(57)【要約】【課題】導電助剤の添加量を増加させることなく、正極活物質の表面に導電助剤を均一かつ高い被覆率で付着させ、十分な導電ネットワークが形成された正極を作成でき、充放電容量値のバラつきを抑制し、品質を安定化することができる二次電池用正極の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】二次電池用の正極の製造方法であって、正極活物質、導電助剤および結着剤を秤量する秤量工程Ｓ１と、秤量した正極活物質、導電助剤および結着剤を混合する混合工程Ｓ２と、混合工程Ｓ２後の混合物を正極に形成する形成工程Ｓ３を有し、さらに、秤量工程Ｓ１及び／又は混合工程Ｓ２において、使用する器具、装置の電位、および作業者の衣服の表面電位の電位差が−０．２ｋＶ以上、０．２ｋＶ以下の範囲内であることを確認する確認工程Ｓ４を有し、電位差が前記範囲内である状態で秤量工程Ｓ１及び／又は混合工程Ｓ２を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池用の正極の製造方法であって、
正極活物質、導電助剤および結着剤を秤量する秤量工程と、
秤量した前記正極活物質、導電助剤および結着剤を混合する混合工程と、
前記混合工程後の混合物を正極に形成する形成工程を有し、
さらに、前記秤量工程及び／又は前記混合工程において、使用する器具、装置の電位、および作業者の衣服の表面電位の電位差が−０．２ｋＶ以上、０．２ｋＶ以下の範囲内であることを確認する確認工程を有し、前記電位差が前記範囲内である状態で前記秤量工程及び／又は前記混合工程を行うことを特徴とする二次電池用正極の製造方法。
【請求項２】
前記二次電池用の正極がリチウムイオン二次電池用の正極であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池用正極の製造方法
【請求項３】
前記混合工程が、溶媒を加えずに行う乾式混合であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二次電池用正極の製造方法。
【請求項４】
前記確認工程における電位測定時の作業場基準面の電位が接地に等しいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の二次電池用正極の製造方法。
【請求項５】
前記秤量工程及び前記混合工程に使用する器具、装置が、導電性材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の二次電池用正極の製造方法。
【請求項６】
前記秤量工程及び前記混合工程に使用する器具、装置が、導電性材料で表面を被覆されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の二次電池用正極の製造方法。
【請求項７】
前記秤量工程及び前記混合工程に使用する器具、装置の表面の少なくとも一部が作業場基準面の少なくとも一箇所と導通状態であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の二次電池用正極の製造方法。
【請求項８】
作業者の衣服の表面が導電性を有しており、かつ衣服の表面の少なくとも一部が作業場基準面の少なくとも一箇所と導通状態であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の二次電池用正極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池用正極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池、中でもリチウムイオン二次電池は高いエネルギー密度をもつため、近年、小型化や軽量化を要求される携帯電話やノートパソコンのような携帯電子機器に広く使用されている。また、自動車用途ではクリーンなエネルギー源として開発が盛んであり、リチウムイオン二次電池に対する要求、とりわけ正極活物質に対する高性能化の開発要求はますます高まっている。自動車用途では、小型、軽量、高容量、高出力などの電池性能の向上や低コスト化が求められており、特に走行距離や自動車全体のコストに占める二次電池のコストに直結するエネルギー密度と、自動車の加速性能を左右する出力密度が重要視されている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池の基本的な構造は、セパレーターを正極および負極で挟みこむように配置し、電池内を電解質を含んだ電解液で満たした構造である。リチウムイオン二次電池に用いられる正極は、ＬｉＣｏＯ２やＬｉＮｉＯ２等に代表される正極活物質とカーボンブラック等の導電助剤とを含む正極膜が集電体上に形成されたものが用いられている。充放電を行った場合、正極および負極の活物質からＬｉイオンが移動するのと同時に、電子が導電助剤を通して集電体間を移動することにより、充放電反応が行われる。
【０００４】
リチウムイオン二次電池の正極の一般的な製造方法としては、正極活物質、導電助剤などを結着剤および溶媒と共に混練してスラリー化した後、前記スラリーを集電体上に塗布する方法が用いられている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、正極活物質、導電材及び結着剤を分散媒に混練分散してなる正極スラリーをアルミニウム箔に塗布、乾燥してなる非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、正極活物質を乾式または湿式粉砕し、次いで微粒導電性材料、長鎖状導電性材料の順に添加し、更に、極性有機溶媒を添加し、バインダを添加して混練することにより正極活物質を分散させて正極活物質スラリーを作製する段階と、正極活物質スラリーを集電体上に塗布し、乾燥する段階とを含む非水電解質二次電池用正極の製造方法が記載されている。
【０００７】
一方、充放電レートが高い場合でも高出力なリチウムイオン二次電池を得るためには、使用する正極膜の構造を多孔質にして、正極活物質と電解液の接触面積を大きくし、Ｌｉイオンの拡散性を向上させること、正極活物質の表面に導電助剤を均一かつ切れ目無く付着させることで導電ネットワークを形成し、正極と集電体間の電子伝導性を高めることなどが重要である。正極活物質の表面に導電助剤を均一かつ切れ目無く付着させることで、正極活物質と導電助剤の接触する領域が多量に存在することになり、正極反応の反応抵抗を低減させて速やかな充放電を行わせることができる。
【０００８】
ここで、正極活物質の表面に導電助剤を均一かつ切れ目無く付着させるために大量の導電助剤を添加すると、エネルギー密度の低下や、導電助剤の嵩高さによって混錬が困難になり、また混錬に長時間を要するという問題が起こる。また、導電助剤を多量に添加したときに起こる混錬後スラリーの高粘度化を防ぐために溶媒の添加量を増加させた場合には、スラリーの乾燥中に電極膜の厚さが不均一になり、または膜表面の平滑性が損なわれるなど、膜形成の精度低下の問題が起こる。
【０００９】
例えば、特許文献３では、気温２５℃における相対湿度４０％ＲＨ以上の雰囲気下での乾式混合を行うことにより、正極活物質と導電助剤の混合作業性に優れ、かつ正極中における導電助剤の分散性に優れるリチウムイオン二次電池用正極を提供する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２３０８６３号公報
【特許文献２】特開２００８−０４７５１２号公報
【特許文献３】特開２０１４−１０３１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
二次電池用正極の製造方法では、上述した導電助剤や溶媒の添加量の問題に加えて、充放電容量値のバラつきが大きくなると、リチウムイオン二次電池の品質の安定性や正確性が保証できないという問題があった。これらの問題については、従来の技術では十分に解消されていない。
【００１２】
本発明は、上記状況を鑑み、導電助剤の添加量を増加させることなく、正極活物質の表面に導電助剤を均一かつ高い被覆率で付着させ、十分な導電ネットワークが形成された正極を作成でき、充放電容量値のバラつきを抑制し、品質を安定化することができる二次電池用正極の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するために、発明者らは鋭意研究を行った結果、二次電池用正極の製造時において、正極を構成する材料（以下、「正極材料」という）が帯電していると混合性が悪くなり、結果的に二次電池の充放電容量値にもバラつきが生じてしまうとの知見を得た。
【００１４】
すなわち、本発明の一態様は、二次電池用の正極の製造方法であって、正極活物質、導電助剤および結着剤を秤量する秤量工程と、秤量した正極活物質、導電助剤および結着剤を混合する混合工程と、混合工程後の混合物を正極に形成する形成工程を有し、さらに、秤量工程及び／又は混合工程において、使用する器具、装置の電位、および作業者の衣服の表面電位の電位差が−０．２ｋＶ以上、０．２ｋＶ以下の範囲内であることを確認する確認工程を有し、電位差が前記範囲内である状態で秤量工程及び／又は混合工程を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明の一態様によれば、電位差が上記所定の範囲内にあることを確認し、電位差が上記範囲内である状態で秤量工程及び／又は混合工程を行うことで、正極材量が帯電するのを防止、解消することができるため、導電助剤の添加量を必要最小限として、過剰な溶媒を添加することなく、正極活物質と導電助剤の混合性を向上させ、正極活物質表面に導電助剤を均一かつ高い被覆率で付着させ、十分な導電ネットワークが形成された正極を作成することができる。
【００１６】
このとき、本発明の一態様では、二次電池用の正極がリチウムイオン二次電池用の正極であるとしてもよい。
【００１７】
上述したように重要性の高いリチウムイオン二次電池用の正極に対しても本発明は好適に適用することができる。
【００１８】
また、このとき、本発明の一態様では、混合工程が、溶媒を加えずに行う乾式混合とすることができる。
【００１９】
本発明の一態様では、正極材料への帯電を防止することができるため、特に帯電の影響を受けやすい乾式混合の場合により効果を発揮する。
【００２０】
本発明の一態様では、確認工程における電位測定時の作業場基準面の電位が接地に等しいとしてもよい。
【００２１】
このようにすれば、測定する電位差は他の測定に対しても共通の基準面を有することになる。
【００２２】
また、本発明の一態様では、秤量工程及び混合工程に使用する器具、装置が、導電性材料で構成されていてもよい。
【００２３】
導電性材料で構成することにより、これらの器具、装置の帯電を防止することができる。
【００２４】
あるいは、本発明の一態様では、秤量工程及び混合工程に使用する器具、装置が、導電性材料で表面を被覆されていてもよい。
【００２５】
導電性を有しないような、器具、装置であっても、導電性材料で表面を被覆することにより、帯電を防止することができる。
【００２６】
また、本発明の一態様では、秤量工程及び混合工程に使用する器具、装置の表面の少なくとも一部が作業場基準面の少なくとも一箇所と導通状態であるとしてもよい。
【００２７】
器具、装置の表面の少なくとも一部が作業場基準面の少なくとも一箇所と導通状態であるようにすることにより、正極材料の帯電を防止、解消することができる。
【００２８】
また、本発明の一態様では、作業者の衣服の表面が導電性を有しており、かつ衣服の表面の少なくとも一部が作業場基準面の少なくとも一箇所と導通状態であるとしてもよい。
【００２９】
このようにすることで、作業者の作業により衣服が帯電するのを防止、解消することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、導電助剤の添加量を増加させることなく、正極活物質の表面に導電助剤を均一かつ高い被覆率で付着させ、十分な導電ネットワークが形成された正極を作成でき、充放電容量値のバラつきを抑制し、品質を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る二次電池用正極の製造方法におけるプロセスの概略を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係る二次電池用正極の製造方法について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能である。
【００３３】
＜二次電池用正極の製造方法＞
図１は、本発明の一実施形態に係る二次電池用正極の製造方法におけるプロセスの概略を示す工程図である。本発明の一実施形態は、二次電池用の正極の製造方法であって、正極活物質、導電助剤および結着剤を秤量する秤量工程Ｓ１と、秤量した正極活物質、導電助剤および結着剤を混合する混合工程Ｓ２と、混合工程Ｓ２後の混合物を正極に形成する形成工程Ｓ３を有し、さらに、秤量工程Ｓ１及び／又は混合工程Ｓ２において、使用する器具、装置の電位、および作業者の衣服の表面電位の電位差が−０．２ｋＶ以上、０．２ｋＶ以下の範囲内であることを確認する確認工程Ｓ４を有し、電位差が前記範囲内である状態で秤量工程Ｓ１及び／又は混合工程Ｓ２を行う。
【００３４】
本発明によれば、二次電池の正極作成において、導電助剤の添加量を必要最小限として、過剰な溶媒を添加することなく、正極活物質と導電助剤の混合性を向上させ、正極活物質表面に導電助剤を均一かつ高い被覆率で付着させ、十分な導電ネットワークが形成された正極を作成することができる。そのため、リチウムイオン二次電池の充放電容量値を最大化し、かつ個々の充放電容量値のバラツキの少ない二次電池を製造することが可能となる。
【００３５】
以下、各工程について詳細に説明する。なお、本発明は、二次電池の正極作成全般について適用可能であるが、ここでは、一例としてリチウムイオン二次電池の正極作成について説明する。
【００３６】
（秤量工程）
秤量工程Ｓ１は、正極活物質、導電助剤および結着剤を秤量する工程である。
【００３７】
正極活物質は、一般的なリチウムイオン二次電池で使用されている正極活物質であればよく、例えば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、又は、リチウム遷移金属複合酸化物（コバルト、ニッケル及びマンガンからなる群から選ばれる２種類以上を含むリチウム酸化物）などのリチウム金属複合酸化物を用いることができる。
【００３８】
導電助剤は、正極活物質粒子間の電気伝導性を高め、正極の充放電反応を効率的に行うためのものであり、一般的なリチウムイオン二次電池で使用されている導電助剤であればよく、例えば、黒鉛（天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛など）やアセチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック系材料などの炭素材料を単体、もしくは複合して用いることができる。
【００３９】
結着剤は、正極の構成部材をつなぎ止める役割を果たすもので、一般的なリチウムイオン二次電池で使用されているものであればよく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレンブタジエン、セルロース系樹脂、ポリアクリル酸等を用いることができる。
【００４０】
（混合工程）
混合工程Ｓ２は、秤量工程Ｓ１で秤量した正極活物質、導電助剤および結着剤を混合する工程である。
【００４１】
上記正極材料（正極活物質、導電助剤および結着剤）は、一般的なリチウムイオン二次電池の正極を構成する材料が用いられ、その配合量も通常のリチウムイオン二次電池と同様の範囲内とすることができる。具体的には、少なくとも正極活物質、導電助剤が含まれ、電池性能を向上させ、あるいは安定化させるため、必要に応じてその他の材料を追加することができる。混合工程Ｓ２で得られた正極合剤から直接、正極を形成する場合には、通常、結着剤が添加される。また、電気二重層容量を増加させるために活性炭を添加することもできる。
【００４２】
正極材料の混合方法としては、溶媒を加えて行う湿式混合と、溶媒を加えずに行う乾式混合がある。本発明の効果はいずれかの混合方法に限定されるものではないが、乾式混合に対してより効果的である。乾式混合は静電気による影響が大きいので、正極材料を秤量および混合する雰囲気中の静電気による電圧を±０．２ｋＶ以下にすることで、より高い効果が得られる。
【００４３】
本発明に係る混合工程を乾式混合で行う場合に用いる装置は、乾式ボールミル、乾式ビーズミル、ブレード遊星運動型の混合器、容器回転型の遊星運動混合器、擂潰機、ホモジナイザー、などが挙げられるが、乾式ビーズを使用したステンレスカップでの手混合が好ましい。乾式ビーズを使用したステンレスカップでの手混合は、短時間で均一な混合物を得ることができる。
【００４４】
（形成工程）
形成工程Ｓ３は、混合工程Ｓ２後の混合物を正極に形成する工程である。
【００４５】
混合された正極材料を用いて正極を成形する際には、シート状に加工されるが、必要に応じ、電極密度を高めるべくロールプレス等により加圧してもよい。シート状の正極は、目的とする電池に応じて適当な大きさに裁断等し、電池の作製に供することができる。ただし、形成工程Ｓ３における正極の製造方法は、前記例示のものに限られることなく、他の方法に依ってもよい。
【００４６】
（確認工程）
確認工程Ｓ４は、秤量工程Ｓ１及び／又は混合工程Ｓ２において、使用する器具、装置の電位、および作業者の衣服の表面電位の電位差が−０．２ｋＶ以上、０．２ｋＶ以下であることを確認する工程である。確認工程Ｓ４により、電位差が所定の範囲内（−０．２ｋＶ以上、０．２ｋＶ以下）である状態で秤量工程Ｓ１及び／又は混合工程Ｓ２を行うことができる。
【００４７】
確認工程Ｓ４を経ることで、正極材料を秤量および混合する際に用いる器具及び装置、作業者の体表面電位の電位差が−０．２ｋＶ以上、０．２ｋＶ以下の範囲にあれば、各工程中での静電気の発生が抑制され、他の部材に比べて導電率の低い正極活物質でも帯電することが抑制され、周囲に飛散、付着することにより正確な秤量が妨げられることがない。また、正極活物質が帯電していないため、混合工程Ｓ２で導電助剤と混合したときにも正極活物質同士の分散が良く、混合工程後の正極材料全体の混合均一性が向上する。混合工程Ｓ２での正極材料の均一性が向上すると、正極活物質表面に均一に導電助剤が付着し、また、正極の部位によって、含まれる正極活物質の割合が均一になるため、二次電池の充放電容量のバラツキも小さくすることができる。電位差が−０．２ｋＶ未満又は０．２ｋＶを超える場合には、正極材料の帯電の影響によって混合時に粉末が飛散することがあり、また正極材料同士の反発により混合性が悪くなるため、結果として二次電池作成時の充放電容量値のバラツキが大きくなってしまう。
【００４８】
ここで、器具及び装置、作業者の体表面電位の電位差の測定方法としては、電位差の基準面となる作業場基準面に対する電位差を管理する方法でも良い。実行面で考えれば、各部位の電位差を測定するよりも、一箇所の基準面を定めてそれに対する各部位の電位差を測定、管理する方が簡便かつ容易であるからである。電位差の基準となる作業場基準面は、具体的には作業場の壁面もしくは床面を作業場基準面とすることが望ましい。本発明で重要なことは秤量工程Ｓ１および混合工程Ｓ２で用いられる器具、装置および作業者の体表面電位が一定の電位差範囲内にあることであり、作業場の壁面もしくは床面の電位が大地に対してどのような電位にあるかは問われない。しかし、作業場基準面は作業場内の電気的に接地された部分であることが望ましい。作業場の壁面もしくは床面が大地に対して接地されていれば、測定する電位差は他の測定に対しても共通の基準面を有することになるためである。
【００４９】
確認工程Ｓ４は、秤量工程Ｓ１及び混合工程Ｓ２のそれぞれの工程で行うことが好ましいが、いずれかの工程のみでも良い。確認工程Ｓ４は、秤量工程Ｓ１及び／又は混合工程Ｓ２の前、後、又は各工程の途中で行っても良い。重要なことは、秤量工程Ｓ１及び／又は混合工程Ｓ２を、電位差が所定の範囲内（−０．２ｋＶ以上、０．２ｋＶ以下）となった状態で行うことであり、確認工程Ｓ４を行うタイミングは、二次電池用正極の製造時における気候や環境等、静電気の発生のし易さの状況に応じて適宜選択することができる。また、確認工程Ｓ４において、電位差が上記所定の範囲にない場合には、後述する対策を講じることにより、電位差が所定の範囲内（−０．２ｋＶ以上、０．２ｋＶ以下）となったことを再度確認したうえで、作業を行う。
【００５０】
秤量工程Ｓ１および混合工程Ｓ２で用いられる器具、装置および作業者の体表面電位が基準面に対して一定の電位差範囲内にあるためには、秤量工程Ｓ１および混合工程Ｓ２に使用する器具、装置および作業者の体表面は作業場基準面と電気的に接続されていることがより好ましい。電気的に接続されていることで、静電気による帯電を抑え、秤量および混合に使用する器具および装置の電位を周辺基準面に対して−０．２ｋＶ以上かつ０．２ｋＶ以下にすることが容易になる。秤量工程Ｓ１および混合工程Ｓ２に使用する器具、装置および作業者の体表面が周囲と電気的に接続された状態とは、具体的には導線などにより器具、装置および作業者の体表面と、作業台や作業床を電気的に接続した状態である。さらに、器具、装置および作業者体表面、作業台や作業床が接地された状態であることがより好ましい。器具、装置および作業者体表面、作業台や作業床共に接地された状態であれば、両者は接地に対して０電位となり、器具、装置および作業者体表面と作業台や作業床に電位差が生じる可能性がより少なくなるからである。
【００５１】
なお、ここで作業者体表面とは、厳密には作業者自身の皮膚表面であるが、実際は作業着の表面の電位を制御すれば良い。人間の皮膚表面に電気伝導性を持たせることは困難であるし、作業着表面の電位を制御すれば、本発明の目的効果は得られるからである。
【００５２】
また、秤量工程Ｓ１および混合工程Ｓ２においては、正極材料を秤量および混合に使用する器具が導電性材料を用いていることが好ましい。使用する器具が導電性材料を用いることで、秤量および混合に使用する器具および装置の電位を周辺基準面に対して−０．２ｋＶ以上かつ０．２ｋＶ以下にすることが容易になる。なお、秤量および混合に用いる器具および装置は全体が導電性材料で構成されていることが好ましいが、表面のみが導電性材料で構成されているか、もしくは被覆されているのみでも、目的とする効果を得ることができる。また、作業者の体表面電位を作業場基準面に対して−０．２ｋＶ以上かつ０．２ｋＶ以下にする方法としては、作業者の着衣を導電性のある素材、具体的には静電防止素材のような素材で作成されたものにすると共に、着衣の一部を周辺基準面と導線などで接続することが好ましい。
【００５３】
以上のように、本発明の一実施形態に係る二次電池用正極の製造方法を適用し、秤量工程Ｓ１および混合工程Ｓ２により得られた正極合剤を用いて正極を形成すれば、簡易かつ迅速に正極活物質および導電助剤の分散性と均一性に優れた正極を得ることが可能であり、この正極を用いて作製した二次電池は、充放電容量のバラツキが小さく、また正極活物質と電解液界面、あるいは正極活物質と集電体の導電性が高いため、高出力特性を得ることが可能となる。
【００５４】
＜二次電池＞
本発明の一実施形態に係る二次電池用正極の製造方法によって得られた正極は、負極、セパレーターおよび電解液からなる電池構成部材と共に組み立てることで、所望の二次電池を得ることができる。なお、本発明の一実施形態に係る二次電池用正極の製造方法における確認工程Ｓ４は、主に静電気が帯電しやすい正極の製造方法に対して好適に適用することができるが、例えば、負極の製造時においても同様に確認工程Ｓ４を設けて電位差が所定の範囲内にあることを確認しても良い。
【００５５】
（負極）
負極には、金属リチウム、リチウム合金等、または、リチウムイオンを吸蔵・脱離できる負極活物質に結着剤を混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の適当な溶剤を加えてペースト状にした負極合材を、銅等の金属箔集電体の表面に塗布、乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成したものを使用する。負極活物質としては、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、フェノール樹脂等の有機化合物焼成体、コークス等の炭素物質の粉状体を用いることができる。
【００５６】
（セパレーター）
正極と負極との間にはセパレーターを挟み込んで配置する。セパレーターは、正極と負極とを分離し電解質を保持するものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン等の薄い膜で、微少な穴を多数有する膜を用いることができる。
【００５７】
（電解液）
電解液は、支持塩としてのリチウム塩を有機溶媒に溶解したものである。有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、トリフルオロプロピレンカーボネート等の環状カーボネート、また、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート等の鎖状カーボネート、さらに、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル化合物、エチルメチルスルホン、ブタンスルトン等の硫黄化合物、リン酸トリエチル、リン酸トリオクチル等のリン化合物等から選ばれる１種を単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。また、支持塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等、およびそれらの複合塩を用いることができる。さらに、電解液は、ラジカル補足剤、界面活性剤および難燃剤等を含んでいてもよい。
【００５８】
以上説明してきた正極、負極、セパレーターおよび電解液で構成される二次電池の形状は、円筒型、積層型等、種々のものとすることができる。本発明の一実施形態に係る二次電池用正極の製造方法によって得られた正極を用いることで、二次電池（リチウムイオン二次電池）の充放電容量値を最大化し、かつ個々のバラツキの少ない二次電池を製造することが可能となる。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明について、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００６０】
（実施例１）
１．正極の作製
［秤量工程］
実施例１では、気温２５℃における相対湿度が４０％ＲＨの雰囲気の作業場内で、正極活物質として組成式Ｌｉ１．０６Ｎｉ０．７６Ｃｏ０．１４Ａｌ０．１０Ｏ２で表されるリチウムニッケル複合酸化物粉末７０質量部と、導電助剤となるアセチレンブラック粉末と結着剤であるポリテトラフルオロエチレンの２対１混合物３０質量部とを電子天秤で秤量した。
【００６１】
［混合工程］
秤量工程で秤量した、正極活物質、導電助剤及び結着剤をステンレス製カップに入れ、１０分間手動混合した。この混合工程において、装置、器具および作業者の体表面の帯電を防ぐために、電子天秤、ステンレス製カップは接地された作業場床面とビニール被覆銅線にて接続した。また、作業者は導電性材料を用いた静電気防止安全靴、静電気防止作業着、静電気防止手袋、静電気防止フードを着用し、手首と接地された作業場床面とビニール被覆銅線にて接続した。
【００６２】
［確認工程］
これらの対策を行い作業中の作業者の腕部、胴体部、手先および電子天秤、ステンレス製混合カップの電位を静電気測定器：ＦＭＸ−３００（ＳＩＭＣＯ社製）を用いて、測定した。また、同じ静電気測定器を用いて、混合中の正極合剤および混合後の正極合剤の電位を測定した。
【００６３】
測定した各電位差を表１に示す。また、測定各部位の電位差の最大値を併せて示す。実施例１においては、作業者（腕）と作業者（胴体）の電位差０．１５ｋＶが電位差の最大値となる。上記の対策を行うことにより、秤量工程および混合工程に用いた装置、器具および作業者の衣類の表面電位差を−０．２ｋＶ以上、０．２ｋＶ以下にできていることが確認された。また、正極合剤（混合後）の電位差は０．１２ｋＶであった。
【００６４】
［形成工程］
混合した正極合剤をステンレス製カップから取り出し、プレス機により、直径１１ｍｍ、厚み約０．５ｍｍ、重さ７５ｍｇの円盤状正極を作製した。この正極中に含まれる正極活物質は５２．５ｍｇであり、正極面積当たりの正極活物質量は５５．２ｍｇ／ｃｍ２となった。
【００６５】
２．評価用電池の作製
評価用電池の負極には、厚さ１．０ｍｍの金属リチウム板を直径１３ｍｍに打ち抜いた円盤状負極を用いた。また、セパレーターには、ポリプロピレン樹脂製多孔質膜を用いた。電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の等量混合液（容積比でＥＣ／ＤＥＣ＝１／１）に電解質ＬｉＣｌＯ４を１モル／Ｌ溶解させたものを用いた。これらの材料を用いて、露点−３０℃未満のグローブボックス中で２０３２型コイン電池を１０個作製した。
【００６６】
３．充放電評価
作製したコイン電池の充放電評価を行った。充放電測定条件は、０．４ｍＡで４．３Ｖまで定電流充電を行い、０．４ｍＡで３．０Ｖまで定電流放電を行った。作成した１０個のコイン電池（ｎ＝１０）を測定した際の、平均充電容量および平均放電容量とその標準偏差、最大値、最小値を表２に示す。
【００６７】
（比較例１）
正極材料を秤量および混合に使用する際の静電気対策をしなかった以外は実施例１と同様の方法で秤量、混合を行い、実施例１と同様の方法で評価用電池の作製と充放電評価を行った。
【００６８】
作業中の作業者の腕部、胴体部、手先および電子天秤、ステンレス製混合カップの電位を静電気測定器：ＦＭＸ−３００（ＳＩＭＣＯ社製）を用いて、測定した。また、同じ静電気測定器を用いて、混合中の正極合剤および混合後の正極合剤の電位を測定した。測定した各電位差を表１に示す。静電気対策を行わない場合、作業者（腕）と作業者（手先）の電位差１．２０ｋＶが電位差の最大値となる。また、作業者体表面の電位は作業場基準面に対しても−０．２ｋＶ以上０．２ｋＶ以下の範囲に制御できていない。また、正極合剤（混合後）の電位差は０．２１ｋＶであり、実施例での電位差より高く、正極合剤の帯電が抑制されていないことが確認された。
【００６９】
さらに、作製したコイン電池の充放電評価結果を表２に示す。静電気対策を行わない場合、充放電容量の標準偏差が大きくなり、安定した電池評価ができていないことがわかる。
【００７０】
【表１】
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【００７１】
【表２】
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【００７２】
実施例１および比較例１の比較から、正極材料を秤量および混合する工程の、使用する器具、装置の電位、および作業者の衣服の表面電位差を−０．２ｋＶ以上から０．２ｋＶ以下にすることで、正極材料の秤量を精度良く行うことが可能となる。また、正極材料の静電気による帯電を抑制し、正極活物質と導電助剤および結着剤の均一混合を行うことができ、導電助剤が正極活物質表面に均一かつ隙間無く付着させることができる。その結果、充放電容量値のバラつきが小さく、電池特性の安定した二次電池を得ることが可能となる。
【図１】
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