JP2001176553A

JP2001176553A - 電気化学素子の製造方法

Info

Publication number: JP2001176553A
Application number: JP35819999A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Uetani; 慶裕植谷; Keisuke Yoshii; 敬介喜井; Takashi Yamamura; 隆山村
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 1999-12-16
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】粒状物質の集合体からなる電極と共に固体電解
質を含む電気化学素子を生産性よく、簡単に製造するこ
とができる方法を提供することにある。【解決手段】本発明によれば、空孔を有する多孔質シー
トを介して、少なくとも一方が粒状物質の集合体からな
り、その粒状物質の間に空隙を有する一対の電極が対向
して配設されてなる電気化学素子の仕掛品を用意し、可
逆的ゲル化剤、電解質塩及びこの電解質塩のための非水
溶媒からなる可逆的ゾル−ゲル状電解質組成物のゾルを
上記仕掛品に含浸した後、上記ゾルをゲル化させ、かく
して、上記粒状物質の集合体からなる電極の空隙と上記
多孔質シートの空孔に固体電解質を充填することからな
る電気化学素子の製造方法が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気化学素子の製造方
法に関し、詳しくは、少なくとも一方が、例えば、粒状
物質の集合体からなり、かくして、その粒状物質の間に
細孔又は空隙を有する一対の電極が隙間を置いて、又は
多孔質シートを介して、対向して配設されており、上記
少なくとも一方の電極の有する細孔と共に、その電極間
の隙間又は上記多孔質シートの空孔に固体電解質が充填
されてなる電気化学素子を生産性よく、簡単に製造する
方法に関する。このような電気化学素子は、例えば、電
池、コンデンサ又はキャパシタ等の素子として好適に用
いることができる。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の携帯化の流れが強まる
につれて、電源としての電池について、高容量化と軽量
化の要求が高まってきており、このような要求に応える
べく、ニッケル−水素電池やリチウムイオン電池のよう
な高容量二次電池が広く普及しつつある。しかし、これ
らの従来の電池は、電解質として液体を用いているの
で、電池容器に破損があった際には液漏れを起こすおそ
れがある。特に、リチウムイオン二次電池では、非水
（有機）溶媒を電解液に用いているので、液漏れが起こ
った際には、電池を用いる電子機器自体の破損等の事故
を招くおそれが強い。

【０００３】他方、最近の電子機器には、コンデンサや
キャパシタが多く用いられているが、これらにおいて
も、従来、非水（有機）溶媒を電解液に用いているの
で、同様に、外装体が衝撃や熱等によって破損したとき
には、電解液が漏れて、周辺の電子機器まで、損傷する
おそれがある。

【０００４】そこで、このような問題を解決するため
に、既に、リチウム電池の分野においては、液体電解質
に代えて、固体電解質を用いることが古くから提案され
ている。そのような固体電解質としては、例えば、ポリ
エチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチ
レングリコール等のポリアルキレンエーテル系材料や、
ポリアクリロニトリル、ポリホスファゼン、ポリメタク
リル酸メチル等の高分子材料にリチウム塩を含有させて
なるものが知られている。

【０００５】しかし、これらの従来の固体電解質を用い
た電池によれば、固体電解質が液体電解質に比べてイオ
ン伝導度が著しく劣るので、電池が高い内部抵抗を有す
ることとなり、実用的な充放電を行なうことができな
い。また、電極の形状が充放電等によって変化するよう
な場合には、固体電解質がそのような電極の形状の変化
に追随できない結果、電極と電解質との間の接触が不十
分となって、充放電することができなくなる。

【０００６】このような固体電解質の低いイオン伝導度
を改善するために、例えば、固体電解質に可塑剤として
プロピレンカーボネートやγ−ブチロラクトンのような
有機溶媒を配合することが提案されている。

【０００７】例えば、J. Electrochem. Soc., Vol. 13
7, 1657-1658 (1990)には、過塩素酸リチウムを溶解さ
せたプロピレンカーボネートとエチレンカーボネートの
混合溶媒よりなる有機電解液をポリアクリロニトリルで
ゲル化し、シート状としたゲル電解質が提案されてい
る。特開平１１−１６５７９号公報には、ポリアクリロ
ニトリルと電解質塩と非水溶媒とからなるゲル電解質が
提案されている。また、特開平８−２９８１２６号公報
には、ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド
をポリマー成分とし、溶媒としてγ−ブチロラクトンを
用いてなるゲル電解質が提案されている。

【０００８】このように、従来の固体電解質に有機溶媒
を配合した電解質は、一般に、ゲル電解質と呼ばれてい
る。このようなゲル電解質は、上述したような従来の固
体電解質に比べれば、幾分、イオン伝導度の向上はみら
れるが、それでも、液体電解質に比べれば、尚、低い。
従って、このようなゲル電解質を電池に用いた場合、内
部抵抗は、十分には低減されておらず、また、電極の形
状が変化したような場合には、依然として、そのような
電極の形状の変化に追随できない。

【０００９】更に、例えば、電池における電極が、前述
したように、例えば、粒状や鱗片状の活物質の集合体か
らなるときは、そのような活物質の間の細孔又は空隙に
電解質が存在することによって、はじめて、電極−電解
質界面での反応物質の授受が円滑に行なわれて、十分な
充放電を行なうことができる。

【００１０】また、例えば、アルミニウム電解コンデン
サの電極においては、電極の表面積を大きくするため
に、アルミニウム電極の表面は、電気化学的手法によっ
て粗面化されており、このような電極の表面には、多数
の細孔が存在している。従って、このような電極におい
ても、その細孔に電解質が十分に含浸されていなけれ
ば、満足すべき特性を得ることができない。

【００１１】このように、一般に、電極と共に固体電解
質やゲル電解質を含む電気化学素子を製造するときは、
それらの電解質を予め活物質の集合体中の細孔や電極表
面の細孔中に充填しておくことが必要である。かくし
て、従来、電極と共に固体電解質を含む電気化学素子の
製造には多くの工程を必要とし、生産性に劣るほか、製
造費用も嵩むこととなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うに、細孔を有する電極と共に固体電解質を含む電気化
学素子の製造における上述した問題を解決するためにな
されたものであって、そのような電気化学素子を生産性
よく、簡単に製造することができる方法を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも一方が細孔を有する一対の電極が隙間を置いて対向
して配設されてなる電気化学素子の仕掛品を用意し、可
逆的ゲル化剤、電解質塩及びこの電解質塩のための非水
溶媒からなる可逆的ゾル−ゲル状電解質組成物のゾルを
上記仕掛品に含浸した後、上記ゾルをゲル化させ、かく
して、上記少なくとも一方の電極の有する細孔と上記電
極間の隙間に固体電解質を充填することを特徴とする電
気化学素子の製造方法が提供さる。

【００１４】また、本発明によれば、空孔を有する多孔
質シートを介して、少なくとも一方が細孔を有する一対
の電極が対向して配設されてなる電気化学素子の仕掛品
を用意し、可逆的ゲル化剤、電解質塩及びこの電解質塩
のための非水溶媒からなる可逆的ゾル−ゲル状電解質組
成物のゾルを上記仕掛品に含浸した後、上記ゾルをゲル
化させ、かくして、上記少なくとも一方の電極の有する
細孔と上記多孔質シートの空孔に固体電解質を充填する
ことを特徴とする電気化学素子の製造方法が提供され
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明において、可逆的ゾル−ゲ
ル状電解質組成物は、可逆的ゲル化剤、電解質塩及びこ
の電解質塩のための溶媒、即ち、電解質塩を溶解する溶
媒、好ましくは、非水（有機）溶媒からなる。このよう
に、可逆的ゲル化剤は、電解質を溶媒に溶解した電解液
に配合するとき、得られる組成物に可逆的なゾル−ゲル
性を付与する物質である。

【００１６】即ち、本発明において、可逆的ゲル化剤と
は、電解質塩を溶解させた溶媒、好ましくは、非水溶媒
の溶液（即ち、非水電解液）に配合するとき、得られる
組成物が、これを室温（２５℃）よりも高い温度、例え
ば、限定されるものではないが、４０〜１００℃に加熱
するとき、均一な溶液を形成し、この溶液を室温（２５
℃）に冷却するとき、可逆的にゲル状組成物を形成する
物質をいい、原理的には、温度や圧力等の変動に応じて
結合と解離、又は可動性と不動化を可逆的に行なうこと
のできる物質であり、例えば、水素結合、配位結合、フ
ァンデルワールス力等のような分子間又は分子内の相互
作用によって、上記結合と解離、又は可動性と不動化を
可逆的に行なうことができる物質が有用である。

【００１７】特に、本発明によれば、室温（２５℃）よ
りも高い温度域では溶媒に溶解するが、室温では固化し
て、可逆的にゲルを形成することのできるポリマーやオ
リゴマー、特に、分子中にエーテル基や水酸基のような
極性基を有するポリマーやオリゴマーのほか、非水溶媒
電解液系では、オイルゲル化剤として知られている一群
の物質が可逆的ゲル化剤として好ましく用いられる。

【００１８】上記分子中にエーテル基や水酸基のような
極性基を有するポリマーとしては、例えば、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレ
ンプロピレングリコール、ポリビニルアルコール等を挙
げることができる。

【００１９】オイルゲル化剤は、例えば、「高分子加
工」第４５巻第１号第２１〜２６頁（１９９６年）に記
載されているように、油類に少量添加することによっ
て、油全体をゼリー状に固めることができる薬剤であっ
て、既に種々のものが知られている。

【００２０】本発明においては、このように、オイルゲ
ル化剤として知られているものであれば、特に限定され
ることなく、いずれでも、可逆的ゲル化剤として用いる
ことができるが、好ましい具体例として、例えば、１２
−ヒドロキシステアリン酸、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グル
タミン酸−α，γ−ビス−ｎ−ブチルアミド、1,2,3,４
−ジベンジリデン−Ｄ−ソルビト−ル、ジアルキルリン
酸アルミニウム、2,3−ビス−ｎ−ヘキサデシロキシア
ントラセン、トリアルキル−シス−1,3,５−シクロヘキ
サントリカルボキシアミド、

【００２１】

【化１】

【００２２】のようなコレステロール誘導体、

【００２３】

【化２】

【００２４】のようなシクロヘキサンジアミノ誘導体等
を挙げることができる。

【００２５】本発明において、電解質塩としては、水素
イオン、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ
金属のイオン、カルシウム、ストロンチウム等のアルカ
リ土類金属のイオン、第３級又は第４級アンモニウムイ
オンをカチオン成分とし、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、
テトラフルオロホウ酸、フッ化水素酸、ヘキサフルオロ
リン酸、過塩素酸等の無機酸や、有機カルボン酸、フッ
素置換有機カルボン酸、有機スルホン酸、フッ素置換有
機スルホン酸等の有機酸をアニオン成分とする塩を用い
ることができる。これらのなかでは、特に、アルカリ金
属イオンをカチオン成分とする電解質塩が好ましく用い
られる。

【００２６】このようなアルカリ金属イオンをカチオン
成分とする電解質塩の具体例としては、例えば、過塩素
酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム等
の過塩素酸アルカリ金属、テトラフルオロホウ酸リチウ
ム、テトラフルオロホウ酸ナトリウム、テトラフルオロ
ホウ酸カリウム等のテトラフルオロホウ酸アルカリ金
属、ヘキサフルオロリン酸リチウム、ヘキサフルオロリ
ン酸カリウム等のヘキサフルオロリン酸アルカリ金属、
トリフルオロ酢酸リチウム等のトリフルオロ酢酸アルカ
リ金属、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム等のト
リフルオロメタンスルホン酸アルカリ金属を挙げること
ができる。

【００２７】本発明において、上記電解質塩のための非
水（有機）溶媒としては、用いる電解質塩を溶解するも
のであれば、特に、制約を受けることなく、適宜に選ば
れるが、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクト
ン等の環状エステル類、テトラヒドロフラン、ジメトキ
シエタン等のエーテル類、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等の鎖状
エステル類等を挙げることができる。これらは、単独
で、又は２種以上の混合物として用いることができる。

【００２８】本発明において、可逆的ゾルゲール状電解
質組成物における可逆的ゲル化剤の配合量は、それ自体
のみならず、用いる電解質塩や溶媒に応じて、これらの
混合物が所期の可逆的ゾルーゲル状電解質組成物を形成
するように、適宜に決定されるが、通常、得られる可逆
的ゾルーゲル状電解質組成物の0.１〜２０重量％の範囲
である。また、電解質塩の配合量も、それ自体のみなら
ず、用いる可逆的ゲル化剤や溶媒に応じて適宜に決定さ
れるが、通常、得られる可逆的ゾルーゲル状電解質組成
物の１〜２０重量％の範囲である。

【００２９】従って、本発明において、可逆的ゾル−ゲ
ル状電解質組成物は、非水溶媒とこれに溶解させた電解
質塩からなる非水電解液に上記可逆的ゲル化剤を加えて
なり、好ましくは、例えば、４０℃以上の温度に加熱、
攪拌することによって、可逆的にゾルを形成し、これを
室温（２５℃）に冷却すれば、可逆的にゲルを形成する
ことができる特性を有するものである。

【００３０】本発明において、電気化学素子の仕掛品と
は、図１に模式的に示すように、多孔質シート１を介し
て、又は介さずに、例えば、少なくとも一方が粒状物質
２の集合体からなり、その粒状物質の間に細孔３を有す
る一対の電極４、４が対向して配設されてなり、多孔質
シート１が存在するときは、これを介して、上記一対の
電極４、４が対向して配設されており、多孔質シートが
存在しないときは、その間に隙間をおいて、上記一対の
電極が対向して配設されてなるものをいう。

【００３１】本発明の方法によれば、このように、少な
くとも一方が細孔を有する一対の電極が隙間を置いて対
向して配設されてなる電気化学素子の仕掛品を用意し、
前記可逆的ゾル−ゲル状電解質組成物のゾルをこの仕掛
品に含浸した後、上記ゾルをゲル化させ、かくして、上
記少なくとも一方の電極の有する細孔と上記電極間の隙
間に固体電解質を充填することによって、電気化学素子
を得ることができる。

【００３２】また、本発明の方法によれば、空孔を有す
る多孔質シートを介して、少なくとも一方が細孔を有す
る一対の電極が対向して配設されてなる電気化学素子の
仕掛品を用意し、前記可逆的ゾル−ゲル状電解質組成物
のゾルをこの仕掛品に含浸した後、上記ゾルをゲル化さ
せ、かくして、上記少なくとも一方の電極の有する細孔
と上記多孔質シートの空孔に固体電解質を充填すること
によって、電気化学素子を得ることができる。

【００３３】即ち、本発明において、電気化学素子と
は、図２に模式的に示すように、多孔質シート１を介し
て、又は介さずに、例えば、少なくとも一方が粒状物質
２の集合体からなり、その粒状物質の間に細孔３を有す
る一対の電極４、４が対向して配設されてなり、多孔質
シートが存在するときは、これを介して、上記一対の電
極４、４が対向して配設されており、多孔質シートが存
在しないときは、その間に隙間を置いて、上記一対の電
極が対向して配設されてなり、上記少なくとも一方の電
極の有する細孔３に固体電解質５が充填されており、更
に、電極間に隙間があれば、その隙間に固体電解質５が
充填されており、下方、電極間に多孔質シート１がある
場合には、その空孔に固体電解質５が充填されてなるも
のをいう。

【００３４】本発明において、少なくとも一方の電極は
細孔を有するものであり、例えば、粒状の活物質の集合
体からなり、通常、このような粒状の活物質を導電性物
質と共に結着剤を用いて所要の形状としたものである。
例えば、リチウムイオン二次電池の正極を例にとれば、
粒状の活物質（例えば、コバルト酸リチウム）を黒鉛粉
末のような導電性物質とポリフッ化ビニリデン樹脂やポ
リテトラフルオロエチレン樹脂のような結着剤と共に適
宜の溶媒（例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン）に分
散させてスラリーとし、これをアルミニウムや銅のよう
な導電性金属箔からなる集電体上に塗布、乾燥させた
後、加圧することによって、正極をシートとして得るこ
とができる。

【００３５】また、上記導電性物質を必要に応じて上記
結着剤と共に適宜の溶媒に分散させてスラリーとし、こ
れを導電性金属箔からなる集電体上に塗布、乾燥させた
後、加圧することによって、負極をシートとして得るこ
とができる。

【００３６】上記例についていえば、正極は、活物質と
してコバルト酸リチウムの粒子の集合体からなり、負極
は、活物質としての黒鉛の粒子の集合体からなる。しか
し、本発明において、電極を構成する活物質は、特に、
限定されるものではない。

【００３７】そこで、本発明の方法の一例として、例え
ば、上記正極、多孔質シートからなる多孔質セパレー
タ、負極及び多孔質セパレータをこの順序で重ねて積層
体とし、これを最外層がセパレータとなるようにコイル
状に捲回して仕掛品となし、これに前記可逆的ゾル−ゲ
ル状電解質組成物のゾルを含浸した後、このゾルをゲル
化することによって、正極及び負極を構成する粒子間の
細孔のみならず、多孔質セパレータの空孔中にもゲル化
した電解質が充填された電気化学素子を得ることができ
る。

【００３８】本発明において、仕掛品を形成する電極や
多孔質シートに可逆的ゾル−ゲル状電解質組成物のゾル
を含浸する方法は、特に、限定されない。例えば、多孔
質シートを介して、電極を対向して配設し、これを最終
的には外装体となる缶や袋内に挿入し、これに上記電解
質組成物のゾルを注入してもよく、また、多孔質シート
を介して、電極を対向して配設し、これを上記電解質組
成物のゾル中に浸漬してもよい。この後、電解質組成物
のゾルを冷却してゲル化すれば、電極や多孔質シートの
空隙に電解質が充填されなる電気化学素子を得ることが
できる。

【００３９】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。

【００４０】実施例１（正極シートの作製）コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ
₂、平均粒径１５μｍ）、黒鉛粉末及びポリフッ化ビニ
リデン樹脂を重量比８５：１０：５にて混合し、これを
Ｎ−メチル−２−ピロリドンに投入し、攪拌して、固形
分濃度１５重量％のスラリーを調製した。塗工機を用い
て、このスラリーを厚さ２０μｍのアルミニウム箔（集
電体）の表面に厚み２００μｍに塗布し、８０℃で１時
間乾燥し、更に、このアルミニウム箔の裏面にも、上記
スラリーを厚さ２０μｍに塗布し、乾燥した。次いで、
このように処理したアルミニウム箔を１２０℃２時間加
熱し、乾燥した後、ロールプレスに通して、厚さ２００
μｍの正極シートを製作した。

【００４１】（負極シートの作製）黒鉛粉末とポリフッ
化ビニリデン樹脂とを重量比９５：５にて混合し、これ
をＮ−メチル−２−ピロリドンに投入し、攪拌して、固
形分濃度１５重量％のスラリーを調製した。塗工機を用
いて、このスラリーを厚さ２０μｍの銅箔（集電体）の
表面に厚み２００μｍに塗布し、８０℃で１時間加熱
し、乾燥し、更に、この銅箔の裏面にも、上記スラリー
を厚み２００μｍに塗布し、８０℃で１時間加熱し、乾
燥した。この後、このように処理した銅箔を１２０℃で
２時間加熱し、乾燥した後、ロールプレスに通して、厚
さ２００μｍの負極シートを製作した。

【００４２】（可逆的ゾル−ゲル電解質組成物の調製）
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートの容
量比１：１の混合物からなる溶媒に、電解質として過塩
素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ₄）を１ｍｏｌ／Ｌ濃度とな
るように溶解させて、電解液とし、これにゲル化剤とし
て１２−ヒドロキシシステアリン酸を１０重量％加え、
７０℃に加熱し、溶解させて、可逆的ゾル−ゲル状電解
質組成物を調製した。

【００４３】（電池の製作）上記正極シートを幅５８ｍ
ｍ、長さ５５０ｍｍの寸法に裁断し、負極を幅５９ｍ
ｍ、長さ６００ｍｍの寸法に裁断し、それぞれの集電体
にリードを取り付けた。これら電極シートと幅６０ｍｍ
のポリエチレン樹脂微多孔膜（厚さ２５μｍ、空孔率５
０％、平均孔径0.１μｍ）からなるセパレータとを交互
に積層し、これを最も外側にセパレータが位置するよう
にコイル状に捲回して円筒とした。最も外側のセパレー
タを粘着テープにてその内側のセパレータ上に固定し
て、電気化学素子の仕掛品を作製し、この仕掛品をアル
ミニウム製の電池缶内に挿入した。また、別に、上記仕
掛品をアルミニウム蒸着したポリエチレンテレフタレー
ト製の電池袋内に挿入した。

【００４４】上記可逆的ゾル−ゲル電解質組成物を６０
℃に加熱してゾルとし、これを上記電池缶と電池袋内に
それぞれ注入して、仕掛品中に十分に含浸させた後、冷
却し、上記ゾルをゲル化させた。この後、電池缶の口部
に蓋をし、また、電池袋の開口部をヒートシールして封
じ、このようにして、それぞれリチウムイオン二次電池
を缶電池及び袋電池として得た。

【００４５】実施例２ゲル化剤として、トリベンジリデンソルビトール（新日
本理化（株）製ゲルオールＴ）を用いた以外は、実施例
１と同様にして、リチウムイオン二次電池を缶電池及び
袋電池として得た。

【００４６】比較例１エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートの容
量比１：１の混合物からなる溶媒に、電解質として過塩
素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ₄）を１ｍｏｌ／Ｌ濃度とな
るように溶解させ、これを電解液として用いた以外は、
実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を缶電
池及び袋電池として得た。

【００４７】比較例２過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ₄）をプロピレンカーボ
ネートに１ｍｏｌ／Ｌ濃度に溶解して電解液とし、これ
にポリエチレンオキシド（Ａｌｄｒｉｃｈ製、平均分子
量９０００００）を３０重量％加え、加熱し、溶解した
後、ステンレス鋼板上にキャスト、冷却して、シートと
し、これを真空中、６０℃で２時間加熱、乾燥して、ゲ
ル電解質をシートとして得た。

【００４８】このようにして得たゲル電解質のシートを
セパレータに代えて、実施例１と同様にして、電極シー
トと交互に積層し、これを最も外側にセパレータが位置
するように捲回して円筒とした。最も外側のゲル状電解
質シートを粘着テープにてその内側のゲル状電解質シー
ト上に固定して、電気化学素子を作製した。この電気化
学素子をアルミニウム製の電池缶内に挿入し、また、別
に、上記仕掛品をアルミニウム蒸着したポリエチレンテ
レフタレート製の電池袋内に挿入して、それぞれリチウ
ムイオン二次電池を缶電池及び袋電池として得た。

【００４９】このようにして得たそれぞれの電池の内部
抵抗を測定すると共に、封口部を下向きにして１０日間
放置し、放置前後の重量を測定して、電解液（質）の漏
れの有無を調べた。結果を表１に示す。電池の内部抵抗
は、ＬＣＲメーター（国洋電機（株）製ＫＣ−５４６）
を用いて、周波数１０ｋＨｚにて測定した。

【００５０】表１の結果から、本発明による電池におい
ては、液漏れがなく、また、電池の内部抵抗も小さい。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【発明の効果】本発明による方法は、一対の電極がその
間に隙間をおいて対向して配設されており、又は多孔質
シートを介して一対の電極が対向して配設されており、
上記電極のうち、少なくとも一方が細孔を有し、この細
孔と電極間の隙間に電解質が充填されており、多孔質シ
ートが存在するときは、その空隙にも電解質が充填され
てなる電気化学素子を生産性よく、簡単に製造すること
ができる。このような電気化学素子は、例えば、電池、
コンデンサ、キャパシタ等の製造に好適に用いることが
できる。

【００５３】更に、本発明に従って、このようにして得
られる電気化学素子においては、加熱によって、固体電
解質が可逆的にゾルに変化するので、例えば、電極の形
状が変化しても、必要に応じて、固体電解質をゾル化す
れは、再び、電極の形状に追随させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の方法において用いる仕掛品の一例
を模式的に示す断面図である。

【図２】は、図１に示す仕掛品から本発明に従って得ら
れた電気化学素子の一例を模式的に示す断面図である。

【符号の説明】

１…多孔質シート（多孔質セパレータ）、２…粒状物質
（活物質）、３…空隙、４…電極、５…固体電解質。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山村隆大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内Ｆターム(参考） 5H028 AA06 BB15 CC08 EE06 5H029 AJ14 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 AM16 CJ23 CJ28 DJ13 EJ12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が細孔を有する一対の電極
が隙間を置いて対向して配設されてなる電気化学素子の
仕掛品を用意し、可逆的ゲル化剤、電解質塩及びこの電
解質塩のための非水溶媒からなる可逆的ゾル−ゲル状電
解質組成物のゾルを上記仕掛品に含浸した後、上記ゾル
をゲル化させ、かくして、上記少なくとも一方の電極の
有する細孔と上記電極間の隙間に固体電解質を充填する
ことを特徴とする電気化学素子の製造方法。
【請求項２】空孔を有する多孔質シートを介して、少な
くとも一方が細孔を有する一対の電極が対向して配設さ
れてなる電気化学素子の仕掛品を用意し、可逆的ゲル化
剤、電解質塩及びこの電解質塩のための非水溶媒からな
る可逆的ゾル−ゲル状電解質組成物のゾルを上記仕掛品
に含浸した後、上記ゾルをゲル化させ、かくして、上記
少なくとも一方の電極の有する細孔と上記多孔質シート
の空孔に固体電解質を充填することを特徴とする電気化
学素子の製造方法。
【請求項３】可逆的ゲル化剤がオイルゲル化剤である請
求項１又は２に記載の電気化学素子の製造方法。
【請求項４】可逆的ゾル−ゲル状電解質組成物のゾル−
ゲル変化が加熱することによってゲルからゾルに変化
し、冷却することによってゾルからゲルに変化するもの
である請求項１又は２に記載の電気化学素子の製造方
法。
【請求項５】電気化学素子が電池素子である請求項１か
ら４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】電気化学素子がコンデンサ素子又はキャパ
シタ素子である請求項１から４のいずれかに記載の方
法。