JP3354430B2 - 固体電解質電池及びその製造方法 - Google Patents
固体電解質電池及びその製造方法Info
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- JP3354430B2 JP3354430B2 JP09214797A JP9214797A JP3354430B2 JP 3354430 B2 JP3354430 B2 JP 3354430B2 JP 09214797 A JP09214797 A JP 09214797A JP 9214797 A JP9214797 A JP 9214797A JP 3354430 B2 JP3354430 B2 JP 3354430B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固体電解質電池及び
その製造方法に関し、詳しくは固体電解質電池及びその
製造方法における固体電解質の改良に関する。
その製造方法に関し、詳しくは固体電解質電池及びその
製造方法における固体電解質の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体電解質を用いた電池は従来の溶液系
の電解質を用いた電池に比べて外部への液もれの心配が
ない、加工性が優れているなどの利点があるが、溶液系
の電解質を用いた電池に比べてイオン導電性が低く、高
率放電時の電池容量が小さくなるという欠点があった。
この場合、固体電解質の厚みを小さくすることによって
イオン導電性を向上させるということも考えられるが、
このような構造では固体電解質の機械的強度が小さくな
って、電池内で短絡が発生するという課題がある。
の電解質を用いた電池に比べて外部への液もれの心配が
ない、加工性が優れているなどの利点があるが、溶液系
の電解質を用いた電池に比べてイオン導電性が低く、高
率放電時の電池容量が小さくなるという欠点があった。
この場合、固体電解質の厚みを小さくすることによって
イオン導電性を向上させるということも考えられるが、
このような構造では固体電解質の機械的強度が小さくな
って、電池内で短絡が発生するという課題がある。
【０００３】そこで、以下に示すような方法が提案され
ている。 特開平１−１５８０５１号公報に示されるように、支
持体としての多孔質膜にイオン導電性ポリマーを含浸さ
せる方法。 特開平５−１０９３１０号公報に示されるように、架
橋性ポリシロキサンまたはポリエチレンオキサイドなど
のイオン導電性ポリマーに、可塑剤としてのポリエチレ
ングリコールジメチルエーテル、プロピレンカーボネー
トなどを加え、重合、固化する方法。
ている。 特開平１−１５８０５１号公報に示されるように、支
持体としての多孔質膜にイオン導電性ポリマーを含浸さ
せる方法。 特開平５−１０９３１０号公報に示されるように、架
橋性ポリシロキサンまたはポリエチレンオキサイドなど
のイオン導電性ポリマーに、可塑剤としてのポリエチレ
ングリコールジメチルエーテル、プロピレンカーボネー
トなどを加え、重合、固化する方法。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 の方法の課題 の方法によれば、支持体としての多孔質膜を有するこ
とから固体電解質膜の強度が大きくなり、固体電解質膜
の膜厚を薄くすることが可能となる。したがって、従来
の固体電解質膜に比べて抵抗の低い固体電解質膜を作製
することができる。しかしながら、このような方法であ
っても、非プロトン性有機溶媒を電解質に用いた場合に
比べるとイオン導電性が低くなるので、高率放電時の電
池容量を飛躍的に増大することはできない。そこで、空
隙率が高くて膜厚が薄い支持体を用いることも考えられ
るが、このような方法では固体電解質の機械的強度が小
さくなるという課題が生じる。
とから固体電解質膜の強度が大きくなり、固体電解質膜
の膜厚を薄くすることが可能となる。したがって、従来
の固体電解質膜に比べて抵抗の低い固体電解質膜を作製
することができる。しかしながら、このような方法であ
っても、非プロトン性有機溶媒を電解質に用いた場合に
比べるとイオン導電性が低くなるので、高率放電時の電
池容量を飛躍的に増大することはできない。そこで、空
隙率が高くて膜厚が薄い支持体を用いることも考えられ
るが、このような方法では固体電解質の機械的強度が小
さくなるという課題が生じる。
【０００５】の方法の課題 の方法によれば、イオン導電性の液体を含む固体マト
リックスが形成されるので、イオン導電性はある程度向
上すが、その向上度合いは不充分であるため高率放電時
の放電特性が低下するという課題がある。本発明は、以
上の事情に鑑みなされたものであって、固体電解質膜の
強度の向上と、放電容量（特に、高率放電時の放電容
量）の飛躍的な増大とを図ることができる固体電解質電
池及びその製造方法の提供を目的とする。
リックスが形成されるので、イオン導電性はある程度向
上すが、その向上度合いは不充分であるため高率放電時
の放電特性が低下するという課題がある。本発明は、以
上の事情に鑑みなされたものであって、固体電解質膜の
強度の向上と、放電容量（特に、高率放電時の放電容
量）の飛躍的な増大とを図ることができる固体電解質電
池及びその製造方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項１記載の発明は、リチウムを
挿入、離脱可能な正負極と、これら両極間に存在する固
体電解質膜とを備えた固体電解質電池において、上記固
体電解質膜が、２軸延伸処理されたポリアルキレンの多
孔質膜と、この多孔質膜の空隙部に形成されたアルキレ
ンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリ
マーの重合体とから構成され、且つ上記多孔質膜の空隙
率が７０％〜９５％、平均孔径が１．２μｍ〜６．０μ
ｍ、厚みが５μｍ〜７０μｍ、好ましくは１０μｍ〜５
０μｍに各々規制されると共に、上記アルキレンオキサ
イドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重
合体には非プロトン性有機溶媒とリチウム塩とから成る
イオン導電性物質が含有されていることを特徴とする。
に、本発明のうちで請求項１記載の発明は、リチウムを
挿入、離脱可能な正負極と、これら両極間に存在する固
体電解質膜とを備えた固体電解質電池において、上記固
体電解質膜が、２軸延伸処理されたポリアルキレンの多
孔質膜と、この多孔質膜の空隙部に形成されたアルキレ
ンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリ
マーの重合体とから構成され、且つ上記多孔質膜の空隙
率が７０％〜９５％、平均孔径が１．２μｍ〜６．０μ
ｍ、厚みが５μｍ〜７０μｍ、好ましくは１０μｍ〜５
０μｍに各々規制されると共に、上記アルキレンオキサ
イドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重
合体には非プロトン性有機溶媒とリチウム塩とから成る
イオン導電性物質が含有されていることを特徴とする。
【０００７】上記構成の如く、アルキレンオキサイドの
骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重合体に
非プロトン性有機溶媒とリチウム塩とから成るイオン導
電性物質が含有されていれば、アルキレンオキサイドの
骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重合体が
単独で用いられる固体電解質膜に比べて高いイオン導電
性が発現される。また、上記構成の如く、固体電解質膜
の支持体として多孔質膜を用いれば、固体電解質膜の強
度が大きくなり、固体電解質膜を更に薄くすることがで
きることから、イオン導電性が一層向上する。
骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重合体に
非プロトン性有機溶媒とリチウム塩とから成るイオン導
電性物質が含有されていれば、アルキレンオキサイドの
骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重合体が
単独で用いられる固体電解質膜に比べて高いイオン導電
性が発現される。また、上記構成の如く、固体電解質膜
の支持体として多孔質膜を用いれば、固体電解質膜の強
度が大きくなり、固体電解質膜を更に薄くすることがで
きることから、イオン導電性が一層向上する。
【０００８】加えて、上記構成の如く、２軸延伸処理し
た多孔質膜を用いれば、当該多孔質膜は、１軸延伸処理
により多孔質化した多孔質膜に比べて、孔の形状が円形
状に近くなることから、リチウムイオンが透過し易くな
る。したがって、高率放電時（大電流放電時）であって
も電池容量の低下を抑制することができる。
た多孔質膜を用いれば、当該多孔質膜は、１軸延伸処理
により多孔質化した多孔質膜に比べて、孔の形状が円形
状に近くなることから、リチウムイオンが透過し易くな
る。したがって、高率放電時（大電流放電時）であって
も電池容量の低下を抑制することができる。
【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、多孔質膜が、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンとの複合
体から成ることを特徴とする。また、請求項３記載の発
明は、請求項１記載の発明において、アルキレンオキサ
イドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重
合体が、エチレンオキサイドの骨格を有するモノマーあ
るいはプレポリマーの重合体、プロピレンオキサイドの
骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重合体、
またはエチレンオキサイドの骨格を有するモノマーある
いはプレポリマーとプロピレンオキサイドの骨格を有す
るモノマーあるいはプレポリマーとの共重合体であるこ
とを特徴とする。
載の発明において、多孔質膜が、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンとの複合
体から成ることを特徴とする。また、請求項３記載の発
明は、請求項１記載の発明において、アルキレンオキサ
イドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重
合体が、エチレンオキサイドの骨格を有するモノマーあ
るいはプレポリマーの重合体、プロピレンオキサイドの
骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重合体、
またはエチレンオキサイドの骨格を有するモノマーある
いはプレポリマーとプロピレンオキサイドの骨格を有す
るモノマーあるいはプレポリマーとの共重合体であるこ
とを特徴とする。
【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項１記
載の発明において、リチウム塩が、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢ
Ｆ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 、及び
ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）2 からなる群から１種以上選
択されることを特徴とする。また、請求項５記載の発明
は、請求項１記載の発明において、非プロトン性有機溶
媒が、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、メ
チルエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、及び
ジメトキシエタンからなる有機溶媒群から１種以上選択
されることを特徴とする。
載の発明において、リチウム塩が、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢ
Ｆ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 、及び
ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）2 からなる群から１種以上選
択されることを特徴とする。また、請求項５記載の発明
は、請求項１記載の発明において、非プロトン性有機溶
媒が、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、メ
チルエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、及び
ジメトキシエタンからなる有機溶媒群から１種以上選択
されることを特徴とする。
【００１１】また、本発明のうちで請求項６記載の発明
は、ポリアルキレンシートを２軸延伸処理して、空隙率
が７０％〜９５％、平均孔径が１．２μｍ〜６．０μ
ｍ、厚みが５μｍ〜７０μｍ、好ましくは１０μｍ〜５
０μｍに各々規制されるポリアルキレンの多孔質膜を作
製するステップと、上記多孔質膜の空隙部に非プロトン
性有機溶媒、アルキレンオキサイドの骨格を有するモノ
マーあるいはプレポリマー、リチウム塩、及び重合開始
剤を含むプレポリマー混合物を含浸させて混合物含浸多
孔質膜を作製するステップと、上記混合物含浸多孔質膜
中のアルキレンオキサイドの骨格を有するモノマーある
いはプレポリマーを重合させて固化することにより固体
電解質膜を作製するステップと、上記固体電解質膜を、
リチウムを挿入、離脱可能な正負極間に配置するステッ
プとを有することを特徴とする。
は、ポリアルキレンシートを２軸延伸処理して、空隙率
が７０％〜９５％、平均孔径が１．２μｍ〜６．０μ
ｍ、厚みが５μｍ〜７０μｍ、好ましくは１０μｍ〜５
０μｍに各々規制されるポリアルキレンの多孔質膜を作
製するステップと、上記多孔質膜の空隙部に非プロトン
性有機溶媒、アルキレンオキサイドの骨格を有するモノ
マーあるいはプレポリマー、リチウム塩、及び重合開始
剤を含むプレポリマー混合物を含浸させて混合物含浸多
孔質膜を作製するステップと、上記混合物含浸多孔質膜
中のアルキレンオキサイドの骨格を有するモノマーある
いはプレポリマーを重合させて固化することにより固体
電解質膜を作製するステップと、上記固体電解質膜を、
リチウムを挿入、離脱可能な正負極間に配置するステッ
プとを有することを特徴とする。
【００１２】上記方法であれば、支持体である多孔質膜
に含浸させるプレポリマー混合物は粘度の低い液体状態
であるため、プレポリマー混合物を含浸させる工程でプ
レポリマー混合物が多孔質膜中に均一に含浸される。し
たがって、非プロトン性有機溶媒とリチウム塩とから成
るイオン導電性物質が含有されたアルキレンオキサイド
の骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重合体
が固体電解質膜内に均一に分布することになるので、固
体電解質膜のイオン導電性を向上させることができる。
に含浸させるプレポリマー混合物は粘度の低い液体状態
であるため、プレポリマー混合物を含浸させる工程でプ
レポリマー混合物が多孔質膜中に均一に含浸される。し
たがって、非プロトン性有機溶媒とリチウム塩とから成
るイオン導電性物質が含有されたアルキレンオキサイド
の骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの重合体
が固体電解質膜内に均一に分布することになるので、固
体電解質膜のイオン導電性を向上させることができる。
【００１３】また、上記方法であればプレポリマー混合
物の含浸後に重合処理を行うため、完全に固体化された
電解質層を得ることが可能となる。したがって、固体電
解質膜の取り扱い性を向上でき、しかも電池の液漏れを
防止することが可能となる。更に、支持体として膜厚が
均一な多孔質膜を用いれば、膜厚の均一な固体電解質膜
を容易に作製することができる。
物の含浸後に重合処理を行うため、完全に固体化された
電解質層を得ることが可能となる。したがって、固体電
解質膜の取り扱い性を向上でき、しかも電池の液漏れを
防止することが可能となる。更に、支持体として膜厚が
均一な多孔質膜を用いれば、膜厚の均一な固体電解質膜
を容易に作製することができる。
【００１４】また、請求項７記載の発明は、請求項６記
載の発明において、多孔質膜が、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンとの複合
体から成ることを特徴とする。また、請求項８記載の発
明は、請求項６記載の発明において、アルキレンオキサ
イドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーが、
エチレンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプ
レポリマー、プロピレンオキサイドの骨格を有するモノ
マーあるいはプレポリマー、またはエチレンオキサイド
の骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーとプロピ
レンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポ
リマーとの混合物であることを特徴とする。
載の発明において、多孔質膜が、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンとの複合
体から成ることを特徴とする。また、請求項８記載の発
明は、請求項６記載の発明において、アルキレンオキサ
イドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーが、
エチレンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプ
レポリマー、プロピレンオキサイドの骨格を有するモノ
マーあるいはプレポリマー、またはエチレンオキサイド
の骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーとプロピ
レンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポ
リマーとの混合物であることを特徴とする。
【００１５】また、請求項９記載の発明は、請求項６記
載の発明において、リチウム塩が、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢ
Ｆ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 、及び
ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）2 からなる群から１種以上選
択されることを特徴とする。また、請求項１０記載の発
明は、請求項６記載の発明において、非プロトン性有機
溶媒が、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、メ
チルエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、及び
ジメトキシエタンからなる有機溶媒群から１種以上選択
されることを特徴とする。
載の発明において、リチウム塩が、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢ
Ｆ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 、及び
ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）2 からなる群から１種以上選
択されることを特徴とする。また、請求項１０記載の発
明は、請求項６記載の発明において、非プロトン性有機
溶媒が、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、メ
チルエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、及び
ジメトキシエタンからなる有機溶媒群から１種以上選択
されることを特徴とする。
【００１６】また、請求項１１記載の発明は、請求項６
記載の発明において、アルキレンオキサイドの骨格を有
するモノマーあるいはプレポリマーの非プロトン性有機
溶媒に対する割合が、５重量％〜５０重量％、好ましく
は５重量％〜３０重量％に規制されることを特徴とす
る。このように規制するのは、アルキレンオキサイドの
骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの割合が５
重量％未満では固体電解質膜の形成が困難となる（即
ち、電解質の固体化が困難となる）一方、５０重量％を
超えると固体電解質膜のイオン導電性が低下するという
理由によるものである。また、請求項１２記載の発明
は、請求項６記載の発明において、アルキレンオキサイ
ドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーを重合
させて固化する方法として、混合物含浸多孔質膜に光或
いは電子線を照射し、または混合物含浸多孔質膜を加熱
する方法を用いることを特徴とする。
記載の発明において、アルキレンオキサイドの骨格を有
するモノマーあるいはプレポリマーの非プロトン性有機
溶媒に対する割合が、５重量％〜５０重量％、好ましく
は５重量％〜３０重量％に規制されることを特徴とす
る。このように規制するのは、アルキレンオキサイドの
骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーの割合が５
重量％未満では固体電解質膜の形成が困難となる（即
ち、電解質の固体化が困難となる）一方、５０重量％を
超えると固体電解質膜のイオン導電性が低下するという
理由によるものである。また、請求項１２記載の発明
は、請求項６記載の発明において、アルキレンオキサイ
ドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーを重合
させて固化する方法として、混合物含浸多孔質膜に光或
いは電子線を照射し、または混合物含浸多孔質膜を加熱
する方法を用いることを特徴とする。
【００１７】
〔多孔質膜の作製〕先ず、平均分子量２×１０4 のポリ
エチレン（ポリエチレンの割合：３重量部）と流動パラ
フィン（流動パラフィンの割合：９７重量部）との混合
液１００重量部に、酸化防止剤としての２，６−ジ−ｔ
−ブチル−クレゾール０．１２５重量部とテトラキス
〔メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒド
ロキシフェニル）−プロピオネート〕メタン０．２５重
量部とを加えて混合した。次に、この混合液を攪拌機付
きのオートクレーブに充填し、２００℃まで加熱して９
０分間攪拌し均一に混合された溶液を作製した。
エチレン（ポリエチレンの割合：３重量部）と流動パラ
フィン（流動パラフィンの割合：９７重量部）との混合
液１００重量部に、酸化防止剤としての２，６−ジ−ｔ
−ブチル−クレゾール０．１２５重量部とテトラキス
〔メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒド
ロキシフェニル）−プロピオネート〕メタン０．２５重
量部とを加えて混合した。次に、この混合液を攪拌機付
きのオートクレーブに充填し、２００℃まで加熱して９
０分間攪拌し均一に混合された溶液を作製した。
【００１８】次いで、上記溶液を加熱した金型に充填
し、５０℃まで急冷してゲル状シートを得た。この後、
このゲル状シートを塩化メチレン中に６０分間浸漬した
後、平滑板にはり付けた状態で上記塩化メチレンを蒸発
乾燥し、原反シートを得た。しかる後、上記原反シート
を延伸処理し、得られた延伸膜を塩化メチレンで洗浄し
て残留するパラフィンを抽出除去した後、更に乾燥する
ことによりポリエチレンから成る多孔質膜を得た。この
ようにして作製した多孔質膜の膜厚は３０μｍ、空隙率
は８０％、平均孔径は１．２μｍであった。
し、５０℃まで急冷してゲル状シートを得た。この後、
このゲル状シートを塩化メチレン中に６０分間浸漬した
後、平滑板にはり付けた状態で上記塩化メチレンを蒸発
乾燥し、原反シートを得た。しかる後、上記原反シート
を延伸処理し、得られた延伸膜を塩化メチレンで洗浄し
て残留するパラフィンを抽出除去した後、更に乾燥する
ことによりポリエチレンから成る多孔質膜を得た。この
ようにして作製した多孔質膜の膜厚は３０μｍ、空隙率
は８０％、平均孔径は１．２μｍであった。
【００１９】〔固体電解質膜の作製〕先ず、ポリエチン
レングリコールジアクリレート２０重量部とプロピレン
カーボネート１００重量部とを混合した混合物に、６フ
ッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 であり、添加量：１モ
ル／リットル）と、紫外線重合開始剤としての２，２−
ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（添加量：５
００ｐｐｍ）とを添加し、更に混合、溶解させることに
よりプレポリマー混合物を作製した。次に、このプレポ
リマー混合物を３ｃｍ×２ｃｍに切断した上記多孔質膜
に１００μｌ滴下した後、この多孔質膜の両面を紫外線
透過ガラス（厚み：２ｍｍ）で挟み、０．２ｋｇ／ｃｍ
2 の押圧力で加圧しつつ、紫外光（波長：３５０ｎｍ）
を３０分照射して重合した。その後、余分なポリマーの
はみ出し部を切り取ることにより、固体電解質膜を作製
した。
レングリコールジアクリレート２０重量部とプロピレン
カーボネート１００重量部とを混合した混合物に、６フ
ッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 であり、添加量：１モ
ル／リットル）と、紫外線重合開始剤としての２，２−
ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（添加量：５
００ｐｐｍ）とを添加し、更に混合、溶解させることに
よりプレポリマー混合物を作製した。次に、このプレポ
リマー混合物を３ｃｍ×２ｃｍに切断した上記多孔質膜
に１００μｌ滴下した後、この多孔質膜の両面を紫外線
透過ガラス（厚み：２ｍｍ）で挟み、０．２ｋｇ／ｃｍ
2 の押圧力で加圧しつつ、紫外光（波長：３５０ｎｍ）
を３０分照射して重合した。その後、余分なポリマーの
はみ出し部を切り取ることにより、固体電解質膜を作製
した。
【００２０】〔正極の作製〕先ず、コバルト酸リチウム
９０重量部とカーボンブラック５重量部とを２０分間乳
鉢で混合した後、５重量部のポリフッ化ビニリデンを含
む５ｗｔ％のＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）溶液を加
え、１０分間混合し、正極スラリーを作製した。次に、
アルミ箔（厚み：２０μｍ）上に上記正極スラリを１０
０μｍの厚さで均一塗布した後、１５０℃で１０分間乾
燥し、更に２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で圧縮した。次
に、電極部３ｃｍ×２ｃｍ、集電タブ部２ｃｍ×０．５
ｃｍの大きさに成形した後、上記集電タブ部の表裏両面
に熱溶着性のシートを張りつけることにより正極を作製
した。
９０重量部とカーボンブラック５重量部とを２０分間乳
鉢で混合した後、５重量部のポリフッ化ビニリデンを含
む５ｗｔ％のＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）溶液を加
え、１０分間混合し、正極スラリーを作製した。次に、
アルミ箔（厚み：２０μｍ）上に上記正極スラリを１０
０μｍの厚さで均一塗布した後、１５０℃で１０分間乾
燥し、更に２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で圧縮した。次
に、電極部３ｃｍ×２ｃｍ、集電タブ部２ｃｍ×０．５
ｃｍの大きさに成形した後、上記集電タブ部の表裏両面
に熱溶着性のシートを張りつけることにより正極を作製
した。
【００２１】〔負極の作製〕先ず、ニッケル箔（厚み：
３０μｍ）上にリチウム箔（厚み：１０μｍ）を配置し
た後、これらを２０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で加圧して両者
を接着した。次に、電極部３ｃｍ×２ｃｍ、集電タブ部
２ｃｍ×０．５ｃｍの大きさに成形した後、上記集電タ
ブ部の表裏両面に熱溶着性のシートを張りつけることに
より負極を作製した。
３０μｍ）上にリチウム箔（厚み：１０μｍ）を配置し
た後、これらを２０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で加圧して両者
を接着した。次に、電極部３ｃｍ×２ｃｍ、集電タブ部
２ｃｍ×０．５ｃｍの大きさに成形した後、上記集電タ
ブ部の表裏両面に熱溶着性のシートを張りつけることに
より負極を作製した。
【００２２】〔固体電解質電池の作製〕上記正極、固体
電解質膜、及び負極を重ね合わせて、外側からポリエチ
レン膜、アルミニウム箔、ポリエチレン膜の３層よりな
るラミネートフィルムをタブ部を外側に出した状態で加
圧、熱封止して電池を作製した。尚、前記多孔質膜とし
てはポリエチレンに限定するものではなく、ポリプロピ
レンまたはポリエチレンとポリプロピレンとの複合体等
であっても良い。
電解質膜、及び負極を重ね合わせて、外側からポリエチ
レン膜、アルミニウム箔、ポリエチレン膜の３層よりな
るラミネートフィルムをタブ部を外側に出した状態で加
圧、熱封止して電池を作製した。尚、前記多孔質膜とし
てはポリエチレンに限定するものではなく、ポリプロピ
レンまたはポリエチレンとポリプロピレンとの複合体等
であっても良い。
【００２３】また、前記アルキレンオキサイドの骨格を
有するモノマーあるいはプレポリマーとしては、エチレ
ンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリ
マー（上記発明の実施の態様ではポリエチンレングリコ
ールジアクリレート）に限定するものではなく、プロピ
レンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポ
リマー、またはエチレンオキサイドの骨格を有するモノ
マーあるいはプレポリマーとプロピレンオキサイドの骨
格を有するモノマーあるいはプレポリマーとの混合物等
であっても良い。更に、前記リチウム塩としてはＬｉＰ
Ｆ6 に限定するものではなく、ＬｉＢＦ 4 、ＬｉＣｌＯ
4 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 或いはＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ
2 Ｆ5 ） 2 、またはこれらの混合物等であっても良い。
有するモノマーあるいはプレポリマーとしては、エチレ
ンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリ
マー（上記発明の実施の態様ではポリエチンレングリコ
ールジアクリレート）に限定するものではなく、プロピ
レンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポ
リマー、またはエチレンオキサイドの骨格を有するモノ
マーあるいはプレポリマーとプロピレンオキサイドの骨
格を有するモノマーあるいはプレポリマーとの混合物等
であっても良い。更に、前記リチウム塩としてはＬｉＰ
Ｆ6 に限定するものではなく、ＬｉＢＦ 4 、ＬｉＣｌＯ
4 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 或いはＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ
2 Ｆ5 ） 2 、またはこれらの混合物等であっても良い。
【００２４】加えて、前記非プロトン性有機溶媒として
はプロピレンカーボネートに限定するものではなく、エ
チレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレ
ンカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチル
カーボネート、ジメチルカーボネート或いはジメトキシ
エタン、またはこれらの混合物等であっても良い。ま
た、重合方法としては、上記光重合に限定するものでは
なく、熱重合、電子線重合等であっても良い。
はプロピレンカーボネートに限定するものではなく、エ
チレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレ
ンカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチル
カーボネート、ジメチルカーボネート或いはジメトキシ
エタン、またはこれらの混合物等であっても良い。ま
た、重合方法としては、上記光重合に限定するものでは
なく、熱重合、電子線重合等であっても良い。
【００２５】
〔実施例１〕実施例１の電池としては、上記発明の実施
の形態に示す電池を用いた。このようにして作製した電
池を、以下、本発明電池Ａ１と称する。 〔比較例１〕前記多孔質膜の作製工程において、原反シ
ートの延伸処理を１軸延伸処理法で行う他は、上記実施
例１と同様にして電池を作製した。このようにして作製
した電池を、以下、比較電池Ｘ１と称する。尚、上記本
発明電池Ａ１と比較電池Ｘ１との異同を表１に示す。
の形態に示す電池を用いた。このようにして作製した電
池を、以下、本発明電池Ａ１と称する。 〔比較例１〕前記多孔質膜の作製工程において、原反シ
ートの延伸処理を１軸延伸処理法で行う他は、上記実施
例１と同様にして電池を作製した。このようにして作製
した電池を、以下、比較電池Ｘ１と称する。尚、上記本
発明電池Ａ１と比較電池Ｘ１との異同を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】〔実験１〕上記本発明電池Ａ１と比較電池
Ｘ１とにおいて、０．２Ｃの電流値で放電したときの放
電容量、１．０Ｃの電流値で放電したときの放電容量、
及び放電容量比〔（１．０Ｃ放電容量／０．２Ｃ放電容
量）×１００（％）〕を調べたので、それらの結果を表
２に示す。尚、実験条件は、０．２Ｃ（４ｍＡ）の定電
流で電池電圧が４．２Ｖになるまで充電した後、０．２
Ｃの定電流で電池電圧が２．７５Ｖになるまで放電し、
この放電時の容量を０．２Ｃの電流値で放電したときの
放電容量とした。また、０．２Ｃの定電流で電池電圧が
４．２Ｖになるまで充電した後、１．０Ｃ（２０ｍＡ）
の定電流で電池電圧が２．７５Ｖになるまで放電し、こ
の放電時の容量を１．０Ｃの電流値で放電したときの放
電容量とした。
Ｘ１とにおいて、０．２Ｃの電流値で放電したときの放
電容量、１．０Ｃの電流値で放電したときの放電容量、
及び放電容量比〔（１．０Ｃ放電容量／０．２Ｃ放電容
量）×１００（％）〕を調べたので、それらの結果を表
２に示す。尚、実験条件は、０．２Ｃ（４ｍＡ）の定電
流で電池電圧が４．２Ｖになるまで充電した後、０．２
Ｃの定電流で電池電圧が２．７５Ｖになるまで放電し、
この放電時の容量を０．２Ｃの電流値で放電したときの
放電容量とした。また、０．２Ｃの定電流で電池電圧が
４．２Ｖになるまで充電した後、１．０Ｃ（２０ｍＡ）
の定電流で電池電圧が２．７５Ｖになるまで放電し、こ
の放電時の容量を１．０Ｃの電流値で放電したときの放
電容量とした。
【００２８】
【表２】
【００２９】上記表２から明らかなように、０．２Ｃで
放電した場合には両電池の放電容量に余り差異は認めら
れないが、１．０Ｃで放電した場合には本発明電池Ａ１
は比較電池Ｘ１に比べて放電容量が増大しており、この
結果本発明電池Ａ１は比較電池Ｘ１に比べて放電容量比
も大きくなっていることが認められる。したがって、高
率放電時の放電容量の増大を図るには、１軸延伸処理法
ではなく２軸延伸処理法により多孔質膜を作製する必要
がある。
放電した場合には両電池の放電容量に余り差異は認めら
れないが、１．０Ｃで放電した場合には本発明電池Ａ１
は比較電池Ｘ１に比べて放電容量が増大しており、この
結果本発明電池Ａ１は比較電池Ｘ１に比べて放電容量比
も大きくなっていることが認められる。したがって、高
率放電時の放電容量の増大を図るには、１軸延伸処理法
ではなく２軸延伸処理法により多孔質膜を作製する必要
がある。
【００３０】〔実験２〕前記多孔質膜の膜厚を変化させ
る他は、上記本発明電池Ａ１と同様の電池（本発明電池
Ａ２〜Ａ６及び比較電池Ｘ２及びＸ３）を作製した。
尚、膜厚が５μｍ未満の多孔質膜は作製できなかった。
各電池の異同を表３に示す。
る他は、上記本発明電池Ａ１と同様の電池（本発明電池
Ａ２〜Ａ６及び比較電池Ｘ２及びＸ３）を作製した。
尚、膜厚が５μｍ未満の多孔質膜は作製できなかった。
各電池の異同を表３に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】そして、上記本発明電池Ａ１〜Ａ６及び比
較電池Ｘ２及びＸ３を用いて、０．２Ｃの電流値で放電
したときの放電容量、１．０Ｃの電流値で放電したとき
の放電容量、放電容量比、及びショート発生数を調べた
ので、それらの結果を表４に示す。尚、実験条件は、上
記実験１と同様の条件であり、またショート発生試験に
おける試料数は各電池３０個である。
較電池Ｘ２及びＸ３を用いて、０．２Ｃの電流値で放電
したときの放電容量、１．０Ｃの電流値で放電したとき
の放電容量、放電容量比、及びショート発生数を調べた
ので、それらの結果を表４に示す。尚、実験条件は、上
記実験１と同様の条件であり、またショート発生試験に
おける試料数は各電池３０個である。
【００３３】
【表４】
【００３４】上記表４から明らかなように、０．２Ｃで
放電した場合及び１．０Ｃで放電した場合共に本発明電
池Ａ１〜Ａ６は比較電池Ｘ２及びＸ３に比べて放電容量
が増大しており、特に１．０Ｃで放電した場合には本発
明電池Ａ１〜Ａ６は比較電池Ｘ２及びＸ３に比べて放電
容量が格段に増大しており、この結果本発明電池Ａ１〜
Ａ６は比較電池Ｘ２及びＸ３に比べて放電容量比も大き
くなっていることが認められる。
放電した場合及び１．０Ｃで放電した場合共に本発明電
池Ａ１〜Ａ６は比較電池Ｘ２及びＸ３に比べて放電容量
が増大しており、特に１．０Ｃで放電した場合には本発
明電池Ａ１〜Ａ６は比較電池Ｘ２及びＸ３に比べて放電
容量が格段に増大しており、この結果本発明電池Ａ１〜
Ａ６は比較電池Ｘ２及びＸ３に比べて放電容量比も大き
くなっていることが認められる。
【００３５】したがって、放電容量の増大（特に、高率
放電時の放電容量の増大）を図るには、多孔質膜の膜厚
を５μｍ〜７０μｍに規制する必要がある。尚、多孔質
膜の膜厚が５０μｍを超えると放電容量比が若干低下す
る一方（本発明電池Ａ６参照）、多孔質膜の膜厚が１０
μｍ未満になるとショートが若干発生する（本発明電池
Ａ２参照）。したがって、多孔質膜の膜厚は１０μｍ〜
５０μｍであることが一層望ましい。
放電時の放電容量の増大）を図るには、多孔質膜の膜厚
を５μｍ〜７０μｍに規制する必要がある。尚、多孔質
膜の膜厚が５０μｍを超えると放電容量比が若干低下す
る一方（本発明電池Ａ６参照）、多孔質膜の膜厚が１０
μｍ未満になるとショートが若干発生する（本発明電池
Ａ２参照）。したがって、多孔質膜の膜厚は１０μｍ〜
５０μｍであることが一層望ましい。
【００３６】〔実験３〕前記多孔質膜の作製工程におけ
る流動パラフィンの量と原反シートの延伸処理温度とを
変化させることにより前記多孔質膜の空隙率を変化させ
る他は、上記本発明電池Ａ１と同様の電池（本発明電池
Ａ７〜Ａ１１及び比較電池Ｘ４及びＸ５）を作製した。
尚、空隙率が９５％を超える多孔質膜は作製できなかっ
た。各電池の異同を表５に示す。
る流動パラフィンの量と原反シートの延伸処理温度とを
変化させることにより前記多孔質膜の空隙率を変化させ
る他は、上記本発明電池Ａ１と同様の電池（本発明電池
Ａ７〜Ａ１１及び比較電池Ｘ４及びＸ５）を作製した。
尚、空隙率が９５％を超える多孔質膜は作製できなかっ
た。各電池の異同を表５に示す。
【００３７】
【表５】
【００３８】そして、前記本発明電池Ａ１、上記本発明
電池Ａ７〜Ａ１１及び比較電池Ｘ４及びＸ５を用いて、
０．２Ｃの電流値で放電したときの放電容量、１．０Ｃ
の電流値で放電したときの放電容量、及び放電容量比を
調べたので、それらの結果を表６に示す。尚、実験条件
は、上記実験１と同様の条件である。
電池Ａ７〜Ａ１１及び比較電池Ｘ４及びＸ５を用いて、
０．２Ｃの電流値で放電したときの放電容量、１．０Ｃ
の電流値で放電したときの放電容量、及び放電容量比を
調べたので、それらの結果を表６に示す。尚、実験条件
は、上記実験１と同様の条件である。
【００３９】
【表６】
【００４０】上記表６から明らかなように、０．２Ｃで
放電した場合及び１．０Ｃで放電した場合共に本発明電
池Ａ１、Ａ７〜Ａ１１は比較電池Ｘ４及びＸ５に比べて
放電容量が増大しており、特に１．０Ｃで放電した場合
には本発明電池Ａ１、Ａ７〜Ａ１１は比較電池Ｘ４及び
Ｘ５に比べて放電容量が格段に増大しており、この結果
本発明電池Ａ１、Ａ７〜Ａ１１は比較電池Ｘ４及びＸ５
に比べて放電容量比も大きくなっていることが認められ
る。
放電した場合及び１．０Ｃで放電した場合共に本発明電
池Ａ１、Ａ７〜Ａ１１は比較電池Ｘ４及びＸ５に比べて
放電容量が増大しており、特に１．０Ｃで放電した場合
には本発明電池Ａ１、Ａ７〜Ａ１１は比較電池Ｘ４及び
Ｘ５に比べて放電容量が格段に増大しており、この結果
本発明電池Ａ１、Ａ７〜Ａ１１は比較電池Ｘ４及びＸ５
に比べて放電容量比も大きくなっていることが認められ
る。
【００４１】したがって、放電容量の増大（特に、高率
放電時の放電容量の増大）を図るには、多孔質膜の空隙
率を７０％〜９５％に規制する必要がある。
放電時の放電容量の増大）を図るには、多孔質膜の空隙
率を７０％〜９５％に規制する必要がある。
【００４２】〔実験４〕前記多孔質膜の作製工程におけ
る流動パラフィンの量と原反シートの延伸処理温度とを
変化させることにより前記多孔質膜の平均孔径を変化さ
せる他は、上記本発明電池Ａ１と同様の電池（本発明電
池Ａ１２〜Ａ１５及び比較電池Ｘ６〜Ｘ９）を作製し
た。尚、平均孔径が６．０μｍを超える多孔質膜は作製
できなかった。各電池の異同を表７に示す。
る流動パラフィンの量と原反シートの延伸処理温度とを
変化させることにより前記多孔質膜の平均孔径を変化さ
せる他は、上記本発明電池Ａ１と同様の電池（本発明電
池Ａ１２〜Ａ１５及び比較電池Ｘ６〜Ｘ９）を作製し
た。尚、平均孔径が６．０μｍを超える多孔質膜は作製
できなかった。各電池の異同を表７に示す。
【００４３】
【表７】
【００４４】そして、前記本発明電池Ａ１、上記本発明
電池Ａ１２〜Ａ１５及び比較電池Ｘ６〜Ｘ９を用いて、
０．２Ｃの電流値で放電したときの放電容量、１．０Ｃ
の電流値で放電したときの放電容量、及び放電容量比を
調べたので、それらの結果を表８に示す。尚、実験条件
は、上記実験１と同様の条件である。
電池Ａ１２〜Ａ１５及び比較電池Ｘ６〜Ｘ９を用いて、
０．２Ｃの電流値で放電したときの放電容量、１．０Ｃ
の電流値で放電したときの放電容量、及び放電容量比を
調べたので、それらの結果を表８に示す。尚、実験条件
は、上記実験１と同様の条件である。
【００４５】
【表８】
【００４６】上記表８から明らかなように、０．２Ｃで
放電した場合及び１．０Ｃで放電した場合共に本発明電
池Ａ１、Ａ１２〜Ａ１５は比較電池Ｘ６〜Ｘ８に比べて
放電容量が増大しており（但し、比較電池Ｘ９は略同等
である）、特に１．０Ｃで放電した場合には本発明電池
Ａ１、Ａ１２〜Ａ１５は比較電池Ｘ６〜Ｘ９に比べて放
電容量が格段に増大しており、この結果本発明電池Ａ
１、Ａ１２〜Ａ１５は比較電池Ｘ６〜Ｘ９に比べて放電
容量比も大きくなっていることが認められる。したがっ
て、放電容量の増大（特に、高率放電時の放電容量の増
大）を図るには、多孔質膜の平均孔径を１．２μｍ〜
６．０μｍに規制する必要がある。
放電した場合及び１．０Ｃで放電した場合共に本発明電
池Ａ１、Ａ１２〜Ａ１５は比較電池Ｘ６〜Ｘ８に比べて
放電容量が増大しており（但し、比較電池Ｘ９は略同等
である）、特に１．０Ｃで放電した場合には本発明電池
Ａ１、Ａ１２〜Ａ１５は比較電池Ｘ６〜Ｘ９に比べて放
電容量が格段に増大しており、この結果本発明電池Ａ
１、Ａ１２〜Ａ１５は比較電池Ｘ６〜Ｘ９に比べて放電
容量比も大きくなっていることが認められる。したがっ
て、放電容量の増大（特に、高率放電時の放電容量の増
大）を図るには、多孔質膜の平均孔径を１．２μｍ〜
６．０μｍに規制する必要がある。
【００４７】〔実験５〕前記固体電解質膜の作製工程に
おけるポリエチンレングリコールジアクリレートとプロ
ピレンカーボネートとの重量比を変化させる他は、上記
本発明電池Ａ１と同様の電池（本発明電池Ａ１６〜Ａ２
２）を作製した。尚、ポリエチンレングリコールジアク
リレートとプロピレンカーボネートとの重量比が５／１
００未満の場合には固体電解質膜を作製できなかった。
各電池の相違点を表９に示す。
おけるポリエチンレングリコールジアクリレートとプロ
ピレンカーボネートとの重量比を変化させる他は、上記
本発明電池Ａ１と同様の電池（本発明電池Ａ１６〜Ａ２
２）を作製した。尚、ポリエチンレングリコールジアク
リレートとプロピレンカーボネートとの重量比が５／１
００未満の場合には固体電解質膜を作製できなかった。
各電池の相違点を表９に示す。
【００４８】
【表９】
【００４９】そして、前記本発明電池Ａ１、上記本発明
電池Ａ１６〜Ａ２２を用いて、０．２Ｃの電流値で放電
したときの放電容量、１．０Ｃの電流値で放電したとき
の放電容量、及び放電容量比を調べたので、それらの結
果を表１０に示す。尚、実験条件は、上記実験１と同様
の条件である。
電池Ａ１６〜Ａ２２を用いて、０．２Ｃの電流値で放電
したときの放電容量、１．０Ｃの電流値で放電したとき
の放電容量、及び放電容量比を調べたので、それらの結
果を表１０に示す。尚、実験条件は、上記実験１と同様
の条件である。
【００５０】
【表１０】
【００５１】上記表１０から明らかなように、０．２Ｃ
で放電した場合及び１．０Ｃで放電した場合共にポリエ
チンレングリコールジアクリレートとプロピレンカーボ
ネートとの重量比が小さい程放電容量が増大しており、
特に１．０Ｃで放電した場合にはこの現象が顕著とな
り、この結果ポリエチンレングリコールジアクリレート
とプロピレンカーボネートとの重量比が小さい程放電容
量比も大きくなっていることが認められる。特に、ポリ
エチンレングリコールジアクリレートとプロピレンカー
ボネートとの重量比が５０／１００以下であると放電容
量比が充分に大きくなることが認められる。したがっ
て、放電容量の増大（特に、高率放電時の放電容量の増
大）を図るには、ポリエチンレングリコールジアクリレ
ートとプロピレンカーボネートとの重量比が５／１００
〜５０／１００の範囲であることが望ましい。
で放電した場合及び１．０Ｃで放電した場合共にポリエ
チンレングリコールジアクリレートとプロピレンカーボ
ネートとの重量比が小さい程放電容量が増大しており、
特に１．０Ｃで放電した場合にはこの現象が顕著とな
り、この結果ポリエチンレングリコールジアクリレート
とプロピレンカーボネートとの重量比が小さい程放電容
量比も大きくなっていることが認められる。特に、ポリ
エチンレングリコールジアクリレートとプロピレンカー
ボネートとの重量比が５０／１００以下であると放電容
量比が充分に大きくなることが認められる。したがっ
て、放電容量の増大（特に、高率放電時の放電容量の増
大）を図るには、ポリエチンレングリコールジアクリレ
ートとプロピレンカーボネートとの重量比が５／１００
〜５０／１００の範囲であることが望ましい。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
孔質膜が２軸延伸処理され、且つ多孔質膜の空隙率と平
均孔径と厚みとが所定値に規制されると共に、アルキレ
ンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリ
マーの重合体には非プロトン性有機溶媒とリチウム塩と
から成るイオン導電性物質が含有されているので、固体
電解質膜の強度の向上と、放電容量（特に、高率放電時
の放電容量）の増大と同時に達成することができるとい
う優れた効果を奏する。
孔質膜が２軸延伸処理され、且つ多孔質膜の空隙率と平
均孔径と厚みとが所定値に規制されると共に、アルキレ
ンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリ
マーの重合体には非プロトン性有機溶媒とリチウム塩と
から成るイオン導電性物質が含有されているので、固体
電解質膜の強度の向上と、放電容量（特に、高率放電時
の放電容量）の増大と同時に達成することができるとい
う優れた効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児玉 康伸 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 山崎 幹也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 西本 好宏 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 園崎 勉 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 藤井 孝則 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 中根 育朗 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 寺司 和生 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 生川 訓 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−291607（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−25305（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/40 H01M 6/18 H01M 2/14 - 2/18
Claims (12)
- 【請求項１】 リチウムを挿入、離脱可能な正負極と、
これら両極間に存在する固体電解質膜とを備えた固体電
解質電池において、 上記固体電解質膜が、２軸延伸処理されたポリアルキレ
ンの多孔質膜と、この多孔質膜の空隙部に形成されたア
ルキレンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプ
レポリマーの重合体とから構成され、且つ上記多孔質膜
の空隙率が７０％〜９５％、平均孔径が１．２μｍ〜
６．０μｍ、厚みが５μｍ〜７０μｍ、好ましくは１０
μｍ〜５０μｍに各々規制されると共に、上記アルキレ
ンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリ
マーの重合体には非プロトン性有機溶媒とリチウム塩と
から成るイオン導電性物質が含有されていることを特徴
とする固体電解質電池。 - 【請求項２】 前記多孔質膜が、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンとの複合
体から成る請求項１記載の固体電解質電池。 - 【請求項３】 前記アルキレンオキサイドの骨格を有す
るモノマーあるいはプレポリマーの重合体が、エチレン
オキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマ
ーの重合体、プロピレンオキサイドの骨格を有するモノ
マーあるいはプレポリマーの重合体、またはエチレンオ
キサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマー
とプロピレンオキサイドの骨格を有するモノマーあるい
はプレポリマーとの共重合体である請求項１記載の固体
電解質電池。 - 【請求項４】 前記リチウム塩が、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢ
Ｆ4 、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 、及び
ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）2 からなる群から１種以上選
択される請求項１記載の固体電解質電池。 - 【請求項５】 前記非プロトン性有機溶媒が、エチレン
カーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカー
ボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボ
ネート、ジメチルカーボネート、及びジメトキシエタン
からなる有機溶媒群から１種以上選択される請求項１記
載の固体電解質電池。 - 【請求項６】 ポリアルキレンシートを２軸延伸処理し
て、空隙率が７０％〜９５％、平均孔径が１．２μｍ〜
６．０μｍ、厚みが５μｍ〜７０μｍ、好ましくは１０
μｍ〜５０μｍに各々規制されるポリアルキレンの多孔
質膜を作製するステップと、 上記多孔質膜の空隙部に非プロトン性有機溶媒、アルキ
レンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレポ
リマー、リチウム塩、及び重合開始剤を含むプレポリマ
ー混合物を含浸させて混合物含浸多孔質膜を作製するス
テップと、 上記混合物含浸多孔質膜中のアルキレンオキサイドの骨
格を有するモノマーあるいはプレポリマーを重合させて
固化することにより固体電解質膜を作製するステップ
と、 上記固体電解質膜を、リチウムを挿入、離脱可能な正負
極間に配置するステップと、 を有することを特徴とする固体電解質電池の製造方法。 - 【請求項７】 前記多孔質膜が、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンとの複合
体から成る請求項６記載の固体電解質電池の製造方法。 - 【請求項８】 前記アルキレンオキサイドの骨格を有す
るモノマーあるいはプレポリマーが、エチレンオキサイ
ドの骨格を有するモノマーあるいはプレポリマー、プロ
ピレンオキサイドの骨格を有するモノマーあるいはプレ
ポリマー、またはエチレンオキサイドの骨格を有するモ
ノマーあるいはプレポリマーとプロピレンオキサイドの
骨格を有するモノマーあるいはプレポリマーとの混合物
である請求項６記載の固体電解質電池の製造方法。 - 【請求項９】 前記リチウム塩が、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＢ
Ｆ4 、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 、及び
ＬｉＮ（ＳＯ2 Ｃ2 Ｆ5 ）2 からなる群から１種以上選
択される請求項６記載の固体電解質電池の製造方法。 - 【請求項１０】 前記非プロトン性有機溶媒が、エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカー
ボネート、ジメチルカーボネート、及びジメトキシエタ
ンからなる有機溶媒群から１種以上選択される請求項６
記載の固体電解質電池の製造方法。 - 【請求項１１】 前記アルキレンオキサイドの骨格を有
するモノマーあるいはプレポリマーの非プロトン性有機
溶媒に対する割合が、５重量％〜５０重量％、好ましく
は５重量％〜３０重量％に規制される請求項６記載の固
体電解質電池の製造方法。 - 【請求項１２】 アルキレンオキサイドの骨格を有する
モノマーあるいはプレポリマーを重合させて固化する方
法として、混合物含浸多孔質膜に光或いは電子線を照射
し、または混合物含浸多孔質膜を加熱する方法を用いる
請求項６記載の固体電解質電池の製造方法。
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| JP09214797A JP3354430B2 (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 固体電解質電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09214797A JP3354430B2 (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 固体電解質電池及びその製造方法 |
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| JPH10284126A JPH10284126A (ja) | 1998-10-23 |
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ID=14046330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09214797A Expired - Fee Related JP3354430B2 (ja) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | 固体電解質電池及びその製造方法 |
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