JPH10334885A - Electrode for battery and battery using it - Google Patents
Electrode for battery and battery using itInfo
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- JPH10334885A JPH10334885A JP9140102A JP14010297A JPH10334885A JP H10334885 A JPH10334885 A JP H10334885A JP 9140102 A JP9140102 A JP 9140102A JP 14010297 A JP14010297 A JP 14010297A JP H10334885 A JPH10334885 A JP H10334885A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電池の安全性を向
上させた電池用電極およびこれを用いた電池に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery electrode with improved battery safety and a battery using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ビデオカメラやノート型パソコン
などの携帯機器の普及に伴い、小型高容量の電池に対す
る需要が高まっている。このうち、二次電池では、従来
から、アルカリ電解液を用いたニッケル−カドミウム電
池が用いられてきたが、電池電圧が約１．２Ｖと低く、
エネルギー密度の向上は困難である。さらに近年、負極
極材にリチウムイオンのドーピング、脱ドーピングが可
能な各種炭素質材料を用いたリチウムイオン二次電池が
提案されており、開発が活発に行われている。2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of portable devices such as video cameras and notebook computers, demands for small and high-capacity batteries have increased. Among these, as the secondary battery, a nickel-cadmium battery using an alkaline electrolyte has been used, but the battery voltage is as low as about 1.2 V.
It is difficult to increase the energy density. Furthermore, in recent years, lithium ion secondary batteries using various carbonaceous materials capable of doping and undoping lithium ions in a negative electrode have been proposed, and development is being actively carried out.
【０００３】しかしながら、リチウムイオン二次電池
は、リチウムイオンのドーピング、脱ドーピングである
ため、従来からあるメタルリチウム電池よりは安全とさ
れているが、釘刺し試験、圧壊試験などの過酷な試験で
は、破裂、発火に至る場合があり、安全性は充分とはい
えない。[0003] However, lithium ion secondary batteries are considered safer than conventional metal lithium batteries because of doping and undoping of lithium ions. However, in severe tests such as a nail penetration test and a crush test, the like. , Rupture and ignition may occur, and the safety is not sufficient.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解決せんとするものであり、電池の安全性を
向上させた電池用電極および電池を提供せんとするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has as its object to provide a battery electrode and a battery having improved battery safety.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の構成を有する。すなわち、負極活剤
の平均粒径が、正極活剤の平均粒径よりも小さいことを
特徴とする電池用電極およびこれを用いた電池である。The present invention has the following arrangement to solve the above-mentioned problems. That is, a battery electrode characterized in that the average particle size of the negative electrode active material is smaller than the average particle size of the positive electrode active material, and a battery using the same.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明における電極には、負極と
正極とがあり、以下に述べるものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The electrodes of the present invention include a negative electrode and a positive electrode, which are described below.
【０００７】負極は、負極活剤である炭素質材料と結着
剤とを混合し、溶剤にてスラリー状にした負極電極剤を
集電体の片面もしくは両面に塗工、乾燥して形成した構
成のものが好ましく用いられる。[0007] The negative electrode is formed by mixing a carbonaceous material as a negative electrode active agent and a binder, slurrying the mixture with a solvent, coating the negative electrode agent on one or both surfaces of the current collector, and drying. Those having the configuration are preferably used.
【０００８】負極活剤の平均粒径は、安全性の観点から
０．１μｍ〜２０μｍであることが好ましい。The average particle size of the negative electrode active material is preferably 0.1 μm to 20 μm from the viewpoint of safety.
【０００９】負極活剤である炭素質材料としては、特に
限定するものではないが、リチウムイオンをドーピン
グ、脱ドーピング可能なものであれば使用可能である。
具体的には、天然黒鉛、人工黒鉛、各種コークス、メソ
フェーズ炭素、各種炭素繊維、樹脂焼成体などが使用で
きる。炭素質材料の形態も粉末状、繊維状など種々の形
態のものが使用可能である。The carbonaceous material used as the negative electrode active agent is not particularly limited, but any material can be used as long as it can dope and dedope lithium ions.
Specifically, natural graphite, artificial graphite, various cokes, mesophase carbon, various carbon fibers, resin fired bodies, and the like can be used. Various forms of the carbonaceous material such as a powder form and a fiber form can be used.
【００１０】炭素質材料は上記に掲げた材料を単独で用
いてもよく、また複数の材料を混合して用いてもよい。
混合して用いる場合は、一部に炭素繊維を用いると、充
填密度が向上し、また適度な空間もでき、電解液の浸み
込みが良好となるため、サイクル特性向上の点で好まし
い。炭素繊維の含量は５ｗｔ％以上が好ましく、さらに
５〜７０ｗｔ％が好ましく、１０〜５０ｗｔ％がより好
ましい。As the carbonaceous material, the materials listed above may be used alone, or a plurality of materials may be used as a mixture.
In the case where carbon fibers are used in combination, it is preferable to use carbon fibers in part because the packing density is improved, an appropriate space is formed, and the infiltration of the electrolytic solution is improved. The content of carbon fibers is preferably 5 wt% or more, more preferably 5 to 70 wt%, and even more preferably 10 to 50 wt%.
【００１１】一部に炭素繊維を用いる場合、炭素繊維原
料としては、特に限定されるものではなく、一般に有機
物を焼成したものが用いられる。ポリアクリロニトロル
（ＰＡＮ）から得られるＰＡＮ系炭素繊維、石炭または
石油等のピッチから得られるピッチ系炭素繊維、セルロ
ースから得られるセルロース系炭素繊維、低分子量有機
物の気体から得られる気相成長炭素繊維などが使用でき
るが、これらのほか、ポリビニルアルコール、リグニ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、フェノ
ール樹脂、フルフリルアルコールなどを焼成して得られ
る炭素繊維も使用可能である。When carbon fibers are partially used, the carbon fiber raw materials are not particularly limited, and generally, those obtained by firing organic substances are used. PAN-based carbon fiber obtained from polyacrylonitrile (PAN), pitch-based carbon fiber obtained from pitch such as coal or petroleum, cellulosic carbon fiber obtained from cellulose, vapor-grown carbon obtained from gas of low molecular weight organic matter Fibers and the like can be used, and in addition, carbon fibers obtained by firing polyvinyl alcohol, lignin, polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, phenol resin, furfuryl alcohol, and the like can also be used.
【００１２】上記の炭素繊維の中でも、アルカリ金属塩
を含む非水電解液を用いた二次電池の負極として使用す
る場合には、ＰＡＮ系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、気
相成長炭素繊維が好ましい。さらに、アルカリ金属イオ
ン、特にリチウムイオンのドーピングが良好である点
で、ＰＡＮ系炭素繊維が好ましく使用できる。Among the above-mentioned carbon fibers, when used as a negative electrode of a secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing an alkali metal salt, PAN-based carbon fibers, pitch-based carbon fibers, and vapor-grown carbon fibers are used. preferable. Furthermore, PAN-based carbon fibers can be preferably used in that the doping of alkali metal ions, particularly lithium ions, is good.
【００１３】炭素繊維の形態としてはミルド状炭素繊維
を用いることが好ましい。ミルド状炭素繊維とは、直径
が好ましくは、０．１〜２０μｍ、さらに好ましくは３
〜１０μｍのものである。ミルド状炭素繊維を負極活剤
として用いる場合、サイクル寿命特性を改善するため
に、事前に高温熱処理を施してから用いることが一層好
ましい。As the form of the carbon fiber, it is preferable to use a milled carbon fiber. The milled carbon fiber preferably has a diameter of 0.1 to 20 μm, more preferably 3 to 20 μm.
10 μm to 10 μm. When the milled carbon fiber is used as the negative electrode active material, it is more preferable to use a high temperature heat treatment beforehand in order to improve cycle life characteristics.
【００１４】本発明の正極は、正極活剤、結着剤、導電
材とを混合し、溶剤にてスラリー状にした正極電極剤を
集電体の片面もしくは両面に塗工、乾燥して形成した構
成のものが好ましく用いられる。The positive electrode of the present invention is formed by mixing a positive electrode active agent, a binder, and a conductive material, forming a slurry in a solvent with a positive electrode agent on one or both surfaces of a current collector, and drying. The one having the above configuration is preferably used.
【００１５】正極活剤としては、アルカリ金属を含む遷
移金属酸化物や遷移金属カルコゲンなどの無機化合物、
ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレン
ビニレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェ
ンなどの共役系高分子、ジスルフィド結合を有する架橋
高分子、塩化チオニルなど、通常の二次電池において用
いられる正極を挙げることができる。これらの中で、リ
チウム塩を含む非水電解液を用いた二次電池の場合に
は、コバルト、マンガン、モリブデン、バナジウム、ク
ロム、鉄、銅、チタンなどの遷移金属酸化物や遷移金属
カルコゲンが好ましく用いられる。As the positive electrode active agent, inorganic compounds such as transition metal oxides and transition metal chalcogens containing alkali metals,
Examples of the positive electrode used in ordinary secondary batteries include conjugated polymers such as polyacetylene, polyparaphenylene, polyphenylenevinylene, polyaniline, polypyrrole, and polythiophene, crosslinked polymers having disulfide bonds, and thionyl chloride. Among these, in the case of a secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt, a transition metal oxide or a transition metal chalcogen such as cobalt, manganese, molybdenum, vanadium, chromium, iron, copper, and titanium is used. It is preferably used.
【００１６】なかでも、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ2 、
ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、ＬｉｙＮｉ 1-xＭexＯ2 （Ｍｅ：Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅのいずれかから選ばれる）、Ｌｉ1-
x-a ＡｘＮｉ1-y-b ＢｙＯ2 （ただし、Ａは少なくと
も１種類のアルカリまたはアルカリ土類金属元素、Ｂは
少なくとも１種類の遷移金属元素）は、電圧が高く、エ
ネルギー密度も大きいために好ましく使用できる。特
に、Ｌｉ1-x-a ＡｘＮｉ1-y-b ＢｙＯ2 においては、０
＜ｘ≦０．１，０≦ｙ≦０．３，−０．１≦ａ≦０．
１，−０．１５≦ｂ≦０．１５（ただし、Ａ，Ｂが２種
類以上の元素からなる場合は、ｘはＬｉを除くアルカリ
またはアルカリ土類金属の、ｙはＮｉを除く全遷移金属
元素の総モル数、ｙ＝０の場合、Ａは少なくとも１種類
以上のアルカリ土類金属を含む）とすることによって、
優れた特性の正極活剤を得ることができる。また、この
場合、Ａ，Ｂの種類、数、組成を変えたり、あるいは
ｘ，ｙ，ａ，ｂを変えた正極活剤を用いることはいっこ
うに差支えない。なかでも好ましいＡとしてはＳｒ，Ｍ
ｇであり、ＢとしてはＣｏ，Ｆｅが挙げられる。Among them, LiCoO 2 , LiNiO 2 ,
LiMn 2 O 4 , LiyNi 1-xMexO 2 (Me: T
i, V, Mn, or Fe)), Li1-
xa AxNi1-yb ByO 2 (where A is at least one kind of alkali or alkaline earth metal element and B is at least one kind of transition metal element) can be preferably used because of its high voltage and high energy density. In particular, in Li1-xa AxNi1-yb ByO 2 , 0
<X ≦ 0.1, 0 ≦ y ≦ 0.3, −0.1 ≦ a ≦ 0.
1, -0.15 ≦ b ≦ 0.15 (where A and B are two or more elements, x is an alkali or alkaline earth metal excluding Li, and y is all transition metals excluding Ni) The total number of moles of elements, when y = 0, A contains at least one or more alkaline earth metals)
A positive electrode active agent having excellent characteristics can be obtained. In this case, the type, number, and composition of A and B may be changed, or a positive electrode active agent in which x, y, a, and b are changed may be used. Sr, M are preferred as A.
g, and B includes Co and Fe.
【００１７】本発明の電極に用いることのできる結着剤
としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであっ
てもよく、特に限定するものではない。また、溶液やエ
マルジョンなどの状態で使用することも可能である。添
加量としては、通常電極剤中に０．０１〜４０ｗｔ％で
使用される。具体的には、各種エポキシ樹脂、セルロー
ス樹脂、有機フッ素ポリおよびコポリマ、アクリル樹
脂、有機クロル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリ
カーボネート等が挙げられる。なかでもポリフッ化ビニ
リデン、ポリテトラフルオロエチレン、六フッ化プロピ
レンポリマおよびコポリマが結着力、化学的安定性、塗
工性などの点で優れるため好ましい。The binder that can be used in the electrode of the present invention may be any of a thermoplastic resin and a thermosetting resin, and is not particularly limited. Further, it can be used in the form of a solution or an emulsion. The amount of addition is usually 0.01 to 40 wt% in the electrode agent. Specific examples include various epoxy resins, cellulose resins, organic fluorine poly and copolymers, acrylic resins, organic chlorinated resins, polyamides, polyimides, polycarbonates, and the like. Among them, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, propylene hexafluoride polymer and copolymer are preferable because they are excellent in binding power, chemical stability, coating property and the like.
【００１８】本発明における電極の導電剤としては、種
々の炭素質材料を使用することができる。導電性が良好
で、かつ活剤的な特性はなるべく有しない材料であるこ
とが好ましい。具体的には、人工黒鉛、アセチレンブラ
ック、ケッチェンブラックなどの熱分解炭素、気相生長
炭素、メソフェーズ炭素、コークス、有機物焼成体など
が挙げられる。導電剤は活剤相互の電気的な接続を補助
する機能を有している。導電剤の粒径は、活剤と同サイ
ズか、あるいは、活剤よりも小さいことが好ましい。ま
た導電剤の添加量は、限定されないが、０．５〜３０ｗ
ｔ％，さらに好ましくは０．７〜２０ｗｔ％である。
０．５ｗｔ％未満では導電性への効果に乏しく、２０ｗ
ｔ％を越えると電極単位重量当たりの容量が低下するた
め好ましくない。As the conductive agent for the electrode in the present invention, various carbonaceous materials can be used. It is preferable that the material has good conductivity and does not have active agent properties as much as possible. Specific examples include pyrolytic carbon such as artificial graphite, acetylene black, and Ketjen black, vapor-grown carbon, mesophase carbon, coke, and a fired organic material. The conductive agent has a function of assisting the electrical connection between the active agents. The particle size of the conductive agent is preferably the same size as the active agent or smaller than the active agent. The amount of the conductive agent is not limited, but may be 0.5 to 30 watts.
t%, more preferably 0.7 to 20 wt%.
If it is less than 0.5 wt%, the effect on conductivity is poor, and 20 w
Exceeding t% is not preferable because the capacity per unit weight of the electrode is reduced.
【００１９】正極は導電性が小さいため、導電剤を添加
することが好ましい。また、正極に用いる導電剤の平均
粒径は、安全性の観点から正極活剤の平均粒径の１／５
以下が好ましく、さらに好ましくは１／１０以下であ
る。Since the positive electrode has low conductivity, it is preferable to add a conductive agent. The average particle size of the conductive agent used for the positive electrode is １ ／ of the average particle size of the positive electrode active agent from the viewpoint of safety.
Or less, more preferably 1/10 or less.
【００２０】前記条件の下、正極導電剤の平均粒径とし
ては、具体的には０．００１〜１０μｍの範囲であるこ
とが好ましい。Under the above conditions, the average particle size of the positive electrode conductive agent is preferably in the range of 0.001 to 10 μm.
【００２１】導電剤は負極にも、負極シートの抵抗値を
低減し、電池全体のロス低減のために用いてもよい。The conductive agent may be used for the negative electrode to reduce the resistance value of the negative electrode sheet and to reduce the loss of the whole battery.
【００２２】電極に用いる集電体としては、金属箔、金
属織物、金属メッシュ等が使用可能であるが、電気抵抗
の小さいものが好ましい。As the current collector used for the electrode, a metal foil, a metal fabric, a metal mesh, or the like can be used, but those having a small electric resistance are preferable.
【００２３】本発明に使用する電解液に使用される溶媒
としては、特に限定されないが、例えば酸あるいは、ア
ルカリ水溶液、または、非水溶媒などが挙げられる。こ
のうち、上述のアルカリ金属塩を含む非水電解液からな
る二次電池の溶媒としては、エチレンカーボネート、プ
ロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチ
ルカーボネート、γ‐ブチロラクトン、N ‐メチル‐２
‐ピロリドン、アセトニトリル、N.N ‐ジメチルホルム
アミド、ジメチルスルフォキシド、テトラヒドロフラ
ン、１.3‐ジオキソラン、ギ酸メチル、スルホラン、塩
化チオニル、１,2‐ジエトキシエタン、ジエチレンカー
ボネートや、これらの誘導体や混合物等が好ましく使用
される。The solvent used in the electrolytic solution used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include an acid, an aqueous alkali solution, and a non-aqueous solvent. Among these, as a solvent for a secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte containing the above-mentioned alkali metal salt, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, γ-butyrolactone, N-methyl-2
-Pyrrolidone, acetonitrile, NN-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetrahydrofuran, 1.3-dioxolane, methyl formate, sulfolane, thionyl chloride, 1,2-diethoxyethane, diethylene carbonate, and derivatives and mixtures thereof. It is preferably used.
【００２４】本発明において、電解液に含まれる電解質
としては、アルカリ金属、特にリチウムのハロゲン化
物、過塩素酸塩、チオシアン、ホウフッ化塩、砒素フッ
化塩、アルミニウムフッ化塩、トリフルオロメチル硫酸
塩等が好ましく使用される。特にリチウム塩は標準電極
電位が最も低く、大きな正負極間電位差を得ることがで
きるので、電解質としてより好ましく使用される。In the present invention, the electrolyte contained in the electrolytic solution may be an alkali metal, especially lithium halide, perchlorate, thiocyan, borofluoride, arsenic fluoride, aluminum fluoride, trifluoromethyl sulfate. Salts and the like are preferably used. Particularly, lithium salt is more preferably used as an electrolyte because it has the lowest standard electrode potential and can obtain a large potential difference between positive and negative electrodes.
【００２５】本発明において、負極活剤の平均粒径が、
正極活剤の平均粒径よりも小さいことが重要である。In the present invention, the average particle size of the negative electrode active material is
It is important that the average particle diameter is smaller than the average particle diameter of the positive electrode active material.
【００２６】本発明で述べる活剤の平均粒径とは、一次
粒子の平均粒径であり、例えばレーザー回折／散乱式粒
度分布測定装置等で測定した値を用いるが、粒径の測定
方法についてはこれに限定するものではない。負極活剤
の平均粒径と正極活剤の平均粒径の比の値（正極活剤平
均粒径／負極活剤平均粒径）は、１を越えればよいが、
好ましくは１〜１０の範囲である。The average particle size of the active agent described in the present invention is the average particle size of the primary particles. For example, a value measured by a laser diffraction / scattering type particle size distribution analyzer or the like is used. Is not limited to this. The value of the ratio of the average particle size of the negative electrode active material to the average particle size of the positive electrode active material (average particle size of the positive electrode active material / average particle size of the negative electrode active agent) may be greater than 1.
Preferably it is in the range of 1-10.
【００２７】本発明の電池用電極の製造方法について負
極を一例として以下に述べる。The method for producing a battery electrode of the present invention will be described below by taking a negative electrode as an example.
【００２８】負極電極剤用の活剤としてミルド状炭素繊
維を用い、結着剤としてポリフッ化ビニリデン、導電剤
としてのカーボンブラックを所定の重量比としたものに
溶剤を加え、混練機により十分混合、分散させ負極電極
剤スラリーとする。集電体である銅箔の片面に、乾燥ゾ
ーンおよびロールプレスを有する市販のコーター等を使
用して塗工し、所定温度にて乾燥する。集電体の反対面
にも同様に塗工、乾燥した後、例えばロールプレスによ
って所定の圧力を印加する。A milled carbon fiber is used as an active agent for the negative electrode, polyvinylidene fluoride is used as a binder, and carbon black is used as a conductive agent in a predetermined weight ratio. And disperse into a negative electrode slurry. One side of a copper foil as a current collector is applied using a commercially available coater having a drying zone and a roll press, and dried at a predetermined temperature. After similarly coating and drying the opposite surface of the current collector, a predetermined pressure is applied by, for example, a roll press.
【００２９】本発明の作用については、十分解明できて
いないが、以下のように推定している。すなわち、負極
活剤の平均粒径を正極活剤平均粒径よりも小さくするこ
と、負極活剤表面積が、正極活剤表面積よりも大きくな
り、その結果として（電池としての容量ではなく）コン
デンサとしての容量が大きくなっていることが推定され
る。コンデンサとしての容量が大きいため、釘刺し試
験、あるいは圧壊試験などの強制的な内部短絡を生じた
場合、電圧が瞬時に０となることがない。すなわち、こ
の容量分と電池内部の抵抗分との時定数の分だけ、電圧
が０になるまでの時間を遅延させることが可能となり、
短絡時の電流集中を時間的に分散し、結果として電池の
昇温を防止でき、破裂・発火に至らないものと推定して
いる。Although the operation of the present invention has not been sufficiently elucidated, it is estimated as follows. That is, making the average particle size of the negative electrode active material smaller than the average particle size of the positive electrode active material, the surface area of the negative electrode active material becomes larger than the surface area of the positive electrode active material, and as a result, the capacitor (not the capacity as a battery) becomes Is estimated to be large. Since the capacity as a capacitor is large, the voltage does not instantaneously become zero when a forced internal short circuit such as a nail penetration test or a crush test occurs. That is, the time until the voltage becomes 0 can be delayed by the time constant of the capacity and the resistance inside the battery,
It is presumed that the current concentration at the time of short circuit is dispersed in time, and as a result, the temperature of the battery can be prevented from rising, and the battery does not burst or ignite.
【００３０】[0030]
実施例１ 本発明の正、負極活剤の組み合わせについて、リチウム
イオン二次電池を製造した一実施例について以下に述べ
る。Example 1 An example in which a combination of positive and negative electrode activators of the present invention was used to manufacture a lithium ion secondary battery is described below.
【００３１】負極活剤として、日本黒鉛（株）製の“Ｌ
Ｂ−ＣＧ”と、非晶性炭素繊維である東レ（株）製のＰ
ＡＮ系炭素繊維“Ｔ−３００”をミルド状にしたものを
重量比７５：２５に混合して用いた。結着剤としては、
呉羽化学工業製ポリフッ化ビニリデンを用い、負極活
剤、結着剤を各々、重量比９０：１０としたものに、溶
剤としてＮ−メチルピロリドンを加えたものを、混合撹
拌機により十分混合、撹拌しスラリーとする。なお、負
極活剤の平均粒径は１８．８μｍのものを用いた。集電
体である１６．５μｍ銅箔を走行させ、集電体の片面に
前記スラリーを塗工した後、乾燥ゾーンを経て巻き取
る。反対面も同様にしてスラリーを塗工、乾燥した後、
プレスを行ってロール状に巻き取って負極を得た。な
お、負極片面の厚さは約１００μｍであった。As the negative electrode active material, “L” manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.
B-CG "and a non-crystalline carbon fiber manufactured by Toray Industries, Inc.
A milled AN-based carbon fiber “T-300” was used in a weight ratio of 75:25. As a binder,
Using polyvinylidene fluoride manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd., a mixture obtained by adding N-methylpyrrolidone as a solvent to a negative electrode active agent and a binder in a weight ratio of 90:10, respectively, was sufficiently mixed and stirred by a mixing stirrer. To make a slurry. The average particle diameter of the negative electrode active material was 18.8 μm. A 16.5 μm copper foil as a current collector is run, the slurry is applied to one surface of the current collector, and then wound through a drying zone. After applying the slurry on the other side in the same way and drying,
Pressing was performed and wound up in a roll to obtain a negative electrode. The thickness of one side of the negative electrode was about 100 μm.
【００３２】正極としては、正極活剤であるＬｉＣｏＯ
2 として、日本化学工業（株）製の“セルシード”Ｃ−
３０、導電剤として平均粒径が２０ｍμｍの電気化学工
業製“デンカブラック”、および結着剤として呉羽化学
工業製ポリフッ化ビニリデンを重量比８０：５：１５と
したものに、溶媒としてＮ−メチルピロリドンを加えた
ものを混合撹拌機により十分混合、撹拌しスラリーとす
る。なお正極活剤の平均粒径は２９μｍのものを使用し
た。As the positive electrode, LiCoO which is a positive electrode active material is used.
2. As a “Cell Seed” C-
30, "Denka Black" manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. having an average particle diameter of 20 m.mu.m as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd. at a weight ratio of 80: 5: 15 as a binder, and N-methyl as a solvent. The mixture to which pyrrolidone is added is sufficiently mixed and stirred by a mixing stirrer to form a slurry. The average particle size of the positive electrode active material was 29 μm.
【００３３】得られた正極スラリーを用い、コーターに
よって２０μｍ厚みのアルミ箔の両面に各々塗工、乾燥
し、プレスロールを経て巻き取る。さらに、熱処理を施
し、再度プレスを行ってロール状に巻き取って正極を得
た。正極片面の厚さは約９５μｍであった。Using the obtained positive electrode slurry, both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 μm are coated with a coater, dried, and wound up through a press roll. Furthermore, heat treatment was performed, and pressing was performed again, and the film was wound into a roll to obtain a positive electrode. The thickness of one side of the positive electrode was about 95 μm.
【００３４】上記により得られた正、負極をセパレータ
と共に捲回機によって巻き込む。巻き込んだスパイラル
状電極を直径１８ｍｍ長さ６５ｍｍの電池缶に挿入し、
電池缶内に電解液としてＬｉＰＦ6 ／ＥＣ−ＰＣ−ＤＭ
Ｃを混合したものを注入し、封口してリチウムイオン二
次電池を得た。得られた電池の容量は１３２０ｍＡｈで
あった。The positive and negative electrodes thus obtained are wound together with a separator by a winding machine. The wound spiral electrode is inserted into a battery can having a diameter of 18 mm and a length of 65 mm,
LiPF6 / EC-PC-DM as electrolyte in battery can
A mixture of C was injected and sealed to obtain a lithium ion secondary battery. The capacity of the obtained battery was 1320 mAh.
【００３５】実施例２ 負極活剤として、結晶性炭素粉末である大阪ガス（株）
製メソカーボンマイクロビーズ“ＭＣＭＢ６−２８”
と、非晶性炭素繊維である東レ（株）製のＰＡＮ系炭素
繊維“Ｔ−３００”をミルド状にしたものとを重量比８
５：１５で混合したもの（平均粒径２２．８μｍ）を用
い、正極活剤としては日本化学工業（株）製の“セルシ
ード”Ｃ−３０（平均粒径２８μｍ）を用いた以外は、
実施例１と同様の製法でリチウムイオン二次電池を得
た。得られた電池の容量は１２４０ｍＡｈであった。Example 2 Osaka Gas Co., Ltd., a crystalline carbon powder, was used as a negative electrode active material.
Mesocarbon Micro Beads “MCMB6-28”
And a milled shape of amorphous carbon fiber PAN-based carbon fiber “T-300” manufactured by Toray Industries, Inc. in a weight ratio of 8
A mixture prepared at 5:15 (average particle size of 22.8 μm) was used, and “Cell Seed” C-30 manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd. (average particle size of 28 μm) was used as the positive electrode active material.
A lithium ion secondary battery was obtained in the same manner as in Example 1. The capacity of the obtained battery was 1240 mAh.
【００３６】比較例 負極活剤として、非晶性炭素繊維である東レ（株）製の
ＰＡＮ系炭素繊維である“Ｔ−３００”をミルド状にし
たもの（平均粒径１６μｍ）を用い、正極活剤として、
日本化学工業（株）製の“セルシード”Ｃ−１０（平均
粒径１０．５μｍ）を用いた以外は、実施例１と同様の
製法でリチウムイオン二次電池を得た。得られた電池の
容量は１２２０ｍＡｈであった。COMPARATIVE EXAMPLE As a negative electrode active material, a non-crystalline carbon fiber “T-300”, a PAN-based carbon fiber manufactured by Toray Industries, Inc., in a milled shape (average particle size: 16 μm) was used. As an active agent,
A lithium ion secondary battery was obtained in the same manner as in Example 1, except that "Cell Seed" C-10 (average particle size: 10.5 μm) manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd. was used. The capacity of the obtained battery was 1220 mAh.
【００３７】以上、実施例１，２および比較例の電池を
各々１０本ずつ、日本蓄電池工業会のガイドラインに記
載の方法で圧壊試験を行い、破裂、発火した電池の数を
表１に示す。As described above, the batteries of Examples 1 and 2 and the comparative example were each subjected to a crush test by the method described in the guidelines of the Japan Storage Battery Association of Japan, and the number of ruptured and ignited batteries is shown in Table 1.
【００３８】[0038]
【表１】 上記表１に示すように、本発明によるリチウムイオン二
次電池は、安全性が優れていることが明らかである。[Table 1] As shown in Table 1 above, it is clear that the lithium ion secondary battery according to the present invention has excellent safety.
【００３９】[0039]
【発明の効果】本発明の電池用電極およびこの電極を用
いた電とすることにより、安全性を著しく向上させるこ
とができた。According to the battery electrode of the present invention and a battery using this electrode, safety can be remarkably improved.
Claims (7)
径よりも小さいことを特徴とする電池用電極。1. An electrode for a battery, wherein the average particle size of the negative electrode active material is smaller than the average particle size of the positive electrode active material.
であることを特徴とする請求項１記載の電池用電極。2. The battery electrode according to claim 1, wherein the negative electrode active material partially uses carbon fibers.
μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の
電池用電極。3. The negative electrode active material has an average particle size of 0.1 μm to 20 μm.
The battery electrode according to claim 1, wherein the thickness of the battery electrode is μm.
剤の平均粒径の１／５以下であることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の電池用電極。4. The battery electrode according to claim 1, wherein the average particle size of the conductive agent used for the positive electrode is 1/5 or less of the average particle size of the positive electrode active agent.
ことを特徴とする請求項４記載の電池用電極。5. The battery electrode according to claim 4, wherein the conductive agent is made of a carbonaceous material.
あることを特徴とする請求項４または５に記載の電池用
電極。6. The battery electrode according to claim 4, wherein the amount of the conductive agent added is 0.5 to 30 wt%.
極を用いてなることを特徴とする電池。7. A battery comprising the battery electrode according to any one of claims 1 to 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9140102A JPH10334885A (en) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Electrode for battery and battery using it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9140102A JPH10334885A (en) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Electrode for battery and battery using it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10334885A true JPH10334885A (en) | 1998-12-18 |
Family
ID=15260997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9140102A Pending JPH10334885A (en) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Electrode for battery and battery using it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10334885A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001015170A (en) * | 1999-06-29 | 2001-01-19 | Sony Corp | Nonaqueous electrolyte battery |
| JP2002110251A (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-12 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Lithium ion secondary battery |
-
1997
- 1997-05-29 JP JP9140102A patent/JPH10334885A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001015170A (en) * | 1999-06-29 | 2001-01-19 | Sony Corp | Nonaqueous electrolyte battery |
| JP2002110251A (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-12 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Lithium ion secondary battery |
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