JPH10284055A - リチウムイオン二次電池用電極およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 - Google Patents
リチウムイオン二次電池用電極およびそれを用いたリチウムイオン二次電池Info
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- JPH10284055A JPH10284055A JP9307075A JP30707597A JPH10284055A JP H10284055 A JPH10284055 A JP H10284055A JP 9307075 A JP9307075 A JP 9307075A JP 30707597 A JP30707597 A JP 30707597A JP H10284055 A JPH10284055 A JP H10284055A
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- lithium ion
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- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐久性に優れ、壊れにくく、安全で、薄型等
の任意の形態をとりうる、エネルギー密度の高い、充放
電特性に優れたリチウムイオン二次電池を得る、また上
記電池が得られる電極を提供する 【解決手段】 活物質粉末１と導電性繊維２とバインダ
樹脂とを均一に混合して、ポリテトラフルオルエチレン
板等に所定の厚さに塗布して乾燥させ、シート状に成形
して電極８を形成する。この電極８を用い、電極間にセ
パレータを９を接合してなる電極積層体１０を単層、あ
るいは複数層備える電池を形成する。
の任意の形態をとりうる、エネルギー密度の高い、充放
電特性に優れたリチウムイオン二次電池を得る、また上
記電池が得られる電極を提供する 【解決手段】 活物質粉末１と導電性繊維２とバインダ
樹脂とを均一に混合して、ポリテトラフルオルエチレン
板等に所定の厚さに塗布して乾燥させ、シート状に成形
して電極８を形成する。この電極８を用い、電極間にセ
パレータを９を接合してなる電極積層体１０を単層、あ
るいは複数層備える電池を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウムイオン二次
電池用電極およびその電極を用いたリチウムイオン二次
電池に関し、詳しくは、壊れにくく、薄型等の任意の形
態をとりうるとともに、エネルギー貯蔵密度の高いリチ
ウムイオン二次電池が得られる電極の構造に関するもの
である。
電池用電極およびその電極を用いたリチウムイオン二次
電池に関し、詳しくは、壊れにくく、薄型等の任意の形
態をとりうるとともに、エネルギー貯蔵密度の高いリチ
ウムイオン二次電池が得られる電極の構造に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】携帯用電子機器の小型・軽量化への要望
は非常に大きく、その実現は電池の性能向上に大きく依
存する。これに対応すべく多様な電池の開発、改良が進
められている。電池に要求されている特性には、高電
圧、高エネルギー密度、安全性等がある。リチウムイオ
ン電池は、これまでの電池の中でももっとも高電圧かつ
高エネルギー密度が実現されることが期待される二次電
池であり、現在でもその改良が盛んに進められている。
は非常に大きく、その実現は電池の性能向上に大きく依
存する。これに対応すべく多様な電池の開発、改良が進
められている。電池に要求されている特性には、高電
圧、高エネルギー密度、安全性等がある。リチウムイオ
ン電池は、これまでの電池の中でももっとも高電圧かつ
高エネルギー密度が実現されることが期待される二次電
池であり、現在でもその改良が盛んに進められている。
【０００３】このリチウムイオン二次電池はその主要な
構成要素として、正極、負極および両電極間に挟まれる
イオン伝導層を有する。現在実用化されているリチウム
イオン二次電池においては、正極にはリチウム−コバル
ト複合酸化物などの活物質粉末を導電性粉末とバインダ
樹脂とで混合してアルミニウム集電体に塗布して板状と
したもの、負極には同様に炭素系の活物質粉末をバイン
ダ樹脂と混合し銅集電体に塗布して板状としたものが用
いられている。またイオン伝導層にはポリエチレンやポ
リプロピレンなどの多孔質フィルムからなるセパレータ
にリチウムイオンを含む非水系の電解液で満たしたもの
が用いられている。
構成要素として、正極、負極および両電極間に挟まれる
イオン伝導層を有する。現在実用化されているリチウム
イオン二次電池においては、正極にはリチウム−コバル
ト複合酸化物などの活物質粉末を導電性粉末とバインダ
樹脂とで混合してアルミニウム集電体に塗布して板状と
したもの、負極には同様に炭素系の活物質粉末をバイン
ダ樹脂と混合し銅集電体に塗布して板状としたものが用
いられている。またイオン伝導層にはポリエチレンやポ
リプロピレンなどの多孔質フィルムからなるセパレータ
にリチウムイオンを含む非水系の電解液で満たしたもの
が用いられている。
【０００４】リチウムイオン二次電池におけるエネルギ
ー密度の向上、充放電効率の向上は、電極における活物
質の充填密度、活物質の利用効率に大きく依存してい
る。図８は、例えば特開昭６３−１２１２６３号公報に
記載の、従来のリチウムイオン二次電池に用いられる電
極８の構造を示す断面模式図であり、１は活物質粉末、
６は導電性粉末、７は集電体である。現状の電極におい
ては、活物質が塗布される集電体７は箔状や網状などの
平面構造であり、単純に集電体７に活物質粉末１を塗布
するだけでは、集電体７に直に接する活物質量が少な
く、集電効率が非常に低くなってしまう。そのため、上
述のように導電性粉末６であるカーボン粒子を活物質粉
末に混合している。
ー密度の向上、充放電効率の向上は、電極における活物
質の充填密度、活物質の利用効率に大きく依存してい
る。図８は、例えば特開昭６３−１２１２６３号公報に
記載の、従来のリチウムイオン二次電池に用いられる電
極８の構造を示す断面模式図であり、１は活物質粉末、
６は導電性粉末、７は集電体である。現状の電極におい
ては、活物質が塗布される集電体７は箔状や網状などの
平面構造であり、単純に集電体７に活物質粉末１を塗布
するだけでは、集電体７に直に接する活物質量が少な
く、集電効率が非常に低くなってしまう。そのため、上
述のように導電性粉末６であるカーボン粒子を活物質粉
末に混合している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のリチウムイオン
二次電池は上記のように、集電効率を高めるため活物質
粉末に導電性粉末を混合したものを集電体に塗布して板
状に形成した電極を用いている。このために電極におけ
る活物質の充填密度が小さくなってしまうという問題点
がある。また、薄型の電池を形成した場合には、外部か
らの力により電池が繰り返し変形される恐れが大きく、
上記のような電極においては、変形の繰り返しによって
活物質層が集電体から剥離したり、あるいは破壊され、
電池の耐久性、安全性の維持が困難になるという問題点
があった。
二次電池は上記のように、集電効率を高めるため活物質
粉末に導電性粉末を混合したものを集電体に塗布して板
状に形成した電極を用いている。このために電極におけ
る活物質の充填密度が小さくなってしまうという問題点
がある。また、薄型の電池を形成した場合には、外部か
らの力により電池が繰り返し変形される恐れが大きく、
上記のような電極においては、変形の繰り返しによって
活物質層が集電体から剥離したり、あるいは破壊され、
電池の耐久性、安全性の維持が困難になるという問題点
があった。
【０００６】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたもので、耐久性に優れ、壊れにくく、安全で、薄型
等の任意の形態をとりうるとともに、エネルギー密度の
高い、充放電特性に優れたリチウムイオン二次電池、及
び上記電池用の電極を提供することを目的とする。
れたもので、耐久性に優れ、壊れにくく、安全で、薄型
等の任意の形態をとりうるとともに、エネルギー密度の
高い、充放電特性に優れたリチウムイオン二次電池、及
び上記電池用の電極を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のリチウムイオン
二次電池用電極の第１の構成は、活物質粉末と導電性繊
維を混合し、シート状に成形したものである。
二次電池用電極の第１の構成は、活物質粉末と導電性繊
維を混合し、シート状に成形したものである。
【０００８】本発明のリチウムイオン二次電池用電極の
第２の構成は、活物質粉末と導電性繊維を混合してシー
ト状に成形した繊維含有活物質層上にさらに上記活物質
粉末からなる活物質層を形成したものである。
第２の構成は、活物質粉末と導電性繊維を混合してシー
ト状に成形した繊維含有活物質層上にさらに上記活物質
粉末からなる活物質層を形成したものである。
【０００９】本発明のリチウムイオン二次電池用電極の
第３の構成は、導電体膜上に活物質粉末と導電性繊維を
混合して形成した繊維含有活物質層を有するものであ
る。
第３の構成は、導電体膜上に活物質粉末と導電性繊維を
混合して形成した繊維含有活物質層を有するものであ
る。
【００１０】本発明のリチウムイオン二次電池の第１の
構成は、上記第１ないし第３の構成のいずれかの電極一
対の間にセパレータを接合してなる電極積層体を有する
ものである。
構成は、上記第１ないし第３の構成のいずれかの電極一
対の間にセパレータを接合してなる電極積層体を有する
ものである。
【００１１】本発明のリチウムイオン二次電池の第２の
構成は、第１の構成において、電極積層体の複数層を備
えるものである。
構成は、第１の構成において、電極積層体の複数層を備
えるものである。
【００１２】本発明のリチウムイオン二次電池の第３の
構成は、第２の構成において、正極と負極とを、切り離
された複数のセパレータ間に交互に配置することにより
形成されたものである。
構成は、第２の構成において、正極と負極とを、切り離
された複数のセパレータ間に交互に配置することにより
形成されたものである。
【００１３】本発明のリチウムイオン二次電池の第４の
構成は、第２の構成において、電極積層体の複数層が、
正極と負極とを、巻き上げられたセパレータ間に交互に
配置することにより形成されたものである。
構成は、第２の構成において、電極積層体の複数層が、
正極と負極とを、巻き上げられたセパレータ間に交互に
配置することにより形成されたものである。
【００１４】本発明のリチウムイオン二次電池の第５の
構成は、第２の構成において、電極積層体の複数層が、
正極と負極とを、折り畳んだセパレータ間に交互に配置
することにより形成されたものである。
構成は、第２の構成において、電極積層体の複数層が、
正極と負極とを、折り畳んだセパレータ間に交互に配置
することにより形成されたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づい
て説明する。図１は本発明のリチウムイオン二次電池用
電極の一実施の形態の構造を示す断面模式図で、電極８
は、活物質粉末１と導電性繊維２を均一に混合した繊維
含有活物質層で構成されている。上記のように構成され
た電極８は、例えば活物質粉末１と導電性繊維２とバイ
ンダ樹脂とを均一に混合して、ポリテトラフルオルエチ
レン板等に所定の厚さに塗布して乾燥させ、シート状に
形成して得られる。
て説明する。図１は本発明のリチウムイオン二次電池用
電極の一実施の形態の構造を示す断面模式図で、電極８
は、活物質粉末１と導電性繊維２を均一に混合した繊維
含有活物質層で構成されている。上記のように構成され
た電極８は、例えば活物質粉末１と導電性繊維２とバイ
ンダ樹脂とを均一に混合して、ポリテトラフルオルエチ
レン板等に所定の厚さに塗布して乾燥させ、シート状に
形成して得られる。
【００１６】この実施の形態の電極は、導電性、可撓性
を有し、支持体なしでも膜（シート、板状体）として取
り扱うことができた。この電極においては、電極内に分
散して存在する導電性繊維が集電体として作用するの
で、従来通常の電池に用いられる金属箔、金属網等の集
電体が必要なくなり、集電効率も良好で、軽量化でき
る。また、導電性粉末を含有させなくてもよいので活物
質の充填密度を高くできる。さらに、この電極は、従来
の集電体上に活物質層を形成するような電極に比べ、格
段に柔軟性に富み、変形等に対しての耐久性が向上し、
壊れにくかった。しかも、容易に電解液の注入ができ、
電極空隙内に十二分に電解液を充填できる。集電体とし
ての重量が少なくてすむため、同じ重量の電極とした場
合には、従来のものより含められる活物質の量を多くで
き、電極として高性能なものとなる。
を有し、支持体なしでも膜（シート、板状体）として取
り扱うことができた。この電極においては、電極内に分
散して存在する導電性繊維が集電体として作用するの
で、従来通常の電池に用いられる金属箔、金属網等の集
電体が必要なくなり、集電効率も良好で、軽量化でき
る。また、導電性粉末を含有させなくてもよいので活物
質の充填密度を高くできる。さらに、この電極は、従来
の集電体上に活物質層を形成するような電極に比べ、格
段に柔軟性に富み、変形等に対しての耐久性が向上し、
壊れにくかった。しかも、容易に電解液の注入ができ、
電極空隙内に十二分に電解液を充填できる。集電体とし
ての重量が少なくてすむため、同じ重量の電極とした場
合には、従来のものより含められる活物質の量を多くで
き、電極として高性能なものとなる。
【００１７】図２は本発明のリチウムイオン二次電池の
一実施の形態の電池構造を示す断面模式図で、正極８
ａ、負極８ｂ間にセパレータ９を接合した電極積層体１
０を１層有している。この単層構造の電池を、上記電極
を用いて形成したところ、充電時のエネルギー密度を高
くでき、充放電効率を向上できた。また、薄型等の任意
の形態をとりうるとともに、変形に対する耐性も向上
し、耐久性、信頼性、安全性を向上できた。
一実施の形態の電池構造を示す断面模式図で、正極８
ａ、負極８ｂ間にセパレータ９を接合した電極積層体１
０を１層有している。この単層構造の電池を、上記電極
を用いて形成したところ、充電時のエネルギー密度を高
くでき、充放電効率を向上できた。また、薄型等の任意
の形態をとりうるとともに、変形に対する耐性も向上
し、耐久性、信頼性、安全性を向上できた。
【００１８】図３は本発明のリチウムイオン二次電池用
電極の他の実施の形態の構造を示す断面模式図で、電極
８は上記のように活物質粉末１に導電性繊維２を均一に
混合してシート状に成形した繊維含有活物質層３上に、
活物質粉末１からなる薄い活物質層４を設けたものであ
る。この実施の形態の電極及びこの電極を用いて形成し
た図２に示す構成の電池は、上記と同様の効果を奏する
とともに、活物質層４を設けたことにより、導電性繊維
２が電極表面から突き出たりしないので、例えば電池に
組み立てたときにセパレータを傷つけることがなく、よ
り安全性を向上できる。なお、活物質層４の厚さは導電
性繊維２が表面から突き出さない程度の厚さであれば十
分であり、厚すぎる場合には逆に集電効率を低下させる
等、上記効果を損なうおそれがあるため、あまり厚くし
ないのが望ましい。
電極の他の実施の形態の構造を示す断面模式図で、電極
８は上記のように活物質粉末１に導電性繊維２を均一に
混合してシート状に成形した繊維含有活物質層３上に、
活物質粉末１からなる薄い活物質層４を設けたものであ
る。この実施の形態の電極及びこの電極を用いて形成し
た図２に示す構成の電池は、上記と同様の効果を奏する
とともに、活物質層４を設けたことにより、導電性繊維
２が電極表面から突き出たりしないので、例えば電池に
組み立てたときにセパレータを傷つけることがなく、よ
り安全性を向上できる。なお、活物質層４の厚さは導電
性繊維２が表面から突き出さない程度の厚さであれば十
分であり、厚すぎる場合には逆に集電効率を低下させる
等、上記効果を損なうおそれがあるため、あまり厚くし
ないのが望ましい。
【００１９】図４は本発明のリチウムイオン二次電池用
電極のさらに他の実施の形態の構造を示す断面模式図
で、電極８は導電体膜５上に、上記と同様にして活物質
粉末１に導電性繊維２を均一に混合してなる繊維含有活
物質層３を設けたものである。この実施の形態において
も、導電性粉末を含有させなくてもよいので活物質の充
填密度を高くでき、従来の集電体上に活物質層を形成す
るような電極に比べ、柔軟性に富み、変形等に対しての
耐久性、可撓性が向上した、高性能な電極が得られる。
また、この電極を用いて電池を形成することにより、同
様に信頼性、安全性が高く、エネルギー密度、充放電効
率の向上したリチウムイオン二次電池が得られる。
電極のさらに他の実施の形態の構造を示す断面模式図
で、電極８は導電体膜５上に、上記と同様にして活物質
粉末１に導電性繊維２を均一に混合してなる繊維含有活
物質層３を設けたものである。この実施の形態において
も、導電性粉末を含有させなくてもよいので活物質の充
填密度を高くでき、従来の集電体上に活物質層を形成す
るような電極に比べ、柔軟性に富み、変形等に対しての
耐久性、可撓性が向上した、高性能な電極が得られる。
また、この電極を用いて電池を形成することにより、同
様に信頼性、安全性が高く、エネルギー密度、充放電効
率の向上したリチウムイオン二次電池が得られる。
【００２０】本発明に供される活物質としては、正極に
おいては例えば、リチウムと、コバルト，ニッケル，マ
ンガン等の遷移金属との複合酸化物、リチウムを含むカ
ルコゲン化合物、あるいはこれらの複合化合物、さらに
上記複合酸化物、リチウムを含むカルコゲン化合物、あ
るいはこれらの複合化合物に各種の添加元素を有するも
のが用いられ、負極においては易黒鉛化炭素、難黒鉛化
炭素、ポリアセン、ポリアセチレンなどの炭素系化合
物、ピレン、ペリレンなどのアセン構造を含む芳香族炭
化水素化合物が好ましく用いられるが、電池動作の主体
となるリチウムイオンを吸蔵、放出できる物質ならば使
用可能である。また、これらの活物質は粉末（粒子状）
のものが用いられ、粒径としては、０.３〜２０μｍ の
ものが使用可能であり、特に好ましくは１〜５μｍのも
のである。粒径が小さすぎる場合には、電極形成時の接
着剤（バインダ樹脂）による活物質表面の被覆面積が大
きくなりすぎ、充放電時のリチウムイオンのドープ、脱
ドープが効率よく行われず、電池特性が低下してしま
う。粒径が大きすぎる場合には薄膜化が容易でなく、ま
た充填密度が低下するため好ましくない。
おいては例えば、リチウムと、コバルト，ニッケル，マ
ンガン等の遷移金属との複合酸化物、リチウムを含むカ
ルコゲン化合物、あるいはこれらの複合化合物、さらに
上記複合酸化物、リチウムを含むカルコゲン化合物、あ
るいはこれらの複合化合物に各種の添加元素を有するも
のが用いられ、負極においては易黒鉛化炭素、難黒鉛化
炭素、ポリアセン、ポリアセチレンなどの炭素系化合
物、ピレン、ペリレンなどのアセン構造を含む芳香族炭
化水素化合物が好ましく用いられるが、電池動作の主体
となるリチウムイオンを吸蔵、放出できる物質ならば使
用可能である。また、これらの活物質は粉末（粒子状）
のものが用いられ、粒径としては、０.３〜２０μｍ の
ものが使用可能であり、特に好ましくは１〜５μｍのも
のである。粒径が小さすぎる場合には、電極形成時の接
着剤（バインダ樹脂）による活物質表面の被覆面積が大
きくなりすぎ、充放電時のリチウムイオンのドープ、脱
ドープが効率よく行われず、電池特性が低下してしま
う。粒径が大きすぎる場合には薄膜化が容易でなく、ま
た充填密度が低下するため好ましくない。
【００２１】また、導電性繊維としては、電子伝導性が
あり、充放電時に電極内で反応しないものであれば使用
可能で、例えば、アルミニウム，銅，ステンレス等の各
種金属、炭素繊維が用いられる。また、繊維径としては
５〜２００μｍ、繊維長としては１〜１００ｍｍが望ま
しく、さらに望ましくは、繊維径が５〜１００μｍ、繊
維長が７〜３０ｍｍのものである。繊維径がこれより細
い場合には、電極に十分な強度を持たせることが困難と
なり、繊維径がこれより太い場合には、薄い電極が形成
できなくなるばかりでなく、集電体としての効率も悪く
なる。繊維長が短すぎたり、長すぎたりする場合には、
シート状に形成するのが困難になる。ただし、導電体膜
上に活物質粉末と導電性繊維が混合された繊維含有活物
質層を形成する場合においては、繊維長は短くても問題
はない。
あり、充放電時に電極内で反応しないものであれば使用
可能で、例えば、アルミニウム，銅，ステンレス等の各
種金属、炭素繊維が用いられる。また、繊維径としては
５〜２００μｍ、繊維長としては１〜１００ｍｍが望ま
しく、さらに望ましくは、繊維径が５〜１００μｍ、繊
維長が７〜３０ｍｍのものである。繊維径がこれより細
い場合には、電極に十分な強度を持たせることが困難と
なり、繊維径がこれより太い場合には、薄い電極が形成
できなくなるばかりでなく、集電体としての効率も悪く
なる。繊維長が短すぎたり、長すぎたりする場合には、
シート状に形成するのが困難になる。ただし、導電体膜
上に活物質粉末と導電性繊維が混合された繊維含有活物
質層を形成する場合においては、繊維長は短くても問題
はない。
【００２２】また、導電体膜としては、電池内で安定な
金属であれば使用可能であるが、正極ではアルミニウ
ム、負極では銅が好ましく用いられる。導電体膜の形状
としては、箔，網状，エクスパンドメタル等いずれのも
のでも使用可能であるが、網状，エクスパンドメタル等
空隙面積の大きいものが接着後の電解液含浸を容易にす
る点から好ましい。
金属であれば使用可能であるが、正極ではアルミニウ
ム、負極では銅が好ましく用いられる。導電体膜の形状
としては、箔，網状，エクスパンドメタル等いずれのも
のでも使用可能であるが、網状，エクスパンドメタル等
空隙面積の大きいものが接着後の電解液含浸を容易にす
る点から好ましい。
【００２３】リチウムイオン二次電池を形成する場合の
電極間のイオン伝導層には特に限定はなく、電解液を含
浸したセパレータ、ゲル電解質、固体電解質が使用可能
である。電解液としては、従来の電池に使用されている
非水系の溶剤およびリチウムを含有する電解質塩が使用
可能である。具体的にはジメトキシエタン，ジエトキシ
エタン，ジエチルエーテル，ジメチルエーテルなどのエ
ーテル系溶剤、エチレンカーボネート，プロピレンカー
ボネート，ジエチルカーボネート，ジメチルカーボネー
トなどのエステル系溶剤の単独液、および前述の同一溶
剤同士あるいは異種溶剤からなる２種の混合液が使用可
能である。また電解液に供する電解質塩としては、Ｌｉ
ＰＦ6，ＬｉＡｓＦ6，ＬｉＣｌＯ4，ＬｉＢＦ4，ＬｉＣ
Ｆ3ＳＯ3，ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2，ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ
2）3 などが使用可能である。
電極間のイオン伝導層には特に限定はなく、電解液を含
浸したセパレータ、ゲル電解質、固体電解質が使用可能
である。電解液としては、従来の電池に使用されている
非水系の溶剤およびリチウムを含有する電解質塩が使用
可能である。具体的にはジメトキシエタン，ジエトキシ
エタン，ジエチルエーテル，ジメチルエーテルなどのエ
ーテル系溶剤、エチレンカーボネート，プロピレンカー
ボネート，ジエチルカーボネート，ジメチルカーボネー
トなどのエステル系溶剤の単独液、および前述の同一溶
剤同士あるいは異種溶剤からなる２種の混合液が使用可
能である。また電解液に供する電解質塩としては、Ｌｉ
ＰＦ6，ＬｉＡｓＦ6，ＬｉＣｌＯ4，ＬｉＢＦ4，ＬｉＣ
Ｆ3ＳＯ3，ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2，ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ
2）3 などが使用可能である。
【００２４】リチウムイオン二次電池の構造としては、
図２で示されるようなセパレータに電極を貼り合わせた
電極積層体の単層構造の他に、図５の断面模式図で示さ
れるような電極積層体を複数層積層することにより得ら
れる平板状積層構造、もしくは図６，７の断面模式図で
示されるような長円状に巻き込み形成した電極積層体を
複数層有する平板状巻型構造等の多層構造が考えられ
る。充電時のエネルギー密度を高く、充放電効率を向上
でき、薄型等の任意の形態をとりうるとともに、変形に
対する耐性も向上し、耐久性、信頼性、安全性を向上で
きるので、多層構造の電池としても、耐久性、信頼性に
優れ、コンパクトで、かつ高性能で電池容量が大きな多
層構造電池が得られる。
図２で示されるようなセパレータに電極を貼り合わせた
電極積層体の単層構造の他に、図５の断面模式図で示さ
れるような電極積層体を複数層積層することにより得ら
れる平板状積層構造、もしくは図６，７の断面模式図で
示されるような長円状に巻き込み形成した電極積層体を
複数層有する平板状巻型構造等の多層構造が考えられ
る。充電時のエネルギー密度を高く、充放電効率を向上
でき、薄型等の任意の形態をとりうるとともに、変形に
対する耐性も向上し、耐久性、信頼性、安全性を向上で
きるので、多層構造の電池としても、耐久性、信頼性に
優れ、コンパクトで、かつ高性能で電池容量が大きな多
層構造電池が得られる。
【００２５】
【実施例】以下、実施例を示し本発明を具体的に説明す
るが、勿論これらにより本発明が限定されるものではな
い。 実施例１．正極活物質としてＬｉＣｏＯ2 を７０ｗｔ
％、導電性繊維として３０μｍ径、長さ２〜２０ｍｍの
アルミニウム線を２５ｗｔ％、バインダ樹脂としてポリ
フッ化ビニリデン５ｗｔ％をＮ−メチルピロリドン等の
溶媒に分散させ調製した正極活物質ペーストを、ポリテ
トラフルオルエチレン板上にドクターブレード法で厚さ
約３００μｍに調整しつつ塗布した。これを乾燥させ正
極を形成した。
るが、勿論これらにより本発明が限定されるものではな
い。 実施例１．正極活物質としてＬｉＣｏＯ2 を７０ｗｔ
％、導電性繊維として３０μｍ径、長さ２〜２０ｍｍの
アルミニウム線を２５ｗｔ％、バインダ樹脂としてポリ
フッ化ビニリデン５ｗｔ％をＮ−メチルピロリドン等の
溶媒に分散させ調製した正極活物質ペーストを、ポリテ
トラフルオルエチレン板上にドクターブレード法で厚さ
約３００μｍに調整しつつ塗布した。これを乾燥させ正
極を形成した。
【００２６】実施例２．負極活物質としてメソフェーズ
マイクロビーズカーボン（商品名：大阪ガス製）を７５
ｗｔ％、導電性繊維として繊維径１３μｍ、長さ１０ｍ
ｍの炭素繊維（ドナカーボ・Ｓチョップ 商品名：(株)
ドナック）２０ｗｔ％、バインダとしてポリフッ化ビニ
リデン５ｗｔ％を溶媒に分散させ調製した負極活物質ペ
ーストを、ポリテトラフルオルエチレン板上にドクター
ブレード法で厚さ約３００μｍに調整しつつ塗布して乾
燥させ、負極を形成した。
マイクロビーズカーボン（商品名：大阪ガス製）を７５
ｗｔ％、導電性繊維として繊維径１３μｍ、長さ１０ｍ
ｍの炭素繊維（ドナカーボ・Ｓチョップ 商品名：(株)
ドナック）２０ｗｔ％、バインダとしてポリフッ化ビニ
リデン５ｗｔ％を溶媒に分散させ調製した負極活物質ペ
ーストを、ポリテトラフルオルエチレン板上にドクター
ブレード法で厚さ約３００μｍに調整しつつ塗布して乾
燥させ、負極を形成した。
【００２７】実施例３．メソフェーズマイクロビーズカ
ーボン（商品名：大阪ガス製）を７５ｗｔ％、導電性繊
維として３０μｍ径、長さ２〜２０ｍｍの銅線を２０ｗ
ｔ％、バインダ樹脂としてポリフッ化ビニリデン５ｗｔ
％を溶媒に分散させ調製した負極活物質ペーストを、ポ
リテトラフルオルエチレン板上にドクターブレード法で
厚さ約３００μｍに調整しつつ塗布して乾燥させ、負極
を形成した。
ーボン（商品名：大阪ガス製）を７５ｗｔ％、導電性繊
維として３０μｍ径、長さ２〜２０ｍｍの銅線を２０ｗ
ｔ％、バインダ樹脂としてポリフッ化ビニリデン５ｗｔ
％を溶媒に分散させ調製した負極活物質ペーストを、ポ
リテトラフルオルエチレン板上にドクターブレード法で
厚さ約３００μｍに調整しつつ塗布して乾燥させ、負極
を形成した。
【００２８】実施例４．ＬｉＣｏＯ2 を７５ｗｔ％、導
電性繊維として８μｍ径、長さ３０ｍｍのステンレス線
（ナスロン、商品名：日本精線(株)）を１５ｗｔ％、バ
インダ樹脂としてポリフッ化ビニリデンを５ｗｔ％を溶
媒に分散させ調製した正極活物質ペーストを、ポリテト
ラフルオルエチレン板上にドクターブレード法で厚さ約
３００μｍに調整しつつ塗布した。これを乾燥させ正極
を形成した。
電性繊維として８μｍ径、長さ３０ｍｍのステンレス線
（ナスロン、商品名：日本精線(株)）を１５ｗｔ％、バ
インダ樹脂としてポリフッ化ビニリデンを５ｗｔ％を溶
媒に分散させ調製した正極活物質ペーストを、ポリテト
ラフルオルエチレン板上にドクターブレード法で厚さ約
３００μｍに調整しつつ塗布した。これを乾燥させ正極
を形成した。
【００２９】上記実施例１から実施例４によって形成さ
れた電極は、いずれも導電性、可撓性を有し、支持体な
しでも膜として取り扱うことができた。活物質粉末と導
電性繊維が均一に混合されているので集電効率が良好
で、従来の電池に用いられる金属箔、金属網等の集電体
を用いないので軽量化できた。活物質粉末と導電性繊維
が均一に混合されているので集電効率も良好であった。
また、導電性粉末を含有させていないので活物質の充填
密度を高くできた。可撓性を有し、柔軟性に富んでお
り、変形等に対しての耐久性が向上し、壊れにくかっ
た。
れた電極は、いずれも導電性、可撓性を有し、支持体な
しでも膜として取り扱うことができた。活物質粉末と導
電性繊維が均一に混合されているので集電効率が良好
で、従来の電池に用いられる金属箔、金属網等の集電体
を用いないので軽量化できた。活物質粉末と導電性繊維
が均一に混合されているので集電効率も良好であった。
また、導電性粉末を含有させていないので活物質の充填
密度を高くできた。可撓性を有し、柔軟性に富んでお
り、変形等に対しての耐久性が向上し、壊れにくかっ
た。
【００３０】実施例５．重量比でＬｉＣｏＯ2 ７に対
し、３０μｍ径、長さ２〜２０ｍｍのアルミニウム線３
を混合したものを、ポリフッ化ビニリデンの３ｗｔ％の
Ｎ−メチルピロリドン溶液中で攪拌し、ポリテトラフル
オルエチレンのメンブランフィルターの上に均質に沈殿
させた。溶液を除いた後、膜面をポリテトラフルオルエ
チレン板で押さえながら乾燥した。膜厚約１８０μｍの
電極が形成された。得られた電極は上記実施例と同様の
優れた特性を有していた。
し、３０μｍ径、長さ２〜２０ｍｍのアルミニウム線３
を混合したものを、ポリフッ化ビニリデンの３ｗｔ％の
Ｎ−メチルピロリドン溶液中で攪拌し、ポリテトラフル
オルエチレンのメンブランフィルターの上に均質に沈殿
させた。溶液を除いた後、膜面をポリテトラフルオルエ
チレン板で押さえながら乾燥した。膜厚約１８０μｍの
電極が形成された。得られた電極は上記実施例と同様の
優れた特性を有していた。
【００３１】実施例６．ＬｉＣｏＯ2 を７０ｗｔ％、３
０μｍ径、長さ２〜２０ｍｍのアルミニウム線を２５ｗ
ｔ％、バインダ樹脂としてポリフッ化ビニリデン５ｗｔ
％を溶媒に分散させ調製した正極活物質ペーストを、ポ
リテトラフルオルエチレン板上にドクターブレード法で
厚さ約３００μｍに調整しつつ塗布し乾燥させ繊維含有
活物質層を形成した。この繊維含有活物質層上に、Ｌｉ
ＣｏＯ2 ９０ｗｔ％、バインダ樹脂としてポリフッ化ビ
ニリデン１０ｗｔ％を含む正極活物質ペーストをバーコ
ータを用いて塗布、乾燥して活物質層を形成し、電極を
作製した。これにより、表面に導電性繊維を含まない活
物質層を有する電極が形成された。得られた電極は上記
実施例と同様の優れた特性を示すとともに、導電性繊維
が電極表面に露出していないので、より安全性を向上で
きた。
０μｍ径、長さ２〜２０ｍｍのアルミニウム線を２５ｗ
ｔ％、バインダ樹脂としてポリフッ化ビニリデン５ｗｔ
％を溶媒に分散させ調製した正極活物質ペーストを、ポ
リテトラフルオルエチレン板上にドクターブレード法で
厚さ約３００μｍに調整しつつ塗布し乾燥させ繊維含有
活物質層を形成した。この繊維含有活物質層上に、Ｌｉ
ＣｏＯ2 ９０ｗｔ％、バインダ樹脂としてポリフッ化ビ
ニリデン１０ｗｔ％を含む正極活物質ペーストをバーコ
ータを用いて塗布、乾燥して活物質層を形成し、電極を
作製した。これにより、表面に導電性繊維を含まない活
物質層を有する電極が形成された。得られた電極は上記
実施例と同様の優れた特性を示すとともに、導電性繊維
が電極表面に露出していないので、より安全性を向上で
きた。
【００３２】実施例７．ＬｉＣｏＯ2 を７０ｗｔ％、３
０μｍ径、長さ２〜２０ｍｍのアルミニウム線を２５ｗ
ｔ％、バインダ樹脂としてポリフッ化ビニリデン５ｗｔ
％を溶媒に分散させ調製した正極活物質ペーストを、導
電体膜の厚さ２０μｍのアルミニウム箔上にドクターブ
レード法で厚さ約２００μｍに調整しつつ塗布した。こ
れを乾燥させ正極を形成した。これにより、導電体膜上
に活物質粉末と導電性繊維が混合されてなる繊維含有活
物質層を有する電極が形成された。活物質粉末と導電性
繊維が均一に混合されているので集電効率が良好で、導
電性粉末を含有していないので活物質の充填密度の高
い、優れた特性の電極が得られた。また、可撓性を有
し、変形等に対しての耐久性を向上できた。
０μｍ径、長さ２〜２０ｍｍのアルミニウム線を２５ｗ
ｔ％、バインダ樹脂としてポリフッ化ビニリデン５ｗｔ
％を溶媒に分散させ調製した正極活物質ペーストを、導
電体膜の厚さ２０μｍのアルミニウム箔上にドクターブ
レード法で厚さ約２００μｍに調整しつつ塗布した。こ
れを乾燥させ正極を形成した。これにより、導電体膜上
に活物質粉末と導電性繊維が混合されてなる繊維含有活
物質層を有する電極が形成された。活物質粉末と導電性
繊維が均一に混合されているので集電効率が良好で、導
電性粉末を含有していないので活物質の充填密度の高
い、優れた特性の電極が得られた。また、可撓性を有
し、変形等に対しての耐久性を向上できた。
【００３３】実施例８．上記実施例１で形成した正極
と、実施例２で形成した負極の間にセパレータ（ヘキス
トセラニーズ製セルガード＃２４００）をはさみ、これ
にエチレンカーボネートと１、２−ジメトキシエタンと
を溶媒として六フッ化リン酸リチウムを電解質とする電
解液を注入後、アルミラミネートフィルムでパックし、
電極間に空気層が入らないように減圧しながら封口処理
して単層の電極積層体を有する電池を完成させた。な
お、電解液は電極内にスムーズに注入され、電極空隙内
を電解液で容易にかつ十二分に満たすことができた。
と、実施例２で形成した負極の間にセパレータ（ヘキス
トセラニーズ製セルガード＃２４００）をはさみ、これ
にエチレンカーボネートと１、２−ジメトキシエタンと
を溶媒として六フッ化リン酸リチウムを電解質とする電
解液を注入後、アルミラミネートフィルムでパックし、
電極間に空気層が入らないように減圧しながら封口処理
して単層の電極積層体を有する電池を完成させた。な
お、電解液は電極内にスムーズに注入され、電極空隙内
を電解液で容易にかつ十二分に満たすことができた。
【００３４】この電池特性を評価したところ、重量エネ
ルギー密度で９０Ｗｈ／ｋｇが得られた。電流値Ｃ／２
で２００回の充放電を行った後でも、充電容量は初期の
７５％と高い値が維持された。エネルギー密度の高い、
充放電特性に優れたリチウムイオン二次電池が得られ
た。この電池は金属網の集電体を用いて形成された従来
の同様のものに比較して、柔軟性に富み、外力による変
形に対し、電池特性の劣化等が起こりにくく、信頼性、
安全性の高いものであった。
ルギー密度で９０Ｗｈ／ｋｇが得られた。電流値Ｃ／２
で２００回の充放電を行った後でも、充電容量は初期の
７５％と高い値が維持された。エネルギー密度の高い、
充放電特性に優れたリチウムイオン二次電池が得られ
た。この電池は金属網の集電体を用いて形成された従来
の同様のものに比較して、柔軟性に富み、外力による変
形に対し、電池特性の劣化等が起こりにくく、信頼性、
安全性の高いものであった。
【００３５】実施例９．上記実施例６で形成した正極
と、実施例２で形成した負極の間にセパレータ（ヘキス
トセラニーズ製セルガード＃２４００）をはさみ、これ
にエチレンカーボネートと１、２−ジメトキシエタンと
を溶媒として六フッ化リン酸リチウムを電解質とする電
解液を注入後、アルミラミネートフィルムでパックし、
電極間に空気層が入らないように減圧しながら封口処理
して単層構造の電池を完成させた。上記実施例８と同
様、容易に電解液を注入できた。
と、実施例２で形成した負極の間にセパレータ（ヘキス
トセラニーズ製セルガード＃２４００）をはさみ、これ
にエチレンカーボネートと１、２−ジメトキシエタンと
を溶媒として六フッ化リン酸リチウムを電解質とする電
解液を注入後、アルミラミネートフィルムでパックし、
電極間に空気層が入らないように減圧しながら封口処理
して単層構造の電池を完成させた。上記実施例８と同
様、容易に電解液を注入できた。
【００３６】この電池特性を評価したところ、重量エネ
ルギー密度で９３Ｗｈ／ｋｇが得られた。電流値Ｃ／２
で１５０回の充放電を行った後でも、充電容量は初期の
７８％が維持された。エネルギー密度の高い、充放電特
性に優れたリチウムイオン二次電池が得られた。実施例
８と同様、柔軟性に富み、外力による変形に対し、電池
特性の劣化等が起こりにくく、信頼性、安全性の高いも
のであった。
ルギー密度で９３Ｗｈ／ｋｇが得られた。電流値Ｃ／２
で１５０回の充放電を行った後でも、充電容量は初期の
７８％が維持された。エネルギー密度の高い、充放電特
性に優れたリチウムイオン二次電池が得られた。実施例
８と同様、柔軟性に富み、外力による変形に対し、電池
特性の劣化等が起こりにくく、信頼性、安全性の高いも
のであった。
【００３７】実施例１０．上記実施例７で形成した正極
と、実施例２で形成した負極の間にセパレータ（ヘキス
トセラニーズ製セルガード＃２４００）をはさみ、これ
にエチレンカーボネートと１、２−ジメトキシエタンと
を溶媒として六フッ化リン酸リチウムを電解質とする電
解液を注入後、アルミラミネートフィルムでパックし、
電極間に空気層が入らないように減圧しながら封口処理
して単層構造の電池を完成させた。
と、実施例２で形成した負極の間にセパレータ（ヘキス
トセラニーズ製セルガード＃２４００）をはさみ、これ
にエチレンカーボネートと１、２−ジメトキシエタンと
を溶媒として六フッ化リン酸リチウムを電解質とする電
解液を注入後、アルミラミネートフィルムでパックし、
電極間に空気層が入らないように減圧しながら封口処理
して単層構造の電池を完成させた。
【００３８】この電池特性を評価したところ、重量エネ
ルギー密度で８０Ｗｈ／ｋｇが得られた。電流値Ｃ／２
で１５０回の充放電を行った後でも、充電容量は初期の
７５％が維持された。エネルギー密度の高い、充放電特
性に優れたリチウムイオン二次電池が得られた。
ルギー密度で８０Ｗｈ／ｋｇが得られた。電流値Ｃ／２
で１５０回の充放電を行った後でも、充電容量は初期の
７５％が維持された。エネルギー密度の高い、充放電特
性に優れたリチウムイオン二次電池が得られた。
【００３９】実施例１１．所定の大きさの上記実施例１
で形成した正極と、実施例２で形成した負極、セパレー
タ（ヘキストセラニーズ製セルガード＃２４００）を用
い、セパレータ、正極、セパレータ、負極と順に繰り返
し積み重ね、図５に示すような平板状積層構造電池体を
作製した。この平板状積層構造電池体の正極及び負極そ
れぞれの端部に接続した集電タブを、正極同士、負極同
士スポット溶接することによって、上記平板状積層構造
電池体を電気的に並列に接続した。これにエチレンカー
ボネートと１、２−ジメトキシエタンとを溶媒として六
フッ化リン酸リチウムを電解質とする電解液を注入後、
アルミラミネートフィルムでパックし、電極間に空気層
が入らないように減圧しながら封口処理して多層構造の
電池を得た。上記実施例の単層電池と同様、エネルギー
密度が高く、充放電特性に優れ、耐久性、信頼性、安全
性が高いという優れた電池特性を有するとともに、電池
容量を大きくでき、しかもコンパクトなリチウムイオン
二次電池が得られた。
で形成した正極と、実施例２で形成した負極、セパレー
タ（ヘキストセラニーズ製セルガード＃２４００）を用
い、セパレータ、正極、セパレータ、負極と順に繰り返
し積み重ね、図５に示すような平板状積層構造電池体を
作製した。この平板状積層構造電池体の正極及び負極そ
れぞれの端部に接続した集電タブを、正極同士、負極同
士スポット溶接することによって、上記平板状積層構造
電池体を電気的に並列に接続した。これにエチレンカー
ボネートと１、２−ジメトキシエタンとを溶媒として六
フッ化リン酸リチウムを電解質とする電解液を注入後、
アルミラミネートフィルムでパックし、電極間に空気層
が入らないように減圧しながら封口処理して多層構造の
電池を得た。上記実施例の単層電池と同様、エネルギー
密度が高く、充放電特性に優れ、耐久性、信頼性、安全
性が高いという優れた電池特性を有するとともに、電池
容量を大きくでき、しかもコンパクトなリチウムイオン
二次電池が得られた。
【００４０】実施例１２．上記実施例２と同様に形成し
た帯状の正極を、２枚の帯状のセパレータ（ヘキストセ
ラニーズ製セルガード＃２４００）間に挟み、この正極
を挟んだセパレータの一端を所定量折り曲げ、折り目に
上記実施例１と同様に形成した所定の大きさの負極を挟
み、重ね合わせてラミネータに通した。引き続いて、先
に折り目に挟んだ負極と対向する位置に所定の大きさの
別の負極を配置し、これを挟むように上記帯状のセパレ
ータを長円状に半周分巻き上げ、さらに別の負極を間に
挟みつつ上記セパレータを巻き上げる工程を繰り返し、
複数層の電極積層体を有する図６に示すような平板状巻
型積層構造電池体を作製した。この平板状巻型積層構造
電池体の負極それぞれの端部に接続した集電タブをスポ
ット溶接することによって電気的に並列に接続した。こ
れにエチレンカーボネートと１、２−ジメトキシエタン
とを溶媒として六フッ化リン酸リチウムを電解質とする
電解液を注入後、アルミラミネートフィルムでパック
し、電極間に空気層が入らないように減圧しながら封口
処理して多層構造の電池を得た。上記実施例１１と同
様、エネルギー密度が高く、充放電特性に優れ、電池容
量が大きく、かつコンパクトで耐久性、信頼性、安全性
の高いリチウムイオン二次電池が得られた。
た帯状の正極を、２枚の帯状のセパレータ（ヘキストセ
ラニーズ製セルガード＃２４００）間に挟み、この正極
を挟んだセパレータの一端を所定量折り曲げ、折り目に
上記実施例１と同様に形成した所定の大きさの負極を挟
み、重ね合わせてラミネータに通した。引き続いて、先
に折り目に挟んだ負極と対向する位置に所定の大きさの
別の負極を配置し、これを挟むように上記帯状のセパレ
ータを長円状に半周分巻き上げ、さらに別の負極を間に
挟みつつ上記セパレータを巻き上げる工程を繰り返し、
複数層の電極積層体を有する図６に示すような平板状巻
型積層構造電池体を作製した。この平板状巻型積層構造
電池体の負極それぞれの端部に接続した集電タブをスポ
ット溶接することによって電気的に並列に接続した。こ
れにエチレンカーボネートと１、２−ジメトキシエタン
とを溶媒として六フッ化リン酸リチウムを電解質とする
電解液を注入後、アルミラミネートフィルムでパック
し、電極間に空気層が入らないように減圧しながら封口
処理して多層構造の電池を得た。上記実施例１１と同
様、エネルギー密度が高く、充放電特性に優れ、電池容
量が大きく、かつコンパクトで耐久性、信頼性、安全性
の高いリチウムイオン二次電池が得られた。
【００４１】本実施例では、帯状のセパレータ間に帯状
の正極を接合したものを巻き上げつつ、間に所定の大き
さの複数の負極を挟んでいく例を示したが、逆に、帯状
のセパレータ間に帯状の負極を接合したものを巻き上げ
つつ、間に所定の大きさの複数の正極を挟む方法でも良
い。
の正極を接合したものを巻き上げつつ、間に所定の大き
さの複数の負極を挟んでいく例を示したが、逆に、帯状
のセパレータ間に帯状の負極を接合したものを巻き上げ
つつ、間に所定の大きさの複数の正極を挟む方法でも良
い。
【００４２】また、本実施例においてはセパレータを巻
き上げる方法を示したが、帯状のセパレータ間に帯状の
負極または正極を接合したものを折り畳みつつ、所定の
大きさの正極または負極を間に挟み貼り合わせる方法で
も良い。
き上げる方法を示したが、帯状のセパレータ間に帯状の
負極または正極を接合したものを折り畳みつつ、所定の
大きさの正極または負極を間に挟み貼り合わせる方法で
も良い。
【００４３】実施例１３．上記実施例２と同様に形成し
た帯状の正極を帯状の２枚のセパレータ（ヘキストセラ
ニーズ製セルガード＃２４００）間に配置し、上記実施
例１と同様に形成した帯状の負極を一方のセパレータの
外側に一定量突出させて配置する。負極の一端を一定量
先行してラミネータに通し、次いで負極、セパレータ、
正極、セパレータとを重ね合わせながらラミネータに通
し帯状の積層物を形成した。その後、突出させた正極を
折り曲げて、この折り曲げた負極を内側に包み込むよう
にラミネートした積層物を長円状に巻き上げ、図７に示
すような複数層の電極積層体を有する平板状巻型積層構
造電池体を作製した。これにエチレンカーボネートと
１、２−ジメトキシエタンとを溶媒として六フッ化リン
酸リチウムを電解質とする電解液を注入後、アルミラミ
ネートフィルムでパックし、電極間に空気層が入らない
ように減圧しながら封口処理して多層構造の電池を得
た。上記実施例１１，１２と同様、エネルギー密度が高
く、充放電特性に優れ、電池容量が大きく、かつコンパ
クトで耐久性、信頼性、安全性の高いリチウムイオン二
次電池が得られた。
た帯状の正極を帯状の２枚のセパレータ（ヘキストセラ
ニーズ製セルガード＃２４００）間に配置し、上記実施
例１と同様に形成した帯状の負極を一方のセパレータの
外側に一定量突出させて配置する。負極の一端を一定量
先行してラミネータに通し、次いで負極、セパレータ、
正極、セパレータとを重ね合わせながらラミネータに通
し帯状の積層物を形成した。その後、突出させた正極を
折り曲げて、この折り曲げた負極を内側に包み込むよう
にラミネートした積層物を長円状に巻き上げ、図７に示
すような複数層の電極積層体を有する平板状巻型積層構
造電池体を作製した。これにエチレンカーボネートと
１、２−ジメトキシエタンとを溶媒として六フッ化リン
酸リチウムを電解質とする電解液を注入後、アルミラミ
ネートフィルムでパックし、電極間に空気層が入らない
ように減圧しながら封口処理して多層構造の電池を得
た。上記実施例１１，１２と同様、エネルギー密度が高
く、充放電特性に優れ、電池容量が大きく、かつコンパ
クトで耐久性、信頼性、安全性の高いリチウムイオン二
次電池が得られた。
【００４４】本実施例では、帯状のセパレータ間に帯状
の正極を配置し、一方のセパレータの外側に負極を配置
して巻き上げる例を示したが、逆に、帯状のセパレータ
間に帯状の負極を配置し、一方のセパレータの外側に正
極を配置して巻き上げる方法でも良い。
の正極を配置し、一方のセパレータの外側に負極を配置
して巻き上げる例を示したが、逆に、帯状のセパレータ
間に帯状の負極を配置し、一方のセパレータの外側に正
極を配置して巻き上げる方法でも良い。
【００４５】上記実施例１１〜１３において、積層数を
種々変化させたところ、積層数に比例して電池容量が増
加した。
種々変化させたところ、積層数に比例して電池容量が増
加した。
【００４６】
【発明の効果】本発明のリチウムイオン二次電池用電極
の第１の構成においては、活物質粉末と導電性繊維を混
合し、シート状に成形したものとすることにより、活物
質の充填密度を高くでき、可撓性を有し、変形等に対し
ての耐久性が向上した、壊れにくく、信頼性、安全性の
高い高性能な電極が得られる効果がある。その結果、信
頼性、安全性の高い、電池特性の優れたリチウムイオン
二次電池が得られるとともに、容易に電解液の注入がで
きるので、電池の製造が簡単になるという効果がある。
の第１の構成においては、活物質粉末と導電性繊維を混
合し、シート状に成形したものとすることにより、活物
質の充填密度を高くでき、可撓性を有し、変形等に対し
ての耐久性が向上した、壊れにくく、信頼性、安全性の
高い高性能な電極が得られる効果がある。その結果、信
頼性、安全性の高い、電池特性の優れたリチウムイオン
二次電池が得られるとともに、容易に電解液の注入がで
きるので、電池の製造が簡単になるという効果がある。
【００４７】本発明のリチウムイオン二次電池用電極の
第２の構成においては、活物質粉末と導電性繊維を混合
してシート状に成形した繊維含有活物質層上にさらに上
記活物質粉末からなる活物質層を形成したものとするこ
とにより、上記と同様の効果を奏するとともに、例えば
電池に組み立てたときにセパレータを傷つけることがな
く、より安全性を向上できる効果がある。
第２の構成においては、活物質粉末と導電性繊維を混合
してシート状に成形した繊維含有活物質層上にさらに上
記活物質粉末からなる活物質層を形成したものとするこ
とにより、上記と同様の効果を奏するとともに、例えば
電池に組み立てたときにセパレータを傷つけることがな
く、より安全性を向上できる効果がある。
【００４８】本発明のリチウムイオン二次電池用電極の
第３の構成においては、導電体膜上に活物質粉末と導電
性繊維を混合して形成した繊維含有活物質層を有するも
のとすることにより、上記と同様に活物質の充填密度を
高くでき、可撓性を向上できるので、耐久性に優れた、
安全で、高性能な電極が得られる効果がある。その結
果、信頼性、安全性の高い、電池特性の優れたリチウム
イオン二次電池が得られる。
第３の構成においては、導電体膜上に活物質粉末と導電
性繊維を混合して形成した繊維含有活物質層を有するも
のとすることにより、上記と同様に活物質の充填密度を
高くでき、可撓性を向上できるので、耐久性に優れた、
安全で、高性能な電極が得られる効果がある。その結
果、信頼性、安全性の高い、電池特性の優れたリチウム
イオン二次電池が得られる。
【００４９】本発明のリチウムイオン二次電池の第１の
構成においては、上記第１ないし第３の構成のいずれか
の電極一対の間にセパレータを接合してなる電極積層体
を有するものとすることにより、壊れにくく、耐久性に
優れ、安全で、薄型等の任意の形態をとりうるととも
に、エネルギー密度の高い、充放電特性に優れたリチウ
ムイオン二次電池が得られる効果がある。
構成においては、上記第１ないし第３の構成のいずれか
の電極一対の間にセパレータを接合してなる電極積層体
を有するものとすることにより、壊れにくく、耐久性に
優れ、安全で、薄型等の任意の形態をとりうるととも
に、エネルギー密度の高い、充放電特性に優れたリチウ
ムイオン二次電池が得られる効果がある。
【００５０】本発明のリチウムイオン二次電池の第２な
いし４の構成は、第１の構成において、電極積層体の複
数層を備えることにより、多層構造の電池としても、耐
久性、信頼性に優れ、コンパクトで、かつ高性能で電池
容量が大きなリチウムイオン二次電池が得られる効果が
ある。
いし４の構成は、第１の構成において、電極積層体の複
数層を備えることにより、多層構造の電池としても、耐
久性、信頼性に優れ、コンパクトで、かつ高性能で電池
容量が大きなリチウムイオン二次電池が得られる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のリチウムイオン二次電池用電極の一
実施の形態を示す断面模式図である。
実施の形態を示す断面模式図である。
【図２】 本発明のリチウムイオン二次電池の一実施の
形態の電池構造を示す断面模式図である。
形態の電池構造を示す断面模式図である。
【図３】 本発明のリチウムイオン二次電池用電極の他
の実施の形態を示す断面模式図である。
の実施の形態を示す断面模式図である。
【図４】 本発明のリチウムイオン二次電池用電極のさ
らに他の実施の形態を示す断面模式図である。
らに他の実施の形態を示す断面模式図である。
【図５】 本発明のリチウムイオン二次電池の他の実施
の形態の電池構造を示す断面模式図である。
の形態の電池構造を示す断面模式図である。
【図６】 本発明のリチウムイオン二次電池の他の実施
の形態の電池構造を示す断面模式図である。
の形態の電池構造を示す断面模式図である。
【図７】 本発明のリチウムイオン二次電池の他の実施
の形態の電池構造を示す断面模式図である。
の形態の電池構造を示す断面模式図である。
【図８】 従来例のリチウムイオン二次電池用電極を示
す断面模式図である。
す断面模式図である。
１ 活物質粉末、２ 導電性繊維、３ 繊維含有活物質
層、４ 活物質層、５導電体膜、６ 導電性粉末 ７
集電体、８ 電極、８ａ 正極、８ｂ 負極、９ セパ
レータ、１０ 電極積層体。
層、４ 活物質層、５導電体膜、６ 導電性粉末 ７
集電体、８ 電極、８ａ 正極、８ｂ 負極、９ セパ
レータ、１０ 電極積層体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜野 浩司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 村井 道雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 犬塚 隆之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 白神 昭 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 活物質粉末と導電性繊維を混合し、シー
ト状に成形してなることを特徴とするリチウムイオン二
次電池用電極。 - 【請求項２】 活物質粉末と導電性繊維を混合してシー
ト状に成形した繊維含有活物質層上にさらに上記活物質
粉末からなる活物質層を形成してなることを特徴とする
リチウムイオン二次電池用電極。 - 【請求項３】 導電体膜上に活物質粉末と導電性繊維を
混合して形成した繊維含有活物質層を有することを特徴
とするリチウムイオン二次電池用電極。 - 【請求項４】 上記請求項１ないし３のいずれかに記載
の電極間にセパレータを接合してなる電極積層体を有す
ることを特徴とするリチウムイオン二次電池。 - 【請求項５】 電極積層体の複数層を備えることを特徴
とする請求項４記載のリチウムイオン二次電池。 - 【請求項６】 電極積層体の複数層が、正極と負極と
を、切り離された複数のセパレータ間に交互に配置する
ことにより形成されたことを特徴とする請求項５記載の
リチウムイオン二次電池。 - 【請求項７】 電極積層体の複数層が、正極と負極と
を、巻き上げられたセパレータ間に交互に配置すること
により形成されたことを特徴とする請求項５記載のリチ
ウムイオン二次電池。 - 【請求項８】 電極積層体の複数層が、正極と負極と
を、折り畳んだセパレータ間に交互に配置することによ
り形成されたことを特徴とする請求項５記載のリチウム
イオン二次電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9307075A JPH10284055A (ja) | 1997-02-04 | 1997-11-10 | リチウムイオン二次電池用電極およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
| KR1019980002800A KR19980071000A (ko) | 1997-02-04 | 1998-02-02 | 리튬이온 2차전지용 전극 및 이것을 사용한 리튬이온 2차전지 |
| EP98101827A EP0856898A3 (en) | 1997-02-04 | 1998-02-03 | Electrode for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery using the same |
| US09/018,017 US6338920B1 (en) | 1997-02-04 | 1998-02-03 | Electrode for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery using the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-21700 | 1997-02-04 | ||
| JP2170097 | 1997-02-04 | ||
| JP9307075A JPH10284055A (ja) | 1997-02-04 | 1997-11-10 | リチウムイオン二次電池用電極およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284055A true JPH10284055A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=26358787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9307075A Pending JPH10284055A (ja) | 1997-02-04 | 1997-11-10 | リチウムイオン二次電池用電極およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6338920B1 (ja) |
| EP (1) | EP0856898A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10284055A (ja) |
| KR (1) | KR19980071000A (ja) |
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| JP2018106846A (ja) * | 2016-12-22 | 2018-07-05 | I&Tニューマテリアルズ株式会社 | 蓄電デバイスの電極およびその製造方法 |
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- 1998-02-03 EP EP98101827A patent/EP0856898A3/en not_active Withdrawn
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