(57)【要約】      （修正有）【課題】熱による電解質二次電池の劣化を防止し、耐熱性及び充放電特性に優れた非水電解質二次電池を提供する。【解決手段】非水電解質二次電池は、電極活物質と結着剤からなる電極を有する非水電解質二次電池であって、前記結着剤が水溶性のポリアクリルアミドである。【選択図】図１
2006228515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極活物質と結着剤からなる電極を有する非水電解質二次電池であって、前記結着剤が水溶性のポリアクリルアミドであることを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項２】
正極活物質と正極用結着剤からなる正極と、負極活物質と負極用結着剤からなる負極とを有する非水電解質二次電池であって、前記正極用結着剤及び前記負極用結着剤の少なくとも一方が水溶性のポリアクリルアミドであることを特徴とする非水電解質二次電池。
【請求項３】
前記水溶性のポリアクリルアミドのかさ比重が0.5〜0.7であり、かつ分子量が1000万〜1800万であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項４】
前記正極活物質がMn酸化物、Mo酸化物、Ti酸化物、五酸化ニオブのいずれかを含むことを特徴とする請求項２に記載の非水電解質二次電池。
【請求項５】
前記負極活物質がＳｉＯであることを特徴とする、請求項２に記載の非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電解質二次電池は、高エネルギー密度、軽量であるといった特徴により用途が増加しており、種々の特性が要求されるようになっている。
【０００３】
特に、耐熱性の向上が非水電解質二次電池に求められるようになっている。
【０００４】
コイン形（ボタン形）などの小型の電解質二次電池は、基盤に実装する際にリフローハンダ付けが用いられる。リフローに用いられるハンダが、鉛を含有しない鉛フリーハンダに置き換わりつつあり、リフロー温度が更に高温化している。
【０００５】
従来の非水電解質二次電池では、耐熱を考慮した材料が用いられていないため、リフローハンダ付け時に、充放電特性の劣化を生じるという欠点があった。プリント基板上のハンダ付けを行う部分にハンダクリーム等を塗布しておきその部分に部品を載置するか、あるいは部品を載置後ハンダ小球をハンダ付け部分に供給し、ハンダ付け部分がハンダの融点以上例えば200〜260℃となるように設定された高温雰囲気中の炉内に部品を搭載したプリント基板を通過させることにより、ハンダを溶融させてハンダ付けを行う方法が用いられている。（以下リフローハンダ付けという。）リフローにより電池内の温度が、数分間は２００℃以上、さらに数秒から数十秒程度は２４０〜２６０℃の高温に達するためである。このような高温下においても、電圧が印加される電解質中で、他の物質と化学反応を起こさない極めて高い安定性が導電剤に求められる。
【０００６】
また、円筒形、箱形などの大型の非水電解質二次電池においても、高温環境下での保存や使用の要求があり、耐熱性の向上が求められている。このため、高温下でも安定な導電剤が求められている。
【０００７】
なかでも結着剤は、耐熱性に加え電解液に対して不溶であることや、膨潤して形状変化を起こさないこと、電解液の濡れ性を有していること等要求される特性は多い。
【０００８】
一方、非水電解質二次電池に一般的に使用されている結着剤にはポリアクリル酸(PAC
)、およびポリアクリル酸中和物、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアミドイミド、スチレンブタジエンゴム、ポリオレフィン類（ポリエチレン、ポリプロピレン）などの種々の高分子が使用されている。（例えば特許文献1参照）。
【特許文献１】特開2004-335188（第３項から第４項、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の非水電解質二次電池に使用されている結着剤として一般的に使用されているものは、ポリアクリル酸（ＰＡＣ）、およびポリアクリル酸中和物、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアミドイミド、スチレンブタジエンゴム、ポリオレフィン類（ポリエチレン、ポリプロピレン）などがある。
【００１０】
しかしこれらの非水電解質二次電池に使用されている結着剤を用いて、耐熱性を有する電池部品を用いて非水電解質二次電池を作製して加熱を行うと、電池抵抗値の上昇や電池容量の減少、サイクル特性劣化など、電池特性の劣化が生じていた。加熱による電池特性の劣化の程度は結着剤の種類によって大きく異なる。結着剤の種類や物性が、リフロー加熱による電池特性の劣化に大きな影響を及ぼすためである。
【００１１】
本発明では、上記課題を解決し、耐熱性及び充放電特性に優れた非水電解質二次電池の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の非水電解質二次電池は、電極活物質と結着剤からなる電極を有する非水電解質二次電池であって、前記結着剤が水溶性のポリアクリルアミドであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の非水電解質二次電池は、正極活物質と正極用結着剤からなる正極と、負極活物質と負極用結着剤からなる負極とを有する非水電解質二次電池であって、前記正極用結着剤及び前記負極用結着剤の少なくとも一方が水溶性のポリアクリルアミドであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、水溶性のポリアクリルアミドを結着剤として使用した点に大きな特徴を有する。この結着剤を使用することにより、熱による電池の劣化を抑えることができ、従来のリフローハンダ付け対応非水電解質二次電池よりも電池容量が向上し、サイクル特性がよく、高温保存特性にも優れたリフローハンダ付け対応非水電解質二次電池を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図1に本発明に係る非水電解質二次電池の断面図を示す。
【００１６】
正極活物質と正極用結着剤からなる正極101、正極ケース102、負極活物質と負極用結着剤からなる負極103、負極ケース104、リチウムフォイル105、正極と負極を分離するセパレータ106、ガスケット107、電解液108である。上記の正極あるいは負極は、リチウムイオンを吸蔵および放出する電極活物質、活物質の粒子間に存在する結着剤から成る。
【００１７】
本発明の特徴である、結着剤は正極および負極に含まれる合材の１つである。従来の非水電解質二次電池に使用されている結着剤として一般的に使用されているものは、ポリアクリル酸（PAC）、およびポリアクリル酸中和物、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、カルボキシメチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアミドイミド、スチレンブタジエンゴム、ポリオレフィン類（ポリエチレン、ポリプロピレン）などがある。しかしこれらの非水電解質二次電池に使用されている結着剤をリフローハンダ付け可能な非水電解質二次電池に使用するとリフロー時の加熱によりリフローハンダ付け後に抵抗値が上昇したり、電気容量が減少したり、良好なサイクルが得られなかったりと、熱が原因となる劣化が生じていた。
【００１８】
このため、様々な結着剤を検討したが、従来の結着剤では非水電解質二次電池の結着剤に要求される特性（耐熱性、不燃性、化学的安定性、物理的安定性、電気化学的安定性）のすべてを満たす結着剤は見つからなかった。そこで、結着剤の材質を有機溶剤に対する化学的安定性、物理的安定性に優れたポリアクリルアミドにすることによって、より優れた電池特性が得られる非水電解質二次電池を得ることができた。
【００１９】
ポリアクリルアミド（ＰＡＡ）はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）同様、水には溶けやすく、有機溶媒には溶けにくい性質を有しているため、電解質の浸潤によって膨潤することがなく、よって電池内部の正・負極合剤の結着剤の膨潤が原因となる機械的強度の減少や正・負極合剤の変形による容量劣化などが著しく抑えられることによるものと考えられる。また、電解質の浸潤や膨潤はリフローなどの加熱によりさらに影響が増すため、有機溶媒に浸潤、膨潤しやすい材質や、耐熱性の低い材質の結着剤がリフローハンダ付け後に電池特性が劣化するのに対し、結着剤にポリアクリルアミドを使用したものは熱が要因となる劣化が抑制されたものと思われる。
【００２０】
結着剤として用いるポリアクリルアミドのかさ比重は、JIS K 6721に準じて測定を行なった。結着剤としては、この測定によるかさ比重で0.5〜0.7と時に、本発明は特に有効であった。
【００２１】
また、ポリアクリルアミドの分子量は、１mol/lの硝酸ナトリウム溶液中にポアクリルアミドを溶かし、３０℃の粘度をウッベローベ粘度計で測定して固有粘度（η）を求めた。固有粘度（η）から式１より平均分子量(MW)を求めた。
η［ｄｌ／ｇ］＝３．７３＊１０−４（MＷ）０．６６・・・（式１）
本法で測定した分子量において１０００万〜１８００万であるときに本発明は特に有効であった。
【００２２】
本発明は、特に正極活物質を特定するものではないが、正極活物質としては、Mn酸化物、Mo酸化物、Ti酸化物、五酸化ニオブのいずれかを含むものが好ましい。
【００２３】
負極活物質がＬｉ−Ａｌ合金であり、結着剤が正極のみであっても本発明は有効である。また、負極活物質としてＳｉＯを用いると好ましいが、これに限定されない。
【００２４】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
（実施例１）
実施例1は、正極活物質としてMoO3を用い、負極活物質としてSiOを用いた場合である。下記のようにして作製した正極、負極および電解液を用いた。また電池の大きさは外径4ｍｍ、厚さ1.4ｍｍであった。
【００２５】
正極活物質は市販のMoO3を粉砕したものに導電剤としてグラファイトを、正極用結着剤として分子量1300万、かさ比重0.6のポリアクリルアミド（ＰＡＡ）を重量比MoO3：グラファイト：ポリアクリルアミド＝50：45：5の割合で混合して正極合剤とし、次にこの正極合剤7ｍｇを2ton/cm2で直径2.5ｍｍのペレットに加圧成型したものを用いた。その後、正極合剤と同様にして得られた負極103を、炭素を導電性フィラーとする導電性樹脂接着剤からなる電極集電体を用いて負極ケース104に接着し一体化した（負極ユニット）後、250℃12時間大気中で熱処理した。さらにペレット上にリチウムフォイル105を直径2.0ｍｍ、厚さ0.2ｍｍに打ち抜いたものを圧着し、リチウム-負極積層電極とした。
【００２６】
厚さ0.2ｍｍのガラス繊維からなる不織布を乾燥後直径3.0ｍｍに打ち抜き、セパレータ106とした。ガスケット107はPEEK製のものを用いた。電解液108としてはまず、エチレンカーボネート（EC）：γ-ブチルラクトン（γBL）の体積比1：1で混合した溶媒を作製した。そこにホウフッ化リチウム（LiBF4）を1.0mol/l溶解させ、電解液を作製した。この電解液4.2μLを、電池缶内に入れ、正極ユニットと負極ユニットを重ね、かしめ封口することにより電池を作製した。
（実施例２〜４）
実施例1同様の方法で、正極活物質をそれぞれLi4Mn5O12、Li4Ti5O12、Nb2O5とした正極を作製し、電池を作製した。
（実施例５）
実施例１同様の方法で、負極活物質をＬｉ−Ａｌ合金とし、Ｌｉ−Ａｌ合金を負極ケース１０４に直接圧着して負極とし、電池を作製した。
（実施例６）
実施例1同様の方法で、溶質をLiCF3SO3とした電解液を作製し、電池を作製した。
（実施例７）
実施例1同様の方法で、溶質をLiCF3SO3、電解溶媒をエチレンカーボネート（EC）：テトラエチレングリコールジメチルエーテル（TG）=1：1とした電解質を作製し、電池を作製した。
【００２７】
以上のようにして作製した電池それぞれ10個についてリフロー温度に電池が耐えられるかを調べるため、予備加熱180℃10分、加熱260℃1分での加熱によるリフローテストを行った。加熱後のサンプルは、膨らみを調べるため、電池高さ測定、内部抵抗測定、電池容量およびサイクル特性の測定を行った。また、リフロー後の電池を2Vの電源につなぎ、60℃の恒温槽内に20日間保持した後、取り出して電池高さ測定、内部抵抗測定、電池容量を測定し、耐電圧保存特性を調べた。電池容量およびサイクル特性における充放電条件は、充電は最大電流25μA、定電圧3.3V、充電時間72時間の定電流低電圧方式で行い、放電は5μAの定電流で終止電圧1Vで行った。
（実施例８〜９）
実施例1同様の方法で、正極・負極活物質に使用する結着剤にかさ比重0.4、0.8であるポリアクリル酸をそれぞれ使用したペレットを作製し、電池を作製した。
（実施例１０〜１３）
実施例1同様の方法で、正極・負極活物質に使用する結着剤を分子量100万、1000万、1800万、2000万のものをそれぞれ使用したペレットを作製し、電池を作製した。
（比較例１〜３）
実施例1同様の方法で、正極・負極活物質に使用する結着剤の材質をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアクリル酸（ＰＡＣ）をそれぞれ使用したペレットを作製し、電池を作製した。
【００２８】
実施例と比較例の製造条件および実験結果を表1に示す。
【００２９】
【表１】
2006228515.tif 000003
【００３０】
表１において、◎は良好な特性を示すもの、○は実用上問題ないもの、△は電池のわずかなふくらみや容量の若干の劣化等多少の問題があるもの、×は特性上問題があり、実用レベルにないものである。
【００３１】
表1の実施例1〜4に示すように、結着剤の材質をポリアクリルアミド（ＰＡＡ）とし、かさ高さ0.6、分子量1300万のものを使用すると、どの正極活物質を使用してもリフローによる内部抵抗の上昇や容量の劣化は見られなかった。また、実施例5に示すように負極活物質にLi-Al合金を使用した場合でも良好な特性が得られた。さらに、実施例6〜７に示すように、電解液の溶媒と溶質を変更した場合でも、良好な特性が得られた。実施例1〜13の耐電圧保存特性についても、容量等の劣化はほとんどなく、良好な特性が得られた。また、電池の膨らみについてもすべて0.03ｍｍ以下であり、問題のないレベルであった。同様に溶質をLiCF3SO3、電解溶媒をエチレンカーボネート（EC）：テトラエチレングリコールジメチルエーテル（TG）=1：1とした電解液についても同様に良好な結果が得られた。
【００３２】
一方、表1の比較例1〜2に示すように、結着剤の材質がポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアクリル酸（PAC）を使用した場合は、ポリアクリルアミド（PAA）を使用した場合よりもリフロー後の内部抵抗の上昇や容量の劣化が大きかった。
【００３３】
以上より、結着剤に水溶性のポリアクリルアミドを用いると、耐熱性に優れた非水電解質二次電池が得られることがわかった。特に、かさ比重が0.5〜0.7であり、かつ分子量が1000万〜1800万である水溶性のポリアクリルアミドを用いることが好ましい。
【００３４】
表1に示すように、結着剤として使用する材料はかさ比重0.5〜0.7、分子量1000万から1800万の水溶性のポリアクリルアミド（ＰＡＡ）が、特に好ましい。
非水電解質二次電池の結着剤以外の部分については以下のようなものが望まれる。
【００３５】
電解液の電解質としては、γ-ブチルラクトン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチルフォーメート、1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソフラン、ジメチルフォルムアミド、ジエチレングリコール・ジメチルエーテル、テトラエチレングリコール・ジメチルエーテル等の単独または混合溶媒を用いることができる。
【００３６】
リフローハンダ付けを行うには、電解液として、常圧での沸点が200℃以上の非水溶媒を用いることがリフロー温度で安定であることがわかっている。正負極との組み合わせにおいて、エチレンカーボネート（EC）、γ-ブチルラクトン（γBL）より選ばれる単独または複合物で用いることが良好であった。
【００３７】
また、上記有機溶媒の他にポリマーを用いることもできる。ポリマーとしては従来より一般に使用されているものを用いることができ、例えば、ポリエチレンオキサイド（PEO）、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレングリコールジアクリレート架橋体、ポリフッ化ビニリデン、ポリフォスファゼン架橋体、ポリプロピレングリコールジアクリレート架橋体、ポリエチレングリコールメチルエーテルアクリレート架橋体、ポリプロピレングリコールメチルエーテルアクリレート架橋体が好ましく用いられる。
【００３８】
電解液（非水溶媒）中に存在する主な不純物としては、水分と、有機過酸化物（例えばグリコール類、アルコール類、カルボン酸類）などが挙げられる。前記各不純物は、活物質の表面に絶縁性の被膜を形成し、電極の界面抵抗を増大させるものと考えられる。したがって、サイクル寿命や容量の低下に影響を与える恐れがある。また、高温（60℃以上）貯蔵時の自己放電も増大する恐れがある。常温溶融塩は、特に水分による劣化が大きい。このようなことから、非水溶媒を含む電解液においては前記不純物をできるだけ低減させることが好ましい。具体的には、水分は50ｐｐｍ以下、有機過酸化物は1000ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
支持塩としては過塩素酸リチウム（LiClO4）、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、ホウフッ化リチウム(LiBF4)、六フッ化砒素リチウム（LiAsF6）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（LiCF3SO3）、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム〔LiN(CF3SO2)2〕、チオシアン塩、アルミニウムフッ化塩などのリチウム塩（電解質）などの1種以上の塩を用いることができる。
リフローハンダ付けを行うにおいては、LiClO4等の塩素系のものよりフッ素を含有する支持塩である六フッ化リン酸リチウム（LiPF6）、ホウフッ化リチウム（LiBF4）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（LiCF3SO3）が熱的にも電気特性的にも安定である。非水溶媒に対する溶解量は、0.5〜3.0 mol/lとすることが望ましい。
本発明は、特に正極活物質を選ぶものではなく、正極活物質として、チタン酸化物、リチウム含有チタン酸化物、モリブデン酸化物、マンガン酸化物、リチウム含有マンガン酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、ニオブ酸化物、リチウム含有ニオブ酸化物等を用いることができる。
【００４０】
また、本発明は負極活物質の種類を選ぶものでもないが、負極としてはリチウム-アルミニウム等のリチウム合金、リチウムをドーピングした炭素、リチウムをドーピングした金属酸化物（例えば、SiO、WO2、WO3等）、リチウムをドーピングした炭素、リチウムをドーピングしたSiなどで有効である。
【００４１】
特に、負極活物質にSiOやSiなどSiOy(0＜y＜2)で表されるケイ素の酸化物を用いることにより、充放電による負極の劣化を最小限とし、充放電サイクル特性のとても良い電池を作製することができる。また、SiOなどの金属酸化物を負極として用いて電池を作る場合、可動させるリチウムイオンをあらかじめSiOに吸蔵させLixSiOy（x≧0、2＞ｙ＞0）で表されるリチウム含有シリコン酸化物とする必要がある。この場合、リチウム含有量を多くすることにより、負極側の電位が下がり、充放電カーブが傾くことになる。また、同時に高い電圧でも充電できるようになり、幅広い電圧範囲で充電可能となる。リチウムを多く入れすぎると充電時にリチウム金属が電極に異常析出してしまうため、xは4.0≦x≦4.5の範囲が特に好ましい。このようにリチウムを接触または電気化学的にドープしたケイ素酸化物を負極に用いても、電解質にイオン性液体が含まれることにより、200℃を超えるリフロー温度においても急激な反応が起こることがなくなった。
【００４２】
セパレータとしては、大きなイオン透過度を持ち、所定の機械的強度を持ち、絶縁性の膜が用いられる。セパレータの孔径は一般に電池用として用いられる範囲が用いられる。例えば、0.01〜10μｍが用いられる。セパレータの厚みは、一般に電池用の範囲で用いられる。例えば、5〜300μmが用いられる。
【００４３】
ガスケットは、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、液晶ポリマー（LCP）、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樹脂（PFA）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（PEEK）ポリエーテルニトリル樹脂（PEN）、ポリエーテルケトン樹脂（PEK）、ポリアミドイミド、ポリアリレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フッ素樹脂がリフロー温度での破壊等がなく、しかもリフロー後の保存においてもガスケットによる変形による漏液などの問題がなかった。
【００４４】
特に、熱変形温度が230℃以上の樹脂、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー（LCP）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（PEEK）、ポリエーテルニトリル樹脂（PEN）、ポリアミドイミド樹脂または、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樹脂は、耐漏液性の点で優れていた。また、この材料に40重量％程度以下の添加量でガラス繊維、マイカウイスカー、セラミック微粉末、セラミックスウイスカー等を添加したものを用いることができる。特にチタン酸カリウムのウイスカーを用いたものは良好であった。
【００４５】
ガスケットの製造方法としては、射出成型法、熱圧縮法等がある。
熱圧縮法は、成型品のガスケット形状よりも厚みの大きい板材を素材成型品として融点以下で熱圧縮成型を行い、最終成型品を得る方法である。
【００４６】
一般に素材成型品から融点以下の温度で、熱圧縮成型で成型された熱可塑性樹脂の成型品に温度を加えると、元の素材成型品の形状に戻ろうとする性質がある。これにより、本来であれば外缶及び内缶（金属）とガスケット（樹脂）の間に隙間ができる。またあるいは缶とガスケットの間の封止に十分な応力が得られなくなるはずの非水電解質二次電池にこのガスケットを用いることで、熱処理（リフローハンダ付け等）によるガスケットの膨張で外缶及び缶（金属）とガスケット（樹脂）の間に隙間ができず、あるいは缶とガスケットの間の封止に十分な応力が得られるようになる。
【００４７】
また、経時的に元の素材成型品の形状に戻ろうとする性質があり、リフローハンダ付け以外の電池においても効果がある。
【００４８】
特に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樹脂（PFA）を用いたガスケットにおいては、射出成型で作製したものにより、シート状の材料を加熱加圧して作製する熱圧縮成型そのものの方が、封口性が良好であった。これは、PFAがゴム弾性を有していることと、射出成型品はリフロー温度で収縮するのに対し、熱圧縮成型品はリフロー温度で成型前のシートの厚さに戻ろうとするため、封口部分の内圧が上昇し、より一層の封口機密が達成できるためである。
一方、射出成型法はガスケットの成型方法としては最も一般的である。ただしコストダウン等により成型精度を犠牲にする場合は、液体シール剤を用い、機密を補うことが必須となる。
【００４９】
コイン、ボタン電池の場合ガスケットと正・負極缶の間にアスファルトピッチ、ブチルゴム、フッ素系オイル、クロロスルホン酸化ポリエチレン、エポキシ樹脂等の1種または混合物の液体シール剤が用いられる。液体シール剤が透明の場合は着色して、塗布の有無を明確にすることも行われる。シール剤の塗布法としては、ガスケットへのシール剤の注入、正・負極缶への塗布、ガスケットのシール剤溶液へのディッピング等がある。
電極形状は、電池の形状がコインやボタンの場合、正極活物質や負極活物質の合剤をペレットの形状に圧縮し用いられる。また、薄型のコインやボタンの時は、シート状に成型した電極を打ち抜いて用いてもよい。そのペレットの厚みや直径は電池の大きさにより決められる。
【００５０】
ペレットのプレス法は、一般に採用されている方法を用いることができるが、特に金型プレス法が好ましい。プレス圧は、特に限定されないが0.2〜5ｔ/cm2が好ましい。プレス温度は、室温〜200℃が好ましい。
【００５１】
電極合剤には、結着剤のほか、導電剤やフィラーなどを添加することができる。導電剤の種類は特に限定されず、金属粉末でも良いが、炭素系のものが特に好ましい。炭素材料はもっとも一般的で、天然黒鉛（鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛など）、人工黒鉛、カーボンブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、炭素繊維等が使われる。また、金属では、銅、ニッケル、銀等の金属粉、金属繊維が用いられる。導電性高分子も使用される。
【００５２】
炭素の添加量は、混合比は活物質の電気伝導度、電極形状等により異なり、特に限定されないが、負極の場合1〜50重量％が好ましく、特に2〜40重量％が好ましい。
【００５３】
炭素の粒径は平均粒径で0.5〜50μｍの範囲、好ましくは0.5〜15μｍの範囲、より好ましくは0.5〜6μｍの範囲にすると活物質間の接触性が良好になり、電子伝導のネットワーク形成が向上し、電気化学的な反応に関与しない活物質が減少する。
【００５４】
フィラーは、構成された電池において、化学変化を起こさない繊維状材料であれば何でも用いることができる。本発明の場合、炭素、ガラスなどの繊維が用いられる。フィラーの添加量は特に限定されないが、0〜30重量％か好ましい。
【００５５】
電極活物質の終電体を兼ねる缶としては、電気抵抗の小さい金属板を用いることが望ましい。例えば正極には材料としてステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、タングステン、金、白金、焼成炭素などの他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、ニッケル、チタン、あるいは銀を処理させたものが用いられる。ステンレス鋼はニ相ステンレスが腐食に対して有効である。コイン、ボタン電池の場合は電池の外部になる方にニッケルめっきすることが行われる。処理の方法としては、湿式めっき、乾式めっき、CVD、PVD、圧着によるクラッド化、塗布等がある。
【００５６】
負極缶には、材料としてステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、アルミニウム、タングステン、金、白金、焼成炭素などの他に、銅やステンレス鋼の表面にカーボン、ニッケル、チタン、あるいは銀を処理させたもの、Al-Cd合金などが用いられる。処理の方法としては、湿式めっき、乾式めっき、CVD、PVD、圧着によるクラッド化、塗布等がある。
【００５７】
電極活物質と集電体の缶を導電性の接着剤により固定することも可能である。導電性の接着剤としては、溶剤に溶かした樹脂に炭素や金属の粉末や繊維を添加したものや導電性高分子を溶解したもの等が用いられる。
【００５８】
ペレット状の電極の場合は、集電体と電極ペレットの間に塗布し、電極を固定する。この場合の導電性接着剤には熱硬化型の樹脂が含まれる場合が多い。
【００５９】
本発明の非水電解質二次電池の用途には特に限定されないが、例えば、携帯電話、ページャー等のバックアップ電源に最適である。
【００６０】
本発明の電池は除湿雰囲気または、不活性ガス雰囲気で組み立てることが望ましい。また、組み立てる部品も事前に乾燥することが好ましい。ペレットやシートおよびその他の部品乾燥または脱水方法としては、熱風、真空、赤外線、遠赤外線、電子線および低湿風を単独あるいは組み合わせて用いることが好ましい。温度は80〜350℃の範囲が好ましく、特に100〜300℃の範囲が好ましい。含水量は電池全体で2000ppm以下が好ましく、正極合剤、負極合剤や電解質ではそれぞれ50ppm以下にすることが充放電サイクル性向上の点で好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、リチウムを吸蔵放出可能な物質を負極及び正極の活物質とし、リチウムイオン導電性の非水電解質を用いるコイン型（ボタン型）非水電解質二次電池のなかでリフローハンダ付けに対応する耐熱非水電解質二次電池に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の電解質二次電池の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  正極
２  正極ケース
３  負極
４  負極ケース
５  リチウムフォイル
６  セパレータ
７  ガスケット
８  電解液
【図１】
2006228515.tif 000004