JP2000133308A - Non-aqueous secondary battery - Google Patents

Non-aqueous secondary battery

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JP2000133308A
JP2000133308A JP10301256A JP30125698A JP2000133308A JP 2000133308 A JP2000133308 A JP 2000133308A JP 10301256 A JP10301256 A JP 10301256A JP 30125698 A JP30125698 A JP 30125698A JP 2000133308 A JP2000133308 A JP 2000133308A
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JP
Japan
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secondary battery
aqueous secondary
negative electrode
lithium
battery according
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JP10301256A
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Japanese (ja)
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Yukio Maekawa
幸雄 前川
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-aqueous secondary battery free of oil leakage, capable of operating in ordinary temperature, having a high energy density, and suppressing resinoid generation of lithium metal during charging and discharging. SOLUTION: A non-aqueous secondary battery includes a sheet containing negative electrode material (negative electrode sheet) 13 capable of occluding or emitting lithium, a sheet containing positive electrode active material (positive electrode sheet) 11, and a non-aqueous electrolytic solution, wherein the non- aqueous electrolytic solution consists of a gel-form substance containing, (a) organic polymer, (b) non-protonic solvent, and (c) ammonium salt or alkali metal or alkali earth metal salt, and a metal foil chiefly containing lithium is affixed to the negative electrode sheet 13 in advance.

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】本発明は液漏れのない新規高
エネルギー密度を有する非水二次電池に関するものであ
り、特に非水電解質の構成成分として少なくとも1種の
ゲルポリマー電解質を含有している非水二次電池に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel non-aqueous secondary battery having a high energy density without liquid leakage, and in particular, contains at least one gel polymer electrolyte as a component of the non-aqueous electrolyte. It relates to a non-aqueous secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯型のパソコンや携帯電話の普
及に伴い、二次電池の高エネルギー密度化に対する要望
が強まり、高エネルギー密度が可能なリチウムイオン非
水二次電池の開発が広範に行われ小型二次電池の主役の
座を占めるに至っているが、電解液の溶媒としてエチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカ
ーボネートなどの低分子溶剤を主に使用する電池では、
液漏れの問題が避けられない。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of portable personal computers and mobile phones, demands for higher energy density of secondary batteries have increased, and the development of lithium ion non-aqueous secondary batteries capable of high energy density has been widespread. Although it has been performed and has occupied the leading role of small secondary batteries, batteries that mainly use low molecular solvents such as ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate as the solvent for the electrolyte,
The problem of liquid leakage is inevitable.

【0003】液漏れの問題を根本的に解決する技術とし
てゲルポリマー電解質の利用が提案されており、正極活
物質:LiCoO2 /アクリレート系ゲル、リチウム
塩、可塑剤複合体/負極活物質:炭素質材料の構成(米
国特許第5,609,974号、同第5,603,98
2号)、正極活物質:リチウムマンガン酸化物/ビニリ
デンフルオライド‐ヘキサフルオロプロピレン共重合
体、リチウム塩、可塑剤複合体/負極活物質:炭素質材
料の構成(特開平9‐22,736号、同9‐35,7
49号)などの非水二次電池が提案されているが、実用
されているリチウムイオン非水二次電池(電解液の溶媒
はエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジ
エチルカーボネートなどの低分子溶剤を主に使用、正極
材料はコバルトまたはマンガン系リチウム含有金属酸化
物、負極材料はリチウムを挿入・放出できる焼成炭素質
材料)よりエネルギー密度が低下する。
As a technique for fundamentally solving the problem of liquid leakage, use of a gel polymer electrolyte has been proposed, and a positive electrode active material: LiCoO 2 / acrylate gel, a lithium salt, a plasticizer composite / anode active material: carbon Of the porous material (US Pat. Nos. 5,609,974 and 5,603,985)
No. 2), positive electrode active material: lithium manganese oxide / vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, lithium salt, plasticizer composite / negative electrode active material: constitution of carbonaceous material (JP-A-9-22,736) 9-35, 7
Non-aqueous secondary batteries such as No. 49 have been proposed, but lithium-ion non-aqueous secondary batteries in practical use (the solvent of the electrolyte is mainly a low molecular solvent such as ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, etc.). The energy density is lower than that of a positive electrode material used as a cobalt or manganese-based lithium-containing metal oxide, and a negative electrode material is a calcined carbonaceous material capable of inserting and releasing lithium.

【0004】液漏れの問題をゲルポリマー電解質を使用
して根本的に克服し、高いエネルギー密度を確保する非
水二次電池として、正極活物質:金属酸化物材料/ゲル
ポリマー電解質/負極材料:リチウム金属、リチウム合
金の構成(特開平8‐287,949号、同8‐30
6,389号、同9‐97,618号、同9‐45,3
40号、同9‐147,863号)が提案されている。
更に高いエネルギー密度確保のポテンシャルを持つ次世
代非水二次電池として、正極材料をこれまでの金属酸化
物に代替してイオウ含有化合物を用い、正極材料:イオ
ウ含有化合物/ゲルポリマー電解質/負極活物質:リチ
ウム金属、リチウム合金の構成の非水二次電池の構成
(米国特許第5,460,905号、同第5,462,
566号、同第5,529,860号、同第5,60
1,947号、同第5,648,187号)が提案され
ている。
[0004] As a non-aqueous secondary battery that can fundamentally overcome the problem of liquid leakage using a gel polymer electrolyte and ensure a high energy density, a positive electrode active material: metal oxide material / gel polymer electrolyte / anode material: Structure of lithium metal and lithium alloy (JP-A-8-287,949, 8-30)
6,389, 9-97,618, 9-45,3
No. 40, No. 9-147, 863).
As a next-generation non-aqueous secondary battery with the potential to secure a higher energy density, a sulfur-containing compound is used instead of the conventional metal oxide for the cathode material, and the cathode material: sulfur-containing compound / gel polymer electrolyte / negative electrode active Material: Non-aqueous secondary battery configuration of lithium metal or lithium alloy (U.S. Pat. Nos. 5,460,905 and 5,462)
No. 566, No. 5,529,860, No. 5,60
Nos. 1,947 and 5,648,187).

【0005】しかし、これらに使用されている負極材料
のLi金属は、単位体積当たりの比容量や単位重量当た
りの比容量が現在実用中の炭素質材料に比べ著しく大き
く、高いエネルギー密度を確保するための利点を持って
いる半面、充放電中にリチウム金属の樹枝状の成長によ
る内部ショートの危険性を持っており、安全性の十分な
補償が必要な材料である。これまでの経緯は「Li金属
負極の安全性を補償するために炭素質材料負極を選択」
であり、Li金属負極の非水二次電池には充放電による
リチウム金属の樹枝状成長の抑制が必要である。
However, the Li metal used as a negative electrode material in these materials has a specific capacity per unit volume or a specific capacity per unit weight that is significantly larger than that of a carbonaceous material currently in practical use, and ensures a high energy density. On the other hand, the material has a risk of internal short circuit due to dendritic growth of lithium metal during charging and discharging, and is a material that requires sufficient compensation for safety. The history so far is "Selecting a carbonaceous material negative electrode to compensate for the safety of Li metal negative electrode"
In a non-aqueous secondary battery having a Li metal negative electrode, it is necessary to suppress dendritic growth of lithium metal due to charge and discharge.

【0006】リチウム金属やリチウム合金からなる負極
材料を真性ポリマー電解質(低分子溶剤を含まないポリ
マー電解質)と組合わせ、充放電中のリチウム金属の樹
枝状の成長を抑制する非水二次電池(ジャーナル オブ
エレクトロケミカルソサエティ 132,6,133
3(1985)、ジャーナル オブ パワー ソーシ
ズ,54,163(1995)、同43,89(199
3)、欧州特許第213,985号、同第357,85
9号)が提案されている。しかし、この非水二次電池に
は低分子溶剤を含まない真性ポリマー電解質が使用され
ているため、低温から常温ではイオン伝導度が劣ること
によって良好な電池特性が得られず、良好な電池特性を
得るにはイオン伝導度を確保するために60℃程度以上
の温度領域で作動することが必要である。
[0006] A non-aqueous secondary battery that suppresses dendritic growth of lithium metal during charging and discharging by combining a negative electrode material made of lithium metal or a lithium alloy with an intrinsic polymer electrolyte (a polymer electrolyte containing no low molecular solvent). Journal of Electrochemical Society 132, 6,133
3 (1985), Journal of Power Sources, 54, 163 (1995), 43, 89 (199)
3), European Patent Nos. 213,985 and 357,85
No. 9) has been proposed. However, since the non-aqueous secondary battery uses an intrinsic polymer electrolyte that does not contain a low-molecular solvent, good battery characteristics cannot be obtained due to poor ionic conductivity at low to normal temperatures, resulting in good battery characteristics. It is necessary to operate in a temperature range of about 60 ° C. or higher in order to secure the ion conductivity in order to obtain the ion conductivity.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、液漏れがなく、常温作動可能であり、高エネルギー
密度を持ち、充放電中のリチウム金属の樹枝状成長が抑
制された新規非水二次電池を得ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel non-volatile semiconductor device which has no liquid leakage, can operate at room temperature, has a high energy density, and suppresses the dendritic growth of lithium metal during charging and discharging. That is, to obtain a water secondary battery.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、リチウ
ムを吸蔵、放出可能な負極材料含有シート(負極シー
ト)、正極活物質含有シート(正極シート)および非水
電解質を有する非水二次電池において、非水電解質が
(a)有機ポリマー、(b)非プロトン性溶媒及び(c)アンモ
ニウム塩またはアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属
塩を含むゲル電解質であり、かつ、負極シートにリチウ
ムを主体とした金属箔があらかじめ貼付されたことを特
徴とする非水二次電池により達成することができた。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a non-aqueous secondary battery having a negative electrode material-containing sheet (negative electrode sheet), a positive electrode active material-containing sheet (positive electrode sheet) and a non-aqueous electrolyte capable of inserting and extracting lithium. In batteries, non-aqueous electrolytes
(a) an organic polymer, (b) a gel electrolyte containing an aprotic solvent and (c) an ammonium salt or an alkali metal or alkaline earth metal salt, and a metal foil mainly composed of lithium is previously attached to a negative electrode sheet. This has been achieved by a non-aqueous secondary battery characterized by the above.

【0009】以下本発明の非水二次電池について詳述す
る。本発明の目的である高エネルギー密度を持ち、充放
電中のリチウム金属の樹枝状成長が抑制された非水二次
電池は、リチウムを吸蔵・放出可能な負極材料が塗布さ
れた集電体シート(負極シート)にリチウムを主体とし
た金属箔を貼付することにより、このリチウムが最終的
に負極材料中に吸蔵されることにより実質的に達成され
る。
Hereinafter, the non-aqueous secondary battery of the present invention will be described in detail. A non-aqueous secondary battery having a high energy density, which is the object of the present invention, and in which the dendritic growth of lithium metal during charge and discharge is suppressed, is a current collector sheet coated with a negative electrode material capable of inserting and extracting lithium. By attaching a metal foil mainly composed of lithium to the (negative electrode sheet), the lithium is finally absorbed in the negative electrode material, which is substantially achieved.

【0010】リチウム吸蔵量は重ね合わせるリチウムの
量によって任意に制御することが可能であり、好ましい
吸蔵量は負極材料と正極材料の種類によって選択され
る。
The amount of lithium occlusion can be arbitrarily controlled by the amount of lithium to be superposed, and the preferable amount of occlusion is selected depending on the types of the negative electrode material and the positive electrode material.

【0011】リチウムを負極材料に吸蔵させるには、負
極シートとリチウムを主体とした金属箔を電気的に導通
させた状態にして局所電池を形成させる手法が用いら
れ、負極シートにリチウムを主体とした金属箔を重ね合
わせ、セパレーターおよび正極シートと共に非水二次電
池を組立てた後、電解液を注液して一定時間エージング
する方法が一般的である。エージングは0〜80℃の間
で1時間から60日間が好ましいが、20〜80℃の間
で10時間から30日間が特に好ましい。
In order to occlude lithium in the negative electrode material, a method of forming a local battery in a state where the negative electrode sheet and the metal foil mainly composed of lithium are electrically conducted is used. After stacking the metal foils together, assembling a non-aqueous secondary battery together with a separator and a positive electrode sheet, a method of injecting an electrolyte and aging for a certain period of time is common. Aging is preferably performed for 1 hour to 60 days at 0 to 80 ° C, and particularly preferably for 10 hours to 30 days at 20 to 80 ° C.

【0012】本発明の電池は組立後すぐに本充電してよ
いが、リチウムが負極材料中により均一に拡散するよう
にエージングした後、充電することが好ましい。
Although the battery of the present invention may be fully charged immediately after assembly, it is preferable to charge the battery after aging so that lithium diffuses more uniformly in the negative electrode material.

【0013】リチウムを主体とした金属箔を圧着する部
分は、負極シート上であれば任意の位置でよいが、好ま
しくは負極材料の塗布されている負極合剤層上又は負極
材料の塗布されていない集電体金属上であり、さらに好
ましくは負極合剤層上である。重ね合わせパターンは厚
さ一定の金属箔を負極シート全面に重ね合わせることが
好ましいが、負極材料に予備挿入されたリチウムはエー
ジングによって除々に負極材料中を拡散する為、原理的
には負極シート全面でなく、ストライプ(縦・横)状、
枠状、円板状など部分的に重ね合わせも用いられ得る。
これら部分的重ね合わせの場合は金属箔の大きさを制御
することによって負極材料へのリチウムの均一な挿入を
達成しうる。ストライプの重ね合わせの間隔は一定であ
ることが好ましいが、一定でなくともよい。また、縦方
向と横方向とを組み合わせた格子状のパターンを用いる
ことも負極材料へのリチウムの均一な挿入にとって好ま
しい。リチウムを主体とした金属箔を負極材料に重ね合
わせる方法としては、ロール転写法あるいはボード転写
法が用いられる。
The portion where the metal foil mainly composed of lithium is pressure-bonded may be at any position as long as it is on the negative electrode sheet, but is preferably on the negative electrode mixture layer on which the negative electrode material is applied or on the negative electrode material layer. On the current collector metal, more preferably on the negative electrode mixture layer. The overlapping pattern is preferably such that a metal foil having a constant thickness is overlapped on the entire surface of the negative electrode sheet. However, since lithium preliminarily inserted into the negative electrode material gradually diffuses in the negative electrode material due to aging, in principle, the entire surface of the negative electrode sheet is in principle. Instead of stripes (vertical / horizontal),
Partial superposition such as a frame shape and a disc shape can also be used.
In the case of these partial superpositions, uniform insertion of lithium into the negative electrode material can be achieved by controlling the size of the metal foil. The interval of the overlapping of the stripes is preferably constant, but need not be constant. It is also preferable to use a lattice-like pattern combining the vertical direction and the horizontal direction for uniform insertion of lithium into the negative electrode material. A roll transfer method or a board transfer method is used as a method of laminating a metal foil mainly composed of lithium on a negative electrode material.

【0014】ロール転写法とは任意の大きさに切断した
金属箔をロールにいったん張り付けた後、カレンダープ
レスしながら連続的に負極シート上に貼り付ける方法で
ある。ロールは双ローラーを用いることが張り付き性向
上の観点から好ましい。ロールの大きさは任意でよい
が、直径0.5〜100cmのものを用いることが好ま
しく、より好ましくは1〜50cmのものである。ロー
ル材質はリチウムと反応しにくい材質が好ましく、ポリ
オレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、ポ
リイミド、ポリカーボネートなどのポリマーやステンレ
ス、モリブデン等の金属製のものが好ましい。ボード転
写法とは任意の大きさに切断した金属箔を平面上にいっ
たん張り付けた後、プレスしながら負極シート上に貼り
付ける方法である。ボードの材質はロール材質と同様の
ものが好ましい。
The roll transfer method is a method in which a metal foil cut to an arbitrary size is once adhered to a roll and then continuously adhered to a negative electrode sheet while performing a calendar press. It is preferable to use a twin roller for improving the sticking property. The roll may have any size, but preferably has a diameter of 0.5 to 100 cm, more preferably 1 to 50 cm. The roll material is preferably a material that does not easily react with lithium, and is preferably a polymer such as polyolefin (polyethylene, polypropylene, etc.), polyimide, polycarbonate, or the like, or a metal, such as stainless steel or molybdenum. The board transfer method is a method in which a metal foil cut to an arbitrary size is once stuck on a flat surface, and then stuck on a negative electrode sheet while pressing. The material of the board is preferably the same as the material of the roll.

【0015】リチウムを主体とした金属箔として好まし
いものは、例えば、Li−Al、Li−Al−Mn、L
i−Al−Mg、Li−Al−Sn、Li−Al−I
n、Li−Al−Cdなどであり、リチウムと合金可能
な金属として好ましいものは、例えば、Al、Al−M
n、Al−Mg、Al−Sn、Al−Inなどである。
金属箔のリチウム含量は90%以上であることが好まし
く、98%以上であることが最も好ましい。リチウム箔
の厚さは均一性の観点から重要であり、1〜100μm
であることが好ましく、5〜50μm以下であれば更に
好ましく、10〜40μm程度が最も好ましい。負極シ
ート上のリチウムを主体とした金属箔の被覆率は、面積
で20%以上であることが好ましく、30%以上である
ことがさらに好ましい。
Preferred examples of the metal foil mainly composed of lithium include, for example, Li-Al, Li-Al-Mn, and L-Al.
i-Al-Mg, Li-Al-Sn, Li-Al-I
n, Li-Al-Cd and the like, and preferable metals that can be alloyed with lithium include, for example, Al, Al-M
n, Al-Mg, Al-Sn, Al-In and the like.
The lithium content of the metal foil is preferably at least 90%, most preferably at least 98%. The thickness of the lithium foil is important from the viewpoint of uniformity, and is 1 to 100 μm.
Is preferably 5 to 50 μm or less, more preferably about 10 to 40 μm. The coverage of the metal foil mainly composed of lithium on the negative electrode sheet is preferably 20% or more by area, more preferably 30% or more.

【0016】リチウムを主体とした金属箔は負極材料を
含む合剤層上に直接圧着してもよいが、合剤層上にさら
に少なくとももう一層の水不溶性の粒子を含み負極材料
を実質的に含有しない補助層を設け、その上に圧着する
ことがリチウムの均一な挿入に関してさらに好ましい。
The lithium-based metal foil may be directly pressed on the mixture layer containing the negative electrode material. However, the mixture layer further contains at least another layer of water-insoluble particles, and the negative electrode material is substantially removed. It is more preferable to provide an auxiliary layer that does not contain and press-bond it thereon for uniform insertion of lithium.

【0017】負極電極表面に活物質とは異なる層、例え
ば保護層を設けることは、負極電極:リチウム金属や合
金/保護層:炭素材料や金属粉末を含有した炭素(特開
平3‐297,072号、同4‐229,563号、米
国特許第5,387,479号)、負極電極:遷移金属
酸化物/保護層:スパッタリングで設置したイオン伝導
性固体酸化物(特開昭61‐263,069号)などが
検討されているが、本発明とは構成が異なる。
Providing a layer different from the active material, for example, a protective layer, on the surface of the negative electrode is performed by using a negative electrode: lithium metal or alloy / protective layer: carbon containing carbon material or metal powder (Japanese Patent Laid-Open No. 3-297,072). No. 4,229,563, U.S. Pat. No. 5,387,479), negative electrode: transition metal oxide / protective layer: ion-conductive solid oxide set by sputtering (JP-A-61-263). No. 069), but the configuration is different from the present invention.

【0018】本発明に於いて、負極シートに設けられた
補助層は少なくとも一層からなり、同種又は異種の複数
層により構成されていてもよい。これらの補助層は実質
的に電子伝導性を持たない絶縁性の層であってもよい
し、導電性の層であってもよい。更に、導電性の層と絶
縁性の層とが積層した形態であってもよい。補助層の厚
みは、0.2μm以上40μm以下が好ましく、0.3
μm以20μm以下がより好ましい。
In the present invention, the auxiliary layer provided on the negative electrode sheet is composed of at least one layer, and may be composed of a plurality of layers of the same type or different types. These auxiliary layers may be insulating layers having substantially no electron conductivity or conductive layers. Further, a form in which a conductive layer and an insulating layer are stacked may be employed. The thickness of the auxiliary layer is preferably from 0.2 μm to 40 μm,
More preferably, it is in the range of μm to 20 μm.

【0019】補助層は、水不溶性の絶縁性粒子、水不溶
性の導電性粒子および有機ポリマー材料から構成される
のが好ましい。
The auxiliary layer is preferably composed of water-insoluble insulating particles, water-insoluble conductive particles and an organic polymer material.

【0020】本発明の水不溶性の絶縁性粒子としては、
無機物粒子、有機物粒子を挙げることができる。
The water-insoluble insulating particles of the present invention include:
Examples thereof include inorganic particles and organic particles.

【0021】無機物粒子としては金属および非金属元素
のカルコゲナイト(例えば、硫化物、酸化物)、炭化
物、ケイ化物、窒化物を挙げることができる。カルコゲ
ナイトでは酸化物が好ましく、還元されにくい酸化物が
好ましい。これらの酸化物としては、例えば、Al2
3 、As4 6 、B2 3 、BaO、BeO、CaO、
Li2 O、K2 O、Na2 O、In2 3 、MgO、S
2 5 、SiO2 、SrO、ZrO4 が挙げられる。
これらの中で、Al2 3 、BaO、BeO、CaO、
2 O、Na2 O、MgO、SiO2 、SrO、ZrO
4 が特に好ましい。これらの酸化物は、単独であって
も、複合酸化物であっても良い。複合酸化物として好ま
しい化合物としては、ムライト(3Al2 3 ・2Si
2 )、ステアタイト(MgO・SiO2 )、フォルス
テライト(2MgO・SiO2 )、コージェライト(2
MgO・2Al2 3 ・5SiO2 )等を挙げることが
出来る。炭化物、珪化物、窒化物のなかでは、SiC、
窒化アルミニウム(AlN)、BN、BPが絶縁性が高
くかつ化学的に安定で好ましく、特にBeO、Be、B
Nを燒結助剤として用いたSiCが特に好ましい。これ
らの絶縁性の無機化合物粒子は、生成条件の制御や粉砕
等の方法により、0.1μm以上、20μm以下、特に
好ましくは0.2μm以上、15μm以下の粒子にして
用いる。
Examples of the inorganic particles include metal and nonmetal chalcogenites (for example, sulfides and oxides), carbides, silicides, and nitrides. For chalcogenite, an oxide is preferable, and an oxide that is hardly reduced is preferable. These oxides include, for example, Al 2 O
3 , As 4 O 6 , B 2 O 3 , BaO, BeO, CaO,
Li 2 O, K 2 O, Na 2 O, In 2 O 3 , MgO, S
b 2 O 5 , SiO 2 , SrO, ZrO 4 .
Among them, Al 2 O 3 , BaO, BeO, CaO,
K 2 O, Na 2 O, MgO, SiO 2 , SrO, ZrO
4 is particularly preferred. These oxides may be used alone or as a composite oxide. Preferred compounds as the composite oxide include mullite (3Al 2 O 3 .2Si
O 2 ), steatite (MgO.SiO 2 ), forsterite (2MgO.SiO 2 ), cordierite (2
MgO.2Al 2 O 3 .5SiO 2 ). Among carbides, silicides and nitrides, SiC,
Aluminum nitride (AlN), BN, and BP are preferable because they have high insulating properties and are chemically stable, and in particular, BeO, Be, and B
SiC using N as a sintering aid is particularly preferred. These insulating inorganic compound particles are used in the form of particles having a size of 0.1 μm or more and 20 μm or less, particularly preferably 0.2 μm or more and 15 μm or less, by a method such as control of production conditions or pulverization.

【0022】有機物粒子としては架橋されたラテックス
又はフッ素樹脂の粉状体が好ましく、300℃以下で分
解したり皮膜を形成しないものが好ましい。より好まし
いのはテフロンの微粉末である。
The organic particles are preferably a crosslinked latex or a powder of a fluororesin, and those which do not decompose or form a film at 300 ° C. or lower are preferable. More preferred is a fine powder of Teflon.

【0023】水不溶性の導電性粒子としては、カーボン
ブラックや黒鉛等の炭素粒子、炭素繊維や、金属、金属
酸化物、金属繊維を挙げることが出来るが、リチウムと
の反応性の低い炭素粒子、金属粒子が好ましい。
Examples of the water-insoluble conductive particles include carbon particles such as carbon black and graphite, carbon fibers, metals, metal oxides and metal fibers, and carbon particles having low reactivity with lithium. Metal particles are preferred.

【0024】炭素粒子としては従来電極活物質が導電性
でない場合に併用する導電材料として用いられる公知の
炭素材料を用いることが出来る。これらの材料としては
サーマルブラック、ファーネスブラック、チャンネルブ
ラック、ランプブラックなどのカーボンブラック、鱗状
黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛などの天然黒鉛、人工黒
鉛、炭素繊維等があげられる。これらの炭素粒子を有機
ポリマー材料と混合分散するためには、カーボンブラッ
クと黒鉛を併用するのが好ましい。カーボンブラックと
しては、アセチレンブラック、ケッチェンブラックが好
ましい。炭素粒子は、0.01μm以上、20μm以下
が好ましく、0.02μm以上、10μm以下の粒子が
より好ましい。
As the carbon particles, known carbon materials which are conventionally used as a conductive material when the electrode active material is not conductive can be used. Examples of these materials include carbon black such as thermal black, furnace black, channel black and lamp black, natural graphite such as flaky graphite, flaky graphite and earthy graphite, artificial graphite, and carbon fiber. In order to mix and disperse these carbon particles with the organic polymer material, it is preferable to use carbon black and graphite in combination. As carbon black, acetylene black and Ketjen black are preferable. The carbon particles are preferably 0.01 μm or more and 20 μm or less, more preferably 0.02 μm or more and 10 μm or less.

【0025】金属粉末としては、リチウムとの反応性が
低く合金を形成しにくい、銅、ニッケル、鉄、モリブデ
ン、チタン、タングステン、タンタルが好ましい。これ
らの金属粉末の形は、針状、柱状、板状、塊状のいずれ
でもよく、最大径が0.02μm以上、20μm以下が
好ましく、0.1μm以上、10μm以下がより好まし
い。これらの金属粉末は、表面が過度に酸化されていな
いものが好ましく、酸化されているときには還元雰囲気
で熱処理することが好ましい。
The metal powder is preferably copper, nickel, iron, molybdenum, titanium, tungsten, or tantalum, which has low reactivity with lithium and hardly forms an alloy. The shape of these metal powders may be any of a needle shape, a column shape, a plate shape, and a lump shape, and the maximum diameter is preferably 0.02 μm or more and 20 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. It is preferable that the surface of these metal powders is not excessively oxidized. When the surfaces are oxidized, it is preferable to perform heat treatment in a reducing atmosphere.

【0026】補助層に含まれる導電性粒子の割合は2.
5重量%以上、96重量%以下が好ましく、5重量%以
上、95重量%以下がより好ましく、10重量%以上、
93重量%以下が特に好ましい。
The ratio of the conductive particles contained in the auxiliary layer is as follows:
5 wt% or more and 96 wt% or less, preferably 5 wt% or more and 95 wt% or less, more preferably 10 wt% or more,
Particularly preferred is 93% by weight or less.

【0027】本発明の補助層に実質的に導電性を持たな
い粒子および/または導電性の粒子とともに使用される
有機ポリマー材料としては、後で述べるゲル電解質を構
成する有機ポリマーや電極合剤を形成する時に用いる結
着剤を挙げることができる。粒子と有機ポリマーの比率
は両者の総重量に対して、粒子が40重量%以上96重
量%以下が好ましく、50重量%以上94重量%以下が
より好ましい。
Examples of the organic polymer material used in the auxiliary layer of the present invention together with particles having substantially no conductivity and / or with conductive particles include an organic polymer and an electrode mixture constituting a gel electrolyte described later. Binders used when forming them can be given. The ratio of the particles to the organic polymer is preferably from 40% by weight to 96% by weight, more preferably from 50% by weight to 94% by weight, based on the total weight of both.

【0028】補助層の塗設方式は、集電体上に、リチウ
ムを可逆的に吸蔵放出可能な材料をである金属または半
金族酸化物を主体とした合剤を塗設した後に、補助層を
順次塗設する逐次方式でもよいし、合剤層と補助層を同
時に塗設する同時塗布方式であってもよい。
The auxiliary layer is applied by applying a mixture mainly composed of a metal or a semi-metal oxide, which is a material capable of reversibly storing and releasing lithium, on the current collector. A sequential coating method in which the layers are sequentially coated or a simultaneous coating method in which the mixture layer and the auxiliary layer are simultaneously coated may be used.

【0029】本発明に用いられる負極材料はリチウムを
吸蔵・放出可能な化合物であればよい。特に、ケイ素・
ゲルマニウム・錫・鉛などリチウムとリチウムがイオン
化された金属間化合物形成可能な非酸化物系材料、無機
酸化物、無機カルコゲナイド、炭素質化合物が好まし
い。
The negative electrode material used in the present invention may be any compound capable of inserting and extracting lithium. In particular, silicon
Preferred are non-oxide materials such as germanium, tin, and lead, which can form an intermetallic compound in which lithium and lithium are ionized, inorganic oxides, inorganic chalcogenides, and carbonaceous compounds.

【0030】ケイ素・ゲルマニウム・錫・鉛の原子を含
有する材料は高容量であり好ましい。炭素材料はリチウ
ムイオン二次電池負極材料としての理論容量は372m
Ah/g(C6Li)であるが、リチウムと金属間化合
物を形成するケイ素の理論容量は4000mAh/gを
こえ、カーボンのそれより大幅に大きく、単結晶のケイ
素(特開平5−74,463号)、非晶質ケイ素(特開
平7−29,602号)、ケイ素を含んだ合金(特開昭
63−66,369号:ケイ素が19重量%、同63−
174,275号:ケイ素が0.05〜1.0重量%、
同63−285,865号:ケイ素が1〜5重量%)が
開示されている。ゲルマニウム・錫・鉛もなどもリチウ
ムとの間にリチウムがイオン化された金属間化合物を形
成する。
Materials containing silicon, germanium, tin, and lead atoms are preferable because of their high capacity. The theoretical capacity of the carbon material as a negative electrode material for a lithium ion secondary battery is 372 m.
Ah / g (C 6 Li), the theoretical capacity of silicon forming an intermetallic compound with lithium exceeds 4000 mAh / g, which is much larger than that of carbon, and single crystal silicon (Japanese Patent Laid-Open No. 5-74, No. 463), amorphous silicon (JP-A-7-29,602), and an alloy containing silicon (JP-A-63-66369: 19% by weight of silicon;
174,275: 0.05 to 1.0% by weight of silicon;
No. 63-285,865: 1 to 5% by weight of silicon) is disclosed. Germanium, tin, lead and the like also form an intermetallic compound in which lithium is ionized with lithium.

【0031】周期律表第13(III B)族〜15(V
B)族の元素、Al、Ga、Si、Sn、Ge、Pb、
Sb、Biの単独あるいはそれらの2種以上の組み合わ
せからなる酸化物、カルコゲナイドも高容量であり、実
用領域でデンドライトの発生がほとんどなく極めて安全
性が高い負極材料であることが知られている(特開平5
‐174,818号、同6‐60,867号、同6‐2
75,267号、同6‐325,765号、同6‐33
8,324号、EP‐615,295号)。
The 13th (IIIB) group of the periodic table to 15 (V
Group B elements, Al, Ga, Si, Sn, Ge, Pb,
It is known that oxides and chalcogenides composed of Sb and Bi alone or in combination of two or more thereof also have high capacities and are very safe as a negative electrode material with little generation of dendrites in a practical area ( JP 5
-174,818, 6-60,867, 6-2
Nos. 75,267, 6-325,765, 6-33
8,324, EP-615,295).

【0032】例えば、Ga23 、SiO、GeO、S
nO、SnO2 、PbO、PbO2、Pb23 、Pb2
4 、Pb34 、Sb23 、Sb24 、Sb2
5、Bi23 、Bi24 、SnSiO3 、Ge
S、SnS、SnS2 、PbS、PbS2 、Sb2
3 、Sb25 、SnSiS3 などが好ましい。また、
これらは、酸化リチウムとの複合酸化物、例えば、Li
2 SnO2 であってもよい。
For example, Ga 2 O 3 , SiO, GeO, S
nO, SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 2
O 4 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2
O 5 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , SnSiO 3 , Ge
S, SnS, SnS 2 , PbS, PbS 2 , Sb 2 S
3 , Sb 2 S 5 , SnSiS 3 and the like are preferable. Also,
These are complex oxides with lithium oxide, for example, Li
2 SnO 2 may be used.

【0033】無機酸化物、無機カルコゲナイドは非晶質
が好ましい。ここで言う非晶質とはCuKα線を用いた
X線回折法で2θ値で20°から40°の領域に頂点を
有するブロードな散乱帯を有する物であり、結晶性の回
折線を有してもよい。好ましくは2θ値で40°以上7
0°以下に見られる結晶性の回折線の内最も強い強度
が、2θ値で20°以上40°以下に見られるブロード
な散乱帯の頂点の回折線強度の100倍以下であり、さ
らに好ましくは5倍以下であり、特に好ましくは、結晶
性の回折線を有さないことである。
The inorganic oxide and the chalcogenide are preferably amorphous. The term “amorphous” as used herein refers to a substance having a broad scattering band having an apex in a region of 20 ° to 40 ° in 2θ value by X-ray diffraction using CuKα ray, and having a crystalline diffraction line. You may. Preferably 40 ° or more in 2θ value 7
The strongest intensity of the crystalline diffraction lines observed at 0 ° or less is 100 times or less the diffraction line intensity at the apex of a broad scattering band seen at 20 ° or more and 40 ° or less in 2θ value, and more preferably. It is 5 times or less, and particularly preferably does not have a crystalline diffraction line.

【0034】さらにSn、Si、Geを中心とする非晶
質酸化物がさらに好ましく、中でも 一般式(1) SnM1 d2 ef (式中、M1 は、Al、B、P、Geから選ばれる少な
くとも一種以上の元素、M2 は周期律表第1(IA)族
元素、第2(IIA)族元素、第3(III A)族元素、ハ
ロゲン元素から選ばれる少なくとも一種以上の元素を表
し、dは0.2以上2以下の数字、eは0.01以上1
以下の数字で0.2<d+e<2、fは1以上6以下の
数字を表す)で示される非晶質酸化物であることが好ま
しい。
Furthermore Sn, Si, amorphous oxide is more preferable that the center of Ge, among them the general formula (1) SnM 1 d M 2 e O f ( wherein, M 1 is, Al, B, P, At least one or more elements selected from Ge, and M 2 is at least one or more elements selected from Group 1 (IA), Group 2 (IIA), Group 3 (IIIA), and halogen elements of the periodic table. Represents an element, d is a number from 0.2 to 2 and e is 0.01 to 1
(0.2 <d + e <2, f represents a number of 1 or more and 6 or less).

【0035】Snを主体とする非晶質酸化物としてはた
とえば次の化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限
定されるわけではない。 C- 1 SnSiO3 C- 2 Sn0.8 Al0.2 0.3 0.2 Si0.5 3.6 C- 3 SnAl0.4 0.5 Cs0.1 0.5 3.65 C- 4 SnAl0.4 0.5 Mg0.1 0.5 3.7 C- 5 SnAl0.4 0.4 Ba0.080.4 3.28 C- 6 SnAl0.4 0.5 Ba0.08Mg0.080.3
3.26 C- 7 SnAl0.1 0.2 Ca0.1 0.1 Si0.5
3.1 C- 8 SnAl0.2 0.4 Si0.4 2.7 C- 9 SnAl0.2 0.1 Mg0.1 0.1 Si0.5
2.6 C-10 SnAl0.3 0.4 0.2 Si0.5 3.55 C-11 SnAl0.3 0.4 0.5 Si0.5 4.3 C-12 SnAl0.1 0.1 0.3 Si0.6 3.25 C-13 SnAl0.1 0.1 Ba0.2 0.1 Si0.6
2.95 C-14 SnAl0.1 0.1 Ca0.2 0.1 Si0.6
2.95 C-15 SnAl0.4 0.2 Mg0.1 Si0.6 3.2 C-16 SnAl0.1 0.3 0.1 Si0.5 3.05 C-17 SnB0.1 0.5 0.1 SiO3.65 C-18 SnB0.5 0.1 Mg0.1 0.5 3.05
Examples of the amorphous oxide mainly composed of Sn include the following compounds, but the present invention is not limited to these compounds. C- 1 SnSiO 3 C- 2 Sn 0.8 Al 0.2 B 0.3 P 0.2 Si 0.5 O 3.6 C- 3 SnAl 0.4 B 0.5 Cs 0.1 P 0.5 O 3.65 C- 4 SnAl 0.4 B 0.5 Mg 0.1 P 0.5 O 3.7 C- 5 SnAl 0.4 B 0.4 Ba 0.08 P 0.4 O 3.28 C-6 SnAl 0.4 B 0.5 Ba 0.08 Mg 0.08 P 0.3 O
3.26 C-7 SnAl 0.1 B 0.2 Ca 0.1 P 0.1 Si 0.5 O
3.1 C-8 SnAl 0.2 B 0.4 Si 0.4 O 2.7 C-9 SnAl 0.2 B 0.1 Mg 0.1 P 0.1 Si 0.5 O
2.6 C-10 SnAl 0.3 B 0.4 P 0.2 Si 0.5 O 3.55 C-11 SnAl 0.3 B 0.4 P 0.5 Si 0.5 O 4.3 C-12 SnAl 0.1 B 0.1 P 0.3 Si 0.6 O 3.25 C-13 SnAl 0.1 B 0.1 Ba 0.2 P 0.1 Si 0.6 O
2.95 C-14 SnAl 0.1 B 0.1 Ca 0.2 P 0.1 Si 0.6 O
2.95 C-15 SnAl 0.4 B 0.2 Mg 0.1 Si 0.6 O 3.2 C-16 SnAl 0.1 B 0.3 P 0.1 Si 0.5 O 3.05 C-17 SnB 0.1 K 0.5 P 0.1 SiO 3.65 C-18 SnB 0.5 F 0.1 Mg 0.1 P 0.5 O 3.05

【0036】本発明の非晶質酸化物、カルコゲナイト
は、焼成法、溶液法のいずれの方法も採用することがで
きるが、焼成法がより好ましい。焼成法では、それぞれ
対応する元素の酸化物、カルコゲナイトあるいは化合物
をよく混合した後、焼成して非晶質酸化物、カルコゲナ
イトを得るのが好ましい。
For the amorphous oxide and chalcogenite of the present invention, any of a firing method and a solution method can be adopted, but the firing method is more preferable. In the firing method, it is preferable to mix well the oxides, chalcogenites, or compounds of the corresponding elements, and then fire to obtain an amorphous oxide or chalcogenite.

【0037】焼成温度としては500℃以上1500℃
以下であることが好ましく、かつ焼成時間としては1時
間以上100時間以下であることが好ましい。
The firing temperature is 500 ° C. or more and 1500 ° C.
The firing time is preferably 1 hour or more and 100 hours or less.

【0038】降温は焼成炉中で冷却してもよくまた焼成
炉外に取り出して、例えば水中に投入して冷却してもよ
い。またセラミックスプロセッシング(技報堂出版19
87)217頁記載のgun法・Hammer−Anv
il法・slap法・ガスアトマイズ法・プラズマスプ
レー法・遠心急冷法・melt drag法などの超急
冷法を用いることもできる。またニューガラスハンドブ
ック(丸善1991)172頁記載の単ローラー法、双
ローラ法を用いて冷却してもよい。焼成中に溶融する材
料の場合には、焼成中に原料を供給しつつ焼成物を連続
的に取り出してもよい。焼成中に溶融する材料の場合に
は融液を攪拌することが好ましい。
The temperature may be cooled in a firing furnace, or may be taken out of the firing furnace and put into, for example, water for cooling. Also ceramic processing (Gihodo Publishing 19
87) Gun method described on page 217, Hammer-Anv
An ultra-quenching method such as an il method, a slap method, a gas atomizing method, a plasma spray method, a centrifugal quenching method, and a melt drag method can also be used. Alternatively, cooling may be performed using a single roller method or a twin roller method described in page 172 of the New Glass Handbook (Maruzen 1991). In the case of a material that melts during firing, a fired product may be continuously taken out while supplying raw materials during firing. In the case of a material that melts during firing, it is preferable to stir the melt.

【0039】焼成ガス雰囲気は好ましくは酸素含有率が
5体積%以下の雰囲気であり、さらに好ましくは不活性
ガス雰囲気である。不活性ガスとしては例えば窒素、ア
ルゴン、ヘリウム、クリプトン、キセノン等が挙げられ
る。最も好ましい不活性ガスは純アルゴンである。
The firing gas atmosphere is preferably an atmosphere having an oxygen content of 5% by volume or less, and more preferably an inert gas atmosphere. Examples of the inert gas include nitrogen, argon, helium, krypton, xenon, and the like. The most preferred inert gas is pure argon.

【0040】本発明の酸化物、カルコゲナイドの平均粒
子サイズは0.1〜60μmが好ましい。所定の粒子サ
イズにするには、良く知られた粉砕機や分級機が用いら
れる。例えば、乳鉢、ボールミル、サンドミル、振動ボ
ールミル、衛星ボールミル、遊星ボールミル、旋回気流
型ジェットミルや篩などが用いられる。粉砕時には水、
あるいはメタノール等の有機溶媒を共存させた湿式粉砕
も必要に応じて行うことが出来る。所望の粒径とするた
めには分級を行うことが好ましい。分級方法としては特
に限定はなく、篩、風力分級機などを必要に応じて用い
ることができる。分級は乾式、湿式ともに用いることが
できる。
The average particle size of the oxide and chalcogenide of the present invention is preferably 0.1 to 60 μm. In order to obtain a predetermined particle size, a well-known pulverizer or classifier is used. For example, a mortar, a ball mill, a sand mill, a vibration ball mill, a satellite ball mill, a planetary ball mill, a swirling air jet mill, a sieve, and the like are used. Water when crushing,
Alternatively, wet pulverization in the presence of an organic solvent such as methanol can also be performed if necessary. Classification is preferably performed to obtain a desired particle size. The classification method is not particularly limited, and a sieve, an air classifier, or the like can be used as necessary. Classification can be performed both in a dry type and a wet type.

【0041】上記焼成されて得られた化合物の化学式
は、測定方法として誘導結合プラズマ(ICP)発光分
光分析法、簡便法として、焼成前後の粉体の重量差から
算出できる。
The chemical formula of the compound obtained by the above calcination can be calculated by inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy as a measuring method, and from the weight difference between the powder before and after the calcination as a simple method.

【0042】炭素材料として好ましいものは、難黒鉛化
炭素材料と黒鉛系炭素材料であり、面間隔、密度および
結晶子サイズの規定された炭素材料(特開昭62−12
2,066号、特開平2−66,856号、同3−24
5,473号)、天然黒鉛と人造黒鉛の混合物(特開平
5−290,844号)、気相成長炭素材料(特開昭6
3−24,555号、同63−13,282号、同63
−58,763号、特開平6−212,617号)、ピ
ッチ焼成により合成されたメゾフェース炭素材料(特開
平5−307,957号、同5−307,958号、同
7−85,862号、同8−315,820号)、被覆
層を有する黒鉛(特開平6−84,516号)、更に
は、フェノール樹脂、フルフリルアルコール樹脂の焼成
体、水素原子残存のポリアセン材料などの炭素材料を挙
げることができる。上記炭素材料の形態としては、粒状
体、微小球状体、平板状体、繊維状体またはウィスカー
状体が好ましく用いられる。
Preferred as the carbon material are a non-graphitizable carbon material and a graphite-based carbon material.
2,066, JP-A-2-66,856, and 3-24
5,473), a mixture of natural graphite and artificial graphite (JP-A-5-290,844), a vapor-grown carbon material (JP-A-6
Nos. 3-24,555, 63-13,282, 63
-58,763, JP-A-6-212,617), mesophase carbon materials synthesized by pitch firing (JP-A-5-307,957, JP-A-5-307,958, JP-A-7-85,862) No. 8-315,820), graphite having a coating layer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-84,516), and further, a carbon material such as a fired body of a phenol resin or a furfuryl alcohol resin, and a polyacene material having hydrogen atoms remaining. Can be mentioned. As the form of the carbon material, a granular material, a microsphere, a flat plate, a fiber, or a whisker is preferably used.

【0043】ケイ素・ゲルマニウム・錫・鉛の原子を含
む化合物、Sn、Si、Geを中心とした非晶質複合酸
化物、炭素材料は、それぞれ2種以上組合せて用いるこ
とができる。
A compound containing atoms of silicon, germanium, tin, and lead, an amorphous composite oxide mainly composed of Sn, Si, and Ge, and a carbon material can be used in combination of two or more.

【0044】本発明で用いられる正極活物質は可逆的に
リチウムイオンを挿入・放出できる材料であり、例え
ば、リチウム含有遷移金属酸化物、リチウム非含有の有
機材料、金属酸化物材料、金属硫化物材料などを挙げる
ことができる。
The positive electrode active material used in the present invention is a material capable of reversibly inserting and releasing lithium ions, such as a lithium-containing transition metal oxide, a lithium-free organic material, a metal oxide material, and a metal sulfide. Materials and the like can be mentioned.

【0045】リチウム含有遷移金属酸化物として好まし
い正極活物質は、リチウム含有Ti、V、Cr、Mn、
Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Wを含む酸化物(特開
昭55−138,131号、同58−220,362
号、同62−256,371号、同62−90,863
号、同62−264,560号、同63−114,06
5号、同63−121,258号、同63−211,5
65号、同62−176,054号)などが挙げられ
る。またリチウム以外のアルカリ金属(周期律表の第1
(IA)族、第2(IIA)族の元素)、および/または
Al、Ga、In、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、S
i、P、Bなどを混合してもよい。混合量は遷移金属に
対して0〜30mol%が好ましい。
Preferred positive electrode active materials as the lithium-containing transition metal oxide include lithium-containing Ti, V, Cr, Mn,
Oxides containing Fe, Co, Ni, Cu, Mo and W (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 55-138, 131 and 58-220, 362).
No. 62-256, 371, No. 62-90, 863
Nos. 62-264,560 and 63-114,06
No. 5, 63-121, 258, 63-211,5
No. 65 and No. 62-176,054). Alkali metals other than lithium (first in the periodic table)
(IA) element, Group (IIA) element), and / or Al, Ga, In, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, S
i, P, B and the like may be mixed. The mixing amount is preferably 0 to 30 mol% based on the transition metal.

【0046】本発明で用いられるリチウム含有遷移金属
酸化物正極活物質として最も好ましいものは、Lig
oO2 、Lig NiO2 、Lig MnO2 、Lig Co
j Ni1-j 2 、Lih Mn24 (ここでg=0.0
2〜1.2、j=0.1〜0.9)が挙げられる。ここ
で、上記のg値は、充放電開始前の値であり、充放電に
より増減する。
The most preferred lithium-containing transition metal oxide cathode active material used in the present invention is Li g C
oO 2 , Li g NiO 2 , Li g MnO 2 , Li g Co
j Ni 1-j O 2 , Li h Mn 2 O 4 (where g = 0.0
2 to 1.2, j = 0.1 to 0.9). Here, the above-mentioned g value is a value before the start of charging and discharging, and increases or decreases due to charging and discharging.

【0047】リチウム非含有の有機材料として好ましい
正極活物質は、電気化学的に活性で充電時にはS−S結
合を含有しており、放電状態にはS−Li結合を形成す
る有機イオウ材料(米国特許第4,833,048号、
同第5,460,905号、同第5,462,566
号、同第5,516,598号、同第5,529,86
0号、特開平4−264,363号、同4−272,6
59号、同5−135,767号、同5−135,79
8号、同5−135,799号、同6−231,725
号、同6−283,175号、同7−282,801
号、同7−312,220号、同8−138,742
号、同8−222,207号、同9−82,327号、
同9−139,213号、同9−153,362号、同
9−259,864号、同9−293,513号)、酸
化−還元ポリマー(米国特許第4,833,048号、
特開平6−56,989号)、金属錯体化合物(特開昭
58−223,265号、同59−46,760号、同
59−66,059号、同59−163,763号)、
イオン交換樹脂(特開平1−279,567号、同1−
279,568号)などが挙げられる。
A cathode active material which is preferable as a lithium-free organic material is an organic sulfur material which is electrochemically active and contains an SS bond during charging and forms an S-Li bond in a discharged state (US Patent No. 4,833,048,
Nos. 5,460,905 and 5,462,566
No. 5,516,598 and 5,529,86
No. 0, JP-A-4-264363, JP-A-4-272,6
No. 59, 5-135,767, 5-135, 79
No. 8, No. 5-135,799, No. 6-231,725
No., 6-283, 175, 7-282, 801
Nos. 7-312,220 and 8-138,742
No., 8-222,207, 9-82,327,
Nos. 9-139,213, 9-153,362, 9-259,864, and 9-293,513), oxidation-reduction polymers (US Pat. No. 4,833,048,
JP-A-6-56,989), metal complex compounds (JP-A-58-223,265, JP-A-59-46760, JP-A-59-66,059, JP-A-59-163,763),
Ion exchange resin (JP-A-1-279,567;
279,568) and the like.

【0048】リチウム非含有の金属酸化物材料,金属硫
化物材料として好ましい正極活物質は、Mn含有酸化物
(特開昭54−56,137号、同54−118,53
8号)、Co含有酸化物(特開昭54−163,324
号、同59−128,765号、)V含有酸化物(特開
昭48−54,443号、同57−212,778号、
同59−134,561号、同62−290,075
号)、Cu含有酸化物(特開昭58−1,971号、同
59−151,761号、同60−10,558号、同
62−47,973号、同62−200,661号)、
Fe含有硫化物(特開昭57−174,863号、同5
7−194,459号、同58−150,269号、同
59−91,670号、同61−66,363号)等が
挙げられる。
A positive electrode active material which is preferable as a lithium-free metal oxide material or a metal sulfide material is a Mn-containing oxide (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 54-56,137 and 54-118,53).
No. 8), a Co-containing oxide (JP-A-54-163,324).
, V-containing oxides (JP-A-48-54,443 and JP-A-57-212,778).
No. 59-134,561, No. 62-290,075
No.), Cu-containing oxides (JP-A-58-1,971, 59-151,761, 60-10,558, 62-47,973, 62-200,661) ,
Fe-containing sulfides (JP-A-57-1748663, 5
Nos. 7-194,459, 58-150,269, 59-91,670, and 61-66,363).

【0049】本発明で用いる正極活物質の平均粒子サイ
ズは特に限定されないが、0.1〜50μmが好まし
い。比表面積としては特に限定されないが、BET法で
0.01〜50m2 /gが好ましい。また正極活物質5
gを蒸留水100mlに溶かした時の上澄み液のpHと
しては7以上12以下が好ましい。
The average particle size of the positive electrode active material used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 μm. The specific surface area is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 50 m 2 / g by the BET method. In addition, the positive electrode active material 5
The pH of the supernatant when g is dissolved in 100 ml of distilled water is preferably 7 or more and 12 or less.

【0050】所定の粒子サイズにするには、良く知られ
た粉砕機や分級機が用いられる。例えば、乳鉢、ボール
ミル、振動ボールミル、振動ミル、衛星ボールミル、遊
星ボールミル、旋回気流型ジェットミルや篩などが用い
られる。焼成によって得られた正極活物質は水、酸性水
溶液、アルカリ性水溶液、有機溶剤にて洗浄した後使用
してもよい。
For obtaining a predetermined particle size, a well-known pulverizer or classifier is used. For example, a mortar, a ball mill, a vibrating ball mill, a vibrating mill, a satellite ball mill, a planetary ball mill, a swirling air jet mill, a sieve, and the like are used. The positive electrode active material obtained by firing may be used after being washed with water, an acidic aqueous solution, an alkaline aqueous solution, or an organic solvent.

【0051】本発明のゲルポリマー電解質は、ポリマー
ネットワーク、少なくとも1種の非プロトン性有機溶
媒、リチウム塩で構成される。
The gel polymer electrolyte of the present invention comprises a polymer network, at least one aprotic organic solvent, and a lithium salt.

【0052】電解質に含まれる有機ポリマーとしては、
以下の(A)〜(G)のものが好ましい。 (A)活性水素を含まない極性基を含有する側鎖を持
ち、かつ架橋されている有機ポリマー。具体的には、ビ
ニル基を架橋基として有するポリアルキレンオキシド
や、ポリアルキレンオキシド基を側鎖に有するビニルモ
ノマーとビニル基を二個以上有するモノマーとの共重合
体などである。例として以下の物が挙げられる。
The organic polymer contained in the electrolyte includes:
The following (A) to (G) are preferred. (A) A crosslinked organic polymer having a side chain containing a polar group containing no active hydrogen. Specific examples include a polyalkylene oxide having a vinyl group as a cross-linking group, and a copolymer of a vinyl monomer having a polyalkylene oxide group in a side chain and a monomer having two or more vinyl groups. Examples include the following:

【0053】[0053]

【化4】 Embedded image

【0054】(B)ビニル基とオリゴ(オキシアルキレ
ン)基を含有する第一のモノマー、ビニル基とカーボネ
ート基,シアノ基から選ばれる極性基を含有する第二の
モノマー、複数のビニル基を含有する第三のモノマーの
共重合体で、好ましくは第一、第二のモノマーのビニル
基としてアクリロイル基、メタクリロイル基から選ばれ
る少なくとも1種の官能基から誘導されている。さらに
好ましくは、一般式(2)で表される構造を含有するポ
リマー。 一般式(2)
(B) a first monomer containing a vinyl group and an oligo (oxyalkylene) group, a second monomer containing a vinyl group and a polar group selected from a carbonate group and a cyano group, and a plurality of vinyl groups Preferably, the vinyl group of the first and second monomers is derived from at least one functional group selected from an acryloyl group and a methacryloyl group. More preferably, a polymer containing the structure represented by the general formula (2). General formula (2)

【0055】[0055]

【化5】 Embedded image

【0056】式中R1は水素原子、炭素数1以上10以
下のアルキル基、炭素数1以上10以下のフッ素化アル
キル基、R2は一般式(3)で表される構造を含有する
基を表す。 一般式(3)
In the formula, R1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R2 represents a group having a structure represented by the general formula (3). . General formula (3)

【0057】[0057]

【化6】 Embedded image

【0058】式中、R4は炭素数1以上10以下のアル
キル基、炭素数1以上10以下のフ、素化アルキル基、
炭素数1以上10以下のアリール基又はアラルキル基,
炭素数1以上10以下のフッ素化アリール基を表す。R
5は水素原子または炭素数1以上3以下のアルキル基で
あり、R6はR5と同義である。
In the formula, R4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
An aryl group or an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms,
Represents a fluorinated aryl group having 1 to 10 carbon atoms. R
5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R6 has the same meaning as R5.

【0059】R3は−CN又は一般式(4)で表される
構造を含有する基を表す。 一般式(4)
R3 represents -CN or a group containing a structure represented by the general formula (4). General formula (4)

【0060】[0060]

【化7】 Embedded image

【0061】x、y、zは同一もしくは異なる1以上2
0以下の整数であり、a、b、cはそれぞれ第一、第
二、第三のモノマーのモル分率(百分率)であり、nは
重合度を表す。
X, y, and z are the same or different;
It is an integer of 0 or less, a, b, and c are the mole fraction (percentage) of the first, second, and third monomers, respectively, and n represents the degree of polymerization.

【0062】以下に本発明のゲルポリマー電解質の構成
に好ましいポリマーネットワークに含有される一般式
(1)で表されるポリアクリル酸エステル誘導体および
ポリメタクリル酸エステル誘導体を主体とした共重合体
を構成する第一、第二、第三のモノマー構造の具体例を
示すが、無論これらに限定されるものではない。 第一のモノマー
Hereinafter, a copolymer mainly composed of the polyacrylic ester derivative and the polymethacrylic ester derivative represented by the general formula (1) contained in the polymer network preferred for the constitution of the gel polymer electrolyte of the present invention will be described. Specific examples of the first, second, and third monomer structures are shown below, but are not limited thereto. First monomer

【0063】[0063]

【化8】 Embedded image

【0064】第二のモノマーSecond monomer

【0065】[0065]

【化9】 Embedded image

【0066】第三のモノマーThird monomer

【0067】[0067]

【化10】 Embedded image

【0068】以下に加熱および、または放射線照射によ
る重合で形成される本発明の一般式(2)で表される構
造単位を主体とした共重合体の具体例を表1に示すが、
無論これらに限定されるものではない。
Table 1 shows specific examples of the copolymer mainly composed of the structural unit represented by the general formula (2) of the present invention formed by polymerization by heating and / or irradiation of radiation.
Of course, it is not limited to these.

【0069】 表1 化合物No. 第一モノマー 第二モノマー 第三モノマー (A)/(B)/(C) (A) (B) (C) モル比 P-21 1-1 2-4 3-5 4/3/1 P-22 1-2 2-2 3-3 4/2/1 P-23 1-3 2-6 3-4 2/5/1Table 1 Compound No. First monomer Second monomer Third monomer (A) / (B) / (C) (A) (B) (C) Molar ratio P-21 1-1 2-4 3- 5 4/3/1 P-22 1-2 2-2 3-3 4/2/1 P-23 1-3 2-6 3-4 2/5/1

【0070】(C)アクリロニトリルまたはメタクリロ
ニトリルの単独重合体または他の重合可能なモノマーと
の共重合体。具体的には以下のポリマーが例として挙げ
られる。
(C) An acrylonitrile or methacrylonitrile homopolymer or a copolymer with another polymerizable monomer. Specific examples include the following polymers.

【0071】[0071]

【化11】 Embedded image

【0072】(D)エチレンオキサイドまたはプロピレ
ンオキサイドの単独重合体またはそれらの共重合体、ま
たは該単独重合体または共重合体に側鎖として -CH2O(CH2CH2O)2CH3 を有するポリマー。具体的には以下のポリマーが例とし
て挙げられる。
(D) Either a homopolymer or a copolymer of ethylene oxide or propylene oxide, or -CH 2 O (CH 2 CH 2 O) 2 CH 3 as a side chain in the homopolymer or the copolymer. Having polymers. Specific examples include the following polymers.

【0073】[0073]

【化12】 Embedded image

【0074】(E)フッ化ビニリデンの単独重合体また
は他の重合可能なモノマーとの共重合体で単独重合体ま
たは他の重合可能なモノマーとの共重合体。具体的には
以下のポリマーが例として挙げられる。
(E) A homopolymer of vinylidene fluoride or a copolymer with another polymerizable monomer, and a homopolymer or a copolymer with another polymerizable monomer. Specific examples include the following polymers.

【0075】[0075]

【化13】 Embedded image

【0076】(F)ポリシロキサンまたはその誘導体。
具体的には以下のポリマーが例として挙げられる。
(F) Polysiloxane or a derivative thereof.
Specific examples include the following polymers.

【0077】[0077]

【化14】 Embedded image

【0078】(G)ポリフォスファゼンまたはその誘導
体。具体的には以下のポリマーが例として挙げられる。
(G) Polyphosphazene or a derivative thereof. Specific examples include the following polymers.

【0079】[0079]

【化15】 Embedded image

【0080】本発明で使用できる非プロトン性有機溶媒
は、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボ
ネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、1,
2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチ
ルテトラヒドロフラン、酢酸メチル、プロピオン酸メチ
ル、アセトニトリル、1,3−ジオキソラン、ジメチル
スルフォキシド、リン酸トリエステル(特開昭60−2
3,973号)、ジオキソラン誘導体(特開昭62−1
5,771号、同62−22,372号、同62−10
8,474号)、プロピレンカーボネート誘導体(特開
昭62−290,069号、同62−290,071
号)、テトラヒドロフラン誘導体(特開昭63−32,
872号)などの1種以上の非プロトン性有機溶媒を挙
げることができる。
The aprotic organic solvent usable in the present invention includes, for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone,
2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, methyl acetate, methyl propionate, acetonitrile, 1,3-dioxolane, dimethyl sulfoxide, phosphoric acid triester (JP-A-60-2)
No. 3,973), dioxolane derivatives (JP-A-62-1)
Nos. 5,771 and 62-22,372, 62-10
No. 8,474), propylene carbonate derivatives (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-290,069 and 62-290,071).
No.), tetrahydrofuran derivatives (Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-32,
872) and the like.

【0081】本発明で使用できるリチウム塩は、例え
ば、LiPF6 、LiBF4 、LiClO4 、LiCF
3 SO3 、LiC4 9 SO3 、Li(CF3 SO2)2
N、Li(C2 5 SO2)2 N、LiCF3 CO2 、L
iAsF6 、LiSbF6 などの1種以上の塩を挙げる
ことができる。
The lithium salts usable in the present invention include, for example, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiCF
3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , Li (CF 3 SO 2 ) 2
N, Li (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N, LiCF 3 CO 2 , L
One or more kinds of salts such as iAsF 6 and LiSbF 6 can be mentioned.

【0082】本発明のゲルポリマー電解質は、 1.ポリマーネットワーク、リチウム塩、非プロトン性
有機溶媒の組合わせで用いる場合 2.ポリマーネットワーク、リチウム塩、非プロトン性
有機溶媒と多孔質膜の組合わせで用いる場合があり、そ
れぞれ目的によって使い分けられる。
The gel polymer electrolyte of the present invention comprises: 1. When used in combination of a polymer network, a lithium salt, and an aprotic organic solvent In some cases, a combination of a polymer network, a lithium salt, an aprotic organic solvent, and a porous membrane is used.

【0083】本発明で用いられる多孔質膜としては、大
きなイオン透過度を持ち、所定の機械的強度を持ち、絶
縁性の微多孔または隙間のある材料が用いられる。
As the porous membrane used in the present invention, a material having high ion permeability, predetermined mechanical strength, insulating microporous material or having a gap is used.

【0084】本発明の多孔質膜の膜厚は、5μm以上1
00μm以下、より好ましくは10μm以上80μm以
下の微多孔性のフィルム、織布、不織布などの布であ
る。
The thickness of the porous film of the present invention is 5 μm or more and 1
It is a microporous film, woven fabric, nonwoven fabric, or the like having a size of 00 μm or less, more preferably 10 μm or more and 80 μm or less.

【0085】本発明の多孔質膜は、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリブテン、ポリフッ化エチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリアクリロニトリルが挙げられ、エチレン
成分を少なくとも20重量%含むものが好ましく、特に
好ましいのは30%以上含むものである。さらにポリエ
チレンとポリプロピレンポリエチレンとポリ4フッ化エ
チレンを混合溶解して作ったものも好ましい。
The porous membrane of the present invention includes polyethylene, polypropylene, polybutene, polyfluorinated ethylene, polyvinyl chloride, and polyacrylonitrile, and preferably contains at least 20% by weight of an ethylene component, and more preferably 30% or more. Including. Further, those made by mixing and dissolving polyethylene, polypropylene polyethylene and polytetrafluoroethylene are also preferable.

【0086】不織布や織布は、糸の径が0.1μmから
5μmで、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合
ポリマー、エチレン−ブテン共重合ポリマー、エチレン
−メチルブテン共重合ポリマー、エチレン−メチルペン
テン共重合ポリマー、ポリプロピレン、ポリ4フッ化エ
チレン繊維からなるものが好ましい。
Non-woven fabrics and woven fabrics have a yarn diameter of 0.1 μm to 5 μm and are made of polyethylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene-methylbutene copolymer, ethylene-methylpentene copolymer. , Polypropylene and polytetrafluoroethylene fibers are preferred.

【0087】本発明の多孔質膜は、ガラス繊維、炭素繊
維などの無機繊維や、二酸化珪素、ゼオライト、アルミ
ナやタルクなどの無機物の粒子を含んでいてもよい。
The porous membrane of the present invention may contain inorganic fibers such as glass fiber and carbon fiber, and inorganic particles such as silicon dioxide, zeolite, alumina and talc.

【0088】本発明の電極合剤には、活物質物質、ゲル
電解質(一般式(1)の構造単位を含有する有機ポリマ
ー、非プロトン性有機溶媒、リチウム塩)の他に、導電
剤や結着剤、フィラーが添加される。
The electrode mixture of the present invention includes, in addition to an active material and a gel electrolyte (an organic polymer containing a structural unit of the general formula (1), an aprotic organic solvent, and a lithium salt), a conductive agent and a binder. An adhesive and a filler are added.

【0089】導電剤は、構成された電池において、化学
変化を起こさない電子伝導性材料であれば何でもよい。
通常、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛な
ど)、人工黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラッ
ク、ケッチェンブラック、炭素繊維や金属粉(銅、ニッ
ケル、アルミニウム、銀(特開昭63−148,554
号)など)、金属繊維あるいはポリフェニレン誘導体
(特開昭59−20,971号)などの導電性材料を1
種またはこれらの混合物として含ませることができる。
黒鉛とアセチレンブラックの併用がとくに好ましい。そ
の添加量は、1〜50重量%が好ましく、特に2〜30
重量%が好ましい。カーボンや黒鉛では、2〜15重量
%が特に好ましい。
The conductive agent may be any electronic conductive material that does not cause a chemical change in the constructed battery.
Usually, natural graphite (scale graphite, flaky graphite, earthy graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, carbon fibers and metal powders (copper, nickel, aluminum, silver (Japanese Unexamined Patent Publication No. 148,554
), A metal fiber or a polyphenylene derivative (JP-A-59-20,971).
It can be included as a seed or a mixture thereof.
A combination of graphite and acetylene black is particularly preferred. The addition amount is preferably 1 to 50% by weight, particularly 2 to 30% by weight.
% By weight is preferred. For carbon and graphite, 2 to 15% by weight is particularly preferred.

【0090】本発明では電極合剤を保持するための結着
剤として、一般式(1)の構造単位を含有する有機ポリ
マー、非プロトン性有機溶媒、リチウム塩が使用される
が、電解液との親和性のあるフッ素ゴム、エチレン−プ
ロピレン−ジエンターポリマー(EPDM)、ポリビニ
ルピロリドン、エチレン−プロピレン−ジエンターポリ
マー(EPDM)、スチレンブタジエンゴム、ポリブタ
ジエンなどのポリマーなどが1種またはこれらの混合物
として用いることができる。その結着剤の添加量は、1
〜30重量%が好ましく、特に2〜10重量%が好まし
い。
In the present invention, an organic polymer containing a structural unit of the general formula (1), an aprotic organic solvent, and a lithium salt are used as a binder for holding the electrode mixture. Fluoro rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), polyvinylpyrrolidone, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), styrene-butadiene rubber, polybutadiene, and other polymers having an affinity of 1 or a mixture thereof. Can be used. The amount of the binder added is 1
It is preferably from 30 to 30% by weight, particularly preferably from 2 to 10% by weight.

【0091】フィラーは、構成された電池において、化
学変化を起こさない繊維状材料であれば何でも用いるこ
とができる。通常、ポリプロピレン、ポリエチレンなど
のオレフィン系ポリマー、ガラス、炭素などの繊維が用
いられる。フィラーの添加量は特に限定されないが、0
〜30重量%が好ましい。
As the filler, any fibrous material that does not cause a chemical change in the constructed battery can be used. Usually, fibers such as olefin-based polymers such as polypropylene and polyethylene, glass, and carbon are used. Although the amount of the filler is not particularly limited,
~ 30% by weight is preferred.

【0092】本発明のゲルポリマー電解質は安全性確保
のためにセパレーターと併用して使用することが可能で
ある。安全性確保のため併用されるセパレーターは80
℃以上で上記の隙間を閉塞して抵抗を上げ、電流を遮断
する機能を持つことが必要であり、閉塞温度が90℃以
上、180℃以下であることが好ましい。
The gel polymer electrolyte of the present invention can be used in combination with a separator to ensure safety. 80 separators are used to ensure safety
It is necessary to have a function of closing the above gap at a temperature of not less than 0 ° C. to increase the resistance and cut off the current, and the closing temperature is preferably 90 ° C. or more and 180 ° C. or less.

【0093】セパレーターの孔の形状は通常円形や楕円
形で、大きさは0.05μmから30μmであり、0.
1μmから20μmが好ましい。さらに延伸法、相分離
法で作った場合のように、棒状や不定形の孔であっても
よい。これらの隙間の占める比率すなわち気孔率は20
%から90%であり、35%から80%が好ましい。
The shape of the holes in the separator is usually circular or elliptical, and the size is 0.05 μm to 30 μm.
1 μm to 20 μm is preferred. Further, as in the case of making by a stretching method or a phase separation method, the holes may be rod-shaped or amorphous. The ratio occupied by these gaps, that is, the porosity is 20
% To 90%, preferably 35% to 80%.

【0094】これらのセパレーターは、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどの単一の材料であっても、2種以上
複合化材料であってもよい。特に孔径、気孔率や孔の閉
塞温度などを変えた2種以上の微多孔フィルムを積層し
たものが特に好ましい。
These separators are made of polyethylene,
It may be a single material such as polypropylene or a composite material of two or more. In particular, those obtained by laminating two or more kinds of microporous films having different pore diameters, porosity, and pore closing temperatures are particularly preferable.

【0095】正・負極の集電体としては、構成された電
池において化学変化を起こさない電子伝導体が用いられ
る。
As the positive / negative current collector, an electron conductor which does not cause a chemical change in the constructed battery is used.

【0096】正極の集電体としては、アルミニウム、ス
テンレス鋼、ニッケル、チタンなどの他にアルミニウム
やステンレス鋼の表面にカーボン、ニッケル、チタンあ
るいは銀を処理させたものが好ましく、特に好ましいの
はアルミニウム、アルミニウム合金である。
As the current collector of the positive electrode, in addition to aluminum, stainless steel, nickel, and titanium, those obtained by treating the surface of aluminum or stainless steel with carbon, nickel, titanium, or silver are preferable, and aluminum is particularly preferable. , Aluminum alloy.

【0097】負極の集電体としては、銅、ステンレス
鋼、ニッケル、チタンが好ましく、特に好ましいのは銅
あるいは銅合金である。
The current collector of the negative electrode is preferably copper, stainless steel, nickel, or titanium, and particularly preferably copper or a copper alloy.

【0098】集電体の形状は、通常フィルムシート状の
ものが使用されるが、ネット、パンチされたもの、ラス
体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体なども用いるこ
とができる。厚みは、特に限定されないが、1〜500
μmである。また、集電体表面は、表面処理により凹凸
を付けることも望ましい。
The current collector is usually in the form of a film sheet, but may be a net, a punched one, a lath, a porous body, a foam, a fiber group molded body, or the like. . The thickness is not particularly limited, but is 1 to 500
μm. It is also desirable that the surface of the current collector be made uneven by surface treatment.

【0099】塗布方法としては、例えば、リバースロー
ル法、ダイレクトロール法、ブレード法、ナイフ法、エ
クストルージョン法、カーテン法、グラビア法、バー
法、ディップ法及びスクイーズ法を挙げることができ
る。その中でもブレード法、ナイフ法及びエクストルー
ジョン法が好ましい。塗布は、0.1〜100m/分の
速度で実施されることが好ましい。この際、合剤の溶液
物性、乾燥性に合わせて、上記塗布方法を選定すること
により、良好な塗布層の表面状態を得ることができる。
塗布は、片面ずつ逐時でも両面同時でもよい。
Examples of the coating method include a reverse roll method, a direct roll method, a blade method, a knife method, an extrusion method, a curtain method, a gravure method, a bar method, a dip method and a squeeze method. Among them, a blade method, a knife method and an extrusion method are preferred. The coating is preferably performed at a speed of 0.1 to 100 m / min. At this time, by selecting the above coating method in accordance with the solution physical properties and drying properties of the mixture, a good surface state of the coated layer can be obtained.
The coating may be performed on one side at a time or on both sides simultaneously.

【0100】また、塗布は連続でも間欠でもストライプ
でもよい。その塗布層の厚み、長さや巾は、電池の形状
や大きさにより決められるが、片面の塗布層の厚みは、
ドライ後の圧縮された状態で、1〜2000μmが好ま
しい。
The coating may be continuous, intermittent, or striped. The thickness, length and width of the coating layer are determined by the shape and size of the battery, but the thickness of the coating layer on one side is
In a compressed state after drying, the thickness is preferably 1 to 2000 μm.

【0101】電極シート塗布物の乾燥及び脱水方法は、
熱風、真空、赤外線、遠赤外線、電子線及び低湿風を単
独あるいは組み合わせた方法を用いることできる。乾燥
温度は80〜350℃の範囲が好ましく、特に100〜
250℃の範囲が好ましい。含水量は、電池全体で20
00ppm以下が好ましく、正極合剤、負極合剤や電解
質ではそれぞれ500ppm以下にすることが好まし
い。シートのプレス法は、一般に採用されている方法を
用いることができるが、特にカレンダープレス法が好ま
しい。プレス圧は、特に限定されないが、0.2〜3t
/cm2 が好ましい。カレンダープレス法のプレス速度
は0.1〜50m/分が好ましく、プレス温度は室温〜
200℃が好ましい。正極シートに対する負極シート幅
の比は、0.9〜1.1が好ましく、0.95〜1.0
が特に好ましい。正極活物質と負極材料の含有量比は、
化合物種類や合剤処方により異なる。
The method for drying and dehydrating the electrode sheet coating material is as follows.
Hot air, vacuum, infrared rays, far-infrared rays, electron beams and low-humidity air can be used alone or in combination. The drying temperature is preferably in the range of 80 to 350 ° C, particularly 100 to 350 ° C.
A range of 250 ° C. is preferred. The water content is 20
It is preferably at most 00 ppm, and more preferably at most 500 ppm for each of the positive electrode mixture, the negative electrode mixture and the electrolyte. As a method for pressing the sheet, a method generally used can be used, but a calendar press method is particularly preferable. The pressing pressure is not particularly limited, but is 0.2 to 3 t.
/ Cm 2 is preferred. The press speed of the calender press method is preferably 0.1 to 50 m / min, and the press temperature is room temperature to
200 ° C. is preferred. The ratio of the negative electrode sheet width to the positive electrode sheet is preferably 0.9 to 1.1, and more preferably 0.95 to 1.0.
Is particularly preferred. The content ratio between the positive electrode active material and the negative electrode material is
It depends on the compound type and the mixture formulation.

【0102】正・負の電極シートをセパレーターを介し
て重ね合わせた後シート状電池を形成するが、巻回など
の加工を施してシリンダー電池、角形電池などとするこ
ともできる。これら電池には安全弁の他、従来から知ら
れている種々の安全素子を備えつけても良い。例えば、
過電流防止素子として、ヒューズ、バイメタル、PTC
素子などが用いて安全性の更なる向上を図ることができ
る。
After the positive and negative electrode sheets are overlapped with a separator interposed therebetween, a sheet-like battery is formed. However, the battery may be wound or otherwise processed into a cylinder battery, a prismatic battery, or the like. These batteries may be provided with various safety elements known in addition to safety valves. For example,
Fuse, bimetal, PTC as overcurrent prevention element
The safety can be further improved by using an element or the like.

【0103】また、過充電対策として、電池内圧の上昇
により電流を遮断する方式を具備することができる。こ
のとき、Li2 CO3 、LiHCO3 、Na2 CO3
NaHCO3 、CaCO3 、MgCO3 などの炭酸塩な
どの内圧を上げる化合物を合剤あるいは電解質に含ませ
ることができる。
As a measure against overcharging, a method of interrupting the current by increasing the internal pressure of the battery can be provided. At this time, Li 2 CO 3 , LiHCO 3 , Na 2 CO 3 ,
The NaHCO 3, CaCO 3, MgCO 3 increase the internal pressure, such as carbonates, such compounds can be included in a fixed combination or an electrolyte.

【0104】缶やリード板は、電気伝導性をもつ金属や
合金を用いることができる。例えば、鉄、ニッケル、チ
タン、クロム、モリブデン、銅、アルミニウムなどの金
属あるいはそれらの合金が用いられる。
For the can or the lead plate, a metal or alloy having electrical conductivity can be used. For example, metals such as iron, nickel, titanium, chromium, molybdenum, copper, and aluminum or alloys thereof are used.

【0105】本発明の非水二次電池の用途は、特に限定
されないが、例えば、電子機器に搭載する場合、ノート
パソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子
ブックプレーヤー、携帯電話、コードレスフォン子機、
ページャー、ハンディーターミナル、携帯ファックス、
携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、
ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、
ポータブルCD、ミニディスク、電気シェーバー、トラ
ンシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テ
ープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、メモリー
カードなどが挙げられる。その他民生用として、モータ
ー、照明器具、玩具、ゲーム機器、ロードコンディショ
ナー、時計、ストロボ、カメラ、医療機器(ペースメー
カー、補聴器、肩もみ機など)などが挙げられる。更
に、太陽電池と組み合わせることもできる。
The use of the non-aqueous secondary battery of the present invention is not particularly limited. For example, when the non-aqueous secondary battery is mounted on an electronic device, a notebook computer, a pen input personal computer, a mobile personal computer, an electronic book player, a mobile phone, a cordless phone handset ,
Pager, handy terminal, mobile fax,
Portable copy, portable printer, headphone stereo,
Video movies, LCD TVs, handy cleaners,
Portable CD, mini disk, electric shaver, transceiver, electronic organizer, calculator, memory card, portable tape recorder, radio, backup power supply, memory card, and the like. Other consumer products include motors, lighting equipment, toys, game machines, road conditioners, watches, strobes, cameras, medical equipment (pacemakers, hearing aids, shoulder massagers, etc.). Furthermore, it can be combined with a solar cell.

【0106】[0106]

【実施例】以下に具体例をあげ、本発明をさらに詳しく
説明するが、発明の主旨を越えない限り、本発明は実施
例に限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited to the examples unless it exceeds the gist of the invention.

【0107】〔酸化物負極材料の合成例〕一酸化錫6.
78g、二酸化ケイ素3.01gを乾式混合し、アルミ
ナ製るつぼに入れ、アルゴン雰囲気下15℃/分で11
00℃まで昇温した。1100℃で12時間焼成した
後、10℃/分で室温にまで降温し、焼成炉より取り出
して、SnSiO3を得た。該化合物を粗粉砕し、さら
にジェットミルで粉砕し、平均粒径7.0μmの粉末を
得た(MO‐1)。これはCuKα線を用いたX線回折
法において2θ値で28°付近に頂点を有するブロード
なピークを有する物であり、2θ値で40°以上70°
以下には結晶性の回折線は見られなかった。
[Synthesis Example of Oxide Anode Material] Tin Monoxide
78 g and silicon dioxide 3.01 g were dry-mixed and placed in an alumina crucible, and placed at 15 ° C./min in an argon atmosphere at 11 ° C.
The temperature was raised to 00 ° C. After baking at 1100 ° C. for 12 hours, the temperature was lowered to room temperature at 10 ° C./min, taken out of the baking furnace, and SnSiO 3 was obtained. The compound was coarsely pulverized and further pulverized with a jet mill to obtain a powder having an average particle size of 7.0 μm (MO-1). This is a substance having a broad peak having an apex in the vicinity of 28 ° in 2θ value in the X-ray diffraction method using CuKα ray, and 40 ° or more and 70 ° in 2θ value.
No crystalline diffraction lines were observed below.

【0108】同様の方法で、それぞれ化学量論量の原料
を混合、焼成、粉砕し以下に示す化合物を合成した。 Sn0.8 Al0.2 0.3 0.2 Si0.5 3.6 (MO‐2) SnAl0.4 0.5 Cs0.1 0.5 3.65 (MO‐3)
In the same manner, stoichiometric amounts of raw materials were mixed, fired and pulverized to synthesize the following compounds. Sn 0.8 Al 0.2 B 0.3 P 0.2 Si 0.5 O 3.6 (MO-2) SnAl 0.4 B 0.5 Cs 0.1 P 0.5 O 3.65 (MO-3)

【0109】〔負極シート作成例‐1〕負極活物質とし
て多結晶ケイ素単体を20重量部、鱗片状天然黒鉛20
重量部の割合で混合し、さらに結着剤としてポリアクリ
ロニトリルを3重量部を加え、N‐メチルピロリドン1
00重量部を媒体として混練して負極合剤スラリーを得
た。次にα−アルミナ45重量部、グラファイト7重量
部、ポリアクリロニトリル3重量部、N‐メチルピロリ
ドン100重量部の割合で混合し、補助層スラリーを得
た。負極合剤スラリーを下層、補助層スラリーを上層と
して厚さ10μmの銅箔にエクストルージョン式塗布機
を使って塗設し、乾燥後カレンダープレス機により圧縮
成形して厚さ46μm×幅55mmの負極シートを作成し
た。これを長さ50mmに切断後、端部にニッケル製のリ
ード板を溶接した後、露点−40℃以下の乾燥空気中で
230℃で1時間熱処理した。熱処理は遠赤外線ヒータ
ーを用いて行った。熱処理後の負極シート全面に4mm×
55mmに裁断した厚さ35μmのリチウム箔(純度9
9.8%)をシートの長さ方向に対して直角に10mm間
隔で貼り付けした(AN‐1)。
[Negative electrode sheet preparation example-1] 20 parts by weight of polycrystalline silicon alone as a negative electrode active material, flaky natural graphite 20
Parts by weight, and 3 parts by weight of polyacrylonitrile as a binder were added.
The mixture was kneaded with 00 parts by weight as a medium to obtain a negative electrode mixture slurry. Next, 45 parts by weight of α-alumina, 7 parts by weight of graphite, 3 parts by weight of polyacrylonitrile, and 100 parts by weight of N-methylpyrrolidone were mixed to obtain an auxiliary layer slurry. The negative electrode mixture slurry is applied as a lower layer and the auxiliary layer slurry as an upper layer on a 10 μm-thick copper foil using an extrusion coating machine. Created a sheet. This was cut to a length of 50 mm, and a nickel lead plate was welded to the end, and then heat-treated at 230 ° C. for 1 hour in dry air having a dew point of −40 ° C. or less. The heat treatment was performed using a far infrared heater. 4mm × over the entire negative electrode sheet after heat treatment
35 μm thick lithium foil cut to 55 mm (purity 9
9.8%) at a 10 mm interval perpendicular to the sheet length direction (AN-1).

【0110】〔負極シート作成例‐2〕負極活物質とし
てSnSiO3(MO‐1)を43重量部、導電剤とし
てアセチレンブラック2重量部とグラファイト2重量部
の割合で混合し、さらに結着剤としてポリアクリロニト
リルを3重量部を加え、N‐メチルピロリドン100重
量部を媒体として混練して負極合剤スラリーを得た。補
助層スラリーの作成以降、塗設、圧縮成型、負極シート
作成、リード板溶接、熱処理、リチウム箔貼付を負極シ
ート作成例‐1と同様に行い、負極シートを作成した
(AN‐2)。
[Example of Preparation of Negative Electrode Sheet-2] 43 parts by weight of SnSiO 3 (MO-1) as a negative electrode active material, 2 parts by weight of acetylene black and 2 parts by weight of graphite as conductive agents, and a binder were further added. Then, 3 parts by weight of polyacrylonitrile was added, and the mixture was kneaded using 100 parts by weight of N-methylpyrrolidone as a medium to obtain a negative electrode mixture slurry. After the preparation of the auxiliary layer slurry, coating, compression molding, preparation of a negative electrode sheet, lead plate welding, heat treatment, and lithium foil sticking were performed in the same manner as in the negative electrode sheet preparation example-1, to prepare a negative electrode sheet (AN-2).

【0111】〔負極シート作成例‐3〕負極シート作成
例‐2において負極活物質SnSiO3 (MO‐1)を
Sn0. 8 Al0.2 0.3 0.2 Si0.5 3.6 (MO‐
2)およびSnAl0.4 0.5Cs0.1 0.5
3.65(MO‐3)に換えて、同様に負極シートAN‐3
およびAN‐4を作成した。
[0111] [negative electrode sheet creation example -3] negative electrode active material SnSiO 3 in the negative electrode sheet creation example -2 (MO-1) a Sn 0. 8 Al 0.2 B 0.3 P 0.2 Si 0.5 O 3.6 (MO-
2) and SnAl 0.4 B 0.5 Cs 0.1 P 0.5 O
3.65 In place of (MO-3), the negative electrode sheet AN-3
And AN-4.

【0112】〔負極シート作成例‐4〕負極活物質とし
てメゾフェースピッチ系炭素材料(ペトカ社)を43重
量部、導電剤としてアセチレンブラック2重量部とグラ
ファイト2重量部の割合で混合し、さらに結着剤として
ポリアクリロニトリルを3重量部を加え、N‐メチルピ
ロリドン100重量部を媒体として混練して負極合剤ス
ラリーを得た。熱処理後の負極シートへのリチウム箔の
貼付間隔を50mm間隔とした以外は負極シート作成例‐
1と同様にして負極シートを作成した(AN‐5)。
[Example of Preparation of Negative Electrode Sheet-4] 43 parts by weight of a mesoface pitch-based carbon material (Petoka) as a negative electrode active material and 2 parts by weight of acetylene black and 2 parts by weight of graphite as conductive agents were mixed. 3 parts by weight of polyacrylonitrile was added as a binder and kneaded with 100 parts by weight of N-methylpyrrolidone as a medium to obtain a negative electrode mixture slurry. Example of negative electrode sheet preparation, except that the interval of attaching lithium foil to negative electrode sheet after heat treatment was set to 50 mm
A negative electrode sheet was prepared in the same manner as in No. 1 (AN-5).

【0113】〔正極シート作成例‐1〕正極材料とし
て、LiCoO2 を43重量部、鱗片状黒鉛2重量部、
アセチレンブラック2重量部、さらに結着剤としてポリ
アクリロニトリル3重量部を加え、アクリロニトリル1
00重量部を媒体として混練して得られたスラリーを厚
さ20μmのアルミニウム箔にエクストルージョン式塗
布機を使って塗設し、乾燥後カレンダープレス機により
圧縮成形した後、端部にアルミニウム製のリード板を溶
接し、厚さ95μm、幅54mm×長さ49mmの正極シー
トを作製した(CA‐1)。
[Positive electrode sheet preparation example-1] As a positive electrode material, 43 parts by weight of LiCoO 2 , 2 parts by weight of flake graphite,
2 parts by weight of acetylene black and 3 parts by weight of polyacrylonitrile as a binder were added, and acrylonitrile 1 was added.
The slurry obtained by kneading the mixture by using 00 parts by weight as a medium was applied to an aluminum foil having a thickness of 20 μm using an extrusion coating machine, dried, compression-molded by a calender press, and an aluminum The lead plate was welded to produce a positive electrode sheet having a thickness of 95 μm, a width of 54 mm and a length of 49 mm (CA-1).

【0114】〔正極シート作成例‐2〕正極材料として
LiMn2 4 を使用し、塗布厚以外は正極電極作成例
‐1と同様の操作で、厚さ114μm、幅54mm×長さ
49mmの正極シートを作製した(CA‐2)。
[Positive Electrode Sheet Preparation Example-2] LiMn 2 O 4 was used as a positive electrode material, and the same operation as in the positive electrode preparation example-1 except for the coating thickness was performed, and a 114 μm thick, 54 mm wide × 49 mm long positive electrode was prepared. A sheet was prepared (CA-2).

【0115】〔ゲルポリマー電解質作成例−1〕4/3
/1(モル比)の前述の第一モノマー1-1、第二モノマ
ー2-4、第三モノマー3-5の混合物(P−21相当組成)1
6.5重量部、LiPF6 11重量部、2,2’−アゾ
ビス(メチルイソブチレート)1.1重量部、エチレン
カーボネート:ジエチルカーボネート=2:8(重量)
71.4重量部を混合して均一溶液とした。本溶液を厚
さ30μmの東燃タピルス(株)製不織布TAPYRUS P22F
W-0CSを介して塗布した後、70℃にて5分加熱し厚さ
50μmのゲルポリマー電解質膜を得た(PE−1)。
[Example of Preparation of Gel Polymer Electrolyte-1] 4/3
/ 1 (molar ratio) mixture of the above first monomer 1-1, second monomer 2-4 and third monomer 3-5 (composition equivalent to P-21) 1
6.5 parts by weight, 11 parts by weight of LiPF 6 , 1.1 parts by weight of 2,2′-azobis (methylisobutyrate), ethylene carbonate: diethyl carbonate = 2: 8 (weight)
71.4 parts by weight were mixed to obtain a uniform solution. This solution is 30 μm thick non-woven fabric TAPYRUS P22F manufactured by Tonen Tapils Co., Ltd.
After coating via W-0CS, the mixture was heated at 70 ° C. for 5 minutes to obtain a gel polymer electrolyte membrane having a thickness of 50 μm (PE-1).

【0116】〔ゲルポリマー電解質作成例−2〕4/2
/1(モル比)の前述の第一モノマー1-2、第二モノマ
ー2-2、第三モノマー3-3の混合物(P−22相当組成)の
16.5重量部をゲルポリマー電解質作成例−1と同様
に、厚さ50μmのゲルポリマー電解質膜を得た(PE
−2)。
[Gel Polymer Electrolyte Preparation Example-2] 4/2
16.5 parts by weight of a mixture of the above-mentioned first monomer 1-2, second monomer 2-2, and third monomer 3-3 (composition equivalent to P-22) at a ratio of 1/1 (molar ratio) by gel polymer electrolyte In the same manner as in Example 1, a gel polymer electrolyte membrane having a thickness of 50 μm was obtained (PE
-2).

【0117】〔ゲルポリマー電解質作成例−3〕2/5
/1(モル比)の前述の第一モノマー1-3、第二モノマ
ー2-6、第三モノマー3-4の混合物(P−23相当組成)の
16.5重量部をゲルポリマー電解質作成例−1と同様
に、厚さ50μmのゲルポリマー電解質膜を得た(PE
−3)。
[Example of Preparation of Gel Polymer Electrolyte-3] 2/5
16.5 parts by weight of a mixture of the above first monomer 1-3, second monomer 2-6, and third monomer 3-4 (composition equivalent to P-23) at a ratio of 1/1 (molar ratio) by gel polymer electrolyte In the same manner as in Example 1, a gel polymer electrolyte membrane having a thickness of 50 μm was obtained (PE
-3).

【0118】〔ゲルポリマー電解質作成例−4〕ポリア
クリロニトリル16.5重量部、LiPF6 11重量
部、エチレンカーボネート:ジエチルカーボネート=
2:8(重量)71.4重量部を混合して均一溶液とし
た。本溶液を厚さ30μmの東燃タピルス(株)製不織
布TAPYRUS P22FW-0CSを介して塗布後、冷却し厚さ50
μmのゲルポリマー電解質膜を得た。これを幅60mm×
長さ540mmに裁断した(PE−4)。
[Gel Polymer Electrolyte Preparation Example-4] 16.5 parts by weight of polyacrylonitrile, 11 parts by weight of LiPF 6 , ethylene carbonate: diethyl carbonate =
2: 8 (weight) 71.4 parts by weight were mixed to obtain a uniform solution. This solution was applied through a nonwoven fabric TAPYRUS P22FW-0CS manufactured by Tonen Tapils Co., Ltd. having a thickness of 30 μm, and then cooled to a thickness of 50 μm.
A μm gel polymer electrolyte membrane was obtained. This is 60mm wide
It was cut to a length of 540 mm (PE-4).

【0119】〔ゲルポリマー電解質作成例−5〕フッ化
ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(88
/12、モル比)16.5重量部を用いて、作成例−4
と同様に、幅60mm×長さ540mm×厚さ50μmのゲ
ルポリマー電解質膜を得た。(PE−5)。
[Example of Preparation of Gel Polymer Electrolyte-5] Vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer (88
Preparation Example-4 using 16.5 parts by weight)
Similarly, a gel polymer electrolyte membrane having a width of 60 mm, a length of 540 mm and a thickness of 50 μm was obtained. (PE-5).

【0120】図1は、シート電池の概念図を示す。FIG. 1 is a conceptual diagram of a sheet battery.

【0121】〔実施例‐1〕負極シート、正極シートは
それぞれ露点−40℃以下の乾燥空気中で230℃で3
0分脱水乾燥した。ドライ雰囲気中で、幅54mm×長さ
49mmの脱水乾燥済み正極シート(CA‐1)(1
1)、幅60mm×長さ60mmに裁断したゲルポリマー電
解質膜(PE−1)(12)、幅55mm×長さ50mmの
脱水乾燥済み負極シート(AN‐1)(13)の順で積
層し、ポリエチレン(50μm)‐ポリエチレンテレフ
タレート(50μm)のラミネートフイルムよりなる外
装材を使用し4縁を真空下で熱融着して密閉し、シート
型電池(B‐1)を作成した。
Example-1 Each of the negative electrode sheet and the positive electrode sheet was heated at 230 ° C. in dry air having a dew point of −40 ° C. or less.
It was dehydrated and dried for 0 minutes. In a dry atmosphere, a dehydrated and dried positive electrode sheet (CA-1) having a width of 54 mm and a length of 49 mm (1)
1), a gel polymer electrolyte membrane (PE-1) (12) cut to a width of 60 mm x a length of 60 mm, and a dehydrated and dried negative electrode sheet (AN-1) (AN-1) of a width of 55 mm x a length of 50 mm (13) are laminated in this order. A sheet type battery (B-1) was prepared by using an exterior material made of a laminated film of polyethylene (50 μm) -polyethylene terephthalate (50 μm) and heat-sealing the four edges under vacuum to seal.

【0122】作成したシート型電池(B‐1)を40℃
で7日間放置した後、常温に戻して60mAで充電す
る。この場合、充電は4.2Vまで定電流で充電し、充
電開始から2.5時間経過するまで4.2Vで一定に保
つように定電電流を制御した。放電は60mAで2.6
Vまで定電流で実施した。そのときの放電容量、平均放
電電圧、エネルギー量(放電容量×平均放電電圧)、1
50サイクル後の負極表面のデンドライト発生の目視観
察結果を表3に示す。
The sheet-type battery (B-1) thus prepared was heated at 40 ° C.
, And then return to room temperature and charge at 60 mA. In this case, the charging was performed at a constant current up to 4.2 V, and the constant current was controlled so as to keep the voltage constant at 4.2 V until 2.5 hours had elapsed from the start of charging. Discharge is 2.6 at 60 mA
The test was performed at a constant current up to V. Discharge capacity, average discharge voltage, energy amount (discharge capacity × average discharge voltage) at that time, 1
Table 3 shows the results of visual observation of dendrite generation on the negative electrode surface after 50 cycles.

【0123】〔実施例‐2〕実施例‐1と同様に、正極
シート、負極シート、ゲルポリマー電解質膜を表2のよ
うに組合わせたシート電池B‐2〜5を作成し、実施例
‐1と同様に、40℃で7日間エージングを実施した
後、常温に戻して充放電を実施し、それらの放電容量、
平均放電電圧、エネルギー量(放電容量×平均放電電
圧)、150サイクル後の負極表面のデンドライト発生
の目視観察結果を表3に示す。
[Example 2] In the same manner as in Example 1, sheet batteries B-2 to 5 were prepared by combining a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a gel polymer electrolyte membrane as shown in Table 2. After aging at 40 ° C. for 7 days in the same manner as in 1, the battery was returned to normal temperature and charged and discharged.
Table 3 shows the average discharge voltage, the amount of energy (discharge capacity x average discharge voltage), and the results of visual observation of dendrite generation on the negative electrode surface after 150 cycles.

【0124】〔比較例‐1〕負極活物質としてメゾフェ
ースピッチ系炭素材料(ペトカ社)を43重量部、導電
剤としてアセチレンブラック2重量部とグラファイト2
重量部の割合で混合し、さらに結着剤としてポリアクリ
ロニトリルを3重量部を加え、N‐メチルピロリドン1
00重量部を媒体として混練して負極合剤スラリーを
得、厚さ10μmの銅箔にエクストルージョン式塗布機
を使って塗設し、乾燥後カレンダープレス機により圧縮
成形して厚さ46μm×幅55mm×長さ50mmとし、端
部にニッケルのリード板を溶接し負極シートを作成した
(AN‐6)。
[Comparative Example-1] 43 parts by weight of a mesophase pitch-based carbon material (Petoka) as a negative electrode active material, 2 parts by weight of acetylene black as a conductive agent and graphite 2
Parts by weight, and 3 parts by weight of polyacrylonitrile as a binder were added.
The mixture was kneaded with 00 parts by weight as a medium to obtain a negative electrode mixture slurry, applied to a copper foil having a thickness of 10 μm using an extrusion coating machine, dried, and compression-molded with a calender press to obtain a thickness of 46 μm × width. A negative electrode sheet was prepared by welding a nickel lead plate to the end at 55 mm × length 50 mm (AN-6).

【0125】実施例‐1と同様に、厚さ95μm、幅5
4mm×長さ49mmの脱水乾燥済み正極シート(CA‐
1)、上記負極シート(AN‐6)、ゲルポリマー電解
質膜(PE−1)を組合せたシート電池BR‐1を作成
し、実施例‐1と同様の充放電条件で、放電容量、平均
放電電圧、エネルギー量(放電容量×平均放電電圧)、
150サイクル後の負極表面のデンドライト発生の目視
観察結果を表3に示す。
As in Example-1, a thickness of 95 μm and a width of 5
4 mm x 49 mm long dehydrated and dried positive electrode sheet (CA-
1) A sheet battery BR-1 was prepared by combining the negative electrode sheet (AN-6) and the gel polymer electrolyte membrane (PE-1), and under the same charge / discharge conditions as in Example-1, the discharge capacity and average discharge. Voltage, energy amount (discharge capacity x average discharge voltage),
Table 3 shows the results of visual observation of dendrite generation on the negative electrode surface after 150 cycles.

【0126】〔比較例‐2〕露点−40℃以下の乾燥空
気中で厚さ100μmのリチウム箔を幅55mm×長さ5
0mmに切断し、端部にニッケルのリード板を溶接し負極
シートとした(AN‐7)。
[Comparative Example-2] A 100-μm-thick lithium foil was placed in a dry air having a dew point of −40 ° C. or less by 55 mm in width × 5 in length.
It was cut to 0 mm, and a nickel lead plate was welded to the end to form a negative electrode sheet (AN-7).

【0127】負極シートAN‐7を使用して比較例‐1
と同様にシート電池BR‐2を作成した後、電池性能を評
価し、放電容量、平均放電電圧、エネルギー量(放電容
量×平均放電電圧)、150サイクル後の負極表面のデ
ンドライト発生の目視観察結果を表3に示す。
Comparative Example 1 Using Negative Electrode Sheet AN-7
After preparing a sheet battery BR-2 in the same manner as above, the battery performance was evaluated, and the discharge capacity, average discharge voltage, energy amount (discharge capacity x average discharge voltage), and visual observation results of dendrite generation on the negative electrode surface after 150 cycles Are shown in Table 3.

【0128】 表2 負極 正極 シート シート 負極材料 Li箔貼付 シート 正極材料 ゲルポリマー 電池 番号 番号 電解質膜 本発明 B‐1 AN-1 多結晶Si あり CA‐1 LiCoO2 PE−1 ‐2 -2 Sn系酸化物 〃 〃 〃 〃 ‐3 -3 〃 〃 〃 〃 〃 ‐4 -4 〃 〃 〃 〃 〃 ‐5 -5 炭素材料 〃 〃 〃 〃 比較例 BR‐1 AN-6 炭素材料 なし CA‐1 LiCoO2 PE−1 ‐2 -7 リチウム箔 〃 〃 〃 〃Table 2 Negative electrode Positive electrode sheet Sheet Negative electrode material Li foil stuck sheet Positive electrode material Gel polymer Battery No. No. Electrolyte membrane Present invention B-1 AN-1 Polycrystalline Si With CA-1 LiCoO 2 PE-1-2-2 Sn system Oxide 〃 〃 〃 3 -3-3 〃 〃 〃 〃 4 -4 -4 〃 〃 〃 〃 -5 -5 Carbon material 〃 〃 〃 例 Comparative example BR-1 AN-6 Carbon material None CA-1 LiCoO 2 PE-1-2-7 Lithium foil 〃 〃 〃 〃

【0129】 表3 負極シー 放電 平均放 エネル デンドライト シート電池 トへの 容量 電電圧 ギー量 の目視観察 Li箔貼付 (mAh) (V) (mWh) (150cy) 実施例‐1 B‐1 あり 78 3.7 289 発生なし (本発明) 実施例‐2 B‐2 あり 72 3.4 245 発生なし (本発明) ‐3 〃 78 3.4 265 〃 ‐4 〃 73 3.4 248 〃 ‐5 〃 59 3.7 218 〃 比較例‐1 BR‐1 なし 51 3.7 189 発生なし 比較例‐2 BR‐2 なし 80 3.7 296 発生ありTable 3 Negative Seed Discharge Average Release Energy Dendrite Sheet Battery Capacity Observation of Electric Voltage Visual Energy Attaching Li Foil (mAh) (V) (mWh) (150cy) Example-1 B-1 Yes 78 3.7 289 No occurrence (the present invention) Example-2 B-2 Yes 72 3.4 245 No occurrence (The present invention) -3 〃 78 3.4 265 〃 -4 〃 73 3.4 248 5 -5 〃 59 3.7 218 比較 Comparative example -1 BR -1 None 51 3.7 189 No occurrence Comparative Example-2 BR-2 None 80 3.7 296

【0130】実施例‐1、2から明らかなようにリチウ
ム箔をあらかじめ貼付された負極シートとポリマーゲル
電解質との組合せからなる本発明の非水二次電池は、充
放電中のリチウムデンドライト成長が抑制され、常温作
動での放電エネルギー量は、リチウム箔をあらかじめ貼
付されていない炭素材料負極とポリマーゲル電解質との
組合せからなる非水二次電池(比較例‐1)よりも高
い。比較例‐2のリチウム箔負極は高い放電エネルギー
量が得られるものの、ポリマーゲル電解質との組合わせ
でも充放電中のリチウムデンドライトの発生を抑制する
ことはできなかった。
As is clear from Examples 1 and 2, the nonaqueous secondary battery of the present invention comprising a combination of a negative electrode sheet to which a lithium foil was previously adhered and a polymer gel electrolyte exhibited lithium dendrite growth during charge and discharge. Suppressed and the discharge energy amount at normal temperature operation is higher than that of the non-aqueous secondary battery (Comparative Example-1) composed of the combination of the carbon material negative electrode and the polymer gel electrolyte to which the lithium foil is not attached in advance. Although the lithium foil negative electrode of Comparative Example-2 can obtain a high discharge energy amount, even in combination with the polymer gel electrolyte, the generation of lithium dendrite during charging and discharging could not be suppressed.

【0131】〔実施例‐3〕実施例‐1と同様に、正極
シート、負極シート、ゲルポリマー電解質膜を表4のよ
うに組合わせたシート電池B‐6〜10を作成し、実施
例‐1と同様に、40℃で7日間エージングを実施した
後、常温に戻して充放電を実施し、それらの放電容量、
平均放電電圧、エネルギー量(放電容量×平均放電電
圧)、150サイクル後の負極表面のデンドライト発生
の目視観察結果を表5に示す。
[Example-3] In the same manner as in Example-1, sheet batteries B-6 to 10 were prepared by combining the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, and the gel polymer electrolyte membrane as shown in Table 4. After aging at 40 ° C. for 7 days in the same manner as in 1, the battery was returned to normal temperature and charged and discharged.
Table 5 shows the average discharge voltage, the amount of energy (discharge capacity x average discharge voltage), and the results of visual observation of dendrite generation on the negative electrode surface after 150 cycles.

【0132】〔比較例‐3〕負極シートAN‐7を使用
してゲルポリマー電解質膜を表4のように組合わせたシ
ート電池BR‐3〜6を作成し、比較例‐1と同様に電
池性能を評価し、放電容量、平均放電電圧、エネルギー
量(放電容量×平均放電電圧)、150サイクル後の負
極表面のデンドライト発生の目視観察結果を表5に示
す。
[Comparative Example-3] Sheet batteries BR-3 to BR-6 were prepared by combining the gel polymer electrolyte membranes as shown in Table 4 using the negative electrode sheet AN-7. The performance was evaluated, and the discharge capacity, average discharge voltage, energy amount (discharge capacity × average discharge voltage), and the results of visual observation of dendrite generation on the negative electrode surface after 150 cycles are shown in Table 5.

【0133】 表4 負極 正極 シート シート 負極材料 Li箔貼付 シート 正極材料 ゲルポリマー 電池 番号 番号 電解質膜 本発明 B‐6 AN-1 多結晶Si あり CA‐2 LiMn2O4 PE−2 ‐7 -2 Sn系酸化物 〃 〃 〃 PE−3 ‐8 -3 〃 〃 〃 〃 PE−4 ‐9 -4 〃 〃 〃 〃 〃 ‐10 -5 炭素材料 〃 〃 〃 PE−5 比較例 BR‐3 AN-7 リチウム箔 なし CA‐2 LiMn2O4 PE−2 ‐4 〃 〃 〃 〃 〃 PE−3 ‐5 〃 〃 〃 〃 〃 PE−4 ‐6 〃 〃 〃 〃 〃 PE−5Table 4 Negative electrode Positive electrode sheet Sheet Negative electrode material Li foil stuck sheet Positive electrode material Gel polymer Battery No. No. Electrolyte membrane B-6 AN-1 Polycrystalline Si With CA-2 LiMn 2 O 4 PE-2 -7 -2 Sn-based oxide 〃 〃 〃 PE-3-8-3 〃 〃 〃 〃 PE-4 -9 -4 〃 〃 〃 〃 10 -10 -5 Carbon material 〃 〃 〃 PE-5 Comparative example BR-3 AN-7 Lithium foil None CA-2 LiMn 2 O 4 PE-2-4 〃 〃 〃 〃 〃 PE-3-5 〃 〃 〃 〃 〃 PE-4-6 〃 〃 〃 〃 − PE-5

【0134】 表5 負極シー 放電 平均放 エネル デンドライト シート電池 トへの 容量 電電圧 ギー量 の目視観察 Li箔貼付 (mAh) (V) (mWh) (150cy) 実施例‐3 B‐6 あり 76 3.7 281 発生なし (本発明) ‐7 〃 73 3.4 248 〃 ‐8 〃 75 3.4 255 〃 ‐9 〃 74 3.4 252 〃 ‐10 〃 62 3.7 229 〃 比較例‐3 BR‐3 なし 80 3.7 296 発生あり ‐4 〃 76 3.7 281 〃 ‐5 〃 75 3.7 278 〃 ‐6 〃 77 3.7 285 〃Table 5 Negative Seed Discharge Average Release Energy Dendrite Sheet Battery Capacity Electric Voltage Visual Observation of Energy Attaching Li Foil (mAh) (V) (mWh) (150cy) Example-3 B-6 Yes 76 3.7 281 No occurrence (invention) -7 〃 73 3.4 248 〃 -8 〃 75 3.4 255 9 -9 〃 74 3.4 252 〃 -10 〃 62 3.7 229 比較 Comparative example-3 BR-3 None 80 3.7 296 Occurred -4 〃 76 3.7 281 〃 -5 〃 75 3.7 278 〃 -6 〃 77 3.7 285 〃

【0135】実施例‐3から明らかなようにリチウム箔
をあらかじめ貼付された負極シートとポリマーゲル電解
質との組合せからなる本発明の非水二次電池は、充放電
中のリチウムデンドライト成長が抑制され、常温作動で
の放電エネルギー量は、リチウム箔をあらかじめ貼付さ
れていない炭素材料負極とポリマーゲル電解質との組合
せからなる非水二次電池(比較例‐1)よりも高い。比
較例‐3のリチウム箔負極は高い放電エネルギー量が得
られるものの、ポリマーゲル電解質との組合わせでも充
放電中のリチウムデンドライトの発生を抑制することは
できなかった。
As is clear from Example-3, the nonaqueous secondary battery of the present invention comprising a combination of a negative electrode sheet to which a lithium foil has been previously adhered and a polymer gel electrolyte has suppressed lithium dendrite growth during charge and discharge. The discharge energy amount at normal temperature operation is higher than that of the non-aqueous secondary battery (Comparative Example-1) which is composed of a combination of a carbon material negative electrode to which a lithium foil is not previously attached and a polymer gel electrolyte. Although the lithium foil negative electrode of Comparative Example-3 can obtain a high discharge energy amount, even in combination with the polymer gel electrolyte, the generation of lithium dendrite during charging and discharging could not be suppressed.

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

【図1】実施例に使用したシート型電池の概念図を示し
たものである。
FIG. 1 shows a conceptual diagram of a sheet-type battery used in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 正極シート 12 高分子固体電解質 13 負極シート 14 正極端子 15 負極端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Positive electrode sheet 12 Polymer solid electrolyte 13 Negative electrode sheet 14 Positive electrode terminal 15 Negative electrode terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H029 AJ03 AJ12 AJ15 AK02 AK03 AK05 AK15 AL02 AL03 AL04 AL06 AL07 AL11 AL12 AM00 AM01 AM02 AM03 AM07 AM16 BJ12 CJ05 CJ08 CJ11 DJ04 DJ07 DJ15 DJ16 EJ04 EJ05 EJ06 EJ12 HJ00 HJ02 HJ11 HJ12  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F-term (reference)

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リチウムを吸蔵、放出可能な負極材料含
有シート(負極シート)、正極活物質含有シート(正極
シート)および非水電解質を有する非水二次電池におい
て、非水電解質が(a)有機ポリマー、(b)非プロトン性溶
媒及び(c)アンモニウム塩またはアルカリ金属もしくは
アルカリ土類金属塩を含むゲル電解質であり、かつ、負
極シートにリチウムを主体とした金属箔があらかじめ貼
付されたことを特徴とする非水二次電池。
1. A non-aqueous secondary battery comprising a negative electrode material-containing sheet (negative electrode sheet) capable of inserting and extracting lithium, a positive electrode active material-containing sheet (positive electrode sheet), and a non-aqueous electrolyte, wherein the non-aqueous electrolyte comprises (a) A gel electrolyte containing an organic polymer, (b) an aprotic solvent and (c) an ammonium salt or an alkali metal or alkaline earth metal salt, and a metal foil mainly composed of lithium is previously attached to the negative electrode sheet. Non-aqueous secondary battery characterized by the following.
【請求項2】 リチウムを主体とした金属箔を貼付する
負極シートの部位が負極材料が塗布されている合剤層上
であることを特徴とする請求項1に記載の非水二次電
池。
2. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the portion of the negative electrode sheet to which the metal foil mainly composed of lithium is attached is on the mixture layer on which the negative electrode material is applied.
【請求項3】 リチウムを主体とした金属箔を貼付する
負極シートの部位が正極シートに対向していない面の負
極集電体金属上であることを特徴とする請求項1に記載
の非水二次電池。
3. The non-aqueous material according to claim 1, wherein the portion of the negative electrode sheet to which the metal foil mainly composed of lithium is attached is on the negative electrode current collector metal on the surface not facing the positive electrode sheet. Rechargeable battery.
【請求項4】 負極シートが、リチウムを吸蔵、放出可
能な負極材料を主体とした層と少なくとも1層の水不溶
性の粒子を含む補助層を有する多層構成であることを特
徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の非水二次電
池。
4. The negative electrode sheet has a multilayer structure having a layer mainly composed of a negative electrode material capable of inserting and extracting lithium and an auxiliary layer containing at least one layer of water-insoluble particles. 4. The non-aqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 該補助層に含まれる水不溶性の粒子が導
電性の粒子と実質的に導電性を持たない粒子により混合
されていることを特徴とする請求項4記載の非水二次電
池。
5. The non-aqueous secondary battery according to claim 4, wherein the water-insoluble particles contained in the auxiliary layer are mixed with conductive particles and particles having substantially no conductivity. .
【請求項6】 リチウムを主体とした金属箔を貼付する
負極シートの部位が請求項4または5に記載の補助層上
である請求項4または5に記載の非水二次電池。
6. The non-aqueous secondary battery according to claim 4, wherein a portion of the negative electrode sheet to which a metal foil mainly composed of lithium is attached is on the auxiliary layer according to claim 4.
【請求項7】 負極材料の少なくとも1種が、ケイ素、
ゲルマニウム、錫、および鉛から選ばれる少なくとも1
種の元素を含む化合物である請求項1〜6いずれかに記
載の非水二次電池。
7. The method according to claim 1, wherein at least one kind of the negative electrode material is silicon,
At least one selected from germanium, tin, and lead
The non-aqueous secondary battery according to claim 1, which is a compound containing a kind of element.
【請求項8】 負極材料の少なくとも1種が、 一般式(1) SnM1 d 2 e f で示される非晶質酸化物であることを特徴とする請求項
1〜7のいずれかに記載の非水二次電池。〔式中M1
は、Al、B、P、Si、Geから選ばれる少なくとも
1種以上の元素、M2 は周期律表1族元素、第2族元
素、第3族元素、ハロゲン元素から選ばれる少なくとも
1種以上の元素を表し、dは0.2以上2以下の数字、
eは0.01以上1以下の数字で0.2<d+e<2、
fは1以上6以下の数字を表す〕
At least one 8. negative electrode material, the general formula (1) SNM to 1 d M 2 e claim 1, wherein the O is an amorphous oxide represented by f The non-aqueous secondary battery according to the above. [Where M 1
Is at least one or more elements selected from Al, B, P, Si, and Ge; and M 2 is at least one or more elements selected from Group 1 elements, Group 2 elements, Group 3 elements, and halogen elements of the periodic table. And d is a number from 0.2 to 2,
e is a number from 0.01 to 1 and 0.2 <d + e <2,
f represents a number from 1 to 6.
【請求項9】 負極材料の少なくとも1種が、炭素材料
である請求項1〜8のいずれかに記載の非水二次電池。
9. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein at least one kind of the negative electrode material is a carbon material.
【請求項10】 該炭素材料が黒鉛構造を含むことを特
徴とする請求項9に記載の非水二次電池。
10. The non-aqueous secondary battery according to claim 9, wherein the carbon material has a graphite structure.
【請求項11】 該炭素材料が粒状体、微小球状体、平
板状体、繊維状体またはウィスカー状体であることを特
徴とする請求項9または10に記載の非水二次電池。
11. The non-aqueous secondary battery according to claim 9, wherein the carbon material is a granular material, a microsphere, a flat plate, a fiber, or a whisker.
【請求項12】 負極材料として請求項7に記載のケイ
素、ゲルマニウム、錫および鉛から選ばれる少なくとも
1種の元素を含む化合物、請求項8に記載の一般式
(1)で示される非晶質複合酸化物および請求項9、1
0もしくは11に記載の炭素材料から選ばれる材料を2
種以上組合せて用いることを特徴とする請求項1〜6の
いずれかに記載の非水二次電池。
12. A compound containing at least one element selected from silicon, germanium, tin and lead according to claim 7 as a negative electrode material, and an amorphous material represented by the general formula (1) according to claim 8 Composite oxide and claims 9 and 1
The material selected from the carbon materials described in 0 or 11 is 2
The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the non-aqueous secondary battery is used in combination of two or more kinds.
【請求項13】 負極シートにリチウムを主体とする金
属箔を重ね合わせ、これと正極シートおよびゲル電解質
を用いて非水二次電池を組み立てた後、エージングする
ことにより、リチウムが負極シートに予備挿入されるこ
とを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の非水
二次電池。
13. A negative electrode sheet is laminated with a metal foil mainly composed of lithium, and a non-aqueous secondary battery is assembled using the positive electrode sheet and a gel electrolyte. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the secondary battery is inserted.
【請求項14】 有機ポリマーが活性水素を含まない極
性基を含有する側鎖を持ち、かつ架橋されていることを
特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の非水二次
電池。
14. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the organic polymer has a side chain containing a polar group containing no active hydrogen and is crosslinked.
【請求項15】 有機ポリマーがビニル基とオリゴ(オ
キシアルキレン)基を含有する第一のモノマー、ビニル
基とカーボネート基またはシアノ基のいずれかの極性基
を含有する第二のモノマー、複数のビニル基を含有する
第三のモノマーの共重合体であることを特徴とする請求
項1〜14のいずれかに記載の非水二次電池。
15. An organic polymer comprising a first monomer containing a vinyl group and an oligo (oxyalkylene) group, a second monomer containing a vinyl group and a polar group of either a carbonate group or a cyano group, a plurality of vinyl monomers. The non-aqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 14, wherein the non-aqueous secondary battery is a copolymer of a third monomer containing a group.
【請求項16】 請求項15に記載の共重合体におい
て、第一および第二のモノマーのビニル基がアクリロイ
ル基、メタクリロイル基から選ばれる少なくとも1種の
官能基から誘導されていることを特徴とする請求項15
に記載の非水二次電池。
16. The copolymer according to claim 15, wherein the vinyl group of the first and second monomers is derived from at least one functional group selected from an acryloyl group and a methacryloyl group. Claim 15
The non-aqueous secondary battery according to 1.
【請求項17】 請求項15に記載の共重合体が、一般
式(2)で表される構造を含有することを特徴とする請
求項15記載の非水二次電池。 一般式(2) 【化1】 式中R1は水素原子、炭素数1以上10以下のアルキル
基、炭素数1以上10以下のフッ素化アルキル基、R2
は一般式(3)で表される構造を含有する基を表す。 一般式(3) 【化2】 式中、R4は炭素数1以上10以下のアルキル基、炭素
数1以上10以下のフッ素化アルキル基、炭素数1以上
10以下のアリール基もしくはアラルキル基または炭素
数1以上10以下のフッ素化アリール基を表す。R5は
水素原子または炭素数1以上3以下のアルキル基であ
り、R6はR5と同義である。R3は−CN又は一般式
(4)で表される構造を含有する基を表す。 一般式(4) 【化3】 x、y、zは同一もしくは異なる1以上20以下の整数
であり、a、b、cはそれぞれ第一、第二、第三のモノ
マーのモル分率(百分率)であり、nは重合度を表す。
17. The non-aqueous secondary battery according to claim 15, wherein the copolymer according to claim 15 has a structure represented by the general formula (2). General formula (2) In the formula, R1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R2
Represents a group having a structure represented by the general formula (3). General formula (3) In the formula, R4 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group or an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a fluorinated aryl having 1 to 10 carbon atoms. Represents a group. R5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R6 has the same meaning as R5. R3 represents -CN or a group containing a structure represented by the general formula (4). General formula (4) x, y, and z are the same or different integers from 1 to 20, a, b, and c are the mole fractions (percentages) of the first, second, and third monomers, respectively, and n is the degree of polymerization. Represent.
【請求項18】 請求項17の共重合体が、第一のモノ
マー:2‐エトキシエチルアクリレート、第二のモノマ
ー:エチレングリコールエチルカーボネートメタクリレ
ート、第三のモノマー:トリ(エチレングリコール)ジ
メタクリレートの重合体で構成されている請求項17記
載の非水二次電池。
18. The copolymer of claim 17 wherein the first monomer: 2-ethoxyethyl acrylate, the second monomer: ethylene glycol ethyl carbonate methacrylate, and the third monomer: tri (ethylene glycol) dimethacrylate. The non-aqueous secondary battery according to claim 17, wherein the non-aqueous secondary battery is formed by uniting.
【請求項19】 請求項17の共重合体が、第一のモノ
マー:2‐エトキシエチルアクリレート、第二のモノマ
ー:アクリロニトリル、第三のモノマー:トリ(エチレ
ングリコール)ジメタクリレートの重合体で構成された
架橋ポリマーネットワークである請求項17記載の非水
二次電池。
19. The copolymer of claim 17, wherein the copolymer comprises a first monomer: 2-ethoxyethyl acrylate, a second monomer: acrylonitrile, and a third monomer: tri (ethylene glycol) dimethacrylate. 18. The non-aqueous secondary battery according to claim 17, which is a crosslinked polymer network.
【請求項20】 有機ポリマーがアクリロニトリルまた
はメタクリロニトリルの単独重合体または他の重合可能
なモノマーとの共重合体である請求項1〜13のいずれ
かに記載の非水二次電池。
20. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the organic polymer is a homopolymer of acrylonitrile or methacrylonitrile or a copolymer with another polymerizable monomer.
【請求項21】 有機ポリマーがエチレンオキサイドま
たはプロピレンオキサイドの単独重合体またはそれらの
共重合体である請求項1〜13のいずれかに記載の非水
二次電池。
21. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the organic polymer is a homopolymer of ethylene oxide or propylene oxide or a copolymer thereof.
【請求項22】 請求項21に記載の単独重合体または
共重合体が側鎖として−CH2(CH2CH2O)2CH3
を有するポリマーであることを特徴とする請求項21に
記載の非水二次電池。
22. The homopolymer or copolymer according to claim 21, wherein —CH 2 (CH 2 CH 2 O) 2 CH 3 is used as a side chain.
22. The non-aqueous secondary battery according to claim 21, which is a polymer having:
【請求項23】 有機ポリマーがフッ化ビニリデンの単
独重合体または他の重合可能なモノマーとの共重合体で
ある請求項1〜13のいずれかに記載の非水二次電池。
23. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the organic polymer is a homopolymer of vinylidene fluoride or a copolymer with another polymerizable monomer.
【請求項24】 有機ポリマーがポリシロキサンまたは
その誘導体である請求項1〜13のいずれかに記載の非
水二次電池。
24. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the organic polymer is polysiloxane or a derivative thereof.
【請求項25】 有機ポリマーがポリフォスファゼンま
たはその誘導体である請求項1〜13のいずれかに記載
の非水二次電池。
25. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the organic polymer is polyphosphazene or a derivative thereof.
【請求項26】 セパレーターが併用されていることを
特徴とする請求項1〜25のいずれかに記載の非水二次
電池。
26. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, further comprising a separator.
【請求項27】 リチウムを吸蔵・放出可能な負極材料
を主体とした層と少なくとも1層の水不溶性の粒子を含
有する補助層とを含む負極シート上にリチウムを主体と
した金属箔が貼付されたシート、正極活物質を含有する
正極シートおよび(a)有機ポリマーと(b)非プロトン性溶
媒と(c)アンモニウム塩またはアルカリ金属もしくはア
ルカリ土類金属塩とを含むゲル電解質を有する非水二次
電池を組み立てた後、エージングすることにより、リチ
ウムを負極材料に予備挿入する非水二次電池の製造法で
あって、リチウムを主体とした金属箔の負極シートへの
貼付が全面、ストライプ状、枠状、円板状のうち、少な
くとも1種のパターンで重ね合わすことによってなされ
る非水二次電池の製造方法。
27. A metal foil mainly composed of lithium is stuck on a negative electrode sheet including a layer mainly composed of a negative electrode material capable of occluding and releasing lithium and at least one auxiliary layer containing water-insoluble particles. Non-aqueous sheet having a gel electrolyte containing (a) an organic polymer, (b) an aprotic solvent, and (c) an ammonium salt or an alkali metal or alkaline earth metal salt. This is a method of manufacturing a non-aqueous secondary battery in which lithium is preliminarily inserted into a negative electrode material by assembling and then aging a secondary battery. A method for manufacturing a non-aqueous secondary battery, which is performed by overlapping at least one type of pattern from among a frame shape and a disk shape.
【請求項28】 リチウムを主体とした金属箔を重ね合
わせる部位が負極シートの水不溶性の導電性粒子を含む
補助層上であることを特徴とする請求項27記載の非水
二次電池の製造方法。
28. The production of a non-aqueous secondary battery according to claim 27, wherein the portion where the metal foil mainly composed of lithium is overlapped is on the auxiliary layer containing the water-insoluble conductive particles of the negative electrode sheet. Method.
【請求項29】 負極シート上におけるリチウムを主体
とした金属箔の被覆率が20〜100%である請求項2
7または28に記載の非水二次電池の製造方法。
29. The coverage of the metal foil mainly composed of lithium on the negative electrode sheet is 20 to 100%.
29. The method for producing a non-aqueous secondary battery according to 7 or 28.
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