JP2010098186A - 電気化学素子用電極の製造方法および電気化学素子 - Google Patents
電気化学素子用電極の製造方法および電気化学素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010098186A JP2010098186A JP2008269008A JP2008269008A JP2010098186A JP 2010098186 A JP2010098186 A JP 2010098186A JP 2008269008 A JP2008269008 A JP 2008269008A JP 2008269008 A JP2008269008 A JP 2008269008A JP 2010098186 A JP2010098186 A JP 2010098186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- active material
- current collector
- electrode active
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 100
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 43
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 28
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 claims description 20
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 claims description 16
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 13
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 12
- 238000010792 warming Methods 0.000 abstract 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 84
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 78
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 70
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 42
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 description 31
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 16
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 16
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 16
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 13
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 10
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 9
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 8
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 8
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 8
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 8
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 8
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 7
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 6
- 229920003026 Acene Polymers 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 4
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 239000002931 mesocarbon microbead Substances 0.000 description 4
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 1H-imidazole Chemical compound C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 3
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical class C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021387 carbon allotrope Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 2
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 2
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 2
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 2
- 239000002180 crystalline carbon material Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009503 electrostatic coating Methods 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 2
- 239000011361 granulated particle Substances 0.000 description 2
- LNMQRPPRQDGUDR-UHFFFAOYSA-N hexyl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCCOC(=O)C=C LNMQRPPRQDGUDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 2
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 239000001254 oxidized starch Substances 0.000 description 2
- 235000013808 oxidized starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- DWLPJPXCLGSLTI-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetraethylimidazol-1-ium Chemical compound CCC1=C[N+](CC)=C(CC)N1CC DWLPJPXCLGSLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNSADNILRQYBAB-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4-tetramethylimidazol-1-ium Chemical compound CC1=C[N+](C)=C(C)N1C DNSADNILRQYBAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBFXJIZCJIYABX-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triethylimidazol-1-ium Chemical compound CCC=1N(CC)C=C[N+]=1CC SBFXJIZCJIYABX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCUGPPHNMASOTE-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trimethylimidazol-1-ium Chemical compound CC=1N(C)C=C[N+]=1C KCUGPPHNMASOTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QDPVQXDWEFGUTM-UHFFFAOYSA-N 1,2,5-triethyl-3,4-dimethylimidazol-1-ium Chemical compound C[N+]1=C(N(C(=C1C)CC)CC)CC QDPVQXDWEFGUTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLJSMWDFUFADIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-diethylimidazol-1-ium Chemical compound CCN1C=C[N+](CC)=C1 XLJSMWDFUFADIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 1
- IRGDPGYNHSIIJJ-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-2,3-dimethylimidazol-3-ium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1C IRGDPGYNHSIIJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1 NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CIPYSOLXHSHPOP-UHFFFAOYSA-N 2,4-diethyl-1,3-dimethylimidazol-1-ium Chemical compound CCC1=C[N+](C)=C(CC)N1C CIPYSOLXHSHPOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXFHNKYFIVWAAT-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-1,3-dimethylimidazol-1-ium Chemical compound CCC=1N(C)C=C[N+]=1C OXFHNKYFIVWAAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WDQMWEYDKDCEHT-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C(C)=C WDQMWEYDKDCEHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUMACXVDVNRZJZ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)COC(=O)C(C)=C RUMACXVDVNRZJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)COC(=O)C=C CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJAGSPQHXOIEQX-UHFFFAOYSA-N 3,4-diethyl-1,2-dimethylimidazol-1-ium Chemical compound CCC1=C[N+](C)=C(C)N1CC IJAGSPQHXOIEQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QUSYACZRJGCQTH-UHFFFAOYSA-N 3,4-dimethyl-1-propan-2-ylimidazol-1-ium Chemical compound CC(C)[N+]=1C=C(C)N(C)C=1 QUSYACZRJGCQTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULYIFEQRRINMJQ-UHFFFAOYSA-N 3-methylbutyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)CCOC(=O)C(C)=C ULYIFEQRRINMJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVYGIPWYVVJFRW-UHFFFAOYSA-N 3-methylbutyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)CCOC(=O)C=C ZVYGIPWYVVJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTHZUSWLNCPZLX-UHFFFAOYSA-N 6-fluoro-3-methyl-2h-indazole Chemical compound FC1=CC=C2C(C)=NNC2=C1 JTHZUSWLNCPZLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- COCLLEMEIJQBAG-UHFFFAOYSA-N 8-methylnonyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)CCCCCCCOC(=O)C(C)=C COCLLEMEIJQBAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016467 AlCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910017008 AsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- AURFARRAZDVVCG-UHFFFAOYSA-N CN1C=[N+](C)C=C1.C1=CN=CN1 Chemical compound CN1C=[N+](C)C=C1.C1=CN=CN1 AURFARRAZDVVCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014689 LiMnO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-O Methylammonium ion Chemical compound [NH3+]C BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- GSBKRFGXEJLVMI-UHFFFAOYSA-N Nervonyl carnitine Chemical compound CCC[N+](C)(C)C GSBKRFGXEJLVMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018286 SbF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- RBECNRCKEQGFRU-UHFFFAOYSA-N diethyl(dimethyl)phosphanium Chemical group CC[P+](C)(C)CC RBECNRCKEQGFRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical class C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000007610 electrostatic coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YOMFVLRTMZWACQ-UHFFFAOYSA-N ethyltrimethylammonium Chemical compound CC[N+](C)(C)C YOMFVLRTMZWACQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- LNCPIMCVTKXXOY-UHFFFAOYSA-N hexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCOC(=O)C(C)=C LNCPIMCVTKXXOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- PBOSTUDLECTMNL-UHFFFAOYSA-N lauryl acrylate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)C=C PBOSTUDLECTMNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 238000007909 melt granulation Methods 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920003145 methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229940117841 methacrylic acid copolymer Drugs 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 229910021470 non-graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- MDYPDLBFDATSCF-UHFFFAOYSA-N nonyl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCOC(=O)C=C MDYPDLBFDATSCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMZGPNHSPWNGEP-UHFFFAOYSA-N octadecyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)C(C)=C HMZGPNHSPWNGEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NZIDBRBFGPQCRY-UHFFFAOYSA-N octyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCOC(=O)C(C)=C NZIDBRBFGPQCRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- GYDSPAVLTMAXHT-UHFFFAOYSA-N pentyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCOC(=O)C(C)=C GYDSPAVLTMAXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULDDEWDFUNBUCM-UHFFFAOYSA-N pentyl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCOC(=O)C=C ULDDEWDFUNBUCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MAWGOOFLSANXTG-UHFFFAOYSA-N phosphane tetramethylphosphanium Chemical group P.C[P+](C)(C)C MAWGOOFLSANXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005496 phosphonium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- BOQSSGDQNWEFSX-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)OC(=O)C(C)=C BOQSSGDQNWEFSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYBIZMNPXTXVMV-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)OC(=O)C=C LYBIZMNPXTXVMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHARPDSAXCBDDR-UHFFFAOYSA-N propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCOC(=O)C(C)=C NHARPDSAXCBDDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNXMTCDJUBJHQJ-UHFFFAOYSA-N propyl prop-2-enoate Chemical compound CCCOC(=O)C=C PNXMTCDJUBJHQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical class O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJMYWORNLPSJQO-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(C)(C)C SJMYWORNLPSJQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJQWBACJIAKDTJ-UHFFFAOYSA-N tetrabutylphosphanium Chemical group CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC BJQWBACJIAKDTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N tetraethylammonium Chemical compound CC[N+](CC)(CC)CC CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZWHXXNVLACKBV-UHFFFAOYSA-N tetraethylphosphanium Chemical group CC[P+](CC)(CC)CC SZWHXXNVLACKBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XKFPGUWSSPXXMF-UHFFFAOYSA-N tributyl(methyl)phosphanium Chemical group CCCC[P+](C)(CCCC)CCCC XKFPGUWSSPXXMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEROTHRUZYBWCY-UHFFFAOYSA-N tridecyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCOC(=O)C(C)=C KEROTHRUZYBWCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SEACXNRNJAXIBM-UHFFFAOYSA-N triethyl(methyl)azanium Chemical compound CC[N+](C)(CC)CC SEACXNRNJAXIBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TZWFFXFQARPFJN-UHFFFAOYSA-N triethyl(methyl)phosphanium Chemical group CC[P+](C)(CC)CC TZWFFXFQARPFJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
【解決手段】集電体を加温処理する工程、電極活物質、導電剤および結着剤を含んでなる電極組成物からなる電極活物質層を集電体上に形成する工程とを有する電気化学素子用電極の製造方法。
【選択図】なし
Description
さらに、本発明によれば、前記電気化学素子用電極を備えてなる電気化学素子が提供される。
本発明に用いる集電体の材料は、例えば、金属、炭素、導電性高分子などを用いることができ、好適には金属が用いられる。集電体用金属としては、通常、アルミニウム、白金、ニッケル、タンタル、チタン、ステンレス鋼、銅、その他の合金等が使用される。これらの中で導電性、耐電圧性の面から銅、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用するのが好ましい。
本発明において用いる集電体は、導電性接着剤層を有することが好ましい。導電性接着剤層を有することにより、得られる電気化学素子用電極の電極強度を高くしたり、電子移動抵抗(内部抵抗)を低減することが(=内部抵抗を低減)可能となる。
導電性接着剤層は、導電性物質、必要に応じ結着剤や分散剤を、水または有機溶媒中で混合、混練等することにより得られる導電性接着剤組成物を、集電体に塗布、乾燥して得ることができる。
本発明の製造方法では、集電体を加温処理する工程を有する。集電体を加温処理する方法は、特に制限されず、具体的には、加熱ロールに集電体を接触させて加温する方法、集電体を熱風により加温する方法、集電体を加熱ヒーターにより加温する方法などがある。
本発明に用いる電極活物質は、電気化学素子用電極内で電子の受け渡しをする物質である。電極活物質には主としてリチウムイオン二次電池用活物質、電気二重層キャパシタ用活物質やリチウムイオンキャパシタ用活物質がある。
本発明に用いる導電剤は、導電性を有し、電気二重層を形成し得る細孔を有さない粒子状の炭素の同素体からなり、具体的には、ファーネスブラック、アセチレンブラック、及びケッチェンブラック(アクゾノーベル ケミカルズ ベスローテン フェンノートシャップ社の登録商標)などの導電性カーボンブラックが挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラックおよびファーネスブラックが好ましい。
本発明に用いる結着剤は、電極活物質、導電剤および分散剤を相互に結着させることができる化合物であれば特に制限はない。好適な結着剤は、溶媒に分散する性質のある分散型結着剤である。分散型結着剤として、例えば、フッ素系重合体、ジエン系重合体、アクリレート系重合体、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン系重合体等の高分子化合物が挙げられ、フッ素系重合体、ジエン系重合体又はアクリレート系重合体が好ましく、ジエン系重合体又はアクリレート系重合体が、耐電圧を高くでき、かつ電気化学素子のエネルギー密度を高くすることができる点でより好ましい。
本発明に用いる電極活物質層は、(1)必須成分として電極活物質、導電剤および結着剤を含み、必要に応じ添加される分散剤とを、混合して得られる混合粉体(電極組成物)を集電体に粉体塗装する方法、(2)必須成分として電極活物質、導電剤および結着剤を含み、必要に応じ添加される分散剤とを、混練し、造粒することにより得られる複合粒子(電極組成物)を集電体に粉体塗装する方法、(3)必須成分として電極活物質、導電剤および結着剤を含み、必要に応じ添加される分散剤とを、混練し、造粒することにより得られる複合粒子(電極組成物)を集電体に静電塗装する方法などが挙げられるが、生産性と電極強度に優れる点で、前記方法(2)が好ましい。
本発明において、電極活物質層を形成する電極組成物は、電極活物質、導電剤および結着剤を含んでなる複合粒子であることが好ましい。電極組成物が複合粒子であることにより、得られる電気化学素子用電極の電極強度を高くしたり、内部抵抗を低減したりすることができる。本発明でいう複合粒子とは、電極活物質、導電剤、結着剤、及びその他必要に応じて含まれてもよい材料等、複数の材料が一体化した粒子をさす。
本発明の電気化学素子は、上記電気化学素子用電極を備えてなる。他の構成要素としては、セパレータや電解液が挙げられる。
(1)イミダゾリウム
1,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エチルー3−メチルイミダゾリウム、1,3−ジエチルイミダゾリウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリウム、1,3,4−トリメチル−エチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2,4−ジエチルイミダゾリウム、1,2−ジメチル−3,4−ジエチルイミダゾリウム、1−メチル−2,3,4−トリエチルメチルイミダゾリウム、1,2,3,4−テトラエチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−エチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1,2,3−トリエチルイミダゾリウム等
(2)第四級アンモニウム
テトラメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、トリメチルプロピルアンモニウム等のテトラアルキルアンモニウム等
(3)第四級ホスホニウム
テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、メチルトリエチルホスホニウム、メチルトリブチルホスホニウム、ジメチルジエチルホスホニウム等
(4)リチウムイオン
電極活物質層の形成方向(集電体の走行方向)が長辺となるように電気化学素子用電極(電気二重層キャパシタ用電極又はリチウムイオンキャパシタ用電極)を長さ100mm、幅10mmの長方形に切り出して試験片とし、電極活物質層面を下にして電極活物質層表面にセロハンテープ(JIS Z1522に規定されるもの)を貼り付け、集電体の一端を垂直方向に引張り速度50mm/分で引張って剥がしたときの応力を測定する(なお、セロハンテープは試験台に固定されている。)。この測定を3回行い、その平均値を求めてこれをピール強度とする。ピール強度が大きいほど電極活物質層の集電体への密着力が大きいことを示す。電極のピール強度が10N/m以上のものを「○」と評価し、10N/m未満のものを「×」と評価する。
実施例および比較例で得られる電気二重層キャパシタ用電極を用いてラミネート型セルの電気二重層キャパシタを作製し、24時間静置させた後に充放電の操作を行い、内部抵抗を測定する。ここで、充電は1Aの電流で開始し、電圧が2.7Vに達したらその電圧を保って定電圧充電とする。また、放電は充電終了直後に定電流1Aで0Vに達するまで行う。内部抵抗は放電直後の電圧降下から算出する。
実施例および比較例で製造するリチウムイオンキャパシタ用電極を用いて積層型ラミネートセルのリチウムイオンキャパシタを作製し、24時間静置させた後に充放電の操作を行い、内部抵抗を測定する。ここで、充電は2Aの定電流で開始し、電圧が3.6Vに達したらその電圧を1時間保って定電圧充電とする。また、放電は充電終了直後に定電流0.9Aで1.9Vに達するまで行う。内部抵抗は放電直後の電圧降下から算出する。
電極活物質として、フェノール樹脂を原料とするアルカリ賦活活性炭である体積平均粒子径が8μmの活性炭粉末(MSP−20;関西熱化学社製)100部、分散剤としてカルボキシメチルセルロースアンモニウムの1.5%水溶液(DN−800H;ダイセル化学工業社製)を固形分相当で2.0部、導電剤としてアセチレンブラック(デンカブラック粉状;電気化学工業社製)5部、結着剤として数平均粒子径が0.25μmのジエン系重合体(スチレン65重量%、ブタジエン30重量%、イタコン酸5重量%を乳化重合により得られる共重合体、Tg;−35℃)の40%水分散体を固形分相当で5部、およびイオン交換水を全固形分濃度が20%となるようにプラネタリーミキサーにより混合し、電極組成物層用スラリーを調製する。
実施例1において、集電体の加温温度を100℃とする他は、実施例1と同様にして電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタを得る。この電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタの各特性について測定結果を表1に示す。
実施例1において、集電体の加温温度を200℃とする他は、実施例1と同様にして電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタを得る。この電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタの各特性について測定結果を表1に示す。
体積平均粒子径が3.7μmの黒鉛(KS−6;ティムカル社製)を80部、体積平均粒子径が0.4μmのカーボンブラック(デンカブラック;電気化学工業社製)を20部、分散剤としてカルボキシメチルセルロースの4.0%水溶液(DN−10L;ダイセル化学工業社製)を固形分相当で4部、界面活性剤として非イオン性界面活性剤のポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル(エマルゲンA−60;花王社製)を4部、結着剤として数平均粒子径が0.25μmの0.15μmのジエン系重合体(スチレン65重量%、ブタジエン30重量%、イタコン酸5重量%を乳化重合により得られる共重合体、Tg;−35℃)の40%水分散体を固形分相当で8部及びイオン交換水を全固形分濃度が30%となるように混合して導電性接着剤組成物を得る。この導電性接着剤組成物を、アルミ箔集電体上に20m2/分の速度で塗布し、120℃、5分間乾燥して、導電性接着剤層を有するアルミ箔集電体を得る。集電体として、導電性接着剤層を有するアルミ箔集電体を用いる他は、実施例2と同様にして電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタを得る。この電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタの各特性について測定結果を表1に示す。
実施例4において、集電体としてアルミ箔集電体のかわりに、厚み30μmのエキスパンドアルミ集電体(開口率40%)を用いる他は、実施例4と同様にして電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタを得る。この電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタの各特性について測定結果を表1に示す。
実施例5において、電極組成物に用いる結着剤として数平均粒子径が0.25μmのアクリレート系重合体(アクリル酸2−エチルヘキシル88重量%、アクリロニトリル10重量%、イタコン酸2重量%を乳化重合により得られる共重合体、Tg;−19℃)の40%水分散体を固形分相当で5部を用いる他は、実施例5と同様にして電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタを得る。この電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタの各特性について測定結果を表1に示す。
実施例5において、電極組成物に用いる結着剤として数平均粒子径が0.25μmのアクリレート系重合体(アクリル酸2−エチルヘキシル70重量%、アクリロニトリル25重量%、イタコン酸5重量%を乳化重合により得られる共重合体、Tg;+3℃)の40%水分散体を固形分相当で5部を用いる他は、実施例5と同様にして電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタを得る。この電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタの各特性について測定結果を表1に示す。
実施例5において、電極組成物に用いる結着剤として数平均粒子径が0.25μmのアクリレート系重合体(アクリル酸2−エチルヘキシル60重量%、アクリロニトリル35重量%、イタコン酸5重量%を乳化重合により得られる共重合体、Tg;+23.2℃)の40%水分散体を固形分相当で5部を用いる他は、実施例5と同様にして電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタを得る。この電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタの各特性について測定結果を表1に示す。
電極活物質として、フェノール樹脂を原料とするアルカリ賦活活性炭である体積平均粒子径が8μmの活性炭粉末(MSP−20;関西熱化学社製)100部、導電剤としてアセチレンブラック(デンカブラック粉状;電気化学工業社製)5部、結着剤として数平均粒子径が0.8μmのフッ素系重合体ポリフッ化ビニリデン(PVDF)(Tg;−33℃)5部をヘンシェルミキサーによって1500rpm、5分間攪拌混合し、混合粉体(電極組成物)を調製する。
比較例1において、集電体として厚み30μmのエキスパンドアルミ集電体(開口率40%)を用いる他は、比較例1と同様にして電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタを得る。この電気二重層キャパシタ用電極及び電気二重層キャパシタの各特性について測定結果を表1に示す。
正極の電極活物質として、フェノール樹脂を原料とするアルカリ賦活炭である体積平均粒子径が5μmの活性炭粉末(MSP−20;関西熱化学社製)100部、分散剤としてカルボキシメチルセルロースの1.5%水溶液(DN−800H;ダイセル化学工業社製)を固形分相当で1.4部、導電剤としてアセチレンブラック(デンカブラック粉状;電気化学工業社製)5部、結着剤として数平均粒子径が0.25μmであるアクリレート系重合体(アクリル酸2−エチルヘキシル70重量%、アクリロニトリル25重量%、イタコン酸5重量%を乳化重合により得られる共重合体、Tg;+3℃)の40%水分散体を固形分相当で5.6部およびイオン交換水を全固形分濃度が20%となるように混合し、正極の電極活物質層用スラリーを調製する。
実施例9において、電極組成物として比較例1で得られる混合粉体(電極組成物)を用い、集電体を加温せず、速度を10m2/分とする他は、実施例9と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを得る。このリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表1に示す。
Claims (8)
- 集電体を加温処理する工程と、電極活物質、導電剤および結着剤を含んでなる電極組成物からなる電極活物質層を集電体上に形成する工程とを有する電気化学素子用電極の製造方法。
- 前記集電体が、孔開き集電体である請求項1記載の電気化学素子用電極の製造方法。
- 前記集電体が、導電性接着剤層を有する請求項1または2記載の電気化学素子用電極の製造方法。
- 前記加温処理の温度が、50〜200℃である請求項1〜3のいずれかに記載の電気化学素子用電極の製造方法。
- 前記結着剤が、アクリレート系重合体またはジエン系重合体である請求項1〜4のいずれかに記載の電気化学素子用電極の製造方法。
- 前記結着剤のガラス転移温度が、−50〜40℃である請求項1〜5のいずれかに記載の電気化学素子用電極の製造方法。
- 前記電極組成物が、電極活物質、導電剤および結着剤を含んでなる複合粒子である請求項1〜6記載の電気化学素子用電極の製造方法。
- 請求項1〜7のいずれかの製造方法により得られる電気化学素子用電極を備えてなる電気化学素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008269008A JP5169720B2 (ja) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | 電気化学素子用電極の製造方法および電気化学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008269008A JP5169720B2 (ja) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | 電気化学素子用電極の製造方法および電気化学素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010098186A true JP2010098186A (ja) | 2010-04-30 |
JP5169720B2 JP5169720B2 (ja) | 2013-03-27 |
Family
ID=42259654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008269008A Active JP5169720B2 (ja) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | 電気化学素子用電極の製造方法および電気化学素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5169720B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013041821A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-28 | Nippon Zeon Co Ltd | 電気化学素子正極電極用複合粒子、電気化学素子正極電極材料、及び電気化学素子正極電極 |
JP2013041819A (ja) * | 2011-07-15 | 2013-02-28 | Nippon Zeon Co Ltd | 電気化学素子負極電極用複合粒子、電気化学素子負極電極材料、及び電気化学素子負極電極 |
JP2013051203A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-03-14 | Nippon Zeon Co Ltd | 電気化学素子電極用複合粒子、電気化学素子電極材料、電気化学素子電極、及び電気化学素子 |
JP2014078497A (ja) * | 2012-09-19 | 2014-05-01 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン二次電池の製造方法 |
CN104332323A (zh) * | 2014-07-31 | 2015-02-04 | 洛阳力容新能源科技有限公司 | 一种多孔电极、制备方法及其在制备锂离子电容器、超级电容器方面的应用 |
US9673455B2 (en) | 2012-09-19 | 2017-06-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Lithium-ion secondary battery |
WO2021065823A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 株式会社大阪ソーダ | アクリルエマルジョン |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007227666A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Nippon Zeon Co Ltd | 電気化学素子の製造方法 |
-
2008
- 2008-10-17 JP JP2008269008A patent/JP5169720B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007227666A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Nippon Zeon Co Ltd | 電気化学素子の製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013041819A (ja) * | 2011-07-15 | 2013-02-28 | Nippon Zeon Co Ltd | 電気化学素子負極電極用複合粒子、電気化学素子負極電極材料、及び電気化学素子負極電極 |
JP2013041821A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-28 | Nippon Zeon Co Ltd | 電気化学素子正極電極用複合粒子、電気化学素子正極電極材料、及び電気化学素子正極電極 |
JP2013051203A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-03-14 | Nippon Zeon Co Ltd | 電気化学素子電極用複合粒子、電気化学素子電極材料、電気化学素子電極、及び電気化学素子 |
JP2014078497A (ja) * | 2012-09-19 | 2014-05-01 | Toyota Motor Corp | リチウムイオン二次電池の製造方法 |
US9583755B2 (en) | 2012-09-19 | 2017-02-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing lithium ion secondary battery |
US9673455B2 (en) | 2012-09-19 | 2017-06-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Lithium-ion secondary battery |
CN104332323A (zh) * | 2014-07-31 | 2015-02-04 | 洛阳力容新能源科技有限公司 | 一种多孔电极、制备方法及其在制备锂离子电容器、超级电容器方面的应用 |
WO2021065823A1 (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 株式会社大阪ソーダ | アクリルエマルジョン |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5169720B2 (ja) | 2013-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5098954B2 (ja) | 電気化学素子用電極の製造方法および電気化学素子 | |
JP5549672B2 (ja) | 電気化学素子用電極および電気化学素子 | |
JP5413368B2 (ja) | 電気化学素子用電極の製造方法 | |
JP5423991B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ用電極およびリチウムイオンキャパシタ | |
JP4605467B2 (ja) | 電気化学素子の製造方法 | |
JP6185984B2 (ja) | 集電体、電極構造体、非水電解質電池又は蓄電部品 | |
JP5169720B2 (ja) | 電気化学素子用電極の製造方法および電気化学素子 | |
JP5354205B2 (ja) | 電気化学素子用電極および電気化学素子 | |
JP2010097830A (ja) | 電気化学素子用電極の製造方法 | |
JP5681351B2 (ja) | 電極集電体及びその製造方法、電極並びに蓄電素子 | |
WO2009123031A1 (ja) | 電気化学素子用電極の製造方法 | |
JP5293539B2 (ja) | 支持体付電極活物質シート及び電気化学素子用電極の製造方法 | |
JP2009295666A (ja) | 電気化学素子用電極および電気化学素子 | |
WO2009113592A1 (ja) | ハイブリッドキャパシタ用電極 | |
JP2006269827A (ja) | 電気化学素子電極用組成物 | |
JP2011204704A (ja) | リチウムイオンキャパシタ用電極およびリチウムイオンキャパシタ | |
WO2009119553A1 (ja) | ハイブリッドキャパシタ用電極の製造方法 | |
JPWO2009107716A1 (ja) | 電気化学素子電極の製造方法 | |
JP2010157564A (ja) | 電気化学素子電極用複合粒子の製造方法 | |
JP5206443B2 (ja) | 電気化学素子用電極、および電気化学素子 | |
JP5651470B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ用バインダー、リチウムイオンキャパシタ用電極およびリチウムイオンキャパシタ | |
JP2010171211A (ja) | 電気二重層キャパシタ用電極 | |
JP5195157B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ用電極組成物、リチウムイオンキャパシタ用電極、リチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法 | |
JP2010050414A (ja) | リチウムイオンキャパシタ用電極組成物、リチウムイオンキャパシタ用電極およびリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法 | |
JP2009295675A (ja) | 電気化学素子用電極および電気化学素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110912 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120712 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120717 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120914 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20120914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121009 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5169720 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |