JP2001035532A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
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- JP2001035532A JP2001035532A JP11201538A JP20153899A JP2001035532A JP 2001035532 A JP2001035532 A JP 2001035532A JP 11201538 A JP11201538 A JP 11201538A JP 20153899 A JP20153899 A JP 20153899A JP 2001035532 A JP2001035532 A JP 2001035532A
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- electrode plate
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- electrolyte
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高率充放電特性に優れ、しかも安全性に優れた
非水電解質二次電池をえる。 【解決手段】正極、負極、セパレータを有する発電要素
を備えた非水電解質電池において、少なくとも一方の電
極の表面に固体高分子電解質を備え、固体高分子電解質
が電極表面の合剤層の凹部に存在し、かつ固体高分子電
解質が電極合剤層とセパレータとの間に介在することに
より、電極合剤層がセパレータと接触しないようにす
る。
非水電解質二次電池をえる。 【解決手段】正極、負極、セパレータを有する発電要素
を備えた非水電解質電池において、少なくとも一方の電
極の表面に固体高分子電解質を備え、固体高分子電解質
が電極表面の合剤層の凹部に存在し、かつ固体高分子電
解質が電極合剤層とセパレータとの間に介在することに
より、電極合剤層がセパレータと接触しないようにす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体高分子電解質を備
えた非水電解質電池に関する。
えた非水電解質電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の急激な小型軽量化に伴い、そ
の電源である電池に対して小型で軽量かつ高エネルギー
密度、更に繰り返し充放電が可能な二次電池への要求が
高まっている。また、大気汚染や二酸化炭素の増加等の
環境問題により、電気自動車の早期実用化が望まれてお
り、高効率、高出力、高エネルギー密度、軽量等の特徴
を有する優れた二次電池の開発が要望されている。
の電源である電池に対して小型で軽量かつ高エネルギー
密度、更に繰り返し充放電が可能な二次電池への要求が
高まっている。また、大気汚染や二酸化炭素の増加等の
環境問題により、電気自動車の早期実用化が望まれてお
り、高効率、高出力、高エネルギー密度、軽量等の特徴
を有する優れた二次電池の開発が要望されている。
【０００３】これらの要求を満たす二次電池として、非
水電解質を使用した二次電池が実用化されている。この
電池は、従来の水溶液電解液を使用した電池の数倍のエ
ネルギー密度を有している。その例として、正極にコバ
ルト複合酸化物、ニッケル複合酸化物又はスピネル型リ
チウムマンガン酸化物を用い、負極にリチウムが吸蔵・
放出可能な炭素材料などを用い、電解質として有機電解
液を用いた、高エネルギーで長寿命な４Ｖ級非水電解質
二次電池が実用化されている。
水電解質を使用した二次電池が実用化されている。この
電池は、従来の水溶液電解液を使用した電池の数倍のエ
ネルギー密度を有している。その例として、正極にコバ
ルト複合酸化物、ニッケル複合酸化物又はスピネル型リ
チウムマンガン酸化物を用い、負極にリチウムが吸蔵・
放出可能な炭素材料などを用い、電解質として有機電解
液を用いた、高エネルギーで長寿命な４Ｖ級非水電解質
二次電池が実用化されている。
【０００４】ところが、有機電解液の溶媒としては可燃
性有機化合物が用いられているため、外部短絡のような
過酷な異常状態では電池の温度が急上昇し、発火や破裂
などの事故を引き起こす恐れがあり、これを有効に防止
するために、シャットダウンセパレータを用いる。シャ
ットダウン機能とは、外部短絡などによる大電流によっ
て、電池温度が異常に上昇したとき、セバレータが熱収
縮してイオンの通路である孔を塞ぎ、それ以降の短絡電
流の流れを止め、発熱を押さえる機能をいう。
性有機化合物が用いられているため、外部短絡のような
過酷な異常状態では電池の温度が急上昇し、発火や破裂
などの事故を引き起こす恐れがあり、これを有効に防止
するために、シャットダウンセパレータを用いる。シャ
ットダウン機能とは、外部短絡などによる大電流によっ
て、電池温度が異常に上昇したとき、セバレータが熱収
縮してイオンの通路である孔を塞ぎ、それ以降の短絡電
流の流れを止め、発熱を押さえる機能をいう。
【０００５】さらに、液漏れのない電池系として、固体
高分子電解質を使用する電池が開発された。初期の固体
高分子電解質は、ポリエチレンオキシド等のポリマーと
過塩素酸リチウム等のリチウム塩を混合したもので、室
温でのリチウムイオン電導度が低いという欠点をもって
いた。
高分子電解質を使用する電池が開発された。初期の固体
高分子電解質は、ポリエチレンオキシド等のポリマーと
過塩素酸リチウム等のリチウム塩を混合したもので、室
温でのリチウムイオン電導度が低いという欠点をもって
いた。
【０００６】固体高分子電解質の室温でのリチウムイオ
ン電導度を高めるために、固体高分子電解質と有機電解
液の混合系を使用したり、電解液により膨潤する高分子
を使用することが考えられた。さらに、電解液により膨
潤する高分子を有孔性とし、この高分子を有機電解液で
膨潤させるとともに、その孔中に有機電解液を保持さ
せ、有孔性固体高分子電解質とする等の工夫がなされて
いる。
ン電導度を高めるために、固体高分子電解質と有機電解
液の混合系を使用したり、電解液により膨潤する高分子
を使用することが考えられた。さらに、電解液により膨
潤する高分子を有孔性とし、この高分子を有機電解液で
膨潤させるとともに、その孔中に有機電解液を保持さ
せ、有孔性固体高分子電解質とする等の工夫がなされて
いる。
【０００７】しかし、有孔性固体高分子電解質が極めて
薄いために、過充電時のリチウムデンドライトの発生
や、放電時の正極の膨張等の原因によって、内部短絡を
起こし、電池が発火したり爆発するという危険性があっ
た。
薄いために、過充電時のリチウムデンドライトの発生
や、放電時の正極の膨張等の原因によって、内部短絡を
起こし、電池が発火したり爆発するという危険性があっ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】有機電解液を使用した
非水電解質二次電池において、大電流での充放電、いわ
ゆる高率充放電を可能とするためには、正極および負極
の電極と電解液との接触面積を大きくする必要があり、
そのために電極表面の粗さを大きくする工夫がなされて
いる。
非水電解質二次電池において、大電流での充放電、いわ
ゆる高率充放電を可能とするためには、正極および負極
の電極と電解液との接触面積を大きくする必要があり、
そのために電極表面の粗さを大きくする工夫がなされて
いる。
【０００９】しかし、電極表面の粗さを大きくすれば、
電池内部に有機電解液が多量に存在することになり、電
池の安全性を確保することが困難になる。
電池内部に有機電解液が多量に存在することになり、電
池の安全性を確保することが困難になる。
【００１０】また、電極表面の粗さを大きくすれば、電
極表面に突起が存在することになり、この突起がセパレ
ータを突き破って、短絡を起こすという危険性があっ
た。本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
であり、高率充放電特性が優れ、しかも安全性の高い非
水電解質二次電池を提供するものである。
極表面に突起が存在することになり、この突起がセパレ
ータを突き破って、短絡を起こすという危険性があっ
た。本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
であり、高率充放電特性が優れ、しかも安全性の高い非
水電解質二次電池を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明になる非水電解質
二次電池は、正極、負極、セパレータを有する発電要素
を備え、少なくとも一方の電極の表面に固体高分子電解
質を備え、この固体高分子電解質が電極表面の合剤層の
凹部に存在し、この固体高分子電解質が電極合剤層とセ
パレータとの間に介在していることを特徴とする。
二次電池は、正極、負極、セパレータを有する発電要素
を備え、少なくとも一方の電極の表面に固体高分子電解
質を備え、この固体高分子電解質が電極表面の合剤層の
凹部に存在し、この固体高分子電解質が電極合剤層とセ
パレータとの間に介在していることを特徴とする。
【００１２】本発明になる非水電解質二次電池は、固体
高分子電解質が固体高分子を有機電解液で膨潤または／
および湿潤させたものであることを特徴とし、また高分
子層が有孔性であることを特徴とし、さらに少なくとも
一方の電極の合剤層の空孔中に固体高分子電解質を備え
たことを特徴とする。
高分子電解質が固体高分子を有機電解液で膨潤または／
および湿潤させたものであることを特徴とし、また高分
子層が有孔性であることを特徴とし、さらに少なくとも
一方の電極の合剤層の空孔中に固体高分子電解質を備え
たことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】非水電解質二次電池の正極板およ
び負極板の電極は、一般に、活物質と導電助剤と結着剤
とを溶媒を用いて混合して得られたペーストを、金属箔
等の集電体上に塗布し、乾燥し、その後プレスするとい
う方法で作製される。得られた電極は多孔性となり、そ
の表面は完全な平坦ではなく、粗くなっている。
び負極板の電極は、一般に、活物質と導電助剤と結着剤
とを溶媒を用いて混合して得られたペーストを、金属箔
等の集電体上に塗布し、乾燥し、その後プレスするとい
う方法で作製される。得られた電極は多孔性となり、そ
の表面は完全な平坦ではなく、粗くなっている。
【００１４】「表面粗さ」はＪＩＳ０６０１で定義され
ており、中心線平均粗さ・最大高さ・十点平均粗さの３
種類が使用されるが、ここでは本発明の説明に適した
『最大高さ』を使用することにする。
ており、中心線平均粗さ・最大高さ・十点平均粗さの３
種類が使用されるが、ここでは本発明の説明に適した
『最大高さ』を使用することにする。
【００１５】上記ＪＩＳによれば、『最大高さ』は「断
面曲線から基準長さだけ抜き取った部分の平均線に平行
な２直線で抜き取り部分を挟んだとき、この２直線の間
隔を断面曲線の縦倍率の方向に測定して、この値をマイ
クロメートル（μｍ）で表わしたものをいう」と定義さ
れている。
面曲線から基準長さだけ抜き取った部分の平均線に平行
な２直線で抜き取り部分を挟んだとき、この２直線の間
隔を断面曲線の縦倍率の方向に測定して、この値をマイ
クロメートル（μｍ）で表わしたものをいう」と定義さ
れている。
【００１６】図２は、電極表面の『最大高さ』の求め方
の例を示したもので、電極の断面を示している。図２に
おいて、１１は集電体、１２は合剤層、１３は合剤層の
最高山頂、１４は合剤層の最低谷底、１５は基準長さ、
１６は縦倍率の方向、１７は平均線、１８は平均線１７
に平行で合剤層の最高山頂を通る直線、１９は平均線１
７に平行で合剤層の最低谷底を通る直線である。電極表
面の『最大高さ』は、直線１８と直線１９の距離をマイ
クロメートルで表わしたものとなる。
の例を示したもので、電極の断面を示している。図２に
おいて、１１は集電体、１２は合剤層、１３は合剤層の
最高山頂、１４は合剤層の最低谷底、１５は基準長さ、
１６は縦倍率の方向、１７は平均線、１８は平均線１７
に平行で合剤層の最高山頂を通る直線、１９は平均線１
７に平行で合剤層の最低谷底を通る直線である。電極表
面の『最大高さ』は、直線１８と直線１９の距離をマイ
クロメートルで表わしたものとなる。
【００１７】非水電解質二次電池の発電要素は、通常、
正極、負極、セパレータを巻回したり、積層した形状で
あり、セパレータは正極と負極の間に挟み付けられ、圧
力の加わった状態になっている。そのため、電極表面の
断面形状が図２に示したような形状であり、合剤層の最
高山頂が他の山頂に比べて高い場合には、最高山頂がセ
パレータを突き破って、他方の電極に達し、内部短絡を
引き起こす可能性がある。
正極、負極、セパレータを巻回したり、積層した形状で
あり、セパレータは正極と負極の間に挟み付けられ、圧
力の加わった状態になっている。そのため、電極表面の
断面形状が図２に示したような形状であり、合剤層の最
高山頂が他の山頂に比べて高い場合には、最高山頂がセ
パレータを突き破って、他方の電極に達し、内部短絡を
引き起こす可能性がある。
【００１８】本発明は、少なくとも一方の電極の表面に
固体高分子電解質を備え、前記固体高分子電解質が電極
表面の合剤層の凹部に存在し、かつ前記固体高分子電解
質が電極合剤層とセパレータとの間に介在することによ
り、電極合剤層がセパレータと接触していないようにす
るものである。
固体高分子電解質を備え、前記固体高分子電解質が電極
表面の合剤層の凹部に存在し、かつ前記固体高分子電解
質が電極合剤層とセパレータとの間に介在することによ
り、電極合剤層がセパレータと接触していないようにす
るものである。
【００１９】図１は、本発明になる電極とセパレータの
位置関係の拡大断面図を示したもので、図１において１
は合剤層、２は合剤層の突起部、３は合剤層の凹部、４
は固体高分子電解質、５はセパレータ、６は合剤層の突
起部の山頂、７は集電体である。本発明では、セパレー
タ５と合剤層の突起部の山頂６間にも固体高分子電解質
４が存在しており、セパレータ５と合剤層の突起部の山
頂６が接触していないところに特徴がある。
位置関係の拡大断面図を示したもので、図１において１
は合剤層、２は合剤層の突起部、３は合剤層の凹部、４
は固体高分子電解質、５はセパレータ、６は合剤層の突
起部の山頂、７は集電体である。本発明では、セパレー
タ５と合剤層の突起部の山頂６間にも固体高分子電解質
４が存在しており、セパレータ５と合剤層の突起部の山
頂６が接触していないところに特徴がある。
【００２０】なお、非水電解質二次電池においては、通
常、電極表面の『最大高さ』は１０μｍ以下であり、セ
パレータの厚みは約２０μｍであるので、電極合剤層の
突起部の山頂がセパレータを突き破って他方の電極と短
絡する可能性は小さいが、電極合剤層の突起部の山頂が
特に大きくなった場合には短絡の可能性が大きくなる。
常、電極表面の『最大高さ』は１０μｍ以下であり、セ
パレータの厚みは約２０μｍであるので、電極合剤層の
突起部の山頂がセパレータを突き破って他方の電極と短
絡する可能性は小さいが、電極合剤層の突起部の山頂が
特に大きくなった場合には短絡の可能性が大きくなる。
【００２１】また本発明は、固体高分子電解質が固体高
分子を有機電解液で膨潤または／および湿潤させたもの
であることを特徴とする。すなわち、固体高分子電解質
を構成する高分子部分を有機電解液で膨潤または／およ
び湿潤させて、固体高分子にイオン導電性をもたせるも
のである。
分子を有機電解液で膨潤または／および湿潤させたもの
であることを特徴とする。すなわち、固体高分子電解質
を構成する高分子部分を有機電解液で膨潤または／およ
び湿潤させて、固体高分子にイオン導電性をもたせるも
のである。
【００２２】さらに、高分子を有孔性とし、高分子の空
孔部分にも有機電解液を存在させて、固体高分子電解質
のイオン電導度を高くするものである。
孔部分にも有機電解液を存在させて、固体高分子電解質
のイオン電導度を高くするものである。
【００２３】有孔性高分子は、つぎのような溶媒抽出法
によって作製される。まず、有機電解液で膨潤または湿
潤する性質を持つ高分子の粉末を有機溶媒（ｘ）に溶解
して高分子溶液を作製し、この溶液を水やアルコール等
の抽出用溶媒（ｙ）中に浸漬し、有機溶媒（ｘ）を抽出
して、目的の多孔度をもつ有孔性固体高分子膜を得る。
この場合、抽出用溶媒（ｙ）はポリマーを溶かさず、溶
媒（ｘ）と相溶性のある溶媒を選ぶ必要がある。
によって作製される。まず、有機電解液で膨潤または湿
潤する性質を持つ高分子の粉末を有機溶媒（ｘ）に溶解
して高分子溶液を作製し、この溶液を水やアルコール等
の抽出用溶媒（ｙ）中に浸漬し、有機溶媒（ｘ）を抽出
して、目的の多孔度をもつ有孔性固体高分子膜を得る。
この場合、抽出用溶媒（ｙ）はポリマーを溶かさず、溶
媒（ｘ）と相溶性のある溶媒を選ぶ必要がある。
【００２４】溶媒抽出法において、溶媒（ｘ）として
は、ポリマーを溶解するものであればよく、ジメチルホ
ルムアミド、プロピレンカーボネート、エチレンカーボ
ネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、エチルメチルカーボネートなどの炭酸エステル、ジ
メチルエーテル、ジエチルエーテル、エチルメチルエー
テル、テトラヒドロフランなどのエーテル、ジメチルア
セトアミド、１−メチル−ピロリジノン、ｎ−メチル−
２−ピロリドンなどが挙げられる。
は、ポリマーを溶解するものであればよく、ジメチルホ
ルムアミド、プロピレンカーボネート、エチレンカーボ
ネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、エチルメチルカーボネートなどの炭酸エステル、ジ
メチルエーテル、ジエチルエーテル、エチルメチルエー
テル、テトラヒドロフランなどのエーテル、ジメチルア
セトアミド、１−メチル−ピロリジノン、ｎ−メチル−
２−ピロリドンなどが挙げられる。
【００２５】また、溶媒抽出法において、ポリマー溶液
中の溶媒（ｘ）を抽出する溶媒（ｙ）としては、溶媒
（ｘ）と相溶性があればなんでもよく、例えば水、アル
コール、アセトンなどが挙げられ、あるいはこれらの混
合溶液を使用してもよい。
中の溶媒（ｘ）を抽出する溶媒（ｙ）としては、溶媒
（ｘ）と相溶性があればなんでもよく、例えば水、アル
コール、アセトンなどが挙げられ、あるいはこれらの混
合溶液を使用してもよい。
【００２６】固体高分子電解質膜に使用する高分子とし
ては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリ塩化ビ
ニル（ＰＶＣ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポ
リエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシ
ド、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレー
ト、ポリビニルアルコール、ポリメタクリロニトリル、
ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリエ
チレンイミン、ポリブタジエン、ポリスチレンおよびポ
リイソプレン、もしくはこれらの誘導体を、単独で、あ
るいは混合して用いてもよい。また、上記高分子を構成
する各種モノマーを共重合させた高分子を用いてもよ
い。
ては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリ塩化ビ
ニル（ＰＶＣ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポ
リエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシ
ド、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレー
ト、ポリビニルアルコール、ポリメタクリロニトリル、
ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリエ
チレンイミン、ポリブタジエン、ポリスチレンおよびポ
リイソプレン、もしくはこれらの誘導体を、単独で、あ
るいは混合して用いてもよい。また、上記高分子を構成
する各種モノマーを共重合させた高分子を用いてもよ
い。
【００２７】これらの高分子の中では、ＰＶｄＦ、ＰＶ
Ｃ、ＰＡＮを用いた場合に、特に優れた特性を示す電池
が得られた。その理由は、有機電解液に対するＰＶｄ
Ｆ、ＰＶＣおよびＰＡＮの膨潤性が、他の高分子よりも
高いためである。
Ｃ、ＰＡＮを用いた場合に、特に優れた特性を示す電池
が得られた。その理由は、有機電解液に対するＰＶｄ
Ｆ、ＰＶＣおよびＰＡＮの膨潤性が、他の高分子よりも
高いためである。
【００２８】また、固体高分子電解質の固体高分子中お
よび孔中にに含有させる電解液としては、有機溶媒とリ
チウム塩の混合溶液を使用する。その有機溶媒として
は、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボ
ネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジ
エチルカーボネート（ＤＥＣ）、γ− ブチロラクト
ン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
１，２−ジメトキシエタン、１，２-ジエトキシエタ
ン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラ
ン、ジオキソラン、メチルアセテート等の極性溶媒、も
しくはこれらの混合物を使用してもよい。
よび孔中にに含有させる電解液としては、有機溶媒とリ
チウム塩の混合溶液を使用する。その有機溶媒として
は、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボ
ネート（ＰＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジ
エチルカーボネート（ＤＥＣ）、γ− ブチロラクト
ン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
１，２−ジメトキシエタン、１，２-ジエトキシエタ
ン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラ
ン、ジオキソラン、メチルアセテート等の極性溶媒、も
しくはこれらの混合物を使用してもよい。
【００２９】また、電解液に溶解するリチウム塩として
は、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3Ｃ
Ｏ2、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ
（ＳＯ2ＣＦ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ3）2およびＬ
ｉＮ（ＣＯＣＦ2ＣＦ3）2などの塩もしくはこれらの混
合物を使用することができる。
は、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＣＦ3Ｃ
Ｏ2、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ
（ＳＯ2ＣＦ2ＣＦ3）2、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ3）2およびＬ
ｉＮ（ＣＯＣＦ2ＣＦ3）2などの塩もしくはこれらの混
合物を使用することができる。
【００３０】さらに、電池の正極活物質としては、無機
化合物としては、組成式ＬｉｘＭＯ 2、またはＬｉｙＭ2
Ｏ4（ただし、Ｍは遷移金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
２）で表される、複合酸化物、トンネル状の空孔を有す
る酸化物、層状構造の金属カルコゲン化物を用いること
ができる。その具体例としては、 ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮ
ｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｌｉ2Ｍｎ2Ｏ4、ＭｎＯ2、Ｆｅ
Ｏ2、Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13、ＴｉＯ2、ＴｉＳ2等が挙げられ
る。また、有機化合物としては、例えばポリアニリン等
の導電性高分子等が挙げられる。さらに、無機化合物、
有機化合物を問わず、上記各種活物質を混合して用いて
もよい。
化合物としては、組成式ＬｉｘＭＯ 2、またはＬｉｙＭ2
Ｏ4（ただし、Ｍは遷移金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
２）で表される、複合酸化物、トンネル状の空孔を有す
る酸化物、層状構造の金属カルコゲン化物を用いること
ができる。その具体例としては、 ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮ
ｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｌｉ2Ｍｎ2Ｏ4、ＭｎＯ2、Ｆｅ
Ｏ2、Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13、ＴｉＯ2、ＴｉＳ2等が挙げられ
る。また、有機化合物としては、例えばポリアニリン等
の導電性高分子等が挙げられる。さらに、無機化合物、
有機化合物を問わず、上記各種活物質を混合して用いて
もよい。
【００３１】さらに、電池の負極活物質としては、リチ
ウムまたは／およびリチウムイオンを吸蔵・放出可能な
物質である炭素材料やグラファイト等、その他に、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等とリチウムとの合
金、ＬｉＦｅ2Ｏ3等の遷移金属複合酸化物、ＷＯ2、Ｍ
ｏＯ2等の遷移金属酸化物、グラファイト、カーボン等
の炭素質材料、Ｌｉ5（Ｌｉ3Ｎ）等の窒化リチウム、も
しくは金属リチウム箔、又はこれらの混合物を用いても
よい。
ウムまたは／およびリチウムイオンを吸蔵・放出可能な
物質である炭素材料やグラファイト等、その他に、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等とリチウムとの合
金、ＬｉＦｅ2Ｏ3等の遷移金属複合酸化物、ＷＯ2、Ｍ
ｏＯ2等の遷移金属酸化物、グラファイト、カーボン等
の炭素質材料、Ｌｉ5（Ｌｉ3Ｎ）等の窒化リチウム、も
しくは金属リチウム箔、又はこれらの混合物を用いても
よい。
【００３２】本発明になる非水電解質二次電池に使用す
る電解液は、上記固体高分子電解質の固体高分子中およ
び孔中にに含有させる電解液をそのまま使用できる。そ
の場合、電池の電解液と固体高分子中および孔中にに含
有させる電解液は同じものでもよいし、異なっていても
よい。
る電解液は、上記固体高分子電解質の固体高分子中およ
び孔中にに含有させる電解液をそのまま使用できる。そ
の場合、電池の電解液と固体高分子中および孔中にに含
有させる電解液は同じものでもよいし、異なっていても
よい。
【００３３】本発明になる非水電解質二次電池の発電要
素は、平板状の正極とセパレータと負極とを交互に積層
した極板群、あるいは帯状の正極板と負極板の間にセパ
レータを挟んで巻回した極板群等、種々の形状の発電要
素を使用するものである。
素は、平板状の正極とセパレータと負極とを交互に積層
した極板群、あるいは帯状の正極板と負極板の間にセパ
レータを挟んで巻回した極板群等、種々の形状の発電要
素を使用するものである。
【００３４】また、本発明になる非水電解質二次電池の
セパレータとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリプロピレン−塩化ビニル共重合体等、もし
くはこれらの混合物等の、シャットダウン機能を示す材
質からなるセパレータを使用することができる。
セパレータとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリプロピレン−塩化ビニル共重合体等、もし
くはこれらの混合物等の、シャットダウン機能を示す材
質からなるセパレータを使用することができる。
【００３５】
【実施例】以下、本発明を好適な実施例を用いて説明す
る。
る。
【００３６】［実施例１］正極板は、活物質としてのリ
チウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９１ｗｔ
％、導電助剤としてのアセチレンブラック３ｗｔ％、結
着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）６ｗｔ
％を混合し、ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を
加えてペースト状に調整し、集電体としての厚さ２０μ
ｍのアルミニウム箔の両面に塗布し、１５０℃で乾燥し
てＮＭＰを蒸発させ、プレスすることによって作製し
た。プレス後の正極板は、幅４９ｍｍ、厚さは１８０μ
ｍであった。これを正極板（ａ）とした。
チウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）９１ｗｔ
％、導電助剤としてのアセチレンブラック３ｗｔ％、結
着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）６ｗｔ
％を混合し、ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を
加えてペースト状に調整し、集電体としての厚さ２０μ
ｍのアルミニウム箔の両面に塗布し、１５０℃で乾燥し
てＮＭＰを蒸発させ、プレスすることによって作製し
た。プレス後の正極板は、幅４９ｍｍ、厚さは１８０μ
ｍであった。これを正極板（ａ）とした。
【００３７】負極板は、活物質としてのグラファイト９
２ｗｔ％、結着剤としてのＰＶｄＦ８ｗｔ％を混合し、
ＮＭＰを加えてペースト状に調整し、集電体としての厚
さ１４μｍの銅箔の両面に塗布し、１５０℃で乾燥して
ＮＭＰを蒸発させ、プレスすることによって作製した。
プレス後の負極は、幅５１ｍｍ、厚さは１７０μｍであ
った。 これを負極板（ｂ）とした。
２ｗｔ％、結着剤としてのＰＶｄＦ８ｗｔ％を混合し、
ＮＭＰを加えてペースト状に調整し、集電体としての厚
さ１４μｍの銅箔の両面に塗布し、１５０℃で乾燥して
ＮＭＰを蒸発させ、プレスすることによって作製した。
プレス後の負極は、幅５１ｍｍ、厚さは１７０μｍであ
った。 これを負極板（ｂ）とした。
【００３８】次に、平均分子量６０，０００のＰＶｄＦ
の粉末１２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液を、正極
板（ａ）の表面に塗布し、１５０℃で乾燥してＮＭＰを
蒸発させ、表面にＰＶｄＦ膜を取り付けた正極板を作製
し、これを正極板（ａ１）とした。
の粉末１２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液を、正極
板（ａ）の表面に塗布し、１５０℃で乾燥してＮＭＰを
蒸発させ、表面にＰＶｄＦ膜を取り付けた正極板を作製
し、これを正極板（ａ１）とした。
【００３９】セパレータとしては、厚さ２５μｍのポリ
プロピレン微多孔膜を使用した。
プロピレン微多孔膜を使用した。
【００４０】次に、正極板（ａ）とセパレータと負極板
（ｂ）とを重ね合わせて、偏平形に巻回し、高さ４７．
０ｍｍ、幅２２．２ｍｍ、厚さ６．４ｍｍの角型のステ
ンレスケース中に挿入した。この電池の内部に、エチレ
ンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥ
Ｃ）の体積比１：１の混合溶媒に、１ｍｏｌ／ｌのＬｉ
ＰＦ6を溶解させた電解液を減圧注液によって加え、正
極板表面のＰＶｄＦ膜を電解液によって膨潤させて固体
高分子電解質膜とした。このようにして設計容量４００
ｍＡｈの非水電解質二次電池（Ａ）を作製した。
（ｂ）とを重ね合わせて、偏平形に巻回し、高さ４７．
０ｍｍ、幅２２．２ｍｍ、厚さ６．４ｍｍの角型のステ
ンレスケース中に挿入した。この電池の内部に、エチレ
ンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥ
Ｃ）の体積比１：１の混合溶媒に、１ｍｏｌ／ｌのＬｉ
ＰＦ6を溶解させた電解液を減圧注液によって加え、正
極板表面のＰＶｄＦ膜を電解液によって膨潤させて固体
高分子電解質膜とした。このようにして設計容量４００
ｍＡｈの非水電解質二次電池（Ａ）を作製した。
【００４１】［実施例２］平均分子量６０，０００のＰ
ＶｄＦの粉末１２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液
を、負極板（ｂ）の表面に塗布し、１５０℃で乾燥して
ＮＭＰを蒸発させ、表面にＰＶｄＦ膜を取り付けた負極
板を作製し、これを負極板（ｂ１）とした。
ＶｄＦの粉末１２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液
を、負極板（ｂ）の表面に塗布し、１５０℃で乾燥して
ＮＭＰを蒸発させ、表面にＰＶｄＦ膜を取り付けた負極
板を作製し、これを負極板（ｂ１）とした。
【００４２】次に、実施例１で作製した正極板（ａ）と
セパレータと負極板（ｂ１）とを重ね合わせて、偏平形
に巻回し、実施例１と同様の角型のステンレスケース中
に挿入した。この電池の内部に、実施例１と同様の電解
液を減圧注液によって加え、負極板表面のＰＶｄＦ膜を
電解液によって膨潤させて固体高分子電解質膜とした。
このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解質二次
電池（Ｂ）を作製した。
セパレータと負極板（ｂ１）とを重ね合わせて、偏平形
に巻回し、実施例１と同様の角型のステンレスケース中
に挿入した。この電池の内部に、実施例１と同様の電解
液を減圧注液によって加え、負極板表面のＰＶｄＦ膜を
電解液によって膨潤させて固体高分子電解質膜とした。
このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解質二次
電池（Ｂ）を作製した。
【００４３】［実施例３］実施例１で作製した正極板
（ａ１）とセパレータと実施例２で作製した負極板（ｂ
１）とを重ね合わせて、偏平形に巻回し、実施例１と同
様の角型のステンレスケース中に挿入した。この電池の
内部に、実施例１と同様の電解液を減圧注液によって加
え、正極板表面および負極板表面のＰＶｄＦ膜を電解液
によって膨潤させて固体高分子電解質膜とした。このよ
うにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解質二次電池
（Ｃ）を作製した。
（ａ１）とセパレータと実施例２で作製した負極板（ｂ
１）とを重ね合わせて、偏平形に巻回し、実施例１と同
様の角型のステンレスケース中に挿入した。この電池の
内部に、実施例１と同様の電解液を減圧注液によって加
え、正極板表面および負極板表面のＰＶｄＦ膜を電解液
によって膨潤させて固体高分子電解質膜とした。このよ
うにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解質二次電池
（Ｃ）を作製した。
【００４４】［実施例４］実施例１で作製した正極板
（ａ）の表面に、平均分子量６０，０００のＰＶｄＦの
粉末１２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液を塗布し、
これを水中に浸漬してＮＭＰを抽出し、１５０℃で乾燥
して、表面に多孔性ＰＶｄＦ膜を取り付けた正極板を作
製し、これを正極板（ａ２）とした。
（ａ）の表面に、平均分子量６０，０００のＰＶｄＦの
粉末１２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液を塗布し、
これを水中に浸漬してＮＭＰを抽出し、１５０℃で乾燥
して、表面に多孔性ＰＶｄＦ膜を取り付けた正極板を作
製し、これを正極板（ａ２）とした。
【００４５】次に、正極板（ａ２）とセパレータと実施
例１で作製した負極板（ｂ）とを重ね合わせて、偏平形
に巻回し、実施例１と同様の角型のステンレスケース中
に挿入した。この電池の内部に、実施例１と同様の電解
液を減圧注液によって加え、正極板表面の多孔性ＰＶｄ
Ｆ膜を電解液によって膨潤させて固体高分子電解質膜と
した。このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解
質二次電池（Ｄ）を作製した。
例１で作製した負極板（ｂ）とを重ね合わせて、偏平形
に巻回し、実施例１と同様の角型のステンレスケース中
に挿入した。この電池の内部に、実施例１と同様の電解
液を減圧注液によって加え、正極板表面の多孔性ＰＶｄ
Ｆ膜を電解液によって膨潤させて固体高分子電解質膜と
した。このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解
質二次電池（Ｄ）を作製した。
【００４６】［実施例５］実施例１で作製した負極板
（ｂ）の表面に、平均分子量６０，０００のＰＶｄＦの
粉末１２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液を塗布し、
これを水中に浸漬してＮＭＰを抽出し、１５０℃で乾燥
して、表面に多孔性ＰＶｄＦ膜を取り付けた負極板を作
製し、これを負極板（ｂ２）とした。
（ｂ）の表面に、平均分子量６０，０００のＰＶｄＦの
粉末１２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液を塗布し、
これを水中に浸漬してＮＭＰを抽出し、１５０℃で乾燥
して、表面に多孔性ＰＶｄＦ膜を取り付けた負極板を作
製し、これを負極板（ｂ２）とした。
【００４７】次に、実施例１で作製した正極板（ａ）と
セパレータと負極板（ｂ２）とを重ね合わせて、偏平形
に巻回し、実施例１と同様の角型のステンレスケース中
に挿入した。この電池の内部に、実施例１と同様の電解
液を減圧注液によって加え、負極板表面の多孔性ＰＶｄ
Ｆ膜を電解液によって膨潤させて固体高分子電解質膜と
した。このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解
質二次電池（Ｅ）を作製した。
セパレータと負極板（ｂ２）とを重ね合わせて、偏平形
に巻回し、実施例１と同様の角型のステンレスケース中
に挿入した。この電池の内部に、実施例１と同様の電解
液を減圧注液によって加え、負極板表面の多孔性ＰＶｄ
Ｆ膜を電解液によって膨潤させて固体高分子電解質膜と
した。このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解
質二次電池（Ｅ）を作製した。
【００４８】［実施例６］実施例４で作製した正極板
（ａ２）とセパレータと実施例５で作製した負極板（ｂ
２）とを重ね合わせて、偏平形に巻回し、実施例１と同
様の角型のステンレスケース中に挿入した。この電池の
内部に、実施例１と同様の電解液を減圧注液によって加
え、正極板表面および負極板表面の多孔性ＰＶｄＦ膜を
電解液によって膨潤させて固体高分子電解質膜とした。
このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解質二次
電池（Ｆ）を作製した。
（ａ２）とセパレータと実施例５で作製した負極板（ｂ
２）とを重ね合わせて、偏平形に巻回し、実施例１と同
様の角型のステンレスケース中に挿入した。この電池の
内部に、実施例１と同様の電解液を減圧注液によって加
え、正極板表面および負極板表面の多孔性ＰＶｄＦ膜を
電解液によって膨潤させて固体高分子電解質膜とした。
このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解質二次
電池（Ｆ）を作製した。
【００４９】［実施例７］実施例１で作製した正極板
（ａ）を、平均分子量６０，０００のＰＶｄＦの粉末１
２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液中に浸漬し、正極
合剤の空孔中にＰＶｄＦを取り付け、さらにこの正極板
の表面に同じＰＶｄＦ−ＮＭＰ溶液を塗布し、１５０℃
で乾燥してＮＭＰを蒸発させ、合剤の空孔中と極板表面
にＰＶｄＦ膜を取り付けた正極板を作製し、これを正極
板（ａ３）とした。
（ａ）を、平均分子量６０，０００のＰＶｄＦの粉末１
２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液中に浸漬し、正極
合剤の空孔中にＰＶｄＦを取り付け、さらにこの正極板
の表面に同じＰＶｄＦ−ＮＭＰ溶液を塗布し、１５０℃
で乾燥してＮＭＰを蒸発させ、合剤の空孔中と極板表面
にＰＶｄＦ膜を取り付けた正極板を作製し、これを正極
板（ａ３）とした。
【００５０】次に、正極板（ａ３）とセパレータと実施
例１で作製した負極板（ｂ）とを重ね合わせて、偏平形
に巻回し、実施例１と同様の角型のステンレスケース中
に挿入した。この電池の内部に、実施例１と同様の電解
液を減圧注液によって加え、正極板の合剤中と表面のＰ
ＶｄＦ膜を電解液によって膨潤させて固体高分子電解質
膜とした。このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水
電解質二次電池（Ｇ）を作製した。
例１で作製した負極板（ｂ）とを重ね合わせて、偏平形
に巻回し、実施例１と同様の角型のステンレスケース中
に挿入した。この電池の内部に、実施例１と同様の電解
液を減圧注液によって加え、正極板の合剤中と表面のＰ
ＶｄＦ膜を電解液によって膨潤させて固体高分子電解質
膜とした。このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水
電解質二次電池（Ｇ）を作製した。
【００５１】［実施例８］実施例１で作製した負極板
（ｂ）を、平均分子量６０，０００のＰＶｄＦの粉末１
２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液中に浸漬し、負極
合剤の空孔中にＰＶｄＦを取り付け、さらにこの負極板
の表面に同じＰＶｄＦ−ＮＭＰ溶液を塗布し、１５０℃
で乾燥してＮＭＰを蒸発させ、合剤の空孔中と極板表面
にＰＶｄＦ膜を取り付けた負極板を作製し、これを負極
板（ｂ３）とした。
（ｂ）を、平均分子量６０，０００のＰＶｄＦの粉末１
２ｇを８８ｇのＮＭＰに溶解した溶液中に浸漬し、負極
合剤の空孔中にＰＶｄＦを取り付け、さらにこの負極板
の表面に同じＰＶｄＦ−ＮＭＰ溶液を塗布し、１５０℃
で乾燥してＮＭＰを蒸発させ、合剤の空孔中と極板表面
にＰＶｄＦ膜を取り付けた負極板を作製し、これを負極
板（ｂ３）とした。
【００５２】次に、実施例１で作製した正極板（ａ）と
セパレータと負極板（ｂ３）とを重ね合わせて、偏平形
に巻回し、実施例１と同様の角型のステンレスケース中
に挿入した。この電池の内部に、実施例１と同様の電解
液を減圧注液によって加え、正極板の合剤中と表面のＰ
ＶｄＦ膜を電解液によって膨潤させて固体高分子電解質
膜とした。このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水
電解質二次電池（Ｈ）を作製した。
セパレータと負極板（ｂ３）とを重ね合わせて、偏平形
に巻回し、実施例１と同様の角型のステンレスケース中
に挿入した。この電池の内部に、実施例１と同様の電解
液を減圧注液によって加え、正極板の合剤中と表面のＰ
ＶｄＦ膜を電解液によって膨潤させて固体高分子電解質
膜とした。このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水
電解質二次電池（Ｈ）を作製した。
【００５３】［実施例９］実施例７で作製した正極板
（ａ３）とセパレータと実施例８で作製した負極板（ｂ
３）とを重ね合わせて、偏平形に巻回し、実施例１と同
様の角型のステンレスケース中に挿入した。この電池の
内部に、実施例１と同様の電解液を減圧注液によって加
え、正極板および負極板の合剤中と表面のＰＶｄＦ膜を
電解液によって膨潤させて固体高分子電解質膜とした。
このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解質二次
電池（Ｉ）を作製した。
（ａ３）とセパレータと実施例８で作製した負極板（ｂ
３）とを重ね合わせて、偏平形に巻回し、実施例１と同
様の角型のステンレスケース中に挿入した。この電池の
内部に、実施例１と同様の電解液を減圧注液によって加
え、正極板および負極板の合剤中と表面のＰＶｄＦ膜を
電解液によって膨潤させて固体高分子電解質膜とした。
このようにして設計容量４００ｍＡｈの非水電解質二次
電池（Ｉ）を作製した。
【００５４】［比較例］従来の電池として、実施例１で
作製した正極板（ａ）とセパレータと実施例１で作製し
た負極板（ｂ）とを重ね合わせて、偏平形に巻回し、実
施例１と同様の角型のステンレスケース中に挿入した。
この電池の内部に、実施例１と同様の電解液を減圧注液
によって加えた。このようにして設計容量４００ｍＡｈ
の非水電解質二次電池（Ｊ）を作製した。
作製した正極板（ａ）とセパレータと実施例１で作製し
た負極板（ｂ）とを重ね合わせて、偏平形に巻回し、実
施例１と同様の角型のステンレスケース中に挿入した。
この電池の内部に、実施例１と同様の電解液を減圧注液
によって加えた。このようにして設計容量４００ｍＡｈ
の非水電解質二次電池（Ｊ）を作製した。
【００５５】実施例１〜９で作製した電池（Ａ）〜
（Ｉ）、および比較例で作製した電池（Ｊ）を各２０セ
ルづつ作製した。そして、各１０セルについて、２５℃
において、８００ｍＡ／ｃｅｌｌの電流で４．１Ｖま
で、続いて４．１Ｖの定電圧で２時間充電し、８００ｍ
Ａ／ｃｅｌｌの電流で２．７５Ｖまで放電するという、
高率充放電サイクル試験を行った。
（Ｉ）、および比較例で作製した電池（Ｊ）を各２０セ
ルづつ作製した。そして、各１０セルについて、２５℃
において、８００ｍＡ／ｃｅｌｌの電流で４．１Ｖま
で、続いて４．１Ｖの定電圧で２時間充電し、８００ｍ
Ａ／ｃｅｌｌの電流で２．７５Ｖまで放電するという、
高率充放電サイクル試験を行った。
【００５６】さらに、各１０セルについて、１０サイク
ルの充放電試験終了後、２５℃において、電源電圧を１
０Ｖとし、８００ｍＡ／ｃｅｌｌの電流で連続的に充電
し、過充電試験を行った。
ルの充放電試験終了後、２５℃において、電源電圧を１
０Ｖとし、８００ｍＡ／ｃｅｌｌの電流で連続的に充電
し、過充電試験を行った。
【００５７】各電池の充放電サイクル試験の１０サイク
ル目の平均放電容量および過充電試験結果を表１にまと
めた。
ル目の平均放電容量および過充電試験結果を表１にまと
めた。
【００５８】
【表１】
【００５９】表１の結果によると、本発明になる実施例
１〜９で作製した電池（Ａ）〜（Ｉ）では、充放電サイ
クル試験の１０サイクル目の平均放電容量がすべて４０
０ｍＡｈ以上となり、さらに過充電試験においては電池
から発煙は生じなかった。
１〜９で作製した電池（Ａ）〜（Ｉ）では、充放電サイ
クル試験の１０サイクル目の平均放電容量がすべて４０
０ｍＡｈ以上となり、さらに過充電試験においては電池
から発煙は生じなかった。
【００６０】一方、比較例で作製した電池（Ｊ）では、
充放電サイクル試験の１０サイクル目の平均放電容量は
４００ｍＡｈを大きく下廻り、過充電試験においては電
池から発煙が生じた場合が見られた。
充放電サイクル試験の１０サイクル目の平均放電容量は
４００ｍＡｈを大きく下廻り、過充電試験においては電
池から発煙が生じた場合が見られた。
【００６１】以上の試験結果から、本発明になる非水電
解質二次電池は、従来の電池に比べ、高率充放電特性が
優れ、しかも安全性に優れたものであることが示され
た。
解質二次電池は、従来の電池に比べ、高率充放電特性が
優れ、しかも安全性に優れたものであることが示され
た。
【００６２】
【発明の効果】本発明になる非水電解質二次電池におい
ては、少なくとも一方の電極の表面に固体高分子電解質
を備え、前記固体高分子電解質が電極表面の合剤層の凹
部に存在し、かつ前記固体高分子電解質が電極合剤層と
セパレータとの間に介在することにより、電極合剤層が
セパレータと接触していないようにするものである。
ては、少なくとも一方の電極の表面に固体高分子電解質
を備え、前記固体高分子電解質が電極表面の合剤層の凹
部に存在し、かつ前記固体高分子電解質が電極合剤層と
セパレータとの間に介在することにより、電極合剤層が
セパレータと接触していないようにするものである。
【００６３】本発明においては、電極表面の合剤層の粗
さは大きい状態で保持され、その結果電極と電解質との
接触面積は大きく、高率充放電特性が優れた電池が得ら
れるものである。また、セパレータと合剤層の突起部の
山頂間にも固体高分子電解質が存在しているために、セ
パレータと合剤層の突起部の山頂が接触せず、内部短絡
を防止することができる。
さは大きい状態で保持され、その結果電極と電解質との
接触面積は大きく、高率充放電特性が優れた電池が得ら
れるものである。また、セパレータと合剤層の突起部の
山頂間にも固体高分子電解質が存在しているために、セ
パレータと合剤層の突起部の山頂が接触せず、内部短絡
を防止することができる。
【００６４】また、固体高分子電解質が電極表面の合剤
層の凹部に存在するため、この部分に存在する有機電解
液量を減少させることができ、また、シヤットダウン機
能をもつセパレータを併用することにより、外部短絡等
の異常状態が起こっても、電池の発火や爆発等を抑制す
ることができ、きわめて安全性の高い非水電解質二次電
池が得られるものである。
層の凹部に存在するため、この部分に存在する有機電解
液量を減少させることができ、また、シヤットダウン機
能をもつセパレータを併用することにより、外部短絡等
の異常状態が起こっても、電池の発火や爆発等を抑制す
ることができ、きわめて安全性の高い非水電解質二次電
池が得られるものである。
【図１】本発明になる電極とセパレータの位置関係の拡
大断面図を示した図。
大断面図を示した図。
【図２】電極表面の『最大高さ』の求め方の例を示し
た、電極の断面図。
た、電極の断面図。
１ 合剤層 ２ 合剤層の突起部 ３ 合剤層の凹部 ４ 固体高分子電解質 ５ セパレータ ６ 合剤層の突起部の山頂 ７ 集電体
Claims (4)
- 【請求項１】 正極、負極、セパレータを有する発電要
素を備えた非水電解質電池において、少なくとも一方の
電極の表面に固体高分子電解質を備え、前記固体高分子
電解質が電極表面の合剤層の凹部に存在し、かつ前記固
体高分子電解質が電極合剤層とセパレータとの間に介在
していることを特徴とする非水電解質二次電池。 - 【請求項２】 固体高分子電解質が固体高分子を有機電
解液で膨潤または／および湿潤させたものであることを
特徴とする請求項１記載の非水電解質二次電池。 - 【請求項３】 高分子層が有孔性であることを特徴とす
る請求項１または２記載の非水電解質二次電池。 - 【請求項４】少なくとも一方の電極の合剤層の空孔中に
固体高分子電解質を備えたことを特徴とする請求項１〜
３記載の非水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11201538A JP2001035532A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11201538A JP2001035532A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | 非水電解質二次電池 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2016104782A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 積水化学工業株式会社 | 電極製造方法、電極及び二次電池 |
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-
1999
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011124055A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | リチウム二次電池 |
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| US10770743B2 (en) | 2014-12-26 | 2020-09-08 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Electrode manufacturing method, electrode, and secondary battery |
| JP2017037821A (ja) * | 2015-08-14 | 2017-02-16 | アルプス電気株式会社 | 二次電池および二次電池の製造方法 |
| JP2020119887A (ja) * | 2019-01-25 | 2020-08-06 | 株式会社リコー | 電極及びその製造方法、電極素子、電気化学素子 |
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