JPS62136758A - リチウム二次電池用の正極の製造方法 - Google Patents
リチウム二次電池用の正極の製造方法Info
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- JPS62136758A JPS62136758A JP60275387A JP27538785A JPS62136758A JP S62136758 A JPS62136758 A JP S62136758A JP 60275387 A JP60275387 A JP 60275387A JP 27538785 A JP27538785 A JP 27538785A JP S62136758 A JPS62136758 A JP S62136758A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はリチウム二次電池の製造方法に係わり、さらに
詳しくはその正極合剤の定量秤取方法の改良に関する。
詳しくはその正極合剤の定量秤取方法の改良に関する。
リチウム二次電池の正極は、一般に正極活物質とバイン
ダーとを混合して調製した正極合剤粉末を加圧成形する
ことによって作製される。このリチウム二次電池の電気
容量は正極規制になっている関係上、正極合剤の秤量は
正確に行う必要があり、その定量秤取は小数点以下４桁
の電子天秤で重量を測定することによって行われていた
。
ダーとを混合して調製した正極合剤粉末を加圧成形する
ことによって作製される。このリチウム二次電池の電気
容量は正極規制になっている関係上、正極合剤の秤量は
正確に行う必要があり、その定量秤取は小数点以下４桁
の電子天秤で重量を測定することによって行われていた
。
そして、正極活物質としては二硫化チタン（Ｔｉ３２）
が層状の結晶構造を有し、リチウムイオンの拡散定数が
大きいことから好用され、正極合剤は一般にこの二硫化
チタンの粉末とバインダーとしてのポリテトラフルオロ
エチレン粉末とを混合することによって調製されるが、
二硫化チタンは水分を吸収して分解を起こし電気容量の
低下を引き起こすので、正極合剤の重量測定はアルゴン
ガスや乾燥空気の雰囲気中で行われていた。
が層状の結晶構造を有し、リチウムイオンの拡散定数が
大きいことから好用され、正極合剤は一般にこの二硫化
チタンの粉末とバインダーとしてのポリテトラフルオロ
エチレン粉末とを混合することによって調製されるが、
二硫化チタンは水分を吸収して分解を起こし電気容量の
低下を引き起こすので、正極合剤の重量測定はアルゴン
ガスや乾燥空気の雰囲気中で行われていた。
しかし、その測定時の雰囲気中にはアルゴンガスや乾燥
空気の対流があるため電子天秤に風圧がかかって測定誤
差が生じやすく、また秤量した正極合剤が秤取壜の側壁
に付着して正極合剤量のバラツキが生じ、リチウム二次
電池が主として対象とするような小形の電池では、その
ようなわずかな正極合剤量のバラツキでも大きな影響を
受け、電気容量がバラツクという問題があった。
空気の対流があるため電子天秤に風圧がかかって測定誤
差が生じやすく、また秤量した正極合剤が秤取壜の側壁
に付着して正極合剤量のバラツキが生じ、リチウム二次
電池が主として対象とするような小形の電池では、その
ようなわずかな正極合剤量のバラツキでも大きな影響を
受け、電気容量がバラツクという問題があった。
この発明は従来のりヂウム二次電池が有していた正極合
剤の秤取量のバラツキならびにそれに基づく電気容量の
バラツキの発生を解決し、安定した品質を有するりチウ
ム二次電池を提供することを目的とする。
剤の秤取量のバラツキならびにそれに基づく電気容量の
バラツキの発生を解決し、安定した品質を有するりチウ
ム二次電池を提供することを目的とする。
本発明では、正極合剤と集電体とをロールなどによって
一定密度で、かつ一定厚さのシート状に予備成形し、こ
れを所定の寸法に打抜くことにより、実質上の正極合剤
の秤量を行い、それによって正極合剤の秤量バラツキを
防止し、以後、打抜かれた集電体付きのタブレット（錠
剤）伏の正極合剤を金型に入れ高圧力成形機で密度２〜
３ｇ／−に本成形して、電池に組み込み、電気容量のバ
ラツキの少ない品質の安定したリチウム二次電池が得ら
れるようにしたものである。
一定密度で、かつ一定厚さのシート状に予備成形し、こ
れを所定の寸法に打抜くことにより、実質上の正極合剤
の秤量を行い、それによって正極合剤の秤量バラツキを
防止し、以後、打抜かれた集電体付きのタブレット（錠
剤）伏の正極合剤を金型に入れ高圧力成形機で密度２〜
３ｇ／−に本成形して、電池に組み込み、電気容量のバ
ラツキの少ない品質の安定したリチウム二次電池が得ら
れるようにしたものである。
本発明において、正極合剤の秤量は上述したように予備
成形したシート状正極合剤を所定寸法に打扱くことによ
って行われる。つまり、シート状正極合剤の密度、厚さ
を一定に予備成形し、かつそれをいくらの寸法に打抜け
ば正極合剤量がいくらになるかをあらかしめ求めておき
、打法いたタブレット状の正極合剤を一々天秤で重量測
定しなくとも所望量の正極合剤が電池内に充填できるよ
うにしたものである。ただし、打抜き後、＠認のため、
秤量してもよいことはもちろんである。このように正極
合剤の実質的秤量を正極合剤の予備成形後に行うので、
乾燥空気の対流や秤取量の側壁への付着による正極合剤
の秤量バラツキを防止でき、正極合剤のバラツキ発生が
少なくなるのである。
成形したシート状正極合剤を所定寸法に打扱くことによ
って行われる。つまり、シート状正極合剤の密度、厚さ
を一定に予備成形し、かつそれをいくらの寸法に打抜け
ば正極合剤量がいくらになるかをあらかしめ求めておき
、打法いたタブレット状の正極合剤を一々天秤で重量測
定しなくとも所望量の正極合剤が電池内に充填できるよ
うにしたものである。ただし、打抜き後、＠認のため、
秤量してもよいことはもちろんである。このように正極
合剤の実質的秤量を正極合剤の予備成形後に行うので、
乾燥空気の対流や秤取量の側壁への付着による正極合剤
の秤量バラツキを防止でき、正極合剤のバラツキ発生が
少なくなるのである。
本発明において、正極合剤をシート状に予備成形するに
あたり、集電体と共にシート状に成形するのは、薄いシ
ート状にする場合、正極合剤だけでは崩れて所望の形状
、つまり一定厚さのシート状を保ち得なくなるおそれが
あるので、集電体に保持体としての役目を果たさせるた
めである。
あたり、集電体と共にシート状に成形するのは、薄いシ
ート状にする場合、正極合剤だけでは崩れて所望の形状
、つまり一定厚さのシート状を保ち得なくなるおそれが
あるので、集電体に保持体としての役目を果たさせるた
めである。
また、タブレット状の正極合剤を金型に入れて高圧力成
形機で２〜３ｇ／ｃＡという高密度に本成形するのは、
予備成形しただけでは密度がせいぜい１．７ｇ／ｃＪ程
度までしかならず、密度が低すぎてそのままでは限られ
た容禎内に所望量の活物質を充填できないからである。
形機で２〜３ｇ／ｃＡという高密度に本成形するのは、
予備成形しただけでは密度がせいぜい１．７ｇ／ｃＪ程
度までしかならず、密度が低すぎてそのままでは限られ
た容禎内に所望量の活物質を充填できないからである。
その際に、密度を２〜３ｇ／ｃａｌにするのは、密度が
２ｇ／ｃ％未満では上述したように所望電気量の活物質
の充填が困難であり、一方、密度が３ｇ／ｃｏ！より大
きくなると、放電時にリチウム二次電池が正極内に入っ
て放電生成物を生成したときに、その体積増加分を正極
が吸収することができず、その結果、電池ふくれや電池
破壊が生じるからである。
２ｇ／ｃ％未満では上述したように所望電気量の活物質
の充填が困難であり、一方、密度が３ｇ／ｃｏ！より大
きくなると、放電時にリチウム二次電池が正極内に入っ
て放電生成物を生成したときに、その体積増加分を正極
が吸収することができず、その結果、電池ふくれや電池
破壊が生じるからである。
そして、本成形にあたって、金型に入れるのは、金型内
に入れずに高圧力で加圧すると正極合剤が径方向外方に
逃げて、密度が上がらず、所望の密度すなわち２〜３
ｇ ／ ｃｒＡという高密度に成形できないからである
。
に入れずに高圧力で加圧すると正極合剤が径方向外方に
逃げて、密度が上がらず、所望の密度すなわち２〜３
ｇ ／ ｃｒＡという高密度に成形できないからである
。
二硫化チクン扮末１００ｉＱ部とポリテトラフルオロエ
チレン粉末１０重量部とを混合して正極合剤を調時した
。正則側の４４Ｓ電体としては線径０．０７ｍｍのステ
ンレス鋼線を網目６０メツシユに平織したステンレス鋼
網を用い、第１図に示すように、正極合剤粉末１ａを２
本の鉄製ロール１１．１２間に供給し、ロール間隙を通
ずことによってシート状にし、ロール１１．１３間でガ
イドローラー１４によって導かれた前記のステンレス５
１ ＩＬＬＳからなる集電体２に圧着し、集電体２付き
で厚さ１．０ｍｍ （許容範囲１．０±０．０１ｍｍ）
のシート伏正極合剤１ｂにした。これを打抜き金型で直
径７．０ｍｍ （許容範囲７．０±０．０１ｍｍ）に打
抜き、ついで、それを金型内に入れ加圧力１．７ｔ／ｃ
Ｊで加圧成形して正極合剤密度が２．３ｇ／ ｃｔｄの
集電体付きの正極を得た。上記正極の設定正極合剤量は
３７ｍｇである。なお、上記シート状正極合剤の形成お
よびそれの所定寸法への打抜きは相対湿度２％以下に調
整した乾燥空気中で行われた。
チレン粉末１０重量部とを混合して正極合剤を調時した
。正則側の４４Ｓ電体としては線径０．０７ｍｍのステ
ンレス鋼線を網目６０メツシユに平織したステンレス鋼
網を用い、第１図に示すように、正極合剤粉末１ａを２
本の鉄製ロール１１．１２間に供給し、ロール間隙を通
ずことによってシート状にし、ロール１１．１３間でガ
イドローラー１４によって導かれた前記のステンレス５
１ ＩＬＬＳからなる集電体２に圧着し、集電体２付き
で厚さ１．０ｍｍ （許容範囲１．０±０．０１ｍｍ）
のシート伏正極合剤１ｂにした。これを打抜き金型で直
径７．０ｍｍ （許容範囲７．０±０．０１ｍｍ）に打
抜き、ついで、それを金型内に入れ加圧力１．７ｔ／ｃ
Ｊで加圧成形して正極合剤密度が２．３ｇ／ ｃｔｄの
集電体付きの正極を得た。上記正極の設定正極合剤量は
３７ｍｇである。なお、上記シート状正極合剤の形成お
よびそれの所定寸法への打抜きは相対湿度２％以下に調
整した乾燥空気中で行われた。
このようにして得た集電体付き正極を用い、以下に示す
ように電池組立を行い、第２図に示す構造で直径１１
、６ｍｍ、高さ２ 、０ｍｍの扁平形のリチウム二次電
池を作製した。
ように電池組立を行い、第２図に示す構造で直径１１
、６ｍｍ、高さ２ 、０ｍｍの扁平形のリチウム二次電
池を作製した。
まず、負掻缶３の内面にスポット溶接したステンレス鋼
網からなる負穫側の集電体４にリチウム板を圧着した後
、４−メチル−１，３−ジオキソランと１．２−ジメト
キシエタンとの混合溶媒にＬｉＰＦ６を１．０モル／ｌ
溶解した電解液を少量注入し、その上からアルミニウム
板を圧着し、さらに電解液を少量注入した後、再度、そ
の上からリチウム板を圧着し、その上に微孔性ポリプロ
ピレンフィルム６ａとポリプロピレン不繊布６ｂからな
るセパレータ６を載置し、ついで残りの電解液を注入し
て、前記リチウムとアルミニウムとが電解液の存在下で
合金化して負極５が形成されるようにした。つぎに前記
の集電体２付きの正極１を載置し、正極缶７を嵌合して
、正極缶７の開口縁を内方に締め付け、負極缶３の周辺
折り返し部にあらかしめ嵌合しておいたポリプロピレン
製のガスケット８をかしめて封口し、電池組立を行った
。
網からなる負穫側の集電体４にリチウム板を圧着した後
、４−メチル−１，３−ジオキソランと１．２−ジメト
キシエタンとの混合溶媒にＬｉＰＦ６を１．０モル／ｌ
溶解した電解液を少量注入し、その上からアルミニウム
板を圧着し、さらに電解液を少量注入した後、再度、そ
の上からリチウム板を圧着し、その上に微孔性ポリプロ
ピレンフィルム６ａとポリプロピレン不繊布６ｂからな
るセパレータ６を載置し、ついで残りの電解液を注入し
て、前記リチウムとアルミニウムとが電解液の存在下で
合金化して負極５が形成されるようにした。つぎに前記
の集電体２付きの正極１を載置し、正極缶７を嵌合して
、正極缶７の開口縁を内方に締め付け、負極缶３の周辺
折り返し部にあらかしめ嵌合しておいたポリプロピレン
製のガスケット８をかしめて封口し、電池組立を行った
。
比較のため、従来法に従い、上記と同様の二硫化チタン
粉末とポリテトラフルオロエチレン粉末からなる正極合
剤粉末を相対湿度２％に調整した乾燥空気中で設定値３
７ｍｇで秤量壜を用いて電子天秤で秤取し、それを前記
と同様の平繊ステンレス鋼網を配置した成形用金型に移
し、１．７ｔ／Ｃｎｔで加圧成形して正極合剤密度２．
３ｇ／ａｄの集電体付き正極を作盟し、以後、前記と同
様にして直径１１．６ｍｍ、高さ２．０ｍｍのボタン形
リチウム二次電池を組み立てた。
粉末とポリテトラフルオロエチレン粉末からなる正極合
剤粉末を相対湿度２％に調整した乾燥空気中で設定値３
７ｍｇで秤量壜を用いて電子天秤で秤取し、それを前記
と同様の平繊ステンレス鋼網を配置した成形用金型に移
し、１．７ｔ／Ｃｎｔで加圧成形して正極合剤密度２．
３ｇ／ａｄの集電体付き正極を作盟し、以後、前記と同
様にして直径１１．６ｍｍ、高さ２．０ｍｍのボタン形
リチウム二次電池を組み立てた。
上記のような本発明の方法と従来法でリチウム二次電池
をそれぞれ１０個ずつ製造し、それらの電気容量を測定
した結果を第１表に示す。
をそれぞれ１０個ずつ製造し、それらの電気容量を測定
した結果を第１表に示す。
第 １ 表
第１表に示すように、本発明の方法による場合は従来法
に比べて電気容量のバラツキが少なく、また電気容量が
大きかった。これは正極合剤の秤取が従来法に比べて設
定値からの減少が少なく正確に行われた結果によるもの
と考えられる。
に比べて電気容量のバラツキが少なく、また電気容量が
大きかった。これは正極合剤の秤取が従来法に比べて設
定値からの減少が少なく正確に行われた結果によるもの
と考えられる。
以上説明したように、本発明では正極合剤の走塁秤取を
一旦予備成形した後に行うことによって、正極合剤の秤
取量のバラツキを少なくし、電気容量のバラツキの少な
い品質の安定したリチウム二次電池を提供することがで
きた。
一旦予備成形した後に行うことによって、正極合剤の秤
取量のバラツキを少なくし、電気容量のバラツキの少な
い品質の安定したリチウム二次電池を提供することがで
きた。
第１図は本発明において正極合剤と集電体とを予備成形
してシート状にする状態を示す概略断面図、第２図は本
発明に係るリチウム二次電池の一例を示す断面図である
。
してシート状にする状態を示す概略断面図、第２図は本
発明に係るリチウム二次電池の一例を示す断面図である
。
Claims (1)
- （１）正極合剤と集電体とを予備成形してシート状にし
、得られた集電体付きのシート状正極合剤を集電体と共
に所定の寸法に打抜いた後、金型に入れ高圧力成形機で
密度２〜３ｇ／ｃｍ＾３に本成形することを特徴とする
リチウム二次電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60275387A JP2558449B2 (ja) | 1985-12-07 | 1985-12-07 | リチウム二次電池用の正極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60275387A JP2558449B2 (ja) | 1985-12-07 | 1985-12-07 | リチウム二次電池用の正極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62136758A true JPS62136758A (ja) | 1987-06-19 |
| JP2558449B2 JP2558449B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=17554781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60275387A Expired - Fee Related JP2558449B2 (ja) | 1985-12-07 | 1985-12-07 | リチウム二次電池用の正極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558449B2 (ja) |
-
1985
- 1985-12-07 JP JP60275387A patent/JP2558449B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2558449B2 (ja) | 1996-11-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |