JP2000133220A - リチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄型軽量で、しかも貯蔵時や使用時に電池温
度が上昇した場合におけるガスの発生に伴う外装袋の膨
張変形を抑制することができるリチウムイオン二次電池
を提供する。 【解決手段】 正極活物質層１３を集電体１２に接合し
てなる正極１１、負極活物質層１６を集電体１５に接合
してなる負極１４、正極と負極間に配置され、リチウム
イオンを含む電解液を保持するセパレータ１７、並びに
正極活物質層及び負極活物質層とセパレータとを接合す
ると共に電解液を保持する多孔性の接着性樹脂１８を備
えた電極体１９を、袋状の外装部２２に封入することに
より形成されたものにおいて、電極体１９と外装部２２
の間に電極体１９に密着した樹脂膜２０を備えた。さら
に、電極体１９と外装袋２２とが樹脂膜２０により接着
されている。また、樹脂膜２０が電池内部に含まれる電
解液を吸収する特性を有する。また、樹脂膜２０がゲル
化する特性を有する。
度が上昇した場合におけるガスの発生に伴う外装袋の膨
張変形を抑制することができるリチウムイオン二次電池
を提供する。 【解決手段】 正極活物質層１３を集電体１２に接合し
てなる正極１１、負極活物質層１６を集電体１５に接合
してなる負極１４、正極と負極間に配置され、リチウム
イオンを含む電解液を保持するセパレータ１７、並びに
正極活物質層及び負極活物質層とセパレータとを接合す
ると共に電解液を保持する多孔性の接着性樹脂１８を備
えた電極体１９を、袋状の外装部２２に封入することに
より形成されたものにおいて、電極体１９と外装部２２
の間に電極体１９に密着した樹脂膜２０を備えた。さら
に、電極体１９と外装袋２２とが樹脂膜２０により接着
されている。また、樹脂膜２０が電池内部に含まれる電
解液を吸収する特性を有する。また、樹脂膜２０がゲル
化する特性を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解液を保持する
セパレータを挟んで正極および負極が対向してなるリチ
ウムイオン二次電池に関するものである。
セパレータを挟んで正極および負極が対向してなるリチ
ウムイオン二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】携帯用電子機器の小型・軽量化への要望
は非常に大きく、その実現のためにはその動力源である
二次電池の性能向上が必要不可欠である。近年、この電
池性能の向上を図るために、種々の電池の開発や改良が
進められてきている。電池に期待されている特性の向上
には、高電圧化、高エネルギー密度化、耐高負荷化、形
状の任意化、安全性の確保などがある。中でもリチウム
イオン電池は、現有する電池の中で最も高電圧、高エネ
ルギー密度、耐高負荷が実現できる二次電池であり、現
在でもその改良が盛んに進められている。
は非常に大きく、その実現のためにはその動力源である
二次電池の性能向上が必要不可欠である。近年、この電
池性能の向上を図るために、種々の電池の開発や改良が
進められてきている。電池に期待されている特性の向上
には、高電圧化、高エネルギー密度化、耐高負荷化、形
状の任意化、安全性の確保などがある。中でもリチウム
イオン電池は、現有する電池の中で最も高電圧、高エネ
ルギー密度、耐高負荷が実現できる二次電池であり、現
在でもその改良が盛んに進められている。
【０００３】このリチウムイオン二次電池は、その主要
な構成要素として、正極、負極および両電極間に挟まれ
るイオン伝導層を有する。現在実用化されている丸形ま
たは角形のリチウムイオン二次電池においては、正極に
はリチウムとコバルト、ニッケルまたはマンガンとの複
合酸化物微粒子を電子伝導体粒子とバインダー樹脂とで
混合し、アルミニウム集電体に塗布して板状としたもの
が、また負極には黒鉛や難黒鉛化炭素やコークスなどの
炭素原子を含む微粉末をバインダー樹脂と混合し、銅集
電体に塗布して板状としたものが用いられている。また
イオン伝導層には、ポリエチレンやポリプロピレンなど
の多孔質膜をリチウムイオンを含む非水系の溶媒で満た
したものが使用されている。
な構成要素として、正極、負極および両電極間に挟まれ
るイオン伝導層を有する。現在実用化されている丸形ま
たは角形のリチウムイオン二次電池においては、正極に
はリチウムとコバルト、ニッケルまたはマンガンとの複
合酸化物微粒子を電子伝導体粒子とバインダー樹脂とで
混合し、アルミニウム集電体に塗布して板状としたもの
が、また負極には黒鉛や難黒鉛化炭素やコークスなどの
炭素原子を含む微粉末をバインダー樹脂と混合し、銅集
電体に塗布して板状としたものが用いられている。また
イオン伝導層には、ポリエチレンやポリプロピレンなど
の多孔質膜をリチウムイオンを含む非水系の溶媒で満た
したものが使用されている。
【０００４】例えば図６は、特開平８−８３６０８号公
報に開示された従来の円筒型リチウムイオン二次電池の
構造を示す断面模式図である。図６において、１は負極
端子を兼ねるステンレス製の外装缶、２はこの外装缶１
内部に収納された電極体であり、電極体２は正極３、電
解液を含浸したセパレータ（イオン伝導層）４および負
極５を渦巻状に巻いた構造になっている。この電極体２
は、正極３、セパレータ４および負極５の各面間の電気
的接続を維持するために、外部からの圧力を電極体２に
加える必要がある。そのため電極体２を強固な外装缶１
に入れて加圧することで、上記の各面間の接触を維持し
ている。また角形電池では、短冊状の電極体を束ねて角
形の金属缶に入れるなどの方法により、外部から力を加
えて押さえつける方法が行われている。
報に開示された従来の円筒型リチウムイオン二次電池の
構造を示す断面模式図である。図６において、１は負極
端子を兼ねるステンレス製の外装缶、２はこの外装缶１
内部に収納された電極体であり、電極体２は正極３、電
解液を含浸したセパレータ（イオン伝導層）４および負
極５を渦巻状に巻いた構造になっている。この電極体２
は、正極３、セパレータ４および負極５の各面間の電気
的接続を維持するために、外部からの圧力を電極体２に
加える必要がある。そのため電極体２を強固な外装缶１
に入れて加圧することで、上記の各面間の接触を維持し
ている。また角形電池では、短冊状の電極体を束ねて角
形の金属缶に入れるなどの方法により、外部から力を加
えて押さえつける方法が行われている。
【０００５】上述のように、現在の市販のリチウムイオ
ン二次電池においては、正極と負極を密着させる方法と
して、金属などでできた強固な外装缶を用いる方法が行
われている。前述のように、外装缶がなければ電極体２
の面間が剥離するため、電気的な接続を維持することが
困難になり、電池特性が劣化してしまう。一方、この外
装缶の電池全体に占める重量および体積が大きいため
に、電池自身のエネルギー密度を低下させるだけでな
く、外装缶自身が剛直であるために電池形状が限定され
てしまい、任意の形状とするのが困難である。
ン二次電池においては、正極と負極を密着させる方法と
して、金属などでできた強固な外装缶を用いる方法が行
われている。前述のように、外装缶がなければ電極体２
の面間が剥離するため、電気的な接続を維持することが
困難になり、電池特性が劣化してしまう。一方、この外
装缶の電池全体に占める重量および体積が大きいため
に、電池自身のエネルギー密度を低下させるだけでな
く、外装缶自身が剛直であるために電池形状が限定され
てしまい、任意の形状とするのが困難である。
【０００６】このような背景のもと、軽量化や薄型化を
目指し、強固な外装缶の不要なリチウムイオン二次電池
の開発が進められている。このような外装缶が不要な電
池の開発のポイントは、正極および負極とそれらに挟ま
れるイオン伝導層（セパレータ）との電気的な接続を外
部から力を加えることなく如何に維持するかということ
である。このような外力が不要な接合手段のひとつとし
て、樹脂などを用い正極および負極とセパレータとを密
着させる方法が提唱されている。
目指し、強固な外装缶の不要なリチウムイオン二次電池
の開発が進められている。このような外装缶が不要な電
池の開発のポイントは、正極および負極とそれらに挟ま
れるイオン伝導層（セパレータ）との電気的な接続を外
部から力を加えることなく如何に維持するかということ
である。このような外力が不要な接合手段のひとつとし
て、樹脂などを用い正極および負極とセパレータとを密
着させる方法が提唱されている。
【０００７】例えば、特開平５−１５９８０２号公報に
は、イオン伝導性の固体電解質層と正極および負極をリ
チウムイオンを含む熱可塑性樹脂結着剤を用いて加熱に
より一体化する製造方法が示されている。この場合は正
極および負極とイオン伝導層である固体電解質とをイオ
ン伝導性の樹脂結着剤により全面密着させているので、
外部から力を加えることなく正極および負極と固体電解
質間の電気的な接続が維持され、電池として動作する。
しかし、電池特性を支配する物性値のひとつであるイオ
ン伝導度は、固体電解質の方が液体電解質に対して一般
に大幅に低いため、液体電解質を用いた従来型の電池と
同等の性能を有する電池を得ることは現状では不可能で
ある。
は、イオン伝導性の固体電解質層と正極および負極をリ
チウムイオンを含む熱可塑性樹脂結着剤を用いて加熱に
より一体化する製造方法が示されている。この場合は正
極および負極とイオン伝導層である固体電解質とをイオ
ン伝導性の樹脂結着剤により全面密着させているので、
外部から力を加えることなく正極および負極と固体電解
質間の電気的な接続が維持され、電池として動作する。
しかし、電池特性を支配する物性値のひとつであるイオ
ン伝導度は、固体電解質の方が液体電解質に対して一般
に大幅に低いため、液体電解質を用いた従来型の電池と
同等の性能を有する電池を得ることは現状では不可能で
ある。
【０００８】このような固体電解質を用いたリチウムイ
オン二次電池の問題点を解決するために、正極および負
極とセパレータとを多孔性の接着性樹脂を用いて接着
し、その後電解液を正極、負極、セパレータおよび接着
性樹脂内部に含浸させた電池が、例えば特開平１０−１
７２６０６号公報に示されている。この構造の電池で
は、正極、セパレータおよび負極を外部加圧無しに密着
させることが可能であるため、外装部に軽量の外装袋を
使用すればよく、強固な缶を用いる必要は無くなる。そ
の結果、外装缶を使用しない軽量電池を得ることができ
る。
オン二次電池の問題点を解決するために、正極および負
極とセパレータとを多孔性の接着性樹脂を用いて接着
し、その後電解液を正極、負極、セパレータおよび接着
性樹脂内部に含浸させた電池が、例えば特開平１０−１
７２６０６号公報に示されている。この構造の電池で
は、正極、セパレータおよび負極を外部加圧無しに密着
させることが可能であるため、外装部に軽量の外装袋を
使用すればよく、強固な缶を用いる必要は無くなる。そ
の結果、外装缶を使用しない軽量電池を得ることができ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述の正極、セパレー
タおよび負極を多孔性の接着性樹脂を介して密着させた
構造の電極体を有するリチウムイオン二次電池は、外装
袋内部にこの電極体を入れ、袋内部を減圧密封すること
により形成される。その結果、超薄型軽量のリチウムイ
オン二次電池を得ることが可能となる。しかしながら、
電池の使用時または貯蔵時おいて、その使用環境や充電
条件などにより電解液が気化または分解されることがあ
り、その際に電池内部にガスが発生する。前述の電池の
構造では、外装袋と電極体は電池内部と外部との圧力差
により密着しているだけであるため、ガスの発生により
電池内部の圧力が上昇し、外装袋が膨張してしまう。そ
の結果、外装袋の破壊が生じ、電池内部の電解液が外部
に漏れて機器を損傷するなどの問題を引き起こす可能性
があった。
タおよび負極を多孔性の接着性樹脂を介して密着させた
構造の電極体を有するリチウムイオン二次電池は、外装
袋内部にこの電極体を入れ、袋内部を減圧密封すること
により形成される。その結果、超薄型軽量のリチウムイ
オン二次電池を得ることが可能となる。しかしながら、
電池の使用時または貯蔵時おいて、その使用環境や充電
条件などにより電解液が気化または分解されることがあ
り、その際に電池内部にガスが発生する。前述の電池の
構造では、外装袋と電極体は電池内部と外部との圧力差
により密着しているだけであるため、ガスの発生により
電池内部の圧力が上昇し、外装袋が膨張してしまう。そ
の結果、外装袋の破壊が生じ、電池内部の電解液が外部
に漏れて機器を損傷するなどの問題を引き起こす可能性
があった。
【００１０】本発明は、上記問題点を鑑みて本発明者ら
が電解液の気化あるいは分解等により電池内部に発生し
たガスによる外装袋の変形や破壊を抑制するために鋭意
検討を行った結果なされたものであり、薄型軽量で、し
かも貯蔵時や使用時に電池温度が上昇した場合に発生す
るガスによる外装袋の膨張変形を抑制することができる
リチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
が電解液の気化あるいは分解等により電池内部に発生し
たガスによる外装袋の変形や破壊を抑制するために鋭意
検討を行った結果なされたものであり、薄型軽量で、し
かも貯蔵時や使用時に電池温度が上昇した場合に発生す
るガスによる外装袋の膨張変形を抑制することができる
リチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成によ
るリチウムイオン二次電池は、正極活物質層を集電体に
接合してなる正極、負極活物質層を集電体に接合してな
る負極、上記正極と負極間に配置され、リチウムイオン
を含む電解液を保持するセパレータ、並びに上記正極活
物質層および上記負極活物質層と上記セパレータとを接
合すると共に上記電解液を保持する多孔性の接着性樹脂
を備えた電極体を、袋状の外装部に封入することにより
形成されたリチウムイオン二次電池において、上記電極
体と上記外装部の間に上記電極体に密着した樹脂膜を備
えたものである。
るリチウムイオン二次電池は、正極活物質層を集電体に
接合してなる正極、負極活物質層を集電体に接合してな
る負極、上記正極と負極間に配置され、リチウムイオン
を含む電解液を保持するセパレータ、並びに上記正極活
物質層および上記負極活物質層と上記セパレータとを接
合すると共に上記電解液を保持する多孔性の接着性樹脂
を備えた電極体を、袋状の外装部に封入することにより
形成されたリチウムイオン二次電池において、上記電極
体と上記外装部の間に上記電極体に密着した樹脂膜を備
えたものである。
【００１２】本発明の第２の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電極体
の外周部全面に形成されているものである。
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電極体
の外周部全面に形成されているものである。
【００１３】本発明の第３の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電極体
の電極平面に対して垂直方向の面にのみ形成されている
ものである。
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電極体
の電極平面に対して垂直方向の面にのみ形成されている
ものである。
【００１４】本発明の第４の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第１の構成において、電極体と外装袋
とが樹脂膜により接着されているものである。
二次電池は、上記第１の構成において、電極体と外装袋
とが樹脂膜により接着されているものである。
【００１５】本発明の第５の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電池内
部に含まれる電解液を吸収する特性を有するものであ
る。
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電池内
部に含まれる電解液を吸収する特性を有するものであ
る。
【００１６】本発明の第６の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜がゲル化
する特性を有するものである。
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜がゲル化
する特性を有するものである。
【００１７】本発明の第７の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第４ないし６の内の何れかの構成にお
いて、樹脂膜の原材料が、イソシアネート基を含む化合
物であるものである。
二次電池は、上記第４ないし６の内の何れかの構成にお
いて、樹脂膜の原材料が、イソシアネート基を含む化合
物であるものである。
【００１８】本発明の第８の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第４ないし６の内の何れかの構成にお
いて、樹脂膜の原材料が、アクリレート基またはメタク
リレート基を含む化合物であるものである。
二次電池は、上記第４ないし６の内の何れかの構成にお
いて、樹脂膜の原材料が、アクリレート基またはメタク
リレート基を含む化合物であるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。 実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１によるリチ
ウムイオン二次電池を模式的に示す断面図である。図に
おいて、１１は正極活物質層１３を正極集電体１２に接
合してなる正極、１４は負極活物質層１６を負極集電体
１５に接合してなる負極、１７は正極１１と負極１４間
に配置され、リチウムイオンを含む非水系電解液を保持
するセパレータである。１８は正極活物質層１３および
負極活物質層１６とセパレータ１７とのそれぞれの対向
面間に配置された多孔性の接着性樹脂部であり、両活物
質層１３、１６とセパレータ１７とを接合すると共に、
正極活物質層１３および負極活物質層１６とセパレータ
１７とを連通する貫通孔を多数有しており、この貫通孔
に上記リチウムイオンを含む非水系電解液を保持して正
極１１とセパレータ１７と負極１４とを互いに電気的に
接続している。１９は正極１１、負極１４、およびセパ
レータ１７からなる電極体であり、２０は電極体１９の
外周部全面に電極体１９に密着して形成された樹脂膜で
ある。このように樹脂膜２０により被覆された電極体１
９を袋状の外装部すなわち外装袋２２に入れることによ
り電池が形成される。なお、正極集電体１２および負極
集電体１５には電極タブ２１が取り付けられている。
て図を用いて説明する。 実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１によるリチ
ウムイオン二次電池を模式的に示す断面図である。図に
おいて、１１は正極活物質層１３を正極集電体１２に接
合してなる正極、１４は負極活物質層１６を負極集電体
１５に接合してなる負極、１７は正極１１と負極１４間
に配置され、リチウムイオンを含む非水系電解液を保持
するセパレータである。１８は正極活物質層１３および
負極活物質層１６とセパレータ１７とのそれぞれの対向
面間に配置された多孔性の接着性樹脂部であり、両活物
質層１３、１６とセパレータ１７とを接合すると共に、
正極活物質層１３および負極活物質層１６とセパレータ
１７とを連通する貫通孔を多数有しており、この貫通孔
に上記リチウムイオンを含む非水系電解液を保持して正
極１１とセパレータ１７と負極１４とを互いに電気的に
接続している。１９は正極１１、負極１４、およびセパ
レータ１７からなる電極体であり、２０は電極体１９の
外周部全面に電極体１９に密着して形成された樹脂膜で
ある。このように樹脂膜２０により被覆された電極体１
９を袋状の外装部すなわち外装袋２２に入れることによ
り電池が形成される。なお、正極集電体１２および負極
集電体１５には電極タブ２１が取り付けられている。
【００２０】前述の特開平１０−１７２６０６号公報に
示されているリチウムイオン二次電池は、電解液を含浸
させた電極体１９をそのまま外装袋２２に入れて袋内部
を減圧封口しているため、電極体１９内部にガスが発生
した場合、このガスが電極体１９内部から放出されて電
極体１９と外装袋２２の間に滞留し、その結果外装袋２
２が膨張して袋の破壊が起こり、電池外部に電解液が漏
れる場合があった。
示されているリチウムイオン二次電池は、電解液を含浸
させた電極体１９をそのまま外装袋２２に入れて袋内部
を減圧封口しているため、電極体１９内部にガスが発生
した場合、このガスが電極体１９内部から放出されて電
極体１９と外装袋２２の間に滞留し、その結果外装袋２
２が膨張して袋の破壊が起こり、電池外部に電解液が漏
れる場合があった。
【００２１】それに対して、本実施の形態では、電極体
１９と外装袋２２の間に電極体１９に密着した樹脂膜２
０を新たに設けることにより、電極体１９が樹脂膜２０
により密封され、電池周囲の温度上昇や急速放電時など
における電池本体の温度上昇による電解液の気化、ある
いは電池反応に伴う電解液の分解等により発生したガス
を電極体１９内部に留めておくことが可能となる。その
結果、電池温度が上昇したり、電池反応に伴う電解液の
分解等で電池内部にガスが発生した場合でも、従来に比
べて電池本体の膨張変形を抑制することができ、外装袋
の破壊をより起こり難くすることができる結果、電解液
の電池外部への漏れをより起こり難くすることが可能と
なる。
１９と外装袋２２の間に電極体１９に密着した樹脂膜２
０を新たに設けることにより、電極体１９が樹脂膜２０
により密封され、電池周囲の温度上昇や急速放電時など
における電池本体の温度上昇による電解液の気化、ある
いは電池反応に伴う電解液の分解等により発生したガス
を電極体１９内部に留めておくことが可能となる。その
結果、電池温度が上昇したり、電池反応に伴う電解液の
分解等で電池内部にガスが発生した場合でも、従来に比
べて電池本体の膨張変形を抑制することができ、外装袋
の破壊をより起こり難くすることができる結果、電解液
の電池外部への漏れをより起こり難くすることが可能と
なる。
【００２２】また、この樹脂膜２０として接着性を有す
る樹脂を使用することにより、電極体１９と外装袋２２
を接着することが可能となる。その結果、電池内部すな
わち電極体１９と外装袋２２との間にガスが溜まるよう
な余剰な空間が無くなり、外装袋２２の膨張をより確実
に抑制することが可能となる。
る樹脂を使用することにより、電極体１９と外装袋２２
を接着することが可能となる。その結果、電池内部すな
わち電極体１９と外装袋２２との間にガスが溜まるよう
な余剰な空間が無くなり、外装袋２２の膨張をより確実
に抑制することが可能となる。
【００２３】また、この樹脂膜２０として電池内部に含
まれる電解液を吸収する特性を有する材料を使用するこ
とにより、電池内部の余剰電解液が樹脂膜２０に吸収さ
れ、電池内部からの電解液漏れをより確実に防止でき
る。その結果、外装袋２２が破壊された場合でも、電解
液漏れによる電池搭載機器の腐食などによる損傷を防止
することが可能となる。
まれる電解液を吸収する特性を有する材料を使用するこ
とにより、電池内部の余剰電解液が樹脂膜２０に吸収さ
れ、電池内部からの電解液漏れをより確実に防止でき
る。その結果、外装袋２２が破壊された場合でも、電解
液漏れによる電池搭載機器の腐食などによる損傷を防止
することが可能となる。
【００２４】また、この樹脂膜２０としてゲル化する特
性を有する材料を使用することにより、樹脂膜２０の柔
軟性が増し、電極体１９が変形した場合でも、樹脂膜２
０と電極体１９との密着性を維持することが可能とな
る。さらに、外部からの衝撃等による外装袋２２や電極
体１９の破壊をより起こりにくくすることができる。ゲ
ル内部に含む液体としては、電解液に使用される非水系
溶剤が望ましい。具体的には、炭酸ジエチルなどのエス
テル系溶剤やジメトキシエタンなどのエーテル系溶剤の
単独液あるいはこれらの混合液が適当である。
性を有する材料を使用することにより、樹脂膜２０の柔
軟性が増し、電極体１９が変形した場合でも、樹脂膜２
０と電極体１９との密着性を維持することが可能とな
る。さらに、外部からの衝撃等による外装袋２２や電極
体１９の破壊をより起こりにくくすることができる。ゲ
ル内部に含む液体としては、電解液に使用される非水系
溶剤が望ましい。具体的には、炭酸ジエチルなどのエス
テル系溶剤やジメトキシエタンなどのエーテル系溶剤の
単独液あるいはこれらの混合液が適当である。
【００２５】また、このような樹脂膜２０の形成に使用
される原材料としては、電極体外周部への塗着の容易性
から、室温で液体であるものが望ましく、また樹脂化後
は熱的に安定であるものが望ましい。例えば、イソシア
ネート基を含む化合物やアクリレート基またはメタクリ
レート基を含む化合物が望ましい。具体的にはジイソシ
アネートと分子構造両端が水酸基になっているジオール
との重付加反応により得られるポリウレタン系樹脂やジ
イソシアネートとジアミンの重付加反応により得られる
ポリウレア系樹脂、あるいはポリアルキレングリコール
アクリレート系樹脂やポリアルキレングリコールメタク
リレート系樹脂などが適当である。これらの樹脂は、上
述のように原材料が室温で液体であるため、電極体への
塗着が容易であるばかりでなく、接着性や、電解液を吸
収する性質を有し、さらには電解液を吸収してゲル化す
る特性や、液体を吸収してゲル化する特性を併せ持って
いる。
される原材料としては、電極体外周部への塗着の容易性
から、室温で液体であるものが望ましく、また樹脂化後
は熱的に安定であるものが望ましい。例えば、イソシア
ネート基を含む化合物やアクリレート基またはメタクリ
レート基を含む化合物が望ましい。具体的にはジイソシ
アネートと分子構造両端が水酸基になっているジオール
との重付加反応により得られるポリウレタン系樹脂やジ
イソシアネートとジアミンの重付加反応により得られる
ポリウレア系樹脂、あるいはポリアルキレングリコール
アクリレート系樹脂やポリアルキレングリコールメタク
リレート系樹脂などが適当である。これらの樹脂は、上
述のように原材料が室温で液体であるため、電極体への
塗着が容易であるばかりでなく、接着性や、電解液を吸
収する性質を有し、さらには電解液を吸収してゲル化す
る特性や、液体を吸収してゲル化する特性を併せ持って
いる。
【００２６】上記のように構成されたリチウムイオン二
次電池は、例えば電極体１９に電解液を含浸した後、樹
脂膜原材料として例えば液状のジイソシアネートとジオ
ールの混合液に浸漬し、外装袋２２内部に減圧封入する
ことにより得られたものを、５０℃で３０分間加熱する
ことにより製造される。
次電池は、例えば電極体１９に電解液を含浸した後、樹
脂膜原材料として例えば液状のジイソシアネートとジオ
ールの混合液に浸漬し、外装袋２２内部に減圧封入する
ことにより得られたものを、５０℃で３０分間加熱する
ことにより製造される。
【００２７】本発明に供される電極活物質としては、正
極においては例えば、リチウムとコバルト、ニッケル、
マンガンなどの遷移金属との複合酸化物、リチウムを含
むカルコゲン化合物、あるいはこれらの複合酸化物や各
種の添加元素を含むものが用いられ、これらの物質に電
子伝導体として黒鉛が加えられたものが使用される。ま
た負極においては、黒鉛、易黒鉛化炭素、難黒鉛化炭
素、コークス、ポリアセン、ポリアセチレンなどの炭素
系化合物や、ピレン、ペリレンなどのアセン構造を含む
芳香族炭化水素化合物が好ましく用いられるが、電気化
学電位が低く、電池動作の主体となるリチウムイオンを
吸蔵、放出できる物質ならば使用可能である。また、こ
れらの物質は粒子状のものが用いられ、粒径としては
０．３μｍ〜２０μｍのものが使用可能であり、特に好
ましくは０．３μｍ〜５μｍのものである。また負極活
物質として、炭素繊維も使用することができる。
極においては例えば、リチウムとコバルト、ニッケル、
マンガンなどの遷移金属との複合酸化物、リチウムを含
むカルコゲン化合物、あるいはこれらの複合酸化物や各
種の添加元素を含むものが用いられ、これらの物質に電
子伝導体として黒鉛が加えられたものが使用される。ま
た負極においては、黒鉛、易黒鉛化炭素、難黒鉛化炭
素、コークス、ポリアセン、ポリアセチレンなどの炭素
系化合物や、ピレン、ペリレンなどのアセン構造を含む
芳香族炭化水素化合物が好ましく用いられるが、電気化
学電位が低く、電池動作の主体となるリチウムイオンを
吸蔵、放出できる物質ならば使用可能である。また、こ
れらの物質は粒子状のものが用いられ、粒径としては
０．３μｍ〜２０μｍのものが使用可能であり、特に好
ましくは０．３μｍ〜５μｍのものである。また負極活
物質として、炭素繊維も使用することができる。
【００２８】また、活物質を電極化するために用いられ
るバインダー樹脂としては、電解液に溶解せず電極体内
部で電気化学反応を起こさないものであれば使用可能で
ある。具体的には、フッ化ビニリデン、フッ化エチレ
ン、アクリロニトリル、エチレンオキシドなどの単独重
合体または共重合体、エチレンプロピレンジアミンゴム
などが使用可能である。
るバインダー樹脂としては、電解液に溶解せず電極体内
部で電気化学反応を起こさないものであれば使用可能で
ある。具体的には、フッ化ビニリデン、フッ化エチレ
ン、アクリロニトリル、エチレンオキシドなどの単独重
合体または共重合体、エチレンプロピレンジアミンゴム
などが使用可能である。
【００２９】また、集電体は電池内部で安定な金属であ
れば使用可能であるが、正極ではアルミニウム、負極で
は銅が好ましく使用される。集電体の形状としては、箔
状、網状、エクスパンドメタルなどが使用可能である
が、電極の平滑性を得るためには箔状のものが好ましく
使用される。
れば使用可能であるが、正極ではアルミニウム、負極で
は銅が好ましく使用される。集電体の形状としては、箔
状、網状、エクスパンドメタルなどが使用可能である
が、電極の平滑性を得るためには箔状のものが好ましく
使用される。
【００３０】また、活物質層とセパレータとの接着に使
用される多孔性の接着性樹脂としては、電解液には溶解
せず電池内部で電気化学反応を起こさず、多孔質膜にな
るものが使用される。具体的には、フッ化ビニリデン、
４−フッ化エチレンなどフッ素原子を分子構造内に有す
る重合体あるいはポリメタクリル酸メチル、ポリスチレ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン等との混合物などが
使用可能である。特にフッ素系樹脂であるポリフッ化ビ
ニリデンが適当である。
用される多孔性の接着性樹脂としては、電解液には溶解
せず電池内部で電気化学反応を起こさず、多孔質膜にな
るものが使用される。具体的には、フッ化ビニリデン、
４−フッ化エチレンなどフッ素原子を分子構造内に有す
る重合体あるいはポリメタクリル酸メチル、ポリスチレ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン等との混合物などが
使用可能である。特にフッ素系樹脂であるポリフッ化ビ
ニリデンが適当である。
【００３１】また、セパレータは多孔質膜、不織布、網
など、電子絶縁性で電極との密着に対して充分な強度を
有するものであれば、どのようなものでも使用可能であ
る。材質は特に限定しないが、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンの単層多孔質膜およびこれらの多層化した多孔質
膜が接着性および安全性の観点から好ましい。
など、電子絶縁性で電極との密着に対して充分な強度を
有するものであれば、どのようなものでも使用可能であ
る。材質は特に限定しないが、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンの単層多孔質膜およびこれらの多層化した多孔質
膜が接着性および安全性の観点から好ましい。
【００３２】また、イオン伝導体として用いる電解液に
供する溶剤および電解質塩としては、従来の電池に使用
されている非水系の溶剤およびリチウムを含有する電解
質塩が使用可能である。具体的には、溶剤として、炭酸
エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチ
ル、炭酸メチルエチルなどのエステル系溶剤、ジメトキ
シエタン、ジエトキシエタン、ジエチルエーテル、ジメ
チルエーテルなどのエーテル系溶剤の単独液、および前
述の同一系統の溶剤同士あるいは異種系統の溶剤からな
る２種の混合液が使用可能である。また電解質塩は、ｌ
ｉｐｆ6、ｌｉＡｓＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ｌｉＢＦ4、ｌｉ
ＣＦ3ｓｏ3、ｌｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ｌｉＣ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）3、ｌｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2などが使用可能であ
る。
供する溶剤および電解質塩としては、従来の電池に使用
されている非水系の溶剤およびリチウムを含有する電解
質塩が使用可能である。具体的には、溶剤として、炭酸
エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチ
ル、炭酸メチルエチルなどのエステル系溶剤、ジメトキ
シエタン、ジエトキシエタン、ジエチルエーテル、ジメ
チルエーテルなどのエーテル系溶剤の単独液、および前
述の同一系統の溶剤同士あるいは異種系統の溶剤からな
る２種の混合液が使用可能である。また電解質塩は、ｌ
ｉｐｆ6、ｌｉＡｓＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ｌｉＢＦ4、ｌｉ
ＣＦ3ｓｏ3、ｌｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ｌｉＣ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）3、ｌｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2などが使用可能であ
る。
【００３３】また、外装袋としては、大気中の水蒸気が
透過せず、電解液にも浸食されない材質のものが使用さ
れる。具体的には、例えば水蒸気を浸透させないために
最外層をアルミニウム箔とし、内層部を電解液に浸食さ
れないナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹
脂で被覆した多層構造の箔を袋状にしたものが使用され
る。
透過せず、電解液にも浸食されない材質のものが使用さ
れる。具体的には、例えば水蒸気を浸透させないために
最外層をアルミニウム箔とし、内層部を電解液に浸食さ
れないナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹
脂で被覆した多層構造の箔を袋状にしたものが使用され
る。
【００３４】実施の形態２．電池容量を高めることを目
的として、図２に示すように複数の電極体１９をさらに
積層したり、図３に示すように帯状の電極体１９をロー
ル状に巻く等の手段が実施される。このような電極積層
体においては、例えば図２の積層構造の場合には図に向
かって上下端に配置する集電体として箔状等のガスを通
さない材質のものを用いれば、電極積層体の周囲の面の
うちの電極平面と平行な面である上記上下の面からはガ
スが漏れないので、電極面と垂直方向の面すなわちのり
面にのみ樹脂膜２０を密着形成することでも、発生した
ガスを電極積層体内部に留めることが可能となる。な
お、この場合の電極面と垂直方向の面とは、図に向かっ
て左右の面と紙面に平行な前後の面を指す。また、図３
の巻き構造の場合は最外周の集電体をガスを通さないも
のにすればこの外周部からはガスが漏れないので、電極
面と垂直方向の面すなわち図３の紙面に平行な前後の面
にのみ樹脂膜を密着形成することでも、発生したガスを
電極積層体内部に留めることが可能となる。さらに、巻
き終わりの端面すなわち例えば図３で電極体の符号であ
る１９を付した面からも若干ガスが漏れるのでこの面に
も樹脂膜を密着形成するとなお好ましい。もちろん、図
４に示すように電極積層体の外周部全面に樹脂膜を密着
形成してもよい。
的として、図２に示すように複数の電極体１９をさらに
積層したり、図３に示すように帯状の電極体１９をロー
ル状に巻く等の手段が実施される。このような電極積層
体においては、例えば図２の積層構造の場合には図に向
かって上下端に配置する集電体として箔状等のガスを通
さない材質のものを用いれば、電極積層体の周囲の面の
うちの電極平面と平行な面である上記上下の面からはガ
スが漏れないので、電極面と垂直方向の面すなわちのり
面にのみ樹脂膜２０を密着形成することでも、発生した
ガスを電極積層体内部に留めることが可能となる。な
お、この場合の電極面と垂直方向の面とは、図に向かっ
て左右の面と紙面に平行な前後の面を指す。また、図３
の巻き構造の場合は最外周の集電体をガスを通さないも
のにすればこの外周部からはガスが漏れないので、電極
面と垂直方向の面すなわち図３の紙面に平行な前後の面
にのみ樹脂膜を密着形成することでも、発生したガスを
電極積層体内部に留めることが可能となる。さらに、巻
き終わりの端面すなわち例えば図３で電極体の符号であ
る１９を付した面からも若干ガスが漏れるのでこの面に
も樹脂膜を密着形成するとなお好ましい。もちろん、図
４に示すように電極積層体の外周部全面に樹脂膜を密着
形成してもよい。
【００３５】図２および３のように樹脂膜を必要な部分
にのみ配置することにより、樹脂を余分に使うことな
く、しかも樹脂膜形成による体積の増加を最小限に留め
ることができる。また、図４のように外周部全面に樹脂
膜を形成する場合には、後の実施例で具体的に説明する
が、電極積層体の全体を液体状の樹脂材料に浸けること
により簡単に製造することができる。
にのみ配置することにより、樹脂を余分に使うことな
く、しかも樹脂膜形成による体積の増加を最小限に留め
ることができる。また、図４のように外周部全面に樹脂
膜を形成する場合には、後の実施例で具体的に説明する
が、電極積層体の全体を液体状の樹脂材料に浸けること
により簡単に製造することができる。
【００３６】以上のように、実施の形態２によるリチウ
ムイオン二次電池では、接着性樹脂層１８により正極１
１とセパレータ１７および負極１４とセパレータ１７が
密着されるとともに、接着性樹脂層１８には電極１１、
１４とセパレータ１７間を連通する貫通孔が多数形成さ
れており、この貫通孔に電解液が保持されることによ
り、良好なイオン伝導性が確保されるので、外部からの
加圧を必要としない、即ち強固な外装缶を必要としない
で、図６に示した従来の缶型電池と同等の電池特性を有
する薄型軽量電池を得ることができる。また、電極積層
体の外周部に樹脂膜２０を形成することにより、電極積
層体内部で発生したガスを閉じこめることで、外装袋２
２の膨張変形を抑制して破壊を防止することにより、電
池本体からの電解液漏れを防ぐことができる。
ムイオン二次電池では、接着性樹脂層１８により正極１
１とセパレータ１７および負極１４とセパレータ１７が
密着されるとともに、接着性樹脂層１８には電極１１、
１４とセパレータ１７間を連通する貫通孔が多数形成さ
れており、この貫通孔に電解液が保持されることによ
り、良好なイオン伝導性が確保されるので、外部からの
加圧を必要としない、即ち強固な外装缶を必要としない
で、図６に示した従来の缶型電池と同等の電池特性を有
する薄型軽量電池を得ることができる。また、電極積層
体の外周部に樹脂膜２０を形成することにより、電極積
層体内部で発生したガスを閉じこめることで、外装袋２
２の膨張変形を抑制して破壊を防止することにより、電
池本体からの電解液漏れを防ぐことができる。
【００３７】
【実施例】以下、実施例を示し本発明を説明するが、勿
論これらにより本発明が限定されるものではない。
論これらにより本発明が限定されるものではない。
【００３８】実施例１．まず、正極の作製方法について
説明する。ＬｉＣｏＯ2８７重量部、黒鉛粉末８重量
部、ポリフッ化ビニリデン５重量部をＮ−メチルピロリ
ドン（以下ＮＭＰと略記する）に分散させることにより
調整した正極活物質ペーストを、ドクターブレード法に
て厚さ３００μｍに塗布して活物質薄膜を形成した。そ
の上部に正極集電体となる厚さ３０μｍのアルミニウム
箔を載せ、さらにその上部にドクターブレード法で厚さ
３００μｍに調整した正極活物質ペーストを再度塗布し
た。これを６０℃の乾燥器中に６０分間放置して半乾き
状態にした。この作製した積層体をロールの隙間を５５
０μｍに調整した回転ロールを用い、軽く圧延して積層
体を密着させて正極を作製した。
説明する。ＬｉＣｏＯ2８７重量部、黒鉛粉末８重量
部、ポリフッ化ビニリデン５重量部をＮ−メチルピロリ
ドン（以下ＮＭＰと略記する）に分散させることにより
調整した正極活物質ペーストを、ドクターブレード法に
て厚さ３００μｍに塗布して活物質薄膜を形成した。そ
の上部に正極集電体となる厚さ３０μｍのアルミニウム
箔を載せ、さらにその上部にドクターブレード法で厚さ
３００μｍに調整した正極活物質ペーストを再度塗布し
た。これを６０℃の乾燥器中に６０分間放置して半乾き
状態にした。この作製した積層体をロールの隙間を５５
０μｍに調整した回転ロールを用い、軽く圧延して積層
体を密着させて正極を作製した。
【００３９】次に、負極の作製方法について説明する。
メソフェーズマイクロビーズカーボン（商品名：大阪ガ
ス（株）製）を９５重量部と、ポリフッ化ビニリデン
（以後ＰＶｄＦと略記する）を５重量部とをＮＭＰに分
散させることにより調整した負極活物質ペーストを、ド
クターブレード法にて厚さ３００μｍに塗布して活物質
薄膜を形成した。その上部に負極集電体となる厚さ２０
μｍの銅箔を載せ、さらにその上部にドクターブレード
法で厚さ３００μｍに調整した負極活物質ペーストを再
度塗布した。これを６０℃の乾燥器中に６０分間放置し
て半乾き状態にした。この作製した積層体をロールの隙
間を５５０μｍに調整した回転ロールを用い、軽く圧延
して積層体を密着させて負極を作製した。
メソフェーズマイクロビーズカーボン（商品名：大阪ガ
ス（株）製）を９５重量部と、ポリフッ化ビニリデン
（以後ＰＶｄＦと略記する）を５重量部とをＮＭＰに分
散させることにより調整した負極活物質ペーストを、ド
クターブレード法にて厚さ３００μｍに塗布して活物質
薄膜を形成した。その上部に負極集電体となる厚さ２０
μｍの銅箔を載せ、さらにその上部にドクターブレード
法で厚さ３００μｍに調整した負極活物質ペーストを再
度塗布した。これを６０℃の乾燥器中に６０分間放置し
て半乾き状態にした。この作製した積層体をロールの隙
間を５５０μｍに調整した回転ロールを用い、軽く圧延
して積層体を密着させて負極を作製した。
【００４０】電極体の作製方法について説明する。ま
ず、ＰＶｄＦを５重量部、ＮＭＰを９５重量部の組成比
率で混合し、均一溶液になるように十分に撹拌し粘性の
ある接着性樹脂溶液を作製した。次いでセパレータ材の
多孔性ポリプロピレンシート（ヘキスト社製、商品名セ
ルガード#2400）の両面に上記の接着性溶液を塗布し
た。なお接着性樹脂の塗布量は、溶液の滴下量を変える
ことにより調整可能である。その後、塗布した接着性樹
脂溶液が乾燥する前に、正極および負極をセパレータを
挟んで対向させるようにそれぞれ密着させて貼りあわ
せ、さらに正極の貼り合わせ面の裏側に接着性樹脂溶液
を塗布し、セパレータを貼り合わせた。この貼り合わせ
た電極体を図４に示すようにロール状に巻き込み、巻き
構造の電極体を作製した。次にこの巻き構造の電極体を
６０℃の真空オーブンに入れ、減圧下でＮＭＰを完全に
蒸発させた。ＮＭＰが接着性樹脂溶液から蒸発すること
により、正極および負極とセパレータとを連通する貫通
孔を有する接着性樹脂層となる。
ず、ＰＶｄＦを５重量部、ＮＭＰを９５重量部の組成比
率で混合し、均一溶液になるように十分に撹拌し粘性の
ある接着性樹脂溶液を作製した。次いでセパレータ材の
多孔性ポリプロピレンシート（ヘキスト社製、商品名セ
ルガード#2400）の両面に上記の接着性溶液を塗布し
た。なお接着性樹脂の塗布量は、溶液の滴下量を変える
ことにより調整可能である。その後、塗布した接着性樹
脂溶液が乾燥する前に、正極および負極をセパレータを
挟んで対向させるようにそれぞれ密着させて貼りあわ
せ、さらに正極の貼り合わせ面の裏側に接着性樹脂溶液
を塗布し、セパレータを貼り合わせた。この貼り合わせ
た電極体を図４に示すようにロール状に巻き込み、巻き
構造の電極体を作製した。次にこの巻き構造の電極体を
６０℃の真空オーブンに入れ、減圧下でＮＭＰを完全に
蒸発させた。ＮＭＰが接着性樹脂溶液から蒸発すること
により、正極および負極とセパレータとを連通する貫通
孔を有する接着性樹脂層となる。
【００４１】この巻き構造の電極体中の正極集電体およ
び負極集電体に集電タブを取り付けた後、電解液中に浸
漬して電極体内部に電解液を含浸させた。
び負極集電体に集電タブを取り付けた後、電解液中に浸
漬して電極体内部に電解液を含浸させた。
【００４２】次に、巻き構造の電極体の外周部に樹脂膜
を形成する方法について説明する。分子構造内にイソシ
アネート基を２個保有する4、4'-ジフェニルメタンジイ
ソシアネート（以後ＭＤＩと略称、液状）を２０重量部
と、分子構造末端に水酸基を有するエチレングリコール
とプロピレングリコールの共重合体（以後ＰＥＧＰＧと
略称、液状：分子量１１００）を８０重量部とを混合し
た液状樹脂モノマー中に、電解液を含浸させた巻き構造
の電極体全体を浸漬し、その後直ちに電極体を引き上げ
て電極体の外周部全面に液状樹脂モノマーを塗着した。
次にこの巻き構造の電極体を外装袋に入れて減圧密封
し、図４に示す電池を作製した。この電池を５０℃で３
０分間加熱して樹脂部を硬化させることによりリチウム
イオン電池が完成した。
を形成する方法について説明する。分子構造内にイソシ
アネート基を２個保有する4、4'-ジフェニルメタンジイ
ソシアネート（以後ＭＤＩと略称、液状）を２０重量部
と、分子構造末端に水酸基を有するエチレングリコール
とプロピレングリコールの共重合体（以後ＰＥＧＰＧと
略称、液状：分子量１１００）を８０重量部とを混合し
た液状樹脂モノマー中に、電解液を含浸させた巻き構造
の電極体全体を浸漬し、その後直ちに電極体を引き上げ
て電極体の外周部全面に液状樹脂モノマーを塗着した。
次にこの巻き構造の電極体を外装袋に入れて減圧密封
し、図４に示す電池を作製した。この電池を５０℃で３
０分間加熱して樹脂部を硬化させることによりリチウム
イオン電池が完成した。
【００４３】図５に、本実施例により得られた電池およ
び本実施例と同様に作製された巻き構造の電極体を外装
袋に入れて減圧密封した樹脂膜が無い従来例による電池
の放電特性をそれぞれ実線および破線で示す。本実施例
の電池は従来電池と同等の特性を有することがわかる。
なお、図５は放電レート１Ｃにおける放電特性である。
なお、１Ｃとは電池設計容量を１時間で使い切る電流量
を流す放電条件のことである。次に本実施例の電池およ
び従来例の電池を８５℃で１０時間保存した場合の電池
本体の体積増加量を表１に示す。表では従来例による電
池の体積増加量にて規格化して示しており、従来電池の
１に比べて、実施例１では０．０８と体積増加量が大幅
に低減されていることがわかる。さらに、本実施例で得
られた電池は、電池外部への電解液漏れは全く認められ
なかった。また、電池本体を開封したところ、電極体と
外装袋とが樹脂膜によって接着されており、さらに樹脂
膜はゲル化していた。また電極体からの電解液の染み出
しは全く観測されなかった。
び本実施例と同様に作製された巻き構造の電極体を外装
袋に入れて減圧密封した樹脂膜が無い従来例による電池
の放電特性をそれぞれ実線および破線で示す。本実施例
の電池は従来電池と同等の特性を有することがわかる。
なお、図５は放電レート１Ｃにおける放電特性である。
なお、１Ｃとは電池設計容量を１時間で使い切る電流量
を流す放電条件のことである。次に本実施例の電池およ
び従来例の電池を８５℃で１０時間保存した場合の電池
本体の体積増加量を表１に示す。表では従来例による電
池の体積増加量にて規格化して示しており、従来電池の
１に比べて、実施例１では０．０８と体積増加量が大幅
に低減されていることがわかる。さらに、本実施例で得
られた電池は、電池外部への電解液漏れは全く認められ
なかった。また、電池本体を開封したところ、電極体と
外装袋とが樹脂膜によって接着されており、さらに樹脂
膜はゲル化していた。また電極体からの電解液の染み出
しは全く観測されなかった。
【００４４】
【表１】
【００４５】実施例２．実施例１で説明した巻き構造の
電極体外周部における樹脂膜２０の作製において、電極
体の電極平面と垂直な面、すなわちのり面にのみに樹脂
膜を形成するために、電解液を含浸させた電極体の各の
り面部分のみを順次液状樹脂原料モノマーに浸漬した。
その後この電極体を外装袋に減圧封入し、次いで５０℃
で３０分加熱して原料モノマーを硬化させ、リチウムイ
オン電池が完成した。
電極体外周部における樹脂膜２０の作製において、電極
体の電極平面と垂直な面、すなわちのり面にのみに樹脂
膜を形成するために、電解液を含浸させた電極体の各の
り面部分のみを順次液状樹脂原料モノマーに浸漬した。
その後この電極体を外装袋に減圧封入し、次いで５０℃
で３０分加熱して原料モノマーを硬化させ、リチウムイ
オン電池が完成した。
【００４６】本実施例により得られた電池の放電特性を
測定したところ、実施例１で説明した従来の電池と同等
の特性が得られた。また８５℃で１０時間保存した場合
の電池本体の体積増加量は、表２に示すように従来電池
に比べて大幅に低減した。さらに、本実施例で得られた
電池は、電池外部への電解液漏れは全く認められなかっ
た。また、電池本体を開封したところ、電極体ののり面
と外装袋とが樹脂膜によって接着されており、さらに樹
脂膜はゲル化していた。また電極体からの電解液の染み
出しは全く観測されなかった。
測定したところ、実施例１で説明した従来の電池と同等
の特性が得られた。また８５℃で１０時間保存した場合
の電池本体の体積増加量は、表２に示すように従来電池
に比べて大幅に低減した。さらに、本実施例で得られた
電池は、電池外部への電解液漏れは全く認められなかっ
た。また、電池本体を開封したところ、電極体ののり面
と外装袋とが樹脂膜によって接着されており、さらに樹
脂膜はゲル化していた。また電極体からの電解液の染み
出しは全く観測されなかった。
【００４７】
【表２】
【００４８】実施例３．実施例１および実施例２に示し
た巻き構造の電極体外周部における樹脂膜２０の作製に
おいて、ＭＤＩとＰＥＧＰＧの代わりに下記の化合物で
も樹脂膜が作製可能であった。 ＭＤＩとポリエチレングリコール（分子量：200、300、
400、600）の各混合物 ＭＤＩとポリプロピレングリコールジオール（分子量：
400、700）の各混合物 ＭＤＩとポリプロピレングリコールトリオール（分子
量：300、700、1500 ）の各混合物 ＭＤＩと１、８-ジアミノオクタンの混合物 ＭＤＩと１、４-ジアミノブタンの混合物
た巻き構造の電極体外周部における樹脂膜２０の作製に
おいて、ＭＤＩとＰＥＧＰＧの代わりに下記の化合物で
も樹脂膜が作製可能であった。 ＭＤＩとポリエチレングリコール（分子量：200、300、
400、600）の各混合物 ＭＤＩとポリプロピレングリコールジオール（分子量：
400、700）の各混合物 ＭＤＩとポリプロピレングリコールトリオール（分子
量：300、700、1500 ）の各混合物 ＭＤＩと１、８-ジアミノオクタンの混合物 ＭＤＩと１、４-ジアミノブタンの混合物
【００４９】これらの混合物を、上記実施例１および２
と同様の方法で電解液を含浸させた電極体の外周部全体
に塗布したものおよびのり面のみに塗布したものを、外
装袋に減圧封入して電池化した後、５０℃で３０分間加
熱して上記混合物を硬化させて樹脂膜を作製し、リチウ
ムイオン二次電池が完成した。
と同様の方法で電解液を含浸させた電極体の外周部全体
に塗布したものおよびのり面のみに塗布したものを、外
装袋に減圧封入して電池化した後、５０℃で３０分間加
熱して上記混合物を硬化させて樹脂膜を作製し、リチウ
ムイオン二次電池が完成した。
【００５０】本実施例により得られた各電池の放電特性
を測定したところ、樹脂膜を外周部全面に形成した場合
およびのり面のみに形成した場合ともに、従来の電池と
同等の特性が得られた。また８５℃で１０時間保存した
場合の体積増加量は、樹脂膜を外周部全面に形成した場
合について表３に示すように従来電池に比べて大幅に低
減した。なお、樹脂膜をのり面のみに形成した場合につ
いても同様にその体積増加量は従来電池に比べて大幅に
低減した。さらに、本実施例で得られた電池は、電池外
部への電解液漏れは全く認められなかった。また、電池
本体を開封したところ、電極体と外装袋とが樹脂膜によ
って接着されており、さらに樹脂膜はゲル化していた。
また電極体からの電解液の染み出しは全く観測されなか
った。
を測定したところ、樹脂膜を外周部全面に形成した場合
およびのり面のみに形成した場合ともに、従来の電池と
同等の特性が得られた。また８５℃で１０時間保存した
場合の体積増加量は、樹脂膜を外周部全面に形成した場
合について表３に示すように従来電池に比べて大幅に低
減した。なお、樹脂膜をのり面のみに形成した場合につ
いても同様にその体積増加量は従来電池に比べて大幅に
低減した。さらに、本実施例で得られた電池は、電池外
部への電解液漏れは全く認められなかった。また、電池
本体を開封したところ、電極体と外装袋とが樹脂膜によ
って接着されており、さらに樹脂膜はゲル化していた。
また電極体からの電解液の染み出しは全く観測されなか
った。
【００５１】
【表３】
【００５２】実施例４．実施例１および実施例２に示し
た巻き構造の電極体外周部における樹脂膜２０の作製に
おいて、下記の化合物を少なくとも１種使用した場合で
も樹脂膜が作製可能であった。 ポリエチレングリコールジアクリレート（分子量：30
2、522） 化学式：CH2=CH-CO-O-(CH2CH2O)n-CO-CH=CH2 （n=4、
9） ポリエチレングリコールジメタクリレート（分子量：33
0、726、1166） 化学式：CH2=C(CH3)-CO-O-(CH2CH2O)n-CO-C(CH3)=CH2
（n=4、13、23） ポリエチレングリコールアクリレート 化学式：CH2=CH-CO-O-(CH2CH2O)3-CH3 化学式：CH2=CH-CO-O-CH2CH2O-C6H5 ポリエチレングリコールメタクリレート 化学式：CH2=C(CH3)-CO-O-(CH2CH2O)9-CH3
た巻き構造の電極体外周部における樹脂膜２０の作製に
おいて、下記の化合物を少なくとも１種使用した場合で
も樹脂膜が作製可能であった。 ポリエチレングリコールジアクリレート（分子量：30
2、522） 化学式：CH2=CH-CO-O-(CH2CH2O)n-CO-CH=CH2 （n=4、
9） ポリエチレングリコールジメタクリレート（分子量：33
0、726、1166） 化学式：CH2=C(CH3)-CO-O-(CH2CH2O)n-CO-C(CH3)=CH2
（n=4、13、23） ポリエチレングリコールアクリレート 化学式：CH2=CH-CO-O-(CH2CH2O)3-CH3 化学式：CH2=CH-CO-O-CH2CH2O-C6H5 ポリエチレングリコールメタクリレート 化学式：CH2=C(CH3)-CO-O-(CH2CH2O)9-CH3
【００５３】これらの混合物に重合開始剤としてアゾビ
スイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を混合したものを、
上記各実施例と同様の方法で電解液を含浸させた電極体
の外周部全体に塗布したもの、またはのり面のみに塗布
したものを、外装袋に減圧封入して電池化した後、６０
℃で３０分間加熱して上記混合物を硬化させて樹脂膜を
作製し、リチウムイオン二次電池が完成した。
スイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を混合したものを、
上記各実施例と同様の方法で電解液を含浸させた電極体
の外周部全体に塗布したもの、またはのり面のみに塗布
したものを、外装袋に減圧封入して電池化した後、６０
℃で３０分間加熱して上記混合物を硬化させて樹脂膜を
作製し、リチウムイオン二次電池が完成した。
【００５４】本実施例により得られた各電池の放電特性
を測定したところ、樹脂膜を外周部全面に形成した場合
およびのり面のみに形成した場合ともに、従来の電池と
同等の特性が得られた。また８５℃で１０時間保存した
場合の体積増加量は、樹脂膜を外周部全面に形成した場
合およびのり面のみに形成した場合ともに、上記各実施
例と同様に従来電池に比べて大幅に低減された。さら
に、本実施例で得られた電池は、電池外部への電解液漏
れは全く認められなかった。また、電池本体を開封した
ところ、電極体と外装袋とが樹脂膜によって接着されて
おり、さらに樹脂膜はゲル化していた。また電極体から
の電解液の染み出しは全く観測されなかった。
を測定したところ、樹脂膜を外周部全面に形成した場合
およびのり面のみに形成した場合ともに、従来の電池と
同等の特性が得られた。また８５℃で１０時間保存した
場合の体積増加量は、樹脂膜を外周部全面に形成した場
合およびのり面のみに形成した場合ともに、上記各実施
例と同様に従来電池に比べて大幅に低減された。さら
に、本実施例で得られた電池は、電池外部への電解液漏
れは全く認められなかった。また、電池本体を開封した
ところ、電極体と外装袋とが樹脂膜によって接着されて
おり、さらに樹脂膜はゲル化していた。また電極体から
の電解液の染み出しは全く観測されなかった。
【００５５】実施例５．ＭＤＩを８重量部、ＰＥＧＰＧ
を３２重量部、ジエチルカーボネートを６０重量部の組
成で混合した液体を、電解液を含浸した巻き構造の電極
体の外周部全体に塗布したものおよびのり面のみに塗布
したものを、外装袋に減圧封入して電池化した後、６０
℃で３０分間加熱して、上記混合物をゲル化させて樹脂
膜を作製し、リチウムイオン二次電池を完成させた。
を３２重量部、ジエチルカーボネートを６０重量部の組
成で混合した液体を、電解液を含浸した巻き構造の電極
体の外周部全体に塗布したものおよびのり面のみに塗布
したものを、外装袋に減圧封入して電池化した後、６０
℃で３０分間加熱して、上記混合物をゲル化させて樹脂
膜を作製し、リチウムイオン二次電池を完成させた。
【００５６】本実施例により得られた電池の放電特性を
測定したところ、樹脂膜を外周部全面に形成した場合お
よびのり面のみに形成した場合ともに、従来の電池と同
等の特性が得られた。また８５℃で１０時間保存した場
合の体積増加量は、樹脂膜を外周部全面に形成した場合
について表４に示すように従来電池に比べて大幅に低減
した。なお、樹脂膜をのり面のみに形成した場合につい
ても同様にその体積増加量は従来電池に比べて大幅に低
減した。さらに、本実施例で得られた電池は、電池外部
への電解液漏れは全く認められなかった。また、電池本
体を開封したところ、電極体と外装袋とが樹脂膜によっ
て接着されており、さらに樹脂膜はゲル化していた。ま
た電極体からの電解液の染み出しは全く観測されなかっ
た。
測定したところ、樹脂膜を外周部全面に形成した場合お
よびのり面のみに形成した場合ともに、従来の電池と同
等の特性が得られた。また８５℃で１０時間保存した場
合の体積増加量は、樹脂膜を外周部全面に形成した場合
について表４に示すように従来電池に比べて大幅に低減
した。なお、樹脂膜をのり面のみに形成した場合につい
ても同様にその体積増加量は従来電池に比べて大幅に低
減した。さらに、本実施例で得られた電池は、電池外部
への電解液漏れは全く認められなかった。また、電池本
体を開封したところ、電極体と外装袋とが樹脂膜によっ
て接着されており、さらに樹脂膜はゲル化していた。ま
た電極体からの電解液の染み出しは全く観測されなかっ
た。
【００５７】
【表４】
【００５８】
【発明の効果】以上のように、本発明の第１の構成によ
るリチウムイオン二次電池は、正極活物質層を集電体に
接合してなる正極、負極活物質層を集電体に接合してな
る負極、上記正極と負極間に配置され、リチウムイオン
を含む電解液を保持するセパレータ、並びに上記正極活
物質層および上記負極活物質層と上記セパレータとを接
合すると共に上記電解液を保持する多孔性の接着性樹脂
を備えた電極体を、袋状の外装部に封入することにより
形成されたリチウムイオン二次電池において、上記電極
体と上記外装部の間に上記電極体に密着した樹脂膜を備
えたことにより、薄型軽量で、しかも貯蔵時や使用時に
電池温度が上昇した場合におけるガスの発生に伴う外装
部の膨張変形や破壊を防止することができるリチウムイ
オン二次電池が得られる。
るリチウムイオン二次電池は、正極活物質層を集電体に
接合してなる正極、負極活物質層を集電体に接合してな
る負極、上記正極と負極間に配置され、リチウムイオン
を含む電解液を保持するセパレータ、並びに上記正極活
物質層および上記負極活物質層と上記セパレータとを接
合すると共に上記電解液を保持する多孔性の接着性樹脂
を備えた電極体を、袋状の外装部に封入することにより
形成されたリチウムイオン二次電池において、上記電極
体と上記外装部の間に上記電極体に密着した樹脂膜を備
えたことにより、薄型軽量で、しかも貯蔵時や使用時に
電池温度が上昇した場合におけるガスの発生に伴う外装
部の膨張変形や破壊を防止することができるリチウムイ
オン二次電池が得られる。
【００５９】本発明の第２の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電極体
の外周部全面に形成されているので、袋状の外装部の膨
張変形をより確実に防止することができ、しかも電極体
を例えば液体状の樹脂材料に浸けることにより簡単に製
造することができる。
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電極体
の外周部全面に形成されているので、袋状の外装部の膨
張変形をより確実に防止することができ、しかも電極体
を例えば液体状の樹脂材料に浸けることにより簡単に製
造することができる。
【００６０】本発明の第３の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電極体
の電極平面に対して垂直方向の面にのみ形成されている
ので、樹脂を余分に使うことなくしかも樹脂膜形成によ
る体積の増加を最小限に留めながら、袋状の外装部の膨
張変形を防止することができる。
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電極体
の電極平面に対して垂直方向の面にのみ形成されている
ので、樹脂を余分に使うことなくしかも樹脂膜形成によ
る体積の増加を最小限に留めながら、袋状の外装部の膨
張変形を防止することができる。
【００６１】本発明の第４の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第１の構成において、電極体と外装袋
とが樹脂膜により接着されているので、電極体と外装部
との間にガスが溜まるような余剰な空間が無くなり、外
装部の膨張をより確実に抑制することが可能となる。
二次電池は、上記第１の構成において、電極体と外装袋
とが樹脂膜により接着されているので、電極体と外装部
との間にガスが溜まるような余剰な空間が無くなり、外
装部の膨張をより確実に抑制することが可能となる。
【００６２】本発明の第５の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電池内
部に含まれる電解液を吸収する特性を有するものである
ので、電池内部の余剰電解液が樹脂膜に吸収され、電池
内部からの電解液漏れをより確実に防止できる。
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜が電池内
部に含まれる電解液を吸収する特性を有するものである
ので、電池内部の余剰電解液が樹脂膜に吸収され、電池
内部からの電解液漏れをより確実に防止できる。
【００６３】本発明の第６の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜がゲル化
する特性を有するものであるので、柔軟性の高い樹脂膜
を得ることができ、電極体が変形した場合でも、樹脂膜
と電極体との密着性を維持することが可能となる。さら
に、外部からの衝撃等による外装部や電極体の破壊を防
止できる。
二次電池は、上記第１の構成において、樹脂膜がゲル化
する特性を有するものであるので、柔軟性の高い樹脂膜
を得ることができ、電極体が変形した場合でも、樹脂膜
と電極体との密着性を維持することが可能となる。さら
に、外部からの衝撃等による外装部や電極体の破壊を防
止できる。
【００６４】本発明の第７の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第４ないし６の内の何れかの構成にお
いて、樹脂膜の原材料が、イソシアネート基を含む化合
物であるので、接着性や、電解液を吸収する特性や、液
体を吸収してゲル化する特性を有しており、上記第４〜
６の構成による効果が得られる。また、イソシアネート
基を含む化合物は室温で液体である場合が多く、これら
の液体化合物を用いれば電極体への塗着が容易であると
いう効果も得られる。
二次電池は、上記第４ないし６の内の何れかの構成にお
いて、樹脂膜の原材料が、イソシアネート基を含む化合
物であるので、接着性や、電解液を吸収する特性や、液
体を吸収してゲル化する特性を有しており、上記第４〜
６の構成による効果が得られる。また、イソシアネート
基を含む化合物は室温で液体である場合が多く、これら
の液体化合物を用いれば電極体への塗着が容易であると
いう効果も得られる。
【００６５】本発明の第８の構成によるリチウムイオン
二次電池は、上記第４ないし６の内の何れかの構成にお
いて、樹脂膜の原材料が、アクリレート基またはメタク
リレート基を含む化合物であるので、接着性や、電解液
を吸収する特性や、液体を吸収してゲル化する特性を有
しており、上記第４〜６の構成による効果が得られる。
また、アクリレート基またはメタクリレート基を含む化
合物は室温で液体である場合が多く、これらの液体化合
物を用いれば電極体への塗着が容易であるという効果も
得られる。
二次電池は、上記第４ないし６の内の何れかの構成にお
いて、樹脂膜の原材料が、アクリレート基またはメタク
リレート基を含む化合物であるので、接着性や、電解液
を吸収する特性や、液体を吸収してゲル化する特性を有
しており、上記第４〜６の構成による効果が得られる。
また、アクリレート基またはメタクリレート基を含む化
合物は室温で液体である場合が多く、これらの液体化合
物を用いれば電極体への塗着が容易であるという効果も
得られる。
【図１】 本発明の実施の形態１によるリチウムイオン
二次電池を模式的に示す断面図である。
二次電池を模式的に示す断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１によるリチウムイオン
二次電池の要部構成の一例を模式的に示す断面図であ
る。
二次電池の要部構成の一例を模式的に示す断面図であ
る。
【図３】 本発明の実施の形態１によるリチウムイオン
二次電池の要部構成の他の例を模式的に示す断面図であ
る。
二次電池の要部構成の他の例を模式的に示す断面図であ
る。
【図４】 本発明の実施の形態１によるリチウムイオン
二次電池の要部構成の他の例を模式的に示す断面図であ
る。
二次電池の要部構成の他の例を模式的に示す断面図であ
る。
【図５】 実施例１および従来の電池の放電特性を示す
図である。
図である。
【図６】 従来のリチウムイオン二次電池の一例を模式
的に示す断面図である。
的に示す断面図である。
【符号の説明】 １ ステンレス製の外装缶、２ 電極体、３ 正極、４
セパレータ、５ 負極、１１ 正極、１２ 正極集電
体、１３ 正極活物質層、１４ 負極、１５ 負極集電
体、１６ 負極活物質層、１７ セパレータ、１８ 多
孔性の接着性樹脂部、１９ 電極体、２０ 樹脂膜、２
１ 集電タブ、２２ 外装袋。
セパレータ、５ 負極、１１ 正極、１２ 正極集電
体、１３ 正極活物質層、１４ 負極、１５ 負極集電
体、１６ 負極活物質層、１７ セパレータ、１８ 多
孔性の接着性樹脂部、１９ 電極体、２０ 樹脂膜、２
１ 集電タブ、２２ 外装袋。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 育弘 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉岡 省二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 塩田 久 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉瀬 万希子 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 相原 茂 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 竹村 大吾 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 荒金 淳 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 漆畑 広明 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 角田 誠 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA01 AA02 AA13 AA17 CC01 CC06 CC08 DD14 EE01 FF02 GG08 HH01 JJ25 5H014 AA04 BB01 BB05 BB08 CC01 EE01 5H029 AJ06 AJ11 AJ12 AJ15 AK03 AK05 AK18 AL06 AL07 AL16 AM01 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ02 BJ04 BJ12 BJ13 BJ14 BJ15 CJ05 CJ22 DJ02 DJ04 DJ06 EJ11 EJ12
Claims (8)
- 【請求項１】 正極活物質層を集電体に接合してなる正
極、負極活物質層を集電体に接合してなる負極、上記正
極と負極間に配置され、リチウムイオンを含む電解液を
保持するセパレータ、並びに上記正極活物質層および上
記負極活物質層と上記セパレータとを接合すると共に上
記電解液を保持する多孔性の接着性樹脂を備えた電極体
を、袋状の外装部に封入することにより形成されたリチ
ウムイオン二次電池において、上記電極体と上記外装部
の間に上記電極体に密着した樹脂膜を備えたことを特徴
とするリチウムイオン二次電池。 - 【請求項２】 樹脂膜が電極体の外周部全面に形成され
ていることを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン
二次電池。 - 【請求項３】 樹脂膜が電極体の電極平面に対して垂直
方向の面にのみ形成されていることを特徴とする請求項
１記載のリチウムイオン二次電池。 - 【請求項４】 電極体と外装袋とが樹脂膜により接着さ
れていることを特徴とする請求項１記載のリチウムイオ
ン二次電池。 - 【請求項５】 樹脂膜が電池内部に含まれる電解液を吸
収する特性を有するものであることを特徴とする請求項
１記載のリチウムイオン二次電池。 - 【請求項６】 樹脂膜がゲル化する特性を有するもので
あることを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二
次電池。 - 【請求項７】 樹脂膜の原材料は、イソシアネート基を
含む化合物であることを特徴とする請求項４ないし６の
何れかに記載のリチウムイオン二次電池。 - 【請求項８】 樹脂膜の原材料は、アクリレート基また
はメタクリレート基を含む化合物であることを特徴とす
る請求項４ないし６の何れかに記載のリチウムイオン二
次電池。
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Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001351692A (ja) * | 2000-06-09 | 2001-12-21 | Gs-Melcotec Co Ltd | 電 池 |
| JP2002305032A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-18 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電 池 |
| JP2003217673A (ja) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
| US6636417B2 (en) | 2000-06-09 | 2003-10-21 | Nec Tokin Corporation | Electric double layer capacitor and battery |
| JP2005056672A (ja) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Nissan Motor Co Ltd | リチウム二次電池 |
| US7014950B2 (en) | 2003-05-05 | 2006-03-21 | Enax, Inc. | Lead outlet structure of secondary battery in sheet type |
| CN100340027C (zh) * | 2004-02-04 | 2007-09-26 | 英耐时有限公司 | 薄型二次电池单元及其制造方法、以及二次电池模块 |
| JP2007258071A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | リチウム二次電池 |
| JP2008047398A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-02-28 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
| JP2008071730A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-03-27 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
| JP2008140633A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | 双極型二次電池のモジュール構造 |
| JP2010135111A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Nec Tokin Corp | リチウムイオン二次電池 |
| JP2010198953A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Toyota Motor Corp | 二次電池，それを用いた車両および機器 |
| JP2010251077A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Ulvac Japan Ltd | 薄膜リチウムイオン二次電池、薄膜リチウムイオン二次電池用保護膜、薄膜リチウムイオン二次電池形成方法 |
| KR101136254B1 (ko) * | 2010-05-20 | 2012-04-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
| WO2012124108A1 (ja) * | 2011-03-17 | 2012-09-20 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電池、及び固体電池の製造方法 |
| US8288036B2 (en) | 2009-05-18 | 2012-10-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery and method of making the secondary battery |
| US8802281B2 (en) | 2010-08-05 | 2014-08-12 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery with movement prevention tape |
| US8808406B2 (en) | 2009-09-11 | 2014-08-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Method of manufacturing secondary battery |
| US9257718B2 (en) | 2006-08-31 | 2016-02-09 | Seiko Epson Corporation | Secondary battery |
| JP2018505517A (ja) * | 2014-12-08 | 2018-02-22 | 東莞新能源科技有限公司Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 電気化学エネルギー貯蔵装置 |
| CN112838196A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-05-25 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池及含有该二次电池的装置 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6869727B2 (en) * | 2002-09-20 | 2005-03-22 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery with high electrode interfacial surface area |
| US7951480B1 (en) | 2003-10-29 | 2011-05-31 | Quallion Llc | Separator bag for use in electrochemcial cell |
| TWI467840B (zh) * | 2005-09-02 | 2015-01-01 | A123 Systems Inc | 奈米組成電極以及其相關裝置 |
| DE102006062407A1 (de) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Varta Microbattery Gmbh | Galvanisches Element mit einem geklebten Verbund aus Elektroden und Separator |
| JP5631042B2 (ja) * | 2009-08-27 | 2014-11-26 | キヤノン株式会社 | アクチュエータ |
| CN103081202B (zh) * | 2010-09-01 | 2015-04-22 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池以及二次电池的制造方法 |
| JP5333684B2 (ja) * | 2010-12-16 | 2013-11-06 | 株式会社村田製作所 | 電池 |
| WO2012111002A2 (en) * | 2011-02-14 | 2012-08-23 | Hoter-Ishay Idit | Rescue battery |
| KR101520210B1 (ko) * | 2011-03-28 | 2015-05-13 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 리튬 이온 2차 전지 |
| JP6495570B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2019-04-03 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蓄電装置 |
| CN108352580A (zh) * | 2014-11-13 | 2018-07-31 | 日本碍子株式会社 | 用于锌二次电池的隔板结构体 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4997732A (en) | 1989-03-30 | 1991-03-05 | Mhb Joint Venture | Battery in a vacuum sealed enveloping material and a process for making the same |
| US5326652A (en) * | 1993-01-25 | 1994-07-05 | Micron Semiconductor, Inc. | Battery package and method using flexible polymer films having a deposited layer of an inorganic material |
| US5637418A (en) * | 1996-02-08 | 1997-06-10 | Motorola, Inc. | Package for a flat electrochemical device |
| JP3225867B2 (ja) | 1996-12-18 | 2001-11-05 | 三菱電機株式会社 | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 |
| US6255010B1 (en) * | 1999-07-19 | 2001-07-03 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Single module pressurized fuel cell turbine generator system |
-
1998
- 1998-10-28 JP JP30721798A patent/JP4281129B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-04-27 US US09/559,074 patent/US6458483B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6636417B2 (en) | 2000-06-09 | 2003-10-21 | Nec Tokin Corporation | Electric double layer capacitor and battery |
| KR100428693B1 (ko) * | 2000-06-09 | 2004-04-27 | 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 | 전기2중층 콘덴서 및 전지 |
| US6870725B2 (en) | 2000-06-09 | 2005-03-22 | Nec Tokin Corporation | Electric double layer capacitor and battery |
| JP2001351692A (ja) * | 2000-06-09 | 2001-12-21 | Gs-Melcotec Co Ltd | 電 池 |
| JP2002305032A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-18 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電 池 |
| JP2003217673A (ja) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
| US7014950B2 (en) | 2003-05-05 | 2006-03-21 | Enax, Inc. | Lead outlet structure of secondary battery in sheet type |
| JP4539051B2 (ja) * | 2003-08-04 | 2010-09-08 | 日産自動車株式会社 | リチウム二次電池 |
| JP2005056672A (ja) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Nissan Motor Co Ltd | リチウム二次電池 |
| CN100340027C (zh) * | 2004-02-04 | 2007-09-26 | 英耐时有限公司 | 薄型二次电池单元及其制造方法、以及二次电池模块 |
| US7914925B2 (en) | 2004-02-04 | 2011-03-29 | Enax, Inc. | Thin-type secondary battery and method of producing the same, and secondary battery module |
| JP2007258071A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | リチウム二次電池 |
| JP4699256B2 (ja) * | 2006-03-24 | 2011-06-08 | 三菱電機株式会社 | リチウム二次電池 |
| JP2008047398A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-02-28 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
| JP2008071730A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-03-27 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
| US9257718B2 (en) | 2006-08-31 | 2016-02-09 | Seiko Epson Corporation | Secondary battery |
| JP2008140633A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | 双極型二次電池のモジュール構造 |
| JP2010135111A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Nec Tokin Corp | リチウムイオン二次電池 |
| JP2010198953A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Toyota Motor Corp | 二次電池，それを用いた車両および機器 |
| JP2010251077A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Ulvac Japan Ltd | 薄膜リチウムイオン二次電池、薄膜リチウムイオン二次電池用保護膜、薄膜リチウムイオン二次電池形成方法 |
| US8288036B2 (en) | 2009-05-18 | 2012-10-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery and method of making the secondary battery |
| US8808406B2 (en) | 2009-09-11 | 2014-08-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Method of manufacturing secondary battery |
| US8541132B2 (en) | 2010-05-20 | 2013-09-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| KR101136254B1 (ko) * | 2010-05-20 | 2012-04-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
| US8802281B2 (en) | 2010-08-05 | 2014-08-12 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery with movement prevention tape |
| WO2012124108A1 (ja) * | 2011-03-17 | 2012-09-20 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電池、及び固体電池の製造方法 |
| JPWO2012124108A1 (ja) * | 2011-03-17 | 2014-07-17 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電池、及び固体電池の製造方法 |
| JP5652541B2 (ja) * | 2011-03-17 | 2015-01-14 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電池、及び固体電池の製造方法 |
| JP2018505517A (ja) * | 2014-12-08 | 2018-02-22 | 東莞新能源科技有限公司Ｄｏｎｇｇｕａｎ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 電気化学エネルギー貯蔵装置 |
| CN112838196A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-05-25 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池及含有该二次电池的装置 |
| CN112838196B (zh) * | 2019-11-25 | 2022-02-22 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池及含有该二次电池的装置 |
| US11404688B2 (en) | 2019-11-25 | 2022-08-02 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | Secondary battery and apparatus containing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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