JPS63236258A

JPS63236258A - 非水電解液電池の正極の製造方法

Info

Publication number: JPS63236258A
Application number: JP62067628A
Authority: JP
Inventors: Hiroji Maeda; 前田　廣二; Mitsuya Hara; 原　光也
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1988-10-03

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】庄」しヒｑ利」Ｄど吐本発明は、非水電解液電池における正極の製造方法に関
する。

皿米公致携従来の一般的な非水電解液電池の正極は、二酸化マンガ
ン（Ｍ　ｎ　Ｏｚ　）粉末からなる活物質と、アセチレ
ンブラック粉末及びグラファイト粉末からなる導電剤と
を、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）水溶液等の増粘剤
に混入して、ニーダ中に投入し、混練して後、該混練物
にテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）ディスパージョン
等の結着剤を添加し、再度混練して後、真空ポンプで減
圧脱気し、スラリーを形成して、咳スラリーを電極芯体
に塗布し、その後乾燥させて製造していた。

■が　゛　しようとする５　占しかし、上記製造方法において、導電剤として使用され
るアセチレンブラック粉末は、粒子径が５０〜９５０人
（平均粒子径４２０人）と小さく比表面積が大きいため
、単位面積あたりの湿潤熱が小さくなり、該導電剤粉末
粒子は増粘剤溶液表面に浮遊しがちで、液中に分散し難
（、従来の製造方法では、所定の粘度を有するスラリー
を作成するのための混練時間に長時間を要し、正極の生
産性が悪くなるという問題点があった。

更に、上記従来の製造方法において、スラリー作成のた
めの混練時間が経過するにつれて、混合物と空気との接
触時間が増加し、空気が気泡となってスラリーの形成途
中に混入されるため、出来上がったスラリーを芯体にコ
ーティングしたときの単位面積当りのスラリー充填密度
が低くなり、それに伴い正極活物質の充填密度も低下す
ることとなり、非水電解液電池の耐久性が劣るという問
題点があった。

本発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、ス
ラリーの混練時間を短縮し、スラリーの充填密度が高い
、良質の非水電解液電池の正極の製造方法を提供するこ
とを目的としている。

ル　苧を”′するための上記目的を達成するために本発明は、界面活性剤と消泡
剤とを添加した増粘剤溶液に活物質と導電剤と結着剤と
を加え、混練してスラリーを形成し、該スラリーを芯体
に塗布することを特徴としている。

詐−一一一里上記製造方法によれば、界面活性剤は導電剤粉末粒子の
表面に吸着されて、該粉末粒子と増粘剤溶液との界面の
接触角が小さくなり、導電剤粉末粒子が増粘剤溶液中に
分散し易い状態となって、スラリーの混練に要する時間
が短縮できる。また、消泡剤は増粘剤溶液の表面張力を
下げ、スラリー中に混入された気泡の脱気を行ない易く
すると共に、スラリーを形成する途中での空気の混入を
防止できる。

スー」Ｌ−皿以下、本発明の一実施例について詳説する。

本実施例においては、非イオン界面活性剤としては、松
本油脂株式会社の商品名マーボゾールを使用し、シリコ
ン系の消泡剤としては、東芝シリコン株式会社の商品名
シリコン系消泡剤を使用した。

また、増粘剤としては７重量％のＰＶＡ水溶液を使用し
、活物質としてはＭ　ｎ　Ｏを粉末を使用し、導電剤と
してはアセチレンブラック粉末及びグラファイト粉末を
使用し、結着剤としては減圧脱気したＴＦＥディスパー
ジョンを使用している。

以下に、本発明に係る正極の製造方法について説明する
。

先ず、マーポゾールとシリコン系消泡剤とを添加したＰ
ＶＡ水溶液８００ｍｊ２に、Ｍ　ｎ　Ｏ，とアセチレン
ブラック及びグラファイトとを各々重量％でＭｎ０ｚ：
アセチレンブラック：グラファイト：＝９０：５：５に
配合した混合物（以下、合剤と称す）２．８ｋｇを加え
、これをニーダ中に投入して２時間混練を行ない、混練
物を形成する。

その後、該混練物にＴＦＥ１５０ｇを添加し、更に１０
分間混練を行なってスラリーを形成する。

次いで、上述の如く形成したスラリーをステンレスの芯
体に厚さＱ、５ｍｍに均一に塗布して後、乾燥させ、正
極用の基板とし、該基板を厚さ０゜３５ｍｍに均一にロ
ーラで圧延して、長さ８０ｍｍ９幅８　ｍ　ｍ、の大き
さに切断して後、これに空気熱処理及び真空熱処理を、
施して、正極が完成する。

次に、上記の如く製造された正極の種々の特性について
説明する。

第１図は、前記混練物の粘度とスラリー形成のための混
練時間（ｈｒ）との関係を表す図であり、シリコン系消
泡剤を０．１重量％（一定量）添加したＰＶＡ水溶液に
、マーボゾールを各々、０重量％、２重量％、３重量％
、５重量％添加し、これに前記合剤を加えて混練を行な
いスラリーを形成した場合の混線状態を粘度で測定した
結果を示している。

同図において、混練当初は水溶液と前記合剤との混線状
態が悪いために、粘度は高く、混練が進行するに従って
混合状態が良好となり、粘度は低下する。

同図から、マーボゾールを添加したものは、添加しない
ものに比べて、粘度を低下させるのに要する時間（混練
物が良好な混線状態を示すようになるまでに要する時間
）が短くて済むことがゎがる、即ち、本発明によれば、
スラリーを形成するための混練時間が短縮でき、それに
伴い非水電解液電池の正極の生産性が向上する。

更に、マーボゾールの添加濃度が３！ｉ量％、５Ｕ％の
ものは、２重量％のものに比べて、良好な混線状態（粘
度１６００００ｃｐ３以下）になるまでに要する時間が
、よりいっそう短かいことがわかる。また、このマーポ
ゾールの添加濃度が５重量％を越えると、必然的に活物
質の混入量を減少しなければならず、非水電解液電池の
容量が低下することとなり、これは望ましくない。従っ
て、マーボゾールの添加濃度はＰＶＡ水溶液の３重量％
〜５重量％が望ましい。

第２図は、マーボゾールの添加濃度を一定にした場合の
、シリコン系消泡剤の添加量とスラリーの充填密度（ｇ
／ｃｍ３）との関係を表す図であり、５重量％のマーポ
ゾールを添加したＰＶＡ水溶液に、０重量％、０．０５
重量％、０．１重量％のシリコン系消泡剤を各々添加し
て形成したスラリーを、芯体に塗布して後、各スラリー
の充填密度を測定した結果を示している。

同図から、シリコン系消泡剤を添加したものは、添加し
ないものに比べてスラリーの充填密度が３゜０ｇ／ｃｍ
３前後と、高い値を示すことがわかる。

このことは、シリコン系消泡剤を使用することによって
、スラリー形成途中の混練物に含まれていた気泡が脱気
し易くなると共に、この混練物への空気の混入が防止で
きるために、スラリーの充填密度が高くなることに起因
する。更に、このことにより、従来必要としていたスラ
リー形成後の減圧脱気の作業工程が省略でき、非水電解
液電池の正極の生産性が向上する。

また、この図から明らかなように、添加したシリコン系
消泡剤の濃度が０．０５重量％のものと０．１重量％の
ものとでは、その充填密度は殆ど変わっていない。そし
て、このシリコン系消泡剤の添加濃度は０．１重量％を
越えると、上記したマーポゾールの添加量の限定理由と
同じく、必然的に活物質の混入量を減少しなければなら
ず、非水電解液電池の容量が低下することとなり、これ
は望ましくない。従って、シリコン系消泡剤の添加濃度
は、ＰＶＡ水溶液の０．０５重量％〜０゜１重量％が適
していることがわかる。

このシリコン系消泡剤の添加濃度は０．１重量％を越え
ると、上記したマーボゾールの添加量の限定理由と同じ
く、必然的に活物質の混入量を減少しなければならず、
非水電解液電池の容量が低下することとなり、これは望
ましくない。

第３図は、本実施例により製造された正極（マーポゾー
ル５重量％、シリコン系消泡剤０．１重量％、混練時間
３時間）と、従来の正極（マーボゾール及びシリコン系
消泡剤を含まず、混練時間３時間）とを使用して組み立
てたＣＲ−１／３Ｎ型の非水電解液電池の放電特性を表
す図であり、各非水電解液電池を、常温（２３℃）、１
にΩの負荷という条件下で放電させ、その放電時間を測
定した結果を示している。

同図から、本発明に係る正極の製造方法により製造され
た正極を使用した非水電解液電池（実線）は、電圧が３
．ＯＯＶから２．ＯＯＶに低下する迄の放電持続時間が
、約７０時間と長いのに対して、従来のもの（破線）は
約６５時間であり、放電持続時間量が約１割増加してい
ることがわかる。このことは、シリコン系消泡剤を使用
することによって、前記混練物に含まれていた気泡が脱
気し易くなると共に、この混線物への空気の混入が防止
され、それに伴いＭ　ｎ　Ｏｚの単位面積当たりの含有
量が増加することとなり、非水電解液電池の放電時間が
増加することに起因する。

尚、本発明は上記実施例に限るものではないことは、い
うまでもない。例えば、界面活性剤は、非イオン系に限
らずイオン系のものを使用しても良り。ただし、イオン
系の界面活性剤は、Ｎａイオンを含むものが多く、Ｎａ
イオンは、負極にリチウムを使用している非水電解液電
池の保存特性を悪化させる要因、となるので、界面活性
剤には非イオン系のものが望ましく、イオン系の界面活
性剤を使用する場合には、Ｎａイオンを含まないものを
使用することが望ましい。また、消泡剤としてはシリコ
ン系の消泡剤に限ることなく、アルコ−ル系の消泡剤を
使用しても、上記と同様の効果が得られる。更に、混練
を行なうにあたっては、上記実施例では、ＴＦＥディス
パージョンの添加前と添加後とで合計２度行っているが
、これは、ＰＶＡ水溶液に合剤を加える際にＴＦＥも同
時に添加し、その後、混練を行なっても良く、上記と同
様の効果が得られる。

光凱■四来以上説明したように、本発明の正極の製造方法によれば
、界面活性剤と消泡剤とを添加した増粘剤溶液を使用し
ているので、スラリー形成のための混練時間が大幅に短
縮されると共に、スラリーの充填密度が増加する。従っ
て、混練工程が短縮。

簡略化でき、正極の生産性が向上するという効果がある
。更に、正極の活物質の充填密度が増加して、この正極
を使用した非水電解液電池は、その放電持続が増加して
耐久性が向上するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、界面活性剤の添加量を変化させ且つ消泡剤の
添加量を一定にした場合の、混練物の粘度と混練時間と
の関係を表す図、第２図は、界面活性剤の添加量を一定
にし且つ消泡剤を変化させた場合の、スラリーの充填密
度と消泡剤濃度の関係を表す図、第３図は、本実施例に
係る製造方法により製造した正極を使用して組み立てた
電池と従来の電池との放電特性を表す図である。特許出願人　：　三洋電機株式会社代理人　：　弁理士　中島　司朗第１図二線時局（ｈ「）第２図消　只己弊］　濃Ａ支　（命娑°ム）手続補正書１．事件の表示昭和６２年特許願第０６７６２８号２、発明の名称非水電解液電池の正極の製造方法３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住所　守口市京阪本通２丁目１８番地名称　（１８Ｂ）三洋電機株式会社自発６、補正の対象明細書の「発明の詳細な説明」の欄７、補正の内容（１）明細書の第９頁第４行目〜第８行目を削除します
。（２）明細書の第１１頁第４行目「合計２度行なってい
るが」の前に「混練を」を挿入します。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）界面活性剤と消泡剤とを添加した増粘剤溶液に活
物質と導電剤と結着剤とを加えて後、混練してスラリー
を形成し、該スラリーを芯体に塗布することを特徴とす
る非水電解液電池の正極の製造方法。
（２）前記界面活性剤としては非イオン系のものを使用
し、前記消泡剤としてはシリコン系若しくはアルコール
系のものを使用したことを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の非水電解液電池の正極の製造方法。
（３）前記界面活性剤は前記増粘剤溶液の３〜５重量％
であり、前記消泡剤は前記増粘剤溶液の０．０５〜０．
１重量％であることを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項若しくは第（２）項のいずれかに記載の非水電解液
電池の正極の製造方法。