JPH1145717A - 非水電解質電池用電極 - Google Patents
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池に高容量を付与できると共に柔軟性にも
優れる非水電解質電池用電極を提供する。 【解決手段】 活物質は、粒度分布の平均粒径における
半値幅が２．０〜５０μｍのＬｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ
2 （０．８＜ｘ＜１．５、０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、０
≦ｚ＜０．３５；Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａ
ｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素）
からなる。結合剤はフッ素ゴム又はポリフッ化ビニリデ
ンであり、前記結合剤がポリフッ化ビニリデンの場合、
導電剤はグラファイトである。
優れる非水電解質電池用電極を提供する。 【解決手段】 活物質は、粒度分布の平均粒径における
半値幅が２．０〜５０μｍのＬｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ
2 （０．８＜ｘ＜１．５、０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、０
≦ｚ＜０．３５；Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａ
ｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素）
からなる。結合剤はフッ素ゴム又はポリフッ化ビニリデ
ンであり、前記結合剤がポリフッ化ビニリデンの場合、
導電剤はグラファイトである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質電池用
電極に関し、より詳しくは、リチウム複合酸化物が活物
質として用いられ、柔軟性に優れる非水電解質電池用電
極に関する。
電極に関し、より詳しくは、リチウム複合酸化物が活物
質として用いられ、柔軟性に優れる非水電解質電池用電
極に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子分野の発展はめざましく、ビ
デオカメラ、液晶カメラ、携帯電話、ラップトップコン
ピューター、ワープロ等の各種機器が開発されている。
それに対応して、これら電子機器の電源に使用される電
池においては、小型化、軽量化、高エネルギー密度化へ
の要求が高まっている。
デオカメラ、液晶カメラ、携帯電話、ラップトップコン
ピューター、ワープロ等の各種機器が開発されている。
それに対応して、これら電子機器の電源に使用される電
池においては、小型化、軽量化、高エネルギー密度化へ
の要求が高まっている。
【０００３】従来、これらの電子機器には鉛電池やニッ
ケルカドミウム電池が使用されていたが、これらの電池
は小型化、軽量化、高エネルギー密度化の要求に対して
十分に応えることができない。
ケルカドミウム電池が使用されていたが、これらの電池
は小型化、軽量化、高エネルギー密度化の要求に対して
十分に応えることができない。
【０００４】そこで、非水溶媒にリチウム塩を溶解させ
た非水電解液を用いる、非水電解液電池が提案されてい
る。この非水電解液電池としては、リチウムやリチウム
合金もしくはリチウムイオンをドープ、脱ドープするこ
とが可能な炭素材料を負極材料として用い、リチウムコ
バルト複合酸化物を正極材料として用いたものがすでに
実用化されている。
た非水電解液を用いる、非水電解液電池が提案されてい
る。この非水電解液電池としては、リチウムやリチウム
合金もしくはリチウムイオンをドープ、脱ドープするこ
とが可能な炭素材料を負極材料として用い、リチウムコ
バルト複合酸化物を正極材料として用いたものがすでに
実用化されている。
【０００５】この種の非水電解液電池は、作動電圧が３
〜４Ｖと高いため、高エネルギー密度化が可能であり、
自己放電も少なく、サイクル特性にも優れているという
利点を有している。
〜４Ｖと高いため、高エネルギー密度化が可能であり、
自己放電も少なく、サイクル特性にも優れているという
利点を有している。
【０００６】また、この非水電解液電池では、さらなる
小型化、軽量化、高エネルギー密度化を実現するため
に、活物質等の研究開発が盛んになされている。正極活
物質としては、リチウムニッケル複合酸化物やリチウム
ニッケルコバルト複合酸化物のようなＮｉを含有するリ
チウム複合酸化物も提案されている。
小型化、軽量化、高エネルギー密度化を実現するため
に、活物質等の研究開発が盛んになされている。正極活
物質としては、リチウムニッケル複合酸化物やリチウム
ニッケルコバルト複合酸化物のようなＮｉを含有するリ
チウム複合酸化物も提案されている。
【０００７】例えば、非水電解質電池用電極に関する従
来技術として、特公平８−４００７号公報には、非水電
解質電池用電極における結着剤についての発明が開示さ
れている。すなわち、同号公報には、結着剤として、特
定のモル分率の下記モノマーユニットＡ，Ｂ，Ｃより主
として構成されるフッ素系高分子共重合体が記載されて
いる。 Ａ：−ＣＨ2 −ＣＦ2 − Ｂ：−ＣＦ（ＣＦ3 ）−ＣＦ2 − Ｃ：−ＣＦ2 −ＣＦ2 − 同号公報には、結着剤を溶解する溶剤に関する記述が見
られるものの、電極の柔軟性に関する開示は見られな
い。
来技術として、特公平８−４００７号公報には、非水電
解質電池用電極における結着剤についての発明が開示さ
れている。すなわち、同号公報には、結着剤として、特
定のモル分率の下記モノマーユニットＡ，Ｂ，Ｃより主
として構成されるフッ素系高分子共重合体が記載されて
いる。 Ａ：−ＣＨ2 −ＣＦ2 − Ｂ：−ＣＦ（ＣＦ3 ）−ＣＦ2 − Ｃ：−ＣＦ2 −ＣＦ2 − 同号公報には、結着剤を溶解する溶剤に関する記述が見
られるものの、電極の柔軟性に関する開示は見られな
い。
【０００８】特開平４−２１５２５２号公報には、正極
活物質と導電剤とを含む正極と、負極と、非水電解質と
をそれぞれ具備する非水電解質二次電池において、導電
剤として鱗片状黒鉛を用いることが開示されている。そ
して、その効果として、電池内部抵抗の低減が挙げられ
ている。しかし、電極の柔軟性に関する開示は見られな
い。
活物質と導電剤とを含む正極と、負極と、非水電解質と
をそれぞれ具備する非水電解質二次電池において、導電
剤として鱗片状黒鉛を用いることが開示されている。そ
して、その効果として、電池内部抵抗の低減が挙げられ
ている。しかし、電極の柔軟性に関する開示は見られな
い。
【０００９】特開平６−１１１８２３号公報には、非水
電解質電池用電極における結着剤についての発明が開示
されている。すなわち、同号公報には、結着剤として、 −ＣＦ2 −ＣＦ（ＣＦ3 ）− で表されるヘキサフルオロプロピレン単位を主鎖に少な
くとも１個含有する変性ポリビニリデンフルオライドが
記載されている。そして、同号公報には、合剤スラリー
の安定性を効果としているものの、電極の柔軟性に関す
る開示は見られない。
電解質電池用電極における結着剤についての発明が開示
されている。すなわち、同号公報には、結着剤として、 −ＣＦ2 −ＣＦ（ＣＦ3 ）− で表されるヘキサフルオロプロピレン単位を主鎖に少な
くとも１個含有する変性ポリビニリデンフルオライドが
記載されている。そして、同号公報には、合剤スラリー
の安定性を効果としているものの、電極の柔軟性に関す
る開示は見られない。
【００１０】特開平９−２７４９２０号公報には、非水
電解質電池における結着剤として、数平均分子量Ｍｎが
１．０×１０5 以上のポリフッ化ビニリデンが記載され
ている。そして、同号公報には、効果として、活物質粉
体と結着剤とを含有する塗膜と集電体との結着力を向上
させることが挙げられているものの、塗膜の柔軟性に関
する開示は見られない。
電解質電池における結着剤として、数平均分子量Ｍｎが
１．０×１０5 以上のポリフッ化ビニリデンが記載され
ている。そして、同号公報には、効果として、活物質粉
体と結着剤とを含有する塗膜と集電体との結着力を向上
させることが挙げられているものの、塗膜の柔軟性に関
する開示は見られない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者ら
がリチウム複合酸化物の特性を検討したところ、その形
状によって柔軟性が変動してしまうということを見出し
た。この柔軟性が変動してしまうと、リチウム複合酸化
物を電池に組み込んだ場合の形状自由度が減少するとい
う問題が生じる。
がリチウム複合酸化物の特性を検討したところ、その形
状によって柔軟性が変動してしまうということを見出し
た。この柔軟性が変動してしまうと、リチウム複合酸化
物を電池に組み込んだ場合の形状自由度が減少するとい
う問題が生じる。
【００１２】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点を解決し、電池に高容量を付与できると共に電極
の柔軟性を向上することができる非水電解質電池用電極
を提供することにある。
問題点を解決し、電池に高容量を付与できると共に電極
の柔軟性を向上することができる非水電解質電池用電極
を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究し
た結果、粒度分布の平均粒径における半値幅が特定の範
囲のリチウムニッケル複合酸化物を、適切な結合剤、あ
るいは結合剤及び導電剤と組み合わせて用いることによ
って、柔軟性に優れた電極が得られることを見出し、本
発明を完成した。
た結果、粒度分布の平均粒径における半値幅が特定の範
囲のリチウムニッケル複合酸化物を、適切な結合剤、あ
るいは結合剤及び導電剤と組み合わせて用いることによ
って、柔軟性に優れた電極が得られることを見出し、本
発明を完成した。
【００１４】すなわち、本発明は、活物質としてのリチ
ウム複合酸化物と、導電剤と、結合剤とを少なくとも含
有する非水電解質電池用電極において、前記活物質は、
粒度分布の平均粒径における半値幅が２．０〜５０μｍ
のＬｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ＜
１．５、ｙ＋ｚは０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦ｚ
＜０．３５である。Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａ
ｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素を
表す。）からなり、かつ結合剤がフッ素ゴムであること
を特徴とする、非水電解質電池用電極である。
ウム複合酸化物と、導電剤と、結合剤とを少なくとも含
有する非水電解質電池用電極において、前記活物質は、
粒度分布の平均粒径における半値幅が２．０〜５０μｍ
のＬｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ＜
１．５、ｙ＋ｚは０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦ｚ
＜０．３５である。Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａ
ｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素を
表す。）からなり、かつ結合剤がフッ素ゴムであること
を特徴とする、非水電解質電池用電極である。
【００１５】また、本発明は、活物質としてのリチウム
複合酸化物と、導電剤と、結合剤とを少なくとも含有す
る非水電解質電池用電極において、前記活物質は、粒度
分布の平均粒径における半値幅が２．０〜５０μｍのＬ
ｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ＜１．
５、ｙ＋ｚは０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦ｚ＜
０．３５である。Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａ
ｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素を
表す。）からなり、前記導電剤がグラファイトであり、
かつ前記結合剤がポリフッ化ビニリデンであることを特
徴とする、非水電解質電池用電極である。
複合酸化物と、導電剤と、結合剤とを少なくとも含有す
る非水電解質電池用電極において、前記活物質は、粒度
分布の平均粒径における半値幅が２．０〜５０μｍのＬ
ｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ＜１．
５、ｙ＋ｚは０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦ｚ＜
０．３５である。Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａ
ｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素を
表す。）からなり、前記導電剤がグラファイトであり、
かつ前記結合剤がポリフッ化ビニリデンであることを特
徴とする、非水電解質電池用電極である。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の形態につ
いて説明する。本発明に使用されるリチウム複合酸化物
は、Ｌｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ＜
１．５、ｙ＋ｚは０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦ｚ
＜０．３５である。Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａ
ｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素を
表す。）で表されるものである。
いて説明する。本発明に使用されるリチウム複合酸化物
は、Ｌｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ＜
１．５、ｙ＋ｚは０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦ｚ
＜０．３５である。Ｍは、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａ
ｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素を
表す。）で表されるものである。
【００１７】このようなリチウム複合酸化物の製造方法
としては、例えば、ＬｉＭetal3+Ｏ2 （ここで、Ｍetal
はＮｉを主体として、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、
Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素を含
む）焼成時に揮散する陰イオンをそれぞれ含むアルカリ
性水溶性リチウム化合物と塩基性金属塩とを水媒体中で
反応させてスラリーを得て、得られたスラリーを乾燥し
た後、焼成する方法を例示することができる。
としては、例えば、ＬｉＭetal3+Ｏ2 （ここで、Ｍetal
はＮｉを主体として、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、
Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも１種の元素を含
む）焼成時に揮散する陰イオンをそれぞれ含むアルカリ
性水溶性リチウム化合物と塩基性金属塩とを水媒体中で
反応させてスラリーを得て、得られたスラリーを乾燥し
た後、焼成する方法を例示することができる。
【００１８】塩基性金属塩は、Ｍetal2+（ＯＨ）
2-nk（Ａn-）k ・ｍＨ2 Ｏで表されるものである。ここ
で、Ｍetal2+には、Ｎｉを主体として、場合によっては
Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ば
れる少なくとも１種の元素を含む。Ａn-は、硝酸イオ
ン、塩素イオン、臭素イオン、酢酸イオン、炭酸イオン
等のｎ価（ｎ＝１〜３）のアニオンを表わす。また、ｋ
は、０．０３≦ｋ≦０．３、ｍは、０≦ｍ＜２である。
2-nk（Ａn-）k ・ｍＨ2 Ｏで表されるものである。ここ
で、Ｍetal2+には、Ｎｉを主体として、場合によっては
Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ば
れる少なくとも１種の元素を含む。Ａn-は、硝酸イオ
ン、塩素イオン、臭素イオン、酢酸イオン、炭酸イオン
等のｎ価（ｎ＝１〜３）のアニオンを表わす。また、ｋ
は、０．０３≦ｋ≦０．３、ｍは、０≦ｍ＜２である。
【００１９】この式で示される塩基性金属塩は、Ｍetal
2+の水溶液に、Ｍetal2+に対して、約０．７〜０．９５
当量、好ましくは約０．８〜０．９５当量のアルカリを
約８０℃以下の反応条件下で加えて反応させた後、４０
℃〜７０℃で０．１〜１０時間熟成し、水洗により副生
物を取り除くことにより製造することができる。ここで
用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム等の水酸化
アルカリ金属、水酸化カルシウム等の水酸化アルカリ土
類金属、アミン類等が挙げられる。
2+の水溶液に、Ｍetal2+に対して、約０．７〜０．９５
当量、好ましくは約０．８〜０．９５当量のアルカリを
約８０℃以下の反応条件下で加えて反応させた後、４０
℃〜７０℃で０．１〜１０時間熟成し、水洗により副生
物を取り除くことにより製造することができる。ここで
用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム等の水酸化
アルカリ金属、水酸化カルシウム等の水酸化アルカリ土
類金属、アミン類等が挙げられる。
【００２０】この式で示される化合物より選択される塩
基性金属塩と、水酸化リチウム、炭酸リチウム又はこれ
らの水和物などの中から選択される１種または複数のリ
チウム化合物とを水中で、反応液の濃度としては５〜２
５重量％の範囲で、また反応温度は室温〜１００℃の範
囲で反応を行いスラリーを得る。そして、組成物の形状
の均一性を向上させるために噴霧乾燥を行う。
基性金属塩と、水酸化リチウム、炭酸リチウム又はこれ
らの水和物などの中から選択される１種または複数のリ
チウム化合物とを水中で、反応液の濃度としては５〜２
５重量％の範囲で、また反応温度は室温〜１００℃の範
囲で反応を行いスラリーを得る。そして、組成物の形状
の均一性を向上させるために噴霧乾燥を行う。
【００２１】この乾燥物を空気や酸素あるいはオゾン等
を含む酸化力を有したガス雰囲気下で、約７００〜１０
００℃の温度領域で、約０．１〜２０時間加熱処理して
焼成することにより、リチウム複合酸化物を得ることが
できる。
を含む酸化力を有したガス雰囲気下で、約７００〜１０
００℃の温度領域で、約０．１〜２０時間加熱処理して
焼成することにより、リチウム複合酸化物を得ることが
できる。
【００２２】本発明に使用されるリチウム複合酸化物の
別の製造方法として、水溶性金属化合物から得られる塩
基性炭酸金属と水溶性リチウム化合物とを使用する方法
を例示することができる。
別の製造方法として、水溶性金属化合物から得られる塩
基性炭酸金属と水溶性リチウム化合物とを使用する方法
を例示することができる。
【００２３】ここで用いられる水溶性金属化合物は、硝
酸塩、硫酸塩、金属塩化物等であり、この水溶性金属化
合物は、ニッケル化合物を主体として、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも
１種の元素が配合できるように、さらに所定量の別の水
溶性金属化合物を混合したものでよい。
酸塩、硫酸塩、金属塩化物等であり、この水溶性金属化
合物は、ニッケル化合物を主体として、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから選ばれる少なくとも
１種の元素が配合できるように、さらに所定量の別の水
溶性金属化合物を混合したものでよい。
【００２４】塩基性炭酸金属は、上記水溶性金属化合物
の混合物と、炭酸アルカリ、重炭酸アルカリ、炭酸アン
モニウム及び重炭酸アンモニウムからなる群から選ばれ
る化合物とを水中で反応させて得られる沈殿物や、さら
にこの反応系に水酸化ナトリウムを存在させて反応させ
て得られる沈澱物を、濾過、乾燥することによって得ら
れる。この場合に、良好な沈殿を生成させるには、炭酸
根が若干過剰となるように使用するのが良く、沈殿の比
表面積を制御するために攪拌条件を制御することも重要
である。
の混合物と、炭酸アルカリ、重炭酸アルカリ、炭酸アン
モニウム及び重炭酸アンモニウムからなる群から選ばれ
る化合物とを水中で反応させて得られる沈殿物や、さら
にこの反応系に水酸化ナトリウムを存在させて反応させ
て得られる沈澱物を、濾過、乾燥することによって得ら
れる。この場合に、良好な沈殿を生成させるには、炭酸
根が若干過剰となるように使用するのが良く、沈殿の比
表面積を制御するために攪拌条件を制御することも重要
である。
【００２５】このようにして得られた塩基性炭酸金属
に、炭酸リチウム、水酸化リチウム等の水溶性リチウム
化合物の粉末を、前記金属とＬｉを所望の比率で混合す
る。この混合物を、粉末のまま先ず不活性ガス又は酸素
含有ガスの存在下で、３００〜５００℃に加熱する。こ
の加熱により、塩基性炭酸金属の分解のみが進行し、結
晶構造中の炭酸ガスが離脱する。この加熱を炭酸ガスの
発生が実質的に終了するまで続け、塩基性炭酸金属のす
べてを多数の微細な孔を有する酸化金属に変換する。
に、炭酸リチウム、水酸化リチウム等の水溶性リチウム
化合物の粉末を、前記金属とＬｉを所望の比率で混合す
る。この混合物を、粉末のまま先ず不活性ガス又は酸素
含有ガスの存在下で、３００〜５００℃に加熱する。こ
の加熱により、塩基性炭酸金属の分解のみが進行し、結
晶構造中の炭酸ガスが離脱する。この加熱を炭酸ガスの
発生が実質的に終了するまで続け、塩基性炭酸金属のす
べてを多数の微細な孔を有する酸化金属に変換する。
【００２６】炭酸ガスの発生が実質的に終了した後、さ
らに昇温すると、溶融した水溶性リチウム化合物が酸化
金属の微細孔中に侵入し、両者が極めて密接な接触状態
になる。ここで酸素ガス又は酸素富化空気の存在下で７
００〜９００℃の温度で焼成すると、Ｎｉは２価から３
価になり、Ｌｉ複合酸化物が生成する。
らに昇温すると、溶融した水溶性リチウム化合物が酸化
金属の微細孔中に侵入し、両者が極めて密接な接触状態
になる。ここで酸素ガス又は酸素富化空気の存在下で７
００〜９００℃の温度で焼成すると、Ｎｉは２価から３
価になり、Ｌｉ複合酸化物が生成する。
【００２７】ここで用いる塩基性炭酸金属は、比表面積
が大きな（例えば、１００ｍ2 ／ｇ以上）ものほど、ガ
ス放出と予備焼成後の微細孔生成が効率化されるために
好ましい。
が大きな（例えば、１００ｍ2 ／ｇ以上）ものほど、ガ
ス放出と予備焼成後の微細孔生成が効率化されるために
好ましい。
【００２８】本発明に使用されるリチウム複合酸化物
は、上記組成Ｌｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ2 （０．８＜ｘ＜１．
５、０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、０≦ｚ＜０．３５；Ｍ
は、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから
選ばれる少なくとも１種の元素を表す。）で表され、か
つ粒度分布の平均粒径における半値幅が２．０〜５０μ
ｍのものである。この粒度分布は、レーザー回折・散乱
法により測定されたものである。
は、上記組成Ｌｉx Ｎｉy Ｍz Ｏ2 （０．８＜ｘ＜１．
５、０．８＜ｙ＋ｚ＜１．２、０≦ｚ＜０．３５；Ｍ
は、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから
選ばれる少なくとも１種の元素を表す。）で表され、か
つ粒度分布の平均粒径における半値幅が２．０〜５０μ
ｍのものである。この粒度分布は、レーザー回折・散乱
法により測定されたものである。
【００２９】本発明において、このリチウム複合酸化物
の平均粒径は１．０〜３０μｍが好ましく、２．０〜２
０μｍがより好ましい。粒度分布の平均粒径における半
値幅は、２．０〜２０μｍが好ましい。このような粒度
分布のリチウム複合酸化物は、上記方法によって得られ
たリチウム複合酸化物を分級処理して得ることができ
る。
の平均粒径は１．０〜３０μｍが好ましく、２．０〜２
０μｍがより好ましい。粒度分布の平均粒径における半
値幅は、２．０〜２０μｍが好ましい。このような粒度
分布のリチウム複合酸化物は、上記方法によって得られ
たリチウム複合酸化物を分級処理して得ることができ
る。
【００３０】この半値幅が２．０μｍ未満であると、粒
径が均一であるために電極内の活物質間の空隙が多くな
って充填が不十分となる。従って、電極容量を上げるた
めに後述のローラープレス機の圧縮力を上げるなどの操
作が必要となる。更にこの半値幅のものを作製するのは
かなり困難であり、製造上非常に多くの工程が必要とな
るため実用性が非常に乏しい。
径が均一であるために電極内の活物質間の空隙が多くな
って充填が不十分となる。従って、電極容量を上げるた
めに後述のローラープレス機の圧縮力を上げるなどの操
作が必要となる。更にこの半値幅のものを作製するのは
かなり困難であり、製造上非常に多くの工程が必要とな
るため実用性が非常に乏しい。
【００３１】逆にこの半値幅が５０μｍを越えると、粗
大粒子と微小粒子が混在するため活物質の充填が良くな
り過ぎる。この場合電極容量的には有利であるものの、
電極の物理的柔軟性がなくなって剛直になり、割れや欠
けといった弊害が発生してしまう。
大粒子と微小粒子が混在するため活物質の充填が良くな
り過ぎる。この場合電極容量的には有利であるものの、
電極の物理的柔軟性がなくなって剛直になり、割れや欠
けといった弊害が発生してしまう。
【００３２】一方、本発明の粒度分布を有するリチウム
複合酸化物を正極活物質として用いる場合には、電極の
柔軟性を保ちつつ活物質の充填を密にすることが可能と
なり、飛躍的にエネルギー密度を高めることができる。
従って、高容量で安価であるというニッケル含有リチウ
ム複合酸化物粒子の長所を持つ非水電解質電池用電極を
得ることができる。
複合酸化物を正極活物質として用いる場合には、電極の
柔軟性を保ちつつ活物質の充填を密にすることが可能と
なり、飛躍的にエネルギー密度を高めることができる。
従って、高容量で安価であるというニッケル含有リチウ
ム複合酸化物粒子の長所を持つ非水電解質電池用電極を
得ることができる。
【００３３】本発明に使用される結合剤は、フッ素ゴム
もしくはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。フ
ッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロ
プロピレン（ＶＤＦ−ＨＦＰ）系共重合体、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（ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ）系共重合体、フッ化
ビニリデン−ペンタフルオロプロピレン（ＶＤＦ−ＰＦ
Ｐ）系共重合体、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプ
ロピレン−テトラフルオロエチレン（ＶＤＦ−ＰＦＰ−
ＴＦＥ）系共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロ
メチルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン（ＶＤ
Ｆ−ＰＦＭＶＥ−ＴＦＥ）系共重合体、エチレン−テト
ラフルオロエチレン系共重合体、プロピレン−テトラフ
ルオロエチレン系共重合体等を挙げることができる。ま
た、主鎖の水素をアルキル基で置換した含フッ素ポリマ
ーも用いることができる。
もしくはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）である。フ
ッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロ
プロピレン（ＶＤＦ−ＨＦＰ）系共重合体、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（ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ）系共重合体、フッ化
ビニリデン−ペンタフルオロプロピレン（ＶＤＦ−ＰＦ
Ｐ）系共重合体、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプ
ロピレン−テトラフルオロエチレン（ＶＤＦ−ＰＦＰ−
ＴＦＥ）系共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロ
メチルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン（ＶＤ
Ｆ−ＰＦＭＶＥ−ＴＦＥ）系共重合体、エチレン−テト
ラフルオロエチレン系共重合体、プロピレン−テトラフ
ルオロエチレン系共重合体等を挙げることができる。ま
た、主鎖の水素をアルキル基で置換した含フッ素ポリマ
ーも用いることができる。
【００３４】このような結合剤の添加量は、活物質や導
電剤の比表面積、粒度分布、目的とする電極の強度等に
より異なるが、乾燥塗膜中の１〜２０重量％が好まし
く、特に２〜１５重量％が好ましい。
電剤の比表面積、粒度分布、目的とする電極の強度等に
より異なるが、乾燥塗膜中の１〜２０重量％が好まし
く、特に２〜１５重量％が好ましい。
【００３５】本発明に使用される導電剤について説明す
る。本発明において結合剤として、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）以外のフッ素ゴム系樹脂を使用する場合
には、導電剤は、特に限定されるものではなく、化学変
化を起こさない電子伝導材料であれば何でもよい。導電
剤としては、通常、天然黒鉛（鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛
等）、人造黒鉛などのグラファイト類、アセチレンブラ
ック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファ
ーネスブラック、サーマルブラック等のカーボンブラッ
ク類、炭素繊維、気相成長炭素繊維、金属繊維等の導電
性繊維類、銅、ニッケル、アルミニウム、銀等の金属粉
末などを挙げることができる。これらの中でも、アセチ
レンブラック、鱗片状グラファイトが好ましい。上記導
電剤は、単独あるいは複数種組み合わせて使用しても差
し支えない。
る。本発明において結合剤として、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）以外のフッ素ゴム系樹脂を使用する場合
には、導電剤は、特に限定されるものではなく、化学変
化を起こさない電子伝導材料であれば何でもよい。導電
剤としては、通常、天然黒鉛（鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛
等）、人造黒鉛などのグラファイト類、アセチレンブラ
ック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファ
ーネスブラック、サーマルブラック等のカーボンブラッ
ク類、炭素繊維、気相成長炭素繊維、金属繊維等の導電
性繊維類、銅、ニッケル、アルミニウム、銀等の金属粉
末などを挙げることができる。これらの中でも、アセチ
レンブラック、鱗片状グラファイトが好ましい。上記導
電剤は、単独あるいは複数種組み合わせて使用しても差
し支えない。
【００３６】具体的には、中越黒鉛工業所社製のＬＦシ
リーズ、昭和電工社製のＵＦＧシリーズ、ＬＯＮＺＡ社
製のＫＳシリーズ、関西熱化学社製のＭＩＣＲＯＣＡＲ
ＢＯ−Ｇシリーズ、エコス技研社製のエコスカーボン等
が挙げられる。
リーズ、昭和電工社製のＵＦＧシリーズ、ＬＯＮＺＡ社
製のＫＳシリーズ、関西熱化学社製のＭＩＣＲＯＣＡＲ
ＢＯ−Ｇシリーズ、エコス技研社製のエコスカーボン等
が挙げられる。
【００３７】本発明において結合剤として、ポリフッ化
ビニリデン（ＰＶＤＦ）を使用する場合は、導電剤は上
記のうちのグラファイト類に限定される。グラファイト
以外のものを使用した場合には、電極の柔軟性が低下
し、電池化する際、電極割れが発生する。グラファイト
の中でも、鱗片状グラファイトが好ましい。
ビニリデン（ＰＶＤＦ）を使用する場合は、導電剤は上
記のうちのグラファイト類に限定される。グラファイト
以外のものを使用した場合には、電極の柔軟性が低下
し、電池化する際、電極割れが発生する。グラファイト
の中でも、鱗片状グラファイトが好ましい。
【００３８】導電剤の添加量は、乾燥塗膜中の０．１〜
１５重量％が好ましく、特に１〜１０重量％が好まし
い。０．１重量％未満では導電性が不十分となり、容量
低下を引き起こしやすい。一方、１５重量％を越えると
実質的に作用する活物質量が減り、やはり容量が低下し
やすい。
１５重量％が好ましく、特に１〜１０重量％が好まし
い。０．１重量％未満では導電性が不十分となり、容量
低下を引き起こしやすい。一方、１５重量％を越えると
実質的に作用する活物質量が減り、やはり容量が低下し
やすい。
【００３９】また、電極活物質合剤塗料用の溶剤として
は、特に限定されることなく、一般の有機溶剤を使用す
ることができる。有機溶剤として、具体的には、ヘキサ
ン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン
等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル
類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテ
ル等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ
−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等
のアミド類、エチレンクロライド、クロルベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素等を挙げることができる。これらの
なかでも、アミド系の溶剤が含フッ素系ポリマーを溶解
可能なため好ましい。これらの溶剤は、単独でも２種以
上の混合したものでも使用することができる。
は、特に限定されることなく、一般の有機溶剤を使用す
ることができる。有機溶剤として、具体的には、ヘキサ
ン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパノール、
ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン
等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル
類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテ
ル等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ
−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等
のアミド類、エチレンクロライド、クロルベンゼン等の
ハロゲン化炭化水素等を挙げることができる。これらの
なかでも、アミド系の溶剤が含フッ素系ポリマーを溶解
可能なため好ましい。これらの溶剤は、単独でも２種以
上の混合したものでも使用することができる。
【００４０】電極活物質合剤塗料の調製は、常法によ
り、活物質、導電剤、結合剤及び有機溶剤を混合・スラ
リー化して行うことができる。例えば、ロールミル法に
より、乾燥空気下や不活性ガス下で混合する。
り、活物質、導電剤、結合剤及び有機溶剤を混合・スラ
リー化して行うことができる。例えば、ロールミル法に
より、乾燥空気下や不活性ガス下で混合する。
【００４１】調製された合剤塗料を集電体上に塗布し乾
燥する。集電体は特に限定されるものではなく、電池化
した際に、化学変化しない電子伝導体であれば何でもよ
い。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケ
ル、ステンレス、チタン等が用いられる。これらのほか
に、アルミニウムやステンレスの表面がカーボン、ニッ
ケル、チタンで処理されたものも用いられる。特に、ア
ルミニウムあるいはアルミニウム合金が好ましい。集電
体の形状としては、箔の他、フィルム、ネット、多孔質
体、発泡体等が用いられる。厚みは１〜１００μｍのも
のが用いられ、特に１〜５０μｍが好ましい。
燥する。集電体は特に限定されるものではなく、電池化
した際に、化学変化しない電子伝導体であれば何でもよ
い。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケ
ル、ステンレス、チタン等が用いられる。これらのほか
に、アルミニウムやステンレスの表面がカーボン、ニッ
ケル、チタンで処理されたものも用いられる。特に、ア
ルミニウムあるいはアルミニウム合金が好ましい。集電
体の形状としては、箔の他、フィルム、ネット、多孔質
体、発泡体等が用いられる。厚みは１〜１００μｍのも
のが用いられ、特に１〜５０μｍが好ましい。
【００４２】集電体上への電極活物質合剤塗料の塗布
は、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード
法、ナイフ法、エクストルージョンノズル法、カーテン
法、グラビアロール法、バーコート法、ディップ法、キ
スコート法、スクイズ法などの一般的によく知られた塗
布法によって行うことができる。中でもエクストルージ
ョンノズル法が好ましく、５〜１００ｍ／分の速度で塗
布されるように、合剤の溶剤組成、乾燥条件を選定する
ことにより、良好な塗布層の表面状態を得ることができ
る。
は、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード
法、ナイフ法、エクストルージョンノズル法、カーテン
法、グラビアロール法、バーコート法、ディップ法、キ
スコート法、スクイズ法などの一般的によく知られた塗
布法によって行うことができる。中でもエクストルージ
ョンノズル法が好ましく、５〜１００ｍ／分の速度で塗
布されるように、合剤の溶剤組成、乾燥条件を選定する
ことにより、良好な塗布層の表面状態を得ることができ
る。
【００４３】乾燥温度は３０〜１５０℃が好ましく、５
０〜１４０℃が更に好ましい。３０℃未満では溶剤の乾
燥が不十分となり、１５０℃を越えると溶剤の蒸発速度
が急激すぎるために電極の表層に結合剤が偏在すること
となり、電極特性が劣化することがある。
０〜１４０℃が更に好ましい。３０℃未満では溶剤の乾
燥が不十分となり、１５０℃を越えると溶剤の蒸発速度
が急激すぎるために電極の表層に結合剤が偏在すること
となり、電極特性が劣化することがある。
【００４４】また塗布層の厚み、長さや巾は、最終的な
電池の大きさにより決定される。塗布層の厚みは塗布後
に、一般に採用されているカレンダー加工によって調整
することが好ましい。その加工圧は、０．２〜１０ｔ／
ｃｍ、加工温度は、１０〜１５０℃が好ましい。
電池の大きさにより決定される。塗布層の厚みは塗布後
に、一般に採用されているカレンダー加工によって調整
することが好ましい。その加工圧は、０．２〜１０ｔ／
ｃｍ、加工温度は、１０〜１５０℃が好ましい。
【００４５】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。 ［実施例１］正極活物質の作製を以下のように行った。
硝酸ニッケル及び硝酸コバルトを、Ｎｉ／Ｃｏ（モル
比）＝０．８／０．２となるように水溶液中で混合し、
沈殿を形成させ、その後スプレードライヤーで乾燥し、
概ね球状の粒子を得た。この粒子と水酸化リチウムをＬ
ｉ／Ｎｉ／Ｃｏ（モル比）＝１／０．８／０．２で混合
し焼成して、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 を得た。
に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。 ［実施例１］正極活物質の作製を以下のように行った。
硝酸ニッケル及び硝酸コバルトを、Ｎｉ／Ｃｏ（モル
比）＝０．８／０．２となるように水溶液中で混合し、
沈殿を形成させ、その後スプレードライヤーで乾燥し、
概ね球状の粒子を得た。この粒子と水酸化リチウムをＬ
ｉ／Ｎｉ／Ｃｏ（モル比）＝１／０．８／０．２で混合
し焼成して、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 を得た。
【００４６】この活物質の形状を電子顕微鏡写真で観察
したところ、概ね球状であった。また、この活物質の粒
度分布をマイクロトラック粒度分析計（日機装社製）を
使用して測定したところ、平均粒径は１０μｍでありそ
の平均粒径における半値幅は６０μｍであった。この活
物質の分級処理を行い、平均粒径における半値幅＝１．
０μｍ（比較例１−１）、２．０μｍ（実施例１−
１）、５．０μｍ（実施例１−２）、１０μｍ（実施例
１−３）、２０μｍ（実施例１−４）、５０μｍ（実施
例１−５）の各サンプルを作成した。また、分級処理を
施さない半値幅＝６０μｍ（比較例１−２）もサンプル
として用いた。
したところ、概ね球状であった。また、この活物質の粒
度分布をマイクロトラック粒度分析計（日機装社製）を
使用して測定したところ、平均粒径は１０μｍでありそ
の平均粒径における半値幅は６０μｍであった。この活
物質の分級処理を行い、平均粒径における半値幅＝１．
０μｍ（比較例１−１）、２．０μｍ（実施例１−
１）、５．０μｍ（実施例１−２）、１０μｍ（実施例
１−３）、２０μｍ（実施例１−４）、５０μｍ（実施
例１−５）の各サンプルを作成した。また、分級処理を
施さない半値幅＝６０μｍ（比較例１−２）もサンプル
として用いた。
【００４７】各サンプルを活物質として用いて、以下の
配合組成の活物質合剤塗料をそれぞれ調製した。
配合組成の活物質合剤塗料をそれぞれ調製した。
【００４８】 （配合組成） 正極活物質：ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 ９２重量部 導電剤：アセチレンブラック ４重量部 （電気化学工業社製） 結合剤：フッ素ゴム（ＶＤＦ−ＨＦＰ共重合体） ４重量部 （昭和電工・デュポン社製ＶＩＴＯＮ Ａ−ＨＶ） 混合溶剤：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ） ／Ｎ−メチル−２−ピロリドン＝１／１（重量比）６７重量部
【００４９】ＶＩＴＯＮ Ａ−ＨＶ４重量部を混合溶剤
５６重量部に溶解し、結合剤溶液６０重量部を作製し
た。活物質９２重量部と導電剤４重量部をハイパーミキ
サーで乾式混合し、この混合物を加圧ニーダーに投入し
た。この混合物に上記結合剤溶液１３重量部を加え、加
圧ニーダーのジャケットを水冷しながら、３０分間混練
した。この混練物を取り出し、結合剤溶液４７重量部と
混合溶剤１１重量部を加えて、ハイパーミキサーにて溶
解し、活物質合剤塗料を得た。
５６重量部に溶解し、結合剤溶液６０重量部を作製し
た。活物質９２重量部と導電剤４重量部をハイパーミキ
サーで乾式混合し、この混合物を加圧ニーダーに投入し
た。この混合物に上記結合剤溶液１３重量部を加え、加
圧ニーダーのジャケットを水冷しながら、３０分間混練
した。この混練物を取り出し、結合剤溶液４７重量部と
混合溶剤１１重量部を加えて、ハイパーミキサーにて溶
解し、活物質合剤塗料を得た。
【００５０】調製された合剤塗料を、エクストルージョ
ンノズルにて２０μｍ厚のアルミニウム箔からなる集電
体の片面に塗布・乾燥した後、集電体他面に同様にこの
合剤を塗布・乾燥した。これをローラープレス機にて同
一圧力で圧縮成型し、所定の大きさに切断し、その後、
片面の合剤塗膜を剥がして、合剤層厚さ６５μｍの各電
極を得た。
ンノズルにて２０μｍ厚のアルミニウム箔からなる集電
体の片面に塗布・乾燥した後、集電体他面に同様にこの
合剤を塗布・乾燥した。これをローラープレス機にて同
一圧力で圧縮成型し、所定の大きさに切断し、その後、
片面の合剤塗膜を剥がして、合剤層厚さ６５μｍの各電
極を得た。
【００５１】（電極密度）実施例１−１〜１−５及び比
較例１−１〜１−２で得られた各電極についての電極密
度を測定した。
較例１−１〜１−２で得られた各電極についての電極密
度を測定した。
【００５２】（電池特性）実施例及び比較例で得られた
各電極の電池特性を次のように測定した。得られた各電
極について、正極活物質層を残留水分を除去するため乾
燥し、直径１５．５ｍｍの円形の正極を作製した。別
途、負極として、厚さ１．８５ｍｍの金属リチウムを直
径１５．５ｍｍに打ち抜いた。そして、エチレンカーボ
ネートとジメチルカーボネートの１：１（容量比）混合
液にＬｉＰＦ6 を１モル／リットルなる濃度で溶解した
非水電解液を用意した。
各電極の電池特性を次のように測定した。得られた各電
極について、正極活物質層を残留水分を除去するため乾
燥し、直径１５．５ｍｍの円形の正極を作製した。別
途、負極として、厚さ１．８５ｍｍの金属リチウムを直
径１５．５ｍｍに打ち抜いた。そして、エチレンカーボ
ネートとジメチルカーボネートの１：１（容量比）混合
液にＬｉＰＦ6 を１モル／リットルなる濃度で溶解した
非水電解液を用意した。
【００５３】この非水電解液、正極及び負極と、さらに
ポリプロピレン製の薄膜セパレーター、負極カップ、正
極缶、ガスケットとを用いて、図１に示すような直径２
０ｍｍ×厚さ２．５ｍｍのコイン型電池を作製した。図
１において、このコイン型電池は、正極缶(6) 内に収容
された正極(4) と負極カップ(1) 内に収容された負極
(2) とがセパレーター(3) を介して積層され、正極缶
(6) と負極カップ(1) とがガスケット(5) を介してかし
められ、密閉されてなるものである。なお、集電体の図
示は省略してある。
ポリプロピレン製の薄膜セパレーター、負極カップ、正
極缶、ガスケットとを用いて、図１に示すような直径２
０ｍｍ×厚さ２．５ｍｍのコイン型電池を作製した。図
１において、このコイン型電池は、正極缶(6) 内に収容
された正極(4) と負極カップ(1) 内に収容された負極
(2) とがセパレーター(3) を介して積層され、正極缶
(6) と負極カップ(1) とがガスケット(5) を介してかし
められ、密閉されてなるものである。なお、集電体の図
示は省略してある。
【００５４】このようにして作製された電池について、
充電電圧４．２Ｖ、充電電流１ｍＡ、充電時間２０時間
なる条件で充電を行い、放電電流１ｍＡ、終止電圧３．
０Ｖなる条件で放電を行い、充放電容量を求めた。
充電電圧４．２Ｖ、充電電流１ｍＡ、充電時間２０時間
なる条件で充電を行い、放電電流１ｍＡ、終止電圧３．
０Ｖなる条件で放電を行い、充放電容量を求めた。
【００５５】（曲げ特性）実施例および比較例で作成し
た試料電極を、直径１ｍｍの円筒の周面に沿わせて１８
０゜曲げた時に割れ等が発生するかどうかを下記基準に
て観察した。 ○：割れの発生のないもの。 △：軽度の割れはあるものの、実用レベルと判断される
もの。 ×：割れが発生し、使用不可能なもの。 以上の結果を表１に示す。
た試料電極を、直径１ｍｍの円筒の周面に沿わせて１８
０゜曲げた時に割れ等が発生するかどうかを下記基準に
て観察した。 ○：割れの発生のないもの。 △：軽度の割れはあるものの、実用レベルと判断される
もの。 ×：割れが発生し、使用不可能なもの。 以上の結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】表１より、実施例の電極は、曲げ特性に優
れ、電極密度も高く、初期放電容量にも優れる。比較例
１−１の電極は、粒度分布の半値幅が２．０μｍ未満で
あり、電極密度が低く放電容量が小さい。比較例１−２
の電極は、粒度分布の半値幅が５０μｍを超えており、
曲げ特性に劣る。
れ、電極密度も高く、初期放電容量にも優れる。比較例
１−１の電極は、粒度分布の半値幅が２．０μｍ未満で
あり、電極密度が低く放電容量が小さい。比較例１−２
の電極は、粒度分布の半値幅が５０μｍを超えており、
曲げ特性に劣る。
【００５８】［実施例２］正極活物質としてＬｉＮｉ
0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 （平均粒径＝１０μｍ、半値幅＝５．
０μｍのもの）、結合剤として昭和電工・デュポン社製
ＶＩＴＯＮ Ａ−ＨＶの代わりに、ＶＩＴＯＮ ＧＦ
（フッ素ゴムＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ共重合体）を使用
した以外は、実施例１−２と同様にして電極を作製し、
評価した。その結果を表２に示す。
0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 （平均粒径＝１０μｍ、半値幅＝５．
０μｍのもの）、結合剤として昭和電工・デュポン社製
ＶＩＴＯＮ Ａ−ＨＶの代わりに、ＶＩＴＯＮ ＧＦ
（フッ素ゴムＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ共重合体）を使用
した以外は、実施例１−２と同様にして電極を作製し、
評価した。その結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】
【００６０】表２より、実施例２の電極は、曲げ特性に
優れ、電極密度も高く、初期放電容量にも優れる。
優れ、電極密度も高く、初期放電容量にも優れる。
【００６１】［実施例３（ＰＶＤＦサンプル）］正極活
物質としてＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 （平均粒径＝１０
μｍ、半値幅＝５．０μｍのもの）、結合剤としてポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いて、以下の配合組
成の活物質合剤塗料を調製した。
物質としてＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 （平均粒径＝１０
μｍ、半値幅＝５．０μｍのもの）、結合剤としてポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用いて、以下の配合組
成の活物質合剤塗料を調製した。
【００６２】 （配合組成） 正極活物質：ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.2 Ｏ2 ９０重量部 （平均粒径＝１０μｍ、半値幅＝５．０μｍ） 導電剤：鱗片状グラファイト ６重量部 （ＬＯＮＺＡ ＫＳ２５、平均粒径＝１１μｍ） 結合剤：ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ） ４重量部 （エルフアトケムジャパン ＫＹＮＡＲ７４１） 溶剤：Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ） ４５重量部
【００６３】ＰＶＤＦ４重量部をＮＭＰ３６重量部に溶
解し、結合剤溶液４０重量部を作製した。活物質９０重
量部と導電剤６重量部をハイパーミキサーで乾式混合
し、この混合物を加圧ニーダーに投入した。この混合物
に上記結合剤溶液１３重量部を加え、加圧ニーダーのジ
ャケットを水冷しながら、３０分間混練した。この混練
物を取り出し、結合剤溶液２７重量部とＮＭＰ９重量部
を加えて、ハイパーミキサーにて溶解し、活物質合剤塗
料を得た。
解し、結合剤溶液４０重量部を作製した。活物質９０重
量部と導電剤６重量部をハイパーミキサーで乾式混合
し、この混合物を加圧ニーダーに投入した。この混合物
に上記結合剤溶液１３重量部を加え、加圧ニーダーのジ
ャケットを水冷しながら、３０分間混練した。この混練
物を取り出し、結合剤溶液２７重量部とＮＭＰ９重量部
を加えて、ハイパーミキサーにて溶解し、活物質合剤塗
料を得た。
【００６４】調製された合剤塗料を、エクストルージョ
ンノズルにて２０μｍ厚のアルミニウム箔からなる集電
体の片面に塗布・乾燥した後、集電体他面に同様にこの
合剤を塗布・乾燥した。これをローラープレス機にて圧
縮成型し、所定の大きさに切断し、その後、片面の合剤
塗膜を剥がして、合剤層厚さ６５μｍの電極を得た。こ
の電極について、実施例１と同様に評価した。
ンノズルにて２０μｍ厚のアルミニウム箔からなる集電
体の片面に塗布・乾燥した後、集電体他面に同様にこの
合剤を塗布・乾燥した。これをローラープレス機にて圧
縮成型し、所定の大きさに切断し、その後、片面の合剤
塗膜を剥がして、合剤層厚さ６５μｍの電極を得た。こ
の電極について、実施例１と同様に評価した。
【００６５】［比較例２］導電剤として鱗片状グラファ
イト６重量部の代わりに、アセチレンブラック６重量部
を用いた以外は、実施例３と同様にして活物質合剤塗料
を調製した。この合剤塗料を用いて、電極密度が実施例
３と同一になるようにローラープレス圧力を調節して電
極を作製し、評価した。以上の結果を表３に示す。
イト６重量部の代わりに、アセチレンブラック６重量部
を用いた以外は、実施例３と同様にして活物質合剤塗料
を調製した。この合剤塗料を用いて、電極密度が実施例
３と同一になるようにローラープレス圧力を調節して電
極を作製し、評価した。以上の結果を表３に示す。
【００６６】
【表３】
【００６７】表３より、実施例３の電極は、曲げ特性に
優れ、電極密度も高く、初期放電容量にも優れる。比較
例２の電極は、曲げ特性に劣る。
優れ、電極密度も高く、初期放電容量にも優れる。比較
例２の電極は、曲げ特性に劣る。
【００６８】
【発明の効果】以上のように、本発明の電極によれば、
粒度分布の平均粒径における半値幅が特定の範囲のリチ
ウムニッケル複合酸化物を、適切な結合剤、あるいは結
合剤及び導電剤と組み合わせて用いるので、柔軟性を保
ちつつ活物質の充填が密になされ、電池特性及び柔軟性
に優れる。従って、本発明によれば、高容量で安価であ
るというニッケル含有リチウム複合酸化物粒子の長所を
持つ非水電解質電池用電極が提供される。
粒度分布の平均粒径における半値幅が特定の範囲のリチ
ウムニッケル複合酸化物を、適切な結合剤、あるいは結
合剤及び導電剤と組み合わせて用いるので、柔軟性を保
ちつつ活物質の充填が密になされ、電池特性及び柔軟性
に優れる。従って、本発明によれば、高容量で安価であ
るというニッケル含有リチウム複合酸化物粒子の長所を
持つ非水電解質電池用電極が提供される。
【図１】 電池特性測定用のコイン型電池の断面図であ
る。
る。
(1) 負極カップ (2) 負極 (3) セパレーター (4) 正極 (5) ガスケット (6) 正極缶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平9−136667 (32)優先日 平９(1997)５月27日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）
Claims (2)
- 【請求項１】 活物質としてのリチウム複合酸化物と、
導電剤と、結合剤とを少なくとも含有する非水電解質電
池用電極において、前記活物質は、粒度分布の平均粒径
における半値幅が２．０〜５０μｍのＬｉx Ｎｉy Ｍz
Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ＜１．５、ｙ＋ｚは０．
８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦ｚ＜０．３５である。Ｍ
は、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから
選ばれる少なくとも１種の元素を表す。）からなり、か
つ結合剤がフッ素ゴムであることを特徴とする、非水電
解質電池用電極。 - 【請求項２】 活物質としてのリチウム複合酸化物と、
導電剤と、結合剤とを少なくとも含有する非水電解質電
池用電極において、前記活物質は、粒度分布の平均粒径
における半値幅が２．０〜５０μｍのＬｉx Ｎｉy Ｍz
Ｏ2 （ここで、ｘは０．８＜ｘ＜１．５、ｙ＋ｚは０．
８＜ｙ＋ｚ＜１．２、ｚは０≦ｚ＜０．３５である。Ｍ
は、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ｍｎ及びＦｅから
選ばれる少なくとも１種の元素を表す。）からなり、前
記導電剤がグラファイトであり、かつ前記結合剤がポリ
フッ化ビニリデンであることを特徴とする、非水電解質
電池用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10161504A JPH1145717A (ja) | 1997-05-27 | 1998-05-27 | 非水電解質電池用電極 |
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-136667 | 1997-05-27 | ||
| JP9-136666 | 1997-05-27 | ||
| JP13666497 | 1997-05-27 | ||
| JP13666797 | 1997-05-27 | ||
| JP13666697 | 1997-05-27 | ||
| JP9-136664 | 1997-05-27 | ||
| JP13665997 | 1997-05-27 | ||
| JP9-136659 | 1997-05-27 | ||
| JP10161504A JPH1145717A (ja) | 1997-05-27 | 1998-05-27 | 非水電解質電池用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1145717A true JPH1145717A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=27472013
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50047599A Expired - Lifetime JP4355794B2 (ja) | 1997-05-27 | 1998-05-27 | 非水電解質電池用電極 |
| JP10161504A Withdrawn JPH1145717A (ja) | 1997-05-27 | 1998-05-27 | 非水電解質電池用電極 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50047599A Expired - Lifetime JP4355794B2 (ja) | 1997-05-27 | 1998-05-27 | 非水電解質電池用電極 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0986121B1 (ja) |
| JP (2) | JP4355794B2 (ja) |
| KR (1) | KR100512768B1 (ja) |
| CN (1) | CN1118107C (ja) |
| AU (1) | AU7452198A (ja) |
| DE (1) | DE69841309D1 (ja) |
| RU (1) | RU2183369C2 (ja) |
| WO (1) | WO1998054776A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005050582A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Mitsubishi Chemicals Corp | リチウム二次電池用正極及びそれを用いたリチウム二次電池 |
| WO2010092976A1 (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | ダイキン工業株式会社 | リチウム二次電池の正極合剤用スラリー、該スラリーを用いた正極およびリチウム二次電池 |
| JP2011105588A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-06-02 | Toda Kogyo Corp | ニッケル・コバルト・マンガン系化合物粒子粉末及びその製造方法、リチウム複合酸化物粒子粉末及びその製造方法並びに非水電解質二次電池 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005191423A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Tdk Corp | キャパシタ用電極 |
| JP4276063B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2009-06-10 | Ｔｄｋ株式会社 | 電気化学キャパシタ用電極の製造方法及び電気化学キャパシタの製造方法 |
| CN100421286C (zh) * | 2004-11-30 | 2008-09-24 | 松下电器产业株式会社 | 非水电解质二次电池 |
| WO2010050484A1 (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | 日産自動車株式会社 | 蓄電デバイス用複合電極、その製造方法及び蓄電デバイス |
| JP5741908B2 (ja) * | 2011-03-09 | 2015-07-01 | 日産自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質 |
| JP6092567B2 (ja) * | 2012-05-31 | 2017-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | 硫化物系固体電池用正極用スラリー、硫化物系固体電池用正極及びその製造方法、並びに、硫化物系固体電池及びその製造方法 |
| RU2536649C1 (ru) * | 2013-10-28 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АкКо Лаб" | Композиционный наноматериал для химических источников тока и способ его получения |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3071897B2 (ja) * | 1991-09-30 | 2000-07-31 | 旭化成工業株式会社 | 電 池 |
| JPH06243897A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-09-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 非水二次電池 |
| JPH07142056A (ja) * | 1993-11-18 | 1995-06-02 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水系電池 |
| JPH07263028A (ja) * | 1994-03-25 | 1995-10-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 非水二次電池 |
| JP3687106B2 (ja) * | 1994-04-06 | 2005-08-24 | 住友化学株式会社 | リチウム遷移金属複合酸化物粉末とその製造方法およびリチウム二次電池正極とリチウム二次電池 |
| JPH08213052A (ja) * | 1994-08-04 | 1996-08-20 | Seiko Instr Inc | 非水電解質二次電池 |
| JP3427570B2 (ja) * | 1994-10-26 | 2003-07-22 | ソニー株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP3539448B2 (ja) * | 1995-04-19 | 2004-07-07 | 日本ゼオン株式会社 | 非水二次電池 |
-
1998
- 1998-05-27 EP EP98921823A patent/EP0986121B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-27 KR KR10-1999-7010902A patent/KR100512768B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-05-27 DE DE69841309T patent/DE69841309D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-27 CN CN98805047A patent/CN1118107C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-27 JP JP50047599A patent/JP4355794B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-27 RU RU99128112/09A patent/RU2183369C2/ru active
- 1998-05-27 WO PCT/JP1998/002316 patent/WO1998054776A1/ja active IP Right Grant
- 1998-05-27 JP JP10161504A patent/JPH1145717A/ja not_active Withdrawn
- 1998-05-27 AU AU74521/98A patent/AU7452198A/en not_active Abandoned
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005050582A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Mitsubishi Chemicals Corp | リチウム二次電池用正極及びそれを用いたリチウム二次電池 |
| WO2010092976A1 (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | ダイキン工業株式会社 | リチウム二次電池の正極合剤用スラリー、該スラリーを用いた正極およびリチウム二次電池 |
| JPWO2010092976A1 (ja) * | 2009-02-12 | 2012-08-16 | ダイキン工業株式会社 | リチウム二次電池の正極合剤用スラリー、該スラリーを用いた正極およびリチウム二次電池 |
| JP5494497B2 (ja) * | 2009-02-12 | 2014-05-14 | ダイキン工業株式会社 | リチウム二次電池の正極合剤用スラリー、該スラリーを用いた正極およびリチウム二次電池 |
| US9257696B2 (en) | 2009-02-12 | 2016-02-09 | Daikin Industries, Ltd. | Positive electrode mixture slurry for lithium secondary batteries, and positive electrode and lithium secondary battery that use said slurry |
| JP2011105588A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-06-02 | Toda Kogyo Corp | ニッケル・コバルト・マンガン系化合物粒子粉末及びその製造方法、リチウム複合酸化物粒子粉末及びその製造方法並びに非水電解質二次電池 |
Also Published As
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|---|---|
| DE69841309D1 (de) | 2010-01-07 |
| CN1118107C (zh) | 2003-08-13 |
| RU2183369C2 (ru) | 2002-06-10 |
| EP0986121A4 (en) | 2001-04-11 |
| KR100512768B1 (ko) | 2005-09-07 |
| KR20010012934A (ko) | 2001-02-26 |
| EP0986121A1 (en) | 2000-03-15 |
| WO1998054776A1 (fr) | 1998-12-03 |
| JP4355794B2 (ja) | 2009-11-04 |
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| CN1256015A (zh) | 2000-06-07 |
| AU7452198A (en) | 1998-12-30 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |