JP2003077546A - Nonaqueous electrolyte secondary battery and its manufacturing method - Google Patents

Nonaqueous electrolyte secondary battery and its manufacturing method

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JP2003077546A
JP2003077546A JP2001266188A JP2001266188A JP2003077546A JP 2003077546 A JP2003077546 A JP 2003077546A JP 2001266188 A JP2001266188 A JP 2001266188A JP 2001266188 A JP2001266188 A JP 2001266188A JP 2003077546 A JP2003077546 A JP 2003077546A
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JP
Japan
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separator
electrode plate
polyolefin
battery
positive electrode
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Application number
JP2001266188A
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Japanese (ja)
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Masazumi Segawa
全澄 瀬川
Koyo Watari
亘  幸洋
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Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the safety and cycle performance of a battery. SOLUTION: This nonaqueous electrolyte secondary battery comprises a positive plate, a negative plate and a separator. A porous polymer electrolyte is provided in an electrode of at least one of the positive plate and the negative plate, and fixation is applied at least either between the positive plate and the separator or between the negative plate and the separator.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質二次電
池およびその製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在市販されている非水電解質二次電池
は、コバルト酸リチウムなどの遷移金属複合酸化物を含
む正極板、グラファイト等の炭素系活物質を含む負極
板、ポリエチレンおよびポリプロピレン等から構成され
るセパレータ、エチレンカーボネートなどの炭酸エステ
ル混合溶媒にLiPF等のリチウム塩が溶解された有
機電解液などから構成される。
2. Description of the Related Art Non-aqueous electrolyte secondary batteries currently on the market are composed of a positive electrode plate containing a transition metal composite oxide such as lithium cobalt oxide, a negative electrode plate containing a carbon-based active material such as graphite, polyethylene and polypropylene. The separator is composed of an organic electrolytic solution in which a lithium salt such as LiPF 6 is dissolved in a carbonate ester mixed solvent such as ethylene carbonate.

【0003】これらの非水電解質二次電池は、携帯電話
などの小型機器に搭載され、今後は電気自動車用または
ハイブリッド電気自動車用の電源として用いることが期
待される。
These non-aqueous electrolyte secondary batteries are mounted on small equipment such as mobile phones and are expected to be used as a power source for electric vehicles or hybrid electric vehicles in the future.

【0004】非水電解質二次電池において、セパレータ
に用いる多孔性膜の材質として、融点が120℃以下の
ポリオレフィンのみを用いた電池を、ポリオレフィンの
融点よりやや低い温度で長時間保管しておくと、放電特
性が著しく低下する。これは、ポリオレフィン膜の孔の
一部が閉塞したり、孔構造が変化したことが原因である
と考えられる。
In a non-aqueous electrolyte secondary battery, a battery using only a polyolefin having a melting point of 120 ° C. or less as a material of a porous film used as a separator is stored for a long time at a temperature slightly lower than the melting point of the polyolefin. , The discharge characteristics are significantly reduced. It is considered that this is because some of the pores of the polyolefin film are blocked or the pore structure is changed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】充電状態における非水
電解質二次電池が、セパレータの融点以上の温度になる
と、セパレータが収縮して、正極板と負極板とが接触す
ると、短絡が発生する。現在非水電解質二次電池に使用
されているセパレータとしては、例えば、二軸延伸され
た多孔性のポリオレフィン膜、一軸延伸された多孔性の
ポリオレフィン膜がある。前者をその融点以上で加熱す
ると、幅方向、長さ方向のいずれに著しく収縮するた
め、この膜を用いた電池が高温下に放置されると短絡が
発生する。
When the temperature of the non-aqueous electrolyte secondary battery in the charged state is equal to or higher than the melting point of the separator, the separator contracts and the positive electrode plate and the negative electrode plate come into contact with each other, causing a short circuit. Examples of separators currently used in non-aqueous electrolyte secondary batteries include biaxially stretched porous polyolefin membranes and uniaxially stretched porous polyolefin membranes. When the former is heated above its melting point, it contracts remarkably in both the width direction and the length direction, so that a short circuit occurs when the battery using this film is left under high temperature.

【0006】これに対して、後者をその融点以上で加熱
すると、収縮する方向は延伸された方向のみであるため
に、この膜を用いた電池が高温下に放置された場合にお
ける短絡の発生頻度は低下するものと考えられる。しか
し、延伸された方向と直角の方向は引張りに対する強度
が低いという性質がある。このため、電池が高温下に放
置されて延伸された方向が収縮すると、延伸された方向
と直角の方向が裂けるために、やはり短絡が発生する。
On the other hand, when the latter is heated above its melting point, the contraction direction is only in the stretched direction. Therefore, the frequency of occurrence of short circuit when the battery using this film is left at high temperature. Is expected to decline. However, the direction perpendicular to the stretched direction has a property of low tensile strength. For this reason, when the battery is left at a high temperature and the stretched direction contracts, a short-circuit also occurs because the direction perpendicular to the stretched direction is torn.

【0007】非水電解質二次電池を、電気自動車用また
はハイブリット電気自動車の電源として用いる場合、こ
れまで以上に安全性を高め、充放電サイクル性能を向上
することが要求される。そこで本発明は、非水電解質二
次電池の安全性や充放電サイクル特性をさらに向上させ
ることを目的とする。
When a non-aqueous electrolyte secondary battery is used as a power source for an electric vehicle or a hybrid electric vehicle, it is required to further improve safety and charge / discharge cycle performance. Therefore, an object of the present invention is to further improve the safety and charge / discharge cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、正極
板と負極板とセパレータとを備えた非水電解質二次電池
において、正極板と負極板の少なくとも一方の電極内部
に多孔性ポリマー電解質を備え、正極板/セパレータ間
と負極板/セパレータ間の少なくとも一方が固着されて
いることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, in a non-aqueous electrolyte secondary battery including a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator, a porous polymer is provided inside at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate. An electrolyte is provided, and at least one of the positive electrode plate / separator and the negative electrode plate / separator is fixed.

【0009】請求項1の発明によれば、充放電サイクル
特性と安全性に優れた非水電解質二次電池が得られる。
According to the invention of claim 1, a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent charge-discharge cycle characteristics and safety can be obtained.

【0010】請求項2の発明は、請求項1に記載の非水
電解質二次電池において、セパレータが、融点がT1℃
の第1のポリオレフィンと融点がT2℃の第2のポリオ
レフィンとを含む多孔性膜であり、90≦T1≦12
0、120<T2の関係を満たすことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the first aspect, the separator has a melting point of T1 ° C.
Of the first polyolefin and the second polyolefin having a melting point of T2 ° C., 90 ≦ T1 ≦ 12
It is characterized in that the relationship of 0, 120 <T2 is satisfied.

【0011】請求項2の発明によれば、電池が90〜1
20℃の高温下に放置された場合、セパレータ全体の孔
の閉塞が少なく、非水電解質二次電池の高率放電特性の
低下を抑制することができる。
According to the second aspect of the invention, the battery is 90 to 1
When left at a high temperature of 20 ° C., the pores of the entire separator are less likely to be blocked, and deterioration of the high rate discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be suppressed.

【0012】請求項3の発明は、請求項1に記載の非水
電解質二次電池において、セパレータが、融点がT1℃
の第1のポリオレフィンと融点がT2℃の第2のポリオ
レフィンとを含む多孔性膜と、融点がT2℃の第2のポ
リオレフィンからなる多孔性膜との2層膜からなり、9
0≦T1≦120、120<T2の関係を満たすことを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the first aspect, the separator has a melting point of T1 ° C.
Of a first polyolefin and a second polyolefin having a melting point of T2 ° C., and a porous film made of a second polyolefin having a melting point of T2 ° C.
It is characterized in that the relations 0 ≦ T1 ≦ 120 and 120 <T2 are satisfied.

【0013】請求項3の発明によれば、電池が90〜1
20℃の高温下に放置された場合、第2のポリオレフィ
ンからなる多孔性膜の孔の形状は変化しないので、高率
放電特性に優れた非水電解質二次電池を得ることができ
る。
According to the invention of claim 3, the battery is 90 to 1
When left at a high temperature of 20 ° C., the shape of the pores of the porous film made of the second polyolefin does not change, so that a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent high rate discharge characteristics can be obtained.

【0014】請求項4の発明は、請求項1に記載の非水
電解質二次電池において、セパレータが、融点がT2℃
の第2のポリオレフィンからなる多孔性膜の両面に、融
点がT1℃の第1のポリオレフィンと融点がT2℃の第
2のポリオレフィンとを含む多孔性膜を備えた3層膜か
らなり、90≦T1≦120、120<T2の関係を満
たすことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the first aspect, the separator has a melting point of T2 ° C.
A three-layer film comprising a porous film containing a first polyolefin having a melting point of T1 ° C. and a second polyolefin having a melting point of T2 ° C. on both sides of the porous film made of the second polyolefin of 90 ≦ It is characterized in that the relationship of T1 ≦ 120, 120 <T2 is satisfied.

【0015】請求項4の発明によれば、電池が90〜1
20℃の高温下に放置された場合、第2のポリオレフィ
ンからなる多孔性膜の孔の形状は変化しないので、高率
放電特性に優れた非水電解質二次電池を得ることがで
き、さらに、第1のポリオレフィンのみを融解させるこ
とにより、セパレータと電極とを容易に固着することが
できる。
According to the invention of claim 4, the battery is 90 to 1
When left at a high temperature of 20 ° C., since the shape of the pores of the porous film made of the second polyolefin does not change, it is possible to obtain a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in high rate discharge characteristics. By melting only the first polyolefin, the separator and the electrode can be easily fixed.

【0016】請求項5の発明は、請求項1、2、3また
は4記載の非水電解質二次電池の製造方法に関するもの
で、T1℃以上、120℃以下の温度で加熱することに
より、正極板/セパレータ間と負極板/セパレータ間の
少なくとも一方を固着することを特徴とする。
The invention of claim 5 relates to the method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the positive electrode is heated at a temperature of T1 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. At least one of the plate / separator and the negative electrode plate / separator is fixed.

【0017】請求項5の発明によれば、セパレータと電
極とを容易に固着することができ、第2のポリオレフィ
ンの融解を防ぎ、セパレータの多孔性を維持して、非水
電解質二次電池の放電特性の低下を抑制できる。
According to the fifth aspect of the present invention, the separator and the electrode can be easily fixed to each other, the second polyolefin is prevented from melting, the porosity of the separator is maintained, and the non-aqueous electrolyte secondary battery It is possible to suppress deterioration of discharge characteristics.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明は、正極板と負極板とセパ
レータとを備えた非水電解質二次電池において、正極板
と負極板の少なくとも一方の電極内部に多孔性ポリマー
電解質を備え、正極板/セパレータ間と負極板/セパレ
ータ間の少なくとも一方が固着されていることを特徴と
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator, wherein a porous polymer electrolyte is provided inside at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate, At least one of the plate / separator and the negative electrode plate / separator is fixed.

【0019】本発明によれば、電極内部に多孔性ポリマ
ー電解質を備えることにより、電極内部に備えられた多
孔性ポリマー電解質が結着剤として働き、充放電サイク
ルの繰り返しにともなう活物質の極板からの脱落が抑制
され、さらに、多孔性ポリマー電解質が電解液で膨潤す
ることにより、電極内部での電解液分布が均一になり、
充放電サイクル特性が向上する。
According to the present invention, by providing the porous polymer electrolyte inside the electrode, the porous polymer electrolyte provided inside the electrode acts as a binder, and the electrode plate of the active material accompanying repeated charge / discharge cycles. Is prevented from falling off, and further, the porous polymer electrolyte is swollen with the electrolytic solution, so that the electrolytic solution is evenly distributed inside the electrode,
Charge / discharge cycle characteristics are improved.

【0020】また、正極板/セパレータ間と負極板/セ
パレータ間の少なくとも一方が固着されていることによ
り、電池内部でガスが発生して電池ケースが膨張して
も、電極とセパレータとが離れることなく、正極と負極
間の距離がほぼ一定に保たれ、安定した充放電特性とサ
イクル性能とが得られる。また、多孔性ポリマー電解質
が電極表層の空間に備えられた場合、この多孔性ポリマ
ー電解質は、電極とセパレータとを容易に固着する接着
剤として機能する。
Further, since at least one of the positive electrode plate / separator and the negative electrode plate / separator is fixed, even if gas is generated inside the battery and the battery case expands, the electrode and the separator are separated from each other. In addition, the distance between the positive electrode and the negative electrode is kept substantially constant, and stable charge / discharge characteristics and cycle performance are obtained. Further, when the porous polymer electrolyte is provided in the space of the electrode surface layer, the porous polymer electrolyte functions as an adhesive that easily fixes the electrode and the separator.

【0021】多孔性ポリマー電解質とは、イオン導電性
を有するポリマー電解質に多数の孔を形成し、この孔の
中に有機電解液を保持させたもので、ポリマー部分も孔
部分も共にイオン導電性を示すものである。さらに、多
孔性ポリマー電解質が網目状構造であることが好まし
く、さらに三次元網目状構造であることが好ましい。
The porous polymer electrolyte is a polymer electrolyte having ion conductivity in which a large number of pores are formed, and an organic electrolyte solution is held in the pores. Both the polymer portion and the pore portion are ion conductive. Is shown. Furthermore, the porous polymer electrolyte preferably has a network structure, and more preferably has a three-dimensional network structure.

【0022】正・負極板は活物質を含む多孔性の合剤層
を備えており、多孔性ポリマー電解質を備えた極板と
は、その合剤層の孔の内部や合剤層表面に多孔性ポリマ
ー電解質が存在しているものを意味する。
The positive and negative electrode plates are provided with a porous mixture layer containing an active material, and the electrode plate provided with a porous polymer electrolyte means that the inside of the pores of the mixture layer or the surface of the mixture layer is porous. By means of the presence of a polar polymer electrolyte.

【0023】多孔性ポリマー電解質は、極板の合剤層中
の孔中の少なくとも一部に存在すればよいが、これらの
孔中に均一に分布していることが好ましい。また、正・
負極板の少なくとも一方に多孔性ポリマー電解質が備え
られていればよいが、正・負極板の両方に多孔性ポリマ
ー電解質が備えられていることが好ましい。
The porous polymer electrolyte may be present in at least a part of the pores in the mixture layer of the electrode plate, but it is preferable that it is uniformly distributed in these pores. Also, positive
It is sufficient that at least one of the negative electrode plates is provided with the porous polymer electrolyte, but it is preferable that both the positive and negative electrode plates are provided with the porous polymer electrolyte.

【0024】本発明において、正極板/セパレータ間や
負極板/セパレータ間が「固着されている」とは、セパ
レータの成分の一部を融解することにより、極板とセパ
レータとが一体化されていることを意味し、電池を解体
して、通常の方法で極板とセパレータとを容易に分離す
ることが不可能な状態になっていることをいう。
In the present invention, "fixed" between the positive electrode plate / separator and between the negative electrode plate / separator means that the electrode plate and the separator are integrated by melting a part of the components of the separator. Means that the battery cannot be disassembled and the electrode plate and the separator cannot be easily separated by a normal method.

【0025】また、本発明は、請求項1に記載の非水電
解質二次電池において、セパレータが、融点がT1℃の
第1のポリオレフィンと融点がT2℃の第2のポリオレ
フィンとを含む多孔性膜であり、90≦T1≦120、
120<T2の関係を満たすことを特徴とする。
Further, the present invention provides the nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the separator includes a first polyolefin having a melting point of T1 ° C. and a second polyolefin having a melting point of T2 ° C. A film, 90 ≦ T1 ≦ 120,
It is characterized in that the relationship of 120 <T2 is satisfied.

【0026】電池が90〜120℃の高温下に放置され
た場合、融点が120℃以下の第1のポリオレフィンが
融解して、セパレータの孔の一部が閉塞したり、孔構造
が変化して、電池特性が低下する可能性があるが、融点
が120℃より高い第2のポリオレフィンは融解せず、
セパレータ全体の孔の閉塞が少なく、多孔性が維持さ
れ、非水電解質二次電池の高率放電特性の低下を抑制す
ることができる。
When the battery is left at a high temperature of 90 to 120 ° C., the first polyolefin having a melting point of 120 ° C. or less melts and some of the pores of the separator are clogged or the pore structure changes. , The battery characteristics may deteriorate, but the second polyolefin whose melting point is higher than 120 ° C. does not melt,
The pores of the entire separator are less likely to be blocked, the porosity is maintained, and deterioration of the high rate discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be suppressed.

【0027】さらに本発明は、請求項1に記載の非水電
解質二次電池において、セパレータが、融点がT1℃の
第1のポリオレフィンと融点がT2℃の第2のポリオレ
フィンとを含む多孔性膜と、融点がT2℃の第2のポリ
オレフィンからなる多孔性膜との2層構造であり、90
≦T1≦120、120<T2の関係を満たすことを特
徴とする。
Further, the present invention provides the non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the separator comprises a first polyolefin having a melting point of T1 ° C. and a second polyolefin having a melting point of T2 ° C. And a porous film made of a second polyolefin having a melting point of T2 ° C.
It is characterized in that the relationship of ≦ T1 ≦ 120 and 120 <T2 is satisfied.

【0028】本発明によれば、電池が90〜120℃の
高温下に放置された場合、第1のポリオレフィンと第2
のポリオレフィンとを含む多孔性膜においては、第1の
ポリオレフィンが融解して、孔の一部が閉塞されるが、
第2のポリオレフィンからなる多孔性膜の孔の形状は変
化せず、多孔性が維持されるため、高率放電特性に優れ
た非水電解質二次電池を得ることができる。なお、ここ
で述べた2層構造のセパレータにおいて、第2のポリオ
レフィンからなる多孔性膜が対向する方向は、正極側と
してもよいし、負極側としてもよい。
According to the present invention, when the battery is left at a high temperature of 90 to 120 ° C., the first polyolefin and the second polyolefin are
In the porous film containing the polyolefin of, the first polyolefin is melted and some of the pores are closed,
Since the shape of the pores of the porous film made of the second polyolefin does not change and the porosity is maintained, it is possible to obtain a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent high rate discharge characteristics. In the two-layer structure separator described here, the direction in which the porous films made of the second polyolefin face each other may be the positive electrode side or the negative electrode side.

【0029】また本発明は、請求項1に記載の非水電解
質二次電池において、セパレータが、融点がT2℃の第
2のポリオレフィンからなる多孔性膜の両面に、融点が
T1℃の第1のポリオレフィンと融点がT2℃の第2の
ポリオレフィンとを含む多孔性膜を備えた3層構造と
し、90≦T1≦120、120<T2の関係を満たす
ことを特徴とする。
The present invention also provides the non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the separator has a first melting point of T1 ° C. and a first melting point of T1 ° C. on both sides of a porous film made of a second polyolefin having a melting point of T2 ° C. And a second polyolefin having a melting point of T2 ° C., which has a three-layer structure and satisfies the relationship of 90 ≦ T1 ≦ 120 and 120 <T2.

【0030】本発明によれば、電池が90〜120℃の
高温下に放置された場合、第2のポリオレフィンの融点
は120℃よりも高いため、第2のポリオレフィンから
なる多孔性膜の孔の閉塞は起こらず、孔の形状は変化せ
ず、多孔性が維持されるため、高率放電特性に優れた非
水電解質二次電池を得ることができる。
According to the present invention, when the battery is left at a high temperature of 90 to 120 ° C., the melting point of the second polyolefin is higher than 120 ° C., so that the pores of the porous membrane made of the second polyolefin are Since no blockage occurs, the shape of the pores does not change, and the porosity is maintained, it is possible to obtain a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent high rate discharge characteristics.

【0031】本発明の3層構造のセパレータは、電池を
組み立てる際に、第1のポリオレフィンと第2のポリオ
レフィンとを含む多孔性膜―第2のポリオレフィンから
なる多孔性膜―第1のポリオレフィンと第2のポリオレ
フィンとを含む多孔性膜を順に積層することによって得
ることができる。また、積層したものを加熱などの方法
によってお互いに融着して一体構造としてもよい。さら
に、あらかじめ第2のポリオレフィンからなる多孔性膜
を形成し、その両面に直接、第1のポリオレフィンと第
2のポリオレフィンとを含む多孔性膜を形成してもよ
い。
The three-layer structure separator of the present invention comprises a porous membrane containing a first polyolefin and a second polyolefin, a porous membrane composed of a second polyolefin, and a first polyolefin when a battery is assembled. It can be obtained by sequentially stacking a porous film containing a second polyolefin. Further, the laminated materials may be fused to each other by a method such as heating to form an integrated structure. Further, a porous film made of the second polyolefin may be formed in advance, and a porous film containing the first polyolefin and the second polyolefin may be directly formed on both surfaces of the porous film.

【0032】さらに、本発明のセパレータは、第2のポ
リオレフィンからなる多孔性膜の両面に、第1のポリオ
レフィンと第2のポリオレフィンとを含む多孔性膜を備
えた3層構造であるため、電極と接触する表面層に含ま
れる第1のポリオレフィンのみを融解させることによ
り、セパレータと電極とを容易に固着することができ
る。
Further, since the separator of the present invention has a three-layer structure in which a porous film containing the first polyolefin and the second polyolefin is provided on both surfaces of the porous film made of the second polyolefin, the separator has a three-layer structure. By melting only the first polyolefin contained in the surface layer in contact with the separator, the separator and the electrode can be easily fixed.

【0033】本発明で使用するポリオレフィンの材質
は、第1のポリオレフィンとしては低密度ポリエチレン
や、中密度ポリエチレン、一部の高密度ポリエチレンな
どが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン
またはポリブチレンなどを含む共重合体が挙げられる。
また、これらの混合物を用いてもよい。第2のポリオレ
フィンとしては一部の低密度ポリエチレン、一部の中密
度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン
などが挙げられ、これらの混合物を用いてもよい。
Examples of the material of the polyolefin used in the present invention include low density polyethylene, medium density polyethylene, and some high density polyethylene as the first polyolefin. Further, a copolymer containing polyethylene, polypropylene, polybutylene, or the like can be given.
Moreover, you may use these mixtures. Examples of the second polyolefin include some low-density polyethylene, some medium-density polyethylene, high-density polyethylene, polypropylene, and the like, and a mixture thereof may be used.

【0034】なお、ポリエチレンの分子量としては1×
10以上のものを使用できる。なお、ポリオレフィン
の融点は示唆走査熱分析で測定できる。
The molecular weight of polyethylene is 1 ×
Those of 10 4 or more can be used. The melting point of polyolefin can be measured by suggestive scanning calorimetry.

【0035】また、本発明に用いるセパレータの合計厚
みとしては、正極と負極間の短絡を防止できる厚み、す
なわち5μm以上であることが好ましい。一方、電池の
体積エネルギー密度を向上させるために、その厚みは4
0μm以下、さらに好ましくは30μm以下であること
が好ましい。また、多層構造のセパレータを用いる場合
は、第1のポリオレフィンおよび第2のポリオレフィン
を含む多孔性膜の厚みは、0.1〜10μmであること
が好ましい。
Further, the total thickness of the separator used in the present invention is preferably a thickness capable of preventing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode, that is, 5 μm or more. On the other hand, the thickness is 4 to improve the volumetric energy density of the battery.
It is preferably 0 μm or less, more preferably 30 μm or less. When a separator having a multilayer structure is used, the thickness of the porous film containing the first polyolefin and the second polyolefin is preferably 0.1 to 10 μm.

【0036】なお、本発明のセパレータにおいて、第1
のポリオレフィンおよび第2のポリオレフィンを含む多
孔性膜に含まれる第1のポリオレフィン量は0.3wt
%以上90wt%以下とすることが好ましく、電池が高
温下に放置された場合に、第1のポリオレフィンおよび
第2のポリオレフィンを含む多孔性膜と電極板とを固着
しやすくするためには、第1のポリオレフィン量を5w
t%以上とすることが望ましい。
In the separator of the present invention, the first
The amount of the first polyolefin contained in the porous film containing the second polyolefin and the second polyolefin is 0.3 wt.
% Or more and 90 wt% or less, and when the battery is left at a high temperature, in order to easily adhere the porous film containing the first polyolefin and the second polyolefin to the electrode plate, 5w of 1 polyolefin
It is desirable to be t% or more.

【0037】非水電解質二次電池においては、一般に電
解液量を低減すると、電池のサイクル性能が低下する。
これは、電解液が電池エレメント中に偏在化するため、
充電時の金属リチウムの析出が顕著になるからである。
しかし、電極内部に多孔性ポリマー電解質を備え、かつ
正極板と負極板と多孔性のポリマー膜とを固着すると、
少ない電解液を電池エレメントにわたって均一に分布で
きるために、充放電サイクル性能の低下を抑制できる。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery, generally, when the amount of the electrolytic solution is reduced, the cycle performance of the battery deteriorates.
This is because the electrolyte is unevenly distributed in the battery element,
This is because precipitation of metallic lithium during charging becomes remarkable.
However, when a porous polymer electrolyte is provided inside the electrode, and the positive electrode plate, the negative electrode plate, and the porous polymer film are fixed to each other,
Since a small amount of electrolytic solution can be uniformly distributed over the battery elements, it is possible to suppress deterioration of charge / discharge cycle performance.

【0038】電極内部に備える多孔性ポリマー電解質と
は、例えば相転移法のひとつである湿式法によって孔を
形成されたポリマー電解質であって、多数の孔を有した
三次元網目構造をなすものである。電極内部の空孔内に
多孔性ポリマー電解質を形成した場合、その一部は空孔
内に糸状のポリマーが張り巡らされたような形状となる
場合等、その形成される場所や孔の形成方法によって種
々の形態を示すことがある。また、多孔性ポリマー電解
質は、ポリマーそのものがイオン伝導性を有するもので
あっても良いし、電解液に浸漬されることによってポリ
マーが湿潤または膨潤してイオン伝導性を有するように
なるものであっても良い。
The porous polymer electrolyte provided inside the electrode is, for example, a polymer electrolyte having pores formed by a wet method which is one of phase transition methods, and has a three-dimensional network structure having a large number of pores. is there. When a porous polymer electrolyte is formed in the pores inside the electrode, a part of it becomes a shape in which thread-like polymer is stretched around the pores, etc. May exhibit various forms. Further, the porous polymer electrolyte may be one in which the polymer itself has ion conductivity, or it is one in which the polymer becomes wet or swells when it is immersed in an electrolytic solution to have ion conductivity. May be.

【0039】多孔性ポリマー電解質に使用するポリマー
としては、湿潤または膨潤してイオン伝導性を有するよ
うになるポリマーが好ましく、例えば、ポリビニリデン
フルオライド(PVdF)、ポリ塩化ビニル、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
オキシドなどのポリエーテル、ポリアクリロニトリル、
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、もしくはこれらの誘動体
を、単独で、あるいは混合して用いることができる。
The polymer used for the porous polymer electrolyte is preferably a polymer which becomes ionic conductive when wet or swollen, and examples thereof include polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl chloride, polyacrylonitrile and polyethylene oxide. , Polyether such as polypropylene oxide, polyacrylonitrile,
Polyvinylidene chloride, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyvinyl alcohol, polymethacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinylpyrrolidone, polyethyleneimine, polybutadiene, polystyrene, polyisoprene, or their attractants, alone or in combination. Can be used.

【0040】また、上記ポリマーを構成する各種モノマ
ーを共重合させたポリマー、たとえばビニリデンフルオ
ライド/ヘキサフルオロプロピレンコポリマー(P(V
dF/HFP))などを用いることもできる。なお、充
放電による活物質の体積膨張収縮に追随した形状変化の
可能な柔軟性を有するものが好ましい。
Further, a polymer obtained by copolymerizing various monomers constituting the above polymer, for example, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer (P (V
dF / HFP)) and the like can also be used. In addition, it is preferable that the active material has flexibility capable of changing its shape following the volume expansion and contraction of the active material.

【0041】多孔処理を施す方法としては、紫外線照射
による貫通孔作成方法や、相転移法等を用いることがで
き、中でも相転移法のひとつである湿式法による方法が
好ましい。
As a method of performing the porous treatment, a through hole forming method by ultraviolet irradiation, a phase transition method, etc. can be used, and among them, a wet method which is one of the phase transition methods is preferable.

【0042】湿式法とは、ポリマーを溶解する第1の溶
媒とポリマー溶液から第1の溶媒を抽出する抽出用の第
2の溶媒とを用いて多孔性ポリマーを得る方法であっ
て、ポリマーを溶解したポリマー溶液を、ポリマーに対
して不溶であり、第1の溶媒と相溶性のある第2の溶媒
中に浸漬することによって、ポリマー溶液の第1溶媒を
抽出し、第1の溶媒が除去された部分が孔となって、多
孔性ポリマーが形成されるというものである。そして、
この湿式法では、ポリマーに開口部が円形の貫通孔を形
成することができる。
The wet method is a method of obtaining a porous polymer by using a first solvent that dissolves the polymer and a second solvent for extraction that extracts the first solvent from the polymer solution. The first solvent of the polymer solution is extracted by immersing the dissolved polymer solution in a second solvent that is insoluble in the polymer and is compatible with the first solvent, and the first solvent is removed. It is said that the formed portions become pores to form a porous polymer. And
With this wet method, a through hole having a circular opening can be formed in the polymer.

【0043】ポリマーを溶解する第1の溶媒としては、
ポリマーに合わせて、例えば、ジメチルホルムアミド、
プロピレンカーボネート、エ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、エチルメチ
ルカーボネートなどの炭酸エステル、ジメチルエーテ
ル、ジエチルエーテル、エチルメチルエーテル、テトラ
ヒドロフランなどのエーテル、ジメチルアセトアミド、
1−メチル−ピロリジノン、N−メチル−2−ピロリド
ンやこれらの混合物を用いることができる。
As the first solvent for dissolving the polymer,
Depending on the polymer, for example, dimethylformamide,
Propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, carbonic acid esters such as ethyl methyl carbonate, dimethyl ether, diethyl ether, ethyl methyl ether, ethers such as tetrahydrofuran, dimethyl acetamide,
1-Methyl-pyrrolidinone, N-methyl-2-pyrrolidone or a mixture thereof can be used.

【0044】第2の溶媒としては、第1の溶媒に合わせ
てこれと相溶性のあるものが選択され、例えば水、アル
コール、アセトン、これらの混合溶液を用いることがで
きる。
As the second solvent, one which is compatible with the first solvent is selected according to the first solvent, and for example, water, alcohol, acetone, or a mixed solution thereof can be used.

【0045】本発明の、正極板/セパレータ間が固着さ
れた非水電解質二次電池は、例えば、正極板の正極合剤
層上にセパレータを重ね、さらにセパレータの上にポリ
テトラフルオロエチレン製薄板を重ね、これらを金属製
ヒーターの間に挟み、T1℃以上、120℃以下の温度
で加熱することにより製造することができる。同様の方
法で、負極板/セパレータ間が固着された非水電解質二
次電池を製造することができる。
The non-aqueous electrolyte secondary battery in which the positive electrode plate / separator is fixed according to the present invention includes, for example, a separator laminated on the positive electrode mixture layer of the positive electrode plate, and a thin plate made of polytetrafluoroethylene on the separator. Can be manufactured by stacking them, sandwiching them between metal heaters, and heating at a temperature of T1 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. A non-aqueous electrolyte secondary battery having a fixed negative electrode plate / separator can be manufactured by the same method.

【0046】本発明の、正極板/セパレータ間および負
極板/セパレータ間とが固着された非水電解質二次電池
は、正極板/セパレータ/負極板を、セパレータと正極
合剤層およびセパレータと負極合剤層とが接するように
重ねて、上記と同様にして製造することができる。さら
に、正極板/セパレータ間および負極板/セパレータ間
とが固着されていない状態の電池を組み立て、その後電
池をT1℃以上、120℃以下の温度で加熱することに
より製造することができる。
The non-aqueous electrolyte secondary battery in which the positive electrode plate / separator and the negative electrode plate / separator are fixed according to the present invention includes a positive electrode plate / separator / negative electrode plate, a separator / positive electrode mixture layer, and a separator / negative electrode. It can be manufactured in the same manner as above by overlapping so as to contact the mixture layer. Further, the battery can be manufactured by assembling a battery in a state where the positive electrode plate / separator and the negative electrode plate / separator are not fixed, and then heating the battery at a temperature of T1 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.

【0047】高温での加熱は、発電要素を構成する各エ
レメントに影響をおよぼす可能性があるため、第1のポ
リオレフィンの融点T1℃としては、105℃以下の材
質を用いる場合がとくに好ましい。
Since heating at a high temperature may affect each element constituting the power generation element, it is particularly preferable to use a material having a melting point T1 ° C. of the first polyolefin of 105 ° C. or less.

【0048】電池が120℃以上に放置された場合は、
電解液の揮発速度が著しく速く、この場合、第1のポリ
オレフィンが融解して電極板と固着するよりも先に、電
池エレメントを押し広げる。電池エレメントは電池ケー
スによって圧迫された状態にあるために、正極板あるい
は負極板に力が加わって折れ、電極板がセパレータを貫
通するために短絡が発生する。しかし、あらかじめ正極
板/セパレータ間と負極板/セパレータ間の少なくとも
一方を固着させておくと、電池エレメントが折り曲げら
れることが抑制され、短絡が発生しにくくなる。なお、
本発明においては、正極板/セパレータ、負極板/セパ
レータおよびセパレータを構成する複数の多孔性膜のす
べてが固着されていることがもっとも好ましい。
If the battery is left above 120 ° C,
The rate of volatilization of the electrolytic solution is remarkably high, and in this case, the battery element is spread before the first polyolefin melts and adheres to the electrode plate. Since the battery element is pressed by the battery case, a force is applied to the positive electrode plate or the negative electrode plate to break the battery element, and a short circuit occurs because the electrode plate penetrates the separator. However, if at least one of the positive electrode plate / separator and the negative electrode plate / separator is fixed in advance, bending of the battery element is suppressed, and a short circuit is less likely to occur. In addition,
In the present invention, it is most preferable that all of the positive electrode plate / separator, the negative electrode plate / separator, and the plurality of porous films constituting the separator are fixed.

【0049】本発明によれば、融点がT1℃の第1のポ
リオレフィンが、セパレータと正極およびセパレータと
負極板とを融着させる融着剤として働き、セパレータと
電極とを容易に固着することができる。また、加熱温度
を第2のポリオレフィンの融点T2℃よりも低い120
℃以下とすることにより、第2のポリオレフィンの融解
を防ぐことができ、セパレータの多孔性を維持でき、そ
の結果、非水電解質二次電池の放電特性の低下を抑制で
きる。
According to the present invention, the first polyolefin having a melting point of T1 ° C. acts as a fusing agent for fusing the separator and the positive electrode and the separator and the negative electrode plate, and easily fixes the separator and the electrode. it can. Further, the heating temperature is lower than the melting point T2 ° C. of the second polyolefin, which is 120.
By setting the temperature to be equal to or lower than 0 ° C., it is possible to prevent the second polyolefin from melting and maintain the porosity of the separator, and as a result, it is possible to suppress deterioration of the discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery.

【0050】電池を加熱する方法としては、電池を恒温
槽内に配置する方法、ウォーターバスやオイルバスなど
に浸漬する方法などがある。また、電池の加熱は、電解
液の注液前後のどちらでもよい。注液後におこなう場合
は、予備充電を実施しておくことが望ましい。
As a method of heating the battery, there are a method of arranging the battery in a constant temperature bath and a method of immersing the battery in a water bath or an oil bath. Further, the battery may be heated before or after the injection of the electrolytic solution. When performing after injection, it is desirable to carry out preliminary charging.

【0051】注液後の電池に加熱処理をおこなう場合
は、ウォーターバスやオイルバスに浸漬することが好ま
しく、この場合には、電池を目的とする温度まで早く加
熱できるために量産性に優れる。また短時間の加熱であ
るために、電解液の揮発量が少なく、電池ケースなどの
膨れが抑制される。電池ケースの膨れを抑制するため
に、電池を鉄板などで挟んだ状態で加熱するのもよい。
また、電池ケースが膨れた場合は、ケースを交換した
り、また、ケースを一度開封して、発生したガスを除去
し、再度封口するとよい。なお、負極活物質としてグラ
ファイトなどを用いた場合は、放電状態において加熱す
ることが好ましい。これは、発熱を伴うLiと電
解液との反応を抑制できるからである。
When the battery after the liquid injection is subjected to the heat treatment, it is preferable to immerse it in a water bath or an oil bath. In this case, the battery can be heated up to a target temperature quickly, so that mass productivity is excellent. Moreover, since the heating is performed for a short time, the volatilization amount of the electrolytic solution is small, and the swelling of the battery case or the like is suppressed. In order to prevent the battery case from swelling, the battery may be heated while being sandwiched between iron plates or the like.
When the battery case swells, the case may be replaced, or the case may be opened once to remove the generated gas, and then sealed again. When graphite or the like is used as the negative electrode active material, it is preferable to heat in a discharged state. This is because it is possible to suppress the reaction between Li x C 6 and the electrolytic solution which is accompanied by heat generation.

【0052】本発明の非水電解質二次電池の正極活物質
としては、リチウムを吸蔵・放出可能な化合物を用いる
ことができ、例えば、LiCoO2、LiNiO2、Li
Mn 24などの、組成式LixMO2、またはLiy2
4(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、トンネル状の孔を有する酸化物、
層状構造の金属カルコゲン化物等を用いることができ
る。また、LiNi0. 80Co0.2等のよう
に、遷移金属Mの一部を少なくとも一種類以上の他の元
素で置換した無機化合物を用いることもできる。さらに
は、例えばポリアニリンなどの有機化合物を用いること
もできる。なお、上記各種活物質を混合して用いること
もできる。
Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention
As the compound, a compound capable of inserting and extracting lithium is used.
Can be, for example, LiCoO2, LiNiO2, Li
Mn 2OFourSuch as the composition formula LixMO2, Or LiyM2O
Four(However, M is a transition metal, 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 2)
Complex oxide represented, oxide having tunnel-like pores,
Layered structure metal chalcogenide etc. can be used
It In addition, LiNi0. 80Co0.2OTwoAnd so on
In addition, a part of the transition metal M is at least one kind of other element
It is also possible to use an inorganic compound substituted with element. further
Is an organic compound such as polyaniline
You can also It should be noted that the above various active materials should be mixed and used.
You can also

【0053】本発明の非水電解質二次電池の負極活物質
としては、例えば、LiとAl、Siなどとのリチウム
合金、LiFeなどの遷移金属複合酸化物、WO
、MoOなどの遷移金属酸化物、黒鉛などの炭素質
材料、窒化リチウム、金属リチウム、またはこれらの混
合物を用いることができる。
Examples of the negative electrode active material of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention include lithium alloys of Li and Al, Si and the like, transition metal composite oxides such as LiFe 2 O 3 and WO.
2 , a transition metal oxide such as MoO 2 , a carbonaceous material such as graphite, lithium nitride, metallic lithium, or a mixture thereof can be used.

【0054】電極内部に多孔性ポリマー電解質を備える
方法としては、例えば、次に示す方法がある。まず、プ
レス前の電極本体をポリマー溶液中に浸漬し、ポリマー
溶液を電極内部の空隙に浸透させることにより、電極本
体内部にポリマー溶液を備える。電極内部にポリマー溶
液を備えるその他の方法としては、真空含浸法や、スク
リーン印刷法、ドクターブレード法などによってポリマ
ー溶液を電極表面へ塗布し、浸透圧によって電極内部に
浸透させる方法などを用いることもできる。
As a method of providing the porous polymer electrolyte inside the electrode, for example, there are the following methods. First, the electrode body before pressing is immersed in the polymer solution, and the polymer solution is allowed to permeate into the voids inside the electrode to provide the polymer solution inside the electrode body. As another method of providing the polymer solution inside the electrode, a method of applying the polymer solution to the electrode surface by a vacuum impregnation method, a screen printing method, a doctor blade method or the like, and allowing it to permeate the inside of the electrode by osmotic pressure may also be used. it can.

【0055】次に、電極をローラーなどに通すことによ
って電極表面に担持した余剰なポリマー溶液を取り除
き、この後、ポリマーを溶解する第1の溶媒の抽出用溶
媒である上記第2の溶媒中に浸漬することにより、電極
最表層の活物質粒子間隙および電極内部の活物質粒子間
に存在する空隙が有孔性ポリマーによって占められるよ
うにする。その後、電極を所定の厚みとするとよい。
Then, the excess polymer solution carried on the electrode surface is removed by passing the electrode through a roller or the like, and thereafter, the polymer solution is dissolved in the above-mentioned second solvent which is a solvent for extraction of the first solvent. By immersing, the pores of the active material particles in the outermost layer of the electrode and the voids existing between the active material particles inside the electrode are occupied by the porous polymer. After that, the electrode may have a predetermined thickness.

【0056】本発明のセパレータは、例えば、湿式法や
乾式法によって作製される。湿式法では、まず、第1の
ポリオレフィンと第2のポリオレフィンとを第1の溶媒
に溶解したポリマー溶液を作製する。次に、このポリマ
ー溶液をTダイ法やインフレーション法を用いてフィル
ム状に成形する。次に、フィルム状に加工されたポリマ
ー溶液を第1の溶媒と相溶性を有する第2の溶媒に浸漬
すると、ポリマー溶液中から第1の溶媒が抽出される。
得られた多孔性のポリマー膜を乾燥し、さらに第1のポ
リオレフィンの融点T1℃以下で、一軸または二軸延伸
をおこない、孔形状や膜厚みなどを制御してもよい。こ
こで、延伸工程は、フィルム状に加工されたポリマー溶
液を第2の溶媒に浸漬する工程の前後のどちらにおこな
ってもよい。
The separator of the present invention is produced, for example, by a wet method or a dry method. In the wet method, first, a polymer solution is prepared by dissolving a first polyolefin and a second polyolefin in a first solvent. Next, this polymer solution is formed into a film by the T-die method or the inflation method. Next, the polymer solution processed into a film is immersed in a second solvent that is compatible with the first solvent, and the first solvent is extracted from the polymer solution.
The porous polymer film obtained may be dried and then uniaxially or biaxially stretched at a melting point T1 ° C. or lower of the first polyolefin to control the pore shape, the film thickness and the like. Here, the stretching step may be performed before or after the step of immersing the polymer solution processed into a film in the second solvent.

【0057】ポリマー溶液を作製する工程において用い
る第1の溶媒としては、ポリオレフィンを溶解できるも
のであればよく、キシレン、デカン、ドデカン、流動パ
ラフィン、デカノール、o−ジクロロベンゼン、トリク
ロロベンゼンなどがある。ポリオレフィンをこれらの溶
媒に溶解するときは70〜180℃に加熱するとよい。
The first solvent used in the step of preparing the polymer solution may be any solvent which can dissolve the polyolefin, such as xylene, decane, dodecane, liquid paraffin, decanol, o-dichlorobenzene and trichlorobenzene. When the polyolefin is dissolved in these solvents, it may be heated to 70 to 180 ° C.

【0058】ポリマー溶液から第1の溶媒を抽出する工
程において用いる第2の溶媒としては、第1の溶媒と相
溶性があればよく水、アセトン、アルコールなどがあ
り、これらの混合物を用いてもよい。この工程は、第1
のポリオレフィンの融点T1℃よりも低い温度でおこな
うとよい。
The second solvent used in the step of extracting the first solvent from the polymer solution may be water, acetone, alcohol or the like as long as it is compatible with the first solvent, and a mixture of these may also be used. Good. This process is the first
It is advisable to carry out at a temperature lower than the melting point T1 ° C. of the polyolefin.

【0059】乾式法を用いて多孔性のポリマー膜を製作
する場合では、例えば、まず、上述の湿式法と同様に作
製したポリマー溶液をTダイ法などを用いてフィルム状
に成形する。つぎに、フィルム状に加工されたポリマー
溶液を第2の溶媒に浸漬せずに、固化する。次に、その
ポリオレフィンフィルムを熱処理する。最後に延伸して
フィルムを多孔化する。延伸温度は70〜140℃が好
ましいが、第1のポリオレフィンの融点T1℃以下であ
ることが好ましい。
When a porous polymer film is produced by the dry method, for example, first, a polymer solution produced in the same manner as the above-mentioned wet method is formed into a film by the T-die method or the like. Next, the polymer solution processed into a film is solidified without immersing it in the second solvent. Next, the polyolefin film is heat-treated. Finally, the film is made porous by stretching. The stretching temperature is preferably 70 to 140 ° C., but is preferably the melting point T1 ° C. or lower of the first polyolefin.

【0060】本発明においては、正極板と負極板とをセ
パレータを介して積層し、またはこれを重ねて巻回し、
角形、円筒形、アルミニウム製のラミネート袋などの電
池ケース内に配置し、非水電解質二次電池用電解液を注
入して電池とする。
In the present invention, the positive electrode plate and the negative electrode plate are laminated with a separator interposed therebetween, or these are laminated and wound,
The battery is placed in a battery case such as a prismatic, cylindrical, or aluminum laminated bag, and an electrolyte for a non-aqueous electrolyte secondary battery is injected to obtain a battery.

【0061】本発明の非水電解質二次電池の電解液溶媒
としては、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、1、2−ジメトキシエタンなどの極性溶媒、もしく
はこれらの混合物を用いることができる。また、電解液
に含有させる塩としては、LiPF、LiBF等の
リチウム塩、もしくはこれらの混合物を用いることがで
きる。
As the electrolytic solution solvent of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, a polar solvent such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, or a mixture thereof can be used. Further, as the salt to be contained in the electrolytic solution, a lithium salt such as LiPF 6 or LiBF 4 , or a mixture thereof can be used.

【0062】電解液の注液量は正極、負極、セパレータ
の空孔体積(多孔性ポリマー電解質分は除く)合計の1
40%以下、80%以上とするのが良く、最低限、電極
材質に合わせて電極体積の膨張収縮に追随できる量とす
るのが良い。
The injection amount of the electrolytic solution is 1 of the total pore volume (excluding the porous polymer electrolyte component) of the positive electrode, the negative electrode and the separator.
The amount is preferably 40% or less and 80% or more, and at least an amount that can follow the expansion and contraction of the electrode volume according to the electrode material.

【0063】[0063]

【実施例】以下、実施例によりさらに本発明について説
明する。実施例および比較例の非水電解質二次電池にお
いては、正極板、負極板、電解液および電池形状は、す
べて次に示す同じものを使用した。
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples. In the non-aqueous electrolyte secondary batteries of Examples and Comparative Examples, the same positive electrode plate, negative electrode plate, electrolytic solution and battery shape were used as shown below.

【0064】正極板は、活物質としてのLiNi0.83
0.17248.7wt%、導電剤としてのアセチレン
ブラック2.7wt%、接着剤としてのPVdF3.3
wt%、ペースト溶媒としてのNMP45.3wt%を
混合したものを、アルミニウム箔の両面に塗布し、90
℃で乾燥してNMPを蒸発させ、正極本体を準備した。
その後プレスし、正極板の厚さを160μmとした。正
極合剤層の空隙率は33%であり、単位面積当たりに充
填された活物質重量は20mg/cmであった。これ
を正極板Pとしたなお、電極の空隙率は、活物質、結着
剤、導電性助剤の各密度から計算される電極の合剤密度
と電極の外形(縦、横、厚み)寸法から計算される見か
け体積と電極の重量とから計算したものである。以下も
同様である。
The positive electrode plate was made of LiNi 0.83 C as an active material.
o 0.17 O 2 48.7 wt%, acetylene black 2.7 wt% as a conductive agent, PVdF 3.3 as an adhesive agent
A mixture of wt% and NMP 45.3 wt% as a paste solvent is applied to both sides of the aluminum foil, and 90%
The positive electrode main body was prepared by drying at C and evaporating NMP.
After that, the positive electrode plate was pressed to have a thickness of 160 μm. The porosity of the positive electrode material mixture layer was 33%, and the weight of the active material filled in per unit area was 20 mg / cm 2 . The positive electrode plate P was used as the positive electrode plate P. The porosity of the electrode was calculated from the respective densities of the active material, the binder, and the conductive auxiliary agent, and the electrode mixture density and the outer shape (length, width, thickness) of the electrode. It is calculated from the apparent volume calculated from the above and the weight of the electrode. The same applies to the following.

【0065】次に、正極板内部(正極合剤層の空孔内
部)に多孔性ポリマー電解質を備えた正極板を作製し
た。まず、NMPに8wt%のP(VdF/HFP)
(分子量は約25万、HFPは5mol%)を溶解した
ポリマー溶液を準備し、この中に未プレスの正極板本体
を浸漬し、正極板にポリマー溶液を担持した。そして、
正極表面に余剰に付着したポリマー溶液をローラーに通
して除去した後、正極板を脱イオン水に浸漬してNMP
の抽出をおこなった。この電極を取り出し、130℃で
乾燥をおこない、その後プレスし、厚さを160μmと
し、内部に多孔性ポリマーを備えた正極板を得た。多孔
性ポリマーを除いた電極の空隙率は33%であり、単位
面積当たりに充填された活物質重量は20mg/cm
であった。これを正極板P1とした。
Next, a positive electrode plate having a porous polymer electrolyte inside the positive electrode plate (inside the pores of the positive electrode mixture layer) was produced. First, in NMP, 8 wt% P (VdF / HFP)
A polymer solution in which the molecular weight was about 250,000 and HFP was 5 mol% was prepared, and the unpressed positive electrode plate main body was immersed in this to support the polymer solution on the positive electrode plate. And
After the excess polymer solution attached to the positive electrode surface is removed by passing it through a roller, the positive electrode plate is immersed in deionized water to perform NMP.
Was extracted. This electrode was taken out, dried at 130 ° C., and then pressed to obtain a positive electrode plate having a thickness of 160 μm and having a porous polymer inside. The porosity of the electrode excluding the porous polymer was 33%, and the weight of the active material charged per unit area was 20 mg / cm 2.
Met. This was used as the positive electrode plate P1.

【0066】負極板は、負極活物質としてのグラファイ
ト81wt%、結着剤としてのPVdF9wt%、ペー
スト溶媒としてのNMP10wt%を混合したものを厚
さ14μmの銅箔の両面に塗布し、90℃で乾燥してN
MPを蒸発させて負極本体を準備した。その後プレス
し、負極の厚さを208μmとした。負極の空隙率は3
5%であった。単位面積当たりに充填された活物質重量
は14mg/cmであった。これを負極板Nとした。
As the negative electrode plate, a mixture of 81 wt% graphite as a negative electrode active material, 9 wt% PVdF as a binder, and 10 wt% NMP as a paste solvent was applied to both sides of a copper foil having a thickness of 14 μm, and at 90 ° C. Dry and N
MP was evaporated to prepare the negative electrode body. After that, the negative electrode was pressed to have a thickness of 208 μm. The porosity of the negative electrode is 3
It was 5%. The weight of the active material charged per unit area was 14 mg / cm 2 . This was used as the negative electrode plate N.

【0067】次に、NMPに6wt%のP(VdF/H
FP)(分子量は約25万、HFPは5mol%)を溶
解したポリマー溶液を準備し、この中に未プレスの負極
板本体を浸漬し、正極板の場合と同様にして、負極内部
に多孔性ポリマーを備えた負極板を得た。負極の厚さは
208μmとし、多孔性ポリマーを除いた負極の空隙率
は33%であり、単位面積当たりに充填された活物質重
量は14mg/cmであった。これを負極N1とし
た。
Next, 6 wt% P (VdF / H
FP) (molecular weight is about 250,000, HFP is 5 mol%) is prepared, and the unpressed negative electrode plate body is immersed in the polymer solution, and the porosity is formed inside the negative electrode in the same manner as the positive electrode plate. A negative electrode plate provided with a polymer was obtained. The thickness of the negative electrode was 208 μm, the porosity of the negative electrode excluding the porous polymer was 33%, and the weight of the active material charged per unit area was 14 mg / cm 2 . This was made into the negative electrode N1.

【0068】なお、正極板P1および負極板N1の電極
内部に備えた多孔性ポリマーは、これらの電極を電池に
組み立て、電解液を注液した後、電解液を吸収または膨
潤して多孔性ポリマー電解質となる。
The porous polymer provided inside the electrodes of the positive electrode plate P1 and the negative electrode plate N1 is a porous polymer prepared by assembling these electrodes into a battery, injecting an electrolytic solution, and then absorbing or swelling the electrolytic solution. It becomes an electrolyte.

【0069】このようにして作製した正極板と負極板セ
パレータとを組み合わせて巻回して巻回型極板群とし、
これを表面を樹脂加工したアルミラミネートケースに挿
入して電池を組み立てた。その後、エチレンカーボネー
ト(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の混合溶
媒(体積比1:1)に1MのLiPFを含む電解液を
加えて封口した。電解液の注液量は、正極と負極と多孔
性のポリマー膜との空孔体積合計の120%が満たされ
る量とした。その後、速やかに120mAの電流で2時
間予備充電を実施し、設計容量600mAhの非水電解
質電池を作製した。
The positive electrode plate and the negative electrode plate separator thus produced were combined and wound to form a wound type electrode plate group,
The battery was assembled by inserting this into an aluminum laminate case whose surface was resin-processed. Then, an electrolytic solution containing 1M LiPF 6 was added to a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) (volume ratio 1: 1), and the mixture was sealed. The injection amount of the electrolytic solution was set to an amount that satisfied 120% of the total pore volume of the positive electrode, the negative electrode, and the porous polymer film. Then, the battery was quickly preliminarily charged at a current of 120 mA for 2 hours to produce a non-aqueous electrolyte battery having a designed capacity of 600 mAh.

【0070】[実験1]セパレータを次のようにして製
作した。まず、融点(T1)103℃、密度0.924
g/cmの低密度ポリエチレンをキシレンに溶解させ
た。次に、この溶液をTダイ法によってフィルム状に成
形し、これをメタノール中に浸漬し、キシレンを抽出し
た。次に、乾燥することによって膜中に残存する溶媒を
除去し、90℃に加熱した高温引張試験機を用いて一軸
延伸した。得られたセパレータの厚みは25μmであっ
た。これをセパレータSP1とする。
[Experiment 1] A separator was manufactured as follows. First, melting point (T1) 103 ° C., density 0.924
Low density polyethylene of g / cm 2 was dissolved in xylene. Next, this solution was formed into a film by the T-die method and dipped in methanol to extract xylene. Next, the solvent remaining in the film was removed by drying, and the film was uniaxially stretched using a high temperature tensile tester heated to 90 ° C. The thickness of the obtained separator was 25 μm. This is designated as a separator SP1.

【0071】このセパレータSP1を使用し、正極板P
またはP1、負極板NまたはN1を組み合せて、16種
類の電池を作製し、電極内部の多孔性ポリマー電解質の
存在および電極とセパレータとの固着が電池特性におよ
ぼす影響を検討した。
Using this separator SP1, the positive electrode plate P
Alternatively, 16 types of batteries were prepared by combining P1 and the negative electrode plate N or N1, and the influence of the presence of the porous polymer electrolyte inside the electrodes and the adhesion between the electrodes and the separator on the battery characteristics was examined.

【0072】正極板とセパレータ間の固着は、正極板P
またはP1の正極合剤層上にセパレータを重ね、さらに
セパレータの上に厚さ0.2mmのポリテトラフルオロ
エチレン製薄板を重ね、これらをステンレス製ヒーター
の間に挟み、110℃で30分間加熱することによって
行った。負極板NまたはN1とセパレータ間の固着も同
様の方法によって行った。
The adhesion between the positive electrode plate and the separator is determined by the positive electrode plate P.
Alternatively, a separator is overlaid on the P1 positive electrode mixture layer, and a 0.2 mm-thick polytetrafluoroethylene thin plate is overlaid on the separator, which are sandwiched between stainless steel heaters and heated at 110 ° C. for 30 minutes. I went by. Fixing between the negative electrode plate N or N1 and the separator was also performed by the same method.

【0073】さらに、正極板/セパレータ間および負極
板/セパレータ間との固着も、正極板/セパレータ/負
極板を、セパレータと正極合剤層およびセパレータと負
極合剤層とが接するように重ねて、これらをステンレス
製ヒーターの間に挟み、110℃で30分間加熱するこ
とによって行った。ここで作製した16種類の電池の内
容表1にまとめた。
Further, the fixing between the positive electrode plate / separator and between the negative electrode plate / separator is performed by stacking the positive electrode plate / separator / negative electrode plate so that the separator is in contact with the positive electrode mixture layer and the separator is in contact with the negative electrode mixture layer. These were sandwiched between stainless steel heaters and heated at 110 ° C. for 30 minutes. The contents of the 16 types of batteries produced here are summarized in Table 1.

【0074】[0074]

【表1】 [Table 1]

【0075】つぎに、これらの各電池1個について、オ
ーブン試験をおこなった。オーブン試験の条件は、各電
池を600mA定電流で4.2Vまで充電し、続いて
4.2Vの定電圧で5時間充電した。その後、これらの
電池を150℃に設定した恒温槽内に放置し、3時間後
の電池の状態を観察した。
Next, an oven test was conducted on each of these batteries. The conditions of the oven test were that each battery was charged to 4.2 V at a constant current of 600 mA, and then charged to a constant voltage of 4.2 V for 5 hours. After that, these batteries were left in a constant temperature bath set at 150 ° C., and the state of the batteries after 3 hours was observed.

【0076】さらに、充放電サイクル試験をおこなっ
た。各電池10個について、室温で、300mA定電流
で4.2Vまで充電し、さらに4.2V定電圧で5時間
充電した。その後、室温で、600mA定電流で2.7
5Vまで放電した。この充放電サイクルを300回おこ
なった。そして、1サイクル目の放電容量に対する30
0サイクル目の放電容量の比を放電容量維持率(%)と
した。
Further, a charge / discharge cycle test was conducted. Each of the 10 batteries was charged at room temperature to a constant current of 300 mA up to 4.2 V, and further charged to a constant voltage of 4.2 V for 5 hours. Then, at room temperature and a constant current of 600 mA, 2.7.
It was discharged to 5V. This charge / discharge cycle was performed 300 times. And 30 against the discharge capacity of the first cycle
The discharge capacity retention ratio (%) was defined as the ratio of the discharge capacity at the 0th cycle.

【0077】以上の試験結果を表2にまとめた。なお、
表2において、80℃放置後の放電容量および放電容量
維持率については、各電池10個の平均値を示した。
The above test results are summarized in Table 2. In addition,
In Table 2, with respect to the discharge capacity and the discharge capacity retention rate after leaving it at 80 ° C., the average value of 10 batteries was shown.

【0078】[0078]

【表2】オーブン試験結果 [Table 2] Oven test results

【0079】表2から、つぎのようなことがわかった。
オーブン試験結果では、正極板/セパレータ間および負
極板/セパレータ間のどちらも固着していない電池A、
E、I、Mでは、電池エレメントが著しく折れ曲がって
(座屈して)おり、また、電池ケースが完全に開封され
ており、恒温槽内に異臭が漂っていた。また、セパレー
タが著しく収縮し、正極板と負極板が短絡していること
がわかった。
From Table 2, the following was found.
In the oven test result, the battery A in which neither the positive electrode plate / separator nor the negative electrode plate / separator is fixed,
In E, I, and M, the battery element was significantly bent (buckled), and the battery case was completely opened, and a strange odor was drifting in the thermostat. It was also found that the separator contracted significantly and the positive electrode plate and the negative electrode plate were short-circuited.

【0080】また、電極内部に多孔性ポリマー電解質を
備えておらず、正極/セパレータ間あるいは負極/セパ
レータ間の少なくとも一方のみが固着された電池B、C
およびDにおいても、電池エレメントの座屈および電池
ケースの開封が確認された。電池内部に多孔性ポリマー
電解質を備えていないため、高率での充電によって金属
リチウムが析出しており、これが反応したものと考えら
れる。
Batteries B and C having no porous polymer electrolyte inside the electrodes and fixed at least one of the positive electrode / separator and the negative electrode / separator
Also in D and D, buckling of the battery element and opening of the battery case were confirmed. Since no porous polymer electrolyte was provided inside the battery, metallic lithium was deposited by high-rate charging, and it is considered that this reacted.

【0081】また、正極板と負極板のいずれか一方の内
部に多孔性ポリマー電解質を備え、正極板/セパレータ
間と負極板/セパレータ間のどちらか一方が固着されて
いる電池F、G、J、K、N、Oでは、電池エレメント
の座屈は見られず、電池ケースも開封されていなかった
が、電池ケースの膨れが見られた。
Batteries F, G, J having a porous polymer electrolyte inside either one of the positive electrode plate and the negative electrode plate and having either the positive electrode plate / separator or the negative electrode plate / separator fixed thereto are fixed. , K, N and O, no buckling of the battery element was observed, and the battery case was not opened, but the battery case was swollen.

【0082】さらに、正極板と負極板の両方の内部に多
孔性ポリマー電解質を備え、正極板/セパレータ間と負
極板/セパレータ間との両方が固着されている電池H、
L、Pでは、電池エレメントの座屈は見られず、電池ケ
ースも開封されておらず、電池ケースの膨れも見られな
かった。
Further, a battery H having a porous polymer electrolyte inside both the positive electrode plate and the negative electrode plate, and fixing both the positive electrode plate / separator and the negative electrode plate / separator.
In L and P, the buckling of the battery element was not observed, the battery case was not opened, and the battery case was not swollen.

【0083】さらに、電池F、G、H、J、K、L、
N、O、Pにおいては、サイクル後の放電容量維持率は
すべて70%以上の大きな値となった。
Further, the batteries F, G, H, J, K, L,
In N, O, and P, the discharge capacity retention rate after the cycle was a large value of 70% or more.

【0084】以上のように、本発明の、正極板と負極板
の少なくとも一方の電極内部に多孔性ポリマー電解質を
備え、正極板/セパレータ間と負極板/セパレータ間の
少なくとも一方が固着されている本発明の非水電解質二
次電池では、オーブン試験、300サイクル後の放電容
量維持率とも、極めて優れていることが示された。
As described above, the porous polymer electrolyte is provided in the electrode of at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate of the present invention, and at least one of the positive electrode plate / separator and the negative electrode plate / separator is fixed. The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention was shown to be extremely excellent in both the oven test and the discharge capacity retention rate after 300 cycles.

【0085】[実験2]つぎに、正極板の内部に多孔性
ポリマー電解質を備えた正極板P1と、負極板の内部に
多孔性ポリマー電解質を備えた負極板N1を用い、さら
に正極板/セパレータ間と負極板/セパレータ間との両
方が固着された非水電解質二次電池について、セパレー
タの種類を変えた場合の特性を比較した。セパレータの
種類としては次のものを使用した。
[Experiment 2] Next, a positive electrode plate P1 having a porous polymer electrolyte inside the positive electrode plate and a negative electrode plate N1 having a porous polymer electrolyte inside the negative electrode plate were used. The characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery in which both the separator and the negative electrode plate / separator were fixed were compared when the type of the separator was changed. The following was used as the type of separator.

【0086】セパレータSP1:厚さ25μmの融点1
03℃の低密度ポリエチレン(実験1で使用したのと同
じもの)セパレータSP2:第1のポリオレフィンとし
ての密度0.924g/cm、融点(T1)103℃
の低密度ポリエチレンと、第2のポリオレフィンとして
の密度0.960g/cm、融点(T2)141℃の
高密度ポリエチレンとの30:70(wt%)混合物を
120℃のキシレンに溶解した。次に、この溶液をTダ
イ法によってフィルム状に成形し、これをメタノール中
に浸漬し、キシレンを抽出した。次に、乾燥して膜中に
含まれる溶媒を除去し、90℃に加熱した高温引張試験
機を用いて一軸延伸した。得られたセパレータ厚みは2
5μmであった。
Separator SP1: melting point 1 having a thickness of 25 μm
Low density polyethylene at 03 ° C. (same as used in Experiment 1) Separator SP2: Density as first polyolefin 0.924 g / cm 3 , melting point (T1) 103 ° C.
30:70 (wt%) mixture of low density polyethylene of No. 2 and high density polyethylene having a density of 0.960 g / cm 3 as the second polyolefin and a melting point (T2) of 141 ° C. was dissolved in xylene at 120 ° C. Next, this solution was formed into a film by the T-die method and dipped in methanol to extract xylene. Next, it was dried to remove the solvent contained in the film, and uniaxially stretched using a high temperature tensile tester heated to 90 ° C. The obtained separator thickness is 2
It was 5 μm.

【0087】セパレータSP3:まず、第2のポリオレ
フィンを120℃のキシレンに溶解した。次に、この溶
液をTダイ法によってフィルム状に成形し、これをメタ
ノール中に浸漬し、キシレンを抽出した。次に、乾燥し
て膜中に含まれる溶媒を除去し、90℃に加熱した高温
引張試験機を用いて一軸延伸した。得られたセパレータ
厚みは10μmであった。これをセパレータXとした。
Separator SP3: First, the second polyolefin was dissolved in xylene at 120 ° C. Next, this solution was formed into a film by the T-die method and dipped in methanol to extract xylene. Next, it was dried to remove the solvent contained in the film, and uniaxially stretched using a high temperature tensile tester heated to 90 ° C. The obtained separator thickness was 10 μm. This was used as a separator X.

【0088】つぎに、第1のポリオレフィンとしての密
度0.924g/cm、融点(T1)103℃の低密
度ポリエチレンと、第2のポリオレフィンとしての密度
0.960g/cm、融点(T2)141℃の高密度
ポリエチレンとの30:70(wt%)混合物を120
℃のキシレンに溶解した。次に、この溶液をTダイ法に
よってフィルム状に成形し、これをメタノール中に浸漬
し、キシレンを抽出した。次に、乾燥して膜中に含まれ
る溶媒を除去し、90℃に加熱した高温引張試験機を用
いて一軸延伸した。得られたセパレータ厚みは8μmで
あった。これをセパレータYとした。そして、セパレー
タX1枚とセパレータY1枚とを重ね合わせた2層構造
とし、これをセパレータSP3とした。
Next, a low density polyethylene having a density of 0.924 g / cm 3 and a melting point (T1) of 103 ° C. as a first polyolefin, and a density of 0.960 g / cm 3 and a melting point (T2) as a second polyolefin. 120: 30:70 (wt%) mixture with high density polyethylene at 141 ° C
It was dissolved in xylene at ℃. Next, this solution was formed into a film by the T-die method and dipped in methanol to extract xylene. Next, it was dried to remove the solvent contained in the film, and uniaxially stretched using a high temperature tensile tester heated to 90 ° C. The obtained separator thickness was 8 μm. This was used as a separator Y. Then, one separator X and one separator Y were laminated to form a two-layer structure, which was referred to as a separator SP3.

【0089】セパレータSP4:セパレータSP3で使
用したセパレータX1枚とセパレータY2枚を使用し、
セパレータXの両側をセパレータYで挟んだ3層構造の
ものをセパレータSP4とした。
Separator SP4: The separator X1 used in the separator SP3 and the separator Y2 are used,
A separator SP4 has a three-layer structure in which both sides of the separator X are sandwiched by the separators Y.

【0090】また、セパレータと電極との固着は、つぎ
の方法でおこなった。電池を組み立て、予備充電をおこ
なった後、120mA定電流で4.2Vまで充電し、さ
らに4.2V定電圧で3時間充電した。つぎに、60m
A定電流で2.75Vまで放電した。そして、電池を鉄
板に挟み、110℃のオイルバス中に10分間浸漬し
た。
Further, the fixing of the separator and the electrode was carried out by the following method. After assembling the battery and performing preliminary charging, the battery was charged to a constant current of 120 mA to 4.2 V, and further charged to a constant voltage of 4.2 V for 3 hours. Next, 60m
A constant current was discharged to 2.75V. Then, the battery was sandwiched between iron plates and immersed in an oil bath at 110 ° C. for 10 minutes.

【0091】そして、これら4種類のセパレータを使用
した電池について、実験1と同様の条件で試験を行っ
た。また、これらの電池を80℃にて放置した後の高率
放電容量を測定した。各電池10個を、80℃に設定し
た恒温槽中に2週間保存した。次に、電池を室温で24
時間保存した。次に、電池を室温にて120mA定電流
で4.2Vまで充電し、続いて4.2Vの定電圧で5時
間充電した。その後、室温にて1200mAの定電流で
2.75Vまで放電し、その時の放電容量を求めた。こ
れらの結果を表3にまとめた。
Then, a battery using these four kinds of separators was tested under the same conditions as in Experiment 1. Further, the high rate discharge capacity after leaving these batteries at 80 ° C. was measured. Ten of each battery was stored for 2 weeks in a thermostat set at 80 ° C. Then place the batteries at room temperature for 24 hours.
Saved for hours. Next, the battery was charged at room temperature with a constant current of 120 mA to 4.2 V, and then with a constant voltage of 4.2 V for 5 hours. Then, the battery was discharged at a constant current of 1200 mA to 2.75 V at room temperature, and the discharge capacity at that time was obtained. These results are summarized in Table 3.

【0092】[0092]

【表3】 [Table 3]

【0093】表3から、本発明の、融点がT1℃の第1
のポリオレフィンと融点がT2℃の第2のポリオレフィ
ンとを含む多孔性膜であり、90≦T1≦120、12
0<T2の関係を満たすセパレータを用いた電池Q、2
層構造のセパレータを用いた電池Rおよび3層構造のセ
パレータを用いた電池Sにおいては、オーブン試験にお
いても電池の膨れがなく、80℃放置後の放電容量や3
00サイクル後の放電容量維持率も、電池Pよりも優れ
ていることが示された。
From Table 3, the first melting point of the present invention is T1 ° C.
Is a porous film containing the second polyolefin having a melting point of T2 ° C. and 90 ≦ T1 ≦ 120, 12
Battery Q using a separator satisfying the relationship of 0 <T2, 2
In the battery R using the layered separator and the battery S using the three-layered separator, the battery did not swell even in the oven test, and the discharge capacity after standing at 80 ° C. or 3
It was also shown that the discharge capacity retention rate after 00 cycles was also superior to that of the battery P.

【0094】[0094]

【発明の効果】本発明は、正極板と負極板とセパレータ
とを備えた非水電解質二次電池において、正極板と負極
板の少なくとも一方の電極内部に多孔性ポリマー電解質
を備え、正極板/セパレータ間と負極板/セパレータ間
の少なくとも一方が固着されていることを特徴とする。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator, which comprises a porous polymer electrolyte inside at least one electrode of the positive electrode plate and the negative electrode plate. At least one of the separator and the negative electrode plate / separator is fixed.

【0095】本発明によれば、電極内部に多孔性ポリマ
ー電解質を備えることにより、電極内部に備えられた多
孔性ポリマー電解質が結着剤として働き、充放電サイク
ルに伴なう活物質の極板からの脱落が抑制され、さら
に、多孔性ポリマー電解質が電解液で膨潤することによ
り、電極内部での電解液分布が均一になり、充放電サイ
クル特性が向上する。
According to the present invention, by providing the porous polymer electrolyte inside the electrode, the porous polymer electrolyte provided inside the electrode acts as a binder, and the electrode plate of the active material accompanying the charge / discharge cycle is formed. Of the porous polymer electrolyte is suppressed, and the porous polymer electrolyte is swollen with the electrolytic solution, so that the electrolytic solution is uniformly distributed inside the electrode, and the charge / discharge cycle characteristics are improved.

【0096】また、正極板/セパレータ間と負極板/セ
パレータ間の少なくとも一方が固着されていることによ
り、電池内部でガスが発生して電池が膨張しても、電極
とセパレータが離れることなく、常に正極と負極間の距
離が一定に保たれ、安全性に優れ、安定した充放電特性
が得られる。また、電極中に多孔性ポリマー電解質を備
えることにより、電極とセパレータとを容易に固着する
ことができる。
Further, since at least one of the positive electrode plate / separator and the negative electrode plate / separator is fixed, even if gas is generated inside the battery and the battery expands, the electrode and the separator do not separate. The distance between the positive electrode and the negative electrode is always kept constant, and safety is excellent and stable charge / discharge characteristics are obtained. Further, by providing the porous polymer electrolyte in the electrode, the electrode and the separator can be easily fixed.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 4/62 H01M 4/62 Z Fターム(参考) 5H021 BB01 BB11 EE04 HH06 5H029 AJ05 AJ12 AK02 AK03 AK05 AK16 AL01 AL02 AL06 AL07 AL11 AL12 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 CJ02 CJ05 DJ04 DJ13 EJ12 HJ14 5H050 AA07 AA15 BA17 CA02 CA07 CA11 CA21 CB01 CB02 CB07 CB08 CB11 CB12 CB29 DA13 DA19 FA13 GA02 GA07 HA14Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01M 4/62 H01M 4/62 Z F term (reference) 5H021 BB01 BB11 EE04 HH06 5H029 AJ05 AJ12 AK02 AK03 AK05 AK16 AL01 AL02 AL06 AL07 AL11 AL12 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 CJ02 CJ05 DJ04 DJ13 EJ12 HJ14 5H050 AA07 AA15 BA17 CA02 CA07 CA11 CA21 CB01 CB02 CB07 CB08 CB11 CB12 CB29 DA13 DA19 FA13 GA02 GA07 HA14

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極板と負極板とセパレータとを備えた
非水電解質二次電池において、正極板と負極板の少なく
とも一方の電極内部に多孔性ポリマー電解質を備え、正
極板/セパレータ間と負極板/セパレータ間の少なくと
も一方が固着されていることを特徴とする非水電解質二
次電池。
1. A non-aqueous electrolyte secondary battery including a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, wherein a porous polymer electrolyte is provided inside at least one of the positive electrode plate and the negative electrode plate, and a positive electrode plate / separator and a negative electrode are provided. A non-aqueous electrolyte secondary battery characterized in that at least one of the plate and the separator is fixed.
【請求項2】 セパレータが、融点がT1℃の第1のポ
リオレフィンと融点がT2℃の第2のポリオレフィンと
を含む多孔性膜であり、90≦T1≦120、120<
T2の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の
非水電解質二次電池。
2. The separator is a porous film containing a first polyolefin having a melting point of T1 ° C. and a second polyolefin having a melting point of T2 ° C., and 90 ≦ T1 ≦ 120, 120 <
The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the relationship of T2 is satisfied.
【請求項3】 セパレータが、融点がT1℃の第1のポ
リオレフィンと融点がT2℃の第2のポリオレフィンと
を含む多孔性膜と、融点がT2℃の第2のポリオレフィ
ンからなる多孔性膜との2層膜からなり、90≦T1≦
120、120<T2の関係を満たすことを特徴とする
請求項1に記載の非水電解質二次電池。
3. A separator comprising: a porous film containing a first polyolefin having a melting point of T1 ° C. and a second polyolefin having a melting point of T2 ° C .; and a porous film composed of a second polyolefin having a melting point of T2 ° C. Consisting of a two-layer film of 90 ≦ T1 ≦
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the relationship of 120, 120 <T2 is satisfied.
【請求項4】 セパレータが、融点がT2℃の第2のポ
リオレフィンからなる多孔性膜の両面に、融点がT1℃
の第1のポリオレフィンと融点がT2℃の第2のポリオ
レフィンとを含む多孔性膜を備えた3層膜からなり、9
0≦T1≦120、120<T2の関係を満たすことを
特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
4. The separator has a melting point of T1 ° C. on both sides of a porous film made of a second polyolefin having a melting point of T2 ° C.
Consisting of a first polyolefin and a second polyolefin having a melting point of T2 ° C.
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the relations 0 ≦ T1 ≦ 120 and 120 <T2 are satisfied.
【請求項5】 T1℃以上、120℃以下の温度で加熱
することにより、正極板/セパレータ間と負極板/セパ
レータ間の少なくとも一方を固着することを特徴とする
請求項1、2、3または4記載の非水電解質二次電池の
製造方法。
5. The heating method according to claim 1, wherein at least one of the positive electrode plate / separator and the negative electrode plate / separator is fixed by heating at a temperature of T1 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. 4. The method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery described in 4.
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