JP2002305027A

JP2002305027A - リチウムイオンポリマー電池の製造方法

Info

Publication number: JP2002305027A
Application number: JP2001105364A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Nakayama; 靖章中山
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2002-10-18

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のリチウムイオンポリマー電池の製造方法
に比べ製造時間を極めて短縮するものであり、さらに工
程の簡略化および電池要素の多層構造化による高容量化
を可能にする。【解決手段】非水溶剤、リチウム無機塩および電子線に
より重合する反応性モノマーまたは反応性オリゴマーと
を含有するプレゲル液層を、負極集電体に負極活物質が
塗布された負極板と、正極集電体に正極活物質が塗布さ
れた正極板の間に設けて成る少なくとも一対の電池要素
であり、負極集電体または正極集電体が多孔性金属箔か
ら成り、さらに電子線照射して反応性モノマーまたは反
応性オリゴマーを重合しマトリクスポリマーを形成させ
るリチウムイオンポリマー電池の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明に属する技術分野】本発明は、非水電池、特にリ
チウムイオン電池、中でも高分子電解質を使用したリチ
ウムイオンポリマー電池の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エレクトロニクスの急速な発展に
伴い、電子機器、特に携帯電話やノート型パソコンのよ
うな携帯型電子機器の軽量、小型化及び高性能化が進
み、高エネルギー密度を持つ薄膜型二次電池の開発が急
がれている。特にリチウム二次電池は鉛蓄電池、ニッケ
ル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池を遥かに凌ぐ
放電電圧とエネルギー密度を持っていることから二次電
池の主流になっている。このように、エネルギー密度が
大で、電池容量が大きく、繰り返し充放電性の良いリチ
ウム二次電池としては、コバルト酸リチウムやマンガン
酸リチウムのようなリチウム複合酸化物からなる正極
と、リチウムやリチウム合金もしくは炭素材料のような
リチウムイオンをドープ及び脱ドープ可能な物質からな
る負極の間に多孔性膜のセパレータを、リチウム塩を含
む非水性電解液に浸漬して導電性密閉容器に封入して形
成されているものが知られている。このようなリチウム
二次電池の場合、電池内部に存在する非水性電解液が外
部に漏洩することを防止するため、外装容器を金属製の
容器すなわち金属缶とするが、薄型化へは金属缶の加工
上の限界がある。またさらに、容器構造も複雑となり、
落下などの衝撃により電解液の漏洩が起き易いという問
題がある。

【０００３】非水性電解液を使用するリチウム二次電池
のこのような液漏洩問題を解消し、さらなる電池の高性
能化を目指して、近年、電池の各構成要素のポリマー化
が検討されておりポリマー電池として研究されている。
中でも、電解質のポリマー化はポリエチレンオキサイ
ド、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリフッ化ビニリデン系の各材料を中心に開発が進
んできている。電解質のポリマー化は、当初、非水性電
解液を全く含まない完全固体電解質として研究されてき
たが、イオン伝導度が室温で１０^−６Ｓ／ｃｍと非水性
電解液のみの１０⁻ ^３Ｓ／ｃｍに比べ非常に低く実用化
には程遠いものであった。しかし、ポリマーに非水性電
解液を含浸させてゲル状電解質としたものは、イオン伝
導度が１０^−３Ｓ／ｃｍ程度であり非水性電解液のみと
同等に大きく、さらに電解質をゲル状にしており液体の
非水性電解液を直接使用していないので漏洩の危険性が
低くなり、そのため、外装材を金属缶に代えて高分子フ
ィルムを使用することが可能となるので、より薄型化を
進めることができるようになった。

【０００４】このようなポリマー電解質を使用したリチ
ウム二次電池として、非水性溶剤とリチウム無機塩電解
質からなる電解液を高分子マトリックスに含浸させて構
成したゲル状電解質を正極と負極の間に配置する構造の
リチウムイオン電池が提案されている（特開平９−２２
７２７号公報等）。このような構造のリチウムイオン電
池のゲル電解質に使用されている高分子マトリックスと
しては、上記したように、フッ素系樹脂等が使用されて
おり、特にポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロ
ピレンとの共重合体の実用化が徐々に進んでいる。これ
らの材料にて作製されたゲル状の高分子電解質は、物理
架橋型ゲル電解質と呼ばれている。

【０００５】物理架橋型ゲル状電解質は、その作製法が
ポリフッ化ビニリデンなどのポリマー材料を有機溶媒に
混合し、加熱することにより溶解させ、さらに冷却又は
放冷を行いゲル体を形成させる。すなわち、高分子体の
物理的な絡み合いや水素結合などの擬似架橋構造を取る
ものである。このようにして作製された物理架橋型ゲル
状電解質は、温度可逆性ゲルとなり、ゲル体を再度加熱
することにより液状になってしまい、熱安定性が劣るも
のである。

【０００６】そこで最近は、化学結合によりマトリック
スポリマーを形成する化学架橋型ゲル状電解質の研究開
発が行われている。化学架橋型ゲル状電解質は、重合反
応性化合物を用い、重合反応を行いながら架橋体を形成
するため、一度化学結合により架橋構造を形成すると形
状は元に戻らない特徴がある。したがって、このように
して作製された化学架橋型ゲル状電解質は、温度不可逆
性ゲルとなり、ゲル体を加熱しても液状になることは無
く、熱安定性に優れるものである。

【０００７】化学架橋型ゲル状電解質の作製には、一般
にラジカル重合反応を用い、さらにラジカル重合反応
は、その開始反応により主に、熱反応、紫外線照射反
応、電子線照射反応等が用いられる。この中でも、電子
線照射反応は反応エネルギーが高いために、瞬時に反応
が終了するなどの特徴を有しているため、高分子電解質
の作製に使用することが提案されている（特開昭６４−
５４６０２号公報）。

【０００８】電子線照射反応の特徴は、瞬時に反応が終
了するだけではなく、物質の透過性も挙げられ、例えば
電極間に挟まれた場所など光（紫外線）が届かない場所
での反応も可能である。しかしながら、電子線の物質透
過性は、電子線の加速電圧を高くすることにより増加
し、物質の比重が高くなるにつれて低下する。そのた
め、電池の高容量化のために電池要素を重ねて多層構造
とするには、限界があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、電子線の特
徴である透過性を利用し、電極間の高分子電解質を架橋
することで高速にリチウムイオンポリマー電池を製造す
る方法を提供する。本発明は、従来のリチウムイオンポ
リマー電池の製造方法に比べ製造時間を極めて短縮する
ものであり、さらに工程の簡略化および電池要素の多層
構造化による高容量化を可能にするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の態様を含
む。［１］非水溶剤、リチウム無機塩および電子線により
重合する反応性モノマーおよび／または反応性オリゴマ
ーとを含有するプレゲル液層を、負極集電体に負極活物
質が塗布された負極板と正極集電体に正極活物質が塗布
された正極板の間に設けて成る少なくとも一対の電池要
素であり、該負極集電体および／または正極集電体が多
孔性金属箔から成り、さらに電子線照射して反応性モノ
マーおよび／または反応性オリゴマーを重合しマトリク
スポリマーを形成させるリチウムイオンポリマー電池の
製造方法。

【００１１】［２］多孔性金属箔の開孔率が１０％以上
であることを特徴とする［１］に記載のリチウムイオン
ポリマー電池の製造方法。［３］少なくとも一対の電池要素が外装材ポリマーフィ
ルムにより一体化物をパッケージングし、その後外装材
外面より電子線照射することを特徴とする［１］または
［２］に記載のリチウムイオンポリマー電池の製造方
法。［４］少なくとも一対の電池要素が積層状または巻回
状にされていることを特徴とする［１］〜［３］のいず
れか１項に記載のリチウムイオンポリマー電池の製造方
法。［５］電子線照射が電池要素の上面および下面からの
２方向から行うことを特徴とする［１］〜［４］のいず
れか１項に記載のリチウムイオンポリマー電池の製造方
法。［６］マトリックスポリマー内に基材としてセパレー
タが入っていることを特徴とする［１］〜［５］のいず
れか１項に記載のリチウムイオンポリマー電池の製造方
法。

【００１２】［７］非水溶剤、リチウム無機塩および電
子線により重合する反応性モノマーおよび／または反応
性オリゴマーとを含有するプレゲル液層を、負極集電体
に負極活物質が塗布された負極板と正極集電体に正極活
物質が塗布された正極板の間に設けて成る少なくとも一
対の電池要素であり、該負極集電体および／または正極
集電体が多孔性金属箔から成り、さらに電子線照射して
反応性モノマーおよび／または反応性オリゴマーを重合
しマトリクスポリマーを形成させてなるリチウムイオン
ポリマー電池。［８］負極集電体が多孔性の銅箔であり、正極集電体が
アルミニウム箔である請求項７記載のリチウムイオンポ
リマー電池。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明のリチウムイオンポリマー
電池の製造方法は、電子線照射により重合する単官能お
よび／または多官能のモノマーやオリゴマーと非水溶剤
とリチウム無機塩とを含有するゲル状電解質作製溶液層
すなわちプレゲル液層を、負極集電体に負極活物質が塗
布された負極板と正極集電体に正極活物質が塗布された
正極板の間に設けて成る少なくとも一対の電池要素にお
いて、該負極集電体および／または正極集電体が多孔性
金属箔であり、電子線照射することによりプレゲル液を
架橋構造を含むポリマーマトリックスとし、ゲル状電解
質を形成する方法である。このような電子線を利用した
ゲル状電解質層の形成は、熱や紫外線照射による重合法
に比べ瞬時に電解質層を形成することができ、また紫外
線に比べ物質透過性に優れているため、電極や外装材を
被覆した後でも反応させることが可能である。このた
め、電池作製の工程を簡略化することが可能となり、高
効率で電池を生産することができる。

【００１４】本発明の方法においては、少なくとも一方
の集電体に多孔性金属箔を使用することにより電子線の
透過性が極めて良好となり、電極間にプレゲル液を挟ん
だ一対の電池要素を組んだ後、もしくは一対の電池要素
を多層積層化した後、もしくは電池要素を外装材パッケ
ージングした後、電子線照射することにより一括に、か
つ高速にリチウムイオンポリマー電池を製造できる。本
効果は、従来の比重の高い金属箔集電体から、多孔性の
金属箔集電体に置き換えることにより見掛けの比重を低
下させ、電子線の透過性を向上させることによる。

【００１５】本発明に使用される多孔性金属箔とは、エ
キスパンドメタル、パンチングメタル（例えば多数の円
状に打ち抜かれたメタル）、発泡メタル（例えば不織布
に金属を蒸着させ、焼いて不織布を除いた金属箔）等、
またエンボス加工やラス加工（例えば横方向に点線状に
切り込みを入れて縦方向に伸ばした金属箔）等が施され
たものが用いられるがこれらに限定されるものではな
い。これら多孔性金属箔の単位面積当たりに占める空間
の割合、すなわち開孔率は１０％以上が好ましく、より
好ましくは２０％以上である。上限は特にないが８０％
程度で十分である。１０％より低い開孔率では、電池要
素を多層構造にした際に、電子線の透過が充分に進まな
い恐れがある。

【００１６】本発明の負極集電体の材質は、銅、ニッケ
ル、鉄、ステンレス等が挙げられるがこれらに限定され
るものではない。好ましくは多孔性金属箔である。ま
た、負極活物質としては、リチウム、リチウム合金、リ
チウムイオンをドープ、脱ドープできる炭素材料等であ
れば特に限定されるものではない。さらに活物質層を形
成するために結着剤や導電助剤等を使用しても良い。結
着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ
化ビニリデン等の有機フッ素高分子、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等ポリオレフィン、ポリアニリン、ポリア
ルキルチオフェン等の導電性高分子が例示できる。導電
助剤としては、アセチレンブラック、グラファイト（リ
ン片状黒鉛、粒状黒鉛）、カーボンブラック、ケッチェ
ンブラック等炭素材料、銅、チタン、ニッケル、ステン
レス鋼等の金属あるいは合金、酸化チタン、酸化インジ
ウム等の導電性酸化物、ポリピロール等の導電性高分子
が挙げられる。

【００１７】本発明の正極集電体として使用される材質
は、アルミニウム、銅、チタン、ステンレス等が挙げら
れるがこれらに限定されるものではない。好ましくは多
孔性金属箔である。また、正極活物質としては、コバル
ト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウ
ム等リチウム複合酸化物、またポリピロール、ポリアニ
リン、ポリアセチレン等の導電性高分子を使用しても良
く、さらにこれらを混ぜたものを使用しても良い。さら
に活物質層を形成するために結着剤やカーボン等の導電
助剤等を使用しても良い。結着剤としては、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等の有機フッ
素高分子、ポリエチレン、ポリプロピレン等ポリオレフ
ィン、ポリアニリン、ポリアルキルチオフェン等の導電
性高分子が例示できる。導電助剤としては、アセチレン
ブラック、グラファイト（リン片状黒鉛、粒状黒鉛）、
カーボンブラック、ケッチェンブラック等炭素材料、
銅、チタン、ニッケル、ステンレス鋼等の金属あるいは
合金、酸化チタン、酸化インジウム等の導電性酸化物、
ポリピロール等の導電性高分子が挙げられる。

【００１８】本発明に使用されるプレゲル液中の化学反
応によりマトリックスポリマーを形成する単官能モノマ
ーとは、電子線によりビニル重合可能な不飽和結合基を
１分子中に１つ有するモノマーである。多官能モノマー
とは、前記不飽和結合基を１分子中に２つ以上有するモ
ノマーである。プレゲル液中の単官能モノマー及び多官
能モノマーはゲル状電解質中のマトリックスポリマーを
形成するために、アクリレート基、ビニルエーテル基等
のラジカル重合性官能基を含有する化合物が用いられ
る。以下には便宜上モノマーと称するが、２量体以上の
オリゴマーであっても良い。

【００１９】単官能モノマーの例としては、以下のよう
なアクリレート化合物が例示される。例えば、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレー
ト、プロピレンアクリレート、イソプロピルアクリレー
ト、ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレー
ト、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレ
ート、イソペンチルアクリレート、ネオペンチルアクリ
レート、ｔｅｒｔ−ペンチルアクリレート、ヘキシルア
クリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレ
ート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、ラウ
リルアクリレート、メトキシエチレンオキシドアクリレ
ート、メトキシポリエチレンオキシドアクリレート、メ
トキシポリプロピレンオキシドアクリレート、フェノキ
シエチルアクリレート、フェノキシポリエチレンオキシ
ドアクリレート、フェノキシプロピレンオキシドアクリ
レート、フェノキシポリプロピレンオキシドアクリレー
ト、アクリル酸ダイマー等が挙げられるが、これらに限
定されるものではなく、２種類以上混合しても良い。

【００２０】多官能モノマーとしては、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アクリレ
ート、トリ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、プロピレングリコー
ルジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレ
ート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリ
プロピレングリコールジアクリレート等が挙げられる
が、これらに限定されるものではなく、２種類以上混合
して用いても良い。

【００２１】単官能モノマーに対する多官能モノマーの
配合比率は、０．５〜１００モル％が好ましい。０．５
モル％より低い場合は、架橋体が形成しづらくなり、１
００モル％より高い場合は、架橋体が硬くなりすぎ、イ
オン伝導度が低くなる恐れがある。同様の理由で、単官
能モノマーに対する多官能モノマーの配合比率は、より
好ましくは１〜５モル％である。

【００２２】前記プレゲル液は電解液濃度（プレゲル液
全重量に対する、非水溶剤とリチウム無機塩合計重量の
割合）が４０〜９７重量％が好ましく、５０〜９５重量
％がより好ましい。９７重量％より高い場合は、架橋体
が形成しづらくなり、４０重量％より低い場合は、抵抗
値が高くなりイオン伝導度が低くなる。

【００２３】本発明のゲル状電解質に使用される非水溶
剤としては、通常、リチウムイオン電池用の電解液やゲ
ル状電解質に使用される有機溶剤が使用される。例え
ば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
γ−ブチロラクトン、ブ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、１，２−ジメト
キシエタン、１，２−ジメトキシプロパン、３−メチル
−２−オキサゾリドン、テトラヒドロフラン、２−メチ
ルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４，４
−ジメチル−１，３−ジオキソラン、ｔｅｒｔ−ブチル
エーテル、イソブチルエーテル、１，２−エトキシメト
キシエタン、エチレングリコールジメチルエーテル、エ
チレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリ
コールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエ
チルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエー
テル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、エ
チレングライム、エチレンジグライム、メチルジグライ
ム、メチルトリグライム、メチルテトラグライム、蟻酸
メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、ジメチルス
ルホキシド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−エチルホル
ムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル
アセトアミド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−メチルピ
ロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、スルホラン等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。さらに、
これらの２種類以上の混合物を用いても良い。

【００２４】本発明のゲル状電解質に使用されるリチウ
ム無機塩としては、通常、リチウムイオン電池の電解質
として使用できるものとして知られているリチウム無機
塩類を使用することができる。例えば，ＬｉＢＦ_４、Ｌ
ｉＰＦ_６、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＣＦ_３Ｓ
Ｏ_３、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＯＳＯ_２）_２、ＬｉＣＨ_３Ｓ
Ｏ _３、ＬｉＣ（ＣＦ_３ＯＳＯ_２）_３、ＬｉＣ（ＣＦ_３Ｓ
Ｏ_２）_３、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２、ＬｉＣｌ、Ｌｉ
Ｂｒ等が使用可能であるが、これらに限定されるもので
はない。これらのリチウム無機塩類は、これらと反応性
ではない有機溶剤に溶解した状態でマトリックスポリマ
ーと混合される。混合量は非水溶剤１リットルに対し、
０．５〜２モル％、好ましくは０．８〜１．５モル％で
ある。

【００２５】本発明に使用されるセパレータとしては、
イオンの透過性に優れ、機械的強度のある絶縁性薄膜を
用いる。例えば材質は、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリテ
トラフルオロエチレン、ナイロン、シリコン、ガラス
等、形状はフィルムシート、微多孔膜、不織布、布等が
挙げられ、厚さは１〜１００μｍが好ましい。

【００２６】電子線照射に用いられる電子線照射装置と
しては、特にその方式に制限はないが、例えばハンデグ
ラーフ型スキャニング方式、ダブルスキャニング方式、
ブロードビーム方式、およびカーテンビーム方式等の電
子線照射装置を用いることができるが、この中でも比較
的安価で大出力の得られるカーテンビーム方式のものが
本発明に有効に用いられる。

【００２７】電子線照射の加速電圧は１００〜８００ｋ
ｅＶであることが好ましく、吸収線量としては１〜３０
０ｋＧｙであることが好ましく、５〜２００ｋＧｙが特
に好ましい。

【００２８】本発明に使用される外装体は高分子フィル
ムであることが好ましく、水分や空気等の混入を防ぐた
めに金属ラミネートフィルムが特に好ましい。高分子フ
ィルムの材質には特に制限はないが、ナイロンやポリエ
ステルおよびポリエチレンやポリプロピレンのようなポ
リオレフィン等が用いられる。さらに、パッケージング
の際は、ヒートシール性を有することが好ましいが、特
に電子線架橋型のシール塗料を用いることによりさらな
る工程の簡略化を進めることが可能となる。

【００２９】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定され
るものではない。

【００３０】[実施例１] （プレゲル液の調整）非水溶剤としてエチレンカーボネ
ートとプロピレンカーボネートを体積比１／１で配合し
たもの１リッターに対して、ＬｉＢＦ_４を１モル溶解さ
せたもの〔富山薬品工業化学（株）ＬＩＰＡＳＴＥ〕を
電解液として使用した。化学反応によりマトリックスポ
リマーを形成する反応性モノマーとしてメチルアクリレ
ート〔東京化成（株）製〕、同じく反応性モノマーとし
てポリエチレングリコールジアクリレート〔東亜合成
（株）アロニックスＭ２６０〕を重量比８／２になるよ
うに混合したものを、電解液の濃度７０重量％になるよ
うに配合し、プレゲル液を調整した。試料の調整は、全
てアルゴンガス雰囲気下、ドライボックス内にて行っ
た。

【００３１】（負極板の作製）負極活物質として、メソ
カーボンマイクロビーズ〔大阪ガスケミカル（株）ＭＣ
ＭＢ６−２８〕、結着剤としてポリフッ化ビニリデン
〔呉羽化学工業（株）ＫＦポリマーＬ＃１１２０〕を乾
燥後の重量比が９５／５になるように、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン〔東京化成（株）〕を溶剤として配合し、
網状負極集電体として開孔率４４％の厚さ３０μｍのア
ルミニウムエキスパンドメタル〔サンク（株）〕に片面
塗布し、溶剤を乾燥除去した後、反対面にも塗布、乾燥
溶剤除去後、プレスを行い圧着し、両面塗布負極板を作
製した。作製した負極板の厚さは１９０μｍであり、片
面当たりの負極活物質塗布厚は８０μｍであった。この
負極板を充分に真空乾燥し、アルゴンガス雰囲気下のド
ライボックス内に移した。

【００３２】（正極板の作製）正極活物質として、コバ
ルト酸リチウム〔日本化学工業（株）セルシードＣ−１
０〕、結着剤としてポリフッ化ビニリデン〔呉羽化学工
業（株）ＫＦポリマーＬ＃１１２０〕、導電助剤として
アセチレンブラック〔電気化学工業（株）デンカブラッ
クＡＢ−０３〕乾燥後の重量比が９０／５／５になるよ
うに、Ｎ−メチル−２−ピロリドン〔東京化成（株）〕
を溶剤として配合し、網状正極集電体として開孔率４４
％の厚さ３０μｍの銅エキスパンドメタル〔サンク
（株）〕に片面塗布し、溶剤を乾燥除去した後、反対面
にも塗布、乾燥溶剤除去後、プレスを行い圧着し、両面
塗布正極板を作製した。作製した正極板の厚さは１９０
μｍであり、片面当たりの正極活物質塗布厚は８０μｍ
であった。この正極板を充分に真空乾燥し、アルゴンガ
ス雰囲気下のドライボックス内に移した。

【００３３】（ポリマー電池の作製）アルゴンガス雰囲
気下、ドライボックス内にて、調整したプレゲル液にポ
リプロピレン繊維不織布（厚さ７５μ）を充分に浸した
後引き上げ、不織布にプレゲル液を含浸させ、負極板の
上に載せ、正極板を載せる。さらにこの上にプレゲル液
含浸不織布を載せ、負極板を載せる。この操作を繰り返
しプレゲル液含浸不織布を５枚挟んだ積層体とした。負
極板／プレゲル層／正極板／プレゲル層／負極板／プレ
ゲル層／正極板／プレゲル層／負極板／プレゲル層／正
極板の積層体を得た。尚、両端の電極板は集電体の片面
に活物質層を設けたものを使用した。この積層体をポリ
エチレンテレフタレート／アルミニウム／ポリエチレン
製のラミジップ用積層フィルムの（厚さ１００μｍ）外
装材内に入れ、それぞれの電極板よりリード部を出し、
ヒートシールを行った。この調整物をドライボックスよ
り出し、カーテンビーム方式の電子線照射装置により、
加速電圧３００ｋｅＶ、ラミネート上での吸収線量１０
０ｋＧｙにて負極側から１回照射し、リチウムイオンポ
リマー電池を作製した。

【００３４】（プレゲル液の反応状態の評価）作製した
リチウムイオンポリマー電池を解体し、プレゲル液含浸
不織布が何層まで反応しているか目視評価を行った。反
応した枚数／全枚数にて表し、結果を表１に示す。

【００３５】（充放電試験）作製したリチウムイオンポ
リマー電池を充放電試験システム〔東洋システム（株）
ＴＯＳＣＡＴ−３０００Ｕ〕にて、４．２Ｖ定電圧、充
電レート０．２Ｃ（５時間で満充電となる）にて充電を
行い、その後、放電レート０．２Ｃにて放電を行い３Ｖ
にて終了した。放電容量／充電容量にて充放電効率を算
出し、結果を表１に示す。

【００３６】［実施例２］実施例１において、プレゲル
液含浸不織布を１０枚挟んだ積層体とした。この積層体
を加速電圧３００ｋｅＶ、吸収線量１００ｋＧｙにて上
下両面より１回づつ計２度照射を行った。その後、実施
例１と同様にプレゲル液反応を目視評価し、また充放電
試験を行い、結果を表１に示す。

【００３７】［比較例１]実施例１において、負極板の
多孔性金属箔を２０μｍ銅箔に置換し（多孔性でな
い）、正極板の多孔性金属箔を２０μｍアルミニウム箔
（多孔性でない）に置換した。その後、実施例１と同様
に電子線照射を行い、プレゲル液の反応を目視評価と充
放電試験を行った、結果を表１に示す。

【００３８】［比較例２］実施例１において、負極板の
多孔性金属箔に代えて１０μｍの銅箔（多孔性でな
い）、正極板の多孔性金属箔に代えて１０μｍアルミニ
ウム箔（多孔性でない）を使用した。その後、実施例１
と同様に電子線照射を行い、プレゲル液反応目視評価と
充放電試験を行った、結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】表１から明らかなように、本発明の多孔
性金属箔を電極集電体に使用することにより電子線の透
過性を損なわずに、多層構造の電池を作製することがで
きる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非水溶剤、リチウム無機塩および電子線
により重合する反応性モノマーおよび／または反応性オ
リゴマーとを含有するプレゲル液層を、負極集電体に負
極活物質が塗布された負極板と正極集電体に正極活物質
が塗布された正極板の間に設けて成る少なくとも一対の
電池要素であり、該負極集電体および／または正極集電
体が多孔性金属箔から成り、さらに電子線照射して反応
性モノマーおよび／または反応性オリゴマーを重合しマ
トリクスポリマーを形成させるリチウムイオンポリマー
電池の製造方法。
【請求項２】多孔性金属箔の開孔率が１０％以上であ
ることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオンポ
リマー電池の製造方法。
【請求項３】少なくとも一対の電池要素が外装材ポリ
マーフィルムにより一体化物をパッケージングし、その
後外装材外面より電子線照射することを特徴とする請求
項１または請求項２に記載のリチウムイオンポリマー電
池の製造方法。
【請求項４】少なくとも一対の電池要素が積層状また
は巻回状にされていることを特徴とする請求項１〜請求
項３のいずれか１項に記載のリチウムイオンポリマー電
池の製造方法。
【請求項５】電子線照射が電池要素の上面および下面
からの２方向から行うことを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１項に記載のリチウムイオンポリマー電池の製
造方法。
【請求項６】マトリックスポリマー内に基材としてセ
パレータが入ってい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イオンポリマー電池の製
造方法。
【請求項７】非水溶剤、リチウム無機塩および電子線に
より重合する反応性モノマーおよび／または反応性オリ
ゴマーとを含有するプレゲル液層を、負極集電体に負極
活物質が塗布された負極板と正極集電体に正極活物質が
塗布された正極板の間に設けて成る少なくとも一対の電
池要素であり、該負極集電体および／または正極集電体
が多孔性金属箔から成り、さらに電子線照射して反応性
モノマーおよび／または反応性オリゴマーを重合しマト
リクスポリマーを形成させてなるリチウムイオンポリマ
ー電池。
【請求項８】負極集電体が多孔性の銅箔であり、正極集
電体がアルミニウム箔である請求項７記載のリチウムイ
オンポリマー電池。