JP2003157898A

JP2003157898A - 非水電解質二次電池およびその製造方法

Info

Publication number: JP2003157898A
Application number: JP2001355042A
Authority: JP
Inventors: Masazumi Segawa; 全澄瀬川
Original assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Current assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2003-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】電解液量を低減した場合における高率放電性能
を向上させた非水電解質二次電池およびその製造方法を
提供する。【解決手段】正極板および負極板の少なくとも一方に多
孔性ポリマー電解質を備え、正極板および負極板の間に
多孔性ポリマー電解質層を備え、正極板と多孔性ポリマ
ー電解質層と負極板とが加熱処理によって固着された非
水電解質二次電池の製造方法において、前記非水電解質
二次電池の加熱処理温度をＴ１（℃）、示差走査熱測定
によって観察される多孔性ポリマー電解質層の融解開始
温度をＴ２（℃）、反応ピーク温度をＴ３（℃）とした
場合、Ｔ２−４≦Ｔ１≦Ｔ２＋５およびＴ３≧Ｔ２＋１
０の関係を満たすことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多孔性ポリマー電
解質を備えた非水電解質二次電池およびその製造方法に
関する。

【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など
を活物質として適用した正極板、グラファイトなどの炭
素系物質を活物質として適用した負極板、ポリオレフィ
ン製のセパレータ、およびＬｉＰＦ_６などのリチウム塩
をエチレンカーボネートなどの炭酸エステル混合溶媒に
溶解した有機電解液から構成される。この電池の安全性
を向上するために、可燃性の有機電解液のかわりに化学
反応性に乏しい固体ポリマー電解質を用いる試みがなさ
れてきた。

【０００３】最近では、固体ポリマー電解質のイオン導
電性を向上させるために、有機電解液でポリマーを湿潤
または膨潤させた固体ポリマー電解質を利用することが
試みられている。さらに、リチウムイオンの拡散速度を
向上させるために、例えば特開平８−１９５２２０号、
特開平９−２５９９２３号に記載されているように、多
孔性ポリマー電解質をセパレータの代わりに使用するこ
とや、固体ポリマー電解質ポリマー電解質を電極板の空
孔中に含ませることにより、高率充放電性能および安全
性に優れた非水電解質二次電池を製造することが提案さ
れている。

【０００４】多孔性ポリマー電解質は、従来の非多孔性
のポリマー電解質よりも、リチウムイオンの伝導度およ
び拡散係数が高い。多孔性ポリマー電解質を電極に備え
ると、充放電反応の繰り返しにともなう電解液の偏在化
が抑制されるために、サイクルにともなう放電容量の低
下を抑制することが可能となる。これは、電極板に備え
られた多孔性ポリマー電解質が、電極内部の電解液を保
持するからである。また、この多孔性ポリマー電解質
は、結着剤としての機能を果たすために、活物質粒子同
士の脱落を抑制できるからである。

【０００５】また、この多孔性ポリマー電解質をセパレ
ータの部分に、また、セパレータの両面に備えると、電
池中に保持される電解液量を低減した場合においても、
高率充放電性能の低下が抑制される。さらに、電解液に
よって膨潤または湿潤した多孔性ポリマー電解質はやわ
らかいため、正・負極の凹凸に併せて形状が変化する。
したがって、多孔性ポリマー電解質と電極板との間隙を
狭くすることが可能である。

【０００６】また、非水電解質二次電池の高率放電特性
の向上させるために、正極板および負極板の少なくとも
一方の電極板に多孔性ポリマー電解質を備え、正極板と
負極板との間に多孔性ポリマー電解質層を備え、正極板
と多孔性ポリマー電解質層と負極板とを固着することが
検討されている。

【０００７】さらに、少なくとも一方の電極、セパレー
タの両面に多孔性ポリマー電解質層を備え、正極板と多
孔性ポリマー電解質層、多孔性ポリマー電解質層とセパ
レータ、および負極板と多孔性ポリマー電解質層とを固
着することが検討されている。

【０００８】これらの場合、サイクルに伴う電池厚みの
増加が抑制されるために、電極内部にのみ多孔性ポリマ
ー電解質を備えた場合よりも飛躍的にサイクル性能を向
上することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、多孔性ポリマ
ー電解質をセパレータとして用いた場合、あるいはセパ
レータの両面に配置した場合のいずれにおいても、依然
として多孔性ポリマー電解質と電極との境界部、および
多孔性ポリマー電解質とセパレータとの間には隙間があ
る。この部分では、イオンの拡散が阻害される。そのた
め、高率放電をおこなった場合に放電容量が著しく低下
するという新たな問題が生じた。この傾向は、電解液量
が少ない場合において特に顕著になる。

【００１０】また、固着処理をおこなった場合において
も、電池が十分な高率放電性能を示さないことがある。
電池の加熱処理よって、多孔性ポリマー電解質層が著し
く融解すると、その微細孔が閉塞する。その結果、その
ポリマー電解質層におけるイオン伝導度および充放電反
応時におけるリチウムイオンの拡散速度が低下したこと
が原因であると考えられる。その性能低下は、電池の安
全性を向上するために電解液量を低減した場合におい
て、とくに顕著となる。

【００１１】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたものであり、高率放電性能、特に電解液量を低減し
た場合における高率放電性能を向上させた非水電解質二
次電池およびその製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、正極
板および負極板の少なくとも一方に多孔性ポリマー電解
質を備え、正極板および負極板の間に多孔性ポリマー電
解質層を備え、正極板と多孔性ポリマー電解質層と負極
板とが加熱処理によって固着された非水電解質二次電池
の製造方法において、前記非水電解質二次電池の加熱処
理温度をＴ１（℃）、示差走査熱測定によって観察され
る多孔性ポリマー電解質層の融解開始温度をＴ２
（℃）、反応ピーク温度をＴ３（℃）とした場合、Ｔ２
−４≦Ｔ１≦Ｔ２＋５およびＴ３≧Ｔ２＋１０の関係を
満たすことを特徴とする。

【００１３】請求項１の発明によれば、加熱処理に伴う
多孔性ポリマー電解質層の微細孔の閉塞が抑制された状
態で、正極板と多孔性ポリマー電解質層と負極板とを固
着することができるため、高率放電時の容量低下が抑制
される。

【００１４】請求項２の発明は、正極板および負極板の
少なくとも一方に多孔性ポリマー電解質を備え、セパレ
ータの両面に多孔性ポリマー電解質層を備え、正極板と
多孔性ポリマー電解質層、セパレータと多孔性ポリマー
電解質層、および負極板と多孔性ポリマー電解質層とが
加熱処理によって固着された非水電解質二次電池の製造
方法において、前記非水電解質二次電池の加熱処理温度
をＴ１（℃）、示差走査熱測定によって観察される多孔
性ポリマー電解質層の融解開始温度をＴ２（℃）、反応
ピーク温度をＴ３（℃）とした場合、Ｔ２−４≦Ｔ１≦
Ｔ２＋５およびＴ３≧Ｔ２＋１０の関係を満たすことを
特徴とする。

【００１５】請求項２の発明によれば、加熱処理に伴う
多孔性ポリマー電解質層の微細孔の閉塞が抑制された状
態で、正極板と多孔性ポリマー電解質層、負極板と多孔
性ポリマー電解質層、およびセパレータと多孔性ポリマ
ー電解質層とを固着することができるため、高率放電時
の容量低下が抑制される。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の製造方法で作製された非水電解質二次電池において、
電池内のガスが１体積％以上の二酸化炭素を含み、電解
液の体積が、正極板と負極板と多孔性ポリマー電解質層
とセパレータとの全空孔体積に対して３０％以上１００
％以下であることを特徴とする。

【００１７】請求項３の発明によれば、電解液量を低減
した場合における電池の高率放電容量の低下が抑制され
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の非水電解質二次電池（以
下、単に電池とする）の製造方法において、正極板と多
孔性ポリマー電解質層、負極板と多孔性ポリマー電解質
層、およびセパレータと多孔性ポリマー電解質層とが
「固着されている」とは、そのポリマー電解質層の一部
を加熱処理によって融解することにより、電極板と多孔
性ポリマー電解質層、およびセパレータと多孔性ポリマ
ー電解質層とが一体化（接合）されていることを意味す
る。電池を解体して、通常の方法でこれらのエレメント
をわずかでも破壊することなく分離することは困難であ
る。

【００１９】本発明においては、多孔性ポリマー電解質
層とその他の電池エレメントとを固着するために電池の
加熱処理をおこなう。加熱処理によって、多孔性ポリマ
ー電解質層の一部が融解する。その際に、電極板と多孔
性ポリマー電解質層とが接合した状態となり、その後の
電池の冷却工程において、融解した状態にあるポリマー
電解質層が固化されて、電極板とポリマー電解質層とが
固着するものと考えられる。これは、多孔性ポリマー電
解質層とセパレータとの固着に関しても同一の過程を経
るものと考えられる。

【００２０】本発明では、電池の加熱処理温度をＴ１
（℃）、示差走査熱測定によって観察されるその多孔性
ポリマー電解質層の融解開始温度をＴ２（℃）、反応ピ
ーク温度をＴ３（℃）とした場合、Ｔ２−４≦Ｔ１≦Ｔ
２＋５およびＴ３≧Ｔ２＋１０の関係を満たすことを特
徴とする。この場合、多孔性ポリマー電解質層の孔の閉
塞が抑制された状態で、そのポリマー電解質層と電極
板、またはそのポリマー電解質層とセパレータとを固着
することができる。その結果、リチウムイオンの拡散性
能が低下しないために電池の高率放電性能の低下を抑制
できる。

【００２１】電極板と多孔性ポリマー電解質層またはセ
パレータと多孔性ポリマー電解質層とを加熱処理によっ
て固着する場合、加熱処理温度を、示差走査熱（ＤＳ
Ｃ）測定によって観察されるポリマー電解質層の融解反
応のピーク温度以上とすると、ポリマー電解質層の融解
が著しく促進されて、極めて短時間の間にポリマー電解
質層の孔が著しく閉塞する。

【００２２】そこで、Ｔ２−４≦Ｔ１≦Ｔ２＋５の条件
によって、加熱処理をおこなうことにより、多孔性ポリ
マー電解質層の融解反応速度が低下されて、その孔の急
速な閉塞が著しく抑制されることがわかった。ただし、
Ｔ３≧Ｔ２＋１０の条件を同時に満たす必要がある。加
熱処理温度Ｔ１が、多孔性ポリマー電解質層の融解反応
のピーク温度Ｔ３に近くなると、多孔性ポリマー電解質
層の融解速度が、著しく高くなるためである。

【００２３】電極板と多孔性ポリマー電解質層との固着
強度、およびセパレータとポリマー電解質層との固着強
度を高くするためには、加熱時間を調整するとよい。そ
の時間は、電池ケースの種類、電池の大きさ、正極板と
負極板との間に備えたポリマー電解質層の融点などを考
慮して決定するとよい。

【００２４】多孔性ポリマー電解質層の融解開始温度
は、多孔性ポリマー層の空孔を電解液によって満たした
状態において示差走査熱（ＤＳＣ）測定をおこない、そ
の測定において観測される融解にともなう吸熱反応の開
始温度である。また、ＤＳＣ測定において観察される吸
熱反応の極大点を示す温度を反応のピーク温度とする。
なお、融解反応にともなう吸熱反応のピークがブロード
な場合は、吸熱反応の開始および終了温度の中間値をピ
ーク温度とする。

【００２５】本発明の非水電解質二次電池は、さらに、
電池内のガスが１体積％以上の二酸化炭素を含み、電解
液の体積が、正極板と負極板と多孔性ポリマー電解質層
とセパレータとの全空孔体積に対して３０％以上１００
％以下であることを特徴とする。なお、本発明におい
て、「多孔性ポリマー電解質層の空孔体積」とは、多孔
性ポリマー電解質層から電解液を除いた状態における空
孔体積を意味する。さらに、正極板と負極板との短絡防
止剤として、多孔性ポリマー電解質層のみを用いた場合
は、セパレータの空孔体積はゼロである。この場合、電
解液の体積が、正極板と負極板と多孔性ポリマー電解質
層との全空孔体積に対して３０％以上１００％以下であ
ることを特徴とする。

【００２６】ここで、電池内のガス中の二酸化炭素の含
有率は、（二酸化炭素の体積／（二酸化炭素の体積＋そ
の他のガスの体積））×１００／体積％で定義される。
それらのガスの体積は、ガスクロマトグラフによって測
定できる。

【００２７】本発明では、電池内のガス中の二酸化炭素
の含有率を１体積％以上とすることによって、電解液量
を低減した場合における電池の高率放電性能が改善する
ことができる。その理由はつぎのとおりである。電解液
量を低減した場合では、電極に多孔性ポリマー電解質を
備えた場合でさえ、電解液と負極活物質とが確実に接触
しない部分が存在する。その部分では、固体電解質皮膜
が形成されないために、リチウムイオンの拡散速度がき
わめて低下する。その結果、高率放電性能が低下する。

【００２８】しかし、二酸化炭素を電池内部に封入する
と、電解液と接触しない負極活物質表面においては、二
酸化炭素が還元されて炭酸リチウムの被膜が形成され
る。その結果、リチウムイオンの拡散性能の低下が抑制
される。空気中には、約０．０３体積％の二酸化炭素し
か含まれていないことから、従来の電池では、そのよう
な効果がなかった。

【００２９】また、本発明においては、電解液の体積
が、正極板と負極板と多孔性ポリマー電解質層とセパレ
ータとの全空孔体積に対して３０％以上１００％以下と
する。このような電池においては、二酸化炭素を電池内
部に封入することによる、高率放電性能の低下が抑制さ
れる効果が顕著になる。さらに、可燃性の電解液が大幅
に減少するため、電池の安全性が著しく向上する。

【００３０】ここで、正極板と負極板と多孔性ポリマー
電解質層とセパレータとの全空孔体積は、つぎのように
決定することができる。まず、充放電を５回以上繰り返
した電池から、正極板と負極板と多孔性ポリマー電解質
層とセパレータとを取り出す。セパレータを用いなかっ
た場合は、これを除く。つぎに、それらをジメチルカー
ボネート（ＤＭＣ）などの溶媒で洗浄し、そして乾燥し
てから、それらの空孔体積を水銀ポロシメータで測定す
る。それらの空孔体積の和を、全空孔体積とする。

【００３１】なお、電解液量を低減した場合は、電池中
に含まれる二酸化炭素の含有率を高くすることが好まし
く、とくに３０体積％以上とすることが好ましい。その
理由は、電解液の接触しない負極活物質表面に炭酸リチ
ウムの皮膜を確実に形成することができるからである。

【００３２】本発明における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が
形成されており、そ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、特に三次元網目状構造であ
ることが好ましい。

【００３３】本発明は、正極板および負極板の少なくと
も一方の電極板に多孔性ポリマー電解質を備えることを
特徴とする。電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電極板とは、
その合剤層の孔や合剤層表面に多孔性ポリマー電解質が
存在するものを意味する。多孔性ポリマー電解質は、電
極板を構成する合剤層の孔中の少なくとも一部に存在す
るとよいが、その合材層の孔中に均一に分布することが
好ましい。また、正極板および負極板のすくなくとも一
方に多孔性ポリマー電解質が備えられていればよいが、
両方の電極板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。

【００３４】電極板の合材層の孔に多孔性ポリマー電解
質を備えると、そのポリマー電解質が結着剤として働く
ために、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る。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、電極の活物質層
における電解液の分布が均一になり、充放電サイクル性
能が向上する。

【００３５】本発明において、「正極板および負極板の
間に備える多孔性ポリマー電解質層」とは、正極板と負
極板との短絡を防止するセパレータとして多孔性ポリマ
ー電解質層が用いられることを意味する。その厚みは、
正極板と負極板との短絡を防止できる厚みであればよく
５μｍ以上であることが好ましい。また、電池のエネル
ギー密度を高くするために、その厚みは４０μｍ以下で
あることが好ましい。

【００３６】ポリオレフィン製の微細孔を有する膜をセ
パレータとして使用した場合は、そのセパレータと正極
板との間、およびそのセパレータと負極板との間に多孔
性ポリマー電解質層を配置することを意味する。ポリオ
レフィン製の微細孔を有する膜とは、例えば、ポリプロ
ピレンやポリエチレンなどの絶縁性膜に有数の微細孔を
作製したもの、および有孔性の不織布などがあげられ
る。なお、セパレータの空孔中に多孔性ポリマー電解質
を備えてもよい。セパレータと多孔性ポリマー電解質層
との違いは、前者の絶縁性の膜を構成するポリマーが、
そのマトリクスに電解液を含まないために、イオン伝導
性を示さないことである。セパレータおよびその両面に
備えた多孔性ポリマー電解質層の合計厚みは、５μｍ以
上４０μｍ以下とするとよい。

【００３７】本発明による電池の製造方法の１例をつぎ
に述べる。その方法は、正極板および負極板の少なくと
も一方の電極板に多孔性ポリマーを備え、正極板および
負極板の間に多孔性ポリマー層を備えた電池を組み立て
る工程、その電池に電解液を注液することによりその多
孔性ポリマーおよび多孔性ポリマー層を、それぞれ多孔
性ポリマー電解質および多孔性ポリマー電解質層とする
工程、電池内部に二酸化炭素を封入する工程、および電
池に加熱処理をおこなうことにより正極板と多孔性ポリ
マー電解質層と負極板とを固着する工程を含む。

【００３８】本発明では、電池内に二酸化炭素を入れ、
容器の穴を閉じることによって、電池内のガスが１体積
％以上の二酸化炭素を含む電池を作製する。この方法で
は、二酸化炭素の含有量を最適値に簡単に調節できる。
これに対して、電池の容器を閉じてから、その中で二酸
化炭素を発生させる方法では、その発生量の制御が困難
である。

【００３９】ここで、二酸化炭素を封入する工程は、電
解液を入れる工程の前に実施してもよく、その後に実施
してもよい。また、二酸化炭素と電解液とを同時に入れ
てもよい。さらに、初回充電の工程は二酸化炭素を入れ
る工程の前に実施してもよく、その後に実施してもよ
い。

【００４０】電池に電解液を入れてから充放電を繰り返
すまでは、その液の分布が不均一であることから、初回
充電時に、二酸化炭素が電池内に入っていることが好ま
しい。それによって、負極活物質の表面に均一な被膜が
形成されると、リチウムイオンの拡散分布が均一となる
ために、金属リチウムの析出を防止できるものと考えら
れる。さらに、電池の容器を閉じる工程は、初回充電の
工程の前に実施してもよく、その後に実施してもよい。

【００４１】さらに、本発明では、電池を減圧してから
二酸化炭素を入れることが好ましい。この製造方法によ
って、電池内に二酸化炭素を速やかに入れることができ
るため、生産性が向上する。そのとき、電池を０．０９
ＭＰａ以下に減圧することが好ましい。さらに、その圧
力を、０．０５ＭＰａ以下、さらに０．０１ＭＰａ以下
とすることが好ましい。また、電池の容器の穴を閉じた
後の電池内部の圧力が、電池外部の圧力以下であること
が好ましい。

【００４２】電池の加熱処理は、電解液を注液する工程
の後におこなう。電解液が電池構成要素の空孔に均一に
分布したあとにおこなうことが特に好ましい。その理由
は、正極板と負極板との間に備えた多孔性ポリマー電解
質層の電解液分布が不均一であると、そのポリマー電解
質層および電極板が均一に固着しないからである。そこ
で、加熱処理は予備充電をおこなった後に行うとよい。
なお、ポリマーが単独でイオン伝導性を示す場合は、電
解液を注液する前に加熱処理をおこなってもよい。

【００４３】また、電池の加熱処理は、二酸化炭素を電
池内部に封入する工程の前後のいずれにおこなってもよ
い。さらに、電池ケースの封口は、加熱処理工程の前後
のいずれにおこなってもよい。

【００４４】電池の加熱処理による、電解液の揮発にと
もなう電池ケースの膨れが生じた場合は、電池ケースを
交換するとよい。また、封口部を一度開放することによ
って、ケース内部のガスを放出し、再度封口するとよ
い。二酸化炭素を封入する場合は、その工程を２回目の
封口前におこなってもよい。

【００４５】電池を加熱する手段としては、電池の恒温
槽内への配置、電池のヒートプレス、加熱したウォータ
ーバスやオイルバスなどへの浸漬などがある。これらの
なかでも、ウォーターバスやオイルバスなどへの浸漬、
つまり液媒体を用いた加熱がとくに好ましい。その理由
は、目的とする温度にまで、電池全体を均一に加熱でき
るからである。加熱温度Ｔ１は、恒温槽を用いる場合は
その槽内部の温度の実測値、ヒートプレスを利用する場
合はその設定温度、液媒体を利用する場合はその液媒体
の温度とする。

【００４６】本発明において、多孔性ポリマーを作製す
る方法は、紫外線照射による貫通孔形成方法や相転移法
などがある。そのなかでも、相転移法のひとつである湿
式法が好ましい。その湿式法によって、作製した多孔性
ポリマーは、多数の孔を有した三次元網目構造を示す。

【００４７】電極板の活物質層の空孔内に多孔性ポリマ
ーを形成した場合、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など、その形成
される場所および孔の形成条件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
ってもよい。

【００４８】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る。
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。

【００４９】多孔性ポリマー電解質に使用するポリマー
としては、電解液によって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。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（ＶｄＦ／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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】本発明において、正極板および負極板の間
に備える多孔性ポリマー電解質層としては、あらかじめ
電極板とは独立したものを作製しておき、電池組み立て
時に正極板および負極板の間に挟んでもよい。また、電
極板表面に多孔性ポリマー電解質層を直接形成しておい
てもよい。さらにまた、ポリオレフィン製などのセパレ
ータの両面に多孔性ポリマー層を直接形成しておいても
よい。

【００５３】また、正極板と負極板との間に備える多孔
性ポリマー電解質層および電極板に備える多孔性ポリマ
ー電解質の材質は必ずしも同一である必要はない。さら
に、セパレータの両面に備える多孔性ポリマー電解質の
材質が、それぞれ同一である必要はない。

【００５４】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、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌ
ｉＭｎ_２Ｏ_４などの、組成式Ｌｉ_ｘＭＯ_２、またはＬｉ
_ｙＭ_２Ｏ_２（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、ＬｉＮｉ_０．８０Ｃｏ_０．２Ｏ_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。

【００５５】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_２Ｏ_３などの遷移金属複合酸化物、ＷＯ
_２、ＭｏＯ_２などの遷移金属酸化物、ハードカーボンや
黒鉛などの炭素材料、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。炭素材料と
しては、コークス、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣ
ＭＢ）、メソフェーズピッチ系炭素繊維、熱分解気相成
長炭素繊維などの易黒鉛化性炭素、フェノール樹脂焼成
体、ポリアクリロニトリル系炭素繊維、擬等方性炭素、
フルフリルアルコール樹脂焼成体などの難黒鉛化性炭
素、天然黒鉛、人造黒鉛、黒鉛化ＭＣＭＢ、黒鉛化メソ
フェーズピッチ系炭素繊維、黒鉛ウイスカーなどの黒鉛
質材料、さらに、これらの混合物がある。これらの炭素
系材料を活物質として用いると、電池内部に二酸化炭素
を封入した場合における効果が顕著になる。

【００５６】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_６、ＬｉＢＦ_４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。

【００５７】電解液の注液量は正極、負極、多孔性ポリ
マー電解質層および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１４０％以下、３０％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。電池内部に
二酸化炭素を封入する場合は、上記電池エレメントの全
空孔体積の１００％以下３０％以上とすると、本発明の
効果が顕著になる。

【００５８】

【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。

【００５９】まず、ＬｉＮｉ_０．８５Ｃｏ_０．１５Ｏ_２
粒子５４.０ｗｔ％、アセチレンブラック２.４ｗｔ％、
ＰＶｄＦ３.６ｗｔ％、ＮＭＰ４０ｗｔ％を混合したペ
ースト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。

【００６０】次に、５ｗｔ％のＨＦＰを共重合したＰ
（ＶｄＦ／ＨＦＰ）（重量平均分子量約２．５０×１０
^５）を、ＮＭＰに８ｗｔ％溶解させたポリマー溶液を準
備した。上記正極本体をそのポリマー溶液中に浸漬し、
正極本体の空孔中にポリマー溶液を含浸した。そして、
電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、正極本体をイオン交換水（２５℃）に
浸漬してＮＭＰの抽出をおこなった。

【００６１】この電極を取り出し、１３０℃で乾燥をお
こない、その後プレスした。プレス後の正極板の厚さは
１６０μｍであった。正極板単位面積当たりに充填され
た活物質の質量は１９ｍｇ／ｃｍ^２であった。これを正
極板Ｐ１とする。

【００６２】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。

【００６３】次に、負極活物質としてグラファイトを使
用し、以下のようにして負極を作製した。グラファイト
８１ｗｔ％、ＰＶｄＦ９ｗｔ％、ＮＭＰ１０ｗｔ％を混
合したペーストを厚さ１４μｍの銅箔の両面に塗布し、
９０℃で乾燥してＮＭＰを蒸発させて負極本体を準備し
た。

【００６４】次に、５ｗｔ％のＨＦＰを共重合したＰ
（ＶｄＦ／ＨＦＰ）（重量平均分子量約２．５０×１０
^５）を、ＮＭＰに６ｗｔ％溶解させたポリマー溶液を準
備した。上記負極本体をそのポリマー溶液中に浸漬し、
負極本体の空孔中にポリマー溶液を担持した。そして、
電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、負極本体をイオン交換水（２５℃）に
浸漬してＮＭＰの抽出をおこなった。

【００６５】この電極を取り出し、１００℃で乾燥をお
こない、その後プレスした。プレス後の負極板の厚さは
２０８μｍであった。負極板単位面積当たりに充填され
た活物質の質量は１４ｍｇ／ｃｍ²であった。これを負
極板Ｎ１とする。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、電池に電解液を注
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。

【００６６】このようにして作製した正極板Ｐ１と負極
板Ｎ１と種々の多孔性ポリマー電解質層とを組み合わせ
て、巻回して巻回型極板群とし、これをアルミニウム製
のケースに挿入して電池を組み立てた。その後、１ｍｏ
ｌ／ｌのＬｉＰＦ_６を溶解したエチレンカーボネートと
ジエチルカーボネートの混合電解液（体積比３：７）を
加えて封口した。電解液の注液量は、正極板と負極板と
多孔性ポリマー電解質層との空孔体積合計の１２０％が
満たされる量とした。なお、本実施例における多孔性ポ
リマー電解質層の空孔体積とは、電解液を除いた場合に
おける空孔体積、すなわち、多孔性ポリマー層の空孔体
積のことを意味する。その後、速やかに１２０ｍＡの電
流で１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。

【００６７】正極板と負極板との間に備える多孔性ポリ
マー層を次のようにして作製した。多孔性ポリマー電解
質の材質としてポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄ
Ｆ）（重量平均分子量約２．４３×１０^５）を使用し
た。ＰＶｄＦ２０ｗｔ％およびＮＭＰ８０ｗｔ％から構
成されるポリマー溶液を準備した。このポリマー溶液
を、ガラス板上にドクターブレード法を用いてキャスト
し、エタノールを７５ｗｔ％含んだイオン交換水中に浸
漬して多孔性ポリマー層を作製した。その厚みは、２５
μｍであり、空隙率は７０％であった。これをＳＰ１と
する。なお、多孔性ポリマー層ＳＰ１に、電解液（１ｍ
ｏｌ／ｌのＬｉＰＦ_６を溶解したエチレンカーボネート
とジエチルカーボネートの混合電解液（体積比３：
７））を含ませた状態において、示差走査熱分析（ＤＳ
Ｃ）測定した結果を図１に示す。図１より、ＳＰ１電解
質層の融解開始温度を１００℃、その融解反応のピーク
温度を１１４℃と判断した。

【００６８】また、上記ＳＰ１の材質であるＰＶｄＦの
代わりに、ＨＦＰを５ｗｔ％共重合したポリビニリデン
フルオライド（Ｐ（ＶｄＦ／ＨＦＰ））（重量平均分子
量約２.７３×１０^５）を材質として用いた多孔性ポリ
マー層ＳＰ２を作製した。その厚みは２５μｍであり、
空隙率は７０％であった。ＳＰ２に上記電解液を含また
状態において、ＤＳＣ測定をおこなったところ、その融
解開始温度は１００℃、その融解反応のピーク温度は１
１０℃であった。

【００６９】また、上記ＳＰ１の材質であるＰＶｄＦの
かわりに、ＨＦＰを１１ｗｔ％共重合したポリビニリデ
ンフルオライド（Ｐ（ＶｄＦ／ＨＦＰ））（重量平均分
子量約２.５６×１０^５）を材質として用いた多孔性ポ
リマー層ＳＰ３を作製した。ＳＰ３に上記電解液を含ま
せた状態において、ＤＳＣ測定をおこなった結果を図２
に示す。図２より、ＳＰ３電解質層の融解開始温度は９
４℃、その融解反応のピーク温度は１０３℃であった。

【００７０】これらの多孔性ポリマー層を使用し、正極
板Ｐ１、負極板Ｎ１を用いて、電池Ａ〜Ｉの、９種類の
電池を作製し、これらの電池を鉄板にはさんだ状態で加
熱処理を施した。なお、多孔性ポリマー層は、電解液を
含むことによって、多孔性ポリマー電解質層となる。電
池の加熱は、オイルバスを用いておこなった。ここで
は、その加熱処理温度が、正極板と多孔性ポリマー電解
質層、および負極板と多孔性ポリマー電解質層との固着
におよぼす影響を調べた。加熱処理後の電池を解体し
て、これらの電極板と多孔性ポリマー電解質層との固着
の有無を調査した。また、加熱処理にともなう多孔性ポ
リマー電解質層の断面の微細孔の構造変化をＳＥＭ観察
によって調査した。それらの結果を表１に示す。表１の
正極板と多孔性ポリマー電解質層と負極板と固着の評価
欄において、○が固着されたことを意味し、×が固着さ
れていなかったことを意味する。

【００７１】

【表１】

【００７２】電池Ａの結果より、加熱温度を多孔性ポリ
マー電解質層の融解開始温度よりも、７℃低くすると、
正極板とそのポリマー電解質層ＳＰ１と負極板とを固着
できないことがわかった。

【００７３】電池ＢおよびＦの結果より、加熱温度をそ
の融解開始温度よりも４℃低くした場合は、正極板とそ
のポリマー電解質層、および負極板とそのポリマー電解
質層との固着が可能であり、しかもそのポリマー電解質
層の微細孔の閉塞がほとんど確認されなかったことがわ
かった。

【００７４】加熱温度を多孔性ポリマー電解質層の融解
開始温度より５℃高くした場合においても、そのポリマ
ー電解質層の微細孔がほとんど閉塞されない状態で、正
極板と多孔性ポリマー電解質層と負極板とを固着できる
ことが、電池ＤおよびＧの結果よりわかった。

【００７５】また、電池Ｅの結果より、加熱温度を多孔
性ポリマー電解質層の融解開始温度よりも７℃高くした
場合は、正極板とそのポリマー電解質層と負極板との固
着は可能ではあるが、その電解質層の微細孔の一部が閉
塞することがわかった。

【００７６】これらの結果より、加熱処理温度をＴ１
（℃）、多孔性ポリマー電解質層の融解開始温度をＴ２
（℃）とすると、加熱条件は、Ｔ２−４≦Ｔ１≦Ｔ２＋
５の関係を満たす必要があることがわかった。

【００７７】しかしながら、電池ＨおよびＩにおいて
は、多孔性ポリマーの融解開始温度よりも４℃低くした
温度、または５℃高い温度での加熱をおこなったにもか
かわらず、その微細孔の閉塞が確認された。ポリマー電
解質ＳＰ３では、その融解開始温度とピーク温度との差
が狭い。

【００７８】このため、Ｔ２−４≦Ｔ１≦Ｔ２＋５の条
件によって、加熱処理をおこなった場合においても、そ
の電解質層の融解反応速度がきわめて高く、微細孔のほ
とんどが閉塞したものと考えられる。したがって、多孔
性ポリマー電解質層の融解ピーク温度をＴ３とすると、
Ｔ３≧Ｔ２＋１０の条件を満たす材質を使用する必要が
あることがわかった。

【００７９】つぎに、電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＨ
を用いて、電池の高率放電性能を評価した。電池の充電
は、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、合計５時間行った。放電
は、室温にて１２０ｍＡおよび１２００ｍＡの定電流で
２．７５Ｖまで行い、その時の放電容量を求めた。これ
らの結果を表２にまとめた。

【００８０】

【表２】

【００８１】１２０ｍＡ放電容量についてはいずれの電
池を用いた場合においてもほぼ同一であった。しかしな
がら、正極板と多孔性ポリマー電解質層、および負極板
とそのポリマー電解質層とが固着されなかった比較例の
電池Ａでは、１２００ｍＡ放電容量が低い。これに対し
て、電極板と多孔性ポリマー電解質層とが固着される
と、１２００ｍＡ放電容量が高くなることが、電池Ｂ、
Ｃ、およびＤの結果よりわかった。また、電池Ｅおよび
Ｈより、多孔性ポリマー電解質層と負極板とが固着され
た場合においても、そのポリマー電解質層の微細孔が閉
塞した場合は、１２００ｍＡ放電容量の増加量が少ない
ことがわかった。

【００８２】つぎに、電解液量を低減した場合において
も、高率放電時の容量低下を抑制するために電池内部に
二酸化炭素を封入した。まず、多孔性ポリマー層ＳＰ
１、正極板Ｐ１および負極板Ｎ１を組み合せて、電池を
作製した。次に、電池に全空孔体積に対して２０％〜１
００％の電解液量を注入した。その後、電池を０．００
８ＭＰａの減圧下に置いた後、二酸化炭素を電池内に入
れてから、１２０ｍＡの電流値で１時間充電し、そして
電池の容器の穴を閉じることによって、公称容量６００
ｍＡｈの電池を作製した。その後、正極板と多孔性ポリ
マー電解質層と負極板とを固着するために、これらの電
池をオイルバス中で１００℃にて加熱処理した。その時
間は０.４５時間であった。この電池を４種類作製し、
電池Ｊ、Ｌ、Ｑ、Ｓとした。

【００８３】さらに、比較として、二酸化炭素を電池内
部に封入するが、加熱処理をおこなわない電池を作製し
た。この電池を４種類作製し、電池Ｋ、Ｍ、Ｒ、Ｔとし
た。

【００８４】また、電解液量を７０％とした場合は、二
酸化炭素を封入せず、電極板と多孔性ポリマー電解質層
との固着だけをおこなった電池Ｎを作製した。さらに、
二酸化炭素の封入および加熱処理をおこなわない電池Ｏ
を作製した。

【００８５】さらに、多孔性ポリマー層ＳＰ３、正極板
Ｐ１および負極板Ｎ１を組み合わせて電池Ｐを作製し
た。その作製方法はつぎのとおりである。全空孔体積に
対して７０％電解液量を注入したあと、電池を０．００
８ＭＰａの減圧下に置いた後、二酸化炭素を電池内に入
れてから、１２０ｍＡの電流値で１時間充電し、そして
電池の容器の穴を閉じることによって、公称容量６００
ｍＡｈの電池を作製した。そして、正極板と多孔性ポリ
マー層と負極板とを固着するために９９℃にて、０.２
時間加熱処理を施した。

【００８６】表３に、個々で作製した電池Ｊ〜Ｔの内容
をまとめた。

【００８７】

【表３】

【００８８】これらの電池を用いて、高率放電性能を評
価した。電池の充電は、室温にて１２０ｍＡの定電流で
４．２Ｖまで充電し、続いて４．２Ｖの定電圧で５時間
充電した。放電は、室温にて１２０ｍＡおよび１２００
ｍＡの定電流で２．７５Ｖまでおこなった。それらの放
電容量の測定結果を表４にまとめた。

【００８９】

【表４】

【００９０】まず、電池Ｏでは、１２０ｍＡおよび１２
００ｍＡ放電容量のいずれも低いことがわかった。正極
板と多孔性ポリマー電解質層と負極板とを固着するこ
と、あるいは電池内部に二酸化炭素を封入することによ
り１２０ｍＡ放電容量が、電池Ｏよりも高くなることが
わかった。

【００９１】正極板と多孔性ポリマー電解質層、および
負極板とそのポリマー電解質層とを固着することによ
り、１２００ｍＡ放電容量が電池Ｏよりも増加すること
が、電池Ｎよりわかった。これは、リチウムイオンの拡
散を阻害する電極板とセパレータとの間の隙間が解消さ
れたことが原因であるものと考えられる。しかし、依然
としてその容量は不十分である。

【００９２】また、電極内部に二酸化炭素を封入するこ
とにより、１２００ｍＡ放電容量が電池Ｏよりも増加す
ることが電池Ｋ、ＭおよびＲの結果よりわかる。これ
は、電解液と直接接触しない負極活物質粒子表面におい
てさえ、二酸化炭素を封入したことにより、炭酸リチウ
ムの皮膜が形成されたことが原因であるものと考えられ
る。しかし、その容量は十分ではない。

【００９３】電池内部に二酸化炭素を封入し、さらに、
正極板と多孔性ポリマー電解質層と負極板とを固着する
ことにより、その放電容量が著しく増加することが電池
Ｊ、ＬおよびＱの結果よりわかった。多孔性ポリマー電
解質層としてＳＰ３を用いた場合は、高い１２００ｍＡ
放電容量が得られないことが電池Ｐよりわかった。

【００９４】電池ＬおよびＰを解体し、多孔性ポリマー
電解質層の断面構造を調査したところ、前者は微細孔の
ほとんどが閉塞してなかったのに対し、後者において
は、微細孔のほとんどが閉塞していることがわかった。

【００９５】このことより、電解液量を低減した場合に
おける高率放電時の容量低下を抑制するためには、多孔
性ポリマー電解質層の微細孔の閉塞を抑制した状態で正
極板とそのポリマー電解質層、および負極板とそのポリ
マー電解質層とを固着し、かつ電池内部に二酸化炭素を
封入することによって、電解液と直接接触しない負極活
物質粒子表面にも固体電解質皮膜を形成させる必要があ
ることがわかった。

【００９６】ただし、電解液量を２０％とした場合、電
極内部への二酸化炭素の封入、および電極板と多孔性ポ
リマー層との固着だけでは１２００ｍＡ放電時の容量低
下を著しく抑制することは困難であった。

【００９７】つぎに、厚さ１５μｍのポリプロピレン製
セパレータの両面に種々の多孔性ポリマー電解質層を備
えたものを正極板と負極板との間に備えた電池を作製し
た。セパレータの両面の備える多孔性ポリマー電解質層
の材質として、ＳＰ１に使用したＰＶｄＦを用いた。Ｐ
ＶｄＦ２０ｗｔ％およびＮＭＰ８０ｗｔ％から構成され
るポリマー溶液を準備した。このポリマー溶液を、ガラ
ス板上にドクターブレード法を用いてキャストし、エタ
ノールを７５ｗｔ％含んだイオン交換水中に浸漬して多
孔性ポリマー層を作製した。その厚みは、５μｍであ
り、空隙率は７０％であった。これをＳＰ１’とした。

【００９８】ＰＶｄＦの代わりとして、ＨＦＰを５ｗｔ
％共重合したポリビニリデンフルオライド（Ｐ（ＶｄＦ
／ＨＦＰ））（重量平均分子量約２.７３×１０^５）を
材質として用いた多孔性ポリマー層ＳＰ２’を作製し
た。その厚みは５μｍであり、空隙率は７０％であっ
た。

【００９９】また、上記ＳＰ１’の材質であるＰＶｄＦ
のかわりに、ＨＦＰを１１ｗｔ％共重合したポリビニリ
デンフルオライド（Ｐ（ＶｄＦ／ＨＦＰ））（重量平均
分子量約２.５６×１０^５）を材質として用いた多孔性
ポリマー層ＳＰ３’を作製した。その厚みは５μｍであ
り、空隙率は７０％であった。

【０１００】正極板Ｐ１および負極板Ｎ１の間に、セパ
レータの両面に多孔性ポリマー層を備えたものを介在し
て、電池を作製した。

【０１０１】上記電池Ａ〜Ｉと同一の種類の電池を作製
し、加熱温度が、正極板と多孔性ポリマー電解質層、多
孔性ポリマー電解質層とセパレータ、負極板と多孔性ポ
リマー電解質層との固着におよぼす影響を調査した。ま
た、加熱温度が多孔性ポリマー電解質層の断面構造にお
よぼす影響を調べた。その結果、実験１と同一の結論が
得られた。

【０１０２】つぎに、上記電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｈ
と同一種類の電池を用いて、高率放電性能を評価した。
電池の充電は、室温にて１２０ｍＡ定電流で４．２Ｖま
でとし、続いて４．２Ｖの定電圧で、合計５時間行っ
た。放電は、室温にて１２０ｍＡおよび１２００ｍＡの
定電流で２．７５Ｖまで行い、その時の放電容量を求め
た。上記実験２と同様にして、放電性能を調査した。そ
の結果、表２と同様の結果が得られた。

【０１０３】つぎに、電池Ｊ〜Ｔと同一の種類の電池を
作製し、正極板と多孔性ポリマー電解質層、多孔性ポリ
マー電解質層とセパレータ、負極板と多孔性ポリマー電
解質層との固着が、電解液量を低減した場合における放
電性能におよぼす影響を調査した。また、電池内部への
二酸化炭素の封入が、電解液量を低減した場合における
放電性能におよぼす影響を調査した。その結果、表４と
同様の結果が得られた。

【０１０４】

【発明の効果】本発明により、多孔性ポリマー電解質層
の微細孔の閉塞が抑制された状態で、正極板とそのポリ
マー電解質層、負極板とそのポリマー電解質層とを固着
できるために、電池の高率放電性能が著しく向上する。

【０１０５】また、多孔性ポリマー電解質層の微細孔の
閉塞が抑制された状態で、正極板とそのポリマー電解質
層、セパレータとそのポリマー電解質層、負極板とその
ポリマー電解質層とを固着できるために、電池の高率放
電性能が著しく向上する。

【０１０６】さらに、本発明において、電池内のガスが
１体積％以上の二酸化炭素を含み、同時に、電解液の体
積を、正極板と負極板と多孔性ポリマー電解質層との全
空孔体積に対して３０％以上１００％以下とすることに
より、高率放電時の容量低下の抑制に効果的となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多孔性ポリマー電解質層ＳＰ１のＤＳＣ測定結
果を示す図。

【図２】多孔性ポリマー電解質層ＳＰ３のＤＳＣ測定結
果を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H029 AJ02 AK02 AK03 AK05 AK16 AK18 AL01 AL02 AL03 AL06 AL07 AL12 AL18 AM03 AM04 AM07 AM16 BJ12 CJ02 CJ05 DJ04 EJ09 HJ07 HJ09 HJ14 5H050 AA02 BA18 CA02 CA08 CA09 CA11 CA19 CA29 CB01 CB02 CB03 CB07 CB08 CB12 CB29 DA13 DA17 FA02 FA18 GA02 GA07 HA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極板および負極板の少なくとも一方に
多孔性ポリマー電解質を備え、正極板および負極板の間
に多孔性ポリマー電解質層を備え、正極板と多孔性ポリ
マー電解質層と負極板とが加熱処理によって固着された
非水電解質二次電池の製造方法において、前記非水電解
質二次電池の加熱処理温度をＴ１（℃）、示差走査熱測
定によって観察される多孔性ポリマー電解質層の融解開
始温度をＴ２（℃）、反応ピーク温度をＴ３（℃）とし
た場合、Ｔ２−４≦Ｔ１≦Ｔ２＋５およびＴ３≧Ｔ２＋
１０の関係を満たすことを特徴とする非水電解質二次電
池の製造方法。
【請求項２】正極板および負極板の少なくとも一方に
多孔性ポリマー電解質を備え、セパレータの両面に多孔
性ポリマー電解質層を備え、正極板と多孔性ポリマー電
解質層、セパレータと多孔性ポリマー電解質層、および
負極板と多孔性ポリマー電解質層とが加熱処理によって
固着された非水電解質二次電池の製造方法において、前
記非水電解質二次電池の加熱処理温度をＴ１（℃）、示
差走査熱測定によって観察される多孔性ポリマー電解質
層の融解開始温度をＴ２（℃）、反応ピーク温度をＴ３
（℃）とした場合、Ｔ２−４≦Ｔ１≦Ｔ２＋５およびＴ
３≧Ｔ２＋１０の関係を満たすことを特徴とする非水電
解質二次電池の製造方法。
【請求項３】請求項１または２記載の製造方法で作製
された非水電解質二次電池において、電池内のガスが１
体積％以上の二酸化炭素を含み、電解液の体積が、正極
板と負極板と多孔性ポリマー電解質層とセパレータとの
全空孔体積に対して３０％以上１００％以下であること
を特徴とする非水電解質二次電池。