JPH0433253A - 電極組成物の製造法 - Google Patents
電極組成物の製造法Info
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- JPH0433253A JPH0433253A JP2137810A JP13781090A JPH0433253A JP H0433253 A JPH0433253 A JP H0433253A JP 2137810 A JP2137810 A JP 2137810A JP 13781090 A JP13781090 A JP 13781090A JP H0433253 A JPH0433253 A JP H0433253A
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- Y02E60/12—
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (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。
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
本発明番よ 固体電池 キャパシ久 センサ、表示素子
、記録素子などの固体の電気化学素子に用いる電極組成
物の製造方法に関すム さらに詳しく ｔｉｔ エチ
レンオキサイド（ＥＯ）鎮およびブチレンオキサイド（
ＢＯ）鎖を含むカチオン界面活性剤を電極活物質粉末
固体電解質粉末 熱可塑性樹脂を含む溶媒中に添加する
ものである。
、記録素子などの固体の電気化学素子に用いる電極組成
物の製造方法に関すム さらに詳しく ｔｉｔ エチ
レンオキサイド（ＥＯ）鎮およびブチレンオキサイド（
ＢＯ）鎖を含むカチオン界面活性剤を電極活物質粉末
固体電解質粉末 熱可塑性樹脂を含む溶媒中に添加する
ものである。
従来の技術
固体電解質を用いることで液漏れがなｌ、Ｌ 小形薄
形化の電池 電気二重層キャパシタなどの固体の電気化
学デバイスを得ることができもしかしなが収 弾性に欠
ける固体物質で素子が構成されていることか収 機械的
衝撃に対してはきわめて脆く、破損しやすい欠点があム
このような問題を解決するた八 特開昭６３−２４５８
７ ’１号公報にあるようへ 合成ゴムなどの熱可塑性
樹脂を固体電解質や電極活物質に混合することで可撓性
を付与し 機械的衝撃に対しても破損しにくい素子が提
案されている。 この限電極活物質および固体電解質
は電気絶縁性の熱可塑性樹脂と混合され電極組成物とし
て用いられも発明が解決しようとする課題 このような電極活物質粉末 固体電解質粉末および熱可
塑性樹脂よりなる電極組成物ｇ１ 一般に熱可塑性樹脂
を溶解した溶剤中におのおのの粉末を分散してスラリー
状とし これを成形した後または成形しながら溶剤を散
逸させて得る。 この除 固体電解質粉末はイオン性
であるので人アルコ−）Ｉ＜ アセトンなどの親水性
溶剤または極性溶剤を用いて分散させると固体電解質粉
末が前記溶剤に僅かながら溶解しまた変質するのでトル
エンなどの親油性の非極性溶剤が用いられも 従って、
親水性である固体電解質粉末は二次粒子を形成して熱可
塑性樹脂中に不均一に分散することが多く、電極活物質
粉末と均一に混合され哄 とく凶 電極組成物の電気容
量を大きくするために混合する固体電解質粉末の量を少
なくした場合、電極組成物内で十分なイオン伝導性が保
持されず、電極の利用率が極端に低下するという問題点
かあも また 均質な大面積の電極組成物を得ることが
困難であも 本発明はこのような問題点を解決するもので、利用率の
高い均質な電極組成物を得る電極組成物の製造法を提供
することを目的とすム 課題を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するためエチレンオキサイド
（ＥＯ）鎖およびブチレンオキサイド（ＢＯ）鎖を有す
るカチオン界面活性剤を電極活物質粉末 固体電解質粉
末 および熱可塑性樹脂を含む溶媒中に添加するもので
あム 作用 このようにして得られる電極組成物（友 エチレンオキ
サイド（ＥＯ）鎖およびブチレンオキサイド（ＢＯ）鎖
を有するカチオン界面活性剤の作用で電極活物質粉末お
よび固体電解質粉末を均一に混合・分散させるためイオ
ン伝導のための経路が電極組成物内で均一に構築される
こととな本実施例 以下、本発明の一実施例の電極組成物の製造法を詳細に
説明する力交 本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではな（−また 以下の実施仇比較例において拡 ％は
とくに断わらない限り重量訊 重量越 重量比を表わす
。
形化の電池 電気二重層キャパシタなどの固体の電気化
学デバイスを得ることができもしかしなが収 弾性に欠
ける固体物質で素子が構成されていることか収 機械的
衝撃に対してはきわめて脆く、破損しやすい欠点があム
このような問題を解決するた八 特開昭６３−２４５８
７ ’１号公報にあるようへ 合成ゴムなどの熱可塑性
樹脂を固体電解質や電極活物質に混合することで可撓性
を付与し 機械的衝撃に対しても破損しにくい素子が提
案されている。 この限電極活物質および固体電解質
は電気絶縁性の熱可塑性樹脂と混合され電極組成物とし
て用いられも発明が解決しようとする課題 このような電極活物質粉末 固体電解質粉末および熱可
塑性樹脂よりなる電極組成物ｇ１ 一般に熱可塑性樹脂
を溶解した溶剤中におのおのの粉末を分散してスラリー
状とし これを成形した後または成形しながら溶剤を散
逸させて得る。 この除 固体電解質粉末はイオン性
であるので人アルコ−）Ｉ＜ アセトンなどの親水性
溶剤または極性溶剤を用いて分散させると固体電解質粉
末が前記溶剤に僅かながら溶解しまた変質するのでトル
エンなどの親油性の非極性溶剤が用いられも 従って、
親水性である固体電解質粉末は二次粒子を形成して熱可
塑性樹脂中に不均一に分散することが多く、電極活物質
粉末と均一に混合され哄 とく凶 電極組成物の電気容
量を大きくするために混合する固体電解質粉末の量を少
なくした場合、電極組成物内で十分なイオン伝導性が保
持されず、電極の利用率が極端に低下するという問題点
かあも また 均質な大面積の電極組成物を得ることが
困難であも 本発明はこのような問題点を解決するもので、利用率の
高い均質な電極組成物を得る電極組成物の製造法を提供
することを目的とすム 課題を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するためエチレンオキサイド
（ＥＯ）鎖およびブチレンオキサイド（ＢＯ）鎖を有す
るカチオン界面活性剤を電極活物質粉末 固体電解質粉
末 および熱可塑性樹脂を含む溶媒中に添加するもので
あム 作用 このようにして得られる電極組成物（友 エチレンオキ
サイド（ＥＯ）鎖およびブチレンオキサイド（ＢＯ）鎖
を有するカチオン界面活性剤の作用で電極活物質粉末お
よび固体電解質粉末を均一に混合・分散させるためイオ
ン伝導のための経路が電極組成物内で均一に構築される
こととな本実施例 以下、本発明の一実施例の電極組成物の製造法を詳細に
説明する力交 本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではな（−また 以下の実施仇比較例において拡 ％は
とくに断わらない限り重量訊 重量越 重量比を表わす
。
本実施例の電極活物質として（戴 金属諷 金属瓜 金
属リチウムなどの単体金Ｋ Ｌｉ−Ａｌ、 ＬａＮｉ
５などの合金； 硫化瓜 硫化肌 銅シユブレル化合法
銀シュブレル化合糎 硫化チタン、硫化ニオス 硫化
モリブデンなどの金属硫化物； 二酸化マンガン、酸化
バナジウな 酸化コバルト、酸化クロムなどの金属酸化
物； 塩化瓜 ヨウ化紅 フッ化カーボンなどのハロゲ
ン化物； 活性炭、黒舷カーボンブラックなどの炭素材
料など常温で固体状の材料をあげることができも 平均
粒径が１μｍ以下の超微粒子から数１０μｍの粒子のも
のまで何れも用いることができも 固体電解質粉末として１１ ＭＣｕ４１２−ｘｃｌｓ
＊ｘ（ｘ−０，２５−１，０，Ｍ−Ｒｂ、 Ｋ、 ＮＨ
４またはそれらを混合したもの）やＣｕＩ−Ｃｕ２０−
Ｍｏｏｔガラスなどの銅イオン伝導性固体電解質、Ｒｂ
ＡｇａＩｓ 、 ＡｇｓＳＬＡｇｌ−Ａｇ象０ＪｏＯｓ
ガラ入 Ａｇｓ Ｉａ ＷＯ４などの銀イオン伝導性固
体電解質、ＬｉＬ Ｌｉ１−Ｈ２Ｏ，Ｌｉ−β−Ａｌ
ａＯｓ、Ｌｉｌ−Ｌｉ＊５−Ｂａｓｓ、ＰＥ０−ＬｌＣ
Ｆｓ Ｓ（ｈなどのリチウムイオン伝導性固体電解質、
Ｈａ Ｍｏ＋ ２Ｐ０４箇・２９Ｈ２代ＨｓＷ＋ｔＰＯ
ｏ・２９ＨａＯなどのプロトン導性固体電解質を用いる
ことができる。平均粒径が１μｍ以下の超微粒子から数
１０μｍの粒子のものまで何れも用いることができも
平均粒径が１μｍ以下の超微粒固体電解質粉末であっ
ても均一に分散できム 熱可塑性樹脂としてζヨ１．４
−ポリブタジェン、天然ゴな ポリイソプレン、 ＳＢ
Ｒ，ＮＢＲ。
属リチウムなどの単体金Ｋ Ｌｉ−Ａｌ、 ＬａＮｉ
５などの合金； 硫化瓜 硫化肌 銅シユブレル化合法
銀シュブレル化合糎 硫化チタン、硫化ニオス 硫化
モリブデンなどの金属硫化物； 二酸化マンガン、酸化
バナジウな 酸化コバルト、酸化クロムなどの金属酸化
物； 塩化瓜 ヨウ化紅 フッ化カーボンなどのハロゲ
ン化物； 活性炭、黒舷カーボンブラックなどの炭素材
料など常温で固体状の材料をあげることができも 平均
粒径が１μｍ以下の超微粒子から数１０μｍの粒子のも
のまで何れも用いることができも 固体電解質粉末として１１ ＭＣｕ４１２−ｘｃｌｓ
＊ｘ（ｘ−０，２５−１，０，Ｍ−Ｒｂ、 Ｋ、 ＮＨ
４またはそれらを混合したもの）やＣｕＩ−Ｃｕ２０−
Ｍｏｏｔガラスなどの銅イオン伝導性固体電解質、Ｒｂ
ＡｇａＩｓ 、 ＡｇｓＳＬＡｇｌ−Ａｇ象０ＪｏＯｓ
ガラ入 Ａｇｓ Ｉａ ＷＯ４などの銀イオン伝導性固
体電解質、ＬｉＬ Ｌｉ１−Ｈ２Ｏ，Ｌｉ−β−Ａｌ
ａＯｓ、Ｌｉｌ−Ｌｉ＊５−Ｂａｓｓ、ＰＥ０−ＬｌＣ
Ｆｓ Ｓ（ｈなどのリチウムイオン伝導性固体電解質、
Ｈａ Ｍｏ＋ ２Ｐ０４箇・２９Ｈ２代ＨｓＷ＋ｔＰＯ
ｏ・２９ＨａＯなどのプロトン導性固体電解質を用いる
ことができる。平均粒径が１μｍ以下の超微粒子から数
１０μｍの粒子のものまで何れも用いることができも
平均粒径が１μｍ以下の超微粒固体電解質粉末であっ
ても均一に分散できム 熱可塑性樹脂としてζヨ１．４
−ポリブタジェン、天然ゴな ポリイソプレン、 ＳＢ
Ｒ，ＮＢＲ。
ＳＢＳ、 ＳＩＳ、 ５ＥＢＳ、 プチルゴな
フオスファゼンゴな ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエチレンオキシドミ ポリスチレン、 １，２ポリ
ブタジエン、ポリテトラフルオロエチレンなどを使用す
るのが好ましＩ、Ｘ。
フオスファゼンゴな ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリエチレンオキシドミ ポリスチレン、 １，２ポリ
ブタジエン、ポリテトラフルオロエチレンなどを使用す
るのが好ましＩ、Ｘ。
電極組成物の製造にあたっては分散媒として、ｎ〜ヘキ
サン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、シクロヘキサン、
ベンゼン、 トルエン、キシレン、酢酸エチノｋ トリ
クレンなどの親油性の非吸水性の固体電解質と反応しな
い飽和炭化水素系溶剋 芳香族炭化水素系溶剋 ハロゲ
ン化炭化水素溶剋 エステル系溶剤が用いられも ＢＯ鎖およびＢＯ鎖を有するカチオン界面活性剤として
ζよ 例えば下式（１）あるいは（２）で示されるもの
があげられも 式屯 Ｘは窒素または燐； Ｙは硫黄； Ａ−はＣ１−
Ｂｒｌ−、Ｆ−、ＣｌＯ４−、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｃｈａ
ｏ３−、 ＯＨ−、ＣＨｓＳＯｓ−、ＡｌＣｌ４−、
ＢＦ４−、 ＰＦｅ−、ＮＯ２−またはこれらの組合せ
；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の少なくとも一つはＥ○鎖お
よびＢＯ鎖を有する置換基を有するかまたは有しない炭
素数１から３０個の炭化水素基であり、残りは置換基を
有するかまたは有しない炭素数２から３０個の同じある
いは異なる炭化水素基であ、Ｌ ＥＯ鎖およびＢＯ
鎖の付加モル数は合計で２から５０が好ましＬ〜 前記
カチオン界面活性剤の添加量（友 固体電解質組成物全
量に対し ０．５から２０％が好ましｌｉＴ。
サン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、シクロヘキサン、
ベンゼン、 トルエン、キシレン、酢酸エチノｋ トリ
クレンなどの親油性の非吸水性の固体電解質と反応しな
い飽和炭化水素系溶剋 芳香族炭化水素系溶剋 ハロゲ
ン化炭化水素溶剋 エステル系溶剤が用いられも ＢＯ鎖およびＢＯ鎖を有するカチオン界面活性剤として
ζよ 例えば下式（１）あるいは（２）で示されるもの
があげられも 式屯 Ｘは窒素または燐； Ｙは硫黄； Ａ−はＣ１−
Ｂｒｌ−、Ｆ−、ＣｌＯ４−、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｃｈａ
ｏ３−、 ＯＨ−、ＣＨｓＳＯｓ−、ＡｌＣｌ４−、
ＢＦ４−、 ＰＦｅ−、ＮＯ２−またはこれらの組合せ
；Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の少なくとも一つはＥ○鎖お
よびＢＯ鎖を有する置換基を有するかまたは有しない炭
素数１から３０個の炭化水素基であり、残りは置換基を
有するかまたは有しない炭素数２から３０個の同じある
いは異なる炭化水素基であ、Ｌ ＥＯ鎖およびＢＯ
鎖の付加モル数は合計で２から５０が好ましＬ〜 前記
カチオン界面活性剤の添加量（友 固体電解質組成物全
量に対し ０．５から２０％が好ましｌｉＴ。
本実施例の電極組成物は次のようにして得られム 熱可
塑性樹脂を親油性の溶剤に溶解し１〜２０％の溶液とし
たもの（ミ Ｅ○鎖およびＢＯ鎖を有するカチオン界面
活性剤をスラリー全体に対して０．１〜２０％の割合に
なるように加え 電極活物質粉末と固体電解質粉末 必
要に応じ導電剤粉末と、またはあらかじめ所定の配合比
で電極活物質粉末と固体電解質粉末と必要に応じ導電剤
粉末とを混合した混合物を加えボールミ／ｋ ディス
パーサなどの混合粉砕機により粉砕混合して固形分含量
が５〜９５％の電極スラリーを調製すａまた４ＬＥＯ鎖
およびＢＯ鎖を有するカチオン界面活性剤を溶解した親
油性の溶剤に電極活物質粉末と固体電解質粉末 必要に
応じ導電剤粉末と、またはあらかじめ所定の配合比で電
極活物質粉末と固体電解質粉末と必要に応じ導電剤粉末
とを混合した混合物を分散したスラリーと、熱可塑性樹
脂を親油性の溶剤に溶解した溶液とを混合分散すること
で電極スラリーを得ることもでき４次く このようにし
て得たスラリーをそのまま成慇 あるいはテフロン板と
かナイロンメツシュシートとかの支持体上に流延または
塗布して成形した微 溶剤を散逸させることで電極組成
物が得られも 支持体がメツシュ状であれば支持体を一
体化したままで電極組成物として用いることも可能であ
ム これらの工程１よ 相対湿度が４０％以下の乾燥雰囲気
中で行なわれる。 好ましく（ヨ 露点がマイナス
２０℃以下の乾燥した窒素あるいはアルゴンなどの不活
性ガス雰囲気中で行なわれる。
塑性樹脂を親油性の溶剤に溶解し１〜２０％の溶液とし
たもの（ミ Ｅ○鎖およびＢＯ鎖を有するカチオン界面
活性剤をスラリー全体に対して０．１〜２０％の割合に
なるように加え 電極活物質粉末と固体電解質粉末 必
要に応じ導電剤粉末と、またはあらかじめ所定の配合比
で電極活物質粉末と固体電解質粉末と必要に応じ導電剤
粉末とを混合した混合物を加えボールミ／ｋ ディス
パーサなどの混合粉砕機により粉砕混合して固形分含量
が５〜９５％の電極スラリーを調製すａまた４ＬＥＯ鎖
およびＢＯ鎖を有するカチオン界面活性剤を溶解した親
油性の溶剤に電極活物質粉末と固体電解質粉末 必要に
応じ導電剤粉末と、またはあらかじめ所定の配合比で電
極活物質粉末と固体電解質粉末と必要に応じ導電剤粉末
とを混合した混合物を分散したスラリーと、熱可塑性樹
脂を親油性の溶剤に溶解した溶液とを混合分散すること
で電極スラリーを得ることもでき４次く このようにし
て得たスラリーをそのまま成慇 あるいはテフロン板と
かナイロンメツシュシートとかの支持体上に流延または
塗布して成形した微 溶剤を散逸させることで電極組成
物が得られも 支持体がメツシュ状であれば支持体を一
体化したままで電極組成物として用いることも可能であ
ム これらの工程１よ 相対湿度が４０％以下の乾燥雰囲気
中で行なわれる。 好ましく（ヨ 露点がマイナス
２０℃以下の乾燥した窒素あるいはアルゴンなどの不活
性ガス雰囲気中で行なわれる。
（実施例１）
熱可塑性樹脂であり結着剤として作用する低密度ポリエ
チレン（エフセレンＶＬ−２００、密度＝０．９、住人
化学工業製）をトルエンに溶解し１０％のポリエチレン
溶液を調整し九 式（３）で示されるカチオン界面活
性剤をトルエンに溶解し２０％のカチオン界面活性剤溶
液（Ａ）を調整した カチオン界面活性剤溶液（Ａ）
（二 固形分含量が５０％となるように平均粒径が１μ
ｍの銅イオン伝導性固体電解質粉末（ＲｂＣｕ４Ｉ＋、
ｉＣ１＊、ｓ。
チレン（エフセレンＶＬ−２００、密度＝０．９、住人
化学工業製）をトルエンに溶解し１０％のポリエチレン
溶液を調整し九 式（３）で示されるカチオン界面活
性剤をトルエンに溶解し２０％のカチオン界面活性剤溶
液（Ａ）を調整した カチオン界面活性剤溶液（Ａ）
（二 固形分含量が５０％となるように平均粒径が１μ
ｍの銅イオン伝導性固体電解質粉末（ＲｂＣｕ４Ｉ＋、
ｉＣ１＊、ｓ。
密度＝４．７）と平均粒径が
０．８μｍの銅シュブレル相化合物（ＣｕｇＭｏｓＳ〒
、・。
、・。
密度＝ ５．８）との２：１の混合物を分散させた後、
ポリエチレン溶液を加え固形分含量が５０％の電極粉末
分散液（Ｂ）を４九 な耘 前記銅イオン伝導性固体電
解質（よ 所定量のＲｂＣ１，ＣｕＩ、 ＣｕＣ１より
なる混合物を２００℃で１７時間密閉ガラス容器中で加
熱反応することで得た また 銅シュブレル相化合物Ｉ
ｔ ＭｏＳ２． Ｃｕ、 Ｓの混合物を真空中で１０
００℃で４８時間加熱反応することで４九所定量のカチ
オン界面活性剤溶液（Ａ）と電極粉末分散液（Ｂ）とト
ルエンを混合したの板 アルミナ製のボールミル中で２
４時間混合粉砕して電極粉末スラリーを４九 前記スラ
リーを平滑なテフロン製の板の上でドクターブレードを
用い塗布した黴 ８０℃の乾燥窒素中で５時間乾燥し大
きさ８０ｘ８０ｍｒｒＫ 厚さ１５４±５μｍの電極粉
末含量が８５容積％のシート状の電極成形体（Ｂｌ）を
得た （比較例１） 固体電解質分散液（Ｂ）の代わりにカチオン界面活性剤
を含まない電極粉末分散液（Ｃ）を用いた以外は実施例
１と同様にして電極粉末含量が８５容積％のシート状の
電極成形体（Ｃ１）を得た（実施例２） 電極粉末として銀イオン伝導性の平均粒径が８μｍのＡ
ｇ・Ｉ ａ ＷＯ４粉末と平均粒径が１０μｍのバナジ
ン酸銀粉末（ＡｇＩ、ｖＶａＯｓ）との３：２の混合物
を用（＼ 式（４）で示されるカチオン界面活性剤を含
む電極粉末分散液（Ｄ）を用いた以外ｇ１ 実施例１
と同様にして電極粉末含量が９０容積％である厚みが１
２５±１０μｍの電極成形体（Ｄｌ）を４九 な叙
Ａｇｅ １４１０４１よ ＡｇｔＯ，ＡｇＩ、 Ｗｏ
ｅを所定の割合で混合し４００℃で大気中で６時間加熱
反応することで４九 まｆ＝ Ａｇｓ、ｖＶａＯｓは
Ａｇ粉末とｖ２仇を所定の割合で混合し 封管中で５５
０℃で６時間加熱反応することで得た 活性剤を含まない電極粉末分散液（Ｅ）を用いた以外は
実施例２と同様にして電極粉末含量が９０容積％のシー
ト状の電極成形体（Ｅｌ）を４九（実施例３） 電極粉末として、リチウムイオン伝導性の平均粒径が５
μｍのＬｉｌ−Ｈ２０粉末と平均粒径が６μｍの硫化ニ
オブ粉末（ＮｂＳ２）との１：１の混合物を用しＸ 式
（５）で示されるカチオン界面活性剤を含む電極粉末分
散液（Ｆ）を用゛いた以外は 実施例１と同様にして電
極粉末含量が９０容積％である厚みが８５±５μｍの電
極成形体（Ｆｌ）を４九 な叙 Ｌｉｌ−Ｈ２Ｏ，Ｎ
ｂ５ｓは市販の試薬をエチルエーテル中でボールミルに
より粉砕したものを用いた （比較例２） 電極粉末分散液（Ｄ）の代わりにカチオン界面（比較例
３） 電極粉末分散液（Ｆ）の代わりにカチオン界面活性剤を
含まない電極粉末分散液（Ｇ）を用いた以外は実施例３
と同様にして電極粉末含量が９０容積％のシート状の電
極成形体（Ｇ１）を得に以下に述べる方法により電極成
形体の特性評価を行なった 実施例１〜３、比較例１〜３で得られた電極成形体を直
径１０ｍｍの円板状におのおの２０枚づつ打ち抜き特性
試験用の試料とし九 実施例１および比較例１の電極
円板について、固体電解質としてＲｂＣｕａ Ｉｔ 、
ｓｃｌｇ 、 ｓ粉末１ｇｒを２００ ｋｇ／ｃｍ”
の圧力で成形した直径１０ｍｍのベレットを挟む形で上
下に１枚づつ配置しさらにその上下に白金円板を配置し
た後、全体を５０ｋｇ／ｃｍ”の圧力で上下から加圧し
た状態で、窒素ガス雰囲気中で１３０℃で３時間加熱し
試験電池Ｂ２（実施例１）およびＣ２（比較例１）を組
み立て九 実施例２および比較例２の電極円板につい
てζよ 固体電解質としてへｇｓ１４ＷＯ４粉末を用い
て同様に試験電池Ｄ２（実施例２）およびＦ２（比較例
２）を組み立てた 実施例３および比較例３の電極円
板について（上 固体電解質としてＬｉｌ−Ｈ２０粉末
を用（＼ 負極として厚さ０．３ｍｍ、 直径１０ｍ
ｍのリチウム円板を用い試験電池Ｆ２（実施例３）およ
びＧ２ （比較例３）を組み立て九 Ｆ２およびＧ２
については加圧のみで加熱は行わなかつれおのおの同じ
ものを１０個づつ組み立て九 試験電池Ｂ２、Ｃ２に
ついて、 ０．６Ｖの一定電圧で１７時間充電した（１
１ｍＡの一定電流で１０秒間放電を行な（＼ 放電直前
および放電直後の電池電圧の差（分極）を測定し１０個
の電池について平均値と標準偏差値を求め九 まｔ：、
同じ電流値で０． ３ボルトまで連続放電を行ない放電
容量を求へ 理論容量（１００％）に対する電極活物質
の利用率を求め九 試験電池Ｄ２、Ｆ２については０．
５０Ｖの一定電圧で１７時間充電乱 ２００μＡの一定
電流値で１０秒間放電し分極の平均値と標準偏差値を求
めた また 同じ電流値で０．３ｖまで連続放電を行
い理論容量（１００％）に対する電極活物質の利用率を
求め九 試験電池Ｆ２およびＧ２について（よ ５０
μＡの一定電流で１０秒間放電し分極の平均値と標準偏
差値を求めた また 同じ電流値で１． ０ボルトまで
連続放電を行い理論容量（１００％）に対する電極活物
質の利用率を求め九 分極値の結果を第１哀 利用率
の結果を第２表に示す。 また電極成形体の曲げ強度
を、長さ４０ｍｍ幅５ｍｍの成形体を半径が５０ｍｍの
曲面に沿って１秒間に２回の割合で繰り返し折り曲げた
暇 破断に至るまでの回数で評価し九 結果を第３表
に示す。
ポリエチレン溶液を加え固形分含量が５０％の電極粉末
分散液（Ｂ）を４九 な耘 前記銅イオン伝導性固体電
解質（よ 所定量のＲｂＣ１，ＣｕＩ、 ＣｕＣ１より
なる混合物を２００℃で１７時間密閉ガラス容器中で加
熱反応することで得た また 銅シュブレル相化合物Ｉ
ｔ ＭｏＳ２． Ｃｕ、 Ｓの混合物を真空中で１０
００℃で４８時間加熱反応することで４九所定量のカチ
オン界面活性剤溶液（Ａ）と電極粉末分散液（Ｂ）とト
ルエンを混合したの板 アルミナ製のボールミル中で２
４時間混合粉砕して電極粉末スラリーを４九 前記スラ
リーを平滑なテフロン製の板の上でドクターブレードを
用い塗布した黴 ８０℃の乾燥窒素中で５時間乾燥し大
きさ８０ｘ８０ｍｒｒＫ 厚さ１５４±５μｍの電極粉
末含量が８５容積％のシート状の電極成形体（Ｂｌ）を
得た （比較例１） 固体電解質分散液（Ｂ）の代わりにカチオン界面活性剤
を含まない電極粉末分散液（Ｃ）を用いた以外は実施例
１と同様にして電極粉末含量が８５容積％のシート状の
電極成形体（Ｃ１）を得た（実施例２） 電極粉末として銀イオン伝導性の平均粒径が８μｍのＡ
ｇ・Ｉ ａ ＷＯ４粉末と平均粒径が１０μｍのバナジ
ン酸銀粉末（ＡｇＩ、ｖＶａＯｓ）との３：２の混合物
を用（＼ 式（４）で示されるカチオン界面活性剤を含
む電極粉末分散液（Ｄ）を用いた以外ｇ１ 実施例１
と同様にして電極粉末含量が９０容積％である厚みが１
２５±１０μｍの電極成形体（Ｄｌ）を４九 な叙
Ａｇｅ １４１０４１よ ＡｇｔＯ，ＡｇＩ、 Ｗｏ
ｅを所定の割合で混合し４００℃で大気中で６時間加熱
反応することで４九 まｆ＝ Ａｇｓ、ｖＶａＯｓは
Ａｇ粉末とｖ２仇を所定の割合で混合し 封管中で５５
０℃で６時間加熱反応することで得た 活性剤を含まない電極粉末分散液（Ｅ）を用いた以外は
実施例２と同様にして電極粉末含量が９０容積％のシー
ト状の電極成形体（Ｅｌ）を４九（実施例３） 電極粉末として、リチウムイオン伝導性の平均粒径が５
μｍのＬｉｌ−Ｈ２０粉末と平均粒径が６μｍの硫化ニ
オブ粉末（ＮｂＳ２）との１：１の混合物を用しＸ 式
（５）で示されるカチオン界面活性剤を含む電極粉末分
散液（Ｆ）を用゛いた以外は 実施例１と同様にして電
極粉末含量が９０容積％である厚みが８５±５μｍの電
極成形体（Ｆｌ）を４九 な叙 Ｌｉｌ−Ｈ２Ｏ，Ｎ
ｂ５ｓは市販の試薬をエチルエーテル中でボールミルに
より粉砕したものを用いた （比較例２） 電極粉末分散液（Ｄ）の代わりにカチオン界面（比較例
３） 電極粉末分散液（Ｆ）の代わりにカチオン界面活性剤を
含まない電極粉末分散液（Ｇ）を用いた以外は実施例３
と同様にして電極粉末含量が９０容積％のシート状の電
極成形体（Ｇ１）を得に以下に述べる方法により電極成
形体の特性評価を行なった 実施例１〜３、比較例１〜３で得られた電極成形体を直
径１０ｍｍの円板状におのおの２０枚づつ打ち抜き特性
試験用の試料とし九 実施例１および比較例１の電極
円板について、固体電解質としてＲｂＣｕａ Ｉｔ 、
ｓｃｌｇ 、 ｓ粉末１ｇｒを２００ ｋｇ／ｃｍ”
の圧力で成形した直径１０ｍｍのベレットを挟む形で上
下に１枚づつ配置しさらにその上下に白金円板を配置し
た後、全体を５０ｋｇ／ｃｍ”の圧力で上下から加圧し
た状態で、窒素ガス雰囲気中で１３０℃で３時間加熱し
試験電池Ｂ２（実施例１）およびＣ２（比較例１）を組
み立て九 実施例２および比較例２の電極円板につい
てζよ 固体電解質としてへｇｓ１４ＷＯ４粉末を用い
て同様に試験電池Ｄ２（実施例２）およびＦ２（比較例
２）を組み立てた 実施例３および比較例３の電極円
板について（上 固体電解質としてＬｉｌ−Ｈ２０粉末
を用（＼ 負極として厚さ０．３ｍｍ、 直径１０ｍ
ｍのリチウム円板を用い試験電池Ｆ２（実施例３）およ
びＧ２ （比較例３）を組み立て九 Ｆ２およびＧ２
については加圧のみで加熱は行わなかつれおのおの同じ
ものを１０個づつ組み立て九 試験電池Ｂ２、Ｃ２に
ついて、 ０．６Ｖの一定電圧で１７時間充電した（１
１ｍＡの一定電流で１０秒間放電を行な（＼ 放電直前
および放電直後の電池電圧の差（分極）を測定し１０個
の電池について平均値と標準偏差値を求め九 まｔ：、
同じ電流値で０． ３ボルトまで連続放電を行ない放電
容量を求へ 理論容量（１００％）に対する電極活物質
の利用率を求め九 試験電池Ｄ２、Ｆ２については０．
５０Ｖの一定電圧で１７時間充電乱 ２００μＡの一定
電流値で１０秒間放電し分極の平均値と標準偏差値を求
めた また 同じ電流値で０．３ｖまで連続放電を行
い理論容量（１００％）に対する電極活物質の利用率を
求め九 試験電池Ｆ２およびＧ２について（よ ５０
μＡの一定電流で１０秒間放電し分極の平均値と標準偏
差値を求めた また 同じ電流値で１． ０ボルトまで
連続放電を行い理論容量（１００％）に対する電極活物
質の利用率を求め九 分極値の結果を第１哀 利用率
の結果を第２表に示す。 また電極成形体の曲げ強度
を、長さ４０ｍｍ幅５ｍｍの成形体を半径が５０ｍｍの
曲面に沿って１秒間に２回の割合で繰り返し折り曲げた
暇 破断に至るまでの回数で評価し九 結果を第３表
に示す。
以上の測定値は何れも２０℃での値であム第１表 分極
第２表
利用率
実施例１
実施例２
実施例３
理論容量を１
００％とし九
Ｂ２ 実施例Ｉ
Ｃ２比較例Ｉ
Ｂ２ 実施例２
Ｂ２ 比較例２
Ｆ２ 実施例３
Ｇ２ 比較例３
実施例１
実施例２
実施例３
対応する比較例の曲げ強度を
０とした
第１表から第３表に示した結果から明らかなよう凶 本
実施例による電極組成物は 比較例に較べ電極利用率は
高く、分極の標準偏差値極は小さく電極活動質と電解質
とが均一に混合された均質な電極組成物であることがわ
かる。また 分極の平均値も小さ（℃ さら＆ミ 機械
的強度を比較すると、本実施例の電極組成物は従来のも
のに比べ大きな強度を与えも 発明の効果 以上の実施例の説明で明らかなよう艮 本発明の電極組
成物の製造法によれば ＥＯ鎖およびＢＯ鎖を含むカチ
オン界面活性剤の界面活性作用により長期間安定な電極
スラリーを得ることができ、このスラリーから溶媒を除
去し固形化することで均質な電極組成物を得ることがで
きも また 分極の小さい電極組成物が得られるという
効果があム
実施例による電極組成物は 比較例に較べ電極利用率は
高く、分極の標準偏差値極は小さく電極活動質と電解質
とが均一に混合された均質な電極組成物であることがわ
かる。また 分極の平均値も小さ（℃ さら＆ミ 機械
的強度を比較すると、本実施例の電極組成物は従来のも
のに比べ大きな強度を与えも 発明の効果 以上の実施例の説明で明らかなよう艮 本発明の電極組
成物の製造法によれば ＥＯ鎖およびＢＯ鎖を含むカチ
オン界面活性剤の界面活性作用により長期間安定な電極
スラリーを得ることができ、このスラリーから溶媒を除
去し固形化することで均質な電極組成物を得ることがで
きも また 分極の小さい電極組成物が得られるという
効果があム
Claims (1)
- 熱可塑性樹脂を溶解した溶媒中に電極活物質粉末および
固体電解質粉末を分散しスラリー状とする工程、および
前記スラリーから溶媒を除く工程を含む電極組成物の製
造法において、前記スラリー中に、エチレンオキサイド
鎖およびブチレンオキサイド鎖を有するカチオン界面活
性剤を添加する電極組成物の製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137810A JPH0433253A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 電極組成物の製造法 |
| US07/706,234 US5190695A (en) | 1990-05-28 | 1991-05-28 | Methods to produce solid electrolyte and solid electrode composites |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137810A JPH0433253A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 電極組成物の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0433253A true JPH0433253A (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=15207384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2137810A Pending JPH0433253A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 電極組成物の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0433253A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023510157A (ja) * | 2020-01-15 | 2023-03-13 | クアンタムスケープ バッテリー，インコーポレイテッド | 電池用の高グリーン密度セラミック |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP2137810A patent/JPH0433253A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023510157A (ja) * | 2020-01-15 | 2023-03-13 | クアンタムスケープ バッテリー，インコーポレイテッド | 電池用の高グリーン密度セラミック |
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