JPH0760678B2 - 有機電解質電池の製造方法 - Google Patents
有機電解質電池の製造方法Info
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- JPH0760678B2 JPH0760678B2 JP1096792A JP9679289A JPH0760678B2 JP H0760678 B2 JPH0760678 B2 JP H0760678B2 JP 1096792 A JP1096792 A JP 1096792A JP 9679289 A JP9679289 A JP 9679289A JP H0760678 B2 JPH0760678 B2 JP H0760678B2
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- mixture
- binder
- organic electrolyte
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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
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
- H01M4/08—Processes of manufacture
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/00—Electrodes
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- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
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- H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
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- 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
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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、リチウムを負極主活物質とし、三酸化ビスマ
スを正極主活物質とする有機電解質電池の正極の製造方
法に関するものである。
スを正極主活物質とする有機電解質電池の正極の製造方
法に関するものである。
本発明は、リチウムを主活物質とする負極と、有機電解
液と、三酸化ビスマスを主活物質とする正極とから成
り、加圧成形後の正極ペレットを低密度充填とする有機
電解質電池に於いて、正極合剤を造粒することによっ
て、正極合剤の流動性を高めてスリキリ秤量による成形
を可能とし、更に造粒した粒子表面に結着性を付着させ
る事により低密度充填の正極ペレットの結着性を高めて
搬送時や組立時等々での合剤の脱落や崩れを抑制し、取
り扱いの容易な正極ペレットを提供するものである。
液と、三酸化ビスマスを主活物質とする正極とから成
り、加圧成形後の正極ペレットを低密度充填とする有機
電解質電池に於いて、正極合剤を造粒することによっ
て、正極合剤の流動性を高めてスリキリ秤量による成形
を可能とし、更に造粒した粒子表面に結着性を付着させ
る事により低密度充填の正極ペレットの結着性を高めて
搬送時や組立時等々での合剤の脱落や崩れを抑制し、取
り扱いの容易な正極ペレットを提供するものである。
従来、この種の電池において、例えばボタン型電池を製
造する場合、正極は次のように作られていた。即ち活物
質である三酸化ビスマスとグラフアイトやカーボンブラ
ック等の炭素粉末又は金属粉末等の導電剤、およびフッ
素樹脂やポリスチレン等の樹脂結着剤を所定組成比で混
合し、次にこの正極合剤の所定量を成型機の金型内に充
填し、正極保持リングと共に加圧成形することによって
正極ペレットとする。こうして得られた正極ペレットは
減圧加熱乾燥され充分脱水された後、正極缶に組み込ま
れて電池に組み立てられていた。正極合剤の所定量を成
型機の金型内に充填する方法として、底部に合剤の落下
する穴を有する容器（フィーダ）に合剤を充填して、金
型上を往復させる、もしくは金型が移動して、金型内に
合剤を充填するスリキリ秤量が広く行われている。
造する場合、正極は次のように作られていた。即ち活物
質である三酸化ビスマスとグラフアイトやカーボンブラ
ック等の炭素粉末又は金属粉末等の導電剤、およびフッ
素樹脂やポリスチレン等の樹脂結着剤を所定組成比で混
合し、次にこの正極合剤の所定量を成型機の金型内に充
填し、正極保持リングと共に加圧成形することによって
正極ペレットとする。こうして得られた正極ペレットは
減圧加熱乾燥され充分脱水された後、正極缶に組み込ま
れて電池に組み立てられていた。正極合剤の所定量を成
型機の金型内に充填する方法として、底部に合剤の落下
する穴を有する容器（フィーダ）に合剤を充填して、金
型上を往復させる、もしくは金型が移動して、金型内に
合剤を充填するスリキリ秤量が広く行われている。
又、この種の電池を放電させた場合、放電の進行に伴い
負極リチウムの体積は減少し、正極は膨張する。しか
し、負極リチウムの体積減少以上に正極が膨張するので
電池総厚を高くして、甚だしい場合には使用機器を破壊
してしまう。この為、正極ペレットを低密度充填して正
極の膨張を抑制する方法が行われており、この場合、組
立時の取扱いやペレットの強度アップの為に正極保持リ
ングが使われている。
負極リチウムの体積は減少し、正極は膨張する。しか
し、負極リチウムの体積減少以上に正極が膨張するので
電池総厚を高くして、甚だしい場合には使用機器を破壊
してしまう。この為、正極ペレットを低密度充填して正
極の膨張を抑制する方法が行われており、この場合、組
立時の取扱いやペレットの強度アップの為に正極保持リ
ングが使われている。
しかし、前述の様にして作られた正極合剤の所定量を、
スリキリ秤量により成型機の金型内に充填する際、合剤
の流動性が悪い為充填量のバラツキが大きく、加圧成形
後に正極ペレットの重量選別を行う等の作業性の低下、
又、合剤の充填ムラにより正極ペレットのカケや合剤の
脱落が生じ正極容量が減少する、正極ペレットの厚みが
不均一になり封止性が低下するという問題があった。
スリキリ秤量により成型機の金型内に充填する際、合剤
の流動性が悪い為充填量のバラツキが大きく、加圧成形
後に正極ペレットの重量選別を行う等の作業性の低下、
又、合剤の充填ムラにより正極ペレットのカケや合剤の
脱落が生じ正極容量が減少する、正極ペレットの厚みが
不均一になり封止性が低下するという問題があった。
又、合剤の流動性を向上させる為に合剤を造粒する等な
どの方法があるが、低密度で正極ペレットの成形を行う
場合には正極ペレットの結着性が弱い為、成形後の取扱
い等で造粒した粒子の脱落や甚だしい場合には正極ペレ
ットの崩れが生じるという問題があった。
どの方法があるが、低密度で正極ペレットの成形を行う
場合には正極ペレットの結着性が弱い為、成形後の取扱
い等で造粒した粒子の脱落や甚だしい場合には正極ペレ
ットの崩れが生じるという問題があった。
上記のような問題点を解決するため、本発明者等は種々
検討した結果、正極合剤を予め造粒し、整粒した後、結
着剤を添加した正極合剤を用いることを提起するもので
ある。
検討した結果、正極合剤を予め造粒し、整粒した後、結
着剤を添加した正極合剤を用いることを提起するもので
ある。
即ち、正極合剤を造粒し、整粒することにより正極合剤
の流動性を高めて、スリキリ秤量による成形を可能と
し、更に粒子表面に付着した結着剤で、低密度充填の正
極ペレットの結着性を高めて合剤の脱落や崩れを抑制
し、取り扱いの容易な正極ペレットを提供するものであ
る。
の流動性を高めて、スリキリ秤量による成形を可能と
し、更に粒子表面に付着した結着剤で、低密度充填の正
極ペレットの結着性を高めて合剤の脱落や崩れを抑制
し、取り扱いの容易な正極ペレットを提供するものであ
る。
なお、結着剤の添加量を多くすると正極合剤の流動性が
低下するので添加量は重量比1.0％以下が望ましい。
低下するので添加量は重量比1.0％以下が望ましい。
予め結着剤以外の正極合剤を混合造粒し、整粒した後、
水もしくは有機溶媒に分散もしくは溶解した結着剤を添
加することにより結着剤は乾燥状態に添加する場合に比
べて結着剤が造粒粒子に強く結合する為、乾燥後の合剤
粒子に微粉が少なく粒子の流動性が高い。この為スリキ
リ秤量精度が著しく向上する。又、正極ペレットの結着
性が高くなるのは、正極合剤を造粒後、水もしくは有機
溶媒等の液体に分散もしくは溶解した結着剤を添加する
ことにより、結着剤を粉末等の乾燥状態で添加する場合
に比べて、粒子表面への結着剤の付着が充分におこなわ
れて、ペレット成形後の粒子同志の結着力が高くなるこ
とによると考えられる。更に正極保持リングを用いるこ
とにより、取り扱いのより容易な正極ペレットを提供す
ることができた。
水もしくは有機溶媒に分散もしくは溶解した結着剤を添
加することにより結着剤は乾燥状態に添加する場合に比
べて結着剤が造粒粒子に強く結合する為、乾燥後の合剤
粒子に微粉が少なく粒子の流動性が高い。この為スリキ
リ秤量精度が著しく向上する。又、正極ペレットの結着
性が高くなるのは、正極合剤を造粒後、水もしくは有機
溶媒等の液体に分散もしくは溶解した結着剤を添加する
ことにより、結着剤を粉末等の乾燥状態で添加する場合
に比べて、粒子表面への結着剤の付着が充分におこなわ
れて、ペレット成形後の粒子同志の結着力が高くなるこ
とによると考えられる。更に正極保持リングを用いるこ
とにより、取り扱いのより容易な正極ペレットを提供す
ることができた。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
〔実施例１〕 本実施例では正極合剤を次のようにして作製した。正極
活物質として三酸化ビスマス粉末と炭素導電剤（グラフ
ァイトまたは／およびカーボンブラック）とを、重量比
96:4の割合で混合し打錠成型を行った後に砕いて60〜10
0メッシュの篩を通して整粒した。次にこの整粒合剤と
フッ素樹脂エマルジョンからなる結着剤とを重量比99.
8:0.2（正味のフッ素樹脂重量）の割合で混合し、60℃
で10時間乾燥した後、篩を通して32〜100メッシュの正
極合剤（Ａ）とした。なおフッ素樹脂エマルジョンは正
極合剤の重量の1/10の蒸留水で希釈したものを用い、フ
ッ素樹脂の正味の添加量が0.2重量％となるようにし
た。この時の正極合剤（Ａ）の収率は97％であった。
活物質として三酸化ビスマス粉末と炭素導電剤（グラフ
ァイトまたは／およびカーボンブラック）とを、重量比
96:4の割合で混合し打錠成型を行った後に砕いて60〜10
0メッシュの篩を通して整粒した。次にこの整粒合剤と
フッ素樹脂エマルジョンからなる結着剤とを重量比99.
8:0.2（正味のフッ素樹脂重量）の割合で混合し、60℃
で10時間乾燥した後、篩を通して32〜100メッシュの正
極合剤（Ａ）とした。なおフッ素樹脂エマルジョンは正
極合剤の重量の1/10の蒸留水で希釈したものを用い、フ
ッ素樹脂の正味の添加量が0.2重量％となるようにし
た。この時の正極合剤（Ａ）の収率は97％であった。
又、従来例として、実施例で用いた同じ三酸化ビスマス
粉末と炭素導電剤と蒸留水で希釈したフッ素樹脂エマル
ジョンからなる結着剤とを重量比95.8:4:0.2（正味のフ
ッ素樹脂重量）の割合で混合し、60℃で10時間乾燥した
後、篩を通して32〜100メッシュの正極合剤（Ｂ）とし
た。この時の正極合剤（Ｂ）の収率は55％であった。第
１図は本発明の正極合剤（Ａ）の粒子の模式図である。
図において１は三酸化ビスマスと炭素導電剤とからなる
粒子、２はフッ素樹脂からなる結着剤で粒子表面に付着
している。
粉末と炭素導電剤と蒸留水で希釈したフッ素樹脂エマル
ジョンからなる結着剤とを重量比95.8:4:0.2（正味のフ
ッ素樹脂重量）の割合で混合し、60℃で10時間乾燥した
後、篩を通して32〜100メッシュの正極合剤（Ｂ）とし
た。この時の正極合剤（Ｂ）の収率は55％であった。第
１図は本発明の正極合剤（Ａ）の粒子の模式図である。
図において１は三酸化ビスマスと炭素導電剤とからなる
粒子、２はフッ素樹脂からなる結着剤で粒子表面に付着
している。
この様にして作製した正極合剤（Ａ、Ｂ）を用いて、ス
リキリ秤量による成形によって第２図に示す形状の正極
ペレットを作製した。図において３は正極合剤、４はSU
S製の断面逆Ｌ字状の正極保持リングであり、金型内に
正極保持リングをＬ字状に載置した後、正極合剤の所定
量をスリキリ秤量により充填して一体に加圧成形したも
のである。合剤の充填ムラや成形後の合剤脱落、カケは
正極合剤（Ａ）では見られなかった。
リキリ秤量による成形によって第２図に示す形状の正極
ペレットを作製した。図において３は正極合剤、４はSU
S製の断面逆Ｌ字状の正極保持リングであり、金型内に
正極保持リングをＬ字状に載置した後、正極合剤の所定
量をスリキリ秤量により充填して一体に加圧成形したも
のである。合剤の充填ムラや成形後の合剤脱落、カケは
正極合剤（Ａ）では見られなかった。
正極ペレットの重量測定結果を第１表に示す。尚、重量
は正極保持リングを除く重量であり、測定数量は各200
個である。
は正極保持リングを除く重量であり、測定数量は各200
個である。
第１表から明らかな様に、合剤を予め造粒し、整粒した
後、粒子表面に結着剤を付着した本発明の正極合剤
（Ａ）を用いた正極ペレットＡの重量バラツキは、従来
の正極合剤（Ｂ）を用いた正極ペレットＡより著しく小
さい。又、正極合剤の収率も著しく優れている。
後、粒子表面に結着剤を付着した本発明の正極合剤
（Ａ）を用いた正極ペレットＡの重量バラツキは、従来
の正極合剤（Ｂ）を用いた正極ペレットＡより著しく小
さい。又、正極合剤の収率も著しく優れている。
〔実施例２〕 本実施例では正極合剤を次のようにして作製した。実施
例１で用いたと同じ三酸化ビスマス粉末と炭素導電剤
（グラファイトまたは／およびカーボンブラック）と
を、実施例１の同様に造粒し、整粒し60〜100メッシュ
の粒子とした。次にこの整粒合剤と実施例１で用いたと
同じフッ素樹脂エマルジョンからなる結着剤とを重量比
99.4:0.6の割合で混合した後、実施例１と同様に整粒し
32〜100メッシュの正極合剤（Ｃ）とした。なお結着剤
の添加は実施例１の同じ方法で行った。又、従来例とし
て、実施例１で用いたと同じ三酸化ビスマス粉末と炭素
導電剤と蒸留水で希釈したフッ素樹脂エマルジョンとを
重量比95.4:4:0.6の割合で混合し、実施例１の従来例と
同様にして正極合剤（Ｄ）を作製した。
例１で用いたと同じ三酸化ビスマス粉末と炭素導電剤
（グラファイトまたは／およびカーボンブラック）と
を、実施例１の同様に造粒し、整粒し60〜100メッシュ
の粒子とした。次にこの整粒合剤と実施例１で用いたと
同じフッ素樹脂エマルジョンからなる結着剤とを重量比
99.4:0.6の割合で混合した後、実施例１と同様に整粒し
32〜100メッシュの正極合剤（Ｃ）とした。なお結着剤
の添加は実施例１の同じ方法で行った。又、従来例とし
て、実施例１で用いたと同じ三酸化ビスマス粉末と炭素
導電剤と蒸留水で希釈したフッ素樹脂エマルジョンとを
重量比95.4:4:0.6の割合で混合し、実施例１の従来例と
同様にして正極合剤（Ｄ）を作製した。
この様にして作製した正極合剤（Ｃ、Ｄ）を用いてスリ
キリ秤量により正極合剤の所定量を金型内に充填し、加
圧成形を行って正極ペレットＣ、Ｄとした。正極ペレッ
トＣ、Ｄの重量バラツキを測定した結果は実施例１とほ
とんど同じ傾向で、正極ペレットＣの重量バラツキが著
しく小さかった。
キリ秤量により正極合剤の所定量を金型内に充填し、加
圧成形を行って正極ペレットＣ、Ｄとした。正極ペレッ
トＣ、Ｄの重量バラツキを測定した結果は実施例１とほ
とんど同じ傾向で、正極ペレットＣの重量バラツキが著
しく小さかった。
以上詳述した様に、合剤を予め造粒した後、粒子表面に
結着剤を付着した本発明の正極合剤は、スリキリ秤量に
よる成形での重量バラツキが小さく、又、組立、搬送等
において必要なペレット強度が高く、取り扱いも容易に
なる等の優れた効果を有する。
結着剤を付着した本発明の正極合剤は、スリキリ秤量に
よる成形での重量バラツキが小さく、又、組立、搬送等
において必要なペレット強度が高く、取り扱いも容易に
なる等の優れた効果を有する。
第１図は本発明にかかる正極合剤の粒子の模式図、第２
図は本発明にかかる正極ペレットの一例を示す断面図で
ある。 １……正極合剤粒子 ２……結着剤 ３……正極合剤 ４……正極保持リング
図は本発明にかかる正極ペレットの一例を示す断面図で
ある。 １……正極合剤粒子 ２……結着剤 ３……正極合剤 ４……正極保持リング
Claims (3)
- 【請求項１】結着剤を含有していない正極活物質と導電
剤からなる正極合剤の粒子の外周表面の一部に高分子結
着剤を付着した正極ペレットを用いたことを特徴とする
有機電解質電池。 - 【請求項２】正極活物質と導電剤を混合する工程と、 この混合合剤を粒子とする工程と、 この粒子の大きさを所定の粒度範囲に揃える工程と、 この整粒された粒子の外周表面に高分子結着剤を付着す
る工程と、 この外周表面に高分子結着剤を付着した整粒された粒子
を乾燥する工程と、 この乾燥された粒子を所定の粒度範囲に整粒する工程
と、 この整粒された粒子を所定形状に成形する工程と、 この成形された正極ペレットを電池の正極として用いる
工程とからなることを特徴とする有機電解質電池の製造
方法。 - 【請求項３】リチウムを主活物質とする負極と、有機電
解質と、三酸化ビスマスBi2O3を主活物質とする正極と
から少なくとも成る有機電解質電池において、前記正極
として三酸化ビスマスと導電剤等々の結着剤以外の成分
を混合して予め造粒し、整粒した後、水もしくは有機溶
媒に分散もしくは溶解した高分子結着剤を添加し、乾燥
して得られる正極合剤を所定形状に成形したものを用い
たことを特徴とする有機電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1096792A JPH0760678B2 (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 有機電解質電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1096792A JPH0760678B2 (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 有機電解質電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02276156A JPH02276156A (ja) | 1990-11-13 |
| JPH0760678B2 true JPH0760678B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=14174489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1096792A Expired - Lifetime JPH0760678B2 (ja) | 1989-04-17 | 1989-04-17 | 有機電解質電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760678B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62128443A (ja) * | 1985-11-28 | 1987-06-10 | Toppan Printing Co Ltd | 電池用電極の製造方法 |
-
1989
- 1989-04-17 JP JP1096792A patent/JPH0760678B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02276156A (ja) | 1990-11-13 |
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