JPH08298137A - 二次電池および該電池に使用する電極 - Google Patents
二次電池および該電池に使用する電極Info
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- JPH08298137A JPH08298137A JP7126026A JP12602695A JPH08298137A JP H08298137 A JPH08298137 A JP H08298137A JP 7126026 A JP7126026 A JP 7126026A JP 12602695 A JP12602695 A JP 12602695A JP H08298137 A JPH08298137 A JP H08298137A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 体積及び重量エネルギー密度が高く、かつ集
電体と導電性高分子活物質の密着性が良好な二次電池用
電極および該電極を使用した二次電池の提供。 【構成】 少なくとも電極活物質層および集電体からな
る電池用電極において、集電体として表面の粗面化度が
５０μＦ／ｃｍ2以上の静電容量のアルミニウム電解箔
を用いたことを特徴とする電池用電極。
電体と導電性高分子活物質の密着性が良好な二次電池用
電極および該電極を使用した二次電池の提供。 【構成】 少なくとも電極活物質層および集電体からな
る電池用電極において、集電体として表面の粗面化度が
５０μＦ／ｃｍ2以上の静電容量のアルミニウム電解箔
を用いたことを特徴とする電池用電極。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、二次電池および該電池に使用す
る電極に関する。
る電極に関する。
【０００２】
【従来技術】近年、リチウムを負極材料として用いる二
次電池が、高エネルギー密度を有する二次電池として注
目されている。リチウム電池の二次電池化には正極材料
のサイクル特性、成形加工性、高エネルギー密度化が重
要な課題となる。一般に、正極活物質としては、遷移金
属カルコゲン化合物、導電性高分子を挙げることができ
る。しかし、遷移金属カルコゲン化合物などの無機活物
質のみでは導電性が悪く、また自己成形性がないため、
導電助剤、バインダーを大量に添加する必要がある。そ
のために期待されるエネルギー密度を得ることが困難で
ある。このため、軽量性、加工性などの利点を持つ導電
性高分子を材料とする正極電極の開発が進められてい
る。導電性高分子の例としては、ポリアセチレン（例え
ば、特開昭５６−１３６４８９）、ポリピロール（例え
ば、第２５回電池討論会、講演要旨集、Ｐ２５６１・１
９８４）、ポリアニリン（例えば、電気科学協会第５０
回大会、講演要旨集、Ｐ２２８１・１９８４）などが報
告されている。これらの導電性高分子は、１００％の放
電深度に対しても高いサイクル特性を示すなどの利点が
あるが、一方、以下のような問題点もあった。 電池用電極の集電体としては平滑な金属フォイルを用
いることが一般的であるが、平滑な集電体と導電性高分
子活物質の密着性は良くないため、集電体から導電性高
分子膜が脱離しやすくサイクル特性などに問題がある。
この問題点を改善するために、電極の作製に多孔質の集
電体を用いることによって電極の軽量化、及び集電体と
導電性高分子活物質の密着性を高める工夫が特開平１−
１３２０４６に提示されている。該方法においては、導
電性高分子電極の集電体との密着性を向上させるため
に、集電体として多孔質の集電体を用いている。その孔
内に、電解重合法を用いて導電性高分子を成長させ、密
着性を保っている。しかし、多孔質の金属集電体を用い
る場合、多孔質の孔径が５０μｍ以上のものが好ましい
がそのためには数百μｍ厚の集電体が必要となるが、こ
のような厚い集電体によるエネルギー密度の減少はさけ
られない。また、電極の製造には電解重合法を用いてい
るが、生産性が悪く実用的ではない。また、正極電極の
集電体の材質としてはステンレス、アルミニウムなどが
一般的に用いられる。ステンレスは化学的、電気化学的
に安定であるが、密度が大きいためその重量が電池の重
量エネルギー密度向上の妨げとなっている。一方、アル
ミニウムは密度がステンレスの約１／３で、軽量な集電
体である。しかも、ステンレスに比べてコストの点でも
有利である。しかし、導電性高分子と平滑なアルミニウ
ム箔との密着性は非常に悪く電極の作製およびサイクル
特性に悪影響を及ぼす。密着性を上げるため表面を粗面
化しようとしても、アルミニウム箔の強度が十分でない
ため非常に困難であり、またかなりのコストアップにな
る。 導電性高分子のみを活物質に用いた電極ではその密度
が低いため体積当りのエネルギー密度が低いという欠点
を持つ。無機活物質、導電性高分子の互いの欠点を補
い、利点を生かす方法として、導電性高分子と無機活物
質の複合体電極が提案されている（例えば、特開昭６３
−１０２１６２）。この複合体電極の作製法としては、
（１）粉体状導電性高分子と粉体状無機活物質を適量ず
つ採取し、バインダーを添加して混合し、集電体上に加
圧成形する方法、（２）粉体状無機活物質存在下で導電
性高分子を化学的、あるいは電気的に重合し複合体とす
る方法等が提案されている。しかし、上記方法（１）に
おいては、粉体状物質の混合物であるため、細部にいた
るまで十分均一な複合体電極にすることができず、十分
な強度を持ち、しかもフレキシブルなシート状電極の作
製が困難である。さらに大量のバインダーを加える必要
があるため、期待される体積エネルギー密度を達成する
ことができない。また上記方法（２）においては、複合
体に取り込むことができる無機酸化物の量が限られてお
り、十分な体積エネルギーを得ることができない。
次電池が、高エネルギー密度を有する二次電池として注
目されている。リチウム電池の二次電池化には正極材料
のサイクル特性、成形加工性、高エネルギー密度化が重
要な課題となる。一般に、正極活物質としては、遷移金
属カルコゲン化合物、導電性高分子を挙げることができ
る。しかし、遷移金属カルコゲン化合物などの無機活物
質のみでは導電性が悪く、また自己成形性がないため、
導電助剤、バインダーを大量に添加する必要がある。そ
のために期待されるエネルギー密度を得ることが困難で
ある。このため、軽量性、加工性などの利点を持つ導電
性高分子を材料とする正極電極の開発が進められてい
る。導電性高分子の例としては、ポリアセチレン（例え
ば、特開昭５６−１３６４８９）、ポリピロール（例え
ば、第２５回電池討論会、講演要旨集、Ｐ２５６１・１
９８４）、ポリアニリン（例えば、電気科学協会第５０
回大会、講演要旨集、Ｐ２２８１・１９８４）などが報
告されている。これらの導電性高分子は、１００％の放
電深度に対しても高いサイクル特性を示すなどの利点が
あるが、一方、以下のような問題点もあった。 電池用電極の集電体としては平滑な金属フォイルを用
いることが一般的であるが、平滑な集電体と導電性高分
子活物質の密着性は良くないため、集電体から導電性高
分子膜が脱離しやすくサイクル特性などに問題がある。
この問題点を改善するために、電極の作製に多孔質の集
電体を用いることによって電極の軽量化、及び集電体と
導電性高分子活物質の密着性を高める工夫が特開平１−
１３２０４６に提示されている。該方法においては、導
電性高分子電極の集電体との密着性を向上させるため
に、集電体として多孔質の集電体を用いている。その孔
内に、電解重合法を用いて導電性高分子を成長させ、密
着性を保っている。しかし、多孔質の金属集電体を用い
る場合、多孔質の孔径が５０μｍ以上のものが好ましい
がそのためには数百μｍ厚の集電体が必要となるが、こ
のような厚い集電体によるエネルギー密度の減少はさけ
られない。また、電極の製造には電解重合法を用いてい
るが、生産性が悪く実用的ではない。また、正極電極の
集電体の材質としてはステンレス、アルミニウムなどが
一般的に用いられる。ステンレスは化学的、電気化学的
に安定であるが、密度が大きいためその重量が電池の重
量エネルギー密度向上の妨げとなっている。一方、アル
ミニウムは密度がステンレスの約１／３で、軽量な集電
体である。しかも、ステンレスに比べてコストの点でも
有利である。しかし、導電性高分子と平滑なアルミニウ
ム箔との密着性は非常に悪く電極の作製およびサイクル
特性に悪影響を及ぼす。密着性を上げるため表面を粗面
化しようとしても、アルミニウム箔の強度が十分でない
ため非常に困難であり、またかなりのコストアップにな
る。 導電性高分子のみを活物質に用いた電極ではその密度
が低いため体積当りのエネルギー密度が低いという欠点
を持つ。無機活物質、導電性高分子の互いの欠点を補
い、利点を生かす方法として、導電性高分子と無機活物
質の複合体電極が提案されている（例えば、特開昭６３
−１０２１６２）。この複合体電極の作製法としては、
（１）粉体状導電性高分子と粉体状無機活物質を適量ず
つ採取し、バインダーを添加して混合し、集電体上に加
圧成形する方法、（２）粉体状無機活物質存在下で導電
性高分子を化学的、あるいは電気的に重合し複合体とす
る方法等が提案されている。しかし、上記方法（１）に
おいては、粉体状物質の混合物であるため、細部にいた
るまで十分均一な複合体電極にすることができず、十分
な強度を持ち、しかもフレキシブルなシート状電極の作
製が困難である。さらに大量のバインダーを加える必要
があるため、期待される体積エネルギー密度を達成する
ことができない。また上記方法（２）においては、複合
体に取り込むことができる無機酸化物の量が限られてお
り、十分な体積エネルギーを得ることができない。
【０００３】
【目的】本発明は、体積及び重量エネルギー密度が高
く、かつ集電体と導電性高分子活物質の密着性が良好な
二次電池用電極および該電極を使用した二次電池の提供
を目的とする。
く、かつ集電体と導電性高分子活物質の密着性が良好な
二次電池用電極および該電極を使用した二次電池の提供
を目的とする。
【０００４】
【構成】本発明者らは、導電性高分子を含む電極活物質
層に対する集電体にアルミニウム電解箔を用いることに
より、前記従来技術の問題点が解決されることを見い出
し本発明を完成した。すなわち、本発明は少なくとも導
電性高分子を含む電極活物質層および集電体からなる二
次電池用電極において、集電体に高表面積を有するアル
ミニウム電解箔を用いたことを特徴とする電池用電極と
該電極の製造法および該電極を用いた二次電池に関す
る。本発明の電池用電極は、集電体であるアルミニウム
電解箔の上に導電性高分子を含む活物質層を積層するこ
とにより作製することができる。活物質層は、あらかじ
め成形されたものを接着層を持つ集電体上に積層するこ
ともできるが、より高い密着性を得るために好ましくは
活物質を溶媒に分散させた塗料溶液を接着剤層を持つ集
電体上に塗布、乾燥して積層して製造することが好まし
い。本発明で使用する集電体のアルミニウム電解箔は表
面の粗面化度が大きく、高表面積を有するものが好まし
い。この条件を満たすものとして、アルミニウム電解コ
ンデンサ電極用のアルミニウム電解箔が好ましい。この
場合、集電体表面の粗面化度、つまり表面積が大きいも
のほど活物質との密着性が大きいため、アルミニウム電
解箔の静電容量は５０μＦ／ｃｍ2以上のものが好まし
く、更に好ましくは１００〜５００μＦ／ｃｍ2のもの
である。集電体の厚さは、強度とエネルギー密度の兼合
いから１５μｍ〜６０μｍが好ましい。前記集電体上に
塗布する塗布溶液は少なくとも１種類の電極活物質を含
有する塗料溶液、好ましくは少なくとも１種類の電気化
学的に酸化還元性を示す導電性高分子〔以下、活物質
（１）という〕および溶媒を含む塗料溶液にさらに少な
くとも１種類の粒子状の無機活物質〔以下、活物質
（２）という〕を均質に分散させた塗料液を製膜して作
製することができる。特に、前記活物質（２）を均質に
分散された塗料液を前記接着層を持つ集電体上に連続的
に塗布することにより、活物質（１）中に活物質（２）
が均一に分散されており、軽量でエネルギー密度が高く
高強度の電極フィルムを容易に作製することができる。
上記のような集電体上に、活物質と溶媒からなる塗料
液、特に均質な塗料液を塗布することにより、高表面積
を有するアルミニウム電解箔の表面細部にいたるまで塗
料液が密着する。それを乾燥することにより、接着剤層
に活物質層が密着し、また、パターン状の接着剤層の場
合はアンカー効果が加わり、さらに強い密着性を持つ電
極が得られる。
層に対する集電体にアルミニウム電解箔を用いることに
より、前記従来技術の問題点が解決されることを見い出
し本発明を完成した。すなわち、本発明は少なくとも導
電性高分子を含む電極活物質層および集電体からなる二
次電池用電極において、集電体に高表面積を有するアル
ミニウム電解箔を用いたことを特徴とする電池用電極と
該電極の製造法および該電極を用いた二次電池に関す
る。本発明の電池用電極は、集電体であるアルミニウム
電解箔の上に導電性高分子を含む活物質層を積層するこ
とにより作製することができる。活物質層は、あらかじ
め成形されたものを接着層を持つ集電体上に積層するこ
ともできるが、より高い密着性を得るために好ましくは
活物質を溶媒に分散させた塗料溶液を接着剤層を持つ集
電体上に塗布、乾燥して積層して製造することが好まし
い。本発明で使用する集電体のアルミニウム電解箔は表
面の粗面化度が大きく、高表面積を有するものが好まし
い。この条件を満たすものとして、アルミニウム電解コ
ンデンサ電極用のアルミニウム電解箔が好ましい。この
場合、集電体表面の粗面化度、つまり表面積が大きいも
のほど活物質との密着性が大きいため、アルミニウム電
解箔の静電容量は５０μＦ／ｃｍ2以上のものが好まし
く、更に好ましくは１００〜５００μＦ／ｃｍ2のもの
である。集電体の厚さは、強度とエネルギー密度の兼合
いから１５μｍ〜６０μｍが好ましい。前記集電体上に
塗布する塗布溶液は少なくとも１種類の電極活物質を含
有する塗料溶液、好ましくは少なくとも１種類の電気化
学的に酸化還元性を示す導電性高分子〔以下、活物質
（１）という〕および溶媒を含む塗料溶液にさらに少な
くとも１種類の粒子状の無機活物質〔以下、活物質
（２）という〕を均質に分散させた塗料液を製膜して作
製することができる。特に、前記活物質（２）を均質に
分散された塗料液を前記接着層を持つ集電体上に連続的
に塗布することにより、活物質（１）中に活物質（２）
が均一に分散されており、軽量でエネルギー密度が高く
高強度の電極フィルムを容易に作製することができる。
上記のような集電体上に、活物質と溶媒からなる塗料
液、特に均質な塗料液を塗布することにより、高表面積
を有するアルミニウム電解箔の表面細部にいたるまで塗
料液が密着する。それを乾燥することにより、接着剤層
に活物質層が密着し、また、パターン状の接着剤層の場
合はアンカー効果が加わり、さらに強い密着性を持つ電
極が得られる。
【０００５】活物質（１）としては、例えば、ポリアニ
リン類、ポリアニリノアニリン類、ポリピロール類、ポ
リアセチレン類等導電性高分子材料を例示できる。これ
らの中でも、重量当りの電気容量が比較的大きく、さら
に比較的安定に充放電を行うことができるポリアニリン
類が特に好ましい。これら高分子材料は、ジメチルホル
ムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン
等の溶媒に溶解して使用される。活物質（２）について
は、電極の体積エネルギー密度を高めるために密度が
２．５ｇ／ｃｍ3以上であるものが望ましい。例えば、
二酸化マンガン、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、
ニッケル酸化物等を例示できるが、この条件を満たし、
さらに上記導電性高分子の電気化学的酸化還元反応を起
こす電位付近に放電曲線の平坦部を持つ、五酸化バナジ
ウムが好ましい。また、活物質（１）と十分な密着を持
たせエネルギー密度を高めると共に、均質性を高めるた
めに、サイズは平均粒子径、最大粒子径がそれぞれ３μ
ｍ以下、１０μｍ以下、好ましくはそれぞれ１μｍ以
下、３μｍ以下である。また、電極のエネルギー密度を
上げるために無機活物質は、導電性高分子と無機活物質
の合計量に対し、９０重量％以上であることが好まし
い。前記塗料溶液の組成は、溶媒に対する重量比におい
て固形分が２０％以上含まれることが望ましい。前記塗
料液の作製に際して、固形分の溶媒に対する分散方法と
しては、ボールミル、バレンミルなどを用いる方法があ
げられる。また、ポリアニリンの濃度は８％〜１１％が
特に好ましく、この濃度範囲では、粘度は１０００ｃｐ
〜１００００ｃｐである。粘度が１０００ｃｐ以下にお
いては、活物質（２）のフィラーが溶液中で沈降し、均
一な塗料液が得られない。また粘度が１００００ｃｐ以
上では、粘度が大き過ぎて塗料液として用いることがで
きない。
リン類、ポリアニリノアニリン類、ポリピロール類、ポ
リアセチレン類等導電性高分子材料を例示できる。これ
らの中でも、重量当りの電気容量が比較的大きく、さら
に比較的安定に充放電を行うことができるポリアニリン
類が特に好ましい。これら高分子材料は、ジメチルホル
ムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン
等の溶媒に溶解して使用される。活物質（２）について
は、電極の体積エネルギー密度を高めるために密度が
２．５ｇ／ｃｍ3以上であるものが望ましい。例えば、
二酸化マンガン、バナジウム酸化物、コバルト酸化物、
ニッケル酸化物等を例示できるが、この条件を満たし、
さらに上記導電性高分子の電気化学的酸化還元反応を起
こす電位付近に放電曲線の平坦部を持つ、五酸化バナジ
ウムが好ましい。また、活物質（１）と十分な密着を持
たせエネルギー密度を高めると共に、均質性を高めるた
めに、サイズは平均粒子径、最大粒子径がそれぞれ３μ
ｍ以下、１０μｍ以下、好ましくはそれぞれ１μｍ以
下、３μｍ以下である。また、電極のエネルギー密度を
上げるために無機活物質は、導電性高分子と無機活物質
の合計量に対し、９０重量％以上であることが好まし
い。前記塗料溶液の組成は、溶媒に対する重量比におい
て固形分が２０％以上含まれることが望ましい。前記塗
料液の作製に際して、固形分の溶媒に対する分散方法と
しては、ボールミル、バレンミルなどを用いる方法があ
げられる。また、ポリアニリンの濃度は８％〜１１％が
特に好ましく、この濃度範囲では、粘度は１０００ｃｐ
〜１００００ｃｐである。粘度が１０００ｃｐ以下にお
いては、活物質（２）のフィラーが溶液中で沈降し、均
一な塗料液が得られない。また粘度が１００００ｃｐ以
上では、粘度が大き過ぎて塗料液として用いることがで
きない。
【０００６】本発明の前記電極活物質には、必要に応じ
て導電助剤を添加することができる。このような導電助
剤としては、アセチレンブラック、アニリンブラック、
活性炭、グラファイト粉末などの導電性炭素粉末、ＰＡ
Ｎ、ピッチ、セルロース、フェノールなどを出発原料と
した炭素体、炭素繊維、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｉｎなどの金属酸
化物粉末、ステンレス、ニッケルなどの金属粉末、繊維
等が挙げられる。これらの導電助剤に要求される特性と
して高い電気伝導度に加え少ない添加量での効果が要求
される。正極の厚みとしては１〜１０００μｍ、好まし
くは５〜５００μｍである。１μｍ以下ではエネルギー
密度的に不利であり、１０００μｍ以上では集電効率の
点で不利である。コーティングにおいては基板上に数１
０μｍ以内の厚みで成膜すればフレキシブルな層として
得られる。また、本発明における前記活物質(１)と活物
質(２)よりなる電極は加工性に優れ、フレキシブルなた
め、シート状電極を作製するのに適しており、ペーパー
状の電池を造る際の電極として優れた性能を発揮するこ
とが確認された。
て導電助剤を添加することができる。このような導電助
剤としては、アセチレンブラック、アニリンブラック、
活性炭、グラファイト粉末などの導電性炭素粉末、ＰＡ
Ｎ、ピッチ、セルロース、フェノールなどを出発原料と
した炭素体、炭素繊維、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｉｎなどの金属酸
化物粉末、ステンレス、ニッケルなどの金属粉末、繊維
等が挙げられる。これらの導電助剤に要求される特性と
して高い電気伝導度に加え少ない添加量での効果が要求
される。正極の厚みとしては１〜１０００μｍ、好まし
くは５〜５００μｍである。１μｍ以下ではエネルギー
密度的に不利であり、１０００μｍ以上では集電効率の
点で不利である。コーティングにおいては基板上に数１
０μｍ以内の厚みで成膜すればフレキシブルな層として
得られる。また、本発明における前記活物質(１)と活物
質(２)よりなる電極は加工性に優れ、フレキシブルなた
め、シート状電極を作製するのに適しており、ペーパー
状の電池を造る際の電極として優れた性能を発揮するこ
とが確認された。
【０００７】次に前記電極を用いた二次電池について述
べる。本発明の二次電池は基本的には正極、負極、電解
質より構成される。正極には前記電極が用いられる。負
極としては前記電極のほか、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカ
リ金属、ＬｉとＡｌ、Ｍｎ、Ｐｂ等の合金、炭素体等を
使用することができる。電解質としては、以下に示す陰
イオンまたは陽イオンが用いられる。陰イオンとして
は、例えばＰＦ6 -，ＳｂＦ6 -，ＡｓＦ6 -等のＶａ族の元
素のハロゲン化物アニオン、ＢＦ4 -，ＢＲ4 -（Ｒはフェ
ニル基、アルキル基）等のlllａ族元素のアニオン、Ｃ
ｌ-，Ｂｒ-，Ｉ-等のハロゲンアニオン、過塩素酸アニ
オン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等が挙げ
られる。陽イオンとしては例えばＬｉ+，Ｎａ+，Ｋ+等
のアルカリ金属カチオン、（Ｒ4Ｎ）+（Ｒは炭素数１〜
２０の炭化水素基）等が挙げられる。前記電解質を与え
る化合物としては、例えばＬｉＰＦ6，ＬｉＳｂＦ6，Ｌ
ｉＡｓＦ6，ＬｉＢＦ4，ＬｉＣｌＯ4，ＬｉＣＦ3Ｓ
Ｏ3，ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2，ＬｉＩ，ＫＰＦ6，ＫＣ
ｌＯ4，ＮａＰＦ6，〔（ｎ−Ｂｕ）4Ｎ〕ＢＦ4，〔（ｎ
−Ｂｕ）4Ｎ〕ＣｌＯ4，ＬｉＡｌＣｌ4等を例示するこ
とができるが特にこれらに限定されるものではない。こ
れらの電解質塩の中で安全性が高く、イオン伝導度の大
きいＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2が好ましい。このＬｉＮ
（ＣＦ3ＳＯ2）2のみを電解質に用いた電解質は、本発
明のアルミニウム電解箔を集電体に用いた電極に対し
て、リチウムに対し約４．０Ｖ以上の電位において腐食
性を有する。つまり、本発明の電極と上記のような電解
質および負極を組み合わせた電池は、４．０Ｖ以下の電
位範囲で使用することにより本発明の効果が十分発揮さ
れる。従って、電極活物質および粒子状無機活物質はこ
の電位範囲に主要な放電部分を持つ物質を用いることが
好ましい。これらの活物質として、バナジウム酸化物、
二酸化マンガン等を例示できる。一方、本発明者等は電
解質塩としてＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2を主とし、それに
ＬｉＢＦ4，ＬｉＡｓＦ6，ＬｉＰＦ6のうち１種類以上
の塩を添加した電解質が、電解質塩としてＬｉＮ（ＣＦ
3ＳＯ2）2のみを使用した上記電解液に比べてアルミニ
ウム電解箔に対する腐食性を和らげる効果のあるという
知見を得た。この理由は現在のところ明確ではないが、
添加したリチウム塩のアニオンが腐食性を和らげる何ら
かの作用に関係していると考えられる。これらの添加す
る塩の量は、電解質中に含まれる全電解質塩に対しモル
比で３％以上が好ましく、より十分な効果を得るために
は５％以上が更に好ましい。この電解液は、アルミニウ
ム集電体の腐食を和らげる効果によって、過充電（４．
０Ｖ以上）に対して強く、また４．０Ｖ以上の放電部を
有する活物質（ＬｉＣｏＯ2，ＬｉＮｉＯ2等）にも適用
することができる。
べる。本発明の二次電池は基本的には正極、負極、電解
質より構成される。正極には前記電極が用いられる。負
極としては前記電極のほか、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカ
リ金属、ＬｉとＡｌ、Ｍｎ、Ｐｂ等の合金、炭素体等を
使用することができる。電解質としては、以下に示す陰
イオンまたは陽イオンが用いられる。陰イオンとして
は、例えばＰＦ6 -，ＳｂＦ6 -，ＡｓＦ6 -等のＶａ族の元
素のハロゲン化物アニオン、ＢＦ4 -，ＢＲ4 -（Ｒはフェ
ニル基、アルキル基）等のlllａ族元素のアニオン、Ｃ
ｌ-，Ｂｒ-，Ｉ-等のハロゲンアニオン、過塩素酸アニ
オン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン等が挙げ
られる。陽イオンとしては例えばＬｉ+，Ｎａ+，Ｋ+等
のアルカリ金属カチオン、（Ｒ4Ｎ）+（Ｒは炭素数１〜
２０の炭化水素基）等が挙げられる。前記電解質を与え
る化合物としては、例えばＬｉＰＦ6，ＬｉＳｂＦ6，Ｌ
ｉＡｓＦ6，ＬｉＢＦ4，ＬｉＣｌＯ4，ＬｉＣＦ3Ｓ
Ｏ3，ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2，ＬｉＩ，ＫＰＦ6，ＫＣ
ｌＯ4，ＮａＰＦ6，〔（ｎ−Ｂｕ）4Ｎ〕ＢＦ4，〔（ｎ
−Ｂｕ）4Ｎ〕ＣｌＯ4，ＬｉＡｌＣｌ4等を例示するこ
とができるが特にこれらに限定されるものではない。こ
れらの電解質塩の中で安全性が高く、イオン伝導度の大
きいＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2が好ましい。このＬｉＮ
（ＣＦ3ＳＯ2）2のみを電解質に用いた電解質は、本発
明のアルミニウム電解箔を集電体に用いた電極に対し
て、リチウムに対し約４．０Ｖ以上の電位において腐食
性を有する。つまり、本発明の電極と上記のような電解
質および負極を組み合わせた電池は、４．０Ｖ以下の電
位範囲で使用することにより本発明の効果が十分発揮さ
れる。従って、電極活物質および粒子状無機活物質はこ
の電位範囲に主要な放電部分を持つ物質を用いることが
好ましい。これらの活物質として、バナジウム酸化物、
二酸化マンガン等を例示できる。一方、本発明者等は電
解質塩としてＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2を主とし、それに
ＬｉＢＦ4，ＬｉＡｓＦ6，ＬｉＰＦ6のうち１種類以上
の塩を添加した電解質が、電解質塩としてＬｉＮ（ＣＦ
3ＳＯ2）2のみを使用した上記電解液に比べてアルミニ
ウム電解箔に対する腐食性を和らげる効果のあるという
知見を得た。この理由は現在のところ明確ではないが、
添加したリチウム塩のアニオンが腐食性を和らげる何ら
かの作用に関係していると考えられる。これらの添加す
る塩の量は、電解質中に含まれる全電解質塩に対しモル
比で３％以上が好ましく、より十分な効果を得るために
は５％以上が更に好ましい。この電解液は、アルミニウ
ム集電体の腐食を和らげる効果によって、過充電（４．
０Ｖ以上）に対して強く、また４．０Ｖ以上の放電部を
有する活物質（ＬｉＣｏＯ2，ＬｉＮｉＯ2等）にも適用
することができる。
【０００８】電解質溶液を構成する溶媒は特に限定する
ものではないが、比較的、極性の大きい溶媒が好適に用
いられる。具体的には、プロピレンカーボネート、エチ
レンカーボネート、ベンゾニトリル、アセトニトリル、
テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、
γ−ブチルラクトン、ジオキソラン、トリエチルホスフ
ァイト、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、ジメトキシエ
タン、ポリエチレングリコール、スルホラン、ジクロロ
エタン、クロルベンゼン、ニトロベンゼン、ジエチルカ
ーボネート、ジメチルカーボネート等の有機溶媒の１種
又は２種以上の混合液が挙げられる。これらの中で、安
定に充放電を行うことができる環状カーボネートと、イ
オン伝導率を高める作用を持つ鎖状カーボネートの混合
液が好ましい。セパレータとしては、電解質溶液のイオ
ン移動に対して低抵抗であり、かつ、溶液保持性に優れ
たものが用いられる。例えば、ガラス繊維フィルタ、ポ
リエステル、テフロン、ポリフロン、ポリプロピレン等
の高分子ポアフィルタ不織布、あるいは、ガラス繊維と
これらの高分子からなる不織布等が挙げられる。また、
これら電解液、セパレータのかわりに用いられるものと
して、固体電解質が挙げられる。例えば、無機系では、
ＡｇＣｌ，ＡｇＢｒ，ＡｇＩ，ＬｉＩなどの金属ハロゲ
ン化物、ＲｂＡｇ4Ｉ5，ＲｂＡｇ4Ｉ4ＣＮ等が挙げられ
る。また、有機系では、ポリエチレンオキサイド、ポリ
プロピレンオキサイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリア
クリルアミドなどをポリマーマトリクスとし、前記の電
解質塩をポリマーマトリクス中に溶解した複合体、ある
いはこれらのゲル架橋体、低分子量ポリエチレンオキサ
イド、クラウンエーテルなどのイオン解離基をポリマー
主鎖にグラフト化した高分子固体電解質、あるいは高分
子量重合体に前記電解液を含有させたゲル状高分子固体
電解質が挙げられる。重合性化合物としては、単官能及
び多官能の（メタ）アクリレートのモノマーあるいはプ
レポリマーやポリエンとポリチオールとの組合せ等が挙
げられる。なお、本明細書における（メタ）アクリレー
トは、アクリレート又はメタアクリレートを意味する。
単官能アクリレートとしては、アルキル（メタ）アクリ
レート〔メチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）
アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレー
ト等〕、脂環式（メタ）アクリレート〔テトラヒドロフ
ルフリル（メタ）アクリレート等〕、ヒドロキシアルキ
ル（メタ）アクリレート〔ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ヒドロキシプロピルアクリレート等〕、ヒドロキシ
ポリオキシアルキレン（オキシアルキレン基の炭素数は
好ましくは１〜４）（メタ）アクリレート〔ヒドロキシ
ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ヒドロキシ
ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート等〕及びア
ルコキシ（アルコキシ基の炭素数は好ましくは１〜４）
（メタ）アクリレート〔メトキシエチルアクリレート、
エトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリ
レート等〕が挙げられる。多官能（メタ）アクリレート
の例としては、３官能以上のモノマーあるいはプレポリ
マー〔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ペンタ（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
ト等〕が好ましい。本発明による電解液の固体化は、前
記した電解質塩で示される化合物又はこれを主成分とす
る不飽和カルボン酸エステルを含む非水電解液を密封容
器に注入するか、あるいは支持体（例えばフィルム、金
属、ガラス）にコーティングした後、熱又は活性光線で
重合することにより達成される。活性光線としては、通
常、光、紫外線、電子線、Ｘ線が使用できる。これらの
うち、好ましくは、１００〜８００ｎｍの波長を主波長
とする活性光線である。本発明の電極を使用した電池の
形態は特に限定するものではないが、コイン型、シート
型、円筒型、ガム型等の各種電池に実装することができ
る。
ものではないが、比較的、極性の大きい溶媒が好適に用
いられる。具体的には、プロピレンカーボネート、エチ
レンカーボネート、ベンゾニトリル、アセトニトリル、
テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、
γ−ブチルラクトン、ジオキソラン、トリエチルホスフ
ァイト、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、ジメトキシエ
タン、ポリエチレングリコール、スルホラン、ジクロロ
エタン、クロルベンゼン、ニトロベンゼン、ジエチルカ
ーボネート、ジメチルカーボネート等の有機溶媒の１種
又は２種以上の混合液が挙げられる。これらの中で、安
定に充放電を行うことができる環状カーボネートと、イ
オン伝導率を高める作用を持つ鎖状カーボネートの混合
液が好ましい。セパレータとしては、電解質溶液のイオ
ン移動に対して低抵抗であり、かつ、溶液保持性に優れ
たものが用いられる。例えば、ガラス繊維フィルタ、ポ
リエステル、テフロン、ポリフロン、ポリプロピレン等
の高分子ポアフィルタ不織布、あるいは、ガラス繊維と
これらの高分子からなる不織布等が挙げられる。また、
これら電解液、セパレータのかわりに用いられるものと
して、固体電解質が挙げられる。例えば、無機系では、
ＡｇＣｌ，ＡｇＢｒ，ＡｇＩ，ＬｉＩなどの金属ハロゲ
ン化物、ＲｂＡｇ4Ｉ5，ＲｂＡｇ4Ｉ4ＣＮ等が挙げられ
る。また、有機系では、ポリエチレンオキサイド、ポリ
プロピレンオキサイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリア
クリルアミドなどをポリマーマトリクスとし、前記の電
解質塩をポリマーマトリクス中に溶解した複合体、ある
いはこれらのゲル架橋体、低分子量ポリエチレンオキサ
イド、クラウンエーテルなどのイオン解離基をポリマー
主鎖にグラフト化した高分子固体電解質、あるいは高分
子量重合体に前記電解液を含有させたゲル状高分子固体
電解質が挙げられる。重合性化合物としては、単官能及
び多官能の（メタ）アクリレートのモノマーあるいはプ
レポリマーやポリエンとポリチオールとの組合せ等が挙
げられる。なお、本明細書における（メタ）アクリレー
トは、アクリレート又はメタアクリレートを意味する。
単官能アクリレートとしては、アルキル（メタ）アクリ
レート〔メチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）
アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレー
ト等〕、脂環式（メタ）アクリレート〔テトラヒドロフ
ルフリル（メタ）アクリレート等〕、ヒドロキシアルキ
ル（メタ）アクリレート〔ヒドロキシエチルアクリレー
ト、ヒドロキシプロピルアクリレート等〕、ヒドロキシ
ポリオキシアルキレン（オキシアルキレン基の炭素数は
好ましくは１〜４）（メタ）アクリレート〔ヒドロキシ
ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ヒドロキシ
ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート等〕及びア
ルコキシ（アルコキシ基の炭素数は好ましくは１〜４）
（メタ）アクリレート〔メトキシエチルアクリレート、
エトキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリ
レート等〕が挙げられる。多官能（メタ）アクリレート
の例としては、３官能以上のモノマーあるいはプレポリ
マー〔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ペンタ（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
ト等〕が好ましい。本発明による電解液の固体化は、前
記した電解質塩で示される化合物又はこれを主成分とす
る不飽和カルボン酸エステルを含む非水電解液を密封容
器に注入するか、あるいは支持体（例えばフィルム、金
属、ガラス）にコーティングした後、熱又は活性光線で
重合することにより達成される。活性光線としては、通
常、光、紫外線、電子線、Ｘ線が使用できる。これらの
うち、好ましくは、１００〜８００ｎｍの波長を主波長
とする活性光線である。本発明の電極を使用した電池の
形態は特に限定するものではないが、コイン型、シート
型、円筒型、ガム型等の各種電池に実装することができ
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す。
【００１０】実施例１ 硫酸、酸化剤として過硫酸アンモニウムを用いて化学重
合で合成したポリアニリン１３ｇ、Ｎメチルピロリドン
８７ｇを、ロールミル法を用いて不活性ガス雰囲気中で
混合、分散し、塗料溶液とする。この塗料溶液をスプレ
ーを用いて１５０μｍの厚さで集電体上に塗布し、これ
を大気中１００℃の温度で１５分間乾燥させ３０μｍの
厚さの電極を得る。集電体としては、電解コンデンサ陰
極用アルミニウム電解箔（２０μｍ厚、静電容量１５０
μＦ／ｃｍ2）を用いた。この電極を正極として、負極
にＬｉを用い、電解液にはエチレンカーボネート：ジメ
チルカーボネート＝７：３の混合液１リットルに対しＬ
ｉＢＦ4を２モルの割合で溶解したものを用いて、充放
電特性を測定した。測定方法は、まず充電方向から０．
５ｍＡ／ｃｍ2の電流で、電池電圧が３．７Ｖになるま
で充電し一時間の休止時間の後、０．５ｍＡ／ｃｍ2、
１．０ｍＡ／ｃｍ2、２．０ｍＡ／ｃｍ2の各電流値で電
池電圧が２．５Ｖになるまで放電し、以下、充放電の繰
り返しを行ない電池特性を評価した。
合で合成したポリアニリン１３ｇ、Ｎメチルピロリドン
８７ｇを、ロールミル法を用いて不活性ガス雰囲気中で
混合、分散し、塗料溶液とする。この塗料溶液をスプレ
ーを用いて１５０μｍの厚さで集電体上に塗布し、これ
を大気中１００℃の温度で１５分間乾燥させ３０μｍの
厚さの電極を得る。集電体としては、電解コンデンサ陰
極用アルミニウム電解箔（２０μｍ厚、静電容量１５０
μＦ／ｃｍ2）を用いた。この電極を正極として、負極
にＬｉを用い、電解液にはエチレンカーボネート：ジメ
チルカーボネート＝７：３の混合液１リットルに対しＬ
ｉＢＦ4を２モルの割合で溶解したものを用いて、充放
電特性を測定した。測定方法は、まず充電方向から０．
５ｍＡ／ｃｍ2の電流で、電池電圧が３．７Ｖになるま
で充電し一時間の休止時間の後、０．５ｍＡ／ｃｍ2、
１．０ｍＡ／ｃｍ2、２．０ｍＡ／ｃｍ2の各電流値で電
池電圧が２．５Ｖになるまで放電し、以下、充放電の繰
り返しを行ない電池特性を評価した。
【００１１】実施例２ 硫酸、酸化剤として過硫酸アンモニウムを用いて化学重
合で合成したポリアニリン１３ｇ、Ｎメチルピロリドン
８７ｇに、粒子状無機活物質として平均粒径が２．５μ
ｍ、最大粒径が８μｍの結晶性五酸化バナジウムを加
え、ロールミル法を用いて不活性ガス雰囲気中で混合、
分散し、塗料溶液として用いる以外は、実施例１と同様
にして電極を作製し、電池特性を評価した。
合で合成したポリアニリン１３ｇ、Ｎメチルピロリドン
８７ｇに、粒子状無機活物質として平均粒径が２．５μ
ｍ、最大粒径が８μｍの結晶性五酸化バナジウムを加
え、ロールミル法を用いて不活性ガス雰囲気中で混合、
分散し、塗料溶液として用いる以外は、実施例１と同様
にして電極を作製し、電池特性を評価した。
【００１２】実施例３ 粒子状無機活物質として、二酸化マンガン粉末（平均粒
径が２μｍ、最大粒径が８μｍ）３０．３ｇを用いた以
外は実施例２と同様にして電極を作製し、電池特性を評
価した。
径が２μｍ、最大粒径が８μｍ）３０．３ｇを用いた以
外は実施例２と同様にして電極を作製し、電池特性を評
価した。
【００１３】実施例４ 電解質塩として、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2を用いること
以外は実施例２と同様に電池を作製し、電池特性を評価
した。
以外は実施例２と同様に電池を作製し、電池特性を評価
した。
【００１４】実施例５ 電解質塩をＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2：ＬｉＰＦ6＝９５：
５（モル比）として用いること以外は実施例２と同様に
電池を作製し、電池特性を評価した。
５（モル比）として用いること以外は実施例２と同様に
電池を作製し、電池特性を評価した。
【００１５】実施例６ 電解質塩をＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2：ＬｉＢＦ4＝９５：
５（モル比）として用いること以外は実施例２と同様に
電池を作製し、電池特性を評価した。
５（モル比）として用いること以外は実施例２と同様に
電池を作製し、電池特性を評価した。
【００１６】実施例７ 電解質塩をＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2：ＬｉＡｓＦ6＝９
５：５（モル比）として用いること以外は実施例２と同
様に電池を作製し、電池特性を評価した。
５：５（モル比）として用いること以外は実施例２と同
様に電池を作製し、電池特性を評価した。
【００１７】実施例８ 電解質塩をＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2：ＬｉＢＦ4：ＬｉＰ
Ｆ6：ＬｉＡｓＦ6＝８５：５：５：５（モル比）として
用いること以外は実施例２と同様に電池を作製し、電池
特性を評価した。
Ｆ6：ＬｉＡｓＦ6＝８５：５：５：５（モル比）として
用いること以外は実施例２と同様に電池を作製し、電池
特性を評価した。
【００１８】実施例９ 電解質塩をＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2：ＬｉＢＦ4：ＬｉＰ
Ｆ6：ＬｉＡｓＦ6＝８５：５：５：５（モル比）として
用い、充電電圧を４．５Ｖとすること以外は実施例２と
同様に電池を作製し、電池特性を評価した。
Ｆ6：ＬｉＡｓＦ6＝８５：５：５：５（モル比）として
用い、充電電圧を４．５Ｖとすること以外は実施例２と
同様に電池を作製し、電池特性を評価した。
【００１９】実施例１０ 粒子状無機活物質としてコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏ
Ｏ2）を３０．３ｇを使用し、電解質塩にＬｉＮ（ＣＦ3
ＳＯ2）2：ＬｉＢＦ4：ＬｉＰＦ6：ＬｉＡｓＦ6＝８
５：５：５：５（モル比）として用い、充電電圧を４．
５Ｖとすること以外は実施例２と同様に電池を作製し、
電池特性を評価した。
Ｏ2）を３０．３ｇを使用し、電解質塩にＬｉＮ（ＣＦ3
ＳＯ2）2：ＬｉＢＦ4：ＬｉＰＦ6：ＬｉＡｓＦ6＝８
５：５：５：５（モル比）として用い、充電電圧を４．
５Ｖとすること以外は実施例２と同様に電池を作製し、
電池特性を評価した。
【００２０】実施例１１ 電解質として、実施例１の電解液８６部に単官能性モノ
マーとしてエチルジエチレングリコールアクリレート１
３．８部、多官能性モノマーとしてトリメチルプロパン
アクリレート０．２部、光開始剤としてベンゾインイソ
プロピルエーテル０．０５６部を添加して混合溶解し、
これに紫外光を照射し固体化したものを用いる以外は、
実施例２と同様にして電池を作製し、電池特性を評価し
た。
マーとしてエチルジエチレングリコールアクリレート１
３．８部、多官能性モノマーとしてトリメチルプロパン
アクリレート０．２部、光開始剤としてベンゾインイソ
プロピルエーテル０．０５６部を添加して混合溶解し、
これに紫外光を照射し固体化したものを用いる以外は、
実施例２と同様にして電池を作製し、電池特性を評価し
た。
【００２１】比較例１ 集電体として、表面の平滑なアルミニウム箔（２０μｍ
厚）を用いた以外は実施例２と同様に電極を作製した
が、作製途中で活物質層が集電体から完全に剥離した。
厚）を用いた以外は実施例２と同様に電極を作製した
が、作製途中で活物質層が集電体から完全に剥離した。
【００２２】比較例２ 集電体として、表面をサンドペーパーで粗面化したアル
ミニウム箔（２０μｍ厚）を用いた以外は実施例２と同
様に電極を作製し、電池特性を評価した。
ミニウム箔（２０μｍ厚）を用いた以外は実施例２と同
様に電極を作製し、電池特性を評価した。
【００２３】比較例３ 集電体として、電解コンデンサ陰極用アルミニウム電解
箔（２０μｍ厚、１０μＦ／ｃｍ2）を用いた以外は実
施例２と同様に電極を作製し、電池特性を評価した。
箔（２０μｍ厚、１０μＦ／ｃｍ2）を用いた以外は実
施例２と同様に電極を作製し、電池特性を評価した。
【００２４】比較例４ 粒子状無機活物質としてコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏ
Ｏ2）３０．３ｇ、電解質塩としてＬｉＮ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）2を用い、充電電圧を４．５Ｖとすること以外は実
施例２と同様に電極を作製し、電池特性を評価した。
Ｏ2）３０．３ｇ、電解質塩としてＬｉＮ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）2を用い、充電電圧を４．５Ｖとすること以外は実
施例２と同様に電極を作製し、電池特性を評価した。
【００２５】比較例５ 電解質塩をＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2：ＬｉＢＦ4：ＬｉＰ
Ｆ6：ＬｉＡｓＦ6＝９８．５：０．５：０．５：０．５
（モル比）として用い、充電電圧を４．５Ｖとすること
以外は実施例２と同様に電極を作製し、電池特性を評価
した。次表１に各実施例および比較例の電池特性〔エネ
ルギー密度（ｍＡｈ／ｃｃ）〕および集電体との密着性
を示す。
Ｆ6：ＬｉＡｓＦ6＝９８．５：０．５：０．５：０．５
（モル比）として用い、充電電圧を４．５Ｖとすること
以外は実施例２と同様に電極を作製し、電池特性を評価
した。次表１に各実施例および比較例の電池特性〔エネ
ルギー密度（ｍＡｈ／ｃｃ）〕および集電体との密着性
を示す。
【００２６】
【表１】 1) 集電体を含む正極全体積当たりのエネルギー容量 2) ９０゜の耐折試験を１００回行ない、曲折部分の集電体と、膜との密着性 〇 集電体からの剥がれなし × 集電体からの剥がれあり
【００２７】以下、本発明の具体的実施態様を示す。 １． 少なくとも電極活物質層および集電体からなる電
池用電極において、集電体としてアルミニウム電解箔を
用いたことを特徴とする電池用電極。 ２． アルミニウム電解箔表面の粗面化度が５０μＦ／
ｃｍ2以上、好ましくは１００〜５００μＦ／ｃｍ2の静
電容量のものである前記１の電極。 ３． アルミニウム電解箔の厚さが、１５〜６０μｍの
ものである前記１ないし２の電極。 ４． 電極活物質層が、少なくとも１種類の電気化学的
に酸化還元性を示す導電性高分子で構成されているもの
である前記１ないし３の電極。 ５． 電極活物質層が、電気化学的に酸化還元性を示す
導電高分子マトリクス中に、少なくとも１種類の粒子状
無機活物質が均質に分散されているものである前記４の
電極。 ６． 電気化学的に酸化還元性を示す導電性高分子が、
ポリアニリンである前記４または５の電極。 ７． 粒子状無機活物質が結晶質５酸化バナジウムであ
る前記５ないし６の電極。 ８． 導電性高分子および／または粒子状無機活物質
が、リチウムに対して４．０Ｖ以下の電位に主要な放電
部位を有するものである前記５ないし７の電極。
池用電極において、集電体としてアルミニウム電解箔を
用いたことを特徴とする電池用電極。 ２． アルミニウム電解箔表面の粗面化度が５０μＦ／
ｃｍ2以上、好ましくは１００〜５００μＦ／ｃｍ2の静
電容量のものである前記１の電極。 ３． アルミニウム電解箔の厚さが、１５〜６０μｍの
ものである前記１ないし２の電極。 ４． 電極活物質層が、少なくとも１種類の電気化学的
に酸化還元性を示す導電性高分子で構成されているもの
である前記１ないし３の電極。 ５． 電極活物質層が、電気化学的に酸化還元性を示す
導電高分子マトリクス中に、少なくとも１種類の粒子状
無機活物質が均質に分散されているものである前記４の
電極。 ６． 電気化学的に酸化還元性を示す導電性高分子が、
ポリアニリンである前記４または５の電極。 ７． 粒子状無機活物質が結晶質５酸化バナジウムであ
る前記５ないし６の電極。 ８． 導電性高分子および／または粒子状無機活物質
が、リチウムに対して４．０Ｖ以下の電位に主要な放電
部位を有するものである前記５ないし７の電極。
【００２８】９． アルミニウム電解箔集電体上に、少
なくとも１種類の電極活物質および溶媒よりなる塗料液
を塗布、乾燥させることによって形成することを特徴と
する前記１ないし４の電極の製造法。 １０．塗料液が、均質に分散された少なくとも１種類の
粒子状無機活物質を有するものである前記５ないし８の
電極の製造法。 １１．前記１ないし８記載の電極を正極とし、負極およ
び電解質を少なくとも備えたリチウム二次電池におい
て、該電解質中に含まれる電解質塩としてＬｉＮ（ＣＦ
3ＳＯ2）2を用いることを特徴とするリチウム二次電
池。 １２．電解質塩が、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6およびＬｉ
ＰＦ6よりなる群から選ばれた少なくとも１種類以上の
電解質塩をさらに含有するものである前記１１のリチウ
ム二次電池。 １３．電解質中に含まれる全リチウム塩に対し、ＬｉＮ
（ＣＦ3ＳＯ2）2の割合がモル比で５０％〜９７％であ
る前記１２のリチウム二次電池。
なくとも１種類の電極活物質および溶媒よりなる塗料液
を塗布、乾燥させることによって形成することを特徴と
する前記１ないし４の電極の製造法。 １０．塗料液が、均質に分散された少なくとも１種類の
粒子状無機活物質を有するものである前記５ないし８の
電極の製造法。 １１．前記１ないし８記載の電極を正極とし、負極およ
び電解質を少なくとも備えたリチウム二次電池におい
て、該電解質中に含まれる電解質塩としてＬｉＮ（ＣＦ
3ＳＯ2）2を用いることを特徴とするリチウム二次電
池。 １２．電解質塩が、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6およびＬｉ
ＰＦ6よりなる群から選ばれた少なくとも１種類以上の
電解質塩をさらに含有するものである前記１１のリチウ
ム二次電池。 １３．電解質中に含まれる全リチウム塩に対し、ＬｉＮ
（ＣＦ3ＳＯ2）2の割合がモル比で５０％〜９７％であ
る前記１２のリチウム二次電池。
【００２９】
１．請求項１および２ 高表面積を有するアルミニウム集電体を用いることによ
って軽量で活物資と基板の密着性の良い電極を得ること
ができる。 ２．請求項３ 粒子状無機活物質を使用することにより、電極のエネル
ギー密度を高めることができる。 ３．請求項４ この電極を使用することにより電池の動作範囲を４Ｖ以
下にでき、アルミニウム集電体の腐食を防止することが
できる。 ４．請求項５ 均質で高性能の電極を得ることができる。 ５．請求項６ 電解質塩として、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2を使用するこ
とにより内部抵抗の低い高性能の電池を得ることができ
る。 ６．請求項７ 電解質塩としてＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2に加えてＬｉＢ
Ｆ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4を用いること
により、アルミニウム集電体の腐食を防止し、安定な特
性を有する電池を得ることができる。 ７．請求項８ 全電解質に対するＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2の比率を９７
％以下とすることにより、アルミニウム集電体の腐食を
防止することができる。
って軽量で活物資と基板の密着性の良い電極を得ること
ができる。 ２．請求項３ 粒子状無機活物質を使用することにより、電極のエネル
ギー密度を高めることができる。 ３．請求項４ この電極を使用することにより電池の動作範囲を４Ｖ以
下にでき、アルミニウム集電体の腐食を防止することが
できる。 ４．請求項５ 均質で高性能の電極を得ることができる。 ５．請求項６ 電解質塩として、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2を使用するこ
とにより内部抵抗の低い高性能の電池を得ることができ
る。 ６．請求項７ 電解質塩としてＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2に加えてＬｉＢ
Ｆ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4を用いること
により、アルミニウム集電体の腐食を防止し、安定な特
性を有する電池を得ることができる。 ７．請求項８ 全電解質に対するＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2の比率を９７
％以下とすることにより、アルミニウム集電体の腐食を
防止することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 俊茂 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 加幡 利幸 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 木村 興利 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 家地 洋之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 大澤 利幸 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも電極活物質層および集電体か
らなる電池用電極において、集電体として表面の粗面化
度が５０μＦ／ｃｍ2以上の静電容量のアルミニウム電
解箔を用いたことを特徴とする電池用電極。 - 【請求項２】 電極活物質層が、少なくとも１種類の電
気化学的に酸化還元性を示す導電性高分子マトリクス中
に、少なくとも１種類の粒子状無機活物質が均質に分散
されているものである請求項１記載の電極。 - 【請求項３】 可溶性導電性高分子マトリクスの比率
が、電極活物質の全重量に対し１０％以下であることを
特徴とする請求項２記載の電極。 - 【請求項４】 請求項１、２または３記載の電極を正極
とし、負極および電解質を少なくとも備えたリチウム二
次電池において、該電解質中に含まれる電解質塩として
ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2を用いることを特徴とするリチ
ウム二次電池。 - 【請求項５】 電解質として、架橋型高分子をマトリク
スとする高分子固体電解質を用いたことを特徴とする請
求項４記載の電池。 - 【請求項６】 固体電解質中に少なくとも環状カーボネ
ートと鎖状カーボネートを含有することを特徴とする請
求項５記載の電池。 - 【請求項７】 電解質塩が、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6お
よびＬｉＦ6よりなる群から選ばれた少なくとも１種以
上の電解質塩をさらに含有するものである請求項４、５
または６記載のリチウム二次電池。 - 【請求項８】 電解質中に含まれる全リチウム塩に対
し、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2の割合がモル比で５０％〜
９７％である請求項７記載のリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7126026A JPH08298137A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 二次電池および該電池に使用する電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7126026A JPH08298137A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 二次電池および該電池に使用する電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08298137A true JPH08298137A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14924866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7126026A Pending JPH08298137A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 二次電池および該電池に使用する電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08298137A (ja) |
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- 1995-04-26 JP JP7126026A patent/JPH08298137A/ja active Pending
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