JPH0922699A - ポリマー電解質二次電池 - Google Patents

ポリマー電解質二次電池

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JPH0922699A
JPH0922699A JP7171134A JP17113495A JPH0922699A JP H0922699 A JPH0922699 A JP H0922699A JP 7171134 A JP7171134 A JP 7171134A JP 17113495 A JP17113495 A JP 17113495A JP H0922699 A JPH0922699 A JP H0922699A
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JP
Japan
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positive electrode
electrode layer
negative electrode
electrolytic solution
current collector
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Application number
JP7171134A
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English (en)
Inventor
Koji Kano
幸司 加納
Kenji Tsuchiya
謙二 土屋
Kojiro Miyasaka
幸次郎 宮坂
Kazuo Anzai
和雄 安斎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面性状が改質されたアルミニウム箔からな
る集電体を用いることによって活物質量を多くした正極
層でも前記集電体に対して良好に密着した構造の正極を
備えたポリマー電解質二次電池を提供する。 【解決手段】 アルミニウム箔からなる集電体に活物
質、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
含む正極層を積層した正極と、リチウムイオンを吸蔵放
出する活物質を含み、かつ非水電解液を保持した負極
と、前記正極および負極の間に介在された非水電解液お
よびこの電解液を保持するポリマーを含む固体ポリマー
電解質層とを具備し、前記アルミニウム箔は、前記正極
層側の面が粗面化されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマー電解質二
次電池に関し、特に電極を改良したポリマー電解質二次
電池に係わる。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の発達にともない、小型
で軽量、かつエネルギー密度が高く、更に繰り返し充放
電が可能な二次電池の開発が要望されている。このよう
な二次電池としては、リチウムまたはリチウム合金を活
物質とする負極と、モリブデン、バナジウム、チタンあ
るいはニオブなどの酸化物、硫化物もしくはセレン化物
を活物質とする正極とを具備したリチウム二次電池が知
られている。しかしながら、リチウムまたはリチウム合
金を活物質とする負極を備えた二次電池は、充放電サイ
クルを繰り返すと負極にリチウムのデンドライトが発生
するため、充放電サイクル寿命が短いという問題点があ
る。
【0003】このようなことから、負極に、例えばコー
クス、黒鉛、炭素繊維、樹脂焼成体、熱分解気相炭素の
ようなリチウムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を用
い、LiPF6 のような電解質およびエチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネートのような非水溶媒からな
る電解液を用いた非水溶媒二次電池が提案されている。
前記非水溶媒二次電池は、デンドライト析出による負極
特性の劣化を改善することができるため、電池寿命と安
全性を向上することができる。
【0004】一方、米国特許第5,296,318号明
細書には正極、負極および電解質層にポリマーを添加す
ることにより柔軟性が付与されたハイブリッドポリマー
電解質を有する再充電可能なリチウムインターカレーシ
ョン電池、つまりポリマー電解質二次電池が開示されて
いる。このようなポリマー電解質二次電池は、アルミニ
ウム箔からなる集電体に活物質、非水電解液およびこの
電解液を保持するポリマーを含む正極層を積層した正極
と、例えば銅箔からなる集電体にリチウムイオンを吸蔵
放出し得る活物質、非水電解液およびこの電解液を保持
するポリマーを含む負極層を積層した負極と、前記正極
層と前記負極層の間に介在された非水電解液およびこの
電解液を保持するポリマーを含む固体ポリマー電解質層
とから構成されている。
【0005】ところで、前記正極層はリチウムマンガン
複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニ
ッケル複合酸化物のような正極活物質と、六フッ化リン
酸リチウムのような電解質およびエチレンカーボネー
ト、プロピレンカーボネートのような非水溶媒からなる
非水電解液と、ビニリデンフロライドーヘキサフルオロ
プロピレン(VDF−HFP)の共重合体のような前記
電解液を保持するポリマーと、導電性を付与するための
カーボンとを含む組成を有する。
【0006】また、前記負極層は人造グラファイトのよ
うなリチウムイオンを吸蔵放出する炭素質材料と、六フ
ッ化リン酸リチウムのような電解質およびエチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネートのような非水溶媒か
らなる非水電解液と、ビニリデンフロライドーヘキサフ
ルオロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体のよう
な前記電解液を保持するポリマーとからなる組成を有す
る。
【0007】前述した組成の正極層および負極層におい
て、容量を増大させるためには前記活物質や炭素質材料
の量を可能な限り多く配合することが必要である。しか
しながら、前記正極層中の活物質や負極層中の炭素質材
料の量を多くすると、非水電解液の保持の他に接着剤と
して機能する前記ポリマーの量が相対的に低下する。そ
の結果、このような活物質の量を多く含む正極層や炭素
質材料の量を多く含む負極層は前記箔や網体からなる集
電体に対する接着性が低下する。したがって、前記正
極、負極および固体ポリマー電解質層を積層する工程
や、組み立てられたポリマー電解質二次電池の屈曲等に
おいて前記正極層と前記集電体との間、前記負極層と前
記集電体との間で剥離するという問題があった。
【0008】このようなことから特開昭63−1212
63号公報には、正極の活物質や負極の炭素質材料の剥
離を改善することが記載されている。すなわち、この公
報には厚さ500μm以下の金属箔(集電体)に平均穴
径が5mm以下の連通した穴を設け、かつ開口率(金属
箔1cm2 当たりの穴の総面積比率を%表示)を5%以
上にすることにより剥離強度を向上することが記載され
ている。しかしながら、前述した金属箔の開口率が5%
を越えると集電体としての機械的強度が低下するという
問題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、表面性状が
改質されたアルミニウム箔からなる集電体を用いること
によって活物質量を多くした正極層でも前記集電体に対
して良好に密着した構造の正極を備えたポリマー電解質
二次電池を提供しようとするものである。
【0010】本発明は、表面性状が改質された銅箔から
なる集電体を用いることによってリチウムイオンを吸蔵
放出する炭素質材料の量を多くした負極層でも前記集電
体に対して良好に密着した構造の負極を備えたポリマー
電解質二次電池を提供しようとするものである。
【0011】本発明は、表面性状が改質されたアルミニ
ウム箔からなる集電体および表面性状が改質された銅箔
からなる集電体を用いることによって活物質量を多く含
む正極層でも前記集電体に対して良好に密着した構造の
正極と炭素質材料の量を多く含む負極層でも前記集電体
に対して良好に密着した構造の負極を備えたポリマー電
解質二次電池を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるポリマー
電解質二次電池は、アルミニウム箔からなる集電体に活
物質、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマー
を含む正極層を積層した正極と、集電体にリチウムイオ
ンを吸蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非水電解液を
保持した負極層を積層した負極と、前記正極の正極層お
よび前記負極の負極層の間に介在された非水電解液およ
びこの電解液を保持するポリマーを含む固体ポリマー電
解質層とを具備し、前記アルミニウム箔は、前記正極層
側の面が粗面化されていることを特徴とするものであ
る。
【0013】本発明に係わる別のポリマー電解質二次電
池は、アルミニウム箔からなる集電体に活物質、非水電
解液およびこの電解液を保持するポリマーを含む正極層
を積層した正極と、集電体にリチウムイオンを吸蔵放出
する炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保持した負極
層を積層した負極と、前記正極の正極層および前記負極
の負極層の間に介在された非水電解液およびこの電解液
を保持するポリマーを含む固体ポリマー電解質層とを具
備し、前記アルミニウム箔は、多数の微細な孔が5%未
満の開口率で形成されていることを特徴とするものであ
る。
【0014】本発明に係わるさらに別のポリマー電解質
二次電池は、集電体に活物質、非水電解液およびこの電
解液を保持するポリマーを含む正極層を積層した正極
と、銅箔からなる集電体にリチウムイオンを吸蔵放出す
る炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保持した負極層
を積層した負極と、前記正極の正極層および前記負極の
負極層の間に介在された非水電解液およびこの電解液を
保持するポリマーを含む固体ポリマー電解質層とを具備
し、前記銅箔は、前記負極層側の面が粗面化されている
ことを特徴とするものである。
【0015】本発明に係わるさらに別のポリマー電解質
二次電池は、集電体に活物質、非水電解液およびこの電
解液を保持するポリマーを含む正極層を積層した正極
と、銅箔からなる集電体にリチウムイオンを吸蔵放出す
る炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保持した負極層
を積層した負極と、前記正極の正極層および前記負極の
負極層の間に介在された非水電解液およびこの電解液を
保持するポリマーを含む固体ポリマー電解質層とを具備
し、前記銅箔は、多数の微細な孔が5%未満の開口率で
形成されていることを特徴とするものである。
【0016】本発明に係わるさらに別のポリマー電解質
二次電池は、アルミニウム箔からなる集電体に活物質、
非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを含む
正極層を積層した正極と、銅箔からなる集電体にリチウ
ムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非水電
解液を保持した負極層を積層した負極と、前記正極の正
極層および前記負極の負極層の間に介在された非水電解
液およびこの電解液を保持するポリマーを含む固体ポリ
マー電解質層とを具備し、前記アルミニウム箔は、前記
正極層側の面が粗面化され、かつ前記銅箔は前記負極層
側の面が粗面化されていることを特徴とするものであ
る。
【0017】本発明に係わるさらに別のポリマー電解質
二次電池は、アルミニウム箔からなる集電体に活物質、
非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを含む
正極層を積層した正極と、銅箔からなる集電体にリチウ
ムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非水電
解液を保持した負極層を積層した負極と、前記正極の正
極層および前記負極の負極層の間に介在された非水電解
液およびこの電解液を保持するポリマーを含む固体ポリ
マー電解質層とを具備し、前記アルミニウム箔および前
記銅箔は、それぞれ多数の微細な孔が5%未満の開口率
で形成されていることを特徴とするものである。
【0018】本発明に係わるさらに別のポリマー電解質
二次電池は、アルミニウム箔からなる集電体に活物質、
非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを含む
正極層を積層した正極と、集電体にリチウムイオンを吸
蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保持し
た負極層を積層した負極と、前記正極の正極層および前
記負極の負極層の間に介在された非水電解液およびこの
電解液を保持するポリマーを含む固体ポリマー電解質層
とを具備し、前記アルミニウム箔は、前記正極層側の面
に導電性ポリマー皮膜が被覆されていることを特徴とす
るものである。
【0019】本発明に係わるさらに別のポリマー電解質
二次電池は、集電体に活物質、非水電解液およびこの電
解液を保持するポリマーを含む正極層を積層した正極
と、銅箔からなる集電体にリチウムイオンを吸蔵放出す
る炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保持した負極層
を積層した負極と、前記正極の正極層および前記負極の
負極層の間に介在された非水電解液およびこの電解液を
保持するポリマーを含む固体ポリマー電解質層とを具備
し、前記銅箔は、前記負極層側の面に導電性ポリマー皮
膜が被覆されていることを特徴とするものである。
【0020】本発明に係わるさらに別のポリマー電解質
二次電池は、アルミニウム箔からなる集電体に活物質、
非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを含む
正極層を積層した正極と、銅箔からなる集電体にリチウ
ムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非水電
解液を保持した負極層を積層した負極と、前記正極の正
極層および前記負極の負極層の間に介在された非水電解
液およびこの電解液を保持するポリマーを含む固体ポリ
マー電解質層とを具備し、前記アルミニウム箔は、前記
正極層側の面に導電性ポリマー皮膜が被覆され、かつ前
記銅箔は前記負極層側の面に導電性ポリマー皮膜が被覆
されていることを特徴とするものである。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるポリマー電
解質二次電池を図1〜図5を参照して説明する。正極
は、集電体1に正極層2を積層した構造を有する。負極
は、集電体3に負極層4を積層した構造を有し、前記負
極層4が前記正極の正極層2に対向して配置されてい
る。固体ポリマー電解質層5は、前記正極層2と前記負
極層4の間に介在されている。
【0022】次に、前述した正極、負極、固体ポリマー
電解質層について詳細に説明する。 1)正極 この正極に用いられる集電体1は、図2に示すように表
面が粗面化されたAl箔または図3に示すように多数の
微細な孔6が5%未満の開口率で形成されたAl箔から
なり、正極層2は活物質、導電材、非水電解液およびこ
の電解液を保持するポリマーを含有する。
【0023】前記Al箔は、例えば5〜100μm、よ
り好ましくは10〜30μmの厚さを有することが望ま
しい。Al箔の厚さを5μm未満にすると、破損され易
くなり、逆にAl箔の厚さが100μmを越えると正極
の体積当たりの放電容量が低下する恐れがある。
【0024】前記表面が粗面化されたAl箔は、表面に
アルミナ微粒子、炭化ケイ素微粒子、微粒子状の砂等の
研磨粒子を衝突させるサンドブラスト法を採用すること
ができる。このような粗面化されたAl箔は、表面の平
均粗さ(R)が1〜4μmであることが好ましい。Rを
1μm未満にすると粗さが不十分でこのAl箔と前記正
極層との密着強度を充分に高めることが困難になる。一
方、Rが4μmを越えるとAl箔が破損されやすくな
る。
【0025】前記多数の微細な孔6が開口されたAl箔
は、例えばAl箔に感光性ドライフィルムを被覆し、露
光、現像処理により前記感光性ドライフィルムに微細な
孔を形成した後、この感光性ドライフィルムをマスクと
してアルカリ溶液のようなエッチング液により前記Al
箔を選択的にエッチング除去する方法が採用される。こ
のようなAl箔は、5%未満の開口率を有することを必
須条件として、平均開口径10〜100μmの微細な孔
が25〜50000個/cm2 の密度で形成されている
ことが好ましい。前記平均開口径を10μm未満にする
と、エッチング法でもAl箔に貫通孔を形成することが
困難になる。一方、前記平均開口径が100μmを越え
るとAl箔の強度が低下する恐れがある。前記Al箔
は、前述したのと同様な理由により5〜100μm、よ
り好ましくは10〜30μmの厚さを有することが望ま
しい。
【0026】前記活物質としては、例えばリチウムマン
ガン複合酸化物、二酸化マンガン、Liy NiO2 (た
だし、yは原子比で0.05<y≦1.0である)のよ
うなリチウム含有ニッケル酸化物、Liy CoO2 (た
だし、yは原子比で0.05<y≦1.0である)のよ
うなリチウム含有コバルト酸化物、Liy Coz Ni
1-z2 (ただし、y、zは原子比でそれぞれ0.05
<y≦1.0、0<z<1.0である)のようなリチウ
ム含有ニッケルコバルト酸化物、リチウムを含む非晶質
五酸化バナジウムのような種々の酸化物、二硫化チタ
ン、二硫化モリブテンのようなカルコゲン化合物等を用
いることができる。特に、リチウムマンガン複合酸化物
が好ましい。かかるリチウムマンガン複合酸化物の中で
も、組成式がLix Mn24 (ただし、xは原子比で
0.05<x≦2.0である)で表されるものを用いる
ことが好ましい。このような組成のリチウムマンガン複
合酸化物を含む正極を備えたポリマー電解質二次電池
は、放電容量が向上される。
【0027】前記導電材としては、例えば人造黒鉛、ア
セチレンブラックなどのカーボンブラックを挙げること
ができる。前記電解液は、非水溶媒に電解質を溶解する
ことにより調製される。
【0028】前記非水溶媒としては、例えばエチレンカ
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、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、γ−ブチロラクトン、スルホラン、アセトニトリ
ル、1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジメトキシプ
ロパン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、2−
メチルテトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン等を挙
げるできる。前記非水溶媒は、単独で使用しても、2種
以上混合して使用してもよい。
【0029】前記非水電解液に含まれる電解質として
は、例えば過塩素酸リチウム(LiClO4 )、六フッ
化リン酸リチウム(LiPF6 )、ホウフッ化リチウム
(LiBF4 )、六フッ化砒素リチウム(LiAsF
6 )、トリフルオロメタスルホン酸リチウム(LiCF
3 SO3 )、ビストリフルオロメチルスルホニルイミド
リチウム[LiN(CF3 SO22 ]などのリチウム
塩(電解質)が挙げられる。 前記電解質の前記非水溶
媒に対する溶解量は、0.5〜2.0モル/lとするこ
とが望ましい。
【0030】前記ポリマーとしては、例えばビニリデン
フロライドーヘキサフルオロプロピレン(VDF−HF
P)の共重合体を用いることができる。このような共重
合体において、VDFは共重合体の骨格部で機械的強度
の向上に寄与し、HFPは前記共重合体に非晶質の状態
で取り込まれ、前記電解液の保持とリチウムイオンの透
過部として機能する。前記HFPの共重割合は、前記共
重合体の合成方法にも依存するが、通常、最大で20重
量%前後である。
【0031】本発明に係わる別の正極は、導電性ポリマ
ー皮膜が片面に被覆されアルミニウム箔からなる集電体
と、この集電体の前記導電性ポリマー皮膜に積層された
前述した活物質、導電材、非水電解液およびこの電解液
を保持するポリマーを含有する正極層とから構成され
る。
【0032】前記導電性ポリマーのベース材は、前記A
l箔に対して良好に密着するものであればいかなるもの
でもよいが、前記正極層との密着性、なじみを考慮する
と正極層中のポリマーに近い性質を有するものを選ぶこ
とが好ましい。例えば、前記正極層に含有されるポリマ
ーとして前述したVDF−HFP共重合体を用いる場合
には前記導電性ポリマーのベース材としてポリビニリデ
ンフロライド(PVDF)を使用することが好ましい。
【0033】前記導電性ポリマー中に含まれる導電材と
しては、例えばアセチレンブラック、グラファイ、窒化
チタン粉末等を用いることができる。前記導電性ポリマ
ー皮膜は、前記Al箔に対して0.5〜2μmの厚さで
被覆することが好ましい。
【0034】なお、前記集電体は後述する負極の集電体
として表面が粗面化されたCu箔からなるもの、多数の
微細な孔が5%未満の開口率で形成されたCu箔または
負極層側の面に導電性ポリマー皮膜が被覆されたCu箔
からなるものを用いた場合、Al箔またはAlメッシュ
から形成することを許容する。
【0035】2)負極 この負極を構成する集電体3は、図4に示すように表面
が粗面化されたCu箔または図5に示すように多数の微
細な孔7が5%未満の開口率で形成されたCu箔からな
り、負極層4はリチウムイオンを吸蔵放出する炭素質材
料、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
含有する。
【0036】前記Cu箔は、例えば5〜100μm、よ
り好ましくは10〜30μmの厚さを有することが望ま
しい。Cu箔の厚さを5μm未満にすると、破損され易
くなり、逆にCu箔の厚さが100μmを越えると正極
の体積当たりの放電容量が低下する恐れがある。
【0037】前記表面が粗面化されたCu箔は、例えば
表面にアルミナ微粒子、炭化ケイ素微粒子、微粒子状の
砂等の研磨粒子を衝突させるサンドブラスト法を採用す
ることができる。このような粗面化されたCu箔は、表
面の平均粗さ(R)が1〜4μmであることが好まし
い。Rを1μm未満にすると粗さが不十分でこのCu箔
と前記正極層との密着強度を充分に高めることが困難に
なる。一方、Rが4μmを越えるとCu箔が破損されや
すくなる。
【0038】前記多数の微細な孔7が開口されたCu箔
は、例えばCu箔に感光性ドライフィルムを被覆し、露
光、現像処理により前記感光性ドライフィルムに微細な
孔を形成した後、この感光性ドライフィルムをマスクと
して塩化第二鉄溶液のようなエッチング液により前記C
u箔を選択的にエッチング除去する方法が採用される。
このようなCu箔は、5%未満の開口率を有することを
必須条件として、平均開口径10〜100μmの微細な
孔が25〜50000個/cm2 の密度で形成されてい
ることが好ましい。前記平均開口径を10μm未満にす
ると、エッチング法でもCu箔に貫通孔を形成すること
が困難になる。一方、前記平均開口径が100μmを越
えるとCu箔の強度が低下する恐れがある。前記Cu箔
は、前述したのと同様な理由により5〜100μm、よ
り好ましくは10〜30μmの厚さを有することが望ま
しい。
【0039】前記炭素質材料としては、例えば有機高分
子化合物(例えば、フェノール樹脂、ポリアクリロニト
リル、セルロース等)を焼成することにより得られるも
の、コークスや、ピッチを焼成することにより得られる
もの、または人造グラファイト、天然グラファイト等を
挙げることができる。中でも、アルゴンガス、窒素ガス
等の不活性ガス雰囲気中において、500℃〜3000
℃の温度で、常圧または減圧状態で前記有機高分子化合
物を焼成して得られる炭素質材料を用いることが好まし
い。
【0040】前記非水電解液およびポリマーは、前述し
た正極層で説明したのと同様なものが用いられる。本発
明に係わる別の負極は、導電性ポリマー皮膜が片面に被
覆され銅箔からなる集電体と、この集電体の前記導電性
ポリマー皮膜に積層された前述した炭素質材料、非水電
解液およびこの電解液を保持するポリマーを含有する負
極層とから構成される。
【0041】前記導電性ポリマーのベース材は、前記C
u箔に対して良好に密着するものであればいかなるもの
でもよいが、前記負極層との密着性、なじみを考慮する
と負極層中のポリマーに近い性質を有するものを選ぶこ
とが好ましい。例えば、前記負極層に含有されるポリマ
ーとして前述したVDF−HFP共重合体を用いる場合
には前記導電性ポリマーのベース材としてポリビニリデ
ンフロライド(PVDF)を使用することが好ましい。
【0042】前記導電性ポリマー中に含まれる導電材と
しては、例えばアセチレンブラック、グラファイ、窒化
チタン粉末等を用いることができる。前記導電性ポリマ
ー皮膜は、前記Cu箔に対して0.5〜2μmの厚さで
被覆することが好ましい。
【0043】なお、前記集電体は前述した正極の集電体
として表面が粗面化されたAl箔からなるもの、または
多数の微細な孔が開口されたAl箔からなるものまたは
正極層側の面に導電性ポリマー皮膜が被覆されたAl箔
からなるものを用いた場合、Cu箔またはCuメッシュ
から形成することを許容する。
【0044】3)ポリマー電解質層5 このポリマー電解質層5は、非水電解液およびこの電解
液を保持するポリマーを含む。
【0045】前記非水電解液およびポリマーは、前述し
た正極層で説明したのと同様なものが用いられる。以上
説明した本発明に係わるポリマー電解質二次電池は、図
2に示すような表面が粗面化されたアルミニウム箔(A
l箔)からなる集電体の前記粗面化表面に活物質、非水
電解液およびこの電解液を保持するポリマーを含む正極
層を積層した正極を備える。このような正極は、前記A
l箔と前記正極層とが前記Al箔の粗面化された表面に
よるアンカー効果により強固に密着される。その結果、
前記正極層中の活物質量を増大させ、ポリマー量が相対
的に低減されて接着性が低下したとしても、前記Al箔
と前記正極層とを良好に接着できる。したがって、前記
正極を前記負極および固体ポリマー電解質層と積層する
際や、組み立てられたポリマー電解質二次電池の屈曲す
る際に前記正極層と前記集電体との間での剥離が防止さ
れた信頼性の高い正極を備え、かつ高容量化が達成され
たポリマー電解質二次電池を得ることができる。
【0046】また、本発明に係わる別のポリマー電解質
二次電池は、図3に示すような多数の微細な孔が5%未
満の開口率で形成されたAl箔からなる集電体に活物
質、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
含む正極層を積層した正極を備える。このような正極
は、前記Al箔と前記正極層とが前記Al箔の多数の微
細な孔によるアンカー効果により著しく強固に密着され
る。その結果、前記正極層中の活物質量を増大させ、ポ
リマー量が相対的に低減されて接着性が低下したとして
も、前記Al箔と前記正極層とを良好に接着できる。ま
た、前記Al箔は微細な孔の開口率を5%未満に規定す
ることによって、充分な強度の正極を得ることができ
る。したがって、前記正極を前記負極および固体ポリマ
ー電解質層と積層する際や、組み立てられたポリマー電
解質二次電池の屈曲する際に前記正極層と前記集電体と
の間での剥離が防止された信頼性の高い正極を備え、か
つ高容量化が達成されたポリマー電解質二次電池を得る
ことができる。
【0047】さらに本発明に係わる別のポリマー電解質
二次電池は、図4に示すような表面が粗面化された銅箔
(Cu箔)からなる集電体の前記粗面化表面にリチウム
イオンを吸蔵放出する炭素質材料、非水電解液およびこ
の電解液を保持するポリマーを含む負極層を積層した負
極を備える。このような負極は、前記Cu箔と前記負極
層とが前記Cu箔の粗面化された表面によるアンカー効
果により強固に密着される。その結果、前記負極層中の
炭素質材料を増大させ、ポリマー量が相対的に低減され
て接着性が低下したとしても、前記Cu箔と前記負極層
とを良好に接着できる。したがって、前記負極を前記正
極および固体ポリマー電解質層と積層する際や、組み立
てられたポリマー電解質二次電池の屈曲する際に前記負
極層と前記集電体との間での剥離が防止された信頼性の
高い負極を備え、かつ高容量化が達成されたポリマー電
解質二次電池を得ることができる。
【0048】さらに、本発明に係わる別のポリマー電解
質二次電池は、図5に示すような多数の微細な孔が開口
されたCu箔からなる集電体にリチウムイオンを吸蔵放
出する炭素質材料、非水電解液およびこの電解液を保持
するポリマーを含む負極層を積層した負極を備える。こ
のような負極は、前記Cu箔と前記負極層とが前記Cu
箔の多数の微細な孔によるアンカー効果により著しく強
固に密着される。その結果、前記負極層中の炭素質材料
を増大させ、ポリマー量が相対的に低減されて接着性が
低下したとしても、前記Cu箔と前記負極層とを良好に
接着できる。したがって、前記負極を前記正極および固
体ポリマー電解質層と積層する際や、組み立てられたポ
リマー電解質二次電池の屈曲する際に前記負極層と前記
集電体との間での剥離が防止された信頼性の高い負極を
備え、かつ高容量化が達成されたポリマー電解質二次電
池を得ることができる。
【0049】さらに、本発明に係わる別のポリマー電解
質二次電池は導電性ポリマー皮膜が片面に被覆されアル
ミニウム箔からなる集電体と、この集電体の前記導電性
ポリマー皮膜に積層された活物質、導電材、非水電解液
およびこの電解液を保持するポリマーを含有する正極層
とを有する正極を備えている。このような正極は、前記
導電性ポリマー皮膜がAl箔に対して高い強度で密着さ
れ、前記ポリマーを含む正極層が前記皮膜に積層されて
いるため、結果的には前記Al箔に対して前記正極層を
良好に接着できる。特に、VDF−HFP共重合体をポ
リマーとして含有する正極層をAl箔に積層する際、前
記導電性ポリマー皮膜として、ベース材がVDF−HF
P共重合体の性質に近似したポリビニリデンフロライド
(PVDF)であるものを用いれば、Al箔に対する前
記正極層の密着力をより一層高めることが可能になる。
したがって、前記正極を前記負極および固体ポリマー電
解質層と積層する際や、組み立てられたポリマー電解質
二次電池の屈曲する際に前記正極層と前記集電体との間
での剥離が防止された信頼性の高い正極を備え、かつ高
容量化が達成されたポリマー電解質二次電池を得ること
ができる。
【0050】さらに、本発明に係わる別のポリマー電解
質二次電池は導電性ポリマー皮膜が片面に被覆され銅箔
からなる集電体と、この集電体の前記導電性ポリマー皮
膜に積層されたリチウムイオンを吸蔵放出する炭素質材
料、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
含有する負極層とを有する負極を備えている。このよう
な負極は、前記導電性ポリマー皮膜がCu箔に対して高
い強度で密着され、前記ポリマーを含む負極層が前記皮
膜に積層されているため、結果的には前記Cu箔に対し
て前記負極層を良好に接着できる。特に、VDF−HF
P共重合体をポリマーとして含有する負極層をCu箔に
積層する際、前記導電性ポリマー皮膜として、ベース材
がVDF−HFP共重合体の性質に近似したポリビニリ
デンフロライド(PVDF)であるものを用いれば、C
u箔に対する前記負極層の密着力をより一層高めること
が可能になる。したがって、前記負極を前記正極および
固体ポリマー電解質層と積層する際や、組み立てられた
ポリマー電解質二次電池の屈曲する際に前記正極層と前
記集電体との間での剥離が防止された信頼性の高い正極
を備え、かつ高容量化が達成されたポリマー電解質二次
電池を得ることができる。
【0051】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 (実施例1)まず、厚さ10μmのAl箔に平均粒径1
0μmのアルミナ粉末を圧縮空気と共に吹き付けてサン
ドブラスト処理を行うことにより表面を粗面化した。得
られたAl箔の平均粗さ(R)は、約3μmであった。
【0052】次いで、炭酸リチウム(Li2 CO3 )と
二酸化マンガン(MnO2 )をLiとMnのモル比が
1:2となるように混合し、この混合物を800℃の温
度で24時間加熱することにより組成式がLiMn2
4 で表される粒子状のリチウムマンガン複合酸化物を調
製した。つづいて、ビニリデンフロライドーヘキサフル
オロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体(HFP
の共重合比率;12重量%)をアセトンに11重量%溶
解してアセトン溶液を調製した後、このアセトン溶液に
前記リチウムマンガン複合酸化物およびアセチレンブラ
ックを前記共重合体の固形物が10重量%、前記リチウ
ムマンガン複合酸化物が81重量%、前記アセチレンブ
ラックが9重量%になるように添加混合した。この懸濁
物をキャスティングにより成膜し、常温に放置して自然
乾燥することにより厚さ100μmのシート状正極層を
作製した。
【0053】また、ビニリデンフロライドーヘキサフル
オロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体(HFP
の共重合比率;12重量%)をアセトンに11重量%溶
解してアセトン溶液を調製した後、このアセトン溶液に
ピッチ系炭素繊維(株式会社ペトカ社製商品名;メルブ
ロンミルド)を前記共重合体の固形物が20重量%、前
記ピッチ系炭素繊維が80重量%になるように添加混合
した。この懸濁物をキャスティングにより成膜し、常温
に放置して自然乾燥することにより厚さ100μmのシ
ート状負極層を作製した。
【0054】さらに、ビニリデンフロライドーヘキサフ
ルオロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体(HF
Pの共重合比率;12重量%)をアセトンに11重量%
溶解してアセトン溶液を調製し、このアセトン溶液をキ
ャスティングにより成膜し、常温に放置して自然乾燥す
ることにより厚さ30μmのシート状固体ポリマー電解
質層を作製した。
【0055】次いで、前記シート状正極層と表面が粗面
化された前記アルミニウム箔(正極集電体)とをダブル
ロールラミネータを用いてそれぞれ積層し、シート状正
極とし、同時に前記シート状負極層と銅箔(負極集電
体)とをダブルロールラミネータを用いて積層してシー
ト状負極とし、これらの正極、負極の間に前記シート状
固体ポリマー電解質層を介在させ、ダブルロールラミネ
ータを用いて積層した。この5層積層物を六フッ化リン
酸リチウム(LiPF6 )がエチレンカーボネート(E
C)−ジメチルカーボネート(DMC)の混合溶媒(混
合比2:1)に1モル/l溶解された電解液に前記シー
ト状物を10分間浸漬して前記シート状正極層、シート
状負極層およびシート状固体ポリマー電解質層に前記電
解液を含浸させることにより前述した図1に示す構造の
ポリマー電解質二次電池を製造した。
【0056】(実施例2)厚さ15μmのAl箔に感光
性ドライフィルムを被覆し、露光、現像処理により前記
感光性ドライフィルムに微細な孔を形成した後、この感
光性ドライフィルムをマスクとして水酸化ナトリウム溶
液(エッチング液)により前記Al箔を選択的にエッチ
ング除去することにより平均開口径15μmの微細な孔
を約10000個/cm2 の密度で形成した。なお、前
記Al箔の前記微細孔の開口率は約2%であった。得ら
れたAl箔からなる集電体に実施例1と同様なシート状
正極層をダブルロールラミネータを用いて積層してシー
ト状正極を作製した。
【0057】次いで、前記シート状正極を用いた以外、
実施例1と同様で、図1に示す構造のポリマー電解質二
次電池を製造した。 (実施例3)厚さ12μmのCu箔に平均粒径8μmの
炭化ケイ素粉末を圧縮空気と共に吹き付けてサンドブラ
スト処理を行うことにより表面を粗面化した。得られた
Cu箔の平均粗さ(R)は、約2μmであった。つづい
て、ビニリデンフロライドーヘキサフルオロプロピレン
(VDF−HFP)の共重合体(HFPの共重合比率;
12重量%)をアセトンに11重量%溶解してアセトン
溶液を調製した後、このアセトン溶液にピッチ系炭素繊
維(株式会社ペトカ社製商品名;メルブロンミルド)を
前記共重合体の固形物が10重量部、前記ピッチ系炭素
繊維が90重量部になるように添加混合した。この懸濁
物をキャスティングにより成膜し、常温に放置して自然
乾燥することにより厚さ100μmのシート状負極層を
作製した。次いで、得られた前記Cu箔からなる集電体
に前記シート状負極層をダブルロールラミネータを用い
て積層してシート状負極を作製した。
【0058】また、ビニリデンフロライドーヘキサフル
オロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体(HFP
の共重合比率;12重量%)をアセトンに11重量%溶
解してアセトン溶液を調製した後、このアセトン溶液に
実施例1と同様な前記粒子状のリチウムマンガン複合酸
化物およびアセチレンブラックを前記共重合体の固形物
が20重量%、前記リチウムマンガン複合酸化物が72
重量%、アセチレンブラックが8重量%になるように添
加混合した。この懸濁物をキャスティングにより成膜
し、常温に放置して自然乾燥することにより厚さ100
μmのシート状正極層を作製した。得られたシート状正
極層と表面に粗面化処理が表面に施されていないAl箔
(正極集電体)とをダブルロールラミネータを用いて積
層してシート状正極を作製した。
【0059】次いで、前記シート状負極、シート状正極
を用いた以外、実施例1と同様で、図1に示す構造のポ
リマー電解質二次電池を製造した。 (実施例4)厚さ10μmのCu箔に感光性ドライフィ
ルムを被覆し、露光、現像処理により前記感光性ドライ
フィルムに微細な孔を形成した後、この感光性ドライフ
ィルムをマスクとして塩化第二鉄溶液(エッチング液)
により前記Cu箔を選択的にエッチング除去することに
より平均開口径20μmの微細な孔を約10000個/
cm2 の密度で形成した。なお、前記Cu箔の前記微細
孔の開口率は約3%であった。得られたCu箔からなる
集電体に実施例3と同様なシート状負極層をダブルロー
ルラミネータを用いて積層してシート状負極を作製し
た。
【0060】次いで、前記シート状負極および実施例3
と同様なシート状正極を用いた以外、実施例1と同様
で、図1に示す構造のポリマー電解質二次電池を製造し
た。 (比較例1)まず、ビニリデンフロライドーヘキサフル
オロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体(HFP
の共重合比率;12重量%)をアセトンに11重量%溶
解してアセトン溶液を調製した後、このアセトン溶液に
実施例1と同様なリチウムマンガン複合酸化物およびア
セチレンブラックを前記共重合体の固形物が20重量
%、前記リチウムマンガン複合酸化物が72重量%、前
記アセチレンブラックが8重量%になるように添加混合
した。この懸濁物をキャスティングにより成膜し、常温
に放置して自然乾燥することにより厚さ100μmのシ
ート状正極層を作製した。
【0061】また、ビニリデンフロライドーヘキサフル
オロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体(HFP
の共重合比率;12重量%)をアセトンに11重量%溶
解してアセトン溶液を調製した後、このアセトン溶液に
ピッチ系炭素繊維(株式会社ペトカ社製商品名;メルブ
ロンミルド)を前記共重合体の固形物が20重量%、前
記ピッチ系炭素繊維が80重量%になるように添加混合
した。この懸濁物をキャスティングにより成膜し、常温
に放置して自然乾燥することにより厚さ100μmのシ
ート状負極層を作製した。
【0062】さらに、ビニリデンフロライドーヘキサフ
ルオロプロピレン(VDF−HFP)の共重合体(HF
Pの共重合比率;12重量%)をアセトンに11重量%
溶解してアセトン溶液を調製し、このアセトン溶液をキ
ャスティングにより成膜し、常温に放置して自然乾燥す
ることにより厚さ30μmのシート状固体ポリマー電解
質層を作製した。
【0063】次いで、前記シート状正極層と粗面化処理
が施されていないアルミニウム箔(正極集電体)とをダ
ブルロールラミネータを用いてそれぞれ積層し、シート
状正極とし、同時に前記シート状負極層と粗面化処理が
施されていない銅箔(負極集電体)とをダブルロールラ
ミネータを用いて積層してシート状負極とし、これらの
正極、負極の間に前記シート状固体ポリマー電解質層を
介在させ、ダブルロールラミネータを用いて積層した。
この5層積層物を六フッ化リン酸リチウム(LiPF
6 )がエチレンカーボネート(EC)−ジメチルカーボ
ネート(DMC)の混合溶媒(混合比2:1)に1モル
/l溶解された電解液に前記シート状物を10分間浸漬
して前記シート状正極層、シート状負極層およびシート
状固体ポリマー電解質層に前記電解液を含浸させること
により前述した図1に示す構造のポリマー電解質二次電
池を製造した。
【0064】得られた実施例1、2および比較例1のシ
ート状正極から長さ10cmの試料片をそれぞれ切り出
した。これらの試料片を直径4mmの丸棒にそれらの正
極層の面が外側になるように巻き付けた後、引伸ばすこ
とにより前記正極層のひび、欠け、剥がれの有無を観察
するすることにより正極層の曲げ強度を調べた。その結
果、実施例1、2および比較例1の正極層はいずれもひ
び等が発生しなかった。したがって、表面が粗面化処理
されたり、微細な孔が開口されたAl箔からなる集電体
を用いた実施例1、2の正極は、表面処理がなされてな
いAl箔からなる集電体と実施例1に比べて活物質量を
減少させてVDF−HFPの共重合体の量を相対的に多
くしたシート状正極層とを積層した構造の比較例1の正
極と同等の密着強度を有し、しかも比較例1の正極に比
べて活物質の量を増大できる。
【0065】また、得られた実施例3、4および比較例
1のシート状負極から長さ10cmの試料片をそれぞれ
切り出した。これらの試料片を直径4mmの丸棒にそれ
らの負極層の面が外側になるように巻き付けた後、引伸
ばすことにより前記負極層のひび、欠け、剥がれの有無
を観察するすることにより負極層の曲げ強度を調べた。
その結果、実施例3、4および比較例1の負極層はいず
れもひび等が発生しなかった。したがって、表面が粗面
化処理されたり、微細な孔が開口されたCu箔からなる
集電体を用いた実施例3、4の負極は、表面処理がなさ
れてないCu箔からなる集電体と実施例3、4に比べて
炭素質材料の量を減少させてVDF−HFPの共重合体
の量を相対的に多くしたシート状正極層とを積層した構
造の比較例1の負極と同等の密着強度を有し、しかも比
較例1の負極に比べて炭素質材料の量を増大できる。
【0066】さらに、得られた実施例1〜4および比較
例1の二次電池について、充電電流40mA、4.2
V、10時間の定電流定電圧充電を行った後、2.7V
まで40mAの電流で放電する充放電を繰り返し行い、
各電池の1サイクル目および50サイクル目の放電容量
を測定した。その結果、実施例1の二次電池はいずれも
1サイクル目の放電容量が、225mAh、50サイク
ル目の放電容量が200mAh、実施例2の二次電池は
1サイクル目の放電容量が220mAh、50サイクル
目の放電容量が198mAh、実施例3の二次電池は1
サイクル目の放電容量が240mAh、50サイクル目
の放電容量が216mAh、実施例4の二次電池は1サ
イクル目の放電容量が235mAh、50サイクル目の
放電容量が215mAhで、高い放電容量を有すること
がわかった。したがって、実施例1〜4のポリマー電解
質二次電池は高容量化を実現することができる。これに
対し、比較例1の二次電池は1サイクル目の放電容量
が、200mAh、50サイクル目の放電容量が180
mAhであった。
【0067】(実施例7)ポリビニリデンフロライドの
N−メチル−2ピロリドン溶液に導電材としてのアセチ
レンブラックを前記ポリマーの固形物が50重量%、前
記アセチレンブラック(AB)が50重量%になるよう
に添加して導電性懸濁物を調製した。この懸濁液を粗面
化処理が施されていない厚さ10μmのAl箔にキャス
ティングにより成膜し、自然対流式空気乾燥器で90℃
の温度にて乾燥することにより導電性を有する平均厚さ
約3μmのPVDF−AB複合皮膜を形成した。つづい
て、前記Al箔のPVDF−AB複合皮膜に実施例1と
同様なシート状正極層を前記VDF−HFP共重合体の
軟化点付近の温度で加熱しながらダブルロールラミネー
タを用いて積層してシート状正極を作製した。
【0068】次いで、前記シート状正極を用いた以外、
実施例1と同様で、図1に示す構造のポリマー電解質二
次電池を製造した。 (実施例8)実施例7と同様な導電性懸濁物を、粗面化
処理が施されていない厚さ12μmのCu箔にキャステ
ィングにより成膜し、自然対流式空気乾燥器で90℃の
温度にて乾燥することにより導電性を有する平均厚さ約
3μmのPVDF−AB複合皮膜を形成した。つづい
て、前記Cu箔のPVDF−AB複合皮膜に実施例3と
同様なシート状負極層を前記VDF−HFP共重合体の
軟化点付近の温度で加熱しながらダブルロールラミネー
タを用いて積層してシート状負極を作製した。
【0069】次いで、前記シート状負極および実施例3
1のシート状正極を用いた以外、実施例1と同様で、図
1に示す構造のポリマー電解質二次電池を製造した。得
られた実施例7のシート状正極および実施例8のシート
状負極について前述したのと同様な方法により剥離試験
を行った。その結果、実施例7においては正極層のひ
び、欠け、部分的な剥離は皆無であった。また、実施例
8においては負極層のひび、欠け、部分的な剥離は皆無
であった。
【0070】また、得られた実施例7、8の二次電池に
ついて、充電電流40mA、4.2V、10時間の定電
流定電圧充電を行った後、2.7Vまで40mAの電流
で放電する充放電を繰り返し行い、各電池の1サイクル
目および50サイクル目の放電容量を測定した。その結
果、実施例7、8の二次電池はいずも1サイクル目の放
電容量が、225mAh、50サイクル目の放電容量が
216mAhで、高い放電容量を有することがわかっ
た。したがって、実施例7、8のポリマー電解質二次電
池は高容量化を実現することができる。
【0071】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば表
面性状が改質されたアルミニウム箔からなる集電体を用
いることによって活物質量を多くした正極層でも前記集
電体に対して良好に密着でき、前記正極を前記負極およ
び固体ポリマー電解質層と積層する際や、組み立てられ
たポリマー電解質二次電池の屈曲する際に前記正極層と
前記集電体との間での剥離が防止された信頼性の高い正
極を備え、かつ高容量化が達成されたポリマー電解質二
次電池を提供することができる。
【0072】また、本発明によれば表面性状が改質され
たCu箔からなる集電体を用いることによって炭素質材
料の量を多くした負極層でも前記集電体に対して良好に
密着でき、前記負極を前記正極および固体ポリマー電解
質層と積層する際や、組み立てられたポリマー電解質二
次電池の屈曲する際に前記負極層と前記集電体との間で
の剥離が防止された信頼性の高い負極を備え、かつ高容
量化が達成されたポリマー電解質二次電池を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るポリマー電解質二次電池を示す斜
視図。
【図2】本発明の正極の集電体に用いられるAl箔を示
す正面図。
【図3】本発明の正極の集電体に用いられる別のAl箔
を示す断面図。
【図4】本発明の負極の集電体に用いられるCu箔を示
す正面図。
【図5】本発明の負極の集電体に用いられる別のCu箔
を示す断面図。
【符号の説明】
1、3…集電体、2…正極層、4…負極層、5…ポリマ
ー電解質層、6、7…孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01M 10/40 H01M 10/40 Z B (72)発明者 安斎 和雄 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム箔からなる集電体に活物
    質、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
    含む正極層を積層した正極と、集電体にリチウムイオン
    を吸蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保
    持した負極層を積層した負極と、前記正極の正極層およ
    び前記負極の負極層の間に介在された非水電解液および
    この電解液を保持するポリマーを含む固体ポリマー電解
    質層とを具備し、 前記アルミニウム箔は、前記正極層側の面が粗面化され
    ていることを特徴とするポリマー電解質二次電池。
  2. 【請求項2】 アルミニウム箔からなる集電体に活物
    質、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
    含む正極層を積層した正極と、集電体にリチウムイオン
    を吸蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保
    持した負極層を積層した負極と、前記正極の正極層およ
    び前記負極の負極層の間に介在された非水電解液および
    この電解液を保持するポリマーを含む固体ポリマー電解
    質層とを具備し、 前記アルミニウム箔は、多数の微細な孔が5%未満の開
    口率で形成されていることを特徴とするポリマー電解質
    二次電池。
  3. 【請求項3】 集電体に活物質、非水電解液およびこの
    電解液を保持するポリマーを含む正極層を積層した正極
    と、銅箔からなる集電体にリチウムイオンを吸蔵放出す
    る炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保持した負極層
    を積層した負極と、前記正極の正極層および前記負極の
    負極層の間に介在された非水電解液およびこの電解液を
    保持するポリマーを含む固体ポリマー電解質層とを具備
    し、 前記銅箔は、前記負極層側の面が粗面化されていること
    を特徴とするポリマー電解質二次電池。
  4. 【請求項4】 集電体に活物質、非水電解液およびこの
    電解液を保持するポリマーを含む正極層を積層した正極
    と、銅箔からなる集電体にリチウムイオンを吸蔵放出す
    る炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保持した負極層
    を積層した負極と、前記正極の正極層および前記負極の
    負極層の間に介在された非水電解液およびこの電解液を
    保持するポリマーを含む固体ポリマー電解質層とを具備
    し、 前記銅箔は、多数の微細な孔が5%未満の開口率で形成
    されていることを特徴とするポリマー電解質二次電池。
  5. 【請求項5】 アルミニウム箔からなる集電体に活物
    質、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
    含む正極層を積層した正極と、銅箔からなる集電体にリ
    チウムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非
    水電解液を保持した負極層を積層した負極と、前記正極
    の正極層および前記負極の負極層の間に介在された非水
    電解液およびこの電解液を保持するポリマーを含む固体
    ポリマー電解質層とを具備し、 前記アルミニウム箔は、前記正極層側の面が粗面化さ
    れ、かつ前記銅箔は前記負極層側の面が粗面化されてい
    ることを特徴とするポリマー電解質二次電池。
  6. 【請求項6】 アルミニウム箔からなる集電体に活物
    質、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
    含む正極層を積層した正極と、銅箔からなる集電体にリ
    チウムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非
    水電解液を保持した負極層を積層した負極と、前記正極
    の正極層および前記負極の負極層の間に介在された非水
    電解液およびこの電解液を保持するポリマーを含む固体
    ポリマー電解質層とを具備し、 前記アルミニウム箔および前記銅箔は、それぞれ多数の
    微細な孔が5%未満の開口率で形成されていることを特
    徴とするポリマー電解質二次電池。
  7. 【請求項7】 アルミニウム箔からなる集電体に活物
    質、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
    含む正極層を積層した正極と、集電体にリチウムイオン
    を吸蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保
    持した負極層を積層した負極と、前記正極の正極層およ
    び前記負極の負極層の間に介在された非水電解液および
    この電解液を保持するポリマーを含む固体ポリマー電解
    質層とを具備し、 前記アルミニウム箔は、前記正極層側の面に導電性ポリ
    マー皮膜が被覆されていることを特徴とするポリマー電
    解質二次電池。
  8. 【請求項8】 集電体に活物質、非水電解液およびこの
    電解液を保持するポリマーを含む正極層を積層した正極
    と、銅箔からなる集電体にリチウムイオンを吸蔵放出す
    る炭素質材料を含み、かつ非水電解液を保持した負極層
    を積層した負極と、前記正極の正極層および前記負極の
    負極層の間に介在された非水電解液およびこの電解液を
    保持するポリマーを含む固体ポリマー電解質層とを具備
    し、 前記銅箔は、前記負極層側の面に導電性ポリマー皮膜が
    被覆されていることを特徴とするポリマー電解質二次電
    池。
  9. 【請求項9】 アルミニウム箔からなる集電体に活物
    質、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
    含む正極層を積層した正極と、銅箔からなる集電体にリ
    チウムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を含み、かつ非
    水電解液を保持した負極層を積層した負極と、前記正極
    の正極層および前記負極の負極層の間に介在された非水
    電解液およびこの電解液を保持するポリマーを含む固体
    ポリマー電解質層とを具備し、 前記アルミニウム箔は、前記正極層側の面に導電性ポリ
    マー皮膜が被覆され、かつ前記銅箔は前記負極層側の面
    に導電性ポリマー皮膜が被覆されていることを特徴とす
    るポリマー電解質二次電池。
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