JPH07326357A

JPH07326357A - 電極材料

Info

Publication number: JPH07326357A
Application number: JP6137781A
Authority: JP
Inventors: Minoru Noguchi; 実野口; Atsushi Demachi; 敦出町; Kenji Sato; 健児佐藤; Naohiko Oki; 尚彦沖
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1995-12-12
Anticipated expiration: 2018-07-22
Also published as: JP3429561B2

Abstract

(57)【要約】【構成】吸油量が多い、有機高分子化合物を焼成して
得られた、縮環芳香族構造を有し無秩序積層構造よりな
る炭素系材料に、この有機高分子化合物を加えホットプ
レスして得られた電極材料。上記と同様の炭素系材料に
ポリテトラフルオロエチレンの微細繊維と電解質液以外
の溶剤に可溶なバインダーを加えて得られる電極材料。【効果】本発明の電極材料により、炭素系材料の吸油
量が多くても、炭素系材料の性能を損なうことなく電極
を得ることができ、さらにサイズの大きい電極を得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リチウム二次電池の電
極材料に関し、さらに詳細には吸油量の多い炭素系材料
を用いた場合に好適なリチウム二次電池用電極材料に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化が進み、これに
伴い電池の高エネルギー密度化が求められ、種々の非水
電解液電池が提案されている。例えば、従来より非水電
解液電池用負極として、リチウムを吸脱着するものとし
て、リチウムの炭素層間化合物が電気化学的に容易にで
きることを利用した炭素負極を用いることも提案されて
いる。このような炭素負極としては、多種・多様なもの
があり、例えば結晶セルロースを焼成して得られる炭素
物質（特開平３−１７６９６３号公報）、石炭ピッチあ
るいは石油ピッチを黒鉛化処理したもの（特開平２−８
２４６６号公報）、２，０００℃を超える高温で処理さ
れたグラファイト化の進んだものなどが用いられてい
る。

【０００３】このような炭素材料を電極に成型する方法
としては、ポリビニリデンジフロライドのような有機バ
インダーをＮ−メチル−ピロリドンのような有機溶剤に
溶かし、電極活物質、すなわち炭素系材料と混練りしス
ラリーを得て、これをドクターブレード法などにより銅
箔などの集電体に塗布し乾燥する方法、あるいは電極活
物質とバインダーとしての有機重合体を圧粉成型する方
法などが知られている。

【０００４】しかしながら、このような負極でも、高電
流密度での充放電においては充分なサイクル安定性は得
られておらず、炭素の種類によっては、充放電のほとん
どできないものや、理論容量（充電時にＬｉＣ₆の状態
を最大容量と仮定）と比較して容量が極端に低いものが
多い。また、初期容量は比較的大きくても、充放電を繰
り返すことで劣化し、急激に容量が低下したり、従来の
炭素負極では、満足すべき性能の負極は得られていな
い。

【０００５】そこで、本発明らは、アルカリ金属の吸蔵
量が大きく、アルカリ金属を吸脱着する化合物の構造変
化が無く、吸蔵放出反応速度も大きい優れたアルカリ金
属吸蔵炭素系材料を得ることを目的とし、積層構造の発
達していない無秩序積層構造を持った炭素系材料が電極
として非常に優れていることを見出しており、既に特許
出願も行っている（特願平５−２０２８６０号明細書、
特願平５−２７８８８４号明細書など）。ところが、こ
のような炭素系材料は、吸油量が多く、従来の電極成型
方法では電極に成型することが難しいという問題があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電極成型方法の一つで
あるスラリー法においては、吸油量の多い炭素系粉末を
用いて電極を成型する場合、スラリー化するためには多
量の溶剤を必要とする。このため、溶剤を乾燥する際
に、体積収縮が大きいため電極にクラックが入ったり割
れたりしやすく、特に大きい電極を成型できないという
問題があった。また、一方、圧粉により電極を成型する
場合、炭化する前の有機高分子化合物を圧粉成形あるい
はバインダーを加え圧粉成型してから炭化のための加熱
を行うと、圧粉時に樹脂に規則性が出てしまい、得られ
た炭素系材料は積層構造が発達しているものとなってし
まい、無秩序積層構造を持った炭素系材料を得ることが
できない。

【０００７】本発明者らは、既に積層構造の発達してい
ない無秩序積層構造を持った炭素系材料が電極として非
常に優れていることを見出しているが、この炭素系材料
にこのような方法は適用できない。本発明は、このよう
な従来の技術的課題を背景になされたものであり、吸油
量の多い炭素系粉末を用いた電極、さらにサイズの大き
い電極を得ることを目的とし、これにより、高容量でサ
イクル安定性に優れ、高出力（高電流密度）の充放電に
も対応できる二次電池用の電極材料を得ることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１は、有機高
分子化合物を焼成して得られた炭素系材料に、該有機高
分子化合物を加えホットプレスしてなることを特徴とす
る電極材料を提供するものである。

【０００９】本発明の電極材料においては、電極として
吸油量の多い炭素系材料を用いる場合に非常に有効であ
る。課題の項で述べたように、吸油量の多い炭素系材料
は、従来の技術では電極材料を成型することが出来ない
からである。このような吸油量の多い炭素系材料として
は、有機高分子化合物を焼成して得られる炭素系材料
で、縮環芳香族構造を有し、かつその構造は無秩序積層
構造となっているものが挙げられる。ここで、無秩序積
層構造とは、縮芳香族環平面の配向が全く無秩序である
か、もしくは４枚、好ましくは３枚を超えての配向を有
しない構造をいう。無秩序積層構造でなく、積層構造が
発達しているものは、アルカリイオンのみを層間にイン
ターカレートしてしまい、共有結合性を有するアルカリ
金属やアルカリイオンを炭素−炭素原子間に吸蔵せず、
好ましくない。

【００１０】有機高分子化合物としては、本質的に易黒
鉛化材料である有機高分子に積層を阻害する要因を導入
したものが挙げられる。本質的に黒鉛化材料である有機
化合物としては、芳香族構造を有していればどのような
ものでもよいが、例えばポリフェニレン、ポリフェニレ
ンビニレン、ポリフェニレンキシレン、ポリスチレン、
ノボラック樹脂などが挙げられる。積層構造を阻害する
因子としては、屈曲構造（ｏ−，ｍ−位構造）、分岐構
造、架橋構造などが挙げられる。また、これらの有機化
合物には、５員間、７員間を持つ有機化合物を含んでい
てもよい。本発明に使用される炭素系材料は、これらの
有機高分子化合物をあまり高温でなく、電気伝導性の生
じるのに限界の低い温度、通常、３００〜１，０００℃
で焼成すればよい。

【００１１】なお、本発明に使用される炭素系材料の水
素／炭素原子比（Ｈ／Ｃ）は、０．０５〜０．６、好ま
しくは０．１５〜０．６である。０．０５未満では、グ
ラファイト構造が発達し、充放電にともなうリチウムの
ドープ・脱ドープ反応時の結晶の膨張収縮により結晶構
造が破壊され、サイクル安定性が低下し、一方０．６を
超えると放電容量が著しく低下する。

【００１２】次に、本発明において適用されるこのよう
な炭素系材料を製造する方法について具体的に説明す
る。まず、本発明に使用される炭素系材料は、縮環芳香
族構造を有する有機化合物、すなわち積層構造の発達を
阻害する因子（屈曲、分岐、架橋など）を導入した、芳
香族を主鎖にもつ有機高分子化合物を、通常、アルゴ
ン、ヘリウム、チッ素などの不活性ガス、あるいは水素
などの還元性ガス中で３００〜１，０００℃、好ましく
は６００〜８００℃の温度で、０〜６時間、好ましくは
０〜１時間熱処理することにより得られる。

【００１３】この具体的な熱処理方法としては、熱分析
において、原料の有機高分子化合物の重量減少開始温度
まではどのような昇温速度でもよく、重量減少開始温度
から熱処理温度までは５℃／時間〜２００℃／時間、好
ましくは２０℃／時間〜１００℃／時間の昇温速度で昇
温する方法が挙げられる。ここで、熱処理温度とは、熱
分析において、重量が減少しなくなるまで減少した重量
に対し、７０〜９５重量％の重量減少を示す温度をい
う。

【００１４】このようにして得られる熱処理物は、通
常、粉体または固体であり、この炭素系材料を機械的に
粉砕し、優れた電極材料を得ることができる。この電極
材料を用いて負極を作製する場合、電極材料の粒径は必
ずしも制限されるものではないが、平均粒径が５μｍ以
下にものを用いることにより高性能の負極を作ることが
できる。

【００１５】本発明の電極材料は、このようにして焼成
して得られた炭素系材料に、この炭素系材料を得るため
に用いた焼成する前の出発原料である有機高分子化合物
を加え、ホットプレスして得られる。なお、有機高分子
化合物は、出発原料と異なるものでも構わない。有機高
分子化合物の量は、炭素系材料１００重量部に対し３〜
５０重量部が好ましく、さらに好ましくは１０〜３０重
量部である。ホットプレスは、３００〜１，０００℃
で、前記炭化温度を超えない温度で、前記炭化時と同様
の昇温速度で昇温し、１０〜５００ｋｇ／ｃｍ²の圧力
で行うのが好ましい。

【００１６】ここにおいて、有機高分子化合物は熱可塑
性があり、炭素系材料のバインダーとして働いている。
従来のポリエチレンバインダーなどを用いて得られた電
極は強度がなく、大きいものを得ることができなかった
が、本発明の有機高分子化合物をバインダーとして用い
た電極は強度が大きく、大きい電極を成型することが可
能である。また、有機高分子化合物を用いると、他のバ
インダーに比べバインダー部分の充放電に伴う体積変化
が少なく、充放電を繰り返しても電極が割れることがな
い。さらに、ホットプレス時の加熱により、焼成と同じ
効果が得られ炭素系材料が形成されるため、バインダー
部分も充放電に関与するという利点もあり、電極重量当
たり放電容量が大きくなる。また、一度焼成した炭素系
材料は、圧力をかけても規則性が生じることはない。

【００１７】次に、本発明の第２は、吸油量の多い炭素
系材料に好適な、もう一つ他の電極材料を提供するもの
である。すなわち、本発明の第２は、炭素系材料に微細
繊維と電解質液以外の溶剤に可溶なバインダーを加えて
なることを特徴とする電極材料である。

【００１８】このような電極材料において、炭素系材料
としては、前述した炭素系材料が好ましい。微細繊維
は、線径が好ましくは１００〜１０，０００Å、さらに
好ましくは２００〜３００Å、長さが好ましくは１〜
１，０００μｍ、さらに好ましくは１０〜１００μｍで
ある。このような微細繊維としては、フッ素樹脂、脂肪
族ポリアミド（ナイロン）、ガラス、天然セルロース、
ポリエステル、全芳香族ポリアミド、炭素などからなる
微細繊維が挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。この微細繊維としては、充放電に対して安定で、
電解質に溶けず安定なものであればどのようなものでも
よいが、好ましいのはフッ素樹脂、特にポリテトラフル
オロエチレンである。また、微細繊維は、有機溶剤に溶
解しないものが好ましい。微細繊維の添加量は、炭素系
材料１００重量部に対して０．１〜５重量部が好まし
く、０．６〜２．４重量部がさらに好ましい。０．１重
量部未満では効果が無く、一方５重量部を超えると微細
繊維を加えたことによりスラリー化するための溶剤量が
増加し、乾燥時に割れる場合があり、また割れなくて
も、重量当たりのエネルギー密度が低下する。

【００１９】このような微細繊維は、電極中に分散させ
ると、少量でも補強効果があり、これを用いることによ
って吸油量の多い炭素系材料を用いた場合でも、従来の
方法と同様にしてドクターブレード法にて簡単に電極を
成型することができる。本発明において、バインダー
は、電解質液以外の溶剤に可溶なものが用いられる。こ
れは、スラリー化する際に、バインダーが均一に分散す
ることが必要だからである。

【００２０】このような電解質液以外の溶剤に可溶なバ
インダーとしては、有機、無機いずれのバインダーも使
用することができる。有機バインダーとしては、エチレ
ン−アクリル酸（塩）共重合体、アクリル系重合体、ビ
ニル系重合体、スチレン−ブタジエンゴムなどの１０μ
ｍ以下の粒子を含む水性分散媒への分散体、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素
樹脂、ポリ塩化ビニル、カルボキシメチルセルロース、
スチレン・ブタジエンゴムなどの多くのバインダーを使
用することができる。また、無機バインダーとしては、
ケイ素ガラスなどのケイ素系バインダーが使用できる
が、この場合もバインダーとしての性能を発揮させるた
めに融点を超えた温度での熱処理が必要である。

【００２１】バインダーの量は、炭素系材料１００重量
部に対して３〜３０重量部が好ましい。また、バインダ
ーを溶解する溶剤としては、水、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドンなどが挙げられる。このような電極を製造する方
法としては、従来より行われているスラリー法が挙げら
れる。例えば、炭素系材料に微細繊維、バインダー、そ
の他必要な成分を加え、分散媒を用いスラリーとし、こ
れを塗布して得ることができる。分散媒としては、前述
のバインダーを溶解する溶剤が用いられる。また、塗布
方法としては、どのような方法でもよいが、ドクターブ
レード法が好ましく、ブレードギャップを０．３〜０．
７ｍｍとして得られる電極が好ましい。

【００２２】このようにして得られる負極体は、これに
リチウムまたはリチウムを主体とするアルカリ金属を担
持させて、リチウム電池用負極とすることができる。担
持させる方法としては、リチウム箔を接触させ熱拡散さ
せたり、リチウム塩溶液中で電気化学的にリチウムをド
ープさせたり、あるいは溶融リチウムに浸漬させ炭素中
にリチウムを拡散させるなど、従来より行われているど
のような方法でもよい。本発明の電極材料は、リチウム
電池の負極として広範囲に使用でき、各種の正極、例え
ば二酸化マンガン、五酸化バナジウムなどの酸化物やポ
リピロールなどの有機高分子を用いた正極などと組み合
わせて使用することができる。

【００２３】また、本発明の電極材料を用いた電池に使
用する非水系の電解質としては、正極材料および負極材
料に対して化学的に安定であり、かつリチウムイオンが
正極活物質と電気化学反応をするために移動できる非水
物質であればどのようなものでも使用でき、特にカチオ
ンとアニオンの組み合わせよりなる化合物であって、カ
チオンとしてはＬｉ⁺、またアニオンの例としてはＰＦ
₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-のようなＶａ族元素のハ
ロゲン化物アニオン、Ｉ^-、Ｉ₃ ^-、Ｂｒ^-、Ｃｌ^-の
ようなハロゲンアニオン、ＣｌＯ₄ ^-のような過塩素酸
アニオン、ＨＦ₂ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-、ＳＣＮ^-などの
アニオンを有する化合物を挙げることができるが、必ず
しもこれらのアニオンに限定されるものではない。この
ようなカチオン、アニオンを持つ電解質の具体例として
は、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＳｂＦ₆、ＬｉＢ
Ｆ₄、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＩ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣｌ、Ｌ
ｉＡｌＣｌ₄、ＬｉＨＦ₂、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣＦ₃Ｓ
Ｏ₃などが挙げられる。これらのうちでは、特にＬｉＰ
Ｆ₆、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＳｂＦ₆、ＬｉＢＦ₄、Ｌｉ
ＣｌＯ₄、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃が好ましい。

【００２４】なお、非水系の電解質は、通常、溶媒に溶
解された状態で使用され、この場合、溶媒は特に限定さ
れないが、比較的極性の大きい溶媒が良好に用いられ
る。具体的にはプロピレンカーボネート、エチレンカー
ボネート、ブチレンカーボネート、テトラヒドロフラ
ン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジ
オキサン、ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジ
メチルエーテルなどのグライム類、γ−ブチロラクトン
などのラクトン類、トリエチルホスフェートなどのリン
酸エステル類、ホウ酸トリエチルなどのホウ酸エステル
類、スルホラン、ジメチルスルホキシドなどのイオウ化
合物、アセトニトリルなどのニトリル類、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、硫酸
ジメチル、ニトロメタン、ニトロベンゼン、ジクロロエ
タンなどの１種または２種以上の混合物を挙げることが
できる。これらのうちでは、特にプロピレンカーボネー
ト、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、テ
トラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジ
オキサン、ジメトキシエタン、ジオキソランおよびγ−
ブチロラクトンから選ばれた１種または２種以上の混合
物が好適である。

【００２５】さらに、この非水電解質としては、前記非
水電解質を、例えばポリエチレンオキサイド、ポリプロ
ピレンオキサイド、ポリエチレンオキサイドのイソシア
ネート架橋体、エチレンオキサイドオリゴマーを側鎖に
持つホスファゼンポリマーなどの重合体に含浸させた有
機固体電解質、Ｌｉ₃Ｎ、ＬｉＢＣｌ₄などの無機イオ
ン誘導体、Ｌｉ₄ＳｉＯ₄、Ｌｉ₃ＢＯ₃などのリチウ
ムガラスなどの無機固体電解質を用いることもできる。

【００２６】本発明の電極材料を使用したリチウム二次
電池を、図面を参照してさらに詳細に説明する。すなわ
ち、本発明の電極材料を負極に使用したリチウム二次電
池は、図７に示すように開口部１０ａが負極蓋板２０で
密閉されたボタン形の正極ケース１０内を微細孔を有す
るセパレータ３０で区画し、区画された正極側空間内に
正極集電体４０を正極ケース１０側に配置した正極５０
が収納される一方、負極側空間内に負極集電体６０を負
極蓋板２０側に配置した負極７０が収納されたものであ
る。

【００２７】なお、セパレータ３０としては、多孔質で
電解液を通したり含んだりすることのできる、例えばポ
リテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンやポリエチ
レンなどの合成樹脂製の不織布、織布および編布などを
使用することができる。また、正極５０に用いられる正
極材料としては、リチウム含有五酸化バナジウム、リチ
ウム含有二酸化マンガンなどの焼成体粒子を使用するこ
とができる。なお、符号８０は、正極ケース１０の内周
面に周設されて負極蓋板２０を絶縁支持するポリエチレ
ン製の絶縁パッキンである。

【００２８】

【作用】本発明の電極材料は、吸油量の多い炭素系材料
を電極に成型するにあたって、一つの方法として、スラ
リー法でなく、炭素系材料に有機高分子化合物を加えホ
ットプレスして得られたものである。ここにおいて、有
機高分子化合物は、熱可塑性があり、バインダーとして
働いている。他のバインダーに比べ有機高分子化合物を
用いると強度の大きい電極を得ることができるので、大
きいサイズの電極を得ることができ、またバインダー部
分の充放電に伴う体積変化が少なく、充放電を繰り返し
ても電極が割れることがない。さらに、ホットプレス時
の加熱により、焼成と同じ効果が得られ有機高分子化合
物が焼成し炭素材料となるため、バインダー部分も充放
電に関与するという利点もある。また、炭素系材料が積
層構造の発達したものになることもない。

【００２９】さらに、もう一つの電極材料は、微細繊維
を加えてスラリー法にて成型して得られたものである。
このような微細繊維は、電極中に分散させると補強効果
があり、これを用いることによって吸油量の多い炭素系
材料を用いた場合でも、従来の方法と同様にしてドクタ
ーブレード法にて簡単に大きいサイズの電極でも成型す
ることができるのである。

【００３０】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定される
ものではない。実施例１コバチック法（Ｋｏｖａｃｉｃ）により合成したポリ
（ｐ−フェニレン）を窒素気流下７００℃で焼成して炭
素系材料を得た。得られた炭素系材料は、粉末状であっ
た。この炭素粉末に重量比で２０％のコバチック法で合
成したポリ（ｐ−フェニレン）を加え、ボールミルで３
０分混合した。これを等方性黒鉛で作られた圧粉治具に
入れ、１５０ｋｇ／ｃｍ²の圧力を加えたままで、室温
から５００℃まで２時間で、５００℃から７００℃まで
５時間で昇温し、７００℃で２時間保持してから圧力を
開放し、室温まで自然冷却し、炭素成型体を得た。この
成型体を４０×４０×０．６ｍｍに加工して電極を得
た。この電極を以下の条件で評価した。

【００３１】対極および参照極としてリチウム金属を、
電解液として、ＥＣ（エチレンカーボネート）とＤＭＥ
（ジメチルエーテル）（体積比＝１：１）の溶媒に、Ｌ
ｉＰＦ₆を１モル／ｌの濃度で溶解したものを用いて、
充放電電流密度１．６ｍＡ／ｃｍ²、３００ｍＡ／ｇ充
電し、放電終止電位３Ｖの条件で充放電を繰り返した。
結果を図１に示す。

【００３２】比較例１コバチック法により合成したポリ（ｐ−フェニレン）を
窒素気流下７００℃で焼成して炭素系材料を得た。得
られた炭素系材料は、粉末状であった。この炭素粉末に
重量比で３０％のポリエチレンバインダーを加え、５０
０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で圧粉成型した。ポリエチレンバ
インダーでは電極の強度が低いため、φ１０×０．３ｍ
ｍ程度の電極より大きな電極の成型は困難であった。φ
１０×０．３ｍｍに成型した電極を実施例１と同様に評
価した。炭素粉末正味の放電容量を図１に示す。

【００３３】比較例２コバチック法により合成したポリ（ｐ−フェニレン）を
窒素気流下７００℃で焼成して炭素系材料を得た。得
られた炭素系材料は、粉末状であった。この炭素粉末に
重量比で３０％のポリエチレンバインダーを加え、５０
０ｋｇ／ｃｍ²の圧力で圧粉成型し、φ１０×０．３ｍ
ｍの電極を得て、実施例１と同様に評価した。電極重量
当たりの放電容量を図１に示す。図１より、本発明の電
極材料は、その炭素系粉末の性能を損なうことなく、電
極成型が可能であり、バインダー成分も活物質として機
能していることが明らかである。

【００３４】実施例２７００℃で焼成したポリ（ｐ−フェニレン）１００重量
部に対し、ポリビニリデンジフロライド（アルドリッチ
社製）１０重量部、テフロン３０Ｊ（三井フロロケミカ
ル社製、フッ素樹脂微細繊維）０．６重量部、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン４００重量部を加え、ボールミルで
２時間混合しスラリーを得た。これをドクターブレード
装置（津川精器社製、ＤＷ−１５０）にて銅箔上にキャ
スティングしてフィルムを得た。これを所定の大きさに
切り出し負極とした。実施例１と同様にして、充放電を
繰り返した。結果を図２に示す。

【００３５】実施例３テフロン３０Ｊの量を１．２重量部とした以外は、実施
例２と同様にして、電極を作製し、評価した。結果を図
３に示す。

【００３６】実施例４テフロン３０Ｊの量を１．８重量部とした以外は実施例
２と同様にして、電極を作製し、評価した。結果を図４
に示す。

【００３７】実施例５テフロン３０Ｊの量を２．４重量部とした以外は実施例
２と同様にして、電極を作製し、評価した。結果を図５
に示す。

【００３８】参考例ポリ（ｐ−フェニレン）焼成体粉末にポリエチレンバイ
ンダーを３０重量％加え、１ｔ／ｃｍ²で圧粉成型し、
負極とした。評価は実施例２と同様に行った。結果を図
６に示す。ただし、ポリエチレンバインダーは電解液に
対して安定であるが接着強度が低いためφ２０程度の成
型体を作るのが限界であり、大型の電極を成型すること
ができなかった。なお、図６の結果は、炭素系粉末だけ
の特性を示したものである。実施例２〜５はこの参考例
と同等の結果を示しており、微細繊維を添加したことに
より、何ら悪影響がなく、いずれも炭素系粉末と同等の
安定性を示すことが分かる。

【００３９】実施例６微細繊維、すなわちテフロン３０Ｊの添加量を表１の所
定量〔ポリ（ｐ−フェニレン）焼成体粉末に対する重量
％〕として実施例１と同様にしてスラリーを得、これを
ドクターブレードにて、ブレートギャップを表１に示す
所定の幅にしてフィルムを作り、フィルム形成性を調べ
た。ブレートギャップを変えた時の微細繊維の添加量と
乾燥後のフィルムの状態を表１に示す。微細繊維の添加
量が１．８重量％までは添加量が増えるに従い、厚いフ
ィルムでもクラックが入りにくくなる。２．４重量％に
なると微細繊維を添加したことによりスラリー粘度が上
昇し、更に溶剤を増やさなければ、混合、キャスティン
グができない状態になった。そこで、さらに溶剤を加え
たために、クラックの入る厚さの限界が薄くなったこと
が分かる。

【００４０】

【表１】

【００４１】○：乾燥後にフィルム形状を保持してい
る。 △：キャスト時に表面張力によりフィルムにならない。 ×：乾燥時にクラックが入る。

【００４２】

【発明の効果】本発明の電極材料により、炭素系材料の
吸油量が多くても、炭素系材料の性能が損なわれず電極
を得ることができ、さらにサイズの大きい電極を得るこ
とができる。そこで、この電極材料を用いることによっ
て、高容量で、サイクル安定性に優れ、しかも高電流密
度の充放電に耐え得る二次電池を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１、比較例１〜２における評価結果を示
す図である。

【図２】実施例２における評価結果を示す図である。

【図３】実施例３における評価結果を示す図である。

【図４】実施例４における評価結果を示す図である。

【図５】実施例５における評価結果を示す図である。

【図６】参考例における評価結果を示す図である。

【図７】本発明の炭素系材料を負極に用いたリチウム二
次電池の一部断面図を含む正面図である。

【符号の説明】

３０セパレータ５０正極７０負極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者沖尚彦埼玉県和光市中央一丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機高分子化合物を焼成して得られた炭
素系材料に、該有機高分子化合物を加えホットプレスし
てなることを特徴とする電極材料。
【請求項２】炭素系材料に微細繊維と電解質液以外の
溶剤に可溶なバインダーを加えてなることを特徴とする
電極材料。
【請求項３】微細繊維がポリテトラフルオロエチレン
である請求項２記載の電極材料。
【請求項４】炭素系材料１００重量部に対してポリテ
トラフルオロエチレンを０．６〜２．４重量部加える請
求項３記載の電極材料。
【請求項５】ドクターブレード法にて、ブレードギャ
ップを０．３〜０．７ｍｍとして成型して得られる請求
項２〜４の何れか１項に記載の電極材料。