JPH11329441A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPH11329441A JPH11329441A JP10130375A JP13037598A JPH11329441A JP H11329441 A JPH11329441 A JP H11329441A JP 10130375 A JP10130375 A JP 10130375A JP 13037598 A JP13037598 A JP 13037598A JP H11329441 A JPH11329441 A JP H11329441A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極のひび割れや活物質の脱落などの発生を
解消した信頼性の高い非水電解液電池の提供。 【解決手段】 Liを含む正極活物質およびバインダーの
混合物を集電体に担持させて成る正極４と、集電体に負
極活物質およびバインダーの混合物を担持させて成る負
極５と、非水電解液とを電池要素部３として具備する非
水電解液二次電池において、前記両電極４，５のうち少
なくとも一方の電極４もしくは５を構成するバインダー
が、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体
およびフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重
合体の少なくともいずれか１種であることを特徴とする
非水電解液二次電池である。
解消した信頼性の高い非水電解液電池の提供。 【解決手段】 Liを含む正極活物質およびバインダーの
混合物を集電体に担持させて成る正極４と、集電体に負
極活物質およびバインダーの混合物を担持させて成る負
極５と、非水電解液とを電池要素部３として具備する非
水電解液二次電池において、前記両電極４，５のうち少
なくとも一方の電極４もしくは５を構成するバインダー
が、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体
およびフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重
合体の少なくともいずれか１種であることを特徴とする
非水電解液二次電池である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非水電解液二次電池
に係り、さらに詳しくは電極の安定性化や信頼性の向上
を図った非水電解液二次電池に関する。
に係り、さらに詳しくは電極の安定性化や信頼性の向上
を図った非水電解液二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウム二次電池のような非水電解液二
次電池は、電池エネルギー密度が大きいため、小形・軽
量を重視するコードレス電子機器類の電源として多用化
されつつある。そして、この種の非水電解液二次電池に
おいては、正極および負極の膜厚を薄くして、小形・軽
量化を図るとともに、エネルギー密度を高くするため
に、通常、正極および負極を次のように構成している。
すなわち、バインダーを有機溶媒に溶解させ、このバイ
ンダー溶液に所要の活物質を加え分散させて、スラリー
を調製し、このスラリーを集電体面に塗布・乾燥後、圧
延して正極および負極を作製している。
次電池は、電池エネルギー密度が大きいため、小形・軽
量を重視するコードレス電子機器類の電源として多用化
されつつある。そして、この種の非水電解液二次電池に
おいては、正極および負極の膜厚を薄くして、小形・軽
量化を図るとともに、エネルギー密度を高くするため
に、通常、正極および負極を次のように構成している。
すなわち、バインダーを有機溶媒に溶解させ、このバイ
ンダー溶液に所要の活物質を加え分散させて、スラリー
を調製し、このスラリーを集電体面に塗布・乾燥後、圧
延して正極および負極を作製している。
【０００３】上記電極の構成において、バインダーとし
ては集電体に対する密着性のよさ、活物質間の結着性が
強いことなどから、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラ
フルオロエチレンなどのフッ素樹脂が使用されている。
なお、負極の場合は、カルボキシルメチルセルロース、
スチレンブタジエンラバーなどの水系バインダーを使用
することもあり、また、集電体としては、たとえば銅
箔、電解銅箔、ニッケル箔、ステンレス鋼箔などが挙げ
られる。
ては集電体に対する密着性のよさ、活物質間の結着性が
強いことなどから、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラ
フルオロエチレンなどのフッ素樹脂が使用されている。
なお、負極の場合は、カルボキシルメチルセルロース、
スチレンブタジエンラバーなどの水系バインダーを使用
することもあり、また、集電体としては、たとえば銅
箔、電解銅箔、ニッケル箔、ステンレス鋼箔などが挙げ
られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記電極の
構成において、たとえばポリフッ化ビニリデンなどのフ
ッ素樹脂を使用した場合、特に、正極の場合は作製され
る電極が比較的固く、捲回などしたときにひび割れを生
じ易く、また、活物質の脱落などを招来し易い。この電
極のひび割れ発生や活物質の脱落などは、電池エネルギ
ー密度の向上などの支障となるだけでなく、電極間のシ
ョート発生の確立を高めたり、電池のサイクル特性低下
となる。
構成において、たとえばポリフッ化ビニリデンなどのフ
ッ素樹脂を使用した場合、特に、正極の場合は作製され
る電極が比較的固く、捲回などしたときにひび割れを生
じ易く、また、活物質の脱落などを招来し易い。この電
極のひび割れ発生や活物質の脱落などは、電池エネルギ
ー密度の向上などの支障となるだけでなく、電極間のシ
ョート発生の確立を高めたり、電池のサイクル特性低下
となる。
【０００５】さらに、上記ポリフッ化ビニリデンなどの
フッ素樹脂は、使用できる有機溶媒も制限され（有機溶
媒の選択幅が狭い）、電極の製造・作業環境やコスト面
などに問題を提起する一方、柔軟性がなく、なお、接着
強度に問題があるとともに、耐アルカリ性もよくないと
いう問題がある。つまり、ポリフッ化ビニリデンなどの
フッ素樹脂は、分子構造的に非晶部に結晶部がミクロ的
に分散していないため、接着性、耐電解液膨潤性、およ
びイオン伝導性などを十分クリアーできないのが実情で
ある。
フッ素樹脂は、使用できる有機溶媒も制限され（有機溶
媒の選択幅が狭い）、電極の製造・作業環境やコスト面
などに問題を提起する一方、柔軟性がなく、なお、接着
強度に問題があるとともに、耐アルカリ性もよくないと
いう問題がある。つまり、ポリフッ化ビニリデンなどの
フッ素樹脂は、分子構造的に非晶部に結晶部がミクロ的
に分散していないため、接着性、耐電解液膨潤性、およ
びイオン伝導性などを十分クリアーできないのが実情で
ある。
【０００６】本発明は、上記事情に対処してなされたも
ので、電極のひび割れや活物質の脱落などの発生を解消
した信頼性の高い非水電解液電池の提供を目的とする。
ので、電極のひび割れや活物質の脱落などの発生を解消
した信頼性の高い非水電解液電池の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明、Liを含
む正極活物質およびバインダーの混合物を集電体に担持
させて成る正極と、集電体に負極活物質およびバインダ
ーの混合物を担持させて成る負極と、非水電解液とを電
池要素部として具備する非水電解液二次電池において、
前記両電極のうち少なくとも一方の電極を構成するバイ
ンダーが、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共
重合体およびフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレ
ン共重合体の少なくともいずれか１種であることを特徴
とする非水電解液二次電池である。
む正極活物質およびバインダーの混合物を集電体に担持
させて成る正極と、集電体に負極活物質およびバインダ
ーの混合物を担持させて成る負極と、非水電解液とを電
池要素部として具備する非水電解液二次電池において、
前記両電極のうち少なくとも一方の電極を構成するバイ
ンダーが、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共
重合体およびフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレ
ン共重合体の少なくともいずれか１種であることを特徴
とする非水電解液二次電池である。
【０００８】すなわち、請求項１の発明は、ポリフッ化
ビニリデンなどのフッ素樹脂の代りに、フッ化ビニリデ
ン−トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン
−テトラフルオロエチレン共重合体、もしくはこれら共
重合体の混合物を、少なくとも一方の電極のバインダー
として使用することを骨子とする。
ビニリデンなどのフッ素樹脂の代りに、フッ化ビニリデ
ン−トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン
−テトラフルオロエチレン共重合体、もしくはこれら共
重合体の混合物を、少なくとも一方の電極のバインダー
として使用することを骨子とする。
【０００９】これらの共重合体は、ポリフッ化ビニリデ
ンなどがトランスゴーシュコンフォーメーションからな
るα型構造を採り、双極子が同一方向に配向していない
のに対して、前記共重合体は、オールトランスコンフォ
ーメーションの平面ジグザグのβ型構造を採っている。
そして、β型構造では、双極子が同一方向に配向してい
るため、極性を有する材料（活物質）と強い相互作用す
るので、さらに良好な活物質間の結着性や集電体との密
着性が得られる。
ンなどがトランスゴーシュコンフォーメーションからな
るα型構造を採り、双極子が同一方向に配向していない
のに対して、前記共重合体は、オールトランスコンフォ
ーメーションの平面ジグザグのβ型構造を採っている。
そして、β型構造では、双極子が同一方向に配向してい
るため、極性を有する材料（活物質）と強い相互作用す
るので、さらに良好な活物質間の結着性や集電体との密
着性が得られる。
【００１０】なお、これら共重合体は、フッ化ビニリデ
ンの組成比が、45〜85モル％程度であることが望まし
い。つまり、フッ化ビニリデンの組成比が、45〜85モル
％の範囲を外れると、充放電サイクル特性が若干低下す
る傾向が認められる。また、それらの融点とキューリー
点の間で乾燥・熱処理を施すことにより、β型構造が発
達して結晶化度が向上する。
ンの組成比が、45〜85モル％程度であることが望まし
い。つまり、フッ化ビニリデンの組成比が、45〜85モル
％の範囲を外れると、充放電サイクル特性が若干低下す
る傾向が認められる。また、それらの融点とキューリー
点の間で乾燥・熱処理を施すことにより、β型構造が発
達して結晶化度が向上する。
【００１１】また、これらの共重合体は、ポリフッ化ビ
ニリデンなどに比べて結晶化度も高いので、耐電解液膨
潤性も良好であるとともに、前記双極子の同一方向配向
性に伴って、極性溶媒での溶液化が可能なことなど、溶
媒の選択幅が広がることになり、電極の製作コストや環
境面の改善も図られる。一方、これらの共重合体は、ポ
リフッ化ビニリデンなどに比べて融点が低く、 150℃程
度の加熱で活物質間の良好な結着、集電体との良好な密
着が行われとともに、比較的柔軟性を呈するので、集電
体に塗布・担持された活物質のひび割れの発生なども回
避される。
ニリデンなどに比べて結晶化度も高いので、耐電解液膨
潤性も良好であるとともに、前記双極子の同一方向配向
性に伴って、極性溶媒での溶液化が可能なことなど、溶
媒の選択幅が広がることになり、電極の製作コストや環
境面の改善も図られる。一方、これらの共重合体は、ポ
リフッ化ビニリデンなどに比べて融点が低く、 150℃程
度の加熱で活物質間の良好な結着、集電体との良好な密
着が行われとともに、比較的柔軟性を呈するので、集電
体に塗布・担持された活物質のひび割れの発生なども回
避される。
【００１２】請求項１の発明において、正極は、上記共
重合体の溶液に、リチウムとコバルト、ニッケルおよび
マンガンから選んだ少なくとも１種の金属との複合酸化
物、導電剤を分散・配合し、これを集電体に塗布し、乾
燥後、圧延処理して製作される。ここで、複合酸化物と
しては、たとえば LiNiO2 、LiNix Co1-x O2 (0<x<
1)、 LiMnO2 、LiMn2 0 4 が、また、導電剤としてのア
セチレンブラックやカーボンブラック、黒鉛など導電性
粉末が例示される。
重合体の溶液に、リチウムとコバルト、ニッケルおよび
マンガンから選んだ少なくとも１種の金属との複合酸化
物、導電剤を分散・配合し、これを集電体に塗布し、乾
燥後、圧延処理して製作される。ここで、複合酸化物と
しては、たとえば LiNiO2 、LiNix Co1-x O2 (0<x<
1)、 LiMnO2 、LiMn2 0 4 が、また、導電剤としてのア
セチレンブラックやカーボンブラック、黒鉛など導電性
粉末が例示される。
【００１３】一方、負極は、上記共重合体の溶液に、リ
チウムの吸蔵放出が可能な炭素材料粉末を分散・配合
し、これを集電体に塗布し、乾燥後、圧延処理して製作
される。なお、上記負極の製作に当たっては、バインダ
ーとして、カルボキシメチルセルロース、スチレンブタ
ジエンラバーなどの水系バインダーを使用してもよい。
また、正極および負極の製作に当たり、共重合体を溶液
化するための溶媒としては、たとえばＮ−メチル−２−
ヒロリドン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、メチ
ルエチルケトンなどが挙げられる。
チウムの吸蔵放出が可能な炭素材料粉末を分散・配合
し、これを集電体に塗布し、乾燥後、圧延処理して製作
される。なお、上記負極の製作に当たっては、バインダ
ーとして、カルボキシメチルセルロース、スチレンブタ
ジエンラバーなどの水系バインダーを使用してもよい。
また、正極および負極の製作に当たり、共重合体を溶液
化するための溶媒としては、たとえばＮ−メチル−２−
ヒロリドン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、メチ
ルエチルケトンなどが挙げられる。
【００１４】請求項１の発明において、セパレーター
は、たとえば合成樹脂不織布、ポリエチレン多孔質フィ
ルム、ポリプロピレン多孔質フィルムなどが挙げられ、
また、集電体としては、銅箔、電解銅箔、ニッケル箔、
ステンレス鋼箔などが挙げられる。さらに、電解液は、
リチウム塩を非水溶媒で溶液化したものであり、ここ
で、リチウム塩としては、LiPF6 ，LiBF4 ， LiClO4 ，
LiAsF6 ，LiCF3 SO3 などが例示され、非水溶媒として
は、プロピレンカーボネートやエチレンカーボネート
と、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクタン、１，
２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタンおよ
びエトキシエタンなどの１種以上との混合溶媒が挙げら
れる。
は、たとえば合成樹脂不織布、ポリエチレン多孔質フィ
ルム、ポリプロピレン多孔質フィルムなどが挙げられ、
また、集電体としては、銅箔、電解銅箔、ニッケル箔、
ステンレス鋼箔などが挙げられる。さらに、電解液は、
リチウム塩を非水溶媒で溶液化したものであり、ここ
で、リチウム塩としては、LiPF6 ，LiBF4 ， LiClO4 ，
LiAsF6 ，LiCF3 SO3 などが例示され、非水溶媒として
は、プロピレンカーボネートやエチレンカーボネート
と、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクタン、１，
２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタンおよ
びエトキシエタンなどの１種以上との混合溶媒が挙げら
れる。
【００１５】請求項２の発明は、請求項１記載の非水電
解液二次電池において、フッ化ビニリデン−トリフルオ
ロエチレン共重合体のフッ化ビニリデン成分比が60〜82
モル％であることを特徴とする。
解液二次電池において、フッ化ビニリデン−トリフルオ
ロエチレン共重合体のフッ化ビニリデン成分比が60〜82
モル％であることを特徴とする。
【００１６】請求項２の発明において、フッ化ビニリデ
ン成分比を60〜82モル％に設定することによって、β型
構造を採り易くなり、上記活物質間の良好な結着、集電
体との良好な密着、比較的柔軟性などが得られる。
ン成分比を60〜82モル％に設定することによって、β型
構造を採り易くなり、上記活物質間の良好な結着、集電
体との良好な密着、比較的柔軟性などが得られる。
【００１７】請求項３の発明は、請求項１記載の非水電
解液二次電池において、フッ化ビニリデン−テトラフル
オロエチレン共重合体のフッ化ビニリデン成分比が65〜
82モル％であることを特徴とする。
解液二次電池において、フッ化ビニリデン−テトラフル
オロエチレン共重合体のフッ化ビニリデン成分比が65〜
82モル％であることを特徴とする。
【００１８】請求項３の発明において、フッ化ビニリデ
ン成分比を65〜82モル％に設定することによって、β型
構造を採り易くなり、上記活物質間の良好な結着、集電
体との良好な密着、比較的柔軟性などが得られる。
ン成分比を65〜82モル％に設定することによって、β型
構造を採り易くなり、上記活物質間の良好な結着、集電
体との良好な密着、比較的柔軟性などが得られる。
【００１９】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３いずれか一記載の非水電解液二次電池において、電極
中の共重合体バインダー量が、活物質 100重量部当たり
3〜10重量部であることを特徴とする。
３いずれか一記載の非水電解液二次電池において、電極
中の共重合体バインダー量が、活物質 100重量部当たり
3〜10重量部であることを特徴とする。
【００２０】請求項４の発明において、活物質量に対す
る共重合体バインダー量比を一定の範囲内に設定するこ
とにより、非水電解液二次電池の性能向上ないし信頼性
などがさらに改善向上する。
る共重合体バインダー量比を一定の範囲内に設定するこ
とにより、非水電解液二次電池の性能向上ないし信頼性
などがさらに改善向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図１および図２を参照して
実施例を説明する。
実施例を説明する。
【００２２】実施例１ コバルト酸リチウム（ LiCoO2 ）粉末 100重量部に対し
て、アセチレンブラック 3重量部およびグラファイト 3
重量部を添加して調製した混合物 100重量部当たり、 5
重量部相当のフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン
共重合体（フッ化ビニリデンの比率75モル％）の溶液
（溶媒：Ｎ−メチル−２−ヒロリドン）を加えて混合し
て分散液を調製した。この分散液を厚さ15μm のアルミ
ニウム箔（集電体）に塗布し、乾燥後に圧延してシート
状の正極を作製した。
て、アセチレンブラック 3重量部およびグラファイト 3
重量部を添加して調製した混合物 100重量部当たり、 5
重量部相当のフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン
共重合体（フッ化ビニリデンの比率75モル％）の溶液
（溶媒：Ｎ−メチル−２−ヒロリドン）を加えて混合し
て分散液を調製した。この分散液を厚さ15μm のアルミ
ニウム箔（集電体）に塗布し、乾燥後に圧延してシート
状の正極を作製した。
【００２３】一方、負極炭素質材料として、平均繊維径
7μm ，平均繊維長25μm のメソフェーズピッチ系炭素
繊維粉末 100重量部当たり、結着剤として 5重量部のフ
ッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体（フッ
化ビニリデンの比率75モル％）の溶液（溶媒：Ｎ−メチ
ル−２−ヒロリドン）を加えて混合して分散液を調製し
た。この分散液を厚さ12μm の銅箔（集電体）に塗布
し、乾燥後に圧延してシート状の負極を作製した。
7μm ，平均繊維長25μm のメソフェーズピッチ系炭素
繊維粉末 100重量部当たり、結着剤として 5重量部のフ
ッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体（フッ
化ビニリデンの比率75モル％）の溶液（溶媒：Ｎ−メチ
ル−２−ヒロリドン）を加えて混合して分散液を調製し
た。この分散液を厚さ12μm の銅箔（集電体）に塗布
し、乾燥後に圧延してシート状の負極を作製した。
【００２４】上記作製したシート状の正極および負極
を、ポリエチレン製の多孔質フィルム（セパレーター）
を介して積層し、この積層体をシート状負極が外側に位
置するように、渦巻き状に捲回して電極部を作製した。
また、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネー
トとの混合溶媒（混合体積比 1:2）に、六フッ化リン酸
リチウム 1モルを溶解させて非水電解液を調製した。
を、ポリエチレン製の多孔質フィルム（セパレーター）
を介して積層し、この積層体をシート状負極が外側に位
置するように、渦巻き状に捲回して電極部を作製した。
また、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネー
トとの混合溶媒（混合体積比 1:2）に、六フッ化リン酸
リチウム 1モルを溶解させて非水電解液を調製した。
【００２５】一方、 18650サイズの電池用外装缶である
ステンレス鋼製の円筒状容器を用意し、この円筒状容器
内に、上記電極部および非水電解液を収納し、開口部を
封止して、図１に要部を断面的に示すような円筒型リチ
ウム二次電池を作製した。図１において、１は負極端子
を兼ねる円筒状容器、２は前記円筒状容器１の内底面に
装着・配置された絶縁板、３は電極部で、シート状の正
極４および負極５を、ポリエチレン製の多孔質フィルム
６の積層体を渦巻き状に捲回して構成されている。ま
た、７は前記電極部３の上端面を押さえる絶縁性の押さ
え板、８は絶縁性の封口板であり、電極部３の正極タブ
９に電気的に接続する正極端子10を封止・導出してい
る。
ステンレス鋼製の円筒状容器を用意し、この円筒状容器
内に、上記電極部および非水電解液を収納し、開口部を
封止して、図１に要部を断面的に示すような円筒型リチ
ウム二次電池を作製した。図１において、１は負極端子
を兼ねる円筒状容器、２は前記円筒状容器１の内底面に
装着・配置された絶縁板、３は電極部で、シート状の正
極４および負極５を、ポリエチレン製の多孔質フィルム
６の積層体を渦巻き状に捲回して構成されている。ま
た、７は前記電極部３の上端面を押さえる絶縁性の押さ
え板、８は絶縁性の封口板であり、電極部３の正極タブ
９に電気的に接続する正極端子10を封止・導出してい
る。
【００２６】実施例２ 実施例１の場合において、シート状の正極および負極の
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75
モル％）の代りに、フッ化ビニリデン−テトラフルオロ
エチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75モル％）
を使用した他は、同様の条件で円筒型リチウム二次電池
を作製した。
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75
モル％）の代りに、フッ化ビニリデン−テトラフルオロ
エチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75モル％）
を使用した他は、同様の条件で円筒型リチウム二次電池
を作製した。
【００２７】実施例３ 実施例１の場合において、シート状の正極および負極の
作製に当たり、乾燥・圧延後に、フッ化ビニリデン−ト
リフルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率
75モル％）の融点直下で 5時間加熱処理を施した他は、
同様の条件で円筒型リチウム二次電池を作製した。
作製に当たり、乾燥・圧延後に、フッ化ビニリデン−ト
リフルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率
75モル％）の融点直下で 5時間加熱処理を施した他は、
同様の条件で円筒型リチウム二次電池を作製した。
【００２８】実施例４ 実施例１の場合において、シート状の正極の作製に当た
り、 5重量部相当のフッ化ビニリデン−トリフルオロエ
チレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75モル％）溶
液を使用する代りに、 7重量部相当のフッ化ビニリデン
−トリフルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの
比率75モル％）溶液を使用した他は、同様の条件で円筒
型リチウム二次電池を作製した。
り、 5重量部相当のフッ化ビニリデン−トリフルオロエ
チレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75モル％）溶
液を使用する代りに、 7重量部相当のフッ化ビニリデン
−トリフルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの
比率75モル％）溶液を使用した他は、同様の条件で円筒
型リチウム二次電池を作製した。
【００２９】実施例５ 実施例１の場合において、シート状負極の結着剤（バイ
ンダー）として、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチ
レン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75モル％）の代
りに、フッ化ビニリデンを使用した他は、同様の条件で
円筒型リチウム二次電池を作製した。
ンダー）として、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチ
レン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75モル％）の代
りに、フッ化ビニリデンを使用した他は、同様の条件で
円筒型リチウム二次電池を作製した。
【００３０】実施例６ 実施例１の場合において、シート状正極の結着剤（バイ
ンダー）として、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチ
レン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75モル％）の代
りに、フッ化ビニリデンを使用した他は、同様の条件で
円筒型リチウム二次電池を作製した。
ンダー）として、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチ
レン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75モル％）の代
りに、フッ化ビニリデンを使用した他は、同様の条件で
円筒型リチウム二次電池を作製した。
【００３１】実施例７ 実施例１の場合において、シート状の正極および負極の
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75
モル％）の代りに、フッ化ビニリデン−トリフルオロエ
チレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率55モル％）を
使用した他は、同様の条件で円筒型リチウム二次電池を
作製した。
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75
モル％）の代りに、フッ化ビニリデン−トリフルオロエ
チレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率55モル％）を
使用した他は、同様の条件で円筒型リチウム二次電池を
作製した。
【００３２】実施例８ 実施例１の場合において、シート状の正極および負極の
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75
モル％）の代りに、フッ化ビニリデン−トリフルオロエ
チレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率85モル％）を
使用した他は、同様の条件で円筒型リチウム二次電池を
作製した。
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75
モル％）の代りに、フッ化ビニリデン−トリフルオロエ
チレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率85モル％）を
使用した他は、同様の条件で円筒型リチウム二次電池を
作製した。
【００３３】実施例９ 実施例２の場合において、シート状の正極および負極の
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−テト
ラフルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率
75モル％）の代りに、フッ化ビニリデン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率60モル
％）を使用した他は、同様の条件で円筒型リチウム二次
電池を作製した。
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−テト
ラフルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率
75モル％）の代りに、フッ化ビニリデン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率60モル
％）を使用した他は、同様の条件で円筒型リチウム二次
電池を作製した。
【００３４】実施例10 実施例２の場合において、シート状の正極および負極の
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−テト
ラフルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率
75モル％）の代りに、フッ化ビニリデン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率85モル
％）を使用した他は、同様の条件で円筒型リチウム二次
電池を作製した。
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−テト
ラフルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率
75モル％）の代りに、フッ化ビニリデン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率85モル
％）を使用した他は、同様の条件で円筒型リチウム二次
電池を作製した。
【００３５】比較例１ 実施例４の場合において、シート状の正極および負極の
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75
モル％）の代りに、フッ化ビニリデンを使用した他は、
同様の条件で円筒型リチウム二次電池を作製した。
結着剤（バインダー）として、フッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体（フッ化ビニリデンの比率75
モル％）の代りに、フッ化ビニリデンを使用した他は、
同様の条件で円筒型リチウム二次電池を作製した。
【００３６】比較例２ 比較例１の場合において、シート状の正極および負極の
作製に当たり、乾燥・圧延後に、ポリフッ化ビニリデン
の融点直下で 5時間加熱処理を施した他は、同様の条件
で円筒型リチウム二次電池を作製した。
作製に当たり、乾燥・圧延後に、ポリフッ化ビニリデン
の融点直下で 5時間加熱処理を施した他は、同様の条件
で円筒型リチウム二次電池を作製した。
【００３７】上記実施例１〜10、および比較例１〜２の
各円筒型リチウム二次電池について、充電電流 1.4 Aで
4.2 Vまで 3時間充電し、放電電流 1.4 Aで 2.7 Vまで
放電する充放電サイクル試験を行った結果を図２に示
す。図２において、曲線Ａは実施例１、曲線Ｂは実施例
２、曲線Ｃは実施例３、曲線Ｄは実施例４、曲線Ｅは実
施例５、曲線Ｆは実施例６、曲線Ｇは実施例７、曲線Ｈ
は実施例８、曲線Ｉは実施例９、曲線Ｋは実施例10、曲
線ａは比較例１、曲線ｂは比較例２の場合をそれぞれ示
す。
各円筒型リチウム二次電池について、充電電流 1.4 Aで
4.2 Vまで 3時間充電し、放電電流 1.4 Aで 2.7 Vまで
放電する充放電サイクル試験を行った結果を図２に示
す。図２において、曲線Ａは実施例１、曲線Ｂは実施例
２、曲線Ｃは実施例３、曲線Ｄは実施例４、曲線Ｅは実
施例５、曲線Ｆは実施例６、曲線Ｇは実施例７、曲線Ｈ
は実施例８、曲線Ｉは実施例９、曲線Ｋは実施例10、曲
線ａは比較例１、曲線ｂは比較例２の場合をそれぞれ示
す。
【００３８】図２から分かるように、実施例の場合はい
ずれも 300サイクルで、初期容量の90％程度以上を示す
のに対し、比較例の場合は 300サイクルで、初期容量の
70％程度に過ぎなかった。
ずれも 300サイクルで、初期容量の90％程度以上を示す
のに対し、比較例の場合は 300サイクルで、初期容量の
70％程度に過ぎなかった。
【００３９】なお、上記実施例１および比較例１の両円
筒型リチウム二次電池の作製にそれぞれ使用したシート
状の正極について、曲率試験を行い、塗布・担持されて
いる活物質の状態を観察して、シート状正極の耐曲げ性
を調べた。すなわち、一辺が所定の曲率 Rに加工された
厚さ 2 Rのステンレス鋼板を用意する一方、シート状正
極を幅20mmの短冊状に切り離した試験片を用意する。そ
して、この試験片を活物質の塗膜面を外向きにして、ス
テンレス鋼板の曲率 R面に押しつけ、一定速度で引っ張
り、このときの塗膜面のひび割れなどを目視観察して評
価した。この目視観察による評価結果を表１に示す。
筒型リチウム二次電池の作製にそれぞれ使用したシート
状の正極について、曲率試験を行い、塗布・担持されて
いる活物質の状態を観察して、シート状正極の耐曲げ性
を調べた。すなわち、一辺が所定の曲率 Rに加工された
厚さ 2 Rのステンレス鋼板を用意する一方、シート状正
極を幅20mmの短冊状に切り離した試験片を用意する。そ
して、この試験片を活物質の塗膜面を外向きにして、ス
テンレス鋼板の曲率 R面に押しつけ、一定速度で引っ張
り、このときの塗膜面のひび割れなどを目視観察して評
価した。この目視観察による評価結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】 上記曲率性試験から分かるように、実施例１に係るシー
ト状の正極は、柔らかく、可撓性ないし耐曲げ性が良好
で、捲回した場合、活物質塗膜のひび割れもおこらず、
したがって短絡発生のおそれも解消し、歩留まりよく信
頼性の高い円筒型リチウム二次電池が提供される。
ト状の正極は、柔らかく、可撓性ないし耐曲げ性が良好
で、捲回した場合、活物質塗膜のひび割れもおこらず、
したがって短絡発生のおそれも解消し、歩留まりよく信
頼性の高い円筒型リチウム二次電池が提供される。
【００４１】また、上記実施例１〜10の各円筒型リチウ
ム二次電池の作製にそれぞれ使用した本発明に係るシー
ト状の電極および比較例１〜２の各円筒型リチウム二次
電池について、集電体に対する活物質塗膜の結着性ない
し密着性を、引き剥がし試験法によって試験評価した結
果を表２に示す。
ム二次電池の作製にそれぞれ使用した本発明に係るシー
ト状の電極および比較例１〜２の各円筒型リチウム二次
電池について、集電体に対する活物質塗膜の結着性ない
し密着性を、引き剥がし試験法によって試験評価した結
果を表２に示す。
【００４２】
【表２】 表２から分かるように、実施例に係るシート状の正極の
場合は、活物質の塗膜が集電体に強固に一体化してお
り、前記良好な耐曲率性と相俟って、円筒型リチウム二
次電池などの構成において、歩留まりの向上や信頼性な
いし特性の向上などに大きく寄与するといえる。
場合は、活物質の塗膜が集電体に強固に一体化してお
り、前記良好な耐曲率性と相俟って、円筒型リチウム二
次電池などの構成において、歩留まりの向上や信頼性な
いし特性の向上などに大きく寄与するといえる。
【００４３】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採ることができる。すなわち、円筒状の他、角筒
状や円板型などの場合であってもよい。
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採ることができる。すなわち、円筒状の他、角筒
状や円板型などの場合であってもよい。
【００４４】
【発明の効果】上記実施例から分かるように、本発明に
よれば、電極強度や化学的安定性などの向上した電極の
具備により、集電効率の向上が図られるとともに、放電
容量特性、充放電サイクル特性、大電流特性などのすぐ
れた非水電解液二次電池が提供される。
よれば、電極強度や化学的安定性などの向上した電極の
具備により、集電効率の向上が図られるとともに、放電
容量特性、充放電サイクル特性、大電流特性などのすぐ
れた非水電解液二次電池が提供される。
【図１】実施例に係る円筒状リチウム二次電池の要部構
成を示す断面図。
成を示す断面図。
【図２】実施例に係る円筒状リチウム二次電池の充放電
サイクル特性を従来の円筒状リチウム二次電池の場合と
比較して示す特性図。
サイクル特性を従来の円筒状リチウム二次電池の場合と
比較して示す特性図。
１……円筒状容器 ２……絶縁板 ３……電極部 ４……正極 ５……負極 ６……セパレーター ７……絶縁性の押さえ板 ８……絶縁性の封口板 ９……正極タブ 10……正極端子10
Claims (4)
- 【請求項１】 Liを含む正極活物質およびバインダーの
混合物を集電体に担持させて成る正極と、集電体に負極
活物質およびバインダーの混合物を担持させて成る負極
と、非水電解液とを電池要素部として具備する非水電解
液二次電池において、 前記両電極のうち少なくとも一方の電極を構成するバイ
ンダーが、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共
重合体およびフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレ
ン共重合体の少なくともいずれか１種であることを特徴
とする非水電解液二次電池。 - 【請求項２】 フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレ
ン共重合体のフッ化ビニリデン成分比が60〜82モル％で
あることを特徴とする請求項１記載の非水電解液二次電
池。 - 【請求項３】 フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチ
レン共重合体のフッ化ビニリデン成分比が65〜82モル％
であることを特徴とする請求項１記載の非水電解液二次
電池。 - 【請求項４】 電極中の共重合体バインダー量が、活物
質 100重量部当たり3〜10重量部であることを特徴とす
る請求項１ないし請求項３いずれか一記載の非水電解液
二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10130375A JPH11329441A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10130375A JPH11329441A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11329441A true JPH11329441A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15032858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10130375A Withdrawn JPH11329441A (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11329441A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359003A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Gs-Melcotec Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| KR100420152B1 (ko) * | 2002-02-27 | 2004-03-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 불소계 그래프트 코폴리머, 이를 포함하는 고분자 전해질및 이를 채용한 리튬 2차 전지 |
| WO2004097961A3 (en) * | 2003-04-30 | 2005-07-07 | Univ Montreal | Polymeric binder for fused salts electrolytes based batteries |
| JP2005310658A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Daikin Ind Ltd | 非水電解液一次電池用結着剤 |
| WO2010092976A1 (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | ダイキン工業株式会社 | リチウム二次電池の正極合剤用スラリー、該スラリーを用いた正極およびリチウム二次電池 |
| JP2011228073A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Hitachi Maxell Energy Ltd | リチウム二次電池用正極およびリチウム二次電池 |
| JP2013073670A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-22 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池とその製造方法 |
| JP2014121872A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-07-03 | Daikin Ind Ltd | 積層フィルム |
| WO2015045707A1 (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | ソニー株式会社 | 二次電池用負極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 |
| WO2024070156A1 (ja) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | パナソニックエナジー株式会社 | 非水電解質二次電池用正極および非水電解質二次電池 |
-
1998
- 1998-05-13 JP JP10130375A patent/JPH11329441A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359003A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Gs-Melcotec Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| KR100420152B1 (ko) * | 2002-02-27 | 2004-03-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 불소계 그래프트 코폴리머, 이를 포함하는 고분자 전해질및 이를 채용한 리튬 2차 전지 |
| WO2004097961A3 (en) * | 2003-04-30 | 2005-07-07 | Univ Montreal | Polymeric binder for fused salts electrolytes based batteries |
| JP2005310658A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Daikin Ind Ltd | 非水電解液一次電池用結着剤 |
| JPWO2010092976A1 (ja) * | 2009-02-12 | 2012-08-16 | ダイキン工業株式会社 | リチウム二次電池の正極合剤用スラリー、該スラリーを用いた正極およびリチウム二次電池 |
| WO2010092976A1 (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | ダイキン工業株式会社 | リチウム二次電池の正極合剤用スラリー、該スラリーを用いた正極およびリチウム二次電池 |
| JP5494497B2 (ja) * | 2009-02-12 | 2014-05-14 | ダイキン工業株式会社 | リチウム二次電池の正極合剤用スラリー、該スラリーを用いた正極およびリチウム二次電池 |
| US9257696B2 (en) | 2009-02-12 | 2016-02-09 | Daikin Industries, Ltd. | Positive electrode mixture slurry for lithium secondary batteries, and positive electrode and lithium secondary battery that use said slurry |
| JP2011228073A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Hitachi Maxell Energy Ltd | リチウム二次電池用正極およびリチウム二次電池 |
| JP2013073670A (ja) * | 2011-09-26 | 2013-04-22 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池とその製造方法 |
| JP2014121872A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-07-03 | Daikin Ind Ltd | 積層フィルム |
| WO2015045707A1 (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | ソニー株式会社 | 二次電池用負極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 |
| WO2024070156A1 (ja) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | パナソニックエナジー株式会社 | 非水電解質二次電池用正極および非水電解質二次電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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