【手続補正書】
【提出日】平成15年10月23日(2003.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
リチウムイオンをドープ、脱ドープ可能な炭素材料と結着剤とを少なくとも含む負極合剤層を有する負極（４）と、リチウムと遷移金属との複合酸化物を活物質とし、前記活物質と導電剤と結着剤とを少なくとも含む正極合剤層を有する正極（３）とを備える非水電解液二次電池（１）において、前記負極の結着剤がゴム系高分子とポリフッ化ビニリデンとを有しており、該ゴム系高分子の量が負極合剤層１００重量部に対して少なくとも１重量部であって、かつ該ポリフッ化ビニリデンの量が負極合剤層１００重量部に対して少なくとも２重量部であることを特徴とする非水電解液二次電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【発明を解決するための手段】
本発明になる第一の発明は、非水電解液二次電池は、リチウムイオンをドープ、脱ドープ可能な炭素材料と結着剤とを少なくとも含む負極合剤層を有する負極と、リチウムと遷移金属との複合酸化物を活物質とし、前記活物質と導電剤と結着剤とを少なくとも含む正極合剤層を有する正極とを備えており、前記負極の結着剤がゴム系高分子とポリフッ化ビニリデンとを有し、該ゴム系高分子の量が負極合剤層１００重量部に対して少なくとも１重量部であって、かつ該ポリフッ化ビニリデンの量が負極合剤層１００重量部に対して少なくとも２重量部であることを特徴とする。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、ゴム系高分子を結着剤として単独で使用した場合、電池の充電・放電に伴う活物質の膨張・収縮がおこり、サイクルの進行にともなって合剤層が徐々に膨れ、電池としての性能が低下してしまうが、本発明者の鋭意研究により、ポリフッ化ビニリデンとゴム系高分子との両者を有し、かつ両者の配合量を負極合剤層１００重量部に対して、該ゴム系高分子の量が少なくとも１重量部であって、かつポリフッ化ビニリデンの量が少なくとも２重量部と特定することにより、ゴム系高分子単独で用いた場合の合剤層の膨れをポリフッ化ビニリデンが効果的に抑制し、電池性能の低下を防げることが明らかとなった。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
【表１】
1997320605.tif 000001
図４は、本発明になる一実施例にかかる円筒形非水電解液二次電池の断面図である。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明になる円筒形非水電解液二次電池１は、電極２が電池ケース９内に挿入され、正極リード７および負極リード８が蓋板１０および電池ケース９底部に溶接され、電解液が注液された後、絶縁パッキング１１を介して蓋板１０で密封固着されたものである。電解液としては、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒の中に六フッ化リン酸リチウムを１モル／ｌの割合で溶解したものを用いた。このようにして組み立てた電池を実施例電池１〜１２とした。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
［比較例２］負極体（４）の結着剤として、スチレン・ブタジエンゴム３重量部を用いた他は実施例１と同様にして電池を組み立てた。この電池を比較例電池２とする。
［比較例３〜６］比較例３〜６の電池では、いずれも負極体（４）の結着剤として、ポリフッ化ビニリデン１重量部を用いた。そして、スチレン・ブタジエンゴム１重量部を用いた電池を組み立て、この電池を比較例電池３とし、スチレン・ブタジエンゴム２重量部を用いた電池を組み立て、この電池を比較例電池４とし、スチレン・ブタジエンゴム３重量部を用いた電池を組み立て、この電池を比較例電池５とし、スチレン・ブタジエンゴム５重量部を用いた電池を組み立て、この電池を比較例電池６とする。比較例１〜６の電池の結着剤組成の内容も表１に示した。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
［実験１］実施例１〜１２および比較例１〜６の電池において、渦巻き状電極体２をそれぞれ１００個製造後の短絡状態を調べた。方法としては、正極３と負極４とをセパレータ５を介して巻回し、渦巻き状電極体２とした後、正極リード６と負極リード７との間に２５０Ｖの交流電圧を印加し、その時に０.５ｍＡ以上電流が流れたものを不良とした。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
【表２】
1997320605.tif 000002
表２より、実施例電池１、２、５、６、９、１０および比較例電池１〜６は短絡が発生した。これは、比較例電池２〜６に関してはポリフッ化ビニリデンが少ないため、金属箔と合剤層との密着性が十分でなく、合剤層の脱落が生じたものと考えられる。実施例電池１、２、５、６、９、１０および比較例電池１に関しては合剤層の可塑性がないため、巻回時に合剤が脱落したものと考えられる。
ただし、実施例電池１〜１２の不良率は、比較例電池１〜６よりも小さかった。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
これらのことより、ポリフッ化ビニリデンの量は２重量部以上、スチレン・ブタジエンゴムの量は１重量部以上必要であることがわかる。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
【表３】
1997320605.tif 000003
表３より、実施例電池１〜１２および比較例１においては良好なサイクル特性を示しているが、比較例電池２〜６はサイクル進行に伴う容量低下が著しかった。これは、負極４の合剤層の膨張による性能低下と考えられる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
［結果］以上のことより、スチレン・ブタジエンゴムの量が１重量部以上、ポリフッ化ビニリデンの量が２重量部以上とすることで、電池製造時の不良が低減され、かつサイクルが進行しても容量低下が抑制されることがわかった。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また本発明では、負極４の合剤層におけるゴム系高分子の量が１重量部以上、ポリフッ化ビニリデンの量が２重量部以上であれば、電池製造時の不良が低減されるが、電池の高容量化を図るためには、合剤層における結着剤の量は少ないほうがよい。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
【発明の効果】
本発明になる第一の発明は、非水電解液二次電池は、リチウムイオンをドープ、脱ドープ可能な炭素材料と結着剤とを少なくとも含む負極合剤層を有する負極と、リチウムと遷移金属との複合酸化物を活物質とし、前記活物質と導電剤と結着剤とを少なくとも含む正極合剤層を有する正極とを備えており、前記負極の結着剤がゴム系高分子とポリフッ化ビニリデンとを有しており、該ゴム系高分子の量が負極合剤層１００重量部に対して少なくとも１重量部であって、かつ該ポリフッ化ビニリデンの量が負極合剤層１００重量部に対して少なくとも２重量部であることを特徴とする。