JPH028421B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH028421B2 JPH028421B2 JP57030890A JP3089082A JPH028421B2 JP H028421 B2 JPH028421 B2 JP H028421B2 JP 57030890 A JP57030890 A JP 57030890A JP 3089082 A JP3089082 A JP 3089082A JP H028421 B2 JPH028421 B2 JP H028421B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- binder
- battery
- heat
- electrode active
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、有機溶媒を電解液とする非水系電
池の正極に関するもので、その目的とするところ
は放電特性の良好な非水電解液電池を提供すると
ころにある。
池の正極に関するもので、その目的とするところ
は放電特性の良好な非水電解液電池を提供すると
ころにある。
非水電解液使用の一次電池として、負極活物質
にリチウム、ナトリウム等のアルカリ金属を用
い、正極活物質に金属酸化物、硫化物、塩化物や
ハロゲン化炭素化合物を用い、非水電解液として
プロピレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、
１，２−ジメトキシエタン等の有機溶媒に、過塩
素酸リチウム、塩化アルミニウムリチウム、ホウ
フツ化リチウム等の無機塩を溶解させた液を用い
たものがある。これらの電池は、電池電圧が高
く、高エネルギー密度を有していて、自己放電が
少ない等の数多くの利点があることが知られてい
る。具体的な正極活物質として、フツ化炭素や二
酸化マンガンを用いた一次電池が実用化されてい
る。近年になると非水電解液二次電池にも大きな
興味が持たれてきた。最近、二次電池用の正極活
物質として遷移金属のカルコゲン化合物を用いた
非水電解液二次電池が提案され、二酸化チタンを
正極活物質としたリチウム二次電池のように一部
実用化されたものもある。
にリチウム、ナトリウム等のアルカリ金属を用
い、正極活物質に金属酸化物、硫化物、塩化物や
ハロゲン化炭素化合物を用い、非水電解液として
プロピレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、
１，２−ジメトキシエタン等の有機溶媒に、過塩
素酸リチウム、塩化アルミニウムリチウム、ホウ
フツ化リチウム等の無機塩を溶解させた液を用い
たものがある。これらの電池は、電池電圧が高
く、高エネルギー密度を有していて、自己放電が
少ない等の数多くの利点があることが知られてい
る。具体的な正極活物質として、フツ化炭素や二
酸化マンガンを用いた一次電池が実用化されてい
る。近年になると非水電解液二次電池にも大きな
興味が持たれてきた。最近、二次電池用の正極活
物質として遷移金属のカルコゲン化合物を用いた
非水電解液二次電池が提案され、二酸化チタンを
正極活物質としたリチウム二次電池のように一部
実用化されたものもある。
以上のような非水電解液電池の正極は、正極活
物質に導電剤及び結着剤を混合し、ステンレスネ
ツト等の集電体（電極芯体）に加圧成型して構成
するか、あるいは正極活物質に導電剤、結着剤を
加えた混合物をペースト状にして上記集電体に塗
着、乾燥（適宜加圧成型を行なう）して構成され
ている。
物質に導電剤及び結着剤を混合し、ステンレスネ
ツト等の集電体（電極芯体）に加圧成型して構成
するか、あるいは正極活物質に導電剤、結着剤を
加えた混合物をペースト状にして上記集電体に塗
着、乾燥（適宜加圧成型を行なう）して構成され
ている。
かような構成の正極の結着剤として従来より用
いられている結着剤は、高分子の有機化合物であ
り、一般に融点が300℃前後であるため結着させ
るのにかような高温処理を必要とし、それ以下の
温度の熱処理では硬化しない。また、融点の低い
高分子系化合物は、電解液の有機溶剤に溶解して
しまうものが多く、適さない。
いられている結着剤は、高分子の有機化合物であ
り、一般に融点が300℃前後であるため結着させ
るのにかような高温処理を必要とし、それ以下の
温度の熱処理では硬化しない。また、融点の低い
高分子系化合物は、電解液の有機溶剤に溶解して
しまうものが多く、適さない。
さらに、従来の高分子有機化合物の結着剤を用
いた正極は、電解液とのなじみが悪く、特に高電
流密度における放電特性が優れないという問題が
あつた。
いた正極は、電解液とのなじみが悪く、特に高電
流密度における放電特性が優れないという問題が
あつた。
この発明は、かような問題点を解消すべくなさ
れたものである。かくしてこの発明によれば、 集電体に、正極活物質、導電剤及び結着剤を主
成分とするペーストを塗着して成形した非水電解
液電池の正極であつて、結着剤がホスフエート系
耐熱性無機接着剤であることを特徴とする非水電
解液電池の正極が提供される。
れたものである。かくしてこの発明によれば、 集電体に、正極活物質、導電剤及び結着剤を主
成分とするペーストを塗着して成形した非水電解
液電池の正極であつて、結着剤がホスフエート系
耐熱性無機接着剤であることを特徴とする非水電
解液電池の正極が提供される。
この発明におけるホスフエート系耐熱性無機接
着剤とは、例えばリン酸のアルミニウム、マグネ
シウム、カルシウムなどの酸性塩のごとき酸性金
属ホスフエートを水に溶解又は分散させてなり、
適宜硬化剤、耐熱顔料、分散安定剤等を含有する
ものである。これらの酸性金属ホスフエートは加
熱により脱水縮合して硬化し、これにより結着が
行なわれる。
着剤とは、例えばリン酸のアルミニウム、マグネ
シウム、カルシウムなどの酸性塩のごとき酸性金
属ホスフエートを水に溶解又は分散させてなり、
適宜硬化剤、耐熱顔料、分散安定剤等を含有する
ものである。これらの酸性金属ホスフエートは加
熱により脱水縮合して硬化し、これにより結着が
行なわれる。
なお、この結着剤中、アルミノシリケート等の
骨材が、耐熱性や接着性能を改良すべく添加され
ていてもよい。
骨材が、耐熱性や接着性能を改良すべく添加され
ていてもよい。
かようなホスフエート系耐熱無機接着剤は、ア
ロンセラミツク（東亜合成化学(株)の商品名）の名
称で容易に入手可能である。
ロンセラミツク（東亜合成化学(株)の商品名）の名
称で容易に入手可能である。
上記耐熱性無機接着剤（結着剤）は、当該分野
で用いられる正極活物質及び導電剤と混合され、
適宜水を添加してペースト状とされる。この際、
粘度調整剤として例えばポリビニルアルコール等
が少量添加されていてもよい。
で用いられる正極活物質及び導電剤と混合され、
適宜水を添加してペースト状とされる。この際、
粘度調整剤として例えばポリビニルアルコール等
が少量添加されていてもよい。
続いてこのペーストは、当該分野で用いられる
集電体に塗着され熱処理に供される。
集電体に塗着され熱処理に供される。
この際、前記耐熱性無機接着剤は、150℃以上
の温度を１時間程度保持することで硬化するの
で、従来の高分子系の結着剤のごとき高温は必要
とせず製造上便利である。従つて、例えば正極を
加圧成型する場合においても成型品を150℃以上
の任意の温度に設定するのみで硬化を行なうこと
ができる。
の温度を１時間程度保持することで硬化するの
で、従来の高分子系の結着剤のごとき高温は必要
とせず製造上便利である。従つて、例えば正極を
加圧成型する場合においても成型品を150℃以上
の任意の温度に設定するのみで硬化を行なうこと
ができる。
このようにして得られたこの発明の正極は機械
的強度大で且つ電解液とのなじみが良いために、
含液率が高くなり、従来の正極を利用した電池よ
りも電池電圧が高く、放電に伴なう内部抵抗の上
昇が小さいために安定な放電特性を示すことが判
明した。特に、高率放電に対しては優れた放電特
性を示し高率放電に適した非水電解液電池を提供
するものである。
的強度大で且つ電解液とのなじみが良いために、
含液率が高くなり、従来の正極を利用した電池よ
りも電池電圧が高く、放電に伴なう内部抵抗の上
昇が小さいために安定な放電特性を示すことが判
明した。特に、高率放電に対しては優れた放電特
性を示し高率放電に適した非水電解液電池を提供
するものである。
以下、この発明を実施例によつてさらに詳しく
説明する。
説明する。
実施例 １
市販二酸化マンガンを空気中で熱処理した正極
活物質粉末90重量部、導電剤としてのアセチレン
ブラツク６重量部及び結着剤のホスフエート系耐
熱性無機接着剤（アロンセラミツクＤ：東亜合成
化学(株)製）４重量部を混合して得た組成物２Kgに
水を約500ｇ加えてペースト状とし、このペース
トを集電体（ステンレスネツト）に塗着し、乾燥
後所定形状に打抜き成型したのち、水分除去及び
結着の目的で真空雰囲気下、約200℃で熱処理し
てこの発明の正極を得た。
活物質粉末90重量部、導電剤としてのアセチレン
ブラツク６重量部及び結着剤のホスフエート系耐
熱性無機接着剤（アロンセラミツクＤ：東亜合成
化学(株)製）４重量部を混合して得た組成物２Kgに
水を約500ｇ加えてペースト状とし、このペース
トを集電体（ステンレスネツト）に塗着し、乾燥
後所定形状に打抜き成型したのち、水分除去及び
結着の目的で真空雰囲気下、約200℃で熱処理し
てこの発明の正極を得た。
実施例 ２
市販二酸化マンガンを空気中で熱処理した正極
活物質粉末90重量部、導電剤としてのアセチレン
ブラツク６重量部、結着剤のホスフエート系耐熱
性接着剤（実施例１と同じもの）３重量部及びポ
リビニルアルコール粉末１重量部を混合し、この
組成物２Kgに水を約500ｇ加えてペースト状とし、
ペーストを集電体に塗着し、乾燥後所定形状に打
抜いて成型した。これを空気中、250℃で１時間
エアー処理してポリビニルアルコールを分解さ
せ、次いで真空雰囲気下、約200℃で熱処理して
この発明の正極を得た。
活物質粉末90重量部、導電剤としてのアセチレン
ブラツク６重量部、結着剤のホスフエート系耐熱
性接着剤（実施例１と同じもの）３重量部及びポ
リビニルアルコール粉末１重量部を混合し、この
組成物２Kgに水を約500ｇ加えてペースト状とし、
ペーストを集電体に塗着し、乾燥後所定形状に打
抜いて成型した。これを空気中、250℃で１時間
エアー処理してポリビニルアルコールを分解さ
せ、次いで真空雰囲気下、約200℃で熱処理して
この発明の正極を得た。
上記実施例で得られた正極と、金属リチウムよ
り打抜き負極キヤツプ上に圧着した負極と、プロ
ピレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタン
の有機混合溶媒に１モルの過塩素酸リチウムを溶
解させた電解液とから構成した電池Ａ（実施例１）
及び電池Ｂ（実施例２）を用いて20℃における1K
Ω定負荷放電特性を調べた。なお、比較例として
正極に添加する結着剤として高分子の有機化合物
（ポリテトラフルオロエチレン）を用いた同様な
従来の電池Ｃについても同様にして調べた。
り打抜き負極キヤツプ上に圧着した負極と、プロ
ピレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタン
の有機混合溶媒に１モルの過塩素酸リチウムを溶
解させた電解液とから構成した電池Ａ（実施例１）
及び電池Ｂ（実施例２）を用いて20℃における1K
Ω定負荷放電特性を調べた。なお、比較例として
正極に添加する結着剤として高分子の有機化合物
（ポリテトラフルオロエチレン）を用いた同様な
従来の電池Ｃについても同様にして調べた。
これらの結果を第１図に示す。
特性図から明らかなようにこの発明の正極を用
いた電池Ａ及びＢは、電池Ｃと比較すると電池特
性が改善されている。
いた電池Ａ及びＢは、電池Ｃと比較すると電池特
性が改善されている。
この理由を考察するに、従来の電池の正極は高
分子系有機化合物を結着剤に用いているために、
電解液とのなじみが悪く、含液率が低いために放
電の進行に伴ない内部抵抗が増大するのに対し、
本発明の電池のように耐熱性無機接着剤を結着剤
に用いると電解液とのなじみが良いために、含液
率が高くなり放電の進行に伴なう内部抵抗の増大
を抑制することに起因するものであると考えられ
る。
分子系有機化合物を結着剤に用いているために、
電解液とのなじみが悪く、含液率が低いために放
電の進行に伴ない内部抵抗が増大するのに対し、
本発明の電池のように耐熱性無機接着剤を結着剤
に用いると電解液とのなじみが良いために、含液
率が高くなり放電の進行に伴なう内部抵抗の増大
を抑制することに起因するものであると考えられ
る。
第１図は、この発明の正極を用いた非水電解液
電池の具体的例の放電特性の一例を比較例と共に
示すグラフである。
電池の具体的例の放電特性の一例を比較例と共に
示すグラフである。
Claims (1)
- １ 集電体に、正極活物質、導電剤及び結着剤を
主成分とするペーストを塗着して成形した非水電
解液電池の正極であつて、結着剤がホスフエート
系耐熱性無機接着剤であることを特徴とする非水
電解液電池の正極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030890A JPS58147964A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 非水電解液電池の正極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030890A JPS58147964A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 非水電解液電池の正極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58147964A JPS58147964A (ja) | 1983-09-02 |
| JPH028421B2 true JPH028421B2 (ja) | 1990-02-23 |
Family
ID=12316314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57030890A Granted JPS58147964A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 非水電解液電池の正極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58147964A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101512796A (zh) * | 2006-08-17 | 2009-08-19 | 萤火虫能源公司 | 包括导电磷酸盐玻璃部件的电池 |
| JP6149147B1 (ja) * | 2016-11-25 | 2017-06-14 | Ａｔｔａｃｃａｔｏ合同会社 | 骨格形成剤及びこれを用いた負極 |
| CN116314808B (zh) * | 2023-03-21 | 2026-03-20 | 福建理工大学 | 一种用于锂硫电池的磷铝无机胶粘剂及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5159325A (en) * | 1974-11-20 | 1976-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Jukidenkaishitsudenchi |
-
1982
- 1982-02-26 JP JP57030890A patent/JPS58147964A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58147964A (ja) | 1983-09-02 |
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