JPH0294363A - 非水電解液二次電池用正極 - Google Patents
非水電解液二次電池用正極Info
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- JPH0294363A JPH0294363A JP63247130A JP24713088A JPH0294363A JP H0294363 A JPH0294363 A JP H0294363A JP 63247130 A JP63247130 A JP 63247130A JP 24713088 A JP24713088 A JP 24713088A JP H0294363 A JPH0294363 A JP H0294363A
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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
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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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、非水電解液二次電池用正極に関する。
従来、非水電解液二次電池の正極は、Ｎｏ０３などの活
物質とフッ素系樹脂バインダーと導電材としてアセチル
ブラックなどのカーボン粉末とから成り、該バインダー
は５〜５０重景％重量囲で通常１０垂呈％以上を含む混
練物をＮｉ製鋼などの集電材に加圧加熱成形したものが
知られている。
物質とフッ素系樹脂バインダーと導電材としてアセチル
ブラックなどのカーボン粉末とから成り、該バインダー
は５〜５０重景％重量囲で通常１０垂呈％以上を含む混
練物をＮｉ製鋼などの集電材に加圧加熱成形したものが
知られている。
上記従来正極は、良好な結着性を得るため、フッ素系樹
脂バインダーを前記の比較的大量を混入するので、該カ
ーボン粉末や活物質の表面が被覆される程度が大きく、
電池容量の低下や電圧特性の低下を引き起こす、その比
較的大量の添加は、導電材として集電材に対し結着性の
低いカーボン粉末を使用するからであるが、その添加量
を前記の添加量の範囲以下に減少せしめると、カーボン
粉末と活物質の剥離、脱落を生じ易くなり、電池寿命の
短縮をもたらす。従って、バインダーの添加量を減少さ
せても良好な結着性を維持し、電池特性の向上、電池寿
命の向上をもたらす非水電解液二次電池用正極を得るこ
とができれば望ましい。
脂バインダーを前記の比較的大量を混入するので、該カ
ーボン粉末や活物質の表面が被覆される程度が大きく、
電池容量の低下や電圧特性の低下を引き起こす、その比
較的大量の添加は、導電材として集電材に対し結着性の
低いカーボン粉末を使用するからであるが、その添加量
を前記の添加量の範囲以下に減少せしめると、カーボン
粉末と活物質の剥離、脱落を生じ易くなり、電池寿命の
短縮をもたらす。従って、バインダーの添加量を減少さ
せても良好な結着性を維持し、電池特性の向上、電池寿
命の向上をもたらす非水電解液二次電池用正極を得るこ
とができれば望ましい。
本発明は、従来の此種正極の欠点を改善し、上記の要望
を満足する非水電解液二次電池用正極を捉供するもので
、正極活物質と導電材とバインダーとから成る非水電解
液二次電池用正極において、該導電材として炭素繊維約
０．５〜２５ｗｔ％を含有して成る。
を満足する非水電解液二次電池用正極を捉供するもので
、正極活物質と導電材とバインダーとから成る非水電解
液二次電池用正極において、該導電材として炭素繊維約
０．５〜２５ｗｔ％を含有して成る。
本発明の正極は、導電性としてカーボン繊維を約０．５
〜２５ｗｔ％含有するので、その繊維状によるカーボン
粉末に比し、活物質の保持、集電材への結着性が向上し
、それだけ、バインダーの混入量は減少でき、バインダ
ーとしてフッ素系樹脂バインダーを２ｗｔ％〜０．５ｗ
ｔ％の使用で足り、これによってバインダーによる活物
質粉や炭素繊維の被覆が著しく少なくなり、導電性、集
電性能が増大する。又、活物質の使用量が増大できる。
〜２５ｗｔ％含有するので、その繊維状によるカーボン
粉末に比し、活物質の保持、集電材への結着性が向上し
、それだけ、バインダーの混入量は減少でき、バインダ
ーとしてフッ素系樹脂バインダーを２ｗｔ％〜０．５ｗ
ｔ％の使用で足り、これによってバインダーによる活物
質粉や炭素繊維の被覆が著しく少なくなり、導電性、集
電性能が増大する。又、活物質の使用量が増大できる。
炭素繊維として２２００℃以上に炭素繊維原料であるピ
ッチなどを焼成して成る黒鉛化した炭素繊維を使用する
ときは、充放電性能、強度などが著しく向上し、正極の
電気的特性の向上が見られる。
ッチなどを焼成して成る黒鉛化した炭素繊維を使用する
ときは、充放電性能、強度などが著しく向上し、正極の
電気的特性の向上が見られる。
次に、本発明の詳細な説明する。
正極活物質としては、例えば、モリブデン酸アンモニウ
ムを出発原料とし、熱処理をして得られたモリブデン酸
を粉砕し多孔質Ｈ００，を作製する。このようにして得
たＨｏｅ、と導電材として炭素繊維とバインダーとして
テフロンとを夫々下記の配合割合で混合した。
ムを出発原料とし、熱処理をして得られたモリブデン酸
を粉砕し多孔質Ｈ００，を作製する。このようにして得
たＨｏｅ、と導電材として炭素繊維とバインダーとして
テフロンとを夫々下記の配合割合で混合した。
テフロンバインダーは、テフロンを有機溶剤に分散させ
たディスバージョン型バインダーを使用した。上記の夫
々の混練物をＮｉ鋼に塗布、加熱乾燥し、直径１３ｍ＋
ｎ、厚さ０．３關の円形正極板を作製した。
たディスバージョン型バインダーを使用した。上記の夫
々の混練物をＮｉ鋼に塗布、加熱乾燥し、直径１３ｍ＋
ｎ、厚さ０．３關の円形正極板を作製した。
比較のため、従来の代表的な正極を次のように作製した
。即ち、上記と同様に製造したＨｏｏ。
。即ち、上記と同様に製造したＨｏｏ。
粉末８０ｗｔ％にアセチレンブラックを１０ｉ％と上記
テフロンのディスパ〒ジョン型バインダーを１０ｖｖｔ
％を配合し混練したものをＮｉ鋼に塗布、加熱乾燥し、
直径１３１１１１１１、厚さ０．３關の円形正極板を作
製した。
テフロンのディスパ〒ジョン型バインダーを１０ｖｖｔ
％を配合し混練したものをＮｉ鋼に塗布、加熱乾燥し、
直径１３１１１１１１、厚さ０．３關の円形正極板を作
製した。
負極としては、直径１３１ｍ１１１、厚さ０．５州の円
形リチウム板を作製し用意した。テフロン製容器内に所
定の間隔空間を存して前記正極板と前記負極板を対向配
設し、その間隔空間内にＩＨＬ＋Ｃ１○４−ＰＣ液から
成る有機電解液を満なし、密閉リチウム二次電池を夫々
得た。
形リチウム板を作製し用意した。テフロン製容器内に所
定の間隔空間を存して前記正極板と前記負極板を対向配
設し、その間隔空間内にＩＨＬ＋Ｃ１○４−ＰＣ液から
成る有機電解液を満なし、密閉リチウム二次電池を夫々
得た。
このようにして炭素繊維とバインダー量との配合量の異
なる各種正極を具備したリチウム電池と従来の代表的な
正極を具備したリチウム電池について、電池容量につき
試験した。試験粂件は、充電電流密度０ 、２１１１Ａ
／ｃｌＡ、放電電流密度０．４１１１Ａ／ｅｒ＆で５サ
イクルの平均値を求めた。従来の電池の初期容量を電池
容ｆｆ１ｌとして比較した結果を第１図に示す。
なる各種正極を具備したリチウム電池と従来の代表的な
正極を具備したリチウム電池について、電池容量につき
試験した。試験粂件は、充電電流密度０ 、２１１１Ａ
／ｃｌＡ、放電電流密度０．４１１１Ａ／ｅｒ＆で５サ
イクルの平均値を求めた。従来の電池の初期容量を電池
容ｆｆ１ｌとして比較した結果を第１図に示す。
第１図から明らかなように、炭素繊維の添加量が０．５
％以上で電池容量の増大効果が認められるが、２５％を
越えると正極活物質の量が相対的に少なく電池容量が従
来電池と殆ど同じかそれ以下となる。
％以上で電池容量の増大効果が認められるが、２５％を
越えると正極活物質の量が相対的に少なく電池容量が従
来電池と殆ど同じかそれ以下となる。
第２図はサイクル寿命につき試験した従来の電池容量を
１として対比した結果を示す。同図から明らかなように
、炭素繊維の添加量が０．５ｗｔ％以上で、従来の電池
に比し著しい電池寿命の増大をもたらし、２５ｗｔ％を
越えると従来と代りがなくなる。
１として対比した結果を示す。同図から明らかなように
、炭素繊維の添加量が０．５ｗｔ％以上で、従来の電池
に比し著しい電池寿命の増大をもたらし、２５ｗｔ％を
越えると従来と代りがなくなる。
第１図及び第２図から明らかなように、本発明によれば
、炭素繊維の添加量は約０．５〜２５ｗｔ％の範囲で有
効である。炭素繊維は、繊維相互の絡みにより脱落を防
止し、バインダーの使用量を著しく減少させることがで
き、約２重量％〜０．５Ｖｔ％で足り、これによって、
特に２重量％以下のバインダーにより活物質及び炭素繊
維を被覆されずに、それだけ、電池容量の増大、電池寿
命の延長をもたらすことが分る。
、炭素繊維の添加量は約０．５〜２５ｗｔ％の範囲で有
効である。炭素繊維は、繊維相互の絡みにより脱落を防
止し、バインダーの使用量を著しく減少させることがで
き、約２重量％〜０．５Ｖｔ％で足り、これによって、
特に２重量％以下のバインダーにより活物質及び炭素繊
維を被覆されずに、それだけ、電池容量の増大、電池寿
命の延長をもたらすことが分る。
尚、充放電特性を増大せしめ、或いは電池容量の急激な
低下を防止するには、使用する炭素繊維の電気比抵抗は
低いほど良い、この点において、炭素繊維原料を２２０
０℃以上に焼成したとき、グラファイト化炭素繊維を生
ずるので、２２００℃以上に焼成して成るグラファイト
化した炭素繊維を混入することは極めて好ましい。この
グラファイト形炭素繊維の添加は、正極の導電性、強度
、放電特性などの著しい向上をもならず。
低下を防止するには、使用する炭素繊維の電気比抵抗は
低いほど良い、この点において、炭素繊維原料を２２０
０℃以上に焼成したとき、グラファイト化炭素繊維を生
ずるので、２２００℃以上に焼成して成るグラファイト
化した炭素繊維を混入することは極めて好ましい。この
グラファイト形炭素繊維の添加は、正極の導電性、強度
、放電特性などの著しい向上をもならず。
このように本発明によるときは、非水電解液二次電池用
正極を組成する導電材成分として炭素繊維を使用し、且
つその配合量を０ 、５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の範囲とし
たので、従来のカーボン粉末を使用するに比し、活物質
や集電材に対する結着性、導電性が増大し、これに伴い
バインダーの混入量を従来に比し著しく減少でき、それ
だけ、バインダーによる活物質と導電材の被覆がなくな
るので、正極の電池特性を向上し得られ、特に、バイン
ダーの配合量は約２重量％以下で足り、これに伴い、電
池容量及び電池寿命を従来に比し著しく向上できる等の
効果をもたらし、又、炭素繊維として、グラファイト化
したものを使用するときは、電気抵抗値を著しく下げる
ことができ、充放電特性の増大、正極の強度の増大など
の効果をもたらす。
正極を組成する導電材成分として炭素繊維を使用し、且
つその配合量を０ 、５ｗｔ％〜２５ｗｔ％の範囲とし
たので、従来のカーボン粉末を使用するに比し、活物質
や集電材に対する結着性、導電性が増大し、これに伴い
バインダーの混入量を従来に比し著しく減少でき、それ
だけ、バインダーによる活物質と導電材の被覆がなくな
るので、正極の電池特性を向上し得られ、特に、バイン
ダーの配合量は約２重量％以下で足り、これに伴い、電
池容量及び電池寿命を従来に比し著しく向上できる等の
効果をもたらし、又、炭素繊維として、グラファイト化
したものを使用するときは、電気抵抗値を著しく下げる
ことができ、充放電特性の増大、正極の強度の増大など
の効果をもたらす。
第１図は、炭素繊維の配合割合と電池容量との関係を示
すグラフ、第２図は、炭素繊維の添加割合と電池寿命と
の関係を示すグラフである。 第１図 第２図 Ｔ７／Ｉ７１し 叔
すグラフ、第２図は、炭素繊維の添加割合と電池寿命と
の関係を示すグラフである。 第１図 第２図 Ｔ７／Ｉ７１し 叔
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、正極活物質と導電材とバインダーとから成る非水電
解液二次電池用正極において、該導電材として炭素繊維
約０．５〜２５ｗｔ％を含有して成る非水電解液二次電
池用正極。 ２、該炭素繊維は、炭素繊維原料を２２００℃以上の高
温で焼成して成るグラファイト化した炭素繊維である請
求項１に記載の非水電解液二次電池用正極。 ３、該バインダーとしてフッ素系樹脂バインダー約２ｗ
ｔ％以下含有して成る請求項１に記載の非水電解液二次
電池用正極。 ４、バインダー約２〜０．５ｗｔ％、炭素繊維０．５〜
２５ｗｔ％残部正極活物質から成る請求項３に記載の正
極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63247130A JP2691580B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 非水電解液二次電池用正極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63247130A JP2691580B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 非水電解液二次電池用正極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0294363A true JPH0294363A (ja) | 1990-04-05 |
| JP2691580B2 JP2691580B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=17158881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63247130A Expired - Fee Related JP2691580B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | 非水電解液二次電池用正極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691580B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04282561A (ja) * | 1991-03-11 | 1992-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JPH04289658A (ja) * | 1991-03-19 | 1992-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
| JP2002507313A (ja) * | 1997-06-27 | 2002-03-05 | エルジー・ケミカル・リミテッド | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 |
| JP2011187419A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | リチウムイオン電池用正極、及び、リチウムイオン電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549866A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-10 | Hitachi Ltd | Primary battery |
| JPS62143365A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解液電池の製造法 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63247130A patent/JP2691580B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549866A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-10 | Hitachi Ltd | Primary battery |
| JPS62143365A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解液電池の製造法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH04282561A (ja) * | 1991-03-11 | 1992-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
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| JP2002507313A (ja) * | 1997-06-27 | 2002-03-05 | エルジー・ケミカル・リミテッド | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 |
| JP2011187419A (ja) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | リチウムイオン電池用正極、及び、リチウムイオン電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2691580B2 (ja) | 1997-12-17 |
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