JP7102724B2 - Manufacturing method of electrodes, non-aqueous power storage elements, coating liquids and electrodes - Google Patents
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Description
本発明は、電極、非水系蓄電素子、塗布液及び電極の製造方法に関する。 The present invention relates to an electrode, a non-aqueous power storage element , a coating liquid, and a method for manufacturing an electrode .
非水系蓄電素子（二次電池）としては、リチウムコバルト複合酸化物等の正極と、炭素の負極と、非水電解質として、非水溶媒にリチウム塩が溶解している非水電解液や固体電解質を有するリチウムイオン二次電池が多く開発されている。 Non-aqueous power storage elements (secondary batteries) include a positive electrode such as a lithium cobalt composite oxide, a carbon negative electrode, and as a non-aqueous electrolyte, a non-aqueous electrolyte solution or a solid electrolyte in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent. Many lithium-ion secondary batteries have been developed.
また、近年では、両極を炭素質材料とするキャパシタ等の静電容量を電力源とする蓄電素子の開発も進められている。 Further, in recent years, the development of a power storage element using a capacitance such as a capacitor having both poles as a carbonaceous material as a power source has been promoted.
蓄電素子に用いられる電極は、一般に、粉体状の電極活物質を適当な分散媒中に分散させ、スラリー状にした電極合材用塗布液を、電極基体上に塗布した後、乾燥させることにより作製する。 In general, an electrode used for a power storage element is obtained by dispersing a powdery electrode active material in an appropriate dispersion medium, applying a slurry-like coating liquid for an electrode mixture onto an electrode substrate, and then drying the electrode. It is produced by.
しかしながら、電極合材用塗布液の塗布速度の増加に伴い、電極合材の端部の位置ずれや、塗布欠陥が増える傾向がある。このような電極を使用すると、短絡等の故障を起こす可能性が高くなる。 However, as the coating speed of the coating liquid for the electrode mixture increases, the position of the end portion of the electrode mixture tends to shift and coating defects tend to increase. When such an electrode is used, there is a high possibility that a failure such as a short circuit will occur.
短絡等の故障を抑制するために、電極合材上に、塗布により多孔質絶縁層を形成する試みがある（例えば、特許文献１、２参照）。 In order to suppress failures such as short circuits, there is an attempt to form a porous insulating layer by coating on an electrode mixture (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、多孔質絶縁層を構成する材料が電極合材中に染み込み、蓄電素子の起電力が低下するという問題がある。これは、電極合材上に多孔質絶縁層を形成する際に、電極合材中に多孔質絶縁層用塗布液が染み込むためであると考えられる。 However, there is a problem that the material constituting the porous insulating layer soaks into the electrode mixture and the electromotive force of the power storage element is reduced. It is considered that this is because the coating liquid for the porous insulating layer soaks into the electrode mixture when the porous insulating layer is formed on the electrode mixture.
一方、電極の具体的な欠陥としては、電極合材の塗布端部に発生する欠陥や電極の打ち抜き端部に発生する欠陥がある。電極の端部に発生する欠陥は、様々であるが、主たる欠陥は、電極合材の端部の材料の脱落に起因する蓄電デバイスの故障である。 On the other hand, specific defects of the electrode include a defect generated at the coated end portion of the electrode mixture and a defect generated at the punched end portion of the electrode. The defects generated at the ends of the electrodes vary, but the main defect is a failure of the power storage device due to the material falling off at the ends of the electrode mixture.
このような電極の端部に発生する欠陥に起因する故障を抑制するために、電極合材の端部に、塗布により絶縁層を形成する試みがある（例えば、特許文献３参照）。 In order to suppress a failure caused by a defect generated at the end of the electrode, there is an attempt to form an insulating layer at the end of the electrode mixture by coating (see, for example, Patent Document 3).
しかしながら、絶縁層を構成する材料が拡がり、蓄電素子の容量が低下するという問題がある。 However, there is a problem that the material constituting the insulating layer spreads and the capacity of the power storage element decreases.
本発明は、非水系蓄電素子の容量又は起電力を向上させることが可能な電極を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electrode capable of improving the capacity or electromotive force of a non-aqueous power storage element.
本発明の一態様は、非水系蓄電素子において、電極基体上に、電極合材が形成されており、前記電極合材の上部の少なくとも一部に、ゲル化剤と樹脂材料を含む多孔質構造が形成されており、前記ゲル化剤は、シロキサン構造を有し、前記シロキサン構造が有するＳｉの側鎖又は末端は、光学活性部位と会合性部位を含む有機基と、水素原子、炭素数１～４のアルキル基、フェニル基から選択される１種以上の基と、を有することを特徴とする電極である。 In one aspect of the present invention, in a non-aqueous power storage element, an electrode mixture is formed on an electrode substrate, and at least a part of the upper part of the electrode mixture is a porous structure containing a gelling agent and a resin material. The gelling agent has a siloxane structure, and the Si side chain or terminal of the siloxane structure has an organic group containing an optically active site and an associative site , a hydrogen atom, and 1 carbon atom. The electrode is characterized by having one or more groups selected from an alkyl group of up to 4 and a phenyl group .
本発明の他の態様は、電極の作製に用いられる塗布液であって、ゲル化剤と、樹脂材料又は樹脂材料の前駆体と、溶媒と、を含み、前記ゲル化剤は、シロキサン構造を有し、前記シロキサン構造が有するＳｉの側鎖又は末端は、光学活性部位と会合性部位を含む有機基と、水素原子、炭素数１～４のアルキル基、フェニル基から選択される１種以上の基と、を有することを特徴とする塗布液である。
Another aspect of the present invention is a coating liquid used for producing an electrode, which comprises a gelling agent, a resin material or a precursor of the resin material, and a solvent, and the gelling agent has a siloxane structure. The Si side chain or terminal of the siloxane structure has one or more selected from an organic group containing an optically active site and an associative site, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a phenyl group. It is a coating liquid characterized by having a group of .
本発明によると、非水系蓄電素子の容量又は起電力を向上させることが可能な電極を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electrode capable of improving the capacity or electromotive force of a non-aqueous power storage element.
以下、本発明を実施するための形態を説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
＜電極＞
図１に、本実施形態の電極の一例を示す。なお、図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ上面図及び断面図である。
<Electrode>
FIG. 1 shows an example of the electrodes of the present embodiment. 1 (a) and 1 (b) are a top view and a cross-sectional view, respectively.
電極１０Ａは、電極基体１１上に、電極合材１２が形成されており、電極合材１２の上部の全面以上の領域に、ゲル化剤と樹脂材料を含む多孔質構造１３Ａが形成されている。多孔質構造１３Ａの電極合材１２への染み込みが抑制されるため、短絡等の故障を抑制すると共に、蓄電素子の起電力を向上させることができる。
In the
なお、多孔質構造１３Ａは、電極合材１２の上部の全面以上の領域に形成されていなくてもよく、電極合材１２の上部の少なくとも一部に形成されていればよく、例えば、任意のパターン状に形成されていてもよい。
The
また、多孔質構造１３Ａの表面に、任意のパターン状に凹凸が形成されていてもよい。
Further, the surface of the
さらに、電極合材１２及び多孔質構造１３Ａは、電極基体１１の両面に形成されていてもよい。
Further, the
ここで、電極１０Ａは、多孔質構造１３Ａがセパレータとして機能するため、公知のセパレータを使用せずに非水系蓄電素子を製造してもよいし、公知のセパレータと使用して非水系蓄電素子を製造してもよい。
Here, since the
図２に、本実施形態の電極の他の例を示す。なお、図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ上面図及び断面図である。 FIG. 2 shows another example of the electrode of the present embodiment. 2 (a) and 2 (b) are a top view and a cross-sectional view, respectively.
電極１０Ｂは、電極基体１１上に、電極合材１２が形成されており、電極合材１２の両端部に、ゲル化剤と樹脂材料を含む非多孔質構造１３Ｂが形成されている。非多孔質構造１３Ｂの電極合材１２への染み込みが抑制されるため、電極の端部に発生する欠陥に起因する故障を抑制すると共に、蓄電素子の容量を向上させることができる。
In the
なお、非多孔質構造１３Ｂは、電極合材１２の両端部に形成されていなくてもよく、電極合材１２の周辺部の少なくとも一部に形成されていればよい。このとき、非多孔質構造１３Ｂが形成されていない領域が電極合材１２の周辺部の少なくとも一部に存在することが好ましい。これにより、非水系蓄電素子を製造する際に、非水電解液が染み込みやすくなる。
The
また、電極合材１２及び非多孔質構造１３Ｂは、電極基体１１の両面に形成されていてもよい。
Further, the
さらに、電極１０Ｂは、電極合材１２の上部の少なくとも一部に多孔質構造１３Ａ（図１参照）が形成されていてもよい。
Further, the
ここで、電極合材１２の上部に多孔質構造１３Ａが形成されていない電極１０Ｂは、公知のセパレータを使用して非水系蓄電素子を製造する。一方、電極合材１２の上部の少なくとも一部に多孔質構造１３Ａが形成されている電極１０Ｂは、公知のセパレータを使用せずに非水系蓄電素子を製造してもよいし、公知のセパレータと使用して非水系蓄電素子を製造してもよい。
Here, the
＜多孔質構造又は非多孔質構造の形成方法＞
多孔質構造１３Ａ及び非多孔質構造１３Ｂは、ゲル化剤と、樹脂材料又は樹脂材料の前駆体とを含む塗布液を塗布することにより形成することができる。
<Method of forming porous structure or non-porous structure>
The
塗布液の塗布方法としては、例えば、スプレー法、ディスペンサー法、ダイコーター法、フレキソ法、インクジェット法等を使用することができるが、マスクや版が不要な点、位置精度の点から、インクジェット法が好ましい。 As a method for applying the coating liquid, for example, a spray method, a dispenser method, a die coater method, a flexographic method, an inkjet method, or the like can be used, but the inkjet method is not required because a mask or plate is not required, and from the viewpoint of position accuracy. Is preferable.
本実施形態において、インクジェット法とは、液滴を吐出することが可能な方法を意味し、液滴のサイズに制限があるものではない。 In the present embodiment, the inkjet method means a method capable of ejecting droplets, and the size of the droplets is not limited.
液滴のサイズは、電極１０Ａ（１０Ｂ）の面積、より具体的には、電極合材１２の面積により、適宜設定されるべきものである。すなわち、電極合材１２の面積が小さい場合は、精度よく小さい液滴で電極合材１２に塗布液を塗布する必要がある。逆に、電極合材１２の面積が大きい場合は、生産性の点からも、大きい液滴で電極合材１２に塗布液を塗布することが好ましい。
The size of the droplet should be appropriately set according to the area of the
図３に、インクジェット装置の一例を示す。 FIG. 3 shows an example of an inkjet device.
図３のインクジェット装置は、架台１００上に、被塗布体Ｘを保持するステージ１０１を有し、ステージ１０１は、Ｙ軸駆動手段１０２によって、Ｙ方向に移動可能に配設されている。また、ステージ１０１は、被塗布体Ｘを吸引力、静電力等で吸着保持する吸着手段を備えている。さらに、ステージ１０１は、冷却手段を有している。
The inkjet device of FIG. 3 has a
一方、ステージ１０１の上方には、ステージ１０１上に保持された被塗布体Ｘ上に塗布液を塗布する塗布手段１１０が配置されている。
On the other hand, above the
塗布手段１１０は、ヘッドベース１１１上に、塗布液を吐出させる吐出ヘッド１１２と、塗布液が樹脂材料の前駆体として、活性光線により重合することが可能な化合物を含む場合に、活性光線を照射するためのランプ１１３が搭載されている。なお、吐出ヘッド１１２には、塗布液タンクから供給用パイプ１１４を介して、塗布液が供給される。また、塗布液供給系は、加熱機構を備えている。
The coating means 110 irradiates the
そして、ヘッドベース１１１は、Ｚ軸駆動手段１２１を介して、Ｘ軸支持部材１２３に支持されたＸ軸駆動手段１２２に保持されて、塗布手段１１０がＸ方向及びＺ方向に移動可能とされている。
Then, the
多孔質構造１３Ａは、樹脂材料として、樹脂フィラーが分散媒中に分散している塗布液を使用することにより形成することができる。このとき、塗布液は、分散媒に溶解することが可能な樹脂材料をさらに含んでいてもよい。
The
また、多孔質構造１３Ａは、無機フィラーが分散媒中に分散している塗布液を使用することにより形成することができる。
Further, the
さらに、多孔質構造１３Ａは、樹脂材料の前駆体として、活性光線により重合することが可能な化合物（モノマー、オリゴマー）を使用し、重合誘起相分離技術を適用することにより形成することができる。
Further, the
活性光線により重合することが可能な化合物が溶媒に溶解している状態で活性光線を照射して重合することにより、生成した樹脂が溶媒に溶解できなくなり、析出する。このとき、溶媒を乾燥させて除去することにより、多孔質構造１３Ａを形成することができる。
By irradiating the active light to polymerize the compound that can be polymerized by the active light in a state of being dissolved in the solvent, the produced resin cannot be dissolved in the solvent and precipitates. At this time, the
重合誘起相分離技術により多孔質構造１３Ａを形成するために、活性光線により重合することが可能な化合物にポロジェン（溶媒）を混合する。
In order to form the
ポロジェンとしては、例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のエチレングリコール類、γ－ブチロラクトン、炭酸プロピレン等のエステル類、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等のアミド類等が挙げられる。また、テトラデカン酸メチル、デカン酸メチル、ミリスチン酸メチル、テトラデカン等の比較的分子量が大きい液状物質もポロジェンとして機能する傾向がある。これらの中でも、特に、エチレングリコール類は、高沸点のものも多く存在する。樹脂の相分離は、ポロジェンの濃度に大きく依存する。そのため、上記液状物質を使用すれば、安定して多孔質構造１３Ａを形成することが可能となる。
Examples of pologene include ethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether and dipropylene glycol monomethyl ether, esters such as γ-butyrolactone and propylene carbonate, and amides such as N and N-dimethylacetamide. Be done. In addition, liquid substances having a relatively large molecular weight such as methyl tetradecanoate, methyl decanoate, methyl myristate, and tetradecane also tend to function as pologene. Among these, many ethylene glycols have a high boiling point. The phase separation of the resin is highly dependent on the concentration of pologene. Therefore, if the above liquid substance is used, the
なお、ポロジェンは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。 In addition, Porogen may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be used in combination.
非多孔質構造１３Ｂは、樹脂材料が溶媒に溶解している塗布液を塗布する、又は溶融している樹脂材料を塗布することにより形成することができる。
The
また、非多孔質構造１３Ｂは、活性光線により重合することが可能な化合物を含む塗布液を塗布した後、活性光線を照射して重合することにより形成することができる。
Further, the
電極１０Ａ及び１０Ｂにおいては、多孔質構造１３Ａ及び非多孔質構造１３Ｂの電極合材１２への染み込みが抑制される。
In the
一般に、多孔質構造１３Ａ又は非多孔質構造１３Ｂの電極合材１２への染み込みが多いと、前述したように、電極合材１２としての機能を損なう部分が増大することになる。このため、多孔質構造１３Ａ及び非多孔質構造１３Ｂの染み込みを抑制することが可能な材料を選択することが好ましい。しかしながら、粘度が高い塗布液を用いると、多孔質構造１３Ａ及び非多孔質構造１３Ｂの厚みの制御が困難になると共に、塗布位置精度の高い塗布方法を選択することができなくなる傾向がある。また、単一の樹脂材料を用いて、電極合材１２への染み込みを制御することは困難である。
In general, if the
電極１０Ａ及び１０Ｂは、このような不具合を改善することができる。
The
以下、電極１０Ａ及び１０Ｂの基本的概念について説明する。
Hereinafter, the basic concept of the
多孔質構造１３Ａ又は非多孔質構造１３Ｂを形成する際に用いられる塗布液としては、粘度の低い塗布液を選択する。ここで、塗布液の粘度を低減するために、溶媒に溶解している樹脂材料又は樹脂材料の前駆体を用いる。
As the coating liquid used when forming the
このような樹脂材料の溶液又は樹脂材料の前駆体に、ゲル化剤を添加する。 A gelling agent is added to such a solution of the resin material or a precursor of the resin material.
ゲル化剤とは、会合性を有しており、ゲル化剤を含む組成物が、組成物のゲル化温度以下になると、固体様となり、ゲル化剤を含む組成物が、組成物のゲル化温度を超えると、液体様となる、即ち、ゾルゲル相転移する材料である。 The gelling agent has an associative property, and when the composition containing the gelling agent becomes below the gelling temperature of the composition, it becomes solid-like, and the composition containing the gelling agent becomes a gel of the composition. It is a material that becomes liquid-like, that is, undergoes a sol-gel phase transition when the conversion temperature is exceeded.
このため、多孔質構造１３Ａ（又は非多孔質構造１３Ｂ）を形成する際に、ゲル化剤と、樹脂材料又は樹脂材料の前駆体とを含む塗布液をゾル状態で電極合材１２の上部（又は周辺部）に塗布する。このとき、電極合材１２の温度が塗布液のゲル化温度以下であることが必須条件である。
Therefore, when the
このようにすることで、電極合材１２の上部（又は周辺部）に塗布された塗布液は、ゲル化剤がゲル化して固体様になるため、多孔質構造１３Ａ（又は非多孔質構造１３Ｂ）の電極合材１２への染み込みを抑制することができる。このとき、ゲル化剤の添加量を制御することで、多孔質構造１３Ａ（又は非多孔質構造１３Ｂ）の電極合材１２への染み込みを制御することができる。
By doing so, the coating liquid applied to the upper part (or peripheral part) of the
＜ゲル化剤＞
ゲル化剤は、熱可逆的にゾルゲル相転移することが好ましい。これにより、後述するインクジェット法により、塗布液を吐出する時に、塗布液が加熱されて、ゾル（液体）状態になることが可能であり、電極合材１２に着弾する時に、塗布液が冷却されて、ゲル（固体）状態になることが可能である。ここで、樹脂材料の前駆体を含む塗布液を用いる場合、ゲル化剤の加熱温度は、樹脂材料の前駆体が反応しない温度であることが好ましい。また、インクジェット法を使用する場合、ゲル化剤の加熱温度は、吐出ヘッドやインク供給系に大きな負荷がかからない温度であることが好ましい。また、塗布液のゲル化温度は、室温以上であることが好ましい。これにより、電極合材１２の上部（又は周辺部）を冷却しなくてもよくなる。
<Gelling agent>
The gelling agent preferably undergoes a sol-gel phase transition thermally reversibly. As a result, the coating liquid can be heated to a sol (liquid) state when the coating liquid is discharged by the inkjet method described later, and the coating liquid is cooled when it lands on the
ゲル化剤は、光学活性部位と会合性部位を含む有機基を有することが好ましい（例えば、高分子論文集，Ｖｏｌ．５５，Ｎｏ．１０，ｐ．５８５（１９９８）参照）。 The gelling agent preferably has an organic group containing an optically active site and an associative site (see, for example, Polymer Papers, Vol. 55, No. 10, p. 585 (1998)).
有機基は、化学式（Ｉ） The organic group has a chemical formula (I).
で表される構造を含むことが好ましい。これにより、イミノ基（－ＮＨ－）とカルボニル基（－（Ｏ＝Ｃ）－）の間で水素結合を形成することにより会合することができ、ゲル化剤として高い能力を示すことができる。
It is preferable to include the structure represented by. As a result, they can be associated by forming a hydrogen bond between the imino group (-NH-) and the carbonyl group (-(O = C)-), and can exhibit high ability as a gelling agent.
また、ゲル化剤は、化学式（Ｉ）で表される構造を複数個含むことが好ましい。これにより、ネットワーク構造を形成することができる。 Further, the gelling agent preferably contains a plurality of structures represented by the chemical formula (I). Thereby, a network structure can be formed.
ゲル化剤は、一般式（ＩＩ） The gelling agent is of the general formula (II).
で表される基又は一般式（Ｖ）
Group represented by or general formula (V)
で表される基であり、ｍは０以上の整数であり、ｍが２以上の整数である場合、複数個のＲ５及びＲ６は、同一であってもよいし、異なっていてもよく、ｎは０以上の整数であり、ｎが２以上の整数である場合、複数個のＲ７及びＸ１は、同一であってもよいし、異なっていてもよく、Ｘ２及びＸ３が一般式（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される基ではない場合、ｎは自然数であり、Ｘ１の少なくとも一つが一般式（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される基であり、ｋは４以上の整数であり、複数個のＲ１０及びＸ４は、同一であってもよいし、異なっていてもよく、Ｘ４の少なくとも一つが一般式（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される基である。）
で表される化合物であることが好ましい。これにより、ゲル化剤として、高い能力を示すことができる。
When m is an integer of 0 or more and m is an integer of 2 or more, the plurality of R 5 and R 6 may be the same or different. , N is an integer of 0 or more, and when n is an integer of 2 or more, the plurality of R 7 and X 1 may be the same or different, and X 2 and X 3 are If it is not a group represented by the general formula (IV) or (V), n is a natural number, at least one of X 1 is a group represented by the general formula (IV) or (V), and k is 4. The above integers, the plurality of R 10 and X 4 may be the same or different, and at least one of X 4 is a group represented by the general formula (IV) or (V). Is. )
It is preferably a compound represented by. As a result, it can exhibit high ability as a gelling agent.
ここで、一般式（ＩＩ）において、ｍとｎは、分子中での存在比率であり、分子中での結合の順序は、規則的であってもよいし、不規則であってもよい。 Here, in the general formula (II), m and n are abundance ratios in the molecule, and the order of binding in the molecule may be regular or irregular.
また、ゲル化剤は、一般式（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される基を複数個含むことが好ましい。これにより、ネットワーク構造を形成することができる。 Further, the gelling agent preferably contains a plurality of groups represented by the general formula (IV) or (V). Thereby, a network structure can be formed.
ゲル化剤の具体例を以下に示すが、ゲル化剤は、これらの化合物のみに限定されるものではない。 Specific examples of the gelling agent are shown below, but the gelling agent is not limited to these compounds.
樹脂材料は、多孔質構造１３Ａ又は非多孔質構造１３Ｂを形成する際に使用する塗布液に含まれる溶媒又は分散媒、非水電解液、印加される電位に対して安定な材料である。また、樹脂材料と、樹脂材料を溶解又は分散させることが可能な溶媒又は分散媒と、ゲル化剤を含む組成物が、ゲル化温度を超える温度で液体様となり、ゲル化温度以下の温度で固体様となる。
The resin material is a solvent or dispersion medium contained in the coating liquid used when forming the
樹脂材料は、溶媒に溶解させて使用してもよいし、分散媒に分散させて使用してもよい。 The resin material may be used by being dissolved in a solvent, or may be used by being dispersed in a dispersion medium.
分散媒に分散させることが可能な樹脂材料としては、例えば、樹脂フィラーを用いることができる。 As the resin material that can be dispersed in the dispersion medium, for example, a resin filler can be used.
樹脂フィラーの大きさは、適宜設定されるものであるが、後述のインクジェット法に適用することができる程度の大きさであることが好ましい。 The size of the resin filler is appropriately set, but it is preferably a size that can be applied to the inkjet method described later.
樹脂材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、電極合材１２に含まれるバインダを使用することが好ましい。
The resin material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but it is preferable to use the binder contained in the
バインダとしては、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等のフッ素系バインダ、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム、ポリアクリル酸エステル等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 The binder can be appropriately selected depending on the intended purpose, and examples thereof include a fluorine-based binder such as polyvinylidene fluoride (PVDF), styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene rubber, and polyacrylic acid ester. These may be used alone or in combination of two or more.
＜樹脂材料の前駆体＞
樹脂材料の代わりに、樹脂材料の前駆体を用いてもよい。このとき、樹脂材料の前駆体と、ゲル化剤を含み、必要に応じて、溶媒をさらに含む組成物がゲル化温度を超える温度で液体様となり、ゲル化温度以下の温度で固体様となる。
<Precursor of resin material>
A precursor of the resin material may be used instead of the resin material. At this time, the composition containing the precursor of the resin material and the gelling agent and further containing the solvent, if necessary, becomes liquid-like at a temperature exceeding the gelation temperature and solid-like at a temperature below the gelation temperature. ..
樹脂材料の前駆体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、活性光線により重合することが可能な化合物（光重合性化合物）を用いることができる。 The precursor of the resin material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but a compound capable of polymerizing with active light (photopolymerizable compound) can be used.
樹脂材料の前駆体を使用すると、塗布液の粘度の調整が容易になり、様々な材料を選択することができる。また、溶媒を使用しなくてよい場合は、溶媒又は分散媒の乾燥が不要になる。 When a precursor of a resin material is used, the viscosity of the coating liquid can be easily adjusted, and various materials can be selected. Further, when it is not necessary to use a solvent, it is not necessary to dry the solvent or the dispersion medium.
樹脂材料の前駆体と、ゲル化剤を含み、溶媒を含まない組成物は、ゲル化温度を超える温度で液体様となり、ゲル化温度以下の温度で固体様となることが好ましい。 It is preferable that the composition containing the precursor of the resin material and the gelling agent and not containing the solvent becomes liquid-like at a temperature higher than the gelation temperature and solid-like at a temperature lower than the gelation temperature.
光重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物（モノマー、オリゴマー）、カチオン重合性化合物（モノマー、オリゴマー）等を使用することができる。 As the photopolymerizable compound, a radically polymerizable compound (monomer, oligomer), a cationically polymerizable compound (monomer, oligomer), or the like can be used.
具体的には、ラジカル重合性化合物としては、アクリレート系化合物を使用することができる。 Specifically, an acrylate-based compound can be used as the radically polymerizable compound.
アクリレート系化合物としては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン（メタ）アクリル酸安息香酸エステル、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（２００）ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（４００）ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（６００）ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（１０００）ジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（４００）ジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（７００）ジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，３－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９－ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジメチロール－トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物ジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物ジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルモルホリン、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、エチレンオキサイド変性テトラメチロールメタンテトラアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化グリセリルトリ（メタ）アクリレート、ポリエステルジ（メタ）アクリレート、ポリエステルトリ（メタ）アクリレート、ポリエステルテトラ（メタ）アクリレート、ポリエステルペンタ（メタ）アクリレート、ポリエステルヘキサ（メタ）アクリレート、ビニルカプロラクタム、ビニルピロリドン、Ｎ－ビニルホルムアミド、ポリウレタンジ（メタ）アクリレート、ポリウレタントリ（メタ）アクリレート、ポリウレタンテトラ（メタ）アクリレート、ポリウレタンペンタ（メタ）アクリレート、ポリウレタンヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 Examples of the acrylate-based compound include ethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate of hydroxypivalate, diethylene glycol di (meth) acrylate, polytetramethylene glycol di (meth) acrylate, and trimethyl propane (meth). ) Acrylate benzoic acid ester, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol (200) di (meth) acrylate, polyethylene glycol (400) di ( Meta) acrylate, polyethylene glycol (600) di (meth) acrylate, polyethylene glycol (1000) di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol (400) di (Meta) acrylate, polypropylene glycol (700) di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1 , 6-Hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, dimethylol-tricyclodecandi (meth) acrylate, bisphenol A ethylene oxide adduct di (Meta) acrylate, bisphenol Apropylene oxide adduct di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, ethoxylated 1,6-hexanediol diacrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, dipenta Elythritol hexa (meth) acrylate, (meth) acryloylmorpholine, 2-hydroxyethyl (meth) acrylamide, ethylene oxide-modified tetramethylolmethanetetraacrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol hydroxypenta (meth) Acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hydroxypenta (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, trimethylolpropanthe Li (meth) acrylate, ethylene oxide-modified trimethylolpropantri (meth) acrylate, caprolactone-modified trimethylolpropanthry (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethoxylated neopentyl glycol di (meth) acrylate, propoxylated neopentyl glycol di (meth) acrylate, propoxylated glyceryl tri (meth) acrylate, polyester di (meth) acrylate, polyester Tri (meth) acrylate, polyester tetra (meth) acrylate, polyester penta (meth) acrylate, polyester hexa (meth) acrylate, vinyl caprolactam, vinyl pyrrolidone, N-vinylformamide, polyurethane di (meth) acrylate, polyurethane tri (meth) Examples thereof include acrylate, polyurethane tetra (meth) acrylate, polyurethane penta (meth) acrylate, and polyurethane hexa (meth) acrylate. These may be used alone or in combination of two or more.
ラジカル重合性化合物を用いる場合の光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキサイド、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－メチル－１〔４－（メチルチオ）フェニル〕－２－モリホリノプロパン－１－オン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニル－プロパン－１－オン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）－ブタノン－１、２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オン、１，２－オクタンジオン－〔４－（フェニルチオ）－２－（ｏ－ベンゾイルオキシム）〕、ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチル－ペンチルホスフィンオキサイド、２，４，６－トリメチルベンゾイル－ホスフィンオキサイド、２，４－ジエチルチオキサントン、２－クロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、〔４－（メチルフェニルチオ）フェニル〕フェニルメタノン等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 Examples of the photopolymerization initiator when a radically polymerizable compound is used include benzophenone, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphenyl oxide, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, and 2-methyl-1 [4-]. (Methylthio) Phenyl] -2-Moliphorinopropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholino) Phenyl) -butanone-1,2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1,2-octanedione- [4- (phenylthio) -2- (o-benzoyloxime)], bis ( 2,6-Dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphenyl oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-phosphenyl oxide, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, isopropylthioxanthone, [4- (Methylphenylthio) phenyl] Phenylmethanone and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
また、ラジカル重合性化合物を用いる場合、熱重合開始剤を使用することもできる。 When a radically polymerizable compound is used, a thermal polymerization initiator can also be used.
カチオン重合性化合物としては、例えば、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、Ｎ－ビニル化合物等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 Examples of the cationically polymerizable compound include epoxy compounds, vinyl ether compounds, oxetane compounds, styrene derivatives, vinylnaphthalene derivatives, N-vinyl compounds and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
カチオン重合性化合物を用いる場合の光重合開始剤としては、例えば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩等のオニウム塩系の光酸発生剤、スルホン酸エステル系、鉄アレン錯体等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 Examples of the photopolymerization initiator when a cationically polymerizable compound is used include onium salt-based photoacid generators such as iodonium salt and sulfonium salt, sulfonic acid ester-based agents, and iron allene complexes. These may be used alone or in combination of two or more.
樹脂材料の前駆体は、粘度が低く、常温または数十℃に加温することにより、後述する吐出ヘッドで吐出することが可能である材料であることが好ましい。 The precursor of the resin material is preferably a material having a low viscosity and capable of being discharged by a discharge head described later by heating to room temperature or several tens of degrees Celsius.
＜無機フィラー＞
樹脂材料を溶解若しくは分散させることが可能な溶媒若しくは分散媒又は樹脂材料の前駆体に、無機フィラーを分散させてもよい。
<Inorganic filler>
The inorganic filler may be dispersed in a solvent or dispersion medium capable of dissolving or dispersing the resin material or a precursor of the resin material.
無機フィラーを構成する材料としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化鉄、酸化チタン等の酸化物、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等の窒化物等を使用することができる。 As the material constituting the inorganic filler, for example, oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, iron oxide and titanium oxide, and nitrides such as aluminum nitride and boron nitride can be used.
無機フィラーの大きさは、適宜設定されるものであるが、後述のインクジェット法に適用することができる程度の大きさであることが好ましい。 The size of the inorganic filler is appropriately set, but it is preferably a size that can be applied to the inkjet method described later.
＜非水系蓄電素子＞
本実施形態の非水系蓄電素子は、正極、負極及び非水電解質と、必要に応じて用いられるセパレータとが、所定の形状に組み立てられている。このとき、本実施形態の電極は、正極及び負極の少なくとも一方として、用いられる。
<Non-water storage element>
In the non-aqueous power storage element of the present embodiment, a positive electrode, a negative electrode, a non-aqueous electrolyte, and a separator used as needed are assembled into a predetermined shape. At this time, the electrodes of the present embodiment are used as at least one of a positive electrode and a negative electrode.
本実施形態の非水系蓄電素子は、必要に応じて、外装缶、電極取り出し線等の構成部材をさらに有していてもよい。 The non-aqueous power storage element of the present embodiment may further include constituent members such as an outer can and an electrode take-out line, if necessary.
正極、負極及び非水電解質と、必要に応じて用いられるセパレータとを組み立てる方法としては、特に制限はなく、通常採用されている方法の中から、適宜選択することができる。 The method for assembling the positive electrode, the negative electrode, the non-aqueous electrolyte, and the separator used as needed is not particularly limited, and can be appropriately selected from the commonly used methods.
本実施形態の非水系蓄電素子の形状としては、特に制限はなく、一般的に採用されている各種形状の中から、その用途に応じて、適宜選択することができるが、例えば、シート電極及びセパレータをスパイラル状にしたシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを組み合わせたインサイドアウト構造のシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを積層したコインタイプ、シート電極及びセパレータを積層したラミネートフィルム外装を用いたタイプ等が挙げられる。 The shape of the non-aqueous power storage element of the present embodiment is not particularly limited and may be appropriately selected from various generally adopted shapes according to the application. For example, a sheet electrode and a sheet electrode and Cylinder type with spiral separator, cylinder type with inside-out structure combining pellet electrode and separator, coin type with pellet electrode and separator laminated, type with laminated film exterior with sheet electrode and separator laminated, etc. Be done.
図４に、本実施形態の非水系蓄電素子の一例を示す。 FIG. 4 shows an example of the non-aqueous power storage element of the present embodiment.
非水系蓄電素子２０は、正極２１と、負極２２と、非水電解液を保持しているセパレータ２３と、外装缶２４と、正極２１の引き出し線２５と、負極２２の引き出し線２６とを有する。
The non-aqueous
非水系蓄電素子２０の具体例としては、例えば、非水系二次電池、非水系キャパシタ等が挙げられる。
Specific examples of the non-aqueous
＜正極＞
正極は、正極活物質を含んでいれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、正極基体上に、正極活物質を含む正極合材を備えた正極等が挙げられる。
<Positive electrode>
The positive electrode is not particularly limited as long as it contains a positive electrode active material, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a positive electrode having a positive electrode mixture containing a positive electrode active material on a positive electrode substrate may be used. Can be mentioned.
正極の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、平板状等が挙げられる。 The shape of the positive electrode is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a flat plate shape.
＜＜正極合材（電極合材）＞＞
正極合材は、正極活物質を含み、必要に応じて、導電剤、バインダ、増粘剤等を更に含む。
<< Positive electrode mixture (electrode mixture) >>
The positive electrode mixture contains a positive electrode active material, and further contains a conductive agent, a binder, a thickener, and the like, if necessary.
－正極活物質－
正極活物質は、カチオン蓄積型及びアニオン蓄積型のいずれであってもよい。
-Positive electrode active material-
The positive electrode active material may be either a cation accumulation type or an anion accumulation type.
カチオン蓄積型としては、例えば、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２、Ｃｏ２Ｓ５、Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ２、ＣｏＯ２等の遷移金属酸化物、遷移金属カルコゲン化合物及びこれらとＬｉとの複合体（Ｌｉ複合酸化物）（例えば、ＬｉＭｎＯ２，ＬｉＭｎ２Ｏ４，ＬｉＣｏＯ２）、ＬｉＦｅＰＯ４等のリン酸と遷移金属からなる物質、活性炭等を用いることができる。 Examples of the cation accumulation type include transition metal oxides such as TiS 2 , MoS 2 , Co 2 S 5 , V 2 O 5 , MnO 2 , and CoO 2 , transition metal chalcogen compounds, and composites of these with Li (Li). Composite oxides) (for example, LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 ), LiFePO 4 , and other substances composed of phosphoric acid and transition metals, activated charcoal, and the like can be used.
アニオン蓄積型としては、例えば、グラファイト、活性炭、電気伝導度１０－２Ｓ／ｃｍ以上の導電性高分子（例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアズレン、ポリフェニリン、ポリアセチレン、ポリアセン、ポリフタロシアニン、ポリ（３－メチルチオフェン）、ポリピリジン、ポリジフェニルベンジジン等）及びこれらの誘導体等が挙げられる。
－バインダ－
バインダとしては、正極を製造する際に使用する塗布液に含まれる溶媒又は分散媒、非水電解液、印加される電位に対して安定な材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系バインダ、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム、ポリアクリル酸エステル等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
Examples of the anion accumulation type include graphite, activated carbon, and conductive polymers having an electrical conductivity of 10-2 S / cm or more (for example, polyaniline, polypyrrole, polyazulene, polyphenylin, polyacetylene, polyacene, polyphthalocyanine, poly (3-methyl). Thiophene), polypyridine, polydiphenylbenzidine, etc.) and derivatives thereof.
-Binder-
The binder is not particularly limited as long as it is a solvent or dispersion medium contained in the coating liquid used when producing the positive electrode, a non-aqueous electrolytic solution, and a material stable to the applied potential, and is not particularly limited, depending on the purpose. It can be appropriately selected, and examples thereof include a fluorine-based binder such as polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene (PTFE), styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene rubber, and polyacrylic acid ester. These may be used alone or in combination of two or more.
－増粘剤－
増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸スターチ、カゼイン等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
-Thickener-
Examples of the thickener include carboxymethyl cellulose (CMC), methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphate starch, casein and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
－導電剤－
導電剤としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭素質材料等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
-Conducting agent-
Examples of the conductive agent include carbonaceous materials such as carbon black and acetylene black. These may be used alone or in combination of two or more.
＜＜正極基体（集電体）＞＞
正極基体を構成する材料としては、導電性材料で形成されたもので、印加される電位に対して安定であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム、チタン、タンタル等が挙げられる。これらの中でも、軽量であること安価であること、耐酸化性が高いことから、アルミニウムが特に好ましい。
<< Positive electrode substrate (current collector) >>
The material constituting the positive electrode substrate is made of a conductive material, and is not particularly limited as long as it is stable with respect to the applied potential, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, Examples include aluminum, titanium, and tantalum. Among these, aluminum is particularly preferable because it is lightweight, inexpensive, and has high oxidation resistance.
正極基体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The shape of the positive electrode substrate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
正極基体の大きさとしては、非水系蓄電素子に使用することが可能な大きさであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The size of the positive electrode substrate is not particularly limited as long as it can be used for a non-aqueous power storage element, and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
－正極合材の形成方法－
正極合材は、正極活物質に、必要に応じて、バインダ、増粘剤、導電剤、分散媒等を加えてスラリー状とした塗布液を、正極基体上に塗布した後、乾燥させることで形成することができる。
-Forming method of positive electrode mixture-
The positive electrode mixture is prepared by applying a slurry-like coating liquid to the positive electrode active material, if necessary, by adding a binder, a thickener, a conductive agent, a dispersion medium, etc., on the positive electrode substrate, and then drying the mixture. Can be formed.
分散媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、水系溶媒、有機系溶媒等が挙げられる。 The dispersion medium is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an aqueous solvent and an organic solvent.
水系溶媒としては、例えば、水、アルコール等が挙げられる。 Examples of the aqueous solvent include water, alcohol and the like.
有機系溶媒としては、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、トルエン等が挙げられる。 Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), toluene and the like.
なお、正極活物質に、必要に応じて、バインダ、増粘剤、導電剤を加えた組成物をロール成形してシート電極にしたり、正極活物質を打ち抜いてシート電極にしたり、正極活物質を圧縮成形してペレット電極としたりすることもできる。 If necessary, a composition obtained by adding a binder, a thickener, and a conductive agent to the positive electrode active material is rolled to form a sheet electrode, or the positive electrode active material is punched out to form a sheet electrode. It can also be compression-molded into a pellet electrode.
本実施形態の電極を正極として用いる場合は、前述したように、電極合材の上部の少なくとも一部に、ゲル化剤と樹脂材料を含む多孔質構造を形成する、又は、電極合材の周辺部の少なくとも一部に、ゲル化剤と樹脂材料を含む非多孔質構造を形成する。 When the electrode of the present embodiment is used as a positive electrode, as described above, a porous structure containing a gelling agent and a resin material is formed in at least a part of the upper part of the electrode mixture, or the periphery of the electrode mixture. A non-porous structure containing a gelling agent and a resin material is formed in at least a part of the portion.
＜負極＞
負極は、負極活物質を含んでいれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、負極基体上に、負極活物質を含む負極合材を備えた負極等が挙げられる。
<Negative electrode>
The negative electrode is not particularly limited as long as it contains a negative electrode active material, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a negative electrode having a negative electrode mixture containing a negative electrode active material on a negative electrode substrate or the like can be used. Can be mentioned.
負極の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、平板状等が挙げられる。 The shape of the negative electrode is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a flat plate shape.
＜＜負極合材（電極合材）＞＞
負極合材は、負極活物質を含み、必要に応じて、バインダ、導電剤、等を更に含む。
<< Negative electrode mixture (electrode mixture) >>
The negative electrode mixture contains a negative electrode active material, and if necessary, further contains a binder, a conductive agent, and the like.
－負極活物質－
負極活物質としては、例えば、リチウム、リチウム合金、黒鉛（人造黒鉛、天然黒鉛）、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化炭素、様々な熱分解条件での有機物の熱分解物、チタン酸リチウム等が挙げられる。
-Negative electrode active material-
Examples of the negative electrode active material include lithium, lithium alloy, graphite (artificial graphite, natural graphite), easily graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, thermally decomposed organic substances under various thermal decomposition conditions, lithium titanate, and the like. Can be mentioned.
－バインダ－
バインダとしては、負極を製造する際に使用する溶媒又は分散媒、非水電解液、印加される電位に対して安定な材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系バインダ、エチレン－プロピレン－ブタジエンゴム（ＥＰＢＲ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系バインダ、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）が好ましい。
-Binder-
The binder is not particularly limited as long as it is a solvent or dispersion medium used in manufacturing the negative electrode, a non-aqueous electrolyte solution, and a material stable to the applied potential, and may be appropriately selected according to the purpose. Possible, for example, fluorine-based binders such as polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene-propylene-butadiene rubber (EPBR), styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene rubber, carboxymethyl cellulose (CMC). , Etc. can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, fluorine-based binders such as polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene (PTFE), styrene-butadiene rubber (SBR), and carboxymethyl cellulose (CMC) are preferable.
－導電剤－
導電剤としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭素質材料等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
-Conducting agent-
Examples of the conductive agent include carbonaceous materials such as carbon black and acetylene black. These may be used alone or in combination of two or more.
＜＜負極基体（集電体）＞＞
負極基体を構成する材料としては、導電性材料で形成されたもので、印加される電位に対して安定であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ステンレススチール、ニッケル、アルミニウム、銅等が挙げられる。これらの中でも、ステンレススチール、銅、アルミニウムが特に好ましい。
<< Negative electrode substrate (current collector) >>
The material constituting the negative electrode substrate is made of a conductive material, and is not particularly limited as long as it is stable with respect to the applied potential, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, Examples include stainless steel, nickel, aluminum and copper. Of these, stainless steel, copper and aluminum are particularly preferred.
負極基体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The shape of the negative electrode substrate is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
負極基体の大きさとしては、非水系蓄電素子に使用することが可能な大きさであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The size of the negative electrode substrate is not particularly limited as long as it can be used for a non-aqueous power storage element, and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
－負極合材の形成方法－
負極合材は、負極活物質に、必要に応じて、バインダ、導電剤、分散媒等を加えてスラリー状とした塗布液を、負極基体上に塗布した後、乾燥させることで形成することができる。
-Forming method of negative electrode mixture-
The negative electrode mixture can be formed by applying a slurry-like coating liquid to the negative electrode active material, if necessary, by adding a binder, a conductive agent, a dispersion medium, etc., on the negative electrode substrate, and then drying the negative electrode mixture. can.
分散媒としては、正極合材を形成する場合と同様の分散媒を用いることができる。 As the dispersion medium, the same dispersion medium as in the case of forming the positive electrode mixture can be used.
なお、負極活物質に、必要に応じて、バインダ、導電剤等を加えた組成物をロール成形してシート電極としたり、打ち抜いてシート電極にしたり、圧縮成形してペレット電極としたりすることもできる。 If necessary, a composition obtained by adding a binder, a conductive agent, or the like to the negative electrode active material may be roll-formed to form a sheet electrode, punched to form a sheet electrode, or compression-molded to form a pellet electrode. can.
また、蒸着、スパッタ、メッキ等の方法により、負極基体上に負極活物質の薄膜を形成することもできる。 Further, a thin film of the negative electrode active material can be formed on the negative electrode substrate by a method such as thin film deposition, sputtering, or plating.
本実施形態の電極を負極として用いる場合は、前述したように、電極合材の上部の少なくとも一部に、ゲル化剤と樹脂材料を含む多孔質構造を形成する、又は、電極合材の周辺部の少なくとも一部に、ゲル化剤と樹脂材料を含む非多孔質構造を形成する。 When the electrode of the present embodiment is used as the negative electrode, as described above, a porous structure containing a gelling agent and a resin material is formed in at least a part of the upper part of the electrode mixture, or the periphery of the electrode mixture. A non-porous structure containing a gelling agent and a resin material is formed in at least a part of the portion.
＜非水電解質＞
非水電解質としては、固体電解質又は非水電解液を使用することができる。
<Non-aqueous electrolyte>
As the non-aqueous electrolyte, a solid electrolyte or a non-aqueous electrolyte solution can be used.
ここで、非水電解液とは、電解質塩（特に、ハロゲン原子を含む電解質塩）が非水溶媒に溶解している電解液である。 Here, the non-aqueous electrolytic solution is an electrolytic solution in which an electrolyte salt (particularly, an electrolyte salt containing a halogen atom) is dissolved in a non-aqueous solvent.
＜＜非水溶媒＞＞
非水溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、非プロトン性有機溶媒が好適である。
<< Non-aqueous solvent >>
The non-aqueous solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but an aprotic organic solvent is preferable.
非プロトン性有機溶媒としては、鎖状カーボネート、環状カーボネート等のカーボネート系有機溶媒を用いることができる。これらの中でも、電解質塩の溶解力が高い点から、鎖状カーボネートが好ましい。 As the aprotic organic solvent, a carbonate-based organic solvent such as a chain carbonate or a cyclic carbonate can be used. Among these, chain carbonate is preferable because of its high dissolving power of the electrolyte salt.
また、非プロトン性有機溶媒は、粘度が低いことが好ましい。 Further, the aprotic organic solvent preferably has a low viscosity.
鎖状カーボネートとしては、例えば、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＥＭＣ）等が挙げられる。 Examples of the chain carbonate include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), methyl ethyl carbonate (EMC) and the like.
非水溶媒中の鎖状カーボネートの含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０質量％以上であることが好ましい、非水溶媒中の鎖状カーボネートの含有量が５０質量％以上であると、鎖状カーボネート以外の溶媒が誘電率が高い環状物質（例えば、環状カーボネート、環状エステル）であっても、環状物質の含有量が少なくなる。このため、２Ｍ以上の高濃度の非水電解液を作製しても、非水電解液の粘度が低くなり、非水電解液の電極へのしみ込みやイオン拡散が良好となる。 The content of the chain carbonate in the non-aqueous solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but the content of the chain carbonate in the non-aqueous solvent is preferably 50% by mass or more. When the amount is 50% by mass or more, the content of the cyclic substance is reduced even if the solvent other than the chain carbonate is a cyclic substance having a high dielectric constant (for example, cyclic carbonate or cyclic ester). Therefore, even if a non-aqueous electrolytic solution having a high concentration of 2 M or more is produced, the viscosity of the non-aqueous electrolytic solution becomes low, and the non-aqueous electrolytic solution permeates into the electrode and ion diffusion becomes good.
環状カーボネートとしては、例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）等が挙げられる。 Examples of the cyclic carbonate include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC) and the like.
なお、カーボネート系有機溶媒以外の非水溶媒としては、必要に応じて、環状エステル、鎖状エステル等のエステル系有機溶媒、環状エーテル、鎖状エーテル等のエーテル系有機溶媒等を用いることができる。 As the non-aqueous solvent other than the carbonate-based organic solvent, an ester-based organic solvent such as a cyclic ester or a chain ester, an ether-based organic solvent such as a cyclic ether or a chain ether, or the like can be used, if necessary. ..
環状エステルとしては、例えば、γ－ブチロラクトン（γＢＬ）、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－バレロラクトン等が挙げられる。 Examples of the cyclic ester include γ-butyrolactone (γBL), 2-methyl-γ-butyrolactone, acetyl-γ-butyrolactone, γ-valerolactone and the like.
鎖状エステルとしては、例えば、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（酢酸メチル（ＭＡ）、酢酸エチル等）、ギ酸アルキルエステル（ギ酸メチル（ＭＦ）、ギ酸エチル等）等が挙げられる。 Examples of the chain ester include propionic acid alkyl ester, malonic acid dialkyl ester, acetate alkyl ester (methyl acetate (MA), ethyl acetate, etc.), formic acid alkyl ester (methyl formate (MF), ethyl formate, etc.) and the like. Be done.
環状エーテルとしては、例えば、テトラヒドロフラン、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－ジオキソラン等が挙げられる。 Examples of the cyclic ether include tetrahydrofuran, alkyl tetrahydrofuran, alkoxy tetrahydrofuran, dialkoxytetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, alkyl-1,3-dioxolane, 1,4-dioxolane and the like.
鎖状エーテルとしては、例えば、１，２－ジメトシキエタン（ＤＭＥ）、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挙げられる。 Examples of the chain ether include 1,2-dimethoschiietan (DME), diethyl ether, ethylene glycol dialkyl ether, diethylene glycol dialkyl ether, triethylene glycol dialkyl ether, tetraethylene glycol dialkyl ether and the like.
＜＜電解質塩＞＞
電解質塩としては、非水溶媒に溶解し、イオン伝導度が高いものであれば、特に制限はないが、ハロゲン原子を含むことが好ましい。
<< Electrolyte salt >>
The electrolyte salt is not particularly limited as long as it is soluble in a non-aqueous solvent and has high ionic conductivity, but preferably contains a halogen atom.
電解質塩を構成するカチオンとしては、例えば、リチウムイオン等が挙げられる。 Examples of the cation constituting the electrolyte salt include lithium ion and the like.
電解質塩を構成するアニオンとしては、例えば、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＡｓＦ６ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ－等が挙げられる。 Examples of anions constituting the electrolyte salt include BF 4- , PF 6- , AsF 6- , CF 3 SO 3- , (CF 3 SO 2 ) 2 N- , and (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N-. And so on.
リチウム塩としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、ホウ弗化リチウム（ＬｉＢＦ４）、六弗化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、トリフルオロメタスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）、リチウムビストリフルオロメチルスルホニルイミド（ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２）、リチウムビスファーフルオロエチルスルホニルイミド（ＬｉＮ（ＣＦ２Ｆ５ＳＯ２）２）等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、イオン伝導度の点から、ＬｉＰＦ６が好ましく、安定性の点から、ＬｉＢＦ４が好ましい。 The lithium salt is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium borofluoride (LiBF 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiAsF). 6 ), Lithium trifluoromethsulfonate (LiCF 3 SO 3 ), Lithium bistrifluoromethylsulfonylimide (LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 ), Lithium bispherfluoroethyl sulfonylimide (LiN (CF 2 F 5 SO)) 2 ) 2 ) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, LiPF 6 is preferable from the viewpoint of ionic conductivity, and LiBF 4 is preferable from the viewpoint of stability.
非水溶媒中の電解質塩の濃度は、目的に応じて適宜選択することができるが、スイング型の蓄電素子の場合、１ｍｏｌ／Ｌ～２ｍｏｌ／Ｌであることが好ましく、リザーブ型の蓄電素子の場合、２ｍｏｌ／Ｌ～４ｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。 The concentration of the electrolyte salt in the non-aqueous solvent can be appropriately selected depending on the intended purpose, but in the case of a swing type power storage element, it is preferably 1 mol / L to 2 mol / L, and the concentration of the reserve type power storage element. In this case, it is preferably 2 mol / L to 4 mol / L.
＜セパレータ＞
セパレータは、正極と負極の短絡を防ぐために、必要に応じて、正極と負極の間に設けられる。
<Separator>
The separator is provided between the positive electrode and the negative electrode, if necessary, in order to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode.
セパレータとしては、例えば、クラフト紙、ビニロン混抄紙、合成パルプ混抄紙等の紙、セロハン、ポリエチレングラフト膜、ポリプロピレンメルトブロー不織布等のポリオレフィン不織布、ポリアミド不織布、ガラス繊維不織布、マイクロポア膜等が挙げられる。 Examples of the separator include paper such as kraft paper, vinylon mixed paper, synthetic pulp mixed paper, polyolefin non-woven fabric such as cellophane, polyethylene graft film, polypropylene melt blown non-woven fabric, polyamide non-woven fabric, glass fiber non-woven fabric, and micropore film.
セパレータの大きさは、非水系蓄電素子に使用することが可能な大きさであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 The size of the separator is not particularly limited as long as it can be used for a non-aqueous power storage element, and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
セパレータの構造は、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。 The structure of the separator may be a single-layer structure or a laminated structure.
なお、非水電解質として、固体電解質を使用する場合、セパレータは不要である。 When a solid electrolyte is used as the non-aqueous electrolyte, a separator is not required.
＜非水系蓄電素子の用途＞
本実施形態の非水系蓄電素子の用途としては、特に制限はなく、各種用途に用いることができるが、例えば、ノートパソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子ブックプレーヤー、携帯電話、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドホンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルＣＤ、ミニディスク、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、モーター、照明器具、玩具、ゲーム機器、時計、ストロボ、カメラ等が挙げられる。
<Applications of non-aqueous power storage elements>
The non-aqueous power storage element of the present embodiment is not particularly limited and can be used for various purposes. For example, a notebook computer, a pen input personal computer, a mobile personal computer, an electronic book player, a mobile phone, a mobile fax, and a mobile phone. Copy, mobile printer, headphone stereo, video movie, LCD TV, handy cleaner, portable CD, mini disk, transceiver, electronic notebook, calculator, memory card, portable tape recorder, radio, backup power supply, motor, lighting equipment, toys, games Equipment, watches, strobes, cameras, etc. can be mentioned.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
各成分を混合して、以下の組成の溶剤を調製した。 Each component was mixed to prepare a solvent having the following composition.
［溶剤１（光重合性化合物と光重合開始剤の混合物）］
２－フェノキシエチルアクリレート（共栄社化学製：ライトアクリレートＰＯ－Ａ）４０．４質量％
トリプロピレングリコールジアクリレート（東亞合成製：アロニックスＭ－２２０）５０．５質量％
２－メチル－１－［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルホリノプロパン－１－オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製：イルガキュア９０７）９．１質量％
［溶剤２（光重合性化合物と光重合開始剤の混合物）］
３'，４'－エポキシシクロヘキシルメチル３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（ダイセル化学製：セロキサイド２０２１Ｐ）３１．７質量％
エチル－３｛［（３－エチルオキセタン－３－イル）メトキシ］メチル｝オキセタン（東亞合成製：ＯＸＴ－２２１）６３．５質量％
ヘキサフルオロホスフェートスルホニウム塩混合物（アルドリッチ製）４．８質量％
［溶剤３（光重合性化合物と光重合開始剤と溶媒（ポロジェン）の混合物）］
トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（ダイセル製）４９質量％
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（関東化学製）５０質量％
イルガキュア１８４（ＢＡＳＦ製）１質量％
［溶剤４（樹脂フィラーと樹脂溶液の混合物）］
シクロヘキサノン８９．６質量％
中心粒径０．８μｍのポリメチルメタクリレート架橋粒子（積水化成品工業製）９．４５質量％
ポリビニリデンフルオライド（クレハ製）０．９５質量％
［溶剤５（無機フィラーと樹脂溶液の混合物）］
シクロヘキサノン７９質量％
中心粒径０．５８μｍのアルミナ粒子（住友化学製）２０質量％
ポリビニリデンフルオライド（ソルベイ製）１質量％
次に、溶剤とゲル化剤を混合して、塗布液１～１４を調製した。ここで、塗布液１～１４を調製する際に用いるゲル化剤を以下に示す。
[Solvent 1 (mixture of photopolymerizable compound and photopolymerization initiator)]
2-Phenoxyethyl acrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: Light acrylate PO-A) 40.4% by mass
Tripropylene glycol diacrylate (manufactured by Toagosei: Aronix M-220) 50.5% by mass
2-Methyl-1- [4- (Methylthio) Phenyl] -2-morpholinopropane-1-one (manufactured by Ciba Specialty Chemicals: Irgacure 907) 9.1% by mass
[Solvent 2 (mixture of photopolymerizable compound and photopolymerization initiator)]
3', 4'-Epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate (Daicel Chemical Co., Ltd .: Celoxide 2021P) 31.7% by mass
Ethyl-3 {[(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] methyl} oxetane (manufactured by Toagosei: OXT-221) 63.5% by mass
Hexafluorophosphate sulfonium salt mixture (manufactured by Aldrich) 4.8% by mass
[Solvent 3 (mixture of photopolymerizable compound, photopolymerization initiator and solvent (pologen))]
Tricyclodecanedimethanol diacrylate (manufactured by Daicel) 49% by mass
Dipropylene glycol monomethyl ether (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) 50% by mass
Irgacure 184 (manufactured by BASF) 1% by mass
[Solvent 4 (mixture of resin filler and resin solution)]
Cyclohexanone 89.6% by mass
Polymethylmethacrylate crosslinked particles with a central particle size of 0.8 μm (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) 9.45% by mass
Polybinilidene Fluoride (manufactured by Kureha) 0.95% by mass
[Solvent 5 (mixture of inorganic filler and resin solution)]
Cyclohexanone 79% by mass
Alumina particles with a central particle size of 0.58 μm (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 20% by mass
Polybinilidene Fluoride (manufactured by Solvay) 1% by mass
Next, the solvent and the gelling agent were mixed to prepare coating liquids 1 to 14. Here, the gelling agents used when preparing the coating liquids 1 to 14 are shown below.
溶剤１に、ゲル化剤１の含有量が０．４７質量％になるように、ゲル化剤１を添加し、塗布液１を調製した。
The gelling agent 1 was added to the solvent 1 so that the content of the gelling agent 1 was 0.47% by mass to prepare a coating liquid 1.
［塗布液２～１４の調製］
溶剤１とゲル化剤１を、表１の組み合わせに変更した以外は、塗布液１と同様にして、塗布液２～１４を調製した。
[Preparation of coating liquids 2 to 14]
Coating liquids 2 to 14 were prepared in the same manner as in coating liquid 1 except that the solvent 1 and the gelling agent 1 were changed to the combinations shown in Table 1.
次に、塗布液１～１４の会合性試験を実施した。 Next, the association test of the coating liquids 1 to 14 was carried out.
［会合性試験］
褐色のサンプル瓶に、室温で、溶剤と、ゲル化剤と、直径５ｍｍのセラミックボールを添加し、１１０℃まで加熱して、ゲル化剤を溶剤に溶解させた後、室温まで冷却した。このとき、サンプル瓶を大きく振っても、セラミックボールが動かない場合、会合状態（固体様、ゲル状態）になったと判断した。次に、５℃おきに温度を上昇させながら、サンプル瓶をふり、セラミックボールが動き始める温度（液体様になる温度、ゾル化温度）を記録した。
[Associative test]
A solvent, a gelling agent, and a ceramic ball having a diameter of 5 mm were added to a brown sample bottle at room temperature, heated to 110 ° C. to dissolve the gelling agent in the solvent, and then cooled to room temperature. At this time, if the ceramic balls did not move even if the sample bottle was shaken greatly, it was judged that the sample bottle was in an associated state (solid-like, gel state). Next, the sample bottle was shaken while raising the temperature every 5 ° C., and the temperature at which the ceramic balls started to move (the temperature at which the ceramic balls became liquid, the solification temperature) was recorded.
表１に、塗布液１～１４の会合性試験の結果を示す。 Table 1 shows the results of the association test of the coating liquids 1 to 14.
［塗布液１５の調製］
ゲル化剤１の含有量を２．９１質量％に変更した以外は、塗布液１と同様にして、塗布液１５を調製した。
[Preparation of coating liquid 15]
The coating liquid 15 was prepared in the same manner as the coating liquid 1 except that the content of the gelling agent 1 was changed to 2.91% by mass.
［塗布液１６～４４の調製］
溶剤１とゲル化剤１を、表２の組み合わせに変更した以外は、塗布液１５と同様にして、塗布液２～１４を調製した。
[Preparation of coating liquids 16 to 44]
Coating liquids 2 to 14 were prepared in the same manner as the coating liquid 15 except that the solvent 1 and the gelling agent 1 were changed to the combinations shown in Table 2.
次に、塗布液１５～４４の会合性試験を実施した。 Next, an association test of the coating liquids 15 to 44 was carried out.
表２に、塗布液１５～４４の会合性試験の結果を示す。 Table 2 shows the results of the association test of the coating liquids 15 to 44.
次に、塗布液を用いて、正極及び負極を作製した。 Next, a positive electrode and a negative electrode were prepared using the coating liquid.
［正極ａの作製］
正極活物質としての、ニッケル、コバルト、マンガンのモル比が５：２：３のリチウム複合酸化物９４質量部と、炭素導電剤３質量部と、ポリフッ化ビニリデン３質量部を、Ｎ－メチルピロリドン中で混合し、スラリーを調製した。このとき、スラリーの固形分濃度を６０質量％とした。
[Preparation of positive electrode a]
N-methylpyrrolidone contains 94 parts by mass of a lithium composite oxide having a molar ratio of nickel, cobalt, and manganese of 5: 2: 3, 3 parts by mass of a carbon conductive agent, and 3 parts by mass of vinylidene polyfluoride as a positive electrode active material. The mixture was mixed in to prepare a slurry. At this time, the solid content concentration of the slurry was set to 60% by mass.
コンマコーターを用いて、アルミニウム基板（厚み１５μｍ）にスラリーを幅６０ｍｍで塗布した後、乾燥させた。金型を用いて、スラリーが塗布された領域が５０ｍｍ×３０ｍｍになるように、スラリーが塗布されていない領域（端子部）を含めて、打ち抜いて、正極ａを作製した。ここで、正極ａの短辺側に、端子部を形成した。 Using a comma coater, the slurry was applied to an aluminum substrate (thickness 15 μm) with a width of 60 mm and then dried. Using a die, a positive electrode a was produced by punching out a region (terminal portion) to which the slurry was not applied so that the region to which the slurry was applied was 50 mm × 30 mm. Here, a terminal portion was formed on the short side side of the positive electrode a.
［負極ａの作製］
負極活物質としての、黒鉛９４質量部と、炭素導電剤３質量部と、ポリフッ化ビニリデン３質量部を、Ｎ－メチルピロリドン中で混合し、スラリーを調製した。このとき、スラリーの固形分濃度を４０質量％とした。
[Preparation of negative electrode a]
A slurry was prepared by mixing 94 parts by mass of graphite, 3 parts by mass of a carbon conductive agent, and 3 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a negative electrode active material in N-methylpyrrolidone. At this time, the solid content concentration of the slurry was set to 40% by mass.
コンマコーターを用いて、銅基板（厚み８μｍ）にスラリーを幅６０ｍｍで塗布した後、乾燥させた。金型を用いて、スラリーが塗布された領域が５１×３１ｍｍになるように、スラリーが塗布されていない領域（端子部）を含めて打ち抜いて、負極ａを作製した。ここで、負極ａの短辺側に端子部を形成した。 Using a comma coater, the slurry was applied to a copper substrate (thickness 8 μm) with a width of 60 mm and then dried. Using a die, a negative electrode a was produced by punching out a region (terminal portion) to which the slurry was not applied so that the region to which the slurry was applied was 51 × 31 mm. Here, the terminal portion was formed on the short side side of the negative electrode a.
［実施例１］
＜正極ａ－１－１の作製＞
図３のインクジェット装置を使用して、正極ａ－１－１を作製した。このとき、塗布液１を吐出ヘッド１１２に供給し、塗布液供給系の温度を、塗布液１のゾル化温度以上の温度（８０℃～９０℃）とした。次に、正極ａの長軸をＸ方向に平行にセットし、正極ａのＹ方向の端部２辺に塗布液１を吐出ヘッド１１２より塗布した。次に、ランプ１１３から活性光線を照射し、光重合性化合物を硬化させ、非多孔質構造を形成した後、１２０℃の環境下で１時間保持し、正極ａ－１－１を作製した。
[Example 1]
<Preparation of positive electrode a-1-1>
A positive electrode a-1-1 was produced using the inkjet device shown in FIG. At this time, the coating liquid 1 was supplied to the
［実施例２］
＜正極ａ－２－１の作製＞
塗布液１の代わりに、塗布液８を使用した以外は、実施例１と同様にして、正極ａ－２－１を作製した。
[Example 2]
<Preparation of positive electrode a-2-1>
A positive electrode a-2-1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid 8 was used instead of the coating liquid 1.
［実施例３］
＜負極ａ－１－１の作製＞
正極ａの代わりに、負極ａを使用した以外は、実施例１と同様にして、負極ａ－１－１を作製した。
[Example 3]
<Manufacturing of negative electrode a-1-1>
A negative electrode a-1-1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode a was used instead of the positive electrode a.
［実施例４］
＜負極ａ－２－１の作製＞
正極ａの代わりに、負極ａを使用した以外は、実施例３と同様にして、負極ａ－２－１を作製した。
[Example 4]
<Manufacturing of negative electrode a-2-1>
A negative electrode a-2-1 was produced in the same manner as in Example 3 except that the negative electrode a was used instead of the positive electrode a.
［比較例１］
＜比較正極ａ－１－１の作製＞
ゲル化剤１を添加しない以外は、実施例１と同様にして、比較正極ａ－１－１を作製した。
[Comparative Example 1]
<Preparation of comparative positive electrode a-1-1>
A comparative positive electrode a-1-1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the gelling agent 1 was not added.
［比較例２］
＜比較正極ａ－２－１の作製＞
ゲル化剤１を添加しない以外は、実施例２と同様にして、比較正極ａ－２－１を作製した。
[Comparative Example 2]
<Preparation of comparative positive electrode a-2-1>
A comparative positive electrode a-2-1 was prepared in the same manner as in Example 2 except that the gelling agent 1 was not added.
［比較例３］
＜比較負極ａ－１－１の作製＞
ゲル化剤１を添加しない以外は、実施例３と同様にして、比較負極ａ－１－１を作製した。
[Comparative Example 3]
<Preparation of comparative negative electrode a-1-1>
A comparative negative electrode a-1-1 was prepared in the same manner as in Example 3 except that the gelling agent 1 was not added.
［比較例４］
＜比較負極ａ－２－１の作製＞
ゲル化剤１を添加しない以外は、実施例４と同様にして、比較負極ａ－２－１を作製した。
[Comparative Example 4]
<Preparation of comparative negative electrode a-2-1>
A comparative negative electrode a-2-1 was prepared in the same manner as in Example 4 except that the gelling agent 1 was not added.
次に、正極を用いて、蓄電素子を作製し、蓄電素子の充放電試験を実施した。 Next, a power storage element was manufactured using the positive electrode, and a charge / discharge test of the power storage element was carried out.
［実施例５］
正極ａ－１－１と、銅基板（厚み８μｍ）にＬｉ金属（本城金属製：厚み２００μｍ、５２×３２ｍｍ）を貼り合わせたものを準備した。厚さ１５μｍのセパレータを挟んで、正極とＬｉ金属を対向させた蓄電要素の表裏をラミネートシートで覆い、３辺を熱封止した。エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートを質量比１：１で混合した後、１．５ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解させた電解液を蓄電要素に注入した。次に、ラミネートシートを減圧下で封止して密閉し、蓄電素子を作製した。
[Example 5]
A positive electrode a-1-1 and a copper substrate (thickness 8 μm) bonded with Li metal (made by Honjo Metal: thickness 200 μm, 52 × 32 mm) were prepared. A separator having a thickness of 15 μm was sandwiched between them, and the front and back surfaces of the power storage element in which the positive electrode and the Li metal were opposed to each other were covered with a laminated sheet, and three sides were heat-sealed. After mixing ethylene carbonate and dimethyl carbonate at a mass ratio of 1: 1, an electrolytic solution in which 1.5 mol / L of LiPF 6 was dissolved was injected into the power storage element. Next, the laminated sheet was sealed under reduced pressure and sealed to prepare a power storage element.
なお、以上の操作は、不活性雰囲気下で実施した。 The above operation was performed in an inert atmosphere.
［実施例６］
正極ａ－１－１の代わりに、正極ａ－２－１を使用した以外は、実施例５と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Example 6]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 5 except that the positive electrode a-2-1 was used instead of the positive electrode a-1-1.
［比較例５］
正極ａ－１－１の代わりに、比較正極ａ－１－１を使用した以外は、実施例５と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Comparative Example 5]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 5 except that the comparative positive electrode a-1-1 was used instead of the positive electrode a-1-1.
［比較例６］
正極ａ－１－１の代わりに、比較正極ａ－２－１を使用した以外は、実施例５と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Comparative Example 6]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 5 except that the comparative positive electrode a-2-1 was used instead of the positive electrode a-1-1.
［充放電試験］
充放電測定装置（東洋システム製：ＴＯＳＣＡＴ３００１）を用いて、蓄電素子の充放電試験を実施した。具体的には、室温（２５℃）において、６．３ｍＡの定電流で充電電圧４．２Ｖまで充電した後、４．２Ｖの定電圧で５時間充電した。次に、開回路で１０分間放置した。次に、６．３ｍＡの定電流で放電終止電圧２．５Ｖまで放電した。次に、開回路で１０分間放置した。以上の操作を５回繰り返した。５回目の正極の容量を測定した。
[Charge / discharge test]
A charge / discharge test of the power storage element was carried out using a charge / discharge measuring device (manufactured by Toyo System: TOSCAT3001). Specifically, at room temperature (25 ° C.), the battery was charged with a constant current of 6.3 mA to a charging voltage of 4.2 V, and then charged with a constant voltage of 4.2 V for 5 hours. Next, it was left in the open circuit for 10 minutes. Next, the battery was discharged to a discharge end voltage of 2.5 V with a constant current of 6.3 mA. Next, it was left in the open circuit for 10 minutes. The above operation was repeated 5 times. The capacity of the positive electrode was measured for the fifth time.
表３に、蓄電素子の充放電試験の結果を示す。 Table 3 shows the results of the charge / discharge test of the power storage element.
これに対して、比較例５、６の蓄電素子は、比較例１、２の比較正極ａ－１－１、ａ－２－１を有するため、容量が小さい。これは、比較正極ａ－１－１、ａ－２－１は、非多孔質構造が形成された面積が大きかったためであると推測される。 On the other hand, the power storage elements of Comparative Examples 5 and 6 have the comparative positive electrodes a-1-1 and a-2-1 of Comparative Examples 1 and 2, and therefore have a small capacity. It is presumed that this is because the comparative positive electrodes a-1-1 and a-2-1 had a large area in which the non-porous structure was formed.
次に、負極を用いて、蓄電素子を作製し、蓄電素子の充放電試験を実施した。 Next, a power storage element was manufactured using the negative electrode, and a charge / discharge test of the power storage element was carried out.
［実施例７］
負極ａ－１－１と、銅基板（厚み８μｍ）にＬｉ金属（本城金属製：厚み２００μｍ、５２×３２ｍｍ）を貼り合わせたものを準備した。厚さ１５μｍのセパレータを挟んで負極とＬｉ金属を対向させた蓄電要素の表裏をラミネートシートで覆い、３辺を熱封止した。エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートを質量比１：１で混合した後、１．５ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解させた電解液を蓄電要素に注入した。次に、ラミネートシートを減圧下で封止して密閉し、蓄電素子を作製した。
[Example 7]
A negative electrode a-1-1 and a copper substrate (thickness 8 μm) bonded with Li metal (made by Honjo Metal: thickness 200 μm, 52 × 32 mm) were prepared. The front and back of the power storage element in which the negative electrode and the Li metal were opposed to each other with a 15 μm-thick separator sandwiched between them were covered with a laminated sheet, and three sides were heat-sealed. After mixing ethylene carbonate and dimethyl carbonate at a mass ratio of 1: 1, an electrolytic solution in which 1.5 mol / L of LiPF 6 was dissolved was injected into the power storage element. Next, the laminated sheet was sealed under reduced pressure and sealed to prepare a power storage element.
なお、以上の操作は、不活性雰囲気下で実施した。 The above operation was performed in an inert atmosphere.
［実施例８］
負極ａ－１－１の代わりに、負極ａ－２－１を使用した以外は、実施例７と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Example 8]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 7 except that the negative electrode a-2-1 was used instead of the negative electrode a-1-1.
［比較例７］
負極ａ－１－１の代わりに、比較負極ａ－１－１を使用した以外は、実施例７と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Comparative Example 7]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 7 except that the comparative negative electrode a-1-1 was used instead of the negative electrode a-1-1.
［比較例８］
負極ａ－１－１の代わりに、比較負極ａ－２－１を使用した以外は、実施例７と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Comparative Example 8]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 7 except that the comparative negative electrode a-2-1 was used instead of the negative electrode a-1-1.
［充放電試験］
充放電測定装置（東洋システム製：ＴＯＳＣＡＴ３００１）を用いて、蓄電素子の充放電試験を実施した。具体的には、室温（２５℃）において、６．０ｍＡの定電流で充電電圧０．０１Ｖまで充電した後、０．０１Ｖの定電圧で５時間充電した。次に、開回路で１０分間放置した。次に、６．０ｍＡの定電流で放電終止電圧１．０Ｖまで放電した。次に開回路で１０分間放置した。以上の操作を５回繰り返し、５回目の負極の容量を測定した。
[Charge / discharge test]
A charge / discharge test of the power storage element was carried out using a charge / discharge measuring device (manufactured by Toyo System: TOSCAT3001). Specifically, at room temperature (25 ° C.), the battery was charged at a constant current of 6.0 mA to a charging voltage of 0.01 V, and then charged at a constant voltage of 0.01 V for 5 hours. Next, it was left in the open circuit for 10 minutes. Next, the battery was discharged to a discharge end voltage of 1.0 V with a constant current of 6.0 mA. Then it was left in the open circuit for 10 minutes. The above operation was repeated 5 times, and the capacity of the negative electrode was measured the 5th time.
表４に、蓄電素子の充放電試験の結果を示す。 Table 4 shows the results of the charge / discharge test of the power storage element.
これに対して、比較例７、８の蓄電素子は、比較例３、４の比較負極ａ－１－１、ａ－２－１を有するため、容量が小さい。これは、比較負極ａ－１－１、ａ－２－１は、非多孔質構造が形成された面積が大きかったためであると推測される。 On the other hand, the power storage elements of Comparative Examples 7 and 8 have the comparative negative electrodes a-1-1 and a-2-1 of Comparative Examples 3 and 4, and therefore have a small capacity. It is presumed that this is because the comparative negative electrodes a-1-1 and a-2-1 had a large area in which the non-porous structure was formed.
次に、塗布液を用いて、正極及び負極を作製した。 Next, a positive electrode and a negative electrode were prepared using the coating liquid.
［実施例９］
＜負極ａ－３－１の作製＞
図３のインクジェット装置を使用して、負極ａ－３－１を作製した。このとき、塗布液４０を吐出ヘッド１１２に供給し、塗布液供給系の温度を、塗布液４０のゾル化温度以上の温度（８０℃～９０℃）とした。次に、負極ａの長軸をＸ方向に平行にセットし、負極ａの電極合材の上部の全面以上の領域に塗布液４０を吐出ヘッド１１２より塗布した。次に、ランプ１１３から活性光線を照射し、光重合性化合物を硬化させ、多孔質構造を形成した後、１２０℃の環境下で２時間保持し、負極ａ－３－１を作製した。
[Example 9]
<Manufacturing of negative electrode a-3-1>
A negative electrode a-3-1 was produced using the inkjet device shown in FIG. At this time, the coating liquid 40 was supplied to the
［比較例９］
＜比較負極ａ－３－１の作製＞
ゲル化剤３を添加しない以外は、実施例９と同様にして、比較負極ａ－３－１を作製した。
[Comparative Example 9]
<Manufacturing of comparative negative electrode a-3-1>
A comparative negative electrode a-3-1 was prepared in the same manner as in Example 9 except that the gelling agent 3 was not added.
［実施例１０］
＜負極ａ－４－１の作製＞
図３のインクジェット装置を使用して、負極ａ－４－１を作製した。このとき、塗布液４２を吐出ヘッド１１２に供給し、塗布液供給系の温度を、塗布液４２のゾル化温度以上の温度（８０℃～９０℃）とした。次に、負極ａの長軸をＸ方向に平行にセットし、負極ａの電極合材の上部の全面に塗布液４２を吐出ヘッド１１２より塗布した後、１２０℃の環境下で２時間保持し、負極ａ－４－１を作製した。
[Example 10]
<Manufacturing of negative electrode a-4-1>
A negative electrode a-4-1 was produced using the inkjet device shown in FIG. At this time, the coating liquid 42 was supplied to the
［比較例１０］
＜比較負極ａ－４－１の作製＞
ゲル化剤３を添加しない以外は、実施例１０と同様にして、比較負極ａ－４－１を作製した。
[Comparative Example 10]
<Manufacturing of comparative negative electrode a-4-1>
A comparative negative electrode a-4-1 was prepared in the same manner as in Example 10 except that the gelling agent 3 was not added.
［実施例１１］
＜負極ａ－５－１の作製＞
図３のインクジェット装置を使用して、負極ａ－５－１を作製した。このとき、塗布液４３を吐出ヘッド１１２に供給し、塗布液供給系の温度を、塗布液４３のゾル化温度以上の温度（８０℃～９０℃）とした。次に、負極ａの長軸をＸ方向に平行にセットし、負極ａの電極合材の上部の全面に塗布液４３を吐出ヘッド１１２より塗布した後、１２０℃の環境下で２時間保持し、負極ａ－５－１を作製した。
[Example 11]
<Manufacturing of negative electrode a-5-1>
The negative electrode a-5-1 was produced using the inkjet device shown in FIG. At this time, the coating liquid 43 was supplied to the
［比較例１１］
＜比較負極ａ－５－１の作製＞
ゲル化剤１を添加しない以外は、実施例１１と同様にして、比較負極ａ－５－１を作製した。
[Comparative Example 11]
<Manufacturing of comparative negative electrode a-5-1>
A comparative negative electrode a-5-1 was prepared in the same manner as in Example 11 except that the gelling agent 1 was not added.
次に、負極を用いて、蓄電素子を作製し、蓄電素子の起電力を計測した。 Next, a power storage element was manufactured using the negative electrode, and the electromotive force of the power storage element was measured.
［実施例１２］
負極ａ－３－１と銅基板（厚み８μｍ）にＬｉ金属（本城金属製：厚み２００μｍ、４７×２７ｍｍ）を貼り合わせたものを準備した。負極ａ－３－１とＬｉ電極を対向させた蓄電要素の表裏をラミネートシートで覆い、３辺を熱封止した。エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートを質量比１：１で混合した後、１．５ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解させた電解液を蓄電要素に注入した。次に、ラミネートシートを封止して密閉し、蓄電素子を作製した。
[Example 12]
A Li metal (made by Honjo Metal: thickness 200 μm, 47 × 27 mm) was prepared by bonding the negative electrode a-3-1 and a copper substrate (thickness 8 μm). The front and back of the power storage element in which the negative electrode a-3-1 and the Li electrode faced each other were covered with a laminated sheet, and three sides were heat-sealed. After mixing ethylene carbonate and dimethyl carbonate at a mass ratio of 1: 1, an electrolytic solution in which 1.5 mol / L of LiPF 6 was dissolved was injected into the power storage element. Next, the laminated sheet was sealed and sealed to produce a power storage element.
なお、以上の操作は、不活性雰囲気下で実施した。 The above operation was performed in an inert atmosphere.
［比較例１２］
負極ａ－３－１の代わりに、比較負極ａ－３－１を使用した以外は、実施例１２と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Comparative Example 12]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 12 except that the comparative negative electrode a-3-1 was used instead of the negative electrode a-3-1.
［実施例１３］
負極ａ－３－１の代わりに、負極ａ－４－１を使用した以外は、実施例１２と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Example 13]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 12 except that the negative electrode a-4-1 was used instead of the negative electrode a-3-1.
［比較例１３］
負極ａ－３－１の代わりに、比較負極ａ－４－１を使用した以外は、実施例１２と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Comparative Example 13]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 12 except that the comparative negative electrode a-4-1 was used instead of the negative electrode a-3-1.
［実施例１４］
負極ａ－３－１の代わりに、負極ａ－５－１を使用した以外は、実施例１２と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Example 14]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 12 except that the negative electrode a-5-1 was used instead of the negative electrode a-3-1.
［比較例１４］
負極ａ－３－１の代わりに、比較負極ａ－５－１を使用した以外は、実施例１２と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Comparative Example 14]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 12 except that the comparative negative electrode a-5-1 was used instead of the negative electrode a-3-1.
［起電力］
１０個の蓄電素子を室温で２４時間保存した後、ソーラトロン１２８６を用いて、１０個の蓄電素子の起電力を測定した。
[Electromotive force]
After storing the 10 power storage elements at room temperature for 24 hours, the electromotive force of the 10 power storage elements was measured using Solartron 1286.
表５に、蓄電素子の起電力の計測結果を示す。 Table 5 shows the measurement results of the electromotive force of the power storage element.
これに対して、比較例１２～１４の蓄電素子は、比較例９～１１の比較負極ａ－３－１、ａ－４－１、ａ－５－１を有するため、起電力が小さい。これは、比較負極ａ－３－１、ａ－４－１、ａ－５－１は、電極合材の上部に多孔質構造が形成されず、短絡したためであると推測される。 On the other hand, since the power storage elements of Comparative Examples 12 to 14 have the comparative negative electrodes a-3-1, a-4-1, and a-5-1 of Comparative Examples 9 to 11, the electromotive force is small. It is presumed that this is because the comparative negative electrodes a-3-1, a-4-1, and a-5-1 were short-circuited because the porous structure was not formed on the upper part of the electrode mixture.
次に、正極及び負極を用いて、蓄電素子を作製し、蓄電素子の充放電試験を実施した。 Next, a power storage element was manufactured using the positive electrode and the negative electrode, and a charge / discharge test of the power storage element was carried out.
［実施例１５］
厚さ１５μｍのセパレータを挟んで、正極ａ－１－１と負極ａ－１－１を対向させた蓄電要素の表裏をラミネートシートで覆い、３辺を熱封止した。エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートを質量比１：１で混合した後、１．５ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解させた電解液を蓄電要素に注入した。次に、ラミネートシートを減圧下で封止して密閉し、蓄電素子を作製した。
[Example 15]
A separator having a thickness of 15 μm was sandwiched between them, and the front and back surfaces of the power storage element in which the positive electrode a-1-1 and the negative electrode a-1-1 were opposed to each other were covered with a laminated sheet, and three sides were heat-sealed. After mixing ethylene carbonate and dimethyl carbonate at a mass ratio of 1: 1, an electrolytic solution in which 1.5 mol / L of LiPF 6 was dissolved was injected into the power storage element. Next, the laminated sheet was sealed under reduced pressure and sealed to prepare a power storage element.
なお、以上の操作は、不活性雰囲気下で実施した。 The above operation was performed in an inert atmosphere.
［実施例１６］
正極ａ－１－１及び負極ａ－１－１の代わりに、それぞれ正極ａ－２－１及び負極ａ－２－１を使用した以外は、実施例１５と同様にして、蓄電素子を作製した。
[Example 16]
A power storage element was produced in the same manner as in Example 15 except that the positive electrode a-2-1 and the negative electrode a-2-1 were used instead of the positive electrode a-1-1 and the negative electrode a-1-1, respectively. ..
［充放電試験］
充放電測定装置（東洋システム製：ＴＯＳＣＡＴ３００１）を用いて、蓄電素子の充放電試験を実施した。具体的には、室温（２５℃）において、６．３ｍＡの定電流で充電電圧４．２Ｖまで充電した後、４．２Ｖの定電圧で５時間充電した。次に、開回路で１０分間放置した。次に、６．３ｍＡの定電流で放電終止電圧２．５Ｖまで放電した。次に、開回路で１０分間放置した。以上の操作を５回繰り返した。５回目の正極の容量を測定した。
[Charge / discharge test]
A charge / discharge test of the power storage element was carried out using a charge / discharge measuring device (manufactured by Toyo System: TOSCAT3001). Specifically, at room temperature (25 ° C.), the battery was charged with a constant current of 6.3 mA to a charging voltage of 4.2 V, and then charged with a constant voltage of 4.2 V for 5 hours. Next, it was left in the open circuit for 10 minutes. Next, the battery was discharged to a discharge end voltage of 2.5 V with a constant current of 6.3 mA. Next, it was left in the open circuit for 10 minutes. The above operation was repeated 5 times. The capacity of the positive electrode was measured for the fifth time.
表６に、蓄電素子の充放電試験の結果を示す。 Table 6 shows the results of the charge / discharge test of the power storage element.
１０Ａ、１０Ｂ 電極
１１ 電極基体
１２ 電極合材
１３Ａ 多孔質構造
１３Ｂ 非多孔質構造
10A,
Claims (9)
前記電極合材の上部の少なくとも一部に、ゲル化剤と樹脂材料を含む多孔質構造が形成されており、
前記ゲル化剤は、シロキサン構造を有し、
前記シロキサン構造が有するＳｉの側鎖又は末端は、光学活性部位と会合性部位を含む有機基と、
水素原子、炭素数１～４のアルキル基、フェニル基から選択される１種以上の基と、を有することを特徴とする電極。 An electrode mixture is formed on the electrode substrate,
A porous structure containing a gelling agent and a resin material is formed on at least a part of the upper part of the electrode mixture.
The gelling agent has a siloxane structure and has a siloxane structure.
The side chain or terminal of Si contained in the siloxane structure is composed of an organic group containing an optically active site and an associative site .
An electrode having one or more groups selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a phenyl group .
（一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）中、Ｒ ３ ～Ｒ １０ は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１～４のアルキル基、又はフェニル基を示し、Ｘ １ ～Ｘ ４ は、それぞれ独立に、前記有機基、水素原子、炭素数１～４のアルキル基、又はフェニル基を示す。 The gelling agent has a general formula
(In the general formulas (II) and (III), R 3 to R 10 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group, and X 1 to X 4 are independent of each other. Indicates the organic group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group.
ゲル化剤と、
樹脂材料又は樹脂材料の前駆体と、
溶媒と、を含み、
前記ゲル化剤は、シロキサン構造を有し、
前記シロキサン構造が有するＳｉの側鎖又は末端は、光学活性部位と会合性部位を含む有機基と、
水素原子、炭素数１～４のアルキル基、フェニル基から選択される１種以上の基と、を有することを特徴とする塗布液。 A coating solution used to fabricate electrodes.
Gelling agent and
With a resin material or a precursor of a resin material,
Containing with solvent,
The gelling agent has a siloxane structure and has a siloxane structure.
The side chain or terminal of Si contained in the siloxane structure is composed of an organic group containing an optically active site and an associative site .
A coating liquid comprising a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and one or more groups selected from a phenyl group .
前記塗布された塗布液に活性光線を照射し、
前記溶媒を乾燥させて除去することを特徴とする電極の製造方法。 The coating liquid according to claim 6 is applied onto the electrode mixture, and the coating liquid is applied.
Irradiate the applied coating liquid with active light to obtain
A method for producing an electrode, which comprises drying and removing the solvent.
ゲル化剤と、
溶媒と、
前記溶媒に溶解しており、活性光線を照射することで重合し、析出する光重合性化合物と、
を含み、
前記ゲル化剤は、シロキサン構造を有し、
前記シロキサン構造が有するＳｉの側鎖又は末端は、光学活性部位と会合性部位を含む有機基と、
水素原子、炭素数１～４のアルキル基、フェニル基から選択される１種以上の基と、を有することを特徴とする塗布液。 A coating solution used to fabricate electrodes.
Gelling agent and
With solvent
A photopolymerizable compound that is dissolved in the solvent and polymerizes and precipitates when irradiated with active light.
Including
The gelling agent has a siloxane structure and has a siloxane structure.
The side chain or terminal of Si contained in the siloxane structure is composed of an organic group containing an optically active site and an associative site .
A coating liquid comprising a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and one or more groups selected from a phenyl group .
前記塗布された塗布液に活性光線を照射することで、前記溶媒に溶解している前記光重合性化合物を重合させ、多孔質構造として析出させ、
前記溶媒を乾燥させて除去することを特徴とする電極の製造方法。 The coating liquid according to claim 8 is applied onto the electrode mixture, and the coating liquid is applied.
By irradiating the coated coating liquid with active light, the photopolymerizable compound dissolved in the solvent is polymerized and precipitated as a porous structure.
A method for producing an electrode, which comprises drying and removing the solvent.
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