JP2011138621A - 非水電解質二次電池の正極の製造方法 - Google Patents
非水電解質二次電池の正極の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011138621A JP2011138621A JP2009295866A JP2009295866A JP2011138621A JP 2011138621 A JP2011138621 A JP 2011138621A JP 2009295866 A JP2009295866 A JP 2009295866A JP 2009295866 A JP2009295866 A JP 2009295866A JP 2011138621 A JP2011138621 A JP 2011138621A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- active material
- electrolyte secondary
- inorganic particle
- electrode active
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- 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
Abstract
【解決手段】正極集電体の表面に正極活物質層を形成する工程と、正極活物質層の表面に、無機粒子とカルボキシルメチルセルロースとを含有する無機粒子スラリーを塗布した後、乾燥させて多孔質無機粒子層を形成する工程と、を含む非水電解質二次電池用正極の製造方法であって、無機粒子スラリーには、エーテル化度が0.8以上、かつ、1%水溶液の粘度が800mPa・s以上のカルボキシルメチルセルロースを、無機粒子に対して0.2質量%以上1.0質量%以下の割合で含有させる。
【選択図】図1
Description
正極集電体の表面に正極活物質層を形成する工程と、
前記正極活物質層の表面に、無機粒子とCMCとバインダーとを含有する無機粒子スラリーを塗布した後、乾燥させて多孔質無機粒子層を形成する工程と、
を含む非水電解質二次電池用正極の製造方法であって、
前記無機粒子スラリーには、エーテル化度が0.8以上、かつ、1%水溶液の粘度が800mPa・s以上のCMCが、前記無機粒子に対して0.2質量%以上1.0質量%以下の割合で含有されていることを特徴とする。
出発原料としてのリチウム源には炭酸リチウム(Li2CO3)を用い、コバルト源には、炭酸コバルト(CoCO3)を550℃で焼成し、熱分解反応によって得られた四酸化三コバルト(Co3O4)を用いた。これらをリチウムとコバルトのモル比が1:1となるように秤量してから乳鉢で混合し、この混合物を空気雰囲気下において850℃で20時間焼成することで得られたコバルト酸リチウム(LiCoO2)を、乳鉢で平均粒径15μmとなるまで粉砕し、正極活物質としてのコバルト酸リチウム粉末を得た。
上述のようにして得られた正極活物質としてのコバルト酸リチウム粉末が96質量部、導電剤としての炭素粉末が2質量部、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVDF)粉末が2質量部となるように混合し、これをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解・分散させて正極活物質スラリーを調整した。
無機粒子としての酸化チタン又は酸化アルミニウムに対して、所定組成のCMCと、純水とを所定組成となるように混合し、混練機(PRIMIX社製TKハイピスミクス)にて混練した。得られたスラリーをビーズミル(浅田鉄工製ナノミル分散装置)にて分散させた。分散条件は、内容積:0.3L、ビーズ径:0.5φ、スリット:0.15mm、ビーズ充填量:90%、周速40Hz、処理流量:1.0kg/minとした。なお、酸化チタンとしては、実施例1〜6及び比較例1〜5の全てについて、CREL(商品名:石原産業株式会社製)を用いた。また、酸化アルミニウムとしては、実施例7ではAK3000、実施例8ではAKP20、実施例9ではAKP30(いずれも商品名:住友化学株式会社製)を用いた。
上記得られた各無機粒子スラリーについては、それぞれ下記の物理特性について測定を行った。
・分散状態:レーザー回折式粒度分布計(島津製作所製:SALD−2200)
・粘度:スパイラル粘度計(マルコム社製:PC−1LT)、測定条件;40rpm
・無機粒子の沈降性:スラリーを直径45mm、高さ80mmの円筒容器に封入して25℃で3日間静置した後、スラリーが分離してできた上澄み部分の厚みを測定して、沈降性の指標とした。
・安定性:TKハイビスミクス2P−1型にスラリーを投入し、20rpmで12時間連続撹拌して、撹拌前後でのスラリーの粘度の増加量を算出して、安定性の指標とした。
正極極板の両面の正極活物質層の表面に、上述のようにして得られた無機粒子スラリーをグラビアコート法によって塗布し、多孔質無機粒子層を厚さ2.0μmとなるように形成した。なお、実施例4及び比較例5に用いる正極極板については、多孔質無機粒子層について走査型電子顕微鏡にて表面の状態を観察した。その結果を図1に示した。なお、図1Aが実施例4の場合であり、図1Bが比較例5の場合であり、何れも倍率は1500倍である。
負極活物質としての黒鉛97.5質量部と、増粘剤としてのCMC1.0質量部と、バインダーとしてのスチレンブタジエンゴム(SBR)1.5質量部とを、水と混合させて負極活物質スラリーとした。この負極活物質スラリーをドクターブレード法により厚さ10μm、長さ650mmの銅製集電体の両面に、塗布部分が590mm(未塗布部分が60mm)となるように均一に塗布した。その後、乾燥機中を通過させて乾燥させた後、厚さが145μmとなるようにロールプレス機を用いて圧縮して、各実施例及び比較例に用いる負極極板を作製した。
エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(MEC)を体積比で30:70の割合(1気圧、25℃換算)で混合した非水溶媒に、電解質塩としてのLiPF6を1.0mol/Lの割合で溶解させることにより、各実施例及び比較例に用いる非水電解液を調製した。
上記正極極板にはアルミニウム製の正極集電タブを、上記負極極板にはニッケル製の負極集電タブをそれぞれ溶接した後、ポリエチレン製微多孔膜から成るセパレータを介して各集電タブが溶接された正極極板及び負極極板を巻回して、各実施例及び比較例に用いる渦巻状電極体を作製した。
上述のようにして得られた電極体の上面及び下面に絶縁板を配置し、円筒形電池缶に挿入した。次いで、負極リード線を上記電池缶内壁に溶接し、正極リード線に封口板を溶接した。その後、Arを満たしたグローブボックス内にて、電池缶に上記得られた非水電解液を注液し、続いて封口板の周囲に絶縁ガスケットを配置して封口することで、各実施例及び比較例に係る非水電解質二次電池(直径18mm、高さ65mm、1It=2000mA)を作製した。
以上のようにして各実施例及び比較例の電池をそれぞれ5個ずつ作製して、各電池を電池電圧が4.20Vとなるまで充電した後、電池外装缶を解体して電極体を取り出した。その後、セパレータと正極極板との間に2mm×2mmのL字型ニッケル片を挿入し、その部分を押し込むことで正負極を強制的に短絡させた。上記強制短絡試験は、環境温度を50℃とし、押し込みの圧力は1Nから徐々に上昇させて最大800Nとなるようにして行い、電極体が燃焼するかどうかで判定した。この強制短絡試験の結果を、測定された正極無機粒子スラリー及びCMCの各種物性とCMCの配合比と共に表1に纏めて示した。
Claims (7)
- 正極集電体の表面に正極活物質層を形成する工程と、
前記正極活物質層の表面に、無機粒子とカルボキシルメチルセルロースとバインダーとを含有する無機粒子スラリーを塗布した後、乾燥させて多孔質無機粒子層を形成する工程と、
を含む非水電解質二次電池用正極の製造方法であって、
前記無機粒子スラリーには、エーテル化度が0.8以上、かつ、1%水溶液の粘度が800mPa・s以上のカルボキシルメチルセルロースが、前記無機粒子に対して0.2質量%以上1.0質量%以下の割合で含有されていることを特徴とする非水電解質二次電池用正極の製造方法。 - 前記無機粒子は絶縁性無機酸化物を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池用正極の製造方法。
- 前記無機粒子は酸化チタン及び酸化アルミニウムの少なくとも1種を含んでいることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池用正極の製造方法。
- 前記無機粒子スラリーは前記無機粒子に対して5質量%以下のバインダーを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池用正極の製造方法。
- 前記多孔質無機粒子層の厚さは0.5〜3.0μmであることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池用正極の製造方法。
- 前記正極活物質層の表面への前記無機粒子スラリーの塗布方法はグラビアコート法であることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池用正極の製造方法。
- 前記正極集電体の表面に前記正極活物質層を形成する工程は、正極活物質スラリーを前記正極集電体の表面に塗布した後、乾燥する工程を含み、
前記正極活物質スラリーは非水溶媒で正極活物質を分散したものであり、前記無機粒子スラリーは水で前記無機粒子を分散したものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の非水電解質二次電池用正極の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009295866A JP2011138621A (ja) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | 非水電解質二次電池の正極の製造方法 |
US12/962,976 US8313796B2 (en) | 2009-12-25 | 2010-12-08 | Method for manufacturing positive electrode of nonaqueous electrolyte secondary battery |
CN2010106029607A CN102110809A (zh) | 2009-12-25 | 2010-12-21 | 非水电解质二次电池的正极的制造方法 |
KR1020100134411A KR20110074701A (ko) | 2009-12-25 | 2010-12-24 | 비수 전해질 이차 전지의 정극의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009295866A JP2011138621A (ja) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | 非水電解質二次電池の正極の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011138621A true JP2011138621A (ja) | 2011-07-14 |
Family
ID=44174889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009295866A Pending JP2011138621A (ja) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | 非水電解質二次電池の正極の製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8313796B2 (ja) |
JP (1) | JP2011138621A (ja) |
KR (1) | KR20110074701A (ja) |
CN (1) | CN102110809A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013222584A (ja) * | 2012-04-16 | 2013-10-28 | Sharp Corp | 非水電解質二次電池用正極およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
WO2014103755A1 (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-03 | 日立マクセル株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP2016177948A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社東芝 | 負極及び非水電解質電池 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014011076A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Toyota Motor Corp | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
JP6058444B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2017-01-11 | 株式会社東芝 | 負極、非水電解質電池、電池パック及び自動車 |
CA2911742C (en) | 2014-11-19 | 2017-10-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing the same |
US10016189B2 (en) | 2014-12-15 | 2018-07-10 | Lsi Solutions, Inc. | Surgical rib retractor and methods thereof |
KR101773698B1 (ko) * | 2015-01-13 | 2017-08-31 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지의 양극 형성용 조성물의 제조방법, 및 이를 이용하여 제조한 양극 및 리튬 이차전지 |
JP6142884B2 (ja) | 2015-02-16 | 2017-06-07 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解質二次電池の製造方法 |
CN105449159B (zh) * | 2015-03-12 | 2018-04-20 | 万向一二三股份公司 | 一种高安全性能的锂离子电池正极片及其制作方法 |
WO2018020896A1 (ja) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池 |
EP3483957A1 (en) * | 2017-11-08 | 2019-05-15 | Samsung SDI Co., Ltd. | Compositions for forming a porous insulating layer, electrode for non-aqueous electrolyte rechargeable battery, the rechargeable battery and method for manufacturing the electrode |
CN111386616B (zh) * | 2017-11-24 | 2023-06-02 | 日本电气株式会社 | 制造二次电池用电极的方法和制造二次电池的方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008123143A1 (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-16 | Zeon Corporation | リチウムイオン二次電池電極用スラリーの製造方法 |
WO2009096528A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Zeon Corporation | 多孔膜および二次電池電極 |
JP2009302009A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3902920A (en) * | 1972-11-03 | 1975-09-02 | Baldwin Co D H | Photovoltaic cell |
KR20030063060A (ko) * | 2002-01-22 | 2003-07-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬-황 전지용 양극 |
CN1324738C (zh) * | 2002-02-25 | 2007-07-04 | 株式会社普利司通 | 用于非水电解液电池的正极及其制造方法,以及非水电解液电池 |
KR100515298B1 (ko) * | 2003-03-24 | 2005-09-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 비수성 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
CN1918731B (zh) * | 2004-02-07 | 2011-03-09 | 株式会社Lg化学 | 导电材料涂覆的电极添加剂和包含它的锂二次电池 |
CN101043075B (zh) * | 2004-06-07 | 2010-12-08 | 松下电器产业株式会社 | 非水系二次电池的正极用电极板及该电极板的制造方法 |
JP4819342B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2011-11-24 | エレクセル株式会社 | リチウム電池用正極及びこれを用いたリチウム電池 |
JP4859373B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2012-01-25 | パナソニック株式会社 | 非水電解液二次電池 |
US8192858B2 (en) * | 2006-02-07 | 2012-06-05 | Panasonic Corporation | Electrode plate for battery and method and apparatus for forming the same |
JP5046539B2 (ja) * | 2006-03-24 | 2012-10-10 | 三洋電機株式会社 | ニッケル水素蓄電池 |
JP5094230B2 (ja) * | 2006-08-29 | 2012-12-12 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP2008243684A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池 |
JP2009043641A (ja) | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質電池及びこの電池に用いられる負極 |
JP2009048921A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質電池用正極及びその製造方法と非水電解質電池及びその製造方法 |
JP2009064564A (ja) * | 2007-09-04 | 2009-03-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質電池用正極の製造方法、それに用いられるスラリー及び非水電解質電池 |
-
2009
- 2009-12-25 JP JP2009295866A patent/JP2011138621A/ja active Pending
-
2010
- 2010-12-08 US US12/962,976 patent/US8313796B2/en active Active
- 2010-12-21 CN CN2010106029607A patent/CN102110809A/zh active Pending
- 2010-12-24 KR KR1020100134411A patent/KR20110074701A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008123143A1 (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-16 | Zeon Corporation | リチウムイオン二次電池電極用スラリーの製造方法 |
WO2009096528A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Zeon Corporation | 多孔膜および二次電池電極 |
JP2009302009A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013222584A (ja) * | 2012-04-16 | 2013-10-28 | Sharp Corp | 非水電解質二次電池用正極およびそれを用いた非水電解質二次電池 |
WO2014103755A1 (ja) * | 2012-12-25 | 2014-07-03 | 日立マクセル株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JPWO2014103755A1 (ja) * | 2012-12-25 | 2017-01-12 | 日立マクセル株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP2016177948A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社東芝 | 負極及び非水電解質電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110159172A1 (en) | 2011-06-30 |
US8313796B2 (en) | 2012-11-20 |
KR20110074701A (ko) | 2011-07-01 |
CN102110809A (zh) | 2011-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2011138621A (ja) | 非水電解質二次電池の正極の製造方法 | |
JP4798964B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
KR20040018154A (ko) | 비수성 전해질 이차 전지 | |
JP2007265668A (ja) | 非水電解質二次電池用正極及びその製造方法 | |
JP2012129166A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP5842596B2 (ja) | 非水電解液二次電池用正極組成物及び非水電解液二次電池用正極スラリーの製造方法 | |
JP2009230914A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP2009176583A (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2009129721A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
KR100922685B1 (ko) | 리튬 이차전지용 양극 활물질 | |
JP2006202529A (ja) | 非水電解液二次電池及びその充電方法 | |
JP2009110886A (ja) | 非水電解質二次電池の製造方法 | |
WO2013027289A1 (ja) | 正極材料、正極合剤含有組成物および非水二次電池 | |
JP5888512B2 (ja) | 非水電解質二次電池用正極、その製造方法及び非水電解質二次電池 | |
WO2013146512A1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP5235307B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP4651279B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP6265521B2 (ja) | リチウム二次電池用電極、その製造方法及びそれを利用したリチウム二次電池 | |
JP7214662B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP2010080231A (ja) | 正極活物質用前駆体、その製造方法、正極活物質材料、正極活物質材料の製造方法及び非水電解質二次電池 | |
JP2009087647A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP2014165038A (ja) | 非水電解質二次電池用電極材料とそれを用いた非水電解質二次電池 | |
JP2014067587A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
US20220052336A1 (en) | Cathode active material for lithium secondary battery, and lithium secondary battery comprising same | |
WO2012029401A1 (ja) | 非水電解質二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131129 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140401 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20140401 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20140407 |