JPS58147965A - 非水電解液電池の正極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、頁機溶媒を電解液とする非水系電池の正極
に関するもので、その目的とするところは数層特注が良
好な非水電解板電池を提供することにある。

非水砿解液便用の一次電池として、負瘤活吻實にリチウ
ム、ナトリウム等のアルカリ金１萬を用い、正囁活：＄
Ｊ實に金慎曖化吻、硫化物、塩化物やハロゲン化炭素化
合物を用い、非水磁解放としてプロピレンカーボネート
、γ−ブチルラクトン、１゜２−ジメトキシエタン等の
有（幾溶媒に、過塩素酸リチウム、塩化アＭミニウムリ
チウム、ホウフッ化リチウム等の照ｆｓ塩を溶解させた
液を用いたものかある。これらの瀧１ｍは、　１城ｔｍ
’ａ圧が高＜、１所工不Ｉレギ一密度を有していて、自
己放礁が少ない等の数多くの利侭があることが知られて
いる。具体的な正極活物′ａとして、フッ化炭素や二酸
化マンガンを用いた一次電池が実用化されている。近年
になると非水電解液二次１益准にも大きな興味が持たれ
てきた。最近、二次’ｍ　曲用の正極活物・ａとして遷
移金属のカルコゲン化合物を用いた非水電解液二次畦１
１０が提案され、二酸化チタンを＋Ｅ　極活物質とした
リチウム二次（池のように一部夾用化されたものもある
。

以上のような非水准解Ｈｋ厩池の正極は、正柳活吻ａに
尋電剤及び結石剤を混合し、ステンレスネット等の東４
体（磁極芯体）に加圧成型して構成するか、あるいは正
極活物質に導屯剤、結着剤を加えた混合物をペースト状
にして上記巣市体に、塗着、乾燥（□□□宜ｎｏ圧成型
を行なう）して構成されている。

上記、ペースト状混合物を用いる方法における結着剤と
して従来より用いられているものは、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン等である。

かような結着剤は、その性・以上、撥水性があり電解液
とのなじみが悪いために、正極活物置と電解液との濡れ
を著しくさまたげ、そのために特に高電流所度における
力文１■特性が優れないという問題があった。

この発明は、かような問題点を解消すべくなされたもの
である。かくしてこの相明によれば集電体に、正極活物
質、導電剤及び結貞剤を土成分とするペーストを塗着し
て成形した非水電解液重油のＩＥ極であって、結着剤が
ポリイミド糸樹脂削駆物・ａの有機溶剤溶液であること
を特徴とする非水題解液４池の正極が提供される。

この発明の正極は、通常、ポリイミド系樹脂目ｉｌ駆吻
質を有機溶剤に溶解させたポリイミド系ワニスを結着剤
とし、これを正極活物ａと桿罐剤の混合物に加え、」内
亘希釈液を添加してペースト状とし、このペーストを集
成体に塗布し乾燥後、熱処理又は加圧０３２型に付すこ
とにより得られる。

この発明のポリイミド系樹脂＠駆物質とは、後段の熱処
理又は加圧成型によってポリイミド系樹脂に変換又は該
樹脂を合成しうる物質を示し、二種以上からなるもので
あってもよい。上記ポリイミド系樹！盾としては具体的
には、ポリイミド樹脂が挙げられ、これ以外にもポリイ
ミド環を主鎖とｒる共重合樹脂、例えば、ポリアミドイ
ミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド−シロキ
サン共車台樹脂等が挙げられる。ポリイミド樹脂の前駆
物質としては、無水ピロメリット酸とジアミン例えば、
ジアミノジフェニルエーテルとの混合物又はこれらを予
備的に補合した中間体ポリアミドカルボン酸が挙げられ
、ポリアミドイミド樹脂の場合には、無水トリメリット
酸とジアミンの混合又は予備縮合物が挙げられ、他のポ
リイミド系、ｆ１ｉｔ脂においても同様な構成モノマー
の混合物又はこれらの予備縮合物が適用できる。

かようなポリイミド果樹１指前駆吻實を有機溶剤に溶解
したポリイミド系ワニスがこの発明のＮｉ剤として用い
られ、この有啼溶剤としては、上記ｉ旧駆＠實を溶解し
うるものであれば便用ｏＪ？であり、通常、ジメチルア
セタミド、Ｎ−メチルピロリドン、等が好適である。

また、かようなワニス中の前駆物質の濃度は、特に限定
されることはｆλいが、通常、２０〜３０直滑％程度が
適当である。

かようなポリイミド系ワニス（結着〜］）は当該分野で
用いられる正極活′勿ａ及び導電剤と混合され適亘希釈
液を添ＪＪＯしてペースト状とされる。上記希釈液とし
ては通常、水が好適に用いられ、これ以外にも前記有機
溶イリとＭ相しうる浴剤を使用することかできる。また
、粘度調整剤としてポリビニルアルコ−７し等が少遣公
加されてもよい。

上記、混合ペーストを、通常の方法に準じて集成体に塗
布し乾燥さぞた後、２００〜３００℃の温度を伴なう熱
処理又は加圧成型に付すことにより、前ｉｆ［ｌ！溶剤
が逸散すると共にポリイミド系忙りｌ旨目７Ｉ駆吻酊が
重縮合してポリイミド系樹脂に変（ψして硬化し、この
発明の非水市解ｇ？４．池の正極が得られる。

このようにして得られた正極は、機械的崖Ｊスが大でか
つ、１Ｍ電解液のなじみが良いために、含浸率が訓くな
り、従来の正極を利用した４池よりも嘔／ＩＩ！電圧か
＋＆１＋＜、また放電に伴ｆｌう内部抵抗の上昇が小さ
いために安定した放磁特性を示すことが判明した。とく
番こ、茜率放准に対しては優れた放−特性を示し、高率
放（に週した非水遮解欣「ば准を提供するものである。

以下、実施例によってこの発明をさらに詳しく説明する
。

実施例１ 市販二酸化マンガンを空気中で熱処理した正瑚活吻′」
粉末９０市一部、Ｓ植剤としてのアセチレンブラック６
４一部、結着剤としてのポリイミドワニス４市１部を混
合した組成物２吟に水を約５１１０ｔ　ＪＪ［］えてペ
ースト状とした。なお、用いたポリイミドワニスはポリ
イミド樹脂Ｈ１Ｉ−物′面を約２３％含有する有機溶剤
溶液（トレニース；東し■の四品名）であった。

上記ペースト伏動をｔａ体のステンレスネットに墜櫂し
、乾燥後所定形状に成形したのち、夏空雰囲気下で、水
分除去と結着を目的として約２５ｎＣで熱処理すること
により、この発明の正憧を得た。

実施例２ 市販二ｍ化マンガンを′４！、気中で熱処理した正極活
物質粉末９０市着部、＃重刷としてのアセチレンブラッ
ク６ｆｉ、：ｉｔ部、ポリイミドワニス（実施例１と同
じ）３市一部及びＰＶＡ粉末（ポリビニルアルコール）
１市一部をｉ＋を合した組成物２ＫＬｉに水約５００？
加えてペースト状とし、このペーストを東砿体のステン
レスネットに盆石し乾燥後、所定形状に打抜いて成型し
、空気中で２５０Ｃ，１時間のエアー処ｊ↓ＰしてＰＶ
Ａを分解し、次いで夏空雰囲気下で約２００ｃで熱処理
してこの光明の１１：、極を得た。

（７） 供するものである。

上記実施例で得られた正極と、舎属リチウム板より打抜
き負極キャップ上に圧着した負極と、プロピレンカーボ
ネートと１．２−ジメトキシエタンの有機混合溶媒に１
モル程度の過塩素酸リチウムを俗解さぜた電解液とから
構成した電ａＡ（実施例１）及びＢ（実施例２）を用い
て２０℃におけるｌＫΩ定負萄放ゼ特性を調へた。なお
、比較例として、ポリエチレンを納置削として用いた同
様な従来の市池Ｃについても同様にして調べた。

これらの結果を第１図に示ｒ０ 枚′厘特性図から明らかなよう（こ、この発明の正、１
値からはる４池Ａ及び１３は、従来の電池Ｃと比軟して
１ｌｔｐ特性が改良されていることか判る。

以上述べたごとく、この発明の非水電解液’＠　／ｌｌ
ｚの正極は、結宿剤としてポリイミド糸樹脂ＭｉＪ駆物
實の有機浴剤溶液を用いたことを特徴とするものであり
、機械的速度大でかつ電解液とりなじみか良いため番こ
含漬率が商く、放噌の進行に伴なう内部抵抗の増大が抑
制される。従って従来のｒ４ｒｉ１！に比して商量ト戊
這特性の良好な非水市解欣市池を提（８〕

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の正他を用いた非水−解液槙池の具
体例の放鴫特注の一例を比較例と共に示すグラフである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、集電体に、正極活物爵、導填剤及び結着剤を主成分
   とするペーストを塗着して成形した非水電解板電池の正
   極であって、結石剤がポリイミド系樹脂＠駆物質の有機
   溶剤溶液であることを特徴とする非水電解板電池の正極
   。