JP2001006741A - Unit cell element, and layer-built cell - Google Patents
Unit cell element, and layer-built cellInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は非流動化した電解質
を有する平板状の単位電池素子と、その積層体を備えた
積層電池に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat unit battery element having a non-fluidized electrolyte, and a stacked battery having the stacked body.
【0002】[0002]
【従来の技術】非流動化した電解質、例えば非水系の電
解液をポリマーでマトリックス化してなる電解質を用い
たリチウム二次電池は、従来の単なる電解液を使用した
リチウム二次電池に比べ、イオン伝導性等の特性を維持
しながらも、液漏れや発火の危険を防止できる。また、
このように安全性が高められているが故に、従来の電池
のように金属製のケースに収納する必要がなくなり、そ
の結果、シート状薄膜化が可能であることである。従っ
て、小型化、軽量化が要請される携帯用の電子機器の電
源として極めて有用である。2. Description of the Related Art A lithium secondary battery using a non-fluidized electrolyte, for example, an electrolyte obtained by forming a non-aqueous electrolyte solution into a matrix with a polymer, has a higher ion conductivity than a conventional lithium secondary battery using a mere electrolyte solution. While maintaining the properties such as conductivity, the danger of liquid leakage and ignition can be prevented. Also,
Since the safety is enhanced in this way, it is not necessary to store the battery in a metal case as in a conventional battery, and as a result, it is possible to make a sheet-like thin film. Therefore, it is extremely useful as a power source for a portable electronic device that requires reduction in size and weight.
【0003】図4、図5及び図6は、非流動性電解質を
使用した平板上の単位電池素子の従来例を示す模式的な
斜視図、上面図及び正面図である。単位電池素子21
は、導電性正極基材22と、正極23と、多孔質膜24
と、負極25と、導電性負極基材26とが、この順に平
板状に積層されてなる。多孔質膜24の内部には、電解
液がポリマーに保持されてなる非流動性電解質が存在し
ている。また、導電性正極基材22と導電性負極基材2
6(まとめて導電性電極基材と称することがある。)と
には、それぞれタブ27及び28が延設されており、リ
ードの一端がこれらのタブに接続され、リードの他端が
単位電池素子の外部に導かれる。FIGS. 4, 5, and 6 are a schematic perspective view, a top view, and a front view showing a conventional example of a unit cell element on a flat plate using a non-fluid electrolyte. Unit battery element 21
Is a conductive positive electrode base material 22, a positive electrode 23, and a porous film 24.
, The negative electrode 25 and the conductive negative electrode substrate 26 are laminated in this order in a flat plate shape. Inside the porous film 24, there is a non-fluid electrolyte in which an electrolyte is held by a polymer. In addition, the conductive positive electrode substrate 22 and the conductive negative electrode substrate 2
6 (which may be collectively referred to as a conductive electrode base material), tabs 27 and 28 are respectively extended, one end of the lead is connected to these tabs, and the other end of the lead is connected to the unit battery. It is guided outside the element.
【0004】上記のような平板状の単位電池素子におい
ては、電極間の短絡を防止するため、多孔質膜24の大
きさを正極23や負極25よりも大きくするのが通常で
ある。即ち、図2に対応する上面図から明らかなよう
に、単位電池素子21の外縁部31(図中太線で示す)
は全て多孔質膜24の外縁と一致している。さらに、例
えばリチウム二次電池の場合、リチウムデンドライトの
発生を防止するため、正極よりも負極を大きくするのが
通常である。即ち、図4〜6の通り、負極25の外縁部
が正極23の外縁部よりも外側に配置され、且つ負極の
外縁部よりもさらに外側にまで多孔質膜の外縁部が延設
される。In the above-described unit battery element having a flat plate shape, the size of the porous film 24 is usually larger than that of the positive electrode 23 or the negative electrode 25 in order to prevent a short circuit between the electrodes. That is, as is apparent from the top view corresponding to FIG. 2, the outer edge portion 31 of the unit battery element 21 (shown by a thick line in the figure)
Are all coincident with the outer edges of the porous film 24. Further, for example, in the case of a lithium secondary battery, it is usual to make the negative electrode larger than the positive electrode in order to prevent the generation of lithium dendrite. That is, as shown in FIGS. 4 to 6, the outer edge of the negative electrode 25 is disposed outside the outer edge of the positive electrode 23, and the outer edge of the porous film extends further outward than the outer edge of the negative electrode 23.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】平板状電池の容量を上
げるには、電極の厚みを増やすことも考えられるが、こ
の場合はレート特性等が悪化し易いので、通常は単位電
池素子を厚さ方向に積層するのが現実的な方法である。In order to increase the capacity of a flat battery, it is conceivable to increase the thickness of the electrodes. However, in this case, the rate characteristics and the like are likely to deteriorate. Stacking in the direction is a practical method.
【0006】平板状単位電池素子を厚さ方向に積層する
には、単位電池素子を水平方向に正確に位置決めしなが
ら高速で所定枚数を積層し、その後、これらの単位電池
素子を厚み方向に密着させる必要がある。In order to stack the unit battery elements in the thickness direction, a predetermined number of the unit battery elements are stacked at a high speed while accurately positioning the unit battery elements in the horizontal direction, and then these unit battery elements are adhered in the thickness direction. Need to be done.
【0007】しかしながら、上記のような従来の平板状
の単位電池素子では、積層の際に正確な位置決めが困難
である。なぜならば、従来の単位電池素子はその外縁が
多孔質膜で構成されているので、剛性が低く、この部分
を位置決めのための基準となる位置決め部として使用す
るのが困難だからである。また、多孔質膜が単位電池素
子の外縁を形成していると、この部分が積層のための機
器と接触した際に多孔質膜内の非流動性電解質が脱落し
て機器に付着し、生産性を低下させる結果にもなる。However, it is difficult to accurately position the conventional flat unit cell elements as described above during lamination. This is because the conventional unit cell element has a low rigidity because its outer edge is formed of a porous film, and it is difficult to use this portion as a positioning portion serving as a reference for positioning. Also, if the porous membrane forms the outer edge of the unit cell element, when this portion comes into contact with the device for lamination, the non-fluid electrolyte in the porous membrane falls off and adheres to the device, causing It also results in a decrease in performance.
【0008】例えば、積層の手法として、単位電池素子
の大きさに合わせたガイド枠を有する冶具を用いて、こ
のガイド枠に沿って単位電池素子を順次投入することに
よって積層する場合、多孔質膜が外縁を形成している
と、多孔質膜の剛性が不十分であるため、ガイド枠に単
位電池素子を投入しても、正確な位置で積層されるとは
限らない。また、単位電池素子の外縁を形成する多孔質
膜がガイド枠への投入時にガイド枠等と接触することに
より、多孔質膜内の非流動性電解質が脱離して破片とな
り、各部に付着してしまうこともある。さらに、多孔質
膜がガイド枠に引掛り、単位電池素子が正しく積層され
ないこともある。この場合、そのまま次の単位電池素子
を積層したり、密着のための圧力を加えたたりすると単
位電池素子そのものが破壊されることもある。For example, as a method of laminating, when a unit having a guide frame corresponding to the size of the unit battery element is used, and the unit battery elements are sequentially loaded along the guide frame to perform the lamination, a porous film is formed. When the outer edges are formed, the rigidity of the porous membrane is insufficient, so that even if the unit battery elements are put into the guide frame, they are not always stacked at an accurate position. Also, when the porous film forming the outer edge of the unit cell element comes into contact with the guide frame or the like at the time of introduction into the guide frame, the non-fluid electrolyte in the porous film detaches and becomes fragments, and adheres to each part. It can be lost. Further, the porous membrane may be caught by the guide frame, and the unit battery elements may not be properly stacked. In this case, if the next unit battery element is stacked as it is or a pressure for adhesion is applied, the unit battery element itself may be broken.
【0009】この対策として、積層時あるいは、積層後
ケースに収納する際においては、そのサイズにある程度
の余裕(遊び)をもたせることが考えられるが、柔らか
い最外周をもつ単位電池素子に対しては、必要以上の遊
びが必要となり体積容量の減少を招く。As a countermeasure, it is conceivable to give a certain amount of allowance (play) to the size at the time of stacking or storing it in a case after the stacking. This requires more play than necessary, which leads to a reduction in volume capacity.
【0010】本発明は、上記実情に鑑みて為されたもの
であり、非流動化電解質を用いることにより液漏れ等の
問題を抑制した平板状の積層電池において、その生産性
及び電池性能を向上させることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and improves productivity and battery performance of a flat-plate laminated battery in which the use of a non-fluidized electrolyte suppresses problems such as liquid leakage. The purpose is to let them.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、単位電池素子
の一部において多孔質膜が少なくともその一部分におい
て面積の大きい方の電極からはみ出さない構造とし、そ
の部分を位置決め部位として使用することにより、単位
電池素子の積層時における不要な接触を防ぐようにした
ものである。According to the present invention, there is provided a unit battery element having a structure in which a porous film does not protrude from an electrode having a larger area in at least a part thereof, and uses the part as a positioning portion. Thus, unnecessary contact during stacking of the unit battery elements is prevented.
【0012】即ち、本発明(請求項1)の単位電池素子
は、第1の電極と、第2の電極と、該第1の電極と第2
の電極との間に配置された多孔質膜及び非流動性電解質
とを有する平板状の単位電池素子において、該単位電池
素子の外縁部の少なくとも一部が、前記第1の電極及び
/又は第2の電極の外縁部にて形成されたことを特徴と
するものである。That is, the unit battery element of the present invention (claim 1) comprises a first electrode, a second electrode, and a first electrode and a second electrode.
A unit cell element having a porous membrane and a non-fluid electrolyte disposed between the first electrode and / or the second electrode. The second electrode is formed at the outer edge of the second electrode.
【0013】請求項2の通り、この単位電池素子を略矩
形状とし、その少なくとも対向する2辺において、単位
電池素子の外縁部の少なくとも一部が前記第1電極及び
/又は前記第2の電極にて構成されることにより、より
正確な位置決めが可能となる。According to a second aspect of the present invention, the unit battery element is formed in a substantially rectangular shape, and at least a part of an outer edge of the unit battery element is formed on at least a part of two opposing sides thereof with the first electrode and / or the second electrode. , More accurate positioning becomes possible.
【0014】本発明(請求項3)の単位電池素子は、第
1の電極と、第2の電極と、該第1の電極と第2の電極
との間に配置された多孔質膜及び非流動性電解質とを有
する平板状の単位電池素子において、該多孔質膜の少な
くとも一部の外縁部が、該第2の電極の外縁部と重なる
か又はそれよりも内側に位置しており、且つ該第1の電
極の外縁よりも外側に延出していることを特徴とするも
のである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a unit battery element comprising: a first electrode; a second electrode; a porous film disposed between the first electrode and the second electrode; In a flat unit battery element having a fluid electrolyte, at least a part of the outer edge of the porous membrane overlaps or is located inside the outer edge of the second electrode, and The first electrode extends outside the outer edge of the first electrode.
【0015】このような構成によって、積層の際の位置
決めが正確にできるだけでなく、電池の短絡の発生を有
効に防止することが可能となる。With such a configuration, not only can the positioning at the time of lamination be performed accurately, but also it is possible to effectively prevent the occurrence of a short circuit in the battery.
【0016】また、請求項4の通り、第2の電極を負極
に対応させれば、デンドライトの発生も有効に防止でき
る。According to the present invention, if the second electrode corresponds to the negative electrode, generation of dendrite can be effectively prevented.
【0017】さらに、請求項5の通り、上記請求項3又
は4の構成において、第1の電極、第2の電極及び多孔
質膜をそれぞれ略矩形状とし、該多孔質膜の少なくとも
対向する2辺において、該多孔質膜の外縁部の少なくと
も一部を、該第2の電極の外縁と重ねるか又はそれより
も内側に位置させ、且つ該第1の電極の外縁よりも外側
に延出させるようにすれば、より正確な位置決めが可能
となる。Further, according to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the third or fourth aspect, the first electrode, the second electrode, and the porous film each have a substantially rectangular shape, and at least two opposing surfaces of the porous film are formed. In the side, at least a part of the outer edge of the porous membrane overlaps or is located inside the outer edge of the second electrode, and extends outside the outer edge of the first electrode. By doing so, more accurate positioning can be performed.
【0018】以上の構成において、第1及び第2の電極
の少なくとも一方の電極の背面に、導電性電極基材(集
電体)を設けると、電極が集電体によって補強され、従
って位置決めがさらに容易になる(請求項6)。また、
このような効果は、多孔質膜の厚さが20μm以下であ
る場合に特に顕著である(請求項8)。In the above configuration, when a conductive electrode base material (current collector) is provided on the back surface of at least one of the first and second electrodes, the electrodes are reinforced by the current collector, and thus positioning is performed. It becomes easier (claim 6). Also,
Such an effect is particularly remarkable when the thickness of the porous film is 20 μm or less (claim 8).
【0019】請求項7の通り、集電体と電極の外周縁を
一致させる場合には、単位電池素子の最外周の少なくと
も一部は電極と集電体からなる剛性の高い部分にて構成
されることとなり、機械的な手法による位置決め、ジグ
を用いるような積層方法に対して極めて有利となる。When the outer periphery of the current collector and the outer periphery of the electrode are made to coincide with each other, at least a part of the outermost periphery of the unit cell element is constituted by a highly rigid portion composed of the electrode and the current collector. This is extremely advantageous for a positioning method using a mechanical method and a lamination method using a jig.
【0020】本発明の積層電池は、かかる単位電池素子
を厚さ方向に複数積層し、ケース内に収納したものであ
る。The stacked battery of the present invention is obtained by stacking a plurality of such unit battery elements in the thickness direction and storing them in a case.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本発明において、「電極」とは、正極あるいは負
極の活物質の存在する部分を指し、その外縁部とは、積
層方向から見た場合の電極の領域の外周縁部を指称する
ものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, the term “electrode” refers to a portion where a positive electrode or a negative electrode active material is present, and the outer edge refers to an outer peripheral edge of an electrode region when viewed from the laminating direction. is there.
【0022】図1、図2及び図3は、本発明の単位電池
素子の構成の一例を示す模式的な斜視図、正面図及び上
面図である。FIGS. 1, 2 and 3 are a schematic perspective view, a front view and a top view, respectively, showing an example of the configuration of the unit cell element of the present invention.
【0023】単位電池素子11は、導電性正極基材12
と、第1の電極としての正極13と、多孔質膜14と、
第2の電極としての負極15と、導電性負極基材16と
が、この順に平板状に積層されてなる。The unit cell element 11 is made of a conductive positive electrode base material 12.
A positive electrode 13 as a first electrode, a porous film 14,
A negative electrode 15 as a second electrode and a conductive negative electrode base material 16 are laminated in this order in a flat plate shape.
【0024】正極13は、正極活物質と、電解液をポリ
マーにて非流動化させてなる非流動性電解質とを有して
おり、アルミニウム金属などからなる導電性正極基材1
2がその背面全面に亘って設けられている。負極15
は、負極活物質と非流動性電解質とを有しており、金属
銅などからなる導電性負極基材16がその背面全面に亘
って設けられている。正極13と負極15との間には、
ポリエチレンなどからなる多孔質膜14が設けられ、そ
の空隙内には非流動性電解質が存在している。The positive electrode 13 has a positive electrode active material and a non-fluid electrolyte obtained by making the electrolytic solution non-fluid with a polymer.
2 is provided over the entire back surface. Negative electrode 15
Has a negative electrode active material and a non-fluid electrolyte, and a conductive negative electrode substrate 16 made of metal copper or the like is provided over the entire back surface. Between the positive electrode 13 and the negative electrode 15,
A porous membrane 14 made of polyethylene or the like is provided, and a non-fluid electrolyte exists in the void.
【0025】導電性正極基材12と導電性負極基材16
とには、それぞれタブ17及び18が延設されており、
リード(図示略)の一端が各タブに接続され、各リード
の他端が単位電池素子の外部に導かれる。The conductive positive electrode substrate 12 and the conductive negative electrode substrate 16
, Tabs 17 and 18 are respectively extended,
One end of a lead (not shown) is connected to each tab, and the other end of each lead is guided outside the unit cell element.
【0026】デンドライト発生を防止するため、正極1
3の外縁部が負極16の外縁部よりも内側に配置される
ように正極13の大きさを負極15の大きさよりも小さ
くしている。To prevent dendrite generation, the positive electrode 1
The size of the positive electrode 13 is smaller than the size of the negative electrode 15 so that the outer edge of the negative electrode 3 is disposed inside the outer edge of the negative electrode 16.
【0027】導電性正極基材12、正極13、多孔質膜
14、負極15、導電性負極基材16は、それぞれ略矩
形形状を有しており、単位電池素子11も全体として略
矩形状の形状を有している。The conductive positive electrode substrate 12, the positive electrode 13, the porous film 14, the negative electrode 15, and the conductive negative electrode substrate 16 each have a substantially rectangular shape, and the unit battery element 11 as a whole has a substantially rectangular shape. It has a shape.
【0028】図1、図2及び図3おいては、単位電池素
子の外縁部61(図3において太線で示す部分)の全部
を負極の外縁部にて構成する。なお、図1〜3の通り、
多孔質膜14の外縁部と負極15の外縁部とが全周にわ
たって合致していても良く、一部が合致していても良
い。なお、この実施の形態では、多孔質膜14の外縁部
全体が、負極15及び導電性負極基材16の外縁部と重
なっており、且つ正極の外縁がこれらの外縁部よりも内
方に後退している。In FIGS. 1, 2 and 3, the entire outer edge 61 of the unit cell element (the portion indicated by a thick line in FIG. 3) is constituted by the outer edge of the negative electrode. In addition, as shown in FIGS.
The outer edge of the porous film 14 and the outer edge of the negative electrode 15 may coincide over the entire circumference, or may partially coincide. Note that, in this embodiment, the entire outer edge of the porous film 14 overlaps with the outer edges of the negative electrode 15 and the conductive negative electrode base material 16, and the outer edge of the positive electrode recedes inward from these outer edges. are doing.
【0029】このように構成された単位電池素子11に
あっては、単位電池素子11の外縁部全体が剛性を有す
ることとなり、積層の際の位置決めが容易であり、且つ
非流動性電解質の脱落も起こりにくくなる。また、短絡
やデンドライト発生も防止できる。In the unit battery element 11 configured as described above, the entire outer edge portion of the unit battery element 11 has rigidity, so that positioning during stacking is easy and the non-fluid electrolyte falls off. Is also less likely to occur. In addition, short circuit and dendrite generation can be prevented.
【0030】図7〜11は、本発明の単位電池素子の構
成の他の一例を示す模式的な斜視図、正面図、右側面
図、左側面図及び上面図である。FIGS. 7 to 11 are a schematic perspective view, a front view, a right side view, a left side view and a top view showing another example of the configuration of the unit cell element of the present invention.
【0031】単位電池素子71は、導電性正極基材72
と、第1の電極としての正極73と、多孔質膜74と、
第2の電極としての負極75と、導電性負極基材76と
が、この順に平板状に積層されてなる。The unit battery element 71 includes a conductive positive electrode base material 72.
A positive electrode 73 as a first electrode, a porous film 74,
A negative electrode 75 as a second electrode and a conductive negative electrode substrate 76 are laminated in this order in a flat plate shape.
【0032】正極73は、正極活物質と非流動性電解質
とを有しており、アルミニウムなどの金属からなる導電
性正極基材72がその背面全面に亘って設けられてい
る。負極75は、負極活物質と非流動性電解質とを有し
ており、金属銅などからなる導電性負極基材76がその
背面全面に亘って設けられている。正極73と負極75
との間には、ポリエチレンなどからなる多孔質膜74が
設けられ、その空隙内には非流動性電解質が存在してい
る。導電性正極基材72と導電性負極基材76とには、
それぞれタブ77及び78が延設されており、リード
(図示略)がこれらのタブに接続される。The positive electrode 73 has a positive electrode active material and a non-fluid electrolyte, and a conductive positive electrode substrate 72 made of a metal such as aluminum is provided on the entire back surface. The negative electrode 75 has a negative electrode active material and a non-fluid electrolyte, and a conductive negative electrode substrate 76 made of metal copper or the like is provided over the entire back surface. Positive electrode 73 and negative electrode 75
A porous membrane 74 made of polyethylene or the like is provided between the two, and a non-fluid electrolyte exists in the void. The conductive positive electrode substrate 72 and the conductive negative electrode substrate 76 include
Tabs 77 and 78 extend, respectively, and leads (not shown) are connected to these tabs.
【0033】デンドライト発生を防止するため、正極7
3の外縁部が負極76の外縁部よりも内側に配置される
ように正極73の大きさを負極75の大きさよりも小さ
くしている。導電性正極基材72、正極73、多孔質膜
74、負極75、導電性負極基材76は、それぞれ略矩
形形状を有しており、単位電池素子71も全体として略
矩形状の形状を有している。To prevent dendrite generation, the positive electrode 7
The size of the positive electrode 73 is smaller than the size of the negative electrode 75 so that the outer edge of the negative electrode 75 is located inside the outer edge of the negative electrode 76. The conductive positive electrode substrate 72, the positive electrode 73, the porous film 74, the negative electrode 75, and the conductive negative electrode substrate 76 each have a substantially rectangular shape, and the unit battery element 71 also has a substantially rectangular shape as a whole. are doing.
【0034】図7〜11において、単位電池素子71の
外縁部111(図11において太線で示す)の大部分
は、多孔質膜74の外縁のみで構成されているが、その
4個のコーナー部112〜115においては、負極75
の外縁部によっても構成されている。即ち、図7〜11
においては、コーナー部112〜115で多孔質膜74
の外縁部と負極75の外縁部とが重なっている。In FIGS. 7 to 11, most of the outer edge portion 111 (shown by a bold line in FIG. 11) of the unit cell element 71 is constituted only by the outer edge of the porous film 74. In 112 to 115, the negative electrode 75
Is also constituted by the outer edge portion. That is, FIGS.
, The porous film 74 is formed at the corners 112 to 115.
And the outer edge of the negative electrode 75 overlap.
【0035】このように構成された単位電池素子71に
おいても、単位電池素子71の外縁部全体が剛性を有す
ることとなり、積層の際の位置決めが容易であり、且つ
非流動性電解質の脱落も起こりにくくなる。また、短絡
やデンドライト発生も防止できる。Also in the unit battery element 71 thus configured, the entire outer edge of the unit battery element 71 has rigidity, so that positioning during stacking is easy, and non-fluid electrolyte may fall off. It becomes difficult. In addition, short circuit and dendrite generation can be prevented.
【0036】上記実施の形態においては、いずれも、タ
ブの延設された辺に隣接する2つの辺において、多孔質
膜の外縁部が負極の外縁部と重なっていることによっ
て、単位電池素子の外縁部が負極の外縁部で構成されて
いる。その結果、この2辺の部分を位置決め部として積
層の際に容易に位置決めが可能である。さらに、上記実
施の形態においては、いずれも、タブの延設した辺に対
向する辺においても、多孔質膜の外縁部が負極の外縁部
と重なっていることによって、単位電池素子の外縁部が
負極の外縁部で構成されているので、この部分をも位置
決め部として利用できるので、電池素子の位置決めがよ
り正確に行える。In each of the above embodiments, the outer edge of the porous film overlaps the outer edge of the negative electrode on the two sides adjacent to the extended side of the tab, so that the unit battery element The outer edge is constituted by the outer edge of the negative electrode. As a result, the two sides can be used as positioning portions for easy positioning during lamination. Further, in the above embodiments, the outer edge of the porous membrane overlaps the outer edge of the negative electrode even on the side opposite to the extended side of the tab, so that the outer edge of the unit cell element is Since the outer peripheral portion of the negative electrode is used, this portion can also be used as a positioning portion, so that the battery element can be positioned more accurately.
【0037】上記の単位電池素子では、その一部分にお
いて多孔質膜の外縁部が負極の外縁部と重なっている
が、この負極と多孔質膜との積層体は、電極上にサイズ
の大きな多孔質膜フィルムを戴置し、次いでこの電極の
サイズに揃えるように多孔質膜フィルムを裁断すること
によって容易に製造することができる。In the above-mentioned unit cell element, the outer edge of the porous film overlaps the outer edge of the negative electrode in a part thereof, and the laminate of the negative electrode and the porous film forms a large-sized porous material on the electrode. It can be easily manufactured by mounting a membrane film and then cutting the porous membrane film so as to match the size of the electrode.
【0038】なお、一部分において多孔質膜の外縁部よ
りも負極の外縁が延出(突出)していてもよいが、電池
容量の面からは、一部分において多孔質膜の外縁部が負
極の外縁部と重なっているのが好ましい。一部分におい
て多孔質膜の外縁部を負極の外縁よりも小さくする場合
は、多孔質膜の厚み程度内側にすれば十分であり、且つ
電池容量の面から好ましい。The outer edge of the negative electrode may partially extend (project) from the outer edge of the porous film. However, from the viewpoint of battery capacity, the outer edge of the porous film partially extends from the outer edge of the negative electrode. It preferably overlaps the part. When making the outer edge of the porous film smaller than the outer edge of the negative electrode in a part, it is sufficient to make the inside of the porous film about the thickness of the porous film, which is preferable from the viewpoint of battery capacity.
【0039】上記実施の形態においては、いずれも、電
極の背面全面に亘って導電性電極基材が設けられている
が、特に、単位電池素子の外縁が電極にて構成されてい
る部分において、背面に導電性電極基材が設けられてい
ると、電極がさらに補強されるので、さらに位置決めが
容易になるばかりではなく、積層の際に電極の一部が脱
離する危険性が小さくなるので好ましい。電池性能の面
からは、正極及び負極の両方の電極のそれぞれの背面全
面に亘って導電性電極基材が設けられる。なお、導電性
電極基材の両面に電極が設けられていてもよい。In each of the above embodiments, the conductive electrode base material is provided over the entire back surface of the electrode. In particular, in the portion where the outer edge of the unit cell element is constituted by the electrode, When the conductive electrode base material is provided on the back surface, the electrodes are further reinforced, so not only the positioning is further facilitated, but also the risk of part of the electrodes being detached during lamination is reduced. preferable. From the viewpoint of battery performance, a conductive electrode substrate is provided over the entire back surface of each of the positive electrode and the negative electrode. Note that electrodes may be provided on both surfaces of the conductive electrode base material.
【0040】本発明において用いられる正極、負極と、
非流動化された電解質、多孔質膜の種類、形成法につい
てはなんら制約はなく、通常の電池に用いられる材料、
手法が利用できる。The positive electrode and the negative electrode used in the present invention,
There are no restrictions on the non-fluidized electrolyte, the type of porous membrane, and the formation method, and materials used for ordinary batteries,
Techniques are available.
【0041】以下に、特にリチウム電池の場合を例にと
って、好ましく使用できる材料、手法を例示するが、本
発明の要旨はこれに制約されるものではない。In the following, materials and techniques that can be preferably used are illustrated, particularly taking a lithium battery as an example, but the gist of the present invention is not limited thereto.
【0042】活物質としては、正極活物質としてFe、
Co、Ni、Mn等の遷移金属の遷移金属酸化物、リチ
ウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属硫化物、有機
化合物等が使用できる。具体的には、MnO、V2O5、
V6O13、TiO2等の遷移金属酸化物粉末、ニッケル酸
リチウム、コバルト酸リチウムなどのリチウムと遷移金
属との複合酸化物粉末、TiS2、FeSなどの遷移金
属硫化物粉末が挙げられる。有機化合物としては、例え
ばポリアニリン等の導電性ポリマー等が挙げられる。又
無機化合物、有機化合物などを混合して用いても良い。
これらのうちでも、マンガン、ニッケル又はコバルトと
のリチウムとの複合酸化物が好ましい。活物質が粒状の
場合の粒径は、それぞれ電池の他の構成要件とのかねあ
いで適宜選択すればよいが、通常1〜30μm、特に1
〜10μmとすることで、レ−ト特性、サイクル特性等
の電池特性が向上する。As the active material, Fe was used as the positive electrode active material,
Transition metal oxides of transition metals such as Co, Ni, and Mn, composite oxides of lithium and transition metals, transition metal sulfides, and organic compounds can be used. Specifically, MnO, V 2 O 5 ,
Examples include transition metal oxide powders such as V 6 O 13 and TiO 2 , composite oxide powders of lithium and transition metals such as lithium nickelate and lithium cobalt oxide, and transition metal sulfide powders such as TiS 2 and FeS. Examples of the organic compound include a conductive polymer such as polyaniline. Further, an inorganic compound, an organic compound and the like may be mixed and used.
Among these, a composite oxide of manganese, nickel or cobalt with lithium is preferable. The particle size of the active material in the form of particles may be appropriately selected in consideration of other components of the battery, but is usually 1 to 30 μm, particularly 1 μm.
By setting the thickness to 10 μm, battery characteristics such as a rate characteristic and a cycle characteristic are improved.
【0043】負極材料としては、リチウム金属や、その
他のリチウム合金、グラファイトやコ−クス等を用いる
ことができる。これらのうちでもグラファイトやコーク
ス等の炭素質材料が好ましい。粒状負極の活物質の粒径
は、それぞれ電池のその他の構成要件とのかねあいで適
宜選択すればよいが、通常1〜50μm、特に15〜3
0μmとすることで、初期効率、レ−ト特性、サイクル
特性等の電池特性が向上する。As the negative electrode material, lithium metal, another lithium alloy, graphite, coke, or the like can be used. Among these, carbonaceous materials such as graphite and coke are preferred. The particle size of the active material of the granular negative electrode may be appropriately selected in consideration of the other components of the battery, but is usually 1 to 50 μm, particularly 15 to 3 μm.
By setting the thickness to 0 μm, battery characteristics such as initial efficiency, rate characteristics, and cycle characteristics are improved.
【0044】活物質を電極に固定するためにバインダー
を用いることができる。この場合、使用するバインダー
は活物質、電解質、電池反応、電極の製造工程等に対し
て安定であればいかなるものであっても使用できる。好
ましくは高分子からなる各種の樹脂が使用できる。樹脂
としては例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ー1,1−ジメチルエチレンなどのアルカン系ポリマ
ー;ポリブタジエン、ポリイソプレンなどの不飽和系ポ
リマー;ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリビニ
ルピリジン、ポリ−N−ビニルピロリドンなどの環を有
するポリマー;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリ
ル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリアクリル酸
メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸、ポリ
メタクリル酸、ポリアクリルアミドなどのアクリル誘導
体系ポリマー;ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂;ポ
リアクリロニトリル、ポリビニリデンシアニドなどのC
N基含有ポリマー;ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコ
ールなどのポリビニルアルコール系ポリマー;ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのハロゲン含有ポリマ
ー;ポリアニリンなどの導電性ポリマー;さらにはセル
ロース系、アルコキシエーテル系などの高分子も使用で
きる。また、上記のポリマーなどの混合物、変成体、誘
導体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重
合体、ブロック共重合体などであっても使用できる。こ
れらの樹脂の重量平均分子量は、好ましくは10000
−3000000、さらに好ましくは100000−1
000000である。低すぎると電極の強度が低下し好
ましくない。高すぎると塗料の粘度が高くなり電極の形
成が困難になる。A binder can be used to fix the active material to the electrode. In this case, any binder can be used as long as it is stable to the active material, the electrolyte, the battery reaction, the production process of the electrode, and the like. Preferably, various resins composed of a polymer can be used. Examples of the resin include alkane-based polymers such as polyethylene, polypropylene, and poly-1,1-dimethylethylene; unsaturated polymers such as polybutadiene and polyisoprene; polystyrene, polymethylstyrene, polyvinylpyridine, and poly-N-vinylpyrrolidone. Polymers having a ring; Acrylic derivative polymers such as polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and polyacrylamide; polyvinyl fluoride , Fluorine-based resins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene; C such as polyacrylonitrile and polyvinylidene cyanide
N-group-containing polymers; polyvinyl alcohol-based polymers such as polyvinyl acetate and polyvinyl alcohol; halogen-containing polymers such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride; conductive polymers such as polyaniline; and polymers such as cellulose-based and alkoxy ether-based Can also be used. Further, a mixture of the above-mentioned polymers and the like, a modified substance, a derivative, a random copolymer, an alternating copolymer, a graft copolymer, a block copolymer and the like can also be used. The weight average molecular weight of these resins is preferably 10,000
-300000, more preferably 100000-1
000000. If it is too low, the strength of the electrode decreases, which is not preferable. If it is too high, the viscosity of the coating material will increase, making it difficult to form electrodes.
【0045】電極中における活物質100部に対するバ
インダーの配合量としては、好ましくは0.1−30
部、さらに好ましくは1−20部である。バインダーの
量が少なすぎると電極の強度が低下する。バインダーの
量が多すぎると電池容量が低下したり、イオン伝導度が
低下したりすることがある。The blending amount of the binder with respect to 100 parts of the active material in the electrode is preferably 0.1-30.
Parts, more preferably 1-20 parts. If the amount of the binder is too small, the strength of the electrode decreases. If the amount of the binder is too large, the battery capacity may decrease, or the ionic conductivity may decrease.
【0046】電極中には必要に応じて導電材料、補強材
など各種の機能を発現する添加剤、粉体、充填材などを
含有していても良い。導電材料としては、上記活物質に
適量混合して導電性を付与できるものであれば特に制限
は無いが、通常、アセチレンブラック、カーボンブラッ
ク、黒鉛などの炭素粉末や、各種の金属のファイバー、
箔などが挙げられる。炭素粉末導電性物質のDBP吸油
量は120cc/100g以上が好ましく、特に150
cc/100g以上が電解液を保持するという理由から
好ましい。The electrode may contain additives, such as conductive materials and reinforcing materials, exhibiting various functions such as reinforcing materials, powders, fillers, and the like, if necessary. The conductive material is not particularly limited as long as it can impart conductivity by mixing an appropriate amount with the active material, but usually, acetylene black, carbon black, carbon powder such as graphite, and various metal fibers,
Foil and the like. The DBP oil absorption of the carbon powder conductive material is preferably 120 cc / 100 g or more, and especially 150 cc / 100 g.
cc / 100 g or more is preferable because it holds the electrolytic solution.
【0047】本発明においては、電極は導電性電極基材
(集電体)上に設けるのが好ましい。この場合に用いら
れる集電体としては例えばアルミニウム、鉄、銅等の金
属(合金も含む)の箔が好ましく使用できる。また高分
子フィルムなどの基材上に金属薄膜を形成した物であっ
ても使用できる。しかし、電気化学的に溶出等の問題が
生じない限り、特にこれらの材料に限定されることはな
い。また、エキスパンドメタルやパンチングメタルのよ
うな孔あきタイプの基材を使用しても構わない。これ
は、電池自体の重量低減化、すなわち重量エネルギー密
度の向上に効果があり、その開口率を変更することで重
量も自在に変更可能となる。集電体の厚みとしては、特
に制限はないが、好ましくは1−50μm、特に好まし
くは3−20μmとすることができる。厚すぎると電池
の容量的に不利になる。薄すぎると集電体の強度が低下
する。In the present invention, the electrodes are preferably provided on a conductive electrode substrate (current collector). As a current collector used in this case, for example, a foil of a metal (including an alloy) such as aluminum, iron, or copper can be preferably used. Further, a material in which a metal thin film is formed on a base material such as a polymer film can also be used. However, the material is not particularly limited as long as no problem such as elution occurs electrochemically. Further, a perforated substrate such as expanded metal or punched metal may be used. This is effective in reducing the weight of the battery itself, that is, in improving the weight energy density, and the weight can be freely changed by changing the aperture ratio. The thickness of the current collector is not particularly limited, but is preferably 1 to 50 μm, and particularly preferably 3 to 20 μm. If it is too thick, the capacity of the battery is disadvantageous. If it is too thin, the strength of the current collector will decrease.
【0048】これら基材の表面を予め粗面化処理してお
くことにより、正負極層との結着効果が向上させること
もできる。表面の粗面化方法としては、ブラスト処理や
粗面ロールにより圧延するなどの方法、研磨剤粒子を固
着した研磨布紙、砥石、エメリバフ、鋼線などを備えた
ワイヤ−ブラシなどで集電体表面を研磨する機械的研磨
法、電解研磨法、化学研磨法などが挙げられる。また集
電体上にアンダーコートプライマー層を形成することが
できる。プライマー層の機能は、集電体基材に対する正
極あるいは負極の活材塗膜層の接着性を向上させること
であり、プライマー層を設けない場合に比べ、接着性向
上による電池内部抵抗の低減、充放電サイクル試験過程
における基材からの塗膜脱離による急速な容量低下を防
ぐものである。By pre-roughening the surface of these substrates, the effect of binding to the positive and negative electrode layers can be improved. Examples of the surface roughening method include a method such as blasting and rolling with a rough roll, a polishing cloth paper to which abrasive particles are fixed, a grindstone, an emery buff, a wire brush provided with a steel wire, or the like. A mechanical polishing method for polishing the surface, an electrolytic polishing method, a chemical polishing method, and the like can be given. Further, an undercoat primer layer can be formed on the current collector. The function of the primer layer is to improve the adhesiveness of the active material coating layer of the positive electrode or the negative electrode to the current collector base material. The purpose of the present invention is to prevent a rapid decrease in capacity due to detachment of a coating film from a substrate in a charge / discharge cycle test process.
【0049】アンダーコートプライマー層を用いる場
合、その組成としてはカーボンブラック、グラファイ
ト、金属粉体などの導電性粒子を添加した樹脂、あるい
は導電性の有機共役系樹脂などにより構成される層であ
り、電池性能の発現に充分な導電性・電気化学的安定性
があれば特に限定されない。好ましくは導電性粒子に、
活物質としても機能しうるカーボンブラック、グラファ
イトを使用するとよい。また樹脂としても、活物質とし
て機能しうるポリアニリン、ポリピロール、ポリアセ
ン、ジスルフィド系化合物、ポリスルフィド系化合物な
どを用いると、容量を減少させないため好ましい。When the undercoat primer layer is used, its composition is a layer made of a resin to which conductive particles such as carbon black, graphite, and metal powder are added, or a conductive organic conjugated resin. There is no particular limitation as long as it has sufficient conductivity and electrochemical stability for the development of battery performance. Preferably to the conductive particles,
It is preferable to use carbon black or graphite which can also function as an active material. As the resin, it is preferable to use polyaniline, polypyrrole, polyacene, a disulfide-based compound, a polysulfide-based compound, or the like, which can function as an active material, because the capacity is not reduced.
【0050】導電性粒子を添加した樹脂を主成分とする
組成の場合、導電性粒子に対する樹脂の割合は、1−3
00重量%とすることが好ましい。低すぎると塗膜強度
が低下して、電池使用時、工程上での剥離などが生じ好
ましくない。高すぎると伝導度が低下して電池特性が低
下する。特に好ましくは、5−100重量%の範囲とす
ることが好ましい。In the case of a composition containing a resin to which conductive particles are added as a main component, the ratio of the resin to the conductive particles is 1-3.
It is preferably set to 00% by weight. If it is too low, the strength of the coating film is reduced, and peeling off during the process during use of the battery is not preferred. If it is too high, the conductivity will decrease and the battery characteristics will decrease. Particularly preferably, the content is in the range of 5 to 100% by weight.
【0051】膜厚は、接着性および導電性が確保されれ
ば特に限定されないが、通常0.05〜10μm、好ましくは
0.1〜1μmがよい。薄すぎると塗布が困難になり均一性
が確保できなくなる。厚すぎると電池の体積容量を損な
う。The film thickness is not particularly limited as long as adhesiveness and conductivity are ensured, but is usually 0.05 to 10 μm, preferably
0.1-1 μm is good. If it is too thin, application becomes difficult and uniformity cannot be ensured. If the thickness is too large, the volume capacity of the battery is impaired.
【0052】次に、電極の形成法について説明する。Next, a method for forming an electrode will be described.
【0053】本発明においては、電極は活物質とバイン
ダーとを含有するのが好ましい。この電極の形成に好ま
しい手法としては、活物質とバインダーを、該バインダ
ーを溶解しうる溶剤を用いて分散塗料化し、この塗料を
集電体上に塗布、乾燥することによって活物質をバイン
ダーによって集電体上に結着する手法があげられる。In the present invention, the electrode preferably contains an active material and a binder. As a preferable method for forming this electrode, the active material and the binder are dispersed and formed into a coating using a solvent capable of dissolving the binder, and the coating is applied to a current collector and dried to collect the active material with the binder. There is a method of binding on an electric body.
【0054】分散塗料化の手法を用いる場合に使用でき
る溶剤としては、使用されるバインダーを溶解しうるも
のであれば一般的に使用される無機、有機溶剤のいずれ
もが使用できる。分散塗料化には、通常用いられる分散
機が使用でき、ボールミル、サンドミル、二軸混練機な
どが使用できる。As the solvent which can be used when the method of forming a dispersion coating is used, any of inorganic and organic solvents which are generally used can be used as long as they can dissolve the binder used. A commonly used dispersing machine can be used for dispersion coating, and a ball mill, a sand mill, a twin-screw kneader or the like can be used.
【0055】分散塗料化の手法を用いる場合に、塗料を
塗布する塗布装置に関しては特に限定されず、スライド
コーティングやエクストルージョン型のダイコーティン
グ、リバースロール、グラビア、ナイフコーター、キス
コーター、マイクログラビア、ナイフコーター、ロッド
コーター、ブレードコーターなどが挙げられるが、塗料
粘度および塗布膜厚等を考慮するとエクストルージョン
方式が最も好ましい。In the case of using the method of forming a dispersed paint, there is no particular limitation on a coating apparatus for applying the paint, and slide coating or extrusion type die coating, reverse roll, gravure, knife coater, kiss coater, microgravure, knife Examples include a coater, a rod coater, and a blade coater, and the extrusion method is most preferable in consideration of the viscosity of the paint and the thickness of the applied film.
【0056】乾燥後の塗膜にカレンダーなどによる圧密
工程をかけることもでき、塗膜強度、接着性向上の点か
ら特に好ましい。カレンダーの圧力としては、必要とさ
れる塗膜密度、塗膜強度を得るために必要な圧力を加え
ることができる。カレンダー工程においては同時に温度
を加えてもよい。The dried coating film can be subjected to a consolidation step using a calender or the like, which is particularly preferred from the viewpoint of improving the coating film strength and the adhesiveness. As the pressure of the calender, a pressure necessary for obtaining the required coating film density and coating film strength can be applied. In the calendering step, the temperature may be applied at the same time.
【0057】このようにして得られた電極は、通常空隙
を有している。本発明においては、このような電極の空
隙内に、非流動性電解質を存在させるのが好ましい。非
流動性電解質を該空隙内に存在させるには、電解質塗料
を供給後これを非流動化して非流動性電解質とするのが
好ましい。使用できる電解質塗料や非流動性電解質につ
いては、後述する。The electrode thus obtained usually has voids. In the present invention, it is preferable that a non-fluid electrolyte is present in the gap of such an electrode. In order for the non-fluid electrolyte to be present in the gap, it is preferable that the electrolyte paint is supplied and then non-fluidized to form a non-fluid electrolyte. The electrolyte paint and the non-flowable electrolyte that can be used will be described later.
【0058】なお、電極の製造方法は、上記に限定され
るものではなく、例えば、活物質と電解質塗料を混合分
散してペーストとし、これを集電体上に塗布した後、非
流動化処理することによって非流動性電解質を有する電
極を得ることもできる。The method of manufacturing the electrode is not limited to the above. For example, an active material and an electrolyte paint are mixed and dispersed to form a paste, which is coated on a current collector and then subjected to a non-fluidizing treatment. By doing so, an electrode having a non-fluid electrolyte can also be obtained.
【0059】以下に非流動性電解質について説明する。The non-fluid electrolyte will be described below.
【0060】非流動性電解質としては、電解液をポリマ
ーによってマトリックス化してなるゲル状電解質や固体
のみからなる完全固体型電解質等が挙げられる。Examples of the non-fluid electrolyte include a gel electrolyte obtained by forming an electrolyte solution into a matrix with a polymer, a completely solid electrolyte consisting of only a solid, and the like.
【0061】ゲル状電解質の場合、電解液としては、支
持電解質を溶媒に溶解したものが用いられる。溶媒とし
ては通常水、リチウム電池の場合は非水系有機溶媒が使
用されるが、本発明の効果は、非水系有機溶媒を用いた
場合に特に有効である。リチウム電池の場合は非水溶媒
に支持電解質としてのリチウム塩を溶解させたものを用
いるのが一般的である。In the case of a gel electrolyte, an electrolyte obtained by dissolving a supporting electrolyte in a solvent is used. As the solvent, water is usually used, and in the case of a lithium battery, a non-aqueous organic solvent is used. The effect of the present invention is particularly effective when a non-aqueous organic solvent is used. In the case of a lithium battery, a lithium battery as a supporting electrolyte dissolved in a nonaqueous solvent is generally used.
【0062】リチウム電池用の電解液に含まれる支持電
解質としては、電解質として正極活物質及び負極活物質
に対して安定であり、かつリチウムイオンが正極活物質
あるいは負極活物質と電気化学反応をするための移動を
おこない得る非水物質であればいずれのものでも使用す
ることができる。具体的にはLiPF6、LiAsF6、
LiSbF6、LiBF4、LiClO4、LiI、Li
Br、LiCl、LiAlCl、LiHF2、LiSC
N、LiSO3CF2等が挙げられる。これらのうちでは
特にLiPF6、LiClO4が好適である。これら支持
電解質の電解液における含有量は、一般的に0.5〜
2.5mol/Lである。The supporting electrolyte contained in the electrolyte for the lithium battery is stable as an electrolyte with respect to the positive electrode active material and the negative electrode active material, and lithium ions undergo an electrochemical reaction with the positive electrode active material or the negative electrode active material. Any non-aqueous substance capable of performing the transfer can be used. Specifically, LiPF 6 , LiAsF 6 ,
LiSbF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiI, Li
Br, LiCl, LiAlCl, LiHF 2 , LiSC
N, LiSO 3 CF 2 and the like. Among them, LiPF 6 and LiClO 4 are particularly preferable. The content of these supporting electrolytes in the electrolyte is generally from 0.5 to
2.5 mol / L.
【0063】リチウム電池用の電解液にもちいられる非
水系溶媒の種類は特に限定されないが、比較的高誘電率
の溶媒が好適に用いられる。具体的にはエチレンカ−ボ
ネ−ト、プロピレンカ−ボネ−ト等の環状カ−ボネ−ト
類、ジメチルカ−ボネ−ト、ジエチルカ−ボネ−ト、エ
チルメチルカ−ボネ−トなどの非環状カ−ボネ−ト類、
テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、
ジメトキシエタン等のグライム類、γ−ブチルラクトン
等のラクトン類、スルフォラン等の硫黄化合物、アセト
ニトリル等のニトリル類等の1種又は2種以上の混合物
を挙げることができる。これらのうちでは、特にエチレ
ンカ−ボネ−ト、プロピレンカ−ボネ−ト等の環状カ−
ボネ−ト類、ジメチルカ−ボネ−ト、ジエチルカ−ボネ
−ト、エチルメチルカ−ボネ−トなどの非環状カ−ボネ
−ト類から選ばれた1種又は2種以上の混合溶液が好適
である。The type of the non-aqueous solvent used for the electrolyte for the lithium battery is not particularly limited, but a solvent having a relatively high dielectric constant is preferably used. Specifically, cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate, and acyclic carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate. −
Tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran,
One or a mixture of two or more of glymes such as dimethoxyethane, lactones such as γ-butyl lactone, sulfur compounds such as sulfolane, and nitriles such as acetonitrile can be exemplified. Of these, cyclic carbohydrates such as ethylene carbonate and propylene carbonate are particularly preferred.
One or more mixed solutions selected from acyclic carbonates such as carbonates, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethylmethyl carbonate are preferred.
【0064】上記の電解液を非流動化する手法として
は、電解液に電解液と親和性の高い部位を有する重合性
のモノマーを溶解しておき、重合処理することによって
高分子化して、電解液をゲル化する手法(1)が好まし
く用いられる。また高分子を高温で溶解した電解液を、
冷却してゲル化する手法(2)を用いることもできる。As a method for defluidizing the electrolytic solution, a polymerizable monomer having a portion having a high affinity for the electrolytic solution is dissolved in the electrolytic solution, and the solution is polymerized to be polymerized. The method (1) of gelling the liquid is preferably used. In addition, the electrolyte solution where the polymer is dissolved at high temperature,
The technique (2) of gelling by cooling can also be used.
【0065】モノマー含有電解質塗料を調整してから架
橋反応させて非流動化電解質とする上記(1)の方法に
おいては、紫外線硬化や熱硬化などの重合処理を施すこ
とによって高分子を形成するモノマーを電解液に添加す
る。In the above method (1), a monomer-containing electrolyte paint is prepared and then subjected to a cross-linking reaction to give a non-fluidized electrolyte. Is added to the electrolyte.
【0066】重合性モノマーとしては、例えばアクリロ
イル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基等の不
飽和二重結合を有するものがあげられる。例えばアクリ
ル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、エトキシ
エチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、エ
トキシエトキシエチルアクリレート、ポリエチレングリ
コールモノアクリレート、エトキシエチルメタクリレー
ト、メトキシエチルメタクリレート、エトキシエトキシ
エチルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメ
タクリレート、N、Nジエチルアミノエチルアクリレー
ト、N、Nジメチルアミノエチルアクリレート、グリシ
ジルアクリレート、アリルアクリレート、アクリロニト
リル、N−ビニルピロリドン、ジエチレングリコールジ
アクリレート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコー
ルジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタク
リレート、テトラエチレングリコールジメタクリレー
ト、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリア
ルキレングリコールジアクリレート、ポリアルキレング
リコールジメタクリレートなどが使用でき、さらにトリ
メチロールプロパンアルコキシレートトリアクリレー
ト、ペンタエリスリトールアルコキシレートトリアクリ
レートなどの3官能モノマー、ペンタエリスリトールア
ルコキシレートテトラアクリレート、ジトリメチロール
プロパンアルコキシレートテトラアクリレートなどの4
官能以上のモノマーなども使用できる。これらの中から
反応性、極性、安全性などから好ましいものを単独、ま
たは組み合わせて用いれば良い。Examples of the polymerizable monomer include those having an unsaturated double bond such as an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group and an allyl group. For example, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, methoxyethyl acrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, polyethylene glycol monoacrylate, ethoxyethyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, ethoxyethoxyethyl methacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, N, N diethylaminoethyl acrylate, N, N dimethylaminoethyl acrylate, glycidyl acrylate, allyl acrylate, acrylonitrile, N-vinylpyrrolidone, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dime Acrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polyalkylene glycol diacrylate, polyalkylene glycol dimethacrylate, etc. can be used, and further trimethylolpropane alkoxylate triacrylate, pentaerythritol alkoxylate triacrylate Trifunctional monomers such as pentaerythritol alkoxylate tetraacrylate, and ditrimethylolpropane alkoxylate tetraacrylate.
Monofunctional or higher functional monomers can also be used. Among these, those which are preferable in terms of reactivity, polarity, safety and the like may be used alone or in combination.
【0067】これらのモノマーを熱、紫外線、電子線な
どによって重合させ、電解質を非流動性化させることが
できる。この場合反応を効果的に進行させるため、電解
液に重合開始剤をいれておくこともできる。重合開始剤
としては、ベンゾイン、ベンジル、アセトフェノン、ベ
ンゾフェノン、ミヒラーケトン、ビアセチル、ベンゾイ
ルパーオキザイドなどが使用でき、さらに、t―ブチル
パーオキシネオデカノエート、α―クミルパーオキシネ
オデカノエート、t―ヘキシルパーオキシネオデカノエ
ート、1−シクロヘキシルー1―メチルエチルパーオキ
シネオデカノエート、t―アミルパーオキシネオデカノ
エートなどのパーオキシネオデカノエート類、t―ブチ
ルパーオキシネオヘプタノエート、α―クミルパーオキ
シネオヘプタノエート、t―ヘキシルパーオキシネオヘ
プタノエート、1−シクロヘキシルー1―メチルエチル
パーオキシネオヘプタノエート、t―アミルパーオキシ
ヘプタノエートなどのパーオキシネオヘプタノエート類
なども使用できる。These monomers can be polymerized by heat, ultraviolet rays, electron beams or the like to make the electrolyte non-fluid. In this case, a polymerization initiator may be added to the electrolytic solution in order to make the reaction proceed effectively. As the polymerization initiator, benzoin, benzyl, acetophenone, benzophenone, Michler's ketone, biacetyl, benzoyl peroxide and the like can be used, and further, t-butyl peroxy neodecanoate, α-cumyl peroxy neodecanoate, t -Peroxy neodecanoates such as hexyl peroxy neodecanoate, 1-cyclohexyl 1-methylethyl peroxy neodecanoate, t-amyl peroxy neodecanoate, t-butyl peroxy neohepta Peroxy such as noate, α-cumylperoxyneoheptanoate, t-hexylperoxyneoheptanoate, 1-cyclohexyl-1-methylethylperoxyneoheptanoate, t-amylperoxyheptanoate, etc. Also use neoheptanoate, etc. Can be used.
【0068】また、ポリエステル、ポリアミド、ポリカ
ーボネート、ポリイミド等の重縮合によって生成される
高分子、ポリウレタン、ポリウレア等の重付加によって
生成される高分子を生成するモノマーを、重合性モノマ
ーとして使用することもできる。Further, a polymer which is produced by polycondensation of polyester, polyamide, polycarbonate, polyimide or the like, or a polymer which produces a polymer produced by polyaddition of polyurethane or polyurea may be used as the polymerizable monomer. it can.
【0069】最初からポリマーを含有した電解質塗料を
用いる上記(2)の方法においては、高温で電解液に溶
解し、常温でゲル状電解質を形成する高分子が好ましく
使用できる。かかる特性を持つ高分子であり、電池材料
として安定なものであればどのようなものであっても使
用できるが、例えばポリビニルピリジン、ポリ−N−ビ
ニルピロリドンなどの環を有するポリマー;ポリメタク
リル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリ
ル酸ブチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エ
チル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸ポリアクリル
アミドなどのアクリル誘導体系ポリマー;ポリフッ化ビ
ニル、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂;ポリア
クリロニトリル、ポリビニリデンシアニドなどのCN基
含有ポリマー;ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール
などのポリビニルアルコール系ポリマー;ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデンなどのハロゲン含有ポリマーな
どがあげられる。また上記のポリマーなどの混合物、変
成体、誘導体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラ
フト共重合体、ブロック共重合体などであっても使用で
きる。後述するようにリチウム電池に使用される電解
液、電解質が極性を有するものであるから、高分子も有
る程度の極性を有する方が好ましい。これらの高分子の
重量平均分子量は好ましくは10000ー500000
0の範囲である。分子量が低いとゲルを形成しにくくな
る。分子量が高いと粘度が高くなりすぎて取り扱いが難
しくなる。高分子の電解液に対する濃度は、分子量に応
じて変えることが望ましく、好ましくは0.1%から3
0%である。濃度が0.1%以下ではゲルを形成しにく
くなり、電解液の保持性が低下して流動、液漏れの問題
が生じる。濃度が30%以上になると粘度が高くなりす
ぎて工程上困難を生じるとともに、電解液の割合が低下
してイオン伝導度が低下しレート特性などの電池特性が
低下する。In the method (2) using an electrolyte paint containing a polymer from the beginning, a polymer that dissolves in an electrolytic solution at a high temperature and forms a gel electrolyte at a normal temperature can be preferably used. Any polymer can be used as long as it is a polymer having such properties and is stable as a battery material. Examples thereof include polymers having a ring such as polyvinylpyridine and poly-N-vinylpyrrolidone; polymethacrylic acid Acrylic derivative polymers such as methyl, polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid polyacrylamide; fluororesins such as polyvinyl fluoride and polyvinylidene fluoride A CN-containing polymer such as polyacrylonitrile and polyvinylidene cyanide; a polyvinyl alcohol-based polymer such as polyvinyl acetate and polyvinyl alcohol; and a halogen-containing polymer such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride. Further, a mixture of the above-mentioned polymers, a modified product, a derivative, a random copolymer, an alternating copolymer, a graft copolymer, a block copolymer, or the like can also be used. As described later, since the electrolyte and the electrolyte used in the lithium battery have polarity, it is preferable that the polymer also has a certain degree of polarity. The weight average molecular weight of these polymers is preferably 10,000 to 500,000.
It is in the range of 0. If the molecular weight is low, it is difficult to form a gel. If the molecular weight is high, the viscosity becomes too high and handling becomes difficult. The concentration of the polymer in the electrolytic solution is preferably changed according to the molecular weight, preferably from 0.1% to 3%.
0%. If the concentration is 0.1% or less, it is difficult to form a gel, the retention of the electrolyte is reduced, and problems of flow and liquid leakage occur. If the concentration is 30% or more, the viscosity becomes too high, causing difficulty in the process, and the proportion of the electrolytic solution is reduced, the ionic conductivity is reduced, and the battery characteristics such as rate characteristics are deteriorated.
【0070】非流動性電解質として、完全固体型の電解
質を使用することもできる。この場合、ポリエチレンオ
キサイド系ポリマー等のポリマーに支持電解質を含有さ
せたものが使用できる。この場合の電解質電解質塗料と
して、溶媒を除いた上記組成の塗料をもちいれば、電解
質を完全固体化することができる。この場合は、非流動
化の手法として、モノマーを用いる上記(1)の方が粘
度が低い点から好ましい。A completely solid electrolyte may be used as the non-fluid electrolyte. In this case, a polymer containing a supporting electrolyte in a polymer such as a polyethylene oxide polymer can be used. If a paint having the above-mentioned composition except for the solvent is used as the electrolyte electrolyte paint in this case, the electrolyte can be completely solidified. In this case, as a non-fluidizing method, the above (1) using a monomer is preferable because of its low viscosity.
【0071】本発明において用いられる多孔質膜は特に
制約はないが、例えば各種天然繊維、合成繊維からなる
織布、不織布、ポリオレフィン等の高分子からなる多孔
性フィルム、粉体と高分子からなる多孔質膜などが好ま
しく使用できる。The porous membrane used in the present invention is not particularly limited. For example, a woven fabric, a nonwoven fabric made of various natural fibers and synthetic fibers, a porous film made of a polymer such as polyolefin, and a powder made of a polymer and a polymer. A porous membrane or the like can be preferably used.
【0072】本発明における単位電池素子の製造方法と
しては、多孔質膜の空隙内に電解質塗料を充填し、また
電極内にも電解質塗料が存在する状態で、正極と負極と
を多孔質膜を介して積層し、次いで、電解質塗料の非流
動化処理を行う方法が好ましい。その結果、電極内の非
流動性電解質と多孔質膜内の非流動性電解質とが一体化
して、レート特性やサイクル特性等の電池特性に優れた
電池とすることができる。無論、電極や多孔質膜の電解
質塗料を非流動化してからそれらを積層することも可能
である。The method of manufacturing the unit battery element according to the present invention is as follows. The porous film is filled with an electrolyte paint, and the positive electrode and the negative electrode are separated from each other while the electrolyte paint is present in the electrode. It is preferable to perform a method of performing non-fluidizing treatment of the electrolyte paint by laminating through the layers. As a result, the non-fluid electrolyte in the electrode and the non-fluid electrolyte in the porous membrane are integrated, and a battery having excellent battery characteristics such as rate characteristics and cycle characteristics can be obtained. Of course, it is also possible to delaminate the electrolyte paint for the electrodes and the porous membrane before laminating them.
【0073】本発明においては、得られた単位電池素子
は平板状であるが、単位電池素子は集電体の片面に活物
質が結着された正極、負極からなるモノセルであって
も、両面に活物質を結着した電極を片面に活物質が結着
された二枚の対極で挟むバイセルであっても、さらに多
数が積層された構造であってもよい。このましくはモノ
セルもしくはバイセルとすることが、単位電池素子の形
成の容易さの点から好ましい。In the present invention, the obtained unit battery element is a flat plate. However, the unit battery element may be a monocell composed of a positive electrode and a negative electrode in which an active material is bonded to one surface of a current collector, It may be a bicell in which an electrode having an active material bonded thereto is sandwiched between two counter electrodes having an active material bonded on one surface, or a structure in which a larger number are stacked. Preferably, a monocell or a bicell is preferable from the viewpoint of easy formation of the unit cell element.
【0074】単位電池素子は、ガイド枠を用いたり、箱
形の収納容器を用いたりして複数積層される。A plurality of unit battery elements are stacked using a guide frame or a box-shaped storage container.
【0075】積層された複数の単位電池素子は、例えば
形状可変性を有するフィルムからなるケースに密着収納
することによって薄型電池が実現できる。形状可変性を
有するフィルムからなるケースとしては、例えば高分子
フィルムからなる、軽量で薄いラミネートフィルムがあ
げられる。ラミネートフィルムとしては金属箔と高分子
フィルムのラミネート素材からなるフィルムが好適に使
用できる。収納に際しては真空封入をすることが好まし
い。また箱形構造を持つケースに単位電池素子は投入し
て積層する事もできる。A thin battery can be realized by tightly storing a plurality of unit battery elements in a case made of, for example, a film having a variable shape. Examples of the case made of a film having shape changeability include a lightweight and thin laminated film made of a polymer film. As the laminate film, a film made of a laminate material of a metal foil and a polymer film can be suitably used. When storing, it is preferable to perform vacuum sealing. Also, the unit battery elements can be put into a case having a box-shaped structure and stacked.
【0076】[0076]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例により何ら限定され
るものではなく、その要旨を変更しない範囲において適
宜変更し実施することができる。なお組成中の部は、重
量部を示す。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be appropriately modified and practiced without departing from the gist thereof. it can. Parts in the composition indicate parts by weight.
【0077】最初に以下の塗料を調整した。First, the following paints were prepared.
【0078】[正極塗料] 組成 コバルト酸リチウム 90部 アセチレンブラック 5部 ポリフッ化ビニリデン 5部 N-メチル-2-ヒ゜ロリト゛ン 80部 上記の全ての原料について、混練機により2時間混練し
正極用ペーストとした。なおポリフッ化ビニリデンはガ
ラス転移温度が−40℃、融点が160−170℃、分
解温度は350℃である。[Positive electrode coating] Composition Lithium cobaltate 90 parts Acetylene black 5 parts Polyvinylidene fluoride 5 parts N-methyl-2-hydroxylithone 80 parts All of the above raw materials were kneaded for 2 hours by a kneader to form a paste for a positive electrode. . Polyvinylidene fluoride has a glass transition temperature of -40C, a melting point of 160-170C, and a decomposition temperature of 350C.
【0079】[負極塗料] 組成 グラファイト(粒径15μm) 90部 ポリフッ化ビニリデン 10部 N-メチル-2-ヒ゜ロリト゛ン 100部 上記の全ての原料について、混練機により2時間混練し
負極用ペーストとした。[Negative electrode paint] Composition Graphite (particle size: 15 μm) 90 parts Polyvinylidene fluoride 10 parts N-methyl-2-hydroxylithone 100 parts All of the above-mentioned raw materials were kneaded for 2 hours by a kneader to obtain a paste for a negative electrode.
【0080】[電解質塗料] 組成 テトラエチレングルコールジアクリレート 14部 ポリエチレンオキシドトリアクリレート 7部 過塩素酸リチウム 21部 重合開始剤 1部 添加剤(スピロジラクトン) 14部 電解液(プロピレンカーボネート) 120部 電解液(エチレンカーボネート) 120部 上記組成全部を混合攪拌溶解し、電解質塗料とした。[Electrolyte paint] Composition Tetraethylene glycol diacrylate 14 parts Polyethylene oxide triacrylate 7 parts Lithium perchlorate 21 parts Polymerization initiator 1 part Additive (spirodilactone) 14 parts Electrolyte solution (propylene carbonate) 120 parts Electrolyte (ethylene carbonate) 120 parts All of the above compositions were mixed, stirred and dissolved to obtain an electrolyte paint.
【0081】次に、正極塗料を20μm厚のアルミニウム
集電体基材上に、負極塗料を20μm厚の銅集電体基材上
にエクストルージョン型のダイコーティングによって塗
布、乾燥し、活物質がバインダーによって集電体上に結
着された多孔質性の電極部材を作成した。ついでタブを
除いた部分のサイズが、正極では30mm×40mm、
負極では32mm×42mmの大きさとなるように切り
出した。Next, the positive electrode paint was applied on a 20 μm-thick aluminum current collector base material, and the negative electrode paint was applied on a 20 μm-thick copper current collector base material by extrusion die coating, followed by drying. A porous electrode member bound on the current collector with a binder was prepared. Next, the size of the part excluding the tab is 30 mm x 40 mm for the positive electrode,
The negative electrode was cut out to have a size of 32 mm × 42 mm.
【0082】実施例1 正極、負極に電解質塗料を塗布し、別に電解質塗料を浸
した35mm×50mmの高分子多孔質フィルムを間に
挟んで積層し、90℃で30分加熱することにより電解
質を非流動化して平板状の単位電池素子を形成した。つ
いで負極の42mmの辺と32mmの辺の一方からはみ
出している多孔質膜を負極と同じ大きさになるように裁
断した。この単位電池素子をガイド枠を有するジグを用
いて10個積層し、テープで固定することによって積層
電池を形成した。ついでに電流を取り出すタブを接続
し、アルミニウム膜と高分子フィルムからなるラミネー
トフィルムを対向成形した袋状ケースに真空シールして
収納することによって平板状電池とした。Example 1 An electrolyte paint was applied to the positive electrode and the negative electrode, and a polymer porous film of 35 mm × 50 mm in which the electrolyte paint was soaked was sandwiched and laminated. The resultant was heated at 90 ° C. for 30 minutes to form an electrolyte. It was made non-fluidized to form a flat unit battery element. Next, the porous film protruding from one of the 42 mm side and the 32 mm side of the negative electrode was cut so as to have the same size as the negative electrode. Ten unit battery elements were stacked using a jig having a guide frame and fixed with tape to form a stacked battery. Next, a tab for taking out a current was connected, and a laminated battery comprising an aluminum film and a polymer film was vacuum-sealed and housed in a bag-shaped case formed oppositely to obtain a flat battery.
【0083】比較例1 実施例1において、はみ出している多孔質膜を裁断した
辺について、裁断の巾をはみ出している多孔質膜が負極
より0.5mm大きくなるように裁断した。Comparative Example 1 In Example 1, the cut side of the protruding porous film was cut so that the protruding porous film was 0.5 mm larger than the negative electrode.
【0084】比較例2 実施例1において、はみ出している多孔質膜の裁断を省
略した。Comparative Example 2 In Example 1, cutting of the protruding porous membrane was omitted.
【0085】[特性評価] 積層の工程における容易さ
を、単位電池素子の積層時における引掛り具合、ジグに
対する非流動化電解質の付着度で評価した。[Evaluation of Characteristics] The ease of the lamination process was evaluated based on the degree of hooking during lamination of the unit cell elements and the degree of adhesion of the non-fluidized electrolyte to the jig.
【0086】実施例1においては、単位電池素子の引掛
りはほとんどなく、スムーズにジグ内で積層された。ま
た非流動化電解質の付着も極めて少なかった。比較例1
においては、単位電池素子がジグに引掛り斜めになる現
象が見られた。また非流動化電解質の付着がすすみ、引
掛る現象は時間がたつに連れて多くなった。比較例2に
おいては、ほとんどの場合において単位電池素子がジグ
に引掛り、その都度押さえ工程を入れないと積層できな
かった。またいくつかの電池においては押さえたところ
で、多孔質膜の破断、電極の剥離が生じ、不良電池とな
るとともに清掃の工程を必要とした。In Example 1, the unit battery elements were hardly hooked, and were smoothly stacked in the jig. The adhesion of the non-fluidized electrolyte was extremely small. Comparative Example 1
In, a phenomenon was observed in which the unit battery element was hooked on the jig and became oblique. In addition, the adhesion of the non-fluidizing electrolyte progressed and the phenomenon of catching increased with time. In Comparative Example 2, in most cases, the unit battery elements were hooked on the jig, and the stacking could not be performed unless a pressing step was performed each time. Further, in some batteries, when the battery was pressed, the porous membrane was broken and the electrodes were peeled off, resulting in a defective battery and requiring a cleaning step.
【0087】[0087]
【発明の効果】以上の通り、本発明によると、非流動化
電解質を用いた平板状の積層電池を高生産性で得ること
が可能となる。本発明の積層電池は、高容量で、レート
特性やサイクル特性等の電池性能に優れ、安全性、生産
性に優れる。As described above, according to the present invention, a flat laminated battery using a non-fluidized electrolyte can be obtained with high productivity. The stacked battery of the present invention has a high capacity, is excellent in battery performance such as rate characteristics and cycle characteristics, and is excellent in safety and productivity.
【図1】本発明に係る単位電池素子の一例を示す斜視図
である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a unit battery element according to the present invention.
【図2】図1の単位電池素子の正面図である。FIG. 2 is a front view of the unit battery element of FIG.
【図3】図1の単位電池素子の上面図である。FIG. 3 is a top view of the unit battery element of FIG. 1;
【図4】従来の単位電池素子の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a conventional unit battery element.
【図5】図4の単位電池素子の正面図である。FIG. 5 is a front view of the unit battery element of FIG.
【図6】図4の単位電池素子の上面図である。FIG. 6 is a top view of the unit battery element of FIG. 4;
【図7】本発明に係る単位電池素子の他の一例を示す斜
視図である。FIG. 7 is a perspective view showing another example of the unit battery element according to the present invention.
【図8】図7の単位電池素子の正面図である。FIG. 8 is a front view of the unit battery element of FIG. 7;
【図9】図7の単位電池素子の右側面図である。FIG. 9 is a right side view of the unit battery element of FIG. 7;
【図10】図7の単位電池素子の左側面図である。FIG. 10 is a left side view of the unit battery element of FIG. 7;
【図11】図7の単位電池素子の上面図である。FIG. 11 is a top view of the unit battery element of FIG. 7;
11,21,71 単位電池素子 12,22,72 導電性正極基材 13,23,73 正極(第1の電極) 14,24,74 多孔質膜 15,25,75 負極(第2の電極) 16,26,76 導電性負極基材 11, 21, 71 Unit battery element 12, 22, 72 Conductive positive electrode substrate 13, 23, 73 Positive electrode (first electrode) 14, 24, 74 Porous film 15, 25, 75 Negative electrode (second electrode) 16,26,76 Conductive negative electrode substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H029 AJ03 AJ05 AJ12 AJ14 AJ15 AK01 AK03 AK05 AK16 AK18 AL06 AL07 AL12 AM00 AM01 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ12 DJ02 DJ04 DJ05 DJ07 DJ13 DJ16 HJ04 HJ12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 5H029 AJ03 AJ05 AJ12 AJ14 AJ15 AK01 AK03 AK05 AK16 AK18 AL06 AL07 AL12 AM00 AM01 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ12 DJ02 DJ04 DJ05 DJ07 DJ13 DJ16 HJ04 HJ12
Claims (9)
電極と第2の電極との間に配置された多孔質膜及び非流
動性電解質とを有する平板状の単位電池素子において、 該単位電池素子の外縁部の少なくとも一部が、前記第1
の電極及び/又は第2の電極の外縁部にて形成されてい
ることを特徴とする単位電池素子。1. A flat unit battery comprising a first electrode, a second electrode, a porous membrane and a non-fluid electrolyte disposed between the first electrode and the second electrode. In the device, at least a part of an outer edge of the unit battery element is the first battery.
A unit cell element formed at the outer edge of the first electrode and / or the second electrode.
なくとも対向する2辺において、該単位電池素子の外縁
部の少なくとも一部が前記第1の電極及び/又は第2の
電極にて形成されている請求項1に記載の単位電池素
子。2. The unit battery element has a substantially rectangular shape, and at least a part of an outer edge of the unit battery element is formed by the first electrode and / or the second electrode on at least two opposing sides thereof. The unit battery element according to claim 1, wherein:
電極と第2の電極との間に配置された多孔質膜及び非流
動性電解質とを有する平板状の単位電池素子において、 該多孔質膜の少なくとも一部の外縁部が、該第2の電極
の外縁部と重なるか又はそれよりも内側に位置してお
り、且つ該第1の電極の外縁よりも外側に延出している
ことを特徴とする単位電池素子。3. A flat unit battery comprising a first electrode, a second electrode, a porous membrane and a non-fluid electrolyte disposed between the first electrode and the second electrode. In the device, at least a part of the outer edge of the porous membrane overlaps or is located inside the outer edge of the second electrode, and is located outside the outer edge of the first electrode. A unit battery element which is extended.
の単位電池素子。4. The unit battery element according to claim 3, wherein the second electrode is a negative electrode.
が、それぞれ略矩形状であり、該多孔質膜の少なくとも
対向する2辺において、該多孔質膜の外縁部の少なくと
も一部が、該第2の電極の外縁と重なるか又はそれより
も内側に位置しており、且つ該第1の電極の外縁よりも
外側に延出している請求項3又は4に記載の単位電池素
子。5. The first electrode, the second electrode, and the porous film are each substantially rectangular, and at least a part of an outer edge of the porous film on at least two opposite sides of the porous film. 5. The unit battery element according to claim 3, wherein the unit cell overlaps or is located inside the outer edge of the second electrode and extends outside the outer edge of the first electrode. 6. .
電極の背面に、導電性電極基材が設けられてなる請求項
1乃至5のいずれか1項に記載の単位電池素子。6. The unit battery element according to claim 1, wherein a conductive electrode base material is provided on a back surface of at least one of the first and second electrodes.
とは、それらの外周縁が一致している請求項6に記載の
単位電池素子。7. The unit battery element according to claim 6, wherein an outer peripheral edge of the electrode and a conductive electrode substrate on a back surface thereof coincide with each other.
求項1乃至7のいずれか1項に記載の単位電池素子。8. The unit battery element according to claim 1, wherein the thickness of the porous film is 20 μm or less.
の単位電池素子が厚さ方向に複数積層され、ケースに収
納されてなる積層電池。9. A stacked battery comprising a plurality of the unit battery elements according to claim 1 stacked in a thickness direction and housed in a case.
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---|---|---|---|
JP17118499A JP3951509B2 (en) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | Unit battery element, laminated battery, and method for producing laminated battery |
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JP17118499A JP3951509B2 (en) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | Unit battery element, laminated battery, and method for producing laminated battery |
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