Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP3157079B2 - Manufacturing method of lithium secondary battery - Google Patents

Manufacturing method of lithium secondary battery

Info

Publication number
JP3157079B2
JP3157079B2 JP15300094A JP15300094A JP3157079B2 JP 3157079 B2 JP3157079 B2 JP 3157079B2 JP 15300094 A JP15300094 A JP 15300094A JP 15300094 A JP15300094 A JP 15300094A JP 3157079 B2 JP3157079 B2 JP 3157079B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon
graphite
electrode
metal
secondary battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP15300094A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07335263A (en
Inventor
長 鈴木
雅詔 賀屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP15300094A priority Critical patent/JP3157079B2/en
Publication of JPH07335263A publication Critical patent/JPH07335263A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3157079B2 publication Critical patent/JP3157079B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、リチウム二次電池の製
造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a lithium secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯用電子機器などを駆動する電源とし
て、経済性や省資源の目的から二次電池が使用され、年
々、その用途は急速に拡大している。また、電子機器の
小型化、高性能化に伴い、用いられる電池は、小型、軽
量でかつ高容量であることが求められている。一方、二
次電池としては、従来より鉛電池やニッケルカドミウム
電池などが利用されてきたが、近年、高エネルギ密度の
非水系リチウム二次電池が提案ないし実用化されてい
る。
2. Description of the Related Art A secondary battery is used as a power source for driving a portable electronic device or the like for the purpose of economy and resource saving, and its use is rapidly expanding year by year. Also, with the miniaturization and high performance of electronic devices, batteries used are required to be small, light, and high in capacity. On the other hand, lead batteries, nickel cadmium batteries, and the like have been conventionally used as secondary batteries, but in recent years, non-aqueous lithium secondary batteries with a high energy density have been proposed or put into practical use.

【0003】ところで、上記のようなリチウム二次電池
においては、従来、二酸化マンガン、二硫化モリブデン
等の金属酸化物または金属硫化物を正極の活物質として
用いた場合、金属酸化物または金属硫化物が非導電体で
あるため、集電作用をなすものとして粉末状または繊維
状の導電体が混合されている。
In the above-mentioned lithium secondary battery, conventionally, when a metal oxide or metal sulfide such as manganese dioxide or molybdenum disulfide is used as an active material of the positive electrode, the metal oxide or metal sulfide is used. Is a non-conductive material, so that a powdery or fibrous conductive material is mixed as a component that performs a current collecting action.

【0004】上記導電体としては、一般に、カーボンブ
ラック、黒鉛などの炭素質からなる導電材粉末が用いら
れている。また、その他の導電体としては、黒鉛などの
表面にニッケル、白金、金等のメッキを施したものがあ
るほか、粒状または繊維状のステンレス系素材も用いら
れ、更に、特開平2−144851号公報においては、
導電体として、黒鉛、カーボンとともにフェライト系ス
テンレスを用いる技術が提案されている。しかしなが
ら、黒鉛などの表面にニッケル、白金、金等をメッキし
た材料は、あくまでも、非導電体である活物質に導電材
として添加されるものであり、活物質自体として用いら
れるものではない。
As the above-mentioned conductor, a conductive material powder made of carbonaceous material such as carbon black and graphite is generally used. Further, as other conductors, there are those obtained by plating surfaces of graphite or the like with nickel, platinum, gold or the like, and granular or fibrous stainless steel materials are also used. In the gazette,
A technology using ferrite stainless steel together with graphite and carbon as a conductor has been proposed. However, a material such as graphite in which nickel, platinum, gold or the like is plated on the surface is added to the non-conductive active material as a conductive material to the last, and is not used as the active material itself.

【0005】また、上記リチウム二次電池の電極の活物
質としては、通常黒鉛である炭素を用いるものも知られ
ている。従来、炭素を活物質(通常、負極)に用いる場
合には、電極は炭素と結着剤から構成され、上記のよう
に活物質として金属酸化物を用いる場合のように導電体
を添加ないし混合していなかった。これは、炭素が導電
性物質であるためにさらに導電性助剤を添加する必要は
ないと考えられていたためと思われる。
[0005] Further, as the active material of the electrode of the above-mentioned lithium secondary battery, there is known a material using carbon, which is usually graphite. Conventionally, when carbon is used as an active material (usually a negative electrode), the electrode is composed of carbon and a binder, and a conductor is added or mixed as in the case of using a metal oxide as the active material as described above. I didn't. This is considered to be because it was thought that it was not necessary to further add a conductive aid because carbon is a conductive substance.

【0006】しかしながら、 J.Electrochem. Soc.,Vo
l.140, No.4, P922〜927(1993) に開示されているよう
に、導電性物質である炭素を電極(負極)に用いた場
合、高率放電した時、放電容量が低下するという欠点が
ある。また、この文献には、黒鉛である負極にカーボン
ブラックを添加すると高率放電特性が改善されることが
開示されている。
However, J. Electrochem. Soc., Vo
As disclosed in l.140, No.4, P922-927 (1993), when carbon, which is a conductive substance, is used for the electrode (negative electrode), the discharge capacity is reduced when high-rate discharge is performed. There are drawbacks. This document also discloses that the addition of carbon black to a graphite negative electrode improves high-rate discharge characteristics.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、黒鉛で
ある電極にカーボンブラックを添加することにより高率
放電特性を改善する場合には、カーボンブラックの嵩高
性や、この嵩高性に由来する集電体からの滑落容易性か
ら、効果を得るためには、Journal of Power Sources,
36, p517〜527(1991) にも記載されているように、圧力
等を加えて活物質および導電体からなる合剤を集電体上
に保持しておかなければならず、実際の電池には到底実
現が困難である。実際、後に実施例の項で説明するよう
に、本発明者らが圧力を加えないで実験を行なったとこ
ろ、合剤が集電体から剥がれてしまったり、剥がれない
までも、カーボンブラックを添加しないものより、高率
放電特性が低下してしまった。
However, when the high-rate discharge characteristics are improved by adding carbon black to a graphite electrode, the bulkiness of the carbon black and the current collector derived from the bulkiness are improved. In order to obtain the effect from the ease of slipping from the
36, pp. 517 to 527 (1991), the mixture consisting of the active material and the conductor must be kept on the current collector by applying pressure, etc. Is very difficult to realize. In fact, as described later in the Examples section, when the present inventors conducted experiments without applying pressure, carbon black was added even if the mixture was peeled off from the current collector or was not peeled off. The high-rate discharge characteristics were lower than those not performed.

【0008】そこで、本発明は、圧力等を加えなくとも
集電体上に合剤が強固に結合され、効率よく高率放電特
性が向上したリチウム二次電池の製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a lithium secondary battery in which a mixture is firmly bonded onto a current collector without applying pressure or the like, and the high-rate discharge characteristics are efficiently improved. It is assumed that.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(3)の本発明により達成される。 (1) リチウム含有電解質を含む非水電解質を用いる
リチウム二次電池を製造するにあたり、炭素として、集
電体に炭素とバインダーとからなる炭素塗膜を形成した
とき、この炭素塗膜中の炭素が集電体と平行に配向する
黒鉛を用い、この配向性をもつ炭素に、金属を混合する
か、被覆するかして金属を添加し、これをバインダーと
混合して、集電体に塗布し、前記炭素を活物質とし、前
記炭素の前記平行に配向した割合が減少し、前記黒鉛の
端面が前記電解質側を向いている割合を多くした正極ま
たは負極を得、この正極および負極を用いて放電特性を
改良したリチウム2次電池を得るリチウム二次電池の製
造方法。 (2) 被覆をメッキにより行なう上記(1)のリチウ
ム二次電池の製造方法。 (3) 前記金属の添加量が、炭素/金属(重量比)で
95/2〜40/60である上記(1)または(2)の
リチウム二次電池の製造方法。
This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) to (3). (1) In producing a lithium secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing a lithium-containing electrolyte, when a carbon coating comprising a carbon and a binder is formed on a current collector as carbon, the carbon in the carbon coating is Uses graphite that is oriented parallel to the current collector, mixes or coats the metal with carbon with this orientation, adds the metal, mixes it with the binder, and applies it to the current collector Then, using the carbon as an active material, a ratio of the carbon oriented in parallel is reduced, and a positive electrode or a negative electrode is obtained in which the ratio that the end face of the graphite faces the electrolyte side is increased, and the positive electrode and the negative electrode are used. For producing a lithium secondary battery having improved discharge characteristics. (2) The method for producing a lithium secondary battery according to the above (1), wherein the coating is performed by plating. (3) The method for producing a lithium secondary battery according to the above (1) or (2), wherein the amount of the metal added is 95/2 to 40/60 in terms of carbon / metal (weight ratio).

【0010】[0010]

【作用】本発明のリチウム2次電池においては、負極ま
たは正極活物質に用いる炭素に導電助剤として金属を添
加したので、活物質どうしの接触抵抗を低下させ、また
は集電体と活物質間の接触抵抗を低下させることがで
き、高率放電(大電流放電)でも極力容量低下を抑制す
ることができる。
In the lithium secondary battery of the present invention, since a metal is added as a conductive additive to carbon used for the negative electrode or the positive electrode active material, the contact resistance between the active materials is reduced or the current between the current collector and the active material is reduced. Can be reduced, and a decrease in capacity can be suppressed as much as possible even at a high rate discharge (large current discharge).

【0011】また、金属を添加することにより炭素とし
て用いられる黒鉛の配向を防止でき、高率放電でも極力
容量低下を抑制することができる。従来のように、黒鉛
とバインダー樹脂のみからなる電極塗料をチタン板にメ
タルマスク印刷法で塗布した電極の断面を図2、図3お
よび図4の写真に示す。この図2、図3および図4の写
真からわかるように、黒鉛とバインダー樹脂のみからな
る場合には、黒鉛が集電体であるチタン板と平行に配向
している。なお、図2、図3および図4の写真は、同一
物をそれぞれ500倍、700倍および1000倍で表
わした電子顕微鏡写真である。
Further, by adding a metal, the orientation of graphite used as carbon can be prevented, and a reduction in capacity can be suppressed as much as possible even at a high rate of discharge. FIGS. 2, 3 and 4 show cross sections of electrodes in which an electrode coating consisting of only graphite and a binder resin is applied to a titanium plate by a metal mask printing method as in the prior art. As can be seen from the photographs of FIGS. 2, 3 and 4, when only graphite and a binder resin are used, the graphite is oriented parallel to the titanium plate as the current collector. The photographs of FIGS. 2, 3 and 4 are electron microscope photographs showing the same object at 500 times, 700 times and 1000 times, respectively.

【0012】一方、本発明により、ニッケルを被覆した
黒鉛とバインダー樹脂とからなる電極塗料をチタン板に
メタルマスク印刷法で塗布した電極の場合には、図5お
よび図6の写真に示したように、ニッケル被覆黒鉛は特
定方向に配向していない。なお、図5および図6の写真
は、同一物をそれぞれ500倍および700倍で表わし
た電子顕微鏡写真である。
On the other hand, according to the present invention, in the case of an electrode in which an electrode paint composed of graphite coated with nickel and a binder resin is applied to a titanium plate by a metal mask printing method, as shown in the photographs of FIGS. In addition, nickel-coated graphite is not oriented in a specific direction. The photographs in FIGS. 5 and 6 are electron microscope photographs showing the same object at 500 times and 700 times, respectively.

【0013】炭素を活物質に用いたとき、電気化学反応
は炭素の端面で起こる。従って、図2、図3および図4
の写真の場合、黒鉛の端面が電解液側を向いていないた
め、イオンの拡散が遅く大電流放電が不可能となる。こ
れに対して図5および図6の場合、黒鉛の端面が電解液
側を向いている割合が図2、図3および図4の場合より
大きいので、イオンの拡散が容易となり大電流放電が可
能となる。なお、上の説明では、ニッケルを被覆した黒
鉛を用いた場合についてのみ示したが、他の金属を被覆
した場合あるいは金属を単に添加した場合にも同様の作
用・効果が得られる。
When carbon is used as an active material, an electrochemical reaction occurs at the end face of the carbon. Therefore, FIGS. 2, 3 and 4
In the case of the photograph (1), the diffusion of ions is slow and large-current discharge becomes impossible because the end face of the graphite does not face the electrolytic solution. In contrast, in the case of FIGS. 5 and 6, the ratio of the end face of the graphite facing the electrolytic solution is larger than in the case of FIGS. 2, 3 and 4, so that the diffusion of ions is facilitated and a large current discharge is possible. Becomes In the above description, only the case where graphite coated with nickel is used is shown, but the same operation and effect can be obtained when coating with another metal or simply adding a metal.

【0014】なお、特開平4−34870公報には炭素
を負極に用い、該負極が負極集電体にNiを主成分とす
る導電性ペーストにて接着されていることを特徴とする
有機電解質電池が開示されている。これによって電池の
内部抵抗が減少する旨が記載されている。しかしなが
ら、放電電流と放電容量の関係についての記載がない。
内部抵抗では、放電電流と放電容量の関係を予測するこ
とはできない。内部抵抗値で知り得るのは、閉路電圧程
度である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-34870 discloses an organic electrolyte battery characterized in that carbon is used for a negative electrode and the negative electrode is bonded to a negative electrode current collector with a conductive paste containing Ni as a main component. Is disclosed. It is described that this reduces the internal resistance of the battery. However, there is no description about the relationship between the discharge current and the discharge capacity.
With the internal resistance, the relationship between the discharge current and the discharge capacity cannot be predicted. What can be known from the internal resistance value is about the closed circuit voltage.

【0015】また、特開平3−37968号公報には、
負極が基本的にリチウムと5酸化ニオブとから構成さ
れ、負極中の導電材として、少なくともPt、Ag 、N
i、Al、Cu、Mo等の耐食性金属粉末を含有させる
ことによって、過放電に耐えながら、保存特性を向上さ
せる旨の記載がある。しかしながら、この電池において
は、活物質としてリチウムと5酸化ニオブを用いるもの
であり、本発明のように炭素を用いるものではない。し
かも、上記公報には、電池の高温保存後の放電容量保持
率、高温過放電後の放電容量保持率が改善されることの
記載はあるが、放電電流と放電容量の関係については全
く触れられていない。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-37968 discloses that
The negative electrode is basically composed of lithium and niobium pentoxide, and at least Pt, Ag, N
There is a description that by adding a corrosion-resistant metal powder such as i, Al, Cu, Mo, etc., the storage characteristics are improved while enduring overdischarge. However, this battery uses lithium and niobium pentoxide as active materials, and does not use carbon as in the present invention. In addition, the above publication describes that the discharge capacity retention rate after high-temperature storage of the battery and the discharge capacity retention rate after high-temperature overdischarge are improved, but the relationship between discharge current and discharge capacity is completely mentioned. Not.

【0016】[0016]

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。
[Specific Configuration] Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail.

【0017】本発明のリチウム二次電池は、金属を添加
した炭素を負極または正極に用いる。炭素は、電極活物
質として作用する。炭素としては、リチウムイオンをド
ーピングまたはインターカレーション可能な黒鉛が用い
られる。例えば、特開昭62−23433号公報、特開
平3−137010号公報などに記載のものが挙げられ
る。また、炭素は通常粒子状のものが用いられ、その場
合、炭素粒子の平均粒径は、5〜30μm である。粒子
が小さすぎる場合には、放電容量が小さくなり、大きす
ぎる場合にも放電容量が小さくなる。
In the lithium secondary battery of the present invention, carbon to which a metal is added is used for a negative electrode or a positive electrode. Carbon acts as an electrode active material. As carbon, graphite capable of doping or intercalating lithium ions is used. For example, those described in JP-A-62-23433 and JP-A-3-137010 are exemplified. Carbon is usually used in the form of particles, in which case the average particle diameter of the carbon particles is 5 to 30 μm. If the particles are too small, the discharge capacity will be small, and if they are too large, the discharge capacity will be small.

【0018】負極活物質としては、上記炭素の他、リチ
ウムイオンをドーピングまたはインターカレーション可
能な導電性高分子材料またはリチウム金属、リチウム合
金を用ることができる。
As the negative electrode active material, in addition to the above-mentioned carbon, a conductive polymer material capable of doping or intercalating lithium ions, lithium metal or lithium alloy can be used.

【0019】導電性高分子材料は、例えばポリアセチレ
ン、ポリフェニレン、ポリアセンなどから選択すればよ
く、特開昭61−77275号公報記載のものなどが挙
げられる。
The conductive polymer material may be selected from, for example, polyacetylene, polyphenylene, polyacene and the like, and examples thereof include those described in JP-A-61-77275.

【0020】正極活物質としては、上記炭素の他、リチ
ウムイオンをドーピングまたはインターカレーション可
能な金属化合物、金属酸化物、金属硫化物、または導電
性高分子材料を用れば良く、例えばLiCoO2 、Li
NiO2 、LiMnO2 、LiMn24 、V2 5
TiS2 、MoS2 、FeS2 、ポリアセチレン、ポリ
アニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセン
などが挙げられ、特公昭61−53828号、特公昭6
3−59507号公報などに記載のものが挙げられる。
As the positive electrode active material, a metal compound, metal oxide, metal sulfide, or conductive polymer material capable of doping or intercalating lithium ions, in addition to the above-mentioned carbon, may be used. For example, LiCoO 2 , Li
NiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , V 2 O 5 ,
TiS 2 , MoS 2 , FeS 2 , polyacetylene, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacene, and the like.
JP-A-3-59507 and the like can be mentioned.

【0021】なお、正極活物質に金属酸化物や金属硫化
物等を用いる場合、導電剤として、グラファイト、アセ
チレンブラック、ケチェンブラック等の炭素材料、およ
び上記した本発明に従い炭素に添加される金属を含有す
ることが好ましい。
When a metal oxide, metal sulfide, or the like is used as the positive electrode active material, a carbon material such as graphite, acetylene black, and Ketjen black may be used as the conductive agent, and the metal added to carbon according to the present invention described above. Is preferable.

【0022】上記炭素に添加する金属としては、負極の
場合は導電体であるならば、どのようなものであっても
よく、例えば、ニッケル、銅、銀、アルミニウム等の金
属単体の他、ステンレススチール、パーマロイ等の合金
も用いることができる。
As the metal to be added to the carbon, any material may be used as long as it is a conductor in the case of a negative electrode. For example, in addition to a simple metal such as nickel, copper, silver, and aluminum, stainless steel may be used. Alloys such as steel and permalloy can also be used.

【0023】炭素を正極に用いた場合、添加する金属は
耐酸化性の高い金属、例えば、アルミニウム、チタン、
ステンレススチール等を用いる必要がある。
When carbon is used for the positive electrode, the metal to be added is a metal having high oxidation resistance, for example, aluminum, titanium,
It is necessary to use stainless steel or the like.

【0024】また、添加方法は、炭素粉中に金属粉を均
一混合添加する方法、炭素粒子上に金属を被覆する方法
等を用いることができる。
As the method of addition, a method of uniformly mixing and adding metal powder to carbon powder, a method of coating metal on carbon particles, and the like can be used.

【0025】金属粉として添加する場合には、各粒子の
形状に特に規制はなく、例えば、球状、繊維状、扁平状
等を用いることができる。例えば、球状のものを用いる
場合には、その平均粒径は、1〜50μm が好ましい。
When added as metal powder, there is no particular limitation on the shape of each particle, and for example, spherical, fibrous, flat or the like can be used. For example, when a spherical material is used, the average particle size is preferably 1 to 50 μm.

【0026】炭素粒子上に金属を被覆する方法として
は、無電解メッキ、蒸着、スパッタリング、浸漬法、結
着剤等を用いることができる。金属の被覆は、炭素粒子
全体に施されていなくともよく、一部分であってよい。
被覆膜の厚さは10μm 以下が好ましい。これ以上の厚
さだと、電極の体積当たりあるいは重量当たりのエネル
ギー密度が低下する。
As a method for coating the metal on the carbon particles, electroless plating, vapor deposition, sputtering, immersion, a binder and the like can be used. The metal coating may not be applied to the entire carbon particles, but may be a part thereof.
The thickness of the coating film is preferably 10 μm or less. If the thickness is more than this, the energy density per volume or weight of the electrode decreases.

【0027】なお、金属の被覆を炭素粒子全体に施す場
合には、その被覆膜は、炭素へのリチウムイオンのドー
プまたはインターカレートを可能とするため、多孔質で
あることが好ましい。
When a metal coating is applied to the entire carbon particles, the coating film is preferably porous in order to allow lithium ions to be doped or intercalated into carbon.

【0028】金属の添加量は、炭素:金属=98:2〜
40:60(重量比)、特に炭素:金属=95:5〜4
5〜55(重量比)が好ましい。
The amount of metal added is as follows: carbon: metal = 98: 2
40:60 (weight ratio), especially carbon: metal = 95: 5-4
5-55 (weight ratio) is preferable.

【0029】金属の添加量が2重量%未満の場合は、炭
素粉どうしの接触抵抗あるいは集電体と炭素粉との接触
抵抗の低減の効果が実現できない。また、金属の添加量
が60重量%を越えた場合は、合剤の重量当りあるいは
体積当りのエネルギー密度が減少してしまう。
If the amount of the metal added is less than 2% by weight, the effect of reducing the contact resistance between the carbon powders or the contact resistance between the current collector and the carbon powder cannot be realized. On the other hand, when the amount of the metal exceeds 60% by weight, the energy density per weight or volume of the mixture is reduced.

【0030】電解液は、リチウム含有電解質を非水溶媒
に溶解して調製する。リチウム含有電解質としては、例
えば、LiClO4 、LiBF4 、LiPF6 等から適
宜選択すればよい。非水溶媒としては、例えば、エーテ
ル類、ケトン類、カーボネート類等、特開昭63−12
1260号公報などに例示される有機溶媒から選択する
ことができるが、本発明では特にカーボネート類を用い
ることが好ましい。カーボネート類のうちでは、特にエ
チレンカーボネートを主成分とし他の溶媒を1種類以上
添加した混合溶媒を用いることが好ましい。これらの混
合比率はエチレンカーボネート:他の溶媒−30〜7
0:70〜30(体積比)とすることが好ましい。この
理由としてエチレンカーボネートの凝固点が36.4℃
と高く常温では固化しているため、エチレンカーボネー
ト単独では電池の電解液としては使用できず、凝固点の
低い他の溶媒を1種類以上添加し凝固点を低くするため
である。他の溶媒としてはエチレンカーボネートの凝固
点を低くするものであれば何でもよい。例えばジエチル
カーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカー
ボネート、1,2−ジメトキシエタン、メチルエチルカ
ーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−パレロラクト
ン、γ−オクタノイックラクトン、1,2−ジエトキシ
エタン、1,2−エトキシメトキシエタン、1,2−ジ
ブトキシエタン、1,3−ジオキソラナン、テトラヒド
ロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、4,4−ジ
メチル−1,3−ジオキサン、ブチレンカーボネート、
蟻酸メチルなどが挙げられる。活物質として炭素を用
い、かつ前記混合溶媒を用いることにより、電池容量が
著しく向上する。
The electrolyte is prepared by dissolving a lithium-containing electrolyte in a non-aqueous solvent. The lithium-containing electrolyte may be appropriately selected from, for example, LiClO 4 , LiBF 4 , and LiPF 6 . Non-aqueous solvents include, for example, ethers, ketones, carbonates, etc.
Although it can be selected from the organic solvents exemplified in, for example, JP-A No. 1260, carbonates are particularly preferred in the present invention. Among the carbonates, it is particularly preferable to use a mixed solvent containing ethylene carbonate as a main component and one or more other solvents added. These mixing ratios are ethylene carbonate: another solvent-30 to 7
Preferably, the ratio is 0:70 to 30 (volume ratio). The reason for this is that the freezing point of ethylene carbonate is 36.4 ° C.
This is because ethylene carbonate alone cannot be used as an electrolytic solution for a battery because ethylene carbonate alone is high, and one or more other solvents having a low freezing point are added to lower the freezing point. Any other solvent may be used as long as it lowers the freezing point of ethylene carbonate. For example, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, propylene carbonate, 1,2-dimethoxyethane, methylethyl carbonate, γ-butyrolactone, γ-palerolactone, γ-octanoic lactone, 1,2-diethoxyethane, 1,2-ethoxymethoxy Ethane, 1,2-dibutoxyethane, 1,3-dioxolanan, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 4,4-dimethyl-1,3-dioxane, butylene carbonate,
Methyl formate and the like. By using carbon as the active material and using the mixed solvent, the battery capacity is significantly improved.

【0031】本発明による電極は、電流密度10.0mA
/cm2の大電流放電で、放電容量が炭素1g あたり200
mAh 以上であることが好ましい。
The electrode according to the invention has a current density of 10.0 mA
/ cm 2 large current discharge, discharge capacity 200g / g
It is preferably at least mAh.

【0032】本発明の二次電池用電極を製造するには、
まず集電体表面に電極層を形成するための電極層用塗料
組成物を調整する。
To produce the secondary battery electrode of the present invention,
First, a coating composition for an electrode layer for forming an electrode layer on the current collector surface is prepared.

【0033】集電体の材質および形状については負極の
場合は特に限定されず、アルミニウム、銅、ニッケル、
チタン、ステンレス鋼等を、正極の場合はアルミニウ
ム、チタン、ステンレス鋼等の金属や合金を、箔状、穴
開け箔状、メッシュ状等にした帯状のものを用いれば良
い。
The material and shape of the current collector are not particularly limited in the case of a negative electrode, and aluminum, copper, nickel,
Titanium, stainless steel, etc., and in the case of a positive electrode, a band-like metal, alloy, such as aluminum, titanium, stainless steel, or the like may be used as a foil, perforated foil, mesh, or the like.

【0034】活物質、金属粉、あるいは金属被覆した活
物質、バインダー樹脂および各種添加剤等を必要に応じ
て溶剤などとともに撹半機、ボールミル、スーパーサン
ドミル、加圧ニーダー等の分散装置により混合分散して
電極塗料組成物を調製する。
The active material, metal powder or metal-coated active material, binder resin and various additives are mixed and dispersed together with a solvent, if necessary, using a dispersion device such as a stirrer, a ball mill, a super sand mill, or a pressure kneader. To prepare an electrode coating composition.

【0035】電極層に含有されるバインダー樹脂には限
定はないが、例えば、ポリふっ化ビニリデン(PVD
F)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン
−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリ
クロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン
−クロロトリフルオルエチレン共重合体(ECTF
E)、ポリふっ化ビニル(PVF)などのふっ素樹脂、
ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン系
ふっ素ゴム(VDF−HFP系ふっ素ゴム)、ビニリデ
ンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフ
ルオロエチレン系ふっ素ゴム(VDF−HFP−TFE
系ふっ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−ペンタフル
オロプロピレン系ふっ素ゴム(VDF−PFP系ふっ素
ゴム)、ビニリデンフルオライド−ペンタフルオロプロ
ピレン−テトラフルオロエチレン系ふっ素ゴム(VDF
−PFP−TFE系ふっ素ゴム)、ビニリデンフルオラ
イド−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフル
オロエチレン系ふっ素ゴム(VDF−PFMVE−TF
E系ふっ素ゴム)、ビニリデンフルオライド−クロロト
リフルオロエチレン系ふっ素ゴム(VDF−CTFE系
ふっ素ゴム)、などのビニリデンフルオライド系ふっ素
ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ふっ素ゴ
ム(TFE−P系ふっ素ゴム)、テトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル系ふっ素ゴム
および熱可塑性ふっ素ゴム(例えば、ダイキン工業製ダ
イエルサーモプラスチック)などを使用することができ
る。
The binder resin contained in the electrode layer is not limited. For example, polyvinylidene fluoride (PVD)
F), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) ), Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTF
E), fluorine resins such as polyvinyl fluoride (PVF),
Vinylidene fluoride-hexafluoropropylene fluororubber (VDF-HFP fluororubber), vinylidenefluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene fluororubber (VDF-HFP-TFE)
Fluororubber), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene fluororubber (VDF-PFP fluororubber), vinylidenefluoride-pentafluoropropylene-tetrafluoroethylene fluororubber (VDF
-PFP-TFE-based fluoro rubber), vinylidene fluoride-perfluoromethyl vinyl ether-tetrafluoroethylene-based fluoro rubber (VDF-PFMVE-TF)
E-based fluoro rubber), vinylidene fluoride-based fluoro rubber (VDF-CTFE-based fluoro rubber), vinylidene fluoride-based fluoro rubber, tetrafluoroethylene-propylene-based fluoro rubber (TFE-P-based fluoro rubber) ), A tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether-based fluororubber and a thermoplastic fluororubber (for example, Daiel Thermoplastic manufactured by Daikin Industries) can be used.

【0036】上記バインダは、通常粉末状のバインダ材
料を溶媒を用いて、溶解あるいは分散した状態で使用さ
れるが、溶媒を用いずに粉末のまま使用される場合もあ
る。用いる溶媒は特に限定されず、水、メチルエチルケ
トン、シクロヘキサノン、イソホロン、N−メチルピロ
リドン、N,Nジメチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルアセトアミド、トルエン等の各種溶剤を目的に応じて
選択すれば良い。
The above-mentioned binder is usually used in a state of dissolving or dispersing a powdery binder material using a solvent, but it may be used as a powder without using a solvent. The solvent to be used is not particularly limited, and various solvents such as water, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, isophorone, N-methylpyrrolidone, N, N dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and toluene may be selected according to the purpose.

【0037】バインダの添加量は、電極材料100重量
部に対し3〜13重量部程度とすることが好ましい。バ
インダが少なすぎると接着性が不十分となり、バインダ
が多すぎると電池容量が不十分となる。
The amount of the binder is preferably about 3 to 13 parts by weight based on 100 parts by weight of the electrode material. If the amount of the binder is too small, the adhesiveness becomes insufficient, and if the amount of the binder is too large, the battery capacity becomes insufficient.

【0038】上記のような電極塗料組成物を、上記集電
体に塗設して電極が形成される。塗設の方法には特に制
限はなく、メタルマスク印刷法、静電塗装法、ディップ
コート法、スプレーコート法、ロールコート法、ドクタ
ーブレード法、グラビアコート法、スクリーン印刷法な
ど公知の方法を用いれば良い。その後、必要に応じて平
板プレス、カレンダーロール等による圧延処理を行う。
An electrode is formed by applying the electrode coating composition as described above to the current collector. The coating method is not particularly limited, and a known method such as a metal mask printing method, an electrostatic coating method, a dip coating method, a spray coating method, a roll coating method, a doctor blade method, a gravure coating method, and a screen printing method is used. Good. Thereafter, if necessary, a rolling process using a flat plate press, a calender roll, or the like is performed.

【0039】本発明のリチウム二次電池の構造について
は特に限定されないが、通常、正極および負極と、必要
に応じて設けられるセパレータとから構成され、ペーパ
ー型電池、ボタン型電池、コイン型電池、積層型電池、
円筒型電池などがあげられる。
Although the structure of the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited, it is usually composed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator provided as necessary, and is a paper-type battery, a button-type battery, a coin-type battery, Stacked battery,
Examples include a cylindrical battery.

【0040】[0040]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention.

【0041】〔実施例1〕90%累積粒径が25μm の
人造黒鉛粉末(ロンザ社製SFG25)にニッケルを無
電解めっきで被覆した。
Example 1 Nickel was coated on an artificial graphite powder (SFG25 manufactured by Lonza) having a 90% cumulative particle size of 25 μm by electroless plating.

【0042】無電解ニッケルめっきは下記の条件で行っ
た。
The electroless nickel plating was performed under the following conditions.

【0043】塩化ニッケル30g 、次亜リン酸ナトリウ
ム10g 、ヒドロキシ酢酸ナトリウム50g を水に溶解
させ1リットルとした。このめっき浴を90℃にし、マ
グネティクスターラーで攪拌しながら黒鉛を10g 投入
した。この状態で30分間保持し、その後黒鉛を濾過、
洗浄して、ニッケル被覆黒鉛を得た。このニッケル被覆
黒鉛粉末中のニッケル含有率は50.7重量%であっ
た。ニッケルは黒鉛粉末の表面にランダムに被覆されて
いた(図7の写真参照)。
30 g of nickel chloride, 10 g of sodium hypophosphite and 50 g of sodium hydroxyacetate were dissolved in water to make 1 liter. The plating bath was heated to 90 ° C., and 10 g of graphite was charged while stirring with a magnetic stirrer. Hold in this state for 30 minutes, then filter the graphite,
After washing, nickel-coated graphite was obtained. The nickel content in the nickel-coated graphite powder was 50.7% by weight. Nickel was randomly coated on the surface of the graphite powder (see the photograph in FIG. 7).

【0044】このニッケル被覆黒鉛粉末とPVDF(ポ
リふっ化ビニリデン)のNMP(N−メチルピロリド
ン)溶液とをニッケル被覆黒鉛粉末:PVDF=87.
5:12.5(重量比)となりかつ適当な粘度となるよ
うな配合比で混合し、電極塗料を作製した。この塗料を
横24mm、縦24mm、厚み1mmのチタン板に横20mm、
縦20mm、厚み0.1mmとなるようにメタルマスク印刷
法で塗布した。この電極を150℃、大気圧下で30分
さらに200℃、真空下で30分乾燥させNMPと水分
を除いた。
This nickel-coated graphite powder and an NMP (N-methylpyrrolidone) solution of PVDF (polyvinylidene fluoride) were mixed with nickel-coated graphite powder: PVDF = 87.
The mixture was mixed at a mixing ratio of 5: 12.5 (weight ratio) and an appropriate viscosity to prepare an electrode paint. This paint is 20mm wide on a titanium plate 24mm wide, 24mm long and 1mm thick.
It was applied by a metal mask printing method so as to be 20 mm long and 0.1 mm thick. The electrode was dried at 150 ° C. under atmospheric pressure for 30 minutes and further at 200 ° C. under vacuum for 30 minutes to remove NMP and moisture.

【0045】この電極で電解質が1MのLiClO4
溶媒にEC(エチレンカーボネート)とDMC(ジメチ
ルカーボネート)の混合溶媒(EC:DMC=1:1体
積比)である電解液を、対極にリチウム金属、参照極に
リチウム金属を用い図1のような充放電特性測定用セル
を作製し、電流密度0.25mA/cm2で0V (vs.Li
/Li+ )まで充電し、電流密度10.0mA/cm2で1V
(vs.Li/Li+)まで放電した。このときの放電
容量は黒鉛1g 当り353mAh であった。以下明瞭のた
め、各実施例および比較例における黒鉛1g 当りの放電
容量等を表1に示す。
At this electrode, the electrolyte was 1M LiClO 4 , and the solvent was a mixed solvent of EC (ethylene carbonate) and DMC (dimethyl carbonate) (EC: DMC = 1: 1 by volume) as a solvent. to prepare a charge-discharge characteristic measuring cell as in Figure 1 using a lithium metal reference electrode, at a current density of 0.25mA / cm 2 0V (vs.Li
/ Li + ) and 1 V at a current density of 10.0 mA / cm 2
(Vs. Li / Li + ). The discharge capacity at this time was 353 mAh per gram of graphite. For the sake of clarity, Table 1 shows the discharge capacity per gram of graphite in each of Examples and Comparative Examples.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】なお、図1において、符号1は100ccの
ビーカー、2はシリコン栓、3は作用極、4は対極、5
は参照極、6はルギン管、7は電解液を示す。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a 100 cc beaker, 2 denotes a silicon stopper, 3 denotes a working electrode, 4 denotes a counter electrode, and 5 denotes a counter electrode.
Denotes a reference electrode, 6 denotes a Luggin tube, and 7 denotes an electrolytic solution.

【0048】〔実施例2〕90%累積粒径が25μm の
人造黒鉛粉末(ロンザ社製SFG25)と平均粒径2.
2〜2.8μm のニッケル粉末(INCO社製タイプ2
55)をPVDF(ポリふっ化ビニリデン)のNMP
(N−メチルピロリドン)溶液に適当な粘度となり、か
つ黒鉛:ニッケル:PVDFが重量比で43.1:4
4.4:12.5となるように混合し、電極塗料を作製
した。このとき黒鉛:ニッケル=49.3:50.7
(重量比)である。この電極塗料を横24mm、縦24m
m、厚み1mmのチタン板に横20mm、縦20mm、厚み
0.1mmとなるようにメタルマスク印刷法で塗布した。
このチタン板電極を150℃、大気圧下で30分さらに
200℃、真空下で30分乾燥させNMPと水分を除い
た。
Example 2 Artificial graphite powder having a 90% cumulative particle size of 25 μm (SFG25 manufactured by Lonza) and an average particle size of 2.
2 to 2.8 µm nickel powder (Type 2 manufactured by INCO)
55) NMP of PVDF (polyvinylidene fluoride)
(N-methylpyrrolidone) solution has an appropriate viscosity, and the weight ratio of graphite: nickel: PVDF is 43.1: 4.
It mixed so that it might be set to 4.4: 12.5, and the electrode coating material was produced. At this time, graphite: nickel = 49.3: 50.7
(Weight ratio). This electrode paint is 24mm wide and 24m long.
It was applied to a 1 mm thick titanium plate having a width of 20 mm, a length of 20 mm and a thickness of 0.1 mm by a metal mask printing method.
The titanium plate electrode was dried at 150 ° C. under atmospheric pressure for 30 minutes and further at 200 ° C. under vacuum for 30 minutes to remove NMP and moisture.

【0049】この電極で図1のようなセルを作製し、電
流密度0.25mA/cm2で0V (vs.Li/Li+ )ま
で充電し、電流密度10.0mA/cm2で1V (vs.Li
/Li+ )まで放電した。このときの放電容量は黒鉛1
g 当り336mAh であった。この後電流密度0.25mA
/cm2で0V (vs.Li/Li+ )まで充電し、電流密
度0.5mA/cm2で1V (vs.Li/Li+ )まで放電
した。このときの放電容量は黒鉛1g 当り350mAh で
あった。
[0049] to prepare a cell as in FIG. 1 in the electrode was charged at a current density of 0.25 mA / cm 2 until 0V (vs.Li/Li +), a current density of 10.0mA / cm 2 1V (vs .Li
/ Li + ). The discharge capacity at this time was graphite 1
It was 336 mAh per g. Then the current density is 0.25mA
/ cm 2 to 0 V (vs. Li / Li + ), and discharged at a current density of 0.5 mA / cm 2 to 1 V (vs. Li / Li + ). The discharge capacity at this time was 350 mAh per gram of graphite.

【0050】〔実施例3〕黒鉛:ニッケル:PVDF=
78.75:8.75:12.5(重量比)すなわち黒
鉛:ニッケル=90:10(重量比)である点以外は全
く実施例2と同様に電極塗料を作成し、さらにセルを作
成し放電容量を測定した。その結果を表1に示した。
Example 3 Graphite: Nickel: PVDF =
Except that 78.75: 8.75: 12.5 (weight ratio), that is, graphite: nickel = 90: 10 (weight ratio), an electrode paint was prepared in the same manner as in Example 2, and a cell was further prepared. The discharge capacity was measured. The results are shown in Table 1.

【0051】〔実施例4〕黒鉛:ニッケル:PVDF=
83.125:4.375:12.5(重量比)すなわ
ち黒鉛:ニッケル=90:5(重量比)である点以外は
全く実施例2と同様に電極塗料を作成し、さらに電池を
作成し放電容量を測定した。その結果を表1に示した。
Example 4 Graphite: Nickel: PVDF =
83.125: 4.375: 12.5 (weight ratio), that is, graphite: nickel = 90: 5 (weight ratio), except that an electrode paint was prepared in the same manner as in Example 2, and a battery was further prepared. The discharge capacity was measured. The results are shown in Table 1.

【0052】〔実施例5〕ニッケル粉末の替わりに平均
粒径10μm の銅粉末(和光純薬試薬一級)を用いた点
以外は実施例2と全く同様に電極を作成した。組成は黒
鉛:銅:PVDF=43.1:44.4:12.5(重
量比)すなわち黒鉛:銅=49.3:50.7(重量
比)である。以下実施例2と同様の操作を行い図1のセ
ルを作成し放電容量を測定した。その結果を表1に示し
た。
Example 5 An electrode was prepared in exactly the same manner as in Example 2 except that a copper powder having an average particle size of 10 μm (Wako Pure Chemical Reagent First Class) was used instead of the nickel powder. The composition is graphite: copper: PVDF = 43.1: 44.4: 12.5 (weight ratio), that is, graphite: copper = 49.3: 50.7 (weight ratio). Thereafter, the same operation as in Example 2 was performed to form the cell of FIG. 1 and the discharge capacity was measured. The results are shown in Table 1.

【0053】〔実施例6〕ニッケル粉末の替わりにステ
ンレス繊維(川崎製鉄製ステンレスマイクロファイバー
SMF−S、直径5〜10μm 、長さ50〜100μm
)を用いた点以外は実施例2と全く同様に電極を作成
した。組成は黒鉛:ステンレス繊維:PVDF=43.
1:44.4:12.5(重量比)すなわち黒鉛:ステ
ンレス繊維=49.3:50.7(重量比)である。以
下、実施例2と同様の操作を行い図1の電池を作成し放
電容量を測定した。その結果を図1に示した。
Example 6 Instead of nickel powder, stainless steel fibers (Stainless steel microfiber SMF-S manufactured by Kawasaki Steel, diameter 5 to 10 μm, length 50 to 100 μm)
An electrode was prepared in exactly the same manner as in Example 2 except that (2) was used. Composition: graphite: stainless steel fiber: PVDF = 43.
1: 44.4: 12.5 (weight ratio), that is, graphite: stainless fiber = 49.3: 50.7 (weight ratio). Thereafter, the same operation as in Example 2 was performed to prepare the battery of FIG. 1, and the discharge capacity was measured. The result is shown in FIG.

【0054】〔比較例1〕90%累積粒径が25μm の
人造黒鉛粉末(ロンザ社製SFG25)をそのまま用い
電極塗料を作製した。このとき黒鉛粉末とPVDFの重
量比は87.5:12.5である。上記以外はすべて実
施例1と同様に行った。
[Comparative Example 1] An electrode paint was prepared by using an artificial graphite powder (SFG25 manufactured by Lonza) having a 90% cumulative particle size of 25 µm as it was. At this time, the weight ratio between the graphite powder and PVDF is 87.5: 12.5. Except for the above, the same procedure was performed as in Example 1.

【0055】電流密度0.5mA/cm2で放電させたときの
放電容量は黒鉛1g 当り355mAh、電流密度10.0m
A/cm2で、放電させたときの放電容量は黒鉛1g 当り2
20mAh であった。
When discharged at a current density of 0.5 mA / cm 2 , the discharge capacity was 355 mAh / g of graphite and the current density was 10.0 m / g.
A / cm 2 , the discharge capacity when discharged is 2 per g of graphite.
20 mAh.

【0056】〔比較例2〕90%累積粒径が25μm の
人造黒鉛粉末(ロンザ社製SFG25)とカーボンブラ
ック(東海カーボン社製トーカブラック4500)をP
VDF(ポリふっ化ビニリデン)のNMP(N−メチル
ピロリドン)溶液に適当な粘度となり、かつ黒鉛:カー
ボンブラック:PVDFが重量比で43.1:44.
4:12.5(重量比)となるように混合し、電極塗料
を作製した。このとき黒鉛:カーボンブラック=49.
3:50.7(重量比)である。この電極塗料を横24
mm、縦24mm、厚み1mmのチタン板に横20mm、縦20
mm、厚み0.1mmとなるようにメタルマスク印刷法で塗
布した。このチタン板電極を150℃、大気圧下で30
分さらに200℃、真空下で30分乾燥させNMPと水
分を除いた。
Comparative Example 2 An artificial graphite powder having 90% cumulative particle size of 25 μm (SFG25 manufactured by Lonza) and carbon black (Toka Black 4500 manufactured by Tokai Carbon Co.)
VDF (polyvinylidene fluoride) has an appropriate viscosity in an NMP (N-methylpyrrolidone) solution, and the weight ratio of graphite: carbon black: PVDF is 43.1: 44.
It mixed so that it might be set to 4: 1: 2.5 (weight ratio), and the electrode coating material was produced. At this time, graphite: carbon black = 49.
3: 50.7 (weight ratio). Apply this electrode paint horizontally
mm, length 24mm, thickness 1mm, width 20mm, height 20mm
mm and a thickness of 0.1 mm by a metal mask printing method. This titanium plate electrode is heated at 150 ° C. under atmospheric pressure for 30 minutes.
And dried under vacuum at 200 ° C. for 30 minutes to remove NMP and moisture.

【0057】この乾燥後の電極は、電極を10個作製し
たが、すべてにひびがはいったりチタン板から合剤が一
部剥離していたりなど密着性が悪かった。この電極で実
施例1と同様に図1のセルを作製し放電容量を測定した
が0mAh であった。
As for the electrode after drying, ten electrodes were produced, but the adhesion was poor such that all of the electrodes were cracked or the mixture was partially peeled off from the titanium plate. The cell of FIG. 1 was fabricated using this electrode in the same manner as in Example 1, and the discharge capacity was measured.

【0058】〔比較例3〕黒鉛:カーボンブラック:P
VDF=78.75:8.75:12.5(重量比)す
なわち黒鉛:カーボンブラック=90:10(重量比)
である点以外は全く比較例2と同様に図1のセルを10
個作成し放電容量を測定した。充放電中に電極を観察し
たところ、チタン板から合剤が一部剥離したものもあっ
た。最良のセルの放電容量を表1に示した。なお、チタ
ン板から合剤が一部剥離したものは、その放電容量が0
mAh であった。
Comparative Example 3 Graphite: carbon black: P
VDF = 78.75: 8.75: 12.5 (weight ratio), ie, graphite: carbon black = 90: 10 (weight ratio)
1 except that the cell of FIG.
Each of them was prepared and the discharge capacity was measured. Observation of the electrodes during charging and discharging revealed that some of the mixture was peeled off from the titanium plate. Table 1 shows the discharge capacity of the best cell. In the case where the mixture was partially peeled from the titanium plate, the discharge capacity was 0%.
mAh.

【0059】〔比較例4〕黒鉛:カーボンブラック:P
VDF=83.125:4.375:12.5(重量
比)、すなわち黒鉛:カーボンブラック=95:5(重
量比)である点以外は全く比較例2と同様に図1のセル
を複数個作成し放電容量を測定した。充放電中に電極を
観察したところ、チタン板から合剤が一部剥離したもの
もあった。最良のセルの放電容量を表1に示した。な
お、チタン板から合剤が一部剥離したものは、その放電
容量が0mAh であった。
Comparative Example 4 Graphite: Carbon Black: P
1 except that VDF = 83.125: 4.375: 12.5 (weight ratio), that is, graphite: carbon black = 95: 5 (weight ratio). It was prepared and the discharge capacity was measured. Observation of the electrodes during charging and discharging revealed that some of the mixture was peeled off from the titanium plate. Table 1 shows the discharge capacity of the best cell. In the case where the mixture was partially peeled off from the titanium plate, the discharge capacity was 0 mAh.

【0060】[0060]

【発明の効果】表1から分かるように、0.5mA/cm2
小放電電流密度での放電容量は、実施例、比較例(比較
例2以降のカーボンブラックを添加したものはかなり低
下している)においてほぼ同等であったが、10mA/cm2
の大放電電流密度での放電容量は、比較例1のように活
物質のみで電極を構成したものについては、220mAh/
g であったところ、実施例では、実施例4のようにニッ
ケルを5wt%と少量添加しただけでも249mAh/g と向
上した。
As can be seen from Table 1, the discharge capacities at a small discharge current density of 0.5 mA / cm 2 were considerably reduced in Examples and Comparative Examples (the ones with the addition of carbon black of Comparative Example 2 and thereafter). ), But 10 mA / cm 2
The discharge capacity at a large discharge current density of 220 mAh /
However, as in Example 4, the amount was increased to 249 mAh / g even by adding a small amount of 5 wt% of nickel as in Example 4.

【0061】このように、本発明によれば、大電流放電
をしても放電容量が大きい電池を提供することができ
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a battery having a large discharge capacity even when a large current is discharged.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】充放電特性測定用セルの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a cell for measuring charge and discharge characteristics.

【図2】粒子構造を表わす図面代用写真であって、従来
の電極の断面を示す電子顕微鏡像である。
FIG. 2 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and is an electron microscope image showing a cross section of a conventional electrode.

【図3】粒子構造を表わす図面代用写真であって、図2
に示した従来の電極の断面を倍率を上げて示す電子顕微
鏡像である。
FIG. 3 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and FIG.
5 is an electron microscope image showing the cross section of the conventional electrode shown in FIG.

【図4】粒子構造を表わす図面代用写真であって、図2
に示した従来の電極の断面を更に倍率を上げて示す電子
顕微鏡像である。
FIG. 4 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and FIG.
3 is an electron microscope image showing the cross section of the conventional electrode shown in FIG.

【図5】粒子構造を表わす図面代用写真であって、本発
明による電極の一例の断面を示す電子顕微鏡像である。
FIG. 5 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and is an electron microscope image showing a cross section of an example of an electrode according to the present invention.

【図6】粒子構造を表わす図面代用写真であって、図5
に示した本発明による電極の断面を倍率を上げて示す電
子顕微鏡像である。
6 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and FIG.
4 is an electron microscope image showing the cross section of the electrode according to the present invention shown in FIG.

【図7】粒子構造を表わす図面代用写真であって、本発
明によりニッケルが被覆された黒鉛の一例を表わす電子
顕微鏡像である。
FIG. 7 is a drawing substitute photograph showing a grain structure, and is an electron microscope image showing an example of graphite coated with nickel according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ビーカー 2 栓 3 作用極 4 対極 5 参照極 6 ルギン管 7 電解液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Beaker 2 Stopper 3 Working electrode 4 Counter electrode 5 Reference electrode 6 Luggin tube 7 Electrolyte

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/40 H01M 4/02 - 4/04 H01M 4/36 - 4/62 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 10/40 H01M 4/02-4/04 H01M 4/36-4/62

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 リチウム含有電解質を含む非水電解質を
用いるリチウム二次電池を製造するにあたり、 炭素として、集電体に炭素とバインダーとからなる炭素
塗膜を形成したとき、この炭素塗膜中の炭素が集電体と
平行に配向する黒鉛を用い、 この配向性をもつ炭素に、金属を混合するか、被覆する
かして金属を添加し、 これをバインダーと混合して、集電体に塗布し、 前記炭素を活物質とし、前記炭素の前記平行に配向した
割合が減少し、 前記黒鉛の端面が前記電解質側を向いている割合を多く
した正極または負極を得、 この正極および負極を用いて放電特性を改良したリチウ
ム2次電池を得るリチウム二次電池の製造方法。
In producing a lithium secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing a lithium-containing electrolyte, a carbon film formed of a carbon and a binder is formed on a current collector as carbon. Using graphite in which carbon is oriented parallel to the current collector, a metal is added to the carbon having this orientation by mixing or coating a metal, and then mixing with a binder to form a current collector. The positive electrode or the negative electrode is obtained by applying the carbon as an active material, reducing the proportion of the carbon oriented in parallel, and increasing the proportion of the end face of the graphite facing the electrolyte. A method for producing a lithium secondary battery in which a lithium secondary battery with improved discharge characteristics is obtained using the method.
【請求項2】 被覆をメッキにより行なう請求項1のリ
チウム二次電池の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the coating is performed by plating.
【請求項3】 前記金属の添加量が、炭素/金属(重量
比)で95/2〜40/60である請求項1または2の
リチウム二次電池の製造方法。
3. The method for producing a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the amount of the metal added is 95/2 to 40/60 in terms of carbon / metal (weight ratio).
JP15300094A 1994-06-10 1994-06-10 Manufacturing method of lithium secondary battery Expired - Fee Related JP3157079B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15300094A JP3157079B2 (en) 1994-06-10 1994-06-10 Manufacturing method of lithium secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15300094A JP3157079B2 (en) 1994-06-10 1994-06-10 Manufacturing method of lithium secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07335263A JPH07335263A (en) 1995-12-22
JP3157079B2 true JP3157079B2 (en) 2001-04-16

Family

ID=15552764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15300094A Expired - Fee Related JP3157079B2 (en) 1994-06-10 1994-06-10 Manufacturing method of lithium secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3157079B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101272081B1 (en) 2011-06-09 2013-06-07 한국과학기술연구원 Electrode Coated with Metal Doped Carbon Film

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6030726A (en) * 1996-06-17 2000-02-29 Hitachi, Ltd. Lithium secondary battery having negative electrode of carbon material which bears metals
JPH11195420A (en) * 1997-12-26 1999-07-21 Sanyo Electric Co Ltd Lithium secondary battery
US6553263B1 (en) 1999-07-30 2003-04-22 Advanced Bionics Corporation Implantable pulse generators using rechargeable zero-volt technology lithium-ion batteries
US6596439B1 (en) 2000-04-26 2003-07-22 Quallion Llc Lithium ion battery capable of being discharged to zero volts
US8524397B1 (en) 2004-11-08 2013-09-03 Quallion Llc Battery having high rate and high capacity capabilities
US7052802B2 (en) 2002-10-15 2006-05-30 Quallion Llc Fluorinated carbon active material
US7632317B2 (en) 2002-11-04 2009-12-15 Quallion Llc Method for making a battery
WO2004047213A1 (en) * 2002-11-21 2004-06-03 Itochu Corporation Method for designing secondary cell capable of being quickly charged/discharged and the secondary cell
JP2006092808A (en) * 2004-09-21 2006-04-06 Nissan Motor Co Ltd Battery structure
JP2007123246A (en) * 2005-09-28 2007-05-17 Sanyo Electric Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2010040277A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Seiko Epson Corp Battery electrode and method for manufacturing the same, and battery
CN101894681B (en) * 2010-06-23 2012-03-14 深圳清华大学研究院 Preparation methods of double-electric layer capacitor electrode plate and double electric layer capacitor thereof
JP6241911B2 (en) 2012-11-13 2017-12-06 日東電工株式会社 Active material particles, positive electrode for electricity storage device, electricity storage device, and method for producing active material particles
JP2017216121A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 株式会社村田製作所 Lithium ion secondary battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101272081B1 (en) 2011-06-09 2013-06-07 한국과학기술연구원 Electrode Coated with Metal Doped Carbon Film

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07335263A (en) 1995-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2927996B1 (en) Cathode active material for lithium-sulfur battery and manufacturing method therefor
US20170271678A1 (en) Primer Surface Coating For High-Performance Silicon-Based Electrodes
US20120052386A1 (en) Electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, nonaqueous electrolyte secondary battery, and method for manufacturing electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery
JP3157079B2 (en) Manufacturing method of lithium secondary battery
JPH10334948A (en) Electrode, lithium secondary battery, and electric double layer capacitor using the electrode
JP2009099495A (en) Lithium secondary battery
CN109904523B (en) Method for manufacturing sulfide solid-state battery
JP4529288B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery electrode
JP6558453B1 (en) Negative electrode current collector, negative electrode and lithium secondary battery
JP4026351B2 (en) Negative electrode current collector, and negative electrode plate and non-aqueous electrolyte secondary battery using the current collector
JPH08306354A (en) Electrode and nonaqueous solvent type secondary battery using the electrode
US20200295398A1 (en) Lithium ion secondary battery and method for producing the same
JP4077294B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2016213057A (en) Negative electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for manufacturing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP4138326B2 (en) Method for producing non-aqueous electrolyte secondary battery
JPH08106897A (en) Positive electrode for lithium secondary battery and its manufacture
JP4151459B2 (en) Method for manufacturing electrode plate and non-aqueous electrolyte secondary battery using electrode plate obtained by this manufacturing method
JP2002110232A (en) Non-aqueous electrolyte and lithium battery using the same
JP3664560B2 (en) Lithium secondary battery
JP4654501B2 (en) Non-aqueous secondary battery
JP2004296305A (en) Lithium ion secondary battery
JP3432922B2 (en) Solid electrolyte secondary battery
JP2004103554A (en) Nonaqueous electrolyte liquid secondary battery
JP2019140055A (en) Negative electrode current collector, negative electrode, and lithium secondary battery
JP2003297332A (en) Non-aqueous electrolyte battery

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20000711

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010123

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090209

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110209

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120209

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130209

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140209

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees