JPH10189053A - 高分子電解質電池の製造方法 - Google Patents
高分子電解質電池の製造方法Info
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- JPH10189053A JPH10189053A JP8343706A JP34370696A JPH10189053A JP H10189053 A JPH10189053 A JP H10189053A JP 8343706 A JP8343706 A JP 8343706A JP 34370696 A JP34370696 A JP 34370696A JP H10189053 A JPH10189053 A JP H10189053A
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- polymer
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 可塑剤を溶媒を用いて抽出する際に使用する
溶媒量を削減し、かつ抽出時間を短縮することが可能な
高分子電解質電池の製造方法を提供する。 【解決手段】 非水電解液を保持するポリマー、活物質
及び可塑剤を含む電解液未含浸の正極と、非水電解液を
保持するポリマー及び可塑剤を含む電解液未含浸のセパ
レータシートと、非水電解液を保持するポリマー、活物
質及び可塑剤を含む電解液未含浸の負極をこの順番に積
層し、一体化する工程と、前記積層物中の前記可塑剤を
溶媒を用いて抽出し、前記積層物から前記可塑剤を除去
する工程と、前記積層物中に非水電解液を含浸させる工
程とを具備し、前記可塑剤抽出工程は、前記溶媒に超音
波を加えながら行うことを特徴とする高分子電解質電池
の製造方法である。
溶媒量を削減し、かつ抽出時間を短縮することが可能な
高分子電解質電池の製造方法を提供する。 【解決手段】 非水電解液を保持するポリマー、活物質
及び可塑剤を含む電解液未含浸の正極と、非水電解液を
保持するポリマー及び可塑剤を含む電解液未含浸のセパ
レータシートと、非水電解液を保持するポリマー、活物
質及び可塑剤を含む電解液未含浸の負極をこの順番に積
層し、一体化する工程と、前記積層物中の前記可塑剤を
溶媒を用いて抽出し、前記積層物から前記可塑剤を除去
する工程と、前記積層物中に非水電解液を含浸させる工
程とを具備し、前記可塑剤抽出工程は、前記溶媒に超音
波を加えながら行うことを特徴とする高分子電解質電池
の製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可塑剤除去工程を
改良した高分子電解質電池の製造方法に関する。
改良した高分子電解質電池の製造方法に関する。
【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
を活物質として含む懸濁液が塗布された集電体からなる
正極と非水電解液を具備した非水電解質二次電池が知ら
れている。
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
を活物質として含む懸濁液が塗布された集電体からなる
正極と非水電解液を具備した非水電解質二次電池が知ら
れている。
【０００３】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。
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。
【０００４】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含む
懸濁液が塗布された集電体を用いた非水電解質二次電池
が提案されている。前記二次電池は、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。
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含む
懸濁液が塗布された集電体を用いた非水電解質二次電池
が提案されている。前記二次電池は、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。
【０００５】一方、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
知られている。このような電池は、例えば、以下に説明
する方法で製造される。まず、ＤＢＰ（フタル酸ジブチ
ル）のような後から除去することができる可塑剤と、ビ
ニリデンフロライド［ＶｄＦ］とヘキサフルオロプロピ
レン［ＨＦＰ］の共重合体を溶媒の存在下で混合し、こ
れをシート状に成形して非水電解液未含浸のセパレータ
シートを作製する。一方、活物質と、前記可塑剤と、Ｖ
ｄＦ−ＨＦＰ共重合体とを溶媒の存在下で混合し、これ
をシート状に成形し、得られたシートを集電体に積層す
ることにより非水電解液未含浸の正極を作製する。ま
た、前記可塑剤と、前記ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体と、リ
チウムイオンを吸蔵放出し得る炭素質材料とを溶媒の存
在下で混合し、これをシート状に成形し、得られたシー
トを集電体に積層することにより非水電解液未含浸の負
極を作製する。得られた正極、セパレータシート、負極
をこの順番に積層した後、これらを例えば熱圧着により
一体化させる。ひきつづき、積層物中の可塑剤を溶媒抽
出により除去した後、非水電解液を含浸させることによ
り前記電池を製造する。
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
知られている。このような電池は、例えば、以下に説明
する方法で製造される。まず、ＤＢＰ（フタル酸ジブチ
ル）のような後から除去することができる可塑剤と、ビ
ニリデンフロライド［ＶｄＦ］とヘキサフルオロプロピ
レン［ＨＦＰ］の共重合体を溶媒の存在下で混合し、こ
れをシート状に成形して非水電解液未含浸のセパレータ
シートを作製する。一方、活物質と、前記可塑剤と、Ｖ
ｄＦ−ＨＦＰ共重合体とを溶媒の存在下で混合し、これ
をシート状に成形し、得られたシートを集電体に積層す
ることにより非水電解液未含浸の正極を作製する。ま
た、前記可塑剤と、前記ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体と、リ
チウムイオンを吸蔵放出し得る炭素質材料とを溶媒の存
在下で混合し、これをシート状に成形し、得られたシー
トを集電体に積層することにより非水電解液未含浸の負
極を作製する。得られた正極、セパレータシート、負極
をこの順番に積層した後、これらを例えば熱圧着により
一体化させる。ひきつづき、積層物中の可塑剤を溶媒抽
出により除去した後、非水電解液を含浸させることによ
り前記電池を製造する。
【０００６】前述した方法において、前記可塑剤は、前
記ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体間の分子間力を弱め、熱圧着
の際に各シートを溶融させる働きがある。このため、前
記可塑剤が存在することによって、正極、セパレータシ
ート及び負極を熱圧着で一体化させることが可能であ
る。また、前記積層物から前記可塑剤を除去すると、前
記積層物中に可塑剤除去分に相当する空間が形成され
る。従って、可塑剤除去後、前記積層物に非水電解液を
含浸させると、非水電解液が前記ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合
体及び前記空間によって保持されるため、可塑剤を使用
しない場合に比べて非水電解液含浸量を増加させること
が可能である。
記ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体間の分子間力を弱め、熱圧着
の際に各シートを溶融させる働きがある。このため、前
記可塑剤が存在することによって、正極、セパレータシ
ート及び負極を熱圧着で一体化させることが可能であ
る。また、前記積層物から前記可塑剤を除去すると、前
記積層物中に可塑剤除去分に相当する空間が形成され
る。従って、可塑剤除去後、前記積層物に非水電解液を
含浸させると、非水電解液が前記ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合
体及び前記空間によって保持されるため、可塑剤を使用
しない場合に比べて非水電解液含浸量を増加させること
が可能である。
【０００７】ところで、可塑剤を溶媒抽出により除去す
る方法として、バッチ式及びフロー式が知られている。
しかしながら、これらの方法には以下に説明するような
問題点があった。
る方法として、バッチ式及びフロー式が知られている。
しかしながら、これらの方法には以下に説明するような
問題点があった。
【０００８】（１）バッチ式 積層物をメタノールのような有機溶媒に浸漬し、静置す
る操作を繰り返すことにより積層物中の可塑剤を除去す
る方法である。しかしながら、このような方法による
と、抽出に長時間を要し、また、製造コストが高くなる
という問題点がある。
る操作を繰り返すことにより積層物中の可塑剤を除去す
る方法である。しかしながら、このような方法による
と、抽出に長時間を要し、また、製造コストが高くなる
という問題点がある。
【０００９】（２）フロー式 一方側から有機溶媒を注入し、かつ他方側から前記有機
溶媒を排出する構成の洗浄槽内に積層物を浸漬すること
により積層物中の可塑剤を除去する方法である。しかし
ながら、このような方法によると、抽出時間を短縮でき
るものの、多量の有機溶媒を必要とするという問題点が
ある。
溶媒を排出する構成の洗浄槽内に積層物を浸漬すること
により積層物中の可塑剤を除去する方法である。しかし
ながら、このような方法によると、抽出時間を短縮でき
るものの、多量の有機溶媒を必要とするという問題点が
ある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、可塑剤を溶
媒を用いて抽出する際に使用する溶媒量を削減し、かつ
抽出時間を短縮することが可能な高分子電解質電池の製
造方法を提供しようとするものである。
媒を用いて抽出する際に使用する溶媒量を削減し、かつ
抽出時間を短縮することが可能な高分子電解質電池の製
造方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高分子電解
質電池の製造方法は、非水電解液を保持するポリマー、
活物質及び可塑剤を含む電解液未含浸の正極と、非水電
解液を保持するポリマー及び可塑剤を含む電解液未含浸
のセパレータシートと、非水電解液を保持するポリマ
ー、活物質及び可塑剤を含む電解液未含浸の負極をこの
順番に積層し、一体化する工程と、前記積層物中の前記
可塑剤を溶媒を用いて抽出し、前記積層物から前記可塑
剤を除去する工程と、前記積層物中に非水電解液を含浸
させる工程とを具備し、前記可塑剤抽出工程は、前記溶
媒に超音波を加えながら行うことを特徴とするものであ
る。
質電池の製造方法は、非水電解液を保持するポリマー、
活物質及び可塑剤を含む電解液未含浸の正極と、非水電
解液を保持するポリマー及び可塑剤を含む電解液未含浸
のセパレータシートと、非水電解液を保持するポリマ
ー、活物質及び可塑剤を含む電解液未含浸の負極をこの
順番に積層し、一体化する工程と、前記積層物中の前記
可塑剤を溶媒を用いて抽出し、前記積層物から前記可塑
剤を除去する工程と、前記積層物中に非水電解液を含浸
させる工程とを具備し、前記可塑剤抽出工程は、前記溶
媒に超音波を加えながら行うことを特徴とするものであ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高分子電解質
電池の製造方法について説明する。 （１）非水電解液を保持するポリマー、活物質及び可塑
剤を含む非水電解液未含浸の正極と、非水電解液を保持
するポリマー、活物質及び可塑剤を含む非水電解液未含
浸の負極の間に、非水電解液を保持するポリマー及び可
塑剤を含む非水電解液未含浸のセパレータシートを介在
し、例えば熱圧着により一体化する工程。
電池の製造方法について説明する。 （１）非水電解液を保持するポリマー、活物質及び可塑
剤を含む非水電解液未含浸の正極と、非水電解液を保持
するポリマー、活物質及び可塑剤を含む非水電解液未含
浸の負極の間に、非水電解液を保持するポリマー及び可
塑剤を含む非水電解液未含浸のセパレータシートを介在
し、例えば熱圧着により一体化する工程。
【００１３】前記正極、負極及びセパレータシートにつ
いて説明する。 （非水電解液未含浸の正極）この正極は、非水電解液を
保持するポリマー、活物質及び可塑剤を含む非水電解液
未含浸の正極シートが集電体に担持されたものから形成
される。
いて説明する。 （非水電解液未含浸の正極）この正極は、非水電解液を
保持するポリマー、活物質及び可塑剤を含む非水電解液
未含浸の正極シートが集電体に担持されたものから形成
される。
【００１４】前記活物質としては、種々の酸化物（例え
ばＬｉＭｎ2 Ｏ4 などのリチウムマンガン複合酸化物、
二酸化マンガン、例えばＬｉＮｉＯ2 などのリチウム含
有ニッケル酸化物、例えばＬｉＣｏＯ2 などのリチウム
含有コバルト酸化物、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など）
や、カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二硫化
モリブテンなど）等を挙げることができる。中でも、リ
チウムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバルト酸化
物、リチウム含有ニッケル酸化物を用いるのが好まし
い。
ばＬｉＭｎ2 Ｏ4 などのリチウムマンガン複合酸化物、
二酸化マンガン、例えばＬｉＮｉＯ2 などのリチウム含
有ニッケル酸化物、例えばＬｉＣｏＯ2 などのリチウム
含有コバルト酸化物、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など）
や、カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二硫化
モリブテンなど）等を挙げることができる。中でも、リ
チウムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバルト酸化
物、リチウム含有ニッケル酸化物を用いるのが好まし
い。
【００１５】前記非水電解液を保持するポリマーとして
は、例えば、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポリプロ
ピレンオキサイド誘導体、前記誘導体を含むポリマー、
ビニリデンフロライド（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロ
ピレン（ＨＦＰ）との共重合体等を用いることができ
る。前記共重合体において、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、非水電解液の保持と電解液
中のリチウムイオンの透過部として機能する。前記ＨＦ
Ｐの共重合割合は、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。
は、例えば、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポリプロ
ピレンオキサイド誘導体、前記誘導体を含むポリマー、
ビニリデンフロライド（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロ
ピレン（ＨＦＰ）との共重合体等を用いることができ
る。前記共重合体において、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、非水電解液の保持と電解液
中のリチウムイオンの透過部として機能する。前記ＨＦ
Ｐの共重合割合は、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。
【００１６】前記正極シートに含まれる可塑剤は、前記
非水電解液を保持するポリマーとの相溶性に優れ、前記
正極シートに柔軟性を付与することができ、熱圧着の際
には前記シートを溶融させることができ、かつ除去が容
易に行えるという４つの性質を有しているものが良い。
前記可塑剤としては、例えばアジピン酸ジオクチル（Ｄ
ＯＡ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジメチ
ル（ＤＭＰ）、セバシン酸ジオクチル（ＤＯＳ）等を挙
げることができる。前記可塑剤には、前記種類のものか
ら選ばれる１種または２種以上を用いることができる。
非水電解液を保持するポリマーとの相溶性に優れ、前記
正極シートに柔軟性を付与することができ、熱圧着の際
には前記シートを溶融させることができ、かつ除去が容
易に行えるという４つの性質を有しているものが良い。
前記可塑剤としては、例えばアジピン酸ジオクチル（Ｄ
ＯＡ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジメチ
ル（ＤＭＰ）、セバシン酸ジオクチル（ＤＯＳ）等を挙
げることができる。前記可塑剤には、前記種類のものか
ら選ばれる１種または２種以上を用いることができる。
【００１７】前記正極の集電体としては、例えばアルミ
ニウム箔、アルミニウム製メッシュ、アルミニウム製エ
キスパンドメタル、アルミニウム製パンチドメタル等を
用いることができる。
ニウム箔、アルミニウム製メッシュ、アルミニウム製エ
キスパンドメタル、アルミニウム製パンチドメタル等を
用いることができる。
【００１８】前記正極シートは、導電性を向上する観点
から導電性材料を含んでいてもよい。前記導電性材料と
しては、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック（例えば
アセチレンブラックなど）、ニッケル粉末等を挙げるこ
とができる。
から導電性材料を含んでいてもよい。前記導電性材料と
しては、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック（例えば
アセチレンブラックなど）、ニッケル粉末等を挙げるこ
とができる。
【００１９】前記正極は、例えば、以下に説明する方法
により作製することができる。すなわち、前記活物質、
前記非水電解液を保持するポリマー及び前記導電材料を
アセトンなどの有機溶媒中で混合し、ペーストを調製
し、成膜することにより正極シート作製する。得られた
正極シートを例えば熱圧着により集電体に接着すること
により前記正極を作製する。
により作製することができる。すなわち、前記活物質、
前記非水電解液を保持するポリマー及び前記導電材料を
アセトンなどの有機溶媒中で混合し、ペーストを調製
し、成膜することにより正極シート作製する。得られた
正極シートを例えば熱圧着により集電体に接着すること
により前記正極を作製する。
【００２０】（非水電解液未含浸の負極）この負極は、
非水電解液を保持するポリマー、活物質及び可塑剤を含
む非水電解液未含浸の負極シートが集電体に担持された
ものから形成される。
非水電解液を保持するポリマー、活物質及び可塑剤を含
む非水電解液未含浸の負極シートが集電体に担持された
ものから形成される。
【００２１】前記活物質としては、リチウムイオンを吸
蔵放出する炭素質材料を挙げることができる。かかる炭
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、人造グ
ラファイト、天然グラファイト等に代表される炭素質材
料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℃〜３０
００℃の温度で、常圧または減圧下にて前記有機高分子
化合物を焼成して得られる炭素質材料を用いるのが好ま
しい。
蔵放出する炭素質材料を挙げることができる。かかる炭
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、人造グ
ラファイト、天然グラファイト等に代表される炭素質材
料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℃〜３０
００℃の温度で、常圧または減圧下にて前記有機高分子
化合物を焼成して得られる炭素質材料を用いるのが好ま
しい。
【００２２】前記非水電解液を保持するポリマー及び可
塑剤としては、前述した正極で説明したものと同様なも
のが用いられる。前記負極の集電体としては、例えば銅
箔、銅製メッシュ、銅製エキスパンドメタル、銅製パン
チドメタル等を用いることができる。
塑剤としては、前述した正極で説明したものと同様なも
のが用いられる。前記負極の集電体としては、例えば銅
箔、銅製メッシュ、銅製エキスパンドメタル、銅製パン
チドメタル等を用いることができる。
【００２３】なお、前記負極シートは、人造グラファイ
ト、天然グラファイト、カーボンブラック、アセチレン
ブラック、ケッチェンブラック、ニッケル粉末、ポリフ
ェニレン誘導体等の導電性材料、オレフィン系ポリマー
や炭素繊維等のフィラーを含むことを許容する。
ト、天然グラファイト、カーボンブラック、アセチレン
ブラック、ケッチェンブラック、ニッケル粉末、ポリフ
ェニレン誘導体等の導電性材料、オレフィン系ポリマー
や炭素繊維等のフィラーを含むことを許容する。
【００２４】前記負極は、例えば、以下に説明する方法
により作製することができる。すなわち、前記非水電解
液を保持するポリマー、前記可塑剤および前記活物質を
アセトンなどの有機溶媒中で混合し、ペーストを調製
し、成膜することにより負極シート作製する。得られた
負極シートを例えば熱圧着により集電体に接着すること
により前記負極を作製する。
により作製することができる。すなわち、前記非水電解
液を保持するポリマー、前記可塑剤および前記活物質を
アセトンなどの有機溶媒中で混合し、ペーストを調製
し、成膜することにより負極シート作製する。得られた
負極シートを例えば熱圧着により集電体に接着すること
により前記負極を作製する。
【００２５】（非水電解液未含浸のセパレータシート）
このセパレータシートは、非水電解液を保持するポリマ
ー及び可塑剤を含む。前記非水電解液を保持するポリマ
ー及び可塑剤としては、前述した正極で説明したものと
同様なものが用いられる。
このセパレータシートは、非水電解液を保持するポリマ
ー及び可塑剤を含む。前記非水電解液を保持するポリマ
ー及び可塑剤としては、前述した正極で説明したものと
同様なものが用いられる。
【００２６】前記セパレータシートは、強度を更に向上
させる観点から、酸化硅素粉末のような無機フィラーを
添加しても良い。前記セパレータシートは、例えば、前
記非水電解液を保持するポリマー、前記可塑剤及び前記
無機フィラーをアセトンなどの有機溶媒中で混合し、ペ
ーストを調製し、成膜することにより作製することがで
きる。
させる観点から、酸化硅素粉末のような無機フィラーを
添加しても良い。前記セパレータシートは、例えば、前
記非水電解液を保持するポリマー、前記可塑剤及び前記
無機フィラーをアセトンなどの有機溶媒中で混合し、ペ
ーストを調製し、成膜することにより作製することがで
きる。
【００２７】（２）前記積層物中の前記可塑剤を溶媒を
用いて抽出する際、前記溶媒に超音波を加えながら行
い、前記積層物から前記可塑剤を除去する工程。このよ
うな工程は、例えば、以下に説明する（Ａ）、（Ｂ）の
方法によって行うことができる。
用いて抽出する際、前記溶媒に超音波を加えながら行
い、前記積層物から前記可塑剤を除去する工程。このよ
うな工程は、例えば、以下に説明する（Ａ）、（Ｂ）の
方法によって行うことができる。
【００２８】（Ａ）前記積層物を溶媒に浸漬し、前記溶
媒に超音波を加えた状態で静置する操作を１回あるいは
２回以上繰り返すことにより前記積層物中の前記可塑剤
を前記溶媒に抽出させ、除去する。
媒に超音波を加えた状態で静置する操作を１回あるいは
２回以上繰り返すことにより前記積層物中の前記可塑剤
を前記溶媒に抽出させ、除去する。
【００２９】（Ｂ）一方側から溶媒が注入され、かつ他
方側から前記溶媒が排出される構成の洗浄槽を用意す
る。このような洗浄槽内の溶媒に超音波を加え、この超
音波が加えられている溶媒中に前記積層物を浸漬するこ
とにより前記積層物中の前記可塑剤を前記溶媒に抽出さ
せ、除去する。
方側から前記溶媒が排出される構成の洗浄槽を用意す
る。このような洗浄槽内の溶媒に超音波を加え、この超
音波が加えられている溶媒中に前記積層物を浸漬するこ
とにより前記積層物中の前記可塑剤を前記溶媒に抽出さ
せ、除去する。
【００３０】前記溶媒としては、メタノールなどの有機
溶媒を用いることができる。 （３）前記積層物に非水電解液を含浸させることにより
高分子電解質電池を製造する。
溶媒を用いることができる。 （３）前記積層物に非水電解液を含浸させることにより
高分子電解質電池を製造する。
【００３１】前記非水電解液は、非水溶媒に電解質を溶
解することにより調製される。前記非水溶媒としては、
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（ＤＥ
Ｃ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチ
ロラクトン（γ−ＢＬ）、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、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）、２−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることが
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良い。
解することにより調製される。前記非水溶媒としては、
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（ＤＥ
Ｃ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチ
ロラクトン（γ−ＢＬ）、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、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）、２−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることが
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良い。
【００３２】前記電解質としては、例えば、過塩素酸リ
チウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌ
ｉＰＦ6 ）、ホウ四フッ化リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、六
フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）、トリフルオロメ
タンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 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 ＳＯ3 ）2 ］等のリチウム塩を挙げることがで
きる。
チウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌ
ｉＰＦ6 ）、ホウ四フッ化リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、六
フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）、トリフルオロメ
タンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 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 ＳＯ3 ）2 ］等のリチウム塩を挙げることがで
きる。
【００３３】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、０．２ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／ｌとすることが望ま
しい。以上説明した本発明に係わる高分子電解質電池の
製造方法によれば、積層物中の可塑剤を溶媒で抽出する
際、前記溶媒に超音波を加えながら行うため、前記可塑
剤の前記溶媒への溶解量を高めることができる。その結
果、抽出に使用する溶媒量を低減することができる共
に、抽出時間を短縮することができるため、電池製造に
おける量産性の改善とコストの削減を達成することがで
きる。
は、０．２ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／ｌとすることが望ま
しい。以上説明した本発明に係わる高分子電解質電池の
製造方法によれば、積層物中の可塑剤を溶媒で抽出する
際、前記溶媒に超音波を加えながら行うため、前記可塑
剤の前記溶媒への溶解量を高めることができる。その結
果、抽出に使用する溶媒量を低減することができる共
に、抽出時間を短縮することができるため、電池製造に
おける量産性の改善とコストの削減を達成することがで
きる。
【００３４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。 （実施例） ＜正極の作製＞活物質として組成式がＬｉＭｎ2 Ｏ4 で
表されるリチウムマンガン複合酸化物と、カーボンブラ
ックと、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピ
レン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共重合体粉末と、可塑剤｛フ
タル酸ジブチル（ＤＢＰ）｝をアセトン中で混合し、ペ
ーストを調製した。なお、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、ＶｄＦ−Ｈ
ＦＰの共重合体、カーボンブラック及び可塑剤の配合比
（ＬｉＭｎ2 Ｏ4 ：ＶｄＦ−ＨＦＰの共重合体：カーボ
ンブラック：可塑剤）は、５６重量％：１７重量％：５
重量％：２２重量％にした。得られたペーストをポリエ
チレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）上
に、厚さが１００μｍ、幅が２００ｍｍとなるように塗
布し、シート化し、３００ｍｍの長さに切り出し、正極
シートを作製した。得られたシートをアルミニウム製エ
キスパンドメタルからなる集電体の両面に熱ロールで加
熱圧着することにより正極を作製した。
に説明する。 （実施例） ＜正極の作製＞活物質として組成式がＬｉＭｎ2 Ｏ4 で
表されるリチウムマンガン複合酸化物と、カーボンブラ
ックと、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピ
レン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共重合体粉末と、可塑剤｛フ
タル酸ジブチル（ＤＢＰ）｝をアセトン中で混合し、ペ
ーストを調製した。なお、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、ＶｄＦ−Ｈ
ＦＰの共重合体、カーボンブラック及び可塑剤の配合比
（ＬｉＭｎ2 Ｏ4 ：ＶｄＦ−ＨＦＰの共重合体：カーボ
ンブラック：可塑剤）は、５６重量％：１７重量％：５
重量％：２２重量％にした。得られたペーストをポリエ
チレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）上
に、厚さが１００μｍ、幅が２００ｍｍとなるように塗
布し、シート化し、３００ｍｍの長さに切り出し、正極
シートを作製した。得られたシートをアルミニウム製エ
キスパンドメタルからなる集電体の両面に熱ロールで加
熱圧着することにより正極を作製した。
【００３５】＜負極の作製＞活物質としてメソフェーズ
ピッチ炭素繊維と、ビニリデンフロライド−ヘキサフル
オロプロピレン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共重合体粉末と、
可塑剤｛フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）｝とをアセトン中
で混合し、ペーストを調製した。なお、炭素繊維、Ｖｄ
Ｆ−ＨＦＰの共重合体及び可塑剤の配合比（炭素繊維：
ＶｄＦ−ＨＦＰの共重合体：可塑剤）は、５８重量％：
１７重量％：２５重量％にした。得られたペーストをポ
リエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）
上に、厚さが１００μｍ、幅が２００ｍｍとなるように
塗布し、シート化し、３００ｍｍの長さに切り出し、負
極シートを作製した。得られた負極シートを銅製エキス
パンドメタルからなる集電体の両面に熱ロールで加熱圧
着することにより負極を作製した。
ピッチ炭素繊維と、ビニリデンフロライド−ヘキサフル
オロプロピレン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共重合体粉末と、
可塑剤｛フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）｝とをアセトン中
で混合し、ペーストを調製した。なお、炭素繊維、Ｖｄ
Ｆ−ＨＦＰの共重合体及び可塑剤の配合比（炭素繊維：
ＶｄＦ−ＨＦＰの共重合体：可塑剤）は、５８重量％：
１７重量％：２５重量％にした。得られたペーストをポ
リエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）
上に、厚さが１００μｍ、幅が２００ｍｍとなるように
塗布し、シート化し、３００ｍｍの長さに切り出し、負
極シートを作製した。得られた負極シートを銅製エキス
パンドメタルからなる集電体の両面に熱ロールで加熱圧
着することにより負極を作製した。
【００３６】＜セパレータシートの作製＞酸化硅素粉末
を３３．３重量部と、ビニリデンフロライド−ヘキサフ
ルオロプロピレン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共重合体粉末を
２２．２重量部と、可塑剤｛フタル酸ジブチル（ＤＢ
Ｐ）｝４４．５重量部とをアセトン中で混合し、ペース
ト状にした。得られたペーストをポリエチレンテレフタ
レートフィルム（ＰＥＴフィルム）上に、厚さが１００
μｍ、幅が２００ｍｍとなるように塗布し、シート化
し、３００ｍｍの長さに切り出し、セパレータシートを
作製した。
を３３．３重量部と、ビニリデンフロライド−ヘキサフ
ルオロプロピレン（ＶｄＦ−ＨＦＰ）の共重合体粉末を
２２．２重量部と、可塑剤｛フタル酸ジブチル（ＤＢ
Ｐ）｝４４．５重量部とをアセトン中で混合し、ペース
ト状にした。得られたペーストをポリエチレンテレフタ
レートフィルム（ＰＥＴフィルム）上に、厚さが１００
μｍ、幅が２００ｍｍとなるように塗布し、シート化
し、３００ｍｍの長さに切り出し、セパレータシートを
作製した。
【００３７】＜非水電解液の調製＞エチレンカーボネー
ト（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）が体積比
で２：１の割合で混合された非水溶媒に電解質としての
ＬｉＰＦ6 をその濃度が１ｍｏｌ／ｌになるように溶解
させて非水電解液を調製した。
ト（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）が体積比
で２：１の割合で混合された非水溶媒に電解質としての
ＬｉＰＦ6 をその濃度が１ｍｏｌ／ｌになるように溶解
させて非水電解液を調製した。
【００３８】＜電池の組み立て＞前記正極を２枚と前記
負極を１枚と前記セパレータシートを２枚用意し、前記
正極と前記負極をその間に前記セパレータシートを介在
させながら交互に積層し、これらを１３０℃に加熱した
剛性ロールにて加熱圧着し、積層物を作製した。このよ
うな積層物を３個用意し、これらを５００ｃｃのビーカ
ーに収容し、そこに１５０ｃｃのメタノールを注入し
た。このビーカーを超音波洗浄機に収容し、前記メタノ
ールに超音波を１０分間加えた。その後、前記ビーカー
内のメタノールを新しいものに取り替え、前述したのと
同様にして前記ビーカー内のメタノールに超音波を１０
分間加えた。このような操作をガスクロマトグラフィー
（検出器；ＦＩＤ）によるＤＢＰの濃度が２０ｍｇ／ｌ
以下になるまで繰り返し行った。ひきつづき、乾燥し、
前記組成の非水電解液に浸漬することにより前記積層物
への電解液の含浸を行い、図１に示すように積層した理
論容量が１１０ｍＡｈの高分子電解質電池（素電池）を
製造した。
負極を１枚と前記セパレータシートを２枚用意し、前記
正極と前記負極をその間に前記セパレータシートを介在
させながら交互に積層し、これらを１３０℃に加熱した
剛性ロールにて加熱圧着し、積層物を作製した。このよ
うな積層物を３個用意し、これらを５００ｃｃのビーカ
ーに収容し、そこに１５０ｃｃのメタノールを注入し
た。このビーカーを超音波洗浄機に収容し、前記メタノ
ールに超音波を１０分間加えた。その後、前記ビーカー
内のメタノールを新しいものに取り替え、前述したのと
同様にして前記ビーカー内のメタノールに超音波を１０
分間加えた。このような操作をガスクロマトグラフィー
（検出器；ＦＩＤ）によるＤＢＰの濃度が２０ｍｇ／ｌ
以下になるまで繰り返し行った。ひきつづき、乾燥し、
前記組成の非水電解液に浸漬することにより前記積層物
への電解液の含浸を行い、図１に示すように積層した理
論容量が１１０ｍＡｈの高分子電解質電池（素電池）を
製造した。
【００３９】すなわち、高分子電解質電池は、図１に示
すように積層された素電池を備える。負極１の両面に
は、セパレータシート２が配置されている。各セパレー
タシート２の外側の面には、正極３が積層されている。
なお、前記負極１は、集電体としての銅製エキスパンド
メタル４の両面に負極シート５が担持された構造を有す
る。前記正極３は、集電体としてのアルミニウム製エキ
スパンドメタル６の両面に正極シート７が担持された構
造を有する。
すように積層された素電池を備える。負極１の両面に
は、セパレータシート２が配置されている。各セパレー
タシート２の外側の面には、正極３が積層されている。
なお、前記負極１は、集電体としての銅製エキスパンド
メタル４の両面に負極シート５が担持された構造を有す
る。前記正極３は、集電体としてのアルミニウム製エキ
スパンドメタル６の両面に正極シート７が担持された構
造を有する。
【００４０】（比較例）実施例と同様な正極と実施例と
同様な負極との間に実施例と同様なセパレータシートを
介在し、これらを実施例と同様にして加熱圧着し、積層
物を作製した。このような積層物を３個用意し、これら
を５００ｃｃのビーカーに収容し、そこに１５０ｃｃの
メタノールを注入し、１０分間静置した。その後、前記
ビーカー内のメタノールを新しいものに取り替え、再び
１０分間静置した。このような操作をガスクロマトグラ
フィー（検出器；ＦＩＤ）によるＤＢＰの濃度が２０ｍ
ｇ／ｌ以下になるまで繰り返し行った。ひきつづき、乾
燥し、実施例と同様な組成の非水電解液に浸漬すること
により前記積層物への電解液の含浸を行い、前述した図
１に示すように積層した理論容量が１１０ｍＡｈの高分
子電解質電池を製造した。
同様な負極との間に実施例と同様なセパレータシートを
介在し、これらを実施例と同様にして加熱圧着し、積層
物を作製した。このような積層物を３個用意し、これら
を５００ｃｃのビーカーに収容し、そこに１５０ｃｃの
メタノールを注入し、１０分間静置した。その後、前記
ビーカー内のメタノールを新しいものに取り替え、再び
１０分間静置した。このような操作をガスクロマトグラ
フィー（検出器；ＦＩＤ）によるＤＢＰの濃度が２０ｍ
ｇ／ｌ以下になるまで繰り返し行った。ひきつづき、乾
燥し、実施例と同様な組成の非水電解液に浸漬すること
により前記積層物への電解液の含浸を行い、前述した図
１に示すように積層した理論容量が１１０ｍＡｈの高分
子電解質電池を製造した。
【００４１】実施例及び比較例の電池について、ＤＢＰ
のメタノールによる抽出に際し、抽出回数、抽出に要し
た時間及び電池１個当りにつき使用したメタノール量を
測定し、その結果を下記表１に示す。
のメタノールによる抽出に際し、抽出回数、抽出に要し
た時間及び電池１個当りにつき使用したメタノール量を
測定し、その結果を下記表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１から明らかなように、本実施例により
得られた高分子電解質電池は、比較例に比べて抽出回数
を低減することができる。従って、本実施例によると、
使用する溶媒量の削減することができ、かつ除去工程に
必要な時間を短縮することができる。これは、溶媒に超
音波を加えながら抽出を行ったためである。
得られた高分子電解質電池は、比較例に比べて抽出回数
を低減することができる。従って、本実施例によると、
使用する溶媒量の削減することができ、かつ除去工程に
必要な時間を短縮することができる。これは、溶媒に超
音波を加えながら抽出を行ったためである。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、積
層物中の可塑剤を溶媒を用いて抽出する際の溶媒使用量
と抽出時間を低減することができ、量産性及び製造コス
トを改善することができ、非水電解液含浸量が高い高分
子電解質電池の製造方法を提供することができる。
層物中の可塑剤を溶媒を用いて抽出する際の溶媒使用量
と抽出時間を低減することができ、量産性及び製造コス
トを改善することができ、非水電解液含浸量が高い高分
子電解質電池の製造方法を提供することができる。
【図１】本発明に係る実施例の方法で製造された高分子
電解質電池（素電池）を示す断面図。
電解質電池（素電池）を示す断面図。
１…負極、２…セパレータシート、３…正極。
Claims (1)
- 【請求項１】 非水電解液を保持するポリマー、活物質
及び可塑剤を含む電解液未含浸の正極と、非水電解液を
保持するポリマー及び可塑剤を含む電解液未含浸のセパ
レータシートと、非水電解液を保持するポリマー、活物
質及び可塑剤を含む電解液未含浸の負極をこの順番に積
層し、一体化する工程と、 前記積層物中の前記可塑剤を溶媒を用いて抽出し、前記
積層物から前記可塑剤を除去する工程と、 前記積層物中に非水電解液を含浸させる工程とを具備
し、 前記可塑剤抽出工程は、前記溶媒に超音波を加えながら
行うことを特徴とする高分子電解質電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8343706A JPH10189053A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 高分子電解質電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8343706A JPH10189053A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 高分子電解質電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10189053A true JPH10189053A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18363626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8343706A Pending JPH10189053A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | 高分子電解質電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10189053A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0938150A2 (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte battery |
| JP2000133270A (ja) * | 1998-10-23 | 2000-05-12 | Sony Corp | 非水電解質電池 |
| JP2002528849A (ja) * | 1998-08-28 | 2002-09-03 | フラオンホッファー−ゲゼルシャフト ツーァ フェルデルング デーァ アンゲヴァンテン フォルシュング エー．ファオ． | 電気化学素子用ペースト状塊、並びに該ペースト状塊から得られる層体および電気化学素子 |
| US6579649B2 (en) | 1998-02-18 | 2003-06-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte battery |
| WO2013031195A1 (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | パナソニック株式会社 | 薄型電池用電極群、薄型電池、及び電子機器 |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP8343706A patent/JPH10189053A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0938150A2 (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte battery |
| EP0938150A3 (en) * | 1998-02-18 | 2003-04-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte battery |
| US6579649B2 (en) | 1998-02-18 | 2003-06-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte battery |
| JP2002528849A (ja) * | 1998-08-28 | 2002-09-03 | フラオンホッファー−ゲゼルシャフト ツーァ フェルデルング デーァ アンゲヴァンテン フォルシュング エー．ファオ． | 電気化学素子用ペースト状塊、並びに該ペースト状塊から得られる層体および電気化学素子 |
| JP2000133270A (ja) * | 1998-10-23 | 2000-05-12 | Sony Corp | 非水電解質電池 |
| WO2013031195A1 (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | パナソニック株式会社 | 薄型電池用電極群、薄型電池、及び電子機器 |
| JP5490324B2 (ja) * | 2011-08-29 | 2014-05-14 | パナソニック株式会社 | 薄型電池用電極群、薄型電池、及び電子機器 |
| JPWO2013031195A1 (ja) * | 2011-08-29 | 2015-03-23 | パナソニック株式会社 | 薄型電池用電極群、薄型電池、及び電子機器 |
| US9088050B2 (en) | 2011-08-29 | 2015-07-21 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrode group for thin batteries, thin battery, and electronic device |
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