JP2002313343A - リチウムイオンポリマー二次電池 - Google Patents
リチウムイオンポリマー二次電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極集電体と正極活物質層又は負極集電体と
負極活物質層との密着性及び導電性に優れ、かつサイク
ル容量維持特性を向上し得る。 【解決手段】 正極活物質層を正極集電体層の表面に形
成することにより構成された正極と、負極活物質層を負
極集電体層の表面に形成することにより構成された負極
と、正極の正極活物質層表面と負極の負極活物質層表面
との間に介装されたポリマー電解質層とを備え、正極集
電体層と正極活物質層との間に第１密着層が介装され、
負極集電体層と負極活物質層との間に第２密着層が介装
されたリチウムイオンポリマー二次電池の改良である。
その特徴ある構成は、第１及び第２密着層に含まれる第
１及び第２導電性物質が粒径０．１〜２０μｍの金属又
は部分金属酸化物であって、第１結着剤と第１導電性物
質との重量比及び第２結着剤と第２導電性物質との重量
比がそれぞれ１３／８７〜７５／２５である。
負極活物質層との密着性及び導電性に優れ、かつサイク
ル容量維持特性を向上し得る。 【解決手段】 正極活物質層を正極集電体層の表面に形
成することにより構成された正極と、負極活物質層を負
極集電体層の表面に形成することにより構成された負極
と、正極の正極活物質層表面と負極の負極活物質層表面
との間に介装されたポリマー電解質層とを備え、正極集
電体層と正極活物質層との間に第１密着層が介装され、
負極集電体層と負極活物質層との間に第２密着層が介装
されたリチウムイオンポリマー二次電池の改良である。
その特徴ある構成は、第１及び第２密着層に含まれる第
１及び第２導電性物質が粒径０．１〜２０μｍの金属又
は部分金属酸化物であって、第１結着剤と第１導電性物
質との重量比及び第２結着剤と第２導電性物質との重量
比がそれぞれ１３／８７〜７５／２５である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密着層を有するリ
チウムイオンポリマー二次電池に関する。
チウムイオンポリマー二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年のビデオカメラやノート型パソコン
等のポータブル機器の普及により薄型の電池に対する需
要が高まっている。この薄型の電池として正極と負極を
積層して形成されたリチウムイオンポリマー二次電池が
知られている。この正極は、シート状の正極集電体層の
表面に正極活物質層を形成することにより作られ、負極
は、シート状の負極集電体層の表面に負極活物質層を形
成することにより作られる。正極活物質層表面と負極活
物質層表面との間にはポリマー電解質層が介装される。
この電池では、それぞれの活物質における電位差を電流
として取出すための正極端子及び負極端子が正極集電体
及び負極集電体に設けられ、このように積層されたもの
をパッケージで密閉することによりリチウムイオンポリ
マー二次電池が形成されている。このリチウムイオンポ
リマー二次電池ではパッケージから引出された正極端子
及び負極端子を電池の端子として使用することにより所
望の電気が得られるようになっている。
等のポータブル機器の普及により薄型の電池に対する需
要が高まっている。この薄型の電池として正極と負極を
積層して形成されたリチウムイオンポリマー二次電池が
知られている。この正極は、シート状の正極集電体層の
表面に正極活物質層を形成することにより作られ、負極
は、シート状の負極集電体層の表面に負極活物質層を形
成することにより作られる。正極活物質層表面と負極活
物質層表面との間にはポリマー電解質層が介装される。
この電池では、それぞれの活物質における電位差を電流
として取出すための正極端子及び負極端子が正極集電体
及び負極集電体に設けられ、このように積層されたもの
をパッケージで密閉することによりリチウムイオンポリ
マー二次電池が形成されている。このリチウムイオンポ
リマー二次電池ではパッケージから引出された正極端子
及び負極端子を電池の端子として使用することにより所
望の電気が得られるようになっている。
【０００３】このような構造を有するリチウムイオンポ
リマー二次電池は電池電圧が高く、エネルギー密度も大
きいため、非常に注目されている。このリチウムイオン
ポリマー二次電池の放電容量を更に増大させるためには
シート状の正極又は負極の面積を拡大させる必要があ
る。この正極又は負極の面積を単純に拡大するだけでは
広い面積のために、その取扱いが困難になる不具合があ
る。この点を解消するために、拡大したシート状の正極
又は負極を所望の大きさに折畳んだり、捲回したりする
ことも考えられる。しかし、シート状の正極又は負極を
積層した状態で折畳みや捲回を行うと、折目部分におけ
る正極又は負極に撓みが生じ、その部分におけるシート
がポリマー電解質層から剥離して電極と電解質界面の有
効表面積が減少して放電容量が減少するとともに、電池
内部に抵抗を生じさせて放電容量のサイクル特性を悪化
させる不具合がある。また同様に、折目部分に撓みが生
じることにより正極又は負極をそれぞれ形成している正
極活物質層又は負極活物質層が正極集電体又は負極集電
体より剥離する問題もあった。更に、この電池は充電及
び放電過程において、正極活物質及び負極活物質中への
リチウムイオンの吸蔵、放出によって正極活物質層及び
負極活物質層の膨張、収縮が起こり、このとき発生する
応力により、正極活物質層又は負極活物質層が正極集電
体又は負極集電体より剥離する問題もあった。
リマー二次電池は電池電圧が高く、エネルギー密度も大
きいため、非常に注目されている。このリチウムイオン
ポリマー二次電池の放電容量を更に増大させるためには
シート状の正極又は負極の面積を拡大させる必要があ
る。この正極又は負極の面積を単純に拡大するだけでは
広い面積のために、その取扱いが困難になる不具合があ
る。この点を解消するために、拡大したシート状の正極
又は負極を所望の大きさに折畳んだり、捲回したりする
ことも考えられる。しかし、シート状の正極又は負極を
積層した状態で折畳みや捲回を行うと、折目部分におけ
る正極又は負極に撓みが生じ、その部分におけるシート
がポリマー電解質層から剥離して電極と電解質界面の有
効表面積が減少して放電容量が減少するとともに、電池
内部に抵抗を生じさせて放電容量のサイクル特性を悪化
させる不具合がある。また同様に、折目部分に撓みが生
じることにより正極又は負極をそれぞれ形成している正
極活物質層又は負極活物質層が正極集電体又は負極集電
体より剥離する問題もあった。更に、この電池は充電及
び放電過程において、正極活物質及び負極活物質中への
リチウムイオンの吸蔵、放出によって正極活物質層及び
負極活物質層の膨張、収縮が起こり、このとき発生する
応力により、正極活物質層又は負極活物質層が正極集電
体又は負極集電体より剥離する問題もあった。
【０００４】そこで上記諸問題を解決する技術として、
活物質層と集電体との間に密着層を形成し、この密着層
により剥離や密着性の低下を防止していた。密着層に要
求される特性として、集電体材料に対する密着力、活物
質層中に含まれる結着剤との結着力、電解液中の有機溶
媒に対して安定で長期保存性に優れること、熱的に安定
で高温下に晒されたときに剥がれ等が生じないこと、電
気化学的に安定で繰返しの充放電に耐えられること等が
挙げられる。正極活物質層と正極集電体との間及び負極
活物質層と負極集電体との間にそれぞれ設けられる密着
層は、両者を接合する機能と導電性を担う機能の両方が
必要であるため、両者を接合する機能を持つ結着剤材料
としての高分子材料に電子伝導を担う導電性物質が分散
して形成される。
活物質層と集電体との間に密着層を形成し、この密着層
により剥離や密着性の低下を防止していた。密着層に要
求される特性として、集電体材料に対する密着力、活物
質層中に含まれる結着剤との結着力、電解液中の有機溶
媒に対して安定で長期保存性に優れること、熱的に安定
で高温下に晒されたときに剥がれ等が生じないこと、電
気化学的に安定で繰返しの充放電に耐えられること等が
挙げられる。正極活物質層と正極集電体との間及び負極
活物質層と負極集電体との間にそれぞれ設けられる密着
層は、両者を接合する機能と導電性を担う機能の両方が
必要であるため、両者を接合する機能を持つ結着剤材料
としての高分子材料に電子伝導を担う導電性物質が分散
して形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来密着層に
導電性物質として分散させていた炭素材料粉末は伝導率
が十分とは言えず、良好な導電性を得るためには炭素材
料と結着剤材料との重量比（炭素材料／結着剤材料）を
大きくする必要があった。密着層中の炭素材料の割合を
大きくすると、密着層中の結着剤材料の割合が小さくな
り、また炭素材料の嵩高さのため、結着剤材料の集電体
や活物質層との接触面積が低下し、接着能力が不十分と
なってしまう問題があった。本発明の目的は、正極集電
体と正極活物質層又は負極集電体と負極活物質層との密
着性及び導電性に優れ、かつサイクル容量維持特性を向
上し得るリチウムイオンポリマー電池を提供することに
ある。
導電性物質として分散させていた炭素材料粉末は伝導率
が十分とは言えず、良好な導電性を得るためには炭素材
料と結着剤材料との重量比（炭素材料／結着剤材料）を
大きくする必要があった。密着層中の炭素材料の割合を
大きくすると、密着層中の結着剤材料の割合が小さくな
り、また炭素材料の嵩高さのため、結着剤材料の集電体
や活物質層との接触面積が低下し、接着能力が不十分と
なってしまう問題があった。本発明の目的は、正極集電
体と正極活物質層又は負極集電体と負極活物質層との密
着性及び導電性に優れ、かつサイクル容量維持特性を向
上し得るリチウムイオンポリマー電池を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
正極用結着剤を正極活物質中に含む正極活物質層を正極
集電体層の表面に形成することにより構成された正極
と、負極用結着剤を負極活物質中に含む負極活物質層を
負極集電体層の表面に形成することにより構成された負
極と、正極の正極活物質層表面と負極の負極活物質層表
面との間に介装されたポリマー電解質層とを備え、正極
集電体層と正極活物質層との間に第１結着剤と第１導電
性物質を含む第１密着層が介装され、負極集電体層と負
極活物質層との間に第２結着剤と第２導電性物質を含む
第２密着層が介装され、第１結着剤の主成分が正極用結
着剤の主成分であり、第２結着剤の主成分が負極用結着
剤の主成分であるリチウムイオンポリマー二次電池の改
良である。その特徴ある構成は、第１及び第２導電性物
質が粒径０．１〜２０μｍの金属又は部分金属酸化物で
あって、第１密着層に含まれる第１結着剤と第１導電性
物質との重量比（第１結着剤／第１導電性物質）及び第
２密着層に含まれる第２結着剤と第２導電性物質との重
量比（第２結着剤／第２導電性物質）がそれぞれ１３／
８７〜７５／２５である。
正極用結着剤を正極活物質中に含む正極活物質層を正極
集電体層の表面に形成することにより構成された正極
と、負極用結着剤を負極活物質中に含む負極活物質層を
負極集電体層の表面に形成することにより構成された負
極と、正極の正極活物質層表面と負極の負極活物質層表
面との間に介装されたポリマー電解質層とを備え、正極
集電体層と正極活物質層との間に第１結着剤と第１導電
性物質を含む第１密着層が介装され、負極集電体層と負
極活物質層との間に第２結着剤と第２導電性物質を含む
第２密着層が介装され、第１結着剤の主成分が正極用結
着剤の主成分であり、第２結着剤の主成分が負極用結着
剤の主成分であるリチウムイオンポリマー二次電池の改
良である。その特徴ある構成は、第１及び第２導電性物
質が粒径０．１〜２０μｍの金属又は部分金属酸化物で
あって、第１密着層に含まれる第１結着剤と第１導電性
物質との重量比（第１結着剤／第１導電性物質）及び第
２密着層に含まれる第２結着剤と第２導電性物質との重
量比（第２結着剤／第２導電性物質）がそれぞれ１３／
８７〜７５／２５である。
【０００７】請求項１に係る発明では、第１及び第２密
着層に含まれる導電性物質を金属又は部分金属酸化物と
することにより、その金属の持つ良好な電気伝導性によ
り、従来より導電性物質として使用されていた炭素材料
に比べて密着層中への添加量を減少させても良好な電子
伝導性を得ることができる。更に第１及び第２導電性物
質の粒径、第１密着層に含まれる第１結着剤と第１導電
性物質との重量比（第１結着剤／第１導電性物質）及び
第２密着層に含まれる第２結着剤と第２導電性物質との
重量比（第２結着剤／第２導電性物質）の範囲をそれぞ
れ規定することにより、良好な密着性、電子伝導性が得
られる。
着層に含まれる導電性物質を金属又は部分金属酸化物と
することにより、その金属の持つ良好な電気伝導性によ
り、従来より導電性物質として使用されていた炭素材料
に比べて密着層中への添加量を減少させても良好な電子
伝導性を得ることができる。更に第１及び第２導電性物
質の粒径、第１密着層に含まれる第１結着剤と第１導電
性物質との重量比（第１結着剤／第１導電性物質）及び
第２密着層に含まれる第２結着剤と第２導電性物質との
重量比（第２結着剤／第２導電性物質）の範囲をそれぞ
れ規定することにより、良好な密着性、電子伝導性が得
られる。
【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、第１及び第２導電性物質がアルミニウム、
銅、鉄、ニッケル、コバルト、銀、金、白金、パラジウ
ム及びこれら金属の一部が酸化した部分金属酸化物から
なる群より選ばれた１種又は２種以上の混合物又は合金
をそれぞれ含むリチウムイオン二次電池である。請求項
３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、
第１及び第２密着層中に酸性高分子系分散剤、塩基性高
分子系分散剤又は中性高分子系分散剤を更にそれぞれ添
加するリチウムイオンポリマー二次電池である。
明であって、第１及び第２導電性物質がアルミニウム、
銅、鉄、ニッケル、コバルト、銀、金、白金、パラジウ
ム及びこれら金属の一部が酸化した部分金属酸化物から
なる群より選ばれた１種又は２種以上の混合物又は合金
をそれぞれ含むリチウムイオン二次電池である。請求項
３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、
第１及び第２密着層中に酸性高分子系分散剤、塩基性高
分子系分散剤又は中性高分子系分散剤を更にそれぞれ添
加するリチウムイオンポリマー二次電池である。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の第１の実施の形態を
図面に基づいて説明する。図１に示すように、リチウム
イオンポリマー二次電池１０は、正極用結着剤を正極活
物質中に含む正極活物質層１１を正極集電体層１２の表
面に形成することにより構成された正極１３と、負極用
結着剤を負極活物質中に含む負極活物質層１６を負極集
電体層１７の表面に形成することにより構成された負極
１８と、正極１３の正極活物質層１１表面と負極１８の
負極活物質層１６表面との間に介装されたポリマー電解
質層２１とを備える。
図面に基づいて説明する。図１に示すように、リチウム
イオンポリマー二次電池１０は、正極用結着剤を正極活
物質中に含む正極活物質層１１を正極集電体層１２の表
面に形成することにより構成された正極１３と、負極用
結着剤を負極活物質中に含む負極活物質層１６を負極集
電体層１７の表面に形成することにより構成された負極
１８と、正極１３の正極活物質層１１表面と負極１８の
負極活物質層１６表面との間に介装されたポリマー電解
質層２１とを備える。
【００１０】正極集電体層１２はＡｌ箔により形成さ
れ、正極活物質層１１は、正極活物質と、この正極活物
質中に含まれる正極用結着剤とを有する。正極活物質と
しては、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎＯ4等の
粉末が用いられる。一方、負極集電体層１７はＣｕ箔に
より形成され、負極活物質層１６は、負極活物質と、こ
の負極活物質中に含まれる負極用結着剤とを有する。負
極活物質としては、グラファイト等の炭素材料の粉末が
用いられる。正極用結着剤及び負極用結着剤は、化学
的、電気化学的、熱的に安定であることが要求されるた
め、正極用結着剤及び負極用結着剤の主成分は、分子内
にフッ素を含む高分子化合物であることが好ましい。こ
のフッ素含有高分子化合物としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフ
ッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体、ポリフッ化ビニル等が挙げられる。
れ、正極活物質層１１は、正極活物質と、この正極活物
質中に含まれる正極用結着剤とを有する。正極活物質と
しては、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎＯ4等の
粉末が用いられる。一方、負極集電体層１７はＣｕ箔に
より形成され、負極活物質層１６は、負極活物質と、こ
の負極活物質中に含まれる負極用結着剤とを有する。負
極活物質としては、グラファイト等の炭素材料の粉末が
用いられる。正極用結着剤及び負極用結着剤は、化学
的、電気化学的、熱的に安定であることが要求されるた
め、正極用結着剤及び負極用結着剤の主成分は、分子内
にフッ素を含む高分子化合物であることが好ましい。こ
のフッ素含有高分子化合物としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフ
ッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体、ポリフッ化ビニル等が挙げられる。
【００１１】またポリマー電解質層２１としては、有機
溶媒（例えば、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、エチルメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン
等）に、リチウム塩（例えば、ＬｉＰＦ6やＬｉＢＦ
4等）を溶かした電解液が含まれるポリマーシート（例
えば、ポリフッ化ビニリデンやポリフッ化ビニリデン−
ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂
や、ポリエチレンオキサイド等のポリマーシート）が用
いられる。
溶媒（例えば、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、エチルメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン
等）に、リチウム塩（例えば、ＬｉＰＦ6やＬｉＢＦ
4等）を溶かした電解液が含まれるポリマーシート（例
えば、ポリフッ化ビニリデンやポリフッ化ビニリデン−
ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂
や、ポリエチレンオキサイド等のポリマーシート）が用
いられる。
【００１２】正極集電体層１２と正極活物質層１１との
間には、第１結着剤と第１導電性物質を含む第１密着層
１４が介装され、負極集電体層１７と負極活物質層１６
との間には、第２結着剤と第２導電性物質を含む第２密
着層１９が介装される。第１密着層１４は第１結着剤に
第１導電性物質を分散させて形成される。同様にして、
第２密着層１９は第２結着剤に第２導電性物質を分散さ
せて形成される。第１密着層１４又は第２密着層１９は
化学的、電気化学的、熱的に安定であり、集電体層及び
活物質層との密着性が要求されるため、第１結着剤又は
第２結着剤の主成分には、正極活物質層又は負極活物質
層にそれぞれ含有する正極用結着剤又は負極用結着剤の
主成分を用いる。第１及び第２導電性物質には、それぞ
れ粒径０．１〜２０μｍの金属又は部分金属酸化物が用
いられる。これら第１及び第２導電性物質の粒径は０．
１〜２０μｍである。好ましくは０．３〜１５μｍであ
る。粒径が０．１μｍ未満であると、粒子が凝集してし
まい、十分に集電体上に導電性物質を分散できなくなる
ため、電子伝導度が小さくなり、出力特性が悪くなる。
また、凝集した部分は、結着剤の比率が小さくなるた
め、密着力が低下し、サイクル特性も悪くなる。粒径が
２０μｍを越えると、密着層の厚さが厚くなるため、特
に体積エネルギ密度が減少する。また、導電性物質同士
の接触が困難となるため、電子伝導度も小さくなり出力
特性が悪くなる。金属としては、アルミニウム、銅、
鉄、ニッケル、コバルト、銀、金、白金又はパラジウム
等が例示され、部分金属酸化物としては、上述した金属
の一部が酸化した酸化物が例示される。第１及び第２導
電性物質には、上述した金属又は部分金属酸化物からな
る群より選ばれた１種又は２種以上の混合物又は合金が
用いられる。第１及び第２導電性物質を金属又は部分金
属酸化物とすることにより、少量の添加で良好な電子伝
導性を得られるため、導電性物質の体積を大幅に減少で
きる。そのため、結着剤量を増加させることができ、良
好な密着性が得られる。
間には、第１結着剤と第１導電性物質を含む第１密着層
１４が介装され、負極集電体層１７と負極活物質層１６
との間には、第２結着剤と第２導電性物質を含む第２密
着層１９が介装される。第１密着層１４は第１結着剤に
第１導電性物質を分散させて形成される。同様にして、
第２密着層１９は第２結着剤に第２導電性物質を分散さ
せて形成される。第１密着層１４又は第２密着層１９は
化学的、電気化学的、熱的に安定であり、集電体層及び
活物質層との密着性が要求されるため、第１結着剤又は
第２結着剤の主成分には、正極活物質層又は負極活物質
層にそれぞれ含有する正極用結着剤又は負極用結着剤の
主成分を用いる。第１及び第２導電性物質には、それぞ
れ粒径０．１〜２０μｍの金属又は部分金属酸化物が用
いられる。これら第１及び第２導電性物質の粒径は０．
１〜２０μｍである。好ましくは０．３〜１５μｍであ
る。粒径が０．１μｍ未満であると、粒子が凝集してし
まい、十分に集電体上に導電性物質を分散できなくなる
ため、電子伝導度が小さくなり、出力特性が悪くなる。
また、凝集した部分は、結着剤の比率が小さくなるた
め、密着力が低下し、サイクル特性も悪くなる。粒径が
２０μｍを越えると、密着層の厚さが厚くなるため、特
に体積エネルギ密度が減少する。また、導電性物質同士
の接触が困難となるため、電子伝導度も小さくなり出力
特性が悪くなる。金属としては、アルミニウム、銅、
鉄、ニッケル、コバルト、銀、金、白金又はパラジウム
等が例示され、部分金属酸化物としては、上述した金属
の一部が酸化した酸化物が例示される。第１及び第２導
電性物質には、上述した金属又は部分金属酸化物からな
る群より選ばれた１種又は２種以上の混合物又は合金が
用いられる。第１及び第２導電性物質を金属又は部分金
属酸化物とすることにより、少量の添加で良好な電子伝
導性を得られるため、導電性物質の体積を大幅に減少で
きる。そのため、結着剤量を増加させることができ、良
好な密着性が得られる。
【００１３】本発明の特徴ある構成は、第１密着層１４
に含まれる第１結着剤と第１導電性物質との重量比（第
１結着剤／第１導電性物質）及び第２密着層１９に含ま
れる第２結着剤と第２導電性物質との重量比（第２結着
剤／第２導電性物質）がそれぞれ１３／８７〜７５／２
５になるように混合することにある。第１密着層１４に
含まれる第１結着剤と第１導電性物質との重量比及び第
２密着層１９に含まれる第２結着剤と第２導電性物質と
の重量比をそれぞれ規定することにより、正極集電体と
正極活物質層又は負極集電体と負極活物質層との密着性
及び導電性に優れ、かつサイクル容量維持特性を向上し
たリチウムイオンポリマー二次電池とすることができ
る。第１結着剤／第１導電性物質及び第２結着剤／第２
導電性物質はそれぞれ１３／８７〜７５／２５である。
好ましくは１４／８６〜３３／６７である。重量比が１
３／８７未満であると、結着剤の比率が少なく、十分な
密着力を得ることができない。重量比が７５／２５を越
えると、密着層に含まれる導電性物質が少なく、集電体
と活物質層間の電子移動が十分に行えず、内部インピー
ダンスが上昇する。
に含まれる第１結着剤と第１導電性物質との重量比（第
１結着剤／第１導電性物質）及び第２密着層１９に含ま
れる第２結着剤と第２導電性物質との重量比（第２結着
剤／第２導電性物質）がそれぞれ１３／８７〜７５／２
５になるように混合することにある。第１密着層１４に
含まれる第１結着剤と第１導電性物質との重量比及び第
２密着層１９に含まれる第２結着剤と第２導電性物質と
の重量比をそれぞれ規定することにより、正極集電体と
正極活物質層又は負極集電体と負極活物質層との密着性
及び導電性に優れ、かつサイクル容量維持特性を向上し
たリチウムイオンポリマー二次電池とすることができ
る。第１結着剤／第１導電性物質及び第２結着剤／第２
導電性物質はそれぞれ１３／８７〜７５／２５である。
好ましくは１４／８６〜３３／６７である。重量比が１
３／８７未満であると、結着剤の比率が少なく、十分な
密着力を得ることができない。重量比が７５／２５を越
えると、密着層に含まれる導電性物質が少なく、集電体
と活物質層間の電子移動が十分に行えず、内部インピー
ダンスが上昇する。
【００１４】正極１３を作製するには、シート状のＡｌ
箔からなる正極集電体を用意し、この正極集電体１２に
調製した第１密着層スラリーを塗布して乾燥し、乾燥後
の第１密着層厚さが０．５〜３０μｍの第１密着層を有
する正極集電体を形成する。乾燥後の第１密着層厚さは
１〜１５μｍが好ましい。正極活物質層に必要な成分を
混合して正極活物質層塗工用スラリーを調製する。得ら
れた正極活物質層塗工用スラリーを第１密着層を有する
正極集電体表面に塗布して乾燥し、圧延することにより
正極１３を形成する。正極活物質層は乾燥後の厚さが、
２０〜２５０μｍとなるように形成する。
箔からなる正極集電体を用意し、この正極集電体１２に
調製した第１密着層スラリーを塗布して乾燥し、乾燥後
の第１密着層厚さが０．５〜３０μｍの第１密着層を有
する正極集電体を形成する。乾燥後の第１密着層厚さは
１〜１５μｍが好ましい。正極活物質層に必要な成分を
混合して正極活物質層塗工用スラリーを調製する。得ら
れた正極活物質層塗工用スラリーを第１密着層を有する
正極集電体表面に塗布して乾燥し、圧延することにより
正極１３を形成する。正極活物質層は乾燥後の厚さが、
２０〜２５０μｍとなるように形成する。
【００１５】負極１８を作製するには、シート状のＣｕ
箔からなる負極集電体を用意し、この負極集電体に調製
した第２密着層スラリーを塗布して乾燥し、乾燥後の第
２密着層厚さが０．５〜３０μｍの第２密着層を有する
負極集電体を形成する。乾燥後の負極の密着層厚さは１
〜１５μｍが好ましい。負極活物質層に必要な成分をそ
れぞれ混合して負極活物質層塗工用スラリーを調製す
る。正極の作製方法と同様にして、得られた負極活物質
層塗工用スラリーを第２密着層を有する負極集電体表面
に塗布して乾燥し、圧延することにより負極を形成す
る。負極活物質層は乾燥後の厚さが、２０〜２５０μｍ
となるように形成する。
箔からなる負極集電体を用意し、この負極集電体に調製
した第２密着層スラリーを塗布して乾燥し、乾燥後の第
２密着層厚さが０．５〜３０μｍの第２密着層を有する
負極集電体を形成する。乾燥後の負極の密着層厚さは１
〜１５μｍが好ましい。負極活物質層に必要な成分をそ
れぞれ混合して負極活物質層塗工用スラリーを調製す
る。正極の作製方法と同様にして、得られた負極活物質
層塗工用スラリーを第２密着層を有する負極集電体表面
に塗布して乾燥し、圧延することにより負極を形成す
る。負極活物質層は乾燥後の厚さが、２０〜２５０μｍ
となるように形成する。
【００１６】ポリマー電解質層２１を作製するには、ポ
リマー電解質層に必要な成分をそれぞれ混合してポリマ
ー電解質層塗工用スラリーを調製する。この調製したポ
リマー電解質層塗工用スラリーを剥離紙上にポリマー電
解質層の乾燥厚さが１０〜１５０μｍとなるように塗布
して乾燥し、剥離紙より剥がすことによりポリマー電解
質層が得られる。
リマー電解質層に必要な成分をそれぞれ混合してポリマ
ー電解質層塗工用スラリーを調製する。この調製したポ
リマー電解質層塗工用スラリーを剥離紙上にポリマー電
解質層の乾燥厚さが１０〜１５０μｍとなるように塗布
して乾燥し、剥離紙より剥がすことによりポリマー電解
質層が得られる。
【００１７】ポリマー電解質層２１をその略中央から折
返して負極１８の基端部の両面を被覆するように積層
し、この部分積層体に正極１３を積層することにより、
積層体を作製する。次いでこの積層体を扁平なロール状
に巻くことによりロール体２２を作製する（図１及び図
２）。次に図２に示すように、一端がロール体２２の正
極集電体層１２に電気的に接続された単一のシート状の
Ｎｉからなる正極端子２３をロール体２２の一方の端縁
２２ａから突設し、一端がロール体２２の負極集電体層
１７に電気的に接続された単一のシート状のＮｉからな
る負極端子２４をロール体２２の他方の側縁２２ｂから
突設する。更に上記正極端子２３の他端及び負極端子２
４の他端を表出するように上記ロール体２２がパッケー
ジ２５（図１及び図２）により密閉される。開口部を有
する袋状に加工したラミネートパッケージ材２５に上記
正極端子２３の他端及び負極端子２４の他端を表出する
ように上記ロール体２２を収納し、減圧条件下で熱圧着
により開口部を封止することにより、シート状のリチウ
ムイオンポリマー二次電池を作製する。
返して負極１８の基端部の両面を被覆するように積層
し、この部分積層体に正極１３を積層することにより、
積層体を作製する。次いでこの積層体を扁平なロール状
に巻くことによりロール体２２を作製する（図１及び図
２）。次に図２に示すように、一端がロール体２２の正
極集電体層１２に電気的に接続された単一のシート状の
Ｎｉからなる正極端子２３をロール体２２の一方の端縁
２２ａから突設し、一端がロール体２２の負極集電体層
１７に電気的に接続された単一のシート状のＮｉからな
る負極端子２４をロール体２２の他方の側縁２２ｂから
突設する。更に上記正極端子２３の他端及び負極端子２
４の他端を表出するように上記ロール体２２がパッケー
ジ２５（図１及び図２）により密閉される。開口部を有
する袋状に加工したラミネートパッケージ材２５に上記
正極端子２３の他端及び負極端子２４の他端を表出する
ように上記ロール体２２を収納し、減圧条件下で熱圧着
により開口部を封止することにより、シート状のリチウ
ムイオンポリマー二次電池を作製する。
【００１８】次に本発明の第２の実施の形態を示す。図
３において、図１と同一符号は同一部品を示す。この実
施の形態では、略同一の大きさに形成された正極１３、
負極１８及びポリマー電解質層２１を積層して積層体が
作製され、この積層体を葛折りした後に、パッケージに
収容される。ここで「積層体を葛折りする」とは、積層
体をジグザグに（蛇行するように）折り曲げることをい
う。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
３において、図１と同一符号は同一部品を示す。この実
施の形態では、略同一の大きさに形成された正極１３、
負極１８及びポリマー電解質層２１を積層して積層体が
作製され、この積層体を葛折りした後に、パッケージに
収容される。ここで「積層体を葛折りする」とは、積層
体をジグザグに（蛇行するように）折り曲げることをい
う。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
【００１９】次に上記正極１３及び負極１８を用いて二
次電池を製造する方法を説明する。先ず負極１８、ポリ
マー電解質層２１及び正極１３を積層することにより、
積層体を作製する。次いでこの積層体を葛折りして扁平
な葛折り体５２を作製する（図３及び図４）。次に図４
に示すように、一端が葛折り体５２の正極集電体層１２
に電気的に接続された単一のシート状の正極端子２３を
葛折り体５２の一方の側縁５２ａから突設し、一端が葛
折り体５２の負極集電体層１７に電気的に接続された単
一のシート状の負極端子２４を葛折り体５２の他方の側
縁から突設する。更に上記正極端子２３の他端及び負極
端子２４の他端を表出するように上記葛折り体５２がパ
ッケージ２５（図３及び図４）により密閉される。この
ように構成されたリチウムイオンポリマー二次電池では
第１の実施の形態の電池と比較して、組立て工数を低減
できる。
次電池を製造する方法を説明する。先ず負極１８、ポリ
マー電解質層２１及び正極１３を積層することにより、
積層体を作製する。次いでこの積層体を葛折りして扁平
な葛折り体５２を作製する（図３及び図４）。次に図４
に示すように、一端が葛折り体５２の正極集電体層１２
に電気的に接続された単一のシート状の正極端子２３を
葛折り体５２の一方の側縁５２ａから突設し、一端が葛
折り体５２の負極集電体層１７に電気的に接続された単
一のシート状の負極端子２４を葛折り体５２の他方の側
縁から突設する。更に上記正極端子２３の他端及び負極
端子２４の他端を表出するように上記葛折り体５２がパ
ッケージ２５（図３及び図４）により密閉される。この
ように構成されたリチウムイオンポリマー二次電池では
第１の実施の形態の電池と比較して、組立て工数を低減
できる。
【００２０】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 ＜実施例１＞先ず、第１及び第２結着剤の主成分として
１７重量％のアクリル酸をポリフッ化ビニリデンにグラ
フト重合した高分子材料（Acrylic Acid grafting Poly
Vinylidene Fluoride、以下、ＡＡ-ｇ-ＰＶｄＦとい
う。）を２ｇ用意した。このＡＡ-ｇ-ＰＶｄＦ２ｇに溶
媒としてジメチルアセトアミド（DiMethylAcetamide、
以下、ＤＭＡという。）９８ｇを添加し、ホモジナイザ
により溶解して第１及び第２結着剤材料溶液とした。導
電性物質として第１導電性物質には粒径１μｍのアルミ
ニウムを、第２導電性物質には粒径１μｍの銅をそれぞ
れ８ｇ用意し、この金属粉末をＤＭＡ８０ｇに分散させ
て第１及び第２分散液をそれぞれ調製した。この第１及
び第２分散液を上記結着剤材料溶液に加えて第１及び第
２密着層スラリーをそれぞれ調製した。次いで、正極集
電体として厚さ２０μｍ、幅２５０ｍｍのＡｌ箔を用意
し、このＡｌ箔に調製した第１密着層スラリーを塗工及
び乾燥し、乾燥後の密着層厚さが５μｍの第１密着層を
有するＡｌ箔を得た。一方、負極集電体として厚さ１０
μｍ、幅２５０ｍｍのＣｕ箔を用意し、このＣｕ箔に調
製した第２密着層スラリーを塗工及び乾燥し、乾燥後の
密着層厚さが５μｍの第２密着層を有するＣｕ箔を得
た。次に、下記表１に示される各成分をボールミルで２
時間混合することによりそれぞれ正極活物質層塗工用ス
ラリー、負極活物質層塗工用スラリー及びポリマー電解
質層塗工用スラリーを調製した。
る。 ＜実施例１＞先ず、第１及び第２結着剤の主成分として
１７重量％のアクリル酸をポリフッ化ビニリデンにグラ
フト重合した高分子材料（Acrylic Acid grafting Poly
Vinylidene Fluoride、以下、ＡＡ-ｇ-ＰＶｄＦとい
う。）を２ｇ用意した。このＡＡ-ｇ-ＰＶｄＦ２ｇに溶
媒としてジメチルアセトアミド（DiMethylAcetamide、
以下、ＤＭＡという。）９８ｇを添加し、ホモジナイザ
により溶解して第１及び第２結着剤材料溶液とした。導
電性物質として第１導電性物質には粒径１μｍのアルミ
ニウムを、第２導電性物質には粒径１μｍの銅をそれぞ
れ８ｇ用意し、この金属粉末をＤＭＡ８０ｇに分散させ
て第１及び第２分散液をそれぞれ調製した。この第１及
び第２分散液を上記結着剤材料溶液に加えて第１及び第
２密着層スラリーをそれぞれ調製した。次いで、正極集
電体として厚さ２０μｍ、幅２５０ｍｍのＡｌ箔を用意
し、このＡｌ箔に調製した第１密着層スラリーを塗工及
び乾燥し、乾燥後の密着層厚さが５μｍの第１密着層を
有するＡｌ箔を得た。一方、負極集電体として厚さ１０
μｍ、幅２５０ｍｍのＣｕ箔を用意し、このＣｕ箔に調
製した第２密着層スラリーを塗工及び乾燥し、乾燥後の
密着層厚さが５μｍの第２密着層を有するＣｕ箔を得
た。次に、下記表１に示される各成分をボールミルで２
時間混合することによりそれぞれ正極活物質層塗工用ス
ラリー、負極活物質層塗工用スラリー及びポリマー電解
質層塗工用スラリーを調製した。
【００２１】
【表１】
【００２２】得られた正極活物質層塗工用スラリーを密
着層を有するＡｌ箔上に正極活物質層の乾燥厚さが８０
μｍとなるように塗工及び乾燥し、圧延することにより
正極を形成した。得られた負極活物質層塗工用スラリー
を密着層を有するＣｕ箔上に負極活物質層の乾燥厚さが
８０μｍとなるように塗工及び乾燥し、圧延することに
より負極を形成した。得られたポリマー電解質層塗工用
スラリーを厚さ２５μｍ、幅２５０ｍｍの剥離紙上に電
解質層の乾燥厚さが５０μｍとなるように塗工及び乾燥
し、剥離紙より剥がして電解質層シートを形成した。そ
れぞれ形成した正極と電解質シートと負極を順に積層
し、積層物を熱圧着することによりシート状の電極体を
作製した。次に、この電極体にＮｉからなる正極リード
及び負極リードをそれぞれ正極集電体及び負極集電体に
溶接し、開口部を有する袋状に加工したラミネートパッ
ケージ材に収納し、減圧条件下で熱圧着により開口部を
封止し、シート状の電池を作製した。
着層を有するＡｌ箔上に正極活物質層の乾燥厚さが８０
μｍとなるように塗工及び乾燥し、圧延することにより
正極を形成した。得られた負極活物質層塗工用スラリー
を密着層を有するＣｕ箔上に負極活物質層の乾燥厚さが
８０μｍとなるように塗工及び乾燥し、圧延することに
より負極を形成した。得られたポリマー電解質層塗工用
スラリーを厚さ２５μｍ、幅２５０ｍｍの剥離紙上に電
解質層の乾燥厚さが５０μｍとなるように塗工及び乾燥
し、剥離紙より剥がして電解質層シートを形成した。そ
れぞれ形成した正極と電解質シートと負極を順に積層
し、積層物を熱圧着することによりシート状の電極体を
作製した。次に、この電極体にＮｉからなる正極リード
及び負極リードをそれぞれ正極集電体及び負極集電体に
溶接し、開口部を有する袋状に加工したラミネートパッ
ケージ材に収納し、減圧条件下で熱圧着により開口部を
封止し、シート状の電池を作製した。
【００２３】＜実施例２＞第１導電性物質であるアルミ
ニウム及び第２導電性物質である銅の粒径をそれぞれ
０．１μｍとした以外は実施例１と同様にしてリチウム
イオンポリマー二次電池を作製した。 ＜実施例３＞第１導電性物質であるアルミニウム及び第
２導電性物質である銅の粒径をそれぞれ２０μｍとした
以外は実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマー二
次電池を作製した。 ＜実施例４＞第１結着剤と第１導電性物質との重量比
（第１結着剤／第１導電性物質）及び第２結着剤と第２
導電性物質との重量比（第２結着剤／第２導電性物質）
をそれぞれ１３／８７とした以外は実施例１と同様にし
てリチウムイオンポリマー二次電池を作製した。 ＜実施例５＞第１結着剤と第１導電性物質との重量比
（第１結着剤／第１導電性物質）及び第２結着剤と第２
導電性物質との重量比（第２結着剤／第２導電性物質）
をそれぞれ７５／２５とした以外は実施例１と同様にし
てリチウムイオンポリマー二次電池を作製した。
ニウム及び第２導電性物質である銅の粒径をそれぞれ
０．１μｍとした以外は実施例１と同様にしてリチウム
イオンポリマー二次電池を作製した。 ＜実施例３＞第１導電性物質であるアルミニウム及び第
２導電性物質である銅の粒径をそれぞれ２０μｍとした
以外は実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマー二
次電池を作製した。 ＜実施例４＞第１結着剤と第１導電性物質との重量比
（第１結着剤／第１導電性物質）及び第２結着剤と第２
導電性物質との重量比（第２結着剤／第２導電性物質）
をそれぞれ１３／８７とした以外は実施例１と同様にし
てリチウムイオンポリマー二次電池を作製した。 ＜実施例５＞第１結着剤と第１導電性物質との重量比
（第１結着剤／第１導電性物質）及び第２結着剤と第２
導電性物質との重量比（第２結着剤／第２導電性物質）
をそれぞれ７５／２５とした以外は実施例１と同様にし
てリチウムイオンポリマー二次電池を作製した。
【００２４】＜実施例６＞第１導電性物質に白金を用い
た以外は実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマー
二次電池を作製した。 ＜実施例７＞第２導電性物質にニッケルを用いた以外は
実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマー二次電池
を作製した。 ＜実施例８＞第１及び第２密着層に酸性高分子系分散剤
をそれぞれ添加した以外は実施例１と同様にしてリチウ
ムイオンポリマー二次電池を作製した。 ＜実施例９＞第１及び第２密着層に中性高分子系分散剤
をそれぞれ添加した以外は実施例１と同様にしてリチウ
ムイオンポリマー二次電池を作製した。
た以外は実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマー
二次電池を作製した。 ＜実施例７＞第２導電性物質にニッケルを用いた以外は
実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマー二次電池
を作製した。 ＜実施例８＞第１及び第２密着層に酸性高分子系分散剤
をそれぞれ添加した以外は実施例１と同様にしてリチウ
ムイオンポリマー二次電池を作製した。 ＜実施例９＞第１及び第２密着層に中性高分子系分散剤
をそれぞれ添加した以外は実施例１と同様にしてリチウ
ムイオンポリマー二次電池を作製した。
【００２５】＜比較例１＞第１及び第２導電性物質とし
て比表面積が１５０ｃｍ2／ｇの炭素材料粉末を用いた
以外は実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマー二
次電池を作製した。 ＜比較例２＞第１導電性物質であるアルミニウム及び第
２導電性物質である銅の粒径をそれぞれ０．０５μｍと
した以外は実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマ
ー二次電池を作製した。 ＜比較例３＞第１導電性物質であるアルミニウム及び第
２導電性物質である銅の粒径をそれぞれ２５μｍとした
以外は実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマー二
次電池を作製した。 ＜比較例４＞第１結着剤と第１導電性物質との重量比
（第１結着剤／第１導電性物質）及び第２結着剤と第２
導電性物質との重量比（第２結着剤／第２導電性物質）
をそれぞれ１０／９０とした以外は実施例１と同様にし
てリチウムイオンポリマー二次電池を作製した。 ＜比較例５＞第１結着剤と第１導電性物質との重量比
（第１結着剤／第１導電性物質）及び第２結着剤と第２
導電性物質との重量比（第２結着剤／第２導電性物質）
をそれぞれ８０／２０とした以外は実施例１と同様にし
てリチウムイオンポリマー二次電池を作製した。
て比表面積が１５０ｃｍ2／ｇの炭素材料粉末を用いた
以外は実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマー二
次電池を作製した。 ＜比較例２＞第１導電性物質であるアルミニウム及び第
２導電性物質である銅の粒径をそれぞれ０．０５μｍと
した以外は実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマ
ー二次電池を作製した。 ＜比較例３＞第１導電性物質であるアルミニウム及び第
２導電性物質である銅の粒径をそれぞれ２５μｍとした
以外は実施例１と同様にしてリチウムイオンポリマー二
次電池を作製した。 ＜比較例４＞第１結着剤と第１導電性物質との重量比
（第１結着剤／第１導電性物質）及び第２結着剤と第２
導電性物質との重量比（第２結着剤／第２導電性物質）
をそれぞれ１０／９０とした以外は実施例１と同様にし
てリチウムイオンポリマー二次電池を作製した。 ＜比較例５＞第１結着剤と第１導電性物質との重量比
（第１結着剤／第１導電性物質）及び第２結着剤と第２
導電性物質との重量比（第２結着剤／第２導電性物質）
をそれぞれ８０／２０とした以外は実施例１と同様にし
てリチウムイオンポリマー二次電池を作製した。
【００２６】＜比較評価＞実施例１〜９及び比較例１〜
５で得られた電池について以下の評価試験を行った。 (1) 引き剥がし試験 シート状の電極体を５０ｍｍの幅にそれぞれ切断した
後、引っ張り試験器（オリエンテック製、テンシロンＵ
ＣＴ−５００）を用いて行った。即ち、１００ｍｍの間
隔を有する一対のチャックに幅５０ｍｍの電極体を張設
し、その後一方のチャックを引っ張り速度３００ｍｍ／
分で引っ張って電極体が破断するまでの荷重を測定し
た。
５で得られた電池について以下の評価試験を行った。 (1) 引き剥がし試験 シート状の電極体を５０ｍｍの幅にそれぞれ切断した
後、引っ張り試験器（オリエンテック製、テンシロンＵ
ＣＴ−５００）を用いて行った。即ち、１００ｍｍの間
隔を有する一対のチャックに幅５０ｍｍの電極体を張設
し、その後一方のチャックを引っ張り速度３００ｍｍ／
分で引っ張って電極体が破断するまでの荷重を測定し
た。
【００２７】(2) 出力特性試験 これらの電池のそれぞれの放電容量を１Ｃ［ｍＡｈ］と
表した場合に、１／５Ｃ［ｍＡ］で表される電流値で電
池の端子間電圧が４．０［Ｖ］になるまで充電し、その
後４．０［Ｖ］一定に保ち充電の総時間が５時間となる
ように充電した後１時間放置し、その後３Ｃ［ｍＡ］で
表される電流値において、電圧が２．７［Ｖ］になるま
で放電したときの放電容量を測定した。１／５Ｃ［ｍ
Ａ］で表される電流値で放電したときに得られる放電容
量に対する３Ｃ［ｍＡ］で表される電流値で放電したと
きに得られる放電容量のパーセントを求めた。
表した場合に、１／５Ｃ［ｍＡ］で表される電流値で電
池の端子間電圧が４．０［Ｖ］になるまで充電し、その
後４．０［Ｖ］一定に保ち充電の総時間が５時間となる
ように充電した後１時間放置し、その後３Ｃ［ｍＡ］で
表される電流値において、電圧が２．７［Ｖ］になるま
で放電したときの放電容量を測定した。１／５Ｃ［ｍ
Ａ］で表される電流値で放電したときに得られる放電容
量に対する３Ｃ［ｍＡ］で表される電流値で放電したと
きに得られる放電容量のパーセントを求めた。
【００２８】(3) サイクル容量維持特性試験 初回の放電容量をＣMAXとしたとき、ＣMAXに対して８０
％の放電容量となるまでの充放電サイクル数をサイクル
寿命としてそれぞれの電池において求めた。上記（１）
〜（３）における評価試験の結果を表１にそれぞれ示
す。
％の放電容量となるまでの充放電サイクル数をサイクル
寿命としてそれぞれの電池において求めた。上記（１）
〜（３）における評価試験の結果を表１にそれぞれ示
す。
【００２９】
【表２】
【００３０】表２より明らかなように、比較例１の第１
及び第２密着層に金属を用いていない電池は、引き剥が
し試験の結果より、密着力が低く、剥がれやすいことが
判った。また、第１及び第２密着層中に含まれる金属の
粒径が本発明の範囲外である比較例２及び３の電池は、
粒径が小さく粒子が凝集してしまったため（比較例
２）、また、粒径が大きく粒子が粗大であり、導電性物
質同士の接触が不十分になったため（比較例３）、各評
価試験の結果はそれぞれ低い数値を示していた。比較例
４の電池は密着力及びサイクル特性が非常に低く、比較
例５の電池は出力特性が非常に低い結果となった。これ
に対して実施例１〜９の電池は、従来の電池に比べて優
れた密着性、出力特性及びサイクル特性を示すことが判
る。
及び第２密着層に金属を用いていない電池は、引き剥が
し試験の結果より、密着力が低く、剥がれやすいことが
判った。また、第１及び第２密着層中に含まれる金属の
粒径が本発明の範囲外である比較例２及び３の電池は、
粒径が小さく粒子が凝集してしまったため（比較例
２）、また、粒径が大きく粒子が粗大であり、導電性物
質同士の接触が不十分になったため（比較例３）、各評
価試験の結果はそれぞれ低い数値を示していた。比較例
４の電池は密着力及びサイクル特性が非常に低く、比較
例５の電池は出力特性が非常に低い結果となった。これ
に対して実施例１〜９の電池は、従来の電池に比べて優
れた密着性、出力特性及びサイクル特性を示すことが判
る。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のリチウムイ
オンポリマー二次電池は、正極用結着剤を正極活物質中
に含む正極活物質層を正極集電体層の表面に形成するこ
とにより構成された正極と、負極用結着剤を負極活物質
中に含む負極活物質層を負極集電体層の表面に形成する
ことにより構成された負極と、正極の正極活物質層表面
と負極の負極活物質層表面との間に介装されたポリマー
電解質層とを備え、正極集電体層と正極活物質層との間
に第１結着剤と第１導電性物質を含む第１密着層が介装
され、負極集電体層と負極活物質層との間に第２結着剤
と第２導電性物質を含む第２密着層が介装され、第１結
着剤の主成分が正極用結着剤の主成分であり、第２結着
剤の主成分が負極用結着剤の主成分であるリチウムイオ
ンポリマー二次電池の改良であり、第１及び第２密着層
に含まれる導電性物質を粒径０．１〜２０μｍの金属又
は部分金属酸化物としたため、従来導電性物質として使
用されていた炭素材料に比べ、金属又は部分金属酸化物
は電気伝導性が高いため、少量の添加で良好な電子伝導
性能を有する密着層を形成することができる。このと
き、電池内部に発生する直流抵抗成分が減少するので良
好な出力特性（レート特性）を持つ電池を作製すること
ができる。また、少量の添加で良好な電子伝導性を得ら
れるため、密着層中における結着剤材料の体積比を大幅
に増加させることができ、活物質層及び集電体への結着
剤材料の接触面積が増加してより高い密着力を得ること
ができる。更に、第１及び第２密着層に含まれる結着剤
と導電性物質との重量比をそれぞれ規定したことによ
り、良好な密着性、電子伝導性が得られる。
オンポリマー二次電池は、正極用結着剤を正極活物質中
に含む正極活物質層を正極集電体層の表面に形成するこ
とにより構成された正極と、負極用結着剤を負極活物質
中に含む負極活物質層を負極集電体層の表面に形成する
ことにより構成された負極と、正極の正極活物質層表面
と負極の負極活物質層表面との間に介装されたポリマー
電解質層とを備え、正極集電体層と正極活物質層との間
に第１結着剤と第１導電性物質を含む第１密着層が介装
され、負極集電体層と負極活物質層との間に第２結着剤
と第２導電性物質を含む第２密着層が介装され、第１結
着剤の主成分が正極用結着剤の主成分であり、第２結着
剤の主成分が負極用結着剤の主成分であるリチウムイオ
ンポリマー二次電池の改良であり、第１及び第２密着層
に含まれる導電性物質を粒径０．１〜２０μｍの金属又
は部分金属酸化物としたため、従来導電性物質として使
用されていた炭素材料に比べ、金属又は部分金属酸化物
は電気伝導性が高いため、少量の添加で良好な電子伝導
性能を有する密着層を形成することができる。このと
き、電池内部に発生する直流抵抗成分が減少するので良
好な出力特性（レート特性）を持つ電池を作製すること
ができる。また、少量の添加で良好な電子伝導性を得ら
れるため、密着層中における結着剤材料の体積比を大幅
に増加させることができ、活物質層及び集電体への結着
剤材料の接触面積が増加してより高い密着力を得ること
ができる。更に、第１及び第２密着層に含まれる結着剤
と導電性物質との重量比をそれぞれ規定したことによ
り、良好な密着性、電子伝導性が得られる。
【００３２】その結果、捲回や折りたたみ、外部衝撃、
充放電時の活物質層の膨張収縮による集電体からの活物
質層の剥がれを防止できるので、良好な充放電サイクル
特性（長寿命化）を得ることができる。
充放電時の活物質層の膨張収縮による集電体からの活物
質層の剥がれを防止できるので、良好な充放電サイクル
特性（長寿命化）を得ることができる。
【図１】本発明の第１実施形態のリチウムイオンポリマ
ー二次電池を示す図２のＡ−Ａ線断面構成図。
ー二次電池を示す図２のＡ−Ａ線断面構成図。
【図２】その二次電池の斜視図。
【図３】本発明の第２実施形態を示す図４のＢ−Ｂ線断
面構成図。
面構成図。
【図４】その二次電池の斜視図。
１０，５０ リチウムイオンポリマー二次電池 １１ 正極活物質層 １２ 正極集電体層 １３ 正極 １４ 第１密着層 １６ 負極活物質層 １７ 負極集電体層 １８ 負極 １９ 第２密着層 ２１ ポリマー電解質層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 正 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 張 守斌 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 樋上 晃裕 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 AM16 BJ02 BJ14 DJ07 DJ09 DJ16 EJ01 EJ14 HJ01 HJ05 5H050 AA07 BA18 CA08 CB08 DA02 DA10 DA11 EA02 EA03 EA04 EA05 EA12 EA24 EA28 FA05 FA17 HA01 HA05
Claims (3)
- 【請求項１】 正極用結着剤を正極活物質中に含む正極
活物質層(11)を正極集電体層(12)の表面に形成すること
により構成された正極(13)と、 負極用結着剤を負極活物質中に含む負極活物質層(16)を
負極集電体層(17)の表面に形成することにより構成され
た負極(18)と、 前記正極(13)の正極活物質層(11)表面と前記負極(18)の
負極活物質層(16)表面との間に介装されたポリマー電解
質層(21)とを備え、 前記正極集電体層(12)と前記正極活物質層(11)との間に
第１結着剤と第１導電性物質を含む第１密着層(14)が介
装され、前記負極集電体層(17)と前記負極活物質層(16)
との間に第２結着剤と第２導電性物質を含む第２密着層
(19)が介装され、 前記第１結着剤の主成分が前記正極用結着剤の主成分で
あり、前記第２結着剤の主成分が前記負極用結着剤の主
成分であるリチウムイオンポリマー二次電池において、 前記第１及び第２導電性物質が粒径０．１〜２０μｍの
金属又は部分金属酸化物であって、 前記第１密着層(14)に含まれる前記第１結着剤と前記第
１導電性物質との重量比（第１結着剤／第１導電性物
質）及び前記第２密着層(19)に含まれる前記第２結着剤
と前記第２導電性物質との重量比（第２結着剤／第２導
電性物質）がそれぞれ１３／８７〜７５／２５であるこ
とを特徴とするリチウムイオンポリマー二次電池。 - 【請求項２】 第１及び第２導電性物質がアルミニウ
ム、銅、鉄、ニッケル、コバルト、銀、金、白金、パラ
ジウム及びこれら金属の一部が酸化した部分金属酸化物
からなる群より選ばれた１種又は２種以上の混合物又は
合金をそれぞれ含む請求項１記載のリチウムイオン二次
電池。 - 【請求項３】 第１及び第２密着層(14,19)中に酸性高
分子系分散剤、塩基性高分子系分散剤又は中性高分子系
分散剤を更にそれぞれ添加する請求項１又は２記載のリ
チウムイオンポリマー二次電池。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111126A JP2002313343A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | リチウムイオンポリマー二次電池 |
| CNA02811664XA CN1529917A (zh) | 2001-04-10 | 2002-04-10 | 锂离子聚合物二次电池、该电池用电极及用于该电池的粘合层的粘结剂中的高分子化合物的合成方法 |
| EP08152891A EP1947715B1 (en) | 2001-04-10 | 2002-04-10 | Lithium ion polymer secondary battery, its electrode and method for synthesizing polymer compound in binder used in adhesion layer thereof |
| PCT/JP2002/003573 WO2002084764A1 (fr) | 2001-04-10 | 2002-04-10 | Batterie secondaire polymere ion lithium, son electrode et procede pour synthetiser un compose polymere dans un liant utilise dans une couche d'adhesion de celle-ci |
| EP02717097A EP1381097A4 (en) | 2001-04-10 | 2002-04-10 | LITHIUMION POLYMER SECONDARY BATTERY, ELECTRODE THEREFOR AND METHOD FOR SYNTHETIZING A POLYMERIC COMPOSITION IN THE BINDER FOR USE IN THE ADHESIVE LAYER |
| US10/474,354 US7351498B2 (en) | 2001-04-10 | 2002-04-10 | Lithium ion polymer secondary battery its electrode and method for synthesizing polymer compound in binder used in adhesion layer thereof |
| TW091107248A TW567630B (en) | 2001-02-01 | 2002-04-10 | Lithium ion polymer secondary battery, electrode thereof and polymer synthesizing method of binder used for adhesion layer thereof |
| DE60237483T DE60237483D1 (de) | 2001-04-10 | 2002-04-10 | Sekundäre Lithium-Ion-Polymerbatterie, ihre Elektroden und Verfahren zum Synthetisieren einer Polymerverbindung in einem Binder, der als Klebeschicht dafür dient |
| KR10-2003-7013176A KR20030086354A (ko) | 2001-04-10 | 2002-04-10 | 리튬 이온 폴리머 2차 전지, 그 전지용 전극 및 그 전지의밀착층에 사용하는 결착제 중의 고분자 화합물의 합성 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111126A JP2002313343A (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | リチウムイオンポリマー二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002313343A true JP2002313343A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18962786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001111126A Withdrawn JP2002313343A (ja) | 2001-02-01 | 2001-04-10 | リチウムイオンポリマー二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002313343A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100420086C (zh) * | 2005-01-17 | 2008-09-17 | 夏普株式会社 | 锂二次电池 |
| CN109314222A (zh) * | 2016-06-14 | 2019-02-05 | 索尔维公司 | 柔性电池组 |
| CN114927642A (zh) * | 2021-01-28 | 2022-08-19 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 一种负极片及制备方法和锂离子电池 |
-
2001
- 2001-04-10 JP JP2001111126A patent/JP2002313343A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100420086C (zh) * | 2005-01-17 | 2008-09-17 | 夏普株式会社 | 锂二次电池 |
| CN109314222A (zh) * | 2016-06-14 | 2019-02-05 | 索尔维公司 | 柔性电池组 |
| CN114927642A (zh) * | 2021-01-28 | 2022-08-19 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 一种负极片及制备方法和锂离子电池 |
| CN114927642B (zh) * | 2021-01-28 | 2024-01-30 | 广汽埃安新能源汽车有限公司 | 一种负极片及制备方法和锂离子电池 |
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