JPH10106542A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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- JPH10106542A JPH10106542A JP8274181A JP27418196A JPH10106542A JP H10106542 A JPH10106542 A JP H10106542A JP 8274181 A JP8274181 A JP 8274181A JP 27418196 A JP27418196 A JP 27418196A JP H10106542 A JPH10106542 A JP H10106542A
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- montmorillonite
- secondary battery
- battery
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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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】本発明電池は、リチウムイオンを電気化学的に
吸蔵及び放出することが可能な炭素粉末と、結着剤とし
てのモンモリロナイトと、増粘剤の水溶液とを混合して
得たスラリーを、集電体に塗布し、乾燥して成る負極を
備える。 【効果】本発明電池は、炭素負極の結着剤としてモンモ
リロナイトが用いられているので、充放電サイクルを重
ねても炭素層が集電体から剥離しにくく、充放電サイク
ル特性に優れる。
吸蔵及び放出することが可能な炭素粉末と、結着剤とし
てのモンモリロナイトと、増粘剤の水溶液とを混合して
得たスラリーを、集電体に塗布し、乾燥して成る負極を
備える。 【効果】本発明電池は、炭素負極の結着剤としてモンモ
リロナイトが用いられているので、充放電サイクルを重
ねても炭素層が集電体から剥離しにくく、充放電サイク
ル特性に優れる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、リチウムイオンを
電気化学的に吸蔵及び放出することが可能な炭素粉末を
負極材料とするリチウム二次電池に係わり、詳しくは充
放電サイクル特性を改善することを目的とした、負極に
使用する結着剤の改良に関する。
電気化学的に吸蔵及び放出することが可能な炭素粉末を
負極材料とするリチウム二次電池に係わり、詳しくは充
放電サイクル特性を改善することを目的とした、負極に
使用する結着剤の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
リチウム二次電池の負極材料として、リチウムイオンを
電気化学的に吸蔵及び放出することが可能な黒鉛、コー
クス等の炭素材料が、（１）放電電位が平坦である、
（２）高容量である、（３）樹枝状の電析リチウムの成
長に因る内部短絡の虞れが無い、等の理由から注目され
ている。
リチウム二次電池の負極材料として、リチウムイオンを
電気化学的に吸蔵及び放出することが可能な黒鉛、コー
クス等の炭素材料が、（１）放電電位が平坦である、
（２）高容量である、（３）樹枝状の電析リチウムの成
長に因る内部短絡の虞れが無い、等の理由から注目され
ている。
【０００３】炭素材料を用いる負極（炭素負極）は、炭
素粉末と、結着剤と、増粘剤の水溶液とを混合して得た
スラリーを、集電体に塗布し、乾燥することにより作製
される。
素粉末と、結着剤と、増粘剤の水溶液とを混合して得た
スラリーを、集電体に塗布し、乾燥することにより作製
される。
【０００４】而して、従来は、結着剤として、スチレン
−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエン−アクリロニ
リルゴム（ＮＢＲ）等のゴム系重合体、ポリフッ化ビニ
リデン等のフッ素系重合体などが用いられていた（特開
平６−２１５７６１号公報参照）。
−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエン−アクリロニ
リルゴム（ＮＢＲ）等のゴム系重合体、ポリフッ化ビニ
リデン等のフッ素系重合体などが用いられていた（特開
平６−２１５７６１号公報参照）。
【０００５】しかしながら、従来の炭素負極を備えるリ
チウム二次電池には、充放電サイクルを繰り返すと、形
成した炭素層（負極合剤層）が集電体から剥離するた
め、電池容量が短サイクル裡に減少してしまうという課
題があった。
チウム二次電池には、充放電サイクルを繰り返すと、形
成した炭素層（負極合剤層）が集電体から剥離するた
め、電池容量が短サイクル裡に減少してしまうという課
題があった。
【０００６】本発明は、この課題を解決するべくなされ
たものであって、充放電サイクルを重ねても炭素層が集
電体から剥離しにくい、充放電サイクル特性に優れたリ
チウム二次電池を提供することを目的とする。
たものであって、充放電サイクルを重ねても炭素層が集
電体から剥離しにくい、充放電サイクル特性に優れたリ
チウム二次電池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係るリチウム二
次電池（本発明電池）は、リチウムイオンを電気化学的
に吸蔵及び放出することが可能な炭素粉末と、モンモリ
ロナイトと、増粘剤の水溶液とを混合して得たスラリー
を、集電体に塗布し、乾燥して成る負極を備える。
次電池（本発明電池）は、リチウムイオンを電気化学的
に吸蔵及び放出することが可能な炭素粉末と、モンモリ
ロナイトと、増粘剤の水溶液とを混合して得たスラリー
を、集電体に塗布し、乾燥して成る負極を備える。
【０００８】リチウムイオンを電気化学的に吸蔵及び放
出することが可能な炭素粉末としては、黒鉛、コーク
ス、有機物焼成体が例示される。
出することが可能な炭素粉末としては、黒鉛、コーク
ス、有機物焼成体が例示される。
【０００９】本発明においては結着剤として使用される
モンモリロナイトは、含水アルミニウムケイ酸塩の一種
であり、その理論組成はＡｌ2 Ｏ3 ・４ＳｉＯ2 ・ｎＨ
2 Ｏで示される。
モンモリロナイトは、含水アルミニウムケイ酸塩の一種
であり、その理論組成はＡｌ2 Ｏ3 ・４ＳｉＯ2 ・ｎＨ
2 Ｏで示される。
【００１０】本発明における増粘剤とは、塗布したスラ
リーが集電体から流れ落ちるのを防止するための剤であ
る。増粘剤としては、水溶性であって、増粘効果を有す
るものであれば特に制限されない。具体例としては、カ
ルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロー
ス（ＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰ
Ｃ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピ
ロリドン（ＰＶＰ）が挙げられる。
リーが集電体から流れ落ちるのを防止するための剤であ
る。増粘剤としては、水溶性であって、増粘効果を有す
るものであれば特に制限されない。具体例としては、カ
ルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロー
ス（ＭＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰ
Ｃ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピ
ロリドン（ＰＶＰ）が挙げられる。
【００１１】炭素粉末、モンモリロナイト及び増粘剤の
総量に対するモンモリロナイト及び増粘剤の総量の好適
な比率は、０．５〜５重量％であり、またモンモリロナ
イトと増粘剤（固形分）との好適な重量比は、１：１〜
１：４である。これらの比率又は重量比が上記各範囲を
外れると充放電サイクル特性が低下する傾向がある。
総量に対するモンモリロナイト及び増粘剤の総量の好適
な比率は、０．５〜５重量％であり、またモンモリロナ
イトと増粘剤（固形分）との好適な重量比は、１：１〜
１：４である。これらの比率又は重量比が上記各範囲を
外れると充放電サイクル特性が低下する傾向がある。
【００１２】本発明の最大の特徴は、炭素負極を備える
リチウム二次電池の負極集電体（銅箔など）と炭素層と
の良好な付着性を、特定の結着剤、すなわちモンモリロ
ナイトを用いることにより達成した点にある。それゆ
え、正極活物質、電解液など、電池を構成する他の部材
・要素については従来リチウム二次電池用として提案さ
れ、或いは実用されている種々のものを特に制限なく用
いることが可能である。
リチウム二次電池の負極集電体（銅箔など）と炭素層と
の良好な付着性を、特定の結着剤、すなわちモンモリロ
ナイトを用いることにより達成した点にある。それゆ
え、正極活物質、電解液など、電池を構成する他の部材
・要素については従来リチウム二次電池用として提案さ
れ、或いは実用されている種々のものを特に制限なく用
いることが可能である。
【００１３】正極活物質の具体例としては、ＬｉＣｏＯ
2 、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎＯ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、Ｌ
ｉＶＯ2 及びＬｉＮｂＯ2 が挙げられる。
2 、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭｎＯ2 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、Ｌ
ｉＶＯ2 及びＬｉＮｂＯ2 が挙げられる。
【００１４】また、電解液の具体例としては、エチレン
カーボネート、ビニレンカーボネート、プロピレンカー
ボネートなどの有機溶媒、又は、これらとジメチルカー
ボネート、ジエチルカーボネート、１，２−ジメトキシ
エタン、１，２−ジエトキシエタン、エトキシメトキシ
エタン等の低沸点溶媒との混合溶媒に、ＬｉＰＦ6 、Ｌ
ｉＣｌＯ4 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 などの溶質を０．７〜
１．５Ｍ（モル／リットル）溶かした溶液が挙げられ
る。固体電解質を用いることも可能である。
カーボネート、ビニレンカーボネート、プロピレンカー
ボネートなどの有機溶媒、又は、これらとジメチルカー
ボネート、ジエチルカーボネート、１，２−ジメトキシ
エタン、１，２−ジエトキシエタン、エトキシメトキシ
エタン等の低沸点溶媒との混合溶媒に、ＬｉＰＦ6 、Ｌ
ｉＣｌＯ4 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 などの溶質を０．７〜
１．５Ｍ（モル／リットル）溶かした溶液が挙げられ
る。固体電解質を用いることも可能である。
【００１５】本発明電池では、炭素負極の結着剤とし
て、従来のゴム系重合体やフッ素系重合体に代えて、モ
ンモリロナイトが用いられているので、炭素層が負極集
電体から剥離しにくい。このため、充放電サイクルを繰
り返した際の電池容量の減少が小さい。
て、従来のゴム系重合体やフッ素系重合体に代えて、モ
ンモリロナイトが用いられているので、炭素層が負極集
電体から剥離しにくい。このため、充放電サイクルを繰
り返した際の電池容量の減少が小さい。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
【００１７】（実施例１） 〔正極の作製〕正極活物質としてのコバルト酸リチウム
（ＬｉＣｏＯ2 ）と導電剤としての人造黒鉛とを重量比
９：１で混合し、この混合物９５重量部と、結着剤とし
てのポリフッ化ビニリデン５重量部のＮ−メチル−２−
ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合して、スラリーを調
製した。次いで、このスラリーを正極集電体としてのア
ルミニウム箔の両面にドクターブレード法により塗布
し、１５０°Ｃで２時間真空乾燥して、正極を作製し
た。
（ＬｉＣｏＯ2 ）と導電剤としての人造黒鉛とを重量比
９：１で混合し、この混合物９５重量部と、結着剤とし
てのポリフッ化ビニリデン５重量部のＮ−メチル−２−
ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合して、スラリーを調
製した。次いで、このスラリーを正極集電体としてのア
ルミニウム箔の両面にドクターブレード法により塗布
し、１５０°Ｃで２時間真空乾燥して、正極を作製し
た。
【００１８】〔負極の作製〕天然黒鉛塊（ｄ002 ＝３．
３５６Å；Ｌｃ＞１０００Å）に空気流を噴射して粉砕
（ジェット粉砕）し、黒鉛粉末を得た。この黒鉛粉末９
５重量部と、モンモリロナイト（クニミネ工業社製、商
品コード「ＫＵＮＩＰＩＡ−Ｆ」）１重量部及びカルボ
キシメチルセルロース４重量部を含有する４重量％水懸
濁液とを混合して、スラリーを調製した。次いで、この
スラリーを負極集電体としての銅箔の両面にドクターブ
レード法により塗布し、４００°Ｃで２時間真空乾燥し
て、負極を作製した。
３５６Å；Ｌｃ＞１０００Å）に空気流を噴射して粉砕
（ジェット粉砕）し、黒鉛粉末を得た。この黒鉛粉末９
５重量部と、モンモリロナイト（クニミネ工業社製、商
品コード「ＫＵＮＩＰＩＡ−Ｆ」）１重量部及びカルボ
キシメチルセルロース４重量部を含有する４重量％水懸
濁液とを混合して、スラリーを調製した。次いで、この
スラリーを負極集電体としての銅箔の両面にドクターブ
レード法により塗布し、４００°Ｃで２時間真空乾燥し
て、負極を作製した。
【００１９】〔電解液の調製〕エチレンカーボネートと
ジエチルカーボネートとの体積比１：１の混合溶媒に、
ＬｉＰＦ6 を１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶かして
電解液を調製した。
ジエチルカーボネートとの体積比１：１の混合溶媒に、
ＬｉＰＦ6 を１Ｍ（モル／リットル）の割合で溶かして
電解液を調製した。
【００２０】〔リチウム二次電池の組立〕上記の正極、
負極及び電解液を用いてＡＡサイズ（円筒型）の本発明
電池Ａを組み立てた。なお、セパレータとしては、リチ
ウムイオン透過性を有するポリプロピレン製の微多孔膜
を使用した。
負極及び電解液を用いてＡＡサイズ（円筒型）の本発明
電池Ａを組み立てた。なお、セパレータとしては、リチ
ウムイオン透過性を有するポリプロピレン製の微多孔膜
を使用した。
【００２１】（実施例２）負極の作製において、結着剤
分散液として、重量比１：２のモンモリロナイトとカル
ボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含有する４
重量％水懸濁液を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、本発明電池Ｂを組み立てた。
分散液として、重量比１：２のモンモリロナイトとカル
ボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含有する４
重量％水懸濁液を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、本発明電池Ｂを組み立てた。
【００２２】（実施例３）負極の作製において、結着剤
分散液として、重量比１：１のモンモリロナイトとカル
ボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含有する４
重量％水懸濁液を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、本発明電池Ｃを組み立てた。
分散液として、重量比１：１のモンモリロナイトとカル
ボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含有する４
重量％水懸濁液を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、本発明電池Ｃを組み立てた。
【００２３】（実施例４）負極の作製において、結着剤
分散液として、重量比１：８のモンモリロナイトとカル
ボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含有する４
重量％水懸濁液を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、本発明電池Ｄを組み立てた。
分散液として、重量比１：８のモンモリロナイトとカル
ボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含有する４
重量％水懸濁液を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、本発明電池Ｄを組み立てた。
【００２４】（実施例５）負極の作製において、結着剤
分散液として、重量比９：８のモンモリロナイトとカル
ボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含有する４
重量％水懸濁液を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、本発明電池Ｅを組み立てた。
分散液として、重量比９：８のモンモリロナイトとカル
ボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含有する４
重量％水懸濁液を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て、本発明電池Ｅを組み立てた。
【００２５】（実施例６）負極の作製において、黒鉛粉
末９９．９重量部と、重量比１：４のモンモリロナイト
とカルボキシメチルセルロースとを総量で０．１重量部
含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は実施
例１と同様にして、本発明電池Ｆを組み立てた。
末９９．９重量部と、重量比１：４のモンモリロナイト
とカルボキシメチルセルロースとを総量で０．１重量部
含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は実施
例１と同様にして、本発明電池Ｆを組み立てた。
【００２６】（実施例７）負極の作製において、黒鉛粉
末９９．５重量部と、重量比１：４のモンモリロナイト
とカルボキシメチルセルロースとを総量で０．５重量部
含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は実施
例１と同様にして、本発明電池Ｇを組み立てた。
末９９．５重量部と、重量比１：４のモンモリロナイト
とカルボキシメチルセルロースとを総量で０．５重量部
含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は実施
例１と同様にして、本発明電池Ｇを組み立てた。
【００２７】（実施例８）負極の作製において、黒鉛粉
末９７重量部と、重量比１：４のモンモリロナイトとカ
ルボキシメチルセルロースとを総量で３重量部含有する
４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は実施例１と同
様にして、本発明電池Ｈを組み立てた。
末９７重量部と、重量比１：４のモンモリロナイトとカ
ルボキシメチルセルロースとを総量で３重量部含有する
４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は実施例１と同
様にして、本発明電池Ｈを組み立てた。
【００２８】（実施例９）負極の作製において、黒鉛粉
末９３重量部と、重量比１：４のモンモリロナイトとカ
ルボキシメチルセルロースとを総量で７重量部含有する
４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は実施例１と同
様にして、本発明電池Ｉを組み立てた。
末９３重量部と、重量比１：４のモンモリロナイトとカ
ルボキシメチルセルロースとを総量で７重量部含有する
４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は実施例１と同
様にして、本発明電池Ｉを組み立てた。
【００２９】（比較例１）負極の作製において、結着剤
分散液として、重量比１：４のスチレン−ブタジエンゴ
ムとカルボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含
有する４重量％水懸濁液を用いたこと、及び、真空乾燥
温度を１５０°Ｃに変えたこと以外は実施例１と同様に
して、比較電池Ｊを組み立てた。
分散液として、重量比１：４のスチレン−ブタジエンゴ
ムとカルボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含
有する４重量％水懸濁液を用いたこと、及び、真空乾燥
温度を１５０°Ｃに変えたこと以外は実施例１と同様に
して、比較電池Ｊを組み立てた。
【００３０】（比較例２）負極の作製において、結着剤
分散液として、重量比１：２のスチレン−ブタジエンゴ
ムとカルボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含
有する４重量％水懸濁液を用いたこと、及び、真空乾燥
温度を１５０°Ｃに変えたこと以外は実施例１と同様に
して、比較電池Ｋを組み立てた。
分散液として、重量比１：２のスチレン−ブタジエンゴ
ムとカルボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含
有する４重量％水懸濁液を用いたこと、及び、真空乾燥
温度を１５０°Ｃに変えたこと以外は実施例１と同様に
して、比較電池Ｋを組み立てた。
【００３１】（比較例３）負極の作製において、結着剤
分散液として、重量比１：１のスチレン−ブタジエンゴ
ムとカルボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含
有する４重量％水懸濁液を用いたこと、及び、真空乾燥
温度を１５０°Ｃに変えたこと以外は実施例１と同様に
して、比較電池Ｌを組み立てた。
分散液として、重量比１：１のスチレン−ブタジエンゴ
ムとカルボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含
有する４重量％水懸濁液を用いたこと、及び、真空乾燥
温度を１５０°Ｃに変えたこと以外は実施例１と同様に
して、比較電池Ｌを組み立てた。
【００３２】（比較例４）負極の作製において、結着剤
分散液として、重量比１：８のスチレン−ブタジエンゴ
ムとカルボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含
有する４重量％水懸濁液を用いたこと、及び、真空乾燥
温度を１５０°Ｃに変えたこと以外は実施例１と同様に
して、比較電池Ｍを組み立てた。
分散液として、重量比１：８のスチレン−ブタジエンゴ
ムとカルボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含
有する４重量％水懸濁液を用いたこと、及び、真空乾燥
温度を１５０°Ｃに変えたこと以外は実施例１と同様に
して、比較電池Ｍを組み立てた。
【００３３】（比較例５）負極の作製において、結着剤
分散液として、重量比９：８のスチレン−ブタジエンゴ
ムとカルボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含
有する４重量％水懸濁液を用いたこと、及び、真空乾燥
温度を１５０°Ｃに変えたこと以外は実施例１と同様に
して、比較電池Ｎを組み立てた。
分散液として、重量比９：８のスチレン−ブタジエンゴ
ムとカルボキシメチルセルロースとを総量で５重量部含
有する４重量％水懸濁液を用いたこと、及び、真空乾燥
温度を１５０°Ｃに変えたこと以外は実施例１と同様に
して、比較電池Ｎを組み立てた。
【００３４】（比較例６）負極の作製において、黒鉛粉
末９９．９重量部と、重量比１：４のスチレン−ブタジ
エンゴムとカルボキシメチルセルロースとを総量で０．
１重量部含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以
外は比較例１と同様にして、比較電池Ｏを組み立てた。
末９９．９重量部と、重量比１：４のスチレン−ブタジ
エンゴムとカルボキシメチルセルロースとを総量で０．
１重量部含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以
外は比較例１と同様にして、比較電池Ｏを組み立てた。
【００３５】（比較例７）負極の作製において、黒鉛粉
末９９．５重量部と、重量比１：４のスチレン−ブタジ
エンゴムとカルボキシメチルセルロースとを総量で０．
５重量部含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以
外は比較例１と同様にして、比較電池Ｐを組み立てた。
末９９．５重量部と、重量比１：４のスチレン−ブタジ
エンゴムとカルボキシメチルセルロースとを総量で０．
５重量部含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以
外は比較例１と同様にして、比較電池Ｐを組み立てた。
【００３６】（比較例８）負極の作製において、黒鉛粉
末９７重量部と、重量比１：４のスチレン−ブタジエン
ゴムとカルボキシメチルセルロースとを総量で３重量部
含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は比較
例１と同様にして、比較電池Ｑを組み立てた。
末９７重量部と、重量比１：４のスチレン−ブタジエン
ゴムとカルボキシメチルセルロースとを総量で３重量部
含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は比較
例１と同様にして、比較電池Ｑを組み立てた。
【００３７】（比較例９）負極の作製において、黒鉛粉
末９３重量部と、重量比１：４のスチレン−ブタジエン
ゴムとカルボキシメチルセルロースとを総量で７重量部
含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は比較
例１と同様にして、比較電池Ｒを組み立てた。
末９３重量部と、重量比１：４のスチレン−ブタジエン
ゴムとカルボキシメチルセルロースとを総量で７重量部
含有する４重量％水懸濁液とを混合したこと以外は比較
例１と同様にして、比較電池Ｒを組み立てた。
【００３８】本発明電池Ａ〜Ｉ及び比較電池Ｊ〜Ｒの結
着剤とカルボキシメチルセルロース（増粘剤）の重量
比、並びに、炭素粉末、結着剤及び増粘剤の総量に対す
るモンモリロナイト及び増粘剤の総量の比率（重量％）
を、表１及び表２に示す。
着剤とカルボキシメチルセルロース（増粘剤）の重量
比、並びに、炭素粉末、結着剤及び増粘剤の総量に対す
るモンモリロナイト及び増粘剤の総量の比率（重量％）
を、表１及び表２に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】〈充放電サイクル特性〉本発明電池Ａ〜Ｉ
及び比較電池Ｊ〜Ｒについて、２００ｍＡで４．１Ｖま
で充電した後、２００ｍＡで２．７５Ｖまで放電する工
程を１サイクルとする充放電サイクル試験を行い、各電
池の充放電サイクル特性を調べた。充放電サイクル特性
は、５００サイクルまでの１サイクル当たりの容量劣化
率（％／サイクル）〔容量劣化率＝｛（１サイクル目の
電池容量−５００サイクル目の電池容量）／１サイクル
目の電池容量｝×１００÷５００〕で評価した。結果を
先の表１及び表２に示す。
及び比較電池Ｊ〜Ｒについて、２００ｍＡで４．１Ｖま
で充電した後、２００ｍＡで２．７５Ｖまで放電する工
程を１サイクルとする充放電サイクル試験を行い、各電
池の充放電サイクル特性を調べた。充放電サイクル特性
は、５００サイクルまでの１サイクル当たりの容量劣化
率（％／サイクル）〔容量劣化率＝｛（１サイクル目の
電池容量−５００サイクル目の電池容量）／１サイクル
目の電池容量｝×１００÷５００〕で評価した。結果を
先の表１及び表２に示す。
【００４２】〈剥離強度〉本発明電池Ａ〜Ｉ及び比較電
池Ｊ〜Ｒに使用した負極について、炭素層の剥離強度を
測定した。負極の炭素層の表面に０．５ｃｍ角の紐付き
両面接着テープを貼着し、バネ秤のフックに両面接着テ
ープの紐を結び付けた後、バネ秤を引っ張り、炭素層が
両面接着テープとともに銅箔から剥離し始めたときの引
張荷重（ｋｇ／ｃｍ2 ）を求め、剥離強度とした。結果
を先の表１及び表２に示す。
池Ｊ〜Ｒに使用した負極について、炭素層の剥離強度を
測定した。負極の炭素層の表面に０．５ｃｍ角の紐付き
両面接着テープを貼着し、バネ秤のフックに両面接着テ
ープの紐を結び付けた後、バネ秤を引っ張り、炭素層が
両面接着テープとともに銅箔から剥離し始めたときの引
張荷重（ｋｇ／ｃｍ2 ）を求め、剥離強度とした。結果
を先の表１及び表２に示す。
【００４３】表１に示すように、本発明電池Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅは、それぞれ比較電池Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎに
比べて、剥離強度が大きく、容量劣化率が小さい。ま
た、本発明電池Ａ〜Ｅの中でも、本発明電池Ａ，Ｂ，Ｃ
の容量劣化率が特に小さい。この事実から、モンモリロ
ナイトとカルボキシメチルセルロースの重量比は１：１
〜１：４とすることが好ましいことが分かる。
Ｃ，Ｄ，Ｅは、それぞれ比較電池Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎに
比べて、剥離強度が大きく、容量劣化率が小さい。ま
た、本発明電池Ａ〜Ｅの中でも、本発明電池Ａ，Ｂ，Ｃ
の容量劣化率が特に小さい。この事実から、モンモリロ
ナイトとカルボキシメチルセルロースの重量比は１：１
〜１：４とすることが好ましいことが分かる。
【００４４】表２に示すように、本発明電池Ｆ〜Ｉ及び
Ａの中でも、本発明電池Ｇ，Ｈ，Ａの容量劣化率が特に
小さい。この事実から、黒鉛粉末、モンモリロナイト及
びカルボキシメチルセルロースの総量に対するモンモリ
ロナイト及びカルボキシメチルセルロースの総量の比率
は、０．５〜５重量％とすることが好ましいことが分か
る。
Ａの中でも、本発明電池Ｇ，Ｈ，Ａの容量劣化率が特に
小さい。この事実から、黒鉛粉末、モンモリロナイト及
びカルボキシメチルセルロースの総量に対するモンモリ
ロナイト及びカルボキシメチルセルロースの総量の比率
は、０．５〜５重量％とすることが好ましいことが分か
る。
【００４５】上記の実施例では、本発明を円筒型電池に
適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は電池形
状に特に制限はなく、扁平型、角型など、他の種々の形
状の非水系一次電池又は非水系二次電池に適用し得るも
のである。
適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は電池形
状に特に制限はなく、扁平型、角型など、他の種々の形
状の非水系一次電池又は非水系二次電池に適用し得るも
のである。
【００４６】また、上記の実施例では、増粘剤としてカ
ルボキシメチルセルロースを用いたが、先に挙げた他の
増粘剤を使用した場合にも、上記と同様の結果が得られ
ることを確認した。
ルボキシメチルセルロースを用いたが、先に挙げた他の
増粘剤を使用した場合にも、上記と同様の結果が得られ
ることを確認した。
【００４７】
【発明の効果】本発明電池は、炭素負極の結着剤として
モンモリロナイトが用いられているので、充放電サイク
ルを重ねても炭素層が集電体から剥離しにくく、充放電
サイクル特性に優れる。
モンモリロナイトが用いられているので、充放電サイク
ルを重ねても炭素層が集電体から剥離しにくく、充放電
サイクル特性に優れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 幹也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 能間 俊之 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】リチウムイオンを電気化学的に吸蔵及び放
出することが可能な炭素粉末と、モンモリロナイトと、
増粘剤の水溶液とを混合して得たスラリーを、集電体に
塗布し、乾燥して成る負極を備えるリチウム二次電池。 - 【請求項２】増粘剤がカルボキシメチルセルロース、メ
チルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリ
ビニルアルコール又はポリビニルピロリドンである請求
項１記載のリチウム二次電池。 - 【請求項３】炭素粉末、モンモリロナイト及び増粘剤の
総量に対するモンモリロナイト及び増粘剤の総量の比率
が、０．５〜５重量％である請求項１又は２記載のリチ
ウム二次電池。 - 【請求項４】スラリー中のモンモリロナイトと増粘剤と
の重量比が１：１〜１：４である請求項１〜３のいずれ
かに記載のリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8274181A JPH10106542A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8274181A JPH10106542A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | リチウム二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10106542A true JPH10106542A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17538177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8274181A Pending JPH10106542A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10106542A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100591615B1 (ko) * | 2000-03-21 | 2006-06-20 | 에스케이씨 주식회사 | 리튬 2차 전지 |
| JP2008071757A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-27 | Lg Chem Ltd | 粘土鉱物を含む電極合剤及びこれを用いた電気化学セル |
| CN102290574A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 丰田自动车株式会社 | 负电极材料及其制造方法 |
| JP2012146477A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | Hitachi Ltd | 非水電解液電池 |
| JP2013020967A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池用電極、その製造方法及びそれを採用したリチウム二次電池 |
| JP2013134896A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 負極用合剤、リチウムイオン二次電池用負極、およびリチウムイオン二次電池 |
| US8603674B2 (en) | 2009-12-24 | 2013-12-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Composition for electrode of nonaqueous electrolyte secondary battery, electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery using the same and nonaqueous electrolyte secondary battery |
| KR20210015499A (ko) * | 2019-08-02 | 2021-02-10 | 주식회사 엘지화학 | 양극 접착력 개선용 바인더, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 및 상기 양극을 포함하는 리튬 이차전지 |
| WO2022130749A1 (ja) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 正極スラリーの製造方法及び正極の製造方法 |
| US11539048B2 (en) | 2018-10-01 | 2022-12-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Negative electrode, battery, and method of producing negative electrode |
| US11735714B2 (en) | 2017-11-06 | 2023-08-22 | Lg Energy Solution, Ltd. | Negative electrode slurry composition for lithium secondary battery, and method for preparing the same |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP8274181A patent/JPH10106542A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100591615B1 (ko) * | 2000-03-21 | 2006-06-20 | 에스케이씨 주식회사 | 리튬 2차 전지 |
| JP2008071757A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-27 | Lg Chem Ltd | 粘土鉱物を含む電極合剤及びこれを用いた電気化学セル |
| KR100927246B1 (ko) | 2006-09-11 | 2009-11-16 | 주식회사 엘지화학 | 점토 광물을 포함하고 있는 전극 합제 및 이를 사용한전기화학 셀 |
| US8603674B2 (en) | 2009-12-24 | 2013-12-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Composition for electrode of nonaqueous electrolyte secondary battery, electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery using the same and nonaqueous electrolyte secondary battery |
| CN102290574A (zh) * | 2010-06-18 | 2011-12-21 | 丰田自动车株式会社 | 负电极材料及其制造方法 |
| US8568612B2 (en) | 2010-06-18 | 2013-10-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Negative electrode material and method of manufacture thereof |
| JP2012004021A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Toyota Motor Corp | 負極材料およびその製造方法 |
| JP2012146477A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | Hitachi Ltd | 非水電解液電池 |
| JP2013020967A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池用電極、その製造方法及びそれを採用したリチウム二次電池 |
| JP2013134896A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 負極用合剤、リチウムイオン二次電池用負極、およびリチウムイオン二次電池 |
| US11735714B2 (en) | 2017-11-06 | 2023-08-22 | Lg Energy Solution, Ltd. | Negative electrode slurry composition for lithium secondary battery, and method for preparing the same |
| US11539048B2 (en) | 2018-10-01 | 2022-12-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Negative electrode, battery, and method of producing negative electrode |
| KR20210015499A (ko) * | 2019-08-02 | 2021-02-10 | 주식회사 엘지화학 | 양극 접착력 개선용 바인더, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 및 상기 양극을 포함하는 리튬 이차전지 |
| WO2022130749A1 (ja) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 正極スラリーの製造方法及び正極の製造方法 |
| JPWO2022130749A1 (ja) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 |
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