JP2017091929A - Separator for battery, battery including the separator, method for manufacturing the separator, and method for manufacturing the battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a positional deviation between an electrode and a separator by forming a bag-shaped separator with a sufficient bond strength when a heat resistant resin is used for the separator, thereby preventing a short-circuit between electrodes while improving the productivity of batteries.SOLUTION: A separator 13 includes a porous sheet having a first portion and a second portion arranged to face each other and containing a resin with a melting point or a glass transition temperature of 200°C or above. The porous sheet has a portion present over the first portion and the second portion, and is cylindrically formed by a junction that integrates the first portion and the second portion.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電極を収納できるように筒状に加工された電池用セパレータ、およびこのセパレータを有する電池に関する。本発明はまた、上記セパレータの製造方法および電池の製造方法に関する。   The present invention relates to a battery separator processed into a cylindrical shape so as to accommodate an electrode, and a battery having the separator. The present invention also relates to a method for manufacturing the separator and a method for manufacturing a battery.

ノート型パソコン、携帯電話、電気自動車などの急速な市場拡大に伴い、キャパシタや二次電池などの蓄電デバイスが盛んに研究されている。中でも二次電池は、より多くのエネルギーを蓄えることができる点で、魅力的である。現在は更に高エネルギー密度の二次電池が求められており、その候補としてスズやシリコンなどの金属あるいはそれらの合金や酸化物を負極活物質として利用することが提案されている。また、リチウム空気電池などの理論容量の大きな電池を用いることも提案されている。しかし、より高エネルギー密度の電池ほど、放出できるエネルギーが大きくなるため、安全性についての配慮がより重要になる。   With the rapid market expansion of notebook PCs, mobile phones, electric cars, etc., energy storage devices such as capacitors and secondary batteries are actively researched. Among them, the secondary battery is attractive in that it can store more energy. At present, there is a demand for a secondary battery having a higher energy density, and it has been proposed to use a metal such as tin or silicon or an alloy or oxide thereof as a negative electrode active material as a candidate. It has also been proposed to use a battery having a large theoretical capacity such as a lithium-air battery. However, the higher the energy density of the battery, the greater the energy that can be released, so safety considerations are more important.

例えばリチウムイオン二次電池等の蓄電デバイスにおいて、セパレータは、正極と負極の短絡を防ぎ、リチウムイオンを効果的に移動させる役割を果たす。これまで、ポリプロピレンやポリエチレン材料からなるポリオレフィン系の微多孔質セパレータが主として用いられてきた。その理由は、これらの材料がもつシャットダウン効果が、電池の発熱時の安全性に寄与するためである。しかし、ポリオレフィン系の微多孔質セパレータでは、ポリプロピレンやポリエチレン材料の融点は一般に110℃〜160℃である。そのため、高エネルギー密度の電池に用いた場合、高温時にセパレータの熱収縮が生じ、また、シャットダウン効果が得られる前にセパレータが溶融し、広い面積で電極間の短絡が発生する可能性がある。   For example, in an electricity storage device such as a lithium ion secondary battery, the separator plays a role in preventing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode and effectively moving lithium ions. So far, polyolefin-based microporous separators made of polypropylene or polyethylene materials have been mainly used. This is because the shutdown effect of these materials contributes to the safety of the battery when it generates heat. However, in the polyolefin-based microporous separator, the melting point of polypropylene or polyethylene material is generally 110 ° C. to 160 ° C. Therefore, when used in a battery having a high energy density, thermal contraction of the separator occurs at a high temperature, and the separator melts before a shutdown effect is obtained, and a short circuit between the electrodes may occur over a wide area.

このような有機高分子セパレータに代えて、無機材料または有機高分子−無機複合材料をリチウムイオン電池において使用することも提案されている。無機材料は、上述のシャットダウン効果は有しないものの、有機高分子に比べて圧倒的に融点が高いので、むしろ安全性に優れる場合がある。また、有機高分子として、耐熱性の高い材料を用いてセパレータの溶融や就職を防止することも提案されている。   In place of such an organic polymer separator, it has also been proposed to use an inorganic material or an organic polymer-inorganic composite material in a lithium ion battery. Although the inorganic material does not have the above-described shutdown effect, the inorganic material has an overwhelmingly higher melting point than the organic polymer, and therefore may be excellent in safety. In addition, it has also been proposed to prevent the separator from melting and getting a job using an organic polymer having a high heat resistance.

特許文献1(特許第5644506号)には、高耐熱樹脂であるアラミド(芳香族ポリアミド)樹脂を含有するアラミド多孔質膜を用いたセパレータが開示されている。特許文献2(特許第5587555号)には、さらに高耐熱樹脂であるポリイミド樹脂を用いたセパレータが開示されている。   Patent Document 1 (Japanese Patent No. 5644506) discloses a separator using an aramid porous film containing an aramid (aromatic polyamide) resin which is a high heat resistance resin. Patent Document 2 (Japanese Patent No. 5585555) further discloses a separator using a polyimide resin which is a high heat resistance resin.

特許文献3(国際公開第2006/095579号)には、袋状に加工されたセパレータを用いた積層型電池が開示されている。セパレータは、熱可塑性樹脂からなる2枚のシートを重ね合わせ、その外周縁を連続的または間欠的に熱融着することによって形成される。正極または負極がセパレータの中に収納され、これによって、運搬時の振動等でセパレータがずれて正極と負極との短絡を防止できる。   Patent Document 3 (International Publication No. 2006/095579) discloses a stacked battery using a separator processed into a bag shape. The separator is formed by superposing two sheets made of a thermoplastic resin and thermally fusing the outer peripheral edge continuously or intermittently. The positive electrode or the negative electrode is accommodated in the separator, whereby the separator is displaced due to vibration during transportation or the like, thereby preventing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode.

特許文献4(特開2015−69745号公報)には、アラミド樹脂からなる多孔質膜の少なくとも2辺を結合して袋状としたセパレータが開示されている。多孔質膜の結合方法として、結合部分に溶媒を塗布して貼り合わせた後、乾燥する方法、接着剤を用いる方法、結合部分に低融点の熱可塑性樹脂を挟み、加圧および熱処理する方法、多孔質膜に低温プラズマ処理等の表面処理を施した後、圧縮および加熱により積層する方法、アラミドからなる糸で縫合する方法などが記載されている。特許文献5(特開平5−290822号公報)には、非晶質アラミド樹脂を含む、溶融による袋状加工が可能なセパレータが開示されている。   Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-69745) discloses a bag-shaped separator formed by combining at least two sides of a porous film made of an aramid resin. As a method for bonding the porous membrane, a method of drying after applying a solvent to the bonding portion, bonding, a method using an adhesive, a method of sandwiching a low melting point thermoplastic resin in the bonding portion, pressurizing and heat treatment, A method is described in which a porous film is subjected to surface treatment such as low-temperature plasma treatment and then laminated by compression and heating, and a method of stitching with a thread made of aramid is described. Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-290822) discloses a separator that includes an amorphous aramid resin and can be processed into a bag by melting.

特許文献6(特開2006−59717号公報)には、アラミドおよび/またはポリイミドからなる繊維を含む繊維集合体によって構成された、シート状または袋状のセパレータが開示されている。繊維集合体を袋状に形成する方法として、熱融着による接合方法が開示されている。特許文献7(国際公開第2014/1999979号)にも、アラミド樹脂およびポリイミド樹脂といった高耐熱樹脂からなる2枚のシート材を重ね合わせ、その周辺部を噛み合わせることによって袋状に形成したセパレータが開示されている。   Patent Document 6 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-59717) discloses a sheet-like or bag-like separator made of a fiber assembly including fibers made of aramid and / or polyimide. As a method for forming a fiber assembly into a bag shape, a joining method by heat fusion is disclosed. Patent Document 7 (International Publication No. 2014/1999979) also discloses a separator formed into a bag shape by overlapping two sheet materials made of a high heat-resistant resin such as an aramid resin and a polyimide resin, and engaging the peripheral portions thereof. It is disclosed.

特許第5644506号Patent No. 5644506 特許第5587555号Japanese Patent No. 5585555 国際公開第2006/095579号International Publication No. 2006/095579 特開2015−69745号公報JP2015-69745A 特開平5−290822号公報JP-A-5-290822 特開2006−59717号公報JP 2006-59717 A 国際公開第2014/1999979号International Publication No. 2014/1999979

特許文献1、2に記載された、アラミド樹脂やポリイミド樹脂のような高耐熱性樹脂を用いたセパレータでは、高温時の熱収縮の問題は小さいと考えられる。しかし、高耐熱性樹脂を用いたセパレータでは、特許文献3に記載されたセパレータのように熱融着によって袋状とする加工ができない。結果的に、電池の組み立て時や電池の運搬時にセパレータがずれ、正極と負極が短絡する可能性がある。   In the separators using high heat resistance resins such as aramid resin and polyimide resin described in Patent Documents 1 and 2, the problem of thermal shrinkage at high temperature is considered to be small. However, a separator using a high heat-resistant resin cannot be processed into a bag shape by heat fusion like the separator described in Patent Document 3. As a result, the separator may be displaced during battery assembly or battery transportation, and the positive electrode and the negative electrode may be short-circuited.

一方、特許文献4には、アラミド樹脂からなる多孔質膜を熱溶着によらずに接合する幾つかの方法が記載されているが、これらの方法は、以下に述べるような点で、工業的に生産するうえでの課題がある。溶媒を利用する方法および接着剤を利用する方法では、溶媒や接着剤の塗布方法および塗布量などによっては適切に接合されない場合があることが考えられる。熱可塑性樹脂を用いる方法では、高温時に熱可塑性樹脂が溶融してしまい、接合の機能を果たさなくなるおそれがある。縫合による方法は、実現化が難しい。さらに、低温プラズマ処理による方法は、多孔質膜の表面同士の接合となるため、実接合面での質的な接触面積は小さく、結果的に十分な接合強度が得られないおそれがある。   On the other hand, Patent Document 4 describes several methods for joining porous films made of an aramid resin without using thermal welding. These methods are industrially used in the following points. There is a problem in production. In the method using a solvent and the method using an adhesive, it may be considered that the bonding may not be appropriately performed depending on the application method and the application amount of the solvent and the adhesive. In the method using a thermoplastic resin, the thermoplastic resin melts at a high temperature, and there is a possibility that the function of joining may not be performed. The method by stitching is difficult to realize. Furthermore, since the method using the low-temperature plasma treatment results in bonding between the surfaces of the porous membranes, the qualitative contact area on the actual bonded surface is small, and as a result, sufficient bonding strength may not be obtained.

特許文献5に記載のセパレータでは、非晶質アラミド樹脂を含むことによりセパレータの耐熱性が低下してしまい、高耐熱性樹脂本来の優位性が損なわれる結果となる。   In the separator described in Patent Document 5, the heat resistance of the separator is lowered due to the inclusion of the amorphous aramid resin, resulting in the loss of the original superiority of the high heat resistant resin.

さらに、特許文献6に記載された方法は、実際にアラミド樹脂やポリイミド樹脂を熱融着により接合することは困難である。特許文献7に記載された方法は、シート材同士の機械的な噛み合わせによる接合であるため、十分な噛み合わせ領域を確保しないと十分な接合強度が得られないおそれがある。   Furthermore, in the method described in Patent Document 6, it is difficult to actually bond an aramid resin or a polyimide resin by thermal fusion. Since the method described in Patent Document 7 is joining by mechanical meshing between sheet materials, there is a possibility that sufficient joint strength cannot be obtained unless a sufficient meshing area is secured.

そこで本発明は、耐熱性樹脂をセパレータに使用した場合に十分な接合強度で袋状のセパレータを形成できるようにすることによって、電極とセパレータとの位置ずれを防止し、それによって、電池の生産性を向上させつつ、電極間の短絡を防止することを目的とする。   Therefore, the present invention prevents the positional deviation between the electrode and the separator by enabling the formation of a bag-like separator with sufficient bonding strength when a heat resistant resin is used for the separator, thereby producing a battery. It aims at preventing the short circuit between electrodes, improving a property.

本発明のセパレータは、正極と負極とを対向配置させた電池用のセパレータであって、
互いに対向配置された第1の部分および第2の部分を有する、融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を含有する、二つ折りにされた1枚の多孔質シートまたは重ね合わせられた2枚の多孔質シートを有し、
前記第1の部分と前記第2の部分とに跨って存在する部分を有し前記第1の部分と前記第2の部分とを一体化する接合部によって、前記多孔質シートが、前記電池の正極または負極を収納可能とする筒状に形成されている。
The separator of the present invention is a separator for a battery in which a positive electrode and a negative electrode are arranged to face each other,
One porous sheet that is folded in half, or two sheets that are superposed, containing a resin having a melting point or a glass transition temperature of 200 ° C. or more, having a first part and a second part that are arranged opposite to each other Having a porous sheet of
The porous sheet is formed by joining the first part and the second part, the part having a part that extends over the first part and the second part. It is formed in a cylindrical shape that can accommodate the positive electrode or the negative electrode.

本発明の電池は、対向配置された正極および負極と、
上記本発明のセパレータと、
を有し、
前記正極または前記負極が前記セパレータに収納されている。
The battery of the present invention comprises a positive electrode and a negative electrode arranged opposite to each other,
The separator of the present invention,
Have
The positive electrode or the negative electrode is accommodated in the separator.

また本発明はセパレータの製造方法および電池の製造方法を提供する。本発明のセパレータの製造方法は、正極と負極とを対向配置させた電池用のセパレータの製造方法であって、
融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を含有する1枚または2枚の多孔質シートであって、二つ折りにされることによって互いに対向する第1の部分および第2の部分を構成する1枚の多孔質シート、または重ね合わせられることによって互いに対向する第1の部分および第2の部分を構成する2枚の多孔質シートを用意する工程と、
融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を溶融または膨潤させることのできる溶媒を含む接合剤を用いて、前記電池の正極または負極を収納可能とする筒状体が形成されるように、前記第1の部分と前記第2の部分とを一体化する接合部を、前記第1の部分と前記第2の部分とに跨って存在する部分を有して形成する工程と、
を有する。
The present invention also provides a separator manufacturing method and a battery manufacturing method. The method for producing a separator of the present invention is a method for producing a separator for a battery in which a positive electrode and a negative electrode are opposed to each other,
1 or 2 porous sheets containing a resin having a melting point or a glass transition temperature of 200 ° C. or higher, which are folded in half to constitute a first part and a second part that face each other Preparing two porous sheets constituting the first part and the second part facing each other by being laminated, or
Using a bonding agent containing a solvent capable of melting or swelling a resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. or higher, a cylindrical body that can accommodate the positive electrode or the negative electrode of the battery is formed. Forming a joining portion that integrates the first portion and the second portion with a portion that straddles the first portion and the second portion; and
Have

本発明の電池の製造方法は、融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を含有する多孔質シートであって、二つ折りにされることによって互いに対向する第1の部分および第2の部分を構成する1枚の多孔質シート、または重ね合わせられることによって互いに対向する第1の部分および第2の部分を構成する2枚の多孔質シート、正極および負極を用意する工程と、
前記第1の部分と前記第2の部分との間に前記正極または前記負極を配置する工程と、
融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を溶融または膨潤させることのできる溶媒を含む接合剤を用いて、前記正極または前記負極を収納可能とする筒状体が形成されるように、前記第1の部分と前記第2の部分とを一体化する接合部を、前記第1の部分と前記第2の部分とに跨って存在する部分を有して形成する工程と、
前記正極または前記負極が前記第1の部分と前記第2の部分との間に配置され、かつ、前記第1の部分と前記第2の部分とで前記筒状体が形成された後、前記正極と前記負極とを積層することによって電極積層体を得る工程と、
前記電極積層体を電解液とともに外装体内に封入する工程と、
を有する。
The battery manufacturing method of the present invention is a porous sheet containing a resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. or higher, and the first part and the second part facing each other by being folded in half. A step of preparing one porous sheet constituting, or two porous sheets constituting a first part and a second part facing each other by being superposed, a positive electrode and a negative electrode;
Disposing the positive electrode or the negative electrode between the first portion and the second portion;
The cylindrical body that can accommodate the positive electrode or the negative electrode is formed using a bonding agent containing a solvent capable of melting or swelling a resin having a melting point or a glass transition temperature of 200 ° C. or higher. Forming a joint that integrates the first portion and the second portion with a portion that extends across the first portion and the second portion; and
After the positive electrode or the negative electrode is disposed between the first portion and the second portion, and the cylindrical body is formed by the first portion and the second portion, Obtaining an electrode laminate by laminating a positive electrode and the negative electrode;
Encapsulating the electrode laminate together with an electrolyte in an exterior body;
Have

本発明によれば、融点またはガラス転移温度が200℃以上の耐熱樹脂を含有する多孔質シートを筒状に形成するための接合部が十分な接合強度で形成されるため、接合部での多孔質シートの破れ等が発生しにくいセパレータを得ることができる。このようなセパレータに正極または負極が収納されることによって、電極とセパレータとの位置ずれが防止され、電極間の短絡を良好に防止することができる。   According to the present invention, since the joining portion for forming the porous sheet containing the heat-resistant resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. or more into a cylindrical shape is formed with sufficient joining strength, It is possible to obtain a separator that hardly breaks the quality sheet. By accommodating the positive electrode or the negative electrode in such a separator, positional deviation between the electrode and the separator can be prevented, and a short circuit between the electrodes can be well prevented.

本発明の一実施形態による二次電池の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention. 図1に示す電極積層体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the electrode laminated body shown in FIG. 図2に示す負極がセパレータに挿入される前の状態の、負極およびセパレータの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the negative electrode and the separator before the negative electrode shown in FIG. 2 is inserted into the separator. 正極端子および負極端子が同じ方向に引き出された本発明の一実施形態による二次電池の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the secondary battery by one Embodiment of this invention with which the positive electrode terminal and the negative electrode terminal were pulled out in the same direction. 本発明によるセパレータの製造方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the manufacturing method of the separator by the present invention. 本発明によるセパレータの製造方法の他の例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of the manufacturing method of the separator by this invention. 本発明におけるセパレータの接合部の断面の一形態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically one form of the cross section of the junction part of the separator in this invention. 本発明におけるセパレータの接合部の断面の他の形態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the other form of the cross section of the junction part of the separator in this invention. 本発明の電池を備えた電気自動車の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the electric vehicle provided with the battery of this invention. 本発明の電池を備えた蓄電装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the electrical storage apparatus provided with the battery of this invention.

以下、図面を参照して本発明の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[電極積層体および蓄電デバイス]
電極積層体および蓄電デバイスは、電荷を蓄積できるものであれば、種々のデバイスに適用できる。代表的なデバイスとしては、リチウムイオン二次電池などの電池が挙げられるが、その他の二次電池、さらには電気二重層キャパシタ等のキャパシタに適用することが可能である。以下の説明ではリチウムイオン二次電池を例に説明するが、これに限定されるものではなく、本発明が適用されるデバイスの種対に応じて、形状、構成および材料を適宜変更することができる。
[Electrode laminate and electricity storage device]
The electrode laminate and the electricity storage device can be applied to various devices as long as they can accumulate charges. A typical device includes a battery such as a lithium ion secondary battery, but can be applied to other secondary batteries and capacitors such as an electric double layer capacitor. In the following description, a lithium ion secondary battery will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the shape, configuration, and material may be changed as appropriate according to the type of device to which the present invention is applied. it can.

二次電池は、電極の構造や形状等により、円筒型、扁平捲回角型、積層角型、コイン型、扁平捲回ラミネート型および積層ラミネート型等、種々のタイプがある。本発明はこれらの何れのタイプにも適用可能である。これらのうち、本発明が適用される二次電池の形状は、セパレータが破れ難い観点から、積層ラミネート型であることが好ましい。以下、積層ラミネート型の二次電池について説明する。   There are various types of secondary batteries such as a cylindrical type, a flat wound rectangular type, a laminated rectangular type, a coin type, a flat wound laminated type, and a laminated laminated type, depending on the structure and shape of the electrode. The present invention is applicable to any of these types. Among these, the shape of the secondary battery to which the present invention is applied is preferably a laminated laminate type from the viewpoint that the separator is not easily broken. Hereinafter, a laminated laminate type secondary battery will be described.

図1を参照すると、電極積層体10と、外装材21、22によって電極積層体10をその厚み方向両側から包囲することによって、電極積層体10を電解液とともに内包する外装体とを有する、本発明の一実施形態による二次電池1の分解斜視図が示されている。電極積層体10には負極端子31および正極端子32が、それぞれ一部を外装体から突出させて接続されている。   Referring to FIG. 1, a book having an electrode laminate 10 and an exterior body that encloses the electrode laminate 10 together with an electrolytic solution by surrounding the electrode laminate 10 from both sides in the thickness direction with exterior materials 21 and 22. An exploded perspective view of a secondary battery 1 according to an embodiment of the invention is shown. A negative electrode terminal 31 and a positive electrode terminal 32 are connected to the electrode laminate 10 such that a part thereof protrudes from the exterior body.

電極積層体10は、図2および図3に示すように、複数の負極11と複数の正極12とが交互に位置するように対向配置された構成を有する。セパレータ13は、多孔質シートを用いて筒状に形成された筒状体を有して構成されている。図に示す例では、セパレータ13は全体として一端が開口し他端が閉塞した袋状に形成されており、正極12は、セパレータ13の開口した一端側から挿入されている。これによって、負極11と正極12とはセパレータ13を介して対向配置され、負極11と正極12は、セパレータ13によって互いに絶縁状態を保っている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the electrode laminate 10 has a configuration in which a plurality of negative electrodes 11 and a plurality of positive electrodes 12 are arranged to face each other alternately. The separator 13 has a cylindrical body formed in a cylindrical shape using a porous sheet. In the example shown in the figure, the separator 13 as a whole is formed in a bag shape having one end opened and the other end closed, and the positive electrode 12 is inserted from one end side of the separator 13 opened. Thus, the negative electrode 11 and the positive electrode 12 are arranged to face each other via the separator 13, and the negative electrode 11 and the positive electrode 12 are kept in an insulated state by the separator 13.

負極11は、金属箔で形成することができる負極集電体11aと、負極集電体11aの両面または片面に形成された負極活物質11bとを有する。負極集電体11aは、セパレータ13と対向する部分から延長した延長部を有して形成され、この延長部には負極活物質11bは形成されていない。   The negative electrode 11 includes a negative electrode current collector 11a that can be formed of a metal foil, and a negative electrode active material 11b formed on both surfaces or one surface of the negative electrode current collector 11a. The negative electrode current collector 11a is formed to have an extension portion that extends from a portion facing the separator 13, and the negative electrode active material 11b is not formed in the extension portion.

正極12も、負極11と同様、金属泊で形成することができる正極集電体12aと、正極集電体12aの両面または片面に形成された正極活物質12bとを有する。正極集電体12aは、セパレータ13に収納された部分から延長した延長部を有して形成され、この延長部には正極活物質12bは形成されていない。   Similarly to the negative electrode 11, the positive electrode 12 includes a positive electrode current collector 12 a that can be formed by metal stay and a positive electrode active material 12 b formed on both surfaces or one surface of the positive electrode current collector 12 a. The positive electrode current collector 12a is formed to have an extended portion extending from the portion accommodated in the separator 13, and the positive electrode active material 12b is not formed in the extended portion.

負極11および正極12は、それぞれの延長部が互いに反対方向に向かって延びるように積層される。複数の負極11は、延長部同士が溶接によって電気的に接続されて、図1に示す負極タブ10aを形成する。複数の正極12も、延長部同士が溶接によって電気的に接続されて、図1に示す正極タブ10bを形成する。負極端子31は負極タブ10aに電気的に接続され、正極端子32は正極タブ10bに電気的に接続される。   The negative electrode 11 and the positive electrode 12 are laminated so that the respective extensions extend in opposite directions. The plurality of negative electrodes 11 are electrically connected to each other by welding to form a negative electrode tab 10a shown in FIG. The plurality of positive electrodes 12 are also electrically connected to each other by welding to form a positive electrode tab 10b shown in FIG. The negative electrode terminal 31 is electrically connected to the negative electrode tab 10a, and the positive electrode terminal 32 is electrically connected to the positive electrode tab 10b.

このような平面的な積層構造を有する電極積層体10は、曲率半径の小さい部分(捲回構造の巻き芯に近い領域)がないため、捲回構造を持つ電極素子に比べて、充放電に伴う電極の体積変化に対する影響を受けにくいという利点がある。すなわち、体積膨張を起こしやすい活物質を用いた電極積層体に有効である。   Since the electrode laminate 10 having such a planar laminated structure does not have a portion with a small radius of curvature (a region close to the winding core of the wound structure), it is more charged / discharged than an electrode element having a wound structure. There is an advantage that it is not easily affected by the volume change of the electrode. That is, it is effective for an electrode laminate using an active material that easily causes volume expansion.

なお、図1〜3に示す例では、負極端子31および正極端子32が互いに反対方向に引き出されているが、負極端子31および正極端子32の引き出し方向は任意であってよい。例えば、図4に示すように、電極積層体10の同じ辺から負極端子31および正極端子32が引き出されていてもよいし、図示しないが、電極積層体10の隣り合う2辺から負極端子31および正極端子32がそれぞれ引き出されていてもよい。いずれの場合でも、負極11および正極12の活物質に覆われていない延長部(タブ)は、負極端子31および正極端子32が引き出される位置に対応した位置に形成される。   In the example shown in FIGS. 1 to 3, the negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 are drawn out in directions opposite to each other, but the drawing direction of the negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 may be arbitrary. For example, as shown in FIG. 4, the negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 may be drawn out from the same side of the electrode stack 10, and although not shown, the negative electrode terminal 31 from two adjacent sides of the electrode stack 10. And the positive electrode terminal 32 may be pulled out, respectively. In any case, the extension (tab) that is not covered with the active material of the negative electrode 11 and the positive electrode 12 is formed at a position corresponding to the position where the negative electrode terminal 31 and the positive electrode terminal 32 are drawn.

また、図に示した例では、正極12をセパレータ13に収納しているが、負極11と正極12がセパレータ13を介して対向する構成とすることができれば、正極12ではなく負極11をセパレータ13に収納することもできる。さらには、負極11および正極12をそれぞれセパレータ13に収納し、セパレータ13に収納された負極11と、セパレータ13に収納された正極12とを対向配置してもよい。   In the example shown in the figure, the positive electrode 12 is accommodated in the separator 13. However, if the negative electrode 11 and the positive electrode 12 can be opposed to each other with the separator 13 therebetween, the negative electrode 11 is not the positive electrode 12 but the separator 13. It can also be stored. Furthermore, the negative electrode 11 and the positive electrode 12 may be accommodated in the separator 13, and the negative electrode 11 accommodated in the separator 13 and the positive electrode 12 accommodated in the separator 13 may be arranged to face each other.

上記のとおり、セパレータ13を筒状とし、その中に負極11または正極12を収納することで、セパレータ13の位置ずれ防止することができる。   As described above, the separator 13 is formed in a cylindrical shape, and the negative electrode 11 or the positive electrode 12 is accommodated therein, so that the position shift of the separator 13 can be prevented.

以下、上述した二次電池を構成する各要素について詳細に説明する。   Hereafter, each element which comprises the secondary battery mentioned above is demonstrated in detail.

(セパレータ)
セパレータ13は、耐熱樹脂を基材として含有する多孔質シートを扁平な筒状に形成した筒状体として構成されている。筒状体は、正極12または負極11を収容できるサイズを有している。正極12または負極11が筒状体に収納されることで、正極12と負極11との間に存在する筒状体の部分を介して正極12と負極11とが対向配置され、正極12と負極11との短絡を防止するセパレータとして機能する。多孔質シートは、電気伝導性を有しておらず、正極12と負極11との短絡を防止でき、かつ、イオン伝導性を有するように筒状体を構成することができるものであれば、任意の無機フィラーおよび/または有機フィラーを含んでいてもよい。また、無機多孔質層が多孔質シートに積層されていてもよい。
(Separator)
The separator 13 is configured as a cylindrical body in which a porous sheet containing a heat resistant resin as a base material is formed into a flat cylindrical shape. The cylindrical body has a size that can accommodate the positive electrode 12 or the negative electrode 11. By accommodating the positive electrode 12 or the negative electrode 11 in the cylindrical body, the positive electrode 12 and the negative electrode 11 are disposed to face each other via the cylindrical body portion existing between the positive electrode 12 and the negative electrode 11. 11 functions as a separator that prevents a short circuit with 11. If the porous sheet does not have electrical conductivity, can prevent a short circuit between the positive electrode 12 and the negative electrode 11, and can form a cylindrical body so as to have ionic conductivity, Any inorganic filler and / or organic filler may be included. Moreover, the inorganic porous layer may be laminated | stacked on the porous sheet.

多孔質シートに含有される耐熱樹脂としては、融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂であることが好ましく、より好ましくは、融点またはガラス転移温度が250℃以上である。そのような樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂(芳香族ポリイミド樹脂)、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが挙げられる。耐熱樹脂が含有できる、または上記無機多孔質層を構成することができる無機フィラーとしては、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化チタン、BaTiO、ZrO、アルミナ−シリカ複合酸化物等の無機酸化物粒子;窒化アルミニウム、窒化硼素等の無機窒化物粒子;シリコーン、ダイヤモンド等の共有結合性結晶粒子;硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等の難溶性イオン結晶粒子;タルク、モンモリロナイトなどの粘土微粒子等が挙げられる。これらの無機フィラーは、元素置換、表面処理、あるいは固溶体化等が必要に応じて実施されていてもよい。また、これらの無機フィラーは、1種が単独で用いられてもよいし、2種以上が組合せられて用いられてもよい。これらの無機フィラーの中でも、電解液中での安定性と電位安定性の観点から特に好ましいのは無機酸化物粒子である。 The heat resistant resin contained in the porous sheet is preferably a resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. or higher, and more preferably a melting point or glass transition temperature of 250 ° C. or higher. Examples of such resins include polyamide resins, aramid resins (aromatic polyimide resins), polyphenylene sulfide resins, polysulfone resins, polyether sulfone resins, polyether imide resins, polyether ether ketone resins, and polyamide imide resins. It is done. Examples of inorganic fillers that can contain a heat-resistant resin or that can constitute the inorganic porous layer include inorganic oxides such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, titanium oxide, BaTiO 2 , ZrO, and alumina-silica composite oxide. Inorganic nitride particles such as aluminum nitride and boron nitride; Covalent crystal particles such as silicone and diamond; Slightly soluble ion crystal particles such as barium sulfate, calcium fluoride and barium fluoride; Clay such as talc and montmorillonite Examples thereof include fine particles. These inorganic fillers may be subjected to element substitution, surface treatment, or solid solution as necessary. Moreover, these inorganic fillers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Among these inorganic fillers, inorganic oxide particles are particularly preferable from the viewpoints of stability in an electrolytic solution and potential stability.

筒状体は、両端が開口した形態だけでなく、一端のみが開口し他端が閉塞した袋状の形態であってもよい。筒状体一端のみが開口した筒状体は、正極12または負極11をより安定に保持でき、正極12と負極11との短絡をより効果的に防止できることから、好ましく用いることができる。   The cylindrical body is not limited to a form in which both ends are opened, but may have a bag-like form in which only one end is opened and the other end is closed. A cylindrical body in which only one end of the cylindrical body is open can be preferably used because it can hold the positive electrode 12 or the negative electrode 11 more stably and can more effectively prevent a short circuit between the positive electrode 12 and the negative electrode 11.

筒状体は、図5に示すように、2枚の多孔質シートを重ね合わせることによって互いに対向配置された第1の部分131と第2の部分132とを、例えば外縁に沿った適宜部位で接合することによって構成することができる。あるいは、図6に示すように、1枚の多孔質シートを二つ折りにすることによって互いに対向配置された第1の部分131と第2の部分132とを、例えば外縁に沿った適宜部位で接合することによっても筒状体を構成することができる。いずれの場合においても、第1の部分131と第2の部分132とを接合することによって、筒状体は、第1の部分131と第2の部分132とが接合された部分である接合部133を有している。この接合部133では、第1の部分131と第2の部分132とは一体化されている。   As shown in FIG. 5, the cylindrical body includes a first portion 131 and a second portion 132 that are arranged to face each other by overlapping two porous sheets, for example, at appropriate portions along the outer edge. It can comprise by joining. Alternatively, as shown in FIG. 6, the first portion 131 and the second portion 132 that are arranged to face each other by folding a single porous sheet in two are joined together at an appropriate location along the outer edge, for example. By doing so, the cylindrical body can be configured. In any case, by joining the first portion 131 and the second portion 132, the cylindrical body is a joint portion that is a portion where the first portion 131 and the second portion 132 are joined. 133. In the joint portion 133, the first portion 131 and the second portion 132 are integrated.

ここで、第1の部分131および第2の部分132は、1つのセパレータ13が1枚の多孔質シートから作られるか2枚の多孔質シートから作られるかにかかわらず、1つのセパレータ13を構成する多孔質シートの部分を意味する。また、向かい合って配置される第1の部分131および第2の部分132は、好ましくは同じサイズおよび形状を有しているが、正極12または負極11を覆うことができれば、サイズおよび形状は互いに異なっていてもよい。図示した形態では、第1の部分131および第2の部分132は、同じサイズおよび形状を有している。   Here, the first portion 131 and the second portion 132 have one separator 13 regardless of whether one separator 13 is made of one porous sheet or two porous sheets. The part of the porous sheet which comprises is meant. Further, the first portion 131 and the second portion 132 that are arranged to face each other preferably have the same size and shape, but the size and shape are different from each other as long as the positive electrode 12 or the negative electrode 11 can be covered. It may be. In the illustrated form, the first portion 131 and the second portion 132 have the same size and shape.

接合部133の形成は、正極12または負極11が第1の部分131と第2の部分132との間に配置された後に行ってもよいし、配置される前に行ってもよい。正極12または負極11が第1の部分131と第2の部分132との間に配置された後に接合部133を形成することによって、接合部133の形成と同時に、正極12または負極11が収納されたセパレータ13が得られる。また、正極12または負極11が第1の部分131と第2の部分132との間に配置される前に接合部133を形成する場合は、接合により形成された筒状のセパレータ13に正極12または負極11が挿入され、これによって、正極12または負極11が収納されたセパレータ13が得られる。   The formation of the bonding portion 133 may be performed after the positive electrode 12 or the negative electrode 11 is disposed between the first portion 131 and the second portion 132, or may be performed before being disposed. By forming the bonding portion 133 after the positive electrode 12 or the negative electrode 11 is disposed between the first portion 131 and the second portion 132, the positive electrode 12 or the negative electrode 11 is accommodated simultaneously with the formation of the bonding portion 133. Separator 13 is obtained. In addition, when the bonding portion 133 is formed before the positive electrode 12 or the negative electrode 11 is disposed between the first portion 131 and the second portion 132, the positive electrode 12 is connected to the cylindrical separator 13 formed by bonding. Alternatively, the negative electrode 11 is inserted, whereby the separator 13 in which the positive electrode 12 or the negative electrode 11 is accommodated is obtained.

接合部133の形成には接合剤が用いることができる。接合剤として、例えば、融点またはガラス転移温度が200℃以上の耐熱樹脂を溶融または膨潤させることができる溶媒を用いることができる。耐熱樹脂は、分子間力が強いため極性溶媒により溶融することが可能である場合が多い。このような溶媒としては、たとえば、N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、クロロホルム、ジクロロメタンアセトン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラメチルウレア(TMUA)などが挙げられる。   A bonding agent can be used for forming the bonding portion 133. As the bonding agent, for example, a solvent capable of melting or swelling a heat-resistant resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. or higher can be used. In many cases, the heat resistant resin can be melted by a polar solvent because of its strong intermolecular force. Examples of such a solvent include N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylsulfoxide (DMSO), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylformamide (DMF), chloroform, dichloromethane acetone, tetrahydrofuran ( THF), tetramethylurea (TMUA) and the like.

溶媒は、多孔質シートの第1の部分131および第2の部分132の少なくとも一方の互いの対向面の接合部133を形成する部位に塗布される。溶媒の塗布後、少なくとも溶媒が塗布された部分で第1の部分131と第2の部分132とを密着させ、この状態を維持したまま、乾燥などによって溶媒が除去される。   The solvent is applied to a portion that forms the joint portion 133 of the opposing surfaces of at least one of the first portion 131 and the second portion 132 of the porous sheet. After application of the solvent, the first portion 131 and the second portion 132 are brought into close contact with each other at least in the portion where the solvent is applied, and the solvent is removed by drying or the like while maintaining this state.

塗布された溶媒は、多孔質シートの空隙内に浸透し、耐熱樹脂を溶融または膨潤させる。溶媒の塗布後、第1の部分131と第2の部分132との密着状態が維持されるので、溶媒による耐熱樹脂の溶融または膨潤は、第1の部分131および第2の部分132の双方で生じる。これにより、溶媒が塗布された部分では第1の部分131と第2の部分132との境界は実質的に消失し、また、空隙も実質的に消失する。その結果、図7に模式的に示すように、溶媒が除去されることによって形成される接合部133では、第1の部分131と第2の部分132とは、他のいかなる部材が介在せず第1の部分131および第2の部分132に跨る一つの層として構成される。つまり、接合部133では、第1の部分131と第2の部分132とを跨って存在する部分を有しており、これによって第1の部分131と第2の部分132とが一体化される。また、接合部133では、空隙が存在しないか、または他の部分と比較して空隙率が低くなっている。   The applied solvent penetrates into the voids of the porous sheet and melts or swells the heat resistant resin. After the application of the solvent, the close contact state between the first part 131 and the second part 132 is maintained, so that the heat-resistant resin is melted or swelled by the solvent in both the first part 131 and the second part 132. Arise. As a result, the boundary between the first portion 131 and the second portion 132 substantially disappears in the portion where the solvent is applied, and the gap also substantially disappears. As a result, as schematically shown in FIG. 7, in the joint portion 133 formed by removing the solvent, the first portion 131 and the second portion 132 do not intervene with any other members. It is configured as one layer straddling the first portion 131 and the second portion 132. That is, the joint portion 133 has a portion that straddles the first portion 131 and the second portion 132, and thereby the first portion 131 and the second portion 132 are integrated. . Moreover, in the junction part 133, the space | gap does not exist or the porosity is low compared with another part.

一方、接合剤には、多孔質シートに含有される耐熱樹脂として例示した上述の樹脂をこれらの溶媒で溶解した溶液(以下、「樹脂溶液」という)を用いることも可能である。そのような溶液として具体的には、ポリアミド樹脂やアラミド樹脂(芳香族ポリアミド樹脂)をNMPに溶解した溶液、ポリフェニレンスルフィド樹脂をジフェニルエーテル、NMPまたはN−Cyclohexylprrolidoneに溶解した溶液、ポリスルホン樹脂をジクロロメタンまたはメチルピロリドンに溶解した溶液、ポリエーテルスルフォン樹脂をNMP、テトレメチルウレア、DMAc、DMSOまたはDMFに溶解した溶液、ポリエーテルイミド樹脂をNMPに溶解した溶液、ポリエーテルエーテルケトン樹脂をDMSO、DMAC、クロロホルムまたはTHFに溶解した溶液、ポリアミドイミド樹脂をNMP、DMAc、DMFまたはDMSOに溶解した溶液などが挙げられる。   On the other hand, as the bonding agent, a solution obtained by dissolving the above-described resin exemplified as the heat-resistant resin contained in the porous sheet with these solvents (hereinafter referred to as “resin solution”) can be used. Specifically, as such a solution, a solution in which a polyamide resin or an aramid resin (aromatic polyamide resin) is dissolved in NMP, a solution in which a polyphenylene sulfide resin is dissolved in diphenyl ether, NMP or N-Cyclohexylpropylone, a polysulfone resin in dichloromethane or methyl is used. A solution in which pyrrolidone is dissolved, a solution in which polyethersulfone resin is dissolved in NMP, tetremethylurea, DMAc, DMSO or DMF, a solution in which polyetherimide resin is dissolved in NMP, a polyetheretherketone resin in DMSO, DMAC, chloroform or Examples thereof include a solution in THF and a solution in which polyamideimide resin is dissolved in NMP, DMAc, DMF, or DMSO.

接合剤として樹脂溶液を用いる場合であっても、樹脂溶液は、溶媒と同様、多孔質シートの第1の部分131および第2の部分132の少なくとも一方の互いの対向面の接合部133を形成する部位に塗布される。また、塗布後に第1の部分131と第2の部分とを少なくとも樹脂溶液が塗布された部分で密着させ、この状態を維持したまま、乾燥などによって溶媒が除去されることも、接合剤として溶媒を用いた場合と同様である。   Even when the resin solution is used as the bonding agent, the resin solution forms the bonding portion 133 on the opposing surfaces of at least one of the first portion 131 and the second portion 132 of the porous sheet, like the solvent. It is applied to the part to be done. In addition, the first part 131 and the second part may be brought into intimate contact with each other at least at the part where the resin solution is applied after application, and the solvent may be removed by drying or the like while maintaining this state. It is the same as the case where is used.

ただし、第1の部分131と第2の部分132との一体化の形態は、樹脂溶液中の溶媒が第1の部分131および第2の部分132を構成する多孔質シートに含まれる耐熱樹脂を溶解または膨潤させ得るか否かによって異なる。   However, the form of integration of the first part 131 and the second part 132 is that the solvent in the resin solution contains a heat resistant resin contained in the porous sheet constituting the first part 131 and the second part 132. It depends on whether it can be dissolved or swollen.

樹脂溶液中の溶媒が、多孔質シートに含まれる耐熱樹脂を溶解または膨潤させ得る溶媒である場合は、耐熱樹脂は樹脂溶液によって溶解または膨潤する。そのため、接合剤として溶媒を用いた場合と同様、第1の部分131と第2の部分132とは、両者に跨る一つの層として構成された結合部133によって一体化される。   When the solvent in the resin solution is a solvent that can dissolve or swell the heat-resistant resin contained in the porous sheet, the heat-resistant resin is dissolved or swollen by the resin solution. Therefore, as in the case where a solvent is used as the bonding agent, the first portion 131 and the second portion 132 are integrated by a coupling portion 133 configured as one layer straddling both.

ところが、樹脂溶液中の溶媒が、多孔質シートに含まれる耐熱樹脂を溶解または膨潤させることのできない溶媒である場合、塗布された樹脂溶液は、第1の部分131および第2の部分132の空隙内に浸透する。空隙内に浸透した樹脂溶液から溶媒が除去されると、樹脂溶液中の耐熱樹脂が空隙内に残り、空隙内で固化する。図8に示すように、空隙内で固化した耐熱樹脂のうち第1の部分131および第2の部分132の両方に跨って存在する部分134が第1の部分131と第2の部分132とを固定するアンカーとして機能し、これによって第1の部分131と第2の部分132とが一体化された接合部133が形成される。また、接合部133では、第1の部分131および第2の部分132の空隙は、樹脂溶液に含まれていた樹脂が充填されているため、空隙は実質的に存在していないない。   However, when the solvent in the resin solution is a solvent that cannot dissolve or swell the heat-resistant resin contained in the porous sheet, the applied resin solution has a gap between the first portion 131 and the second portion 132. Penetrate into. When the solvent is removed from the resin solution that has penetrated into the voids, the heat resistant resin in the resin solution remains in the voids and solidifies in the voids. As shown in FIG. 8, the portion 134 of the heat-resistant resin solidified in the gap that extends across both the first portion 131 and the second portion 132 is divided into the first portion 131 and the second portion 132. It functions as an anchor to be fixed, thereby forming a joint portion 133 in which the first portion 131 and the second portion 132 are integrated. Further, in the joint portion 133, the gap between the first portion 131 and the second portion 132 is filled with the resin contained in the resin solution, and thus the gap is not substantially present.

以上のように、第1の部分131と第2の部分132との接合部133が、第1の部分131と第2の部分132とに跨って存在する部分を有して構成されることにより、第1の部分131と第2の部分132とが十分な接合強度で接合される。その結果、接合部133での破れが発生しにくい筒状のセパレータ13を得ることができる。このようなセパレータ13に正極12または負極11が収納されることによって、電池の製造中から電池として完成した後までの電極(正極12および負極11)とセパレータ13との位置ずれが防止され、電極間の短絡を良好に防止することができる。   As described above, the joint portion 133 between the first portion 131 and the second portion 132 is configured to include a portion that straddles the first portion 131 and the second portion 132. The first portion 131 and the second portion 132 are bonded with sufficient bonding strength. As a result, it is possible to obtain a cylindrical separator 13 that is difficult to break at the joint portion 133. By accommodating the positive electrode 12 or the negative electrode 11 in such a separator 13, misalignment between the electrode (the positive electrode 12 and the negative electrode 11) and the separator 13 from the time of manufacture of the battery to after completion of the battery is prevented. A short circuit between them can be prevented well.

また、接合部133の、第1の部分131と第2の部分132とに跨って存在する部分は、融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂で構成されている。そのため、例えば異常発生により電池が高温になった場合であってもこの跨って存在する部分が溶融したり軟化したりせず、第1の部分131と第2の部分132との接合状態が良好に維持される。   In addition, a portion of the joint portion 133 that extends across the first portion 131 and the second portion 132 is made of a resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. or higher. Therefore, for example, even when the battery becomes high temperature due to occurrence of an abnormality, the portion existing over this does not melt or soften, and the bonding state between the first portion 131 and the second portion 132 is good. Maintained.

多孔質シートへの溶媒または樹脂溶液の塗布に際し、多孔質シートは、これら溶媒または樹脂溶液の浸透性に優れており、溶媒または樹脂溶液が浸透した領域では、多孔質シートの多孔性が喪失する。そのため、溶媒または樹脂溶液の塗布量が多すぎると、多孔性が喪失する領域が拡がりすぎてセパレータ13としての機能が失われるおそれがある。よって、溶媒または樹脂溶液は塗布量が十分に管理されることが重要である。塗布量を良好に管理可能な塗布方法としては、例えば、スタンプを用いて溶媒または樹脂溶液を多孔質シートに転写する方法、溶媒または樹脂溶液を微細なノズルより吐出する方法(インクジェット法)または噴霧する方法(スプレー法)、マイクロディスペンサーにより微量の溶媒または樹脂溶液を添加する方法などが挙げられる。   When applying a solvent or a resin solution to the porous sheet, the porous sheet is excellent in the permeability of the solvent or the resin solution, and the porosity of the porous sheet is lost in a region where the solvent or the resin solution has permeated. . Therefore, when there is too much application quantity of a solvent or a resin solution, there exists a possibility that the area | region where porosity may be lost will spread too much and the function as the separator 13 may be lost. Therefore, it is important that the coating amount of the solvent or resin solution is sufficiently controlled. Examples of the coating method that can manage the coating amount well include, for example, a method of transferring a solvent or a resin solution to a porous sheet using a stamp, a method of discharging a solvent or a resin solution from a fine nozzle (inkjet method), or a spray. And a method of adding a trace amount of a solvent or a resin solution with a microdispenser.

接合部133は、正極12または負極11の周囲となる位置であれば、部分的に形成されてもよいし線状に連続的に形成されてもよい。ただし、接合部133の接合強度は、接合部の面積に依存し、一般に接合部の面積が大きいほど高い接合強度が得られることから、セパレータ13が筒状の形態を良好に維持できるようにするためには、接合部133は線状に形成することが好ましい。この観点から言えば、接合部133を部分的に形成する場合は、接合部133が点線状に形成されることが好ましい。接合部133を点線状に形成した場合、セパレータ13内に収納された正極12または負極11に電解液を含浸させる際に、接合部133の点線状の隙間を通じて電解液がセパレータ13に浸入しやすくなる。その結果、電池の製造時間を短縮することができる。   The joint portion 133 may be partially formed or continuously formed in a linear shape as long as it is a position around the positive electrode 12 or the negative electrode 11. However, the bonding strength of the bonding portion 133 depends on the area of the bonding portion. Generally, the larger the bonding area, the higher the bonding strength is obtained, so that the separator 13 can maintain a cylindrical shape well. Therefore, it is preferable to form the joint part 133 in a linear shape. From this point of view, when the joint portion 133 is partially formed, the joint portion 133 is preferably formed in a dotted line shape. In the case where the joint portion 133 is formed in a dotted line shape, when the positive electrode 12 or the negative electrode 11 accommodated in the separator 13 is impregnated with the electrolyte solution, the electrolyte solution easily enters the separator 13 through the dotted line gap in the joint portion 133. Become. As a result, the battery manufacturing time can be shortened.

接合部133の幅は、第1の部分131と第2の部分132とを良好に接合するためには0.05mm以上であることが好ましく、また、より高い接合強度が得られるという観点からは、0.1mm以上であることがより好ましい。一方、接合部133の幅が広すぎると、セパレータ13の面積が、収納される正極12または負極11の面積に比べて大きくなり、電池自体の大型化を招く。このことは、単位体積当たりの電池容量が小さくなったり、単位重量当たりの電池容量が小さくなったりすることを意味する。したがって、接合部133の幅は、3mm以下であることが好ましく、より好ましくは1mm以下である。   The width of the bonding portion 133 is preferably 0.05 mm or more in order to bond the first portion 131 and the second portion 132 satisfactorily, and from the viewpoint that higher bonding strength can be obtained. More preferably, it is 0.1 mm or more. On the other hand, if the width of the joint part 133 is too wide, the area of the separator 13 becomes larger than the area of the positive electrode 12 or the negative electrode 11 to be accommodated, leading to an increase in size of the battery itself. This means that the battery capacity per unit volume is reduced or the battery capacity per unit weight is reduced. Therefore, the width of the joint portion 133 is preferably 3 mm or less, more preferably 1 mm or less.

ここで、接合部133の幅とは、セパレータ13の外表面から見た、接合部133の長さ方向に垂直な方向の寸法をいう。セパレータ13は多孔質シートから作られており多数の空隙を有しているが、前述したように、接合部133では、空隙が存在しないか、または他の部分と比較して空隙率が低くなっている。よって、セパレータ13は、この空隙率の違いに起因する光の透過率の違いから、例えばセパレータ131の外表面からの目視観察または拡大観察などによって、接合部133と接合部133以外の部分とを区別することができる。   Here, the width of the joint portion 133 refers to a dimension in a direction perpendicular to the length direction of the joint portion 133 as viewed from the outer surface of the separator 13. The separator 13 is made of a porous sheet and has a large number of voids. However, as described above, the bonding portion 133 does not have voids or has a lower porosity than other portions. ing. Therefore, the separator 13 is configured so that the bonding portion 133 and the portion other than the bonding portion 133 are separated from each other by, for example, visual observation or enlarged observation from the outer surface of the separator 131 due to the difference in light transmittance due to the difference in porosity. Can be distinguished.

接合部133を形成するための溶媒または樹脂溶液の塗布量は、0.1μL/cm〜3μL/cmであることが好ましく、特に、厚みが15〜30μm、空隙率が30〜30%の多孔質シートに塗布する場合は、0.45μL/cm〜2.4μL/cmとすることが好ましい。上述した、塗布量を良好に管理可能な塗布方法によれば、こういった塗布量での溶媒または樹脂溶液の塗布を容易に行うことができる。また、転写によって塗布する場合、溶媒または樹脂溶液を適切な量で塗布するためには、スタンプの少なくとも転写面となる部分が、不織布または多孔質体で構成されることが好ましい。 The coating amount of the solvent or resin solution for forming the joint 133 is preferably 0.1μL / cm 2 ~3μL / cm 2 , in particular, a thickness of 15 to 30 [mu] m, porosity of 30 to 30% when applied to the porous sheet is preferably set to 0.45μL / cm 2 ~2.4μL / cm 2 . According to the above-described coating method that can manage the coating amount satisfactorily, the solvent or the resin solution can be easily applied at such a coating amount. Moreover, when apply | coating by transcription | transfer, in order to apply | coat an appropriate amount of solvent or resin solution, it is preferable that the part used as the transfer surface of a stamp is comprised with a nonwoven fabric or a porous body.

なお、多孔質シートに溶媒または樹脂溶液を塗布する際、実際には、塗布された溶媒または樹脂溶液は多孔質シートの空隙に浸透して拡がる。そのため、最終的に得られる接合部133の幅を上記のような好ましい幅とするためには、溶媒または樹脂溶液の塗布幅は、その拡がりを考慮した幅とすることが好ましい。ただし、上述したような塗布量を良好に管理可能な塗布方法で塗布する場合は、溶媒または樹脂溶液の拡がり拡がりを最小限に抑制できることから、溶媒または樹脂溶液の塗布幅は接合部133の幅と実質的に等しいと考えて差し支えない。   In addition, when apply | coating a solvent or a resin solution to a porous sheet, the applied solvent or resin solution actually permeates and spreads to the space | gap of a porous sheet. Therefore, in order to make the width of the joint part 133 finally obtained the preferable width as described above, the application width of the solvent or the resin solution is preferably set in consideration of the expansion. However, in the case of applying by a coating method that can manage the coating amount as described above, since the spread of the solvent or the resin solution can be suppressed to the minimum, the coating width of the solvent or the resin solution is the width of the joint portion 133. Can be considered to be substantially equal.

溶媒または樹脂溶液の塗布後、多孔質シートの第1の部分131と第2の部分132との接合を促すため、溶媒または樹脂溶液が塗布された領域で第1の部分131と第2の部分132とを加圧することが好ましい。さらに、接合部133とされる領域に超音波を照射しながら加圧すると、第1の部分131と第2の部分132との境界部での、溶解した耐熱樹脂(ここでいう耐熱樹脂は、多孔質シートに含まれる耐熱樹脂であってもよいし、樹脂溶液に含まれる耐熱樹脂であってもよい。)の混合が促されるため、より好ましい。   After applying the solvent or the resin solution, the first portion 131 and the second portion are formed in the region where the solvent or the resin solution is applied in order to promote the bonding between the first portion 131 and the second portion 132 of the porous sheet. 132 is preferably pressurized. Further, when the region to be the joint portion 133 is pressurized while being irradiated with ultrasonic waves, the dissolved heat resistant resin (the heat resistant resin referred to here is the boundary portion between the first portion 131 and the second portion 132). It may be a heat-resistant resin contained in the porous sheet or a heat-resistant resin contained in the resin solution.

溶媒の除去に際しては、溶媒または樹脂溶液が塗布された多孔質シートの部分を加熱することが好ましい。これにより、溶媒の揮発による除去が促進される。また、溶媒が多孔質シートの耐熱樹脂を溶解し得る溶媒である場合は、溶媒塗布部での溶媒による多孔質シートの溶解を促進することもできる。このときの多孔質シートの加熱温度は、30℃以上であることが好ましく、より好ましくは50℃以上である。加熱温度が高ければ高いほど、多孔質シートの溶解がより促進される。ただし、溶媒の沸点近い温度では、揮発性が高くなり過ぎ、第1の部分131と第2の部分132との接合が困難になる場合がある。この観点からは、多孔質シートの加熱温度は溶媒の沸点以下であることが好ましく、より好ましくは、溶媒の沸点より30℃以上低い温度、さらに好ましくは溶媒の沸点より50℃以上低い温度である。また、溶媒除去のための加熱は、減圧環境下で行うことが好ましい。これにより、沸点以下の温度でも溶媒の蒸気圧を高めることができ、その結果、耐熱樹脂やその他の材料の熱劣化を引き起こすことなく、溶媒の乾燥除去を促進することができる。   In removing the solvent, it is preferable to heat the portion of the porous sheet coated with the solvent or the resin solution. Thereby, the removal by volatilization of a solvent is accelerated | stimulated. Moreover, when a solvent is a solvent which can melt | dissolve the heat resistant resin of a porous sheet, melt | dissolution of the porous sheet by the solvent in a solvent application part can also be accelerated | stimulated. The heating temperature of the porous sheet at this time is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher. The higher the heating temperature, the more the dissolution of the porous sheet is promoted. However, at a temperature close to the boiling point of the solvent, the volatility becomes too high, and the joining of the first portion 131 and the second portion 132 may be difficult. From this viewpoint, the heating temperature of the porous sheet is preferably not higher than the boiling point of the solvent, more preferably 30 ° C. or more lower than the boiling point of the solvent, more preferably 50 ° C. lower than the boiling point of the solvent. . Moreover, it is preferable to perform the heating for solvent removal under a reduced pressure environment. As a result, the vapor pressure of the solvent can be increased even at a temperature below the boiling point, and as a result, drying and removal of the solvent can be promoted without causing thermal deterioration of the heat-resistant resin and other materials.

多孔質シートの形態としては、多孔質フィルム、織布や不織布といった繊維集合体、および微多孔膜など、任意の形態を採用することができる。これらの中でも微多孔膜は、リチウムが析出しにくく、正極と負極との短絡を抑制することができることから特に好ましい。また、多孔質シートは、負極側の表面の空隙径が小さいほうが、リチウムの析出を抑制でき、好ましい。   As a form of the porous sheet, any form such as a porous film, a fiber assembly such as a woven fabric and a non-woven fabric, and a microporous film can be adopted. Among these, a microporous film is particularly preferable because lithium is difficult to precipitate and a short circuit between the positive electrode and the negative electrode can be suppressed. In addition, it is preferable that the porous sheet has a smaller pore diameter on the negative electrode side surface because lithium deposition can be suppressed.

多孔質シートの空隙率は、パレータとして要求される特性に応じて適宜設定することができる。例えば、電池の良好なレート特性を得るためには、空隙率は35%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましい。また、セパレータとしての機械的強度を高めるためには、多孔質シートの空隙率は80%以下であることが好ましく、70%以下であることがより好ましい。   The porosity of the porous sheet can be appropriately set according to the characteristics required as a palator. For example, in order to obtain good rate characteristics of the battery, the porosity is preferably 35% or more, and more preferably 40% or more. Moreover, in order to increase the mechanical strength as a separator, the porosity of the porous sheet is preferably 80% or less, and more preferably 70% or less.

多孔質シートの空隙率は、JIS P 8118に準じて嵩密度を測定し、下記式により計算することができる。   The porosity of the porous sheet can be calculated by the following formula by measuring the bulk density according to JIS P 8118.

Figure 2017091929
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空隙率の他の測定方法としては、電子顕微鏡による直接観察法、水銀ポロシメータによる圧入法なども挙げられる。   Other methods for measuring the porosity include a direct observation method using an electron microscope and a press-fitting method using a mercury porosimeter.

多孔質シートの平均空隙径は、1μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.5μm以下、さらに好ましくは0.1μm以下である。また、荷電体を良好に透過させるため、多孔質シートは負極側の表面での空隙径が0.005μm以上であることが好ましく、より好ましくは0.01μm以上である。   The average pore diameter of the porous sheet is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, and still more preferably 0.1 μm or less. In order to allow the charged material to permeate well, the porous sheet preferably has a void diameter on the negative electrode surface of 0.005 μm or more, more preferably 0.01 μm or more.

平均空隙径の一例として、多孔質シートの平均空隙径は、アラミド樹脂からなる微多孔フィルムの場合で0.5μm程度、ポリイミド樹脂からなる微多孔フィルムの場合で0.3μm程度、ポリフェニレンスルフィド樹脂からなる微多孔フィルムの場合で0.5μm程度であってもよい。   As an example of the average void diameter, the average void diameter of the porous sheet is about 0.5 μm in the case of a microporous film made of an aramid resin, about 0.3 μm in the case of a microporous film made of a polyimide resin, and from a polyphenylene sulfide resin. In the case of a microporous film, it may be about 0.5 μm.

多孔質シートの空隙径は、STM−F−316記載のバブルポイント法およびミーンフロー法により求めることができる。また、平均空隙径は、多孔質シートの任意の5箇所においてそれぞれ空隙径を測定し、その測定値の平均値とすることができる。   The pore diameter of the porous sheet can be determined by the bubble point method and the mean flow method described in STM-F-316. Further, the average void diameter can be obtained by measuring the void diameter at each of five arbitrary positions of the porous sheet and averaging the measured values.

多孔質シートの厚みは、絶縁性および機械的強度を維持する観点からは厚いほうが好ましい。一方、電池のエネルギー密度向上の観点からは薄いほうが好ましい。具体的な値としては、正極と負極との短絡防止および十分な耐熱性付与のため、多孔質シートの厚みは3μm以上であることが好ましく、より好ましくは5μm以上、さらに好ましくは8μm以上である。一方、通常要求されるエネルギー密度など、電池の仕様に対応するために、多孔質シートの厚みは、40μm以下であることが好ましく、より好ましくは30μm以下、さらに好ましくは25μm以下である。一例として、アラミド樹脂からなる微多孔フィルム、ポリイミド樹脂からなる微多孔フィルムおよびポリフェニレンスルフィド樹脂からなる微多孔フィルムのいずれの場合も、多孔質シートの厚みは20μm程度とすることができる。   The thickness of the porous sheet is preferably thicker from the viewpoint of maintaining insulation and mechanical strength. On the other hand, the thinner one is preferable from the viewpoint of improving the energy density of the battery. Specifically, the thickness of the porous sheet is preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more, and even more preferably 8 μm or more in order to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode and to provide sufficient heat resistance. . On the other hand, the thickness of the porous sheet is preferably 40 μm or less, more preferably 30 μm or less, and even more preferably 25 μm or less in order to meet battery specifications such as normally required energy density. As an example, in any case of a microporous film made of an aramid resin, a microporous film made of a polyimide resin, and a microporous film made of a polyphenylene sulfide resin, the thickness of the porous sheet can be about 20 μm.

セパレータの高温での絶縁性を示す指標として、絶縁層の厚みTsを用いることができる。多孔質シートには空隙があり、電極合剤層にも空隙がある。電極およびセパレータは、過充電等で局部的に400℃になることもある。したがって、この場合、400℃での絶縁性が重要である。400℃以下で溶融する樹脂は、セパレータの空隙を失うことにより、絶縁性能が低下する。また、溶融した樹脂が電極合剤層の空隙に入り込むことにより、電極間の間隔が狭まり絶縁性能が低下する。400℃での絶縁層の厚み(Ts)は、3μm以上であることが好ましく、より好ましくは5μm以上である。   The thickness Ts of the insulating layer can be used as an index indicating the insulation property of the separator at a high temperature. The porous sheet has voids, and the electrode mixture layer also has voids. The electrode and the separator may locally reach 400 ° C. due to overcharge or the like. Therefore, in this case, insulation at 400 ° C. is important. The resin that melts at 400 ° C. or less loses the insulating performance due to the loss of the separator gap. Moreover, when the molten resin enters the gaps in the electrode mixture layer, the distance between the electrodes is narrowed, and the insulating performance is lowered. The thickness (Ts) of the insulating layer at 400 ° C. is preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more.

多孔質シートには、無機多孔質層を積層することができる。無機多孔質層の積層には無機バインダおよび有機バインダを用いることができる。無機バインダとしては、特に限定はされず、シリカ系材料、アルミナ系材料、シリカアルミナ系材料、アルミニウム系、リン酸アルミニウム系材料、銀系等を用いることができる。有機バインダとしては、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)及びこれらの高分子の共重合体を好適に用いることができる。これらのバインダは、単独の材料が用いられてもよいし、2種以上の材料を混合したものが用いられてもよい。   An inorganic porous layer can be laminated on the porous sheet. An inorganic binder and an organic binder can be used for lamination of the inorganic porous layer. The inorganic binder is not particularly limited, and silica-based materials, alumina-based materials, silica-alumina-based materials, aluminum-based, aluminum phosphate-based materials, silver-based materials, and the like can be used. As the organic binder, polyvinylidene fluoride (PVdF), polyethylene oxide (PEO), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl methacrylate (PMMA), and a copolymer of these polymers can be preferably used. For these binders, a single material may be used, or a mixture of two or more materials may be used.

セパレータのイオン伝導度の値は、電池の内部抵抗値に大きく影響するため、大きいほうが好ましい。たとえば、リチウム二次電池の電解液は、10-3S/cmであり、これを浸漬した状態で、10−4〜10−6S/cmであることが望ましい。 Since the value of the ionic conductivity of the separator greatly affects the internal resistance value of the battery, a larger value is preferable. For example, the electrolytic solution of the lithium secondary battery is 10 −3 S / cm, and it is desirable that the electrolyte is 10 −4 to 10 −6 S / cm when the lithium secondary battery is immersed.

(負極)
負極は、負極活物質が、負極結着剤により一体化された負極活物質層として集電体上に積層された構造を有する。負極活物質は、充放電に伴いリチウムイオンを可逆的に受容、放出可能な材料である。
(Negative electrode)
The negative electrode has a structure in which a negative electrode active material is laminated on a current collector as a negative electrode active material layer integrated with a negative electrode binder. The negative electrode active material is a material capable of reversibly receiving and releasing lithium ions with charge and discharge.

本発明の一形態において、負極は、金属および/または金属酸化物ならびに炭素を負極活物質として含む。金属としては、例えば、Li、Al、Si、Pb、Sn、In、Bi、Ag、Ba、Ca、Hg、Pd、Pt、Te、Zn、La、またはこれらの2種以上の合金等が挙げられる。また、これらの金属又は合金は2種以上混合して用いてもよい。また、これらの金属又は合金は1種以上の非金属元素を含んでもよい。   In one embodiment of the present invention, the negative electrode includes a metal and / or a metal oxide and carbon as a negative electrode active material. Examples of the metal include Li, Al, Si, Pb, Sn, In, Bi, Ag, Ba, Ca, Hg, Pd, Pt, Te, Zn, La, or alloys of two or more thereof. . Moreover, you may use these metals or alloys in mixture of 2 or more types. These metals or alloys may contain one or more non-metallic elements.

金属酸化物としては、例えば、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化リチウム、またはこれらの複合物等が挙げられる。本実施形態では、負極活物質として酸化スズもしくは酸化シリコンを含むことが好ましく、酸化シリコンを含むことがより好ましい。これは、酸化シリコンが、比較的安定で他の化合物との反応を引き起こしにくいからである。また、金属酸化物に、窒素、ホウ素および硫黄の中から選ばれる一種または二種以上の元素を、例えば0.1〜5質量%添加することもできる。こうすることで、金属酸化物の電気伝導性を向上させることができる。また、金属や金属酸化物を、たとえば蒸着などの方法で、炭素等の導電物質を用いて被覆することでも、同様に電気伝導度を向上させることができる。   Examples of the metal oxide include silicon oxide, aluminum oxide, tin oxide, indium oxide, zinc oxide, lithium oxide, and composites thereof. In this embodiment, it is preferable that tin oxide or silicon oxide is included as the negative electrode active material, and it is more preferable that silicon oxide is included. This is because silicon oxide is relatively stable and hardly causes a reaction with other compounds. Moreover, 0.1-5 mass% of 1 type, or 2 or more types of elements chosen from nitrogen, boron, and sulfur can also be added to a metal oxide, for example. By carrying out like this, the electrical conductivity of a metal oxide can be improved. In addition, the electrical conductivity can be similarly improved by coating a metal or metal oxide with a conductive material such as carbon by a method such as vapor deposition.

炭素としては、例えば、黒鉛、非晶質炭素、ダイヤモンド状炭素、カーボンナノチューブ、またはこれらの複合物等が挙げられる。ここで、結晶性の高い黒鉛は、電気伝導性が高く、銅などの金属からなる負極集電体との接着性および電圧平坦性が優れている。一方、結晶性の低い非晶質炭素は、体積膨張が比較的小さいため、負極全体の体積膨張を緩和する効果が高く、かつ結晶粒界や欠陥といった不均一性に起因する劣化が起きにくい。   Examples of carbon include graphite, amorphous carbon, diamond-like carbon, carbon nanotube, or a composite thereof. Here, graphite with high crystallinity has high electrical conductivity, and is excellent in adhesiveness and voltage flatness with a negative electrode current collector made of a metal such as copper. On the other hand, since amorphous carbon having low crystallinity has a relatively small volume expansion, it has a high effect of relaxing the volume expansion of the entire negative electrode, and deterioration due to non-uniformity such as crystal grain boundaries and defects hardly occurs.

金属および金属酸化物は、リチウムの受容能力が炭素に比べて遥かに大きいことが特徴である。したがって、負極活物質として金属および金属酸化物を多く使用することで電池のエネルギー密度を改善することができる。高エネルギー密度を達成するため、負極活物質中の金属および/または金属酸化物の含有比率が高い方が好ましく、負極に含まれる炭素のリチウム受容可能な量が、正極のリチウム放出可能な量より少なくなるように、金属および/または金属酸化物を負極中に配合する。本明細書において正極のリチウム放出可能な量、負極に含まれる炭素のリチウム受容可能な量は、それぞれの理論容量を意味する。正極のリチウム放出可能な量に対する負極に含まれる炭素のリチウム受容可能な量の比率は、0.95以下が好ましく、0.9以下がより好ましく、0.8以下がさらに好ましい。金属および/または金属酸化物は、多いほど負極全体としての容量が増加するので好ましい。金属および/または金属酸化物は、負極活物質の0.01質量%以上の量で負極に含まれることが好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。しかしながら、金属および/または金属酸化物は、炭素にくらべてリチウムを吸蔵・放出した際の体積変化が大きくなり、電気的な接合が失われる場合があることから、99質量%以下、好ましくは90質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である。上述した通り、負極活物質は、負極中の充放電に伴いリチウムイオンを可逆的に受容、放出可能な材料であり、それ以外の結着剤などは含まない。   Metals and metal oxides are characterized by a lithium acceptability that is much greater than that of carbon. Therefore, the energy density of the battery can be improved by using a large amount of metal and metal oxide as the negative electrode active material. In order to achieve a high energy density, it is preferable that the content ratio of the metal and / or metal oxide in the negative electrode active material is high, and the amount of lithium contained in the negative electrode that can accept lithium is more than the amount of lithium that can be released from the positive electrode A metal and / or metal oxide is mixed in the negative electrode so as to reduce the amount. In the present specification, the amount of lithium that can be released from the positive electrode and the amount of lithium contained in the negative electrode that can accept lithium mean the respective theoretical capacities. The ratio of the lithium-acceptable amount of carbon contained in the negative electrode to the lithium-releasable amount of the positive electrode is preferably 0.95 or less, more preferably 0.9 or less, and even more preferably 0.8 or less. A larger amount of metal and / or metal oxide is preferable because the capacity of the whole negative electrode increases. The metal and / or metal oxide is preferably contained in the negative electrode in an amount of 0.01% by mass or more of the negative electrode active material, more preferably 0.1% by mass or more, and still more preferably 1% by mass or more. However, the metal and / or metal oxide has a large volume change when lithium is occluded / released compared to carbon, and the electrical connection may be lost. It is not more than mass%, more preferably not more than 80 mass%. As described above, the negative electrode active material is a material capable of reversibly receiving and releasing lithium ions in accordance with charge and discharge in the negative electrode, and does not include other binders.

負極用結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル、ポリイミド、ポリアミドイミド等を用いることができる。前記のもの以外にも、スチレンブタジエンゴム(SBR)等が挙げられる。SBR系エマルジョンのような水系の結着剤を用いる場合、カルボキシメチルセルロース(CMC)等の増粘剤を用いることもできる。使用する負極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある十分な結着力と高エネルギー化の観点から、負極活物質100質量部に対して、0.5〜20質量部が好ましい。上記の負極用結着剤は、混合して用いることもできる。   As the binder for the negative electrode, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, styrene-butadiene copolymer rubber, polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, Acrylic, polyimide, polyamideimide and the like can be used. In addition to the above, styrene butadiene rubber (SBR) and the like can be mentioned. When an aqueous binder such as an SBR emulsion is used, a thickener such as carboxymethyl cellulose (CMC) can also be used. The amount of the negative electrode binder used is preferably 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the negative electrode active material, from the viewpoint of sufficient binding force and high energy in a trade-off relationship. The above binder for negative electrode can also be used as a mixture.

負極活物質は、導電補助材と共に用いることができる。導電補助材としては、具体的には、正極において具体的に例示するものと同様のものを挙げることができ、その使用量も同様とすることができる。   The negative electrode active material can be used together with a conductive auxiliary material. Specific examples of the conductive auxiliary material include the same materials as specifically exemplified in the positive electrode, and the amount of the conductive auxiliary material can be the same.

負極集電体としては、電気化学的な安定性から、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、クロム、銅、銀、およびそれらの合金が好ましい。その形状としては、箔、平板状、メッシュ状が挙げられる。   As the negative electrode current collector, aluminum, nickel, stainless steel, chromium, copper, silver, and alloys thereof are preferable from the viewpoint of electrochemical stability. Examples of the shape include foil, flat plate, and mesh.

負極活物質を含む塗工層には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、鱗片状、煤状、繊維状の炭素質微粒子等、例えば、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、気相法炭素繊維(昭和電工製VGCF(登録商標))等が挙げられる。   A conductive auxiliary material may be added to the coating layer containing the negative electrode active material for the purpose of reducing impedance. Examples of the conductive auxiliary material include flaky carbonaceous fine particles such as graphite, carbon black, acetylene black, and vapor grown carbon fiber (VGCF (registered trademark) manufactured by Showa Denko).

負極活物質層の形成方法としては、ドクターブレード法、ダイコーター法、CVD法、スパッタリング法等が挙げられる。予め負極活物質層を形成した後に、蒸着、スパッタ等の方法でアルミニウム、ニッケルまたはそれらの合金の薄膜を形成して、負極集電体としてもよい。   Examples of the method for forming the negative electrode active material layer include a doctor blade method, a die coater method, a CVD method, and a sputtering method. After forming a negative electrode active material layer in advance, a thin film of aluminum, nickel, or an alloy thereof may be formed by a method such as vapor deposition or sputtering to form a negative electrode current collector.

(正極)
正極とは、電池内における高電位側の電極のことをいい、一例として、充放電に伴いリチウムイオンを可逆的に受容、放出可能な正極活物質を含み、正極活物質が正極結着剤により一体化された正極活物質層として集電体上に積層された構造を有する。本発明の一形態において、正極は、単位面積当たりの充電容量を3mAh/cm以上有し、好ましくは3.5mAh/cm以上有する。また、安全性の観点などから単位面積当たりの正極の充電容量が、15mAh/cm以下であることが好ましい。ここで、単位面積当たり充電容量とは、活物質の理論容量から計算される。すなわち、単位面積当たりの正極の充電容量は、(正極に用いられる正極活物質の理論容量)/(正極の面積)によって計算される。なお、正極の面積とは、正極両面ではなく片面の面積のことを言う。
(Positive electrode)
The positive electrode means an electrode on the high potential side in the battery. As an example, the positive electrode includes a positive electrode active material capable of reversibly receiving and releasing lithium ions with charge and discharge, and the positive electrode active material is formed by a positive electrode binder. The integrated positive electrode active material layer has a structure laminated on the current collector. In one embodiment of the present invention, the positive electrode has a charge capacity per unit area of 3 mAh / cm 2 or more, preferably 3.5 mAh / cm 2 or more. Moreover, it is preferable that the charging capacity of the positive electrode per unit area is 15 mAh / cm 2 or less from the viewpoint of safety. Here, the charge capacity per unit area is calculated from the theoretical capacity of the active material. That is, the charge capacity of the positive electrode per unit area is calculated by (theoretical capacity of the positive electrode active material used for the positive electrode) / (area of the positive electrode). In addition, the area of a positive electrode means the area of one side instead of both surfaces of a positive electrode.

正極の高エネルギー密度化のため、正極に使用される正極活物質は、リチウムを受容放出するもので、より高容量の化合物であることが好ましい。高容量の化合物としては、リチウム酸ニッケル(LiNiO)のNiの一部を他の金属元素で置換したリチウムニッケル複合酸化物が挙げられ、下式(A)で表される層状リチウムニッケル複合酸化物が好ましい。 In order to increase the energy density of the positive electrode, the positive electrode active material used for the positive electrode accepts and releases lithium and is preferably a compound having a higher capacity. Examples of the high-capacity compound include a lithium-nickel composite oxide obtained by substituting a part of Ni of lithium lithium oxide (LiNiO 2 ) with another metal element, and a layered lithium-nickel composite oxide represented by the following formula (A): Things are preferred.

LiNi(1−x) (A)
(但し、0≦x<1、0<y≦1.2、MはCo、Al、Mn、Fe、Ti及びBからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素である。)
Li y Ni (1-x) M x O 2 (A)
(However, 0 ≦ x <1, 0 <y ≦ 1.2, and M is at least one element selected from the group consisting of Co, Al, Mn, Fe, Ti, and B.)

高容量の観点では、Niの含有量が高いこと、即ち式(A)において、xが0.5未満が好ましく、さらに0.4以下が好ましい。このような化合物としては、例えば、LiαNiβCoγMnδ(0<α≦1.2好ましくは1≦α≦1.2、β+γ+δ=1、β≧0.7、γ≦0.2)、LiαNiβCoγAlδ(0<α≦1.2好ましくは1≦α≦1.2、β+γ+δ=1、β≧0.6好ましくはβ≧0.7、γ≦0.2)などが挙げられ、特に、LiNiβCoγMnδ(0.75≦β≦0.85、0.05≦γ≦0.15、0.10≦δ≦0.20)が挙げられる。より具体的には、例えば、LiNi0.8Co0.05Mn0.15、LiNi0.8Co0.1Mn0.1、LiNi0.8Co0.15Al0.05、LiNi0.8Co0.1Al0.1等を好ましく用いることができる。 From the viewpoint of high capacity, the Ni content is high, that is, in the formula (A), x is preferably less than 0.5, and more preferably 0.4 or less. Examples of such a compound include Li α Ni β Co γ Mn δ O 2 (0 <α ≦ 1.2, preferably 1 ≦ α ≦ 1.2, β + γ + δ = 1, β ≧ 0.7, γ ≦ 0. .2), Li α Ni β Co γ Al δ O 2 (0 <α ≦ 1.2, preferably 1 ≦ α ≦ 1.2, β + γ + δ = 1, β ≧ 0.6, preferably β ≧ 0.7, γ ≦ 0.2), etc., especially LiNi β Co γ Mn δ O 2 (0.75 ≦ β ≦ 0.85, 0.05 ≦ γ ≦ 0.15, 0.10 ≦ δ ≦ 0.20). ). More specifically, for example, LiNi 0.8 Co 0.05 Mn 0.15 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2, LiNi 0.8 Co 0.1 Al can be preferably used 0.1 O 2 or the like.

また、熱安定性の観点では、Niの含有量が0.5を超えないこと、即ち、式(A)において、xが0.5以上であることも好ましい。また特定の遷移金属が半数を超えないことも好ましい。このような化合物としては、LiαNiβCoγMnδ(0<α≦1.2好ましくは1≦α≦1.2、β+γ+δ=1、0.2≦β≦0.5、0.1≦γ≦0.4、0.1≦δ≦0.4)が挙げられる。より具体的には、LiNi0.4Co0.3Mn0.3(NCM433と略記)、LiNi1/3Co1/3Mn1/3、LiNi0.5Co0.2Mn0.3(NCM523と略記)、LiNi0.5Co0.3Mn0.2(NCM532と略記)など(但し、これらの化合物においてそれぞれの遷移金属の含有量が10%程度変動したものも含む)を挙げることができる。 From the viewpoint of thermal stability, it is also preferable that the Ni content does not exceed 0.5, that is, in the formula (A), x is 0.5 or more. It is also preferred that the number of specific transition metals does not exceed half. Such compounds include Li α Ni β Co γ Mn δ O 2 (0 <α ≦ 1.2, preferably 1 ≦ α ≦ 1.2, β + γ + δ = 1, 0.2 ≦ β ≦ 0.5, 0 0.1 ≦ γ ≦ 0.4, 0.1 ≦ δ ≦ 0.4). More specifically, LiNi 0.4 Co 0.3 Mn 0.3 O 2 (abbreviated as NCM433), LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 (abbreviated as NCM523), LiNi 0.5 Co 0.3 Mn 0.2 O 2 (abbreviated as NCM532), etc. (however, the content of each transition metal in these compounds varies by about 10%) Can also be included).

また、式(A)で表される化合物を2種以上混合して使用してもよく、例えば、NCM532またはNCM523とNCM433とを9:1〜1:9の範囲(典型的な例として、2:1)で混合して使用することも好ましい。さらに、式(A)においてNiの含有量が高い材料(xが0.4以下)と、Niの含有量が0.5を超えない材料(xが0.5以上、例えばNCM433)とを混合することで、高容量で熱安定性の高い電池を構成することもできる。   In addition, two or more compounds represented by the formula (A) may be used as a mixture. For example, NCM532 or NCM523 and NCM433 may be used in a range of 9: 1 to 1: 9 (typically 2 It is also preferable to use a mixture in 1). Furthermore, in the formula (A), a material having a high Ni content (x is 0.4 or less) and a material having a Ni content not exceeding 0.5 (x is 0.5 or more, for example, NCM433) are mixed. As a result, a battery having a high capacity and high thermal stability can be formed.

上記以外にも正極活物質として、例えば、LiMnO、LiMn(0<x<2)、LiMnO、LiMn1.5Ni0.5(0<x<2)等の層状構造またはスピネル構造を有するマンガン酸リチウム;LiCoOまたはこれらの遷移金属の一部を他の金属で置き換えたもの;これらのリチウム遷移金属酸化物において化学量論組成よりもLiを過剰にしたもの;及びLiFePOなどのオリビン構造を有するもの等が挙げられる。さらに、これらの金属酸化物をAl、Fe、P、Ti、Si、Pb、Sn、In、Bi、Ag、Ba、Ca、Hg、Pd、Pt、Te、Zn、La等により一部置換した材料も使用することができる。上記に記載した正極活物質はいずれも、1種を単独で、または2種以上を組合せて用いることができる。 Other than the above, as the positive electrode active material, for example, LiMnO 2 , Li x Mn 2 O 4 (0 <x <2), Li 2 MnO 3 , Li x Mn 1.5 Ni 0.5 O 4 (0 <x < 2) Lithium manganate having a layered structure or spinel structure such as LiCoO 2 or a part of these transition metals replaced with another metal; Li in these lithium transition metal oxides more than the stoichiometric composition And those having an olivine structure such as LiFePO 4 . Furthermore, a material in which these metal oxides are partially substituted with Al, Fe, P, Ti, Si, Pb, Sn, In, Bi, Ag, Ba, Ca, Hg, Pd, Pt, Te, Zn, La, etc. Can also be used. Any of the positive electrode active materials described above can be used alone or in combination of two or more.

正極用結着剤としては、負極用結着剤と同様のものを用いることができる。中でも、汎用性や低コストの観点から、ポリフッ化ビニリデンまたはポリテトラフルオロエチレンが好ましく、ポリフッ化ビニリデンがより好ましい。使用する正極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある「十分な結着力」と「高エネルギー化」の観点から、正極活物質100質量部に対して、2〜10質量部が好ましい。   As the positive electrode binder, the same negative electrode binder can be used. Among these, from the viewpoint of versatility and low cost, polyvinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene is preferable, and polyvinylidene fluoride is more preferable. The amount of the binder for the positive electrode to be used is preferably 2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the positive electrode active material from the viewpoints of “sufficient binding force” and “high energy” which are in a trade-off relationship. .

正極活物質を含む塗工層には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、鱗片状、煤状、線維状の炭素質微粒子等、例えば、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、気相法炭素繊維(例えば、昭和電工製VGCF)等が挙げられる。   A conductive auxiliary material may be added to the coating layer containing the positive electrode active material for the purpose of reducing impedance. Examples of the conductive auxiliary material include flaky carbonaceous fine particles such as graphite, carbon black, acetylene black, vapor grown carbon fiber (for example, VGCF manufactured by Showa Denko).

正極集電体としては、負極集電体と同様のものを用いることができる。特に正極としては、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄・ニッケル・クロム・モリブデン系のステンレスを用いた集電体が好ましい。   As the positive electrode current collector, the same as the negative electrode current collector can be used. In particular, the positive electrode is preferably a current collector using aluminum, an aluminum alloy, or iron / nickel / chromium / molybdenum stainless steel.

正極は、負極と同様に、正極集電体上に、正極活物質と正極用結着剤を含む正極活物質層を形成することで作製することができる。   Similarly to the negative electrode, the positive electrode can be produced by forming a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material and a positive electrode binder on a positive electrode current collector.

(電解液)
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の電解液としては特に限定されないが、電池の動作電位において安定な非水溶媒と支持塩を含む非水電解液が好ましい。
(Electrolyte)
Although it does not specifically limit as electrolyte solution of the lithium ion secondary battery which concerns on this embodiment, The nonaqueous electrolyte solution containing the nonaqueous solvent and supporting salt which are stable in the operating potential of a battery is preferable.

非水溶媒の例としては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)等の環状カーボネート類;ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジプロピルカーボネート(DPC)等の鎖状カーボネート類;プロピレンカーボネート誘導体、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;ジエチルエーテル、エチルプロピルエーテル等のエーテル類、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリオクチル、リン酸トリフェニル等のリン酸エステル類等の非プロトン性有機溶媒、及び、これらの化合物の水素原子の少なくとも一部をフッ素原子で置換したフッ素化非プロトン性有機溶媒等が挙げられる。   Examples of non-aqueous solvents include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), butylene carbonate (BC) and other cyclic carbonates; dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC), Chain carbonates such as dipropyl carbonate (DPC); propylene carbonate derivatives, aliphatic carboxylic acid esters such as methyl formate, methyl acetate and ethyl propionate; ethers such as diethyl ether and ethyl propyl ether; trimethyl phosphate; Aprotic organic solvents such as phosphate esters such as triethyl phosphate, tripropyl phosphate, trioctyl phosphate and triphenyl phosphate, and fluorine in which at least some of the hydrogen atoms of these compounds are substituted with fluorine atoms Aprotic organic solvents, and the like.

金属または金属酸化物を負極に含む二次電池において、それらが劣化して崩壊することで、表面積が増大し電解液の分解を促進する場合がある。電解液の分解により生じるガスは負極のリチウムイオンの受容を阻害する要因の1つである。このため、本発明のように金属および/または金属酸化物の負極中の含有比率が多いリチウムイオン二次電池においては、耐酸化性が高く、分解しにくい溶媒が好ましい。耐酸化性の強い溶媒として、例えば、フッ素化エーテルやフッ素化リン酸エステルなどのフッ素化非プロトン性有機溶媒が挙げられる。   In a secondary battery including a metal or a metal oxide in a negative electrode, they may deteriorate and collapse, thereby increasing the surface area and promoting the decomposition of the electrolytic solution. The gas generated by the decomposition of the electrolyte is one of the factors that hinder the reception of lithium ions in the negative electrode. For this reason, in the lithium ion secondary battery in which the content ratio of the metal and / or metal oxide in the negative electrode is large as in the present invention, a solvent having high oxidation resistance and being difficult to decompose is preferable. Examples of the solvent having strong oxidation resistance include fluorinated aprotic organic solvents such as fluorinated ethers and fluorinated phosphates.

その他にもエチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(MEC)、ジプロピルカーボネート(DPC)等の環状または鎖状カーボネート類も特に好ましい溶媒として挙げられる。   In addition, cyclic or ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (MEC), dipropyl carbonate (DPC), etc. Chain carbonates are also mentioned as particularly preferred solvents.

非水溶媒は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。   A nonaqueous solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

支持塩としては、LiPF、LiAsF、LiAlCl、LiClO、LiBF、LiSbF、LiCFSO、LiCSO、LiC(CFSO、LiN(CFSO等のリチウム塩が挙げられる。支持塩は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。低コスト化の観点からはLiPFが好ましい。 The supporting salts include LiPF 6 , LiAsF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiSbF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) A lithium salt such as 2 . The supporting salt can be used singly or in combination of two or more. LiPF 6 is preferable from the viewpoint of cost reduction.

電解液は、さらに添加剤を含むことができる。添加剤としては特に限定されるものではないが、ハロゲン化環状カーボネート、不飽和環状カーボネート、及び、環状または鎖状ジスルホン酸エステル等が挙げられる。これらの化合物を添加することにより、サイクル特性等の電池特性を改善することができる。これは、これらの添加剤がリチウムイオン二次電池の充放電時に分解して電極活物質の表面に皮膜を形成し、電解液や支持塩の分解を抑制するためと推定される。   The electrolytic solution can further contain an additive. Although it does not specifically limit as an additive, A halogenated cyclic carbonate, an unsaturated cyclic carbonate, cyclic | annular or chain | strand-shaped disulfonic acid ester, etc. are mentioned. By adding these compounds, battery characteristics such as cycle characteristics can be improved. This is presumed to be because these additives decompose during charging / discharging of the lithium ion secondary battery to form a film on the surface of the electrode active material and suppress decomposition of the electrolytic solution and the supporting salt.

次に、上述した電池の製法および応用例等を説明する。   Next, a manufacturing method and application examples of the above-described battery will be described.

[二次電池の製造方法]
前述した積層ラミネート型のリチウムイオン二次電池は、例えば、次のようにして作製することができる。まず、前述のようにして複数の正極12および複数の負極11を作製する。
[Method for producing secondary battery]
The laminated laminate type lithium ion secondary battery described above can be manufactured, for example, as follows. First, a plurality of positive electrodes 12 and a plurality of negative electrodes 11 are produced as described above.

次に、乾燥空気または不活性雰囲気において、筒状に形成されたセパレータ13に正極12が収納された正極入りセパレータを作製する。正極入りセパレータの作製は、前述したように、正極12を第1の部分131と第2の部分132との間に配置した後に第1の部分131と第2の部分132とを接合することによって作製することができる。この場合は、正極タブ10bがセパレータ13から延長する部分を除いて正極12の全周にわたって接合部133を形成してもよい。あるいは、2辺または3辺で第1の部分131と第2の部分132とが接合された筒状のセパレータ13を作製した後に、このセパレータ13に正極12を挿入することによって、正極入りセパレータを作製することもできる。この場合は、セパレータ13に正極12を挿入した後に、接合されていない残りの辺で第1の部分131と第2の部分132とを接合することによって、正極タブ10bがセパレータ13から延長する部分を除いて正極12の全周にわたって接合部133を形成することができる。   Next, a separator with a positive electrode in which the positive electrode 12 is accommodated in a cylindrical separator 13 in a dry air or an inert atmosphere is produced. As described above, the separator with the positive electrode is manufactured by arranging the positive electrode 12 between the first portion 131 and the second portion 132 and then joining the first portion 131 and the second portion 132 to each other. Can be produced. In this case, the joint 133 may be formed over the entire circumference of the positive electrode 12 except for a portion where the positive electrode tab 10 b extends from the separator 13. Alternatively, after manufacturing the cylindrical separator 13 in which the first part 131 and the second part 132 are joined on two or three sides, the positive electrode 12 is inserted into the separator 13, whereby the positive electrode separator is It can also be produced. In this case, after the positive electrode 12 is inserted into the separator 13, the positive electrode tab 10 b extends from the separator 13 by bonding the first portion 131 and the second portion 132 with the remaining unbonded sides. The joint 133 can be formed over the entire circumference of the positive electrode 12 except for.

以上のようにして複数の正極入りセパレータを作製し、これらを負極11と交互に重ね合わせる。このとき、正極入りセパレータおよび負極11の向きを、負極11ごとおよび正極入りセパレータごとに揃え、負極11の延長部同士および正極12の延長部同士をそれぞれ接合し、負極タブ10aおよび正極タブ10bを形成する。これにより、複数の正極12および複数の負極11がセパレータ13を介して積層された電極積層体10が作製される。正極12および負極11の積層数は、目的とする電池の容量に応じて決定される。なお、上記の例では正極12のみをセパレータ13に収納しているが、負極11のみをセパレータ13に収納することも可能である。   A plurality of positive electrode-containing separators are produced as described above, and these are alternately overlapped with the negative electrode 11. At this time, the orientation of the positive electrode separator and the negative electrode 11 is aligned for each negative electrode 11 and for each positive electrode separator, the extensions of the negative electrode 11 and the extensions of the positive electrode 12 are joined, and the negative electrode tab 10a and the positive electrode tab 10b are joined. Form. Thereby, the electrode laminated body 10 by which the some positive electrode 12 and the some negative electrode 11 were laminated | stacked via the separator 13 is produced. The number of stacked positive electrodes 12 and negative electrodes 11 is determined according to the target battery capacity. In the above example, only the positive electrode 12 is housed in the separator 13, but only the negative electrode 11 can be housed in the separator 13.

次に、負極タブ10aに負極端子31を接合するとともに、正極端部10bに正極端子32を接合する。これら端子の接合後、電極積層体10を外装体に収納する。外装体としてラミネートフィルムを用いた場合、電極積層体10の周囲でラミネートフィルムを熱融着することによって、外装体へ電極積層体10を収納することができる。このとき、負極探知31および正極端子32は外装体から突出させた状態とされる。また、ラミネートフィルムは、後工程で電解液を注入するための開口部となる部分を残して熱融着される。   Next, the negative electrode terminal 31 is bonded to the negative electrode tab 10a, and the positive electrode terminal 32 is bonded to the positive electrode end portion 10b. After these terminals are joined, the electrode laminate 10 is housed in an exterior body. When a laminate film is used as the outer package, the electrode laminate 10 can be accommodated in the outer package by heat-sealing the laminate film around the electrode laminate 10. At this time, the negative electrode detection 31 and the positive electrode terminal 32 are made to protrude from the exterior body. Also, the laminate film is heat-sealed leaving a portion that becomes an opening for injecting the electrolyte in a later step.

外装体への電極積層体10の収納後、外装体の開口部から電解液を注入し、電極積層体10に電解液を含浸させる。その後、開口部を封入し、これによって二次電池が製造される。   After the electrode laminate 10 is stored in the outer package, an electrolytic solution is injected from the opening of the outer package, and the electrode laminate 10 is impregnated with the electrolyte. Then, an opening part is enclosed and a secondary battery is manufactured by this.

上述した積層構造の電池は、一般的なセパレータを用いた場合に熱収縮によるセパレータの変形や位置ずれが生じやすいことから、本発明により大きな作用効果が得られる好ましい形態の1つである。   The battery having the laminated structure described above is one of the preferable modes in which a great effect can be obtained by the present invention because the separator is easily deformed or displaced due to thermal shrinkage when a general separator is used.

[組電池]
複数の二次電池を組み合わせて組電池とすることができる。組電池は、例えば、本実施形態に係る2以上の二次電池を、直列および/または並列に接続した構成とすることができる。二次電池の直列数および並列数はそれぞれ、組電池の目的とする電圧および容量似応じて適宜選択することができる。
[Battery]
A plurality of secondary batteries can be combined to form an assembled battery. For example, the assembled battery may have a configuration in which two or more secondary batteries according to the present embodiment are connected in series and / or in parallel. The series number and the parallel number of secondary batteries can be appropriately selected according to the intended voltage and capacity of the assembled battery.

[車両]
上述した二次電池またはその組電池は、車両に用いることができる。二次電池または組電池を利用できる車両としては、ハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車(いずれも四輪車(乗用車、トラック、バス等の商用車、軽自動車等)のほか、二輪車(バイク)や三輪車を含む)が挙げられる。なお、本実施形態に係る車両は自動車に限定されるわけではなく、他の車両、例えば電車等の移動体の各種電源として用いることもできる。このような車両の一例として、図9に電気自動車の模式図を示す。図9に示す電気自動車200は、上述した二次電池を複数、直列および並列に接続し、必要とされる電圧および容量を満たすように構成された組電池210を有する。
[vehicle]
The secondary battery or its assembled battery described above can be used for a vehicle. Vehicles that can use secondary batteries or assembled batteries include hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and electric vehicles (all are four-wheeled vehicles (passenger cars, commercial vehicles such as trucks and buses, light vehicles, etc.), and motorcycles (motorcycles). And tricycles). Note that the vehicle according to the present embodiment is not limited to an automobile, and may be used as various power sources for other vehicles, for example, moving bodies such as trains. As an example of such a vehicle, FIG. 9 shows a schematic diagram of an electric vehicle. An electric vehicle 200 shown in FIG. 9 includes an assembled battery 210 configured to connect a plurality of the above-described secondary batteries in series and in parallel to satisfy a required voltage and capacity.

[蓄電装置]
上述した二次電池またはその組電池は、蓄電装置に用いることができる。二次電池または組電池を利用した蓄電装置としては、例えば、一般家庭に供給される商用電源と家電製品等の負荷との間に接続され、停電時等のバックアップ電源や補助電源として使用されるものや、太陽光発電等の、再生可能エネルギーによる時間変動の大きい電力出力を安定化するための、大規模電力貯蔵用としても使用されるものが挙げられる。このような蓄電装置の一例を、図10に模式的に示す。図10に示す蓄電装置300は、上述した二次電池を複数、直列および並列に接続し、必要とされる電圧および容量を満たすように構成された組電池310を有する。
[Power storage device]
The secondary battery or the assembled battery described above can be used for a power storage device. As a power storage device using a secondary battery or an assembled battery, for example, it is connected between a commercial power source supplied to a general household and a load such as a home appliance, and is used as a backup power source or an auxiliary power source at the time of a power failure, etc. And those that are also used for large-scale power storage, such as solar power generation, for stabilizing power output with large temporal fluctuations due to renewable energy. An example of such a power storage device is schematically shown in FIG. A power storage device 300 illustrated in FIG. 10 includes an assembled battery 310 configured to connect a plurality of the above-described secondary batteries in series and in parallel to satisfy a required voltage and capacity.

[その他]
さらに、上述した二次電池またはその組電池は、携帯電話、ノートパソコンなどのモバイル機器の電源などとしてもとして利用できる。
[Others]
Further, the above-described secondary battery or its assembled battery can be used as a power source for mobile devices such as mobile phones and notebook computers.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.

[実施例1]
(正極の作製)
層状リチウムニッケル複合酸化物(LiNi0.8Co1.5Al0.05)と、カーボンブラック(商品名:「#3030B」、三菱化学株式会社製)と、ポリフッ化ビニリデン(商品名:「W#7200」、株式会社クレハ製)とを、それぞれ93:2:5の質量比で計量した。これらと、N−メチルピロリドン(NMP)とを混合し、スラリーとした。NMPと固形分との質量比は54:46とした。このスラリーを正極活物質として厚さ15μmのアルミニウム箔(正極集電体)にドクターブレードを用いて塗布した。このスラリーが塗布されたアルミニウム箔を120℃で5分間加熱してNMPを乾燥し、正極を作製した。
[Example 1]
(Preparation of positive electrode)
Layered lithium nickel composite oxide (LiNi 0.8 Co 1.5 Al 0.05 O 2 ), carbon black (trade name: “# 3030B”, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and polyvinylidene fluoride (trade name: “W # 7200” (manufactured by Kureha Co., Ltd.) was weighed at a mass ratio of 93: 2: 5. These and N-methylpyrrolidone (NMP) were mixed to form a slurry. The mass ratio of NMP to solid content was 54:46. This slurry was applied as a positive electrode active material to a 15 μm thick aluminum foil (positive electrode current collector) using a doctor blade. The aluminum foil coated with this slurry was heated at 120 ° C. for 5 minutes to dry the NMP, thereby producing a positive electrode.

(負極の作製)
人造黒鉛とカルボキメチルセルロース(CMC)の1質量%の水溶液を、自転・公転ミキサー(株式会社シンキー製 あわとり錬太郎 ARE−500)を用いて混練し、その後スチレンブタジエン共重合体(SBR)を加え、負極スラリーを調製した。人造黒鉛とCMCとSBRとの質量比は97:1:2とした。このスラリーを負極活物質として厚さ10μmの銅箔(負極集電体)上にドクターブレードで塗布した後、110℃で5分間加熱乾燥し、負極を作製した。
(Preparation of negative electrode)
A 1% by mass aqueous solution of artificial graphite and carboxymethylcellulose (CMC) is kneaded using a rotation / revolution mixer (Shinky Corporation Awatori Rentaro ARE-500), and then a styrene-butadiene copolymer (SBR) is added. A negative electrode slurry was prepared. The mass ratio of artificial graphite, CMC, and SBR was 97: 1: 2. This slurry was applied as a negative electrode active material on a copper foil (negative electrode current collector) having a thickness of 10 μm with a doctor blade, and then dried by heating at 110 ° C. for 5 minutes to produce a negative electrode.

(セパレータの作製)
セパレータには、多孔質シートとして単層の全芳香族ポリアミド(アラミド)微多孔膜を用いた。このアラミド微多孔膜は、厚みが25μm、平均空隙径が0.5μm、空隙率が60%であった。このアラミド微多孔膜を長方形に切断し2枚重ねた。次に、重ねた2枚のアラミド微多孔膜を80℃のホットプレート上に載せ、二つ折りにしてNMPを含浸させたろ紙をアラミド微多孔膜の周辺部3辺に沿って押し付け、NMPを転写した。NMPの塗布量は、別途行ったホットプレートを用いない常温での転写試験において、1.0μL/cmであることを重量法により確認した。アラミド微多孔膜はそのままホットプレート上で1時間放置した。これによって、NMPが転写された部分で2枚のアラミド微多孔膜が一体化された接合部がアラミド微多孔膜の3辺に沿って線状に形成された袋状のセパレータを得た。なお、得られたセパレータの重量を測定したところ、NMPは乾燥して失われていることを確認した。また、得られた接合部の幅は0.1mmであった。さらに、得られたセパレータについて、接合部を目視で確認することによって、接合性の評価を行った。
(Preparation of separator)
For the separator, a single-layer wholly aromatic polyamide (aramid) microporous membrane was used as the porous sheet. This aramid microporous membrane had a thickness of 25 μm, an average pore diameter of 0.5 μm, and a porosity of 60%. The aramid microporous membrane was cut into a rectangular shape and two sheets were stacked. Next, the two stacked aramid microporous membranes are placed on a hot plate at 80 ° C., and the filter paper impregnated with NMP is folded and pressed along the three sides of the peripheral portion of the aramid microporous membrane to transfer the NMP. did. It was confirmed by a gravimetric method that the amount of NMP applied was 1.0 μL / cm 2 in a transfer test at normal temperature without using a hot plate. The aramid microporous membrane was left on the hot plate for 1 hour. As a result, a bag-like separator was obtained in which the joining portion in which the two aramid microporous membranes were integrated at the portion where the NMP was transferred was formed linearly along the three sides of the aramid microporous membrane. In addition, when the weight of the obtained separator was measured, it confirmed that NMP was dried and lost. Moreover, the width | variety of the obtained junction part was 0.1 mm. Furthermore, about the obtained separator, joining property was evaluated by confirming a junction part visually.

また、接合部の耐熱性および収縮性を確認する目的で、得られたセパレータを200℃のホットプレート上で10分間加熱した。加熱後のセパレータについて、接合部での剥がれの有無および収縮の有無を目視で確認することによって、耐熱性の評価および収縮性の評価を行った。   Moreover, the obtained separator was heated for 10 minutes on a 200 degreeC hotplate in order to confirm the heat resistance and shrinkage | contraction property of a junction part. About the separator after a heating, heat resistance evaluation and shrinkage | contraction evaluation were performed by confirming the presence or absence of the peeling in a junction part, and the presence or absence of shrinkage visually.

(二次電池の作製)
次に、正極タブとなる正極活物質の未塗布部を有するように複数の正極を切り出した。切り出した複数の正極を、乾燥空気または不活性雰囲気において、袋状に加工したセパレータに1枚ずつ格納した。負極についても、正極と同様、負極タブとなる負極活物質の未塗布部を有するように複数の負極を切り出した。セパレータに格納された複数の正極と複数の負極とを、それぞれの活物質の未塗布部が互いに反対向きになるように、交互に重ね合わせて電極積層体を形成した。正極の正極活物質の未塗布部をまとめて正極端子と接合するとともに、負極の負極活物質の未塗布部をまとめて負極端子と接合した。次に、この電極積層体を、外装体(容器)に収容し、非水電解液を注入して、電極積層体に電解液を含浸させた。電解液には、電解質として1.0mol/lのLiPFと、非水電解溶媒としてエチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶媒(7:3(体積比))を含む溶液を用いた。その後、外装体の開口部を封止して二次電池を完成した。
(Production of secondary battery)
Next, a plurality of positive electrodes were cut out so as to have an uncoated portion of the positive electrode active material to be a positive electrode tab. Each of the cut out positive electrodes was stored one by one in a bag-shaped separator in dry air or an inert atmosphere. Regarding the negative electrode, similarly to the positive electrode, a plurality of negative electrodes were cut out so as to have an uncoated portion of the negative electrode active material to be a negative electrode tab. A plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes stored in the separator were alternately overlapped so that the uncoated portions of the respective active materials were in opposite directions to form an electrode laminate. The uncoated portions of the positive electrode active material of the positive electrode were collectively joined to the positive electrode terminal, and the uncoated portions of the negative electrode active material of the negative electrode were collectively joined to the negative electrode terminal. Next, this electrode laminated body was accommodated in an exterior body (container), a nonaqueous electrolytic solution was injected, and the electrode laminated body was impregnated with the electrolytic solution. As the electrolytic solution, a solution containing 1.0 mol / l LiPF 6 as an electrolyte and a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate (7: 3 (volume ratio)) as a nonaqueous electrolytic solvent was used. Then, the opening part of the exterior body was sealed and the secondary battery was completed.

上述のように作製した二次電池について、振動を与えた。振動は、15分間で振動数7Hzから200Hzを経由して7Hzに復帰する掃引振動とし、これを、X,Y,Zの3方向についてそれぞれ12セットずつ実施した。電池に振動を与えた後、初回放電容量を測定した。初回充放電の条件は、0.05Cの電流、20℃環境下、4.2V上限、2.5V下限とした。このとき、短絡により充電できなかったものを、振動試験後の短絡としてカウントした。   The secondary battery manufactured as described above was vibrated. The vibration was a sweep vibration that returned to 7 Hz via a frequency of 7 Hz through 200 Hz in 15 minutes, and this was performed for 12 sets in each of the three directions of X, Y, and Z. After the battery was vibrated, the initial discharge capacity was measured. The conditions for the initial charge / discharge were a 0.05C current, 20 ° C environment, a 4.2V upper limit, and a 2.5V lower limit. At this time, those that could not be charged due to a short circuit were counted as a short circuit after the vibration test.

[実施例2]
セパレータの作製において多孔質シートを接合するのに、アラミド樹脂を10質量%溶解したNMP溶液を用いたこと以外は、実施例1と同様に二次電池を作製し、実施例1と同じ評価を行った。
[Example 2]
A secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that an NMP solution in which 10% by mass of aramid resin was dissolved was used to join the porous sheets in the production of the separator. went.

[実施例3]
多孔質シートとしてポリイミド微多孔膜(厚み20μm、平均空隙径0.3μm、空隙率80%)を用い、これを袋状とする接合部を形成するために塗布した溶液の塗布量を3μL/cmとしたこと以外は、実施例2と同様に二次電池を作製し、実施例1と同じ評価を行った。
[Example 3]
A polyimide microporous film (thickness 20 μm, average void diameter 0.3 μm, porosity 80%) was used as the porous sheet, and the coating amount of the solution applied to form a bag-like joint was 3 μL / cm. A secondary battery was produced in the same manner as in Example 2 except that the value was set to 2, and the same evaluation as in Example 1 was performed.

[実施例4]
多孔質シートとしてポリフェニレンスルフィド微多孔膜(厚み20μm、平均空隙径0.5μm、空隙率40%)を用いたこと以外は、実施例2と同様に二次電池を作製し、実施例1と同じ評価を行った。
[Example 4]
A secondary battery was prepared in the same manner as in Example 2 except that a polyphenylene sulfide microporous membrane (thickness 20 μm, average void diameter 0.5 μm, porosity 40%) was used as the porous sheet. Evaluation was performed.

[実施例5]
多孔質シートの接合に用いたホットプレートの温度を120℃としたこと以外は、実施例1と同様に二次電池を作製し、実施例1と同じ評価を行った。
[Example 5]
A secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the hot plate used for bonding the porous sheets was 120 ° C., and the same evaluation as in Example 1 was performed.

[実施例6]
多孔質シートの接合に用いたホットプレートの温度を120℃としたこと以外は、実施例3と同様に二次電池を作製し、実施例1と同じ評価を行った。
[Example 6]
A secondary battery was produced in the same manner as in Example 3 except that the temperature of the hot plate used for joining the porous sheets was 120 ° C., and the same evaluation as in Example 1 was performed.

[実施例7]
多孔質シートの接合に用いたNMPのの塗布量を10μL/cmとしたこと以外は、実施例1と同様に二次電池を作製し、実施例1と同じ評価を行った。多孔質シートの接合部分にシワが生じたため作業性が悪く、正極を格納するのに実施例1の2倍の時間を要した。
[Example 7]
A secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of NMP used for joining the porous sheets was 10 μL / cm 2 , and the same evaluation as in Example 1 was performed. Since wrinkles were generated in the joined portion of the porous sheet, workability was poor, and it took twice as long as in Example 1 to store the positive electrode.

[比較例1]
多孔質シートとしてポリイミド微多孔膜(厚み20μm、平均空隙径0.3μm、空隙率80%)を用い、それを袋状とする接合部を形成するために塗布したNMPの塗布量を3μL/cmとしたこと以外は、実施例1と同様に二次電池を作製し、実施例1と同じ評価を行った。ただし、多孔質シートは接合されず袋状のセパレータを得ることができなかったため、正極と負極を交互に積層し、それぞれのタブを電極端子と接合した後に、各電極間にシート状のセパレータを挟むことにより電極積層体を形成した。
[Comparative Example 1]
A polyimide microporous film (thickness 20 μm, average void diameter 0.3 μm, porosity 80%) is used as the porous sheet, and the amount of NMP applied to form a bag-like joint is 3 μL / cm. A secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the value was set to 2 , and the same evaluation as in Example 1 was performed. However, since the porous sheet was not joined and a bag-like separator could not be obtained, the positive electrode and the negative electrode were alternately laminated, and each tab was joined to the electrode terminal. An electrode laminate was formed by sandwiching.

[比較例2]
セパレータの作製において多孔質シートを接合するのにエタノールを用いたこと以外は、実施例1と同様に二次電池を作製し、実施例1と同じ評価を行った。ただし、多孔質シートは接合されず袋状のセパレータを得ることができなかったため、正極と負極を交互に積層し、それぞれのタブを電極端子と接合した後に、各電極間にシート状のセパレータを挟むことにより積層体を形成した。
[Comparative Example 2]
A secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that ethanol was used to join the porous sheets in the production of the separator, and the same evaluation as in Example 1 was performed. However, since the porous sheet was not joined and a bag-like separator could not be obtained, the positive electrode and the negative electrode were alternately laminated, and each tab was joined to the electrode terminal. A laminated body was formed by sandwiching.

[比較例3]
セパレータの作製において多孔質シートを接合するのに、ポリスチレン樹脂を10質量%溶解したトルエン溶液を用いたこと以外は、実施例1と同様に二次電池を作製し、実施例1と同じ評価を行った。
[Comparative Example 3]
A secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a toluene solution in which 10% by mass of polystyrene resin was dissolved was used to join the porous sheets in the production of the separator. went.

表1に、実施例1〜7および比較例1〜3について、セパレータの主な作製条件、多孔質シートの接合部の評価結果、および得られた二次電池の振動試験結果を示す。表1において、接合性についての評価結果は、剥がれが生じていないものについては「○」、剥がれが生じているものについては「×」で表した。接合部の耐熱性の評価結果は、剥がれの発生が認められなかったものについては「○」、剥がれの発生が認められたものについては「×」で表した。収縮性の評価結果は、加熱の前後で収縮による皺の発生やセパレータの変形など、外観上の変化が認められなかったものは「○」、収縮は認められないが接合部の周辺に皺が認められたものは「△」、接合部以外での皺の発生やセパレータの変形など、加熱の前後で外観上の変化が認められたものは「×」で表した。   Table 1 shows the main production conditions of the separator, the evaluation result of the joint portion of the porous sheet, and the vibration test result of the obtained secondary battery for Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3. In Table 1, the evaluation results for bondability are represented by “◯” for those where no peeling occurs and “X” for those where peeling occurs. The evaluation results of the heat resistance of the joint were represented by “◯” for those in which no peeling occurred and “×” for those in which peeling occurred. The evaluation results for shrinkage are “O” when there was no change in appearance such as wrinkles due to shrinkage or deformation of the separator before and after heating, and there was no shrinkage but wrinkles around the joint. What was recognized was represented by “Δ”, and those in which changes in appearance were observed before and after heating, such as generation of wrinkles other than the joints and deformation of the separator, were represented by “x”.

Figure 2017091929
Figure 2017091929

実施例1、5および7は、いずれもアラミドで作られた微多孔膜を多孔質シートとして用いたうえで、アラミドを溶解することが可能なNMPを接合剤として用いることで、袋状への加工が行えた。ただし、実施例5は接合時の温度が高かったため、乾燥は早いものの溶解性が高くなり、均一な接合性に劣る結果となった。また、実施例7は過剰量のNMPを用いたため、含浸性の高い微多孔膜に対して接合剤を均一な線状に塗布することができず、実施例1、5と比較して皺状に拡がりをもった接合部が形成された。一方、比較例1では、接合剤としてNMPを用いたが、多孔質シートとしてはポリイミドで作られた微多孔膜を用いた。ポリイミドはNMPに溶解も膨潤もしなかったため、結果的に、ポリイミド微多孔膜を接合することができなかった。   In Examples 1, 5 and 7, the microporous membrane made of aramid was used as a porous sheet, and NMP capable of dissolving aramid was used as a bonding agent, thereby forming a bag shape. Processing was done. However, in Example 5, since the temperature at the time of joining was high, the drying was quick, but the solubility was high, resulting in poor uniform joining properties. In addition, since an excessive amount of NMP was used in Example 7, the bonding agent could not be applied to the microporous membrane with high impregnation property in a uniform linear shape, and was in a bowl shape as compared with Examples 1 and 5. A joint with a spread was formed. On the other hand, in Comparative Example 1, NMP was used as the bonding agent, but a microporous film made of polyimide was used as the porous sheet. Since polyimide did not dissolve or swell in NMP, as a result, the polyimide microporous film could not be bonded.

実施例2,3,4および6では、接合剤としてアラミド溶液を用いた。アラミド溶液は、実施例3や6で多孔性シートとして用いたポリイミド微多孔膜を溶解しない。しかし、ポリイミド微多孔膜の空隙に浸透したアラミド樹脂がアンカーとして機能するため、ポリイミド微多孔膜を袋状に加工することができた。また、アラミド樹脂は耐熱樹脂であることから、200℃に加熱しても接合部に剥がれは生じなかった。したがって、電池が異常な高温環境に置かれても安全性を確保できることが期待できる。   In Examples 2, 3, 4 and 6, an aramid solution was used as a bonding agent. The aramid solution does not dissolve the polyimide microporous film used as the porous sheet in Examples 3 and 6. However, since the aramid resin that penetrated into the voids of the polyimide microporous membrane functions as an anchor, the polyimide microporous membrane could be processed into a bag shape. Further, since the aramid resin is a heat-resistant resin, no peeling occurred at the joint even when heated to 200 ° C. Therefore, it can be expected that safety can be ensured even when the battery is placed in an abnormally high temperature environment.

実施例6は実施例5と同様、120℃という高い温度で接合を行っているが、実施例6で用いたポリイミド微多孔膜はNMP溶媒に溶解しないため、接合部に皺は生じなかった。   In Example 6, as in Example 5, bonding was performed at a high temperature of 120 ° C. However, since the polyimide microporous film used in Example 6 was not dissolved in the NMP solvent, wrinkles did not occur in the bonded portion.

比較例2では接合剤としてエタノールを用いた。比較例1と同様、比較例2で多孔質シートとして用いたアラミド微多孔膜がエタノールに溶解しないため、アラミド微多孔膜を袋状に加工することができなかった。比較例3では、接合剤としてポリスチレン樹脂のトルエン溶液を用いた。比較例3で多孔質シートとして用いたアラミド微多孔膜は、トルエンに溶解しないが、ポリスチレン樹脂がアンカーとして機能することから、アラミド微多孔膜を接合することは可能であった。しかし、200℃での耐熱性は無く、接合部の剥がれが生じた。また、ポリスチレン樹脂は電解液に可溶であるため、振動試験中に剥がれて短絡したものが多かった。   In Comparative Example 2, ethanol was used as a bonding agent. Similar to Comparative Example 1, since the aramid microporous membrane used as the porous sheet in Comparative Example 2 did not dissolve in ethanol, the aramid microporous membrane could not be processed into a bag shape. In Comparative Example 3, a toluene solution of polystyrene resin was used as a bonding agent. Although the aramid microporous membrane used as the porous sheet in Comparative Example 3 does not dissolve in toluene, since the polystyrene resin functions as an anchor, it was possible to join the aramid microporous membrane. However, there was no heat resistance at 200 ° C., and peeling of the joint occurred. In addition, since polystyrene resin is soluble in the electrolytic solution, it was often peeled off during the vibration test.

以上、実施形態および実施例により本発明について詳細に説明したが、本明細書は、以下の発明を開示する。   As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail by embodiment and the Example, this specification discloses the following invention.

[1] 正極12と負極11とを対向配置させた電池用のセパレータ13であって、
互いに対向配置された第1の部分131および第2の部分132を有する、融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を含有する、二つ折りにされた1枚の多孔質シートまたは重ね合わせられた2枚の多孔質シートを有し、
前記第1の部分131と前記第2の部分132とに跨って存在する部分を有し前記第1の部分131と前記第2の部分132とを一体化する接合部133によって、前記多孔質シートが、前記電池の正極12または負極11を収納可能とする筒状に形成されているセパレータ13。
[1] A battery separator 13 in which a positive electrode 12 and a negative electrode 11 are arranged to face each other,
One folded bi-fold sheet containing a resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. or higher, having a first part 131 and a second part 132 arranged opposite to each other, or superposed Having two porous sheets,
The porous sheet is formed by a joint portion 133 that has a portion that straddles the first portion 131 and the second portion 132 and integrates the first portion 131 and the second portion 132. However, the separator 13 is formed in a cylindrical shape that can accommodate the positive electrode 12 or the negative electrode 11 of the battery.

[2] 前記多孔質シートは無機フィラーをさらに含有している[1]に記載のセパレータ13。   [2] The separator 13 according to [1], wherein the porous sheet further contains an inorganic filler.

[3] 前記多孔質シートは、平均空隙径が1μm以下の微多孔膜である[1]または[2]に記載のセパレータ。   [3] The separator according to [1] or [2], wherein the porous sheet is a microporous film having an average pore diameter of 1 μm or less.

[4] 前記接合部133は、前記第1の部分131と前記第2の部分132とに跨る一つの層として構成され、これによって前記第1の部分131と前記第2の部分132とが一体化されている[1]から[3]のいずれかに記載のセパレータ。   [4] The joint portion 133 is configured as one layer straddling the first portion 131 and the second portion 132, whereby the first portion 131 and the second portion 132 are integrated. The separator according to any one of [1] to [3].

[5] 前記接合部133では、前記第1の部分131と前記第2の部分132とを跨いで前記第1の部分131の空隙と前記第2の部分132の空隙を充填する、融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂からなるアンカーによって前記第1の部分131と前記第2の部分132とが一体化されている[1]から[3]のいずれかに記載のセパレータ。   [5] Melting point or glass filling the gap between the first part 131 and the second part 132 across the first part 131 and the second part 132 at the joint 133. The separator according to any one of [1] to [3], wherein the first portion 131 and the second portion 132 are integrated by an anchor made of a resin having a transition temperature of 200 ° C. or higher.

[6] 前記アンカーを構成する樹脂は、前記多孔質シートが含有する樹脂と異なる樹脂である[5]に記載のセパレータ。   [6] The separator according to [5], wherein the resin constituting the anchor is a resin different from the resin contained in the porous sheet.

[7] 前記接合部133での空隙率が前記接合部以外での空隙率よりも低い[1]から[6]のいずれかに記載のセパレータ。   [7] The separator according to any one of [1] to [6], wherein the porosity at the joint 133 is lower than the porosity at other than the joint.

[8] 前記接合部133に空隙が存在しない[7]に記載のセパレータ。   [8] The separator according to [7], wherein no gap exists in the joint portion 133.

[9] 前記多孔質シートが含有する樹脂は、全芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂またはポリフェニレンスルフィド樹脂である[1]から[8]のいずれかに記載のセパレータ。   [9] The separator according to any one of [1] to [8], wherein the resin contained in the porous sheet is a wholly aromatic polyamide resin, a polyimide resin, or a polyphenylene sulfide resin.

[10] 対向配置された正極12および負極11と、
[1]から[9]のいずれかに記載のセパレータ13と、
を有し、
前記正極12または前記負極11が前記セパレータ13に収納されている電池。
[10] A positive electrode 12 and a negative electrode 11 which are disposed to face each other,
The separator 13 according to any one of [1] to [9];
Have
A battery in which the positive electrode 12 or the negative electrode 11 is accommodated in the separator 13.

[11] 正極12と負極11とを対向配置させた電池用のセパレータ13の製造方法であって、
融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を含有する1枚または2枚の多孔質シートであって、二つ折りにされることによって互いに対向する第1の部分131および第2の部分132を構成する1枚の前記多孔質シート、または重ね合わせられることによって互いに対向する第1の部分131および第2の部分132を構成する2枚の前記多孔質シートを用意する工程と、
融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を溶融または膨潤させることのできる溶媒を含む接合剤を用いて、前記電池の正極12または負極11を収納可能とする筒状体が形成されるように、前記第1の部分131と前記第2の部分132とを一体化する接合部133を、前記第1の部分131と前記第2の部分132とに跨って存在する部分を有して形成する工程と、
を有するセパレータの製造方法。
[11] A method for producing a battery separator 13 in which a positive electrode 12 and a negative electrode 11 are arranged to face each other,
One or two porous sheets containing a resin having a melting point or a glass transition temperature of 200 ° C. or more, and are formed into a first part 131 and a second part 132 that face each other by being folded in half Preparing two porous sheets constituting the first portion 131 and the second portion 132 that are opposed to each other by being superposed, or
Using a bonding agent containing a solvent capable of melting or swelling a resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. or higher, a cylindrical body capable of accommodating the positive electrode 12 or the negative electrode 11 of the battery is formed. The joining portion 133 that integrates the first portion 131 and the second portion 132 is formed so as to have a portion that straddles the first portion 131 and the second portion 132. Process,
The manufacturing method of the separator which has this.

[12] 前記接合部133を形成する工程は、
前記第1の部分131と前記第2の部分132とを互いに重ね合わせる工程と、
前記多孔質シートが含有する前記樹脂を溶融または膨潤させることのできる溶媒を前記接合剤として、前記第1の部分131および前記第2の部分132の少なくとも一方の前記接合部133となる領域に塗布する工程と、
前記第1の部分131と前記第2の部分132とが互いに重ね合わせられ、かつ、前記接合剤が塗布された後、前記溶媒を除去する工程と、
を有する、[11]に記載のセパレータの製造方法。
[12] The step of forming the joint portion 133 includes:
Superimposing the first portion 131 and the second portion 132 on each other;
The solvent that can melt or swell the resin contained in the porous sheet is used as the bonding agent, and is applied to a region to be the bonding portion 133 of at least one of the first portion 131 and the second portion 132. And a process of
Removing the solvent after the first portion 131 and the second portion 132 are overlapped with each other and the bonding agent is applied;
The method for producing a separator according to [11], comprising:

[13] 前記接合部133を形成する工程は、
前記接合剤として、融点またはガラス転移温度が200℃の樹脂を溶媒で溶解した溶液を得る工程と、
前記第1の部分131と前記第2の部分132とを互いに重ね合わせる工程と、
前記接合剤を、前記第1の部分131および前記第2の部分132の少なくとも一方の前記接合部133となる領域に塗布する工程と、
前記第1の部分131と前記第2の部分132とが互いに重ね合わせられ、かつ、前記接合剤が塗布された後、前記接合剤から前記溶媒を除去する工程と、
を有する、[11]に記載のセパレータの製造方法。
[13] The step of forming the joint portion 133 includes:
Obtaining a solution obtained by dissolving a resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. with a solvent as the bonding agent;
Superimposing the first portion 131 and the second portion 132 on each other;
Applying the bonding agent to a region to be the bonding portion 133 of at least one of the first portion 131 and the second portion 132;
Removing the solvent from the bonding agent after the first portion 131 and the second portion 132 are overlapped with each other and the bonding agent is applied;
The method for producing a separator according to [11], comprising:

[14] 前記接合剤が含有する溶媒は、前記多孔質シートが含有する樹脂を溶融または膨潤させることができる溶媒である[13]に記載のセパレータの製造方法。   [14] The separator production method according to [13], wherein the solvent contained in the bonding agent is a solvent capable of melting or swelling the resin contained in the porous sheet.

[15] 前記接合剤が含有する樹脂は、前記多孔質シートが含有する樹脂と異なる樹脂であり、前記接合剤が含有する溶媒は、前記接合剤が含有する樹脂を溶融または膨潤させることができるが、前記多孔質シートが含有する樹脂を溶融または膨潤させることはできない樹脂である[13]に記載のセパレータの製造方法。   [15] The resin contained in the bonding agent is a resin different from the resin contained in the porous sheet, and the solvent contained in the bonding agent can melt or swell the resin contained in the bonding agent. However, the method for producing a separator according to [13], wherein the resin contained in the porous sheet cannot melt or swell.

[16] 前記接合剤を塗布する工程は、前記第1の部分131と前記第2の部分132とを重ね合わせる前に、前記第1の部分131と前記第2の部分132との互いの対向面の少なくとも一方に前記接合剤を塗布することを含む、[12]から[15]のいずれかに記載のセパレータの製造方法。   [16] In the step of applying the bonding agent, the first portion 131 and the second portion 132 are opposed to each other before the first portion 131 and the second portion 132 are overlapped with each other. The method for producing a separator according to any one of [12] to [15], comprising applying the bonding agent to at least one of the surfaces.

[17] 前記接合剤を塗布する工程は、前記第1の部分131と前記第2の部分132とを重ね合わせた後、前記第1の部分131および前記第2の部分132の少なくとも一方の外表面に前記接合剤を塗布することを含む、[12]から[15]のいずれかに記載のセパレータの製造方法。   [17] In the step of applying the bonding agent, after the first portion 131 and the second portion 132 are overlapped, the outer portion of at least one of the first portion 131 and the second portion 132 is removed. The manufacturing method of the separator in any one of [12] to [15] including applying the bonding agent on the surface.

[18] 前記接合剤を塗布する工程は、前記接合剤を含浸させた多孔質体を前記接合部133となる領域に押し付けることによって、前記接合剤を前記接合部133となる領域に転写することを含む、[12]から[17]のいずれかに記載のセパレータの製造方法。   [18] In the step of applying the bonding agent, the porous material impregnated with the bonding agent is pressed against the region to be the bonding portion 133, thereby transferring the bonding agent to the region to be the bonding portion 133. The manufacturing method of the separator in any one of [12] to [17] containing.

[19] 前記溶媒を除去する工程は、前記第1の部分131および前記第2の部分132を加熱することを含む、[12]から[18]のいずれかに記載のセパレータの製造方法。   [19] The method for manufacturing a separator according to any one of [12] to [18], wherein the step of removing the solvent includes heating the first portion 131 and the second portion 132.

[20] 前記溶媒を除去する工程を減圧下で行う、[12]から[19]のいずれかに記載のセパレータの製造方法。   [20] The method for producing a separator according to any one of [12] to [19], wherein the step of removing the solvent is performed under reduced pressure.

[21] 融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を含有する多孔質シートであって、二つ折りにされることによって互いに対向する第1の部分131および第2の部分を構成する1枚の多孔質シート、または重ね合わせられることによって互いに対向する第1の部分131および第2の部分132を構成する2枚の多孔質シート、正極12および負極11を用意する工程と、
前記第1の部分131と前記第2の部分132との間に前記正極12または前記負極11を配置する工程と、
融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を溶融または膨潤させることのできる溶媒を含む接合剤を用いて、前記正極12または前記負極11を収納可能とする筒状体が形成されるように、前記第1の部分131と前記第2の部分132とを一体化する接合部133を、前記第1の部分131と前記第2の部分132とに跨って存在する部分を有して形成する工程と、
前記正極12または前記負極11が前記第1の部分131と前記第2の部分132との間に配置され、かつ、前記第1の部分131と前記第2の部分132とで前記筒状体が形成された後、前記正極12と前記負極11とを積層することによって電極積層体10を得る工程と、
前記電極積層体10を電解液とともに外装体内に封入する工程と、
を有する電池の製造方法。
[21] A porous sheet containing a resin having a melting point or a glass transition temperature of 200 ° C. or higher, and is formed of one sheet constituting the first part 131 and the second part that are opposed to each other by being folded in half. Preparing a porous sheet, or two porous sheets constituting the first portion 131 and the second portion 132 facing each other by being superimposed, the positive electrode 12 and the negative electrode 11;
Disposing the positive electrode 12 or the negative electrode 11 between the first portion 131 and the second portion 132;
Using a bonding agent containing a solvent capable of melting or swelling a resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. or higher, a cylindrical body that can accommodate the positive electrode 12 or the negative electrode 11 is formed. Forming a joint 133 that integrates the first portion 131 and the second portion 132 with a portion that extends across the first portion 131 and the second portion 132; When,
The positive electrode 12 or the negative electrode 11 is disposed between the first portion 131 and the second portion 132, and the cylindrical body is formed by the first portion 131 and the second portion 132. A step of obtaining an electrode laminate 10 by laminating the positive electrode 12 and the negative electrode 11 after being formed;
Encapsulating the electrode laminate 10 together with an electrolyte in an exterior body;
The manufacturing method of the battery which has this.

本発明は、電源を必要とするあらゆる産業分野、ならびに電気的エネルギーの輸送、貯蔵および供給に関する産業分野にて利用することができる。具体的には、携帯電話、ノートパソコンなどのモバイル機器の電源;電気自動車、ハイブリッドカー、電動バイク、電動アシスト自転車などの電動車両を含む、電車や衛星や潜水艦などの移動・輸送用媒体の電源;UPSなどのバックアップ電源;太陽光発電、風力発電などで発電した電力を貯める蓄電設備;などに、利用することができる。   The present invention can be used in all industrial fields that require a power source, as well as industrial fields related to the transport, storage and supply of electrical energy. Specifically, power supplies for mobile devices such as mobile phones and notebook computers; power supplies for transportation and transportation media such as trains, satellites, and submarines, including electric vehicles such as electric cars, hybrid cars, electric bikes, and electric assist bicycles A backup power source such as a UPS; a power storage facility for storing power generated by solar power generation, wind power generation, etc .;

1 二次電池
10 電極素子
11 負極
12 正極
13 セパレータ
21、22 外装材
31 負極端子
32 正極端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Secondary battery 10 Electrode element 11 Negative electrode 12 Positive electrode 13 Separator 21, 22 Exterior material 31 Negative electrode terminal 32 Positive electrode terminal

Claims (21)

正極と負極とを対向配置させた電池用のセパレータであって、
互いに対向配置された第1の部分および第2の部分を有する、融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を含有する、二つ折りにされた1枚の多孔質シートまたは重ね合わせられた2枚の多孔質シートを有し、
前記第1の部分と前記第2の部分とに跨って存在する部分を有し前記第1の部分と前記第2の部分とを一体化する接合部によって、前記多孔質シートが、前記電池の正極または負極を収納可能とする筒状に形成されているセパレータ。
A separator for a battery in which a positive electrode and a negative electrode are arranged opposite to each other,
One porous sheet that is folded in half, or two sheets that are superposed, containing a resin having a melting point or a glass transition temperature of 200 ° C. or more, having a first part and a second part that are arranged opposite to each other Having a porous sheet of
The porous sheet is formed by joining the first part and the second part, the part having a part that extends over the first part and the second part. A separator formed in a cylindrical shape that can accommodate a positive electrode or a negative electrode.
前記多孔質シートは無機フィラーをさらに含有している請求項1に記載のセパレータ。   The separator according to claim 1, wherein the porous sheet further contains an inorganic filler. 前記多孔質シートは、平均空隙径が1μm以下の微多孔膜である請求項1または2に記載のセパレータ。   The separator according to claim 1, wherein the porous sheet is a microporous film having an average pore diameter of 1 μm or less. 前記接合部は、前記第1の部分と前記第2の部分とに跨る一つの層として構成され、これによって前記第1の部分と前記第2の部分とが一体化されている請求項1から3のいずれか一項に記載のセパレータ。   The said joint part is comprised as one layer straddling the said 1st part and the said 2nd part, and, thereby, the said 1st part and the said 2nd part are integrated. The separator according to any one of 3. 前記接合部では、前記第1の部分と前記第2の部分とを跨いで前記第1の部分の空隙と前記第2の部分の空隙を充填する、融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂からなるアンカーによって前記第1の部分と前記第2の部分とが一体化されている請求項1から3のいずれか一項に記載のセパレータ。   Resin having a melting point or a glass transition temperature of 200 ° C. or more filling the gap between the first part and the second part across the first part and the second part at the joint. The separator according to any one of claims 1 to 3, wherein the first portion and the second portion are integrated with each other by an anchor made of the following. 前記アンカーを構成する樹脂は、前記多孔質シートが含有する樹脂と異なる樹脂である請求項5に記載のセパレータ。   The separator according to claim 5, wherein the resin constituting the anchor is a resin different from the resin contained in the porous sheet. 前記接合部での空隙率が前記接合部以外での空隙率よりも低い請求項1から6のいずれか一項に記載のセパレータ。   The separator as described in any one of Claim 1 to 6 whose porosity in the said junction part is lower than the porosity in other than the said junction part. 前記接合部に空隙が存在しない請求項7に記載のセパレータ。   The separator according to claim 7, wherein no gap exists in the joint portion. 前記多孔質シートが含有する樹脂は、全芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂またはポリフェニレンスルフィド樹脂である請求項1から8のいずれか一項に記載のセパレータ。   The separator according to any one of claims 1 to 8, wherein the resin contained in the porous sheet is a wholly aromatic polyamide resin, a polyimide resin, or a polyphenylene sulfide resin. 対向配置された正極および負極と、
請求項1から9のいずれか一項に記載のセパレータと、
を有し、
前記正極または前記負極が前記セパレータに収納されている電池。
A positive electrode and a negative electrode arranged opposite to each other;
A separator according to any one of claims 1 to 9,
Have
A battery in which the positive electrode or the negative electrode is housed in the separator.
正極と負極とを対向配置させた電池用のセパレータの製造方法であって、
融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を含有する1枚または2枚の多孔質シートであって、二つ折りにされることによって互いに対向する第1の部分および第2の部分を構成する1枚の多孔質シート、または重ね合わせられることによって互いに対向する第1の部分および第2の部分を構成する2枚の多孔質シートを用意する工程と、
融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を溶融または膨潤させることのできる溶媒を含む接合剤を用いて、前記電池の正極または負極を収納可能とする筒状体が形成されるように、前記第1の部分と前記第2の部分とを一体化する接合部を、前記第1の部分と前記第2の部分とに跨って存在する部分を有して形成する工程と、
を有するセパレータの製造方法。
A method for producing a separator for a battery in which a positive electrode and a negative electrode are disposed opposite to each other,
1 or 2 porous sheets containing a resin having a melting point or a glass transition temperature of 200 ° C. or higher, which are folded in half to constitute a first part and a second part that face each other Preparing two porous sheets constituting the first part and the second part facing each other by being laminated, or
Using a bonding agent containing a solvent capable of melting or swelling a resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. or higher, a cylindrical body that can accommodate the positive electrode or the negative electrode of the battery is formed. Forming a joining portion that integrates the first portion and the second portion with a portion that straddles the first portion and the second portion; and
The manufacturing method of the separator which has this.
前記接合部を形成する工程は、
前記第1の部分と前記第2の部分とを互いに重ね合わせる工程と、
前記多孔質シートが含有する前記樹脂を溶融または膨潤させることのできる溶媒を前記接合剤として、前記第1の部分および前記第2の部分の少なくとも一方の前記接合部となる領域に塗布する工程と、
前記第1の部分と前記第2の部分とが互いに重ね合わせられ、かつ、前記接合剤が塗布された後、前記溶媒を除去する工程と、
を有する、請求項11に記載のセパレータの製造方法。
The step of forming the joint portion includes:
Superimposing the first part and the second part on each other;
Applying a solvent capable of melting or swelling the resin contained in the porous sheet as the bonding agent to a region to be the bonding portion of at least one of the first portion and the second portion; ,
Removing the solvent after the first part and the second part are overlapped with each other and the bonding agent is applied;
The manufacturing method of the separator of Claim 11 which has these.
前記接合部を形成する工程は、
前記接合剤として、融点またはガラス転移温度が200℃の樹脂を溶媒で溶解した溶液を得る工程と、
前記第1の部分と前記第2の部分とを互いに重ね合わせる工程と、
前記接合剤を、前記第1の部分および前記第2の部分の少なくとも一方の前記接合部となる領域に塗布する工程と、
前記第1の部分と前記第2の部分とが互いに重ね合わせられ、かつ、前記接合剤が塗布された後、前記接合剤から前記溶媒を除去する工程と、
を有する、請求項11に記載のセパレータの製造方法。
The step of forming the joint portion includes:
Obtaining a solution obtained by dissolving a resin having a melting point or glass transition temperature of 200 ° C. with a solvent as the bonding agent;
Superimposing the first part and the second part on each other;
Applying the bonding agent to a region to be the bonding portion of at least one of the first portion and the second portion;
Removing the solvent from the bonding agent after the first portion and the second portion are overlapped with each other and the bonding agent is applied;
The manufacturing method of the separator of Claim 11 which has these.
前記接合剤が含有する溶媒は、前記多孔質シートが含有する樹脂を溶融または膨潤させることができる溶媒である請求項13に記載のセパレータの製造方法。   The method for producing a separator according to claim 13, wherein the solvent contained in the bonding agent is a solvent capable of melting or swelling the resin contained in the porous sheet. 前記接合剤が含有する樹脂は、前記多孔質シートが含有する樹脂と異なる樹脂であり、前記接合剤が含有する溶媒は、前記接合剤が含有する樹脂を溶融または膨潤させることができるが、前記多孔質シートが含有する樹脂を溶融または膨潤させることはできない樹脂である請求項13に記載のセパレータの製造方法。   The resin contained in the bonding agent is a resin different from the resin contained in the porous sheet, and the solvent contained in the bonding agent can melt or swell the resin contained in the bonding agent. The method for producing a separator according to claim 13, wherein the resin contained in the porous sheet cannot be melted or swollen. 前記接合剤を塗布する工程は、前記第1の部分と前記第2の部分とを重ね合わせる前に、前記第1の部分と前記第2の部分との互いの対向面の少なくとも一方に前記接合剤を塗布することを含む、請求項12から15のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法。   The step of applying the bonding agent includes the step of applying the bonding to at least one of the opposing surfaces of the first portion and the second portion before overlapping the first portion and the second portion. The manufacturing method of the separator as described in any one of Claim 12 to 15 including apply | coating an agent. 前記接合剤を塗布する工程は、前記第1の部分と前記第2の部分とを重ね合わせた後、前記第1の部分および前記第2の部分の少なくとも一方の外表面に前記接合剤を塗布することを含む、請求項12から15のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法。   The step of applying the bonding agent includes applying the bonding agent to the outer surface of at least one of the first portion and the second portion after the first portion and the second portion are overlapped. The manufacturing method of the separator as described in any one of Claim 12 to 15 including doing. 前記接合剤を塗布する工程は、前記接合剤を含浸させた多孔質体を前記接合部となる領域に押し付けることによって、前記接合剤を前記接合部となる領域に転写することを含む、請求項12から17のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法。   The step of applying the bonding agent includes transferring the bonding agent to the region to be the bonding portion by pressing the porous body impregnated with the bonding agent against the region to be the bonding portion. The manufacturing method of the separator as described in any one of 12 to 17. 前記溶媒を除去する工程は、前記第1の部分および前記第2の部分を加熱することを含む、請求項12から18のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法。   The method for manufacturing a separator according to any one of claims 12 to 18, wherein the step of removing the solvent includes heating the first portion and the second portion. 前記溶媒を除去する工程を減圧下で行う、請求項12から19のいずれか一項に記載のセパレータの製造方法。   The method for producing a separator according to any one of claims 12 to 19, wherein the step of removing the solvent is performed under reduced pressure. 融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を含有する多孔質シートであって、二つ折りにされることによって互いに対向する第1の部分および第2の部分を構成する1枚の多孔質シート、または重ね合わせられることによって互いに対向する第1の部分および第2の部分を構成する2枚の多孔質シート、正極および負極を用意する工程と、
前記第1の部分と前記第2の部分との間に前記正極または前記負極を配置する工程と、
融点またはガラス転移温度が200℃以上の樹脂を溶融または膨潤させることのできる溶媒を含む接合剤を用いて、前記正極または前記負極を収納可能とする筒状体が形成されるように、前記第1の部分と前記第2の部分とを一体化する接合部を、前記第1の部分と前記第2の部分とに跨って存在する部分を有して形成する工程と、
前記正極または前記負極が前記第1の部分と前記第2の部分との間に配置され、かつ、前記第1の部分と前記第2の部分とで前記筒状体が形成された後、前記正極と前記負極とを積層することによって電極積層体を得る工程と、
前記電極積層体を電解液とともに外装体内に封入する工程と、
を有する電池の製造方法。
A porous sheet containing a resin having a melting point or a glass transition temperature of 200 ° C. or higher, and is formed of a single porous sheet constituting a first part and a second part facing each other by being folded in two; Or a step of preparing two porous sheets, a positive electrode and a negative electrode constituting the first part and the second part facing each other by being superposed,
Disposing the positive electrode or the negative electrode between the first portion and the second portion;
The cylindrical body that can accommodate the positive electrode or the negative electrode is formed using a bonding agent containing a solvent capable of melting or swelling a resin having a melting point or a glass transition temperature of 200 ° C. or higher. Forming a joint that integrates the first portion and the second portion with a portion that extends across the first portion and the second portion; and
After the positive electrode or the negative electrode is disposed between the first portion and the second portion, and the cylindrical body is formed by the first portion and the second portion, Obtaining an electrode laminate by laminating a positive electrode and the negative electrode;
Encapsulating the electrode laminate together with an electrolyte in an exterior body;
The manufacturing method of the battery which has this.
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