JPS62200659A - 非水電解液電池用正極の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は非水電解掖電池用正極の製造法に関し、さらに
詳しくは、製造工程とくに乾燥工程で正極活物質の劣化
などが発生せず、結果として良好な放電特性を有し、長
期信頼性に優れた非水電解液電池を提供しうる正極の製
造法に関する。

［従来技術］ 非水電解液電池としては、例えば、正極活物質として二
酸化マンガン（Ｍｎ０２）を使用したものがあげられる
。かかる非水電解液電池の正極を製造する方法としては
、例えば特開昭６０−１６０５６３号公報に開示されて
いるように、まず、上記正極活物質としてのＭｎＯ２，
導電剤、結着剤としてのポリテトラフルオロエチレンの
ディスパージボンおよび増粘剤としてポリアクリル酸を
水とともに混合してペーストとし、得られたペーストを
例えば極板となる芯材上に塗布したのち、１００〜１５
０℃で２時間予備乾燥後、酸化雰囲気中１例えば、２５
０℃の温度で５〜１０時間乾燥せしめる方法が提案され
ている。

しかし、このような正極の製造法にあっては。

Ｍ　ｎ　Ｏ２に含有される水分が充分に除去されないた
め、この正極を組み込んだ非水電解液電池は放電時ある
いは貯蔵中にＭ　ｎ　０２から水が溶出し、負極活物質
である軽金属と反応して容量が劣化したり、ガス発生に
よるフクレが生じたりするという不都合がある。

そこで、特開昭５４−４６３４４号公報には、正極活物
質であるＭ　ｎ　Ｏ２粉末に結着剤と、増粘剤としてポ
リビニルアルコール、メチルセルロース、ゼラチンなど
の溶液を加えて得られたペーストを芯材上に塗布したの
ち、２段階の熱処理を施して上記ペーストを乾燥させて
正極を製造する方法が開示されている。具体的には、ま
ず、酸化雰囲気中、増粘剤の分解温度で熱処理し、つい
で、真空もしくは不活性ガス中で上記結着剤の融点温度
で熱処理する方法である。

しかしながらこの方法の場合、この熱処理工程とくに第
１段の熱処理工程において、増粘剤がＭ　ｎ　Ｏ２と反
応することによりＭ　ｎ　Ｏ２が一部分解し、実質的な
Ｍ　ｎ　Ｏ□の酸化度、すなわち、Ｍ　ｎ　Ｏｘにおけ
るＸの値が低下してしまい、このような低酸化度のＭ　
ｎ　Ｏ２を含んだ正極を組込んだ電池は放電容量が著し
く低下してしまうという問題がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、従来のかかる問題点を解消し、正極活物質と
してＭ　ｎ　Ｏ２を使用した非水電解液電池の製造法に
おいて、ＭｎＯ２に含有される水分を充分除去しうると
ともに、ＭｎＯ２の酸化度を低減せしめることのない熱
処理工程を含む製造法の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた
結果、まず、増粘剤としてＭ　ｎ　Ｏ２との反応性が極
めて低いポリアクリル酸を採用し、しかもＭｎＯ２，ポ
リアクリル酸、導電剤などよりなるペーストを乾燥せし
める工程を二段階に分けて、それぞれ異なる条件で乾燥
を行なうこととし、その効果を確認して本発明を完成す
るに到った。

すなわち、本発明の非水電解掖電池用正極の製造法は、
正極活物質として二酸化マンガンを２増粘剤としてポリ
アクリル酸を含む非水電解掖電池用正極を製造する方法
であって、正極活物質、増粘剤および導電剤を混合して
得られた正極合剤ペーストを酸化雰囲気中で乾燥する工
程（第１の乾燥工程）と、つぎに減圧下で乾燥する工程
（第２の乾燥工程）とを含むことを特徴とする。

［具体的説明］ 本発明の非水電解掖電池用正極の製造法は前述したよう
に、正極活物質としてＭ　ｎ　Ｏ２を、増粘剤としてポ
リアクリル酸を含む正極合剤ペーストの乾燥工程に特徴
を有するものであり、正極合剤ペーストの他の含有成分
である導電剤や結着剤などは何ら限定されるものではな
い、また、この正極の成形法もとくに制限されるもので
はなく、例えば、上記正極合剤ペーストを適当な芯材に
塗布したのち本発明の乾燥工程を経由せしめ、しかるの
ち所定形状に打ち抜く方法、あるいは。

上記正極合剤ペーストからまず水分を蒸発せしめたのち
、粉砕、造粒して得られた粉末を所定形状に加圧成形し
、最後に本発明の乾燥工程を経由せしめる方法などを適
用することができる。

ついで、本発明方法の骨子をなす正極合剤ペーストの乾
燥工程について説明する。

まず、第１の乾燥工程は酸化雰囲気下で行なう、酸化雰
囲気としては、具体的には空気、酸素ガスなどをあげる
ことができる。この工程は主として増粘剤であるポリア
クリル酸を分解する目的で行なわれるものであり、その
温度は１５０〜３００℃に設定することが好ましい、こ
の温度が１５０℃未満であるとポリアクリル酸の分解が
充分に進行せず、また３００℃を超えるとポリアクリル
酸の分解が急激に起こるため正極活物質であるＭｎ　Ｏ
２の劣化を生ぜしめる場合がある。さらに、このポリア
クリル酸を充分に分解させるために第１の乾燥工程は３
時間以上行なうことが好ましい。

つぎに、第２の乾燥工程は減圧下で行なう。具体的には
、０．０５〜Ｉ　Ｔｏｒｒ程度の減圧雰囲気であること
が好ましい。この工程は、主として正極合剤中のＭ　ｎ
　Ｏ２の水分を除去することを目的とするもので、その
温度は２００〜３００℃に設定することが好ましい。な
お、この工程における乾燥時間はとくに限定されるもの
ではないが、上記第１の工程における乾燥時間との合計
が５時間以上となるように設定することが好ましい。

［実施例］ 実施例１．２および比較例 （１）正極の製造 正極活物質としてＭｎＯ２，導電剤としてアセチレンブ
ラック、結着剤としてポリテトラフルオロエチレン、お
よび増粘剤としてポリアクリル酸またはメチルセルロー
スをそれぞれ表示量（重量部）使用し、これらに水を加
えて混合して正極合剤ペーストを調製した。ついで、こ
のペーストをステンレス製金網に塗布し、所定形状に打
抜いたのち、それぞれ表示の条件で乾燥することにより
非水電解掖電池用正極を得た。なお、上記工程のうち、
第１の乾燥工程終了後のＭ　ｎ　Ｏ２の酸化度をＭ　ｎ
　Ｏｙ、のＸの値として表中に併記した。

（２）非水電解液電池の製造および評価上記により得ら
れた各正極を使用して第１図に示したようなＣＲ２０１
６型のリチウムー二酸化マンガン電池を製造した。すな
わち、第１図において、１は正極端子を兼ねる正極容器
、２は負極容器を兼ねる封目板、３は上記により得られ
た正極、４はリチウムを含む負極合剤、５はポリプロピ
レンの不織布よりなるセパレータ、６は絶縁バッキング
をそれぞれ示している。なお、この電池は外径２０ＩＩ
１１、高さ１．６ｍｍであった。

ついで、この電池に３０にΩの定負荷放電を行なわせて
、時間の経過に対する端子電圧の変化を調べ、その結果
を第２図に示した。第２図において、実線１．ＩＩおよ
び■は、上記実施例１．２および比較例で得られた正極
を使用した電池にそれぞれ対応する。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の非水電解掖電
池用正極の製造法により製造された正極は、正極活物質
である二酸化マンガンの劣化。

具体的には酸化度の低下が極めて少なく（表）、しかも
、この正極を組込んだ電池はその放電容量が長期間にわ
たって維持される（第２図）ため、非常の信頼性の高い
ものであることが確認された。したがって、その工業的
価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明方法により得られた正極を組込んだ非水
電解液電池の構造の一例を示す縦断面図、第２図はこの
電池の放電特性を示す図である。 １・・・・・・正極容器、　　２・・・・・・負極容器
、３・・・・・・正極、　　　　４・・・・・・負極合
剤、５・・・・・・セパレータ、６・・・・・・絶縁バ
ッキング。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）正極活物質として二酸化マンガンを、増粘剤とし
   てポリアクリル酸を含む非水電解掖電池用正極を製造す
   る方法であつて、 正極活物質、増粘剤および導電剤を混合して得られた正
   極合剤ペーストを酸化雰囲気中で乾燥する工程（第１の
   乾燥工程）と、つぎに減圧下で乾燥する工程（第２の乾
   燥工程）とを含むことを特徴とする非水電解液電池用正
   極の製造法。
2. （２）該第１の乾燥工程における乾燥温度が１５０〜３
   ００℃であり、該第２の乾燥工程における乾燥温度が２
   ００〜３００℃である特許請求の範囲第１項記載の製造
   法。
3. （３）該第１の乾燥工程における乾燥時間が３時間以上
   である特許請求の範囲第１項記載の製造法。