondary battery containing polytetrafluoroethylene, at least the positive electrode active material is added in advance to fine powder of polytetrafluoroethylene, and the mixture is stirred and mixed in a dry manner to prepare a polytetrafluoroethylene-containing mixture powder. The above-mentioned problem is caused by preparing a sheet-shaped positive electrode through a process of adding at least an organic solvent to the mixture powder, stirring and mixing in a wet manner, and coating the prepared coating material on a conductive substrate, and drying and forming a coating film. Is solved.

【0018】すなわち、本発明におけるポリテトラフル
オロエチレン含有合剤粉末は、ポリテトラフルオロエチ
レンのファインパウダーに、少なくとも正極活物質を添
加して乾式で混合攪拌することによって調製されたもの
であるから、ポリテトラフルオロエチレン粒子の間に正
極活物質などの粉末粒子が介在しているので、ポリテト
ラフルオロエチレンの粒子相互が摺れ合ってフィブリル
繊維化して絡まるのが防止される。しかも、正極活物質
などの固体粒子がポリテトラフルオロエチレンの二次粒
子を一次粒子に解散させながら同時に混合されるので、
各材料粒子が高度に分散したポリテトラフルオロエチレ
ン含有合剤粉末が得られる。
That is, the polytetrafluoroethylene-containing mixture powder in the present invention is prepared by adding at least the positive electrode active material to polytetrafluoroethylene fine powder and mixing and stirring in a dry system. Since the powder particles such as the positive electrode active material are interposed between the polytetrafluoroethylene particles, it is possible to prevent the particles of the polytetrafluoroethylene from sliding with each other to form fibril fibers and to be entangled. Moreover, since the solid particles such as the positive electrode active material are simultaneously mixed while dissolving the secondary particles of polytetrafluoroethylene into the primary particles,
A polytetrafluoroethylene-containing mixture powder in which each material particle is highly dispersed is obtained.

【0019】また、このポリテトラフルオロエチレン含
有合剤粉末に、樹脂またはゴムや有機溶剤などを加えて
攪拌混合することによって、各材料が高度に分散した塗
料が得られ、この塗料を導電性基体上に塗布し、乾燥し
て作製したシート状正極の塗膜は、ポリテトラフルオロ
エチレンが有効に作用しているので、塗膜中の正極材料
間の接着強度や塗膜の導電性基体への接着強度が大き
く、従って、積層電極体を円弧状に曲げ加工して円筒状
または直方体状に成形する際にも、塗膜にクラックが発
生したり、塗膜が導電性基体から剥離するのが防止され
る。
Further, a resin or rubber, an organic solvent, or the like is added to the polytetrafluoroethylene-containing powder mixture and mixed with stirring to obtain a coating material in which each material is highly dispersed. The coating film of the sheet-shaped positive electrode, which was coated and dried on the top, was treated with polytetrafluoroethylene effectively, so the adhesive strength between the positive electrode materials in the coating film and the coating film on the conductive substrate The adhesive strength is high, and therefore, even when the laminated electrode body is bent into an arc shape and formed into a cylindrical or rectangular parallelepiped shape, cracks are generated in the coating film and the coating film does not peel off from the conductive substrate. Is prevented.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明において、ポリテトラフル
オロエチレンのファインパウダーとしては、平均粒径
0.1〜0.5μmの一次粒子が集合して粒径が約10
0μm程度以下の二次粒子を形成したものが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, a fine powder of polytetrafluoroethylene having an average particle diameter of about 0.1 to 0.5 .mu.
What formed the secondary particle of about 0 micrometer or less is preferable.

【0021】上記ポリテトラフルオロエチレンとバイン
ダーを構成する有機溶剤に可溶の樹脂としては、たとえ
ば、ポリビニルブチラール、ポリエチレングリコール、
ヒドロキシプロピルセルロース、ポリフッ化ビニリデン
などを用いることができる。また、ゴムとしては、たと
えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴムなどを用いる
ことができる。これら樹脂またはゴムはそれぞれ単独で
用いてもよいし、また2種以上を併用してもよい。さら
に、他の樹脂やゴムと併用してもよい。上記有機溶剤に
可溶の樹脂またはゴムはあらかじめ有機溶剤に溶解する
か、あるいは有機溶剤と共に塗料調製時に上記ポリテト
ラフルオロエチレン含有合剤粉末に加えて混合してもよ
いし、また上記ポリテトラフルオロエチレン含有合剤粉
末の調製時にポリテトラフルオロエチレンなどと一緒に
混合しておいてもよい。
Examples of the resin soluble in polytetrafluoroethylene and the organic solvent constituting the binder include polyvinyl butyral, polyethylene glycol, and the like.
Hydroxypropyl cellulose, polyvinylidene fluoride and the like can be used. Further, as the rubber, for example, ethylene-propylene-diene rubber or the like can be used. These resins or rubbers may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, you may use together with another resin or rubber. The resin or rubber soluble in the organic solvent may be dissolved in the organic solvent in advance, or may be added to the polytetrafluoroethylene-containing powder mixture and mixed with the organic solvent at the time of preparing the coating material, or may be mixed with the polytetrafluoroethylene. When the ethylene-containing mixture powder is prepared, it may be mixed with polytetrafluoroethylene or the like.

【0022】本発明において、上記ポリテトラフルオロ
エチレンと有機溶剤に可溶の樹脂またはゴムとの混合比
率としては、ポリテトラフルオロエチレンが5〜95重
量%、特に10〜90重量%で、有機溶剤に可溶の樹脂
またはゴムが5〜95重量%、特に10〜90重量%で
あることが好ましい。また、シート状正極の塗膜中にお
けるバインダーの含有量としては0.2〜20重量%、
特に0.5〜10重量%であることが好ましい。
In the present invention, the mixing ratio of the polytetrafluoroethylene to the resin or rubber soluble in the organic solvent is 5 to 95% by weight, especially 10 to 90% by weight of the polytetrafluoroethylene. It is preferable that the resin or rubber soluble in water is 5 to 95% by weight, particularly 10 to 90% by weight. Further, the content of the binder in the coating film of the sheet-shaped positive electrode is 0.2 to 20% by weight,
In particular, the content is preferably 0.5 to 10% by weight.

【0023】塗料の調製にあたり使用する溶剤として
は、上記バインダーを構成する樹脂またはゴムを溶解さ
せる有機溶剤であればよく、この有機溶剤は、樹脂やゴ
ムの種類に応じて適宜選択採用することが好ましく、た
とえば、樹脂がポリビニルブチラールやポリエチレング
リコールの場合にはシクロヘキサノンとトルエンとの混
合溶剤が適しており、樹脂がヒドロキシプロピルセルロ
ースの場合にはジオキサンが適しており、樹脂がポリフ
ッ化ビニリデンの場合にはN−メチルピロリドンが適し
ており、ゴムがエチレン−プロピレン−ジエンゴムの場
合にはトルエンが適している。ただし、これらは例示に
すぎず、それらのみに限定されるものではない。
The solvent used in preparing the paint may be any organic solvent that dissolves the resin or rubber constituting the binder, and the organic solvent may be appropriately selected and employed according to the type of the resin or rubber. Preferably, for example, when the resin is polyvinyl butyral or polyethylene glycol, a mixed solvent of cyclohexanone and toluene is suitable, when the resin is hydroxypropyl cellulose, dioxane is suitable, and when the resin is polyvinylidene fluoride, Is preferably N-methylpyrrolidone, and when the rubber is ethylene-propylene-diene rubber, toluene is suitable. However, these are merely examples, and the present invention is not limited thereto.

【0024】本発明において、ポリテトラフルオロエチ
レン含有合剤粉末を乾式で攪拌混合して調製するにあた
り、攪拌混合機としては、たとえば、ニーダー、プラネ
タリミキサーなどを使用することができる。また、塗料
の調製にあたり、このポリテトラフルオロエチレン含有
合剤粉末に有機溶剤などを加えて湿式で攪拌混合するた
めの攪拌混合機としては、たとえば、ボールミル、サン
ドグラインドミル、ホモジナイザーミキサーなどを使用
することができる。
In the present invention, for preparing the polytetrafluoroethylene-containing mixture powder by stirring under dry conditions, for example, a kneader or a planetary mixer can be used as the stirring mixer. Further, in preparing the coating material, as a stirring mixer for adding an organic solvent and the like to the polytetrafluoroethylene-containing mixture powder and stirring and mixing in a wet manner, for example, a ball mill, a sand grind mill, a homogenizer mixer, or the like is used. be able to.

【0025】本発明において、正極活物質としては、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(これらは、通常、それぞれ、Li
NiO2 、LiCoO2 、LiMn2 4 などで表す
が、これらのLiとNiの比、LiとCoの比、Liと
Mnの比は化学量論組成からずれている場合が多い)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溶体として用い
られる。本発明においては、特に高容量化が期待できる
リチウムニッケル酸化物を用いた場合でも劣化を防止す
ることができるので、高容量のリチウム二次電池を得る
ことができる。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、アセチレンブラ
ック、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 the present invention, as the positive electrode active material, lithium nickel oxide, lithium cobalt oxide, and lithium manganese oxide (these are usually Li
LiO, such as NiO 2 , LiCoO 2 , and LiMn 2 O 4 , wherein the ratio of Li to Ni, the ratio of Li to Co, and the ratio of Li to Mn often deviate from the stoichiometric composition. The contained composite metal oxide is used alone or as a mixture of two or more thereof, or as a solid solution thereof. In the present invention, deterioration can be prevented even when a lithium nickel oxide, which can be expected to have a high capacity, is used, so that a high-capacity lithium secondary battery can be obtained. In preparing the positive electrode, an electron conduction aid such as flaky graphite, acetylene black, and carbon black can be added to the positive electrode active material as needed.

【0026】正極は、たとえば、上記正極活物質を含
み、必要に応じて上記の電子伝導助剤を含み、上記ポリ
テトラフルオロエチレンのファインパウダーや有機溶剤
に可溶の樹脂またはゴムをバインダーとして含み特定の
態様で調製された塗料を導電性基体上に塗布し、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。本発
明において、この導電性基体上に塗膜を形成するとは、
導電性基体の一方の面に塗膜を形成する場合のみなら
ず、導電性基体の両面に塗膜を形成する場合も含んでい
る。
The positive electrode contains, for example, the above-mentioned positive electrode active material, the above-mentioned electron conduction aid as required, and the above-mentioned polytetrafluoroethylene fine powder or a resin or rubber soluble in an organic solvent as a binder. The coating is prepared by applying a coating prepared in a specific embodiment on a conductive substrate, drying the coating, and forming a coating film containing at least a positive electrode active material and a binder on the conductive substrate. In the present invention, to form a coating film on the conductive substrate,
This includes not only the case where a coating film is formed on one surface of the conductive substrate but also the case where a coating film is formed on both surfaces of the conductive substrate.

【0027】また、本発明において、負極活物質として
は、たと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とがある。上記リチウム合金と
しては、たとえばリチウム−アルミニウム、リチウム−
鉄、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、たとえば乱層
構造を有する炭素繊維、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, for example, lithium metal or a lithium-containing compound is used as the negative electrode active material, and the lithium-containing compound includes a lithium alloy and other compounds. Examples of the lithium alloy include lithium-aluminum and lithium-
Examples include alloys of lithium and other metals such as iron, lithium-bismuth, lithium-indium, lithium-gallium, and lithium-indium-gallium. Examples of the lithium-containing compound other than the lithium alloy include carbon fiber and graphite having a turbostratic structure. Some of these do not contain lithium at the time of manufacture,
When acting as a negative electrode active material, lithium is contained by chemical means and electrochemical means.

【0028】負極は、たとえば、上記負極活物質に、必
要に応じて、たとえば鱗片状黒鉛、アセチレンブラッ
ク、カーボンブラックなどの電子伝導助剤を添加し、さ
らに、たとえばポリビニリデンフルオライド、ポリテト
ラフルオロエチレン、エチレン−プロピレン−ジエンゴ
ム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。ただし、
負極の作製方法は上記方法に限られることなく、他の方
法を採用してもよい。また、負極の作製にあたり、その
塗料を正極の場合と同様の方法によって調製してもよ
い。
For the negative electrode, for example, an electron conduction aid such as flake graphite, acetylene black, carbon black or the like is added to the negative electrode active material, if necessary, and further, for example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoro A binder such as ethylene and ethylene-propylene-diene rubber is added, a solvent is further added, and a paint is prepared by mixing. The paint is applied to a conductive substrate, dried, and formed through a process of forming a coating film. You. However,
The method for manufacturing the negative electrode is not limited to the above method, and another method may be adopted. In preparing the negative electrode, the paint may be prepared by the same method as in the case of the positive electrode.

【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、たとえば、押出しコー
ター、リバースローラー、ドクターブレード、アプリケ
ーターなどをはじめ、各種の塗布方法を用いることがで
きる。
In the present invention, as a method of applying the above-mentioned coating material to the conductive substrate, various coating methods such as an extrusion coater, a reverse roller, a doctor blade, an applicator and the like can be used.

【0030】本発明において、シート状正極、シート状
負極などのシート状電極の導電性基体としては、たとえ
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
薄板状に加工した箔などが用いられる。
In the present invention, as a conductive substrate of a sheet-like electrode such as a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode, for example, a metallic conductive material such as aluminum, stainless steel, titanium, copper, etc. Metal or foil processed into a thin plate shape is used.

【0031】電解液としては、たとえば、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、たとえば、LiCF3 SO3 、LiC4 9
3 、LiClO4 、LiPF6 、LiBF4 などの電
解質を単独でまたは2種以上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 electrolyte 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, for example, LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 S
An organic solvent-based electrolyte prepared by dissolving an electrolyte such as O 3 , LiClO 4 , LiPF 6 , or LiBF 4 alone or in combination of two or more is used.

【0032】セパレータとしては、たとえば、厚さ10
〜50μmで、開孔率30〜70%の微多孔性ポリエチ
レンフィルムまたは微多孔性ポリプロピレンフィルムな
どが好適に用いられる。
As the separator, for example, a thickness of 10
A microporous polyethylene film or a microporous polypropylene film having a porosity of 30 to 70% and a pore size of 5050 μm is preferably used.

【0033】電池は、たとえば、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をセパレータを介
して対向させた積層電極体を渦巻状などの円弧状に曲げ
加工して円筒状または直方体状に成形した後、該電極体
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 formed, for example, by bending a laminated electrode body in which a sheet-shaped positive electrode and a sheet-shaped negative electrode produced as described above are opposed to each other with a separator interposed therebetween, into a circular shape such as a spiral shape, or the like. After molding into a rectangular parallelepiped shape, the electrode body is inserted into 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、塗料の調製、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, preparation of a paint, 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 ) were heat-treated to synthesize lithium nickel oxide. This 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、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70
0℃で20時間加熱して焼成することによってリチウム
ニッケル酸化物を合成した。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), it was mixed while pulverizing. This was preheated at 500 ° C. for 2 hours in an oxygen (O 2 ) gas stream, and then heated to 700 ° C. at a heating rate of 50 ° C./h or less.
By heating at 0 ° C. for 20 hours and firing, lithium nickel oxide was synthesized. Since the synthesized lithium nickel oxide is weak against moisture, handling such as pulverization was performed in an argon gas atmosphere.

【0038】塗膜の調製 ポリテトラフルオロエチレン含有合剤粉末の調製を経
て、下記の割合で正極活物質としてリチウムニッケル酸
化物、電子伝導助剤として鱗片状黒鉛、バインダーとし
てポリテトラフルオロエチレンのファインパウダーなど
を含む塗料を調製した。使用したポリテトラフルオロエ
チレンのファインパウダーの一次粒子の平均粒径は0.
1μmで、二次粒子の平均粒径は6μmであった。
Preparation of Coating Film After the preparation of the polytetrafluoroethylene-containing mixture powder, the following ratios of lithium nickel oxide as the positive electrode active material, flaky graphite as the electron conduction aid, and polytetrafluoroethylene fine powder as the binder were used. A paint containing powder and the like was prepared. The average particle size of the primary particles of the used polytetrafluoroethylene fine powder was 0.1.
At 1 μm, the average particle size of the secondary particles was 6 μm.

【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のファインパウダー 3重量部 ポリビニルブチラール(平均重合度1800) 0.5重量部 ポリエチレングリコール(平均分子量500000) 0.5重量部Lithium nickel oxide 90 parts by weight Flake graphite 6 parts by weight Fine powder of polytetrafluoroethylene 3 parts by weight Polyvinyl butyral (average degree of polymerization 1800) 0.5 parts by weight Polyethylene glycol (average molecular weight 500000) 0.5 parts by weight Department

【0040】まず、リチウムニッケル酸化物90重量部
と鱗片状黒鉛6重量部とポリテトラフルオロエチレンの
ファインパウダー3重量部を加え、プラネタリミキサー
で乾式で攪拌混合することによってポリテトラフルオロ
エチレン含有合剤粉末Aを調製した。これとは別に、ポ
リビニルブチラール0.5重量部とポリエチレングリコ
ール0.5重量部をシクロヘキサノンとトルエンとの重
量比1:1の混合溶剤9重量部に溶解して濃度10%の
樹脂液を調製した。
First, 90 parts by weight of lithium nickel oxide, 6 parts by weight of flaky graphite and 3 parts by weight of fine powder of polytetrafluoroethylene were added, and the mixture was mixed by dry stirring with a planetary mixer to obtain a polytetrafluoroethylene-containing mixture. Powder A was prepared. Separately, 0.5 parts by weight of polyvinyl butyral and 0.5 parts by weight of polyethylene glycol were dissolved in 9 parts by weight of a mixed solvent of cyclohexanone and toluene in a weight ratio of 1: 1 to prepare a resin solution having a concentration of 10%. .

【0041】そして、塗料は、上記ポリテトラフルオロ
エチレン含有合剤粉末Aと、上記樹脂液と、追加溶剤と
してのシクロヘキサノンとトルエンとの重量比1:1の
混合溶剤31重量部とを投入し、湿式で攪拌混合するこ
とによって調製した。
The coating material was charged with the polytetrafluoroethylene-containing mixture powder A, the resin solution, and 31 parts by weight of a mixed solvent of cyclohexanone and toluene as an additional solvent in a weight ratio of 1: 1. It was prepared by wet stirring and mixing.

【0042】塗膜の形成 上記で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80μmで、全厚が
180μmのシート状正極を作製した。
Formation of Coating Film The coating material obtained above was applied on an aluminum foil having a thickness of 20 μm using an applicator, and dried at 100 to 120 ° C. to form a coating film. Similarly, the above-mentioned paint was applied to the back surface side of the aluminum 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 was 110 μm. Then, the electrode body was roll-pressed to produce a sheet-like positive electrode having a coating thickness on one side of 80 μm and a total thickness of 180 μm.

【0043】(2)負極の作製 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ビニリデンフルオライド(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 A synthetic graphite (synthesized at 2800 ° C.) was used as the negative electrode active material, and polyvinylidene fluoride was used as the binder (however, it was previously dissolved in N-methylpyrrolidone and used as a 12% concentration solution). Was used to prepare paints containing them in the following proportions.

【0044】 人造黒鉛(2800℃で合成) 90重量部 ポリビリニデンフルオライド 10重量部Artificial graphite (synthesized at 2800 ° C.) 90 parts by weight Polyvinylidene fluoride 10 parts by weight

【0045】上記の負極塗膜形成用材料を攪拌混合して
負極塗膜形成用塗料を調製し、該塗料を厚さ18μmの
銅箔上にアプリケーターを用いて塗布し、100〜12
0℃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、乾燥して塗膜を形成した後、さ
らに100℃で8時間真空乾燥した。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、
この電極をロールプレスして、片面の塗膜厚みが80μ
m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になるように
塗膜密度を調整した。
The above-mentioned material for forming a negative electrode coating film was stirred and mixed to prepare a coating material for forming a negative electrode coating film, and the coating material was applied on a copper foil having a thickness of 18 μm using an applicator.
It was dried at 0 ° C. to form a coating film. Similarly, the above-mentioned paint was applied to the back side of the copper foil and dried to form a coating film, and then vacuum dried at 100 ° C. for 8 hours. The thickness of the coating on one side of the electrode body after drying was 110 μm. And
This electrode was roll-pressed and the coating thickness on one side was 80μ.
m, a sheet-shaped negative electrode having a total thickness of 178 μm was prepared. 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.

【0046】(3)電解液 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1mol/lの
LiPF6 を溶解した有機溶媒系の電解液を調製した。
(3) Electrolyte An organic solvent-based electrolyte was prepared by dissolving 1 mol / l of LiPF 6 in a mixed solvent of ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate (mixing ratio was 1: 1 by volume).

【0047】(4)筒形電池の組立て シート状正極を幅28mm×長さ220mmの帯状に切
断し、シート状負極を幅30mm×長さ260mmの帯
状に切断した。そして、シート状正極の塗膜の一部を剥
がして金属箔を露出させた部分に、アルミニウム製のリ
ード体を超音波溶接し、同様に、シート状負極の一部を
剥がして金属箔を露出させた部分に銅製のリード体を抵
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積層体電極
とし、それを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に挿入
した。この渦巻状電極体のシート状正極の最小巻回径は
3.7mmであった。
(4) Assembly of Cylindrical Battery The sheet-shaped positive electrode was cut into a strip having a width of 28 mm and a length of 220 mm, and the sheet-shaped negative electrode was cut into a strip having a width of 30 mm and a length of 260 mm. Then, a part of the coating film of the sheet-shaped positive electrode was peeled off, and a lead made of aluminum was ultrasonically welded to a portion where the metal foil was exposed, and similarly, a part of the sheet-shaped negative electrode was peeled off to expose the metal foil. A lead member made of copper is resistance-welded to the portion thus formed, and a band-shaped separator made of a microporous polypropylene film having a thickness of 25 μm and a porosity of 50% is interposed between the sheet-shaped positive electrode and the sheet-shaped negative electrode. An electrode, and spirally winding it to produce a spiral electrode body,
The spiral electrode body was inserted into a battery case made of stainless steel. The minimum winding diameter of the sheet-shaped positive electrode of the spiral electrode body was 3.7 mm.

【0048】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、ついで、溝を形成し
た後、封口板と正極側のリード体を溶接した。そして、
このような工程を経て作製された電極などを内填する缶
体を60℃で10時間真空乾燥した後、乾燥雰囲気中で
上記の電解液を2ml注入した後、封口して図1に示す
R5形リチウム二次電池(外径:14.95mm、高
さ:39.7mmの筒形リチウム二次電池)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, the insulator is inserted into the opening of the battery case, and a groove is formed. The plate and the lead body on the positive electrode side were welded. And
After vacuum-drying the can body in which the electrodes and the like manufactured through such a process are filled at 60 ° C. for 10 hours, 2 ml of the above-mentioned electrolyte solution is injected in a dry atmosphere, and the container is sealed and R5 shown in FIG. A lithium secondary battery (cylindrical lithium secondary battery having an outer diameter of 14.95 mm and a height of 39.7 mm) was manufactured.

【0049】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の作製にあたって使
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、これらの正極1と負極2はセパレータ3を
介して、渦巻状に巻回され、渦巻状電極体として上記の
電解液4と共に電池ケース5内に収容されている。
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 in manufacturing the positive electrode 1 or the negative electrode 2 in order to avoid complication. The positive electrode 1 and the negative electrode 2 are spirally wound with a separator 3 interposed therebetween, and are housed in a battery case 5 together with the above-mentioned electrolytic solution 4 as a spiral electrode body.

【0050】電池ケース5はステンレス鋼製で、負極端
子を兼ねており、この電池ケース5の底部には前記渦巻
状電極体の収容に先立って、ポリテトラフルオロエチレ
ンからなる絶縁体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からなる絶縁体7が配
置されている。
The battery case 5 is made of stainless steel and also serves as a negative electrode terminal. An insulator 6 made of polytetrafluoroethylene is arranged at the bottom of the battery case 5 prior to housing the spiral electrode body. An insulator 7 made of polytetrafluoroethylene is also arranged on the inner peripheral portion of the battery case 5.

【0051】封口体8はステンレス鋼製で、この封口板
8の中央部にはガス通気孔8が設けられている。環状パ
ッキング9はポリプロピレン製で、上記封口板8の周縁
部上に配置され、可撓性薄板10はチタン製で、円板状
であって、その周縁部が上記環状パッキング9上に配置
され、熱変形部材11は環状でポリプロピレン製であっ
て、上記可撓性薄板10上に配置されている。そして、
この熱変形部材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 sealing member 8 is made of stainless steel, and a gas vent 8 is provided in the center of the sealing plate 8. The annular packing 9 is made of polypropylene and is arranged on the peripheral edge of the sealing plate 8. The flexible thin plate 10 is made of titanium and has a disk shape, and the peripheral edge is arranged on the annular packing 9. The heat deformable member 11 is annular and made of polypropylene, and is arranged on the flexible thin plate 10. And
The thermally deformable member 11 has an effect of changing the breaking pressure of the flexible thin plate 10 by being deformed by the temperature.

【0052】端子板12は圧延鋼製でニッケルメッキが
施されており、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、その内圧上昇によって可
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。
The terminal plate 12 is made of rolled steel and nickel-plated. The terminal plate 12 is provided with a cutting blade 12a and a gas discharge hole 12b. When the internal pressure increases and the flexible thin plate 10 is deformed due to the increase in the internal pressure, the flexible thin plate 10 is broken by the cutting blade 12a, and gas inside the battery is discharged from the gas discharge hole 12b to the outside of the battery. In addition, the battery is designed so as to prevent the battery from being destroyed under high pressure.

【0053】絶縁体13は電池ケース5と封口板8との
間を絶縁し、リード体14はアルミニウム製であり、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。リード体15は銅製で負極2と電池ケ
ース5とを電気的に接続している。
The insulator 13 insulates between the battery case 5 and the sealing plate 8, and the lead 14 is made of aluminum. The lead 14 electrically connects the positive electrode 1 to the sealing plate 8. The terminal plate 12 functions as a positive electrode terminal by contact with the sealing plate 8. The lead body 15 is made of copper and electrically connects the negative electrode 2 and the battery case 5.

【0054】実施例2 ポリテトラフルオロエチレン含有合剤粉末を次に示すよ
うにして調製した。まず、実施例1と同様のリチウムニ
ッケル酸化物90重量部と鱗片状黒鉛6重量部とポリテ
トラフルオロエチレンのファインパウダー3重量部とポ
リビニルブチラール0.5重量部とポリエチレングリコ
ール0.5重量部とをプラネタリミキサーに投入し、乾
式で攪拌混合することによってポリテトラフルオロエチ
レン含有合剤粉末Bを調製した。
Example 2 A polytetrafluoroethylene-containing mixture powder was prepared as follows. First, as in Example 1, 90 parts by weight of lithium nickel oxide, 6 parts by weight of flaky graphite, 3 parts by weight of fine powder of polytetrafluoroethylene, 0.5 parts by weight of polyvinyl butyral, and 0.5 parts by weight of polyethylene glycol Was put into a planetary mixer, and the mixture was stirred and mixed in a dry system to prepare a polytetrafluoroethylene-containing mixture powder B.

【0055】つぎに、ボールミルに上記ポリテトラフル
オロエチレン含有合剤粉末Bと、溶剤としてのシクロヘ
キサノンとトルエンとの重量比1:1の混合溶剤40重
量部を投入し、攪拌混合して正極塗膜形成用塗料を調製
し、この塗料を用いたほかは、実施例1と同様にしてシ
ート状正極の作製およびR5形リチウム二次電池の作製
を行った。
Next, the polytetrafluoroethylene-containing mixture powder B and 40 parts by weight of a mixed solvent of cyclohexanone and toluene in a weight ratio of 1: 1 as a solvent were put into a ball mill, and mixed by stirring. A sheet-like positive electrode and an R5-type lithium secondary battery were produced in the same manner as in Example 1, except that a paint for formation was prepared and this paint was used.

【0056】比較例1 あらかじめ実施例1と同様のポリテトラフルオロエチレ
ンのファインパウダー3重量部をシクロヘキサノンとト
ルエンとの重量比1:1の混合溶剤40重量部中に投入
し、ホモジナイザーミキサーで攪拌混合してポリテトラ
フルオロエチレン分散液を調製した。
Comparative Example 1 3 parts by weight of the same fine powder of polytetrafluoroethylene as in Example 1 were previously charged into 40 parts by weight of a mixed solvent of cyclohexanone and toluene at a weight ratio of 1: 1 and stirred and mixed with a homogenizer mixer. Thus, a polytetrafluoroethylene dispersion was prepared.

【0057】つぎに、ボールミルに上記ポリテトラフル
オロエチレン分散液と、実施例1と同様のリチウムニッ
ケル酸化物90重量部と、鱗片状黒鉛6重量部と、ポリ
ビニルブチラール0.5重量部と、ポリエチレングリコ
ール0.5重量部とを投入し、攪拌混合して正極塗膜形
成用塗料を調製し、この塗料を用いたほかは、実施例1
と同様にしてシート状正極およびR5形リチウム二次電
池の作製を行った。
Next, the above polytetrafluoroethylene dispersion, 90 parts by weight of lithium nickel oxide, 6 parts by weight of flaky graphite, 0.5 parts by weight of polyvinyl butyral, and polyethylene Example 1 was repeated except that 0.5 part by weight of glycol was added and mixed with stirring to prepare a coating for forming a positive electrode coating film.
In the same manner as in the above, a sheet-shaped positive electrode and an R5 type lithium secondary battery were produced.

【0058】比較例2 実施例1と同様のポリビニルブチラール0.5重量部と
ポリエチレングリコール0.5重量部をシクロヘキサノ
ンとトルエンとの重量比1:1の混合溶剤25重量部と
を投入して、攪拌混合し、得られた樹脂液に、実施例1
と同様のリチウムニッケル酸化物90重量部と、鱗片状
黒鉛6重量部と、シクロヘキサノンとトルエンとの重量
比1:1の混合溶剤15重量部とを加え、攪拌混合して
正極塗膜形成用塗料を調製し、この塗料を用いたほか
は、実施例1と同様にしてシート状正極およびR5形リ
チウム二次電池の作製を行った。
Comparative Example 2 0.5 parts by weight of polyvinyl butyral and 0.5 parts by weight of polyethylene glycol as in Example 1 were charged with 25 parts by weight of a mixed solvent of cyclohexanone and toluene in a weight ratio of 1: 1. After stirring and mixing, the obtained resin solution was mixed with Example 1
90 parts by weight of lithium nickel oxide, 6 parts by weight of flaky graphite, and 15 parts by weight of a mixed solvent of cyclohexanone and toluene having a weight ratio of 1: 1 as described above are added, and mixed by stirring. And a sheet-shaped positive electrode and an R5-type lithium secondary battery were produced in the same manner as in Example 1 except that this coating material was used.

【0059】比較例3 実施例1の正極材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
レンの固形分としては3重量部)を用い、ポリビニルブ
チラール0.5重量部とポリエチレングリコール0.5
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
量部に代えて蒸留水38重量部を用い、ボールミルに上
記のポリテトラフルオロエチレンのディスパージョン5
重量部と、カルボキシメチルセルロース1重量部と、蒸
留水38重量部と、リチウムニッケル酸化物90重量部
と、鱗片状黒鉛6重量部とを投入し、攪拌混合して正極
塗膜形成用塗料を調製し、この塗料を用いたほかは、実
施例1と同様にしてシート状正極およびR5形リチウム
二次電池を作製した。
Comparative Example 3 In place of the fine powder of polytetrafluoroethylene in the positive electrode material of Example 1, 5 parts by weight of polytetrafluoroethylene dispersion (3 parts by weight as the solid content of polytetrafluoroethylene) was used. 0.5 parts by weight of polyvinyl butyral and 0.5 parts of polyethylene glycol
1 part by weight of carboxymethylcellulose was used instead of 40 parts by weight of a mixed solvent of cyclohexanone and toluene, and 38 parts by weight of distilled water was used instead of 40 parts by weight of a mixed solvent of cyclohexanone and toluene.
Parts by weight, 1 part by weight of carboxymethylcellulose, 38 parts by weight of distilled water, 90 parts by weight of lithium nickel oxide, and 6 parts by weight of flaky graphite are added and mixed by stirring to prepare a coating for forming a positive electrode coating film. A sheet-shaped positive electrode and an R5-type lithium secondary battery were produced in the same manner as in Example 1 except that this paint was used.

【0060】上記実施例1〜2および比較例1〜3で得
られたシート状正極とR5形リチウム二次電池につい
て、シート状正極の巻回試験と電池の容量測定を行っ
た。その結果を表1に示す。なお、シート状正極の巻回
試験方法および電池容量の測定方法は次の通りである。
With respect to the sheet-shaped positive electrodes obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 and the R5 type lithium secondary battery, a winding test of the sheet-shaped positive electrode and measurement of the capacity of the battery were performed. Table 1 shows the results. In addition, the winding test method of the sheet-shaped positive electrode and the measuring method of battery capacity are as follows.

【0061】シート状正極の巻回試験方法:図2に示す
ように、直径3.0mmのステンレス鋼(SUS30
4)棒16にシート状正極17を巻き付け、角度90°
に折り曲げ、その折曲点18での外側の塗膜を観察し、
塗膜のクラック発生の有無や塗膜の導電性基体からの剥
離の有無を調べた。その結果を表1に示す。
Winding test method for sheet-shaped positive electrode: As shown in FIG. 2, stainless steel having a diameter of 3.0 mm (SUS30
4) Wrap the sheet-shaped positive electrode 17 around the rod 16 and make an angle of 90 °.
And observe the outer coating film at the bending point 18,
The presence or absence of cracks in the coating film and the presence or absence of peeling of the coating film from the conductive substrate were examined. Table 1 shows the results.

【0062】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(つまり、第1
回目の充放電時)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10
0%としたときの比を電池容量(%)として示す。
Measurement method of battery capacity: When the charging / discharging current is indicated by C, charging / discharging was carried out 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. And at this time (that is, the first
The discharge capacity at the time of the second charge / discharge) 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 that the discharge capacity of Example 1 was 10
The ratio at 0% is shown as the battery capacity (%).

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

【0064】上記表1に示す結果から明らかなように、
実施例1〜2のシート状正極は、巻回試験での塗膜のク
ラック発生や塗膜の導電性基体からの剥離がなく、また
実施例1〜2の電池は、比較例1〜3の電池に比べて、
電池容量の劣化が少なく、高容量であった。
As is clear from the results shown in Table 1 above,
The sheet-shaped positive electrodes of Examples 1 and 2 were free from cracking of the coating film and peeling of the coating film from the conductive substrate in the winding test, and the batteries of Examples 1 and 2 were the same as those of Comparative Examples 1 to 3. Compared to batteries,
The battery capacity was small and the capacity was high.

【0065】これに対して、比較例1〜2では、正極塗
膜形成用塗料の最終的な組成が実施例1〜2と同じであ
るにもかかわらず、巻回試験でシート状正極の塗膜にク
ラックの発生や塗膜の導電性基体からの剥離があった。
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the final composition of the paint for forming a positive electrode coating film was the same as in Examples 1 and 2, but the winding test showed that There were cracks in the film and peeling of the coating film from the conductive substrate.

【0066】また、ポリテトラフルオロエチレンの水性
ディスパージョンを用いた比較例3では、巻回試験でシ
ート状正極の塗膜にクラックの発生や塗膜の導電性基体
からの剥離が認められなかったが、電池容量が著しく低
下した。
In Comparative Example 3 using an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene, no cracks were generated in the coating film of the sheet-like positive electrode and no peeling of the coating film from the conductive substrate was observed in the winding test. However, the battery capacity was significantly reduced.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シート状正極の塗膜の接着強度が大きく、巻回工程など
の曲げ加工工程でのシート状正極の塗膜のクラック発生
や塗膜の導電性基体からの剥離がない、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,
High-capacity lithium secondary with high adhesive strength of the sheet-shaped positive electrode coating, no cracking of the sheet-shaped positive electrode coating in the bending process such as the winding process, and no peeling of the coating from the conductive substrate. A battery 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示す模式的
に断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a lithium secondary battery of the present invention.

【図2】シート状正極の巻回試験方法の概略を示すため
の図である。
FIG. 2 is a view schematically showing a winding test method for a sheet-shaped positive electrode.

【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

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性基体上に少なくとも正極活物質と
バインダーとを含有する塗膜を形成したシート正極を有
し、上記シート状正極のバインダーが少なくともポリテ
トラフルオロエチレンと、有機溶剤に可溶の樹脂または
ゴムを含有するリチウム二次電池の製造にあたり、あら
かじめポリテトラフルオロエチレンのファインパウダー
に少なくとも正極活物質を添加し乾式で攪拌混合してポ
リテトラフルオロエチレン含有合剤粉末を調製し、この
ポリテトラフルオロエチレン含有合剤粉末に少なくとも
有機溶剤を添加し湿式で攪拌混合して調製した塗料を導
電性基体上に塗布し、乾燥して塗膜を形成する工程を経
てシート状正極を作製することを特徴とするリチウム二
次電池の製造方法。
1. A sheet positive electrode comprising a conductive substrate on which a coating film containing at least a positive electrode active material and a binder is formed, wherein the binder of the sheet-type positive electrode is soluble in at least polytetrafluoroethylene and an organic solvent. In the manufacture of a lithium secondary battery containing the resin or rubber of the above, at least the positive electrode active material is added in advance to a fine powder of polytetrafluoroethylene, and the mixture is stirred and mixed in a dry manner to prepare a polytetrafluoroethylene-containing mixture powder. At least an organic solvent is added to the polytetrafluoroethylene-containing mixture powder, and a paint prepared by wet-stirring and mixing is applied on a conductive substrate, and dried to form a coated film, thereby producing a sheet-shaped positive electrode. A method for producing a lithium secondary battery.
JP9128064A 1997-04-30 1997-04-30 Manufacture of lithium secondary battery Withdrawn JPH10302780A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9128064A JPH10302780A (en) 1997-04-30 1997-04-30 Manufacture of lithium secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9128064A JPH10302780A (en) 1997-04-30 1997-04-30 Manufacture of lithium secondary battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10302780A true JPH10302780A (en) 1998-11-13

Family

ID=14975582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9128064A Withdrawn JPH10302780A (en) 1997-04-30 1997-04-30 Manufacture of lithium secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10302780A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888287B1 (en) 2006-07-28 2009-03-11 주식회사 엘지화학 Secondary Battery Containing Inactivity Powder for Electrolyte
WO2012002037A1 (en) 2010-06-30 2012-01-05 ダイキン工業株式会社 Binder composition for electrode
WO2013042590A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-28 三洋電機株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
CN105122522A (en) * 2013-03-29 2015-12-02 株式会社Uacj Collector, electrode structure, battery and capacitor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100888287B1 (en) 2006-07-28 2009-03-11 주식회사 엘지화학 Secondary Battery Containing Inactivity Powder for Electrolyte
WO2012002037A1 (en) 2010-06-30 2012-01-05 ダイキン工業株式会社 Binder composition for electrode
WO2013042590A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-28 三洋電機株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
CN105122522A (en) * 2013-03-29 2015-12-02 株式会社Uacj Collector, electrode structure, battery and capacitor
US20160042878A1 (en) * 2013-03-29 2016-02-11 Uacj Corporation Current collector, electrode structure, battery and capacitor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1657767B1 (en) Secondary battery and method for producing same
JP3539518B2 (en) Lithium secondary battery
KR100901052B1 (en) Lithium ion secondary battery and method for producing thereof
JP4502311B2 (en) Method for manufacturing lithium secondary battery
JP4366723B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JPH113709A (en) Manufacture of lithium secondary battery
JP4502332B2 (en) Manufacturing method of sheet-like positive electrode
JPH113710A (en) Lithium secondary battery
JPH09306503A (en) Lithium secondary battery
JPH1145720A (en) Lithium secondary battery
JP2002367601A (en) Manufacturing method of electrode made of continuously coated porous current collector, and design of cell having above electrode
JPH10106540A (en) Lithium secondary battery
JPH11111334A (en) Nonaqueous secondary battery
JPH1012243A (en) Lithium secondary battery
JPH10302780A (en) Manufacture of lithium secondary battery
JP3449679B2 (en) Lithium secondary battery
JP4069988B2 (en) Lithium ion secondary battery
JPH1074505A (en) Manufacture of lithium secondary battery
JPH11354125A (en) Lithium secondary battery
JPH10233216A (en) Lithium secondary battery
JPH10134819A (en) Lithium secondary battery
JPH10255760A (en) Lithium secondary battery
JPH11329443A (en) Lithium secondary battery
JP2005203244A (en) Paste composition for electrode, electrode, and lithium secondary battery
JPH11354127A (en) Lithium secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040706