JPH10284051A

JPH10284051A - 非水系二次電池に用いられる電極及びその製法

Info

Publication number: JPH10284051A
Application number: JP9090477A
Authority: JP
Inventors: Yujiro Yamamoto; 裕二郎山本
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】非水系二次電池に用いられる電極に関して、
リサイクルが可能で、排気設備と排気ガスの処理設備が
不要であり、高容量化のための厚膜化が容易であり、電
池を搭載する電子機器に対応した様な形状の自由度が高
く、熱可塑性バインダー量が任意にコントロールされ得
る電極とその製法を提供する。【解決手段】電極活物質と熱可塑性バインダーとを混
合物とし、該混合物を上記熱可塑性バインダーの溶融又
は軟化状態の温度以上の温度に加熱した金型内で加熱圧
縮成形する非水系二次電池に用いられる電極の製法と、
該製法による非水系二次電池に用いられる電極。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非水系二次電池用
電極及びその製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピューター、電
話、ビデオカメラ、音響機器などの電子機器の携帯化要
求に対し、それらの小型化、軽量化がめざましく、機器
本体の小型軽量化を実現するためにその電源となる電池
に対する小型化、軽量化の要求が非常に大きく、また電
池の容量の大容量化も望まれている。

【０００３】かかる小型、軽量、大容量化を満たす電池
は、従来の水系電解液を用いる電池では不可能なことか
ら、非水系電池が注目されている。非水系電池は、小型
軽量化、大容量化という点で優れた性能を有している。
また、近年、資源の有効利用と廃棄物による環境汚染の
問題があり、使い捨ての一次電池より再充電可能な二次
電池が注目されており、高性能化の要望が強い。なかで
もリチウムイオン二次電池は小型、軽量、大容量のもの
として多くの電子機器に採用されはじめ、その市場拡大
のスピードは驚くべきものががある。

【０００４】なお、電池には、集電体、セパレータなど
の電極以外の要素が用いられているので、電極を厚くし
た場合、集電体やセパレータが電極の厚みに占める比率
が小さくなり、結局は電池の容量を上げることになるの
で、高容量化するため電極を厚くする要望が強い。この
ような二次電池は、従来、電極活物質とポリテトラフル
オロエチレン粉末やポリエチレン粉末などの熱可塑性バ
インダーとを混合し、圧縮することによって得られた電
極を用いていた。

【０００５】上記の電極活物質と熱可塑性バインダーと
を混合して圧縮成形する電極の製法は、乾燥が不必要と
いう利点があった。また、デイスパージョンを使う製法
は、分散媒体として水を用いているが、乾燥の際の排気
ガスによる環境汚染の心配がないという利点があった。
しかしながら、上記の利点の反面、ポリテトラフルオロ
エチレンを用いて圧縮成形する方法は、ポリテトラフル
オロエチレンがフィブリル化することにより活物質粒子
をつなぎ止めるため、圧縮による圧力で活物質とポリテ
トラフルオロエチレンとが強固に絡み合い、一体化して
しまい、工程途中で不良品が発生した場合に、成形した
不良品を再利用することは不可能であった。

【０００６】また、電極活物質と熱可塑性バインダーと
を混合して圧縮成形する電極の製法は、電極を大面積
化、厚膜化することが極めて困難であり、電池を大容量
化することができなかった。また、二次電池に用いられ
る電極の製法には、ポリフッ化ビニリデンや、フッ化ビ
ニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体やフッ
素ゴムを溶剤に溶解し、電極活物質が分散したスラリー
を調整し、塗工乾燥する製法もある。この製法は、一般
的には分散溶剤として有機溶剤が用いられるため、作業
環境を確保するため電極製造設備への投資が大きくコス
トアップにつながっていた。また、有機溶剤としてはＮ
メチルピロリドンが広く用いられているが、該溶剤は焼
却により窒素酸化物を発生するため、一般には水などを
介して回収されているが、回収のためのコストアップが
避けられないという問題があった。

【０００７】また、二次電池に用いられる電極の製法に
は、有機溶剤を使わずにスチレン／ブタジエンゴム等の
水系乳化分散液に電極活物質を分散してスラリーを調整
し、塗工乾燥する製法もある。水系乳化分散液は、作業
環境面の懸念はなく、回収の必要はないものの、乾燥不
十分等の原因による電極からの水分の解離により電池性
能が劣化するのを防止するため、品質管理面でかなりの
工数を割かざるを得ないという問題があった。

【０００８】また、水系、有機系を問わず、塗工乾燥す
る製造法は、電極を厚膜化した場合、乾燥時に電極表面
にクラックが入ったり、電極表面と裏面とでのバインダ
ー分布を均一化することが困難で、リチウムイオン二次
電池で言えば、せいぜい２００μｍの膜厚が限界であっ
た。さらに塗工乾燥する製法は、周辺の塗工エッジに塗
工斑が発生するため、耳落としと呼ばれる工程でスリッ
トされ除去されていた。また、有機系水系を問わず、い
ったん塗工乾燥された電極は、電極活物質とバインダー
が強固に結合しており仮に再度溶剤を加えて再分散した
としても新たな材料から調合した分散体と同じものを得
ることができないため、塗工開始直後の電極、不良品な
どは製品とならず廃棄物となっていた。

【０００９】なお、上記のような塗工乾燥で得られた電
極は、異形な電極を切り出した場合、切り出しによるロ
スが多く、前述の通り、再利用ができないため、事実
上、電極形状としては方形のものでしか実用性がなかっ
た。また、非水系二次電池のなかで固体電解質を用いた
電池は、形状の自由度、薄型化の観点から注目されてい
る。形状の自由度を確保するために固体電解質電池で
は、目的形状に成形された電極を積層した形で電池を形
成することが多い。

【００１０】また、固体電解質を用いた電池は、電池内
に電解液が実質的に存在しないため、不慮の事故の場合
も漏液しないメリットがある電池としての期待されてい
る。しかし、圧縮成形や水系乳化分散液を用いて塗工乾
燥する製法で得られる電極は、電極中に４０％程度の空
間を有しており、少量であるがその空間中に電解液が存
在しており、完全な固体電池とするには電極中のバイン
ダーなどに電解液を担持させるといった方法が考えられ
ているが、この場合通常よりもバインダーを増量する必
要がある。例えば、現在、バインダーとしてポリフッ化
ビニリデンを用いた場合、電極活物質１００重量部に対
してバインダー量としてはせいぜい１０重量部が添加さ
れているにすぎないが、これを増量した場合、スラリー
の粘度が著しく上昇し実質的に塗工できないものとなっ
たり、またスチレン／ブタジエンゴムのような水系乳化
分散液を用いる場合は、乳化分散液中のバインダー濃度
が低いため、電極活物質を分散したときにスラリー中の
固形分率が著しく低くなりスラリー粘度が著しく低下
し、塗工できなかったり、電極活物質の沈降によりスラ
リーのポットライフが著しく短くなり実用に供しないも
のとなっていたためバインダーの増量は極めて困難な課
題であった。

【００１１】前述の通り、非水系二次電池に用いられる
電極は、電池の小型化、軽量化、大容量化のため鋭意改
良されてきているが、更なる改良が望まれている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、非水
系二次電池に用いられる電極が、高容量化のための厚膜
化が困難である、リサイクルが困難である、有機溶剤使
用と乾燥工程による排気設備と排気ガスの処理設備が必
須である、電池を搭載する電子機器の形状に合わせた異
形電極を作る場合にロスが極めて多い、電極中のバイン
ダー量を任意にコントロールすることができない、など
の問題点を解決することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の一つ
は、非水系二次電池に用いられる電極において、該電極
が電極活物質と熱可塑性バインダーとからなる混合物で
あり、上記熱可塑性バインダーの溶融又は軟化状態の温
度以上の温度に加熱された金型内で加熱圧縮成形されて
なるものであることを特徴とする非水系二次電池に用い
られる電極、であり、本発明のもう一つの発明は、非水
系二次電池に用いられる電極の製法において、電極活物
質と熱可塑性バインダーとを混合物とし、ついで該混合
物を上記熱可塑性バインダーの溶融又は軟化状態の温度
以上の温度に加熱された金型内で加熱圧縮成形すること
を特徴とする非水系二次電池に用いられる電極の製法、
である。

【００１４】本発明における非水系二次電池とは、電池
を構成する材料として水を用いない電池をいい、一例を
示せば、エーテル類、ラクトン類、塩素化炭化水素類、
エステル類、カーボネート類などの有機溶剤にＬｉＣｌ
Ｏ₄、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＣＦ₃ＳＯ₃Ｌｉ、
ＬｉＡｌＣｌ₄、ＬｉＰＦ₆、ＮａＣｌＯ₄、ＮａＢＦ
₄、ＮａＰＦ₆等の電解質を溶解したもの電解液として
用いた電池、該電解液を高分子材料からなるシート、発
泡体、微多孔膜などに含浸したゲル状の固体電解質を用
いた電池、およびエチレングリコールジアクリレート、
トリメチロールプロパンエトキシル化アクリレートなど
の光架橋性モノマーと前記電解液との混合物に電子照射
することによって得られる固体電解質などを用いた電池
などが挙げられる。

【００１５】本発明の製法は、特に、リチウムイオン二
次電池の製造に好適である。本発明の製法に用いる電極
活物質は、特に限定されるものではないが、一例を示せ
ば、Ｖ₂Ｏ₅ 、Ｌｉ_(1-x)ＣｏＯ₂ 、Ｌｉ_(1-x)ＮｉＯ
₂ 、Ｌｉ_(1-x)ＦｅＯ₂ 、Ｌｉ_(1-x)Ｍｎ₂Ｏ₄ 、Ｌ
ｉ_(1-x)ＣｏｙＮｉ_(1-y)Ｏ₂ 等の無機化合物、あるい
はこれらの無機化合物にＡｌ、Ｉｎ、Ｓｎ等の元素を微
量添加したもの、フッ化カーボン、黒鉛、炭素繊維、炭
素繊維の粉砕物、易黒鉛化性コークス、難黒鉛化性コー
クス、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭素
材料、ポリアセチレン、ポリーｐーフェニレン等の導電
性高分子材料などが挙げられる。

【００１６】リチウムイオン二次電池用電極は、Ｌｉ
_(1-x)ＣｏＯ₂ 、Ｌｉ_(1-x)ＮｉＯ₂、Ｌｉ_(1-x)Ｍｎ
₂Ｏ₄ 、Ｌｉ_(1-x)ＣｏｙＮｉ_(1-y)Ｏ₂ 等の無機化合
物、あるいはこれらの無機化合物にＡｌ、Ｉｎ、Ｓｎ等
の元素を微量添加したものを正極の電極活物質とし、黒
鉛、炭素繊維、炭素繊維の粉砕物、易黒鉛化性コーク
ス、難黒鉛化性コークス、カーボンブラック、アセチレ
ンブラック等の炭素材料を負極の電極活物質とすること
が好ましい。

【００１７】特に好ましくは、正極の電極活物質として
はＬｉ_(1-x)ＣｏＯ₂ 、Ｌｉ_(1-x)ＮｉＯ₂ 、ＬｉＭｎ
₂Ｏ₄ 、ＬｉＣｏｙＮｉ_(1-y)Ｏ₂ 等、負極の電極活物
質としては黒鉛、炭素繊維の粉砕物、易黒鉛化性コーク
ス、難黒鉛化性コークス等である。本発明の製法に用い
る電極活物質には、導電性助剤として黒鉛微粉、アセチ
レンブラックを用いることがが好ましい。

【００１８】本発明の製法に用いる熱可塑性バインダー
は、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、フッ化
ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ
化ビニリデン−トリクロロフルオロエチレン共重合体等
のフッ素系高分子材料、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラ
ールなどの汎用樹脂材料、スチレンブタジエン共重合
体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テ
トラフルオロエチレン共重合体等のゴム弾性を示す樹脂
材料などが挙げられるが、好ましくは、ポリフッ化ビニ
リデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン
共重合体、フッ化ビニリデン−トリクロロフルオロエチ
レン共重合体といったフッ化ビニリデンを主体とするフ
ッ素系高分子材料である。

【００１９】本発明の製法に用いる熱可塑性バインダー
は、可塑化して加熱圧縮成形を効率的にするため可塑剤
を添加することが好ましく、例えば、フタル酸ジメチ
ル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ
ーｎーオクチル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸
エステル類、燐酸トリブチル、燐酸トリフェニル等の燐
酸エステル類、オレイン酸ブチル、アジピン酸ジブチル
などの脂肪酸エステル類、流動パラフィンなど一般の樹
脂加工に用いられるものが挙げられる。可塑剤は可塑化
される側の樹脂によって適宜選択されるべきであるが、
フッ化ビニリデンを主体とするフッ素系高分子材料を熱
可塑性バインダーとした場合は、フタル酸ジブチル、フ
タル酸ジーｎーオクチルが好適である。

【００２０】本発明の製法に用いる熱可塑性バインダー
は、粉末状、ペレット状、クラム状が好ましく、さらに
好ましくは粉末状である。本発明の製法において混合物
とは、電極活物質と熱可塑性バインダーとをプラネタリ
ーミキサー、ディゾルバー、ニーダー、タープラーミキ
サー、ヘンシェルミキサーなどを用いて均一に混合した
ものをいい、特に、粉体状の電極活物質と熱可塑性バイ
ンダーとをヘンシェルミキサーで混合することにより得
た均一な混合物が好ましく、導電性助剤を用いる場合
は、電極活物質と熱可塑性とを同時にヘンシェルミキサ
ーに加えることが好ましい。

【００２１】本発明において溶融又は軟化状態の温度以
上の温度とは、結晶性熱可塑性バインダーにおいては結
晶融点、非結晶性熱可塑性バインダーにおいては、粘性
率が１０¹¹〜１０¹²ボイズ程度まで落ち、流動が認めら
れる温度よりもそれぞれ２０℃〜５０℃高い温度を指
し、好ましくは５０℃以上高い温度である。本発明の製
法に用いる金型は、一般の樹脂加工に用いられるような
温度制御可能な金型であり、加熱圧縮成形は一般の樹脂
加工の技術を採用できる。

【００２２】本発明の非水系二次電池に用いられる電極
の製法は、電極を金型内で加熱圧縮成形するため、予め
電池を搭載する電子機器の形状に合わせた金型を用いる
ことによって、異形電池を容易に形成することが可能で
ある。本発明の製法は、従来のシート状の電極から異形
電極を作る場合のように、異形電極を形成した後の余剰
部分がロスになることはない。仮に何らかの要因で成形
に失敗した場合も、失敗した形成品を粉砕して再利用す
ることが可能でありロスの発生はない。従来の、電極活
物質を分散してスラリーを調整し、塗工乾燥する得られ
方法による二次電池に用いられる電極は、形状が円筒
形、または角柱形の電極しか得られず、異形な電池を得
ようとすると、異形電極を切り出し成形した後の余剰部
分は再利用が不可能で廃材となっていた。

【００２３】さらに、本発明の製法は、金型の形状によ
り、厚膜化が可能であるから同じ電極活物質を用いたと
しても、従来の二次電池よりもさらに高容量の二次電池
とすることが可能となる。しかも、本発明の製法は、従
来の塗工乾燥する方法で用いられる有機溶剤を用いない
ため、排気設備と排気ガスの処理設備が不要であり、環
境への悪影響もなく、コストダウンが図れるものであ
る。

【００２４】また、固体電解質を用いた電池のように、
電極中のバインダー量を増量したい場合も、従来であれ
ば、スラリー化のために用いる溶剤に対するバインダー
の溶解量と必要なスラリーの粘度とから増量は難しいも
のであったが、本発明の製法は、溶剤へのバインダー樹
脂の溶解という制限がないため、任意に増量することが
可能である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。なお、物性の測定法は下記の通り。（１）放充電量：（ｍＡＨ／ｇ）活物質１ｇあたりの電気量に換算した値。（２）塗膜厚み：（μｍ）充放電試験を実施した塗膜の厚み。塗布基材そのものを
集電体として利用した場合は集電体の厚みを除いた厚
み。（３）効率：（％）充電量に対する放電量の割合を百分率で表示。

【００２６】

【実施例１】電極活物質としてコバルト酸リチウム、導
電性助剤として黒鉛微粉｛ロンザ・ジャパン（株）製｝
とアセチレンブラック｛電気化学工業（株）製｝との等
重量混合物を電極活物質１００重量部に対し５重量部加
えて混合し、電極コンパウンドを作成した。この電極コ
ンパウンド１００重量部に対し、熱可塑性バインダーと
してポリフッ化ビニリデン粉末１６重量部とフタル酸ジ
ブチルを２４重量部加えて電極合剤を調合した。

【００２７】得られた電極合剤を２００℃に温調した１
５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの金型に入れ、
ゲージ圧１００Ｋｇ／ｃｍ²の圧力を加え、加熱圧縮成
形した。加熱圧縮成形されたシート状の電極を、塩化メ
チレンに浸漬しフタル酸ジブチルを抽出した。更に抽出
したシートをロールプレスを通して、電極嵩密度を上げ
た。この電極を１５ｍｍ角の正方形に切り出し、充放電
のテストを実施した。集電体としてステンレス箔を用
い、対極には金属リチウムホイル、市販ポリエチレン製
微多孔膜セパレータ｛旭化成工業（株）製｝を用い、セ
パレータをはさんで集電体と本発明の電極とリチウムホ
イルを圧着し電解液中に浸漬することによって電気化学
セルとした。

【００２８】電解液としてはプロピレンカーボネートと
エチレンカーボネート及びγブチロラクトンの混合液
（体積混合比１／１／２）１リットルあたり１．５モル
の硼フッ化リチウムを加えたものを用いた。充電は電流
密度１ｍＡ／ｃｍ2 で定電流充電し、４．２Ｖに達した
時点で定電圧充電に切り替える方法で行った。また、放
電は１ｍＡ／ｃｍ2 で定電流放電し、３Ｖに達した時点
で放電操作を停止した。

【００２９】

【実施例２】導電性助剤として黒鉛微粉を活物質１００
重量部に対し１０重量部加えた以外は実施例１と同様に
して実施した。

【００３０】

【実施例３】電極活物質としてニードルコークス｛興亜
石油（株）製｝を用い、電極活物質１００重量部に対
し、ポリフッ化ビニリデン粉末３０重量部とフタル酸ジ
ブチルを４６重量部加えて電極合剤を調合した以外は実
施例１と同様に実施した。但し、充放電試験の条件は、
充電を電流密度１ｍＡ／ｃｍ2 で定電流充電し、１０ｍ
Ｖに達した時点で定電圧充電に切り替える方法でおこな
った。また、放電は１ｍＡ／ｃｍ2 で定電流放電し、
１．２Ｖに達した時点で放電操作を停止した。

【００３１】

【実施例４】電極活物質としてニードルコークス｛興亜
石油（株）製｝を用い、導電性助剤としてアセチレンブ
ラック｛電気化学工業（株）製｝を用い、電極活物質の
重量と導電性助剤の重量比が９８対２となるように混合
し電極コンパウンドを作成した。この電極コンパウンド
１００重量部に対し、ポリフッ化ビニリデン粉末３０重
量部とフタル酸ジブチルを４６重量部加えて電極合剤を
調合した以外は実施例１と同様に実施した。充放電条件
は、実施例３と同様にして試験した。

【００３２】

【実施例５】ポリエチレン製微多孔膜セパレータの代わ
りに、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの
共重合体よりなるシートを作成して、これに実施例１記
載の電解液と同様の電解液を含浸したゲル状の電解質を
用いた以外は、実施例１と同様に実施した。ただし、電
気化学セル中に新たに電解液を加えることはしなかっ
た。

【００３３】

【実施例６】ポリエチレン製微多孔膜セパレータの代わ
りに、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの
共重合体よりなる独立気泡発泡体を作成して、これに実
施例１記載の電解液と同様の電解液を含浸したゲル状の
電解質を用いた以外は、実施例１と同様に実施した。た
だし、電気化学セル中に新たに電解液を加えることはし
なかった。

【００３４】

【実施例７】ポリエチレン製微多孔膜セパレータの代わ
りに、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの
共重合体よりなる微多孔膜を作成して、これに実施例１
記載の電解液の電解液と同様の電解液を含浸したゲル状
の電解質を用いた以外は、実施例１と同様に実施した。
ただし、電気化学セル中に新たに電解液を加えることは
しなかった。

【００３５】

【実施例８】実施例１で加熱圧縮成形されたシート電極
を再利用のためペレット状に粉砕し、実施例１記載の電
極合剤１００重量部に対し、該ペレットを１０重量部混
合したものを電極合剤とした以外は実施例１と同様に実
施した。

【００３６】

【比較例１】実施例１で用いたコンパウンド１００重量
部に対しポリフッ化ビニリデン７重量部を加え、Ｎメチ
ルピロリドンを溶剤として固形分率６２重量パーセント
のスラリーを調合し、クリアランス２５０μｍのドクタ
ーブレードでアルミ箔上へ塗工し１２０℃の熱風乾燥機
中で乾燥させ電極を得た。得られた電極をロールプレス
を通して、電極嵩密度を上げた。

【００３７】ついで、電極塗膜面が１５ｍｍ角の正方形
になるように成形し、充放電のテストを実施した。対極
には金属リチウムホイル、市販ポリエチレン製微多孔膜
セパレータ｛旭化成工業（株）製｝を用い、セパレータ
をはさんで電極とリチウムホイルを圧着し電解液中に浸
漬することによって電気化学セルとした。電解液は実施
例１記載のものと同様の電解液を用い、充放電の条件も
実施例１に記載の方法を採用した。

【００３８】

【比較例２】電極活物質としてニードルコークス｛興亜
石油（株）製｝を用い、電極活物質１００重量部に対
し、ポリフッ化ビニリデン粉末７重量部を混合し、Ｎメ
チルピロリドンを溶剤として固形分率５４重量パーセン
トのスラリーを調合し、クリアランス２５０μｍのドク
ターブレードで銅箔上へ塗工し１２０℃の熱風乾燥機中
で乾燥させ電極を得た。得られた電極をロールプレスを
通して、電極嵩密度を上げた。

【００３９】ついで、電極塗膜面が１５ｍｍ角の正方形
になるように成形し、充放電のテストを実施した。対極
には金属リチウムホイル、市販ポリエチレン製微多孔膜
セパレータ｛旭化成工業（株）製｝を用い、セパレータ
をはさんで電極とリチウムホイルを圧着し電解液中に浸
漬することによって電気化学セルとした。電解液は実施
例１記載のものと同様の電解液を用い、充放電の条件は
実施例３に記載の方法を採用した。

【００４０】

【比較例３】実施例１で用いたコンパウンド１００重量
部に対しポリフッ化ビニリデン１５重量部を加え、Ｎメ
チルピロリドンを溶剤として固形分率６２重量パーセン
トのスラリーを調合し、クリアランス２５０μｍのドク
ターブレードでアルミ箔上への塗工を試みたが、粘度が
高く均一な塗膜を得ることができなかった。

【００４１】

【比較例４】実施例１で用いたコンパウンド１００重量
部に対しポリフッ化ビニリデン７重量部を加え、Ｎメチ
ルピロリドンを溶剤として固形分率６２重量パーセント
のスラリーを調合し、クリアランス８００μｍのドクタ
ーブレードでアルミ箔上へ塗工し、１２０℃の熱風乾燥
機中で乾燥させ電極を得たが、得られた電極には大きく
ひびが入り、また塗膜全体が大きく反っており充放電の
試験までは至らなかった。

【００４２】

【比較例５】実施例１で調合した電極合剤を１００℃に
設定した二軸混練機（東洋精機（株）製の商品名ラボプ
ラストミル）で混練し混練された分散体の加熱圧縮成形
の可能性を調べたが、均一な分散体が得られず加熱圧縮
成形不可能と判断された。表１に実施例および比較例の
充放電結果を示す。比較例３から比較例５は前記の通り
充放電の評価が可能な電極を得られていないので表中に
はない。

【００４３】比較例１および比較例２は、現在のリチウ
ムイオン二次電池で一般に用いられている正極および負
極に相当するため、これらの比較例と実施例とを比較す
ることによって本発明の電極の電池への作用効果が評価
できるわけであるが、実施例１から実施例８のデータは
比較例１および比較例２のデータと遜色無い値が得られ
ていることが分かる。

【００４４】しかも、実施例８のデータからみてもわか
るようにリサイクルが可能で、かつ、従来のようなＮメ
チルピロリドンといった溶剤を使わないため排気設備と
排気ガスの処理設備が不要であり、実施例１〜実施例８
の結果のように、高容量化のための厚膜化が容易であ
り、金型をあらかじめ所望の形状に作成しておけば電池
を搭載する電子機器の形状に合わせた異形電極を容易に
作成することができるばかりでなく、リサイクルが可能
なため異形電極を作る場合に仮にロスが発生しても再利
用が可能である。例えば、電池を搭載する電子機器の形
状に合わせた異形電極を製造する場合に、異形電極を成
形した後の余剰部分がロスとして発生した場合に、実施
例８にみられるように、異形電極を成形した後の余剰部
分を再利用してロスの発生がないようにすることができ
る。

【００４５】また、電極中のバインダー量を任意にコン
トロールすることが可能となる電極であることがわか
る。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明の非水系二次電池に用いられる電
極は、一旦、成形した電極を再利用して利用しても、新
品と遜色のない電池を得ることができ、従来のものでは
不可能であったリサイクルが可能である。また、本発明
の非水系二次電池に用いられる電極は、電極活物質の１
ｇあたりの電気量が同等のものでは、電極中の電極活物
質の絶対量がきいてくるため、容易に高容量の電池とす
ることができる。

【００４８】本発明の製法は、従来のような、Ｎメチル
ピロリドンのような溶剤を使わないため排気設備と排気
ガスの処理設備が不要であり、高容量化のための厚膜化
が容易であり、さらに、金型をあらかじめ所望の形状に
作成しておけば電池を搭載する電子機器の形状に合わせ
た異形電極を容易に作成することができ、従来のシート
状の電極から異形電極を作成する場合のようなロスが発
生しない非水系二次電池に用いられる電極を製造するこ
とができる。

【００４９】本発明の製法は、従来の方法に較べて、熱
可塑性バインダーの量を任意にコントロールすることが
できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非水系二次電池に用いられる電極におい
て、該電極が電極活物質と熱可塑性バインダーとからな
る混合物であり、上記熱可塑性バインダーの溶融又は軟
化状態の温度以上の温度に加熱された金型内で加熱圧縮
成形されてなるものであることを特徴とする非水系二次
電池に用いられる電極。
【請求項２】熱可塑性バインダーがフッ素系高分子材
料であることを特徴とする請求項１記載の非水系二次電
池に用いられる電極。
【請求項３】非水系二次電池がリチウムイオン二次電
池であることを特徴とする請求項１記載の非水系二次電
池に用いられる電極。
【請求項４】非水系二次電池に用いられる電極の製法
において、電極活物質と熱可塑性バインダーとを混合物
とし、ついで該混合物を上記熱可塑性バインダーの溶融
又は軟化状態の温度以上の温度に加熱された金型内で加
熱圧縮成形することを特徴とする非水系二次電池に用い
られる電極の製法。
【請求項５】熱可塑性バインダーがフッ素系高分子材
料であることを特徴とする請求項４記載の非水系二次電
池に用いられる電極の製法。
【請求項６】熱可塑性バインダーが可塑剤を加熱圧縮
成形助剤として含有していることを特徴とする請求項４
記載の非水系二次電池に用いられる電極の製法。
【請求項７】非水系二次電池がリチウムイオン二次電
池であることを特徴とする請求項４記載の非水系二次電
池に用いられる電極の製法。