JPH11144706A

JPH11144706A - 電池用電極およびそれを用いた電池

Info

Publication number: JPH11144706A
Application number: JP9312034A
Authority: JP
Inventors: Shunji Kono; 俊司河野; Sadao Kojima; 定雄小嶋; Yoshinari Fusaoka; 良成房岡
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-11-13
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】高容量かつ安全性に優れた電池に使用される電
池用電極及びそれを用いた電池を提供する。【解決手段】０．０５ｇ／ｃｍ³以上の嵩密度を有する
微多孔膜が電極上に一体化されて設けられていることを
特徴とする電池用電極。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高容量かつ安全性
に優れた電池に使用される電池用電極およびそれを用い
た電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラやノート型パソコン
などのポータブル機器の普及に伴い、小型高容量の二次
電池に対する需要が高まっている。従来から使用されて
きた二次電池のほとんどはアルカリ電解液を用いたニッ
ケル−カドミウム電池、またはニッケル−水素電池であ
るが、電池電圧が約１．２Ｖと低く、エネルギー密度の
向上に課題がある。そこで、負極にリチウム金属を用い
たリチウムイオン二次電池が開発されたが、リチウムデ
ンドライトの発生による安全上の問題が生じ、本格的な
普及には至らなかった。その後、金属リチウム負極に変
わり、デンドライトイオンの発生が少ないと言われる炭
素層間化合物を負極として利用したリチウムイオン二次
電池が開発され、現在、携帯機器用二次電池として飛躍
的に普及している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リチウムイオ
ン二次電池はリチウム金属二次電池と比べて安全性が格
段に向上したといえども、安全性の点でまだ技術が確立
されているわけではなく、特に電池容量が増加した電池
では安全性の確保が課題となっている。

【０００４】安全性の確保（特に釘刺し試験や圧壊試験
などの破壊試験に合格）のために従来から適用されてい
る対策は、(イ) 電極材や電解液などに工夫したもの、
(ロ) 電池構成や安全装置などに工夫したものなどがある
（例えば、特開平５−３２６０１７号公報、特開平６−
２０３８２７号公報、特開平６−３２５７５１号公報、
特開平６−３３３５４８号公報など）。(イ) としては、
正極活物質に熱安定性が比較的高ＬｉＭｎ₂Ｏ₄を用い
たり、難燃性の電解液を用いたり、またシャットダウン
効果を有するセパレーター等が試みられている。(ロ) と
しては、圧力破裂板、ＰＴＣ素子、電流遮断弁などが試
みられたいる。

【０００５】しかしながら、これらの対策だけでは、高
エネルギー密度かつ高出力特性に優れた電池の安全性を
確保することは困難であった。特に高容量が期待される
が安全性に問題があるといわれているＬｉＮｉＯ₂系正
極活物質を用いる場合には事実上無理であった。

【０００６】また、前記対策(ロ) に分類されるが、捲回
電極体の最外周部および／または最内周部に正極等電位
露呈金属部と負極露呈金属部が捲き電極体１周以上の長
さにわたり対向させた構成の電池が提案されている（特
開平８−１５３５４２号公報）。しかしながら、該公開
特許公報には電池容量など具体的な安全性向上効果が明
示されていない。

【０００７】本発明は、上記の従来技術の問題点を解消
せんとするものであり、高容量かつ安全性に優れた電池
に使用される電池用電極およびそれを用いた電池を提供
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためするために下記の構成を有する。

【０００９】すなわち、０．０５ｇ／ｃｍ³以上の嵩密
度を有する微多孔膜が電極上に一体化されて設けられて
いることを特徴とする電池用電極である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の微多孔膜とは多数の微細
な孔を有する膜を意味するものであり、０．０５ｇ／ｃ
ｍ³以上の嵩密度を有しており、電極上に一体化されて
おれば特に限定されるものではない。

【００１１】微多孔膜の素材は特に限定されるものでは
ないが、電池の安全性向上の点から、素材のガラス転移
点が２５０℃以下であることが好ましい。さらに安全性
を向上させる必要がある場合にはガラス転移点が１５０
℃以下が好ましい。これは素材のガラス転移点が２５０
℃以下であると、電池内部短絡発生時の発熱でシャット
ダウン効果を発現し、電池の安全性を向上させるためと
考えられている。ここでガラス転移点とは「岩波書店
理化学辞典第４版」に定義されているものがその例で
ある。

【００１２】微多孔膜素材の例を以下に示すがこれらに
限定されるものではない。ポリスルホン、ポリアミド、
ポリエステル、セルロース系ポリマー、ビニルポリマ
ー、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフ
ィドスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリフェニレ
ンオキシドなどのホモポリマーあるいはコポリマーを単
独であるいはブレンドしたもの等が挙げられる。ここで
セルロース系ポリマーとしては酢酸セルロース、硝酸セ
ルロースなど、ビニルポリマーとしてはポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニル、ポリフ
ッ化ビニリデン等が多く用いられる。

【００１３】微多孔膜の嵩密度は０．０５ｇ／ｃｍ³以
上であれば特に限定されるものではないが、より電池の
安全性を高めたい場合には、０．５ｇ／ｃｍ³以上にす
ることが好ましく、さらに安全性を高めたい場合には
０．８ｇ／ｃｍ³以上が好ましい。これは嵩密度が高く
なると電池内部短絡発生時に微多孔膜のシャットダウン
効果が高められるためと考えている。

【００１４】微多孔膜の嵩密度は電極材上に塗布された
微多孔膜の重量、膜厚、面積から求められるものであ
る。

【００１５】微多孔膜の表面孔径の断面形態は特に限定
されるものではないが、イオンや電子等の透過を阻害さ
せないために、均一で微細な孔あるいは片面からもう一
方の面まで徐々に大きな微細な孔を有する形態が好まし
い。中でもイオンや電子などの透過速度を損なわず、か
つ電池の安全性を高めることができる、片面からもう一
方の面まで徐々に大きな微細な孔を有する形態がより好
ましい。微多孔膜の断面孔径は特に限定されるものでは
ないが、大きすぎると膜形態の保持が難しく、逆に小さ
すぎるとイオンや電子等の透過を阻害するため１ｎｍ以
上１００μｍ以下が好ましく、より形態保持性が必要な
場合は１ｎｍ以上１０μｍ以下が好ましい。

【００１６】微多孔膜の表面孔径は特に限定されるもの
ではないが、電池の安全性向上の点からは小さい方が、
また、イオンや電子等の透過を阻害しないと言う点から
は大きい方が好ましいため１ｎｍ以上１ｍｍ以下が好ま
しく、より安全性を向上したい時には１ｎｍ以上１００
μｍ以下が好ましく、さらに安全性を高める場合には１
ｎｍ以上５０μｍ以下が好ましい。

【００１７】微多孔膜の厚みは特に限定されるものでは
ないが、厚すぎると電池化した際、イオンや電子の透過
を阻害したり、単位体積当たりの電極密度を減少させた
りする。逆に薄すぎると塗布ムラが発生し電池の安全性
向上の効果を損なう可能性が有るため１ｎｍ以上１ｍｍ
以下が好ましく、さらに阻害する可能性を低下させたい
ときは１ｎｍ以上１００μｍ以下が好ましい。

【００１８】また、微多孔膜は表面にスキン層を有して
いても構わない。ここで、スキン層とは表面が他の部分
にくらべ極端に孔径が小くなっている様な形態を意味す
るものである。スキン層の孔径は電池の安全性向上の点
からは小さい方が、また、イオンや電子等の透過を阻害
しないと言う点からは大きい方が好ましいため１ｎｍ以
上１００μｍ以下が好ましく、さらに安全性を向上した
い時には１ｎｍ以上５０μｍ以下が好ましい。

【００１９】微多孔膜の表面孔径、断面孔径、膜厚、形
態などは電子顕微鏡による観察写真を解析して測定でき
る。断面形態は凍結割断法で切断して作成する。サンプ
ルに白金または白金−パラジウムまたは４酸化ルテニウ
ム、好ましくは４酸化ルテニウムを薄くコーティングし
て３〜６ｋＶの加速電圧で高分解能電界放射型走査電子
顕微鏡（ＵＨＲ−ＦＥ−ＳＥＭ）で観察する。高分解能
電界放射型走査電子顕微鏡は、日立製Ｓ−９００型電子
顕微鏡などが使用できる。孔径や厚みは得られた電子顕
微鏡写真の観察倍率を元に決定する。なお、本発明にお
いて、表面孔径、断面孔径及び膜厚は平均値を意味する
ものである。

【００２０】孔径の測定において、円形以外の孔につい
ては、同じ面積を有する円の径を代用して用いる。ここ
で、孔径とは等価円の直径を意味するものである。本発
明で等価円とは、孔を閉じた曲線で囲んだときの該曲線
で囲まれた面積と同じ面積の円を意味するものである。

【００２１】また、断面孔径は、断面位置によって異な
る場合がある。発明においては断面孔径の測定位置は、
微多孔膜の表面から裏面（微多孔膜と下の層との界面）
までの範囲であり、断面孔径はこの測定範囲内での平均
値によって表されるものである。

【００２２】また、膜厚のみに関しては通常の膜厚計で
測定することができる。例えば、“ミツトヨ社製デジタ
ル膜厚計型番ID−C112”や“ミツトヨ社製アナログ膜
厚計”を使用すれば、微多孔膜塗布前後の電極の厚みの
差から微多孔膜の厚みを測定することができる。

【００２３】微多孔膜中に吸熱材、難燃材、酸化防止
剤、導電材などを単独または一緒に含んでいてもよい。
吸熱材や、難燃時、酸化防止時は内部短絡が発生したと
きに発熱や反応の暴走を抑止する効果があり、導電材は
短絡が局所的に発生するのを防止する効果がある。いず
れも電池の安全性をさらに向上させるためのものであ
る。

【００２４】本発明の電極とは特に限定されるものでは
なく、１次電池、二次電池などいずれの電池の電極の使
用が可能である。しかし、電池としての危険性が高い、
リチウムイオン二次電池やその他の高容量電池の電極を
使用すると、微多孔膜の電池安全性向上効果がより顕著
に現れる。

【００２５】本発明における正極の形態および材料は特
に限定されるものではない。例えばリチウムイオン二次
電池用の電極であれば、金属集電体上に正極活物質を塗
布した形態のものを使用することが可能である。金属集
電体材料としてはアルミ、ニッケル、ステンレス、チタ
ンなどが、また、その形態は箔状、繊維状、メッシュ状
などが挙げられるが特にこれらに限定されものではな
い。また、正極活物質は特に限定されるものではない
が、人造あるいは天然の黒鉛粉末、フッ化カーボン、金
属酸化物などの無機化合物、有機高分子化合物などが挙
げられる。また、これらは混合して用いても良い。これ
らの中でリチウム塩を含む非水電解液を用いた二次電池
では、コバルト、マンガン、ニッケル、モリブデン、バ
ナジウム、クロム、鉄、銅、チタンなどの遷移金属酸化
物や遷移金属カルコゲンが好ましく用いられる。また、
本発明における正極には集電効果を高めるためにアセチ
レンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラッ
クなどのカーボンブラックを導電剤として添加すること
も可能である。さらに導電性を向上させるときには炭素
粉末や金属粉末を添加することもできる。

【００２６】本発明における負極の形態および材料は特
に限定されるものではない。例えばリチウムイオン二次
電池用の電極であれば、金属集電体上に負極活物質を塗
布した形態のものを使用することが可能である。金属集
電体材料としては銅、ステンレスなどが、また、その形
態は箔状、繊維状、メッシュ状などが挙げられるが特に
これらに限定されものではない。負極活物質は特に限定
されるものではないが、その例として、炭素体や周期律
表IV−Ｂおよび／または V−Ｂ族半金属（Ｇｅ、Ｓｎ、
Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ）またはＩｎ、Ｚｎ、Ｍｇから選ばれ
た金属酸化物やポリアセンなどの化合物が挙げられる。
ここで、炭素体とは特に限定されるものではなく、一般
に有機物を焼成したものや黒鉛などが用いられる。炭素
体の形態としては粉末状または繊維状の炭素体を粉末化
したものが好ましく用いられる。また、アルカリ金属塩
を含む非水電解液を用いた二次電池に用いる炭素体とし
ては、ＰＡＮ系炭素体、ピッチ系炭素体、気相成長炭素
体が好ましい。特に、アルカリ金属イオン、特にリチウ
ムイオンのドーピングが良好であるという点で、ＰＡＮ
系炭素体が好ましく用いられる。サイクル特性と容量性
能のバランスを考えた場合、黒鉛粉末と炭素繊維、非晶
性炭素粉末と炭素繊維を混合した系が好ましい場合もあ
る。また、本発明に用いられる負極には、集電効果を高
めるためにアセチレンブラック、ケッチェンブラック、
ファーネスブラックなどのカーボンブラックを導電剤と
して添加することも可能である。さらに導電性を向上さ
せるときには炭素粉末や金属粉末を添加することもでき
る。

【００２７】本発明に用いられる電解液としては、特に
限定されることなく従来の電解液が用いられ、例えば酸
あるいはアルカリ水溶液、または非水溶媒などが挙げら
れる。例えばアルカリ金属塩を含む非水電解液からなる
二次電池の電解液としては、プロピレンカーボネート
（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、γ- ブチロ
ラクトン（ＢＬ）、Ｎ- メチルピロリドン（ＮＭＰ）、
アセトニトリル（ＡＮ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルフォキシド、テトラヒドロフラン（Ｔ
ＨＦ）、１，３−ジオキソラン、ギ酸メチル、スルホラ
ン、オキサゾリドン、塩化チオニル、１，２−ジメトキ
シエタン（ＤＭＥ）、ジメチルカーボネート（ＤＭ
Ｃ）、ジエチレンカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルイ
ミダゾリジノン等や、これらの誘導体や２種以上の混合
物などが好ましく用いられる。

【００２８】電解液に含まれる電解質としては、アルカ
リ金属、特にリチウムのハロゲン化物、過塩素酸塩、チ
オシアン塩、ホウフッ化塩、リンフッ化塩、砒素フッ化
塩、アルミニウムフッ化塩、トリフルオロメチル硫酸塩
などが好ましく用いられる。微多孔膜は、安全性を向上
させるという観点からは正極、負極のいずれの極であっ
てもよく、また、正極、負極の片面または両面のいずれ
であってもよい。負極にのみ塗布することは好ましい態
様である。

【００２９】微多孔膜の製膜方法は特に限定されるもの
ではないが、(1) ポリマー溶液を極材上に塗布し、貧溶
媒中に浸漬し湿式凝固させる。(2) 発泡剤を含んだポリ
マーの膜を加熱する。(3) 溶媒に可溶な物質を含有する
膜を該溶媒に浸漬し、可溶な物質を溶出させる。等が挙
げられる。ここでは(1) を例に挙げ説明するが、特にこ
れに限定されるものではない。

【００３０】まず、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）
のジメチルアセトアミド溶液を作成する。溶液の濃度は
製膜性の点から５〜５０ｗｔ％が好ましい。また、嵩密
度を任意に制御するため、溶液中に添加剤を添加しても
よい。添加剤にはポリマーの貧溶媒、塩、界面活性剤等
が好ましく用いられる。次いで該溶液を電極上に一定速
度で塗布する。塗布速度は塗液の粘度、微多孔膜の厚み
などに合わせて設定する。塗布後室温で乾燥し、該電極
をメタノールに浸漬する。室温での乾燥時間は通常０〜
３０分間であるが、目的とする微多孔膜の形態、ポリマ
ーの種類、溶液の溶媒の種類、生産性等により適宜設定
する。浸漬する溶媒、時間、溶媒温度は微多孔膜の形態
に与える影響が大きいため、適宜設定するものである
が、溶媒としては安価な水やメタノール使用することが
好ましい。なお、これらは混合して使用してもよい。浸
漬後、該電極を乾燥し、必要に応じてプレス加工する。
乾燥温度は微多孔膜形態の変化を低減するため、微多孔
膜素材の軟化点より低いことが好ましい。

【００３１】本発明の電池用電極を公知の電池安全性向
上技術と合わせて使用しても構わず、場合によっては相
乗効果でさらに電池の安全性が向上する場合がある。公
知の電池安全性向上技術の例として、(a) セパレーター
の使用、(b) 捲回電極体の最外周部および／または最内
周部に正極等電位露呈金属部と負極露呈金属部を捲き電
極体１周以上の長さにわたり対向させた構成の導入など
が挙げられる。

【００３２】本発明の電池用電極は各種電池に適用が可
能であり、一次電池、二次電池など、どのような電池に
利用されるかは特に限定されるものではないが、安全性
に問題がある可能性が高い高性能な電池、なかでも非水
電解液系二次電池であるリチウム金属二次電池、さらに
はリチウムイオン二次電池に好ましく用いられる。電池
形態も各型、円筒型、カード型、コイン型等、特に制限
はない。

【００３３】

【実施例】以下に実施例によって本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定
されるものではない。

【００３４】実施例１（１）正極の作製水酸化リチウム（Ｌｉ（ＯＨ））、水酸化ニッケル（Ｎ
ｉ（ＯＨ）₂）、水酸化ストロンチウム・８水塩（Ｓｒ
（ＯＨ）₂・８Ｈ₂Ｏ）、水酸化コバルト（Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）₂）を酸化物換算でＬｉ_0.98Ｓｒ_0.002Ｎｉ_0.90Ｃ
ｏ_0.10Ｏ₂となるように秤量し、６５０℃で１６時間保
持し予備焼成した。室温まで冷却した後、再び自動乳鉢
で３０分間粉砕し、二次粒子の凝集を解砕した。そし
て、予備焼成と同様の雰囲気下で、７５０℃で８時間保
持して本焼成し、室温まで冷却した後、再度自動乳鉢で
粉砕して正極活物質粉末とした。

【００３５】この正極活物質を９１重量％、ＰＶＤＦ
（呉羽化学（株）製ＫＦポリマー＃１１００）を６重
量％、アセチレンブラック（“デンカブラック”、電気
化学（株）製）を３重量％秤量し、同量のＮＭＰを加
え、混練してペーストにした。

【００３６】このペーストを、厚さ１６μｍのアルミ箔
上の片面に、単位面積当たりの正極活物質重量が２００
ｇ／ｍ²になるように塗布し、１００℃で１５分乾燥
後、もう一方の面にも塗布し、１００℃で３０分乾燥
し、さらに１８０℃で１５分乾燥しＬｉＣｏＯ₂使用シ
ート状電極を作製した。このシート状電極を、線圧約１
００ｋｇ／ｃｍでローラープレスしてアルミ集電体に圧
着した後、スリットし、総厚み１９０μｍの正極を得
た。

【００３７】（２）負極の作製負極活物質として短繊維状炭素繊維（“トレカ”ミルド
ファイバー：MLD-30、東レ（株）製）を窒素雰囲気下で
４時間、１１５０℃で熱処理したものを用いこれを８５
重量％、PVDF（前述）を１０重量％、アセチレンブラッ
ク（前述）を５重量％、各々量りとり、約１．４倍のＮ
ＭＰを加え、混練してペーストにした。このペースト
を、厚さ１０μｍの銅箔上の片面に、塗布し、１００℃
で１５分乾燥後、もう一方の面には若干目付量（単位面
積当たりの活物質量）を減少して塗布し、１００℃で３
０分乾燥し、さらに２００℃で１５分、窒素気流中で乾
燥し短繊維状炭素繊維使用シート状電極を作製した。こ
のシート状電極を線圧約１００ｋｇ／ｃｍでローラープ
レスして銅箔集電体に圧着した後、スリットし、厚み２
００μｍの電池用電極を得た。

【００３８】（３）微多孔膜の作製ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ、呉羽化学（株）製”
ＫＦポリマー＃１３００”、ガラス転移点：−４０
℃）１５重量％を１００℃に加熱したジメチルアセアミ
ド（ＤＭＡｃ）に添加し、１時間撹拌、溶解し、塗液を
作成する。（２）で作製したリチウムイオン二次電池用
負極上に作成した塗液を適量のせ、ドクターナイフを用
い３０ｃｍ／ｍｉｎの速度で塗布する。この時、クリア
ランスは、微多孔膜の塗布量が１０ｇ／ｃｍ²となるよ
うに調整する。１分間室温で乾燥した後、３槽からなる
メタノール槽に各槽５分ずつ浸漬し、６０℃で１５分乾
燥する。この時の微多孔膜の厚みをＵＨＲ−ＦＥ−ＳＥ
Ｍで確認したところ３０μ／ｍであった。これらの操作
を裏面にも行い、両面に微多孔膜の塗布を行う。その
後、プレスで、微多孔膜の嵩密度が片面で１．０ｇ／ｃ
ｍ³になるように膜厚を調整した。この時の微多孔膜の
形態をＵＨＲ−ＦＥ−ＳＥＭで確認すると膜厚は１０μ
ｍ、表面孔径は１０μｍ、断面孔径は０．６μｍであっ
た。

【００３９】（４）電解液ＰＣとＤＭＣとの等容量混合溶媒中、ＬｉＰＦ₆を１モ
ル／リットルの割合で溶解したものを作製した。

【００４０】（５）電池の作製（１）で作製した正極、（３）で作製した微多孔膜を設
けた負極、（４）で作製した電解液などを使用し、１８
６５０サイズの円筒型非水電解液系二次電池を組み立て
た。

【００４１】（６）電池の評価作成した電池の容量は、充電終止電圧４．２Ｖ、充電電
流１Ａの条件で３時間定電流／定電圧充電を行った後、
放電終止電圧２．７５Ｖ、放電電流０．２Ａの条件で定
電流放電して求めた。安全性試験には釘刺し試験を用
い、１０本の釘に対し試験を行いそのときの破裂確率を
表した。なお、釘刺し試験とは直径３ｍｍの釘で満充電
状態の電池中央部を貫通する（内部短絡させる）試験で
ある。電池容量及び釘刺し試験の結果を表１に示す。な
お、電池容量は重量エネルギー密度で表すこととする。

【００４２】実施例２塗液の塗布量を０．５ｇ／ｃｍ²にし、乾燥後のプレス
を行わない以外は実施例１と同様にしてリチウムイオン
二次電池用電極を作成した。この時の微多孔膜の形態
（片面）をＵＨＲ−ＦＥ−ＳＥＭで確認すると膜厚は１
０μｍ、表面孔径は４０μｍ、断面孔径は５μｍであっ
た。また、嵩密度は０．０５ｇ／ｃｍ³であった。な
お、嵩密度は微多孔膜の単位面積あたりの塗布重量と膜
厚から求めた。この電極を用い、実施例１と同様にして
リチウムイオン二次電池を作成し、電池容量の測定およ
び釘刺し試験を行った。評価結果を表１に示す。

【００４３】実施例３プレス後の嵩密度が０．５ｇ／ｃｍ²になるようにプレ
ス圧を調整した以外は実施例１と同様にしてリチウムイ
オン二次電池用電極を作成した。この時の微多孔膜の形
態（片面）をＵＨＲ−ＦＥ−ＳＥＭで確認すると膜厚は
２０μｍ、表面孔径は４０μｍ、断面孔径は７μｍであ
った。また、嵩密度は０．５ｇ／ｃｍ３であった。な
お、嵩密度は微多孔膜の単位面積あたりの塗布重量と膜
厚から求めた。この電極を用い、実施例１と同様にして
リチウムイオン二次電池を作成し、電池容量の測定およ
び釘刺し試験を行った。評価結果を表１に示す。

【００４４】実施例４微多孔膜の塗布量を４０ｇ／ｃｍ²にし、プレスを行わ
ない以外は実施例１と同様にしてリチウムイオン二次電
池用電極を作成した。この時の微多孔膜の形態（片面）
をＵＨＲ−ＦＥ−ＳＥＭで確認すると膜厚は１２０μ
ｍ、表面孔径は４０μｍ、断面孔径は１０μｍであっ
た。また、嵩密度は０．３ｇ／ｃｍ³であった。なお、
嵩密度は微多孔膜の単位面積あたりの塗布重量と膜厚か
ら求めた。この電極を用い、実施例１と同様にしてリチ
ウムイオン二次電池を作成し、電池容量の測定および釘
刺し試験を行った。評価結果を表１に示す。

【００４５】実施例５３槽あるメタノールの最初の１槽目を水に代える以外は
実施例１と同様にしてリチウムイオン二次電池用電極を
作成した。この時の微多孔膜の形態（片面）をＵＨＲ−
ＦＥ−ＳＥＭで確認すると膜厚は１０μｍ、表面孔径は
０．５μｍであり、表面に厚み０．２μｍのスキン層を
有する形態であった。また、嵩密度は１．０ｇ／ｃｍ³
であった。なお、嵩密度は微多孔膜の単位面積あたりの
塗布重量と膜厚から求めた。この電極を用い、実施例１
と同様にしてリチウムイオン二次電池を作成し、電池容
量の測定および釘刺し試験を行った。評価結果を表１に
示す。

【００４６】実施例６水を２重量％添加し室温で溶解した塗液を使用し、プレ
スを行わない以外は実施例１と同様にしてリチウムイオ
ン二次電池用電極を作成した。この時の微多孔膜の形態
（片面）をＵＨＲ−ＦＥ−ＳＥＭで確認すると膜厚は１
０μｍ、表面孔径は０．４μｍ、断面孔径は０．３μｍ
であった。また、嵩密度は１．０ｇ／ｃｍ³であった。
なお、嵩密度は微多孔膜の単位面積あたりの塗布重量と
膜厚から求めた。この電極を用い、実施例１と同様にし
てリチウムイオン二次電池を作成し、電池容量の測定お
よび釘刺し試験を行った。評価結果を表１に示す。

【００４７】実施例７ポリマーをＰＶｄＦからポリスルホン（日産化学
（株）、Ｐ−３５００、ガラス転移温度：１９０℃）に
かえ、プレスを行わない以外は実施例１と同様にしてリ
チウムイオン二次電池用電極を作成した。この時の微多
孔膜の形態（片面）をＵＨＲ−ＦＥ−ＳＥＭで確認する
と膜厚は２０μｍ、表面孔径は３０μｍ、断面孔径は５
μｍであった。また、嵩密度は０．５ｇ／ｃｍ³であっ
た。なお、嵩密度は微多孔膜の単位面積あたりの塗布重
量と膜厚から求めた。この電極を用い、実施例１と同様
にしてリチウムイオン二次電池を作成し、電池容量の測
定および釘刺し試験を行った。評価結果を表１に示す。

【００４８】比較例１微多孔膜を設けない以外は実施例１と同様にしてリチウ
ムイオン二次電池用電極を作成した。この電極を用い、
実施例１と同様にしてリチウムイオン二次電池を作成
し、電池容量の測定および釘刺し試験を行った。評価結
果を表１に示す。

【表１】

【００４９】

【発明の効果】本発明により、高容量かつ安全性に優れ
た電池に使用される電池用電極およびそれを用いた電池
を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】０．０５ｇ／ｃｍ³以上の嵩密度を有する
微多孔膜が電極上に一体化されて設けられていることを
特徴とする電池用電極。
【請求項２】該微多孔膜の厚みが１ｎｍ以上１ｍｍ以下
であることを特徴とする請求項１記載の電池用電極。
【請求項３】該微多孔膜表面にスキン層を有することを
特徴とする請求項１または２に記載の電池用電極。
【請求項４】該微多孔膜断面の孔径が１ｎｍ以上１００
μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の電池用電極。
【請求項５】該微多孔膜のガラス転移点が２５０℃以下
であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
の電池用電極。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の電池用電
極を用いたことを特徴とする電池。