JP2000133274A - Polymer lithium secondary battery - Google Patents

Polymer lithium secondary battery

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JP2000133274A
JP2000133274A JP11012008A JP1200899A JP2000133274A JP 2000133274 A JP2000133274 A JP 2000133274A JP 11012008 A JP11012008 A JP 11012008A JP 1200899 A JP1200899 A JP 1200899A JP 2000133274 A JP2000133274 A JP 2000133274A
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JP
Japan
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thermosetting resin
current collector
positive electrode
negative electrode
positive
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Application number
JP11012008A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Kimijima
崇啓 君嶋
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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Publication of JP2000133274A publication Critical patent/JP2000133274A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery with excellent high rate discharge characteristics and long charge/discharge cycle life by installing a positive electrode containing a current collector; a thermosetting resin layer placed on the current collector and giving high conductivity; and a positive electrode layer placed on the thermosetting resin layer. SOLUTION: A positive electrode 1 is formed by sticking a thermosetting resin layer 5 having conductivity and a positive electrode layer 6 to a positive current collector 4 in order. A negative electrode 2 is formed by sticking a thermosetting resin layer 8 having conductivity and a negative electrode layer 9 to a negative current collector 7. A belt-shaped positive terminal 10 is formed by extending the positive current collector 4 of the positive electrode 1, and a belt-shaped negative terminal is formed by extending the negative current collector 7 of the negative electrode 2. For example, a positive lead 12 made of a belt-shaped aluminum plate is connected to two positive terminals 10, and a negative lead 2 made of a belt-shaped copper plate is connected to the negative terminal 11. A power generating element is sealed in an outer jacket material 13 having a barrier function against moisture and air, and the positive lead 12 and the negative lead are taken out of the outer jacket material 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマーリチウム
二次電池に関する。
[0001] The present invention relates to a polymer lithium secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の発達にともない、小型
で軽量、かつエネルギー密度が高く、更に繰り返し充放
電が可能な非水電解液二次電池の開発が要望されてい
る。このような二次電池としては、リチウムまたはリチ
ウム合金を活物質とする負極と、モリブデン、バナジウ
ム、チタンあるいはニオブなどの酸化物、硫化物もしく
はセレン化物を活物質として含む正極と、非水電解液と
を具備したリチウム二次電池が知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of electronic equipment, there has been a demand for the development of a non-aqueous electrolyte secondary battery that is small, lightweight, has a high energy density, and can be repeatedly charged and discharged. Such a secondary battery includes a negative electrode using lithium or a lithium alloy as an active material, a positive electrode containing an oxide, sulfide, or selenide such as molybdenum, vanadium, titanium, or niobium as an active material, and a nonaqueous electrolyte. There is known a lithium secondary battery including:

【0003】また、最近では負極に例えばコークス、黒
鉛、炭素繊維、樹脂焼成体、熱分解気相炭素のようなリ
チウムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を含むものを用
い、正極としてリチウムコバルト酸化物やリチウムマン
ガン酸化物を含むものを用いるリチウムイオン二次電池
の開発、商品化が活発に行われている。
In recent years, a negative electrode containing a carbonaceous material that absorbs and releases lithium ions, such as coke, graphite, carbon fiber, a resin fired body, and pyrolytic gas phase carbon, has been used as a negative electrode. The development and commercialization of lithium ion secondary batteries using lithium and lithium manganese oxide-containing batteries are being actively pursued.

【0004】ところで、二次電池のさらなる軽量化及び
小型化を目的として、例えば米国特許公報第5,29
6,318号に開示されているように、ポリマーリチウ
ム二次電池が開発されている。ポリマーリチウム二次電
池は、活物質、非水電解液及びこの電解液を保持するポ
リマーを含む正極層が集電体に担持された構造の正極
と、活物質、非水電解液及びこの電解液を保持するポリ
マーを含む負極層が集電体に担持された構造の負極と、
前記正負極の間に接着され、非水電解液及びこの電解液
を保持するポリマーを含む電解質層とを主体とする発電
要素がフィルム製外装材に収納された構造を有する。前
記外装材は、例えば、内面に酸変性ポリオレフィンフィ
ルムのような熱融着性樹脂フィルムが配され、かつ外部
からの水分等の侵入を防ぐために中間層にアルミニウム
箔等の金属箔を介在させたラミネートフィルムから形成
される。
Meanwhile, in order to further reduce the weight and size of the secondary battery, for example, US Pat.
As disclosed in US Patent No. 6,318, a polymer lithium secondary battery has been developed. A polymer lithium secondary battery includes a positive electrode having a structure in which a positive electrode layer containing an active material, a non-aqueous electrolyte, and a polymer holding the electrolyte is supported on a current collector, an active material, a non-aqueous electrolyte, and the electrolyte. A negative electrode having a structure in which a negative electrode layer containing a polymer holding
It has a structure in which a power generation element mainly composed of a non-aqueous electrolyte and an electrolyte layer containing a polymer that holds the electrolyte is adhered between the positive electrode and the negative electrode, and is housed in a film-made exterior material. The exterior material, for example, a heat-fusible resin film such as an acid-modified polyolefin film is disposed on the inner surface, and a metal foil such as an aluminum foil is interposed in the intermediate layer to prevent intrusion of moisture and the like from the outside. It is formed from a laminate film.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリマ
ーリチウム二次電池は、正負極層と集電体との密着性が
低いため、内部抵抗が高く、高レートで放電した際の放
電容量が低いという問題点がある。また、前記二次電池
は、充放電サイクルの進行に伴って発電要素の膨張・収
縮が繰り返されると、集電体から正負極層が剥離し、内
部抵抗が上昇し、放電容量が低下するという問題点を生
じる。
However, since the polymer lithium secondary battery has low adhesion between the positive and negative electrode layers and the current collector, it has a high internal resistance and a low discharge capacity when discharged at a high rate. There is a problem. Further, in the secondary battery, when the expansion and contraction of the power generation element are repeated with the progress of the charge and discharge cycle, the positive and negative electrode layers are separated from the current collector, the internal resistance is increased, and the discharge capacity is reduced. Create problems.

【0006】ところで、特開平9−199133号公報
には、集電体の表面に少なくとも電極活性物質と結着剤
からなる電極構成物質層が形成されている電極におい
て、該集電体表面が(a)カルボン酸基あるいはカルボ
ン酸無水物基を有する単量体および(b)アクリル酸エ
ステルとメタクリル酸エステルから選ばれる少なくとも
1種類の単量体からなるアクリル系共重合体で、カルボ
ン酸基あるいはカルボン酸無水物基を有する単量体の比
率が当該共重合体の0.5〜20重量%であるアクリル
系共重合体で処理されている電極が記載されている。
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 9-199133 discloses an electrode in which an electrode constituting material layer comprising at least an electrode active material and a binder is formed on the surface of a current collector. a) an acrylic copolymer comprising a monomer having a carboxylic acid group or a carboxylic anhydride group and (b) at least one monomer selected from an acrylate ester and a methacrylate ester, wherein the carboxylic acid group or An electrode treated with an acrylic copolymer in which the proportion of a monomer having a carboxylic anhydride group is 0.5 to 20% by weight of the copolymer is described.

【0007】本発明は、高レートにおいても優れた放電
特性を有し、かつ充放電サイクル寿命が向上されたポリ
マーリチウム二次電池を提供しようとするものである。
An object of the present invention is to provide a polymer lithium secondary battery having excellent discharge characteristics even at a high rate and having improved charge / discharge cycle life.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係るポリマーリ
チウム二次電池は、集電体と、前記集電体に積層され、
導電性が付与されている熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化
性樹脂層に積層された正極層とを含む正極を具備したこ
とを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a polymer lithium secondary battery comprising: a current collector;
A positive electrode including a thermosetting resin layer provided with conductivity and a positive electrode layer laminated on the thermosetting resin layer is provided.

【0009】また、本発明に係るポリマーリチウム二次
電池は、集電体に導電性が付与されている熱硬化性樹脂
を塗布し、前記熱硬化性樹脂上に非水電解液未含浸の正
極シートを配置し、得られた積層物に熱圧着を施すこと
により前記熱硬化性樹脂を熱硬化させた後、非水電解液
を含浸させてなる正極を具備したことを特徴とするもの
である。
The polymer lithium secondary battery according to the present invention is characterized in that a current collector is coated with a thermosetting resin having conductivity, and a positive electrode not impregnated with a non-aqueous electrolyte is coated on the thermosetting resin. After arranging a sheet and thermosetting the thermosetting resin by subjecting the obtained laminate to thermocompression bonding, a positive electrode impregnated with a non-aqueous electrolyte is provided. .

【0010】本発明に係る別のポリマーリチウム二次電
池は、集電体と、前記集電体に積層され、導電性が付与
されている熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化性樹脂層に積
層された負極層とを含む負極を具備したことを特徴とす
るものである。
[0010] Another polymer lithium secondary battery according to the present invention comprises a current collector, a thermosetting resin layer laminated on the current collector and provided with conductivity, and a thermosetting resin layer. And a negative electrode including a stacked negative electrode layer.

【0011】また、本発明に係る別のポリマーリチウム
二次電池は、集電体に導電性が付与されている熱硬化性
樹脂を塗布し、前記熱硬化性樹脂上に非水電解液未含浸
の負極シートを配置し、得られた積層物に熱圧着を施す
ことにより前記熱硬化性樹脂を熱硬化させた後、非水電
解液を含浸させてなる負極を具備したことを特徴とする
ものである。
In another polymer lithium secondary battery according to the present invention, a current collector is coated with a thermosetting resin having conductivity, and a non-aqueous electrolyte solution is not impregnated on the thermosetting resin. After the thermosetting resin is thermoset by subjecting the obtained laminate to thermocompression bonding, a negative electrode impregnated with a non-aqueous electrolyte is provided. It is.

【0012】本発明に係るさらに別のポリマーリチウム
二次電池は、集電体と、前記集電体に積層され、導電性
が付与されている熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化性樹脂
層に積層された正極層とを含む正極と、集電体と、前記
集電体に積層され、導電性が付与されている熱硬化性樹
脂層と、前記熱硬化性樹脂層に積層された負極層とを含
む負極とを具備したことを特徴とするものである。
[0012] Still another polymer lithium secondary battery according to the present invention is a current collector, a thermosetting resin layer laminated on the current collector and provided with conductivity, and a thermosetting resin layer. A positive electrode including a positive electrode layer laminated on a current collector, a thermosetting resin layer laminated on the current collector and provided with conductivity, and a negative electrode laminated on the thermosetting resin layer And a negative electrode including the layer.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るポリマーリチ
ウム二次電池の一例を図1を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an example of a polymer lithium secondary battery according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0014】すなわち、ポリマーリチウム二次電池は、
正極1と、負極2と、前記正極1及び前記負極2の間に
配置される電解質層3とが一体化されたものから主にな
る発電要素を備える。前記正極1は、多孔質集電体4
と、前記集電体4の両面に接着され、導電性が付与され
ている熱硬化性樹脂層5と、前記各熱硬化性樹脂層5に
接着された正極層6とからなる。一方、前記負極2は、
多孔質集電体7と、前記集電体7の両面に接着され、導
電性が付与されている熱硬化性樹脂層8と、前記各熱硬
化性樹脂層8に接着された負極層9とからなる。帯状の
正極端子10は、前記各正極1の集電体4を帯状に延出
したものである。一方、帯状の負極端子11は、前記負
極2の集電体7を帯状に延出したものである。例えば帯
状アルミニウム板からなる正極リード12は、前記2つ
の正極端子10と接続されている。例えば帯状銅板から
なる負極リード(図示しない)は、前記負極端子11と
接続されている。このような構成の発電要素は、水分や
空気等に対してバリア機能を有する外装材13内に前記
正極リード12及び前記負極リードが前記外装材13か
ら延出した状態で密封されている。
That is, a polymer lithium secondary battery is:
A power generation element is mainly provided by integrating a positive electrode 1, a negative electrode 2, and an electrolyte layer 3 disposed between the positive electrode 1 and the negative electrode 2. The positive electrode 1 includes a porous current collector 4
And a thermosetting resin layer 5 adhered to both surfaces of the current collector 4 and imparted with conductivity, and a positive electrode layer 6 bonded to each of the thermosetting resin layers 5. On the other hand, the negative electrode 2
A porous current collector 7, a thermosetting resin layer 8 bonded to both sides of the current collector 7 and having conductivity, and a negative electrode layer 9 bonded to each of the thermosetting resin layers 8. Consists of The strip-shaped positive electrode terminal 10 is obtained by extending the current collector 4 of each of the positive electrodes 1 in a strip shape. On the other hand, the strip-shaped negative electrode terminal 11 is obtained by extending the current collector 7 of the negative electrode 2 in a strip shape. For example, a positive electrode lead 12 made of a strip-shaped aluminum plate is connected to the two positive electrode terminals 10. For example, a negative electrode lead (not shown) made of a strip-shaped copper plate is connected to the negative electrode terminal 11. The power generating element having such a configuration is hermetically sealed in a state in which the positive electrode lead 12 and the negative electrode lead extend from the exterior material 13 in an exterior material 13 having a barrier function against moisture, air, and the like.

【0015】前記ポリマーリチウム二次電池の正極、負
極及び電解質層としては、例えば、以下に説明するもの
を用いることができる。
As the positive electrode, the negative electrode and the electrolyte layer of the polymer lithium secondary battery, for example, those described below can be used.

【0016】(正極1)この正極1は、多孔質集電体4
と、前記集電体4の両面に積層され、導電性が付与され
ている熱硬化性樹脂層5と、前記各熱硬化性樹脂層5に
積層され、正極活物質、非水電解液及びこの電解液を保
持するバインダを含む正極層6とからなる。
(Positive Electrode 1) This positive electrode 1 is made of a porous current collector 4
A thermosetting resin layer 5 that is laminated on both sides of the current collector 4 and is provided with conductivity; and a thermosetting resin layer 5 that is laminated on each of the thermosetting resin layers 5, a positive electrode active material, a non-aqueous electrolyte solution, And a positive electrode layer 6 containing a binder for holding the electrolyte.

【0017】前記正極活物質としては、種々の酸化物
(例えばLiMn2 4 などのリチウムマンガン複合酸
化物、二酸化マンガン、例えばLiNiO2 などのリチ
ウム含有ニッケル酸化物、例えばLiCoO2 などのリ
チウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバ
ルト酸化物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウムな
ど)や、カルコゲン化合物(例えば、二硫化チタン、二
硫化モリブテンなど)等を挙げることができる。中で
も、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバル
ト酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物を用いるのが好
ましい。
Examples of the positive electrode active material include various oxides (eg, lithium manganese composite oxide such as LiMn 2 O 4 , manganese dioxide, lithium-containing nickel oxide such as LiNiO 2, and lithium-containing cobalt oxide such as LiCoO 2). Oxide, lithium-containing nickel-cobalt oxide, lithium-containing amorphous vanadium pentoxide and the like, and chalcogen compounds (for example, titanium disulfide and molybdenum disulfide). Among them, it is preferable to use a lithium manganese composite oxide, a lithium-containing cobalt oxide, and a lithium-containing nickel oxide.

【0018】前記非水電解液は、非水溶媒に電解質を溶
解することにより調製される。
The non-aqueous electrolyte is prepared by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solvent.

【0019】前記非水溶媒としては、エチレンカーボネ
ート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチ
レンカーボネート(BC)、ジメチルカーボネート(D
MC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチ
ルカーボネート(EMC)、γ−ブチロラクトン(γ−
BL)、スルホラン、アセトニトリル、1,2−ジメト
キシエタン、1,3−ジメトキシプロパン、ジメチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン(THF)、2−メチルテ
トラヒドロフラン等を挙げることができる。前記非水溶
媒は、単独で使用しても、2種以上混合して使用しても
良い。
Examples of the non-aqueous solvent include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and dimethyl carbonate (D
MC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC), γ-butyrolactone (γ-
BL), sulfolane, acetonitrile, 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dimethoxypropane, dimethyl ether, tetrahydrofuran (THF), 2-methyltetrahydrofuran and the like. The non-aqueous solvents may be used alone or as a mixture of two or more.

【0020】前記電解質としては、例えば、過塩素酸リ
チウム(LiClO4 )、六フッ化リン酸リチウム(L
iPF6 )、ホウ四フッ化リチウム(LiBF4 )、六
フッ化砒素リチウム(LiAsF6 )、トリフルオロメ
タンスルホン酸リチウム(LiCF3 SO3 )等のリチ
ウム塩を挙げることができる。
Examples of the electrolyte include lithium perchlorate (LiClO 4 ) and lithium hexafluorophosphate (L
iPF 6), boric tetrafluoride lithium (LiBF 4), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6), lithium salts such as lithium trifluoromethane sulfonate (LiCF 3 SO 3) may be mentioned.

【0021】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、0.2mol/l〜2mol/lとすることが望ま
しい。
The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is preferably 0.2 mol / l to 2 mol / l.

【0022】前記バインダは、非水電解液を保持する機
能を有する。かかるバインダとしては、例えば、ポリエ
チレンオキサイド誘導体、ポリプロピレンオキサイド誘
導体、前記誘導体を含むポリマー、ポリテトラフルオロ
プロピレン、ビニリデンフロライド(VdF)とヘキサ
フルオロプロピレン(HFP)との共重合体、ポリビニ
リデンフロライド(PVdF)等を用いることができ
る。中でも、VdF―HFP共重合体が好ましい。
The binder has a function of holding a non-aqueous electrolyte. Examples of such a binder include a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a polymer containing the derivative, polytetrafluoropropylene, a copolymer of vinylidene fluoride (VdF) and hexafluoropropylene (HFP), and polyvinylidene fluoride ( PVdF) or the like can be used. Among them, a VdF-HFP copolymer is preferred.

【0023】前記正極は、導電性を向上する観点から導
電性材料を含んでいてもよい。前記導電性材料として
は、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック(例えばアセ
チレンブラックなど)、ニッケル粉末等を挙げることが
できる。
The positive electrode may include a conductive material from the viewpoint of improving conductivity. Examples of the conductive material include artificial graphite, carbon black (eg, acetylene black), nickel powder, and the like.

【0024】多孔質集電体としては、例えば、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金からなるメッシュ、エキス
パンドメタル、パンチドメタル等を用いることができ
る。
As the porous current collector, for example, a mesh made of aluminum or an aluminum alloy, an expanded metal, a punched metal, or the like can be used.

【0025】前記導電性が付与されている熱硬化性樹脂
層5で用いられる熱硬化性樹脂としては、耐非水電解液
性を有するものが望ましい。かかる熱硬化性樹脂として
は、例えば、エポキシ系熱硬化性樹脂、変性ウレタン系
熱硬化性樹脂、アクリル系熱硬化性樹脂等を挙げること
ができる。中でも、熱硬化が生じる前の状態が液体(無
溶剤系)であるものが好ましい。
The thermosetting resin used in the thermosetting resin layer 5 provided with the conductivity is preferably a non-aqueous electrolyte-resistant resin. Examples of such a thermosetting resin include an epoxy thermosetting resin, a modified urethane thermosetting resin, and an acrylic thermosetting resin. Above all, those in which the state before the thermosetting is liquid (solvent-free) are preferable.

【0026】前記熱硬化性樹脂は、25℃における粘度
が100cp〜20万cpの範囲内にあることが望まし
い。これは次のような理由によるものである。前記粘度
を100cp未満にすると、樹脂層内に分散されている
導電性粉末が沈降する等の不具合が生じる恐れがある。
一方、前記粘度が20万cpを越えると、樹脂の粘度が
高すぎて表面に均一な樹脂層を設けることが困難になる
恐れがある。前記粘度のより好ましい範囲は、1000
cp〜10万cpである。
It is desirable that the thermosetting resin has a viscosity at 25 ° C. within a range of 100 cp to 200,000 cp. This is due to the following reasons. If the viscosity is less than 100 cp, there is a possibility that a problem such as the sedimentation of the conductive powder dispersed in the resin layer may occur.
On the other hand, if the viscosity exceeds 200,000 cp, the viscosity of the resin may be too high and it may be difficult to provide a uniform resin layer on the surface. A more preferred range of the viscosity is 1000
cp to 100,000 cp.

【0027】前記熱硬化性樹脂は、硬化反応を生じる温
度が100〜200℃であることが好ましい。これは次
のような理由によるものである。硬化温度を100℃未
満にすると、樹脂層の硬化に時間が掛かり、硬化不足等
の不具合を生じる恐れがある。一方、硬化温度が200
℃を越えると、熱硬化反応の熱により集電体が酸化さ
れ、集電体の導電性が低下する恐れがある。前記温度の
より好ましい範囲は、130〜170℃である。
It is preferable that the thermosetting resin has a temperature at which a curing reaction is caused to be 100 to 200 ° C. This is due to the following reasons. If the curing temperature is lower than 100 ° C., it takes a long time to cure the resin layer, which may cause a problem such as insufficient curing. On the other hand, when the curing temperature is 200
If the temperature exceeds ℃, the current collector may be oxidized by the heat of the thermosetting reaction, and the conductivity of the current collector may be reduced. A more preferable range of the temperature is 130 to 170 ° C.

【0028】前記熱硬化性樹脂への導電性の付与は、例
えば、前記熱硬化性樹脂に導電性粉末を分散させること
により行うことができる。かかる導電性粉末としては、
例えば、アルミニウム粉末、ニッケル粉末、炭素粉末等
を挙げることができる。中でも、炭素粉末が好ましい。
また、これらの粉末を2種以上混合して使用しても良
い。なお、導電性粉末の形状は、例えば、繊維状や、粒
状にすることができる。
The application of conductivity to the thermosetting resin can be performed, for example, by dispersing a conductive powder in the thermosetting resin. As such conductive powder,
For example, aluminum powder, nickel powder, carbon powder and the like can be mentioned. Among them, carbon powder is preferable.
Further, two or more of these powders may be used in combination. Note that the shape of the conductive powder can be, for example, fibrous or granular.

【0029】前記熱硬化性樹脂層中の導電性粉末の配合
量は、1重量%〜50重量%の範囲にすることが好まし
い。これは次のような理由によるものである。導電性粉
末の配合量が少な過ぎると、正極層−集電体間の導通が
劣化するため、高レートで高い放電容量が得られなくな
る恐れがある。一方、導電性粉末の配合量が多すぎる
と、正極層及び集電体との密着性が低くなる恐れがある
ため、高レートでの放電特性及び充放電サイクル寿命の
双方を十分に改善することができなくなる可能性があ
る。特に、熱硬化性樹脂がエポキシ系熱硬化性樹脂であ
る場合、導電性粉末の配合量は、1重量%〜50重量%
(より好ましくは、1重量%〜35重量%である)の範
囲にすることが好ましい。また、熱硬化性樹脂が変性ウ
レタン系熱硬化性樹脂である場合、導電性粉末の配合量
は、1重量%〜40重量%(より好ましくは、1重量%
〜20重量%である)の範囲にすることが好ましい。さ
らに、熱硬化性樹脂がアクリル系熱硬化性樹脂である場
合、導電性粉末の配合量は、1重量%〜50重量%(よ
り好ましくは、2重量%〜30重量%である)の範囲に
することが好ましい。
The amount of the conductive powder in the thermosetting resin layer is preferably in the range of 1% by weight to 50% by weight. This is due to the following reasons. If the amount of the conductive powder is too small, conduction between the positive electrode layer and the current collector deteriorates, so that a high discharge capacity at a high rate may not be obtained. On the other hand, if the amount of the conductive powder is too large, the adhesiveness between the positive electrode layer and the current collector may be reduced. Therefore, it is necessary to sufficiently improve both the discharge characteristics at a high rate and the charge / discharge cycle life. May not be possible. In particular, when the thermosetting resin is an epoxy-based thermosetting resin, the amount of the conductive powder is from 1% by weight to 50% by weight.
(More preferably, 1% by weight to 35% by weight). When the thermosetting resin is a modified urethane-based thermosetting resin, the amount of the conductive powder is from 1% by weight to 40% by weight (more preferably, 1% by weight).
-20% by weight). Further, when the thermosetting resin is an acrylic thermosetting resin, the amount of the conductive powder is in the range of 1% by weight to 50% by weight (more preferably, 2% by weight to 30% by weight). Is preferred.

【0030】前記導電性が付与されている熱硬化性樹脂
層の付着量は、集電体片面につき0.5〜1.5g/m
2の範囲にすることが好ましい。これは次のような理由
によるものである。前記付着量を0.5g/m2未満に
すると、正極層及び集電体との密着性が低くなる恐れが
あるため、高レートでの放電特性及び充放電サイクル寿
命の双方を十分に改善することができなくなる可能性が
ある。一方、前記付着量が1.5g/m2を越えると、
正極の内部抵抗が高くなるため、高レートで高い放電容
量が得られなくなる恐れがある。付着量のより好ましい
範囲は、0.75〜1.25g/m2である。
The amount of the thermosetting resin layer provided with the conductivity is 0.5 to 1.5 g / m 2 per one surface of the current collector.
It is preferred to be in the range of 2 . This is due to the following reasons. If the amount of adhesion is less than 0.5 g / m 2 , the adhesion between the positive electrode layer and the current collector may be reduced, so that both the high-rate discharge characteristics and the charge / discharge cycle life are sufficiently improved. May be unable to do so. On the other hand, when the adhesion amount exceeds 1.5 g / m 2 ,
Since the internal resistance of the positive electrode increases, a high discharge capacity at a high rate may not be obtained. A more preferable range of the adhesion amount is 0.75 to 1.25 g / m 2 .

【0031】なお、負極として集電体に負極層が導電性
の熱硬化性樹脂層を介して積層された構造のものを用い
る場合、正極として集電体に正極層が担持された構造を
有するものを用いることができる。
When a negative electrode having a structure in which a negative electrode layer is laminated on a current collector via a conductive thermosetting resin layer is used as the negative electrode, the current collector has a structure in which the positive electrode layer is supported on the current collector. Can be used.

【0032】(負極2)この負極2は、多孔質集電体7
と、前記集電体7の両面に積層され、導電性が付与され
ている熱硬化性樹脂層8と、前記各熱硬化性樹脂層8に
積層され、負極活物質、非水電解液及びこの電解液を保
持するバインダを含む負極層9とからなる。
(Negative electrode 2) This negative electrode 2 is made of a porous current collector 7
A thermosetting resin layer 8 that is laminated on both surfaces of the current collector 7 and is provided with conductivity; and a laminate that is laminated on each of the thermosetting resin layers 8, a negative electrode active material, a non-aqueous electrolyte, And a negative electrode layer 9 containing a binder for holding the electrolyte.

【0033】前記負極活物質としては、リチウムイオン
を吸蔵・放出する炭素質材料を挙げることができる。か
かる炭素質材料としては、例えば、有機高分子化合物
(例えば、フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、セ
ルロース等)を焼成することにより得られるもの、コー
クスや、メソフェーズピッチを焼成することにより得ら
れるもの、人造グラファイト、天然グラファイト等に代
表される炭素質材料を挙げることができる。中でも、ア
ルゴンガスや窒素ガスのような不活性ガス雰囲気におい
て、500℃〜3000℃の温度で、常圧または減圧下
にて前記メソフェーズピッチを焼成して得られる炭素質
材料を用いるのが好ましい。
Examples of the negative electrode active material include carbonaceous materials that occlude and release lithium ions. Such carbonaceous materials include, for example, those obtained by firing organic polymer compounds (eg, phenolic resin, polyacrylonitrile, cellulose, etc.), those obtained by firing coke and mesophase pitch, and those made by artificial graphite. And carbonaceous materials represented by natural graphite and the like. Among them, it is preferable to use a carbonaceous material obtained by firing the mesophase pitch at a temperature of 500 ° C. to 3000 ° C. in an inert gas atmosphere such as an argon gas or a nitrogen gas under normal pressure or reduced pressure.

【0034】前記非水電解液としては、前述した正極で
説明したものと同様なものが用いられる。
As the non-aqueous electrolyte, those similar to those described above for the positive electrode are used.

【0035】前記バインダは非水電解液を保持する機能
を有する。かかるバインダとしては、前述した正極で説
明したものと同様な種類のポリマーを用いることがで
き、中でもVdF−HFP共重合体が好ましい。
The binder has a function of holding a non-aqueous electrolyte. As such a binder, a polymer of the same type as that described in the above-described positive electrode can be used, and among them, a VdF-HFP copolymer is preferable.

【0036】多孔質集電体には、例えば、銅または銅合
金からなるメッシュ、エキスパンドメタル、パンチドメ
タル等を用いることができる。
As the porous current collector, for example, a mesh made of copper or a copper alloy, an expanded metal, a punched metal, or the like can be used.

【0037】前記導電性が付与されている熱硬化性樹脂
層8で用いられる熱硬化性樹脂としては、耐非水電解液
性を有するものが望ましい。かかる熱硬化性樹脂として
は、前述した正極で説明したのと同様なものを挙げるこ
とができる。中でも、熱硬化が生じる前の状態が液体
(無溶剤系)であるものが好ましい。
As the thermosetting resin used in the thermosetting resin layer 8 provided with the conductivity, a resin having non-aqueous electrolyte resistance is desirable. Examples of such thermosetting resins include the same ones as described for the positive electrode described above. Above all, those in which the state before the thermosetting is liquid (solvent-free) are preferable.

【0038】前記熱硬化性樹脂は、前述した正極で説明
したのと同様な理由により、25℃における粘度が10
0cp〜20万cpの範囲内にあることが望ましい。前
記粘度のより好ましい範囲は、1000cp〜10万c
pである。
The thermosetting resin has a viscosity of 10 at 25 ° C. for the same reason as described above for the positive electrode.
It is desirable to be within the range of 0 cp to 200,000 cp. A more preferable range of the viscosity is 1000 cp to 100,000 c.
p.

【0039】前記熱硬化性樹脂は、前述した正極で説明
したのと同様な理由により、硬化反応を生じる温度が1
00〜200℃であることが好ましい。前記温度のより
好ましい範囲は、130〜170℃である。
The thermosetting resin has a temperature at which a curing reaction occurs, for one reason, for the same reason as described for the positive electrode.
It is preferably from 00 to 200 ° C. A more preferable range of the temperature is 130 to 170 ° C.

【0040】前記熱硬化性樹脂への導電性の付与は、例
えば、前記熱硬化性樹脂に導電性粉末を分散させること
により行うことができる。かかる導電性粉末としては、
前述した正極で説明したのと同様なものを挙げることが
できる。中でも、炭素粉末が好ましい。また、これらの
粉末を2種以上混合して使用しても良い。なお、導電性
粉末の形状は、例えば、繊維状や、粒状にすることがで
きる。
The application of conductivity to the thermosetting resin can be performed, for example, by dispersing a conductive powder in the thermosetting resin. As such conductive powder,
Examples similar to those described for the positive electrode described above can be given. Among them, carbon powder is preferable. Further, two or more of these powders may be used in combination. Note that the shape of the conductive powder can be, for example, fibrous or granular.

【0041】前記熱硬化性樹脂層中の導電性粉末の配合
量は、1重量%〜50重量%の範囲にすることが好まし
い。これは次のような理由によるものである。導電性粉
末の配合量が少な過ぎると、負極層−集電体間の導通が
劣化するため、高レートで高い放電容量が得られなくな
る恐れがある。一方、導電性粉末の配合量が多すぎる
と、負極層及び集電体との密着性が低くなる恐れがある
ため、高レートでの放電特性及び充放電サイクル寿命の
双方を十分に改善することができなくなる可能性があ
る。特に、熱硬化性樹脂がエポキシ系熱硬化性樹脂であ
る場合、導電性粉末の配合量は、1重量%〜50重量%
(より好ましくは、1重量%〜35重量%である)の範
囲にすることが好ましい。また、熱硬化性樹脂が変性ウ
レタン系熱硬化性樹脂である場合、導電性粉末の配合量
は、1重量%〜40重量%(より好ましくは、1重量%
〜20重量%である)の範囲にすることが好ましい。さ
らに、熱硬化性樹脂がアクリル系熱硬化性樹脂である場
合、導電性粉末の配合量は、1重量%〜50重量%(よ
り好ましくは、2重量%〜30重量%である)の範囲に
することが好ましい。
The amount of the conductive powder in the thermosetting resin layer is preferably in the range of 1% by weight to 50% by weight. This is due to the following reasons. If the amount of the conductive powder is too small, conduction between the negative electrode layer and the current collector is deteriorated, so that a high discharge capacity at a high rate may not be obtained. On the other hand, if the amount of the conductive powder is too large, the adhesiveness between the negative electrode layer and the current collector may be reduced. Therefore, it is necessary to sufficiently improve both the discharge characteristics at a high rate and the charge / discharge cycle life. May not be possible. In particular, when the thermosetting resin is an epoxy-based thermosetting resin, the amount of the conductive powder is from 1% by weight to 50% by weight.
(More preferably, 1% by weight to 35% by weight). When the thermosetting resin is a modified urethane-based thermosetting resin, the amount of the conductive powder is from 1% by weight to 40% by weight (more preferably, 1% by weight).
-20% by weight). Further, when the thermosetting resin is an acrylic thermosetting resin, the amount of the conductive powder is in the range of 1% by weight to 50% by weight (more preferably, 2% by weight to 30% by weight). Is preferred.

【0042】前記導電性が付与されている熱硬化性樹脂
層の付着量は、集電体片面につき0.5〜1.5g/m
2の範囲にすることが好ましい。これは次のような理由
によるものである。前記付着量を0.5g/m2未満に
すると、負極層及び集電体との密着性が低くなる恐れが
あるため、高レートでの放電特性及び充放電サイクル寿
命の双方を十分に改善することができなくなる可能性が
ある。一方、前記付着量が1.5g/m2を越えると、
負極の内部抵抗が高くなるため、高レートで高い放電容
量が得られなくなる恐れがある。付着量のより好ましい
範囲は、0.75〜1.25g/m2である。
The amount of the thermosetting resin layer provided with the conductivity is 0.5 to 1.5 g / m 2 per one surface of the current collector.
It is preferred to be in the range of 2 . This is due to the following reasons. When the adhesion amount is less than 0.5 g / m 2 , there is a possibility that the adhesion between the negative electrode layer and the current collector may be reduced, so that both the discharge characteristics at a high rate and the charge / discharge cycle life are sufficiently improved. May be unable to do so. On the other hand, when the adhesion amount exceeds 1.5 g / m 2 ,
Since the internal resistance of the negative electrode increases, a high discharge capacity at a high rate may not be obtained. A more preferable range of the adhesion amount is 0.75 to 1.25 g / m 2 .

【0043】なお、正極として集電体に正極層が導電性
の熱硬化性樹脂層を介して積層された構造のものを用い
る場合、負極として集電体に負極層が担持された構造を
有するものを用いることができる。
When a positive electrode having a structure in which a positive electrode layer is laminated on a current collector via a conductive thermosetting resin layer is used as the positive electrode, the negative electrode has a structure in which the current collector has the negative electrode layer carried thereon. Can be used.

【0044】(電解質層)この電解質層は、非水電解液
及びこの電解液を保持するバインダを含む。
(Electrolyte Layer) This electrolyte layer contains a non-aqueous electrolyte and a binder for holding the electrolyte.

【0045】前記非水電解液としては、前述した正極で
説明したものと同様なものが用いられる。
As the non-aqueous electrolyte, those similar to those described above for the positive electrode are used.

【0046】前記バインダは非水電解液を保持する機能
を有する。かかるバインダとしては、前述した正極で説
明したものと同様な種類のポリマーを用いることがで
き、中でもVdF―HFP共重合体が好ましい。
The binder has a function of holding a non-aqueous electrolyte. As the binder, a polymer of the same type as that described for the positive electrode described above can be used, and among them, a VdF-HFP copolymer is preferable.

【0047】前記電解質層は、強度を更に向上させる観
点から、有機物粒子、あるいは酸化硅素粉末のような無
機粒子を添加しても良い。
From the viewpoint of further improving the strength, the electrolyte layer may contain organic particles or inorganic particles such as silicon oxide powder.

【0048】前記ポリマーリチウム二次電池は、例え
ば、以下に説明する方法で製造される。可塑剤を含み、
かつ非水電解液未含浸の正極と、可塑剤を含み、かつ非
水電解液未含浸の負極と、可塑剤を含み、かつ非水電解
液未含浸の電解質層とを作製する。前記正極及び前記負
極をその間に前記電解質層を介在させて積層し、熱圧着
により一体化する。得られた積層物から前記可塑剤を例
えば溶媒抽出により除去し、非水電解液を含浸させた
後、外装材により密封し、前記二次電池を得ることがで
きる。
The polymer lithium secondary battery is manufactured, for example, by the method described below. Including a plasticizer,
A positive electrode not impregnated with the nonaqueous electrolyte, a negative electrode containing the plasticizer and not impregnated with the nonaqueous electrolyte, and an electrolyte layer containing the plasticizer and not impregnated with the nonaqueous electrolyte are prepared. The positive electrode and the negative electrode are laminated with the electrolyte layer interposed therebetween, and integrated by thermocompression bonding. The plasticizer is removed from the obtained laminate by, for example, solvent extraction, impregnated with a non-aqueous electrolyte, and then sealed with an exterior material to obtain the secondary battery.

【0049】前記可塑剤としては、バインダとの相溶性
に優れ、正極、負極または電解質層に柔軟性を付与する
ことができ、熱圧着の際には正極、負極または電解質層
を溶融させることができ、かつ容易に除去されるという
4つの性質を有しているものが良い。前記可塑剤として
は、例えば、フタル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジ
メチル(DMP)、エチルフタリルエチルグリコレート
(EPEG)等を挙げることができる。
The plasticizer has excellent compatibility with the binder and can impart flexibility to the positive electrode, the negative electrode or the electrolyte layer, and can melt the positive electrode, the negative electrode or the electrolyte layer during thermocompression bonding. It is preferable that the material has the four properties that it can be easily removed. Examples of the plasticizer include dibutyl phthalate (DBP), dimethyl phthalate (DMP), and ethyl phthalyl ethyl glycolate (EPEG).

【0050】前記溶媒抽出に用いる溶媒としては、揮発
性が高く、かつ非水電解液を保持する機能を有するポリ
マーが溶解しないものが好ましい。例えば、メタノー
ル、エタノールのようなアルコール類、ヘキサン、シク
ロヘキサン等の炭化水素類、エーテル類等を挙げること
ができる。
The solvent used for the solvent extraction is preferably a solvent having high volatility and in which a polymer having a function of holding a nonaqueous electrolyte is not dissolved. Examples thereof include alcohols such as methanol and ethanol, hydrocarbons such as hexane and cyclohexane, and ethers.

【0051】また、前記溶媒抽出の際に、溶媒を加温し
たり、溶媒に超音波を加えたりすると良い。
In the solvent extraction, it is preferable to heat the solvent or to apply ultrasonic waves to the solvent.

【0052】可塑剤を含み、かつ非水電解液未含浸の正
負極及び電解質層は、例えば、以下に説明する方法で作
製される。
The positive and negative electrodes and the electrolyte layer, which contain a plasticizer and are not impregnated with a non-aqueous electrolyte, are produced, for example, by the method described below.

【0053】<可塑剤を含み、かつ非水電解液未含浸の
正極の作製>前記正極は、例えば、以下に説明する方法
で作製される。
<Preparation of Positive Electrode Containing Plasticizer and Not Impregnated with Nonaqueous Electrolyte> The positive electrode is prepared, for example, by the method described below.

【0054】活物質、非水電解液を保持する機能を有す
るポリマー、導電材料及び可塑剤をアセトンなどの有機
溶媒中で混合してペーストを調製し、前記ペーストを成
膜することにより非水電解液未含浸の正極シートを作製
する。一方、導電性粉末及び熱硬化性樹脂を適当な溶媒
に分散させるか、もしくは液状の熱硬化性樹脂に導電性
粉末を分散させることにより導電性粉末が分散された熱
硬化性樹脂溶液を調製する。得られた溶液を集電体の両
面に塗布する。この集電体の両面に前記正極シートを配
置し、これらに加熱圧着を施して前記熱硬化性樹脂を熱
硬化させ、導電性が付与されている熱硬化性樹脂層の一
方の面に正極シートを接着し、かつ他方の面に集電体を
接着することにより前記正極を得る。
An active material, a polymer having a function of holding a non-aqueous electrolyte, a conductive material, and a plasticizer are mixed in an organic solvent such as acetone to prepare a paste, and the paste is formed into a film. A liquid-impregnated positive electrode sheet is prepared. On the other hand, by dispersing the conductive powder and the thermosetting resin in an appropriate solvent, or by dispersing the conductive powder in a liquid thermosetting resin, a thermosetting resin solution in which the conductive powder is dispersed is prepared. . The resulting solution is applied to both sides of the current collector. The positive electrode sheet is disposed on both sides of the current collector, and the thermosetting resin is thermally cured by applying heat and pressure to the positive electrode sheet, and the positive electrode sheet is provided on one surface of the thermosetting resin layer provided with conductivity. And a current collector is bonded to the other surface to obtain the positive electrode.

【0055】<可塑剤を含み、かつ非水電解液未含浸の
負極の作製>前記負極は、例えば、以下に説明する方法
で作製される。
<Preparation of Negative Electrode Containing a Plasticizer and Not Impregnated with Nonaqueous Electrolyte> The negative electrode is prepared, for example, by a method described below.

【0056】活物質、非水電解液を保持する機能を有す
るポリマー及び可塑剤をアセトンなどの有機溶媒中で混
合してペーストを調製し、成膜することにより非水電解
液未含浸の負極シートを作製する。一方、導電性粉末及
び熱硬化性樹脂を適当な溶媒に分散させるか、もしくは
液状の熱硬化性樹脂に導電性粉末を分散させることによ
り導電性粉末が分散された熱硬化性樹脂溶液を調製す
る。得られた溶液を集電体の両面に塗布する。この集電
体の両面に前記負極シートを配置し、これらに加熱圧着
を施して前記熱硬化性樹脂を熱硬化させ、導電性が付与
されている熱硬化性樹脂層の一方の面に負極シートを接
着し、かつ他方の面に集電体を接着することにより前記
負極を得る。
A negative electrode sheet not impregnated with a non-aqueous electrolyte is prepared by mixing an active material, a polymer having a function of holding the non-aqueous electrolyte, and a plasticizer in an organic solvent such as acetone to prepare a paste and forming a film. Is prepared. On the other hand, by dispersing the conductive powder and the thermosetting resin in an appropriate solvent, or by dispersing the conductive powder in a liquid thermosetting resin, a thermosetting resin solution in which the conductive powder is dispersed is prepared. . The resulting solution is applied to both sides of the current collector. The negative electrode sheet is disposed on both surfaces of the current collector, and the thermosetting resin is thermally cured by applying heat and pressure to the negative electrode sheet, and the negative electrode sheet is provided on one surface of the thermosetting resin layer provided with conductivity. And a current collector is bonded to the other surface to obtain the negative electrode.

【0057】<可塑剤を含み、かつ非水電解液未含浸の
電解質層の作製>前記電解質層は、例えば、非水電解液
を保持する機能を有するポリマー及び可塑剤をアセトン
などの有機溶媒中で混合してペーストを調製し、前記ペ
ーストを成膜することにより作製される。
<Preparation of Electrolyte Layer Containing Plasticizer and Not Impregnated with Nonaqueous Electrolyte> The electrolyte layer may be prepared, for example, by adding a polymer having a function of holding the nonaqueous electrolyte and a plasticizer to an organic solvent such as acetone. To prepare a paste, and the paste is formed into a film.

【0058】なお、前述した図1においては、負極の集
電体として多孔質構造を有するものを用いる例を説明し
たが、銅箔のような金属箔を用いてもよい。
In FIG. 1 described above, an example in which a current collector having a porous structure is used as the negative electrode current collector has been described, but a metal foil such as a copper foil may be used.

【0059】また、前述した図1においては、正極、電
解質層、負極、電解質層及び正極がこの順番に積層され
た5層構造の発電要素を用いる例を説明したが、これに
限らず、例えば、正極、電解質層及び負極からなる3層
構造の発電要素を用いても良い。3層構造の発電要素
は、多孔質集電体の両面に正極層が担持された構造の正
極と、多孔質集電体の両面に負極層が担持された構造の
負極と、前記正負極の間に接着された電解質層とからな
る構造を有するか、もしくはアルミニウム箔のような金
属箔の片面に正極層が担持された構造の正極と、銅箔の
ような金属箔の片面に負極層が担持された構造の負極
と、前記正負極層の間に接着された電解質層とからなる
構造を有することができる。このような3層構造の発電
要素のうち正負極の集電体として金属箔を用いる場合に
ついては、正負極層が担持される面に導電性が付与され
ている熱硬化性樹脂層が形成されていれば良い。
In FIG. 1 described above, an example is described in which a power generating element having a five-layer structure in which a positive electrode, an electrolyte layer, a negative electrode, an electrolyte layer, and a positive electrode are stacked in this order has been described. Alternatively, a power generating element having a three-layer structure including a positive electrode, an electrolyte layer, and a negative electrode may be used. The power generating element having a three-layer structure includes a positive electrode having a structure in which a positive electrode layer is supported on both surfaces of a porous current collector, a negative electrode having a structure in which a negative electrode layer is supported on both surfaces of the porous current collector, and a positive electrode and a negative electrode. A positive electrode having a structure consisting of an electrolyte layer bonded between them, or a structure in which a positive electrode layer is supported on one side of a metal foil such as an aluminum foil, and a negative electrode layer on one side of a metal foil such as a copper foil The structure may include a negative electrode having a supported structure and an electrolyte layer adhered between the positive and negative electrode layers. When a metal foil is used as a current collector for the positive and negative electrodes of such a three-layer power generation element, a thermosetting resin layer having conductivity is formed on a surface on which the positive and negative electrode layers are supported. I just want to.

【0060】以上詳述したように本発明に係わるポリマ
ーリチウム二次電池は、集電体と、前記集電体に積層さ
れ、導電性が付与されている熱硬化性樹脂層と、前記熱
硬化性樹脂層に積層された正極層とを含む正極を具備す
る。前記熱硬化性樹脂層は、前記正極層及び前記集電体
の双方との密着性に優れるため、前記正極層と前記集電
体間の接触抵抗を低減することができる。従って、前記
正極を備えたポリマーリチウム二次電池は、大きな電流
で放電させた際にも高容量を得ることができ、放電特性
の安定性を高めることができる。また、前記二次電池
は、充放電サイクルの進行に伴って正極層が剥離するの
を抑制することができるため、充放電サイクル寿命を向
上することができる。
As described in detail above, the polymer lithium secondary battery according to the present invention comprises: a current collector; a thermosetting resin layer laminated on the current collector and provided with conductivity; And a positive electrode layer laminated on the conductive resin layer. Since the thermosetting resin layer has excellent adhesion to both the positive electrode layer and the current collector, the contact resistance between the positive electrode layer and the current collector can be reduced. Therefore, the polymer lithium secondary battery including the positive electrode can obtain a high capacity even when discharged with a large current, and can enhance the stability of the discharge characteristics. Further, in the secondary battery, since the positive electrode layer can be prevented from peeling off as the charge / discharge cycle progresses, the charge / discharge cycle life can be improved.

【0061】また、本発明に係るポリマーリチウム二次
電池は、集電体に、導電性が付与されている熱硬化性樹
脂を塗布し、前記熱硬化性樹脂上に非水電解液未含浸の
正極シートを配置し、得られた積層物に熱圧着を施すこ
とにより前記熱硬化性樹脂を熱硬化させた後、非水電解
液を含浸させてなる正極を具備する。このような正極
は、熱硬化により形成された導電性が付与されている熱
硬化性樹脂層に非水電解液を含浸した正極シート及び集
電体の双方を強固に接着することができる。従って、前
記正極を備えたポリマーリチウム二次電池は、大きな電
流で放電させた際にも高容量を得ることができ、放電特
性の安定性を高めることができる。また、前記二次電池
は、充放電サイクルの進行に伴って正極シートが剥離す
るのを抑制することができるため、充放電サイクル寿命
を向上することができる。
Further, the polymer lithium secondary battery according to the present invention is characterized in that a current-setting thermosetting resin is applied to a current collector, and the thermosetting resin is impregnated with a non-aqueous electrolyte solution. A positive electrode sheet is provided, and the obtained laminate is subjected to thermocompression bonding to thermoset the thermosetting resin, followed by impregnation with a nonaqueous electrolyte. Such a positive electrode can firmly adhere both a positive electrode sheet impregnated with a non-aqueous electrolyte and a current collector to a thermosetting resin layer provided with conductivity formed by thermosetting. Therefore, the polymer lithium secondary battery including the positive electrode can obtain a high capacity even when discharged with a large current, and can enhance the stability of the discharge characteristics. Further, in the secondary battery, the positive electrode sheet can be prevented from peeling off as the charge / discharge cycle progresses, so that the charge / discharge cycle life can be improved.

【0062】本発明に係わる別のポリマーリチウム二次
電池は、集電体と、前記集電体に積層され、導電性が付
与されている熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化性樹脂層に
積層された負極層とを含む負極を具備する。前記熱硬化
性樹脂層は、前記負極層及び前記集電体の双方との密着
性に優れるため、前記負極層と前記集電体間の接触抵抗
を低減することができる。従って、前記負極を備えたポ
リマーリチウム二次電池は、大きな電流で放電させた際
にも高容量を得ることができ、放電特性の安定性を高め
ることができる。また、前記二次電池は、充放電サイク
ルの進行に伴って負極層が剥離するのを抑制することが
できるため、充放電サイクル寿命を向上することができ
る。
Another polymer lithium secondary battery according to the present invention includes a current collector, a thermosetting resin layer laminated on the current collector and having conductivity, and a thermosetting resin layer. And a negative electrode including a stacked negative electrode layer. Since the thermosetting resin layer has excellent adhesiveness to both the negative electrode layer and the current collector, the contact resistance between the negative electrode layer and the current collector can be reduced. Therefore, the polymer lithium secondary battery including the negative electrode can obtain a high capacity even when discharged with a large current, and can enhance the stability of the discharge characteristics. Further, in the secondary battery, the negative electrode layer can be prevented from peeling off as the charge / discharge cycle progresses, so that the charge / discharge cycle life can be improved.

【0063】また、本発明に係る別のポリマーリチウム
二次電池は、集電体に、導電性が付与されている熱硬化
性樹脂を塗布し、前記熱硬化性樹脂上に非水電解液未含
浸の負極シートを配置し、得られた積層物に熱圧着を施
すことにより前記熱硬化性樹脂を熱硬化させた後、非水
電解液を含浸させてなる負極を具備する。このような負
極は、熱硬化により形成された導電性が付与されている
熱硬化性樹脂層に非水電解液を含浸した負極シート及び
集電体の双方を強固に接着することができる。従って、
前記負極を備えたポリマーリチウム二次電池は、大きな
電流で放電させた際にも高容量を得ることができ、放電
特性の安定性を高めることができる。また、前記二次電
池は、充放電サイクルの進行に伴って負極シートが剥離
するのを抑制することができるため、充放電サイクル寿
命を向上することができる。
In another polymer lithium secondary battery according to the present invention, a thermosetting resin having conductivity is applied to a current collector, and a non-aqueous electrolyte solution is applied on the thermosetting resin. An impregnated negative electrode sheet is provided, and the obtained laminate is subjected to thermocompression bonding to thermoset the thermosetting resin, followed by impregnation with a nonaqueous electrolyte. In such a negative electrode, both a negative electrode sheet impregnated with a non-aqueous electrolyte and a current collector can be firmly bonded to a thermosetting resin layer provided with conductivity formed by thermosetting. Therefore,
The polymer lithium secondary battery provided with the negative electrode can obtain a high capacity even when discharged with a large current, and can enhance the stability of discharge characteristics. In the secondary battery, the negative electrode sheet can be prevented from peeling off as the charge / discharge cycle progresses, so that the charge / discharge cycle life can be improved.

【0064】本発明に係る更に別のポリマーリチウム二
次電池は、集電体と、前記集電体に積層され、導電性が
付与されている熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化性樹脂層
に積層された正極層とを含む正極と、集電体と、前記集
電体に積層され、導電性が付与されている熱硬化性樹脂
層と、前記熱硬化性樹脂層に積層された負極層とを含む
負極とを具備する。このような二次電池は、大きな電流
で放電した際の放電容量と充放電サイクル寿命をより一
層向上することができる。
[0064] Still another polymer lithium secondary battery according to the present invention is a current collector, a thermosetting resin layer laminated on the current collector and provided with conductivity, and a thermosetting resin layer. A positive electrode including a positive electrode layer laminated on a current collector, a thermosetting resin layer laminated on the current collector and provided with conductivity, and a negative electrode laminated on the thermosetting resin layer And a negative electrode including the layer. Such a secondary battery can further improve the discharge capacity and the charge / discharge cycle life when discharged with a large current.

【0065】[0065]

【実施例】以下、本発明に係わる実施例を前述した図面
を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0066】(実施例1) <非水電解液未含浸の正極の作製>活物質として組成式
がLiMn2 4 で表されるリチウムマンガン複合酸化
物56重量%と、カーボンブラックを5重量%と、バイ
ンダとしてビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロ
ピレン(VdF−HFP)の共重合体粉末を17重量%
と、フタル酸ジブチル(DBP)22重量%をアセトン
中で混合し、ペーストを調製した。得られたペーストを
PETフィルム上に塗布し、非水電解液未含浸の正極シ
ートを作製した。
Example 1 <Preparation of Positive Electrode Not Impregnated with Nonaqueous Electrolyte> 56% by weight of a lithium manganese composite oxide represented by a composition formula of LiMn 2 O 4 as an active material and 5% by weight of carbon black And 17% by weight of a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (VdF-HFP) copolymer powder as a binder.
And 22% by weight of dibutyl phthalate (DBP) were mixed in acetone to prepare a paste. The obtained paste was applied on a PET film to prepare a positive electrode sheet not impregnated with a non-aqueous electrolyte.

【0067】一方、硬化条件が150℃、3分間で、液
体状のエポキシ系熱硬化性樹脂にアセチレンブラック粉
末を3重量%分散させた。このような熱硬化性樹脂をア
ルミニウム製エキスパンドメタルからなる集電体の両面
にスプレーガンで各面の付着量が1g/m2となるよう
に塗布した。
On the other hand, under the curing conditions of 150 ° C. for 3 minutes, 3% by weight of acetylene black powder was dispersed in a liquid epoxy-based thermosetting resin. Such a thermosetting resin was applied to both surfaces of a collector made of expanded metal made of aluminum using a spray gun so that the amount of adhesion on each surface was 1 g / m 2 .

【0068】前記正極集電体を2枚の前記正極シートで
挟み、140〜150℃に加熱されたヒーターブロック
の間に通過させ、更に70℃の熱ロールで加熱圧着する
ことにより非水電解液未含浸の正極を作製した。
The non-aqueous electrolyte solution is obtained by sandwiching the positive electrode current collector between the two positive electrode sheets, passing the current collector between heater blocks heated to 140 to 150 ° C., and further pressing the same with a hot roll at 70 ° C. An unimpregnated positive electrode was prepared.

【0069】<非水電解液未含浸の負極の作製>活物質
としてメソフェーズピッチ炭素繊維を58重量%と、バ
インダとしてVdF−HFPの共重合体粉末を17重量
%と、フタル酸ジブチル(DBP)25重量%をアセト
ン中で混合し、ペーストを調製した。得られたペースト
をPETフィルム上に塗布し、非水電解液未含浸の負極
シートを作製した。得られた負極シートを銅製エキスパ
ンドメタルからなる集電体の両面に熱ロールで加熱圧着
することにより非水電解液未含浸の負極を作製した。
<Preparation of Negative Electrode Impregnated with Nonaqueous Electrolyte> 58% by weight of mesophase pitch carbon fiber as active material, 17% by weight of VdF-HFP copolymer powder as binder, dibutyl phthalate (DBP) 25% by weight was mixed in acetone to prepare a paste. The obtained paste was applied on a PET film to produce a non-aqueous electrolyte-unimpregnated negative electrode sheet. The obtained negative electrode sheet was heat-pressed with heat rolls on both surfaces of a current collector made of a copper expanded metal to produce a non-aqueous electrolyte-unimpregnated negative electrode.

【0070】<非水電解液未含浸の電解質層の作製>酸
化硅素粉末を33.3重量部と、バインダとしてVdF
−HFPの共重合体粉末を22.2重量部と、フタル酸
ジブチル(DBP)44.5重量部をアセトン中で混合
し、ペースト状にした。得られたペーストをPETフィ
ルム上に塗布し、シート化し、裁断することにより非水
電解液未含浸の電解質層を作製した。
<Preparation of Electrolyte Layer Not Impregnated with Nonaqueous Electrolyte> 33.3 parts by weight of silicon oxide powder and VdF as a binder
22.2 parts by weight of -HFP copolymer powder and 44.5 parts by weight of dibutyl phthalate (DBP) were mixed in acetone to form a paste. The obtained paste was applied on a PET film, formed into a sheet, and cut to form an electrolyte layer not impregnated with a non-aqueous electrolyte.

【0071】<非水電解液の調製>エチレンカーボネー
ト(EC)とジメチルカーボネート(DMC)が体積比
で2:1の割合で混合された非水溶媒に電解質としての
LiPF6 をその濃度が1mol/lになるように溶解
させて非水電解液を調製した。
<Preparation of Nonaqueous Electrolyte> LiPF 6 as an electrolyte was mixed with a nonaqueous solvent in which ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) were mixed at a volume ratio of 2: 1 at a concentration of 1 mol / mol. 1 to prepare a non-aqueous electrolyte.

【0072】<電池組立>非水電解液未含浸の正極を2
枚、非水電解液未含浸の負極を1枚及び非水電解液未含
浸の電解質層を2枚用意し、これらを前記正極及び前記
負極の間に前記電解質層が介在されるように積層し、加
熱した剛性ロールにより加熱圧着することにより、非水
電解液未含浸の発電要素を作製した。
<Battery Assembly> A positive electrode not impregnated with a non-aqueous electrolyte was
Sheets, one non-aqueous electrolyte impregnated negative electrode and two non-aqueous electrolyte non-impregnated electrolyte layers were prepared, and these were laminated so that the electrolyte layer was interposed between the positive electrode and the negative electrode. A non-aqueous electrolyte-unimpregnated power generating element was prepared by heat-pressing with a heated rigid roll.

【0073】このような発電要素をメタノール中に浸漬
し、減圧雰囲気において超音波を加えながら放置した。
この操作をガスクロマトグラフィーによるメタノール中
のDBPの濃度が20ppm以下になるまで繰り返し行
うことにより前記発電要素中の可塑剤を除去した。前記
積層物を乾燥させた後、前記発電要素に前記組成の非水
電解液を含浸させ、最外層からポリエチレンテレフタレ
ート(PET)フィルム、アルミニウム箔及び熱融着性
樹脂フィルムの順番に積層されたラミネートフィルムか
らなる外装材によって密封することにより、前述した図
1に示す構造を有する理論容量が110mAhのポリマ
ーリチウム二次電池を製造した。
Such a power generating element was immersed in methanol, and allowed to stand in a reduced pressure atmosphere while applying ultrasonic waves.
This operation was repeated until the concentration of DBP in methanol by gas chromatography became 20 ppm or less, whereby the plasticizer in the power generating element was removed. After drying the laminate, the power generating element is impregnated with the non-aqueous electrolyte having the composition described above, and a laminate in which a polyethylene terephthalate (PET) film, an aluminum foil, and a heat-fusible resin film are laminated in this order from the outermost layer A polymer lithium secondary battery having a theoretical capacity of 110 mAh and having the structure shown in FIG. 1 described above was manufactured by sealing with a film packaging material.

【0074】(実施例2) <非水電解液未含浸の正極の作製>硬化条件が120
℃、10分間で、液体状の変性ウレタン系熱硬化性樹脂
にアセチレンブラック粉末を3重量%分散させた。この
ような熱硬化性樹脂をアルミニウム製エキスパンドメタ
ルからなる集電体の両面にスプレーガンで各面の付着量
が1g/m2となるように塗布した。
(Example 2) <Preparation of positive electrode not impregnated with non-aqueous electrolytic solution>
3% by weight of acetylene black powder was dispersed in a liquid modified urethane-based thermosetting resin at 10 ° C. for 10 minutes. Such a thermosetting resin was applied to both surfaces of a collector made of expanded metal made of aluminum using a spray gun so that the amount of adhesion on each surface was 1 g / m 2 .

【0075】前述した実施例1で説明したのと同様な非
水電解液未含浸の正極シートを2枚用意し、前記正極集
電体をこれら正極シートで挟み、140〜150℃に加
熱されたヒーターブロックの間に通過させ、更に70℃
の熱ロールで加熱圧着することにより非水電解液未含浸
の正極を作製した。
Two positive electrode sheets not impregnated with a non-aqueous electrolyte similar to those described in Example 1 were prepared, and the positive electrode current collector was sandwiched between these positive electrode sheets and heated to 140 to 150 ° C. Pass between heater blocks, then 70 ° C
The non-aqueous electrolyte-unimpregnated positive electrode was prepared by heat-pressing with a hot roll.

【0076】このような非水電解液未含浸の正極を用い
ること以外は、実施例1と同様なポリマーリチウム二次
電池を製造した。
A polymer lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that such a positive electrode not impregnated with a nonaqueous electrolyte was used.

【0077】(実施例3) <非水電解液未含浸の正極の作製>硬化条件が140
℃、5分間で、液体状のアクリル系熱硬化性樹脂にアセ
チレンブラック粉末を3重量%分散させた。このような
熱硬化性樹脂をアルミニウム製エキスパンドメタルから
なる集電体の両面にスプレーガンで各面の付着量が1g
/m2となるように塗布した。
(Example 3) <Preparation of positive electrode not impregnated with non-aqueous electrolytic solution>
At 5 ° C. for 5 minutes, 3% by weight of acetylene black powder was dispersed in a liquid acrylic thermosetting resin. Spray such a thermosetting resin on both sides of a current collector made of expanded metal made of aluminum with an amount of 1 g on each side using a spray gun.
/ M 2 .

【0078】前述した実施例1で説明したのと同様な非
水電解液未含浸の正極シートを2枚用意し、前記正極集
電体をこれら正極シートで挟み、140〜150℃に加
熱されたヒーターブロックの間に通過させ、更に70℃
の熱ロールで加熱圧着することにより非水電解液未含浸
の正極を作製した。
Two positive electrode sheets not impregnated with a non-aqueous electrolyte similar to those described in Example 1 were prepared, and the positive electrode current collector was sandwiched between these positive electrode sheets and heated to 140 to 150 ° C. Pass between heater blocks, then 70 ° C
The non-aqueous electrolyte-unimpregnated positive electrode was prepared by heat-pressing with a hot roll.

【0079】このような非水電解液未含浸の正極を用い
ること以外は、実施例1と同様なポリマーリチウム二次
電池を製造した。
A polymer lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that such a positive electrode not impregnated with a nonaqueous electrolyte was used.

【0080】(実施例4) <非水電解液未含浸の正極の作製>硬化条件が150
℃、3分間で、液体状のエポキシ系熱硬化性樹脂にアル
ミニウム粉末を3重量%分散させた。このような熱硬化
性樹脂をアルミニウム製エキスパンドメタルからなる集
電体の両面にスプレーガンで各面の付着量が1g/m 2
となるように塗布した。
(Example 4) <Preparation of a positive electrode not impregnated with a non-aqueous electrolyte>
In 3 minutes at ℃, liquid epoxy-based thermosetting resin
Minium powder was dispersed at 3% by weight. Such thermosetting
Made of expanded metal made of conductive resin
Spray gun on both sides of the conductor with 1g / m Two
It applied so that it might become.

【0081】前述した実施例1で説明したのと同様な非
水電解液未含浸の正極シートを2枚用意し、前記正極集
電体をこれら正極シートで挟み、140〜150℃に加
熱されたヒーターブロックの間に通過させ、更に70℃
の熱ロールで加熱圧着することにより非水電解液未含浸
の正極を作製した。
Two positive electrode sheets not impregnated with a non-aqueous electrolyte solution similar to those described in Example 1 were prepared, and the positive electrode current collector was sandwiched between these positive electrode sheets and heated to 140 to 150 ° C. Pass between heater blocks, then 70 ° C
The non-aqueous electrolyte-unimpregnated positive electrode was prepared by heat-pressing with a hot roll.

【0082】このような非水電解液未含浸の正極を用い
ること以外は、実施例1と同様なポリマーリチウム二次
電池を製造した。
A polymer lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1, except that such a positive electrode not impregnated with a nonaqueous electrolyte was used.

【0083】(実施例5) <非水電解液未含浸の正極の作製>前述した実施例1と
同様な組成のペーストをPETフィルム上に塗布し、非
水電解液未含浸の正極シートを作製した。アルミニウム
製エキスパンドメタルからなる集電体を2枚の前記正極
シートで挟み、140〜150℃に加熱されたヒーター
ブロックの間に通過させ、更に熱ロールで加熱圧着する
ことにより非水電解液未含浸の正極を作製した。
(Example 5) <Preparation of positive electrode not impregnated with non-aqueous electrolyte> A paste having the same composition as in Example 1 described above was applied on a PET film to prepare a positive electrode sheet not impregnated with a non-aqueous electrolyte. did. A current collector made of expanded metal made of aluminum is sandwiched between the two positive electrode sheets, passed through a heater block heated to 140 to 150 ° C., and further heated and pressed by a hot roll, so that the non-aqueous electrolyte is not impregnated. Was produced.

【0084】<非水電解液未含浸の負極の作製>硬化条
件が150℃、3分間で、液体状のエポキシ系熱硬化性
樹脂にアセチレンブラック粉末を3重量%分散させた。
このような熱硬化性樹脂を銅製エキスパンドメタルから
なる集電体の両面にスプレーガンで片面の付着量が1g
/m2となるように塗布した。
<Preparation of Negative Electrode Not Impregnated with Nonaqueous Electrolyte> 3% by weight of acetylene black powder was dispersed in a liquid epoxy-based thermosetting resin at 150 ° C. for 3 minutes.
Such a thermosetting resin is applied with a spray gun to both sides of a collector made of expanded metal made of copper, and the amount of adhesion on one side is 1 g.
/ M 2 .

【0085】前述した実施例1で説明したのと同様な非
水電解液未含浸の負極シートを2枚用意し、前記集電体
をこれら負極シートで挟み、140〜150℃に加熱さ
れたヒーターブロックの間に通過させ、更に70℃の熱
ロールで加熱圧着することにより非水電解液未含浸の負
極を作製した。
Two negative electrode sheets not impregnated with a non-aqueous electrolyte solution similar to those described in Example 1 were prepared, the current collector was sandwiched between the negative electrode sheets, and a heater heated to 140 to 150 ° C. The mixture was passed between the blocks and heated and pressed with a hot roll at 70 ° C. to produce a non-aqueous electrolyte-unimpregnated negative electrode.

【0086】前記非水電解液未含浸の正極を2枚、前記
非水電解液未含浸の負極を1枚及び前述した実施例1と
同様な非水電解液未含浸の電解質層を2枚用意し、これ
らを前記正極及び前記負極の間に前記電解質層が介在さ
れるように積層し、加熱した剛性ロールにより加熱圧着
することにより、非水電解液未含浸の発電要素を作製し
た。
Two positive electrodes not impregnated with the non-aqueous electrolyte, one negative electrode not impregnated with the non-aqueous electrolyte, and two electrolyte layers not impregnated with the non-aqueous electrolyte as in Example 1 were prepared. Then, these were laminated so that the electrolyte layer was interposed between the positive electrode and the negative electrode, and heated and pressed by a heated rigid roll to produce a non-aqueous electrolyte-unimpregnated power generating element.

【0087】このような発電要素をメタノール中に浸漬
し、減圧雰囲気において超音波を加えながら放置した。
この操作をガスクロマトグラフィーによるメタノール中
のDBPの濃度が20ppm以下になるまで繰り返し行
うことにより前記発電要素中の可塑剤を除去した。前記
積層物を乾燥させた後、前記発電要素に前記実施例1で
説明したのと同様な組成の非水電解液を含浸させ、前記
実施例1で説明したのと同様な種類のラミネートフィル
ムからなる外装フィルムによって密封することにより、
前述した図1に示す構造を有する理論容量が110mA
hのポリマーリチウム二次電池を製造した。
The power generating element was immersed in methanol and left in a reduced pressure atmosphere while applying ultrasonic waves.
This operation was repeated until the concentration of DBP in methanol by gas chromatography became 20 ppm or less, whereby the plasticizer in the power generating element was removed. After drying the laminate, the power generating element is impregnated with a non-aqueous electrolyte having the same composition as described in Example 1, and a laminate film of the same type as described in Example 1 is used. By sealing with an exterior film that becomes
The theoretical capacity having the structure shown in FIG. 1 described above is 110 mA.
h. A polymer lithium secondary battery was manufactured.

【0088】(実施例6) <非水電解液未含浸の負極の作製>硬化条件が120
℃、10分間で、液体状の変性ウレタン系熱硬化性樹脂
にアセチレンブラック粉末を3重量%分散させた。この
ような熱硬化性樹脂を銅製エキスパンドメタルからなる
集電体の両面にスプレーガンで片面の付着量が1g/m
2となるように塗布した。
(Example 6) <Preparation of a negative electrode not impregnated with a non-aqueous electrolyte solution>
3% by weight of acetylene black powder was dispersed in a liquid modified urethane-based thermosetting resin at 10 ° C. for 10 minutes. Such a thermosetting resin is coated with a spray gun on both surfaces of a collector made of expanded metal made of copper to have an adhesion amount of 1 g / m2 on one surface.
2 was applied.

【0089】前述した実施例1で説明したのと同様な非
水電解液未含浸の負極シートを2枚用意し、前記負極集
電体をこれら負極シートで挟み、140〜150℃に加
熱されたヒーターブロックの間に通過させ、更に70℃
の熱ロールで加熱圧着することにより非水電解液未含浸
の負極を作製した。
Two negative electrode sheets not impregnated with a non-aqueous electrolyte similar to those described in Example 1 were prepared, and the negative electrode current collector was sandwiched between these negative electrode sheets and heated to 140 to 150 ° C. Pass between heater blocks, then 70 ° C
The non-aqueous electrolyte-unimpregnated negative electrode was prepared by heat-pressing with a hot roll.

【0090】このような非水電解液未含浸の負極を用い
ること以外は、実施例5と同様なポリマーリチウム二次
電池を製造した。
A polymer lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 5, except that such a negative electrode not impregnated with a nonaqueous electrolyte was used.

【0091】(実施例7) <非水電解液未含浸の負極の作製>硬化条件が140
℃、5分間で、液体状のアクリル系熱硬化性樹脂にアセ
チレンブラック粉末を3重量%分散させた。このような
熱硬化性樹脂を銅製エキスパンドメタルからなる集電体
の両面にスプレーガンで片面の付着量が1g/m2とな
るように塗布した。
(Example 7) <Preparation of negative electrode not impregnated with non-aqueous electrolyte>
At 5 ° C. for 5 minutes, 3% by weight of acetylene black powder was dispersed in a liquid acrylic thermosetting resin. Such a thermosetting resin was applied to both surfaces of a current collector made of a copper expanded metal by a spray gun so that the adhesion amount on one surface was 1 g / m 2 .

【0092】前述した実施例1で説明したのと同様な非
水電解液未含浸の負極シートを2枚用意し、前記負極集
電体をこれら負極シートで挟み、140〜150℃に加
熱されたヒーターブロックの間に通過させ、更に70℃
の熱ロールで加熱圧着することにより非水電解液未含浸
の負極を作製した。
Two negative electrode sheets not impregnated with a non-aqueous electrolyte similar to those described in Example 1 were prepared, and the negative electrode current collector was sandwiched between the negative electrode sheets and heated to 140 to 150 ° C. Pass between heater blocks, then 70 ° C
The non-aqueous electrolyte-unimpregnated negative electrode was prepared by heat-pressing with a hot roll.

【0093】このような非水電解液未含浸の負極を用い
ること以外は、実施例5と同様なポリマーリチウム二次
電池を製造した。
A polymer lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 5, except that such a negative electrode not impregnated with a non-aqueous electrolyte was used.

【0094】(実施例8) <非水電解液未含浸の負極の作製>硬化条件が150
℃、3分間で、液体状のエポキシ系熱硬化性樹脂にアル
ミニウム粉末を10重量%分散させた。このような熱硬
化性樹脂を銅製エキスパンドメタルからなる集電体の両
面にスプレーガンで片面の付着量が1g/m2となるよ
うに塗布した。
Example 8 <Preparation of Negative Electrode Impregnated with Non-Aqueous Electrolyte>
At 3 ° C., 10% by weight of aluminum powder was dispersed in a liquid epoxy-based thermosetting resin. Such a thermosetting resin was applied to both surfaces of a current collector made of a copper expanded metal by a spray gun so that the adhesion amount on one surface was 1 g / m 2 .

【0095】前述した実施例1で説明したのと同様な非
水電解液未含浸の負極シートを2枚用意し、前記負極集
電体をこれら負極シートで挟み、140〜150℃に加
熱されたヒーターブロックの間に通過させ、更に70℃
の熱ロールで加熱圧着することにより非水電解液未含浸
の負極を作製した。
Two negative electrode sheets not impregnated with a non-aqueous electrolyte solution similar to those described in Example 1 were prepared, and the negative electrode current collector was sandwiched between these negative electrode sheets and heated to 140 to 150 ° C. Pass between heater blocks, then 70 ° C
The non-aqueous electrolyte-unimpregnated negative electrode was prepared by heat-pressing with a hot roll.

【0096】このような非水電解液未含浸の負極を用い
ること以外は、実施例5と同様なポリマーリチウム二次
電池を製造した。
A polymer lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 5, except that the negative electrode not impregnated with the nonaqueous electrolyte was used.

【0097】(比較例)前述した実施例5と同様な非水
電解液未含浸の正極を2枚、前述した実施例1と同様な
非水電解液未含浸の負極を1枚及び前述した実施例1と
同様な非水電解液未含浸の電解質層を2枚用意し、これ
らを前記正極及び前記負極の間に前記電解質層が介在さ
れるように積層し、加熱した剛性ロールで加熱圧着する
ことにより、非水電解液未含浸の発電要素を作製するこ
と以外は、前述した実施例1と同様にしてポリマーリチ
ウム二次電池を製造した。
(Comparative Example) Two positive electrodes not impregnated with a non-aqueous electrolyte similar to that of Example 5 described above, and one negative electrode impregnated with a non-aqueous electrolyte similar to that of Example 1 described above, and Two non-aqueous electrolyte solution-impregnated electrolyte layers similar to those in Example 1 were prepared, and these were laminated so that the electrolyte layer was interposed between the positive electrode and the negative electrode, and were thermocompression-bonded with a heated rigid roll. Thus, a polymer lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a power generating element not impregnated with the non-aqueous electrolyte was prepared.

【0098】また、表1に実施例1〜8の二次電池で使
用した熱硬化性樹脂層の種類及び特性を示す。
Table 1 shows the types and characteristics of the thermosetting resin layers used in the secondary batteries of Examples 1 to 8.

【0099】得られた実施例1〜8及び比較例の二次電
池について、1C(110mAh)の定電流充電、1C
(110mAh)の定電流放電の充放電サイクルを施し
た。この時の3サイクル目の容量と200サイクル目の
容量を下記表2に示す。
The obtained secondary batteries of Examples 1 to 8 and Comparative Example were charged at a constant current of 1 C (110 mAh) at a constant current of 1 C.
(110 mAh) constant current discharge / discharge cycle was performed. Table 2 below shows the capacity at the third cycle and the capacity at the 200th cycle at this time.

【0100】[0100]

【表1】 [Table 1]

【0101】[0101]

【表2】 [Table 2]

【0102】表1、2から明らかなように、導電性が付
与されている熱硬化性樹脂層が正極層と集電体の間に配
置された正極を備える実施例1〜4の二次電池及び導電
性が付与されている熱硬化性樹脂層が負極層と集電体の
間に配置された負極を備える実施例5〜8の二次電池
は、このような熱硬化性樹脂層が未形成の正負極を備え
た比較例の二次電池に比べて、1Cという大電流で放電
した際の放電容量が高く、かつこのような大電流で充放
電サイクルを200サイクル施した際の放電容量の低下
を抑制できることがわかる。
As is clear from Tables 1 and 2, the secondary batteries of Examples 1 to 4 provided with a positive electrode in which a thermosetting resin layer provided with conductivity was provided between a positive electrode layer and a current collector. The secondary batteries of Examples 5 to 8 provided with a negative electrode in which a thermosetting resin layer provided with conductivity is provided between the negative electrode layer and the current collector have no such thermosetting resin layer. As compared with the secondary battery of the comparative example having the positive and negative electrodes formed, the discharge capacity when discharging with a large current of 1 C is high, and the discharge capacity when performing 200 charge / discharge cycles with such a large current It can be seen that the decrease in the value can be suppressed.

【0103】(実施例9)前述した実施例1と同様な非
水電解液未含浸の正極を2枚、前述した実施例5と同様
な非水電解液未含浸の負極を1枚及び前述した実施例1
と同様な非水電解液未含浸の電解質層を2枚用意し、こ
れらを前記正極及び前記負極の間に前記電解質層が介在
されるように積層し、加熱した剛性ロールにより加熱圧
着することにより、非水電解液未含浸の発電要素を作製
すること以外は、前述した実施例1と同様にしてポリマ
ーリチウム二次電池を製造した。
(Example 9) Two positive electrodes not impregnated with a non-aqueous electrolyte similar to that of Example 1 described above, and one negative electrode impregnated with a non-aqueous electrolyte similar to that of Example 5 described above, and Example 1
By preparing two electrolyte layers not impregnated with the same nonaqueous electrolyte as described above, laminating these so that the electrolyte layer is interposed between the positive electrode and the negative electrode, and heat-pressing with a heated rigid roll A polymer lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a power generating element not impregnated with a non-aqueous electrolyte was prepared.

【0104】(実施例10)前述した実施例4と同様な
非水電解液未含浸の正極を2枚、前述した実施例8と同
様な非水電解液未含浸の負極を1枚及び前述した実施例
1と同様な非水電解液未含浸の電解質層を2枚用意し、
これらを前記正極及び前記負極の間に前記電解質層が介
在されるように積層し、加熱した剛性ロールにより加熱
圧着することにより、非水電解液未含浸の発電要素を作
製すること以外は、前述した実施例1と同様にしてポリ
マーリチウム二次電池を製造した。
Example 10 Two positive electrodes not impregnated with a non-aqueous electrolyte similar to that of Example 4 described above, and one negative electrode impregnated with a non-aqueous electrolyte similar to that of Example 8 described above, and Two non-aqueous electrolyte-unimpregnated electrolyte layers similar to those in Example 1 were prepared,
These are laminated so that the electrolyte layer is interposed between the positive electrode and the negative electrode, and heated and pressed by a heated rigid roll, thereby producing a non-aqueous electrolyte-unimpregnated power generating element. A polymer lithium secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1.

【0105】得られた実施例9〜10の二次電池につい
て、1C(110mAh)の定電流充電、1C(110
mAh)の定電流放電の充放電サイクルを施した。この
時の3サイクル目の容量と200サイクル目の容量を測
定したところ、実施例9の二次電池は3サイクル目の放
電容量が106mAhで、200サイクル目の放電容量
が98mAhであり、一方、実施例10の二次電池は3
サイクル目の放電容量が107mAhで、200サイク
ル目の放電容量が100mAhであった。
The obtained secondary batteries of Examples 9 to 10 were charged at a constant current of 1 C (110 mAh) at a constant current of 1 C (110 mAh).
(mAh) of constant current discharge. When the capacity at the third cycle and the capacity at the 200th cycle at this time were measured, the secondary battery of Example 9 had a discharge capacity at the third cycle of 106 mAh and a discharge capacity at the 200th cycle of 98 mAh. The secondary battery of Example 10 is 3
The discharge capacity at the cycle was 107 mAh, and the discharge capacity at the 200th cycle was 100 mAh.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、大
きな電流で放電した際にも高容量及び長寿命を実現する
ことができ、放電容量及び充放電サイクル特性が安定し
ているポリマーリチウム二次電池を提供することができ
る。
As described above in detail, according to the present invention, a polymer capable of achieving high capacity and long life even when discharged with a large current, and having stable discharge capacity and charge / discharge cycle characteristics. A lithium secondary battery can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るポリマーリチウム二次電池を示す
断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a polymer lithium secondary battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…正極、 2…負極、 3…電解質層、 4…正極集電体、 5…導電性が付与されている熱硬化性樹脂層、 6…正極層、 7…負極集電体、 8…導電性が付与されている熱硬化性樹脂層、 9…負極層、 13…外装材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Positive electrode, 2 ... Negative electrode, 3 ... Electrolyte layer, 4 ... Positive electrode collector, 5 ... Thermosetting resin layer provided with conductivity, 6 ... Positive electrode layer, 7 ... Negative electrode current collector, 8 ... Conduction Thermosetting resin layer provided with properties, 9: negative electrode layer, 13: exterior material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H003 AA02 AA04 BA01 BA02 BA05 BB00 BB01 BB14 BC05 5H014 AA04 BB01 BB05 BB08 CC01 EE01 5H029 AJ03 AJ05 AK02 AK03 AK05 AL06 AL07 AL08 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ13 CJ02 CJ03 CJ22 CJ23 DJ07 DJ08 EJ00 EJ12  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) DJ08 EJ00 EJ12

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 集電体と、前記集電体に積層され、導電
性が付与されている熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化性樹
脂層に積層された正極層とを含む正極を具備したことを
特徴とするポリマーリチウム二次電池。
1. A positive electrode comprising a current collector, a thermosetting resin layer laminated on the current collector and provided with conductivity, and a positive electrode layer laminated on the thermosetting resin layer. A polymer lithium secondary battery characterized in that:
【請求項2】 集電体に導電性が付与されている熱硬化
性樹脂を塗布し、前記熱硬化性樹脂上に非水電解液未含
浸の正極シートを配置し、得られた積層物に熱圧着を施
すことにより前記熱硬化性樹脂を熱硬化させた後、非水
電解液を含浸させてなる正極を具備したことを特徴とす
るポリマーリチウム二次電池。
2. A current collector is coated with a thermosetting resin having conductivity, and a positive electrode sheet not impregnated with a non-aqueous electrolyte is disposed on the thermosetting resin. A polymer lithium secondary battery comprising a positive electrode obtained by thermosetting the thermosetting resin by performing thermocompression bonding and then impregnating with a nonaqueous electrolyte.
【請求項3】 集電体と、前記集電体に積層され、導電
性が付与されている熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化性樹
脂層に積層された負極層とを含む負極を具備したことを
特徴とするポリマーリチウム二次電池。
3. A negative electrode comprising a current collector, a thermosetting resin layer laminated on the current collector and provided with conductivity, and a negative electrode layer laminated on the thermosetting resin layer. A polymer lithium secondary battery characterized in that:
【請求項4】 集電体に導電性が付与されている熱硬化
性樹脂を塗布し、前記熱硬化性樹脂上に非水電解液未含
浸の負極シートを配置し、得られた積層物に熱圧着を施
すことにより前記熱硬化性樹脂を熱硬化させた後、非水
電解液を含浸させてなる負極を具備したことを特徴とす
るポリマーリチウム二次電池。
4. A thermosetting resin having conductivity is applied to a current collector, and a non-aqueous electrolyte-unimpregnated negative electrode sheet is disposed on the thermosetting resin. A polymer lithium secondary battery comprising a negative electrode obtained by thermosetting the thermosetting resin by performing thermocompression bonding and then impregnating with a nonaqueous electrolyte.
【請求項5】 集電体と、前記集電体に積層され、導電
性が付与されている熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化性樹
脂層に積層された正極層とを含む正極と、 集電体と、前記集電体に積層され、導電性が付与されて
いる熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化性樹脂層に積層され
た負極層とを含む負極とを具備したことを特徴とするポ
リマーリチウム二次電池。
5. A positive electrode comprising: a current collector; a thermosetting resin layer laminated to the current collector and provided with conductivity; and a positive electrode layer laminated to the thermosetting resin layer. A current collector, a negative electrode including a thermosetting resin layer laminated on the current collector and provided with conductivity, and a negative electrode layer laminated on the thermosetting resin layer. Polymer lithium secondary battery.
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