JP5720226B2 - 電極の製造方法 - Google Patents
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Description
このため、非常に大きな体積変化に対しても電極の破壊や剥離を起こしにくい、電池環境下での靭性が高い電極用のバインダーが望まれていた。
特許文献2には、サイクル特性などを改良した、特定の結晶子サイズのケイ素粒子及び/又はケイ素合金粒子を含む負極活性物質粒子を用いたリチウム二次電池が記載され、負極バインダーがポリイミドであることも記載されている。ここでは、電極の加熱処理工程は、バインダーの熱可塑領域温度以上で行うこと、20〜150℃で行われる乾燥工程とは異なる後工程として200℃以上の温度で行うことが好ましいこと、250〜480℃の温度範囲で負極熱処理温度が電池特性に与える影響を検討し、400℃程度が好適であることが記載されている。(参照:段落0034、0035、0042、0113、第6実施例、表6)
特許文献3には、特定の化学構造を持つポリイミドを電極のバインダー樹脂に用いることが記載されている。ここでも、電極加熱処理工程は275℃乃至300℃以上の高温で行うことが好ましいことが記載され、255℃〜470℃の温度範囲で負極熱処理温度が電池特性に与える影響を検討し、400℃程度が好適であることを記載されている。(参照:段落0042、0043、第9実施例、表9)
また、近年、電池用の集電体(銅箔など)は極薄化が進んで厚さが10μm以下のものが使用されるようになり、電極製造工程で集電体が高温に曝されると機械強度が大幅に低下するなどの問題が生じることから、200℃以下の比較的低温で熱処理することが望まれている。
1. 集電体の表面に、少なくとも電極活物質と下記化学式(1)で表される繰返し単位を有する芳香族ポリアミド酸からなるバインダーと溶媒とを含有する電極合剤組成物によって電極合剤層を形成し、次いで200℃以下の温度で加熱処理して溶媒を除去するとともにポリアミド酸のイミド化反応を行うことを特徴とする電極の製造方法。
集電体は、必要に応じて表面粗さが制御され、例えば平板状、メッシュ状、ネット状、ラス状、パンチングメタル状、エンボス状などの箔以外の形状であっても構わない。
本発明で用いる電極合剤組成物の電極活物質は、電池で通常用いられるものであれば限定されるものではない。負極の場合は、リチウムを電気化学的に挿入、脱離することができる物質であればよく、例えば黒鉛、コークス類、カーボンブラック、熱分解炭素などの炭素粉末、ケイ素粉末、スズ粉末、またはケイ素若しくはスズを含む合金粉末を挙げることができる。合金粉末はケイ素若しくはスズと金属元素との金属間化合物であることが好ましく、金属元素としてはニッケル、チタン、鉄、コバルト、銅、ジルコン、マンガンなどの遷移金属であることが好ましい。正極の場合は、リチウム元素を有し、リチウムを電気化学的に脱離、挿入することができる物質であればよく、例えばLiCoO2、LiNiO2、LiMnO2,LiCo0.5Mn0.5O2,LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2などのリチウム遷移金属酸化物を好適に挙げることができる。
この芳香族ポリアミド酸は、溶媒中でテトラカルボン酸成分とジアミン成分とをイミド化反応を抑制するために低温で反応させることによって容易に調製することができる。
テトラカルボン酸成分は、テトラカルボン酸類すなわちテトラカルボン酸、その酸二無水物及びそのエステル化化合物などであり、好ましくは二無水物である。ジアミン成分は、ジアミン類すなわちジアミン、ジイソシアネートなどであり、好ましくはジアミンである。これらはいずれもポリイミドのテトラカルボン酸成分或いはジアミン成分として用いることができるものである。
また溶液粘度は、30℃における溶液粘度が、好ましくは1000Pa・sec以下、より好ましくは0.5〜500Pa・sec、さらに好ましくは1〜300Pa・sec、特に好ましくは3〜200Pa・secである。溶液粘度が1000Pa・secを超えると、電極活物質粉末の混合や集電体上への均一な塗布が困難となり、0.5Pa・secよりも低いと、電極活物質粉末の混合や集電体上への塗布時にたれなどが生じ、加熱乾燥、イミド化後のポリイミド樹脂の靭性が低くなる恐れがある。
ピリジン類化合物は、化学構造中にピリジン骨格を有する化合物のことであり、例えばピリジン、3−ピリジノール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、6−tert−ブチルキノリン、アクリジン、6−キノリンカルボン酸、3,4−ルチジン、ピリダジンなどを好適に挙げることができる。これらのピリジン系化合物は、単独または2種以上併用して使用しても差し支えない。
加熱処理温度が80℃以下の場合、イミド化反応が十分に進行しなかったり、電極成形体の物性が低下したりすることがある。また、200℃を超えると集電体が劣化する恐れがある。加熱処理は発泡や粉末化を防ぐために多段で段階的に昇温させる方法で行ってもよい。加熱処理時間は10分〜48時間の範囲が好ましい。48時間以上は生産性の点から好ましくなく、10分よりも短いとイミド化反応や溶媒の除去が不十分となることがある。
この間に、ほとんどの溶媒が除かれ、且つポリアミド酸はイミド化反応によって実質的にポリイミドになる。加熱処理は、効率よく溶媒を除くために、減圧下条件下や不活性ガス流条件下で好適に行うことができる。
ここで、実質的にポリイミドになるとは、ポリイミド中にアミド酸構造が残存してもよいことを意味しており、アミド酸構造中の70%以上、好ましくは80%以上、より好ましく90%以上がイミド化されていればよい。この程度の低温での加熱処理によってアミド酸構造を完全にイミド化することは必ずしも容易ではない。しかしながら、本発明の特定のテトラカルボン酸成分とジアミン成分とから構成される繰り返し単位からなるポリアミド酸からなるバインダーは、この程度の低温の加熱処理によって、電池環境下でも膨潤度が小さく(ジメチルカーボネートに25℃で24時間浸漬したときの膨潤による質量増加率が好ましくは2質量%以下より好ましくは1質量%以下である)且つ優れた付着性(集電体との90°ピール強度が0.5N/mm以上、より好ましくは0.7N/mm以上であり、且つ25℃で24時間ジメチルカーボネートに浸漬した後の90°ピール強度の保持率が80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上であり、また集電体とのクロスカット法による付着性試験で、剥離が5%未満であり、且つ25℃で24時間ジメチルカーボネートに浸漬した後の剥離も5%未満である)や靱性を保つことができるという高性能電池のバインダーとして要求される優れた特性を発現することができる。
<固形分濃度>
試料溶液(その質量をw1とする)を、熱風乾燥機中120℃で10分間、250℃で10分間、次いで350℃で30分間加熱処理して、加熱処理後の質量(その質量をw2とする)を測定する。固形分濃度[質量%]は、次式によって算出した。
固形分濃度[質量%]=(w2/w1)×100
試料溶液を、固形分濃度に基づいて濃度が0.5g/dl(溶媒はNMP)になるように希釈した。この希釈液について、30℃にて、キャノンフェンスケNo.100を用いて流下時間(T1)を測定した。対数粘度は、ブランクのNMPの流下時間(T0)を用いて、次式から算出した。
対数粘度={ln(T1/T0)}/0.5
試料溶液を、トキメック社製E型粘度計を用いて30℃で測定した。
試料溶液を、25℃の温度に調整された雰囲気中に保管し、1ヶ月後の溶液粘度変化が±10%以内のものを○、±10%を超えたものを×とした。
銅箔と電極合剤層からなる電極を5cm角に切り出したものを試料とし、電極合剤層単独の質量は計算によって銅箔の質量を減じることによって求めることとし、以下のジメチルカーボネート溶液での膨潤試験によって電極合剤層の膨潤度Sを測定した。すなわち、25℃で24時間真空管槽後の電極合剤層の質量を乾燥質量(Wd)とし、ジメチルカーボネート溶液に25℃で24時間浸漬後の電極合剤層の質量を膨潤質量(Ww)とし、次式により膨潤度Sを計算した。
S[質量%]=(Ww−Wd)/Ww×100
付着性試験は、JIS K 5600−5−6に準拠して行った。なお、評価は目視により、評価基準(3)に準拠した分類0〜分類5(数字が小さいほど強固に付着している)で示した。
なお、付着性試験は、ジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について、それぞれ行った。
90°ピール強度試験は、万能試験機(オリエンテック社製RTC−1225A)を用いて、IPC−TM650に準拠して測定した。
ジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について、90°ピール強度を測定し、次式により90°ピール強度の保持率を算出した。
90°ピール強度保持率[%]
=浸漬後の90°ピール強度/浸漬前の90°ピール強度×100
ODPA:4,4’−オキシジフタル酸二無水物、
s−BPDA:3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
PMDA:ピロメリット酸二無水物、
PPD:p−フェニレンジアミン、
ODA:4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、
TPE−R:1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、
BAPP:2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、
NMP:N−メチル−2−ピロリドン、
攪拌機、窒素ガス導入・排出管を備えた内容積500mLのガラス製の反応容器に、溶媒としてNMPの400gを加え、これにODAの39.23g(0.196モル)と、ODPAの60.77g(0.196モル)とを加え、50℃で10時間撹拌して、固形分濃度18.1質量%、溶液粘度4.9Pa・s、対数粘度0.72のバインダー樹脂組成物を得た。
得られたバインダー樹脂組成物4.42g(イミド化後の固形分質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表1に示した。
攪拌機、窒素ガス導入・排出管を備えた内容積500mLのガラス製の反応容器に、溶媒としてNMPの400gを加え、これにPPDの6.88g(0.064モル)及びODAの29.72g(0.148モル)と、ODPAの19.73g(0.064モル)及びs−BPDAの43.67g(0.148モル)とを加え、50℃で10時間撹拌して、固形分濃度18.3質量%、溶液粘度5.1Pa・s、対数粘度0.68のバインダー樹脂組成物を得た。
得られたバインダー樹脂組成物4.37g(イミド化後の固形分質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表1に示した。
撹拌機、撹拌羽根、還流冷却器、窒素ガス導入管を備えた500mLのガラス製の反応容器に、溶媒としてNMPの335g、水の1.32g、s−BPDAの41.17g及びODAの14.01g(水のモル比[水/酸成分]が3/4、水の含有率が0.48重量%、酸成分のモル比[酸成分/ジアミン成分]が2/1)を秤取り、70℃の反応温度で3時間撹拌して反応させた。次いで、この反応溶液へODAの35.03g及びPPDの11.35gを溶解させ、さらにs−BPDAの30.88g及びODPAの32.56gを添加して、反応温度50℃で20時間撹拌して、固形分濃度30.3質量%、溶液粘度5.7Pa・s、対数粘度0.21のバインダー樹脂組成物を得た。
得られたバインダー樹脂組成物4.42g(イミド化後の固形分質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表1に示した。
攪拌機、窒素ガス導入・排出管を備えた内容積500mLのガラス製の反応容器に、溶媒としてNMPの400gを加え、これにPPDの26.88g(0.249モル)と、s−BPDAの73.12g(0.249モル)とを加え、50℃で10時間撹拌して、固形分濃度18.2質量%、溶液粘度5.0Pa・s、対数粘度0.65のバインダー樹脂組成物を得た。
得られたバインダー樹脂組成物4.40g(イミド化後の固形分質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表1に示した。
攪拌機、窒素ガス導入・排出管を備えた内容積500mLのガラス製の反応容器に、溶媒としてNMPの400gを加え、これにODAの40.50g(0.202モル)と、s−BPDAの59.50g(0.202モル)とを加え、50℃で10時間撹拌して、固形分濃度18.4質量%、溶液粘度5.0Pa・s、対数粘度0.74のバインダー樹脂組成物を得た。
得られたバインダー樹脂組成物4.35g(イミド化後の固形分質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表1に示した。
実施例5で得られたバインダー樹脂組成物のポリアミック酸(アミック酸構造1モル)に対してイソキノリンの0.1モル当量を加え、25℃で4時間撹拌してバインダー樹脂組成物を得た。
得られたバインダー樹脂組成物4.35g(イミド化後の固形分質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で3時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表1に示した。
攪拌機、窒素ガス導入・排出管を備えた内容積500mLのガラス製の反応容器に、溶媒としてNMPの400gを加え、これにBAPPの58.25g(0.142モル)と、s−BPDAの41.75g(0.142モル)とを加え、50℃で10時間撹拌して、固形分濃度18.7質量%、溶液粘度5.1Pa・s、対数粘度0.73のバインダー樹脂組成物を得た。
得られたバインダー樹脂組成物4.28g(イミド化後の固形分質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表1に示した。
攪拌機、窒素ガス導入・排出管を備えた内容積500mLのガラス製の反応容器に、溶媒としてNMPの400gを加え、これにODAの26.85g(0.134モル)及びTPE−Rの26.85g(0.134モル)と、s−BPDAの56.35g(0.192モル)とを加え、50℃で10時間撹拌して、固形分濃度18.3質量%、溶液粘度5.0Pa・s、対数粘度0.72のバインダー樹脂組成物を得た。
得られたバインダー樹脂組成物4.28g(イミド化後の固形分質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表1に示した。
攪拌機、窒素ガス導入・排出管を備えた内容積500mLのガラス製の反応容器に、溶媒としてNMPの400gを加え、これにODAの47.87g(0.239モル)と、PMDAの52.13g(0.239モル)とを加え、50℃で10時間撹拌して、固形分濃度18.4質量%、溶液粘度5.4Pa・s、対数粘度0.67の電極用バインダー樹脂組成物を得た。
また、得られた電極用バインダー樹脂組成物4.35g(イミド化後の固形分質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
これらの結果を表1に示した。
攪拌機、窒素ガス導入・排出管を備えた内容積500mLのガラス製の反応容器に、溶媒としてNMPの400gを加え、これにODAの24.40g(0.122モル)及びPPDの13.18g(0.122モル)と、PMDAの25.57g(0.122モル)及びs−BPDAの35.85g(0.122モル)とを加え、50℃で10時間撹拌して、固形分濃度18.3質量%、溶液粘度5.1Pa・s、対数粘度0.69の電極用バインダー樹脂組成物を得た。
また、得られた電極用バインダー樹脂組成物4.37g(イミド化後の固形分質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
これらの結果を表1に示した。
攪拌機、窒素ガス導入・排出管を備えた内容積500mLのガラス製の反応容器に、溶媒としてNMPの450gを加え、これにPVDF(Mw:14万)の50gを加え、25℃で4時間撹拌して、ポリマー濃度10.0質量%のバインダー樹脂組成物を得た。
得られたバインダー樹脂組成物8.0g(ポリマー質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤ペーストを調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、減圧下で、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
この電極では、電極合剤層の一部に脱落が見られた。得られた電極(電極合剤層が脱落していない部分)を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表2に示した。
攪拌機、窒素ガス導入・排出管を備えた内容積500mLのガラス製の反応容器に、水分散SBR(ポリマー濃度40質量%)の300gにカルボキシメチルセルロース2質量%水溶液200gを加え、25℃で4時間撹拌して、バインダー樹脂組成物を得た。
得られたバインダー樹脂組成物3.23g(ポリマー質量0.8g)と325メッシュパスのケイ素粉末9.2gを乳鉢中で磨り潰すように混練し、電極合剤ペーストを調製した。得られたペーストは、ガラス棒で銅箔上に薄く延ばすことが可能であった。ペーストを塗布した銅箔を基板上に固定し、約7Pa能力の真空ポンプを使用して減圧にした加熱装置中で、減圧下、120℃で6時間加熱処理して、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。なお、銅箔は日鉱金属社製、圧延銅箔BHY13HT、厚さ35μmを使用し、未処理面に電極合剤層を形成した。
この電極では、電極合剤層の一部に脱落が見られた。得られた電極(電極合剤層が脱落していない部分)を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表2に示した。
実施例2と同じ電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を用い、窒素雰囲気下で、120℃で1時間、200℃で10分、220℃で10分、250℃で10分、300℃で10分、350℃で10分加熱処理したこと以外は実施例2と同様にして、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表3に示した。
実施例5と同じ電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を用い、窒素雰囲気下で、120℃で1時間、200℃で10分、220℃で10分、250℃で10分、300℃で10分、350℃で10分加熱処理したこと以外は実施例5と同様にして、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表3に示した。
実施例7と同じ電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を用い、窒素雰囲気下で、120℃で1時間、200℃で10分、220℃で10分、250℃で10分、300℃で10分、350℃で10分加熱処理したこと以外は実施例7と同様にして、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表3に示した。
実施例8と同じ電極合剤組成物(電極合剤ペースト)を用い、窒素雰囲気下で、120℃で1時間、200℃で10分、220℃で10分、250℃で10分、300℃で10分、350℃で10分加熱処理したこと以外は実施例8と同様にして、電極合剤層の厚みが100μmの電極を作製した。
得られた電極を試料としてDMC膨潤試験を行った。またジメチルカーボネート溶液での膨潤試験前後の試料について付着性試験及び90°ピール強度測定を行った。
これらの結果を表3に示した。
Claims (5)
- 集電体の表面に、少なくとも電極活物質と下記化学式(1)で表される繰返し単位を有する芳香族ポリアミド酸からなるバインダーと溶媒とを含有する電極合剤組成物によって電極合剤層を形成し、次いで200℃以下の温度で加熱処理して溶媒を除去するとともにポリアミド酸のイミド化反応を行うことを特徴とする電極の製造方法。
化学式(1)において、Aは、化学式(2)と、化学式(3)及び/又は化学式(4)との組み合わせからなる2種類以上の4価の基からなり、Bは、化学式(5)、化学式(6)、化学式(7)及び化学式(8)からなる群から選択される、化学式(5)と化学式(6)とを必須成分とする2種類以上の2価の基からなる。
化学式(8)において、Xは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、カルボニル基、スルホキシル基、スルホン基、1,1’−エチリデン基、1,2−エチリデン基、2,2’−イソプロピリデン基、2,2’−ヘキサフルオロイソプロピリデン基、シクロヘキシリデン基、フェニレン基、1,3−フェニレンジメチレン基、1,4−フェニレンジメチレン基、1,3−フェニレンジエチリデン基、1,4−フェニレンジエチリデン基、1,3−フェニレンジプロピリデン基、1,4−フェニレンジプロピリデン基、1,3−フェニレンジオキシ基、1,4−フェニレンジオキシ基、ビフェニレンジオキシ基、メチレンジフェノキシ基、エチリデンジフェノキシ基、プロピリデンジフェノキシ基、ヘキサフルオロプロピリデンジフェノキシ基、オキシジフェノキシ基、チオジフェノキシ基、スルホンジフェノキシ基のいずれかである。 - 電極合剤組成物が、さらにピリジン類化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載の電極の製造方法。
- 電極活物質が、炭素粉末、ケイ素粉末、スズ粉末、またはケイ素若しくはスズを含む合金粉末であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電極の製造方法。
- 電極活物質が、リチウム遷移金属酸化物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極の製造方法。
- リチウムイオン二次電池用電極を得ることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電極の製造方法。
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