(57)【要約】【課題】リチウムイオン電池において、連続した薄膜塗布電極を製造する方法、液ダレ、スジ発生がない薄膜塗布方式を提供する事により、リチウムイオン電池の急速充電性および大電流放電性を大幅に向上させるためのシート状極板の製造方法ならびにその極板を用いたリチウムイオン電池を提供する。【解決手段】本発明に用いる加圧加熱型吐出法は、塗液体吸い上げ加圧式ポンプ（圧力調整器付属）と加熱用ヒータ部と細孔部を有するノズルから構成され連続的に薄膜塗布電極を形成するものである。ノズル部には、塗布液を塗液体吸い上げ加圧式ポンプにより吸い上げ・加圧し更に加熱用ヒータ部を経由させることで高粘度塗液体を低粘度塗液体にして供給されている。塗液体の加圧力と加熱ヒータによる低粘度化で細孔部のノズルから吐出噴射し易くなり均一な連続した薄膜塗布電極を形成できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水電解質電池用の導電性金属箔体上に活物質材料及び溶剤を含み加圧・加熱した電極材料塗液を霧状にした状態から塗布層を形成する工程と、この塗布層を乾燥させて活物質層を形成する工程とを具備することを特徴とするシート状極板の製造方法。
【請求項２】
前記電極材料塗液の加熱温度が２０℃〜７０℃であることを特徴とする請求項１に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項３】
前記電極材料塗液の粘度が１０ｃＰＳ〜５００ｃＰＳであることを特徴とする請求項１に記載のシート状電極の製造方法。
【請求項４】
導電性金属箔体上に正極活物質層を形成した正極と、導電性金属箔体上に負極活物質層を形成した負極と、前記正極及び負極間に介在して形成される非水電解液とを有する非水電解質電池において、前記活物質材料及び溶剤を含み加圧・加熱した電極材料塗液を霧状にした状態から導電性金属箔体上に塗布して形成された活物質層を用いたことを特徴とする非水電解質電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜電極の連続塗布工程を可能とし、大電流放電および急速充電を可能とするシート状極板の製造方法ならびにその極板を用いた非水電解質電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、リチウムイオン電池などの非水電解質電池は、用いる非水電解質の電気伝導度が水系電解質に比べ低いので、集電体である導電性支持体に形成される電極層の厚みを薄くする必要がある。そのため円筒型電池では活物質充填量を上げるためシート状の電極を巻回した渦巻式構造が採用されている。
【０００３】
従来、シート状極板の製造方法としては、ロール圧延方式やロールコート方式がシート状極板の製造方法としてあるが、両面同時に塗布できるので効率はよいが、支持体を極板シートの中央に位置させることが難しい、リッビング（うね）やムラと呼ばれる面状が見られ、シート状極板の塗布面を平滑にすることが困難などの問題がある。
【０００４】
そこで、特開平４−２４２０７１号公報（特許文献１）に開示されるドクターブレード方式が、薄いシート状極板の製造方法として提案された。この方法によれば、塗布されるべき支持体の面に対して所定の間隙をもってドクターブレードを設け、活物質に導電剤を混合し、さらに結着剤などを加えて練合した電極材料塗布液をドクターブレードの前側に貯え、走行する支持体との間隙に見合った量だけ電極材料液が層状に引き出されることによりシート状極板が製造される。
【０００５】
本発明者等は、急速充電可能または大電流放電可能な電極塗布膜厚みについては薄膜化が必須であることを見出したが、通常リチウムイオン電池の電極材料塗布においてはドクターブレード方式を用いている。薄膜化のためには、電極材料塗布液は低粘度化ないしは固形分比を低くすることもある。しかしながら、この場合乾燥負荷が大きくなるため塗布速度を遅くする必要がある。この様な遅い乾燥速度で塗布した場合、塗液が低粘度であることから塗布面に液ダレが発生しやすい状態となり、均一厚さで塗布することができない。また、この問題を防止するために塗液の粘度を高くするないしは固形分比を高くする事も考えられるが、その場合、ドクターブレード塗布面で凝集体によるスジが発生し、やはり均一厚さで塗布することができない。この様な液ダレやスジの発生による厚さの薄い活物質層が形成されるとその薄い部分では電池の充放電中に生じるリチウムの析出物・デンドライトが発生しやすくなり、充放電の際にこの析出物に電流が集中し、このリチウムの析出物を介して正極と負極間で短絡が生じやすくなるため、短時間での充電が困難であると言う問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−２４２０７１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
急速充電可能または大電流放電可能な電極塗布膜を作成するにおいては、従来のリチウムイオン電池の製造方法であるドクターブレードを使用する方法では、形成される活物質層の厚さに塗布ムラやスジが生じ、不均一な活物質層が形成されるとその塗布ムラやスジ部分では電池の充放電中に生じる析出物に起因して短時間での充電が困難であると言う問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、活物質層の厚さの不均一部分に起因した短時間充電の問題を解決したシート状極板の製造方法及び非水電解質電池の提供を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１のシート状極板の製造方法は、非水電解質電池用の導電性金属箔体上に活物質材料及び溶剤を含み加熱した電極材料塗液を霧状にした状態から塗布層を形成する工程と、この塗布層を乾燥させて活物質層を形成する工程とを具備することを特徴とする。
【００１０】
請求項２のシート状極板の製造方法は、請求項１において、前記電極材料塗液の加熱温度が２０℃〜７０℃であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３のシート状極板の製造方法は、請求項１において、前記電極材料塗液の粘度が１０ｃＰＳ〜５００ｃＰＳであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４非水電解質電池は、導電性金属箔体上に正極活物質層を形成した正極と、導電性金属箔体上に負極活物質層を形成した負極と、前記正極及び負極間に介在して形成される非水電解液とを有する非水電解質電池において、前記活物質材料及び溶剤を含み加熱した電極材料塗液を霧状にした状態から導電性金属箔体上に塗布して形成された活物質層を用いたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、正極、負極、電解質を有するリチウムイオン電池の製造において、電極材料の塗液に直接加圧しさらに塗液を加熱する事で更なる低粘度化する事でノズル細孔部からの吐出をし易くし塗液を走行する導電性金属箔体上に薄膜状に連続的に塗布することを特徴とするシート状極板の製造方法、及びこの方法によって製造する電池である。
【００１４】
本発明に用いる加圧加熱型吐出法は、塗液体吸い上げ加圧式ポンプ（圧力調整器付属）と加熱用ヒータ部と細孔部を有するノズルから形成される。ノズル部には、塗布液を塗液体吸い上げ加圧式ポンプにより加圧され更に加熱用ヒータ部を経由させることで高粘度液体を低粘度液体にして供給され、細孔部のノズルより吐出・噴出される。ノズル部にはシャッター機構を有しており、シャッターは三方シャッター構造となっている。そのシャッターの駆動は外部から信号を与えることで切替わるようシーケンス化され間欠塗布もできるようになっている。この時、加圧ポンプに戻る途中に流量計を取り付けることで流量を調整し吐出量を制御できる。シャッターを開くと（吐出）、塗液はノズル部の細孔部から加圧力で噴出し、吐出された塗布液は導電性金属箔体上に層状に均一塗布される。シャッターを閉じた場合（還流）、塗液はノズル部を通過し加圧ポンプに戻る系を構成する。
【００１５】
以下、図面により本発明の実施態様について詳述する。図１は本発明の製造方法についての実施態様である塗布装置の概略図である。図１において導電性金属箔支持体（以下「金属箔」と称する）１００が、巻きだしロール５と巻き取りロール７間で乾燥用ヒータ部６を通して連続走行する。細孔部を有するノズル３が金属箔に間隔を保つように設置される。
【００１６】
細孔部を有するノズル３は、塗液流路が三方シャッターを内蔵された構造より構成されている。調製され塗液タンク４に保持された電極材料塗布液は直接加圧できる加圧ポンプ１で液体を吸上げると共に加圧し圧力調整器２で任意な圧力に調整、加熱ヒータで塗液の粘度を低粘度化するため適度な温度に維持し、細孔部を有するノズル３内に連続的に供給される。なお、ノズル３内に内蔵されている三方シャッターで還流と吐出に外部信号で切り替える事ができる。
【００１７】
塗布液は、ノズル３より吐出噴出され、連続的に走行する金属箔１００上に塗布される。塗液に直接圧力を加える方法の噴出方式は、従来噴出方式の塗液出口に高圧空気を吹き付ける方式に較べて飛散が少なく効率よく塗布できる作用である。また、塗布液が均一に吐出されるので厚さの制御も簡便に行える。前記塗布方法において、電極材料塗布液の粘度は、Ｂ型粘度計（トキメック社製）による測定で、２５℃で１０ｃＰＳ〜５００ｃＰＳの範囲がよく、好ましくは５０ｃＰＳ〜２００ｃＰＳがよい。
【００１８】
本発明に用いられるノズル３に供給される電極材料塗布液量は、塗布厚み、金属箔の搬送速度などによって決まるが、系内の流量計で調整される、０．１ｍｌ／分〜１００ｍｌ／分が好ましい。本発明によって塗布される電極材料塗布液の塗布膜厚みは、乾燥前の湿潤状態で３０μｍ〜２００μｍが好ましく、特に５０μｍ〜１００μｍが好ましい。乾燥後の塗布膜厚みは片面で１０μｍ〜６０μｍが好ましく、特に２０〜４０μｍが好ましい。本発明に用いられる電極材料塗布液の温度は加熱ヒータにより粘度を低粘度に保つように制御することが出来る。液温度は２０℃〜７０℃の範囲が好ましく、特に３０℃〜５０℃が好ましい。
【００１９】
また、図３は本発明のシート状極板の製造方法に使用する別の製造装置を示したものである。基本的な構成は図１と同様であるが、異なるのは、図１の装置を２系統用意し、導電性金属箔支持体（以下「金属箔」と称する）１００の両面に塗布膜を形成できる様にした点である。従って、図１と同一部分は同一番号を付し、その詳細な説明を省略した。
【００２０】
本発明によって塗布される電極材料塗布液は、電極活物質、導電剤、結着剤、溶媒などを含むことが出来る。電極活物質としては、Ｈ＋  、Ｌｉ＋  、Ｎａ＋  、Ｋ＋  が挿入および／または放出できる化合物であればよいが、なかでも、遷移金属酸化物、遷移金属カルコゲナイド、炭素質材料、周期律表ＩＶＢ、ＶＢ族半金属を主体とした酸化物を用いることができ、特に、リチウム含有遷移金属酸化物、遷移金属酸化物、炭素質材料、周期律表ＩＶＢ、ＶＢ族半金属を主体とした酸化物が好ましい。（遷移金属はＭｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ｆｅを主体とすることが好ましく、周期律表ＩＶＢ、ＶＢ族はＧｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｉを主体とすることが好ましい。）具体的にはＬｉＣｏＯ２  、ＬｉＮｉＯ２  、ＬｉＣｏ０．５
Ｎｉ０．５  Ｏ２  、ＬｉＭｎ２  Ｏ４  、ＬｉＣｏＶＯ４  、ＬｉＮｉＶＯ４  、ＬｉＣｏ０．９  Ｓｎ０．１  Ｏ２  、ＬｉＣｏ０．９  Ｔｉ０．１Ｏ２  、ＬｉＣｏ０．９  Ａｌ０．１  Ｏ２  、ＬｉＣｏ０．９  Ｉｎ０．１  Ｏ２  、ＬｉＣｏ０．９  Ｙ０．１  Ｏ２  、ＬｉＣｏ０．９  Ｃｅ０．１  Ｏ２  、Ｆｅ３  Ｏ４  、Ｖ６  Ｏ１３、Ｖ２  Ｏ５  、などがあげられる。好ましい炭素質材料としては、００２面の面間隔が３．３５〜３．８０Ａ（オングストロ−ム）、密度が１．１〜１．７ｇ／ｍ３  のものが好ましく、黒鉛、石油コークス、クレゾール樹脂焼成炭素、フラン樹脂焼成炭素、ポリアクリロニトリル繊維焼成炭素、気相成長炭素、メソフェーズピッチ焼成炭素などを挙げることができる。周期律表ＩＶＢ、ＶＢ族半金属を主体とした酸化物としては、ＧｅＯ、ＧｅＯ２  、ＳｎＯ、ＳｎＯ２  、ＰｂＯ、ＰｂＯ２  、Ｐｂ２  Ｏ３  、Ｐｂ３  Ｏ４  、Ｓｂ２  Ｏ３  、Ｓｂ２  Ｏ４  、Ｓｂ２  Ｏ５  、Ｂｉ２  Ｏ３  、Ｂｉ２  Ｏ４  、Ｂｉ２  Ｏ５  、ＳｉＳｎＯ３  、Ｌｉ２  ＳｉＯ３  、Ｌｉ４  ＳｉＯ４  、Ｌｉ２  Ｓｉ３  Ｏ７  、Ｌｉ２  Ｓｉ２  Ｏ５  、Ｌｉ８  ＳｉＯ６  、Ｌｉ６  Ｓｉ２  Ｏ７  、Ｌｉ４  Ｇｅ９  Ｏ２０、Ｌｉ６  Ｇｅ８  Ｏ１９、Ｌｉ４  Ｇｅ５  Ｏ１２、Ｌｉ６  Ｇｅ２  Ｏ７  、α−Ｌｉ４  ＧｅＯ４  、Ｌｉ４  ＧｅＯ４  、β−Ｌｉ８  ＧｅＯ６  、Ｌｉ２  Ｇｅ７  Ｏ１５、Ｌｉ２  ＧｅＯ３、Ｌｉ２  Ｇｅ４  Ｏ９  、Ｌｉ２  ＳｎＯ３  、Ｌｉ８  ＳｎＯ６  、Ｌｉ２  ＰｂＯ３  、β−Ｌｉ２  ＰｂＯ３  、Ｌｉ８  ＰｂＯ６  、Ｌｉ４  ＰｂＯ４  、Ｌｉ７  ＳｂＯ６  、ＬｉＳｂＯ３  、Ｌｉ３  ＳｂＯ４  、Ｌｉ３  ＢｉＯ４  、Ｌｉ７  ＢｉＯ６  、Ｌｉ５  ＢｉＯ５  、ＬｉＢｉＯ２  、Ｌｉ４  Ｂｉ６  Ｏ１１、Ｌｉ４  ＭｇＳｎ２  Ｏ７  、Ｌｉ２  ＭｇＳｎ２  Ｏ５、Ｌｉ２  ＭｇＳｎ２  Ｏ６  、Ｌｉ２  Ｍｇ３  ＳｎＯ６  、Ｌｉ４  Ｍｇ２  ＳｎＯ６、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２  などを挙げることができるが、これに限定されるわけではない。
【００２１】
本発明によって塗布される電極材料塗布液は０．０１〜１００μｍの活物質を含むことができる。導電剤は、構成された電池において、化学変化を起こさない電子導伝性材料であれば何でもよい。
【００２２】
通常、天然黒鉛（鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛など）、人工黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維、金属粉、金属繊維あるいはポリフェニレン誘導体などの導電性材料を１種またはこれらの混合物として含ませることができる。黒鉛とアセチレンブラックの併用が特に好ましい。結着剤としては、多糖類、熱可塑性樹脂及びゴム弾性を有するポリマーを少なくとも１種またはこれらの混合物を用いることができる。結着剤は溶媒に溶けてもよいし、分散または懸濁などのように析出していてもよい。溶媒は、水または少なくとも１種の有機溶剤またはこれらの混合物を用いることができる。溶剤は特に限定されるものではなく、Ｎ−メチルピロリドン、キシレン、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エタノール、メタノール、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチレンクロライド、エチレンクロライド、などが好ましい。本発明において、電極材料塗布液の組成は特に制限されないが、塗布液は通常、電極活物質１００重量部に対し、導電剤１〜５０重量部、結合剤１〜２０重量部、及び溶媒３０〜６００重量部を含んでなる。
【００２３】
また、本発明における導電性金属箔体は特に限定されるものではないが、金属箔（アルミ、銅、ニッケル、ステンレスなど）や、無機酸化物、有機高分子材料、炭素などの導電性フィルムを用いることが出来る。支持体の形態は、連続体、穴あき、ネットでもよいが、特に連続体が好ましい。導電性金属箔体の厚みは５〜５０μｍが好ましい。さらに、本発明における支持体に働く張力は、特に限定されるものではないが、５ｇ／ｃｍ〜１００ｇ／ｃｍが好ましく、特に１０ｇ／ｃｍ〜４０ｇ／ｃｍが好ましい。本発明において、金属箔体の塗布面上での位置変動が大きい場合には、走行位置はＥＰＣ（エッジ・ポジション・コントローラー）等によって制御される。図に示すように、電極材料を塗布した金属箔は乾燥室に搬送され乾燥される。乾燥は、熱風乾燥、遠赤外線などを用いることができ、熱風乾燥の場合、溶剤、結着剤などにより温度は選定されるが、４０〜２５０℃がよく、特に５０〜２００℃がよい。
【００２４】
ａ）正極９
正極活物質としてＬｉＣｏＯ２  を８８重量部、導電剤としてアセチレンブラック９重量部の割合で混合し、さらに結着剤としポリ弗化ビニリデンを３重量部を加え、溶媒としてＮ−メチルピロリドンを添加して混練した固形分濃度６０％のスラリーを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に、図１に示すような塗布装置を使い、本発明の方法で片面づつ塗布した。加熱ヒータの温度は５０度、塗液の圧力は４０ｋｇｆ／ｃｍ２、流量計の流量設定は５０ｍｌ／分、金属箔体搬送速度は５ｍ／ｍｉｎで塗布を行った。電極材料塗布液の固形分含有率は６０重量％で、見かけ粘度は、１５０ｃＰＳであった。塗布物を熱風乾燥後ローラープレス機により圧縮成形し、厚さ８０μｍの正極シートを作成した。
【００２５】
ｂ）負極１１
負極１１は負極活物質としてリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質、例えばコークス、炭素繊維、熱分解気相炭素物、黒鉛、樹脂焼成体、メソフェーズピッチ系炭素繊維またはメソフェーズ球状カーボンの焼成体などを挙げることができる。中でも、２５００℃以上で黒鉛化したメソフェーズピッチ系炭素繊維またはメソフェーズ球状カーボンを用いると電極容量が高くなるため好ましい。ここでは、メソフェーズピッチ系炭素繊維を８５重量部、導電剤としてアセチレンブラック６重量部、黒鉛６重量部の割合で混合し、さらに結着剤としてエチルアクリレート、エチレン、無水マレイン酸の共重合化合物を３重量部加え、溶媒としてトルエンを添加して混練・混合した固形分濃度５０％のスラリーを、厚さ１０μｍの銅箔の両面に、正極と同様に本発明にて片面づつ塗布した。スラリー状電極材料塗布液の固形分含有量は５０重量％で、見かけ粘度は、１５０ｃＰＳであった。塗布物を乾燥後ローラープレス機により圧縮成形し、厚さ７０μｍの負極シートを作成した。
【００２６】
負極１１の活物質材料は、例えばリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物またはカルコゲン化合物を含むもの、軽金属等からなる。中でもリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物またはカルコゲン化合物を含む負極は、前記二次電池のサイクル寿命などの電池特性が向上するために好ましい。
【００２７】
リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物としては、例えばコークス、炭素繊維、熱分解気相炭素物、黒鉛、樹脂焼成体、メソフェーズピッチ系炭素繊維またはメソフェーズ球状カーボンの焼成体などを挙げることができる。中でも、２５００℃以上で黒鉛化したメソフェーズピッチ系炭素繊維またはメソフェーズ球状カーボンを用いると電極容量が高くなるため好ましい。
【００２８】
リチウムイオンを吸蔵・放出するカルコゲン化合物としては、二硫化チタン（ＴｉＳ２）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、セレン化ニオブ（ＮｂＳｅ２）などを挙げることができる。このようなカルコゲン化合物を負極に用いると、二次電池の電圧は降下するものの負極の容量が増加するため、二次電池の容量が向上される。更に、負極はリチウムイオンの拡散速度が大きいため、二次電池の急速充放電性能が向上される。
【００２９】
軽金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、リチウム金属、リチウム合金などを挙げることができる。
【００３０】
結着剤としては、例えば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）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を用いることができる。
【００３１】
金属箔集電体としては、例えば銅箔、ニッケル箔等を用いることができるが、電気化学的な安定性および捲回時の柔軟性等を考慮すると、銅箔がもっとも好ましく、電解銅・無電解銅、ならびに光沢・無光沢に関わらず使用できる。銅合金で銅と同様に使用することができる。この場合、銅にニッケル、鉄等の金属を０．０５重量％程度添加する事で銅合金が得られる。一方、このときの箔の厚さとしては、６μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
ｃ）非水電解液１８
非水電解液１８は非水溶媒に電解質を溶解した組成を有する。
【００３２】
非水溶媒としては、例えばプロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）などの環状カーボネート、例えばジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）などの鎖状カーボネート、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジエトキシエタン（ＤＥＥ）などの鎖状エーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）や２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＴＨＦ）などの環状エーテルやクラウンエーテル、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）などの脂肪酸エステル、アセトニトリル（ＡＮ）などの窒素化合物、スルホラン（ＳＬ）やジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの硫黄化合物などから選ばれる少なくとも１種を用いることができる。
【００３３】
中でも、ＥＣ、ＰＣ、γ−ＢＬから選ばれる少なくとも１種からなるものや、ＥＣ、ＰＣ、γ−ＢＬから選ばれる少なくとも１種とＤＭＣ、ＭＥＣ、ＤＥＣ、ＤＭＥ、ＤＥＥ、ＴＨＦ、２−ＭｅＴＨＦ、ＡＮから選ばれる少なくとも１種とからなる混合溶媒を用いることが望ましい。また、負極に前記リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を含むものを用いる場合に、負極を備えた二次電池のサイクル寿命を向上させる観点から、ＥＣとＰＣとγ−ＢＬ、ＥＣとＰＣとＭＥＣ、ＥＣとＰＣとＤＥＣ、ＥＣとＰＣとＤＥＥ、ＥＣとＡＮ、ＥＣとＭＥＣ、ＰＣとＤＭＣ、ＰＣとＤＥＣ、またはＥＣとＤＥＣからなる混合溶媒を用いることが望ましい。
【００３４】
電解質としては、例えば過塩素酸リチウム（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）、トリフルオロメタスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）、四塩化アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＣｌ４）、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］などのリチウム塩を挙げることができる。中でもＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２を用いると、導電性や安全性が向上されるために好ましい。
電解質の非水溶媒に対する溶解量は、０．５モル／Ｌ〜２．０モル／Ｌの範囲にすることが好ましい。
【００３５】
【実施例】
上記で作成した電極シートを用い図５に示すような内部構成の円筒形リチウムイオン電池１８６５０型を作成した。同図は円筒形電池を切断して示す斜視図である。鉄のニッケルメッキからなる負極端子を兼ねる金属電池容器８内に、急速充電対応電池とするために電極反応面積を広くする構成言い換えれば活物質層の厚みが薄い電極となるように、本発明で示した製造方法によって得られた正極シート９と同様に薄膜負極を塗布形成した負極シート１１を正極シート９より大きい負極シート１１、負極シート１１より大きい幅でしかも薄いセパレータ１０を介して渦巻状に積層捲回してなる発電要素である電極群１２で構成、正極リードタブ１３は電流遮断機構を有する電流遮断弁１４を介してラプチャ−、電池蓋を兼ねる正極トップ１５に接続するよう構成され、負極リードタブ１６は抵抗ロスを極力減らした銅のクラッド材を用い金属缶底に溶接により構成した。
【００３６】
セパレータ１０は、例えば不織布、ポリプロピレン微多孔フィルム、ポリエチレン微多孔フィルム、ポリエチレン−ポリプロピレン微多孔積層フィルムから形成される。
【００３７】
さらに、非水電解液１８として１ｍｏｌ／リットル・ＬｉＰＦ６  （エチレンカーボネートとジメチルカーボネートの１：２容量混合液）６．０ｇを電池缶内に注入した。電極トップを有する電池蓋１５をガスケット１７を介して機械的にかしめて円筒型リチウムイオン電池を作成した。作成した円筒形リチウムイオン電池の直径は１８ｍｍ、高さは６５ｍｍで０．２Ｃ時における公称容量は１６００ｍＡｈであった。
［比較例］
実施例と同じ正極合剤塗布液を、厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に、ドクターブレード方式にて片面づつ塗布した。金属箔の搬送速度は１ｍ／ｍｉｎであった。塗布物を熱風乾燥後ローラープレスにより圧縮成形し、厚さ１４０μｍの正極シ−トを作成した。実施例と同じ負極合剤塗布液を、厚さ１０μｍの銅箔の両面に、正極と同様にドクタ−ブレード方式にて片面づつ塗布した。塗布物を熱風乾燥後ローラープレス機により圧縮成形し、厚さ１２５μｍの負極シートを作成した。作成した正極シート及び負極シートを実施例と同様の方法で円筒型電池（公称容量は１８５０ｍＡｈ）を作成した。
【００３８】
図３に実施例の電池と比較例の電池の急速充電性を表す図を示した。比較例であるドクターブレード方式の電極を用いた電池においては満充電（１００％）に至る時間が５０分（約０．９時間）掛かるのに対し、本発明のシート電極製造方法で得られた電極を用いた電池においては１２分（約０．２時間）で満充電に至ることが分かる。一方、レート特性においては図４に示した通り、放電電流値が５Ｃ（ｍＡ）を超える大きな電流を取り出す場合には特に顕著な差として出てくることが分かる。これらの特性からも明らかなように本発明により作製された電極を用いた電池ではリチウムイオンの伝導性の向上により迅速な拡散が進んでいる事が伺える。
【００３９】
以上説明した様に、本実施例により得られる薄膜塗布電極を正負極に用いたリチウムイオン電池はリチウムイオンの伝導性が向上し短時間での充電が行えるいわゆる急速充電性に優れた電池となる。また、放電特性に関しても２０Ｃの大電流放電の可能が見え電動工具などの電力機器への適用も図る事ができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、上記構成から、活物質層の厚さのムラに起因した電流集中の問題を解決し短時間での充電が行えるいわゆる急速充電性に優れた電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いた塗布装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明に用いた塗布装置で支持体の両面同時塗布構成を示す図である。
【図３】本発明の電極で構成された円筒型リチウムイオン電池の急速充電特性図である。
【図４】本発明の電極で構成された円筒型リチウムイオン電池の放電レート特性である。
【図５】本発明の電極で構成された円筒型リチウムイオン電池を切断して示す斜視図
【符号の説明】
１：加圧吸上げポンプ（圧力調整付属）
２：加熱ヒータ
３：細孔部を有するノズル
４：塗液タンク
５：巻きだしロール
６：乾燥用ヒータ部
７：巻き取りロール
８：外装缶
９：正極
１０：セパレータ
１１：負極
１２：電極群
１３：正極リードタブ
１４：電流遮断弁
１５：正極トップ
１６：負極リードタブ
１７：シール用絶縁体（ガスケット）
１８：非水電解液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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