JP2001076758A - リチウム２次電池及びその製造方法 - Google Patents
リチウム２次電池及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温における性能が改善され、高電流放電特
性が改善されたリチウム２次電池およびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 カソード活物質組成物、アノード活物質
組成物及び高分子電解質組成物の少なくとも１つが、ポ
リフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン含量が
０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロ
プロピレンコポリマー、ヘキサフルオロプロピレン含量
が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオ
ロプロピレンコポリマーとポリフッ化ビニリデンとの混
合物、およびヘキサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍ
ａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレ
ンコポリマーとヘキサフルオロプロピレン含量が０〜１
５ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロ
ピレンコポリマーとの混合物からなる群より選択される
化合物を含んでなるリチウム２次電池およびその製造方
法。
性が改善されたリチウム２次電池およびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 カソード活物質組成物、アノード活物質
組成物及び高分子電解質組成物の少なくとも１つが、ポ
リフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン含量が
０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロ
プロピレンコポリマー、ヘキサフルオロプロピレン含量
が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオ
ロプロピレンコポリマーとポリフッ化ビニリデンとの混
合物、およびヘキサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍ
ａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレ
ンコポリマーとヘキサフルオロプロピレン含量が０〜１
５ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロ
ピレンコポリマーとの混合物からなる群より選択される
化合物を含んでなるリチウム２次電池およびその製造方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウム２次電池及
びその製造方法に係り、より詳しくは、高温特性が改善
され、電極と活物質の密着力の向上により大電流放電特
性が改善された、高分子電解質を用いたリチウム２次電
池及びこのリチウム２次電池を製造する方法に関する。
びその製造方法に係り、より詳しくは、高温特性が改善
され、電極と活物質の密着力の向上により大電流放電特
性が改善された、高分子電解質を用いたリチウム２次電
池及びこのリチウム２次電池を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化、薄型化及び軽
量化が急速に進行しており、特に携帯電話及びＯＡ分野
においても従来主流であったデスクトップコンピュータ
からラップトップ型やノート型パソコンへと小型化及び
軽量化が進行している。このように電子機器の小型化や
軽量化の進行につれ、電力を供給する２次電池に対する
高性能化の要望も強くなっている。特にリチウム２次電
池は高い作動電圧、長寿命、高エネルギー密度などの優
れた特性を有するため、最も注目を浴びている電池の１
つである。
量化が急速に進行しており、特に携帯電話及びＯＡ分野
においても従来主流であったデスクトップコンピュータ
からラップトップ型やノート型パソコンへと小型化及び
軽量化が進行している。このように電子機器の小型化や
軽量化の進行につれ、電力を供給する２次電池に対する
高性能化の要望も強くなっている。特にリチウム２次電
池は高い作動電圧、長寿命、高エネルギー密度などの優
れた特性を有するため、最も注目を浴びている電池の１
つである。
【０００３】リチウム２次電池において陽極活物質とし
てはリチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ2）、リチウ
ムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ2）、リチウムマンガン
酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）などが使用されており、陰極活
物質としてはリチウム金属やその合金、炭素材料などが
使われている。なお、リチウム２次電池は電解質の種類
によって、液体電解質を使用するリチウムイオン２次電
池と高分子固体電解質を使用するリチウムイオンポリマ
ー電池とに大別される。
てはリチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ2）、リチウ
ムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ2）、リチウムマンガン
酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）などが使用されており、陰極活
物質としてはリチウム金属やその合金、炭素材料などが
使われている。なお、リチウム２次電池は電解質の種類
によって、液体電解質を使用するリチウムイオン２次電
池と高分子固体電解質を使用するリチウムイオンポリマ
ー電池とに大別される。
【０００４】一方、リチウム２次電池のうちリチウムイ
オン２次電池は１９９１年ソニー社が商業化に成功し、
リチウムイオンポリマー電池は１９９５年ベルコミュニ
ケーションリサーチ社が開発して以来これを商業化しよ
うとする試みが進行してきた。最近、商業化されてきた
リチウムイオンポリマー電池は、固体電解質として非水
系電解液を吸収するポリフッ化ビニリデンを使用し、優
れたイオン伝導度を有する。
オン２次電池は１９９１年ソニー社が商業化に成功し、
リチウムイオンポリマー電池は１９９５年ベルコミュニ
ケーションリサーチ社が開発して以来これを商業化しよ
うとする試みが進行してきた。最近、商業化されてきた
リチウムイオンポリマー電池は、固体電解質として非水
系電解液を吸収するポリフッ化ビニリデンを使用し、優
れたイオン伝導度を有する。
【０００５】リチウムイオンポリマー電池の製造中、電
極と高分子電解質を形成する工程において、電極と高分
子電解質との層間接着力が劣ると、電池内部の抵抗が増
加して電池の性能が大きく劣化する。従って、リチウム
イオンポリマー電池の特性を改善するためには電極と高
分子電解質との層間接着力を向上させることが課題とな
っている。
極と高分子電解質を形成する工程において、電極と高分
子電解質との層間接着力が劣ると、電池内部の抵抗が増
加して電池の性能が大きく劣化する。従って、リチウム
イオンポリマー電池の特性を改善するためには電極と高
分子電解質との層間接着力を向上させることが課題とな
っている。
【０００６】ベルコミュニケーションリサーチ社の特許
（米国特許第５４６０９０４号、米国特許第５５４０７
４１号、および米国特許第５６０７４８５号）には、電
極と高分子電解質間の層間接着力を向上させるために、
電極のバインダーおよび高分子電解質に用いられる高分
子樹脂としてヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）単位
の含量が８〜２５質量％のフッ化ビニリデン（ＶｄＦ）
−ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）コポリマーを使
用し、別個に製造された電極と高分子固体電解質を１０
０℃以上の温度の熱でラミネーション加工して密着させ
る方法が開示されている。このような製造工程において
は、電極および高分子電解質を形成する際に、主に溶媒
としてアセトンが使用されている。
（米国特許第５４６０９０４号、米国特許第５５４０７
４１号、および米国特許第５６０７４８５号）には、電
極と高分子電解質間の層間接着力を向上させるために、
電極のバインダーおよび高分子電解質に用いられる高分
子樹脂としてヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）単位
の含量が８〜２５質量％のフッ化ビニリデン（ＶｄＦ）
−ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）コポリマーを使
用し、別個に製造された電極と高分子固体電解質を１０
０℃以上の温度の熱でラミネーション加工して密着させ
る方法が開示されている。このような製造工程において
は、電極および高分子電解質を形成する際に、主に溶媒
としてアセトンが使用されている。
【０００７】しかしながら、前記方法によれば、次のよ
うな問題点が発生する。
うな問題点が発生する。
【０００８】即ち、溶媒としてアセトンを使用する場合
には電極および高分子電解質を形成する組成物の粘性を
所望の範囲内に制御しにくく、また、各組成物がゲル化
しやすい問題点がある。このような問題点を解決するた
めに溶媒として沸点の低いアセトンの代わりにＮ-メチ
ルピロリドン（ＮＭＰ）を使用する方法が提案された。
しかし、溶媒としてＮＭＰのような高沸点化合物を使用
する場合には、溶媒を除去するための乾燥過程中に可塑
剤のジブチルフタレートが一部乾燥してしまい、電極と
高分子電解質の組成が変わってしまう問題点があった。
には電極および高分子電解質を形成する組成物の粘性を
所望の範囲内に制御しにくく、また、各組成物がゲル化
しやすい問題点がある。このような問題点を解決するた
めに溶媒として沸点の低いアセトンの代わりにＮ-メチ
ルピロリドン（ＮＭＰ）を使用する方法が提案された。
しかし、溶媒としてＮＭＰのような高沸点化合物を使用
する場合には、溶媒を除去するための乾燥過程中に可塑
剤のジブチルフタレートが一部乾燥してしまい、電極と
高分子電解質の組成が変わってしまう問題点があった。
【０００９】また、従来の製造方法では、電極と高分子
電解質の層間密着力を得るためには多量のバインダーを
使用しなければならず、これによって電極活物質の含量
が相対的に減少するため電池のエネルギー密度が劣化し
てしまう問題点があり、前述したように電極のバインダ
ーと高分子電解質の構成樹脂としてＨＦＰ含量が８〜２
５質量％のＶｄＦ-ＨＦＰコポリマーを使用する場合、
このコポリマーが６０℃の温度で一部電解質に溶解する
ために電池の特性が劣る問題点があった。
電解質の層間密着力を得るためには多量のバインダーを
使用しなければならず、これによって電極活物質の含量
が相対的に減少するため電池のエネルギー密度が劣化し
てしまう問題点があり、前述したように電極のバインダ
ーと高分子電解質の構成樹脂としてＨＦＰ含量が８〜２
５質量％のＶｄＦ-ＨＦＰコポリマーを使用する場合、
このコポリマーが６０℃の温度で一部電解質に溶解する
ために電池の特性が劣る問題点があった。
【００１０】さらには、電極と高分子電解質とのラミネ
ーション過程において、空気を完全に除去することが困
難であり、最終的に得られた電池の不良率が高まってし
まう問題点があった。その他、電極と高分子電解質を別
に製造し、これを所定サイズに切断した後、これらを各
々ラミネーションする過程を経るので電池の製造工程が
複雑化し、生産性が低下してしまう問題点があった。
ーション過程において、空気を完全に除去することが困
難であり、最終的に得られた電池の不良率が高まってし
まう問題点があった。その他、電極と高分子電解質を別
に製造し、これを所定サイズに切断した後、これらを各
々ラミネーションする過程を経るので電池の製造工程が
複雑化し、生産性が低下してしまう問題点があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、本
発明の目的は高温における性能が改善され、電極と高分
子電解質との層間接着力を向上させることにより高電流
放電特性が改善されたリチウム２次電池を提供すること
である。
発明の目的は高温における性能が改善され、電極と高分
子電解質との層間接着力を向上させることにより高電流
放電特性が改善されたリチウム２次電池を提供すること
である。
【００１２】本発明の他の目的はこのリチウム２次電池
を複雑な工程を経ずに製造する方法を提供することであ
る。
を複雑な工程を経ずに製造する方法を提供することであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、カソードと、アノードと、該カソードおよび該ア
ノードの間に介在されてなる高分子電解質とを具備する
リチウム２次電池において、カソード活物質組成物、ア
ノード活物質組成物及び高分子電解質組成物の少なくと
も１つが、ポリフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロ
ピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマー、ヘキサフルオロプ
ロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−
ヘキサフルオロプロピレンコポリマーとポリフッ化ビニ
リデンとの混合物、およびヘキサフルオロプロピレン含
量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフル
オロプロピレンコポリマーとヘキサフルオロプロピレン
含量が０〜１５ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサ
フルオロプロピレンコポリマーとの混合物からなる群よ
り選択されるいずれか１種を含んでなることを特徴とす
るリチウム２次電池である。
明は、カソードと、アノードと、該カソードおよび該ア
ノードの間に介在されてなる高分子電解質とを具備する
リチウム２次電池において、カソード活物質組成物、ア
ノード活物質組成物及び高分子電解質組成物の少なくと
も１つが、ポリフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロ
ピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマー、ヘキサフルオロプ
ロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−
ヘキサフルオロプロピレンコポリマーとポリフッ化ビニ
リデンとの混合物、およびヘキサフルオロプロピレン含
量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフル
オロプロピレンコポリマーとヘキサフルオロプロピレン
含量が０〜１５ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサ
フルオロプロピレンコポリマーとの混合物からなる群よ
り選択されるいずれか１種を含んでなることを特徴とす
るリチウム２次電池である。
【００１４】前記ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜
８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロ
ピレンコポリマーとポリフッ化ビニリデンとの混合物の
質量比が９９．９９：０．０１〜５０：５０であること
が好ましい。
８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロ
ピレンコポリマーとポリフッ化ビニリデンとの混合物の
質量比が９９．９９：０．０１〜５０：５０であること
が好ましい。
【００１５】前記ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜
８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロ
ピレンコポリマーとヘキサフルオロプロピレン含量が０
〜１５ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロ
プロピレンコポリマーとの混合物の質量比が９９．９
９：０．０１〜３０：７０であることが好ましい。
８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロ
ピレンコポリマーとヘキサフルオロプロピレン含量が０
〜１５ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロ
プロピレンコポリマーとの混合物の質量比が９９．９
９：０．０１〜３０：７０であることが好ましい。
【００１６】前記カソード活物質組成物、前記アノード
活物質組成物及び前記高分子電解質組成物は、エチレン
グリコール誘導体、エチレングリコール誘導体のオリゴ
マー、エチレングリコール誘導体のポリマー、およびジ
ブチルフタレートからなる群より選択される１つ以上を
可塑剤として含んでなることが好ましい。
活物質組成物及び前記高分子電解質組成物は、エチレン
グリコール誘導体、エチレングリコール誘導体のオリゴ
マー、エチレングリコール誘導体のポリマー、およびジ
ブチルフタレートからなる群より選択される１つ以上を
可塑剤として含んでなることが好ましい。
【００１７】前記エチレングリコール誘導体は、エチレ
ングリコールジアセテート、エチレングリコールジブチ
ルエーテル、エチレングリコールジブチレート及びエチ
レングリコールジプロピオネートからなる群より選択さ
れる１または２以上の化合物からなり、前記エチレング
リコール誘導体のポリマーは、ポリエチレングリコール
ジアルキルエステルまたはポリエチレングリコールジア
リールエステルであり、前記ポリエチレングリコールジ
アルキルエステルのアルキル基は炭素数１〜１２の脂肪
族炭化水素基であり、前記ポリエチレングリコールジア
リールエステルのアリール基は炭素数６〜１２の芳香族
炭化水素基であることが好ましい。
ングリコールジアセテート、エチレングリコールジブチ
ルエーテル、エチレングリコールジブチレート及びエチ
レングリコールジプロピオネートからなる群より選択さ
れる１または２以上の化合物からなり、前記エチレング
リコール誘導体のポリマーは、ポリエチレングリコール
ジアルキルエステルまたはポリエチレングリコールジア
リールエステルであり、前記ポリエチレングリコールジ
アルキルエステルのアルキル基は炭素数１〜１２の脂肪
族炭化水素基であり、前記ポリエチレングリコールジア
リールエステルのアリール基は炭素数６〜１２の芳香族
炭化水素基であることが好ましい。
【００１８】前記カソード活物質組成物、前記アノード
活物質組成物及び高分子電解質組成物は、Ｎ-メチルピ
ロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドおよびケトン
系溶媒からなる群より選択される１または２以上を溶媒
として含んでなることが好ましい。
活物質組成物及び高分子電解質組成物は、Ｎ-メチルピ
ロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドおよびケトン
系溶媒からなる群より選択される１または２以上を溶媒
として含んでなることが好ましい。
【００１９】前記カソードの表面の少なくとも一端辺周
辺に絶縁性接着テープが付着されてなり、極板切断時に
電極板の切断面に発生するバーの他の極板への接触を防
止することが好ましい。
辺に絶縁性接着テープが付着されてなり、極板切断時に
電極板の切断面に発生するバーの他の極板への接触を防
止することが好ましい。
【００２０】また本発明は、（ａ）アノード集電体にア
ノード活物質組成物を直接コーティングし乾燥させてア
ノードを得て、該アノードの両面に高分子電解質組成物
を直接コーティングして乾燥する段階と、（ｂ）カソー
ド集電体にカソード活物質組成物を直接コーティングし
乾燥させてカソードを得て、該カソードを前記（ａ）段
階で得られた製造物に密着し乾燥させる段階と、（ｃ）
前記（ｂ）段階で得られた製造物から可塑剤を除去する
段階と、（ｄ）前記（ｃ）段階で得られた製造物に電解
液を注入する段階を含み、前記アノード活物質組成物、
前記カソード活物質組成物及び前記高分子電解質組成物
は、Ｎ-メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミドおよびケトン系溶媒からなる群より選択される溶媒
を含んでなることを特徴とするリチウム２次電池の製造
方法である。
ノード活物質組成物を直接コーティングし乾燥させてア
ノードを得て、該アノードの両面に高分子電解質組成物
を直接コーティングして乾燥する段階と、（ｂ）カソー
ド集電体にカソード活物質組成物を直接コーティングし
乾燥させてカソードを得て、該カソードを前記（ａ）段
階で得られた製造物に密着し乾燥させる段階と、（ｃ）
前記（ｂ）段階で得られた製造物から可塑剤を除去する
段階と、（ｄ）前記（ｃ）段階で得られた製造物に電解
液を注入する段階を含み、前記アノード活物質組成物、
前記カソード活物質組成物及び前記高分子電解質組成物
は、Ｎ-メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミドおよびケトン系溶媒からなる群より選択される溶媒
を含んでなることを特徴とするリチウム２次電池の製造
方法である。
【００２１】前記（ｂ）段階の前に、前記（ａ）段階で
得られた製造物に前記高分子電解質組成物を再度コーテ
ィングする段階をさらに含むことが好ましい。
得られた製造物に前記高分子電解質組成物を再度コーテ
ィングする段階をさらに含むことが好ましい。
【００２２】前記（ｂ）段階で得られた前記カソードに
前記高分子電解質組成物を再度コーティングし、これを
（ａ）段階で得られた製造物に密着し乾燥させることが
好ましい。
前記高分子電解質組成物を再度コーティングし、これを
（ａ）段階で得られた製造物に密着し乾燥させることが
好ましい。
【００２３】前記（ｂ）段階で得られた前記カソードの
表面の少なくとも一端辺周辺に絶縁性接着テープを付着
して極板切断時に電極板の切断面に発生するバーが他の
極板に接触することを防止することが好ましい。
表面の少なくとも一端辺周辺に絶縁性接着テープを付着
して極板切断時に電極板の切断面に発生するバーが他の
極板に接触することを防止することが好ましい。
【００２４】前記カソード活物質組成物、前記アノード
活物質組成物及び前記高分子電解質組成物からなる群よ
り選択される少なくとも１つが、ポリフッ化ビニリデ
ン、ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％
のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリ
マー、ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ
％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポ
リマーとポリフッ化ビニリデンとの混合物、およびヘキ
サフルオロプロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化
ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマーとヘ
キサフルオロプロピレン含量が０〜１５ｍａｓｓ％のフ
ッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー
との混合物からなる群より選択される化合物を含んでな
ることが好ましい。
活物質組成物及び前記高分子電解質組成物からなる群よ
り選択される少なくとも１つが、ポリフッ化ビニリデ
ン、ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％
のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリ
マー、ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ
％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポ
リマーとポリフッ化ビニリデンとの混合物、およびヘキ
サフルオロプロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化
ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマーとヘ
キサフルオロプロピレン含量が０〜１５ｍａｓｓ％のフ
ッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー
との混合物からなる群より選択される化合物を含んでな
ることが好ましい。
【００２５】前記カソード活物質組成物、前記アノード
活物質組成物及び前記高分子電解質組成物は、エチレン
グリコール誘導体、エチレングリコール誘導体のオリゴ
マー、エチレングリコール誘導体のポリマー、およびジ
ブチルフタレートからなる群より選択される１つ以上を
可塑剤として含んでなることが好ましい。
活物質組成物及び前記高分子電解質組成物は、エチレン
グリコール誘導体、エチレングリコール誘導体のオリゴ
マー、エチレングリコール誘導体のポリマー、およびジ
ブチルフタレートからなる群より選択される１つ以上を
可塑剤として含んでなることが好ましい。
【００２６】前記エチレングリコール誘導体は、エチレ
ングリコールジアセテート、エチレングリコールジブチ
ルエーテル、エチレングリコールジブチレート及びエチ
レングリコールジプロピオネートからなる群より選択さ
れる１または２以上であり、前記エチレングリコール誘
導体のポリマーは、ポリエチレングリコールジアルキル
エステルまたはポリエチレングリコールジアリールエス
テルであり、前記ポリエチレングリコールジアルキルエ
ステルのアルキル基は炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素
基であり、前記ポリエチレングリコールジアリールエス
テルのアリール基は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基
であることが好ましい。
ングリコールジアセテート、エチレングリコールジブチ
ルエーテル、エチレングリコールジブチレート及びエチ
レングリコールジプロピオネートからなる群より選択さ
れる１または２以上であり、前記エチレングリコール誘
導体のポリマーは、ポリエチレングリコールジアルキル
エステルまたはポリエチレングリコールジアリールエス
テルであり、前記ポリエチレングリコールジアルキルエ
ステルのアルキル基は炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素
基であり、前記ポリエチレングリコールジアリールエス
テルのアリール基は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基
であることが好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明のリチウム２次電池は、例
えば約６０℃といった高温での電解液への溶解度が比較
的低い物質を電極のバインダーおよび／または高分子電
解質のマトリックス形成用高分子樹脂として使用するも
のである。これにより高温での性能劣化を防ぐことがで
きる。
えば約６０℃といった高温での電解液への溶解度が比較
的低い物質を電極のバインダーおよび／または高分子電
解質のマトリックス形成用高分子樹脂として使用するも
のである。これにより高温での性能劣化を防ぐことがで
きる。
【００２８】また、本発明は、電極及び高分子電解質を
積層して電極構造体を形成する際に、熱を用いたラミネ
ーションを用いる代わりに直接コーティングする方法を
用いる。これにより層間接着力を向上させることができ
る。ここで、直接コーティングが可能になるのは電極と
高分子電解質の製造時の溶媒としてＮ-メチルピロリド
ン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ-ジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）、ケトン系溶媒またはこれらの混合物を使用するか
らである。これをさらに詳しく説明すれば、次の通りで
ある。
積層して電極構造体を形成する際に、熱を用いたラミネ
ーションを用いる代わりに直接コーティングする方法を
用いる。これにより層間接着力を向上させることができ
る。ここで、直接コーティングが可能になるのは電極と
高分子電解質の製造時の溶媒としてＮ-メチルピロリド
ン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ-ジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）、ケトン系溶媒またはこれらの混合物を使用するか
らである。これをさらに詳しく説明すれば、次の通りで
ある。
【００２９】従来は電極と高分子電解質の製造時、溶媒
としてアセトンを使用したが、アセトンを使用すると、
組成物の粘度を調節しにくいだけでなく、乾燥速度が速
すぎて得られた膜厚の偏差が激しくなる傾向がある。従
って、この溶媒を使用する場合は、集電体に電極活物質
を直接コーティングしたり、電極に高分子電解質組成物
を直接コーティングするのは極めて困難であった。本発
明では適切な乾燥速度を有する溶媒系を開発することに
よって直接コーティングを可能にしたものである。
としてアセトンを使用したが、アセトンを使用すると、
組成物の粘度を調節しにくいだけでなく、乾燥速度が速
すぎて得られた膜厚の偏差が激しくなる傾向がある。従
って、この溶媒を使用する場合は、集電体に電極活物質
を直接コーティングしたり、電極に高分子電解質組成物
を直接コーティングするのは極めて困難であった。本発
明では適切な乾燥速度を有する溶媒系を開発することに
よって直接コーティングを可能にしたものである。
【００３０】即ち本願に係る第１の発明は、カソード
と、アノードと、該カソードおよび該アノードの間に介
在されてなる高分子電解質とを具備するリチウム２次電
池において、カソード活物質組成物、アノード活物質組
成物及び高分子電解質組成物の少なくとも１つが、ポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピ
レン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキ
サフルオロプロピレンコポリマー（ＶｄＦ−ＨＦＰコポ
リマーＡ）、ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍ
ａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレ
ンコポリマー（ＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＡ）とポリフ
ッ化ビニリデンとの混合物、およびヘキサフルオロプロ
ピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマー（ＶｄＦ−ＨＦＰコ
ポリマーＡ）とヘキサフルオロプロピレン含量が０〜１
５ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロ
ピレンコポリマー（ＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＢ）など
といった例えば約６０℃といった高温で電解液に対する
溶解度が相対的に低い物質を、バインダーおよび／また
は高分子樹脂として含んでなることを特徴とするリチウ
ム２次電池である。
と、アノードと、該カソードおよび該アノードの間に介
在されてなる高分子電解質とを具備するリチウム２次電
池において、カソード活物質組成物、アノード活物質組
成物及び高分子電解質組成物の少なくとも１つが、ポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピ
レン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキ
サフルオロプロピレンコポリマー（ＶｄＦ−ＨＦＰコポ
リマーＡ）、ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍ
ａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレ
ンコポリマー（ＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＡ）とポリフ
ッ化ビニリデンとの混合物、およびヘキサフルオロプロ
ピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマー（ＶｄＦ−ＨＦＰコ
ポリマーＡ）とヘキサフルオロプロピレン含量が０〜１
５ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロ
ピレンコポリマー（ＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＢ）など
といった例えば約６０℃といった高温で電解液に対する
溶解度が相対的に低い物質を、バインダーおよび／また
は高分子樹脂として含んでなることを特徴とするリチウ
ム２次電池である。
【００３１】本発明におけるアノード活物質組成物は、
アノード活物質、導電剤、バインダー、可塑剤および溶
媒を含有することが好ましい。アノード活物質組成物が
塗布形成されるアノード集電体としては銅ホイルや銅メ
ッシュなどを使用することができる。アノード活物質、
導電剤、バインダー、可塑剤、及び溶媒としては以下に
示すものの他、リチウム２次電池で汎用的に使用される
各種公知物質や市販物質を全て使用でき、その含量もリ
チウム２次電池で用いられる通常の水準が使用されう
る。
アノード活物質、導電剤、バインダー、可塑剤および溶
媒を含有することが好ましい。アノード活物質組成物が
塗布形成されるアノード集電体としては銅ホイルや銅メ
ッシュなどを使用することができる。アノード活物質、
導電剤、バインダー、可塑剤、及び溶媒としては以下に
示すものの他、リチウム２次電池で汎用的に使用される
各種公知物質や市販物質を全て使用でき、その含量もリ
チウム２次電池で用いられる通常の水準が使用されう
る。
【００３２】アノード活物質の具体例としてはカーボ
ン、グラファイト、などが挙げられ、その含量は５６〜
８４質量％であることが好ましい。
ン、グラファイト、などが挙げられ、その含量は５６〜
８４質量％であることが好ましい。
【００３３】導電剤の具体例としてはカーボンブラッ
ク、アセチレンブラックなどが挙げられ、その含量は１
〜５質量％であることが好ましい。
ク、アセチレンブラックなどが挙げられ、その含量は１
〜５質量％であることが好ましい。
【００３４】バインダーは、ポリフッ化ビニリデン、Ｖ
ｄＦ−ＨＦＰコポリマーＡ、ＶｄＦ−ＨＦＰコポリマー
Ａとポリフッ化ビニリデンとの混合物、およびＶｄＦ−
ＨＦＰコポリマーＡとＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＢとの
混合物などが挙げられる。この際、ＶｄＦ−ＨＦＰコポ
リマーＡとＰＶＤＦの混合物の質量比（ＶｄＦ−ＨＦＰ
コポリマーＡ：ＰＶＤＦ）は９９．９９：０．０１〜５
０：５０であることが望ましく、ＶｄＦ-ＨＦＰコポリ
マーＡとＶｄＦ-ＨＦＰコポリマーＢの混合物の質量比
（ＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＡ：ＶｄＦ−ＨＦＰコポリ
マーＢ）は９９．９９：０．０１〜３０：７０であるこ
とが望ましい。ＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＢまたはＰＶ
ＤＦに対するＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＡの含量が前記
範囲から外れる場合には高温での性能改善効果が微小と
なるので望ましくない。なお、バインダーの含量は５〜
１４質量％であることが好ましい。
ｄＦ−ＨＦＰコポリマーＡ、ＶｄＦ−ＨＦＰコポリマー
Ａとポリフッ化ビニリデンとの混合物、およびＶｄＦ−
ＨＦＰコポリマーＡとＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＢとの
混合物などが挙げられる。この際、ＶｄＦ−ＨＦＰコポ
リマーＡとＰＶＤＦの混合物の質量比（ＶｄＦ−ＨＦＰ
コポリマーＡ：ＰＶＤＦ）は９９．９９：０．０１〜５
０：５０であることが望ましく、ＶｄＦ-ＨＦＰコポリ
マーＡとＶｄＦ-ＨＦＰコポリマーＢの混合物の質量比
（ＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＡ：ＶｄＦ−ＨＦＰコポリ
マーＢ）は９９．９９：０．０１〜３０：７０であるこ
とが望ましい。ＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＢまたはＰＶ
ＤＦに対するＶｄＦ−ＨＦＰコポリマーＡの含量が前記
範囲から外れる場合には高温での性能改善効果が微小と
なるので望ましくない。なお、バインダーの含量は５〜
１４質量％であることが好ましい。
【００３５】可塑剤は、エチレングリコール誘導体、エ
チレングリコール誘導体のオリゴマー、エチレングリコ
ール誘導体のポリマー及びジブチルフタレートからなる
群より選択された１以上の組成物であることが好まし
い。ここで、エチレングリコール誘導体は、エチレング
リコールジアセテート、エチレングリコールジブチルエ
ーテル、エチレングリコールジブチレート、エチレング
リコールジプロピオネートであることが好ましく、エチ
レングリコール誘導体のポリマーはポリエチレングリコ
ールジアルキルエステル（ＲＯＯＣ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）
n−ＣＯＲ）、ポリエチレングリコールジアリールエス
テル（Ｒ’ＯＯＣ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−ＣＯＲ’）で
あることが好ましい。また、反復数ｎが２〜２０のエチ
レングリコールジアルキルエステルオリゴマー（ＲＯＯ
Ｃ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−ＣＯＲ）、またはエチレング
リコールジアリールエステルオリゴマー（Ｒ’ＯＯＣ−
（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−ＣＯＲ’）であることも好まし
い。ここで、Ｒは炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基を
示し、Ｒ’は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基を示
す。なお、可塑剤の含量は６〜２８質量％であることが
好ましい。
チレングリコール誘導体のオリゴマー、エチレングリコ
ール誘導体のポリマー及びジブチルフタレートからなる
群より選択された１以上の組成物であることが好まし
い。ここで、エチレングリコール誘導体は、エチレング
リコールジアセテート、エチレングリコールジブチルエ
ーテル、エチレングリコールジブチレート、エチレング
リコールジプロピオネートであることが好ましく、エチ
レングリコール誘導体のポリマーはポリエチレングリコ
ールジアルキルエステル（ＲＯＯＣ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）
n−ＣＯＲ）、ポリエチレングリコールジアリールエス
テル（Ｒ’ＯＯＣ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−ＣＯＲ’）で
あることが好ましい。また、反復数ｎが２〜２０のエチ
レングリコールジアルキルエステルオリゴマー（ＲＯＯ
Ｃ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−ＣＯＲ）、またはエチレング
リコールジアリールエステルオリゴマー（Ｒ’ＯＯＣ−
（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n−ＣＯＲ’）であることも好まし
い。ここで、Ｒは炭素数１〜１２の脂肪族炭化水素基を
示し、Ｒ’は炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基を示
す。なお、可塑剤の含量は６〜２８質量％であることが
好ましい。
【００３６】溶媒としてはＮＭＰ、ＤＭＦおよびケトン
系溶媒からなる群より選択される１または２以上を使用
することが好ましく、その含量は電極活物質の固形粉の
質量を１００質量部として５０〜３００質量部を使用す
ることが好ましい。ケトン系溶媒の具体例としては、ア
セトン、２−ブタノン、３−ペンタノン、５−ヘキセン
−３−オン、アセトフェノン、シクロヘキサノンなどが
挙げられる。このような溶媒を使用することにより、電
極集電体上に電極活物質を直接コーティングすることが
でき、電極の上部に高分子電解質組成物を直接コーティ
ングすることができるようになる。
系溶媒からなる群より選択される１または２以上を使用
することが好ましく、その含量は電極活物質の固形粉の
質量を１００質量部として５０〜３００質量部を使用す
ることが好ましい。ケトン系溶媒の具体例としては、ア
セトン、２−ブタノン、３−ペンタノン、５−ヘキセン
−３−オン、アセトフェノン、シクロヘキサノンなどが
挙げられる。このような溶媒を使用することにより、電
極集電体上に電極活物質を直接コーティングすることが
でき、電極の上部に高分子電解質組成物を直接コーティ
ングすることができるようになる。
【００３７】本発明におけるカソード活物質組成物は、
カソード活物質、導電剤、バインダー、可塑剤及び溶媒
を含有することが好ましく、カソード活物質を除いては
前述したアノードの場合と同様のものを使用することが
できる。カソード活物質組成物が塗布形成されるカソー
ド集電体としては、アルミニウムメッシュやアルミニウ
ムホイルなどを用いることができる。
カソード活物質、導電剤、バインダー、可塑剤及び溶媒
を含有することが好ましく、カソード活物質を除いては
前述したアノードの場合と同様のものを使用することが
できる。カソード活物質組成物が塗布形成されるカソー
ド集電体としては、アルミニウムメッシュやアルミニウ
ムホイルなどを用いることができる。
【００３８】カソード活物質としてはＬｉＣｏＯ2、Ｌ
ｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウム酸化物を使用
することができ、その含量は６０〜８６質量％であるこ
とが好ましい。
ｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウム酸化物を使用
することができ、その含量は６０〜８６質量％であるこ
とが好ましい。
【００３９】本発明における高分子電解質組成物は、高
分子樹脂、可塑剤、充填剤及び溶媒を含有する組成物で
あることが好ましい。高分子樹脂としてはアノードのバ
インダーとして上述した各種化合物を使用することがで
き、可塑剤および溶媒はアノードの可塑剤および溶媒と
同様のものを同量使用することができる。充填剤は高分
子電解質のイオン伝導度と機械的な強度を改善するため
加えられるものであり、シリカ、カオリン、合成ゼオラ
イト（商品名：モレキュラーシーブ）などを用いること
ができ、高分子電解質の機械的特性及びイオン伝導度特
性の観点からは合成ゼオライトを用いることが望まし
い。
分子樹脂、可塑剤、充填剤及び溶媒を含有する組成物で
あることが好ましい。高分子樹脂としてはアノードのバ
インダーとして上述した各種化合物を使用することがで
き、可塑剤および溶媒はアノードの可塑剤および溶媒と
同様のものを同量使用することができる。充填剤は高分
子電解質のイオン伝導度と機械的な強度を改善するため
加えられるものであり、シリカ、カオリン、合成ゼオラ
イト（商品名：モレキュラーシーブ）などを用いること
ができ、高分子電解質の機械的特性及びイオン伝導度特
性の観点からは合成ゼオライトを用いることが望まし
い。
【００４０】一方、リチウム２次電池を製造する際に
は、カソード、高分子電解質及びアノードをラミネーテ
ィングして積層し、この積層体を所定サイズに切断して
電池を製造することになる。ところが、前記積層体の切
断過程時に発生した電極板のバー（ｂｕｒｒ）が他の電
極板やタブに接触することによって電池の短絡が生じる
恐れがある。
は、カソード、高分子電解質及びアノードをラミネーテ
ィングして積層し、この積層体を所定サイズに切断して
電池を製造することになる。ところが、前記積層体の切
断過程時に発生した電極板のバー（ｂｕｒｒ）が他の電
極板やタブに接触することによって電池の短絡が生じる
恐れがある。
【００４１】このような問題点は、カソード表面の少な
くとも一端辺周辺に絶縁性接着テープを付着することに
より解決することができる。なお、カソード表面とは、
アノードおよび高分子電解質が積層される面をいう。ま
た、製造工程をより簡便にする観点からはカソードのタ
ブ部に絶縁性接着テープを付着することが好ましい。こ
れにより、極板切断時カソード電極板またはアノード電
極板の切断面に発生するバーが他極板やタブに接触する
ことを防止することができる。絶縁性接着テープとして
は接着剤がコーティングされた絶縁性物質なら特に限定
はなく、絶縁性物質の具体例としては、ポリエチレン、
発泡ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレートなどが挙げられる。接着剤としては各種公知
物質を適宜適用することができる。
くとも一端辺周辺に絶縁性接着テープを付着することに
より解決することができる。なお、カソード表面とは、
アノードおよび高分子電解質が積層される面をいう。ま
た、製造工程をより簡便にする観点からはカソードのタ
ブ部に絶縁性接着テープを付着することが好ましい。こ
れにより、極板切断時カソード電極板またはアノード電
極板の切断面に発生するバーが他極板やタブに接触する
ことを防止することができる。絶縁性接着テープとして
は接着剤がコーティングされた絶縁性物質なら特に限定
はなく、絶縁性物質の具体例としては、ポリエチレン、
発泡ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレートなどが挙げられる。接着剤としては各種公知
物質を適宜適用することができる。
【００４２】以下、添付した図面に基づき本発明に係る
リチウム２次電池の一実施形態を説明する。図１及び図
２は本発明に係るリチウム２次電池の一実施形態の、斜
視図及び断面図である。
リチウム２次電池の一実施形態を説明する。図１及び図
２は本発明に係るリチウム２次電池の一実施形態の、斜
視図及び断面図である。
【００４３】図１に示した単位電池１０はカソード１１
−高分子電解質１２−アノード１３−高分子電解質１２
−カソード１１の順に積層した構造、つまりバイセル構
造を有している。より詳細に説明すれば、１つのアノー
ド１３が中央に位置し、その両面に２つの高分子電解質
１２が各々積層され、前記各高分子電解質１２の外側面
には２つのカソード１１が積層されている。前記カソー
ド１１とアノード１３には、集電体の両面にそれぞれの
活物質が塗布されており、カソード１１及びアノード１
３の端部にはカソードタブ１１ａ及びアノードタブ１３
ａが各々備えられている。なお、本発明においては積層
構造を有するリチウム２次電池を図示したが、本発明は
これに限られるものではなく、ワインディングしたもの
や、フォールディングしたものにももちろん適用でき
る。また、積層も図１に示した積層順序に限られるもの
ではなく、多重積層した構造をとってもよく、アノード
が最外層に配置されてももちろんよい。
−高分子電解質１２−アノード１３−高分子電解質１２
−カソード１１の順に積層した構造、つまりバイセル構
造を有している。より詳細に説明すれば、１つのアノー
ド１３が中央に位置し、その両面に２つの高分子電解質
１２が各々積層され、前記各高分子電解質１２の外側面
には２つのカソード１１が積層されている。前記カソー
ド１１とアノード１３には、集電体の両面にそれぞれの
活物質が塗布されており、カソード１１及びアノード１
３の端部にはカソードタブ１１ａ及びアノードタブ１３
ａが各々備えられている。なお、本発明においては積層
構造を有するリチウム２次電池を図示したが、本発明は
これに限られるものではなく、ワインディングしたもの
や、フォールディングしたものにももちろん適用でき
る。また、積層も図１に示した積層順序に限られるもの
ではなく、多重積層した構造をとってもよく、アノード
が最外層に配置されてももちろんよい。
【００４４】図２に示すように、前記単位電池１０の縁
部の切断面Ａ、Ｂのようなバーが発生する可能性のある
面の近傍に短絡防止用絶縁性接着テープ１６を付着する
ことが好ましい。この際、絶縁性接着テープの幅Ｃは１
〜１０ｍｍであることが望ましい。もし、絶縁性接着テ
ープ幅が過度に広いと電極の放電空間が小さくなるので
不利である。より広い放電空間を得るために、絶縁性接
着テープはタブの上部および／または下部にのみ付着し
てもよい。また、テープの最小幅はテープ付着工程及び
切断工程でテープを感知するセンサー（図示せず）の感
知できるサイズによって限定されることもある。この短
絡防止用絶縁性接着テープにより電極切断時にカソード
１１またはアノード１３から発生するバー１９が積層方
向に延びて他の極板に接触することが防止される。
部の切断面Ａ、Ｂのようなバーが発生する可能性のある
面の近傍に短絡防止用絶縁性接着テープ１６を付着する
ことが好ましい。この際、絶縁性接着テープの幅Ｃは１
〜１０ｍｍであることが望ましい。もし、絶縁性接着テ
ープ幅が過度に広いと電極の放電空間が小さくなるので
不利である。より広い放電空間を得るために、絶縁性接
着テープはタブの上部および／または下部にのみ付着し
てもよい。また、テープの最小幅はテープ付着工程及び
切断工程でテープを感知するセンサー（図示せず）の感
知できるサイズによって限定されることもある。この短
絡防止用絶縁性接着テープにより電極切断時にカソード
１１またはアノード１３から発生するバー１９が積層方
向に延びて他の極板に接触することが防止される。
【００４５】次に本願に係る第２の発明について詳細に
説明する。
説明する。
【００４６】第２の発明は、（ａ）アノード集電体にア
ノード活物質組成物を直接コーティングし乾燥させてア
ノードを得て、該アノードの両面に高分子電解質組成物
を直接コーティングして乾燥する段階と、（ｂ）カソー
ド集電体にカソード活物質組成物を直接コーティングし
乾燥させてカソードを得て、該カソードを前記（ａ）段
階で得られた製造物に密着し乾燥させる段階と、（ｃ）
前記（ｂ）段階で得られた製造物から可塑剤を除去する
段階と、（ｄ）前記（ｃ）段階で得られた製造物に電解
液を注入する段階を含むリチウム２次電池の製造方法で
ある。なお、図３には本発明にリチウム２次電池の製造
過程の一例を示す。
ノード活物質組成物を直接コーティングし乾燥させてア
ノードを得て、該アノードの両面に高分子電解質組成物
を直接コーティングして乾燥する段階と、（ｂ）カソー
ド集電体にカソード活物質組成物を直接コーティングし
乾燥させてカソードを得て、該カソードを前記（ａ）段
階で得られた製造物に密着し乾燥させる段階と、（ｃ）
前記（ｂ）段階で得られた製造物から可塑剤を除去する
段階と、（ｄ）前記（ｃ）段階で得られた製造物に電解
液を注入する段階を含むリチウム２次電池の製造方法で
ある。なお、図３には本発明にリチウム２次電池の製造
過程の一例を示す。
【００４７】アノード集電体、アノード活物質組成物、
カソード集電体、カソード活物質組成物及び高分子電解
質組成物は、上記したものと同様のものを使用でき、そ
れにより上述した効果を有するリチウム２次電池を得る
ことができる。
カソード集電体、カソード活物質組成物及び高分子電解
質組成物は、上記したものと同様のものを使用でき、そ
れにより上述した効果を有するリチウム２次電池を得る
ことができる。
【００４８】まず、アノード集電体にアノード活物質組
成物を直接コーティングして乾燥し、アノードを作製す
る。次いで、このアノードの両面に高分子電解質組成物
を直接コーティングして乾燥する。
成物を直接コーティングして乾燥し、アノードを作製す
る。次いで、このアノードの両面に高分子電解質組成物
を直接コーティングして乾燥する。
【００４９】ここで、それぞれの組成物のコーティング
方法は特に制限されず、コンマコーティング、ダイコー
ティングなど各種公知の方法を用いることができる。
方法は特に制限されず、コンマコーティング、ダイコー
ティングなど各種公知の方法を用いることができる。
【００５０】これと別に、カソード集電体にカソード活
物質組成物を直接コーティングし、乾燥してカソードを
製造する。
物質組成物を直接コーティングし、乾燥してカソードを
製造する。
【００５１】その後、カソード表面の少なくとも一端辺
周辺に絶縁性接着テープを付着して極板切断時アノード
の切断面から発生するバーが隣接する他の極板に接触す
ることを防止することが好ましい。なお、絶縁性接着テ
ープは、場合によっては高分子電解質の縁部の少なくと
も一側面に付着してもよい。また、高分子電解質組成物
がコーティングされた製造物に、再度高分子電解質組成
物をコーティングして乾燥することが好ましい。ここ
で、高分子電解質組成物を再度コーティングする理由
は、カソードとアノードとを熱を加えずに接着させるこ
とを容易にするためである。
周辺に絶縁性接着テープを付着して極板切断時アノード
の切断面から発生するバーが隣接する他の極板に接触す
ることを防止することが好ましい。なお、絶縁性接着テ
ープは、場合によっては高分子電解質の縁部の少なくと
も一側面に付着してもよい。また、高分子電解質組成物
がコーティングされた製造物に、再度高分子電解質組成
物をコーティングして乾燥することが好ましい。ここ
で、高分子電解質組成物を再度コーティングする理由
は、カソードとアノードとを熱を加えずに接着させるこ
とを容易にするためである。
【００５２】続いて、カソードを高分子電解質組成物が
コーティングされたアノードに密着させ、乾燥して電極
構造体を形成する。ここで電極構造体とは上記工程によ
りアノード、カソードおよび高分子電解質が一体構造と
なった構造物をいう。カソードに高分子電解質組成物を
コーティングしてこれを適当なサイズに切断した後、高
分子電解質組成物がコーティングされたアノードに密着
させ、乾燥することにより電極構造体を形成することも
できる。このとき、熱を加えながら圧着するラミネーシ
ョン方法を用いてもよい。高分子電解質の厚さは２０〜
５０μｍであることが望ましい。また高分子電解質組成
物がコーティングされたアノード上に密着されるカソー
ドは、隣り合ったカソードとの間隔が５ｍｍ以下である
ことが望ましい。隣り合ったカソードとの間隔が５ｍｍ
を超えると次のような問題が発生する。即ち、図３に示
すような適当なサイズに切断されたカソードをアノード
に密着させ、乾燥する製造方法においては、アノードの
一連のシート上にカソードが部分的に位置する状態とな
る。配置されたカソードとカソードとの間に、アノード
上にコーティングされた白色の高分子電解質が存在し、
この高分子電解質をセンサーで感知することによりパン
チングが実施される。従って、カソードとカソードとの
間隔が５ｍｍを超える場合にはアノードの損失が多くな
り、生産性の低下を招く。
コーティングされたアノードに密着させ、乾燥して電極
構造体を形成する。ここで電極構造体とは上記工程によ
りアノード、カソードおよび高分子電解質が一体構造と
なった構造物をいう。カソードに高分子電解質組成物を
コーティングしてこれを適当なサイズに切断した後、高
分子電解質組成物がコーティングされたアノードに密着
させ、乾燥することにより電極構造体を形成することも
できる。このとき、熱を加えながら圧着するラミネーシ
ョン方法を用いてもよい。高分子電解質の厚さは２０〜
５０μｍであることが望ましい。また高分子電解質組成
物がコーティングされたアノード上に密着されるカソー
ドは、隣り合ったカソードとの間隔が５ｍｍ以下である
ことが望ましい。隣り合ったカソードとの間隔が５ｍｍ
を超えると次のような問題が発生する。即ち、図３に示
すような適当なサイズに切断されたカソードをアノード
に密着させ、乾燥する製造方法においては、アノードの
一連のシート上にカソードが部分的に位置する状態とな
る。配置されたカソードとカソードとの間に、アノード
上にコーティングされた白色の高分子電解質が存在し、
この高分子電解質をセンサーで感知することによりパン
チングが実施される。従って、カソードとカソードとの
間隔が５ｍｍを超える場合にはアノードの損失が多くな
り、生産性の低下を招く。
【００５３】なお、カソードは絶縁性接着テープと共に
パンチングすることにより製造することが好ましい。こ
の際、カソードのタブ上部および／または下部に絶縁性
接着テープが付着するようにパンチングが好ましい。絶
縁性接着テープをカソードタブに付着することが好まし
い理由は次の通りである。
パンチングすることにより製造することが好ましい。こ
の際、カソードのタブ上部および／または下部に絶縁性
接着テープが付着するようにパンチングが好ましい。絶
縁性接着テープをカソードタブに付着することが好まし
い理由は次の通りである。
【００５４】即ち、製造効率の点からはアノードは一連
のシートからなり、アノードの上下左右の幅はカソード
に比べて広く、カソードを密着した後でアノードは切り
分けられることが好ましい。このような工程を経る場合
は、カソードに付着した絶縁性接着テープはタブ部位の
絶縁性接着テープを除いて全てパンチングによって除去
できるが、アノードの場合にはこれが不可能なためであ
る。本発明は、一連のシートの状態のアノードの両面に
高分子電解質組成物をコーティングしてタブを形成した
後、カソードをその上に付着し、カソードと高分子電解
質の色差を利用してセンサーがパンチングする電池の位
置を決定する方法を採ることにより、連続工程でリチウ
ム２次電池を製造できる。
のシートからなり、アノードの上下左右の幅はカソード
に比べて広く、カソードを密着した後でアノードは切り
分けられることが好ましい。このような工程を経る場合
は、カソードに付着した絶縁性接着テープはタブ部位の
絶縁性接着テープを除いて全てパンチングによって除去
できるが、アノードの場合にはこれが不可能なためであ
る。本発明は、一連のシートの状態のアノードの両面に
高分子電解質組成物をコーティングしてタブを形成した
後、カソードをその上に付着し、カソードと高分子電解
質の色差を利用してセンサーがパンチングする電池の位
置を決定する方法を採ることにより、連続工程でリチウ
ム２次電池を製造できる。
【００５５】次に、電極構造体から可塑剤を除去し、非
活性化した電池内の電極と高分子電解質とを微多孔性構
造、すなわち微小な孔が多数含まれる構造にする。可塑
剤を除去する方法としては、エーテル、アルコールのよ
うな有機溶媒を用いて抽出する方法を用いることができ
る。
活性化した電池内の電極と高分子電解質とを微多孔性構
造、すなわち微小な孔が多数含まれる構造にする。可塑
剤を除去する方法としては、エーテル、アルコールのよ
うな有機溶媒を用いて抽出する方法を用いることができ
る。
【００５６】電極構造体から可塑剤を除去した後、ここ
に電解液を注入することによってリチウム２次電池を完
成させる。ここで、電解液は有機溶媒とリチウム塩で構
成することができ、有機溶媒としてはプロピレンカーボ
ネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、γ-
ブチロラクトン、１、３-ジオキソラン、ジメトキシエ
タン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカー
ボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥ
Ｃ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルスルホ
キシド及びポリエチレングリコールジメチルエーテルな
どからなる溶媒を単独または適宜組み合わせて使用する
ことが好ましい。溶媒の量は従来のリチウム２次電池で
使用される通常の量を使用できる。
に電解液を注入することによってリチウム２次電池を完
成させる。ここで、電解液は有機溶媒とリチウム塩で構
成することができ、有機溶媒としてはプロピレンカーボ
ネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、γ-
ブチロラクトン、１、３-ジオキソラン、ジメトキシエ
タン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカー
ボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥ
Ｃ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルスルホ
キシド及びポリエチレングリコールジメチルエーテルな
どからなる溶媒を単独または適宜組み合わせて使用する
ことが好ましい。溶媒の量は従来のリチウム２次電池で
使用される通常の量を使用できる。
【００５７】リチウム塩は有機溶媒中で解離してリチウ
ムイオンを生成するリチウム化合物なら特に制限される
ものではなく、具体例としては過塩素酸リチウム（Ｌｉ
ＣｌＯ4）、４フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、６
フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、３フッ化メタン
スルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）及びリチウムビ
ストリフルオロメタンスルホニルアミド（ＬｉＮ（ＣＦ
3ＳＯ2）2）などを単独または適宜組み合わせて使用す
ることが好ましい。リチウム塩の含量は従来のリチウム
２次電池で使用される通常の量を使用することが好まし
い。このようなリチウム化合物を含有する有機電解液が
電極構造体中に注入された際には、リチウムイオンが電
流方向に移動する経路として作用する。
ムイオンを生成するリチウム化合物なら特に制限される
ものではなく、具体例としては過塩素酸リチウム（Ｌｉ
ＣｌＯ4）、４フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、６
フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、３フッ化メタン
スルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）及びリチウムビ
ストリフルオロメタンスルホニルアミド（ＬｉＮ（ＣＦ
3ＳＯ2）2）などを単独または適宜組み合わせて使用す
ることが好ましい。リチウム塩の含量は従来のリチウム
２次電池で使用される通常の量を使用することが好まし
い。このようなリチウム化合物を含有する有機電解液が
電極構造体中に注入された際には、リチウムイオンが電
流方向に移動する経路として作用する。
【００５８】前述したように本発明のリチウム２次電池
は全ての層を直接コーティングして形成することが可能
であり、全ての層を直接コーティングして形成した場合
は、ラミネーション工程を経て製造された場合に比べて
電極−集電体及び電極−高分子電解質の接着力が大きく
向上し、電池の高電流放電特性の向上が実現できる。ま
た、製造工程自体が従来に比べて非常に単純化、すなわ
ち工程数が減るため製造コストを下げることができる。
は全ての層を直接コーティングして形成することが可能
であり、全ての層を直接コーティングして形成した場合
は、ラミネーション工程を経て製造された場合に比べて
電極−集電体及び電極−高分子電解質の接着力が大きく
向上し、電池の高電流放電特性の向上が実現できる。ま
た、製造工程自体が従来に比べて非常に単純化、すなわ
ち工程数が減るため製造コストを下げることができる。
【００５９】
【実施例】以下、本発明を下記実施例に基づいて詳しく
説明するが、これらは単なる例示であって本発明は下記
実施例にのみ限定されるものではない。
説明するが、これらは単なる例示であって本発明は下記
実施例にのみ限定されるものではない。
【００６０】＜実施例１＞９５：５ ＶｄＦ：ＨＦＰコ
ポリマー（Ｓｏｌｖａｙ２０５１２）１４０ｇをＮＭＰ
１２０ｇ及びポリエチレングリコールジメチルエーテル
（Ａｌｄｒｉｃｈ社）２２０ｇと混合した。この混合物
にアセチレンブラック（Ｃｈｅｖｒｏｎ社）１５ｇとメ
ソフェーズマイクロビーズ（ｍｅｓｏｐｈａｓｅ ｍｉ
ｃｒｏｂｅａｄｓ：ＭＣＭＢ）２５−２８（大阪ガス
社）７５０ｇを付加えてからこれを十分に混合してアノ
ード活物質スラリーを製造した。
ポリマー（Ｓｏｌｖａｙ２０５１２）１４０ｇをＮＭＰ
１２０ｇ及びポリエチレングリコールジメチルエーテル
（Ａｌｄｒｉｃｈ社）２２０ｇと混合した。この混合物
にアセチレンブラック（Ｃｈｅｖｒｏｎ社）１５ｇとメ
ソフェーズマイクロビーズ（ｍｅｓｏｐｈａｓｅ ｍｉ
ｃｒｏｂｅａｄｓ：ＭＣＭＢ）２５−２８（大阪ガス
社）７５０ｇを付加えてからこれを十分に混合してアノ
ード活物質スラリーを製造した。
【００６１】前記アノード活物質スラリーをダイコータ
で銅メッシュの両面にコーティングし乾燥した後、圧着
して厚さ２８０μｍのアノードを製造した。
で銅メッシュの両面にコーティングし乾燥した後、圧着
して厚さ２８０μｍのアノードを製造した。
【００６２】９５：５ ＶｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓ
ｏｌｖａｙ ２０５１２）１４８ｇをＮＭＰ１７００ｇ
及びポリエチレングリコールジメチルエーテル（Ａｌｄ
ｒｉｃｈ社）２３０ｇと混合した。この混合物にアセチ
レンブラック（Ｃｈｅｖｒｏｎ社）５５ｇとＬｉＣｏＯ
2（Ｓｅｉｍｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社）９００ｇを付加
えてからこれを十分に混合してカソード活物質スラリー
を製造した。
ｏｌｖａｙ ２０５１２）１４８ｇをＮＭＰ１７００ｇ
及びポリエチレングリコールジメチルエーテル（Ａｌｄ
ｒｉｃｈ社）２３０ｇと混合した。この混合物にアセチ
レンブラック（Ｃｈｅｖｒｏｎ社）５５ｇとＬｉＣｏＯ
2（Ｓｅｉｍｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社）９００ｇを付加
えてからこれを十分に混合してカソード活物質スラリー
を製造した。
【００６３】前記カソード活物質スラリーをダイコータ
でアルミニウムメッシュの両面にコーティングし乾燥し
た後、圧着して厚さ１５０μｍのカソードを製造した。
この際カソードの縁部にはポリエチレンテレフタレート
絶縁性接着テープ（ＳＫＣ社）を付着した。
でアルミニウムメッシュの両面にコーティングし乾燥し
た後、圧着して厚さ１５０μｍのカソードを製造した。
この際カソードの縁部にはポリエチレンテレフタレート
絶縁性接着テープ（ＳＫＣ社）を付着した。
【００６４】これと別に、９５：５ ＶｄＦ：ＨＦＰコ
ポリマー（Ｓｏｌｖａｙ ２０５１２）５０ｇと８８：
１２ ＶｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓｏｌｖａｙ ５１
２１６）５０ｇをＮＭＰ６００ｇ及びポリエチレングリ
コールジメチルエーテル（Ａｌｄｒｉｃｈ社）１５０ｇ
と混合した。ここに分子ふるい（Ａｌｄｒｉｃｈ社）１
５０ｇを付加えてからこれを十分に混合して高分子電解
質形成用スラリーを製造した。
ポリマー（Ｓｏｌｖａｙ ２０５１２）５０ｇと８８：
１２ ＶｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓｏｌｖａｙ ５１
２１６）５０ｇをＮＭＰ６００ｇ及びポリエチレングリ
コールジメチルエーテル（Ａｌｄｒｉｃｈ社）１５０ｇ
と混合した。ここに分子ふるい（Ａｌｄｒｉｃｈ社）１
５０ｇを付加えてからこれを十分に混合して高分子電解
質形成用スラリーを製造した。
【００６５】前記高分子電解質形成用スラリーをダイコ
ータでアノードの両面にコーティングし乾燥して厚さ４
０μｍの高分子電解質を製造した。
ータでアノードの両面にコーティングし乾燥して厚さ４
０μｍの高分子電解質を製造した。
【００６６】高分子電解質がコーティングされた該アノ
ードの上部に前記高分子電解質形成用スラリーを再コー
ティングし、その上に前記カソードを、カソードとカソ
ードとの間隔が５ｍｍ以下になるようにして密着させ、
乾燥した。次いで、得られた電極板を所定サイズに切断
してバイセルを製造した。
ードの上部に前記高分子電解質形成用スラリーを再コー
ティングし、その上に前記カソードを、カソードとカソ
ードとの間隔が５ｍｍ以下になるようにして密着させ、
乾燥した。次いで、得られた電極板を所定サイズに切断
してバイセルを製造した。
【００６７】可塑剤抽出溶媒としてメタノールを用いて
前記バイセルからポリエチレングリコールジメチルエー
テルを完全に除去した後、乾燥した。
前記バイセルからポリエチレングリコールジメチルエー
テルを完全に除去した後、乾燥した。
【００６８】その後、得られたバイセルを減圧条件下
で、５０℃で１時間乾燥してから、これを熱で密封でき
るプラスチックケースに入れた。しして、アルゴンガス
雰囲気下で得られたバイセルをに電解液（１Ｍ ＬｉＰ
Ｆ6 ｉｎ ＥＣ：ＤＭＣ：ＤＥＣ＝１：１：１）を注
入することによってリチウム２次電池を製造した。
で、５０℃で１時間乾燥してから、これを熱で密封でき
るプラスチックケースに入れた。しして、アルゴンガス
雰囲気下で得られたバイセルをに電解液（１Ｍ ＬｉＰ
Ｆ6 ｉｎ ＥＣ：ＤＭＣ：ＤＥＣ＝１：１：１）を注
入することによってリチウム２次電池を製造した。
【００６９】＜実施例２＞カソード、アノードおよび高
分子電解質のバインダーとして使用された９５：５ Ｖ
ｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓｏｌｖａｙ ２０５１２）
の代わりに、９５：５ ＶｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓ
ｏｌｖａｙ ２０５１２）７４ｇと８８：１２ Ｖｄ
Ｆ：ＨＦＰコポリマー７４ｇの混合物を使用する以外
は、実施例１と同じ方法でリチウム２次電池を製造し
た。
分子電解質のバインダーとして使用された９５：５ Ｖ
ｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓｏｌｖａｙ ２０５１２）
の代わりに、９５：５ ＶｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓ
ｏｌｖａｙ ２０５１２）７４ｇと８８：１２ Ｖｄ
Ｆ：ＨＦＰコポリマー７４ｇの混合物を使用する以外
は、実施例１と同じ方法でリチウム２次電池を製造し
た。
【００７０】＜実施例３＞カソード、アノードおよび高
分子電解質のバインダーとして使用された９５：５ Ｖ
ｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓｏｌｖａｙ ２０５１２）
の代わりに、９５：５ ＶｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓ
ｏｌｖａｙ ２０５１２）８９ｇとＰＶＤＦ４９ｇの混
合物を使用する以外は、実施例１と同じ方法でリチウム
２次電池を製造した。
分子電解質のバインダーとして使用された９５：５ Ｖ
ｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓｏｌｖａｙ ２０５１２）
の代わりに、９５：５ ＶｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓ
ｏｌｖａｙ ２０５１２）８９ｇとＰＶＤＦ４９ｇの混
合物を使用する以外は、実施例１と同じ方法でリチウム
２次電池を製造した。
【００７１】＜実施例４＞可塑剤としてポリエチレング
リコールジメチルエーテルの代わりにジブチルフタレー
トを使用し、可塑剤除去溶媒としてメタノールを利用
し、電極と高分子電解質を積層して電極構造体を形成す
る時、熱を用いたラミネーション方法を使用することを
除いては、実施例１と同じ方法でリチウム２次電池を製
造した。
リコールジメチルエーテルの代わりにジブチルフタレー
トを使用し、可塑剤除去溶媒としてメタノールを利用
し、電極と高分子電解質を積層して電極構造体を形成す
る時、熱を用いたラミネーション方法を使用することを
除いては、実施例１と同じ方法でリチウム２次電池を製
造した。
【００７２】＜比較例１＞カソード、アノードおよび高
分子電解質のバインダーとして使用された９５：５ Ｖ
ｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓｏｌｖａｙ ２０５１２）
の代わりに８８：１２ ＶｄＦ：ＨＦＰコポリマー１４
８ｇを使用することを除いては、実施例１と同じ方法で
リチウム２次電池を製造した。
分子電解質のバインダーとして使用された９５：５ Ｖ
ｄＦ：ＨＦＰコポリマー（Ｓｏｌｖａｙ ２０５１２）
の代わりに８８：１２ ＶｄＦ：ＨＦＰコポリマー１４
８ｇを使用することを除いては、実施例１と同じ方法で
リチウム２次電池を製造した。
【００７３】前記実施例１、３および４、並びに比較例
１で製造されたリチウム２次電池の高電流放電特性を調
査した結果を図４に示す。
１で製造されたリチウム２次電池の高電流放電特性を調
査した結果を図４に示す。
【００７４】図４に示すように、実施例１および３のリ
チウム２次電池は比較例１のリチウム２次電池に比べて
高電流放電特性に優れたことが確認できた。なお、図に
は示していないが実施例２および４のリチウム２次電池
の高電流放電特性は実施例１及び３の場合と同様に優秀
であった。
チウム２次電池は比較例１のリチウム２次電池に比べて
高電流放電特性に優れたことが確認できた。なお、図に
は示していないが実施例２および４のリチウム２次電池
の高電流放電特性は実施例１及び３の場合と同様に優秀
であった。
【００７５】また、前記実施例１、実施例３、および比
較例１のリチウム２次電池において、高温（５５℃）で
の充放電を繰り返したときの放電容量特性の変化を調査
した結果を図５に示す。
較例１のリチウム２次電池において、高温（５５℃）で
の充放電を繰り返したときの放電容量特性の変化を調査
した結果を図５に示す。
【００７６】図５に示すように、比較例１は、実施例１
および３に比べて充電／放電サイクル回数が増加するこ
とによって放電容量が低下した。図示していないが、実
施例２および４のリチウム２次電池の放電容量特性も実
施例１および３の場合と同様に優秀であった。
および３に比べて充電／放電サイクル回数が増加するこ
とによって放電容量が低下した。図示していないが、実
施例２および４のリチウム２次電池の放電容量特性も実
施例１および３の場合と同様に優秀であった。
【００７７】なお、前記実施例１〜４のリチウム２次電
池は、ラミネーション方法によって電極構造体を形成し
ないため製造工程が非常に単純化され、製造工数が減
り、製造コストを抑えることができた。
池は、ラミネーション方法によって電極構造体を形成し
ないため製造工程が非常に単純化され、製造工数が減
り、製造コストを抑えることができた。
【００７８】また、図６に実施例１のリチウム２次電池
の低温特性を示す。図６に示すように、実施例１のリチ
ウム２次電池は低温（-２０℃、-１０℃）での放電容量
特性が良好であった。
の低温特性を示す。図６に示すように、実施例１のリチ
ウム２次電池は低温（-２０℃、-１０℃）での放電容量
特性が良好であった。
【００７９】また、アノードとカソードの縁部にポリエ
チレンテレフタレートテープを付着しないことを除いて
は、実施例１と同じ方法で製造されたリチウム２次電池
の不良率を調べ、これを実施例１〜４のリチウム２次電
池の不良率と比較した。
チレンテレフタレートテープを付着しないことを除いて
は、実施例１と同じ方法で製造されたリチウム２次電池
の不良率を調べ、これを実施例１〜４のリチウム２次電
池の不良率と比較した。
【００８０】その結果、ポリエチレンテレフタレートテ
ープを付着したリチウム２次電池は、ポリエチレンテレ
フタレートテープを付着しないリチウム２次電池に比べ
て電極板の切断作業時に発生するバーによる短絡が著し
く減少し、不良率の低減に非常に効果があることが確認
できた。
ープを付着したリチウム２次電池は、ポリエチレンテレ
フタレートテープを付着しないリチウム２次電池に比べ
て電極板の切断作業時に発生するバーによる短絡が著し
く減少し、不良率の低減に非常に効果があることが確認
できた。
【００８１】
【発明の効果】本発明によれば、高温での性能が改善さ
れ、電極と高分子電解質との層間接着力が向上して高電
流放電特性が向上されたリチウム２次電池が得られる。
れ、電極と高分子電解質との層間接着力が向上して高電
流放電特性が向上されたリチウム２次電池が得られる。
【００８２】また、リチウム２次電池を製造する際の工
程数を減らすことができ、製造コストを節減することが
できる。
程数を減らすことができ、製造コストを節減することが
できる。
【図１】 本発明に係るリチウム２次電池の一実施形態
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】 図１のリチウム２次電池におけるＦ−Ｆ線の
断面図である。
断面図である。
【図３】 本発明に係るリチウム２次電池の製造過程の
一例を説明する図面である。
一例を説明する図面である。
【図４】 リチウム２次電池の放電電流速度と放電容量
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図５】 リチウム２次電池を高温で充放電を繰り返し
たときの放電容量特性の変化を示すグラフである。
たときの放電容量特性の変化を示すグラフである。
【図６】 本発明のリチウム２次電池の低温特性を示す
グラフである。
グラフである。
１０ 単位電池 １１ カソード １２ 高分子電解質 １３ アノード １６ 絶縁性接着テープ １９ バー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーチャナ カキルデ アメリカ合衆国，ニュージャージー州 07034，レイク ヒアワサ リッジウッド アベニュー 41 (72)発明者 ペイカン リウ アメリカ合衆国，ニュージャージー州 07828，マウント オリーブ クラーク ドライブ 850 (72)発明者 ヴェンカテサン マニヴァナン アメリカ合衆国，ニュージャージー州 07054、パーシッパニー レザーヴォア ロード 94 (72)発明者 チュル チャイ アメリカ合衆国，ニュージャージー州 07458，サドル リバー エッカート フ ァーム ロード ４ (72)発明者 任 銅 俊 大韓民国忠清南道天安市双龍洞 双龍モラ ンアパート エー１棟1101号 (72)発明者 李 存 夏 大韓民国忠清南道天安市斗井洞 極東アパ ート 105棟1604号
Claims (14)
- 【請求項１】 カソードと、アノードと、該カソードお
よび該アノードの間に介在されてなる高分子電解質とを
具備するリチウム２次電池において、カソード活物質組
成物、アノード活物質組成物及び高分子電解質組成物の
少なくとも１つが、ポリフッ化ビニリデン、ヘキサフル
オロプロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリ
デン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、ヘキサフ
ルオロプロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニ
リデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマーとポリフ
ッ化ビニリデンとの混合物、およびヘキサフルオロプロ
ピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマーとヘキサフルオロプ
ロピレン含量が０〜１５ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン
−ヘキサフルオロプロピレンコポリマーとの混合物から
なる群より選択されるいずれか１種を含んでなることを
特徴とするリチウム２次電池。 - 【請求項２】 前記ヘキサフルオロプロピレン含量が０
〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプ
ロピレンコポリマーとポリフッ化ビニリデンとの混合物
の質量比が９９．９９：０．０１〜５０：５０であるこ
とを特徴とする請求項１に記載のリチウム２次電池。 - 【請求項３】 前記ヘキサフルオロプロピレン含量が０
〜８ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプ
ロピレンコポリマーとヘキサフルオロプロピレン含量が
０〜１５ｍａｓｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオ
ロプロピレンコポリマーとの混合物の質量比が９９．９
９：０．０１〜３０：７０であることを特徴とする請求
項１に記載のリチウム２次電池。 - 【請求項４】 前記カソード活物質組成物、前記アノー
ド活物質組成物及び前記高分子電解質組成物は、エチレ
ングリコール誘導体、エチレングリコール誘導体のオリ
ゴマー、エチレングリコール誘導体のポリマー、および
ジブチルフタレートからなる群より選択される１つ以上
を可塑剤として含んでなることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１項に記載のリチウム２次電池。 - 【請求項５】 前記エチレングリコール誘導体は、エチ
レングリコールジアセテート、エチレングリコールジブ
チルエーテル、エチレングリコールジブチレート及びエ
チレングリコールジプロピオネートからなる群より選択
される１または２以上の化合物からなり、前記エチレン
グリコール誘導体のポリマーは、ポリエチレングリコー
ルジアルキルエステルまたはポリエチレングリコールジ
アリールエステルであり、前記ポリエチレングリコール
ジアルキルエステルのアルキル基は炭素数１〜１２の脂
肪族炭化水素基であり、前記ポリエチレングリコールジ
アリールエステルのアリール基は炭素数６〜１２の芳香
族炭化水素基であることを特徴とする請求項４に記載の
リチウム２次電池。 - 【請求項６】 前記カソード活物質組成物、前記アノー
ド活物質組成物及び高分子電解質組成物は、Ｎ-メチル
ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドおよびケト
ン系溶媒からなる群より選択される１または２以上を溶
媒として含んでなることを特徴とする請求項１〜５のい
ずれか１項に記載のリチウム２次電池。 - 【請求項７】 前記カソードの表面の少なくとも一端辺
周辺に絶縁性接着テープが付着されてなり、極板切断時
に電極板の切断面に発生するバーの他の極板への接触を
防止することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項
に記載のリチウム２次電池。 - 【請求項８】 （ａ）アノード集電体にアノード活物質
組成物を直接コーティングし乾燥させてアノードを得
て、該アノードの両面に高分子電解質組成物を直接コー
ティングして乾燥する段階と、（ｂ）カソード集電体に
カソード活物質組成物を直接コーティングし乾燥させて
カソードを得て、該カソードを前記（ａ）段階で得られ
た製造物に密着し乾燥させる段階と、（ｃ）前記（ｂ）
段階で得られた製造物から可塑剤を除去する段階と、
（ｄ）前記（ｃ）段階で得られた製造物に電解液を注入
する段階を含み、前記アノード活物質組成物、前記カソ
ード活物質組成物及び前記高分子電解質組成物は、Ｎ-
メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドおよ
びケトン系溶媒からなる群より選択される溶媒を含んで
なることを特徴とするリチウム２次電池の製造方法。 - 【請求項９】 前記（ｂ）段階の前に、前記（ａ）段階
で得られた製造物に前記高分子電解質組成物を再度コー
ティングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項
８に記載のリチウム２次電池の製造方法。 - 【請求項１０】 前記（ｂ）段階で得られた前記カソー
ドに前記高分子電解質組成物を再度コーティングし、こ
れを（ａ）段階で得られた製造物に密着し乾燥させるこ
とを特徴とする請求項８に記載のリチウム２次電池の製
造方法。 - 【請求項１１】 前記（ｂ）段階で得られた前記カソー
ドの表面の少なくとも一端辺周辺に絶縁性接着テープを
付着して極板切断時に電極板の切断面に発生するバーが
他の極板に接触することを防止することを特徴とする請
求項８〜１０のいずれか１項に記載のリチウム２次電池
の製造方法。 - 【請求項１２】 前記カソード活物質組成物、前記アノ
ード活物質組成物及び前記高分子電解質組成物からなる
群より選択される少なくとも１つが、ポリフッ化ビニリ
デン、ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ
％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポ
リマー、ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍａｓ
ｓ％のフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコ
ポリマーとポリフッ化ビニリデンとの混合物、およびヘ
キサフルオロプロピレン含量が０〜８ｍａｓｓ％のフッ
化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマーと
ヘキサフルオロプロピレン含量が０〜１５ｍａｓｓ％の
フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマ
ーとの混合物からなる群より選択される化合物を含んで
なることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に
記載のリチウム２次電池の製造方法。 - 【請求項１３】 前記カソード活物質組成物、前記アノ
ード活物質組成物及び前記高分子電解質組成物は、エチ
レングリコール誘導体、エチレングリコール誘導体のオ
リゴマー、エチレングリコール誘導体のポリマー、およ
びジブチルフタレートからなる群より選択される１つ以
上を可塑剤として含んでなることを特徴とする請求項８
〜１２のいずれか１項に記載のリチウム２次電池の製造
方法。 - 【請求項１４】 前記エチレングリコール誘導体は、エ
チレングリコールジアセテート、エチレングリコールジ
ブチルエーテル、エチレングリコールジブチレート及び
エチレングリコールジプロピオネートからなる群より選
択される１または２以上であり、前記エチレングリコー
ル誘導体のポリマーは、ポリエチレングリコールジアル
キルエステルまたはポリエチレングリコールジアリール
エステルであり、前記ポリエチレングリコールジアルキ
ルエステルのアルキル基は炭素数１〜１２の脂肪族炭化
水素基であり、前記ポリエチレングリコールジアリール
エステルのアリール基は炭素数６〜１２の芳香族炭化水
素基であることを特徴とする請求項８に記載のリチウム
２次電池の製造方法。
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