JP3152311B2 - 二次電池電極 - Google Patents
二次電池電極Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
であって、サイクル性、保存特性等の特性の優れた二次
電池電極に関するものである。
ドミウム電池に代わる小型、軽量の二次電池として、種
々の非水系二次電池が提案されている。かかる新しい非
水系二次電池に用いる電極構造は従来の二次電池とは異
なった構造が要求される。
構造が要求される。従って、その電極の製造方法も従来
技術とは異なったものが必要であり、例えば活物質をバ
インダー溶液にスラリー分散させた後、集電体に塗布乾
燥する塗工法が用いられようとしている。
塗工法においては、その乾燥時にバインダーが移動し、
電極表面に集中する現象、いわゆる「膜張り現象」が発
生し、塗膜強度の低下、活物質粒子間の接触不良等の現
象が起こるという大きな問題点があった。これらの欠陥
が発生すると、かかる電極を用いた電池の特性に重大な
悪影響が及ぼされると共に、活物質の欠落に基く内部短
絡等安全上の問題も発生し、解決すべき大きな課題であ
った。
インダーの塗工乾燥工程における挙動を鋭意検討した結
果、特定のバインダー分布範囲において優れた特定のバ
インダーと特定の混合液溶剤を用いることによって、複
合金属酸化物系の正極活物質を用いた二次電池電池の電
池特性が発揮されることを見出した。本発明はかかる知
見に基いて完成されたものであって、金属集電体上に複
合金属酸化物からなる正極活物質の塗膜層が設けられて
なる二次電池電極であって、該活物質層におけるバイン
ダーがバインダー分布係数0.5〜5の範囲に分布して
おり、該バインダーとしてフッ素ゴム、溶剤として酢酸
エチルとエチルセルソルブの混合液を用いることを特徴
とするものである。
極活物質が集電体に結着されてなるものであり、特に限
定するものではないが、本発明では、特に正極活物質と
して複合金属化合物を用いる。上記複合金属化合物の一
例を示せば、TiS2 、TiS3 、非晶質MoS3 、C
u2 V2 O3 、非晶質V2 O5 −P2 O5 、MoO3 、
V6 O13 、LiCoO2 、LiNiO2 、V2 O3 、
更にはAx My Nz O2 (但し、Aはアルカリ金属から
選ばれた少なくとも一種であり、Mは遷移金属であり、
NはAl、In、Snの群から選ばれた少なくとも一種
を表し、x、y、zは各々0.05≧x≧1.10、
0.85≧y≧1.00、0.001≧z≧0.10の
数を表す。)で示される化合物等が挙げられる。
れないが、LiM Fez O3 、LiM Fe3 O4 、Li
M WO2 等の金属酸化物系負極、ポリアセチレン、ポリ
−p−フェニレン等の導電性高分子負極、気相成長法炭
素繊維、ピッチ系カーボン、ポリアクロニトリル系炭素
繊維等の炭素質材料負極等が挙げられる。
ダーとしては、特にフッ素ゴムを用いることが望まし
い。 また、バインダーとして、通常種々の有機重合体を
用いても良い。かかるバインダーの一例を示せば、ポリ
フッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、フッ素ゴム、ポ
リアクリロニトリル、ポリメタリロニトリル、ニトリル
ゴム、エチレン−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエ
ンゴム、ポリメチルメタクリレート、多硫化ゴム、シア
ノエチルセルロース、メチルセルロース等が挙げられ
る。
るに際しては、該有機重合体を溶媒に溶解せしめたバイ
ンダー溶液に電極活物質を分散せしめたものを塗工液と
して用いる方法、該有機重合体の水乳化分散液に電極活
物質を分散せしめたものを塗工液として用いる方法、ま
た予め予備成形された電極活物質に該有機重合体の溶液
及び/又は分散液を塗布する方法等が一例として挙げら
れる。また、バインダーを溶解又は分散させるための溶
媒としては制限されるものではないが、酢酸エチルとエ
チルセルソルブの混合液を用いることが良い。用いるバ
インダー量は特に限定するものではないが、通常、電極
活物質100重量部に対し0.1〜20重量部、好まし
くは0.5〜10重量部の範囲である。
めて重要であり、バインダー分布係数は0.5〜5.0
の範囲でなければならない。好ましくは0.75〜2.
5の範囲、更に好ましくは0.75〜2.0の範囲であ
る。ここで云うバインダー分布係数とは後述の測定法に
より定義される係数であり、活物質層表面から10μの
層の厚さに存在するバインダー量と集電体側活物質層界
面から10μの層の厚さに存在するバインダー量との比
を表わす。
は塗膜表面の強度が弱く、活物質等の欠落が発生し好ま
しくない。また、バインダー分布係数が5.0を越す場
合は、電池特性、特にサイクル性、保存特性、出力特性
等の電池性能が悪化し好ましくない。バインダー分布係
数を本発明の範囲にするには、前記塗工法においてその
条件設定を最適化することにより達成される。その時の
条件要因としては、バインダーの選択、塗工液溶剤の選
択、塗工液粘度、塗工液固形濃度、乾燥方法、乾燥温度
等が挙げられる。
は、乾燥速度は遅い方が、また塗工液粘度、固形分濃度
は高い方が好ましい結果を与える。本発明による二次電
池電極を用いた二次電池は前記の如く優れた電池特性を
示し、小型、軽量の二次電池を作ることができ極めて有
用である。以下、実施例、比較例により本発明を詳しく
説明するが、これらは本発明の範囲を制限しない。
研磨したものを試料とする。 測定:EPMA(エレクトロンマイクロプローブ分析
法)により電極断面の活物質層中のバインダー量を測定
する。 装置は、HITACHI X−650(日立製作所製) HORIBA EMAX−2200(堀場製作所製) 波長分散型EPMA を用いる。
式により行う。
の種類により任意に選択する。
n0.02O2 の組成を有するLi、Co複合金属酸化物1
00重量部とグラファイト2.5重量部、アセチレンブ
ラック2.5重量部を混合した後、フッ素ゴム2重量部
を酢酸エチル/エチルセルソルブの4:1(重量比)混
合溶剤60重量部に溶解させた液を混合し、スラリー状
塗工液を得た。
cm×5cm×15μのAl箔に塗布乾燥させた。ニー
ドルコークス粉砕品100重量部とフッ素ゴム5重量部
を酢酸エチル/メチルセルソルブの1:1(重量比)混
合溶剤90重量部に溶解させた液を混合し、スラリー状
塗工液を得た。この塗工液を用い表1に示す乾燥条件で
1cm×5cm×15μのCu箔に塗布乾燥させた。
極とし、ニードルコークス塗工品を負極とし、図1に示
す電池を試作した。この電池を4.2V定電圧で充電
し、電池評価を行った。その結果を併せて表1に示す。
ダー分布係数を0.5〜5.0の範囲とすることにより
優れた電池特性が得られる。
Claims (1)
- 【請求項1】 金属集電体上に複合金属酸化物からなる
正極活物質の塗膜層が設けられてなる二次電池電極であ
って、該活物質層中におけるバインダーがバインダー分
布係数0.5〜5.0の範囲に分布しており、該バイン
ダーとしてフッ素ゴム、溶剤として酢酸エチルとエチル
セルソルブの混合液を用いることを特徴とする、二次電
池電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27488991A JP3152311B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 二次電池電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27488991A JP3152311B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 二次電池電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0589871A JPH0589871A (ja) | 1993-04-09 |
| JP3152311B2 true JP3152311B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17547947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27488991A Expired - Lifetime JP3152311B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 二次電池電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3152311B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3995791B2 (ja) * | 1998-03-26 | 2007-10-24 | Tdk株式会社 | 非水電解質電池用電極の製造方法 |
| JP2013137955A (ja) | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Toyota Motor Corp | 非水系二次電池 |
| WO2014068905A1 (ja) | 2012-10-30 | 2014-05-08 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池用電極板及びこれを用いた非水電解質二次電池並びにその製造方法 |
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-
1991
- 1991-09-27 JP JP27488991A patent/JP3152311B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0589871A (ja) | 1993-04-09 |
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