JPH087881A - Electrode plate for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof - Google Patents
Electrode plate for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereofInfo
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- JPH087881A JPH087881A JP6135793A JP13579394A JPH087881A JP H087881 A JPH087881 A JP H087881A JP 6135793 A JP6135793 A JP 6135793A JP 13579394 A JP13579394 A JP 13579394A JP H087881 A JPH087881 A JP H087881A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 塗膜内部の導電性(電子伝導性)の低下、充
放電サイクル時の容量維持率の低下を防止できる非水電
解液2次電池用電極板を提供する。
【構成】 活物質、バインダーおよび分散媒を含んで成
る電極用塗布液を金属箔集電体表面に塗布して得られる
塗膜が形成された非水電解液2次電池用電極板におい
て、前記塗膜が、前記バインダーとこのバインダーによ
り結着された活物質とを含むおこし状の構造体を成す非
水電解液2次電池用電極板。
(57) [Summary] [Object] To provide an electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of preventing a decrease in conductivity (electron conductivity) inside a coating film and a decrease in capacity retention rate during charge / discharge cycles. A non-aqueous electrolyte secondary battery electrode plate having a coating film obtained by applying an electrode coating liquid containing an active material, a binder and a dispersion medium onto the surface of a metal foil current collector. An electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery, in which a coating film forms a raised structure including the binder and an active material bound by the binder.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、充放電サイクル時の容
量維持率の低下を防止することができる非水電解液2次
電池用電極板およびその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery which can prevent a decrease in capacity retention rate during charge / discharge cycles, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子機器、通信機器の小型化、軽
量化が急速に進んでおり、これらの駆動用電源として用
いられる2次電池も同様な要求が強く、高エネルギー密
度、高電圧を有するリチウムイオン2次電池で代表され
る非水電解液2次電池が、アルカリ蓄電池に代わり提案
されている。2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices and communication devices have been rapidly reduced in size and weight. Secondary batteries used as power sources for driving these devices are also strongly required to have high energy density and high voltage. A non-aqueous electrolyte secondary battery represented by a lithium ion secondary battery has been proposed instead of an alkaline storage battery.
【0003】また、2次電池の性能に大きく影響を及ぼ
す電極板に関しては、充放電サイクル寿命延長のため、
また、高エネルギー密度化のため薄膜大面積化を図るこ
とが提案されている。例えば、特開昭63−1045
6、特開平3−285262には、金属酸化物、硫化
物、ハロゲン化物等の正極活物質粉末、導電剤及びバイ
ンダー(結着剤)を適当な湿潤剤(溶媒)に溶解させて
ペースト状の活物質塗布液を調製し、この塗布液を金属
箔集電体へ塗布しその後溶媒を除去して得られる正極電
極板が開示されている。このバインダーとしては、例え
ばポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂またはシリコ
ーン=アクリル共重合体が用いられている。Regarding the electrode plate, which has a great influence on the performance of the secondary battery, in order to extend the charge / discharge cycle life,
Further, it has been proposed to increase the area of the thin film in order to increase the energy density. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-1045
6, JP-A-3-285262 discloses that a powder of a positive electrode active material such as a metal oxide, a sulfide and a halide, a conductive agent and a binder (binder) are dissolved in an appropriate wetting agent (solvent) to form a paste. A positive electrode plate obtained by preparing an active material coating solution, applying the coating solution to a metal foil current collector, and then removing the solvent is disclosed. As the binder, for example, a fluororesin such as polyvinylidene fluoride or a silicone = acrylic copolymer is used.
【0004】一方、塗布型の電極板において、活物質塗
布液調製に用いられるバインダーは、非水電解液、即ち
有機溶媒に対して電気化学的に安定であって電解液へ溶
出せず、また、塗布された活物質塗膜は電池の組立て工
程で剥離、脱落、ひび割れ等が生じないように可撓性で
あること、金属箔集電体への密着性に優れることが要求
される。On the other hand, in the coating type electrode plate, the binder used for preparing the active material coating solution is electrochemically stable to the non-aqueous electrolytic solution, that is, the organic solvent and does not elute into the electrolytic solution. The applied active material coating film is required to be flexible so as not to be peeled off, dropped off, cracked or the like during the battery assembly process, and to have excellent adhesion to the metal foil current collector.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
塗布型電極板では、塗膜内部においてバインダーが連続
相となり粒子状の活物質及び導電材の表面を被覆してし
まい活物質からのイオンのドープまたは脱ドープが阻害
されるため、塗膜内部の導電性(電子伝導性)が低下し
たり、充放電サイクル時容量維持率が低下するという傾
向があった。However, in the conventional coating type electrode plate, the binder forms a continuous phase inside the coating film and coats the surfaces of the particulate active material and the conductive material, so that the ions are doped from the active material. Alternatively, since dedoping is hindered, there is a tendency that the conductivity (electron conductivity) inside the coating film is lowered or the capacity retention rate during charge / discharge cycles is lowered.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題に鑑
みて成されたものであり、塗膜内部の導電性(電子伝導
性)の低下および充放電サイクル時の容量維持率の低下
を防止するため、活物質、バインダーおよび分散媒を含
む電極用塗布液を金属箔集電体表面に塗布して形成され
た塗膜を有する非水電解液2次電池用電極板において、
前記塗膜が前記バインダーとこのバインダーにより結着
された活物質とを含むおこし状の構造体を成す非水電解
液2次電池用電極板を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to reduce the conductivity (electron conductivity) in the coating film and the capacity retention rate during charge / discharge cycles. In order to prevent, a nonaqueous electrolyte secondary battery electrode plate having a coating film formed by applying an electrode coating liquid containing an active material, a binder and a dispersion medium on the surface of a metal foil current collector,
The present invention provides an electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the coating film comprises a binder and an active material bound by the binder to form a raised structure.
【0007】また、本発明は、活物質、粒状バインダー
および分散媒を混練して電極用塗布液を調製する工程、
前記バインダーが粒子状に分散した状態で前記電極用塗
布液を金属箔集電体に塗布し塗膜を形成する工程、前記
塗膜に含まれる前記分散媒を除去する工程、および前記
除去工程と同時またはその後に、前記塗膜に対して熱ま
たは電離放射線照射による処理を行う工程から成ること
を特徴とする、非水電解液2次電池用電極板の製造方法
を提供するものである。In the present invention, a step of kneading an active material, a granular binder and a dispersion medium to prepare an electrode coating liquid,
A step of applying the electrode coating liquid to a metal foil current collector to form a coating film in a state where the binder is dispersed in the form of particles, a step of removing the dispersion medium contained in the coating film, and the removing step. The present invention provides a method for producing an electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery, which comprises the step of subjecting the coating film to heat or ionizing radiation irradiation at the same time or thereafter.
【0008】すなわち、本発明の非水電解液2次電池用
電極板においては、粒子状バインダー表面と粒子状の活
物質及び導電材表面との間に接着力が生じて、粒子状の
活物質及び導電材を結着しつつ活物質塗膜が形成される
が、この際バインダーが粒子状の活物質及び導電材の表
面を被覆することがなく、つまり、活物質および導電材
の表面が若干露出しつつ互いに接着されておこし状の構
造(例えれば粟おこし、雷おこし等に模される構造)を
形成することにより、活物質からのイオンのドープ・脱
ドープの阻害或いは塗膜内部の導電性(電子伝導性)の
低下を防止することができ、充放電サイクル時の容量維
持率が高められる。That is, in the electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, an adhesive force is generated between the surface of the particulate binder and the surfaces of the particulate active material and the conductive material, and the particulate active material. And, the active material coating film is formed while binding the conductive material, but at this time, the binder does not cover the surface of the particulate active material and the conductive material, that is, the surface of the active material and the conductive material is slightly By exposing and adhering to each other to form a wavy structure (for example, a structure that mimics milleting, lightning, etc.), it prevents the doping and dedoping of ions from the active material or the conductivity inside the coating film. (Electron conductivity) can be prevented from decreasing, and the capacity retention rate during charge / discharge cycles can be increased.
【0009】本発明における非水電解液2次電池はリチ
ウム系2次電池で代表される。即ち、正極活物質として
は、例えばLiCoO2、LiMn2O4等のリチウム
酸化物、TiS2、MnO2、MoO3、V2O5等の
カルコゲン化合物のうち、一種または複数種を組み合わ
せたものが用いられ、負極活物質としては、リチウム、
リチウム合金、またはグラファイト、カーボンブラック
もしくはアセチレンブラック等の炭素質材料が用いられ
ることが好ましい。特に、LiCoO2を正極活物質、
炭素質材料を負極活物質として用いることが好ましく、
4ボルト程度の高い放電電圧が得られる。The non-aqueous electrolyte secondary battery in the present invention is represented by a lithium secondary battery. That is, as the positive electrode active material, for example, a combination of one or more of lithium oxides such as LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 and chalcogen compounds such as TiS 2 , MnO 2 , MoO 3 and V 2 O 5. Is used as the negative electrode active material, lithium,
A lithium alloy or a carbonaceous material such as graphite, carbon black or acetylene black is preferably used. In particular, LiCoO 2 is used as the positive electrode active material,
It is preferable to use a carbonaceous material as the negative electrode active material,
A high discharge voltage of about 4 V can be obtained.
【0010】本発明における電極板は、上記の粉末状活
物質、バインダー(結着剤)および適当な分散媒を混練
または分散させて活物質塗液を調製し、この塗液をアル
ミニウム、銅、ステンレス等の金属箔集電体に塗布して
得られる。さらに、導電剤として、活物質塗液にグラフ
ァイト、カーボンブラック、アセチレンブラックまたは
金属粉等を混合することが好ましい。In the electrode plate of the present invention, the active material coating solution is prepared by kneading or dispersing the above powdery active material, binder (binder) and an appropriate dispersion medium. It is obtained by coating a metal foil current collector such as stainless steel. Further, it is preferable to mix graphite, carbon black, acetylene black, metal powder, or the like into the active material coating liquid as a conductive agent.
【0011】本発明を特徴づけるものは、バインダー
が、少なくとも活物質塗布液中では分散粒子として存在
しており、金属箔集電体に塗布し分散媒を除去する工程
と同時またはその後、粒子状バインダーが熱可塑性もし
くは熱硬化性を示す場合には加熱処理を行い、一方粒子
状バインダーが電離放射線硬化性を示す場合には電離放
射線の照射によって、粒子状バインダー表面と粒子状の
活物質または導電材の表面との間に接着力を生じさせる
ことによって、粒子状の活物質及び導電材を固定化し、
活物質塗膜を形成せしめることによって得られたものを
電極板として用いることである。即ち、粒子状バインダ
ーが熱可塑性樹脂より構成される場合には、集電体に活
物質塗液を塗工し、分散媒を除去した後或いは同時に、
熱可塑性樹脂の軟化点よりも高い温度で加熱処理を行
い、粒子の表面を軟化させる或いは溶融させることによ
って、粒子状の活物質及び導電材表面との接着力を生じ
させて活物質塗膜を形成し、電極板を得ることができ
る。What characterizes the present invention is that the binder is present as dispersed particles at least in the active material coating solution, and it is in the form of particles at the same time as or after the step of coating the metal foil current collector and removing the dispersion medium. When the binder exhibits thermoplasticity or thermosetting property, heat treatment is performed, while when the particulate binder exhibits ionizing radiation curing property, irradiation of ionizing radiation causes irradiation of the surface of the particulate binder with the particulate active material or conductivity. By fixing the particulate active material and the conductive material by generating an adhesive force with the surface of the material,
That is, an electrode plate is obtained by forming an active material coating film. That is, when the particulate binder is composed of a thermoplastic resin, after applying the active material coating liquid to the current collector and removing the dispersion medium, or at the same time,
By performing a heat treatment at a temperature higher than the softening point of the thermoplastic resin to soften or melt the surface of the particles, an adhesive force between the particulate active material and the conductive material surface is generated to form an active material coating film. It can be formed to obtain an electrode plate.
【0012】粒子状バインダーを構成する熱可塑性樹脂
としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリオレフィ
ン樹脂、ポリビニル樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹
脂、等の内から任意選択できるが、加熱軟化時の接着強
度や粒子状への生成のし易さを考慮すると、ポリアクリ
ル酸エステル樹脂やポリビニル樹脂、中でもポリメチル
(メタ)クリレート、ポリブチル(メタ)クリレート、
ポリ‐2‐ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポ
リ(メタ)アクリルアミド、ポリスチレン、ポリビニル
クロライド、ポリビニルアセテート及びその共重合体、
さらにはジビニルベンゼン、メチレンビスアクリルアミ
ド、(ポリ)エチレングリコールジアクリレート、トリ
メチロールプロパントリメタクリレート等の多官能モノ
マーを一部共重合した架橋体(ミクロゲル)を用いるこ
とが好ましい。The thermoplastic resin constituting the particulate binder is, for example, polyester resin, polyamide resin, polyacrylic ester resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, cellulose resin, polyolefin resin, polyvinyl resin, fluorine resin, polyimide resin. , Etc., but considering the adhesive strength during heat softening and the ease of forming into particles, polyacrylic acid ester resins and polyvinyl resins, especially polymethyl (meth) acrylate, polybutyl (meth) Clerate,
Poly-2-hydroxyethyl (meth) acrylate, poly (meth) acrylamide, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate and copolymers thereof,
Further, it is preferable to use a crosslinked product (microgel) obtained by partially copolymerizing a polyfunctional monomer such as divinylbenzene, methylenebisacrylamide, (poly) ethylene glycol diacrylate, or trimethylolpropane trimethacrylate.
【0013】粒子状バインダーを構成する熱可塑性樹脂
の軟化点は、高すぎると加熱処理温度を高温にしなけれ
ばならず、製造工程上好ましくなく、また、低すぎると
室温でも軟化状態になって塗膜の流動による剥離や粒子
の脱落等が生じるのでいずれも好ましくない。好ましい
軟化点は、例えば、30℃〜200℃、さらに好ましく
は50℃〜150℃である。また、粒子状バインダーの
軟化、溶融によっても活物質塗膜形成後に粒子形状を保
ち、活物質や導電材粒子への被覆を防止するためには、
軟化時の熱可塑性樹脂の弾性率がある程度高いことが必
要である。If the softening point of the thermoplastic resin constituting the particulate binder is too high, the heat treatment temperature must be high, which is not preferable in the manufacturing process, and if it is too low, the softening point will be in a softened state even at room temperature. Both are not preferable because peeling or particle dropout occurs due to film flow. A preferred softening point is, for example, 30 ° C to 200 ° C, more preferably 50 ° C to 150 ° C. Further, in order to prevent the coating of the active material and the conductive material particles by maintaining the particle shape after the active material coating film is formed by softening and melting the particulate binder,
It is necessary that the elastic modulus of the thermoplastic resin at the time of softening is high to some extent.
【0014】また、粒子状バインダーが熱硬化性樹脂よ
り構成される場合には、熱可塑性樹脂より構成される場
合と同様に、集電体に活物質塗液を塗工し、分散媒を除
去した後或いは同時に加熱処理を行い、熱硬化性樹脂を
反応させることによって粒子状の活物質及び導電材表面
との接着力を生じさせて活物質塗膜を形成し、電極板を
得ることができる。When the particulate binder is made of a thermosetting resin, the active material coating liquid is applied to the current collector to remove the dispersion medium, as in the case of being made of a thermoplastic resin. After or at the same time, heat treatment is carried out to cause an adhesive force between the particulate active material and the surface of the conductive material by reacting the thermosetting resin to form an active material coating film, whereby an electrode plate can be obtained. .
【0015】粒子状バインダーを構成する熱硬化性樹脂
は、熱反応性のプレポリマー、オリゴマー、モノマー
(硬化剤)であることが必要である。例えば、ウレタ
ン、エポキシ、メラミン、フェノール=ホルムアルデヒ
ド、アミド、ウレア、イミド、アクリル反応系等のプレ
ポリマー、オリゴマー、モノマーであり、仮に、ウレタ
ン系プレポリマーである場合には、分子中にイソシアネ
ート基(−NCO)が含まれることが必要であり、ま
た、エポキシ系プレポリマーである場合には、分子中に
グリシジル基が含まれることが必要である。必要に応じ
て、開始剤、触媒等と適宜組み合わせて用いることがで
きる。The thermosetting resin that constitutes the particulate binder must be a thermoreactive prepolymer, oligomer or monomer (hardening agent). For example, urethane, epoxy, melamine, phenol = formaldehyde, amide, urea, imide, prepolymers such as acrylic reaction system, oligomers, and monomers, and if they are urethane prepolymers, isocyanate groups ( -NCO) is required, and in the case of an epoxy-based prepolymer, it is necessary to include a glycidyl group in the molecule. If necessary, they can be used in appropriate combination with an initiator, a catalyst and the like.
【0016】粒子状バインダーが電離放射線硬化性樹脂
より構成される場合には、集電体に活物質塗液を塗工
し、分散媒を除去した後電離放射線を照射することによ
って電離放射線硬化性樹脂を反応させることによって粒
子状の活物質と導電材の表面との接着力を生じさせて活
物質塗膜を形成し、電極板を得ることができる。When the particulate binder is composed of an ionizing radiation-curable resin, the current collector is coated with the active material coating liquid, the dispersion medium is removed, and then the ionizing radiation is irradiated to cure the ionizing radiation-curable resin. By reacting the resin, the adhesive force between the particulate active material and the surface of the conductive material is generated to form the active material coating film, and the electrode plate can be obtained.
【0017】粒子状バインダーを構成する電離放射線硬
化型樹脂は、紫外線、電子線、γ線等に反応する(メ
タ)アクリロイル化合物、アリル化合物、ビニル化合物
等のプレポリマー、オリゴマー、モノマーを主成分とす
る。例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ
(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレ
ート等のプレポリマー及びオリゴマー及びそれらにスチ
レン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチ
ル、(メタ)アクリル酸ブチル、2‐ヒドロキシエチル
アクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジ
エチレングリコールジアクリレート、ヘキサメチレング
リコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジア
クリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル
ジアクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエ
ーテルジアクリレート、ヘキサメチレングリコールジグ
リシジルエーテルジアクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジグリシジルエーテルジアクリレート、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトール
トリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリ
レート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の単官能
及び多官能モノマー等を少量混合して用いることができ
る。The ionizing radiation-curable resin which constitutes the particulate binder is mainly composed of a prepolymer such as a (meth) acryloyl compound, an allyl compound or a vinyl compound, which reacts with ultraviolet rays, electron beams or γ rays, oligomers and monomers. To do. For example, prepolymers and oligomers such as urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate and styrene, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, hexamethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, ethylene glycol diglycidyl ether diacrylate, diethylene glycol diglycidyl ether diacrylate, hexamethylene glycol diglycidyl ether diacrylate , Neopentyl glycol diglycidyl ether diacrylate, trimethylolpropane triacryl Over DOO, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate,
A small amount of monofunctional and polyfunctional monomers such as dipentaerythritol hexaacrylate can be mixed and used.
【0018】さらに、本粒子状バインダーが多層構造を
有することも可能である。多層構造粒子は、一般にはコ
ア=シェル粒子と呼ばれており、粒子内部(コア)の部
分と外郭部(シェル)の部分とで材質、物性が異なる2
層以上の複数の層から構成される粒子である。その場合
には、少なくとも最外郭の層のみが、前記のような熱可
塑性、熱硬化性、及び電離放射線硬化性を有する樹脂か
ら構成されていればよい。したがって、コアを含むその
他の層は無機微粒子、有機微粒子を問わずどちらでもよ
い。Furthermore, it is possible that the present particulate binder has a multilayer structure. Multilayer structured particles are generally called core = shell particles, and the material and physical properties are different between the inner part (core) and outer part (shell) of the particle.
It is a particle composed of a plurality of layers, which is more than one layer. In that case, at least only the outermost layer may be made of the resin having the above-mentioned thermoplasticity, thermosetting property, and ionizing radiation curability. Therefore, the other layers including the core may be either inorganic fine particles or organic fine particles.
【0019】無機微粒子が内部層である場合、最外郭層
(表面層)を熱可塑性、熱硬化性、及び電離放射線硬化
性を有する樹脂とする方法は、従来知られている合成法
等により行うことができる。例えば、Polymer Journal,
vol.21, No.6, p425(1989)や、Journal of Polymer Sc
ience, A, vol.29, p697(1992) や、表面、vol.28,No.
4, p286(1990)や、表面、vol.30, No.1, p74(1992) 等
に記載の方法が挙げられる。また、有機系多層粒子を得
る方法としては、内部層粒子からの多段階乳化重合法で
合成する方法がある。公知の方法としてMacromolekuare
Chemie. vol.181, p2517(1980) や、Polymer Journal,
vol.17, p179(1985) や、Journal of Coatings Tecnol
ogy,vol.60, No.776, p69(1988) や、表面、vlo.25, N
o.2, p86(1987) や、特公平3−42312号公報に記
載の方法が挙げられる。これらの方法によって重合可能
なモノマー、オリゴマー、プレポリマーは、アクリル系
及びビル系を主体とする。例えば、スチレン、酢酸ビニ
ル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸ブチル、2‐ヒドロキシエチルアク
リレート、(メタ)アクリルアミド、ジビニルベンゼ
ン、(ポリ)エチレングリコールジアクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクリレート等を重合或いは共
重合することができる。When the inorganic fine particles are the inner layer, the outermost layer (surface layer) is made of a thermoplastic, thermosetting, and ionizing radiation-curable resin by a conventionally known synthesis method or the like. be able to. For example, Polymer Journal,
vol.21, No.6, p425 (1989) and Journal of Polymer Sc
ience, A, vol.29, p697 (1992) and surface, vol.28, No.
4, p286 (1990), surface, vol. 30, No. 1, p74 (1992) and the like. Further, as a method for obtaining the organic multilayer particles, there is a method of synthesizing the organic layer particles by a multistage emulsion polymerization method. Macrolekuare as a known method
Chemie. Vol.181, p2517 (1980) and Polymer Journal,
vol.17, p179 (1985) and Journal of Coatings Tecnol
ogy, vol.60, No.776, p69 (1988), surface, vlo.25, N
O.2, p86 (1987) and Japanese Patent Publication No. 3-42312. The monomers, oligomers, and prepolymers that can be polymerized by these methods are mainly acrylic and building materials. For example, styrene, vinyl acetate, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate,
Butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, (meth) acrylamide, divinylbenzene, (poly) ethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate and the like can be polymerized or copolymerized.
【0020】これらの粒子状バインダーの平均粒径は、
用いる活物質及び導電材の平均粒径にも依存するが、約
0.01〜100μm、好ましくは約0.1〜50μm
である。用いる活物質及び導電材の平均粒径よりも粒子
状バインダーの平均粒径が極端に小さすぎると、相互に
連結された粒子状バインダーが活物質及び導電材粒子の
表面を被覆してしまい活物質からのイオンのドープ・脱
ドープを阻害するため、塗膜内部の導電性(電子伝導
性)が低下したり、充放電容量及びサイクル特性の低下
を生じることがあるので好ましくない。一方、粒子状バ
インダーの平均粒径が極端に大きすぎると、粒子状バイ
ンダー同士または粒子状バインダーと活物質もしくは導
電材粒子とが接着しずらくなり、塗膜形成能が低下する
ので好ましくない。The average particle size of these particulate binders is
Depending on the active material used and the average particle size of the conductive material, it is about 0.01 to 100 μm, preferably about 0.1 to 50 μm.
Is. If the average particle size of the particulate binder is extremely smaller than the average particle size of the active material and conductive material used, the interconnected particulate binder coats the surface of the active material and conductive material particles, and the active material Since it impedes the doping and dedoping of ions from the solution, the conductivity (electron conductivity) inside the coating film may decrease, and the charge / discharge capacity and cycle characteristics may decrease, which is not preferable. On the other hand, if the average particle diameter of the particulate binder is excessively large, it becomes difficult for the particulate binders to adhere to each other or the particulate binder and the active material or conductive material particles, and the coating film forming ability decreases, which is not preferable.
【0021】粒子状バインダーの他、必要に応じて、ポ
リエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル酸エス
テル樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリオ
レフィン樹脂、フッ素系樹脂その他の熱可塑性樹脂、ま
たはワックス類、界面活性剤等を分散媒に添加してもよ
く、それにより活物質塗液の安定性、塗布適正、及び、
活物質塗膜の密着性、耐熱性、機械的強度等を向上する
ことができる。In addition to the particulate binder, if necessary, a polyester resin, a polyamide resin, a polyacrylic acid ester resin, a polyurethane resin, a cellulose resin, a polyolefin resin, a fluororesin or other thermoplastic resin, or a wax or a surface active agent. Agents may be added to the dispersion medium, whereby the stability of the active material coating liquid, coating suitability, and
The adhesion, heat resistance, mechanical strength, etc. of the active material coating film can be improved.
【0022】活物質塗液の調製は、ホモジナイザー、ボ
ールミル、サイドミル、ロールミル等の慣用的な分散方
法により、粒子状バインダー、粉末状活物質、水または
メチルアルコール、トルエン、メチルエチルケトン等の
有機溶媒からなる分散剤、および、必要に応じて導電材
を混合した組成物を混合分散させて行うことができる。The active material coating solution is prepared by a conventional dispersion method such as a homogenizer, a ball mill, a side mill, a roll mill or the like, which comprises a particulate binder, a powdery active material, water or an organic solvent such as methyl alcohol, toluene or methyl ethyl ketone. It is possible to mix and disperse a composition in which a dispersant and, if necessary, a conductive material are mixed.
【0023】このようにして調製された活物質塗液を、
グラビアコート、グラビアリバースコート、ロールコー
ト、マイヤーバーコート、ブレードコート、ナイフコー
ト、エアーナイフコート、コンマコート、スロットダイ
コート、スライドダイコート、ディップコート等の各塗
工方法を用いて、乾燥状態で10〜200μm、好まし
くは50〜150μmの厚さとなるように金属箔集電体
に塗布する。The active material coating liquid thus prepared is
Gravure coat, gravure reverse coat, roll coat, Meyer bar coat, blade coat, knife coat, air knife coat, comma coat, slot die coat, slide die coat, dip coat, etc. It is applied to the metal foil current collector so as to have a thickness of 200 μm, preferably 50 to 150 μm.
【0024】活物質塗液を金属箔集電体に塗工した後分
散媒を除去するが、この分散媒の除去と同時かまたはそ
の後に、ドライヤー、電気炉等による加熱処理、また
は、紫外線ランプ、電子線照射装置、γ線照射装置等に
より電離放射線を照射し、粒子状バインダーと活物質ま
たは導電材の粒子表面との接着力を生じさせて活物質塗
膜を得ることができる。The dispersion medium is removed after the active material coating liquid has been applied to the metal foil current collector, and at the same time as or after the removal of the dispersion medium, a heat treatment using a dryer, an electric furnace or the like, or an ultraviolet lamp. It is possible to obtain an active material coating film by irradiating ionizing radiation with an electron beam irradiation device, a γ-ray irradiation device or the like to generate an adhesive force between the particulate binder and the particle surface of the active material or the conductive material.
【0025】さらに、塗膜の均質性を向上させるため
に、金属ロール、加熱ロール、シートプレス機等を用い
て、プレス処理を施すことによって本願発明の電極板を
得ることも好ましい。Further, in order to improve the homogeneity of the coating film, it is also preferable to obtain the electrode plate of the present invention by performing a press treatment using a metal roll, a heating roll, a sheet press machine or the like.
【0026】また、この電極板を用いて電池の組立て工
程に移る前に、電極板活物質塗膜中の水分を除去するた
めに、さらに加熱処理、減圧処理等を行うことも好まし
い。Further, before proceeding to a battery assembling process using this electrode plate, it is also preferable to further perform heat treatment, decompression treatment or the like in order to remove water in the electrode plate active material coating film.
【0027】得られた電極板により構成した2次電池に
は、リチウム塩を有機溶媒に溶かした非水電解液が用い
られる。A non-aqueous electrolytic solution prepared by dissolving a lithium salt in an organic solvent is used for the secondary battery constituted by the obtained electrode plate.
【0028】上記有機溶媒には、環状エステル類、鎖状
エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類等が用い
られ、具体的には、環状エステル類として、プロピレン
カーボネート、ブチレンカーボネート、γ‐ブチロラク
トン、ビニレンカーボネート、2メチル‐γ‐ブチロラ
クトン、アセチル‐γ‐ブチロラクトン、γ‐バレロラ
クトン等、また、鎖状エステル類として、ジメチルカー
ボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネー
ト、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト、メチルブチルカーボネート、メチルプロピルカーボ
ネート、エチルブチルカーボネート、エチルプロピルカ
ーボネート、ブチルプロピルカーボネート、プロピオン
酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢
酸アルキルエステル等、また、環状エーテル類として、
テトラヒドロフラン、アルキルテトラヒドロフラン、ジ
アルキルアルキルテトラヒドロフラン、アルコキシテト
ラヒドロフラン、ジアルコキシテトラヒドロフラン、
1,3‐ジオキソラン、アルキル‐1,3‐ジオキソラ
ン、1,4‐ジオキソラン等、また、鎖状エーテル類と
して、1,2‐ジメトキシエタン、1,2‐エトキシエ
タン、ジエチルエーテル、エチレングリコールジアルキ
ルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテ
ル、トリエチレングリコールジアルキルエーテル、テト
ラエチレングリコールジアルキルエーテル等が用いられ
る。As the organic solvent, cyclic esters, chain esters, cyclic ethers, chain ethers, etc. are used. Specifically, as the cyclic esters, propylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone are used. , Vinylene carbonate, 2 methyl-γ-butyrolactone, acetyl-γ-butyrolactone, γ-valerolactone, etc. As chain esters, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl ethyl carbonate, methyl butyl Carbonate, methyl propyl carbonate, ethyl butyl carbonate, ethyl propyl carbonate, butyl propyl carbonate, propionic acid alkyl ester, malonic acid dialkyl ester, acetic acid alkyl ester In addition, as cyclic ethers,
Tetrahydrofuran, alkyltetrahydrofuran, dialkylalkyltetrahydrofuran, alkoxytetrahydrofuran, dialkoxytetrahydrofuran,
1,3-dioxolane, alkyl-1,3-dioxolane, 1,4-dioxolane and the like, and as chain ethers, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-ethoxyethane, diethyl ether, ethylene glycol dialkyl ether , Diethylene glycol dialkyl ether, triethylene glycol dialkyl ether, tetraethylene glycol dialkyl ether and the like are used.
【0029】また上記リチウム塩には、LiClO4、
LiBF4、LiPF6、LiAsF6、LiCl、L
iBr等の無機リチウム塩、及びLiB(C
6H5)4、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO
2CF3)3、LiOSO2CF3、LiOSO2C2
F5、LiOSO2C3F7、LiOSO2C4F9、
LiOSO2C5F11、LiOSO2C8F13、L
iOSO2C7F15等の有機リチウム塩が用いられ
る。The lithium salt includes LiClO 4 ,
LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiCl, L
Inorganic lithium salts such as iBr, and LiB (C
6 H 5 ) 4 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiC (SO
2 CF 3) 3, LiOSO 2 CF 3, LiOSO 2 C 2
F 5, LiOSO 2 C 3 F 7, LiOSO 2 C 4 F 9,
LiOSO 2 C 5 F 11 , LiOSO 2 C 8 F 13 , L
An organolithium salt such as iOSO 2 C 7 F 15 is used.
【0030】[0030]
実施例1 以下に示す活物質、導電材及び粒子状バインダーを、ホ
モジナイザーにて回転数8000rpmで10分間攪
拌、分散し、正極及び負極活物質塗液を得た。なお、以
下に%とあるのは特に断らない限り重量基準である。 《正極活物質塗液》 粒子状バインダー:ポリメチルアクリレート微粒子、平均粒径約2μm (MP−1400、総研化学(株)製、軟化点90℃) 5% 正極活物質粉末: 平均粒径約10μmのLiCoO2粉末 85% 導電材粉末 : 平均粒径約3μmのグラファイト粉末 10% 分散媒 : イソプロピルアルコール 30% 《負極活物質塗液》 粒子状バインダー:ポリメチルアクリレート微粒子、平均粒径約2μm (MP−1400、総研化学(株)製、軟化点90℃) 10% 負極活物質粉末: 平均粒径約3μmのグラファイト粉末 90% 分散媒 : イソプロピルアルコール 50% 得られた正極活物質塗液、負極活物質塗液を、それぞれ
厚み20μmのアルミ箔、厚み10μmの銅箔からなる
集電体に、スロットダイコーターを用いて乾燥状態の厚
みが約100μmとなるようにそれぞれ両面に塗布した
後、120℃のオーブンで加熱させることによって分散
媒を除去すると同時に粒子状バインダーを軟化させるこ
とにより接着力を生じさせて各々正負電極板を得た。さ
らに、これをローラープレス機を用いて圧縮することに
より塗布した塗膜を均質化した。 実施例2 以下に示す活物質、導電材及び粒子状バインダーを、ホ
モジナイザーにて回転数8000rpmで10分間攪
拌、分散し、正極及び負極活物質塗液を得た。 《正極活物質塗液》 粒子状バインダー:合成例(1)に示した微粒子 5% 正極活物質粉末: 平均粒径約10μmのLiCoO2粉末 85% 導電材粉末 : 平均粒径約3μmのグラファイト粉末 10% 分散媒 : イソプロピルアルコール 30% 硬化触媒 : トリエチルアミン 0.1% 《負極活物質塗液》 粒子状バインダー:合成例(1)に示した微粒子 5% 負極活物質粉末: 平均粒径約3μmのグラファイト粉末 90% 分散媒 : イソプロピルアルコール 50% 硬化触媒 : トリエチルアミン 0.1% *合成例(1) メチルメタクリレート15%、ジビニルベンゼン2%、
グリシジルメタクリレート3%および純水79.5%
に、乳化剤としてソルビタン酸モノラウレート0.5%
を加え、ホモジナイザーにて回転数6000rpmで1
0分間攪拌し、純水中にモノマーを乳化させた。この乳
化液に、開始剤として過硫酸カリウム0.5%添加し、
60℃で8時間攪拌しながら重合させ、アクリル酸エス
テル系粒子を得た。得られた粒子を濾過し、十分に水洗
した後、乾燥させた。この粒子は表面にグリシジル基が
存在した。また、同粒子の平均粒径は約1μmであっ
た。Example 1 An active material, a conductive material and a particulate binder shown below were stirred and dispersed by a homogenizer at a rotation speed of 8000 rpm for 10 minutes to obtain a positive electrode and negative electrode active material coating liquid. In addition, unless otherwise specified, the following% is based on weight. << Cathode active material coating liquid >> Particulate binder: Polymethyl acrylate fine particles, average particle size of about 2 μm (MP-1400, Soken Chemical Co., Ltd., softening point 90 ° C.) 5% Cathode active material powder: average particle size of about 10 μm LiCoO 2 powder 85% Conductive material powder: Graphite powder with an average particle size of about 3 μm 10% Dispersion medium: Isopropyl alcohol 30% << Negative electrode active material coating liquid >> Particulate binder: Polymethyl acrylate fine particles, average particle size about 2 μm (MP -1400, Soken Chemical Co., Ltd., softening point 90 ° C.) 10% Negative electrode active material powder: Graphite powder with an average particle size of about 3 μm 90% Dispersion medium: Isopropyl alcohol 50% Obtained positive electrode active material coating liquid, negative electrode activity The material coating liquid is dried on a current collector made of aluminum foil with a thickness of 20 μm and copper foil with a thickness of 10 μm using a slot die coater. After applying to both sides so that the thickness of the state is about 100 μm, the dispersion medium is removed by heating in an oven at 120 ° C., and at the same time, the particulate binder is softened to generate an adhesive force and thereby each positive and negative electrode plate. Got Further, this was compressed using a roller press machine to homogenize the applied coating film. Example 2 An active material, a conductive material, and a particulate binder shown below were stirred and dispersed by a homogenizer at a rotation speed of 8000 rpm for 10 minutes to obtain a positive electrode and negative electrode active material coating liquid. << Cathode active material coating liquid >> Particulate binder: Fine particles shown in Synthesis Example (1) 5% Cathode active material powder: LiCoO 2 powder with an average particle size of about 10 μm 85% Conductive material powder: Graphite powder with an average particle size of about 3 μm 10% Dispersion medium: Isopropyl alcohol 30% Curing catalyst: Triethylamine 0.1% << Negative electrode active material coating liquid >> Particulate binder: Fine particles shown in Synthesis Example (1) 5% Negative electrode active material powder: Average particle size of about 3 μm Graphite powder 90% Dispersion medium: Isopropyl alcohol 50% Curing catalyst: Triethylamine 0.1% * Synthesis example (1) Methyl methacrylate 15%, Divinylbenzene 2%,
Glycidyl methacrylate 3% and pure water 79.5%
And 0.5% sorbitan acid monolaurate as an emulsifier
And add 1 with a homogenizer at a rotation speed of 6000 rpm.
The mixture was stirred for 0 minutes to emulsify the monomer in pure water. To this emulsion, 0.5% of potassium persulfate was added as an initiator,
Polymerization was carried out at 60 ° C. for 8 hours with stirring to obtain acrylic ester particles. The obtained particles were filtered, washed thoroughly with water, and then dried. The particles had glycidyl groups on the surface. The average particle size of the particles was about 1 μm.
【0031】このようにして得られた正極活物質塗液、
負極活物質塗液を、それぞれ厚み20μmのアルミ箔、
厚み10μmの銅箔からなる集電体に、スロットダイコ
ーターを用いて乾燥状態の厚みが約100μmとなるよ
うにそれぞれ両面に塗布した後、120℃のオーブンで
加熱させることによって分散媒を除去すると同時に粒子
状バインダーを熱硬化させることにより接着力を生じさ
せて各々正負電極板を得た。さらにこれをローラープレ
ス機を用いて圧縮することによって塗布した塗膜を均一
化した。 実施例3 以下に示す活物質、導電材及び粒子状バインダーを、ホ
モジナイザーにて回転数8000rpmで10分間攪
拌、分散し、正極及び負極活物質塗液を得た。 《正極活物質塗液》 粒子状バインダー:表面に不飽和二重結合を有する(メタ)アクリル酸エステ ル系粒子、平均粒径約5μm (「ミクロクリル」、東洋インキ製造(株)製) 5% 正極活物質粉末 :平均粒径約10μmのLiCoO2粉末 85% 導電材粉末 : 平均粒径約3μmのグラファイト粉末 10% 分散媒 : イソプロピルアルコール 30% 《負極活物質塗液》 粒子状バインダー:表面に不飽和二重結合を有する(メタ)アクリル酸エステ ル系粒子、平均粒径約5μm (「ミクロクリル」、東洋インキ製造(株)製)10% 負極活物質粉末 :平均粒径約3μmのグラファイト粉末 90% 分散媒 : イソプロピルアルコール 50% このようにして得られた正極活物質塗液、負極活物質塗
液を、それぞれ厚み20μmのアルミ箔、厚み10μm
の銅箔からなる集電体に、スロットダイコーターを用い
て乾燥状態の厚みが約100μmとなるようにそれぞれ
両面に塗布した後、120℃のオーブンで加熱すること
により分散媒を除去した。これらに電子線照射装置(キ
ュアトロン、日新ハイボルテージ(株)製)を用いて、
加速電圧200KVで、5Mradの電子線を両面から
照射し粒子状バインダーを反応硬化させることによって
接着力を生じさせ、各々正負電極板を得た。さらに、こ
れをローラープレス機を用いて圧縮することによって塗
布した塗膜を均質化した。 実施例4 以下に示す活物質、導電材及び粒子状バインダーを、ホ
モジナイザーにて回転数8000rpmで10分間攪
拌、分散し、正極及び負極活物質塗液を得た。 《正極活物質塗液》 粒子状バインダー:合成例(2)に示した微粒子 5% 正極活物質粉末: 平均粒径約10μmのLiCoO2粉末 85% 導電材粉末 : 平均粒径約3μmのグラファイト粉末 10% 分散媒 : イソプロピルアルコール 30% 硬化触媒 : トリエチルアミン 0.1% 《負極活物質塗液》 粒子状バインダー:合成例(2)に示した微粒子 5% 負極活物質粉末: 平均粒径約3μmのグラファイト粉末 90% 分散媒 : イソプロピルアルコール 50% 硬化触媒 : トリエチルアミン 0.1% *合成例(1) Macromolekuare Chemie. vol.181, p2517(1980) や、Po
lymer Journal, vol.17, p179(1985) や、Journal of C
oatings Tecnology,vol.60, No.776, p69(1988) や、表
面、vlo.25, No.2, p86(1987) や、特公平3−4231
2号公報に記載の方法にしたがって、下記の内層(コア
層)及び外郭層(シェル層)用モノマーを重合すること
により、2層構造の有機多層粒子を作製した。The positive electrode active material coating liquid thus obtained,
Apply the negative electrode active material coating liquid to an aluminum foil with a thickness of 20 μm,
A current collector made of a copper foil having a thickness of 10 μm was coated on both sides with a slot die coater so that the dry thickness was about 100 μm, and then heated in an oven at 120 ° C. to remove the dispersion medium. At the same time, an adhesive force was generated by thermosetting the particulate binder to obtain positive and negative electrode plates, respectively. Further, this was compressed using a roller press machine to make the applied coating uniform. Example 3 The active material, conductive material and particulate binder shown below were stirred and dispersed for 10 minutes at a rotation speed of 8000 rpm by a homogenizer to obtain a positive electrode and negative electrode active material coating liquid. << Cathode active material coating liquid >> Particulate binder: (meth) acrylic acid ester-based particles having unsaturated double bonds on the surface, average particle size of about 5 μm (“Microcryl”, manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) 5% Positive electrode active material powder: LiCoO 2 powder with an average particle diameter of about 10 μm 85% Conductive material powder: Graphite powder with an average particle diameter of about 3 μm 10% Dispersion medium: Isopropyl alcohol 30% << Negative electrode active material coating liquid >> Particulate binder: on the surface (Meth) acrylic acid ester-based particles having unsaturated double bonds, average particle size of about 5 μm (“Microcryl”, manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) 10% Negative electrode active material powder: Graphite powder of average particle size of about 3 μm 90% Dispersion medium: Isopropyl alcohol 50% The positive electrode active material coating liquid and the negative electrode active material coating liquid thus obtained were each made into an aluminum foil having a thickness of 20 μm, Thickness 10 μm
The current collector made of copper foil was coated on both sides with a slot die coater so that the dry thickness was about 100 μm, and the dispersion medium was removed by heating in an oven at 120 ° C. Using an electron beam irradiation device (Curetron, manufactured by Nissin High Voltage Co., Ltd.) for these
Adhesive force was generated by irradiating an electron beam of 5 Mrad from both sides with an accelerating voltage of 200 KV to react and cure the particulate binder to obtain positive and negative electrode plates. Further, the applied coating film was homogenized by compressing it using a roller press. Example 4 An active material, a conductive material, and a particulate binder shown below were stirred and dispersed by a homogenizer at a rotation speed of 8000 rpm for 10 minutes to obtain a positive electrode and negative electrode active material coating liquid. << Cathode active material coating liquid >> Particulate binder: Fine particles shown in Synthesis Example (2) 5% Cathode active material powder: LiCoO 2 powder with an average particle size of about 10 μm 85% Conductive material powder: Graphite powder with an average particle size of about 3 μm 10% Dispersion medium: Isopropyl alcohol 30% Curing catalyst: Triethylamine 0.1% << Negative electrode active material coating liquid >> Particulate binder: Fine particles shown in Synthesis Example (2) 5% Negative electrode active material powder: Average particle size of about 3 μm Graphite powder 90% Dispersion medium: Isopropyl alcohol 50% Curing catalyst: Triethylamine 0.1% * Synthesis example (1) Macromolekuare Chemie. Vol.181, p2517 (1980), Po
lymer Journal, vol.17, p179 (1985) and Journal of C
oatings Tecnology, vol.60, No.776, p69 (1988), surface, vlo.25, No.2, p86 (1987), and Japanese Patent Publication No. 3-4231
According to the method described in JP-A-2, the following inner layer (core layer) and outer layer (shell layer) monomers were polymerized to prepare an organic multilayer particle having a two-layer structure.
【0032】内層 : スチレン 20%、メチルメタ
クリレート 60%、ジビニルベンゼン20% 外郭層: メチルメタクリレート 100% 得られた粒子を濾過し十分に水洗した後、乾燥させた。
粒子の平均粒径は3μmであった。Inner layer: styrene 20%, methyl methacrylate 60%, divinylbenzene 20% Outer layer: methyl methacrylate 100% The obtained particles were filtered, washed thoroughly with water, and then dried.
The average particle size of the particles was 3 μm.
【0033】得られた正極活物質塗液、負極活物質塗液
を、それぞれ厚み20μmのアルミ箔、厚み10μmの
銅箔からなる集電体に、スロットダイコーターを用いて
乾燥厚みが約100μmとなるようにそれぞれ両面に塗
布した後、120℃のオーブンで加熱させることによっ
て分散媒を除去すると同時に粒子状バインダーを外郭層
を軟化させることによって接着力を生じさせ、各々正負
電極板を得た。さらに、これらをローラープレス機を用
いて圧縮することにより塗布した塗膜を均質化した。 比較例 平均粒径約10μmのLiCoO2粉末90重量部、グ
ラファイト粉末5重量部、ポリフッ化ビニリデン樹脂
(ネオフロンVDF、ダイキン工業(株)製)5重量部
及びN‐メチルピロリドン20重量部を、ホモジナイザ
ーにて回転数8000rpmで10分間攪拌、分散し、
正極活物質塗液を得た。また、黒鉛粉末90重量部、ポ
リフッ化ビニリデン樹脂(ネオフロンVDF、ダイキン
工業(株)製)10重量部及びN‐メチルピロリドン2
0重量部を、正極活物質塗液と同様の条件にて攪拌、分
散して負極活物質塗液を得た。The positive electrode active material coating liquid and the negative electrode active material coating liquid thus obtained were applied to a current collector made of an aluminum foil having a thickness of 20 μm and a copper foil having a thickness of 10 μm, respectively, to obtain a dry thickness of about 100 μm using a slot die coater. After being applied on both sides so as to be respectively, the dispersion medium was removed by heating in an oven at 120 ° C., and at the same time, an adhesive force was produced by softening the outer layer of the particulate binder to obtain positive and negative electrode plates. Further, these were compressed by using a roller press machine to homogenize the applied coating film. Comparative Example 90 parts by weight of LiCoO 2 powder having an average particle size of about 10 μm, 5 parts by weight of graphite powder, 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride resin (Neoflon VDF, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and 20 parts by weight of N-methylpyrrolidone were used as a homogenizer. At 8000 rpm for 10 minutes with stirring and dispersion,
A positive electrode active material coating liquid was obtained. Further, 90 parts by weight of graphite powder, 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride resin (Neotron VDF, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and N-methylpyrrolidone 2
0 part by weight was stirred and dispersed under the same conditions as the positive electrode active material coating liquid to obtain a negative electrode active material coating liquid.
【0034】得られた正極活物質塗液及び負極活物質塗
液を、それぞれ厚み20μmのアルミ箔及び厚み10μ
mの銅箔からなる集電体に、スロットダイコーターを用
いて乾燥厚みが約100μmとなるようにそれぞれ両面
に塗布した後、200℃のオーブンで乾燥させ、溶媒を
除去し、各々正負電極板を得た。この塗膜をローラープ
レス機を用いて圧縮することにより塗布した塗膜を均質
化した。The positive electrode active material coating liquid and the negative electrode active material coating liquid thus obtained were respectively applied to an aluminum foil having a thickness of 20 μm and a thickness of 10 μm.
m of the copper foil current collector using a slot die coater so that the dry thickness is about 100 μm, and then dried in an oven at 200 ° C. to remove the solvent and remove the positive and negative electrode plates. Got The applied coating was homogenized by compressing this coating using a roller press.
【0035】実施例1〜4及び比較例で作製したそれぞ
れの正負電極板間に、正負電極板より幅広の三次元空孔
構造(海綿状)を有するポリオレフィン系(ポリプロピ
レン、ポリエチレンまたはそれらの共重合体)の微多孔
性フィルムからなるセパレータを介して、渦巻き状に巻
回して、極板群を構成した。次に、この極板群を、負極
端子を兼ねる有底円筒状のステンレス容器内に挿入し、
AAサイズで定格容量500mAhの電池を組み立て
た。Between the positive and negative electrode plates prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example, a polyolefin-based (polypropylene, polyethylene or their co-weight) having a three-dimensional pore structure (sponge-like structure) wider than the positive and negative electrode plates. The electrode plate group was formed by spirally winding it through a separator made of a microporous film (combined). Next, this electrode plate group was inserted into a cylindrical stainless steel container having a bottom and also serving as a negative electrode terminal,
A battery having an AA size and a rated capacity of 500 mAh was assembled.
【0036】電解液としては、EC(エチレンカーボネ
ート):PC(プロピレンカーボネート):DME(ジ
メトキシエタン)を体積比1:1:2で混合して全量で
1リットルにし、この混合溶媒に支持塩として1モルの
LiPF6を溶解して電解液を調製し、この電解液の所
定量を上記の電池に注液した。As the electrolytic solution, EC (ethylene carbonate): PC (propylene carbonate): DME (dimethoxyethane) were mixed in a volume ratio of 1: 1: 2 to a total volume of 1 liter, and the mixed solvent was used as a supporting salt. 1 mol of LiPF 6 was dissolved to prepare an electrolytic solution, and a predetermined amount of this electrolytic solution was injected into the above battery.
【0037】電池特性の測定においては、25℃の温度
で、各20セルに対して、充放電測定装置により最大充
電電流密度1.0mA/cm2 の電流値で電池電圧が
4.3Vになるまで充電し、10分間休止した後同一電
流値で2.75Vになるまで放電し、その後10分間休
止して再び充電に戻るという充放電サイクルを100サ
イクル繰り返した。In the measurement of the battery characteristics, at a temperature of 25 ° C., with respect to each of 20 cells, the battery voltage becomes 4.3 V at a current value of a maximum charging current density of 1.0 mA / cm 2 by a charge / discharge measuring device. The charging / discharging cycle was repeated 100 times, in which the battery was charged for 10 minutes, was discharged for 10 minutes, was then discharged at the same current value until 2.75 V, and was then stopped for 10 minutes and returned to charging again.
【0038】図1は実施例1〜4および比較例で得た電
極板を用いた各20セルの電池の100サイクル充放電
終了時の平均的な充放電曲線を、実施例1の充放電容量
を100%として示している。図1からも明らかなよう
に、実施例1〜4で得た電極板を用いた電池の充放電曲
線は、比較例で得た電極板を用いた電池の充放電特性と
比較して、充放電直後からの電位の立ち上がりが小さ
く、すなわち分極が小さく、充放電容量比も、比較例の
60数%と比較して90%以上と大きい値を示した。FIG. 1 shows an average charge / discharge curve at the end of 100 cycles of charge / discharge of batteries of 20 cells using the electrode plates obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example. Is shown as 100%. As is clear from FIG. 1, the charging / discharging curves of the batteries using the electrode plates obtained in Examples 1 to 4 were compared with the charging / discharging characteristics of the batteries using the electrode plates obtained in Comparative Examples. The rise of the potential immediately after discharge was small, that is, the polarization was small, and the charge / discharge capacity ratio also showed a large value of 90% or more as compared with 60% of the comparative example.
【0039】図2は各サイクル数における容量維持率
を、各々初期容量の平均値を100%として、それに対
する維持率で示している。実施例1〜4で作製した電極
を用いて構成した電池では、100サイクル経過しても
容量維持率は80%以上であるのに対し、比較例で作製
した電極を用いて構成した電池では20〜30サイクル
を経過したあたりから容量が減少し始め、100サイク
ル経過した時点では60%を下回っている。FIG. 2 shows the capacity retention rate at each cycle number, with the average value of the initial capacity being 100%, as a maintenance rate against it. The batteries formed using the electrodes manufactured in Examples 1 to 4 have a capacity retention rate of 80% or more even after 100 cycles, whereas the batteries formed using the electrodes manufactured in Comparative Examples have a capacity maintenance ratio of 20% or more. The capacity begins to decrease after about 30 cycles have passed, and is below 60% at the time of 100 cycles.
【0040】図1および図2より明らかなように、本発
明により得られた電極板は、比較例の電極板と比較し充
放電時の分極が小さく、容量維持率の低下が少ない。As is apparent from FIGS. 1 and 2, the electrode plate obtained according to the present invention has less polarization during charge and discharge and less decrease in capacity retention rate as compared with the electrode plate of the comparative example.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の非水電解
液2次電池用電極板によれば、活物質、バインダーおよ
び分散媒を含んで成る電極用塗布液を金属箔集電体表面
に塗布して得られる塗膜が形成された非水電解液2次電
池用電極板において、前記塗膜が、前記バインダーとこ
のバインダーにより結着された活物質とを含むおこし状
の構造体を成すようにしたため、塗膜内部の導電性(電
子伝導性)の低下、充放電サイクル時の容量維持率の低
下を防止することができる。As described above in detail, according to the electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, an electrode coating liquid containing an active material, a binder and a dispersion medium is used as a metal foil current collector. In an electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery having a coating film obtained by coating the surface thereof, the coating film contains the binder and an active material bound by the binder. Therefore, it is possible to prevent a decrease in conductivity (electron conductivity) inside the coating film and a decrease in capacity retention rate during charge / discharge cycles.
【図1】実施例1〜4、比較例の電極板を用いた電池の
充放電曲線(平均)を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing charge / discharge curves (average) of batteries using the electrode plates of Examples 1 to 4 and Comparative Example.
【図2】実施例1〜4、比較例の電極板を用いた電池の
容量維持率(平均)を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a capacity retention rate (average) of batteries using the electrode plates of Examples 1 to 4 and Comparative Example.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土 屋 充 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 酒 井 茂 福島県いわき市常磐下船尾町杭出作23−6 古河電池株式会社いわき事業所内 (72)発明者 萬ヶ原 徹 福島県いわき市常磐下船尾町杭出作23−6 古河電池株式会社いわき事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mitsuru Tsuchiya 1-1-1, Tanikaga-cho, Shinjuku-ku, Tokyo Dai Nippon Printing Co., Ltd. Pile production 23-6 Furukawa Battery Co., Ltd. Iwaki Plant (72) Inventor Toru Mangahara Joban Shimo-Funao-cho, Iwaki City, Fukushima Prefecture 23-6 Furukawa Battery Co., Ltd. Iwaki Plant
Claims (7)
極用塗布液を金属箔集電体表面に塗布して形成された塗
膜を有する非水電解液2次電池用電極板において、 前記塗膜が前記バインダーとこのバインダーにより結着
された活物質とを含むおこし状の構造体を成すことを特
徴とする、非水電解液2次電池用電極板。1. An electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery, which has a coating film formed by coating a coating liquid for an electrode containing an active material, a binder and a dispersion medium on the surface of a metal foil current collector. An electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the film forms a wake-like structure containing the binder and the active material bound by the binder.
練して電極用塗布液を調製する工程、 前記粒状バインダーが粒子状に分散した状態で前記電極
用塗布液を金属箔集電体に塗布し塗膜を形成する工程、 前記塗膜に含まれる前記分散媒を除去する工程、および
前記除去工程と同時またはその後に、前記塗膜に対して
熱または電離放射線照射による処理を行う工程から成る
ことを特徴とする、非水電解液2次電池用電極板の製造
方法。2. A step of preparing an electrode coating solution by kneading an active material, a granular binder and a dispersion medium, wherein the electrode coating solution is applied to a metal foil current collector in a state where the granular binder is dispersed in a particulate form. A coating film forming step, a step of removing the dispersion medium contained in the coating film, and a step of subjecting the coating film to heat or ionizing radiation irradiation, simultaneously with or after the removing step. A method of manufacturing an electrode plate for a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising:
求項2に記載の方法。3. The method of claim 2, wherein the particulate binder is thermoplastic.
求項2に記載の方法。4. The method of claim 2, wherein the particulate binder is thermosetting.
ある、請求項2に記載の方法。5. The method of claim 2, wherein the particulate binder is ionizing radiation curable.
ル物質から構成される多層構造体である、請求項2に記
載の方法。6. The method of claim 2, wherein the particulate binder is a multilayer structure composed of a core material and a shell material.
μm、好ましくは約0.1〜50μmの粒径を有する、
請求項2に記載の方法。7. The granular binder is about 0.01-100.
μm, preferably about 0.1-50 μm,
The method according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6135793A JPH087881A (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Electrode plate for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6135793A JPH087881A (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Electrode plate for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087881A true JPH087881A (en) | 1996-01-12 |
Family
ID=15159965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6135793A Pending JPH087881A (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Electrode plate for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087881A (en) |
Cited By (12)
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-
1994
- 1994-06-17 JP JP6135793A patent/JPH087881A/en active Pending
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