JP2000195491A - Separator for battery and polymer battery - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電池用セパレーター
と、この電池用セパレーターを使用したポリマー電池に
関する。The present invention relates to a battery separator and a polymer battery using the battery separator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、携帯電話機や携帯型ノートパソコ
ンなど電子機器のコードレス化、高性能化はめざまし
く、これら電子機器の電源となる二次電池においても、
小形、軽量、薄型化や大容量化、高電圧化などが求めら
れている。そして、このような要望に対して、シート状
の正極層、ポリマ−電解質層および負極層を重ね合わ
せ、薄型に一体化した構成の電極要素を備えた厚さ 0.5
mm程度のリチウム非水溶媒電池も知られている（たとえ
ば米国特許第 5,296,318号明細書）。2. Description of the Related Art In recent years, cordless and high performance electronic devices such as portable telephones and portable notebook personal computers have been remarkable.
There is a demand for smaller, lighter, thinner, larger capacity, higher voltage, and the like. In response to such a demand, a sheet-shaped positive electrode layer, a polymer electrolyte layer, and a negative electrode layer are superimposed to form a thin and integrated electrode element having a thickness of 0.5.
Lithium non-aqueous solvent batteries of about mm are also known (for example, US Pat. No. 5,296,318).
【０００３】図１は、前記ポリマー電解質電池用電極要
素の一構成例の要部を断面的に示したものである。図１
において、１はセパレーターの機能をする電解質保持性
のポリマ−電解質系シート（たとえばヘキサフロロプロ
ピレン−フッ化ビニリデン共重合体などのポリマと、リ
チウム塩などのエチレンカーボネート溶液…非水電解液
…との系）、２は金属酸化物などの活物質、非水電解液
および電解質保持性ポリマーを含む正極層を集電体に積
層して成る正極シート、３はリチウムイオンを吸蔵・放
出する活物質、非水電解液および電解質保持性ポリマー
を含む負極層を集電体に積層して成る負極シートであ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of an example of a configuration of an electrode element for a polymer electrolyte battery. FIG.
In the above, 1 is a polymer-electrolyte sheet (for example, a polymer such as hexafluoropropylene-vinylidene fluoride copolymer) having an electrolyte retention function as a separator and an ethylene carbonate solution such as a lithium salt, etc., a non-aqueous electrolyte. System), 2 is a positive electrode sheet formed by laminating a positive electrode layer containing an active material such as a metal oxide, a non-aqueous electrolyte and an electrolyte-retaining polymer on a current collector, 3 is an active material that absorbs and releases lithium ions, This is a negative electrode sheet formed by laminating a negative electrode layer containing a non-aqueous electrolyte and an electrolyte-retaining polymer on a current collector.
【０００４】ここで、正極シート２の活物質としては、
たとえばリチウムマンガン複合酸化物、二酸化マンガ
ン、リチウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケ
ルコバルト酸化物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジ
ウム、カルコゲン化合物などが挙げられる。また、負極
活物質としては、たとえばビスフェノール樹脂、ポリア
クリロニトリル、セルローズなどの焼成物、コークスや
ピッチの焼成物が挙げられ、これらは天然もしくは人造
グラファイト、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、ニッケル粉末などを含有した
形態を採ってもよい。Here, the active material of the positive electrode sheet 2 is as follows.
For example, lithium manganese composite oxide, manganese dioxide, lithium-containing cobalt oxide, lithium-containing nickel cobalt oxide, lithium-containing amorphous vanadium pentoxide, chalcogen compound and the like can be mentioned. Examples of the negative electrode active material include fired products of bisphenol resin, polyacrylonitrile, cellulose, and the like, and fired products of coke and pitch. These are natural or artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen black, nickel powder, and the like. And the like.
【０００５】さらに、電解質系シート（セパレーター）
１は、耐薬品性のポリマー、たとえばフッ素系樹脂の多
孔質性シート（多孔質性フィルム）に、非水電解液を担
持（保持）させた構成を採っている。ここで、電解質保
持性ポリマー（多孔質性シート）１は、機械的な強度を
上げるため、可塑剤を適宜分散・含有しており、さら
に、短絡防止のために絶縁性フィラーを分散・含有させ
る場合もある。Further, an electrolyte sheet (separator)
No. 1 adopts a configuration in which a non-aqueous electrolyte is supported (held) on a porous sheet (porous film) of a chemical-resistant polymer, for example, a fluororesin. Here, the electrolyte-retaining polymer (porous sheet) 1 appropriately disperses and contains a plasticizer in order to increase mechanical strength, and further disperses and contains an insulating filler in order to prevent short circuit. In some cases.
【０００６】また、非水電解液は、たとえばエチレンカ
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、メチルエチルカーボネートなどの非水溶媒に、過塩
素酸リチウム、六フッ化リン酸リチウム、ホウ四フッ化
リチウム、六フッ化ヒ素リチウム、トリフルオロメタン
スルホン酸リチウムなどを 0.2〜 2mol/ l程度に溶解さ
せたものである。[0006] The non-aqueous electrolyte is prepared by adding lithium perchlorate, lithium hexafluorophosphate, borane to a non-aqueous solvent such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate or methyl ethyl carbonate. Lithium tetrafluoride, lithium arsenide hexafluoride, lithium trifluoromethanesulfonate, etc. are dissolved at about 0.2 to 2 mol / l.
【０００７】そして、この種のポリマー電池は、一般的
に、次のようにして製作される。先ず、電極要素である
正極シート２、セパレータ（ポリマ−電解質系）シート
１および負極シート３を積層状に組み合わせ加圧・一体
化する。その後、一体化された電極要素を所定の形状・
寸法に切断分離し、所要の外部用リードを付設し、前記
正極シート２および負極シート３の裏面側を樹脂フィル
ムで被覆保護・シール層（封止層）するか、電極要素中
に含まれている可塑剤を抽出した後、電池外装缶内に封
装する。そして、要すれば電解液を供給・注入した後、
外部用リードを導出させながら、電池外装缶の開口部を
封止することにより電池化している。[0007] This type of polymer battery is generally manufactured as follows. First, a positive electrode sheet 2, a separator (polymer-electrolyte) sheet 1 and a negative electrode sheet 3, which are electrode elements, are combined in a laminating manner and are pressed and integrated. After that, the integrated electrode element is
It is cut and separated into dimensions, the required external leads are attached, and the back sides of the positive electrode sheet 2 and the negative electrode sheet 3 are covered with a resin film for protection and sealing (sealing layer) or included in the electrode element. After extracting the plasticizer, it is sealed in the battery outer can. And, if necessary, after supplying and injecting the electrolyte,
The battery is formed by sealing the opening of the battery outer can while leading out the external leads.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記したように、ポリ
マー電池は、その電極要素が正極シート２、セパレータ
ーシート１および負極シート３を積層・一体化した構造
を採っている。すなわち、電極要素を形成する正極シー
ト２および負極シート３は、電解質を担持ないし保持す
るセパレーターシート１を介して、いわゆる電池反応を
進めて起電し、それぞれ電極端子を通して外部に導かれ
る。そして、この電池反応をスムースに進行させ、ま
た、所要の起電反応を得るためには、セパレーターの信
頼性が重要視される。As described above, the polymer battery has a structure in which the electrode elements are formed by laminating and integrating the positive electrode sheet 2, the separator sheet 1 and the negative electrode sheet 3. That is, the positive electrode sheet 2 and the negative electrode sheet 3, which form the electrode elements, generate a so-called battery reaction via the separator sheet 1 that carries or holds the electrolyte, generate electricity, and are led to the outside through the respective electrode terminals. In order to make this battery reaction proceed smoothly and to obtain a required electromotive reaction, the reliability of the separator is regarded as important.
【０００９】すなわち、セパレーター１は担持ないし保
持する電解液によって、正極シート２および負極シート
３間の電池反応に寄与する一方、両電極２，３を絶縁離
隔して、信頼性（もしくは安全性）の高いスムースな起
電が行われるようにしている。このセパレーター１の絶
縁性、特に、短絡防止などの対策として、たとえば無機
酸化物系のフィラーをセパレーター１内に分散・含有さ
せることも試みられているが、有効な対策となっていな
い。That is, the separator 1 contributes to the battery reaction between the positive electrode sheet 2 and the negative electrode sheet 3 by the electrolyte solution carried or held, while insulating and separating the two electrodes 2 and 3 to improve reliability (or safety). A high level of smooth electromotive force is performed. As a measure for insulating the separator 1, particularly for preventing short circuit, it has been attempted to disperse and contain an inorganic oxide-based filler in the separator 1, for example, but this is not an effective measure.
【００１０】本発明者らは、このような事情に対処し
て、鋭意検討を進めた結果、セパレーター厚に対し粒径
を適度に選択したフィラーを分散・含有させた場合、ま
た、その分散・含有量を適度に選択した場合、さらに
は、セパレーターの空隙率の選択によって、短絡防止な
どが容易に図られ、セパレーターの高性能化およびポリ
マー電池の信頼性向上に寄与することを見出した。[0010] The present inventors have dealt with such a situation, and as a result of diligent studies, as a result, when a filler whose particle size is appropriately selected with respect to the separator thickness is dispersed and contained, It has been found that when the content is appropriately selected, furthermore, by selecting the porosity of the separator, short-circuit prevention and the like can be easily achieved, which contributes to improving the performance of the separator and improving the reliability of the polymer battery.
【００１１】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、信頼性の高いポリマー電池の電極要素形成に適す
るセパレーター、およびポリマー電池の提供を目的とす
る。The present invention has been made based on the above findings, and an object of the present invention is to provide a separator suitable for forming an electrode element of a highly reliable polymer battery and a polymer battery.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シー
ト状正極とシート状負極との間に介挿され、かつ電解液
を担持する電池用セパレーターであって、前記電池用セ
パレーターは、ポリマー、可塑剤、および10％積算粒径
は 0.1μm 以下で、かつ90％積算粒径がセパレーター厚
の 0.025〜0.25である絶縁性フィラーを含有しているこ
とを特徴とする電池用セパレーターである。The invention according to claim 1 is a battery separator that is interposed between a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode and carries an electrolytic solution, wherein the battery separator comprises: A battery separator comprising a polymer, a plasticizer, and an insulating filler having a 10% integrated particle size of 0.1 μm or less and a 90% integrated particle size of 0.025 to 0.25 of the separator thickness. .
【００１３】請求項２の発明は、請求項１記載の電池用
セパレーターにおいて、セパレーター中の絶縁性フィラ
ー量が、体積比でポリマー 1に対して 0.8〜 4.0倍であ
ることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the battery separator according to the first aspect, the amount of the insulating filler in the separator is 0.8 to 4.0 times the volume ratio of the polymer 1.
【００１４】請求項３の発明は、請求項１もしくは請求
項２記載の電池用セパレーターにおいて、セパレーター
の空隙率が、25〜50体積％であることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the battery separator according to the first or second aspect, the porosity of the separator is 25 to 50% by volume.
【００１５】請求項４の発明は、ポリマー正極シートと
ポリマー負極シートとの間に電解液を担持するセパレー
ターを介挿させ一体化した電極要素を有するポリマー電
池であって、前記セパレーターは、ポリマー、可塑剤、
および10％積算粒径は 0.1μm 以下で、かつ90％積算粒
径がセパレーター厚の 0.025〜0.25である絶縁性フィラ
ー含有していることを特徴とするポリマー電池である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a polymer battery having an electrode element integrated by interposing a separator carrying an electrolytic solution between a polymer positive electrode sheet and a polymer negative electrode sheet, wherein the separator comprises a polymer, Plasticizer,
And a polymer battery containing an insulating filler having a 10% integrated particle size of 0.1 μm or less and a 90% integrated particle size of 0.025 to 0.25 of the separator thickness.
【００１６】請求項５の発明は、請求項４記載のポリマ
ー電池において、セパレーター中の混合絶縁性フィラー
量が、体積比でポリマー 1に対して 0.8〜 4.0倍である
ことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the polymer battery of the fourth aspect, the amount of the mixed insulating filler in the separator is 0.8 to 4.0 times the volume ratio of the polymer 1 in the separator.
【００１７】請求項６の発明は、請求項４もしくは請求
項５記載のポリマー電池において、セパレーターの空隙
率が、25〜50体積％であることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the polymer battery according to the fourth or fifth aspect, the porosity of the separator is 25 to 50% by volume.
【００１８】上記各請求項の発明に係るセパレーター
（非水電解液を保持し得るポリマー）は、正極シートと
負極シートとの間に介挿させ、たとえば熱圧着により一
体化して電極要素を形成（構成）するものである。前記
正極シートは、非水電解液を保持するポリマー、電極活
物質および可塑剤を含む正極シートを集電体に担持させ
て形成される。The separator (a polymer capable of holding the non-aqueous electrolyte) according to the invention of each of the above claims is inserted between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet, and integrated by, for example, thermocompression bonding to form an electrode element ( Configuration). The positive electrode sheet is formed by causing a current collector to support a positive electrode sheet containing a polymer that holds a nonaqueous electrolyte, an electrode active material, and a plasticizer.
【００１９】ここで、セパレータシートは、非水電解液
を保持するポリマーおよび可塑剤を含む一方、機械的な
強度の向上を目的として、たとえば酸化珪素粉末(Si
O2 ) 、アルミナ粉末 (Al2 O 3 ) 、酸化チタン粉末(Ti
O2 ) 、窒化チタン粉末 (TiN)もしくは窒化アルミ粉末
(TiAl)などの絶縁性の無機フィラーが添加・配合されて
いる。なお、酸化珪素粉末については、シランカップリ
ング剤やカップリング剤などで処理したものでもよい。Here, the separator sheet contains a polymer and a plasticizer which hold the non-aqueous electrolyte, and for the purpose of improving mechanical strength, for example, silicon oxide powder (Si)
O 2 ), alumina powder (Al 2 O 3), titanium oxide powder (Ti
O 2 ), titanium nitride powder (TiN) or aluminum nitride powder
An insulating inorganic filler such as (TiAl) is added and blended. The silicon oxide powder may be treated with a silane coupling agent or a coupling agent.
【００２０】そして、絶縁性フィラーは、その粒度分布
において占める粒径 0.1μm 以下の量が10容量％以下
（10％積算粒径が 0.1μm ）以下で、かつ粒度分布にお
いて占める90容量％の粒径（90％積算の粒径）が、セパ
レーター厚の 0.025〜0.25（セパレーターの厚さ方向に
少なくとも 4個のフィラー粒子が積み重なった状態とな
る）に選択される。In the insulating filler, particles having a particle size of 0.1 μm or less in the particle size distribution are 10% by volume or less (10% integrated particle size is 0.1 μm) or less, and particles of 90% by volume in the particle size distribution are 90% by volume. The diameter (particle size of 90% integration) is selected to be 0.025 to 0.25 of the separator thickness (at least four filler particles are stacked in the thickness direction of the separator).
【００２１】すなわち、絶縁性フィラーの10％積算粒径
が 0.1μm を超えた（粒径 0.1μm以下の量が少ない）
場合、フィラーの偏在など起こり易く、内部短絡を発生
し易い傾向が認められる。また、90％積算の粒径がセパ
レーター厚みに対して 0.025〜0.25の範囲内では、成膜
（シート化）の過程で、フィラーの偏在など起こさず
に、内部短絡の発生の恐れが解消されるが、前記範囲外
では、電極シートとの圧着・一体化性の良好なセパレー
ターが形成され難い傾向がある。なお、前記絶縁性フィ
ラーの粒度分布は、レーザー回折法（湿式法）によるも
のである。That is, the 10% integrated particle size of the insulating filler exceeds 0.1 μm (the amount of the particle having a particle size of 0.1 μm or less is small).
In this case, uneven distribution of the filler is likely to occur, and an internal short circuit tends to occur. Further, when the 90% integrated particle diameter is in the range of 0.025 to 0.25 with respect to the thickness of the separator, the possibility of internal short circuit is eliminated without causing uneven distribution of the filler in the process of film formation (sheet formation). However, outside the above range, there is a tendency that it is difficult to form a separator having good pressure bonding and integration with the electrode sheet. The particle size distribution of the insulating filler is based on a laser diffraction method (wet method).
【００２２】さらに、セパレーター中のフィラー量が、
体積比でポリマー（非水電解液を保持ないしバインダー
成分） 1に対して 0.8〜 4.0倍（好ましくは 1.2〜 3.0
倍）の範囲で選ぶことが望ましい。すなわち、 0.8倍未
満の場合は、バインダー成分の溶融に伴ってセパレータ
ーが変形し、内部短絡を発生し易い傾向が認められる。
一方、 4.0倍を超えた場合は、バインダー成分の溶融が
困難で、結果的に、導電率が低下する恐れがある。Further, the amount of filler in the separator is
0.8 to 4.0 times (preferably 1.2 to 3.0) with respect to 1 by volume of polymer (retains non-aqueous electrolyte or binder component)
It is desirable to select within the range of (2). That is, when the ratio is less than 0.8 times, the separator is deformed with the melting of the binder component, and an internal short circuit tends to occur.
On the other hand, when it exceeds 4.0 times, it is difficult to melt the binder component, and as a result, the electrical conductivity may be reduced.
【００２３】さらにまた、セパレーターの空隙率（非水
電解液の保持量）が、25体積％未満の場合は、イオン導
電率が低下する傾向にあり、また、50体積％を超えた場
合には、内部短絡を発生し易く、結果的に、不良率が増
大する傾向にある。ここで、セパレーターの空隙率は、
一般的に、非水電解液の保持量に匹敵するが、実際に
は、セパレーターを形成するポリマーの膨潤性の影響も
あって、非水電解液の保持量が体積比で30〜55％（好ま
しくは36〜48体積％）程度の範囲となる。Further, when the porosity of the separator (holding amount of the nonaqueous electrolyte) is less than 25% by volume, the ionic conductivity tends to decrease, and when it exceeds 50% by volume, the ionic conductivity tends to decrease. In addition, an internal short circuit tends to occur, and as a result, the defective rate tends to increase. Here, the porosity of the separator is
In general, the amount of the non-aqueous electrolyte is comparable to the amount of the non-aqueous electrolyte held. However, due to the swelling effect of the polymer forming the separator, the amount of the non-aqueous electrolyte held is 30 to 55% by volume ( Preferably, it is in the range of about 36 to 48% by volume.
【００２４】各請求項の発明に係るセパレータシート
は、たとえば、非水電解液を保持することができるポリ
マー、可塑剤および前記無機フィラーをアセトンなどの
有機溶媒中で混合してペーストなどを調製し、このペー
ストなどを成膜化（シート化）することにより作製する
ことができる。ここで、非水電解液を保持することがで
きるポリマーとしては、たとえばポリエチレンオキサイ
ド誘導体、ポリプロピレンオキサイド誘導体、前記誘導
体を含むポリマー、ビニリデンフロライド（VdF)とヘキ
サフルオロプロピレン（HFP)との共重合体などがあげら
れる。The separator sheet according to the invention of each claim is prepared by mixing a polymer capable of holding a non-aqueous electrolyte, a plasticizer, and the inorganic filler in an organic solvent such as acetone to prepare a paste or the like. It can be manufactured by forming a film (sheet) of this paste or the like. Here, examples of the polymer capable of holding the nonaqueous electrolyte include a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a polymer containing the derivative, and a copolymer of vinylidene fluoride (VdF) and hexafluoropropylene (HFP). And so on.
【００２５】特に、VdF −HFP 共重合体の場合は、VdF
が骨格部を成して機械的な強度の向上に寄与し、HFP が
非晶質の状態で共重合体に取り込まれ、非水電解液の保
持および電解液中のリチウムイオン透過部として機能す
るので好ましい。Particularly, in the case of a VdF-HFP copolymer, VdF
Forms a skeleton and contributes to the improvement of mechanical strength, and HFP is taken into the copolymer in an amorphous state and functions as a non-aqueous electrolyte retention and lithium ion transmission part in the electrolyte It is preferred.
【００２６】なお、前記可塑剤としては、非水電解液を
保持することが可能なポリマーに対して相溶性がすぐ
れ、セパレートシートに柔軟性を付与することができる
とともに、熱圧着時おけるセパレートシートの溶着を阻
害せず、かつ溶媒抽出で容易に除去できるものが望まし
い。たとえば、フタル酸ジブチル（ DBP）、フタル酸ジ
メチル（ DMP）、エチルフタリルエチルグリコレート
（EPEG）などが挙げられる。 請求項４ないし請求項６
の発明において、正極シートの一主要部を成す正極活物
質としては、たとえば、リチウムマンガン複合酸化物
（LiMn2 O 4 ）、二酸化マンガン（Mn O2 ）、リチウム
含有ニッケル酸化物（LiNi O2 ）、リチウム含有コバル
ト酸化物（LiCo O2 ）、リチウム含有コバルトニッケル
酸化物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウムなどの
酸化物、たとえば、二硫化チタン、二硫化モリブデンな
どのカルコゲン化合物を挙げることができる。中でも、
リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバルト酸
化物、リチウム含有ニッケル酸化物を用いるのが好まし
い。ここで、正極シートは、導電性を向上するために、
たとえば人造黒煙、カーボンブラック（アセチレンブラ
ックなど）、ニッケル粉末などの導電性材料を添加・配
合してもよい。The plasticizer has excellent compatibility with a polymer capable of holding a non-aqueous electrolyte, can impart flexibility to a separate sheet, and can be used for a separate sheet during thermocompression bonding. It is desirable to use a material which does not inhibit the welding and can be easily removed by solvent extraction. For example, dibutyl phthalate (DBP), dimethyl phthalate (DMP), ethylphthalylethyl glycolate (EPEG) and the like can be mentioned. Claims 4 to 6
In the invention of the present invention, as a positive electrode active material constituting a main part of the positive electrode sheet, for example, lithium manganese composite oxide (LiMn 2 O 4 ), manganese dioxide (Mn O 2 ), lithium-containing nickel oxide (LiNi O 2 ) Oxides such as lithium-containing cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium-containing cobalt nickel oxide, and amorphous vanadium pentoxide containing lithium, for example, chalcogen compounds such as titanium disulfide and molybdenum disulfide. it can. Among them,
It is preferable to use a lithium manganese composite oxide, a lithium-containing cobalt oxide, and a lithium-containing nickel oxide. Here, the positive electrode sheet is used to improve conductivity.
For example, conductive materials such as artificial black smoke, carbon black (such as acetylene black), and nickel powder may be added and blended.
【００２７】また、バインダー的に機能するポリマーと
しては、たとえば、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポ
リプロピレンオキサイド誘導体、前記誘導体を含むポリ
マー、ビニリデンフロライド（VdF)とヘキサフルオロプ
ロピレン（HFP)との共重合体などを用いることができ
る。前記 VdF−HFP 共重合体は、上記したように、 VdF
が共重合体の骨格部を成し機械的強度の向上に寄与する
一方、HFP が共重合体に非晶質の状態で取り込まれ、非
水電解液の保持と電解液中のリチウムイオンの透過部と
して機能する。なお、前記ヘキサフルオロプロピレンの
共重合割合は、前記共重合体の合成方法にも依存する
が、通常、最大で20重量％程度である。Examples of the polymer functioning as a binder include a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a polymer containing the derivative, a copolymer of vinylidene fluoride (VdF) and hexafluoropropylene (HFP), and the like. Can be used. The VdF-HFP copolymer is, as described above, VdF
Forms the skeleton of the copolymer and contributes to the improvement of mechanical strength, while HFP is incorporated into the copolymer in an amorphous state, retaining the non-aqueous electrolyte and permeating lithium ions in the electrolyte. Functions as a unit. In addition, the copolymerization ratio of the hexafluoropropylene depends on the method of synthesizing the copolymer, but is usually at most about 20% by weight.
【００２８】さらに、正極シートに含まれる可塑剤は、
前記セパレーターの場合と同様の理由により、前記例示
と同様の化合物が使用され、集電体としては、たとえば
アルミニウム箔、アルミニウム製メッシュ、アルミニウ
ム製エキスパンドメタル、アルミニウム製パンチドメタ
ルなどが用いられる。Further, the plasticizer contained in the positive electrode sheet is:
For the same reason as in the case of the separator, the same compounds as those described above are used, and as the current collector, for example, aluminum foil, aluminum mesh, aluminum expanded metal, aluminum punched metal, and the like are used.
【００２９】前記正極シートは、導電性を向上する観点
から導電性材料を含んでいてもよい。前記導電性材料と
しては、例えば、人造黒煙、カーボンブラック（たとえ
ば、アセチレンブラックなど）、ニッケル粉末などを挙
げることができる。The positive electrode sheet may include a conductive material from the viewpoint of improving conductivity. Examples of the conductive material include artificial black smoke, carbon black (eg, acetylene black), nickel powder, and the like.
【００３０】なお、正極シートは、たとえば、前記ポリ
マー、可塑剤および正極活物質、要すれば導電性材料を
溶媒存在下で混合し、ペーストを調製し、このペースト
を成膜した後、この成膜（正極シート）を、集電体に熱
圧着などすることにより作製できる。The positive electrode sheet is prepared, for example, by mixing the polymer, the plasticizer, the positive electrode active material, and, if necessary, the conductive material in the presence of a solvent to prepare a paste. The film (positive electrode sheet) can be produced by thermocompression bonding to a current collector.
【００３１】請求項４ないし請求項６の発明において、
電極要素の一を成す主要部を負極シートは、バインダー
として機能するポリマー、負極活物質および可塑剤を含
む負極シート本体が集電体に担持され構成を採ってい
る。In the invention of claims 4 to 6,
The negative electrode sheet, which is a main part of one of the electrode elements, has a structure in which a negative electrode sheet main body containing a polymer functioning as a binder, a negative electrode active material, and a plasticizer is supported on a current collector.
【００３２】ここで、負極活物質としては、リチウムイ
オンを吸蔵放出する炭素質材料が挙げられる。たとえ
ば、有機高分子化合物（フェノ一ル樹脂、ポリアクリロ
ニトリル、セルロースなど）を焼成することにより得ら
れるもの、コークスやピッチを焼成することにより得ら
れるもの、人造グラファイト、天然グラファイトなどに
代表される炭素質材料が挙げられる。中でも、アルゴン
ガス、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気中において、 5
00〜3000℃の温度で、常圧または減圧下、前記有機高分
子化合物を焼成して得られる炭素質材料を用いるのが好
ましい。Here, examples of the negative electrode active material include a carbonaceous material that stores and releases lithium ions. For example, those obtained by firing organic polymer compounds (phenol resin, polyacrylonitrile, cellulose, etc.), those obtained by firing coke or pitch, carbons represented by artificial graphite, natural graphite, etc. Quality material. Above all, in an atmosphere of inert gas such as argon gas and nitrogen gas, 5
It is preferable to use a carbonaceous material obtained by firing the organic polymer compound at a temperature of 00 to 3000 ° C. under normal pressure or reduced pressure.
【００３３】なお、バインダーとして機能するポリマー
および可塑剤は、上記正極シートの場合と同様なものが
使用され、また、負極の集電体としては、たとえば銅
箔、銅製メッシュ、銅製エキスパンドメタル、銅製パン
チドメタルなどが用いられる。そして、このポリマー電
池に使用する負極シートは、たとえば、前記ポリマー、
可塑剤および負極活物質をアセトンなどの有機溶媒中で
混合し、ペーストを調製し、このペーストを製膜して負
極シートを作製した後、その負極シートを熱圧着などに
より集電体に接着することにより作製できる。As the polymer and plasticizer functioning as a binder, the same ones as in the case of the above-mentioned positive electrode sheet are used. As the current collector of the negative electrode, for example, a copper foil, a copper mesh, a copper expanded metal, a copper Punched metal or the like is used. The negative electrode sheet used in the polymer battery includes, for example, the polymer,
A plasticizer and a negative electrode active material are mixed in an organic solvent such as acetone to prepare a paste, the paste is formed into a film to form a negative electrode sheet, and the negative electrode sheet is bonded to a current collector by thermocompression bonding or the like. It can be manufactured by the following.
【００３４】請求項４ないし請求項６の発明において、
ポリマー電池用の電極要素をポリマー電池化するに当た
り、前記電極要素（積層物）中の可塑剤が抽出される。
ここで、抽出に使用する溶媒としては、有機溶媒が用い
られる。すなわち、前記積層物を有機溶媒中に浸漬し、
撹拌を加えながら放置する操作を数回繰り返すことによ
り、前記積層物中の可塑剤を溶媒に抽出・除去する。こ
の抽出操作には、撹拌の代りに、あるいは撹拌に加えて
超音波を加える態様を採ることもできる。In the invention of claims 4 to 6,
In converting an electrode element for a polymer battery into a polymer battery, a plasticizer in the electrode element (laminate) is extracted.
Here, an organic solvent is used as a solvent used for the extraction. That is, the laminate is immersed in an organic solvent,
The plasticizer in the laminate is extracted and removed by a solvent by repeating the operation of leaving the mixture with stirring several times. In this extraction operation, it is also possible to adopt a mode in which ultrasonic waves are applied instead of or in addition to stirring.
【００３５】なお、抽出用有機溶媒としては、一般的
に、アルコール、エーテル、飽和炭化水素などが用いら
れる。飽和炭化水素としては、コスト面および再生再利
用などの点から、炭素数が 5〜12程度が好ましく、より
望ましく炭素数が 7〜10のものが好ましい。ここで、炭
素数が 5未満の化合物は、常温 (25℃）付近で気体化し
易く取り扱いが困難であり、また、炭素数が12より大き
くなると液体の粘性率が高くなり電池に対する浸透性が
悪くなる恐れががある。As the organic solvent for extraction, alcohols, ethers, saturated hydrocarbons and the like are generally used. The saturated hydrocarbon preferably has about 5 to 12 carbon atoms, more preferably 7 to 10 carbon atoms, from the viewpoint of cost and recycling. Here, compounds having less than 5 carbon atoms are likely to vaporize near room temperature (25 ° C.) and are difficult to handle, and if the number of carbon atoms is greater than 12, the viscosity of the liquid increases and the permeability to the battery is poor. There is a risk of becoming.
【００３６】請求項４ないし請求項６の発明において、
電極要素の一主要部を成す電解液（非水電解液）は、電
解質を非水溶媒に溶解することにより調製されたもので
ある。ここで、非水溶媒としては、エチレンカーボネー
ト(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボ
ネート(BC)、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチ
ルカーボネート (DEC)、エチルメチルカーボネート (EM
C)、γ−ブチロラクトン（γ-BL)、スルホラン、アセト
ニトリル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジメト
キシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン
(THF)、２−メチルテトラヒドロフランなどを挙げら
れ、これらは単独で使用しても、２種以上混合して使用
してもよい。In the invention of claims 4 to 6,
An electrolytic solution (a non-aqueous electrolytic solution) which constitutes a main part of an electrode element is prepared by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solvent. Here, as the non-aqueous solvent, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EM
C), γ-butyrolactone (γ-BL), sulfolane, acetonitrile, 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dimethoxypropane, dimethyl ether, tetrahydrofuran
(THF), 2-methyltetrahydrofuran and the like, which may be used alone or as a mixture of two or more.
【００３７】また、電解質としては、過塩素酸リチウム
(LiCl O4 ）、六フッ過リン酸リチウム（LiPF6 ）、ホ
ウフッ化リチウム（LiBF4 ）、六フッ化砒素リチウム(L
iAsF6 ）トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（LiCF
3 SO3 ）などのリチウム塩が挙げられる。As the electrolyte, lithium perchlorate is used.
(LiCl O 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium borofluoride (LiBF 4 ), lithium arsenic hexafluoride (L
iAsF 6 ) Lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF
3 SO 3 ).
【００３８】請求項１ないし請求項３の発明では、適正
量の絶縁性フィラーを含有させた構成としたことによ
り、内部短絡の発生などが効果的に防止されるので、信
頼性および高性能化が図られた電池用セパレーターが提
供される。According to the first to third aspects of the present invention, since a suitable amount of insulating filler is contained, the occurrence of an internal short circuit and the like is effectively prevented. Provided is a battery separator.
【００３９】請求項４ないし請求項６の発明では、信頼
性および高性能化が図られた電池用セパレーターを具備
したことに伴って、信頼性の高いポリマー電池を歩留ま
りよく提供できる。According to the fourth to sixth aspects of the present invention, a highly reliable polymer battery can be provided at a high yield with the provision of the battery separator having high reliability and high performance.
【００４０】[0040]
【発明の実施の形態】実施例１ 正極の作製 組成式がLiMn2 O 4 で表されるリチウムマンガン複合酸
化物（正極活物質）、カーボンブラック、ビニリデンフ
ロライド−へキサフルオロプロピレン（VdF-HFP)の共重
合体粉末、およびフタル酸ジブチル（DBP)の混合物を、
アセトン中で混合してペーストを調製した。なお、LiMn
2 O 4 、 VdF-HFP共重合体、カーボンブラックおよび D
BP混合物の配合比（LiMn2 O 4 ： VdF-HFP共重合体：カ
ーボンブラック： DBP）は、70重量％： 8重量％： 7重
量％：15重量％である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Example 1 Preparation of Positive Electrode A lithium manganese composite oxide (positive active material) having a composition formula of LiMn 2 O 4 , carbon black, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (VdF-HFP) ), And a mixture of dibutyl phthalate (DBP)
A paste was prepared by mixing in acetone. Note that LiMn
2 O 4 , VdF-HFP copolymer, carbon black and D
The blending ratio of the BP mixture (LiMn 2 O 4 : VdF-HFP copolymer: carbon black: DBP) is 70% by weight: 8% by weight: 7% by weight: 15% by weight.
【００４１】上記調製したペーストをアルミエキスパン
ドメタル（箔厚20μm 、開孔率60％）上に、160g/m2 と
なるように塗布しシート化した。得られた正極シートを
アルミ製エキスパンドメタル（箔厚30μm 、開孔率60
％）の両側に配置し、 140℃、6 kgf/cmでロールプレス
して正極シートを作製した。The paste prepared above was coated on aluminum expanded metal (foil thickness 20 μm, porosity 60%) at 160 g / m 2 to form a sheet. The obtained positive electrode sheet was expanded with aluminum expanded metal (foil thickness 30 μm, porosity 60
%) And roll-pressed at 140 ° C. and 6 kgf / cm to produce a positive electrode sheet.
【００４２】負極作製 メソフェーズピッチ炭素繊維（負極活物質）、 VdF-HFP
共重合体粉末、およびDBPをアセトン中で混合してペー
ストを調製した。なお、炭素繊維、 VdF-HFP共重合体粉
末、および DBPの配合比（炭素繊維： VdF-HFP： DBP）
は、70重量％：9重量％：18重量％である。Preparation of negative electrode Mesophase pitch carbon fiber (negative electrode active material), VdF-HFP
The paste was prepared by mixing the copolymer powder and DBP in acetone. The mixing ratio of carbon fiber, VdF-HFP copolymer powder, and DBP (carbon fiber: VdF-HFP: DBP)
Is 70% by weight: 9% by weight: 18% by weight.
【００４３】上記調製したペーストをポリエチレンテレ
フタレートフィルム面上に活物質が60g/m2 となるよう
に塗布しシート化した。得られた負極シートを銅製エキ
スパンドメタル（箔厚30μm 、開孔率60％）の両側に配
置し、 140℃、 6 kgf/cm でロールプレスして、負極シ
ートを作製した。The paste prepared above was coated on a polyethylene terephthalate film surface so that the active material was 60 g / m 2 to form a sheet. The obtained negative electrode sheet was placed on both sides of a copper expanded metal (foil thickness 30 μm, porosity 60%) and roll-pressed at 140 ° C. and 6 kgf / cm to prepare a negative electrode sheet.
【００４４】セパレータの作製 10％積算粒径が0.01μm 、90％積算粒径が5.20μm の酸
化珪素(SiO2 ）粉末、VdF-HFP共重合体粉末（バインダ
ー）、および DBPを表１に示す組成比にそれぞれ選び比
較例を含めて、 5種類の組成物をそれぞれ調製し、さら
に、アセトン中で混合してペーストを調製した。上記調
製した各ペーストを、それぞれポリエチレンテレフタレ
ートフィルム面上に厚さが50μm となるように塗布し
て、比較例を含めて 5種類のセパーターシートを作製し
た。Preparation of Separator Table 1 shows silicon oxide (SiO 2 ) powder, VdF-HFP copolymer powder (binder), and DBP having a 10% cumulative particle size of 0.01 μm and a 90% cumulative particle size of 5.20 μm. Five types of compositions were prepared, each having a composition ratio selected and a comparative example, and further mixed in acetone to prepare a paste. Each of the pastes prepared above was applied on a polyethylene terephthalate film surface so as to have a thickness of 50 μm, thereby producing five types of separator sheets including Comparative Examples.
【００４５】なお、 VdF-HFP共重合体粉末とDBP の比率
をほぼ一定として、酸化珪素粉末量を VdF-HFP共重合体
粉末の体積に対して 0.8〜 4.0倍とした。また、表１に
は、セパレーター膜厚に対する酸化珪素(SiO2 ）粉末
（フィラー）の90％積算粒径の値を併せて示した。The ratio of the VdF-HFP copolymer powder to DBP was kept substantially constant, and the amount of the silicon oxide powder was set to 0.8 to 4.0 times the volume of the VdF-HFP copolymer powder. Table 1 also shows the value of the 90% integrated particle size of the silicon oxide (SiO 2 ) powder (filler) with respect to the separator film thickness.
【００４６】[0046]
【表１】 非水電解液の調製 エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート (DM
C)とを体積比で 2： 1の割合で混合した非水溶媒に、電
解質としてのLiPF6 を１mol/l の濃度となるように溶解
させて非水電解液を調製した。[Table 1] Preparation of non-aqueous electrolyte Ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DM
C) was dissolved in a non-aqueous solvent in a volume ratio of 2: 1 to dissolve LiPF 6 as an electrolyte at a concentration of 1 mol / l to prepare a non-aqueous electrolyte.
【００４７】ポリマー電池の組立 上記作製した正極シート、セパレータシート、負極シー
トを（正極／セパレーター／負極）の順に積層し、 130
℃に加熱した剛性ロールにて熱圧着することにより、容
量が100 mAh の非水電解電池用の電極要素を製造した。
その後、前記電極要素を100 mlのメタノ一ル中に浸漬
し、マグネチックスターラーで撹拌しながら15分間放置
して、可塑剤の抽出を行った。この抽出操作をガスクロ
マトグラフィーによるメタノ一ル中の可塑剤 (DBP)の濃
度が20 ppm以下になるまで繰り返し行って可塑剤を除去
した。Assembly of Polymer Battery The positive electrode sheet, separator sheet, and negative electrode sheet prepared above were laminated in the order of (positive electrode / separator / negative electrode).
An electrode element for a non-aqueous electrolytic cell having a capacity of 100 mAh was manufactured by thermocompression bonding with a rigid roll heated to ℃.
Thereafter, the electrode element was immersed in 100 ml of methanol, and left for 15 minutes while stirring with a magnetic stirrer to extract a plasticizer. This extraction operation was repeated until the concentration of the plasticizer (DBP) in methanol by gas chromatography became 20 ppm or less to remove the plasticizer.
【００４８】また、前記可塑剤を抽出除去した電池要素
を、上記調製した非水電解液中に30分間浸漬し、非水電
解液を電池要素のセパレーターなどに含浸・担持させて
から、熱可塑性樹脂層／アルミ箔／樹脂層からなるラミ
ネートフィルム製の袋に挿入し、正極および負極端子を
袋の外部に突出するように導出させた状態で加熱・封口
（封止）し、ポリマー電池化した。The battery element from which the plasticizer was extracted and removed was immersed in the above-prepared non-aqueous electrolyte for 30 minutes, and the non-aqueous electrolyte was impregnated and supported on a separator of the battery element. It was inserted into a bag made of a laminated film consisting of a resin layer / aluminum foil / resin layer, and heated and sealed (sealed) with the positive electrode and negative electrode terminals drawn out so as to protrude out of the bag, thereby forming a polymer battery. .
【００４９】実施例２ 実施例１の場合において、表２に示すごとく、セパレー
ターシート中の酸化珪素(SiO2 ）粉末量と VdF-HFP共重
合体粉末（バインダー）との比をほぼ一定にし、セパレ
ーター中の DBP量を変えて、非水電解液を体積比で25〜
50％としたセパレーターシートを使用した他は、実施例
１の場合と同様の条件で、比較例を含めて 5種類のポリ
マー電池を作成した。Example 2 In the case of Example 1, as shown in Table 2, the ratio between the amount of silicon oxide (SiO 2 ) powder in the separator sheet and the VdF-HFP copolymer powder (binder) was made substantially constant. By changing the amount of DBP in the separator, the non-aqueous electrolyte
Except for using a separator sheet of 50%, five types of polymer batteries including Comparative Example were prepared under the same conditions as in Example 1.
【００５０】[0050]
【表２】 実施例３ 実施例１の場合において、表３に示すように、セパレー
ター中の酸化珪素(SiO2 ）微粉末量、 VdF-HFP共重合体
粉末（バインダー）量および DBP量との比を重量比で、
40：20：40としたセパレーターシートを使用した他は、
実施例１の場合と同様の条件で、比較例を含めて 9種類
のポリマー電池を作成した。ここで、酸化珪素（フィラ
ー）は、10％積算粒径 0.1〜 1.5μm で、かつセパレー
ターシート厚に対する90％積算粒径が 0.010〜0.30（
1.0〜15μm ）である。[Table 2] Example 3 In the case of Example 1, as shown in Table 3, the weight ratio of the amount of silicon oxide (SiO 2 ) fine powder, the amount of VdF-HFP copolymer powder (binder) and the amount of DBP in the separator was determined. so,
Other than using the separator sheet of 40:20:40,
Under the same conditions as in Example 1, nine types of polymer batteries including Comparative Example were prepared. Here, the silicon oxide (filler) has a 10% integrated particle size of 0.1 to 1.5 μm and a 90% integrated particle size with respect to the separator sheet thickness of 0.010 to 0.30 (
1.0 to 15 μm).
【００５１】[0051]
【表３】 なお、上記ポリマー電池の組み立てに先立って、可塑剤
を抽出除去した各電池要素について、正極シートと負極
シートとの間の短絡数（セパレートシートの耐絶縁性）
を試験評価した結果を表４にそれぞれ示す。[Table 3] Prior to assembling the polymer battery, for each battery element from which the plasticizer was extracted and removed, the number of short circuits between the positive electrode sheet and the negative electrode sheet (insulation resistance of the separate sheet)
Are shown in Table 4.
【００５２】また、各ポリマー電池について、 0.2 Cで
充電を行って、その充電状態での１kHz の交流抵抗（イ
オン導電率）を測定した結果を表４に併せて示す。Table 4 also shows the results obtained by charging each polymer battery at 0.2 C and measuring the 1 kHz AC resistance (ionic conductivity) in the charged state.
【００５３】[0053]
【表４】 表４から分かるように、上記実施例１および比較例１の
結果から（フィラー体積）／（バインダー体積）の比が
0.8未満の場合、バインダー（樹脂）の溶融に伴うセパ
レーターの変形が大きいため内部短絡を起こし易く、ま
た、 4.0を超える場合には、溶融しにくくなってイオン
導電性が低下する。[Table 4] As can be seen from Table 4, the ratio of (filler volume) / (binder volume) was determined from the results of Example 1 and Comparative Example 1 described above.
When it is less than 0.8, the separator is greatly deformed due to melting of the binder (resin), so that an internal short circuit is easily caused. When it exceeds 4.0, it is difficult to melt and the ionic conductivity is lowered.
【００５４】一方、実施例２および比較例２の結果か
ら、非水電解液の体積がセパレーター中の25％以下の場
合は、イオン導電性が低くなり、50％を超えた場合に
は、内部短絡による不良率が増加する。On the other hand, from the results of Example 2 and Comparative Example 2, when the volume of the non-aqueous electrolyte was 25% or less in the separator, the ionic conductivity was low. The failure rate due to short circuit increases.
【００５５】さらに、実施例３および比較例３の結果か
ら、セパレーターフィルム中のフィラーを適正にえらん
だ場合、フィラー表面を被覆するバインダーの適正量を
選び易いので、電極シートと一体化し易く、かつイオン
導電性の良好なセパレーターとして機能する。Further, from the results of Example 3 and Comparative Example 3, when the filler in the separator film is properly selected, it is easy to select an appropriate amount of the binder covering the filler surface, so that it is easy to integrate with the electrode sheet, and It functions as a separator with good ion conductivity.
【００５６】上記、各実施例および対応する各比較例の
試験評価から明らかのように、絶縁性フィラーの含有
は、セパレーターの内部短絡を防止する上で有効である
が、十分な融着性および内部短絡を防止するためには、
フィラーとバインダーとの体積比を 0.8〜 4.0の範囲内
に選択する。また、シート状のセパレータは、セパレー
タ−中のフィラーが、10％積算粒径 0.1μm 以下で、か
つセパレータの厚さに対する90％積算粒径が 0.025〜0.
25の範囲内では、均一性もしくは均質性が良好で、内部
短絡を防止する効果が向上する。さらに、セパレータ−
の空隙率（非水電解液保持容量）が、25〜50％の場合
は、より良好なイオン導電性を保持する。As is apparent from the test evaluations of each of the examples and the corresponding comparative examples, the content of the insulating filler is effective in preventing the internal short circuit of the separator, but is sufficient in terms of sufficient fusion property and To prevent an internal short circuit,
Select the volume ratio of filler to binder in the range of 0.8 to 4.0. Further, in the sheet-like separator, the filler in the separator has a 10% integrated particle size of 0.1 μm or less and a 90% integrated particle size with respect to the thickness of the separator of 0.025 to 0.25.
Within the range of 25, uniformity or homogeneity is good, and the effect of preventing internal short circuit is improved. Further, the separator
When the porosity (non-aqueous electrolyte retention capacity) is 25 to 50%, better ionic conductivity is maintained.
【００５７】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの
変形を採ることができる。たとえば絶縁性フィラーは、
酸化珪素（シリカ）以外の無機酸化物（たとえばAl2 O
3 ， TiO2 ， TiN， AlNなど）、バインダー樹脂は、 V
dF-HFP共重合体の代りにポリエチレンオキサイド誘導体
などを使用した構成を採ることもできる。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, the insulating filler
Inorganic oxides other than silicon oxide (silica) (eg, Al 2 O
3 , TiO 2 , TiN, AlN, etc.) and the binder resin is V
A configuration using a polyethylene oxide derivative or the like instead of the dF-HFP copolymer may be employed.
【００５８】[0058]
【発明の効果】請求項１ないし請求項３の発明によれ
ば、信頼性および高性能化が図られた電池用セパレータ
ーの提供により、歩留まりよく、高品質のポリマー電池
を提供することができる。According to the first to third aspects of the present invention, by providing a battery separator having high reliability and high performance, a high-yield, high-quality polymer battery can be provided.
【００５９】請求項４ないし請求項６の発明によれば、
携帯型の電源として、信頼性の高いポリマー電池が、容
易に、かつ歩留まりよく提供できる。According to the invention of claims 4 to 6,
As a portable power supply, a highly reliable polymer battery can be provided easily and with high yield.
【図１】ポリマー電池の電極要素の概略構成を示す断面
図。FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of an electrode element of a polymer battery.
１……セパレーター ２……シート状正極 ３……シート状負極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Separator 2 ... Sheet-shaped positive electrode 3 ... Sheet-shaped negative electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H021 AA06 EE31 HH01 HH02 HH03 5H029 AJ14 AK02 AK03 AK05 AL07 AL08 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 DJ04 EJ12 HJ04 HJ05 HJ09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H021 AA06 EE31 HH01 HH02 HH03 5H029 AJ14 AK02 AK03 AK05 AL07 AL08 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 DJ04 EJ12 HJ04 HJ05 HJ09
Claims (6)
挿され、かつ電解液を担持する電池用セパレーターであ
って、 前記電池用セパレーターは、ポリマー、可塑剤、および
10％積算粒径が 0.1μm 以下で、かつ90％積算粒径はセ
パレーター厚の 0.025〜0.25である絶縁性フィラーを含
有していることを特徴とする電池用セパレーター。1. A battery separator interposed between a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode and carrying an electrolyte, wherein the battery separator comprises a polymer, a plasticizer,
A battery separator comprising an insulating filler having a 10% integrated particle size of 0.1 μm or less and a 90% integrated particle size of 0.025 to 0.25 of the separator thickness.
体積比でポリマー 1に対して 0.8〜 4.0倍であることを
特徴とする請求項１記載の電池用セパレーター。2. The amount of the insulating filler in the separator is:
2. The battery separator according to claim 1, wherein the volume ratio is 0.8 to 4.0 times the polymer 1 in volume ratio.
であることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載
の電池用セパレーター。3. The porosity of the separator is from 25 to 50% by volume.
The battery separator according to claim 1 or 2, wherein:
トとの間に電解液を担持するセパレーターを介挿させ一
体化した電極要素を有するポリマー電池であって、 前記セパレーターは、ポリマー、可塑剤、および10％積
算粒径が 0.1μm 以下で、かつ90％積算粒径はセパレー
ター厚の 0.025〜0.25である絶縁性フィラー含有してい
ることを特徴とするポリマー電池。4. A polymer battery having an electrode element integrated by interposing a separator carrying an electrolyte between a polymer positive electrode sheet and a polymer negative electrode sheet, wherein the separator comprises a polymer, a plasticizer, A polymer battery comprising an insulating filler having a% integrated particle size of 0.1 μm or less and a 90% integrated particle size of 0.025 to 0.25 of a separator thickness.
が、体積比でポリマー 1に対して 0.8〜 4.0倍であるこ
とを特徴とする請求項４記載のポリマー電池。5. The polymer battery according to claim 4, wherein the amount of the electrically insulating filler in the separator is 0.8 to 4.0 times the polymer 1 in volume ratio.
であることを特徴とする請求項４もしくは請求項５記載
のポリマー電池。6. The porosity of the separator is from 25 to 50% by volume.
The polymer battery according to claim 4 or 5, wherein
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-
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