JP6915510B2 - Alkaline storage battery - Google Patents
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Description
本開示はアルカリ蓄電池に関する。 The present disclosure relates to alkaline storage batteries.
特開2002−184405号公報(特許文献1)は、アルカリ蓄電池のペースト式正極(「非焼結式正極」とも称される。)のバインダとして、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を使用することを開示している。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-184405 (Patent Document 1) states that polytetrafluoroethylene (PTFE) is used as a binder for a paste-type positive electrode (also referred to as a “non-sintered positive electrode”) of an alkaline storage battery. It is disclosed.
従来ペースト式正極には、発泡ニッケル(Ni)基板が使用されている。即ち正極活物質およびバインダを含むペーストが発泡Ni基板に充填されることにより、ペースト式正極が製造されている。 Conventionally, a nickel foam (Ni) substrate is used for the paste type positive electrode. That is, a paste-type positive electrode is manufactured by filling the foamed Ni substrate with a paste containing a positive electrode active material and a binder.
例えばハイブリッド自動車(HV)用等の高出力用途では、正極の厚さを低減し且つ正極の面積を広げることが求められている。発泡ニッケル基板は三次元的構造(スポンジ状構造)を有する。三次元的構造を有する電極基材は、材料コスト等の観点から、薄く大面積の用途には不向きであると考えられる。そこで二次元的(平面的)構造を有する電極基材が検討されている。 For example, in high-power applications such as for hybrid vehicles (HVs), it is required to reduce the thickness of the positive electrode and increase the area of the positive electrode. The nickel foam substrate has a three-dimensional structure (sponge-like structure). The electrode base material having a three-dimensional structure is considered to be unsuitable for thin and large-area applications from the viewpoint of material cost and the like. Therefore, an electrode base material having a two-dimensional (planar) structure is being studied.
二次元的構造を有する電極基材として金属箔が考えられる。ペーストが金属箔の表面に塗布され、乾燥されることにより正極活物質層が形成される。但し電極基材が二次元的である場合、電極基材が三次元的である場合に比して、ペーストに含まれるバインダに高い結着力が求められる。 A metal foil can be considered as an electrode base material having a two-dimensional structure. The paste is applied to the surface of the metal foil and dried to form a positive electrode active material layer. However, when the electrode base material is two-dimensional, a higher binding force is required for the binder contained in the paste as compared with the case where the electrode base material is three-dimensional.
PTFE等のフッ素系バインダは低抵抗であり高出力用途に好適である。即ちペースト式正極のバインダにフッ素系バインダが使用されることにより、内部抵抗の低減が期待される。しかし二次元的構造を有する電極基材(金属箔)に対して、フッ素系バインダの結着力は不十分であると考えられる。 Fluorine binders such as PTFE have low resistance and are suitable for high output applications. That is, the use of a fluorine-based binder for the binder of the paste-type positive electrode is expected to reduce the internal resistance. However, it is considered that the binding force of the fluorine-based binder is insufficient for the electrode base material (metal foil) having a two-dimensional structure.
本開示の目的は、正極活物質層の結着力を高め、且つアルカリ蓄電池の内部抵抗を低減することである。 An object of the present disclosure is to increase the binding force of the positive electrode active material layer and reduce the internal resistance of the alkaline storage battery.
以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。但し本開示の作用メカニズムは推定を含んでいる。作用メカニズムの正否により、特許請求の範囲が限定されるべきではない。 Hereinafter, the technical configuration and the action and effect of the present disclosure will be described. However, the mechanism of action of the present disclosure includes estimation. The scope of claims should not be limited by the correctness of the mechanism of action.
本開示のアルカリ蓄電池は、正極、負極およびアルカリ水溶液を少なくとも含む。正極は金属箔および正極活物質層を少なくとも含む。正極活物質層は金属箔の表面に形成されている。正極活物質層は、正極活物質、フッ素系バインダおよびゴム系バインダを少なくとも含む。フッ素系バインダおよびゴム系バインダはそれぞれ非水溶性である。正極活物質層においてフッ素系バインダの含量は、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して50質量%以上83質量%以下である。 The alkaline storage battery of the present disclosure includes at least a positive electrode, a negative electrode and an alkaline aqueous solution. The positive electrode includes at least a metal leaf and a positive electrode active material layer. The positive electrode active material layer is formed on the surface of the metal foil. The positive electrode active material layer contains at least a positive electrode active material, a fluorine-based binder and a rubber-based binder. Fluorine-based binders and rubber-based binders are water-insoluble, respectively. The content of the fluorine-based binder in the positive electrode active material layer is 50% by mass or more and 83% by mass or less with respect to the total of the fluorine-based binder and the rubber-based binder.
ゴム系バインダは高抵抗である。しかしゴム系バインダは結着力が高い。前述のようにフッ素系バインダは低抵抗であり且つ結着力が低い。したがってフッ素系バインダおよびゴム系バインダが混合されて使用される場合、フッ素系バインダの単独使用に比し、結着力が向上し且つ内部抵抗が増大すると予想される。 Rubber binders have high resistance. However, rubber binders have a high binding force. As described above, the fluorine-based binder has low resistance and low binding force. Therefore, when a fluorine-based binder and a rubber-based binder are mixed and used, it is expected that the binding force is improved and the internal resistance is increased as compared with the case where the fluorine-based binder is used alone.
しかし本開示の新知見によれば、特定の混合比でフッ素系バインダおよびゴム系バインダが混合されることにより、フッ素系バインダの単独使用に比し、結着力が向上し、且つ内部抵抗が低減され得る。 However, according to the new findings of the present disclosure, by mixing the fluorine-based binder and the rubber-based binder at a specific mixing ratio, the binding force is improved and the internal resistance is reduced as compared with the case where the fluorine-based binder is used alone. Can be done.
即ち本開示では、正極活物質層においてフッ素系バインダの含量がフッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して50質量%以上83質量%以下である。該範囲において、金属箔に対して十分な結着力が期待される。尚且つフッ素系バインダの単独使用に比して内部抵抗が低減することも期待される。 That is, in the present disclosure, the content of the fluorine-based binder in the positive electrode active material layer is 50% by mass or more and 83% by mass or less with respect to the total of the fluorine-based binder and the rubber-based binder. In this range, sufficient binding force is expected for the metal foil. Moreover, it is expected that the internal resistance will be reduced as compared with the single use of the fluorine-based binder.
以下本開示の実施形態(本明細書では「本実施形態」と記される)が説明される。但し以下の説明は特許請求の範囲を限定するものではない。例えば以下ではアルカリ蓄電池の一例としてニッケル水素電池が説明される。但し本実施形態のアルカリ蓄電池は充電が可能であり且つ電解液がアルカリ水溶液である限り、ニッケル水素電池に限定されるべきではない。本実施形態のアルカリ蓄電池は、例えばニッケルカドミウム電池、ニッケル亜鉛電池等であってもよい。以下アルカリ蓄電池が「電池」と略記され得る。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure (referred to as “the present embodiment” in the present specification) will be described. However, the following description does not limit the scope of claims. For example, a nickel-metal hydride battery will be described below as an example of an alkaline storage battery. However, the alkaline storage battery of the present embodiment should not be limited to the nickel-metal hydride battery as long as it can be charged and the electrolytic solution is an alkaline aqueous solution. The alkaline storage battery of the present embodiment may be, for example, a nickel cadmium battery, a nickel zinc battery, or the like. Hereinafter, the alkaline storage battery may be abbreviated as "battery".
<アルカリ蓄電池>
図1は本実施形態のアルカリ蓄電池の構成の一例を示す概略図である。
電池100はニッケル水素電池である。電池100は外装材90を含む。外装材90は、例えば金属材料、高分子材料等により形成され得る。外装材90は角形である。但し外装材90は円筒形であってもよい。外装材90は正極端子91および負極端子92を備える。外装材90は第1電極群51およびアルカリ水溶液を収納している。
<Alkaline storage battery>
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of the alkaline storage battery of the present embodiment.
The
図2は本実施形態の電極群の構成の第1例を示す断面概念図である。
第1電極群51は積層(スタック)型である。第1電極群51は正極10および負極20が交互にそれぞれ1層以上積層されることにより形成されている。正極10および負極20の各間にはセパレータ30がそれぞれ配置されている。セパレータ30にはアルカリ水溶液が含浸されている。即ち電池100は、正極10、負極20およびアルカリ水溶液を少なくとも含む。
FIG. 2 is a cross-sectional conceptual diagram showing a first example of the configuration of the electrode group of the present embodiment.
The
第1電極群51は巻回型であってもよい。即ち第1電極群51は正極10、セパレータ30および負極20がこの順序で積層され、更にこれらが渦巻状に巻回されることにより形成されていてもよい。
The
《正極》
正極10はシート状である。正極10は金属箔11および正極活物質層12を少なくとも含む。金属箔11は二次元構造を有する電極基材である。金属箔11は正極集電体として機能する。金属箔11は正極端子91に電気的に接続されている。
《Positive electrode》
The
金属箔11は例えばNi箔、Niメッキ金属箔等であってもよい。Niメッキ金属箔は例えばNiメッキ鋼箔等であってもよい。金属箔11は例えば5μm以上35μm以下の厚さを有してもよい。金属箔11には、例えば貫通孔等が形成されていてもよい。金属箔11は、例えばその表面に凹凸を有してもよい。
The
正極活物質層12は金属箔11の表面に形成されている。正極活物質層12は、正極活物質等を含むペーストが金属箔11の表面に塗布され、乾燥されることにより形成される。即ち正極活物質層12は塗布層である。正極活物質層12は、例えば片面で0.02g/cm2以上0.035g/cm2以下の目付を有してもよい。目付は単位面積当たりの塗布質量(乾燥時)を示す。正極活物質層12は金属箔11の表裏両面に形成されていてもよい。
The positive electrode
正極活物質層12は、正極活物質、フッ素系バインダおよびゴム系バインダを少なくとも含む。放電状態の正極活物質は水酸化ニッケル(II)〔Ni(OH)2〕である。充電状態の正極活物質はオキシ水酸化ニッケル(NiOOH)である。即ち正極活物質は、Ni(OH)2およびNiO(OH)の少なくとも一方を含む。正極活物質はNi以外の金属元素(添加元素)を微量に含んでいてもよい。添加元素は、例えばマグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、マンガン(Mn)、亜鉛(Zn)等であってもよい。
The positive electrode
正極活物質層12において、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計含量は、100質量部の正極活物質に対して、例えば0.1質量部以上10質量部以下であってもよい。フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計含量は、100質量部の正極活物質に対して、例えば0.5質量部以上5質量部以下であってもよい。
In the positive electrode
本実施形態では、特定の混合比でフッ素系バインダおよびゴム系バインダが使用される。即ち正極活物質層12においてフッ素系バインダの含量は、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して50質量%以上83質量%以下である。該範囲において、金属箔11に対して十分な結着力が期待される。尚且つフッ素系バインダの単独使用に比して内部抵抗が低減することも期待される。
In this embodiment, a fluorine-based binder and a rubber-based binder are used at a specific mixing ratio. That is, the content of the fluorine-based binder in the positive electrode
フッ素系バインダの含量は、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して50質量%以上63質量%以下であってもよい。該範囲において結着力の向上が期待される。フッ素系バインダの含量は、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して63質量%以上83質量%以下であってもよい。該範囲において内部抵抗の低減が期待される。 The content of the fluorine-based binder may be 50% by mass or more and 63% by mass or less with respect to the total of the fluorine-based binder and the rubber-based binder. Improvement of binding force is expected in this range. The content of the fluorine-based binder may be 63% by mass or more and 83% by mass or less with respect to the total of the fluorine-based binder and the rubber-based binder. Reduction of internal resistance is expected in this range.
本実施形態のフッ素系バインダは非水溶性である。フッ素系バインダはフッ素原子を含む高分子材料である。フッ素系バインダは耐酸化性にも優れる傾向がある。フッ素系バインダは、例えばPTFE、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、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)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン共重合体(FEP)、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロペン共重合体(PVdF−HFP)等であってもよい。1種のフッ素系バインダが単独で使用されてもよい。2種以上のフッ素系バインダが組み合わされて使用されてもよい。 The fluorine-based binder of this embodiment is water-insoluble. A fluorine-based binder is a polymer material containing a fluorine atom. Fluorine-based binders also tend to have excellent oxidation resistance. Fluorine-based binders include, for example, PTFE, polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinylidene fluoride (PVF), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), and tetrafluoroethylene-perfluoro. It may be an alkyl vinyl ether copolymer (PFA), a tetrafluoroethylene-hexafluoropropene copolymer (FEP), a vinylidene fluoride-hexafluoropropene copolymer (PVdF-HFP), or the like. One kind of fluorine-based binder may be used alone. Two or more kinds of fluorine-based binders may be used in combination.
本実施形態のゴム系バインダは非水溶性である。ゴム系バインダは、主鎖に炭素−炭素二重結合を含むゴム状高分子材料である。ゴム系バインダは、例えばスチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、アクリレートブタジエンゴム(ABR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)等であってもよい。1種のゴム系バインダが単独で使用されてもよい。2種以上のゴム系バインダが組み合わされて使用されてもよい。 The rubber-based binder of this embodiment is water-insoluble. The rubber-based binder is a rubber-like polymer material containing a carbon-carbon double bond in the main chain. The rubber-based binder may be, for example, styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), acrylate-butadiene rubber (ABR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), or the like. .. One kind of rubber binder may be used alone. Two or more types of rubber binders may be used in combination.
正極活物質層12は増粘材を更に含んでもよい。増粘材はペーストに粘性を付与する高分子材料である。増粘材は水溶性であってもよい。正極活物質層12において増粘材の含量は、100質量部の正極活物質に対して、例えば0.1質量部以上2質量部以下であってもよい。増粘材は特に限定されるべきではない。増粘材は、例えばカルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリアクリル酸(PAA)等であってもよい。1種の増粘材が単独で使用されてもよい。2種以上の増粘材が組み合わされて使用されてもよい。
The positive electrode
正極活物質層12は導電材を更に含んでもよい。正極活物質層12において導電材の含量は、100質量部の正極活物質に対して、例えば0.1質量部以上10質量部以下であってもよい。導電材は特に限定されるべきではない。導電材は、例えばオキシ水酸化コバルト(CoOOH)、水酸化コバルト(II)〔Co(OH)2〕、酸化コバルト(II)〔CoO〕等であってもよい。1種の導電材が単独で使用されてもよい。2種以上の導電材が組み合わされて使用されてもよい。導電材は、正極活物質(粒子)の表面を被覆していてもよい。
The positive electrode
《負極》
負極20はシート状である。負極20は負極集電体21および負極活物質層22を少なくとも含む。負極集電体21は負極端子92に電気的に接続されている。負極集電体21は特に限定されるべきではない。負極集電体21は例えば穿孔鋼板等であってもよい。穿孔鋼板はNiメッキが施されていてもよい。
《Negative electrode》
The
負極活物質層22は負極集電体21の表面に形成されている。負極活物質層22は負極集電体21の表裏両面に形成されていてもよい。負極活物質層22は負極活物質を少なくとも含む。負極活物質は水素吸蔵合金である。
The negative electrode
水素吸蔵合金はプロチウム(原子状水素)を可逆的に吸蔵放出する。水素吸蔵合金は特に限定されるべきではない。水素吸蔵合金は例えばAB5型合金等であってもよい。AB5型合金としては、例えばLaNi5、MmNi5(「Mm」はミッシュメタルを示す)等が挙げられる。1種の水素吸蔵合金が単独で使用されてもよい。2種以上の水素吸蔵合金が組み合わされて使用されてもよい。負極活物質層22はバインダを更に含んでもよい。バインダは例えばSBR等であってもよい。
Hydrogen storage alloys reversibly store and release protium (atomic hydrogen). The hydrogen storage alloy should not be particularly limited. The hydrogen storage alloy may be, for example, an AB 5 type alloy or the like. Examples of the AB 5 type alloy include LaNi 5 and MmNi 5 (“Mm” indicates mischmetal) and the like. One kind of hydrogen storage alloy may be used alone. Two or more kinds of hydrogen storage alloys may be used in combination. The negative electrode
《セパレータ》
セパレータ30は正極10および負極20の間に配置されている。セパレータ30は電気絶縁性である。セパレータ30は多孔質シートである。セパレータ30は例えば50μm以上120μm以下の厚さを有してもよい。セパレータ30は、例えばポリオレフィン製の不織布、ポリアミド製の不織布等であってもよい。
《Separator》
The
《アルカリ水溶液》
アルカリ水溶液はセパレータ30に含浸されている。アルカリ水溶液は水およびアルカリ金属水酸化物を含む。アルカリ水溶液は、例えば1mоl/l以上20mоl/l以下のアルカリ金属水酸化物を含んでもよい。アルカリ金属水酸化物は、例えば水酸化カリウム(KOH)、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化リチウム(LiOH)等であってもよい。1種のアルカリ金属水酸化物が単独で使用されてもよい。2種以上のアルカリ金属水酸化物が組み合わされて使用されてもよい。
《Alkaline aqueous solution》
The alkaline aqueous solution is impregnated in the
《バイポーラ構造》
図3は本実施形態の電極群の構成の第2例を示す断面概念図である。
本実施形態のアルカリ蓄電池はバイポーラ構造を有してもよい。本実施形態の正極は低抵抗を有し且つ薄く構成され得るため、バイポーラ型電池にも適している。
《Bipolar structure》
FIG. 3 is a cross-sectional conceptual diagram showing a second example of the configuration of the electrode group of the present embodiment.
The alkaline storage battery of the present embodiment may have a bipolar structure. Since the positive electrode of the present embodiment has low resistance and can be formed thin, it is also suitable for a bipolar battery.
第2電極群52はバイポーラ電極40およびセパレータ30を含む。第2電極群52は、バイポーラ電極40およびセパレータ30が交互に積層されることにより形成されている。積層方向(図3のy軸方向)の両端に配置されるバイポーラ電極40には、集電リード41が接続されている。集電リード41は外部端子に電気的に接続されている。
The
バイポーラ電極40は、金属箔11、正極活物質層12および負極活物質層22を含む。金属箔11は第1主面1および第2主面2を有する。第2主面2は第1主面1の反対面である。正極活物質層12は第1主面1に配置されている。負極活物質層22は第2主面2に配置されている。金属箔11、正極活物質層12、負極活物質層22の詳細は前述のとおりである。
The
バイポーラ電極40において、金属箔11は正極集電体および負極集電体の両方を兼ねる。即ちバイポーラ電極40において、金属箔11および正極活物質層12は正極に相当する。バイポーラ電極40において、金属箔11および負極活物質層22は負極に相当する。セパレータ30には、アルカリ水溶液が含浸されている。即ちバイポーラ型電池も、正極、負極およびアルカリ水溶液を少なくとも含む。
In the
以下、本開示の実施例が説明される。但し以下の説明は特許請求の範囲を限定するものではない。 Hereinafter, examples of the present disclosure will be described. However, the following description does not limit the scope of claims.
<アルカリ蓄電池の製造>
《実施例1》
1.正極の製造
以下の材料が準備された。
正極活物質:水酸化ニッケル粉末
フッ素系バインダ:PTFE
ゴム系バインダ:SBR
金属箔11:Ni箔
<Manufacturing of alkaline storage batteries>
<< Example 1 >>
1. 1. Production of positive electrode The following materials were prepared.
Positive electrode active material: Nickel hydroxide powder Fluorine binder: PTFE
Rubber binder: SBR
Metal leaf 11: Ni foil
正極活物質、フッ素系バインダ、ゴム系バインダおよび水が混合されることによりペーストが調製された。ペーストが金属箔11の表面に塗布され、乾燥されることにより正極活物質層12が形成された。以上より正極10が製造された。
A paste was prepared by mixing a positive electrode active material, a fluorine-based binder, a rubber-based binder, and water. The paste was applied to the surface of the
正極活物質層12において、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計含量は、100質量部の正極活物質に対して1質量部である。フッ素系バインダおよびゴム系バインダの混合比は「フッ素系バインダ:ゴム系バインダ=5:5(質量比)」である。即ち正極活物質層12においてフッ素系バインダの含量は、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して50質量%である。
In the positive electrode
2.電池の製造
ニッケル水素電池用の外装材90、負極20、セパレータ30およびアルカリ水溶液がそれぞれ準備された。負極20は水素吸蔵合金を含む。第1電極群51が形成された。第1電極群51は正極10、負極20およびセパレータ30を含む。第1電極群51が外装材90に収納された。外装材90にアルカリ水溶液が注入された。外装材90が密閉された。以上より電池100が製造された。
2. Manufacture of Battery
《実施例2》
フッ素系バインダおよびゴム系バインダの混合比が「フッ素系バインダ:ゴム系バインダ=5:3(質量比)」に変更されることを除いては、実施例1と同様に電池100が製造された。正極活物質層12においてフッ素系バインダの含量は、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して63質量%である。
<< Example 2 >>
The
《実施例3》
フッ素系バインダおよびゴム系バインダの混合比が「フッ素系バインダ:ゴム系バインダ=5:1(質量比)」に変更されることを除いては、実施例1と同様に電池100が製造された。正極活物質層12においてフッ素系バインダの含量は、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して83質量%である。
<< Example 3 >>
The
《比較例1》
フッ素系バインダおよびゴム系バインダの混合比が「フッ素系バインダ:ゴム系バインダ=10:0(質量比)」に変更されることを除いては、実施例1と同様に電池100が製造された。正極活物質層12においてフッ素系バインダの含量は、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して100質量%である。
<< Comparative Example 1 >>
The
《比較例2》
フッ素系バインダおよびゴム系バインダの混合比が「フッ素系バインダ:ゴム系バインダ=0:10(質量比)」に変更されることを除いては、実施例1と同様に電池100が製造された。正極活物質層12においてフッ素系バインダの含量は、フッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して0質量%である。
<< Comparative Example 2 >>
The
<評価>
1.結着力の測定
正極活物質層12に粘着テープが貼り付けられた。正極活物質層12の塗布方向と平行に、粘着テープが引っ張られることにより、正極活物質層12が金属箔11から引き剥がされた。このときの結着力が測定された。結果は図4に示される。
<Evaluation>
1. 1. Measurement of binding force An adhesive tape was attached to the positive electrode
2.内部抵抗の測定
以下の条件で電池100の初期充放電が実施された。ここで「C」は電流レートの大きさを表す。1Cの電流レートでは電池100の定格容量が1時間で放電される。
2. Measurement of internal resistance The initial charge / discharge of the
充電:電流レート=0.1C、充電時間=15時間
放電:電流レート=0.2C、終止電圧=1V
Charging: Current rate = 0.1C, Charging time = 15 hours Discharging: Current rate = 0.2C, Final voltage = 1V
初期充放電後、以下の条件で電池100の充放電が行われることにより、電池100が活性化された。
After the initial charge / discharge, the
充電:電流レート=0.5C、充電時間=2時間
放電:電流レート=0.5C、終止電圧=1V
Charging: Current rate = 0.5C, Charging time = 2 hours Discharging: Current rate = 0.5C, Termination voltage = 1V
活性化後、電池100のSOC(state of charge)が50%に調整された。50%のSOCにおいて、直流内部抵抗(DC−IR)が測定された。結果は図5に示される。
After activation, the SOC (state of charge) of the
<結果>
図4はフッ素系バインダの含量と結着力との関係を示すグラフである。
フッ素系バインダの含量が50質量%以上83質量%以下である範囲(実施例1〜3)において、フッ素系バインダの単独使用(比較例1)に比し、結着力が向上する傾向が認められる。
<Result>
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the content of the fluorine-based binder and the binding force.
In the range where the content of the fluorine-based binder is 50% by mass or more and 83% by mass or less (Examples 1 to 3), the binding force tends to be improved as compared with the single use of the fluorine-based binder (Comparative Example 1). ..
図5はフッ素系バインダの含量と内部抵抗との関係を示すグラフである。
フッ素系バインダの含量が50質量%以上83質量%以下である範囲(実施例1〜3)において、フッ素系バインダの単独使用(比較例1)に比し、内部抵抗が低減する傾向が認められる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the content of the fluorine-based binder and the internal resistance.
In the range where the content of the fluorine-based binder is 50% by mass or more and 83% by mass or less (Examples 1 to 3), the internal resistance tends to be reduced as compared with the single use of the fluorine-based binder (Comparative Example 1). ..
以上より、正極活物質層12においてフッ素系バインダの含量がフッ素系バインダおよびゴム系バインダの合計に対して50質量%以上83質量%以下であることにより、正極活物質層12の結着力を高め、且つ電池100の内部抵抗を低減することができると考えられる。
From the above, the content of the fluorine-based binder in the positive electrode
今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。特許請求の範囲の記載によって確定される技術的範囲は、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含む。 The embodiments and examples disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The technical scope defined by the description of the claims includes all changes within the meaning and scope equivalent to the claims.
1 第1主面、2 第2主面、10 正極、11 金属箔、12 正極活物質層、20 負極、21 負極集電体、22 負極活物質層、30 セパレータ、40 バイポーラ電極、41 集電リード、51 第1電極群、52 第2電極群、90 外装材、91 正極端子、92 負極端子、100 電池。 1 1st main surface, 2 2nd main surface, 10 positive electrode, 11 metal foil, 12 positive electrode active material layer, 20 negative electrode, 21 negative electrode current collector, 22 negative electrode active material layer, 30 separator, 40 bipolar electrode, 41 current collector Lead, 51 1st electrode group, 52 2nd electrode group, 90 exterior material, 91 positive electrode terminal, 92 negative electrode terminal, 100 battery.
Claims (3)
前記正極は金属箔および正極活物質層を少なくとも含み、
前記正極活物質層は前記金属箔の表面に形成されており、
前記正極活物質層は、正極活物質、フッ素系バインダおよびゴム系バインダを少なくとも含み、
前記フッ素系バインダおよび前記ゴム系バインダはそれぞれ非水溶性であり、
前記ゴム系バインダはフッ素原子を含まず、
前記正極活物質層において前記フッ素系バインダの含量は、前記フッ素系バインダおよび前記ゴム系バインダの合計に対して50質量%以上63質量%以下である、
アルカリ蓄電池。 Contains at least a positive electrode, a negative electrode and an aqueous alkaline solution,
The positive electrode contains at least a metal leaf and a positive electrode active material layer.
The positive electrode active material layer is formed on the surface of the metal foil.
The positive electrode active material layer contains at least a positive electrode active material, a fluorine-based binder, and a rubber-based binder.
The fluorine-based binder and the rubber-based binder are water-insoluble, respectively.
The rubber-based binder does not contain a fluorine atom and does not contain a fluorine atom.
The content of the fluorine-based binder in the positive electrode active material layer is not more than 50 wt% or more 6 3% by weight, based on the sum of the fluorine-based binder and the rubber-based binder,
Alkaline storage battery.
前記ゴム系バインダは、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリレートブタジエンゴム、イソプレンゴムおよびクロロプレンゴムからなる群より選択される1種以上である、The rubber-based binder is one or more selected from the group consisting of styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, acrylate-butadiene rubber, isoprene rubber, and chloroprene rubber.
請求項1に記載のアルカリ蓄電池。The alkaline storage battery according to claim 1.
前記ゴム系バインダは、スチレンブタジエンゴムである、The rubber-based binder is styrene-butadiene rubber.
請求項2に記載のアルカリ蓄電池。The alkaline storage battery according to claim 2.
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