JP2005093375A - Nonaqueous secondary battery and its manufacturing method - Google Patents

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敏浩 阿部
Hideaki Katayama
秀昭 片山
Tatsu Nagai
龍 長井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous secondary battery realizing high capacity by thinning the separator. <P>SOLUTION: The nonaqueous secondary battery contains a wound body of a laminate of a negative electrode, a separator, and a positive electrode, the wound body 1' has a flat part 2 containing a straight separator and a curved part containing a circular arc-like separator and arranged at both ends of the flat part 2; and if the thickness of the separator in the flat part 2 is represented by (a) and the thickness of the separator in a portion most distant from the winding center O of the wound body of the curved part 3 is represented by (b), the thickness (a) is 80% or lower of the thickness (b). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、非水二次電池およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a non-aqueous secondary battery and a method for manufacturing the same.

非水二次電池の一種であるリチウムイオン電池は、エネルギー密度が高いことから、携帯電話やノートパソコン等の携帯機器の電源として広く用いられている。リチウムイオン電池は、電解液として、水系の電解液に比較して導電率が低い有機溶剤を使用しているため、大電流を取出しにくい。そのため、リチウムイオン電池では、電極構造を巻回構造や積層構造とすることで、電極の反応面積を大きく取っている。電極の反応面積を大きくするとセパレータの面積も大きくならせざるを得ず、限られたスペース内におけるセパレータの占める体積も大きくなる。セパレータとしては、例えば、厚み10μm〜30μmのポリオレフィン系の多孔性フィルム等が使用されている(例えば、特許文献1参照)。   Lithium ion batteries, which are a type of non-aqueous secondary battery, are widely used as a power source for portable devices such as mobile phones and notebook personal computers because of their high energy density. Since the lithium ion battery uses an organic solvent having a lower electrical conductivity than an aqueous electrolyte as an electrolyte, it is difficult to extract a large current. Therefore, in the lithium ion battery, the electrode reaction area is increased by making the electrode structure a winding structure or a laminated structure. If the reaction area of the electrode is increased, the area of the separator must be increased, and the volume occupied by the separator in a limited space also increases. As the separator, for example, a polyolefin-based porous film having a thickness of 10 μm to 30 μm is used (for example, see Patent Document 1).

ところで、近年、電池の高容量化は限界に近いところにまで達しており、さらなる高容量化のためには、限られたスペース内により多くの電極活物質を充填する必要がある。そのためには、セパレータのさらなる薄型化が必要である。
特開2002−100410号公報
By the way, in recent years, the increase in capacity of batteries has reached the limit, and in order to further increase the capacity, it is necessary to fill more electrode active materials in a limited space. For this purpose, it is necessary to further reduce the thickness of the separator.
JP 2002-100410 A

しかし、上記セパレータは薄くすればするほど、非水二次電池の生産が困難となる。特に、巻回体作製時には、セパレータを硬く巻き込むため、セパレータにテンションがかかるが、セパレータの厚みを薄くすると、引張強度不足によりセパレータについて伸びや切断等が生じる恐れがある。セパレータについて伸びや切断等が生じないようにプロセス管理することは容易ではない。   However, the thinner the separator is, the more difficult it is to produce a non-aqueous secondary battery. In particular, when the wound body is manufactured, since the separator is tightly wound, tension is applied to the separator. However, when the thickness of the separator is reduced, the separator may be stretched or cut due to insufficient tensile strength. It is not easy to manage the process so that the separator does not stretch or cut.

本発明の非水二次電池は、負極とセパレータと正極とが積層された積層体の巻回体を含む非水二次電池であって、前記巻回体は、直線状の前記セパレータを含む平坦部と、円弧状の前記セパレータを含み前記平坦部の両端に配置された湾曲部とを備え、前記平坦部における前記セパレータの厚みをaとし、前記湾曲部のうちの巻回体の巻回中心から最も離れた箇所における前記セパレータの厚みをbとしたとき、厚みaが厚みbの80%以下であることを特徴とする。   The non-aqueous secondary battery of the present invention is a non-aqueous secondary battery including a wound body of a laminate in which a negative electrode, a separator, and a positive electrode are laminated, and the wound body includes the linear separator. A flat portion and a curved portion including the arc-shaped separator and disposed at both ends of the flat portion, the thickness of the separator in the flat portion being a, and winding of a wound body of the curved portion The thickness a is 80% or less of the thickness b, where b is the thickness of the separator at the position farthest from the center.

本発明の非水二次電池の製造方法は、(a)正極と、多孔材料と、負極とを用意し、前記正極と前記負極との間に前記多孔材料が配置されるように、前記正極と、前記多孔材料と、前記負極とを重ねて積層体を形成する工程と、(b)前記積層体を容器内に収め、前記容器内に有機溶媒を注入する工程と、(c)前記積層体を所定の温度で加熱しながら加圧して、前記積層体の厚みを薄くする工程とを含み、前記工程(a)において、前記多孔材料として、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンドと、前記ポリマーブレンドに分散された無機材料とを含み、前記ポリマーブレンドが、前記所定の温度における前記有機溶媒に対する溶解度が0.1g/cm3以上の第1のポリマーと、前記溶解度が0.1g/cm3未満の第2のポリマーとを含む材料を用意し、前記工程(c)において、前記多孔材料内の前記第1のポリマーの一部を前記有機溶媒中に溶出させながら、前記積層体を加圧することを特徴とする。 The method for producing a non-aqueous secondary battery of the present invention comprises: (a) preparing a positive electrode, a porous material, and a negative electrode; and the positive electrode so that the porous material is disposed between the positive electrode and the negative electrode And a step of stacking the porous material and the negative electrode to form a laminate, (b) a step of storing the laminate in a container and injecting an organic solvent into the container, and (c) the laminate Pressurizing the body while heating at a predetermined temperature to reduce the thickness of the laminate, and in the step (a), as the porous material, a semi-compatible or compatible polymer blend, and An inorganic material dispersed in a polymer blend, wherein the polymer blend has a first polymer having a solubility in the organic solvent at the predetermined temperature of 0.1 g / cm 3 or more, and the solubility is 0.1 g / cm. A second polymer of less than 3 In the step (c), the laminate is pressurized while eluting a part of the first polymer in the porous material into the organic solvent.

本発明の非水二次電池の別の製造方法は、(a)正極と、多孔材料と、負極とを用意し、前記正極と前記負極との間に前記多孔材料が配置されるように、前記正極と、前記多孔材料と、前記負極とを重ねて積層体を形成する工程と、(b)前記積層体を加熱しながら加圧して、前記積層体の厚みを薄くする工程とを含み、前記工程(a)において、前記多孔材料として、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンドと、前記ポリマーブレンドに分散された無機材料とを含み、前記ポリマーブレンドが、融点がTm1℃の第1のポリマーと、融点がTm2℃の第2のポリマーとを含む材料を用意し(ただし、Tm1とTm2とは、Tm1<Tm2の関係を満たしている。)、前記工程(b)において、前記積層体をTm1℃以上Tm2℃未満の温度で加熱して、前記多孔材料内の前記第1のポリマーの一部を前記多孔材料の表面上に溶出させながら、前記積層体を加圧することを特徴とする。 Another method for producing the non-aqueous secondary battery of the present invention is as follows: (a) preparing a positive electrode, a porous material, and a negative electrode, and placing the porous material between the positive electrode and the negative electrode, Including the step of stacking the positive electrode, the porous material, and the negative electrode to form a laminate, and (b) pressurizing the laminate while heating to reduce the thickness of the laminate, In the step (a), the porous material includes a semi-compatible or compatible polymer blend and an inorganic material dispersed in the polymer blend, and the polymer blend has a first melting point of T m1 ° C. A material containing a polymer and a second polymer having a melting point of T m2 ° C is prepared (however, T m1 and T m2 satisfy the relationship of T m1 <T m2 ), and the step (b) in, the laminate was heated at T m1 ° C. or more T m2 of less than ° C. temperature, While a portion of the first polymer in serial within the porous material eluted on the surface of the porous material, characterized in that pressurizing the laminate.

本発明によれば、高容量化された非水二次電池を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous secondary battery with an increased capacity.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1の非水二次電池およびその製造方法について、図1A〜図1Eおよび図2A〜図2Cを用いて説明する。
(Embodiment 1)
The nonaqueous secondary battery and the manufacturing method thereof according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A to 1E and FIGS. 2A to 2C.

図1Aおよび図1Bに示すように、本実施の形態の非水二次電池の製造方法では、まず、正極4と、多孔材料6と、負極5とを用意し、正極4と負極5との間に多孔材料6が配置されるように、正極4と、負極5と、多孔材料6とを重ねて、帯状の積層体を形成し、帯状の積層体を巻回して巻回体1を作製する。尚、図1Bにおいて、4aは正極端子リード、5bは負極端子リードである。   As shown in FIGS. 1A and 1B, in the method for manufacturing a nonaqueous secondary battery according to the present embodiment, first, a positive electrode 4, a porous material 6, and a negative electrode 5 are prepared. The positive electrode 4, the negative electrode 5, and the porous material 6 are stacked so that the porous material 6 is disposed therebetween to form a band-shaped laminate, and the band-shaped laminate is wound to produce the wound body 1. To do. In FIG. 1B, 4a is a positive terminal lead and 5b is a negative terminal lead.

次に、図1Cに示すように、巻回体1を容器8内に収め、容器8内に有機溶媒を注入した後、容器8の開口部を封止する。尚、図1Dでは、積層体の巻回体1を容器8内に収めているが、巻回体1に代えて、矩形状の正極と、多孔材料と、負極とをそれぞれ複数含み、これらが、例えば、正極、多孔材料、負極、多孔材料、正極・・・・の順で積層された積層体を容器8内に収めてもよい。   Next, as shown in FIG. 1C, the wound body 1 is housed in the container 8, and after injecting an organic solvent into the container 8, the opening of the container 8 is sealed. In FIG. 1D, the wound body 1 of the laminated body is housed in the container 8, but instead of the wound body 1, a plurality of rectangular positive electrodes, porous materials, and negative electrodes are included. For example, a laminate in which the positive electrode, the porous material, the negative electrode, the porous material, the positive electrode,...

次に、図1Dに示すように、巻回体1を、2枚の金属板9で挟んで、所定の温度で加熱しながら、正極と負極とを近づける方向に加圧して、巻回体1の厚みを薄くする(図1E参照)。巻回体1を加熱する手段としては、巻回体1を高温槽内に配置したり、ウォターバスやオイルバス等に浸漬する方法等がある。尚、図1Eにおいて、1'は加熱および加圧後の巻回体、すなわち薄くなった巻回体である。   Next, as shown in FIG. 1D, the wound body 1 is sandwiched between two metal plates 9 and heated at a predetermined temperature while being pressed in a direction in which the positive electrode and the negative electrode are brought closer to each other. Is made thinner (see FIG. 1E). As a means for heating the wound body 1, there are a method in which the wound body 1 is disposed in a high-temperature tank, or is immersed in a water bath or an oil bath. In FIG. 1E, 1 ′ denotes a wound body after heating and pressurization, that is, a thin wound body.

図1Aに示すように、多孔材料6は、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンド11と、ポリマーブレンド11に分散された無機材料10とを含み、ポリマーブレンド11は、所定の温度における所定の有機溶媒に対する溶解度が0.1g/cm3以上の第1のポリマーと、上記溶解度が0.1g/cm3未満の第2のポリマーとを含んでいる。したがって、図1Dに示すように、巻回体1を、所定の温度、例えば80℃〜150℃となるまで加熱しながら、所定の圧力、例えば3kPa以上700kPa以下で加圧すると、多孔材料6内の第1のポリマーが有機溶媒中に溶出し、溶出した第1のポリマー12の一部が正極4および負極5の内部に浸透する(図2C参照)。 As shown in FIG. 1A, the porous material 6 includes a semi-compatible or compatible polymer blend 11 and an inorganic material 10 dispersed in the polymer blend 11, and the polymer blend 11 has a predetermined organic at a predetermined temperature. A first polymer having a solubility in a solvent of 0.1 g / cm 3 or more and a second polymer having the solubility of less than 0.1 g / cm 3 are included. Therefore, as shown in FIG. 1D, when the wound body 1 is heated to a predetermined temperature, for example, 80 ° C. to 150 ° C. while being pressurized at a predetermined pressure, for example, 3 kPa to 700 kPa, The first polymer elutes into the organic solvent, and a part of the eluted first polymer 12 penetrates into the positive electrode 4 and the negative electrode 5 (see FIG. 2C).

一方、第1のポリマーの一部が溶出することによって生じた多孔材料6内の空隙は、加圧されることによりつぶされるが、少なくとも第2のポリマーおよび無機材料10によって多孔材料の多孔質状態は保持されるので、正極−負極間のイオンの移動は確保される。無機材料10は、柱の役割を果たし、加圧により多孔材料6が薄くなりすぎることを抑制する。   On the other hand, the voids in the porous material 6 generated by the elution of a part of the first polymer are crushed by being pressurized, but the porous state of the porous material is at least by the second polymer and the inorganic material 10. Is retained, so that the movement of ions between the positive electrode and the negative electrode is ensured. The inorganic material 10 plays the role of a pillar and suppresses the porous material 6 from becoming too thin due to pressurization.

このように、本実施の形態の非水二次電池の製造方法によれば、多孔材料6に含まれる第1のポリマーの一部を溶出させながら、第1のポリマーの一部が溶出することによって生じた多孔材料内の空隙を加熱プレスによりつぶすので、図2Cに示すように、加熱および加圧後の多孔材料の厚み、すなわち、セパレータ7の厚みaを、加熱および加圧される前の多孔材料6(図1A参照)の厚みよりも薄くすることができる。   Thus, according to the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of the present embodiment, a part of the first polymer is eluted while a part of the first polymer contained in the porous material 6 is eluted. As shown in FIG. 2C, the voids in the porous material generated by the crushing of the porous material after heating and pressurization, that is, the thickness a of the separator 7 before the heating and pressurizing are applied. It can be made thinner than the thickness of the porous material 6 (see FIG. 1A).

このように、セパレータの厚みを薄くすることによって巻回体1の厚みを薄くできるので、電池の外装器内により多くの活物質を充填することが可能となり、非水二次電池の高容量化を実現できる。   As described above, since the thickness of the wound body 1 can be reduced by reducing the thickness of the separator, it is possible to fill more active material in the battery outer casing, and increase the capacity of the non-aqueous secondary battery. Can be realized.

尚、第1のポリマーの溶解度の上限について特に制限はないが、通常、1g/cm3以下であり、第2のポリマーの溶解度の下限について特に制限はないが、通常、0.0001g/cm3以上である。 The upper limit of the solubility of the first polymer is not particularly limited, but is usually 1 g / cm 3 or less, and the lower limit of the solubility of the second polymer is not particularly limited, but is usually 0.0001 g / cm 3. That's it.

また、本実施の形態の非水二次電池の製造方法では、例えば、厚みが10μm〜50μm程度の多孔材料6をセパレータの材料として用い、巻回体1を加熱および加圧して、上記多孔材料6の厚みを、例えば80%以下へと薄くしているので、予め薄く加工されたセパレータを取り扱うよりも、セパレータの引張強度不足に起因する伸びや切断等を抑制できる。したがって、製造工程上の困難性を伴うことなく、高容量化されたの非水二次電池を容易に作製できる。   Moreover, in the manufacturing method of the non-aqueous secondary battery according to the present embodiment, for example, the porous material 6 having a thickness of about 10 μm to 50 μm is used as a separator material, and the wound body 1 is heated and pressurized to obtain the porous material. Since the thickness of 6 is reduced to, for example, 80% or less, it is possible to suppress elongation, cutting, and the like due to insufficient tensile strength of the separator, rather than handling a thinly processed separator in advance. Therefore, a high capacity non-aqueous secondary battery can be easily manufactured without any difficulty in the manufacturing process.

以上のとおり、本実施の形態の非水二次電池の製造方法によれば、高容量の非二次電池を容易に製造することができる。   As described above, according to the method for manufacturing a non-aqueous secondary battery of the present embodiment, a high-capacity non-secondary battery can be easily manufactured.

尚、本明細書において「溶解度」は、下記の方法に従って測定された値である。フィルム状にしたポリマー0.1gと有機溶媒5mlとを試薬瓶内に入れて、試薬瓶に密栓をし、上記ポリマーを所定の温度で30分間加熱した後、1時間放置した。その後、溶液部分をデカンテーションにより除去し、残渣から真空乾燥により溶媒を除去して、有機溶媒に溶解しなかったポリマーの重量を求め、溶解したポリマーの重量を算出した。有機溶媒が電解質塩を含有する非水二次電池の電解液である場合には、残渣に大量の水を投入した後、凝集したポリマーを取出し、以下、上記と同様に真空乾燥して有機溶媒に溶解しなかったポリマーの重量を求め、溶解したポリマーの重量を算出した。   In the present specification, “solubility” is a value measured according to the following method. The polymer 0.1 g and the organic solvent 5 ml were put in a reagent bottle, the reagent bottle was sealed, the polymer was heated at a predetermined temperature for 30 minutes, and then left for 1 hour. Thereafter, the solution portion was removed by decantation, the solvent was removed from the residue by vacuum drying, the weight of the polymer not dissolved in the organic solvent was determined, and the weight of the dissolved polymer was calculated. When the organic solvent is an electrolyte solution of a non-aqueous secondary battery containing an electrolyte salt, after adding a large amount of water to the residue, the agglomerated polymer is taken out, and then the organic solvent is vacuum-dried in the same manner as described above. The weight of the polymer not dissolved in the solution was determined, and the weight of the dissolved polymer was calculated.

多孔材料6に含まれる第1のポリマーとしては、例えば、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレート共重合体、アイオノマー樹脂、およびフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(P(VDF−HFP))からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂が好ましい。80℃〜150℃における後述の有機溶媒に対する溶解度が0.1g/cm3以上あるため、有機溶媒中で80℃〜150℃に加熱すれば、容易に有機溶媒中に溶出させることができるからである。 Examples of the first polymer contained in the porous material 6 include a polyethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-acrylate copolymer, an ionomer resin, and a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (P (VDF-HFP). At least one resin selected from the group consisting of: Since the solubility in an organic solvent described later at 80 ° C. to 150 ° C. is 0.1 g / cm 3 or more, if it is heated to 80 ° C. to 150 ° C. in an organic solvent, it can be easily eluted in the organic solvent. is there.

多孔材料6に含まれる第2のポリマーとしては、ポリスルホン、ポリカーボネートおよびスチレン−メタクリル酸メチル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂を用いることが好ましい。第1のポリマーよりも溶解度が小さく、耐熱性に優れ、かつ高強度だからである。また、第2のポリマーは、さらに溶解度を小さくしたり、耐熱性を向上させるために、架橋構造を有していてもよい。   As the second polymer contained in the porous material 6, it is preferable to use at least one resin selected from the group consisting of polysulfone, polycarbonate, and a styrene-methyl methacrylate copolymer. This is because the solubility is smaller than that of the first polymer, the heat resistance is excellent, and the strength is high. Further, the second polymer may have a crosslinked structure in order to further reduce the solubility or improve the heat resistance.

多孔材料6の空孔率は20〜80%であることが好ましい。多孔材料6の空孔率が小さすぎると、巻回体1を加熱および加圧することにより巻回体の厚みを十分に薄くできず、多孔材料6の空孔率が大きすぎると、巻回体作製時に、多孔材料6について引張強度不足による伸びや切断等の問題が生じやすく、高度なプロセス管理が必要となるからである。   The porosity of the porous material 6 is preferably 20 to 80%. If the porosity of the porous material 6 is too small, the wound body 1 cannot be sufficiently thinned by heating and pressurizing the wound body 1. If the porosity of the porous material 6 is too large, the wound body This is because problems such as elongation and cutting due to insufficient tensile strength are likely to occur in the porous material 6 at the time of production, and advanced process management is required.

多孔材料6に含まれる無機材料としては、例えば、SiO2、Al23、TiO2、モンモリロナイトおよびBaTiO2からなる群から選ばれる少なくとも1種を用いることができる。無機材料の平均粒径について特に制限はないが、0.1μm以上5μm以下のものが適当である。 As the inorganic material contained in the porous material 6, for example, at least one selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , montmorillonite, and BaTiO 2 can be used. Although there is no restriction | limiting in particular about the average particle diameter of an inorganic material, a 0.1 to 5 micrometer thing is suitable.

多孔材料6は、ポリマー同士の相溶性を向上させ、多孔材料6の強度を高めるために、相溶性向上剤をさらに含んでいることが好ましい。相溶性向上剤としては、例えば、テルペン系樹脂、芳香族系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂、飽和炭化水素基を有するワックス等を用いることができる。   The porous material 6 preferably further contains a compatibility improver in order to improve the compatibility between the polymers and increase the strength of the porous material 6. As the compatibility improver, for example, terpene resin, aromatic resin, dicyclopentadiene resin, wax having a saturated hydrocarbon group, or the like can be used.

多孔材料6は、例えば、下記の方法にて作製できる。まず、所定の有機溶媒に対する溶解度の異なる2種以上のポリマーと、無機微粒子(無機材料)と、上記ポリマーを低粘度化するための溶剤、例えば、テトラヒドロフラン(THF)とを混合し、全てのポリマーが均一に溶解するまで撹拌してスラリーとする。次に、得られたスラリーに、無機塩または親水性高沸点化合物を加えて攪拌した後、均一になったスラリーをフィルム状に成型する。次に、得られたフィルムから上記溶剤(THF)を除去した後、無機塩または親水性高沸点化合物を水洗によって除いてフィルムを多孔化する。尚、無機塩としては、例えば、LiBr、LiCl等を、親水性高沸点化合物としては、例えば、N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等を用いることができる。   The porous material 6 can be produced, for example, by the following method. First, two or more polymers having different solubilities in a predetermined organic solvent, inorganic fine particles (inorganic material), and a solvent for reducing the viscosity of the polymer, for example, tetrahydrofuran (THF) are mixed, and all polymers are mixed. Is stirred until it is uniformly dissolved to form a slurry. Next, an inorganic salt or a hydrophilic high-boiling compound is added to the obtained slurry and stirred, and then the uniform slurry is formed into a film. Next, after removing the solvent (THF) from the obtained film, the inorganic salt or hydrophilic high boiling point compound is removed by water washing to make the film porous. Examples of inorganic salts include LiBr and LiCl, and examples of hydrophilic high-boiling compounds include N-methylpyrrolidone (NMP) and dimethyl sulfoxide (DMSO).

上記方法により作製された多孔材料は、延伸工程を経ることなく作製されているため、例えば、80℃〜150℃に加熱されても、応力緩和による収縮の程度は小さい。そのため、上記方法により作製された多孔材料を用いれば、高温においても安全性にすぐれた非水二次電池を製造できる。   Since the porous material produced by the above method is produced without going through a stretching process, for example, even when heated to 80 ° C. to 150 ° C., the degree of shrinkage due to stress relaxation is small. Therefore, if the porous material produced by the above method is used, a non-aqueous secondary battery excellent in safety can be manufactured even at a high temperature.

巻回体1(積層体)を収める容器8しては(図1C参照)、例えば、可撓性を有するフィルムから形成された容器を用いることができる。上記フィルムは、巻回体1(積層体)を容器の内部に収めた後、熱溶着等により容器8の開口部を封じることができる材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを含んでいることが好ましい。   As the container 8 for storing the wound body 1 (laminated body) (see FIG. 1C), for example, a container formed of a flexible film can be used. The film contains a material capable of sealing the opening of the container 8 by heat welding or the like after the wound body 1 (laminated body) is contained in the container, for example, a polyolefin such as polyethylene or polypropylene. Is preferred.

容器8に注入される有機溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、プロピオン酸メチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート、ガンマ−ブチロラクトン、エチレングリコールサルファイト、1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチル−テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等を用いることができる。   Examples of the organic solvent injected into the container 8 include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, methyl propionate, ethylene carbonate, propylene carbonate (PC), butylene carbonate, gamma-butyrolactone, ethylene glycol sulfite, 2-dimethoxyethane, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, 2-methyl-tetrahydrofuran, diethyl ether and the like can be used.

容器8に注入される有機溶媒は、非水二次電池の電解液であってもよい。電解液としては、例えば、上記有機溶媒に、LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiSbF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、Li224(SO32、LiN(CF3SO22、LiC(CF3SO23、LiCnF2n+1SO3(n≧2)、LiN(RfOSO22〔ここでRfはフルオロアルキル基〕などの無機イオン塩を溶解させることによって調製したものが使用できる。この無機イオン塩の電解液中の濃度は、0.5mol/dm3〜1.5mol/dm3、特に0.9mol/dm3〜1.25mol/dm3が好ましい。 The organic solvent injected into the container 8 may be an electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery. As an electrolytic solution, for example, the above-mentioned organic solvent, LiClO 4, LiPF 6, LiBF 4, LiAsF 6, LiSbF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, Li 2 C 2 F 4 (SO 3) 2, LiN Inorganic ion salts such as (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiCnF 2n + 1 SO 3 (n ≧ 2), LiN (RfOSO 2 ) 2 [where Rf is a fluoroalkyl group] Those prepared by dissolving can be used. The concentration of the electrolyte solution of an inorganic ion salt, 0.5mol / dm 3 ~1.5mol / dm 3, in particular 0.9mol / dm 3 ~1.25mol / dm 3 preferred.

また、本実施の形態の非水二次電池の製造方法においては、巻回体1(積層体)を容器8内に収め、容器8内に電解液を注入する工程(図1C参照)の後、巻回体1(多孔材料)を加熱しながら加圧して、巻回体1の厚みを薄くする工程(図1D参照)の前に、化成(予備充電)をすることが好ましい。巻回体1の厚みを薄くする工程(図1D参照)の前に化成(予備充電)を行うと、化成(予備充電)の際に発生するガスを電極から容易に抜くことができる。   Moreover, in the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of this Embodiment, after the process (refer FIG. 1C) which accommodates the winding body 1 (laminated body) in the container 8, and inject | pours electrolyte solution in the container 8. It is preferable to perform chemical conversion (preliminary charging) before the step of reducing the thickness of the wound body 1 by applying pressure while heating the wound body 1 (porous material) (see FIG. 1D). If chemical conversion (preliminary charging) is performed before the step of reducing the thickness of the wound body 1 (see FIG. 1D), gas generated during chemical conversion (preliminary charging) can be easily extracted from the electrode.

また、巻回体1を加熱しながら加圧して、巻回体1の厚みを薄くする工程(図1D参照)の後に、上記容器8から薄くなった巻回体1'(図1E参照)を取出して、巻回体1'を所定の金属缶等に入れ替えてもよいし、上記容器8を電池の外装容器として用いてもよい。   In addition, after the step of reducing the thickness of the wound body 1 by applying pressure while heating the wound body 1 (see FIG. 1D), the wound body 1 ′ (see FIG. 1E) thinned from the container 8 is used. The wound body 1 ′ may be taken out and replaced with a predetermined metal can or the like, or the container 8 may be used as a battery outer container.

本実施の形態の非水二次電池の製造方法において用いられる正極4および負極5については、特に制限はなく、従来から知られた方法により作製できる。(図1A参照)
正極4は、例えば、正極材料(正極活物質、導電助剤、バインダ等)に適当な溶剤を加えて十分に混練して得た正極合剤ペーストを、集電体に塗布し、所定の厚さおよび所定の電極密度に制御された正極合剤層を形成することにより作製できる。
The positive electrode 4 and the negative electrode 5 used in the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of the present embodiment are not particularly limited and can be manufactured by a conventionally known method. (See Figure 1A)
The positive electrode 4 is obtained by, for example, applying a positive electrode mixture paste obtained by adding an appropriate solvent to a positive electrode material (positive electrode active material, conductive additive, binder, etc.) and sufficiently kneading the mixture to a current collector, And a positive electrode mixture layer controlled to a predetermined electrode density.

正極4の集電体としては、例えば、アルミニウム製の箔、パンチングメタル、メッシュ、エキスパンドメタルなどを用いことができるが、通常、アルミニウム箔が用いられる。この正極の集電体の厚みは、10μm以上30μm以下であることが好ましい。正極合剤含有ペースト塗布時の皺の発生や、巻回時等の引張りにより破れが生じることが少なく、薄く、信頼性の高い正極を作製できるからである。   As the current collector of the positive electrode 4, for example, an aluminum foil, a punching metal, a mesh, an expanded metal, or the like can be used, but an aluminum foil is usually used. The thickness of the current collector of the positive electrode is preferably 10 μm or more and 30 μm or less. This is because generation of wrinkles at the time of applying the positive electrode mixture-containing paste and breakage due to tension at the time of winding and the like are less likely to occur, and a thin and highly reliable positive electrode can be manufactured.

正極端子リード4aは、正極作製時に、集電体(例えば、アルミニウム箔)に正極合剤層を形成しない部分(露出部)を残し、その露出部を正極端子リード4aとすることにより形成できるが、正極端子リード4aは、必ずしも、集電体と一体成型されている必要はなく、集電体にアルミニウム箔などを後から接合して設けても良い。   The positive electrode terminal lead 4a can be formed by leaving a portion (exposed portion) where the positive electrode mixture layer is not formed on the current collector (for example, aluminum foil) at the time of producing the positive electrode, and using the exposed portion as the positive electrode terminal lead 4a. The positive electrode terminal lead 4a is not necessarily formed integrally with the current collector, and may be provided by bonding an aluminum foil or the like to the current collector later.

負極5についても正極4と同様に、負極材料(負極活物質、導電助剤、バインダ)に適当な溶剤を加えて十分に混練して得た負極合剤ペーストを、集電体に塗布し、所定の厚さおよび所定の電極密度に制御された負極合剤層を形成することにより作製できる。   Similarly to the positive electrode 4 for the negative electrode 5, a negative electrode mixture paste obtained by adding a suitable solvent to the negative electrode material (negative electrode active material, conductive additive, binder) and sufficiently kneading was applied to the current collector, It can be produced by forming a negative electrode mixture layer controlled to have a predetermined thickness and a predetermined electrode density.

負極5の集電体としては、例えば、銅製の箔、パンチングメタル、メッシュ、エキスパンドメタルなどを用いことができるが、通常、銅箔が用いられる。この正極の集電体の厚みは、5μm以上30μm以下であることが好ましい。負極合剤含有ペースト塗布時の皺の発生や、巻回時等の引っ張りにより破れが生じることが少なく、薄く、信頼性の高い負極を作製できるからでる。   As the current collector of the negative electrode 5, for example, a copper foil, a punching metal, a mesh, an expanded metal, or the like can be used, and a copper foil is usually used. The thickness of the current collector of the positive electrode is preferably 5 μm or more and 30 μm or less. This is because a thin negative electrode having a high reliability can be produced because the occurrence of wrinkles at the time of applying the negative electrode mixture-containing paste and the occurrence of tearing due to the pulling at the time of winding and the like are few.

負極端子リード5aは、負極作製時に、集電体(例えば、銅箔)に正極合剤層を形成しない部分(露出部)を残し、その露出部を負極端子リード5aとすることにより形成できるが、負極端子リード5aは、必ずしも、集電体と一体成型されている必要はなく、集電体に銅箔などを後から接合して設けても良い。   The negative electrode terminal lead 5a can be formed by leaving a portion (exposed portion) where the positive electrode mixture layer is not formed on the current collector (for example, copper foil) and forming the exposed portion as the negative electrode terminal lead 5a. The negative electrode terminal lead 5a is not necessarily formed integrally with the current collector, and may be provided by bonding a copper foil or the like to the current collector later.

図2Aに、本実施の形態の非水二次電池の製造方法により作製された非水二次電池の巻回体1'の断面図を示し、図2Bおよび図2Cに巻回体1'の部分拡大図を示している。   FIG. 2A shows a cross-sectional view of a wound body 1 ′ of a non-aqueous secondary battery manufactured by the method for manufacturing a non-aqueous secondary battery of the present embodiment, and FIGS. 2B and 2C show the wound body 1 ′. A partially enlarged view is shown.

巻回体1'は直線状の積層体を含む平坦部2と、湾曲した積層体を含み平坦部2の両端に配置され湾曲部3とを備えており、平坦部2におけるセパレータの厚みをaとし、湾曲部3のうちの巻回体の巻回中心から最も離れた箇所におけるセパレータの厚みをbとしたとき、厚みaが厚みbの10%以上80%以下となっている。   The wound body 1 ′ includes a flat portion 2 including a linear laminated body, and includes curved portions disposed at both ends of the flat portion 2 including a curved laminated body, and the thickness of the separator in the flat portion 2 is set to a. When the thickness of the separator in the portion of the curved portion 3 farthest from the winding center of the winding body is b, the thickness a is 10% or more and 80% or less of the thickness b.

平坦部2は、図1Dを用いて説明した工程において金属板9により加圧された箇所であり、平坦部2では、図2Cに示すように、多孔材料6(図1A参照)から溶出した第1のポリマー12の一部が正極4および負極5の内部に浸透している。尚、図2Cにおいて、7は加圧されて薄くなった多孔材料、すなわち、セパレータであり、11は第1のポリマーおよび第2のポリマーを含むポリマーブレンド、10は無機材料、11aはセパレータ7の空孔、4は正極、5は負極である。   The flat portion 2 is a portion pressed by the metal plate 9 in the step described with reference to FIG. 1D. In the flat portion 2, as shown in FIG. 2C, the first portion eluted from the porous material 6 (see FIG. 1A). A part of one polymer 12 penetrates into the positive electrode 4 and the negative electrode 5. In FIG. 2C, 7 is a porous material that is thinned by pressurization, that is, a separator, 11 is a polymer blend containing a first polymer and a second polymer, 10 is an inorganic material, and 11a is a separator 7. The holes 4 are positive electrodes, and 5 is a negative electrode.

一方、巻回体の巻回中心Oから最も離れた箇所における多孔材料は、図1Dを用いて説明した工程において加圧されていないので、湾曲部3のうちの巻回体1'の巻回中心Oから最も離れた箇所においては、図2Bに示すように、セパレータ7の厚みbは、加熱および加圧される前の多孔材料6(図1A参照)の厚みと等しい。尚、図2Bにおいて、11は第1のポリマーおよび第2のポリマーを含むポリマーブレンド、10は無機材料、11aは空孔、4は正極、5は負極である。   On the other hand, since the porous material in the place farthest from the winding center O of the wound body is not pressurized in the process described with reference to FIG. 1D, the wound body 1 ′ in the curved portion 3 is wound. In a place farthest from the center O, as shown in FIG. 2B, the thickness b of the separator 7 is equal to the thickness of the porous material 6 (see FIG. 1A) before being heated and pressurized. In FIG. 2B, 11 is a polymer blend containing the first polymer and the second polymer, 10 is an inorganic material, 11a is a hole, 4 is a positive electrode, and 5 is a negative electrode.

セパレータ7は、図2Bおよび図2Cに示すように、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンド11と、ポリマーブレンド11に分散された無機材料10とを含み、ポリマーブレンド11は、所定の温度における所定の有機溶媒に対する溶解度が0.1g/cm3以上の第1のポリマーと、前記溶解度が0.1g/cm3未満の第2のポリマーとを含んでいる。上記所定の温度は、例えば、80℃以上150℃以下であり、上記有機溶媒は、例えば、非水二次電池の電解液である。 As shown in FIGS. 2B and 2C, the separator 7 includes a semi-compatible or compatible polymer blend 11 and an inorganic material 10 dispersed in the polymer blend 11. The polymer blend 11 has a predetermined temperature at a predetermined temperature. A first polymer having a solubility in an organic solvent of 0.1 g / cm 3 or more and a second polymer having a solubility of less than 0.1 g / cm 3 . The said predetermined temperature is 80 degreeC or more and 150 degrees C or less, for example, and the said organic solvent is the electrolyte solution of a non-aqueous secondary battery, for example.

第1のポリマーは、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレート共重合体、アイオノマー樹脂、およびフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂であり、第2のポリマーは、例えば、ポリスルホン、ポリカーボネートおよびスチレン−メタクリル酸メチル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂であり、無機材料は、SiO2、Al23、TiO2、モンモリロナイトおよびBaTiO2からなる群から選ばれる少なくとも1種である。 The first polymer is, for example, at least one resin selected from the group consisting of an ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-acrylate copolymer, an ionomer resin, and a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer. The second polymer is, for example, at least one resin selected from the group consisting of polysulfone, polycarbonate, and styrene-methyl methacrylate copolymer, and the inorganic material is SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , It is at least one selected from the group consisting of montmorillonite and BaTiO 2 .

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の非水二次電池およびその製造方法について、図3A〜図3Eおよび図2A〜図2Cを用いて説明する。
(Embodiment 2)
A nonaqueous secondary battery and a manufacturing method thereof according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3E and FIGS. 2A to 2C.

図3Aおよび図3Bに示すように、本実施の形態の非水二次電池の製造方法では、まず、正極4と、多孔材料6と、負極5とを用意し、正極4と負極5との間に多孔材料6が配置されるように、正極4と、負極5と、多孔材料6とを重ねて、帯状の積層体を形成し、帯状の積層体を巻回して巻回体1を作製する。尚、図3Bにおいて、4aは正極端子リード、5bは負極端子リードである。   As shown in FIGS. 3A and 3B, in the method for manufacturing a non-aqueous secondary battery according to the present embodiment, first, positive electrode 4, porous material 6, and negative electrode 5 are prepared. The positive electrode 4, the negative electrode 5, and the porous material 6 are stacked so that the porous material 6 is disposed therebetween to form a belt-like laminate, and the belt-like laminate is wound to produce the wound body 1. To do. In FIG. 3B, 4a is a positive terminal lead and 5b is a negative terminal lead.

次に、図3Cに示すように、巻回体1を、2枚の金属板9で挟んで、所定の温度で加熱しながら所定の圧力で加圧して、巻回体1の厚みを薄くし、巻回体1'を作製する(図3D参照)。巻回体1を加熱する手段としては、巻回体1を高温槽内に配置したり、ウォターバスやオイルバス等に浸漬する方法等がある。   Next, as shown in FIG. 3C, the wound body 1 is sandwiched between two metal plates 9 and heated at a predetermined temperature and pressurized at a predetermined pressure to reduce the thickness of the wound body 1. Then, the wound body 1 ′ is produced (see FIG. 3D). As a means for heating the wound body 1, there are a method in which the wound body 1 is disposed in a high-temperature tank, or is immersed in a water bath or an oil bath.

次に、図3Dに示すように、巻回体1'を容器8内に収め、容器8内に電解液を注入した後、容器8の開口部を封止する。尚、図3Cでは、巻回体1を加圧しているが、巻回体1に代えて、矩形状の正極と、多孔材料と、負極とをそれぞれ複数含み、これらが、例えば、正極、多孔材料、負極、正極・・・・の順で積層された積層体を加圧してもよい。   Next, as shown in FIG. 3D, the wound body 1 ′ is housed in the container 8, and after the electrolyte is injected into the container 8, the opening of the container 8 is sealed. In FIG. 3C, the wound body 1 is pressurized, but instead of the wound body 1, a plurality of rectangular positive electrodes, porous materials, and negative electrodes are included. You may pressurize the laminated body laminated | stacked in order of material, a negative electrode, positive electrode ....

多孔材料6は、図3Aに示すように、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンド11と、ポリマーブレンド11に分散された無機材料10とを含み、ポリマーブレンド11が、融点がTm1℃の第1のポリマーと、融点がTm2℃の第2のポリマーとを含んでいる。ただし、Tm1とTm2とは、Tm1<Tm2の関係を満たしている。したがって、図3Cに示すように、巻回体1を、Tm1℃以上Tm2℃未満の温度で加熱しながら、所定の圧力、例えば、3kPa以上700kPa以下で加圧すると、多孔材料6内の第1のポリマーが多孔材料6の表面上に溶出し、溶出した第1のポリマー12の一部が、正極4および負極5の内部に浸透する(図2C参照)。尚、加熱温度は200℃以下であることが好ましい。セパレータを構成するポリマー、および電極に使用されているバインダが一部分解する等して、電池の性能劣化を引き起こす恐れがあるからである。 As shown in FIG. 3A, the porous material 6 includes a semi-compatible or compatible polymer blend 11 and an inorganic material 10 dispersed in the polymer blend 11, and the polymer blend 11 has a melting point of T m1 ° C. 1 polymer and a second polymer having a melting point of T m2 ° C. However, T m1 and T m2 satisfy the relationship of T m1 <T m2 . Therefore, as shown in FIG. 3C, when the wound body 1 is heated at a temperature of T m1 ° C or higher and lower than T m2 ° C while being pressurized at a predetermined pressure, for example, 3 kPa or higher and 700 kPa or lower, The first polymer is eluted on the surface of the porous material 6, and a part of the eluted first polymer 12 penetrates into the positive electrode 4 and the negative electrode 5 (see FIG. 2C). In addition, it is preferable that heating temperature is 200 degrees C or less. This is because the polymer constituting the separator and the binder used for the electrode may be partially decomposed to cause deterioration of battery performance.

一方、第1のポリマーの一部が溶出したことによって生じた多孔材料6内の空隙は、加圧されることによりつぶされるが、少なくとも第2のポリマーおよび無機材料10によって多孔材料6の多孔質状態は保持され、正極−負極間のイオンの移動は確保される。無機材料10は、柱の役割を果たし、加圧により多孔材料6が薄くなりすぎることを抑制する。   On the other hand, the voids in the porous material 6 caused by the dissolution of a part of the first polymer are crushed by being pressurized, but the porous material 6 is porous by at least the second polymer and the inorganic material 10. The state is maintained, and movement of ions between the positive electrode and the negative electrode is ensured. The inorganic material 10 plays the role of a pillar and suppresses the porous material 6 from becoming too thin due to pressurization.

このように、本実施の形態の非水二次電池の製造方法によれば、多孔材料に含まれる第1のポリマーの一部を溶出させながら、第1のポリマーの一部が溶出することによって生じた多孔材料内の空隙を加熱プレスによりつぶすので、加熱および加圧後の多孔材料の厚み、すなわち、セパレータ7の厚みa(図2C参照)を、加熱および加圧される前の多孔材料6(図1A参照)の厚みよりも薄くすることができる。   Thus, according to the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of the present embodiment, by eluting part of the first polymer while eluting part of the first polymer contained in the porous material, Since the generated voids in the porous material are crushed by a heating press, the thickness of the porous material after heating and pressing, that is, the thickness a of the separator 7 (see FIG. 2C) is set to the porous material 6 before being heated and pressed. It can be made thinner than the thickness (see FIG. 1A).

このように、セパレータの厚みを薄くすることによって巻回体1の厚みを薄くできるので、電池の外装器内により多くの活物質を充填することが可能となり、非水二次電池の高容量化を実現できる。   As described above, since the thickness of the wound body 1 can be reduced by reducing the thickness of the separator, it is possible to fill more active material in the battery outer casing, and increase the capacity of the non-aqueous secondary battery. Can be realized.

また、本実施の形態の非水二次電池の製造方法では、例えば、厚みが10μm〜50μm程度の多孔材料6をセパレータの材料として用い、巻回体を加熱および加圧して、上記多孔材料6の厚みを、例えば、80%以下へと薄くしているので、予め薄く加工されたセパレータを扱う場合よりも、製造過程において、セパレータの引張強度不足に起因する伸びや切断等を抑制できる。したがって、製造工程上の困難性を伴うことなく、高容量化されたの非水二次電池を容易に作製できる。   Moreover, in the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery according to the present embodiment, for example, the porous material 6 having a thickness of about 10 μm to 50 μm is used as the separator material, and the wound body is heated and pressurized, and the porous material 6 is used. For example, since the thickness is reduced to 80% or less, it is possible to suppress elongation, cutting, or the like due to insufficient tensile strength of the separator in the manufacturing process, compared to the case of handling a thinly processed separator in advance. Therefore, a high capacity non-aqueous secondary battery can be easily manufactured without any difficulty in the manufacturing process.

以上のとおり、本実施の形態の非水二次電池の製造方法によれば、高容量の非二次電池を容易に製造することができる。   As described above, according to the method for manufacturing a non-aqueous secondary battery of the present embodiment, a high-capacity non-secondary battery can be easily manufactured.

尚、本明細書において「融点」は、示差走査熱量計(DSC)にて測定した値である。   In the present specification, the “melting point” is a value measured with a differential scanning calorimeter (DSC).

本実施の形態の非水二次電池の製造方法は、(1)有機溶媒を吸収していない巻回体に対して加熱および加圧を行う点、(2)融点がTm1℃の第1のポリマーと、融点がTm2℃の第2のポリマーとを含む、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンド11と、ポリマーブレンド11に分散された無機材料10とを含む多孔材料6を用い(図3A参照)、正極4と多孔材料6と負極5とを含む積層体をTm1℃以上Tm2℃未満の温度で加熱する点以外は、実施の形態1の非水二次電池の製造方法と同様である。正極4、負極5、外装容器8、電解液についても、実施の形態1の非水二次電池の製造方法の場合と同様のものを用いることができ、多孔材料6についても、実施の形態1の非水二次電池の製造方法の場合と同様のものを用いることができる。すなわち、所定の温度における有機溶媒に対する溶解度が0.1g/cm3以上の第1のポリマーの融点はTm1℃であり、上記溶解度が0.1g/cm3未満の第2のポリマーの融点はTm2℃である。 The manufacturing method of the non-aqueous secondary battery of the present embodiment includes (1) heating and pressurizing the wound body that does not absorb the organic solvent, and (2) a first melting point of T m1 ° C. And a porous material 6 including a semi-compatible or compatible polymer blend 11 including a second polymer having a melting point of T m2 ° C and an inorganic material 10 dispersed in the polymer blend 11 (see FIG. 3A), and the method of manufacturing the nonaqueous secondary battery of Embodiment 1 except that the laminate including the positive electrode 4, the porous material 6, and the negative electrode 5 is heated at a temperature of Tm1 ° C or higher and lower than Tm2 ° C. It is the same. As the positive electrode 4, the negative electrode 5, the outer container 8, and the electrolytic solution, the same ones as in the method of manufacturing the nonaqueous secondary battery of the first embodiment can be used, and the porous material 6 is also the first embodiment. The same non-aqueous secondary battery manufacturing method can be used. That is, the melting point of the first polymer having a solubility in an organic solvent at a predetermined temperature of 0.1 g / cm 3 or more is T m1 ° C, and the melting point of the second polymer having a solubility of less than 0.1 g / cm 3 is T m2 ° C.

尚、本実施の形態の非水二次電池の製造方法において、化成(予備充電)は、巻回体1を加熱および加圧して薄くした後に行えばよい。また、図3A〜図3Eを用いて説明した本実施の形態の非水二次電池の製造方法では、巻回体1を容器8内に収める前に加熱および加圧しているが、これに制限されず、巻回体1を容器8に収めた後、容器8内に電解液を注入する前に、巻回体1を加熱および加圧してもよい。   In the method for manufacturing a non-aqueous secondary battery according to the present embodiment, chemical conversion (preliminary charging) may be performed after the wound body 1 is thinned by heating and pressurizing. Moreover, in the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of this Embodiment demonstrated using FIG. 3A-FIG. 3E, before winding the wound body 1 in the container 8, it heats and pressurizes, However, It restrict | limits to this Instead, the wound body 1 may be heated and pressurized after the wound body 1 is stored in the container 8 and before the electrolytic solution is injected into the container 8.

図2Aに、本実施の形態の非水二次電池の製造方法により作製された非水二次電池の巻回体1'の断面図を示し、図2Bおよび図2Cに巻回体1'の部分拡大図を示している。巻回体1'は直線状の積層体を含む平坦部2と、湾曲した積層体を含み平坦部2の両端に配置され湾曲部3とを備えており、平坦部2におけるセパレータの厚みをaとし、湾曲部3のうちの巻回体の巻回中心から最も離れた箇所におけるセパレータの厚みをbとしたとき、厚みaが厚みbの10%以上80%以下となっている。   FIG. 2A shows a cross-sectional view of a wound body 1 ′ of a non-aqueous secondary battery manufactured by the method for manufacturing a non-aqueous secondary battery of the present embodiment, and FIGS. 2B and 2C show the wound body 1 ′. A partially enlarged view is shown. The wound body 1 ′ includes a flat portion 2 including a linear laminated body, and includes curved portions disposed at both ends of the flat portion 2 including a curved laminated body, and the thickness of the separator in the flat portion 2 is set to a. When the thickness of the separator in the portion of the curved portion 3 farthest from the winding center of the winding body is b, the thickness a is 10% or more and 80% or less of the thickness b.

平坦部2は、図3Cを用いて説明した工程において金属板9により加圧された箇所であり、平坦部2では、図2Cに示すように、多孔材料6(図1A参照)から溶出した第1のポリマー12の一部が正極4および負極5の内部に浸透している。尚、図2Cにおいて、7は加圧されて薄くなった多孔材料、すなわち、セパレータであり、11は第1のポリマーおよび第2のポリマーを含むポリマーブレンド、10は無機材料、11aはセパレータ7の空孔、4は正極、5は負極である。   The flat portion 2 is a portion pressed by the metal plate 9 in the step described with reference to FIG. 3C. In the flat portion 2, as shown in FIG. 2C, the first portion eluted from the porous material 6 (see FIG. 1A). A part of one polymer 12 penetrates into the positive electrode 4 and the negative electrode 5. In FIG. 2C, 7 is a porous material that is thinned by pressurization, that is, a separator, 11 is a polymer blend containing a first polymer and a second polymer, 10 is an inorganic material, and 11a is a separator 7. The holes 4 are positive electrodes, and 5 is a negative electrode.

一方、巻回体1'の巻回中心Oから最も離れた箇所における多孔材料は、図3Cを用いて説明した工程において加圧されていないので、湾曲部3のうちの巻回体1'の巻回中心Oから最も離れた箇所においては、図2Bに示すように、セパレータ7の厚みbは、加熱および加圧される前の多孔材料6(図1A参照)の厚みと等しい。尚、図2Bにおいて、11は第1のポリマーおよび第2のポリマーを含むポリマーブレンド、10は無機材料、11aは空孔、4は正極、5は負極である。   On the other hand, since the porous material in the place farthest from the winding center O of the wound body 1 ′ is not pressurized in the process described with reference to FIG. In a place farthest from the winding center O, as shown in FIG. 2B, the thickness b of the separator 7 is equal to the thickness of the porous material 6 (see FIG. 1A) before being heated and pressurized. In FIG. 2B, 11 is a polymer blend containing the first polymer and the second polymer, 10 is an inorganic material, 11a is a hole, 4 is a positive electrode, and 5 is a negative electrode.

図2Bおよび図2Cに示すように、セパレータ7は、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンド11と、ポリマーブレンド11に分散された無機材料10とを含み、ポリマーブレンド11は、融点がTm1℃の第1のポリマーと、融点がTm2℃の第2のポリマーとを含んでいる。ただし、Tm1とTm2とは、Tm1<Tm2の関係を満たしている。 As shown in FIGS. 2B and 2C, the separator 7 includes a semi-compatible or compatible polymer blend 11 and an inorganic material 10 dispersed in the polymer blend 11. The polymer blend 11 has a melting point of T m1 ° C. And a second polymer having a melting point of T m2 ° C. However, T m1 and T m2 satisfy the relationship of T m1 <T m2 .

第1のポリマーは、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレート共重合体、アイオノマー樹脂、およびフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂であり、第2のポリマーは、例えば、ポリスルホンであり、無機材料は、SiO2、Al23、TiO2、モンモリロナイトおよびBaTiO2からなる群から選ばれる少なくとも1種である。 The first polymer is, for example, at least one resin selected from the group consisting of an ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-acrylate copolymer, an ionomer resin, and a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer. The second polymer is, for example, polysulfone, and the inorganic material is at least one selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , montmorillonite, and BaTiO 2 .

次に、実施例をあげて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。尚、巻回体の厚みは下記の方法により測定した値である。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In addition, the thickness of a wound body is the value measured by the following method.

[巻回体の厚み]
ダイアルシックネスゲージ(測定子径:6mm、最少目盛り:0.1μm)を用いて巻回体の厚み6点を測定し、その平均値を巻回体の厚みとした。
[Thickness of wound body]
Using a dial thickness gauge (measuring element diameter: 6 mm, minimum scale: 0.1 μm), the thickness of the wound body was measured at six points, and the average value was taken as the thickness of the wound body.

(実施例1)
[多孔材料の作製]
容器にて、エチレン―酢酸ビニル共重合体(Scientific Polymer Products社製、酢酸ビニル50%、融点Tm1=140℃)0.9gと、相溶化剤(ExxonMobile Chemical社製、「Escorez2596」、融点Tm2=80℃)0.36gと、ポリスルホン(BASF社製、「UltrasonS6010」、融点220℃)3.96gと、SiO2粉末(Aldrich社製、ヒュームドシリカ、平均粒径1μm、表面積255m2/g)1.2gと、THF33gとを混合し、その混合物を全てのポリマーが均一に溶解するまで室温にて撹拌した。得られたスラリーに、NMP/PC(重量比5:2)を7g加えて1時間撹拌した後、均一になったスラリーをPETフィルム上にキャストし、得られたフィルムから室温にてTHFを除去した。その後、フィルムを直ちに水に浸漬してフィルムからNMP/PCを取り除き、多孔材料を得た(厚み25μm、空孔率50%)。
(Example 1)
[Production of porous material]
In a container, 0.9 g of ethylene-vinyl acetate copolymer (Scientific Polymer Products, vinyl acetate 50%, melting point T m1 = 140 ° C.) and compatibilizer (ExxonMobile Chemical, “Escorez2596”, melting point T m2 = 80 ° C.) 0.36 g, polysulfone (manufactured by BASF, “Ultrason S6010”, melting point 220 ° C.) 3.96 g, SiO 2 powder (Aldrich, fumed silica, average particle size 1 μm, surface area 255 m 2 / g) 1.2 g and 33 g of THF were mixed and the mixture was stirred at room temperature until all the polymer was uniformly dissolved. After adding 7 g of NMP / PC (weight ratio 5: 2) to the resulting slurry and stirring for 1 hour, the uniform slurry was cast on a PET film, and THF was removed from the resulting film at room temperature. did. Thereafter, the film was immediately immersed in water to remove NMP / PC from the film to obtain a porous material (thickness 25 μm, porosity 50%).

尚、エチレン―酢酸ビニル共重合体の90℃における電解液に対する溶解度は0.2g/cm3であり、ポリスルホンの90℃における電解液に対する溶解度は0.001g/cm3である。上記電解液には、エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(EMC)(体積比1:2)の混合溶媒に、濃度が1.2mol/dm3となるようにLiPF6が溶解されたものを用いた。 The solubility of the ethylene-vinyl acetate copolymer in the electrolytic solution at 90 ° C. is 0.2 g / cm 3 , and the solubility of polysulfone in the electrolytic solution at 90 ° C. is 0.001 g / cm 3 . In the electrolyte solution, a solution in which LiPF 6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (EMC) (volume ratio 1: 2) to a concentration of 1.2 mol / dm 3 is used. Using.

[正極の作製]
正極活物質としてLiCoO292重量部と、導電助剤としてアセチレンブラック5重量部と、バインダとしてポリフッ化ビニリデン3重量部とを、NMP(溶剤)中にて均一になるように混合し、正極合剤含有ペーストを調製した。そのペーストを集電体となる厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に塗布し(表面の活物質塗布長281mm、裏面の活物質塗布長212mm)、乾燥して正極合剤層を形成した後、カレンダー処理を行って、全体の厚みが150μmとなるように正極合剤層の厚みを調整した。続いて、幅43mm、長さ320mmに切断して正極を作製した。アルミニウム箔の露出部(正極合剤層が形成されていない部分)には正極端子リード4aとしてアルミニウム箔製のタブを貼り付けた。
[Production of positive electrode]
92 parts by weight of LiCoO 2 as a positive electrode active material, 5 parts by weight of acetylene black as a conductive auxiliary agent, and 3 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder are mixed in NMP (solvent) so as to be uniform. An agent-containing paste was prepared. The paste was applied on both sides of a 15 μm thick aluminum foil serving as a current collector (active material coating length on the front surface 281 mm, active material coating length on the back surface 212 mm) and dried to form a positive electrode mixture layer, and then a calendar Processing was performed to adjust the thickness of the positive electrode mixture layer so that the total thickness was 150 μm. Then, it cut | disconnected to width 43mm and length 320mm, and produced the positive electrode. A tab made of aluminum foil was attached as the positive electrode terminal lead 4a to the exposed portion of the aluminum foil (the portion where the positive electrode mixture layer was not formed).

[負極の作製]
負極活物質として黒鉛95重量部と、バインダとしてポリフッ化ビニリデン5重量部とを、NMP(溶剤)中にて均一になるように混合して、負極合剤含有ペーストを調製した。そのペーストを、集電体となる厚さ10μmの銅箔の両面に塗布し(表面の活物質塗布長287mm、裏面の活物質塗布長228mm)、乾燥して負極合剤層を形成した後、カレンダー処理を行って、全体の厚みが142μmとなるように負極合剤層の厚みを調整した。続いて、幅45mm、長さ300mmに切断して、負極を作製した。銅箔の露出部(負極合剤層が形成されていない部分)には負極端子リード5aとしてニッケル箔製のタブを貼り付けた。
[Production of negative electrode]
A negative electrode mixture-containing paste was prepared by mixing 95 parts by weight of graphite as a negative electrode active material and 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder so as to be uniform in NMP (solvent). The paste was applied to both sides of a 10 μm thick copper foil serving as a current collector (active material coating length on the surface 287 mm, active material coating length on the back surface 228 mm) and dried to form a negative electrode mixture layer. Calendar treatment was performed to adjust the thickness of the negative electrode mixture layer so that the total thickness was 142 μm. Then, it cut | disconnected to width 45mm and length 300mm, and produced the negative electrode. A tab made of nickel foil was attached as the negative electrode terminal lead 5a to the exposed portion of the copper foil (the portion where the negative electrode mixture layer was not formed).

次に、図1Aに示すように、正極4と負極5との間に多孔材料6が配置されるように、正極4と、多孔材料6と、負極5とを重ねて積層体とし、巻回して、正極4と負極5とがそれぞれ20層積層された構造の巻回体1を作製した。このときの巻回体1の厚みWは3.1mmであった(図1B参照)。   Next, as shown in FIG. 1A, the positive electrode 4, the porous material 6, and the negative electrode 5 are stacked to form a laminate so that the porous material 6 is disposed between the positive electrode 4 and the negative electrode 5. Thus, a wound body 1 having a structure in which 20 layers each of the positive electrode 4 and the negative electrode 5 were laminated was produced. The thickness W of the wound body 1 at this time was 3.1 mm (see FIG. 1B).

次に、ポリエステル−アルミニウム−変性ポリオレフィンからなる三層構造のラミネートフィルムを用いて作製された容器8に巻回体1を収め、続いて、エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(EMC)(体積比1:2)の混合溶媒に濃度が1.2mol/dm3となるようにLiPF6が溶解された電解液5mlを容器8に注入した後、容器8を真空封止して一晩放置した。その後、電圧が3.9Vとなるまで化成(予備充電)を行い、一旦容器8を開封してガス抜きをした後、再封止して3.0Vまで放電した。 Next, the wound body 1 is put in a container 8 made using a laminate film having a three-layer structure made of polyester-aluminum-modified polyolefin, and then ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (EMC) (volume). After pouring 5 ml of an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved in a mixed solvent of a ratio 1: 2) so that the concentration was 1.2 mol / dm 3 , the container 8 was vacuum-sealed and left overnight. . Thereafter, chemical conversion (preliminary charging) was performed until the voltage reached 3.9 V, the container 8 was once opened and degassed, then resealed and discharged to 3.0 V.

続いて、図1Dに示すように、巻回体1と電解液とが収められた容器8を2枚の金属板9で挟んで加圧しながら、巻回体1を15分間90℃の恒温槽に入れた。さらに、巻回体1と電解液とが収められた容器8を、10kPaで加圧しながら、30分間90℃の恒温槽内に放置した後恒温槽から取出し、金属板9で挟んだままの状態で室温となるまで冷却した。   Subsequently, as shown in FIG. 1D, the wound body 1 is held at 90 ° C. for 15 minutes while pressing the container 8 containing the wound body 1 and the electrolyte between the two metal plates 9. Put in. Furthermore, the container 8 in which the wound body 1 and the electrolytic solution are stored is left in a thermostat bath at 90 ° C. for 30 minutes while being pressurized at 10 kPa, and then is taken out from the thermostat bath and sandwiched between the metal plates 9. And cooled to room temperature.

次に、容器8から巻回体1'(図1B参照)を取出して、電解液を吸収した巻回体1'の厚みを測定したところ、2.61mmであった。電解液を吸収した状態で測定された巻回体1'の厚み(2.61mm)が、加熱および加圧前の巻回体1の厚みW(3.1mm)よりも薄いことから、巻回体1は、加熱および加圧されることによって薄くなっていることが分かる。巻回体1'の平坦部2(図2A参照)では、正極4および負極5とセパレータ7とが、エチレン―酢酸ビニル共重合体(第1のポリマー12)によって接合されていた。   Next, when wound body 1 '(refer FIG. 1B) was taken out from the container 8, and the thickness of wound body 1' which absorbed electrolyte solution was measured, it was 2.61 mm. Since the thickness (2.61 mm) of the wound body 1 ′ measured in the state of absorbing the electrolytic solution is thinner than the thickness W (3.1 mm) of the wound body 1 before heating and pressurization, It can be seen that the body 1 is thinned by being heated and pressurized. In the flat portion 2 (see FIG. 2A) of the wound body 1 ′, the positive electrode 4 and the negative electrode 5 and the separator 7 were joined by the ethylene-vinyl acetate copolymer (first polymer 12).

(実施例2)
実施例1と同様にして、正極、負極、多孔材料を作製し、巻回体1を作製した。このときの巻回体1の厚みWは3.1mmであった(図1B参照)。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, a positive electrode, a negative electrode, and a porous material were produced, and a wound body 1 was produced. The thickness W of the wound body 1 at this time was 3.1 mm (see FIG. 1B).

次に、ポリエステル−アルミニウム−変性ポリオレフィンからなる三層構造のラミネートフィルムを用いて作製された容器8に、巻回体1を入れ、続いて、ジメチルカーボネート5mlを容器8内に注入した後、容器8を真空封止して一晩放置した。続いて、図1Dに示すように、巻回体1とジメチルカーボネートとが収められた容器8を2枚の金属板9で挟んで加圧しながら、巻回体1を15分間90℃の恒温槽に入れた。さらに、巻回体1とジメチルカーボネートとが収められた容器8を5kPaで加圧しながら、30分間90℃の恒温槽内に放置した後、恒温槽から取出して、金属板9で挟んだままの状態で室温となるまで冷却した。   Next, the wound body 1 is put in a container 8 made using a laminate film having a three-layer structure made of polyester-aluminum-modified polyolefin, and then 5 ml of dimethyl carbonate is injected into the container 8. 8 was vacuum sealed and left overnight. Subsequently, as shown in FIG. 1D, while holding the container 8 containing the wound body 1 and dimethyl carbonate between two metal plates 9 and pressurizing, the wound body 1 is kept at a constant temperature bath at 90 ° C. for 15 minutes. Put in. Furthermore, the container 8 containing the wound body 1 and dimethyl carbonate was left in a thermostat at 90 ° C. for 30 minutes while being pressurized at 5 kPa, and then removed from the thermostat and sandwiched between the metal plates 9. It cooled until it became room temperature in the state.

尚、エチレン―酢酸ビニル共重合体の90℃におけるジメチルカーボネートに対する溶解度は0.5g/cm3であり、ポリスルホンの、90℃におけるジメチルカーボネートに対する溶解度は0.0008g/cm3である。 The solubility of the ethylene-vinyl acetate copolymer in dimethyl carbonate at 90 ° C. is 0.5 g / cm 3 , and the solubility of polysulfone in dimethyl carbonate at 90 ° C. is 0.0008 g / cm 3 .

次に、容器8から、巻回体1'(図1E参照)を取出して、ジメチルカーボネートを吸収した巻回体1'の厚みを測定したところ、2.61mmであった。ジメチルカーボネートを吸収した状態で測定された巻回体1'の厚み(2.61mm)が、加熱および加圧前の巻回体1の厚みW(3.1mm)よりも薄いことから、巻回体1は、加熱および加圧されることによって薄くなっていることが分かる。巻回体1'の平坦部2(図1A参照)では、正極4および負極5とセパレータ7とが、エチレン―酢酸ビニル共重合体によって接合されていた。   Next, when wound body 1 '(refer FIG. 1E) was taken out from the container 8, and thickness of wound body 1' which absorbed dimethyl carbonate was measured, it was 2.61 mm. Since the thickness (2.61 mm) of the wound body 1 ′ measured in a state in which dimethyl carbonate is absorbed is thinner than the thickness W (3.1 mm) of the wound body 1 before heating and pressurization. It can be seen that the body 1 is thinned by being heated and pressurized. In the flat portion 2 (see FIG. 1A) of the wound body 1 ′, the positive electrode 4 and the negative electrode 5 and the separator 7 were joined by an ethylene-vinyl acetate copolymer.

次に、巻回体1'を真空乾燥器に入れて、巻回体1'から大部分のジメチルカーボネートを除去した後、巻回体1'をポリエステル−アルミニウム−変性ポリオレフィンからなる三層構造のラミネートフィルムを用いて作製された容器8に入れ、続いて、エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(EMC)(体積比1:2)の混合溶媒に濃度が1.2mol/dm3となるようにLiPF6が溶解された電解液5mlを容器8内に注入した後、容器8を真空封止して一晩放置した。その後、電圧が3.9Vとなるまで予備充電(初回充電)を行い、一旦容器8を開封してガス抜きをした後、容器8を再封止して3.0Vまで放電した。 Next, after putting wound body 1 'into a vacuum dryer and removing most dimethyl carbonate from wound body 1', winding body 1 'is made into the three-layer structure which consists of polyester-aluminum-modified polyolefin. It puts in the container 8 produced using the laminate film, and then the concentration is 1.2 mol / dm 3 in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (EMC) (volume ratio 1: 2). After injecting 5 ml of an electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved into the container 8, the container 8 was vacuum-sealed and left overnight. Thereafter, preliminary charging (initial charging) was performed until the voltage became 3.9 V, the container 8 was once opened and degassed, and then the container 8 was resealed and discharged to 3.0 V.

(実施例3)
実施例1と同様にして、正極、負極、多孔材料を作製し、巻回体1を作製した。このときの巻回体1の厚みWは3.1mmであった(図3B参照)。次に、図3Cに示すように、巻回体1を2枚の金属板9で挟んで加圧しながら、巻回体1を5分間165℃の恒温槽に入れた。さらに、巻回体1を100kPaで加圧しながら、3時間165℃の恒温槽内に放置した後、恒温槽から取出して、金属板9で挟んだままの状態で室温となるまで冷却した。巻回体1'(図3D参照)の厚みは2.67mmであり、厚みW(3.1mm)よりも薄くなっていた。巻回体1'の平坦部2(図1A参照)では、正極4および負極5とセパレータ7とが、エチレン―酢酸ビニル共重合体によって接合されていた。
(Example 3)
In the same manner as in Example 1, a positive electrode, a negative electrode, and a porous material were produced, and a wound body 1 was produced. The thickness W of the wound body 1 at this time was 3.1 mm (see FIG. 3B). Next, as shown in FIG. 3C, the wound body 1 was placed in a thermostatic bath at 165 ° C. for 5 minutes while pressing the wound body 1 between the two metal plates 9. Further, the wound body 1 was left in a thermostatic bath at 165 ° C. for 3 hours while being pressurized at 100 kPa, then taken out from the thermostatic bath and cooled to room temperature while being sandwiched between the metal plates 9. The thickness of the wound body 1 ′ (see FIG. 3D) was 2.67 mm, which was thinner than the thickness W (3.1 mm). In the flat portion 2 (see FIG. 1A) of the wound body 1 ′, the positive electrode 4 and the negative electrode 5 and the separator 7 were joined by an ethylene-vinyl acetate copolymer.

次に、巻回体1'をポリエステル−アルミニウム−変性ポリオレフィンからなる三層構造のラミネートフィルムを用いて作製された容器8に入れ、続いて、エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(EMC)(体積比1:2)の混合溶媒に濃度が1.2mol/LとなるようにLiPF6が溶解された電解液5mlを容器8内に注入した後、容器8を真空封止して一晩放置した。次に、電圧が3.9Vとなるまで化成(予備充電)を行い、一旦容器8を開封してガス抜きをした後、再封止して3.0Vまで放電した。 Next, the wound body 1 ′ is put in a container 8 made using a laminate film having a three-layer structure made of polyester-aluminum-modified polyolefin, and then ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (EMC) ( After injecting 5 ml of an electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved in a mixed solvent having a volume ratio of 1: 2) to a concentration of 1.2 mol / L into the container 8, the container 8 was vacuum-sealed and left overnight. did. Next, chemical conversion (preliminary charging) was performed until the voltage reached 3.9 V, the container 8 was once opened and degassed, then resealed and discharged to 3.0 V.

(比較例1)
実施例1で作製した多孔材料に代えてPE製セパレータ(旭化成社製、「N9420」、厚み20μm)を使用しこと以外は実施例1と同様にして巻回体1を作製した。このときの巻回体1の厚みWは2.95mmであった(図1B参照)。
(Comparative Example 1)
A wound body 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that a PE separator (Asahi Kasei Co., Ltd., “N9420”, thickness 20 μm) was used instead of the porous material produced in Example 1. The thickness W of the wound body 1 at this time was 2.95 mm (see FIG. 1B).

この巻回体1をポリエステル−アルミニウム−変性ポリオレフィンからなる三層構造のラミネートフィルムを用いて作製された容器8に入れ、続いて、エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(EMC)(体積比1:2)の混合溶媒に濃度が1.2mol/dm3となるようにLiPF6が溶解された電解液5mlを容器8内に注入した後、容器8を真空封止して一晩放置した。次に、電圧が3.9Vとなるまで化成(予備充電)を行い、一旦、容器8を開封してガス抜きをした後、容器8を再封止して3.0Vまで放電した。 This wound body 1 is put in a container 8 made using a laminate film having a three-layer structure made of polyester-aluminum-modified polyolefin, and then ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (EMC) (volume ratio 1 : 5 ml of an electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved in the mixed solvent of 2) so as to have a concentration of 1.2 mol / dm 3 was poured into the container 8, and then the container 8 was vacuum-sealed and left overnight. Next, chemical conversion (preliminary charging) was performed until the voltage became 3.9 V, and after the container 8 was opened and degassed, the container 8 was resealed and discharged to 3.0 V.

次に、図1Dに示すように、巻回体1と電解液とが収められた容器8を2枚の金属板9で挟んで加圧しながら、巻回体1を15分間90℃の恒温槽に入れた。さらに、巻回体1と電解液とが収められた容器8を,10kPaで加圧しながら30分間90℃の恒温槽内に放置した後、恒温槽から取出して、金属板9で挟んだままの状態で室温となるまで冷却した。次に、容器8から巻回体1'を取出して、電解液を吸収した状態の巻回体1'の厚みを測定したところ、3.03mmであった。   Next, as shown in FIG. 1D, while holding the container 8 containing the wound body 1 and the electrolytic solution between two metal plates 9 and pressurizing the wound body 1, a constant temperature bath at 90 ° C. for 15 minutes. Put in. Further, the container 8 containing the wound body 1 and the electrolytic solution was left in a thermostat bath at 90 ° C. for 30 minutes while being pressurized at 10 kPa, and then taken out from the thermostat bath and sandwiched between the metal plates 9. It cooled until it became room temperature in the state. Next, the wound body 1 ′ was taken out from the container 8, and the thickness of the wound body 1 ′ in a state in which the electrolytic solution was absorbed was measured and found to be 3.03 mm.

実施例1〜3、および比較例1の非水二次電池について、下記のようにして、平坦部2におけるセパレータの厚みaと(図2C参照)、湾曲部3のうちの巻回体の巻回中心Oから最も離れた箇所におけるセパレータの厚みbとを測定し(図2B参照)、その結果を表1に示した。   Regarding the non-aqueous secondary batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the thickness a of the separator in the flat portion 2 (see FIG. 2C) and the winding of the winding body in the curved portion 3 are as follows. The thickness b of the separator at the place farthest from the rotation center O was measured (see FIG. 2B), and the results are shown in Table 1.

[セパレータの厚み]
非水二次電池から巻回体を取り出し、巻回体をジメチルカーボネートで洗浄した後、巻回体からジメチルカーボネートを減圧除去した。このようにして清浄化された巻回体について凍結マクロトーム加工を施した後、輪切りにし、巻回体の断面を走査型電子顕微鏡にて観察して、セパレータの厚みaおよび厚みbを測定した。
[Separator thickness]
After removing the wound body from the non-aqueous secondary battery and washing the wound body with dimethyl carbonate, dimethyl carbonate was removed from the wound body under reduced pressure. The wound body thus cleaned was subjected to freezing macrotome processing, and then cut into round pieces, and the cross section of the wound body was observed with a scanning electron microscope to measure the thickness a and thickness b of the separator.

また、実施例1〜3、および比較例1の非水二次電池について、4.2Vまで充電した後、0.2Cで3.0Vとなるまで放電を行い、測定された放電容量から巻回体のエネルギー密度(Ah/dm3)を算出した。また、下記の方法に従って安全性試験を行った。それらの結果を表1に示す。 In addition, the nonaqueous secondary batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were charged to 4.2 V, then discharged to 0.2 V at 3.0 C, and the winding was performed from the measured discharge capacity. The energy density (Ah / dm 3 ) of the body was calculated. Moreover, the safety test was done according to the following method. The results are shown in Table 1.

[安全性試験] オーブン内に非水二次電池を置き、5℃/分の速度で130℃まで加熱し、さらに130℃で60分間放置した。破裂、発火等が生じない場合は良、発火した場合は不良と判断した。   [Safety Test] A non-aqueous secondary battery was placed in an oven, heated to 130 ° C. at a rate of 5 ° C./min, and further allowed to stand at 130 ° C. for 60 minutes. If no rupture or ignition occurred, it was judged as good.

Figure 2005093375
Figure 2005093375

表1に示すように、実施例1〜3の非水二次電池では、平坦部2におけるセパレータの厚みaは、湾曲部3のうちの巻回体の巻回中心Oから最も離れた箇所におけるセパレータの厚みbの80%以下となっている。実施例1〜3の非水二次電池は、比較例1の非水二次電池と比較して、エネルギー密度が高いとともに安全性についても優れていることがわかった。   As shown in Table 1, in the non-aqueous secondary batteries of Examples 1 to 3, the separator thickness a in the flat portion 2 is the portion of the curved portion 3 farthest from the winding center O of the wound body. It is 80% or less of the thickness b of the separator. It was found that the non-aqueous secondary batteries of Examples 1 to 3 were higher in energy density and superior in safety than the non-aqueous secondary battery of Comparative Example 1.

(実施例4)
[正極の作製]
実施例1と同様にして正極合剤含有ペーストを調製した。そのペーストを集電体となる厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に塗布し(表面の活物質塗布長355mm、裏面の活物質塗布長285mm)、乾燥して正極合剤層を形成した後、カレンダー処理を行って、全体の厚みが167μmになるように正極合剤層の厚みを調整した。続いて、幅43mm、長さ320mmに切断して正極を作製した。次に、アルミニウム箔の露出部(正極合剤層が形成されていない部分)に正極端子リード4aとしてアルミニウム箔製のタブを貼り付けた。
Example 4
[Production of positive electrode]
A positive electrode mixture-containing paste was prepared in the same manner as in Example 1. The paste was applied to both sides of a 15 μm-thick aluminum foil serving as a current collector (active material coating length of 355 mm on the front surface and active material coating length of 285 mm on the back surface), dried to form a positive electrode mixture layer, and then a calendar Processing was performed to adjust the thickness of the positive electrode mixture layer so that the total thickness was 167 μm. Then, it cut | disconnected to width 43mm and length 320mm, and produced the positive electrode. Next, a tab made of aluminum foil was attached to the exposed portion of the aluminum foil (portion where the positive electrode mixture layer was not formed) as the positive electrode terminal lead 4a.

[負極の作製]
実施例1と同様にして負極合剤含有ペーストを調整した。そのペーストを集電体となる厚さ10μmの銅箔の両面に塗布し(表面の活物質塗布長357mm、裏面の活物質塗布長297mm)、乾燥して負極合剤層を形成した後、カレンダー処理を行って、全体の厚みが145μmになるように負極合剤層の厚みを調整した。続いて、幅45mm、長さ300mmに切断して負極を作製した。次に、銅箔の露出部(負極合剤層が形成されていない部分)に正極端子リード4aとしてニッケル箔製のタブを貼り付けた。
[Production of negative electrode]
A negative electrode mixture-containing paste was prepared in the same manner as in Example 1. The paste was applied to both sides of a 10 μm-thick copper foil serving as a current collector (active material coating length on the front surface 357 mm, active material coating length on the back surface 297 mm) and dried to form a negative electrode mixture layer, and then a calendar The treatment was performed to adjust the thickness of the negative electrode mixture layer so that the total thickness was 145 μm. Then, it cut | disconnected to width 45mm and length 300mm, and produced the negative electrode. Next, a tab made of nickel foil was attached to the exposed portion of the copper foil (portion where the negative electrode mixture layer was not formed) as the positive electrode terminal lead 4a.

次に、図1Aおよび図1Bに示すように、上記の正極4および負極5、実施例1と同様に作製した多孔材料6を用いて、帯状の積層体を形成し、積層体を巻回して巻回体1を作製した。巻回体1は11層の正極と負極を含んだ構造をしており、厚みWは3.93mmであった(図1B参照)。   Next, as shown in FIGS. 1A and 1B, the positive electrode 4 and the negative electrode 5, and the porous material 6 produced in the same manner as in Example 1, are used to form a band-shaped laminate, and the laminate is wound. A wound body 1 was produced. The wound body 1 had a structure including 11 layers of a positive electrode and a negative electrode, and the thickness W was 3.93 mm (see FIG. 1B).

次に巻回体1をポリエステル−アルミニウム−変性ポリオレフィンからなる三層構造のラミネートフィルムを用いて作製される容器8内に入れ、エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(EMC)(体積比1:2)の混合溶媒に濃度が1.2mol/dm3となるようにLiPF6が溶解された電解液5mlを容器8内に注入した後、容器8を真空封止して一晩放置した。次に、電圧が3.9Vとなるまで化成(予備充電)を行い、一旦容器8を開封してガス抜きをした後、再封止して3.0Vまで放電した。 Next, the wound body 1 is put in a container 8 prepared using a laminate film having a three-layer structure made of polyester-aluminum-modified polyolefin, and ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (EMC) (volume ratio 1: After 5 ml of an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved in the mixed solvent of 2) so as to have a concentration of 1.2 mol / dm 3 was poured into the container 8, the container 8 was vacuum-sealed and left overnight. Next, chemical conversion (preliminary charging) was performed until the voltage reached 3.9 V, the container 8 was once opened and degassed, then resealed and discharged to 3.0 V.

続いて、図1Dに示すように、巻回体1と電解液とが収められた容器8を2枚の金属板9で挟んで加圧しながら、巻回体1を30分間90℃の恒温槽に入れた。さらに巻回体1と電解液とが収められた容器8を、10kPaで加圧しながら30分間90℃の恒温槽内に放置した後、恒温槽から取出して、金属板9で挟んだままの状態で室温となるまで冷却した。   Next, as shown in FIG. 1D, the wound body 1 is held at 90 ° C. for 30 minutes while pressing the container 8 in which the wound body 1 and the electrolytic solution are held between the two metal plates 9. Put in. Further, the container 8 containing the wound body 1 and the electrolytic solution is left in a thermostat at 90 ° C. for 30 minutes while being pressurized at 10 kPa, and then is taken out from the thermostat and sandwiched between the metal plates 9. And cooled to room temperature.

次に、容器8から、巻回体1'を取出して、電解液を吸収した巻回体1'の厚みを測定したところ、3.40mmであった。電解液を吸収した状態で測定された巻回体1'の厚み(3.40mm)が、加熱および加圧前の巻回体1の厚みW(3.93mm)よりも薄いことから、巻回体1は、加熱および加圧されることによって薄くなっていることが分かる。巻回体1'の平坦部2(図1A参照)では、正極4および負極5とセパレータ7とが、エチレン―酢酸ビニル共重合体によって接合されていた(図1E参照)。   Next, when wound body 1 'was taken out from container 8, and thickness of wound body 1' which absorbed electrolyte solution was measured, it was 3.40 mm. Since the thickness (3.40 mm) of the wound body 1 ′ measured in the state of absorbing the electrolytic solution is thinner than the thickness W (3.93 mm) of the wound body 1 before heating and pressurization. It can be seen that the body 1 is thinned by being heated and pressurized. In the flat part 2 (see FIG. 1A) of the wound body 1 ′, the positive electrode 4 and the negative electrode 5 and the separator 7 were joined by an ethylene-vinyl acetate copolymer (see FIG. 1E).

次に、容器8から取出した巻回体1'を、幅34mm×長さ4.3mm×高さ50mmの角型電池の金属缶内(缶壁の厚み0.3mm、開口面積34mm×3.7mm)に挿入した。さらに、金属缶内に電解液を約0.1g注入した後、金属缶内を封止して、角型電池を作製した。   Next, the wound body 1 ′ taken out from the container 8 is placed in a metal can of a rectangular battery having a width of 34 mm × length of 4.3 mm × height of 50 mm (can wall thickness of 0.3 mm, opening area of 34 mm × 3. 7 mm). Furthermore, after injecting about 0.1 g of the electrolyte into the metal can, the inside of the metal can was sealed to produce a square battery.

(実施例5)
実施例4と同様にして作製した巻回体1を2枚の金属板9で挟んで加圧しながら、巻回体1を5分間165℃の恒温槽に入れた。さらに、巻回体を100Paで加圧しながら、3時間165℃の恒温槽内に放置した後、恒温槽から取出して、金属板9で挟まれたままの状態で室温となるまで冷却した(図3C参照)。巻回体1'の厚みを測定したところ、3.40mmであり、厚みW(3.93mm)よりも薄くなっていた。巻回体1'の平坦部2(図1A参照)では、正極4および負極5とセパレータ7とが、エチレン―酢酸ビニル共重合体によって接合されていた。
(Example 5)
While winding the wound body 1 produced in the same manner as in Example 4 between two metal plates 9, the wound body 1 was placed in a thermostatic bath at 165 ° C. for 5 minutes. Furthermore, after leaving the wound body in a thermostatic bath at 165 ° C. for 3 hours while pressurizing at 100 Pa, it was taken out from the thermostatic bath and cooled to room temperature while being sandwiched between the metal plates 9 (FIG. 3C). When the thickness of wound body 1 'was measured, it was 3.40mm and was thinner than thickness W (3.93mm). In the flat portion 2 (see FIG. 1A) of the wound body 1 ′, the positive electrode 4 and the negative electrode 5 and the separator 7 were joined by an ethylene-vinyl acetate copolymer.

次に、巻回体1'を、幅34mm×長さ4.3mm×高さ50mmの角型電池の金属缶内(缶壁の厚み、0.3mm、開口面積34mm×3.7mm)に挿入し、続いて、エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(EMC)(体積比1:2)の混合溶媒に濃度が1.2mol/LとなるようにLiPF6が溶解された電解液を金属缶内に2.7ml注入した後、金属缶を封止して一晩放置した。次に、電圧が3.9Vとなるまで化成(予備充電)を行い、一旦金属缶を開封してガス抜きをした後、再封止して3.0Vまで放電した。 Next, the wound body 1 'is inserted into a metal can of a rectangular battery having a width of 34 mm, a length of 4.3 mm, and a height of 50 mm (can wall thickness, 0.3 mm, opening area: 34 mm × 3.7 mm). Subsequently, an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (EMC) (volume ratio 1: 2) to a concentration of 1.2 mol / L was used as a metal can. After injecting 2.7 ml, the metal can was sealed and left overnight. Next, chemical conversion (preliminary charging) was performed until the voltage reached 3.9 V, the metal can was once opened and degassed, and then resealed and discharged to 3.0 V.

(比較例2)
多孔材料としてPE製セパレータ(旭化成社製、「N9420」、厚み20μm)を用いたこと以外は実施例5と同様にして角型電池の作製を試みた。巻回体1'の厚みが3.80mmであっため、実施例4と同様の角型電池の金属缶内に挿入することができず、角型電池を作製できなかった。
(Comparative Example 2)
A square battery was produced in the same manner as in Example 5 except that a PE separator (Asahi Kasei Co., Ltd., “N9420”, thickness 20 μm) was used as the porous material. Since the thickness of the wound body 1 ′ was 3.80 mm, it could not be inserted into the metal can of the same rectangular battery as in Example 4, and the rectangular battery could not be produced.

(比較例3)
表面の活物質塗布長が319mm、裏面の活物質塗布長が250mm、厚みが167μmの正極を用いたこと、表面の活物質塗布長が321mm、裏面の活物質塗布長が262mm、厚みが145μmの負極を用いたこと、および多孔材料としてPE製セパレータ(旭化成社製、「N9420」、厚み20μm)を用いたこと以外は、実施例5と同様に巻して回体を作製した。この巻回体1は10層の正極と負極とを含んでおり、加熱および加圧前の巻回体1の厚みは3.52mmであり、加熱および加圧後の巻回体1'の厚みは3.52mmであった。
(Comparative Example 3)
A positive electrode having a surface active material coating length of 319 mm, a back surface active material coating length of 250 mm and a thickness of 167 μm, a surface active material coating length of 321 mm, a back surface active material coating length of 262 mm, and a thickness of 145 μm A wound body was produced by winding in the same manner as in Example 5 except that the negative electrode was used and a PE separator (Asahi Kasei Co., Ltd., “N9420”, thickness 20 μm) was used as the porous material. This wound body 1 includes 10 layers of a positive electrode and a negative electrode, the thickness of the wound body 1 before heating and pressing is 3.52 mm, and the thickness of the wound body 1 ′ after heating and pressing. Was 3.52 mm.

次に、巻回体1'を、実施例4と同様の金属缶に挿入し、続いて、エチレンカーボネート(EC)とメチルエチルカーボネート(EMC)(体積比1:2)の混合溶媒に濃度が1.2mol/dm3となるようにLiPF6が溶解された電解液2.8mlを金属缶内に注入した後、金属缶を封止して一晩放置した。次に、電圧が3.9Vとなるまで化成(予備充電)を行い、一旦金属缶を開封してガス抜きをした後、再封止して3.0Vまで放電した。 Next, the wound body 1 ′ is inserted into the same metal can as in Example 4, and subsequently, the concentration is increased in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (EMC) (volume ratio 1: 2). After injecting 2.8 ml of an electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved to 1.2 mol / dm 3 into a metal can, the metal can was sealed and left overnight. Next, chemical conversion (preliminary charging) was performed until the voltage reached 3.9 V, the metal can was once opened and degassed, and then resealed and discharged to 3.0 V.

実施例4、5および比較例2、3の非水二次電池について、4.2Vまで充電した後、0.2Cで3.0Vとなるまで放電を行い、放電容量を測定した。また、上述の方法に従ってセパレータの厚みの測定、安全性試験を行った。それらの結果を表2に示す。   The nonaqueous secondary batteries of Examples 4 and 5 and Comparative Examples 2 and 3 were charged to 4.2 V, then discharged at 0.2 C until 3.0 V, and the discharge capacity was measured. Moreover, the thickness measurement of the separator and the safety test were performed according to the above-mentioned method. The results are shown in Table 2.

Figure 2005093375
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表2に示す結果から明らかなように、実施例4,5の非水二次電池は比較例3の非水二次電池に比べて、電極が長いことから放電容量が大きく、エネルギー密度が高いとともに、安全性にも優れていることがわかった。一方、比較例2では巻回体の厚みが大きいため、巻回体が金属缶に入らず電池を作製できなかった。   As is clear from the results shown in Table 2, the non-aqueous secondary batteries of Examples 4 and 5 have a longer discharge capacity and higher energy density than the non-aqueous secondary battery of Comparative Example 3 because the electrodes are longer. At the same time, it was found to be excellent in safety. On the other hand, in Comparative Example 2, since the wound body was thick, the wound body did not enter the metal can and the battery could not be produced.

本発明の非水二次電池およびその製造方法によれば、高容量の非水二次電池を提供できるので、非水二次電池およびその製造方法として優れている。   According to the non-aqueous secondary battery and the manufacturing method thereof of the present invention, a high-capacity non-aqueous secondary battery can be provided, which is excellent as a non-aqueous secondary battery and a manufacturing method thereof.

実施の形態1の非水二次電池の製造方法の一工程を説明する断面図Sectional drawing explaining 1 process of the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of Embodiment 1. 実施の形態1の非水二次電池の製造方法の一工程を説明する断面図Sectional drawing explaining 1 process of the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of Embodiment 1. 実施の形態1の非水二次電池の製造方法の一工程を説明する断面図Sectional drawing explaining 1 process of the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of Embodiment 1. 実施の形態1の非水二次電池の製造方法の一工程を説明する断面図Sectional drawing explaining 1 process of the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of Embodiment 1. 実施の形態1の非水二次電池の製造方法の一工程を説明する断面図Sectional drawing explaining 1 process of the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of Embodiment 1. 本発明の非水二次電池の巻回体の一例を説明する断面図Sectional drawing explaining an example of the wound body of the non-aqueous secondary battery of this invention 図2Aに示した巻回体のdの部分の拡大図断面図FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of a portion d of the wound body. 図2Aに示した巻回体のcの部分の拡大断面図Enlarged sectional view of part c of the wound body shown in FIG. 2A 実施の形態2の非水二次電池の製造方法の一工程を説明する断面図Sectional drawing explaining 1 process of the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of Embodiment 2. 実施の形態2の非水二次電池の製造方法の一工程を説明する断面図Sectional drawing explaining 1 process of the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of Embodiment 2. 実施の形態2の非水二次電池の製造方法の一工程を説明する断面図Sectional drawing explaining 1 process of the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of Embodiment 2. 実施の形態2の非水二次電池の製造方法の一工程を説明する断面図Sectional drawing explaining 1 process of the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of Embodiment 2. 実施の形態2の非水二次電池の製造方法の一工程を説明する断面図Sectional drawing explaining 1 process of the manufacturing method of the nonaqueous secondary battery of Embodiment 2.

符号の説明Explanation of symbols

1、1' 巻回体
2 平坦部
3 湾曲部
4 正極
5 負極
6 多孔材料
7 セパレータ
4a 正極用端子リード
5a 負極用端子リード
8 容器
9 金属板
10 無機材料
11 ポリマーブレンド
12 第1のポリマー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 'Winding body 2 Flat part 3 Curved part 4 Positive electrode 5 Negative electrode 6 Porous material 7 Separator 4a Positive electrode terminal lead 5a Negative electrode terminal lead 8 Container 9 Metal plate 10 Inorganic material 11 Polymer blend 12 1st polymer

Claims (15)

負極とセパレータと正極とが積層された積層体の巻回体を含む非水二次電池であって、
前記巻回体は、直線状の前記セパレータを含む平坦部と、円弧状の前記セパレータを含み前記平坦部の両端に配置された湾曲部とを備え、
前記平坦部における前記セパレータの厚みをaとし、前記湾曲部のうちの巻回体の巻回中心から最も離れた箇所における前記セパレータの厚みをbとしたとき、厚みaが厚みbの80%以下であることを特徴とする非水二次電池。
A non-aqueous secondary battery including a wound body of a laminate in which a negative electrode, a separator, and a positive electrode are laminated,
The wound body includes a flat portion including the linear separator, and curved portions disposed at both ends of the flat portion including the arc-shaped separator,
The thickness a is 80% or less of the thickness b, where a is the thickness of the separator in the flat portion, and b is the thickness of the separator in the portion of the curved portion farthest from the winding center of the wound body. A non-aqueous secondary battery characterized by the above.
前記セパレータが、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンドと、前記ポリマーブレンドに分散された無機材料とを含み、前記ポリマーブレンドが、所定の温度における所定の有機溶媒に対する溶解度が0.1g/cm3以上の第1のポリマーと、前記溶解度が0.1g/cm3未満の第2のポリマーとを含む請求項1に記載の非水二次電池。 The separator includes a semi-compatible or compatible polymer blend and an inorganic material dispersed in the polymer blend, and the polymer blend has a solubility in a predetermined organic solvent at a predetermined temperature of 0.1 g / cm 3. The nonaqueous secondary battery according to claim 1, comprising the first polymer as described above and a second polymer having the solubility of less than 0.1 g / cm 3 . 前記所定の温度が、80℃以上150℃以下である請求項2に記載の非水二次電池。   The non-aqueous secondary battery according to claim 2, wherein the predetermined temperature is 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. 前記有機溶媒が、非水二次電池の電解液である請求項2または3に記載の非水二次電池。   The non-aqueous secondary battery according to claim 2, wherein the organic solvent is an electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery. 前記セパレータが、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンドと、前記ポリマーブレンドに分散された無機材料とを含み、前記ポリマーブレンドが、融点がTm1℃の第1のポリマーと、融点がTm2℃の第2のポリマーとを含む請求項1に記載の非水二次電池。
ただし、Tm1とTm2とは、Tm1<Tm2の関係を満たしている。
The separator includes a semi-compatible or compatible polymer blend and an inorganic material dispersed in the polymer blend. The polymer blend has a first polymer having a melting point of T m1 ° C and a melting point of T m2 ° C. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, comprising:
However, T m1 and T m2 satisfy the relationship of T m1 <T m2 .
前記第1のポリマーが、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレート共重合体、アイオノマー樹脂、およびフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂であり、前記第2のポリマーが、ポリスルホン、ポリカーボネートおよびスチレン−メタクリル酸メチル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂である請求項2〜5のいずれかの項に記載の非水二次電池。   The first polymer is at least one resin selected from the group consisting of an ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-acrylate copolymer, an ionomer resin, and a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer; The non-aqueous secondary battery according to claim 2, wherein the second polymer is at least one resin selected from the group consisting of polysulfone, polycarbonate, and a styrene-methyl methacrylate copolymer. . 前記無機材料が、SiO2、Al23、TiO2、モンモリロナイトおよびBaTiO2からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項2〜6のいずれかの項に記載の非水二次電池。 The non-aqueous secondary battery according to claim 2 , wherein the inorganic material is at least one selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , montmorillonite, and BaTiO 2 . (a)正極と、多孔材料と、負極とを用意し、前記正極と前記負極との間に前記多孔材料が配置されるように、前記正極と、前記多孔材料と、前記負極とを重ねて積層体を形成する工程と、
(b)前記積層体を容器内に収め、前記容器内に有機溶媒を注入する工程と、
(c)前記積層体を所定の温度で加熱しながら加圧して、前記積層体の厚みを薄くする工程とを含み、
前記工程(a)において、前記多孔材料として、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンドと、前記ポリマーブレンドに分散された無機材料とを含み、前記ポリマーブレンドが、前記所定の温度における前記有機溶媒に対する溶解度が0.1g/cm3以上の第1のポリマーと、前記溶解度が0.1g/cm3未満の第2のポリマーとを含む材料を用意し、
前記工程(c)において、前記多孔材料内の前記第1のポリマーの一部を前記有機溶媒中に溶出させながら、前記積層体を加圧することを特徴とする非水二次電池の製造方法。
(A) A positive electrode, a porous material, and a negative electrode are prepared, and the positive electrode, the porous material, and the negative electrode are stacked so that the porous material is disposed between the positive electrode and the negative electrode. Forming a laminate;
(B) storing the laminate in a container and injecting an organic solvent into the container;
(C) pressurizing while heating the laminate at a predetermined temperature to reduce the thickness of the laminate,
In the step (a), the porous material includes a semi-compatible or compatible polymer blend and an inorganic material dispersed in the polymer blend, and the polymer blend is in the organic solvent at the predetermined temperature. Preparing a material comprising a first polymer having a solubility of 0.1 g / cm 3 or more and a second polymer having a solubility of less than 0.1 g / cm 3 ;
In the step (c), the laminated body is pressurized while eluting a part of the first polymer in the porous material into the organic solvent.
前記所定の温度が、80℃以上150℃以下である請求項8に記載の非水二次電池の製造方法。   The method for manufacturing a non-aqueous secondary battery according to claim 8, wherein the predetermined temperature is 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. 前記工程(c)において、前記積層体を3kPa以上700kPa以下の圧力で加圧する請求項8または9に記載の非水二次電池の製造方法。   The method for producing a nonaqueous secondary battery according to claim 8 or 9, wherein in the step (c), the laminate is pressurized with a pressure of 3 kPa to 700 kPa. 前記有機溶媒は、非水二次電池の電解液である請求項8〜10のいずれかの項に記載の非水二次電池の製造方法。   The method for producing a non-aqueous secondary battery according to claim 8, wherein the organic solvent is an electrolyte solution for a non-aqueous secondary battery. (a)正極と、多孔材料と、負極とを用意し、前記正極と前記負極との間に前記多孔材料が配置されるように、前記正極と、前記多孔材料と、前記負極とを重ねて積層体を形成する工程と、
(b)前記積層体を加熱しながら加圧して、前記積層体の厚みを薄くする工程とを含み、
前記工程(a)において、前記多孔材料として、半相溶系又は相溶系のポリマーブレンドと、前記ポリマーブレンドに分散された無機材料とを含み、前記ポリマーブレンドが、融点がTm1℃の第1のポリマーと、融点がTm2℃の第2のポリマーとを含む材料を用意し(ただし、Tm1とTm2とは、Tm1<Tm2の関係を満たしている。)、
前記工程(b)において、前記積層体をTm1℃以上Tm2℃未満の温度で加熱して、前記多孔材料内の前記第1のポリマーの一部を前記多孔材料の表面上に溶出させながら、前記積層体を加圧することを特徴とする非水二次電池の製造方法。
(A) A positive electrode, a porous material, and a negative electrode are prepared, and the positive electrode, the porous material, and the negative electrode are stacked so that the porous material is disposed between the positive electrode and the negative electrode. Forming a laminate;
(B) pressurizing while heating the laminate, and reducing the thickness of the laminate,
In the step (a), the porous material includes a semi-compatible or compatible polymer blend and an inorganic material dispersed in the polymer blend, and the polymer blend has a first melting point of T m1 ° C. A material containing a polymer and a second polymer having a melting point of T m2 ° C is prepared (however, T m1 and T m2 satisfy the relationship of T m1 <T m2 ).
In the step (b), the laminate is heated at a temperature not lower than T m1 ° C. and lower than T m2 ° C. to elute a part of the first polymer in the porous material on the surface of the porous material. The method for producing a non-aqueous secondary battery, wherein the laminate is pressurized.
前記工程(b)において、前記積層体を3kPa以上700kPa以下の圧力で加圧する請求項12に記載の非水二次電池の製造方法。   The method for producing a non-aqueous secondary battery according to claim 12, wherein in the step (b), the laminate is pressurized with a pressure of 3 kPa to 700 kPa. 前記第1のポリマーが、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリレート共重合体、アイオノマー樹脂、およびフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂であり、前記第2のポリマーが、ポリスルホン、ポリカーボネートおよびスチレン−メタクリル酸メチル共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂である請求項8〜13のいずれかの項に記載の非水二次電池   The first polymer is at least one resin selected from the group consisting of an ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene-acrylate copolymer, an ionomer resin, and a vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer; The nonaqueous secondary battery according to any one of claims 8 to 13, wherein the second polymer is at least one resin selected from the group consisting of polysulfone, polycarbonate, and a styrene-methyl methacrylate copolymer. 前記無機材料が、SiO2、Al23、TiO2、モンモリロナイトおよびBaTiO2からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項8〜14のいずれかの項に記載の非水二次電池の製造方法。


The non-aqueous secondary battery according to claim 8, wherein the inorganic material is at least one selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , montmorillonite, and BaTiO 2 . Production method.


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