JPH1050348A - 非水電解液２次電池用電極板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セパレータを有する電極板の製造において、
活物質粉末の脱落がなく、しかもセパレータが電極板に
密着しており、電池の過熱に鋭敏に反応して、電池の発
火や爆発を生じないセパレータ付き電極板を提供するこ
と。 【解決手段】 活物質と結着剤からなる電極塗工液を集
電体上に塗布及び乾燥して得られた電極板上に、塗工方
法、ラミネート方法又は転写方法により多孔質セパレー
タを形成することを特徴とするセパレータ付きリチウム
イオン２次電池用電極板及びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、リチウムイオ
ン２次電池で代表される非水電解液２次電池用電極板に
関し、更に詳しくは、結着剤と活物質からなる電極塗工
液を集電体上に塗布及び乾燥した後に、得られる正極及
び負極の電極板の間に、短絡防止用のセパレータを塗工
方法等により形成する非水電解液２次電池用電極板及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器、通信機器の小型化、軽
量化が急速に進んでおり、これらの駆動用電源として用
いられる２次電池に対しても同様な要求が強く、高エネ
ルギー密度、高電圧を有するリチウムイオン２次電池を
代表とする非水電解液２次電池がアルカリ蓄電池に代わ
り提案されている。又、二次電池の性能に大きく影響を
及ぼす電極板に関しては、充放電サイクル寿命を延長さ
せるために、又、高エネルギー密度化のために薄膜大面
積化を図ることが提案されている。

【０００３】従来のアルカリ蓄電の電圧は１．５Ｖ程度
であったが、リチウム電池では４Ｖ以上の電圧が得ら
れ、水の電気分解電圧以上であるために水を電解液に使
用することは不可能である。そのために、有機物を電解
液に用いることが必要となる。有機物を電解液に用いる
と、電池が発火する危険性が高く、そのための安全対策
も重要となる。

【０００４】以上のように、電池の電圧及び容量が増加
すると電池の安全性、例えば、２次電池特有の充放電中
に過熱や爆発が生じない、電池が破壊されても爆発しな
いこと等の性能が必要になってくる。充放電を制御する
ユニットを電池に組み込むことは勿論のことであるが、
電池内部の圧力が増加しても、圧力を減少させる圧力調
節弁や電池が過熱したときだけ、リチウムイオンが移動
するセパレータの孔を塞ぐ機能を有する電池セパレータ
が必要である。

【０００５】従来の上記セパレータは微細な孔のあいた
ポリエチレンやポリプロピレンのフイルム又は両樹脂の
積層体フイルムから形成されており、それを正極板と負
極板間に挟んでおり、電池内部が過熱されると、セパレ
ータに設けられた孔が溶融して孔が閉塞されことにな
る。セパレータを正極板と負極板間に挟む際に、電極板
とセパレータが緊密に接触しているところは、電極板の
過熱に対しセパレータは敏感に反応し、溶融して孔を閉
塞することになるので、セパレータと電極板とが緊密に
接触していることが必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セパレ
ータと電極板との間に少しでも隙間がある場合には、電
極板の過熱をセパレータが感ずることができず、セパレ
ータが敏感に溶融することが不可能になってしまう。従
ってセパレータが溶融する能力を有していても、セパレ
ータが電極板から離れている場合には電極板の異常を感
知することが不可能になり、電池として安全とはいえな
い。又、従来のセパレータの場合には前記の如き構成で
あることから、セパレータの孔径や空孔率の制御が困難
であり、要求される電池に応じた最適なセパレータを用
意することができない。

【０００７】又、電極板は結着剤と活物質から形成され
ており、電池の容量を考慮した場合、結着剤の配合比が
少ない方が良い。しかしながら、負極板では、一般的に
活物質として炭素粉末を用いており、結着材の使用量が
少ないのでこの炭素粉末が集電体から剥離或いは脱落す
る可能性がある。特に負極板用塗工液を集電体に塗工
後、次の工程（例えば、電極板のスリットやプレス等の
後加工）に移動する際に炭素質粉末が活物質層から脱落
する危険性があり、電極板製造における歩留まりの低下
が懸念される。従って、本発明の目的は、セパレータ付
き電極板の製造において、活物質粉末の脱落がなく、し
かも孔径や空孔率が自由に変更できるセパレータが電極
板全面に均一に密着しており、電池の過熱に鋭敏に反応
して、電池の発火や爆発を生じないセパレータ付き電極
板を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、活物質と結着剤
からなる電極塗工液を集電体上に塗布及び乾燥して得ら
れた電極板上に、塗工方法、ラミネート方法又は転写方
法により多孔質セパレータを形成することを特徴とする
セパレータ付きリチウムイオン２次電池用電極板の製造
方法、及び該方法によって得られた非水電解液２次電池
用電極板である。

【０００９】本発明によれば、正・負の電極板間にセパ
レータフイルムを挟むのではなく、正極板面及び／又は
負極板面そのものに、予めセパレータが密着形成されて
いるために、これらの電極板そのものを貼り合わせるこ
とにより、電極板とセパレータとの間に隙間が発生せ
ず、セパレータが電池の過熱を鋭敏に感知することが可
能となる。又、電極板にセパレータが貼り合わせてある
ために、集電体からの活物質粉末の脱落を防止すること
が可能であることから、脱落した粉末が電極板間に挟ま
ったりすることが無く、電池作製の歩留まりが向上す
る。

【００１０】更に、丸形や角形の電池を作製する際に、
従来技術では、電極板の間にセパレータを挟み、所望の
形状に巻く工程があるが、本発明のセパレータ付き電極
板はセパレータを挟み込む工程が不要となる利点があ
る。又、セパレータの孔の大きさ、孔のパターンを自由
に設計することが可能であるので、特定の電池に最適の
セパレータ付き電極板とすることができる。又、塗工に
よりセパレータを形成することにより、セパレータの厚
みを自由に変更することが可能である。更にセパレータ
に用いるワックス等の材料を変更することによりセパレ
ータの融点を自由に変更することが可能であるといった
種々の利点がある。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明を更に詳しく説明する。本発明の製造方法におけ
る工程は以下の工程に分けられる。先ず、集電体上に電
極として機能する活物質層を形成するための塗工液を作
製する。該塗工液は、結着剤と活物質とを分散媒体中に
分散して作製する。

【００１２】本発明において、非水電解液２次電池と
は、リチウム系２次電池で代表される。即ち、その正極
活物質としては、例えば、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＭｎ_２Ｏ
_４等のリチウム酸化物、ＴｉＳ_２、ＭｎＯ_２、Ｍｏ
Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_５等のカルコゲン化合物のうち、一種或い
は複数種を組み合わせて用いるられる。負極活物質とし
ては、例えば、リチウム、リチウム合金或いは、グラフ
ァイト、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭
素質材料が好んで用いられる。特に、ＬｉＣｏＯ_２を正
極活物質として、炭素質材料を負極活物質として用いる
ことにより、４ボルト程度の高い放電電圧を有する電池
が得られる。本発明における電極板は、上記の粉末状活
物質と、バインダー（結着剤）及び適当な分散媒を用い
て混練或いは分散し、活物質塗工液を調整し、それを、
アルミニウム、銅等の金属箔集電体に塗工して形成され
る。

【００１３】そのバインダー（結着剤）として、例え
ば、熱可塑性樹脂、例えば、ポリエステル樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリオ
レフィン樹脂、ポリビニル樹脂、フッ素系樹脂、ポリイ
ミド樹脂等の内から任意に選択することができる。又、
反応性官能基を導入した化合物（アクリレートモノマー
又はオリゴマー）を同時に混入させることも可能であ
る。又、アクリレートオリゴマー単独、オリゴマーとモ
ノマーの混合系等も利用することができる。

【００１４】活物質塗工液の調製は、粒子状バインダー
と粉末状活物質、トルエン等の有機溶媒からなる分散
剤、必要に応じて導電材を混合した組成物を、従来公知
であるホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、ロー
ルミル等の分散方法をて混合分散させて行うことができ
る。このようにして調製された活物質塗工液を金属箔集
電体上に塗工し、乾燥厚みで１０〜２００μｍ、好まし
くは５０〜１７０μｍの範囲で塗布する。

【００１５】該塗工液の集電体に塗工する塗工方式とし
ては、例えば、グラビア、グラビアリバース、ダイコー
ト、スライドコート等の方式が挙げられ、適当な方式を
採用して塗工液を集電体面に塗工する。その後、塗工液
から分散媒体を除去する乾燥工程を経て電極板を作製す
る。

【００１６】電極板の活物質層の密度を上昇させ、且つ
活物質層の均質性を上昇させるために、金属ロール、加
熱ロール、シートプレス機等を用いて、プレス処理を施
すことによって本願発明の電極板を得ることも好まし
い。プレス条件は５００ｋｇ／ｃｍ^２では塗膜の均一性
が得られにくく、又、７，５００ｋｇ／ｃｍ^２では集電
体基材を含めて電極板自体が破損してしまう。上記のプ
レス処理後或いはプレス処理前に、電極板上にセパレー
タとなる塗工液を塗布するか、予めフイルム状に形成さ
れているセパレータフイルムをラミネートするか或いは
セパレータを形成する材料からなる層を印刷又は転写
し、本発明のセパレータ付き電極板が得られる。

【００１７】本発明においてセパレータとして使用する
材料は、先ず熱溶融性であること及び電池の電解液に溶
解しないことが必要であり、更に電池の過熱によって溶
融し、該溶融によって電池内におけるリチウムイオンの
移動をシャットアウトする機能を有する必要がある。従
って融点が電池の安全性の指標となるので使用する材料
の融点が重要な要素である。

【００１８】セパレータ材料として好適な材料として
は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ポ
リ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−塩化ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂、低分子量ポ
リエチレン、低分子量ポリプロピレン、それらの共重合
体、マイクロクリスタリンワックス、酸化ポリエチレン
ワックス又はそれらの混合物等の合成ワックス、カルナ
バワックス等の天然ワックス或いはそれらの誘導体又は
それらの混合物が挙げられる。

【００１９】これらの材料の中では、ワックス類が熱に
対して鋭敏に反応して溶融するので本発明の目的に特に
適している。これらの材料の融点は約４０〜１６０℃、
好ましくは８０〜１４０℃の範囲であり、最終的に得ら
れる電池を使用する機器の種類によって最適の温度を選
択する。融点が低過ぎると充放電時等又は高温雰囲気
（例えば、夏季における自動車内等）に放置した場合に
セパレータが溶融してその機能を失う等の点で不十分で
あり、一方、融点が高過ぎると、電池に異常が発生して
もセパレータが溶融せず、セパレータとして機能しない
等の点で望ましくない。尚、上記材料の融点は、電池を
使用する機器に応じて最適の融点の材料を選択するのは
当然であり、又、融点範囲がシャープな材料、例えば、
ワックス類が好ましい。

【００２０】電極板上にセパレータを形成する方法とし
ては、上記の如きセパレータ材料の溶融液、溶液又は分
散液を調製して該液を電極板面に塗工し、成膜後多孔質
化するする方法、上記セパレータ材料から予めフイルム
を形成し、これを電極板面にラミネートし、多孔質化す
る方法、或いは上記フイルムを離型紙等の基材面に形成
し、これを電極板面に網点状に転写する方法、前記溶融
液、溶液又は分散液を印刷方法によって網点状に印刷す
る方法等が挙げられるが、セパレータと電極板面との密
着性を考慮すれば、ワックスの溶融液を塗工し、多孔質
化する方法が最も簡便であり好適である。尚、セパレー
タの形成は前記活物質層のプレスの前後のいずれでもよ
く、特に限定されない。上記形成されるセパレータの厚
みは通常約１０〜５０μｍであり、好ましくは約１５〜
３５μｍの範囲である。

【００２１】尚、従来は、正極、負極及びセパレータを
それぞれ別個に作製し、これらの３枚のシートに張力を
かけて、巻き芯に共巻きして電池を作製しており、セパ
レータにはある程度の強度（引っ張り強度）が要求され
るので、セパレータの厚みを薄くすることが困難であ
り、従来ではセパレータの厚みは２５〜５０μｍ程度が
限界であった。しかしながら、本発明では、正極及び／
又は負極自体にセパレータが固定されているために、セ
パレータそれ自体の機械的強度は正極又は負極の集電体
によって補われており、本発明ではセパレータの厚みを
１５〜３５μｍ程度の厚みとしてもショートの問題が発
生せず、その厚みの減少分だけ電池性能を向上させるこ
とができる。

【００２２】上記の如く形成されたセパレータにはリチ
ウムイオンの移動に必要な孔を設けるために多孔質化す
ることが必要であって、多孔質化する方法としては、例
えば、下記の如き方法が挙げられる。 （１）感熱ヘッドやフラシュ露光等を用いセパレータに
孔をあけ、多孔質化する方法、（２）溶融転写方式を用
い、フイルム上にセパレータとなるワックス層を形成し
た後、感熱ヘッド若しくはレーザー光により、フイルム
側からワックス層を電極板面に網点状に溶融転写させて
多孔質層とする方法、（３）スクリーン印刷にて熱溶融
性材料を電極板面に網点状に印刷して多孔質層とする方
法、（４）グラビアロールを用いて熱溶融性材料を電極
板面に網点状に印刷して多孔質層とする方法、等が挙げ
られるが、本発明は上記例示の方法に限定されない。

【００２３】以上の如き方法で形成される多孔質セパレ
ータは、充電及び放電の際に生じるリチウムイオンの透
過が可能であることが必要であって、孔のサイズとして
は約０．０１〜１０程度が好適であり、空孔率はセパレ
ータの約３０〜５０％程度が好ましい。空孔率が少なす
ぎると充電が困難になる等の問題があり、又、空孔率が
大きすぎると、リチウムイオンが自由に移動してしまい
自己放電が生じる等の問題がある。以上の如きセパレー
タ付き電極板を用いて電池の組立てる工程に移る前に、
電極板活物質塗膜中の水分を除去するために、電極板に
ついて更に加熱処理や減圧処理等を行うことが好まし
い。

【００２４】以上の如くして形成される本発明のセパレ
ータ付き電極板の概念図を図１及び図２に示す。図１
は、例えば、実施例１の方法によって形成された電極板
の断面図であり、集電体１の表面に活物質層２が形成さ
れ、更にその表面にセパレータ３が形成されている。こ
の電極板が負極である場合、その表面に正極を貼り合わ
せることにより電池作製の一工程が行われる。図２に示
す例は、正極板及び負極板の両方にセパレータを形成
し、それぞれのセパレータを対向させて貼り合わせた状
態を図解的に示している。図示のように上下のセパレー
タの孔のパターンや孔の位置をずらすことにより、正極
及び負極間においてイオンが移動する経路が直線的では
なくなり、針状金属リチウムの生成によるショートの発
生を防止することができる。以上の如きセパレータ付き
電極板を用いて２次電池を作製する方法自体は従来技術
と同様であってもよく、電池の作製に用いるの電解液と
しては、溶質のリチウム塩を有機溶媒に溶かした非水電
解液が用いられる。

【００２５】上記有機溶媒には、環状エステル類、鎖状
エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類等があ
り、例えば、環状エステル類としては、プロピレンカー
ボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクト
ン、ビニレンカーボネート、２メチル−γ−ブチロラク
トン、アセチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラク
トン等があり、又、鎖状エステル類としては、ジメチル
カーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボ
ネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボ
ネート、メチルエチルカーボネート、メチルブチルカー
ボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルブチル
カーボネート、エチルプロピルカーボネート、ブチルプ
ロピルカーボネート、プロピオン酸アルキルエステル、
マロン酸ジアルキルエステル、酢酸アルキルエステル等
があり、又、環状エーテル類としては、テトラヒドロフ
ラン、アルキルテトラヒドロフラン、ジアルキルアルキ
ルテトラヒドロフラン、アルコキシテトラヒドロフラ
ン、ジアルコキシテトラヒドロフラン、１，３−ジオキ
ソラン、アルキル−１，３−ジオキソラン、１，４−ジ
オキソラン等があり、又、鎖状エーテル類としては、
１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタ
ン、ジエチルエーテル、エチレングリコールジアルキル
エーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、
トリエチレングリコーリジアルキルエーテル、テトラエ
チレングリコールジアルキルエーテル等がある。

【００２６】又、上記溶質のリチウム塩にはＬｉＣｌＯ
_４、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＣ
ｌ、ＬｉＢｒ等の無機リチウム塩、及びＬｉＢ（Ｃ_６Ｈ
_５）４、ＬｉＮ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２、ＬｉＣ（ＳＯ_２Ｃ
Ｆ_３）_３、ＬｉＯＳＯ_２ＣＦ_３、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ
_２Ｆ_５、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ_３Ｆ_７、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ
_４Ｆ_９、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ_５Ｆ_１１、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ_６Ｆ
_１３、ＬｉＯＳＯ_２Ｃ_７Ｆ_１５等の有機リチウム塩等が
ある。

【００２７】

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文中「部」とあるのは、「重量
部」である。 実施例１ 厚さ２０μｍ、幅３００ｍｍのアルミ箔上にダイコータ
ーにて正極活物質塗工液を塗工及び乾燥した。塗工膜厚
は１００μｍであった。正極活物質塗工液は以下の方法
により調製した。

【００２８】１〜１００μｍ粒径を持ち、平均粒径１０
μｍのＬｉＣｏＯ_２粉末４０部、導電材としてグラファ
イト粉末５部、結着剤としてポリ弗化ビニリデン樹脂
（ネオフロンＶＤＦ ＶＰ−８５０ ダイキン工業
（株）製）４部及びＮ−メチルピロリドン２０部の配合
比で、予めポリフッ化ビニリデンとワニスを作製した
後、そのワニスを用いプラネタリーミキサー（（株）小
平製作所製）にて３０分間粉末を混合することにより、
スラリー状の正極活物質合剤を得た。その後、ホモジナ
イザーを用い、５０００回転にて１０分間分散させて塗
工液を得た。上の方法により得られた正極板を８０℃の
真空オーブン中で、４８時間エージングして水分を除去
した。

【００２９】上記と同様な方法により負極を作製した。
負極活物質塗工液は以下の方法により調整した。グラフ
ァイト粉末を９０部、ポリ弗化ビニリデン樹脂（ネオフ
ロンＶＤＦ ＶＰ−８５０ ダイキン工業（株）製）１
０部及びＮ−メチルピロリドン１００部の配合比で正極
塗工液の場合と同様の分散機及び分散方法にて分散さ
せ、塗工液を得た。

【００３０】以上の塗工液を銅箔上に塗工及び乾燥して
負極板を作製した。塗工乾燥膜厚は１００μｍであっ
た。得られた正・負の電極板をそれぞれロール状のプレ
ス機にてプレスを行い、塗工後の乾燥膜厚の８０％にな
るまで、３回に分けてプレス処理を行った。以上の方法
にて得られた正極・負極電極板上に以下の方法によりセ
パレータを形成した。ポリエチレンワックスとして サ
ンワックス １６１−Ｐ（三洋化成工業（株）製、平均
分子量 ５０００、軟化点 １１１℃）を加熱溶融して
それぞれの電極板上に塗付した。塗付膜厚は１５μｍで
あった。以上で得られたセパレータ付き電極板のセパレ
ータにイオンの移動に必要な孔をあける方法として、サ
ーマルヘッドを用い、平均１０μｍの孔をあけた。セパ
レータの空孔率は約４０％であった。

【００３１】実施例２ 実施例１と同様の方法にて正・負の電極板を作製及びプ
レス後に、以下の方法によりセパレータを形成して本発
明のセパレータ付き電極板を作製した。ポリプロピレン
ワックスとして ビスコール ５５０Ｐ（三洋化成工業
（株）製 融点１７０℃）を溶解しながら、ダイヘッド
を用いて電極板面に塗布した。塗工膜厚は１０μｍであ
った。実施例１と同様の方法により、サーマルヘッドを
用いて平均１０μｍの孔をあけた。セパレータの空孔率
は約４０％であった。

【００３２】実施例３ １〜１００μｍ粒径を持つＬｉＣｏＯ_２粉末９０部、導
電材としてグラファイト粉末５．０部、結着剤としてＮ
ＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン共重合樹脂）７
部、アクリレートモノマーであるカヤラッドＰＭ−１
（日本化薬株式会社製）１部、及び分散媒体としてトル
エン２２５部の組成で実施例１の方法と同様の方法にて
分散させた。ポリフッ化ビニリデン樹脂（ネオフロンＶ
ＤＦ、ＶＰ−８５０ ダイキン工業（株）製）５部とス
チレン−ブタジエン樹脂ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブ
タジエン樹脂）４．０部及び溶剤としてＮ−メチルピロ
リデン２０部で、実施例１と同様の塗工液作製方法にて
スラリー状の正極活物質合剤を得た。

【００３３】次いで、厚さ２０μｍのアルミ箔集電体上
に実施例１と同様の方法により塗工した。乾燥塗工厚み
は１００μｍであった。その後、上の方法により得られ
た正極板を８０℃の真空オーブン中で、４８時間エージ
ングして水分を除去した。その後、実施例１と同様にプ
レス処理を行い、電極板とした。負極板は実施例１で用
いた塗工液を用い、実施例１と同様の方法により作製
し、プレス処理も同様に行った。以上の方法により得ら
れた正・負の電極板上に、三菱化成工業（株）製のワッ
クス ダイヤカルナ３０Ｌを溶融及び塗工した。塗工後
の乾燥膜厚は１０μｍであった。以下実施例１と同様の
方法により、サーマルヘッドを用いて平均１０μｍの孔
をあけた。セパレータの空孔率は約５０％であった。

【００３４】実施例４ 実施例１で用いた電極板を用い、予め８μｍのポリエチ
レンテレフタレートフイルム（ＰＥＴフイルム）に実施
例１で用いたワックス溶融液を塗工した後、ＰＥＴフイ
ルムのワックスが塗工していない反対側からサーマルヘ
ッドを用いワックスを電極板上に溶融及び転写させた。
電極板上に形成されたセパレータの厚みは１０μｍであ
った。セパレータの空孔率は約４０％であった。

【００３５】実施例５ 融点１１０℃ポリエチレンワックス（サンワックス １
６１―Ｐ 三洋化成工業（株）製）を溶融させた融解液
を、実施例１に用いた正・負極板にグラビア印刷方式に
より塗布した。グラビア印刷版は格子状の版を用い、ｍ
２０線、１００μｍであった。このようにして格子状の
パターンが電極上に印刷されたセパレータ付き電極板を
作成した。セパレータの空孔率は約４０％であった。

【００３６】比較例１ 実施例１に用いた正極活物質を用い、実施例１と同様の
正・負の電極板を用い、セパレータは以下のものを用い
た。セパレータとして、３次元空孔構造を有するポリオ
レフィン系セパレータ（ヘキスト製ポリエチレンセパレ
ータ ２５μｍ、融点は１２０℃）を用い、正・負の電
極板間に挟み込んでセパレータ付き電極板とした。

【００３７】電池の作製 実施例１〜５及び比較例１で作製したセパレータ付き電
極板を、負極端子を兼ねる有底円筒状のステンレス容器
内に挿入し、ＡＡサイズで定容量５００ｍＡｈの電池を
組み立てた。この電池に、ＥＣ（エチレンカーボネー
ト）：ＰＣ（プロピレンカーボネート）：ＤＭＣ（ジメ
トキシエタン）を体積比１：１：２で全量１リットルに
なるように調整した混合溶媒に、支持塩として１モルの
ＬｉＰＦ_６を溶解したものを電解液として注入した。

【００３８】電池測定には２５℃の温度で各１０セルず
つ、充放電測定装置を用い、最大充放電電流０．２Ｃｍ
Ａの電流値で、先ず充電方向から、電池電圧が４．１Ｖ
になるまで充電し、１０分間の休止の後、以下同一電流
で、２．７５Ｖになるまで放電し、１０分間の休止の
後、以下、同一条件で、１００サイクル充放電を繰り返
し、充放電特性を測定した。結果を下記表１に示す。

【００３９】

【表１】充放電測定結果（放電特性）

【００４０】比較例１の１サイクル目放電容量を１００
とした。実施例１、実施例２及び実施例３の電池におい
ては、比較例１と比較して、１サイクル目及び１００サ
イクル目の放電容量は若干劣るものの、２次電池として
充分使用できる性能を有しており、容量維持率について
は同レベルである。又、塗工して得られたセパレータで
も、短絡を起こすことなく、電池としての機能を有すこ
とが可能であった。

【００４１】電池の安全性評価 電池の温度が上昇しても、セパレータが溶融し、リチウ
ムの移動を押さえることが可能となる。そのために電池
の温度に対し、電池の容量変化を求めた。電池の容量が
温度の上昇に伴い減少し、且つある一定温度で電池とし
ての能力が無くなれば、セパレータとしての安全性を示
したものと考えることができる。一度充電した後、電池
の温度を上昇させながら、放電容量を求め、放電容量が
無くった温度を表に示す。結果を下記表２に示す。

【００４２】

【表２】 ＊１：放電容量が０になった温度 以上の通り、電極板上に塗布してセパレータを形成する
電極板を用いることにより、従来のセパレータの問題で
あったセパレータとの巻き付け、電極板からの活物質の
脱落が無く、且つ電池としての安全性も持ち合わせた電
池とすることが可能であった。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、セパレータ付き電極板
の製造において、活物質粉末の脱落がなく、しかもセパ
レータが電極板全面に均一に密着しており、電池の過熱
に鋭敏に反応して、電池の発火や爆発を生じないセパレ
ータ付き電極板を提供することができる。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電極板の断面を説明する図。

【図２】 本発明の電極板の断面を説明する図。

【符号の説明】

１：集電体 ２：活物質層 ３：セパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 進藤 忠文 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 梅田 和夫 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活物質と結着剤からなる電極塗工液を集
   電体上に塗布及び乾燥して得られた電極板上に、塗工方
   法、ラミネート方法又は転写方法により多孔質セパレー
   タを形成することを特徴とするセパレータ付きリチウム
   イオン２次電池用電極板の製造方法。
2. 【請求項２】 セパレータを、熱時溶融する材料から成
   膜及び多孔質化する請求項１に記載の２次電池用電極板
   の製造方法。
3. 【請求項３】 熱時溶融する材料の融点が、４０〜１６
   ０℃である請求項２に記載の２次電池用電極板の製造方
   法。
4. 【請求項４】 熱時溶融する材料を加熱溶融し、電極板
   上に塗布してセパレータを成膜及び多孔質化する請求項
   ２に記載の２次電池用電極板の製造方法。
5. 【請求項５】 熱時溶融する材料を溶剤に溶解又は分散
   し、該溶液又は分散液を電極板上に塗布してセパレータ
   を成膜及び多孔質化する請求項２に記載の２次電池用電
   極板の製造方法。
6. 【請求項６】 熱時溶融する材料が、ワックス類である
   請求項２に記載の２次電池用電極板の製造方法。
7. 【請求項７】 熱時溶融する材料を、電極板面に印刷又
   は転写により網点状に形成する請求項１に記載の２次電
   池用電極板の製造方法。
8. 【請求項８】 集電体にアルミニウム箔又は銅箔を用い
   る請求項１に記載の非水電解液２次電池用電極板の製造
   方法。
9. 【請求項９】 請求項１〜８に記載の方法で形成された
   ことを特徴とする非水電解液２次電池用電極板。