JP2002298917A - 非水電解質電池およびその製造方法 - Google Patents
非水電解質電池およびその製造方法Info
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】有機電解液を用いた非水電解質電池と同等の放
電性能を維持しながら、安全性を向上させたポリマー電
解質を用いた非水電解質電池およびそのの製造方法を提
供する。 【解決手段】非水電解質電池において、電解液を吸収し
た時の膨潤度が２０ｖｏｌ％以上であるポリマーに電解
液を吸収させたものを電解質として用いる。また、非水
電解質電池の製造方法において、電解液を吸収した時の
膨潤度が２０ｖｏｌ％以上であるポリマーを電解液で膨
潤させる工程と、前記電解液で膨潤させたポリマーを電
解質とする発電要素を電池ケース内に収納する工程と、
前記電池ケース内電解液を注液する工程を経る。
電性能を維持しながら、安全性を向上させたポリマー電
解質を用いた非水電解質電池およびそのの製造方法を提
供する。 【解決手段】非水電解質電池において、電解液を吸収し
た時の膨潤度が２０ｖｏｌ％以上であるポリマーに電解
液を吸収させたものを電解質として用いる。また、非水
電解質電池の製造方法において、電解液を吸収した時の
膨潤度が２０ｖｏｌ％以上であるポリマーを電解液で膨
潤させる工程と、前記電解液で膨潤させたポリマーを電
解質とする発電要素を電池ケース内に収納する工程と、
前記電池ケース内電解液を注液する工程を経る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質電池お
よびその製造方法に関する。
よびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の発展に伴って、新しい
高性能電池の出現が期待されている。現在、正極にコバ
ルト酸リチウムやニッケル酸リチウムを使用し、負極に
グラファイトやカーボンを使用したリチウムイオン電池
や、負極に金属リチウムやリチウム合金を使用したリチ
ウム電池等の、いわゆる非水電解質電池が考案され、高
エネルギー密度電池として用いられてきている。
高性能電池の出現が期待されている。現在、正極にコバ
ルト酸リチウムやニッケル酸リチウムを使用し、負極に
グラファイトやカーボンを使用したリチウムイオン電池
や、負極に金属リチウムやリチウム合金を使用したリチ
ウム電池等の、いわゆる非水電解質電池が考案され、高
エネルギー密度電池として用いられてきている。
【０００３】しかしながら、非水電解質電池に用いられ
る有機電解液は可燃性であるために、水溶液系電解液を
用いた電池と比較して安全性に問題があった。これを改
善するために、電解質にゲル状のポリマーを用いたポリ
マー電解質電池が提案されている。ここで「ゲル状のポ
リマー電解質」とは、ポリマーに有機電解液を吸収さ
せ、膨潤させてゲル状とし、このゲル状ポリマーがイオ
ン電導性をもつものであり、通常は膜状として、正極板
と負極板の間に挟んで電池に使用される。
る有機電解液は可燃性であるために、水溶液系電解液を
用いた電池と比較して安全性に問題があった。これを改
善するために、電解質にゲル状のポリマーを用いたポリ
マー電解質電池が提案されている。ここで「ゲル状のポ
リマー電解質」とは、ポリマーに有機電解液を吸収さ
せ、膨潤させてゲル状とし、このゲル状ポリマーがイオ
ン電導性をもつものであり、通常は膜状として、正極板
と負極板の間に挟んで電池に使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電解質にゲル状ポリマ
ーを用いたポリマー電解質電池では、有機電解液を用い
た非水電解質電池と比較して、電池内の遊離の有機電解
液量が少ないために、安全性が向上する。しかしなが
ら、ポリマー電解質電池の電解質に用いられるポリマー
は、有機電解液を吸収すると膨潤する。そのために、電
解液で膨潤していないポリマーを含む発電要素を電池ケ
ースに収納した後に、有機電解液を電池ケースに注液す
ると、電池内でポリマーの膨潤がおこる。電池ケース内
で形状が規定された状態でポリマーの膨潤がおこると、
ポリマーにしわが生じて極板間の距離が不均一になった
り大きくなるために、非水電解質電池の放電性能が低下
するという問題があった。
ーを用いたポリマー電解質電池では、有機電解液を用い
た非水電解質電池と比較して、電池内の遊離の有機電解
液量が少ないために、安全性が向上する。しかしなが
ら、ポリマー電解質電池の電解質に用いられるポリマー
は、有機電解液を吸収すると膨潤する。そのために、電
解液で膨潤していないポリマーを含む発電要素を電池ケ
ースに収納した後に、有機電解液を電池ケースに注液す
ると、電池内でポリマーの膨潤がおこる。電池ケース内
で形状が規定された状態でポリマーの膨潤がおこると、
ポリマーにしわが生じて極板間の距離が不均一になった
り大きくなるために、非水電解質電池の放電性能が低下
するという問題があった。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、有機電解液を用いた非水電解質電池と同等の放電
性能を維持しながら、安全性を向上させたポリマー電解
質を用いた非水電解質電池およびその製造方法を提供す
るものである。
あり、有機電解液を用いた非水電解質電池と同等の放電
性能を維持しながら、安全性を向上させたポリマー電解
質を用いた非水電解質電池およびその製造方法を提供す
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、非水
電解質電池において、電解液を吸収した時の膨潤度が２
０ｖｏｌ％以上であるポリマーに電解液を吸収させたも
のを電解質として用いたことを特徴とする。
電解質電池において、電解液を吸収した時の膨潤度が２
０ｖｏｌ％以上であるポリマーに電解液を吸収させたも
のを電解質として用いたことを特徴とする。
【０００７】請求項２の発明は、非水電解質電池の製造
方法において、電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏ
ｌ％以上であるポリマーを電解液で膨潤させる工程と、
前記電解液で膨潤させたポリマーを電解質とする発電要
素を電池ケース内に収納する工程と、前記電池ケース内
に電解液を注液する工程を経ることを特徴とする。
方法において、電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏ
ｌ％以上であるポリマーを電解液で膨潤させる工程と、
前記電解液で膨潤させたポリマーを電解質とする発電要
素を電池ケース内に収納する工程と、前記電池ケース内
に電解液を注液する工程を経ることを特徴とする。
【０００８】請求項１および請求項２の発明によれば、
放電性能と安全性に優れた非水電解質電池を得ることが
できる。
放電性能と安全性に優れた非水電解質電池を得ることが
できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、非水電解質電池におい
て、電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏｌ％以上で
あるポリマーに電解液を吸収させたものを電解質として
用いたことを特徴とする。膨潤度が２０ｖｏｌ％未満の
ポリマーに電解液を吸収させたものを電解質に用いた場
合には、電解質の電導度が小さく、電池性能が劣る。
て、電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏｌ％以上で
あるポリマーに電解液を吸収させたものを電解質として
用いたことを特徴とする。膨潤度が２０ｖｏｌ％未満の
ポリマーに電解液を吸収させたものを電解質に用いた場
合には、電解質の電導度が小さく、電池性能が劣る。
【００１０】なお、膨潤とは「架橋された高分子固体が
液体に浸された時、大量の液体を吸収して、体積を顕著
に増大させる現象」のことをさし、「膨潤状態にある固
体をゲルという」（「化学辞典」、東京化学同人、１９
９４年発行）。ポリマーの膨潤度は、ポリマーの材質、
重合度、架橋の程度、共重合の組成などによって決ま
る。また、ここで「膨潤度」とは、膨潤前のポリマーの
体積に対する膨潤後のポリマーの体積の比率（％）とす
る。
液体に浸された時、大量の液体を吸収して、体積を顕著
に増大させる現象」のことをさし、「膨潤状態にある固
体をゲルという」（「化学辞典」、東京化学同人、１９
９４年発行）。ポリマーの膨潤度は、ポリマーの材質、
重合度、架橋の程度、共重合の組成などによって決ま
る。また、ここで「膨潤度」とは、膨潤前のポリマーの
体積に対する膨潤後のポリマーの体積の比率（％）とす
る。
【００１１】また、本発明は、非水電解質電池の製造方
法において、電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏｌ
％以上であるポリマーを電解液で膨潤させる工程と、前
記電解液で膨潤させたポリマーを電解質とする発電要素
を電池ケース内に収納する工程と、前記電池ケース内に
電解液を注液する工程を経ることを特徴とする。
法において、電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏｌ
％以上であるポリマーを電解液で膨潤させる工程と、前
記電解液で膨潤させたポリマーを電解質とする発電要素
を電池ケース内に収納する工程と、前記電池ケース内に
電解液を注液する工程を経ることを特徴とする。
【００１２】本発明の非水電解質電池の製造方法は、電
解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏｌ％以上であるポ
リマーを使用し、まず、ポリマーを有機電解液と接触さ
せて、ポリマーの膨潤度に達するまで、十分に膨潤させ
る。ポリマーを有機電解液と接触させる方法としては、
ポリマーを有機電解液中に浸漬する方法、ポリマーに有
機電解液を塗布する方法、ポリマーに有機電解液をスプ
レーする方法などを用いることができる。これらのポリ
マーと有機電解液との接触においては、ポリマー全体を
有機電解液と接触させてもよいし、ポリマーの少なくと
も一部と有機電解液とを接触させ、有機電解液がポリマ
ー全体に拡散し、ポリマー全体が有機電解液で膨潤する
ようにしてもよい。
解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏｌ％以上であるポ
リマーを使用し、まず、ポリマーを有機電解液と接触さ
せて、ポリマーの膨潤度に達するまで、十分に膨潤させ
る。ポリマーを有機電解液と接触させる方法としては、
ポリマーを有機電解液中に浸漬する方法、ポリマーに有
機電解液を塗布する方法、ポリマーに有機電解液をスプ
レーする方法などを用いることができる。これらのポリ
マーと有機電解液との接触においては、ポリマー全体を
有機電解液と接触させてもよいし、ポリマーの少なくと
も一部と有機電解液とを接触させ、有機電解液がポリマ
ー全体に拡散し、ポリマー全体が有機電解液で膨潤する
ようにしてもよい。
【００１３】つぎの工程では、有機電解液で膨潤させた
ポリマーを電解質とし、このポリマー電解質を正極板と
負極板の間に挟んだ発電要素とし、この発電要素を電池
ケース内に収納する。さらに次の工程で、電池ケース内
に有機電解液を注液し、正極合剤層の空孔内部や負極合
剤層の空孔内部、あるいは電池ケース内部の空間に有機
電解液を注入する。ただし、ポリマー電解質はすでに有
機電解液で十分に膨潤しているため、この工程ではさら
に膨潤することはない。
ポリマーを電解質とし、このポリマー電解質を正極板と
負極板の間に挟んだ発電要素とし、この発電要素を電池
ケース内に収納する。さらに次の工程で、電池ケース内
に有機電解液を注液し、正極合剤層の空孔内部や負極合
剤層の空孔内部、あるいは電池ケース内部の空間に有機
電解液を注入する。ただし、ポリマー電解質はすでに有
機電解液で十分に膨潤しているため、この工程ではさら
に膨潤することはない。
【００１４】なお、膨潤度が２０ｖｏｌ％未満のポリマ
ーを電解質に用いた場合には、電解液で膨潤していない
ポリマーを含む発電要素を電池ケースに収納した後に、
有機電解液を電池ケースに注液し、ポリマーが有機電解
液で膨潤した場合でも、しわの発生の程度が少なく、特
に製造工程の順序を決める必要性はない。
ーを電解質に用いた場合には、電解液で膨潤していない
ポリマーを含む発電要素を電池ケースに収納した後に、
有機電解液を電池ケースに注液し、ポリマーが有機電解
液で膨潤した場合でも、しわの発生の程度が少なく、特
に製造工程の順序を決める必要性はない。
【００１５】本発明の製造方法によって、電池ケース内
に電解液を注液した場合、ポリマー電解質の電池ケース
内での膨潤が抑制でき、ポリマー電解質にしわが発生し
ない。そのため、電解液で膨潤していないポリマーを含
む発電要素を電池ケースに収納した後に、有機電解液を
電池ケースに注液する製造方法と比較して、得られた非
水電解質電池での放電性能の低下を防止することができ
る。
に電解液を注液した場合、ポリマー電解質の電池ケース
内での膨潤が抑制でき、ポリマー電解質にしわが発生し
ない。そのため、電解液で膨潤していないポリマーを含
む発電要素を電池ケースに収納した後に、有機電解液を
電池ケースに注液する製造方法と比較して、得られた非
水電解質電池での放電性能の低下を防止することができ
る。
【００１６】本発明による非水電解質電池において、ポ
リマー電解質に使用するポリマー材質としては、次のよ
うな高分子を単独で、あるいは混合して用いることがで
きる：ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、
ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、ポリアクリ
ロニトリル、ポリビニリデンフルオライド、ポリ塩化ビ
ニリデン、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、
ポリイソプレン、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴ
ムおよびこれらの誘導体。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。
リマー電解質に使用するポリマー材質としては、次のよ
うな高分子を単独で、あるいは混合して用いることがで
きる：ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、
ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、ポリアクリ
ロニトリル、ポリビニリデンフルオライド、ポリ塩化ビ
ニリデン、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、
ポリイソプレン、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴ
ムおよびこれらの誘導体。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。
【００１７】また、本発明による非水電解質電池におい
ては、電解液溶液として、次の溶媒を使用することがで
きる：エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メ
チルエチルカーボネート、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およびこれらの混合
物。
ては、電解液溶液として、次の溶媒を使用することがで
きる：エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メ
チルエチルカーボネート、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およびこれらの混合
物。
【００１８】また、本発明による非水電解質電池におい
ては、ポリマー電解質中および非水系電解液に含有させ
るリチウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ
ＡｓＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＩ、ＬｉＣ
ｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、
ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ
３）２、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ３）２およびＬｉＮ（ＣＯＣ
Ｆ２ＣＦ３）２などの塩もしくはこれらの混合物でもよ
い。イオン伝導性高分子中と非水系電解液中で異なる塩
を用いてもよい。
ては、ポリマー電解質中および非水系電解液に含有させ
るリチウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ
ＡｓＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＩ、ＬｉＣ
ｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、
ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ
３）２、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ３）２およびＬｉＮ（ＣＯＣ
Ｆ２ＣＦ３）２などの塩もしくはこれらの混合物でもよ
い。イオン伝導性高分子中と非水系電解液中で異なる塩
を用いてもよい。
【００１９】さらに、本発明による非水電解質電池にお
いては、正極材料として、無機化合物としては、組成式
ＬｉｘＭＯ２、またはＬｉｙＭ２Ｏ４（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 、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２
Ｏ４ 、Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ ４ 、ＭｎＯ２、ＦｅＯ２、Ｖ２
Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２、ＴｉＳ２、ＮｉＯＯＨ、
ＦｅＯＯＨ、ＦｅＳ、ＬｉＭｎＯ２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
性ポリマー等をもちいることができる。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。
いては、正極材料として、無機化合物としては、組成式
ＬｉｘＭＯ２、またはＬｉｙＭ２Ｏ４（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 、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２
Ｏ４ 、Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ ４ 、ＭｎＯ２、ＦｅＯ２、Ｖ２
Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２、ＴｉＳ２、ＮｉＯＯＨ、
ＦｅＯＯＨ、ＦｅＳ、ＬｉＭｎＯ２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
性ポリマー等をもちいることができる。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。
【００２０】さらに、本発明による非水電解質電池にお
いては、負極材料として、リチウムと合金を形成する物
質としては、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄなど
があげられ、これらの混合物を用いてもよい。また、炭
素材としては、グラファイトまたは低結晶性カーボンの
どちらももちいることができる。その形状は、球状、繊
維状、塊状のいずれであってもよい。さらに、リチウム
と合金を形成する物質、炭素材を問わず、上記各種活物
質を混合して用いてもよい。
いては、負極材料として、リチウムと合金を形成する物
質としては、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄなど
があげられ、これらの混合物を用いてもよい。また、炭
素材としては、グラファイトまたは低結晶性カーボンの
どちらももちいることができる。その形状は、球状、繊
維状、塊状のいずれであってもよい。さらに、リチウム
と合金を形成する物質、炭素材を問わず、上記各種活物
質を混合して用いてもよい。
【００２１】なお、本発明による非水電解質電池の発電
要素は、正極板及び負極板を、いずれも薄いシートない
し箔状に成形したものを、順に積層したもの又は渦巻き
状に巻回したもののどちらであってもよい。また、電池
ケースの材質としては、金属箔と樹脂フィルムとを貼り
合わせたシート、鉄、またはアルミニウムのいずれであ
ってもよい。
要素は、正極板及び負極板を、いずれも薄いシートない
し箔状に成形したものを、順に積層したもの又は渦巻き
状に巻回したもののどちらであってもよい。また、電池
ケースの材質としては、金属箔と樹脂フィルムとを貼り
合わせたシート、鉄、またはアルミニウムのいずれであ
ってもよい。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を好適な実施例を用いて説明す
る。
る。
【００２３】［実施例］正極板は、活物質であるリチウ
ムコバルト複合酸化物９１ｗｔ％と結着剤であるポリフ
ッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）６ｗｔ％と導電剤であるア
セチレンブラック３ｗｔ％とを混合し、適宜ＮＭＰを加
えてペースト状に調製した後、集電体である厚さ２０μ
ｍのアルミニウム箔の両面に塗布、乾燥することによっ
て製作した。
ムコバルト複合酸化物９１ｗｔ％と結着剤であるポリフ
ッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）６ｗｔ％と導電剤であるア
セチレンブラック３ｗｔ％とを混合し、適宜ＮＭＰを加
えてペースト状に調製した後、集電体である厚さ２０μ
ｍのアルミニウム箔の両面に塗布、乾燥することによっ
て製作した。
【００２４】負極板は、活物質であるグラファイト９１
ｗｔ％と結着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄ
Ｆ）９ｗｔ％とを混合し、適宜ＮＭＰを加えてペースト
状に調製した後、集電体である厚さ１４μｍの銅箔の両
面に塗布、乾燥することによって製作した。
ｗｔ％と結着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄ
Ｆ）９ｗｔ％とを混合し、適宜ＮＭＰを加えてペースト
状に調製した後、集電体である厚さ１４μｍの銅箔の両
面に塗布、乾燥することによって製作した。
【００２５】分子量約２００，０００のポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶｄＦ）にＮＭＰを加えたものを２４時間攪
拌して、ＰＶｄＦをＮＭＰに溶解させた。このようにし
て製作したペーストをガラス板上に均一な厚さで塗布し
た後、８０℃で８時間乾燥させてＮＭＰを除去すること
によってＰＶｄＦ膜を製作した。作製したＰＶｄＦ膜
を、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネ
ート（ＤＭＣ）を体積比率１：１で混合し、１ｍｏｌ／
ｌのＬｉＰＦ６を加えた電解液中に１時間浸漬して膨潤
させた。この時のポリマーの膨潤度は３０ｖｏｌ％であ
った。
リデン（ＰＶｄＦ）にＮＭＰを加えたものを２４時間攪
拌して、ＰＶｄＦをＮＭＰに溶解させた。このようにし
て製作したペーストをガラス板上に均一な厚さで塗布し
た後、８０℃で８時間乾燥させてＮＭＰを除去すること
によってＰＶｄＦ膜を製作した。作製したＰＶｄＦ膜
を、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネ
ート（ＤＭＣ）を体積比率１：１で混合し、１ｍｏｌ／
ｌのＬｉＰＦ６を加えた電解液中に１時間浸漬して膨潤
させた。この時のポリマーの膨潤度は３０ｖｏｌ％であ
った。
【００２６】上記のようにして製作した正極板４枚と、
負極板５枚とを、電解液に浸漬したＰＶｄＦ膜を間には
さんで積層した。これをアルミニウムケース中に挿入し
て、ＰＶｄＦ膜を浸漬したものと同じ電解液を注液し
て、本発明による電池（Ａ）を製作した。製作した電池
の容量は約２００ｍＡｈとなった。
負極板５枚とを、電解液に浸漬したＰＶｄＦ膜を間には
さんで積層した。これをアルミニウムケース中に挿入し
て、ＰＶｄＦ膜を浸漬したものと同じ電解液を注液し
て、本発明による電池（Ａ）を製作した。製作した電池
の容量は約２００ｍＡｈとなった。
【００２７】ＰＶｄＦ膜を電解液に浸漬せずに用いたこ
と以外は電池（Ａ）と同様にして、比較電池（Ｂ）を製
作した。また、ＰＶｄＦ膜の代わりにポリエチレンセパ
レータを用いたこと以外は電池（Ａ）と同様にして、比
較電池（Ｃ）を製作した。
と以外は電池（Ａ）と同様にして、比較電池（Ｂ）を製
作した。また、ＰＶｄＦ膜の代わりにポリエチレンセパ
レータを用いたこと以外は電池（Ａ）と同様にして、比
較電池（Ｃ）を製作した。
【００２８】上記のようにして製作した本発明による電
池（Ａ）、比較電池（Ｂ）および比較電池（Ｃ）を各２
個を用いて、各率放電試験を実施した。充電は、電池電
圧が４．２Ｖに達するまで１００ｍＡの低電流で、その
後、４．２Ｖの定電圧で、合計８時間おこなった。放電
は、電池電圧が２．７５Ｖに達するまで４０ｍＡ、２０
０ｍＡおよび４００ｍＡの定電流でおこなった。各率放
電試験の結果を表１に示した。なお、表１において、放
電容量の値は２セルの平均値を示した。
池（Ａ）、比較電池（Ｂ）および比較電池（Ｃ）を各２
個を用いて、各率放電試験を実施した。充電は、電池電
圧が４．２Ｖに達するまで１００ｍＡの低電流で、その
後、４．２Ｖの定電圧で、合計８時間おこなった。放電
は、電池電圧が２．７５Ｖに達するまで４０ｍＡ、２０
０ｍＡおよび４００ｍＡの定電流でおこなった。各率放
電試験の結果を表１に示した。なお、表１において、放
電容量の値は２セルの平均値を示した。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１から、本発明による電池（Ａ）は、比
較電池（Ｃ）と同等の放電容量であることがわかった。
一方、比較電池（Ｂ）は、低率放電においても比較電池
（Ｃ）よりも放電容量が劣っていた。
較電池（Ｃ）と同等の放電容量であることがわかった。
一方、比較電池（Ｂ）は、低率放電においても比較電池
（Ｃ）よりも放電容量が劣っていた。
【００３１】解体調査の結果、本発明による電池（Ａ）
においては、ＰＶｄＦ膜にしわは観察されなかった。一
方、比較電池（Ｂ）においては、ＰＶｄＦ膜に多くのし
わが生じて、正負極間の距離が大きくなっていた。本発
明による電池（Ａ）は、ＰＶｄＦ膜を膨潤させた後で電
池内に導入したことによってしわが生じなかったために
放電性能の低下が小さかったものと考えられる。
においては、ＰＶｄＦ膜にしわは観察されなかった。一
方、比較電池（Ｂ）においては、ＰＶｄＦ膜に多くのし
わが生じて、正負極間の距離が大きくなっていた。本発
明による電池（Ａ）は、ＰＶｄＦ膜を膨潤させた後で電
池内に導入したことによってしわが生じなかったために
放電性能の低下が小さかったものと考えられる。
【００３２】つぎに、本発明による電池（Ａ）、比較電
池（Ｂ）および比較電池（Ｃ）の各２個を用いて、充電
状態での釘さし試験を実施した。充電は、電池電圧が
４．３Ｖに達するまで１００ｍＡの低電流で、その後、
４．３Ｖの定電圧で、合計８時間おこなった。その後
に、電池中央部に直径４ｍｍの釘を貫通させた。釘さし
試験の結果を表２に示した。なお、表２において、釘さ
し試験結果の欄の記号○は変化なし、記号△は弁が開い
た状態を示した。
池（Ｂ）および比較電池（Ｃ）の各２個を用いて、充電
状態での釘さし試験を実施した。充電は、電池電圧が
４．３Ｖに達するまで１００ｍＡの低電流で、その後、
４．３Ｖの定電圧で、合計８時間おこなった。その後
に、電池中央部に直径４ｍｍの釘を貫通させた。釘さし
試験の結果を表２に示した。なお、表２において、釘さ
し試験結果の欄の記号○は変化なし、記号△は弁が開い
た状態を示した。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２から、本発明の電池（Ａ）は、比較電
池（Ｃ）よりも安全性が向上したことがわかった。この
ように、本発明による電池においては、電池ケース内部
でのポリマー電解質の膨潤を抑制したことで、ポリマー
電解質にしわが生じなかったために、有機電解液を使用
した非水電解質電池と同等の放電性能を維持しながら、
電解液の量が少ないために、安全性が向上したものであ
る。
池（Ｃ）よりも安全性が向上したことがわかった。この
ように、本発明による電池においては、電池ケース内部
でのポリマー電解質の膨潤を抑制したことで、ポリマー
電解質にしわが生じなかったために、有機電解液を使用
した非水電解質電池と同等の放電性能を維持しながら、
電解液の量が少ないために、安全性が向上したものであ
る。
【００３５】
【発明の効果】このように、本発明による非水電解質電
池においては、電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏ
ｌ％以上であるポリマーに電解液を吸収させたものを電
解質として用い、また、非水電解質電池の製造方法にお
いて、電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏｌ％以上
であるポリマーを電解液で膨潤させる工程と、前記電解
液で膨潤させたポリマーを電解質とする発電要素を電池
ケース内に収納する工程と、前記電池ケース内電解液を
注液する工程を経るものである。
池においては、電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏ
ｌ％以上であるポリマーに電解液を吸収させたものを電
解質として用い、また、非水電解質電池の製造方法にお
いて、電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏｌ％以上
であるポリマーを電解液で膨潤させる工程と、前記電解
液で膨潤させたポリマーを電解質とする発電要素を電池
ケース内に収納する工程と、前記電池ケース内電解液を
注液する工程を経るものである。
【００３６】その結果、電池ケース内部でのポリマー電
解質の膨潤を抑制したことで、ポリマー電解質にしわが
生じなかったために、有機電解液を使用した非水電解質
電池と同等の放電性能を維持しながら、電解液の量が少
ないために、安全性が向上するものである。
解質の膨潤を抑制したことで、ポリマー電解質にしわが
生じなかったために、有機電解液を使用した非水電解質
電池と同等の放電性能を維持しながら、電解液の量が少
ないために、安全性が向上するものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏ
ｌ％以上であるポリマーに電解液を吸収させたものを電
解質として用いたことを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項２】 電解液を吸収した時の膨潤度が２０ｖｏ
ｌ％以上であるポリマーを電解液で膨潤させる工程と、
前記電解液で膨潤させたポリマーを電解質とする発電要
素を電池ケース内に収納する工程と、前記電池ケース内
に電解液を注液する工程を経ることを特徴とする非水電
解質電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001096389A JP2002298917A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 非水電解質電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001096389A JP2002298917A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 非水電解質電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002298917A true JP2002298917A (ja) | 2002-10-11 |
Family
ID=18950306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001096389A Pending JP2002298917A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 非水電解質電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002298917A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007258066A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Sony Corp | 電池 |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001096389A patent/JP2002298917A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007258066A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Sony Corp | 電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051213 |