(57)【要約】  本発明は、電気エネルギー貯蔵体用、特にリチウムイオン電池用の電極製造に際して、特定の溶剤及び／又は分散剤を用いて担体を被覆する方法に関し、その特徴は、前記溶剤及び／又は分散剤が、Ｎ−エチルピロリドンであるか、又はＮ−エチルピロリドンを含むことである。
2013500556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギー貯蔵体用の電極製造に際して、担体を被覆するための方法であって、以下の工程ａ）及びｂ）：
ａ）少なくとも１種の溶剤及び／又は分散剤と、さらに少なくとも１種のポリマー性結合剤とを含有する組成物を用意する工程、
ｂ）前記組成物で前記担体を被覆する工程、
を有する、前記方法において、
前記溶剤及び／又は分散剤が、Ｎ−エチルピロリドンであるか、又はＮ−エチルピロリドンを含むことを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
前記ポリマー性結合剤が、以下のものを含む群：
ポリビニリデンフルオリド−ホモポリマー（ＰＶＤＦ）；ポリビニリデンフルオリド−コポリマー（ＰＶＤＦコポリマー）、例えばＰＶＤＦヘキサフルオロプロペン（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ＰＶＤＦ−テトラフルオロエチレン（ＰＶＤＦ−ＴＦＥ）、及びＰＶＤＦ−クロロテトラフルオロエチレン（ＰＶＤＦ−ＣＴＦＥ）；ＰＶＤＦと１種又は複数種のＰＶＤＦコポリマーとの混合物；ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）；ポリビニルフルオリド（ＰＶＦ）；ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）；ポリクロロトリフルオロエチレン−エチレン（ＥＣＴＦＥ）；ポリテトラフルオロエチレン−エチレン（ＥＴＦＥ）；ポリテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン（ＦＥＰ）；ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）；ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）；ポリプロピレン（ＰＰ）；ポリエチレン（ＰＥ）；ポリイミド（ＰＩ）；及びスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）
から選択されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記組成物が分散液であり、かつさらに帯電粒子の搬入と搬出を可能にする活性材料を含有し、当該活性材料が、好適には以下のものを含む群：
黒鉛；非晶質の炭素；リチウム貯蔵性金属及びリチウム貯蔵性合金（これには、ナノ結晶性若しくは非晶質のケイ素、及びケイ素−炭素複合材、スズ、アルミニウム、及びアンチモンが含まれる）；Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12、又はこれらの混合物；ＬｉＭxＯ2型のリチウム金属酸化物（これにはＬｉＣｏＯ2；ＬｉＮｉＯ2；ＬｉＮｉ1-xＣｏxＯ2；ＬｉＮｉ0.85Ｃｏ0.1Ａｌ0.05Ｏ2；Ｌｉ1+x（ＮｉyＣｏ1-2yＭｎy）1-xＯ2、０≦ｘ≦０．１７、０≦ｙ≦０．５が含まれる）；ドープされた、又はドープされていないＬｉＭｎ2Ｏ4スピネル；及びドープされた、又はドープされていないリチウム金属リン酸塩ＬｉＭＰＯ4（これにはＬｉＦｅＰＯ4、ＬｉＭｎＰＯ4、ＬｉＣｏＰＯ4、ＬｉＶＰＯ4が含まれる）；並びに変換材料、例えばフッ化鉄（ＩＩＩ）（ＦｅＦ3）、又はこれらの混合物
から選択されている、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記組成物が、さらに少なくとも１種の導電性添加剤を含有し、前記導電性添加剤が好適には、以下のものを含む群：
ｄ５０が１μｍ〜８μｍの微粒子状黒鉛；一次粒子が１０〜８０ｎｍのカーボンブラック；及び炭素繊維；又はこれらの任意の混合物
から選択されている、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記担体が、板状の導電性材料を有するか、又は板状の導電性材料から成り(当該導電性材料にはアルミニウム、銅、これらの金属から得られる箔を有する積層体、多孔質担体、織布、フリース、又はこれらの各金属から得られるストレッチメタル、及びこれらの金属で被覆されたポリマーシート、穴あきシート、多孔質担体、織布、又はフリースが含まれる）、ここで前記担体が、好適にはアルミニウム若しくは銅を含むか、又はアルミニウム若しくは銅から成る、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記組成物が、それぞれ前記組成物に対して、Ｎ−エチルピロリドンを３０〜８０質量％の割合で、好ましくはポリマー性結合剤を０．５〜８質量％の割合で、かつ／又は活性材料を２０〜７０質量％の割合で、かつ／又は導電性添加剤を０〜５質量％の割合で含有する、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記組成物の粘度が、１１２ｓ-1の剪断速度で２０℃で測定して、１，０００〜７，０００ｍＰａｓの範囲である、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
製造する電極がアノードであり、当該電極は活性材料を含有し、当該活性材料が、以下のものを含む群：
黒鉛；非晶質の炭素；リチウム貯蔵性金属及びリチウム貯蔵性合金（これには、ナノ結晶性若しくは非晶質のケイ素、及びケイ素−炭素複合材、スズ、アルミニウム、及びアンチモンが含まれる）；及びＬｉ4Ｔｉ5Ｏ12、又はこれらの混合物
から選択されている、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
製造する電極がカソードであり、当該電極は活性材料を含有し、当該活性材料が、以下のものを含む群：
ＬｉＭxＯ2型のリチウム金属酸化物（これにはＬｉＣｏＯ2；ＬｉＮｉＯ2；ＬｉＮｉ1-xＣｏxＯ2；ＬｉＮｉ0.85Ｃｏ0.1Ａｌ0.05Ｏ2；Ｌｉ1+x（ＮｉyＣｏ1-2yＭｎy）1-xＯ2、０≦ｘ≦０．１７、０≦ｙ≦０．５が含まれる）；ドープされた、又はドープされていないＬｉＭｎ2Ｏ4スピネル；及びドープされた、又はドープされていないリチウム金属リン酸塩ＬｉＭＰＯ4（これにはＬｉＦｅＰＯ4、ＬｉＭｎＰＯ4、ＬｉＣｏＰＯ4、ＬｉＶＰＯ4が含まれる）；並びに変換材料、例えばフッ化鉄（ＩＩＩ）（ＦｅＦ3）、又はこれらの混合物
から選択されている、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法により製造される、被覆された担体。
【請求項１１】
方法工程として、請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法を有する方法により製造された電極。
【請求項１２】
少なくとも１種の溶剤及び／又は分散剤、少なくとも１種のポリマー性結合剤、帯電粒子の搬入と搬出を可能にする活性材料、並びに任意で、少なくとも１種の導電性添加剤を含有する組成物において、
前記溶剤及び／又は分散剤が、Ｎ−エチル−ピロリドンであることを特徴とする、前記組成物。
【請求項１３】
それぞれ前記組成物に対して、Ｎ−エチルピロリドンの割合が３０〜８０質量％であり、ポリマー性結合剤の割合が０．５〜８質量％であり、活性材料の割合が２０〜７０質量％であり、任意の導電性添加剤の割合が０〜５質量％である、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
Ｎ−エチルピロリドンを、電気エネルギー貯蔵体用電極を製造する際に用いる使用。
【請求項１５】
電気エネルギー貯蔵体用電極の製造に際して、担体を被覆するために用いる組成物を製造するための、Ｎ−エチルピロリドンの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気エネルギー貯蔵体用、特にリチウムイオン電池用の電極製造に際して、特別な溶剤及び／又は分散剤を用いながら担体を被覆するための方法に関する。
【０００２】
電極、特にリチウムイオンバッテリー用の電極の製造に際しては、従来技術では湿式化学法により、活性材料、導電性添加剤、及び結合剤を含有する被覆組成物若しくは被覆分散液を、導電箔に被覆する。ここでは水がベースの、また有機溶剤がベースの系が、この分散液の製造に利用される。水ベースの系の場合には結合剤を分散させ、結合は個々の粒子間で行われる。
【０００３】
有機溶剤ベースの系の場合にはこれと異なり、結合剤を完全に溶剤中に溶解させ、この溶剤中で結合剤が粒子を取り囲む。この被覆方法のためには、結合剤の完全な溶解が、分散液全体で保証されていなければならない。電極製造のために特に適切な有機溶剤としては、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）が有用であると実証されている。
【０００４】
通常は、分散液若しくは溶液の粘度の測定により、被覆組成物の品質を試験する。被覆組成物の粘度が、数時間にわたって変化しうることに注意すべきであり、このため当該組成物は、製造直後には使用できない。ＮＭＰを用いるさらなる問題は、ＮＭＰが毒性あり（胎児に有害／催奇性）と分類されていることである。よって、作業面、安全性、及び環境保護という理由から、このＮＭＰの代替物を求める需要がある。さらなる需要は、この分散液を製造するための溶剤ベースの系であって、ＮＭＰの場合よりも少ない溶剤若しくは分散剤で間に合うものを提供することである。
【０００５】
本発明の課題は、被覆法で活性材料、結合剤、及び添加剤を担体に施与する、電気エネルギー貯蔵体用、特にリチウムイオン電池用の電極製造に際して、活性材料及び添加剤の施与を、より少ない量の分散剤若しくは溶剤で可能にする、つまりいわゆる電極スラリーにおける固体含分をより高くする可能性を見出すことであった。分散剤若しくは溶剤は同時に、安全性、及び環境基準を満たし、その上、良好若しくはＮＭＰに比して改善された貯蔵安定性を有するべきである。
【０００６】
意外なことにこの課題は、湿式化学方法工程において電極製造の際に使用される被覆組成物中で、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）の代わりに、溶剤及び／又は分散剤としてＮ−エチルピロリドン（ＮＥＰ）を用いることによって解決される。
【０００７】
よって本発明の対象は、電気エネルギー貯蔵体用の電極製造における担体の被覆方法であって、以下の工程ａ）及びｂ）：
ａ）少なくとも１種の溶剤及び／又は分散剤と、さらに少なくとも１種のポリマー性結合剤とを含有する組成物を用意する工程、
ｂ）前記組成物で前記担体を被覆する工程
を有するものであり、その特徴は、前記溶剤及び／又は分散剤が、Ｎ−エチルピロリドンであるか、又はＮ−エチルピロリドンを含むことである。
【０００８】
つまり本発明による被覆方法は、非常に幅広い適用可能性を意図しており、担体は、少なくともＮ−エチルピロリドンとポリマー性結合剤とを含有する組成物で被覆される。被覆組成物は通常、溶剤及び／又は分散剤としてのＮ−エチルピロリドン、及びポリマー性結合剤の他に、さらに少なくとも１種のいわゆる活性材料、及び導電性添加剤を含む。被覆組成物で被覆された担体は、引き続き電極製造の際にさらに加工され、ここでこの電極は電気エネルギー貯蔵体を製造するために使用できる。電極製造には通常さらに、被覆された担体の乾燥工程が含まれる。この際にとりわけ、導電性で固体の、電気エネルギー貯蔵体の完成後には「活性な」層を形成しながら、溶剤及び／又は分散剤が除去される。通常、担体自体は導電性である（例えば慣用のリチウムイオン電池のように）。以下、使用する各成分と、本発明の様々な態様について、より詳細に説明する。
【０００９】
ポリマー性結合剤が、良好な接着強度についての課題を解決し、層内部と担体の双方に対して良好な接着強度をもたらす。特に好ましくは、ポリビニリデンフルオリド−ホモポリマー（ＰＶＤＦ）を使用する。ＰＶＤＦは、その電気化学的な安定性が原因で、好んで用いられる。なぜならばＰＶＤＦの供給源は、後に完成させる電気エネルギー貯蔵体の電解質中では僅かだからである。本発明による適用のための結合剤として適しているのはまた、様々なＰＶＤＦコポリマー、テフロン、ポリアミド、ポリニトリルなどである。好ましいポリマー性結合剤は、以下のものを含む群から選択できる：
ポリビニリデンフルオリド−ホモポリマー（ＰＶＤＦ）；ポリビニリデンフルオリド−コポリマー（ＰＶＤＦコポリマー）、例えばＰＶＤＦヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ＰＶＤＦ−テトラフルオロエチレン（ＰＶＤＦ−ＴＦＥ）、及びＰＶＤＦ−クロロテトラフルオロエチレン（ＰＶＤＦ−ＣＴＦＥ）；ＰＶＤＦと１種又は複数種のＰＶＤＦコポリマーとの混合物；ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）；ポリビニルフルオリド（ＰＶＦ）；ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）；ポリクロロトリフルオロエチレン−エチレン（ＥＣＴＦＥ）；ポリテトラフルオロエチレン−エチレン（ＥＴＦＥ）；ポリテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン（ＦＥＰ）；ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）；ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）；ポリプロピレン（ＰＰ）；ポリエチレン（ＰＥ）；ポリイミド（ＰＩ）；及びスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）。場合によってはまた、結合剤の混合物（例えばＰＶＤＦホモポリマーとＰＶＤＦコポリマーとを任意の比で含む混合物）も使用でき、又は架橋剤が架橋性であってもよい。
【００１０】
上述のように、ここで記載した種類の被覆組成物は、溶剤及び／又は分散剤、ポリマー性結合剤の他に、さらに少なくとも１種のいわゆる活性材料を含有する。ここで「活性材料」とは、帯電粒子の搬入及び搬出を可逆的に可能にする材料であると、当業者には一般に理解される。機能を発揮する完成した電気エネルギー貯蔵体では、帯電粒子の搬入工程又は搬出工程の間に、貯蔵体の構造に応じて、蓄電流又は放電流を流すことができる。リチウムイオン電池の場合、この帯電粒子はリチウムイオンである。搬入工程及び搬出工程は、荷電又は放電の際に、カソード及びアノードでそれぞれ起こる。アノードとカソードを製造するためには、それぞれ様々な活性物質が用いられる。従って本発明による方法では、被覆組成物は通常さらに、帯電粒子の可逆的な搬入及び搬出を可能にする活性材料を含有し、当該材料は好適には、以下のものを含む群から選択されている：
黒鉛；非晶質の炭素、例えばハードカーボン、ソフトカーボン；リチウム貯蔵性金属及びリチウム貯蔵性合金、（例えばナノ結晶性若しくは非晶質のケイ素、及びケイ素−炭素複合材；スズ、アルミニウム、アンチモン）；Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12、又はこれらの材料の混合物；ＬｉＭxＯ2型のリチウム金属酸化物（例えばＬｉＣｏＯ2；ＬｉＮｉＯ2；ＬｉＮｉ1-xＣｏxＯ2；ＬｉＮｉ0.85Ｃｏ0.1Ａｌ0.05Ｏ2；Ｌｉ1+x（ＮｉyＣｏ1-2yＭｎy）1-xＯ2、０≦ｘ≦０．１７、０≦ｙ≦０．５）；ドープされた、又はドープされていないＬｉＭｎ2Ｏ4スピネル；及びドープされた、又はドープされていないリチウム金属リン酸塩ＬｉＭＰＯ4（例えばＬｉＦｅＰＯ4、ＬｉＭｎＰＯ4、ＬｉＣｏＰＯ4、ＬｉＶＰＯ4）；並びに変換材料、例えばフッ化鉄（ＩＩＩ）（ＦｅＦ3）、又はこれらの材料の混合物。活性材料は、組成物中で分散されて分布している。ここでソフトカーボンとは、非黒鉛性の炭素と理解され、これは最大３２００℃の高温でも黒鉛に変換されないものである。ハードカーボンとは、非黒鉛性の炭素と理解され、これは従来技術で実現された温度では、黒鉛に変換されないものである（例えばHandbook of Battery Materials, J. O. Besenhard, Wiley VCH、233p, 388p, 402p参照）。リチウム金属リン酸塩のためのドープ剤としては例えば、マグネシウム又はニオブが考慮される。
【００１１】
ここに記載した種類の被覆組成物は通常、さらに少なくとも１種の導電性添加剤を含有する。
【００１２】
この添加剤の役割は、被覆の導電性、よって電気化学的反応（つまり帯電粒子の搬入及び搬出）を改善することである。特に好ましくは、カーボンブラック（Carbon Blacks）を、導電性材料として使用する。カーボンブラックは、炭素を含有する微粒子状の固体であり、たいていは球形状で、一次粒子の大きさが１０〜３００ｎｍ（ASTM D 3849準拠のＴＥＭ評価により測定）であり、これは鎖状、一部は塊状のアグリゲートへと成長する。本発明による適用のための導電性材料として適しているのはまた、レーザー回折で測定されるｄ５０が１〜８μｍ、好適には２〜６μｍの、微粒子状黒鉛である。場合によっては導電性材料の混合物も使用でき、例えばカーボンブラックと黒鉛を任意の比で含む混合物が使用できる。さらには、導電性添加剤として炭素繊維が使用できる。
【００１３】
担体そのものは、ここで記載された被覆法、及び溶剤及び／又は分散剤としてＮＥＰを用いる本発明による使用にとっては、それ自体重要ではない。しかしながら通常、担体は導電性である。とりわけ、ここで好ましくは考慮される慣用のリチウムイオン電池では、担体は通常、アルミニウム製（陽極）又は銅製（陰極）の導電箔である。陰極はまた、アルミニウム製であってよい。適切なレドックス電位を有する他の導電性金属は基本的に適しているものの、コスト的な理由から、通常は使用しない。
【００１４】
よって本発明によれば、担体は板状の導電性材料から成るか、又は板状の導電性材料を、例えば化合物材料の範疇で有する。担体は好適にはアルミニウム若しくは銅から成るか、及び／又はこれらの金属箔から成る。これらの箔を有する積層体も、担体として考えられる。この担体はまた、多孔質担体、織布、フリース、又は相応する金属から得られるストレッチメタルであってよく、またこれらの金属で被覆されたポリマーシート、穴あきシート、多孔質担体、織布、又はフリースであり得る。
【００１５】
本発明により使用される被覆組成物は通常、それぞれ組成物に対して、Ｎ−エチルピロリドンを３０〜８０質量％、好適には４０〜７０質量％の割合で、及び好適には、ポリマー性結合剤を０．５〜８質量％、好適には１．０〜５．０質量％の割合で、及び／又は活性材料を２０〜７０質量％、好適には３０〜６０質量％の割合で、及び／又は導電性添加剤を０〜５質量％、好適には０．２〜３質量％の割合で、含有する。
【００１６】
出来上がった組成物はその粘度が、１１２ｓ-1の剪断速度で２０℃で測定して、１０００〜７０００ｍＰａｓ、好適には２０００〜５０００ｍＰａｓであるのが望ましかった。本発明の範囲において粘度値の測定は、Karlsruhe在のThermo Haake GmbH社のRheometers (Modell RS 600)を用いて、直径が３５ｍｍのプレート／プレート測定装置で行う。粘度は、１〜５００ｓ-1の剪断速度で記録する。測定値の記録は、RheoWinというソフトウェアで行う。
【００１７】
本発明による被覆方法によれば、製造される電極は、アノード又はカソードであり得る。このような電極の製造に際して、使用される組成物は通常、溶剤及び／又は分散剤（ここではＮＥＰ）の他に、結合剤、また上述のいわゆる活性剤も含有する。このような組成物はまた、「電極スラリー」、「アノードスラリー」、又は「カソードスラリー」とも呼ばれ、その名称により製造可能な電極が表されている。
【００１８】
本発明の１つの実施態様では、製造する電極はアノードである。この場合に組成物、つまり「アノードスラリー」は活性材料を含有し、当該活性材料は好適には、以下のものを含む群から選択されている：
黒鉛；非晶質の炭素、例えばハードカーボン、ソフトカーボン；リチウム貯蔵性金属及びリチウム貯蔵性合金（例えばナノ結晶性の、また非晶質のケイ素、及びケイ素−炭素複合材；スズ、アルミニウム、アンチモン）；及びＬｉ4Ｔｉ5Ｏ12、又はこれらの材料の混合物。
【００１９】
本発明の１つの実施態様では、製造する電極はカソードである。この場合に組成物、つまり「カソードスラリー」は活性材料を含有し、当該活性材料は好適には、以下のものを含む群から選択されている：
ＬｉＭxＯ2型のリチウム金属酸化物（例えば、ＬｉＣｏＯ2；ＬｉＮｉＯ2；ＬｉＮｉ1-xＣｏxＯ2；ＬｉＮｉ0.85Ｃｏ0.1Ａｌ0.05Ｏ2；Ｌｉ1+x（ＮｉyＣｏ1-2yＭｎy）1-xＯ2）、０≦ｘ≦０．１７、０≦ｙ≦０．５）；ドープされた、又はドープされていないＬｉＭｎ2Ｏ4スピネル；及びドープされた、又はドープされていないリチウム金属リン酸塩ＬｉＭＰＯ4（例えばＬｉＦｅＰＯ4、ＬｉＭｎＰＯ4、ＬｉＣｏＰＯ4、ＬｉＶＰＯ4）；並びに変換材料、例えばフッ化鉄（ＩＩＩ）（ＦｅＦ3）、又はこれらの材料の混合物。
【００２０】
本発明の対象はまた、上記方法により製造された被覆担体である（ただし、電気エネルギー貯蔵体用電極の製造に適した担体に限る）。これに応じて製造された電極も、同様に本発明に含まれている。
【００２１】
本発明の対象はさらに、溶剤及び／又は分散剤として少なくともＮ−エチルピロリドン、及びさらに少なくとも１種のポリマー性結合剤、帯電粒子の搬入及び搬出を可能にする活性材料、また任意で少なくとも１種の導電性添加剤を含有する組成物である。この種の好ましい組成物は、それぞれ組成物に対して、Ｎ−エチルピロリドンを３０〜８０質量％、好適には４０〜７０質量％の割合で、ポリマー性結合剤を０．５〜８質量％、好適には１．０〜５．０質量％の割合で、活性材料を２０〜７０質量％、好適には３０〜６０質量％の割合で、及び任意で導電性添加剤を０〜５質量％、好適には０．２〜３質量％の割合で、含有する。
【００２２】
Ｎ−エチルピロリドンを、電気エネルギー貯蔵体用電極の製造に用いること、またＮ−エチルピロリドンを、電気エネルギー貯蔵体用電極の製造に際して担体被覆のために使用する組成物の製造に用いることも、同様に本発明の範囲に含まれる。
【００２３】
Ｎ−エチルピロリドンは、Ｎ−メチルピロリドンに、多くの化学的、物理的特性の点でよく似ている。しかしながらＮ−エチルピロリドンは、より沸点と引火点が高く（ＮＭＰ：沸点２０２℃、引火点９１℃；ＮＥＰ：沸点２０８〜２１０℃、引火点９３℃）、このことには、作業性と貯蔵安全性の観点で、一定の利点がある。
【００２４】
本発明によればさらにとりわけ、Ｎ−エチルピロリドンを溶剤及び／又は分散剤として用いることにより、活性材料、及び任意で添加剤を、より僅かな量の分散剤で担体に塗布できる。つまり、分散剤としてＮ−メチルピロリドンを用いるよりも、組成物中で高い固体含分が達成できる。
【００２５】
図１は、電極スラリーの粘度指数ηをグラフで示したものである（固体含分５０％、２０℃、剪断速度γが横軸）。固体含分の組成は、黒鉛（ｄ５０＝１６．８μｍ、ＢＥＴ比表面積２．５ｍ2／ｇ）９１．５質量％、ＰＶＤＦ（Solvay Solef 1013）８％、及びカーボンブラック（Timcal, Super P）０．５％である。
【００２６】
図２は、９．１質量％のＰＶＤＦホモポリマー溶液（ＰＶＤＦホモポリマー：メルトフロー指数（ＭＦＩ）＝１．５〜３．５ｇ／１０分）の粘度指数ηをグラフで示したものである（ＮＥＰ又はＮＭＰ中で、２０℃、剪断速度γが横軸）。
【００２７】
図３は、異なるバインダー系を示す：ａ）は、水ベースの系、ｂ）は、溶剤ベースの系である。
【００２８】
本発明による電極スラリー（ＮＭＰ若しくはＮＥＰ、ＰＶＤＦ、黒鉛、及び導電性カーボンブラックから成るもの）の製造に際して、ＮＥＰベースの分散液が、剪断速度の上昇につれて、ＮＭＰベースの分散液に比べて、著しい粘度の低下を示すことが確認された（図１）。通常の被覆法で基準となるのは、約１１２ｓ-1という剪断速度である。この剪断速度では、ＮＥＰベースの電極スラリーが低い粘度で存在するため、この場合より高い固体含分が可能になり、これによって分散剤の量を減らすことが可能になる。このような電極スラリー製造のためには、結合剤のＰＶＤＦが、使用される溶剤にしばしば予備溶解される。ＮＥＰを溶剤として用いる場合には、ＮＭＰを溶剤として用いるのに比べて、明らかに貯蔵安定性が改善されることがわかる。貯蔵安定性の基準としては、貯蔵時間の増加に伴う、使用溶剤の粘度上昇の程度が考慮される。時間に伴う粘度の上昇が少ないほど、貯蔵安定性は高い（図２）。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】電極スラリーの粘度指数ηを示すグラフである。
【図２】９．１質量％のＰＶＤＦホモポリマー溶液の粘度指数ηを示すグラフである。
【図３】異なるバインダー系を示しており、ａ）は水ベースの系、ｂ）は溶剤ベースの系である。
【００３０】
実施例
１５０ｍｌのガラスビーカーにＮＭＰ又はＮＥＰを装入し、ＰＶＤＦをその中に１５分で少しずつ、直径４２ｍｍの歯付回転盤（溶解撹拌機R1303型、ＩＫＡ社）を用いて、７５０回転／分の回転数で撹拌しながら添加した。９．１質量％のＰＶＤＦ含分（１２５．０ｇの溶剤中で１２．５ｇ）で添加を止め、１．５時間、さらに撹拌した（７５０回転／分）。引き続き、その粘度を時間軸で測定した。
【表１】
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【００３１】
ＮＭＰを用いた溶液の場合、その粘度は時間の経過と共に、ＮＥＰ溶液の場合よりもずっと激しく上昇したことがわかる。
【００３２】
さらに、ＮＥＰ溶液は既に約１６時間後にその粘度が一定であるのに対して、ＮＭＰ溶液の場合には、粘度が５日後でもさらに上昇したことがわかる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013500556.tif 000006
【国際調査報告】
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2013500556.tif 000008
2013500556.tif 000009
2013500556.tif 000010
2013500556.tif 000011
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