(57)【要約】【課題】導電性付与能力と分散性に優れたカーボンブラック及びそれを用いた二次電池を提供する。【解決手段】ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２による比表面積が８０〜１５０ｍ２／ｇ、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４によるＤＢＰ吸収量が１５０ｍｌ／１００ｇ以上、ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）とＪＩＳ  Ｋ６２１７−４による圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰが１．５０以上であることを特徴とするカーボンブラック。比表面積（ＳＳＡ）と１６５ＭＰａで４回圧縮した後の比表面積（ＣＳＳＡ）の比であるＳＳＡ／ＣＳＳＡが０．９０以上であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２による比表面積が８０〜１５０ｍ２／ｇ、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４によるＤＢＰ吸収量が１５０ｍｌ／１００ｇ以上、ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）とＪＩＳ  Ｋ６２１７−４による圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰが１．５０以上であることを特徴とするカーボンブラック。
【請求項２】
比表面積（ＳＳＡ）と１６５ＭＰａで４回圧縮した後の比表面積（ＣＳＳＡ）の比であるＳＳＡ／ＣＳＳＡが０．９０以上であることを特徴とする請求項１に記載のカーボンブラック。
【請求項３】
結晶子サイズＬｃが２５Å以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のカーボンブラック。
【請求項４】
揮発分が０．２０〜０．５０％であることを特徴とする請求項１または２に記載のカーボンブラック。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカーボンブラックを含有してなる二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池において、これらの正極及び／又は負極に導電性を付与するための導電剤としてのカーボンブラックと、それを用いて構成された二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、スマートフォン、携帯端末、ノートパソコンなどの小型民生用機器の電源として幅広く用いられている。また、近年は中・大型用途として車載用や据置用の電源として開発が進められ、一部は実用化されている。そして使用機器の高性能化に伴い、電池への品質要求レベルはますます高まってきている。
【０００３】
従来、リチウムイオン二次電池の正極としては、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム等の複合酸化物等の正極活物質とカーボンブラックや黒鉛等の導電剤などを含有した組成物を、アルミ箔等の集電体に被着させてなるものが用いられている。一方、負極としては、黒鉛、ハードカーボン等の炭素質材料やスズ系アモルファス材料、チタン酸リチウムの複合酸化物等の負極活物質とカーボンブラックや黒鉛等の導電剤などを含有した組成物を、銅箔等の集電体に被着させてなるものが用いられている。
【０００４】
導電剤の役割は、導電性の低い活物質に導電性を付与すること、充放電時に活物質が繰り返し膨張収縮して導電性が損なわれるのを防止することである。そのため、電極において活物質と導電剤の分散状態が悪いと、電極内において局所的に導電性の劣る部分が現れ、活物質が有効に利用されずに放電容量が低下し、電池特性が低下する原因となっている。近年では、スマートフォンや携帯端末の普及及び電気自動車の開発促進のため、電池の高容量化が求められている。高容量化のアプローチの一つとして、導電剤や結着剤の添加量を減らし、電池内において反応主材である活物質の占める割合を増加させる手法がある。このような場合、従来のカーボンブラックでは導電パスの形成が困難となるため、小粒径のカーボンブラックを用いることが検討されている。しかしながら、小粒径のカーボンブラックはその高い比表面積と吸液性のために、活物質、導電剤、結着剤、有機溶媒などからなる電極スラリー中での分散が困難となるという問題があった。
【０００５】
そこで導電剤と活物質の均一分散を目的として、特許文献１ではカーボンブラックや黒鉛などの導電剤を有機溶媒中でボールミルを使用してより微細化する試みが行われている。また、特許文献２では分散剤を使用して高圧ジェットミルで有機溶媒に分散する試みが行われている。一方、特許文献３、４では、活物質と導電剤を乾式で均一混合する手法、活物質表面に導電剤を被覆する手法が試みられている。いずれも特殊な装置による処理が必要であり、処理時の異物混入や、活物質、導電剤のダメージによる性能の低下といった問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１４４３０２号公報
【特許文献２】特開２００４−２８１０９６号公報
【特許文献３】特開２００７−２２０５１０号公報
【特許文献４】特開２００４−１４５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、導電性付与能力と分散性に優れたカーボンブラック及びそれを用いた二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の手段を採用する。
（１）ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２による比表面積が８０〜１５０ｍ２／ｇ、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４によるＤＢＰ吸収量が１５０ｍｌ／１００ｇ以上、ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）とＪＩＳ  Ｋ６２１７−４による圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰが１．５０以上であることを特徴とするカーボンブラック。
（２）比表面積（ＳＳＡ）と１６５ＭＰａで４回圧縮した後の比表面積（ＣＳＳＡ）の比であるＳＳＡ／ＣＳＳＡが０．９０以上であることを特徴とする前記（１）に記載のカーボンブラック。
（３）結晶子サイズＬｃが２５Å以下であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のカーボンブラック。
（４）揮発分が０．２０〜０．５０％であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のカーボンブラック。
（５）前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載のカーボンブラックを含有してなる二次電池。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のカーボンブラックは導電性付与能力と分散性に優れており、これを用いることにより高性能の二次電池を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のカーボンブラックの比表面積は８０〜１５０ｍ２／ｇであり、リチウムイオン二次電池の導電剤として従来から使用されているカーボンブラックの比表面積と比べて高いことが特徴である。比表面積はＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に従って測定することができ、粒子の小粒径化や中空化、粒子表面の多孔質化などによりその値を高くすることができる。このように高比表面積を有するカーボンブラックはマトリックス中でのパーコレーション効果により導電性付与能力が高くなるため、導電剤として有効である。比表面積が８０ｍ２／ｇ未満であると電極内で活物質との接触点が少なくなり、十分な導電性を発揮できなくなる。一方で比表面積が１５０ｍ２／ｇを超えると分散性が低下するため、電極内において局所的に導電性の劣る部分が生じ、電池特性が低下してしまう。
【００１１】
本発明のカーボンブラックのＤＢＰ吸収量は１５０ｍｌ／１００ｇ以上である。ここでＤＢＰ吸収量とは、カーボンブラックの粒子表面及びストラクチャーや凝集粒子が作る空隙にジブチルフタレートを吸収する能力を評価する指標であり、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に従って測定することができる。ストラクチャーの発達したカーボンブラックでは、一次粒子が融着してできるネック部や粒子同士が凝集して形成される空隙が多くなるためＤＢＰ吸収量が多くなる。ＤＢＰ吸収量が１５０ｍｌ／１００ｇ未満であるとストラクチャーが十分に発達していないために導電パスが形成されず、導電性付与能力が低下してしまう。また、二次電池に用いた場合には、充放電に伴う活物質の体積変化を緩衝することができず、サイクル特性などの電池特性が低下してしまう。
ＤＢＰ吸収量は３００ｍｌ／１００ｇ以下であることが好ましい。ＤＢＰ吸収量が３００ｍｌ／１００ｇを超えると分散媒と混合した際に塊状の凝集が生成し、分散処理によるせん断を十分に与えることができなくなるおそれがある。
【００１２】
本発明のカーボンブラックのＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）と圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰは１．５０以上である。ここで圧縮ＤＢＰ吸収量とは、圧力１６５ＭＰａで４回圧縮した後に求めたＤＢＰ吸収量であり、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に従って測定することができる。ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）と圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰは、カーボンブラックを導電剤としてマトリックスへ添加し、混練した際の凝集粒子のほぐれ具合を示す指標である。
本発明者はカーボンブラックの導電性付与能力と分散性を両立するために鋭意検討を行った結果、ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）と圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰがこれらの特性に大きく影響することを見出した。すなわち、ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）と圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰを１．５０以上とすることにより、電極スラリー混練時にカーボンブラックの一次粒子やストラクチャーを破壊させずに凝集粒子をほぐして均一分散することができ、これを用いた二次電池の特性を大幅に向上させることができる。ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）と圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰが１．５０未満であると電極スラリー混練後も凝集粒子が多く存在するようになり、電極スラリーの粘度が上昇して塗工性の低下が顕著となる。また、塗工後の集電体の表面平滑性が低下してしまう。
ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）と圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰは２．５０以下であることが好ましい。ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）と圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰが２．５０を超えると電極スラリー混練時にストラクチャーが破壊される可能性があり、それにともなって導電パスの形成が不十分となる場合があり、導電性付与能力が低下する恐れがある。
【００１３】
本発明では、カーボンブラックの比表面積（ＳＳＡ）と１６５ＭＰａで４回圧縮した後の比表面積（ＣＳＳＡ）の比であるＳＳＡ／ＣＳＳＡが０．９０以上であることが好ましい。１６５ＭＰａで４回圧縮する試料はＪＩＳ  Ｋ６２１７−４附属書Ａ（圧縮試料の作製方法）に従って作製することができる。比表面積は窒素吸着量により評価しているため、通常、圧縮処理によって凝集の解砕やストラクチャーの切断が生じてもその値が大きく変化することはない。しかし、カーボンブラックの一次粒子が破砕してしまうと、新しい表面が形成されるため、比表面積が大幅に増加する。
比表面積（ＳＳＡ）と１６５ＭＰａで４回圧縮した後の比表面積（ＣＳＳＡ）の比ＳＳＡ／ＣＳＳＡが０．９０未満であると電極スラリー混練時にカーボンブラックの一次粒子が破砕されるため、分散性が著しく低下してしまうおそれがある。
【００１４】
本発明では、カーボンブラックの結晶子サイズＬｃが２５Å以下であることが好ましい。結晶子サイズＬｃはＸ線回折により求めることができる。具体的には、ＣｕＫα線を用い、測定範囲２θ＝１０〜４０゜、スリット幅０．５゜の条件でＸ線回折を行う。得られた（００２）面の回折線を用いて、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式：Ｌｃ（Å）＝（Ｋ×λ）／（β×ｃｏｓθ）により結晶子サイズＬｃを求めることができる。ここでＫは形状因子定数０．９、λはＸ線の波長１．５４Å、θは（００２）回折線吸収バンドにおける極大値を示す角度、βは（００２）回折線吸収バンドにおける半価幅（ラジアン）である。結晶子サイズＬｃが２５Åを超えると分散媒への濡れ性が低下してしまうおそれがある。
【００１５】
本発明では、カーボンブラックの揮発分が０．２０〜０．５０％であることが好ましい。ここで揮発分とは、カーボンブラックの表面に存在するカルボキシル基やカルボニル基などの官能基の量を評価する指標であり、ＪＩＳ  Ｋ６２２１に従って測定することができる。具体的には、るつぼの中にカーボンブラックを規定量入れ、９５０℃で５分間加熱した後の質量減少分を測定して求めることができる。揮発分が０．２０％未満であるとカーボンブラックの表面官能基が少ないために分散媒への濡れ性が低下してしまうおそれがある。一方で揮発分が０．５０％を超えると電子吸引性の酸性官能基によりカーボンブラックのπ電子が捕獲され、導電性が低下してしまうおそれがある。また、二次電池に用いた場合に電気化学的な反応によりガス化を引き起こし、電池特性を低下させてしまうおそれがある。
【００１６】
本発明に係るカーボンブラックの製造方法は特に限定されるものではなく、例えば、炭化水素などの原料ガスを反応炉の炉頂に設置されたノズルから供給し、熱分解反応及び又は部分燃焼反応によりカーボンブラックを製造し、反応炉下部に直結されたバグフィルターから捕集することができる。使用する原料ガスは特に限定されるものではなく、アセチレン、メタン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのガス状炭化水素や、トルエン、ベンゼン、キシレン、ガソリン、灯油、軽油、重油などのオイル状炭化水素をガス化したものを使用することができる。またこれらの複数を混合して使用することもできる。中でも、硫黄分などの不純物が少ないアセチレンガスを使用することが好ましい。また、アセチレンガスの分解熱により反応炉内の温度が高くなるため、得られるカーボンブラックの比表面積やＤＢＰ吸収量を高めることができる。
【００１７】
カーボンブラックの比表面積及びＤＢＰ吸収量は、反応炉の形状や炉内温度分布などの制御によって調整できる。例えば、原料ガスの供給量が多くなると、原料ガスの分解による発熱量が多くなるため、反応炉内が高温となる。するとカーボンブラックの均一な核生成が起こり、得られるカーボンブラックが小粒径となり比表面積が高くなる。また、生成されるカーボンブラックの一次粒子同士が反応炉内で衝突する頻度が高くなるため、ストラクチャーが発達し、ＤＢＰ吸収量が高くなる。
本発明のように高比表面積で凝集が解砕されやすいカーボンブラックを得るためには、二重管構造のノズルを用いて内筒側の空隙部から原料ガスを、外筒側の空隙部から原料ガス以外のガス（以下、「他ガス」という。）を供給することが好ましい。また、他ガスをノズルから反応炉内へ噴出する速度は１．５０ｍ／ｓ以上であることが好ましい。他ガスの噴出速度は、ガス流量やノズル径を変えることによって調整できる。これらにより、ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）と圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰが１．５０以上となり、導電性付与能力と分散性を両立したカーボンブラックが得られる。
ここで、カーボンブラックの製造は、反応炉内に供給された原料ガスが瞬時に熱分解及び又は部分燃焼することでカーボンブラックの核生成及び粒成長が起こり、捕集設備に移動する間の反応炉内低温領域でカーボンブラック粒子が互いに融着して鎖状につながりストラクチャーを形成することで説明される。同心軸構造を有する二重管ノズルによって原料ガス外周部から他ガスを噴出速度１．５０ｍ／ｓ以上で供給すると、反応炉内のストラクチャー形成領域におけるカーボンブラック粒子の空間密度が低下するため、分枝状の複雑な構造のストラクチャーが形成され難くなると推察される。二重管ノズルの外筒側空隙部から原料ガスを供給し、内筒側空隙部から他ガスを供給する場合、または、原料ガスと他ガスを混合して同一ノズルから供給する場合、反応炉内の核生成及び粒成長領域における温度が低下するため、本発明の比表面積及びＤＢＰ吸収量を満足することが困難となる。
また、他ガスを噴出速度１．５０ｍ／ｓ以上で供給すると、反応炉内で高温となる核生成領域における滞留時間が短くなるため、結晶子サイズが過度に大きくなることを防ぐことができる。他ガスの噴出速度は３．００ｍ／ｓ以下であることが好ましい。３．００ｍ／ｓを超えるとストラクチャー形成領域における滞留時間が短くなり、ＤＢＰ吸収量が低くなってしまうおそれがある。
【００１８】
使用する他ガスは特に限定されるものではなく、酸素ガス、水素ガス、窒素ガスなどを使用することができる。中でも、酸素ガスを使用することが好ましい。酸素ガスを使用すると賦活作用によりカーボンブラックが多孔質化され、比表面積を高めることができる。
二重管ノズルの外筒側空隙部から原料ガスを供給し、内筒側空隙部から酸素ガスを供給する場合、または、原料ガスと酸素ガスを混合して同一ノズルから供給する場合、酸素ガスの全量が原料ガスの部分燃焼に使用されて、比表面積が著しく高くなってしまうおそれがある。一方で原料ガス外周部から酸素ガスを供給すると、その一部分が消費されるに留まる。またこれにより、カーボンブラックの表面に酸素含有官能基を付与し、揮発分を高めることができる。
【００１９】
次に、本発明の二次電池について説明する。本発明の二次電池の電極は、例えば、正極活物質又は負極活物質と本発明のカーボンブラックとの混合物を結着剤を含む液体に分散してスラリーを調製し、それを金属箔からなる集電体に塗布、その後乾燥して被着させることによって製造することができる。正極と負極とをセパレータを介して積層あるいは捲回して形成される電極群に電解液を浸漬することで二次電池を製造することができる。
導電剤として使用する本発明のカーボンブラックの添加量は、正極活物質又は負極活物質と結着剤の合算量に対して０．５〜１０質量％であることが好ましい。本発明のカーボンブラックは高比表面積を有するため、このように少ない添加量においても優れた電池特性を発揮することができる。なお導電剤には、本発明のカーボンブラックの導電性付与能力、分散性を阻害しない範囲でその他のカーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー等を添加してもよい。
【００２０】
正極活物質は特に限定されるものではなく、ＬｉｘＭＯ２（ただしＭは、一種類以上の遷移金属であり、０．０５≦ｘ≦１．０である）を主体とするリチウム複合酸化物、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２、ＮｂＳｅ２、Ｖ２Ｏ５等のリチウムを含有しない金属硫化物、金属酸化物などを使用することができる。中でも、電池の起電力を高めることができるＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４等のコバルトやマンガンを含むリチウム含有遷移金属酸化物が好ましい。
負極活物質は特に限定されるものではなく、天然黒鉛、人造黒鉛、グラファイト、活性炭、コークス、ニードルコークス、フリュードコークス、メソフェーズマイクロビーズ、炭素繊維、熱分解炭素など、各種の炭素質材料を使用することができる。
【００２１】
結着剤は特に限定されるものではなく、ポリエチレン、ニトリルゴム、ポリブタジエン、ブチルゴム、ポリスチレン、スチレン・ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、セチルメチルセルロース、ポリビニルアルコール、四フッ化エチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化クロロプレンなどを使用することができる。
【００２２】
集電体は特に限定されるものではなく、金、銀、銅、白金、アルミニウム、鉄、ニッケル、クロム、マンガン、鉛、タングステン、チタン等、乃至これらを主成分とする合金の金属箔が使用される。正極にはアルミニウムを、負極には銅を用いることが好ましい。
【００２３】
電解液は特に限定されるものではなく、リチウム塩を含む非水電解液またはイオン伝導ポリマーなどを使用することができる。リチウム塩を含む非水電解液における非水電解質の非水溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネートなどが挙げられる。また、非水溶媒に溶解できるリチウム塩としては、六フッ化リン酸リチウム、ホウ四フッ化リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウムなどが挙げられる。
【００２４】
セパレータは特に限定されるものではなく、ポリエチレンやポリプロピレンなどの合成樹脂を使用することができる。電解液の保持性が良いことから多孔性フィルムを用いることが好ましい。
【００２５】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。しかし、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００２６】
実施例１
カーボンブラック製造炉（炉長３ｍ、炉直径０．５ｍ）の炉頂に設置された二重管ノズルの内筒（内径３７ｍ、外径４３．５ｍｍ）からアセチレンガスを１５ｍ３／ｈ、外筒（内径５５ｍｍ）から酸素ガスを５ｍ３／ｈ（噴射速度１．５６ｍ／ｓ）の条件で噴霧し、アセチレンの熱分解反応を利用してカーボンブラックを製造した。
得られたカーボンブラックについて、以下の物性を測定した。評価結果を表１に示す。
（１）比表面積（ＳＳＡ）：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に従い測定した。
（２）ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４に従い測定した。
（３）１６５ＭＰａで４回圧縮した後の比表面積（ＣＳＳＡ）：ＪＩＳ  Ｋ６２１７−４附属書Ａ（圧縮試料の作製方法）に従い試料を作製し、ＪＩＳ  Ｋ６２１７−２に従い測定した。
（４）圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）：ＪＩＳ  Ｋ  ６２１７−４に従い測定した。
（５）結晶子サイズＬｃ：Ｘ線回折装置（Ｂｒｕｃｋｅｒ社製「Ｄ８ＡＤＶＡＮＣＥ」）により、ＣｕＫα線を用いて測定範囲２θ＝１０〜４０゜、スリット幅０．５゜の条件でＸ線回折を行った。測定角度の校正にはＸ線標準用シリコン（三津和化学薬品社製金属シリコン）を用いた。得られた（００２）面の回折線を用いて、Ｓｃｈｅｒｒｅｒの式：Ｌｃ（Å）＝（Ｋ×λ）／（β×ｃｏｓθ）により結晶子サイズＬｃを求めた。ここでＫは形状因子定数０．９、λはＸ線の波長１．５４Å、θは（００２）回折線吸収バンドにおける極大値を示す角度、βは（００２）回折線吸収バンドにおける半価幅（ラジアン）である。
（６）揮発分：ＪＩＳ  Ｋ６２２１に従い測定した。
【００２７】
得られたカーボンブラック４質量部と正極活物質としてＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２（日本化学工業社製「ＣＥＬＬＳＥＥＤ  ＮＭＣ  Ｎｉ：Ｍｎ：Ｃｏ＝１：１：１」）９２質量部、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（クレハ社製「クレハＫＦポリマーＷ＃１１００」）４質量部、溶剤としてＮ−メチルピロリドン（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）６７質量部を脱泡混練機（日本精機製作所社製「ＮＢＫ−１」）回転数１０００ｒｐｍの条件で１５分間混練し、電極スラリーを作製した。この電極スラリーのせん断速度１ｓ−１における粘度を粘弾性測定機（ＡｎｔｏｎＰａａｒ社製「ＭＣＲ１０２」）で評価した。評価結果を表２に示す。
【００２８】
得られた電極スラリーを厚さ２０μｍのアルミニウム箔（集電体）上に塗布し、乾燥したものを、プレス、裁断して、正極を作製した。正極の塗膜の状態を目視観察し、○：平滑で良好、△：凹凸があり不良、×：凹凸と剥離があり不良、にて判断した。評価結果を表２に示す。
【００２９】
正極板に対する対極には金属リチウム（本城金属社製）を用い、これらを電気的に隔離するセパレータとしてオレフィン繊維製不織布を用いた。電解液にはエチレンカーボネート（Ａｌｄｒｉｃｈ製）／ジメチルカーボネート（Ａｌｄｒｉｃｈ製）を１／１の容積比で混合した溶液中に六フッ化リン酸リチウム（ステラケミファ社製）を１ｍｏｌ／Ｌ溶解させたものを用い、コインセル（ＣＲ−２０３２型）を作製した。
電池の放電試験として、電池を初充電後、充放電効率が１００％近傍になるのを確認後、０．７ｍＡ／ｃｍ２の電流密度にて定電流放電を３．０Ｖまで行った際の放電容量を測定し、正極活物質で除した容量密度（ｍＡｈ／ｇ）を算出した。この容量（ｍＡｈ／ｇ）を１時間で充放電可能な電流値を「１Ｃ」とした。
４．３Ｖ（０．２Ｃ定電流）で充電し、０．２Ｃ、３Ｃで放電した際の放電容量を求め、０．２Ｃの放電容量に対する３Ｃの放電容量の比（％）をレート特性（容量維持率）とした。また、３Ｃで充放電を繰り返し、１サイクル目における放電容量に対する１５０サイクル目の放電容量の比（％）をサイクル特性（容量維持率）とした。評価結果を表１に示す。
【００３０】
比較例１
市販のカーボンブラック（電気化学工業社製「デンカブラック粉状」）を用いて電極スラリー及び正極を作製し、評価した。評価結果を表１と２に示す。
【００３１】
実施例２、１０、比較例２
外筒（内径５５ｍｍ）から水素ガスを表１に示す条件で噴霧したこと以外は実施例１と同様にしてカーボンブラックを得た。評価結果を表１と２に示す。
【００３２】
実施例３〜９、１１、比較例３〜５
原料ガスの種類、原料ガスの供給量、酸素ガスの供給量、酸素ガスの供給ノズル、酸素ガスの噴出速度を表１に示すように変えたこと以外は実施例１と同様にしてカーボンブラックを得た。なお酸素ガスの噴出速度は、酸素ガスの供給量及び二重管ノズル外筒の内径を変更することにより調整した。評価結果を表１と２に示す。
【００３３】
【表１】
2018008828.tif 000002
【００３４】
【表２】
2018008828.tif 000003
【００３５】
表１及び表２の評価結果より、本発明のカーボンブラックは、比表面積が高く、ＤＢＰ吸収量（ＤＢＰ）と圧縮ＤＢＰ吸収量（ＣＤＢＰ）の比であるＤＢＰ／ＣＤＢＰが高いため、導電性付与能力と分散性に優れている。二次電池の導電剤に用いた場合、少量の添加量でも導電パスを形成することができるため、二次電池の容量を向上させることができる。また、溶剤と混合した際に高分散させることができるため、電極スラリーの塗工性が向上し、表面平滑性に優れた電極を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のカーボンブラックは、リチウムイオン二次電池などの各種二次電池の導電剤として利用することができる。