JPH11214012A - リチウムイオン二次電池の電極結合剤及びその活物質スラリーの製造方法 - Google Patents
リチウムイオン二次電池の電極結合剤及びその活物質スラリーの製造方法Info
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- JPH11214012A JPH11214012A JP10164218A JP16421898A JPH11214012A JP H11214012 A JPH11214012 A JP H11214012A JP 10164218 A JP10164218 A JP 10164218A JP 16421898 A JP16421898 A JP 16421898A JP H11214012 A JPH11214012 A JP H11214012A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、接着力が良く、電池の容量の特性
を向上させる電極結合剤を製造するとともに、この電極
結合剤を用いて、活物質スラリーの流動特性を改善して
電極の品質を向上し、電池の容量特性を向上させること
にある。 【構成】 リチウムイオン二次電池の電極結合剤は、化
学成分が同等なポリフッ化ビニリデン系の高分子物質の
うち、物理的特性が互いに違う２種の物質を混合して製
造し、そして、この電極結合剤を用いて活物質スラリー
を製造する方法は、化学成分が同等なポリフッ化ビニリ
デン系の高分子物質のうち、物理的特性が互いに違う少
なくとも２種以上の物質を混合し、その混合物をＮ−メ
チル−ピロリドン溶媒で溶解させて結合剤溶液を製造し
た後、この結合剤溶液に活物質と導電剤とを混合して製
造する。
を向上させる電極結合剤を製造するとともに、この電極
結合剤を用いて、活物質スラリーの流動特性を改善して
電極の品質を向上し、電池の容量特性を向上させること
にある。 【構成】 リチウムイオン二次電池の電極結合剤は、化
学成分が同等なポリフッ化ビニリデン系の高分子物質の
うち、物理的特性が互いに違う２種の物質を混合して製
造し、そして、この電極結合剤を用いて活物質スラリー
を製造する方法は、化学成分が同等なポリフッ化ビニリ
デン系の高分子物質のうち、物理的特性が互いに違う少
なくとも２種以上の物質を混合し、その混合物をＮ−メ
チル−ピロリドン溶媒で溶解させて結合剤溶液を製造し
た後、この結合剤溶液に活物質と導電剤とを混合して製
造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン二
次電池の電極結合剤及びその活物質スラリーの製造方法
に係り、特にリチウムイオン二次電池がリチウムの吸
蔵、放出反応を充放電に用いることによって再充電さ
れ、小型化および大容量化が容易な電池とするリチウム
イオン二次電池の電極結合剤及びその活物質スラリーの
製造方法に関する。
次電池の電極結合剤及びその活物質スラリーの製造方法
に係り、特にリチウムイオン二次電池がリチウムの吸
蔵、放出反応を充放電に用いることによって再充電さ
れ、小型化および大容量化が容易な電池とするリチウム
イオン二次電池の電極結合剤及びその活物質スラリーの
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオン（Ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏ
ｎ）二次電池は、正極にリチウム金属酸化物を、負極に
炭素とか黒鉛のような炭素系を用い、電解液としては環
状カボネイト（ｃｙｃｌｉｃ ｃａｒｂｏｎａｔｅｓ）
と鎖状カボネイト（ｌｉｎｅａｒ ｃａｒｂｏｎａｔｅ
ｓ）の混合溶媒にリチウム塩である六フッ化リチウムリ
ン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ−６− ｆ
ｌｕｏｒｉｄｅ、ＬｉＰＦ6 ）もしくは四フッ化リチウ
ムボーロン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｏｒｏｎ−４−ｆｌｕ
ｏｒｉｄｅ、ＬｉＢＦ4 ）を混合して用いる。二次電池
の充電時は、正極から放出されたリチウムイオンが負極
の炭素系内部に吸蔵され、二次電池の放電時は、炭素系
の内部に含まれたリチウムイオンが正極のリチウム金属
酸化物に吸蔵されて充放電が反復される。
ｎ）二次電池は、正極にリチウム金属酸化物を、負極に
炭素とか黒鉛のような炭素系を用い、電解液としては環
状カボネイト（ｃｙｃｌｉｃ ｃａｒｂｏｎａｔｅｓ）
と鎖状カボネイト（ｌｉｎｅａｒ ｃａｒｂｏｎａｔｅ
ｓ）の混合溶媒にリチウム塩である六フッ化リチウムリ
ン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ−６− ｆ
ｌｕｏｒｉｄｅ、ＬｉＰＦ6 ）もしくは四フッ化リチウ
ムボーロン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｏｒｏｎ−４−ｆｌｕ
ｏｒｉｄｅ、ＬｉＢＦ4 ）を混合して用いる。二次電池
の充電時は、正極から放出されたリチウムイオンが負極
の炭素系内部に吸蔵され、二次電池の放電時は、炭素系
の内部に含まれたリチウムイオンが正極のリチウム金属
酸化物に吸蔵されて充放電が反復される。
【０００３】正・負極に正・負極活物質が塗られる過程
は次の通りである。正・負極基材を活物質スラリーが充
電された容器に通過させた後、乾燥過程を経てロールプ
レシング（ｒｏｌｌ ｐｒｅｓｓｉｎｇ）することによ
って、一定な厚さの活物質が塗られた電極を得る。
は次の通りである。正・負極基材を活物質スラリーが充
電された容器に通過させた後、乾燥過程を経てロールプ
レシング（ｒｏｌｌ ｐｒｅｓｓｉｎｇ）することによ
って、一定な厚さの活物質が塗られた電極を得る。
【０００４】ここで、活物質スラリーは導電剤と結合剤
（ｂｉｎｄｅｒ）をペースト状で混合した物質であり、
結合剤は、粉末状である活物質と導電剤を基材に容易に
接着でき、電極形態に成型させることができるものを用
いる。
（ｂｉｎｄｅｒ）をペースト状で混合した物質であり、
結合剤は、粉末状である活物質と導電剤を基材に容易に
接着でき、電極形態に成型させることができるものを用
いる。
【０００５】このような結合剤としては、電解液として
用いられる有機溶媒と反応性が小さいフッ素系高分子で
あるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が主に用いら
れ、他の高分子物質としてはポリイミド（ｐｏｌｙｉｍ
ｉｄｅ、ＰＩ）もしくはラバー（ｒｕｂｂｅｒ）などの
物質も使用できる。
用いられる有機溶媒と反応性が小さいフッ素系高分子で
あるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が主に用いら
れ、他の高分子物質としてはポリイミド（ｐｏｌｙｉｍ
ｉｄｅ、ＰＩ）もしくはラバー（ｒｕｂｂｅｒ）などの
物質も使用できる。
【０００６】一方、電池の性能は活物質が主な影響を及
ぼすが、結合剤の種類による影響も無視できない。例え
ば、通常的によく用いられている、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）のうち、ホモポリマー（ｈｏｍｏｐｏｌ
ｙｍｅｒ）、コポリマー（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）などの
使用の如何によって電池の寿命特性とか電池の容量、低
温特性に差異が生じるし、電極製造工程の難易度も違っ
てくる。
ぼすが、結合剤の種類による影響も無視できない。例え
ば、通常的によく用いられている、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）のうち、ホモポリマー（ｈｏｍｏｐｏｌ
ｙｍｅｒ）、コポリマー（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）などの
使用の如何によって電池の寿命特性とか電池の容量、低
温特性に差異が生じるし、電極製造工程の難易度も違っ
てくる。
【０００７】ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のホモ
ポリマーのみを用いる場合には、接着力は良いになる
が、活物質スラリーの流動性が悪いので、正・負極基材
に活物質を塗る過程で活物質の厚さを一定に維持する均
質度が悪くなる。
ポリマーのみを用いる場合には、接着力は良いになる
が、活物質スラリーの流動性が悪いので、正・負極基材
に活物質を塗る過程で活物質の厚さを一定に維持する均
質度が悪くなる。
【０００８】ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のコポ
リマーのみを用いる場合には、活物質の塗布工程におい
ての有利な点があり、電解液の含液率が高くて電池の容
量特性も優れるが、電解液の含液率が高いので、リチウ
ムイオン二次電池の充放電時の体積膨脹が大きくて活物
質が基材から脱離される短所があり、電池の寿命サイク
ルに悪い影響を及ぼす。
リマーのみを用いる場合には、活物質の塗布工程におい
ての有利な点があり、電解液の含液率が高くて電池の容
量特性も優れるが、電解液の含液率が高いので、リチウ
ムイオン二次電池の充放電時の体積膨脹が大きくて活物
質が基材から脱離される短所があり、電池の寿命サイク
ルに悪い影響を及ぼす。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、この
ように活物質に含まれた結合剤は、長所と短所を同時に
有している。即ち、ホモポリマーにあっては、活物質を
基材に接着させて、接着力が優れるが、流動性が悪く、
一方、コポリマーにあっては、電池の容量の特性が良い
が、体積膨脹に伴う活物質脱離の危険性があるという不
都合があった。
ように活物質に含まれた結合剤は、長所と短所を同時に
有している。即ち、ホモポリマーにあっては、活物質を
基材に接着させて、接着力が優れるが、流動性が悪く、
一方、コポリマーにあっては、電池の容量の特性が良い
が、体積膨脹に伴う活物質脱離の危険性があるという不
都合があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、化学成分が同等なポリフ
ッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）系の高分子物質のうち、物
理的特性が互いに違う２種の物質を混合したリチウムイ
オン（Ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ）二次電池の電極結合剤
を提供し、この場合、化学成分が同等し、物理的特性が
互いに違うポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）系の高分
子物質は、それのホモポリマー（ｈｏｍｏｐｏｌｙｍｅ
ｒ）、コポリマー（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）であるのが好
ましく、また、ホモポリマー（ｈｏｍｏｐｏｌｙｍｅ
ｒ）とコポリマー（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）との混合比率
は、５０：５０乃至９５：５の重量比であるのが好まし
い。
述の不都合を除去するために、化学成分が同等なポリフ
ッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）系の高分子物質のうち、物
理的特性が互いに違う２種の物質を混合したリチウムイ
オン（Ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ）二次電池の電極結合剤
を提供し、この場合、化学成分が同等し、物理的特性が
互いに違うポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）系の高分
子物質は、それのホモポリマー（ｈｏｍｏｐｏｌｙｍｅ
ｒ）、コポリマー（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）であるのが好
ましく、また、ホモポリマー（ｈｏｍｏｐｏｌｙｍｅ
ｒ）とコポリマー（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）との混合比率
は、５０：５０乃至９５：５の重量比であるのが好まし
い。
【００１１】そして、この電極結合剤を含む活物質スラ
リーは、化学成分が同等なポリフッ化ビニリデン（ＰＶ
ＤＦ）系の高分子物質のうち、物理的特性が互いに違う
２種の物質を混合し、この混合物をＮ−メチル−ピロリ
ドン（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）
（ＮＭＰ）の溶媒で溶解させて結合剤溶液を製造した
後、この溶液に活物質と導電剤を混合して製造する。
リーは、化学成分が同等なポリフッ化ビニリデン（ＰＶ
ＤＦ）系の高分子物質のうち、物理的特性が互いに違う
２種の物質を混合し、この混合物をＮ−メチル−ピロリ
ドン（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）
（ＮＭＰ）の溶媒で溶解させて結合剤溶液を製造した
後、この溶液に活物質と導電剤を混合して製造する。
【００１２】また、化学成分が互いに違う２種の高分子
を混合したリチウムイオン二次電池の電極結合剤を提供
し、この場合、化学成分が互いに違う高分子はラバー系
の高分子結合剤とポリフッ化ビニリデン系の高分子物質
であるのが好ましく、また、ラバー系の高分子結合剤と
ポリフッ化ビニリデン系の高分子物質との混合比率が２
０：８０乃至８０：２０の重量比であるのが好ましく、
さらに、ラバー系の高分子結合剤はブタジエンスチレン
ゴム（Ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅｒｕｂｂｅ
ｒ）やエチレンプロプレンジエンモノマー（ｅｔｈｙｌ
ｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｄｉｅｎｅ ｍｏｎｏｍ
ｅｒ）（ＥＰＤＭ）であるのが好ましい。
を混合したリチウムイオン二次電池の電極結合剤を提供
し、この場合、化学成分が互いに違う高分子はラバー系
の高分子結合剤とポリフッ化ビニリデン系の高分子物質
であるのが好ましく、また、ラバー系の高分子結合剤と
ポリフッ化ビニリデン系の高分子物質との混合比率が２
０：８０乃至８０：２０の重量比であるのが好ましく、
さらに、ラバー系の高分子結合剤はブタジエンスチレン
ゴム（Ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅｒｕｂｂｅ
ｒ）やエチレンプロプレンジエンモノマー（ｅｔｈｙｌ
ｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｄｉｅｎｅ ｍｏｎｏｍ
ｅｒ）（ＥＰＤＭ）であるのが好ましい。
【００１３】この電極結合剤を用いて活物質スラリーを
製造する方法は、ラバー系の高分子結合剤と、ポリフッ
化ビニリデン系の高分子物質が含まれたＮ−メチル−ピ
ロリドンの溶液とを混合して結合剤溶液を作った後、こ
の結合剤溶液に活物質と導電剤を混合して活物質スラリ
ーを製造する。
製造する方法は、ラバー系の高分子結合剤と、ポリフッ
化ビニリデン系の高分子物質が含まれたＮ−メチル−ピ
ロリドンの溶液とを混合して結合剤溶液を作った後、こ
の結合剤溶液に活物質と導電剤を混合して活物質スラリ
ーを製造する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、化学成分が同等なポリ
フッ化ビニリデン系の中のホモポリマーとコポリマーと
を一定比率で混合した電極結合剤を用いるので、接着力
が良く、塗布時の作業性が容易になり、電池の充放電に
伴うサイクル寿命が延長されて電池の容量を特性を向上
させることができる。
フッ化ビニリデン系の中のホモポリマーとコポリマーと
を一定比率で混合した電極結合剤を用いるので、接着力
が良く、塗布時の作業性が容易になり、電池の充放電に
伴うサイクル寿命が延長されて電池の容量を特性を向上
させることができる。
【００１５】また、化学成分が夫々異なるラバー系の高
分子結合剤とポリフッ化ビニリデンとを一定比率に混合
した電極結合剤を活物質スラリーに含有させて電極を製
造することによっても、塗布時の作業性が容易になり、
電池の充放電に伴うサイクル寿命も延長されて電池の容
量を高める効果を得ることができる。
分子結合剤とポリフッ化ビニリデンとを一定比率に混合
した電極結合剤を活物質スラリーに含有させて電極を製
造することによっても、塗布時の作業性が容易になり、
電池の充放電に伴うサイクル寿命も延長されて電池の容
量を高める効果を得ることができる。
【００１６】更に、上述の電極結合剤を用いることによ
り、活物質のスラリーの流体特性が改善されて電極の品
質が向上し、電極の高容量の特性を向上することができ
る。
り、活物質のスラリーの流体特性が改善されて電極の品
質が向上し、電極の高容量の特性を向上することができ
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明に伴う好ましい実施例を説明す
る。
る。
【００１８】リチウムイオン（Ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏ
ｎ）二次電池は、次のように製造される。正・負極の各
各の基材にペースト（ｐａｓｔｅ）状のリチウム金属酸
化物および炭素とか黒鉛のような炭素系の活物質を一定
の厚さに塗った後、乾燥させてロールプレス（Ｒｏｌｌ
Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）して、所定の厚さを有する正・負
極電極が得られる。この正・負極を必要な大きさに切断
した後、正・負極の間にセペレータを挿入し、巻取して
電極ロールを設け、これを別途のカンに入れる。その
後、カンの内部に電解液を注入して絶縁ガスケットが備
わったキャップアセンブリでカンの開口部を密封して製
造する。ここで電解液としては従来と同様に環状カボネ
イトと鎖状カボネイトの混合溶媒にリチウム塩である六
フッ化リチウムリン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈｏ
ｒｕｓ−６− ｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＬｉＰＦ6 ）もしく
は四フッ化リチウムボーロン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｏｒ
ｏｎ−４− ｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＬｉＢＦ4 ）を混合し
て用いる。
ｎ）二次電池は、次のように製造される。正・負極の各
各の基材にペースト（ｐａｓｔｅ）状のリチウム金属酸
化物および炭素とか黒鉛のような炭素系の活物質を一定
の厚さに塗った後、乾燥させてロールプレス（Ｒｏｌｌ
Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）して、所定の厚さを有する正・負
極電極が得られる。この正・負極を必要な大きさに切断
した後、正・負極の間にセペレータを挿入し、巻取して
電極ロールを設け、これを別途のカンに入れる。その
後、カンの内部に電解液を注入して絶縁ガスケットが備
わったキャップアセンブリでカンの開口部を密封して製
造する。ここで電解液としては従来と同様に環状カボネ
イトと鎖状カボネイトの混合溶媒にリチウム塩である六
フッ化リチウムリン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈｏ
ｒｕｓ−６− ｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＬｉＰＦ6 ）もしく
は四フッ化リチウムボーロン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｏｒ
ｏｎ−４− ｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＬｉＢＦ4 ）を混合し
て用いる。
【００１９】一方、活物質の塗布は、ホッパー（ｈｏｐ
ｐｅｒ）の内部にペースト状の活物質スラリーを一定の
水位まで満たし、続いてシート（ｓｈｅｅｔ）状からな
る正・負極基材をホッパーの上部に位置した駆動ローラ
ーでテイクアップさせてホッパーを通過させる。この際
に活物質スラリーは、ホッパーの内部に設けられた充電
ローラーにより加圧されて基材の側に流れることによっ
て基材の表面に活物質スラリーが含入されるようにな
る。次に基材の表面に含入された活物質スラリーは、駆
動ローラーとホッパーの間に設けられた厚さ調節装置に
より規定値の厚さに仕上げられる。以後、高温の炉を経
て乾燥されると一定の厚さの活物質が塗られた電極が形
成される。このような電極基材をロールプレスで圧延す
ると活物質が緻密化される。
ｐｅｒ）の内部にペースト状の活物質スラリーを一定の
水位まで満たし、続いてシート（ｓｈｅｅｔ）状からな
る正・負極基材をホッパーの上部に位置した駆動ローラ
ーでテイクアップさせてホッパーを通過させる。この際
に活物質スラリーは、ホッパーの内部に設けられた充電
ローラーにより加圧されて基材の側に流れることによっ
て基材の表面に活物質スラリーが含入されるようにな
る。次に基材の表面に含入された活物質スラリーは、駆
動ローラーとホッパーの間に設けられた厚さ調節装置に
より規定値の厚さに仕上げられる。以後、高温の炉を経
て乾燥されると一定の厚さの活物質が塗られた電極が形
成される。このような電極基材をロールプレスで圧延す
ると活物質が緻密化される。
【００２０】このような過程で活物質が正・負極基材の
表面で接着力を保持しながら電池の高容量特性を有する
ように本発明による結合剤を添加する。即ち、結合剤
は、エチレンカボネイトやプロピレンカボネイトのよう
な環状カボネイトとジメチルカボネイト、ジエチルカボ
ネイト、エチルメチルカボネイトのような鎖状カボネイ
トとの混合溶液にリチウム塩である六フッ化リチウムリ
ン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ−６− ｆ
ｌｕｏｒｉｄｅ、ＬｉＰＦ6 ）もしくは四フッ化リチウ
ムボーロン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｏｒｏｎ−４− ｆｌ
ｕｏｒｉｄｅ、ＬｉＢＦ4 ）を混合した有機溶媒との反
応性が小さいポリフッ化ビニリデン系を用いるが、その
物質系のうち、ホモポリマー（ｈｏｍｏｐｏｌｙｍｅ
ｒ）は正・負極基材に塗られた活物質の結着力を増強さ
せる長所がある一方、粘度が高いので、活物質スラリー
の流動性を低下させて各基材に一定の厚さに活物質が塗
られるべき、均質度において悪くなる短所がある。
表面で接着力を保持しながら電池の高容量特性を有する
ように本発明による結合剤を添加する。即ち、結合剤
は、エチレンカボネイトやプロピレンカボネイトのよう
な環状カボネイトとジメチルカボネイト、ジエチルカボ
ネイト、エチルメチルカボネイトのような鎖状カボネイ
トとの混合溶液にリチウム塩である六フッ化リチウムリ
ン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ−６− ｆ
ｌｕｏｒｉｄｅ、ＬｉＰＦ6 ）もしくは四フッ化リチウ
ムボーロン（ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｏｒｏｎ−４− ｆｌ
ｕｏｒｉｄｅ、ＬｉＢＦ4 ）を混合した有機溶媒との反
応性が小さいポリフッ化ビニリデン系を用いるが、その
物質系のうち、ホモポリマー（ｈｏｍｏｐｏｌｙｍｅ
ｒ）は正・負極基材に塗られた活物質の結着力を増強さ
せる長所がある一方、粘度が高いので、活物質スラリー
の流動性を低下させて各基材に一定の厚さに活物質が塗
られるべき、均質度において悪くなる短所がある。
【００２１】従って、ホモポリマー（ｈｏｍｏｐｏｌｙ
ｍｅｒ）の脆弱な流動性を補うためにコポリマー（ｃｏ
ｐｏｌｙｍｅｒ）を混合した。このコポリマーの長所
は、粘度がホモポリマーより低く、電解液含液率が高く
て電池の高容量特性を向上させることができる。一方、
電池の充放電時の体積膨脹が大きくて活物質が脱離する
おそれがあるが、これはホモポリマーとの混合を適切な
比率で調節することによって、ある程度減少させること
ができる。
ｍｅｒ）の脆弱な流動性を補うためにコポリマー（ｃｏ
ｐｏｌｙｍｅｒ）を混合した。このコポリマーの長所
は、粘度がホモポリマーより低く、電解液含液率が高く
て電池の高容量特性を向上させることができる。一方、
電池の充放電時の体積膨脹が大きくて活物質が脱離する
おそれがあるが、これはホモポリマーとの混合を適切な
比率で調節することによって、ある程度減少させること
ができる。
【００２２】この際、重要な点は前記夫々の長所を有す
るポリフッ化ピニリデン（ＰＶＤＦ）のホモポリマーと
コポリマーの混合比率であり、本発明においては化学成
分が同等なホモポリマーとコポリマーとの比率を５０：
５０乃至９５：５程度の重量比で混合する。
るポリフッ化ピニリデン（ＰＶＤＦ）のホモポリマーと
コポリマーの混合比率であり、本発明においては化学成
分が同等なホモポリマーとコポリマーとの比率を５０：
５０乃至９５：５程度の重量比で混合する。
【００２３】上述のような混合物質をＮ−メチル−ピロ
リドン（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）
（ＮＭＰ）の溶媒で溶解させて結合剤溶液を製造した
後、活物質と導電剤を混合してリチウムイオン二次電池
の活物質スラリーを製造する。導電剤は通常のアセチレ
ンブラックとかカーボンブラックを用いる。
リドン（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）
（ＮＭＰ）の溶媒で溶解させて結合剤溶液を製造した
後、活物質と導電剤を混合してリチウムイオン二次電池
の活物質スラリーを製造する。導電剤は通常のアセチレ
ンブラックとかカーボンブラックを用いる。
【００２４】一方、本発明の他の実施例としてラバー系
の高分子結合剤とポリフッ化ビニリデン系を混合した結
合剤も使用できる。ラバー系の高分子結合剤はフッ素が
含まれていないラバー結合剤を用いることによりリチウ
ム金属やリチウムイオンとの反応でＬｉＦが析出して現
れる電池の容量減少および発熱危険性が防止される。こ
のラバー系の高分子結合剤は、溶液や固形粉からなり、
電解液の含液率が高くて電池の高容量の特性を保持でき
る。
の高分子結合剤とポリフッ化ビニリデン系を混合した結
合剤も使用できる。ラバー系の高分子結合剤はフッ素が
含まれていないラバー結合剤を用いることによりリチウ
ム金属やリチウムイオンとの反応でＬｉＦが析出して現
れる電池の容量減少および発熱危険性が防止される。こ
のラバー系の高分子結合剤は、溶液や固形粉からなり、
電解液の含液率が高くて電池の高容量の特性を保持でき
る。
【００２５】このようなラバー系の結合剤と混合される
ポリフッ化ビニリデン系の高分子は、上述したように活
物質と基材との間の結着力を増大させることができるの
で、これらの二つの物質を混合した結合剤は基材に活物
質スラリーを塗る時、均一な厚さで塗布できるし、リチ
ウムイオン二次電池のサイクル寿命も向上させることが
できる。
ポリフッ化ビニリデン系の高分子は、上述したように活
物質と基材との間の結着力を増大させることができるの
で、これらの二つの物質を混合した結合剤は基材に活物
質スラリーを塗る時、均一な厚さで塗布できるし、リチ
ウムイオン二次電池のサイクル寿命も向上させることが
できる。
【００２６】このような化学成分が異なるラバー系結合
剤とポリフッ化ビニリデン系結合剤との混合比率は、２
０：８０乃至８０：２０程度の重量比である。
剤とポリフッ化ビニリデン系結合剤との混合比率は、２
０：８０乃至８０：２０程度の重量比である。
【００２７】さらに、前記他の実施例の異なる成分の結
合剤が含まれたリチウムイオン二次電池の活物質スラリ
ーの製造方法は、ラバー系の高分子結合剤の溶液または
固形粉を、ポリフッ化ビニリデン系の高分子が含まれた
Ｎ−メチル−ピロリドンの溶液に混合して結合剤溶液を
製造した後、この結合剤溶液に活物質と導電剤とを混合
して製造する。
合剤が含まれたリチウムイオン二次電池の活物質スラリ
ーの製造方法は、ラバー系の高分子結合剤の溶液または
固形粉を、ポリフッ化ビニリデン系の高分子が含まれた
Ｎ−メチル−ピロリドンの溶液に混合して結合剤溶液を
製造した後、この結合剤溶液に活物質と導電剤とを混合
して製造する。
【００２８】
【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、化学成分が同等なポリフッ化ビニリデン
系のホモポリマーとコポリマーとを一定比率で混合した
電極結合剤を用いるので、接着力が良く、塗布時の作業
性が容易になり、電池の充放電に伴うサイクル寿命が延
長されて電池の容量の特性を向上させることができる。
発明によれば、化学成分が同等なポリフッ化ビニリデン
系のホモポリマーとコポリマーとを一定比率で混合した
電極結合剤を用いるので、接着力が良く、塗布時の作業
性が容易になり、電池の充放電に伴うサイクル寿命が延
長されて電池の容量の特性を向上させることができる。
【００２９】また、化学成分が夫々異なるラバー系の高
分子結合剤とポリフッ化ビニリデン系を一定比率に混合
した電極結合剤を活物質スラリーに含有させて電極を製
造することによっても、塗布時の作業性が容易になり、
電池の充放電に伴うサイクル寿命も延長されて電池の容
量を高める効果を得ることができる。
分子結合剤とポリフッ化ビニリデン系を一定比率に混合
した電極結合剤を活物質スラリーに含有させて電極を製
造することによっても、塗布時の作業性が容易になり、
電池の充放電に伴うサイクル寿命も延長されて電池の容
量を高める効果を得ることができる。
【００３０】更に、上述の電極結合剤を用いることによ
り、活物質のスラリーの流体特性を改善して電極に品質
を向上し、電池の高容量の特性を向上することができ
る。
り、活物質のスラリーの流体特性を改善して電極に品質
を向上し、電池の高容量の特性を向上することができ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年６月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】また、化学成分が互いに違う２種の高分子
を混合したリチウムイオン二次電池の電極結合剤を提供
し、この場合、化学成分が互いに違う高分子はラバー系
の高分子結合剤とポリフッ化ビニリデン系の高分子物質
であるのが好ましく、また、ラバー系の高分子結合剤と
ポリフッ化ビニリデン系の高分子物質との混合比率が２
０：８０乃至８０：２０の重量比であるのが好ましく、
さらに、ラバー系の高分子結合剤はブタジエンスチレン
ゴム（Ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅｒｕｂｂｅ
ｒ）やエチレンプロピレンジエンモノマー（ｅｔｈｙｌ
ｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｄｉｅｎｅ ｍｏｎｏｍ
ｅｒ）（ＥＰＤＭ）であるのが好ましい。
を混合したリチウムイオン二次電池の電極結合剤を提供
し、この場合、化学成分が互いに違う高分子はラバー系
の高分子結合剤とポリフッ化ビニリデン系の高分子物質
であるのが好ましく、また、ラバー系の高分子結合剤と
ポリフッ化ビニリデン系の高分子物質との混合比率が２
０：８０乃至８０：２０の重量比であるのが好ましく、
さらに、ラバー系の高分子結合剤はブタジエンスチレン
ゴム（Ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅｒｕｂｂｅ
ｒ）やエチレンプロピレンジエンモノマー（ｅｔｈｙｌ
ｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｄｉｅｎｅ ｍｏｎｏｍ
ｅｒ）（ＥＰＤＭ）であるのが好ましい。
Claims (10)
- 【請求項１】 化学成分が同等なポリフッ化ビニリデン
系の高分子物質のうち、物理的特性が互いに違う２種の
物質の混合物からなることを特徴とするリチウムイオン
二次電池の電極結合剤。 - 【請求項２】 前記物理的特性が互いに違う２種の物質
は、夫々ポリフッ化ビニリデンのホモポリマーとコポリ
マーとからなることを特徴とする請求項１に記載のリチ
ウムイオン二次電池の電極結合剤。 - 【請求項３】 前記ホモポリマーと前記コポリマーとの
混合比率は、５０：５０乃至９５：５の重量比であるこ
とを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオン二次電
池の電極結合剤。 - 【請求項４】 化学成分が互いに違う２種の高分子物質
の混合物からなることを特徴とするリチウムイオン二次
電池の電極結合剤。 - 【請求項５】 前記化学成分が互いに違う２種の高分子
物質は、夫々ポリフッ化ビニリデンとラバー系の高分子
結合剤とからなることを特徴とする請求項４に記載のリ
チウムイオン二次電池の電極結合剤。 - 【請求項６】 前記ラバー系の高分子結合剤は、ブタジ
エンスチレンゴムであることを特徴とする請求項５に記
載のリチウムイオン二次電池の電極結合剤。 - 【請求項７】 前記ラバー系の高分子結合剤は、エチレ
ンプロプレンジエンモノマーであることを特徴とする請
求項５に記載のリチウムイオン二次電池の電極結合剤。 - 【請求項８】 前記ポリフッ化ビニリデンと前記ラバー
系の高分子結合剤との混合比率は、２０：８０乃至８
０：２０の重量比であることを特徴とする請求項５に記
載のリチウムイオン二次電池の電極結合剤。 - 【請求項９】 化学成分が同等なポリフッ化ビニリデン
系の高分子物質のうち、物理的特性が互いに違う２種の
物質を混合し、この混合物をＮ−メチル−ピロリドンの
溶媒に溶解させて結合剤溶液を製造した後、この結合剤
溶液に活物質と導電剤とを混合することを特徴とするリ
チウムイオン二次電池の活物質スラリー製造方法。 - 【請求項１０】 ラバー系高分子結合剤と、ポリフッ化
ビニリデンが含まれたＮ−メチル−ピロリドンの溶液と
を混合して結合剤溶液を製造した後、この結合剤溶液に
活物質と導電剤とを混合することを特徴とするリチウム
イオン二次電池の活物質スラリー製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980001886A KR100263153B1 (ko) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 리튬이온2차전지의전극결합제와활물질슬러리제조방법 |
| KR1998P1886 | 1998-01-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11214012A true JPH11214012A (ja) | 1999-08-06 |
| JP4303330B2 JP4303330B2 (ja) | 2009-07-29 |
Family
ID=19531943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16421898A Expired - Lifetime JP4303330B2 (ja) | 1998-01-22 | 1998-05-28 | リチウムイオン二次電池の電極結合剤及びその活物質スラリーの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6294290B1 (ja) |
| JP (1) | JP4303330B2 (ja) |
| KR (1) | KR100263153B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007242616A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-09-20 | Gm Global Technology Operations Inc | 成形可能なガスケットを備える燃料電池及び該燃料電池を作る方法 |
| JP2008021586A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Nec Tokin Corp | 非水電解質二次電池 |
| US9350023B2 (en) | 2009-09-03 | 2016-05-24 | Sony Corporation | Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary cell, method of manufacturing the same, and nonaqueous electrolyte secondary cell |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100496276B1 (ko) * | 1998-09-29 | 2005-09-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지의 전극 바인더와 이를 이용한 활물질 슬러리의 제조방법 |
| KR100377320B1 (ko) * | 2000-04-11 | 2003-03-26 | 주식회사 엘지화학 | 속도와 온도 특성이 우수한 리튬 이온 폴리머 전지 및그의 제조 방법 |
| JP5557793B2 (ja) * | 2011-04-27 | 2014-07-23 | 株式会社日立製作所 | 非水電解質二次電池 |
| US20150280239A1 (en) | 2014-04-01 | 2015-10-01 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Aqueous binder composition for lithium ion electrical storage devices |
| US9385374B2 (en) | 2014-04-01 | 2016-07-05 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Electrode binder composition for lithium ion electrical storage devices |
| MX2016013413A (es) | 2014-04-18 | 2017-04-06 | Maxwell Lab | Electrodo de dispositivo para almacenamiento de energia en seco y metodos para elaborar el mismo. |
| KR101735202B1 (ko) | 2014-10-02 | 2017-05-12 | 주식회사 엘지화학 | 고무계 바인더를 포함하는 양극 활물질 슬러리 및 이로부터 제조된 양극 |
| KR101764470B1 (ko) | 2014-10-02 | 2017-08-02 | 주식회사 엘지화학 | 이종의 바인더를 포함하는 양극 활물질 슬러리 및 이로부터 제조된 양극 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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