JPH11111337A

JPH11111337A - ポリマー電解質二次電池

Info

Publication number: JPH11111337A
Application number: JP9275938A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kaido; 英樹海藤
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】各素電池ユニットが互いに干渉し合うことな
く設計値通りの抵抗等を有するポリマー電解質二次電池
を提供する。【解決手段】多孔質集電体の両面に活物質、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層を積層
した一極性電極と、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ゲル状電解質層と、多孔質集電体の
両面に活物質、非水電解液およびこの電解液を保持する
ポリマーを含む層を積層した他極性電極と、前記ゲル状
電解質層と、前記一極性電極とをこの順序で積層して素
電池ユニットを構成し、かつ前記各ユニットを前記一極
性電極同士が互いに対向するように複数重ねると共に、
それらユニット間に絶縁性フィルムが介在したことを特
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、米国特許第５，２９
６，３１８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リチウ
ム二次電池が開示されている。このポリマー電解質リチ
ウム二次電池は、パンチドメタルのような多孔質集電体
の両面に活物質、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と、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ゲル状電解
質層と、パンチドメタルのような多孔質集電体にリチウ
ムイオンを吸蔵放出し得る炭素質材料、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
た負極と、前記ゲル状電解質層と、前記正極とをこの順
序で積層した構造を有する。

【０００４】一方、前記電池を素電池ユニットとし、こ
れらユニットを正極または負極が互いに対向するように
積層する、つまり並列接続した積層型ポリマー二次電池
が考えられている。

【０００５】しかしながら、前述した積層型ポリマー二
次電池では各素電池ユニットの正極における正極層同士
または負極の負極層同士が直接接触しているため、ユニ
ットの相互間での抵抗値等が変動する。このようなポリ
マー電解質二次電池は、複数回の充放電後の充放電効率
が低下する問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、各素電池ユ
ニットが互いに干渉し合うことなく設計値通りの抵抗等
を有する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。

【０００７】

【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、多孔質集電体の両面に活物質、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層を
積層した一極性電極と、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ゲル状電解質層と、多孔質集電
体の両面に活物質、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層を積層した他極性電極と、前記ゲ
ル状電解質層と、前記一極性電極とをこの順序で積層し
て素電池ユニットを構成し、かつ前記各ユニットを前記
一極性電極同士が互いに対向するように複数重ねると共
に、それらユニット間に絶縁性フィルムが介在したこと
を特徴とするものである。

【０００８】本発明に係る別のポリマー電解質二次電池
は、多孔質集電体の両面に活物質、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層を積層した一極性
電極と、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマ
ーを含むゲル状電解質層と、多孔質集電体の両面に活物
質、非水電解液およびこの電解液を保持するポリマーを
含む層を積層した他極性電極と、前記ゲル状電解質層
と、前記一極性電極とをこの順序で積層して素電池ユニ
ットを構成し、かつ前記各ユニットを前記一極性電極同
士が互いに対向するように複数重ねると共に、それらユ
ニット間に非水電解液およびこの電解液を保持するポリ
マーを含むゲル状電解質層を介在したことを特徴とする
ものである。

【０００９】

【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を参照して詳細に説明する。図１
は、積層型ポリマー電解質二次電池を示す断面図であ
る。複数、例えば６つの素電池ユニット１₁ 〜１₆ は、
一極性電極、例えば正極２ａ、ゲル状電解質層３、他極
性電極、例えば負極４、ゲル状電解質層３および一極性
電極、例えば正極２ｂをこの順序で積層した構造を有す
る。前記正極２ａ，２ｂは、アルミニウム製の多孔質集
電体５の両面に正極層６が担持された構造を有する。前
記負極４は、銅製の多孔質集電体７の両面に負極層８を
担持された構造を有する。６つの前記ユニット１₁ 〜１
₆ は、前記正極２ａ，２ｂの正極層６同士が互いに対向
するように積層されていると共に、前記正極２ａ，２ｂ
の正極層６同士の間に絶縁性フィルム９がそれぞれ介在
されている。

【００１０】次に、前述した正極２ａ，２ｂ、ゲル状電
解質層３、負極４および絶縁性フィルム９について詳細
に説明する。１）正極２ａ，２ｂこの正極２ａ，２ｂは、アルミニウム製の前記多孔質集
電体５の両面に例えば活物質、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む前記正極層６を
積層した構造を有する。

【００１１】前記アルミニウム製の多孔質集電体５とし
ては、例えばアルミニウム製パンチドメタル、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等
を挙げることができる。

【００１２】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、Ｌｉ_y 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、Ｌｉ_y 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、Ｌｉ_y Ｃｏ_z Ｎｉ
_1-z Ｏ₂ （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Ｌｉ_x Ｍｎ₂ Ｏ₄ （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。

【００１３】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等を用いるこ
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。

【００１４】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、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。

【００１５】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 ＳＯ₂ ）₂ ］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。

【００１６】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。

【００１７】２）ゲル状電解質層３このゲル状電解質層３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。

【００１８】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。３）負極４この負極４は、銅製の前記多孔質集電体７の両面にリチ
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８を積層
した構造を有する。

【００１９】前記多孔質集電体７としては、例えば銅製
パンチドメタル、銅製メッシュ、銅製エキスパンドメタ
ル等を挙げることができる。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、メソフェーズ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、５
００℃〜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。

【００２０】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。４）絶縁性フィルム９この絶縁性フィルム９は、例えばポリイミド系樹脂、ポ
リオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂等からなる。

【００２１】前記絶縁性フィルム９は、例えば３〜１０
０μｍ、より好ましくは５〜５０μｍの厚さを有するこ
とが望ましい。前記絶縁性フィルム９の厚さを３μｍ未
満にすると、ユニット間の絶縁を十分に取ることか困難
になる。一方、前記絶縁性フィルム９の厚さが１００μ
ｍを越えると、二次電池に占める絶縁性フィルムの体積
が増大して体積エネルギー密度が低下する恐れがある。

【００２２】なお、本発明に係わるポリマー電解質二次
電池において素電池ユニットは、前述したように一極性
電極として正極、他極性電極として負極を用いる場合に
限らず、これを反対、つまり一極性電極として負極、他
極性電極として正極を用いてもよい。

【００２３】次に、図２に示す別の形態のポリマー電解
質二次電池を説明する。図２は、折り畳み型ポリマー電
解質二次電池を示す断面図である。負極１１の両面にゲ
ル状電解質層１２ａ、１２ｂを積層した構造の帯状体１
３は、例えば２回折り畳まれている。前記負極１１は、
銅製の多孔質集電体１４の両面に負極層１５を積層した
構造を有する。折り畳まれた前記帯状体１３の上下面お
よび対向する面には、６つの正極１６₁ 〜１６₆ が配置
されている。前記各正極１６₁ 〜１６₆ は、アルミニウ
ム製の多孔質集電体１７の両面に正極層１８が担持され
た構造を有し、一方の正極層１８が前記帯状体１３に接
触して積層されている。

【００２４】このような各部材の配置において、第１正
極１６₁ とゲル状電解質層１２ａと前記負極１１とゲル
状電解質層１２ｂと第２正極１６₂ とにより第１素電池
ユニット１９₁ ；第３正極１６₃ と前記ゲル状電解質層
１２ａと前記負極１１と前記ゲル状電解質層１２ｂと第
４正極１６₄ とにより第２素電池ユニット１９₂ ；第５
正極１６₅ と前記ゲル状電解質層１２ａと前記負極１１
と前記ゲル状電解質層１２ｂと第６正極１６₆ とにより
第３素電池ユニット１９₃ ；をそれぞれ構成している。

【００２５】前記第１、第２の素電池ユニット１９₁ 、
１９₂ 間、および前記第２、第３の素電池ユニット１９
₂ 、１９₃ 間は、それらの正極１６₂ 〜１６₅ の正極層
１８１７同士が互いに対向すると共に、それら集電体１
８同士の間に絶縁性フィルム２０がそれぞれ介在されて
いる。

【００２６】このような図２に示す構造の折り畳み型ポ
リマー電解質二次電池は、図３に示す負極１１の両面に
ゲル状電解質層１２ａ、１２ｂを積層した構造の帯状体
１３の一方の面に第１、第４、第５の正極１６₁ ，１６
₄ ，１６₅ を所定の間隔をあけてその長さ方向に積層
し、前記帯状体１３の他方の面に第２，第３，第６の正
極１６₂ ，１６₃ ，１６₆ を所定の間隔をあけてその長
さ方向に積層して長尺素材を作製した後、この長尺素材
を前記第２、第３の正極１６₂ ，１６₃ 同士、前記第
４、第５の正極１６₄ ，１６₅ 同士が互いに対向するよ
うに２回折り畳み、かつそれらの間に絶縁性フィルム２
０をそれぞれ介在させることにより組み立てられる。

【００２７】前記正極１６₁ 〜１６₆ 、ゲル状電解質層
１２ａ、１２ｂ、負極１１および絶縁性フィルム２０
は、前述した図１に示すポリマー電解質二次電池で説明
したのと同様なものが用いられる。

【００２８】なお、前述した図２では負極を共通とし、
正極を分割した構造にしたが、これに限定されない。例
えば正極を共通とし、負極を分割した構造、つまり正極
の両面にゲル状電解質層を積層した構造の帯状体を用
い、折り畳まれた帯状体の上下面および対向面に負極を
配置することを許容する。

【００２９】以上説明した本発明によれば、一極性電
極、例えば正極同士（正極層同士）が互いに対向するよ
うに配置された複数の素電池ユニットの間に絶縁性フィ
ルムを介在することによって、各素電池ユニットが正極
の正極層同士が互いに直接接触することに伴う干渉を回
避して各ユニットを設計値通りの抵抗等を維持すること
ができる。その結果、複数回の充放電後においても、高
い充電効率を有するポリマー電解質二次電池を得ること
ができる。

【００３０】次に、本発明に係わる別のポリマー電解質
二次電池を説明する。この二次電池は、前述した図１．
図２の絶縁性フィルムの代わりにゲル状電解質層を各素
電池ユニットの一極性電極、例えば正極同士（正極層同
士）の間に介在した構造を有する。

【００３１】前記ポリマー電解質層は、ユニットに内蔵
されるものと同様なものが用いられる。前記正極間に介
在されるゲル状電解質層は、５〜２００μｍ、より好ま
しくは５〜１００μｍの厚さを有することが望ましい。

【００３２】以上説明した本発明によれば、一極性電
極、例えば正極同士（正極層同士）が互いに対向するよ
うに配置された複数の素電池ユニットの間にゲル状電解
質層を介在することによって、各素電池ユニットが正極
層同士が互いに直接接触することに伴う干渉を回避して
各ユニットを設計値通りの抵抗等を維持することができ
る。また、前記ゲル状電解質層は各ユニットへの電解液
のリザーバとして機能するため、各ユニットの電解液量
を一定にすることができる。その結果、複数回の充放電
後においても、高い充電効率を有するポリマー電解質二
次電池を得ることができる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明のより好ましい実施例を前述し
た画面を参照して詳細に説明する。（実施例１）＜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、アセトンに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、
フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）の混合物をアセトン中で混
合してペーストを調製した。なお、前記ＬｉＭｎ₂ Ｏ₄
カーボンブラック、ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体粉末および
ＤＢＰの混合比率は、５６重量％，５重量％，１７重量
％，２２重量％である。つづいて、前記ペーストをポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に厚さ１
００μｍ、幅２００ｍｍになるように塗布し、シート化
した。ひきつづき、この正極層をアルミニウム製の帯状
端子部を有するアルミニウム製エキスパンドメタルから
なる多孔質集電体の前記端子部を除く両面に熱ロールで
加熱圧着することにより電解液未含浸正極層が形成され
た正極素材を作製した。

【００３４】＜負極の作製＞活物質としてメソフェーズ
ピッチ系炭素繊維と、ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体粉末とＤ
ＢＰとをアセトン中で混合することによりペーストを調
製した。なお、前記炭素繊維、ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体
粉末およびＤＢＰの混合比率は、５８重量％，１７重量
％，２５重量％である。つづいて、前記ペーストをポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に厚さ１
００μｍ、幅２００ｍｍになるように塗布し、シート化
した。ひきつづき、この負極層を銅製の帯状端子部を有
する銅製エキスパンドメタルからなる多孔質集電体の前
記端子部を除く両面に熱ロールで加熱圧着することによ
り電解液未含浸負極層が形成された負極素材を作製し
た。

【００３５】＜ゲル状電解質層の作製＞酸化ケイ素粉末
３３重量部、ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体粉末２２．２重量
部およびとＤＢＰ４４．５重量部とをアセトン中で混合
することによりペーストを調製した。つづいて、前記ペ
ーストをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィル
ム上に厚さ１００μｍ、幅２００ｍｍになるように塗布
し、シート化することにより電解液未含浸ゲル状電解質
素材を作製した。

【００３６】＜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。

【００３７】得られた正極素材（寸法；４８ｍｍ×９０
ｍｍ）、ゲル状電解質素材（寸法；５０ｍｍ×１００ｍ
ｍ）、負極素材（寸法；５０ｍｍ×１００ｍｍ）、ゲル
状電解質素材（寸法；５０ｍｍ×１００ｍｍ）および正
極素材（寸法；４８ｍｍ×９０ｍｍ）をこの順序で重
ね、これらを１３０℃に加熱した剛性ロールにて加熱圧
着して積層し、素電池を作製した。つづいて、この素電
池中の可塑剤を注出し、乾燥させた素電池を１ユニット
とし、それらの間に厚さ８μｍのポリエチレンテレフタ
レートフィルム：ＰＥＴ（寸法；５０ｍｍ×１００ｍ
ｍ）を介在して３層積層することにより幅５０ｍｍ、奥
行き１００ｍｍ、高さ２．８ｍｍの積層物を得た。ひき
つづき、この積層物の正負極の多孔質集電体の帯状端子
部に外部端子をそれぞれ超音波溶接等により接続した。

【００３８】次いで、内面側から厚さ５０μｍアイオノ
マー樹脂フィルム、厚さ１０μｍのＡｌ箔および厚さ１
２μｍのＰＥＴフィルムをこの順序で積層した３層構造
の帯状積層フィルム上に前記積層物をそれら正負極の外
部端子が前記積層フィルムの短辺から延出するように載
せた後、前記積層フィルムを中央でその短辺と平行に前
記積層物を包むように折り曲げた。つづいて、前記折り
曲げ部を除く幅１０ｍｍの３つの側辺を熱シールした。
ただし、前記外部端子が延出される側辺を除く２側辺の
うちの一方の側辺の一部を未シール部として残した。そ
の後、前記未シール部を通して前記非水電解液を内部に
注入し、未シールを再度、熱融着することにより外装材
により前記積層物を密封した構造のポリマー電解質二次
電池を製造した。

【００３９】（実施例２）ＰＥＴフィルムの代わりにゲ
ル状電解質素材（寸法；５０ｍｍ×１００ｍｍ×２０μ
ｍ厚さ）を素電池ユニット間に介在した以外、実施例１
と同様な方法によりポリマー電解質二次電池を製造し
た。

【００４０】（比較例１）素電池ユニット間にＰＥＴフ
ィルムを介在しない以外、実施例１と同様な方法により
ポリマー電解質二次電池を製造した。

【００４１】（実施例３）＜負極の作製＞活物質として
メソフェーズピッチ系炭素繊維と、ＶｄＦ−ＨＦＰ共重
合体粉末とＤＢＰとをアセトン中で混合することにより
ペーストを調製した。なお、前記炭素繊維、ＶｄＦ−Ｈ
ＦＰ共重合体粉末およびＤＢＰの混合比率は、５８重量
％，１７重量％，２５重量％である。つづいて、前記ペ
ーストをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィル
ム上に厚さ１００μｍ、幅１００、長さ１５０ｍｍにな
るように塗布し、シート化した。ひきつづき、この負極
層を銅製の帯状端子部を有する銅製エキスパンドメタル
からなる多孔質集電体の両面に熱ロールで加熱圧着する
ことにより電解液未含浸負極層が形成された負極素材を
作製した。

【００４２】得られた負極素材の両面に実施例１と同様
なゲル状電解質素材（寸法；１００ｍｍ×１５０ｍｍ）
を重ね、さらに実施例１と同様な６つの正極素材（寸
法；１００ｍｍ×４２ｍｍ）を前記表裏面の電解質層に
所定の６ｍｍの間隔をあけて重ね、これらを１３０℃に
加熱した剛性ロールにて加熱圧着して積層することによ
り前述した図３に示す帯状体の両面に正極を設けた長尺
素材を作製した。つづいて、この長尺素材をその両面の
正極同士が対向すると共に、それら対向する正極間に厚
さ８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（寸
法；１００ｍｍ×４２ｍｍ）を介在させて２回折り畳む
ことにより幅１００ｍｍ，奥行き１００ｍｍ、高さ８．
６ｍｍの折り畳み積層物を得た。ひきつづき、この折り
畳み積層物の正負極の多孔質集電体の帯状端子部に外部
端子をそれぞれ超音波溶接等により接続した。

【００４３】次いで、前記折り畳み積層体を実施例１と
同様に外装材内に密封し、非水電解液を注入し、外装材
の未シール部を再シールすることによりポリマー電解質
二次電池を製造した。

【００４４】（実施例４）ＰＥＴフィルムの代わりにゲ
ル状電解質素材（寸法；５０ｍｍ×１００ｍｍ×２０μ
ｍ厚さ）を素電池ユニット間に介在した以外、実施例３
と同様な方法によりポリマー電解質二次電池を製造し
た。

【００４５】（比較例２）素電池ユニット間にＰＥＴフ
ィルムを介在しない以外、実施例３と同様な方法により
ポリマー電解質二次電池を製造した。

【００４６】得られた実施例１〜４および比較例１，２
の二次電池について、０．５Ｃレートで充放電を行い、
１００サイクル、２００サイクルおよび３００サイクル
後の充電効率を調べた。その結果を下記表１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】前記表１から明らかなように実施例１〜４
の二次電池は比較例１，２の二次電池に比べてサイクル
数の増加に伴う充電効率の低下度合が著しく抑えられる
ことがわかる。特に、ユニット間のゲル状電解質層を介
在させた実施例２、４の二次電池は、実施例１、３に比
べてさらに高い充電効率を有することがわかる。

【００４９】なお、前記実施例１、２では素電池ユニッ
トを３層積層した構造にしたが、２層または４層以上の
素電池ユニットを積層してポリマー電解質二次電池を構
成してもよい。前記実施例３、４では素電池ユニットを
２回折り畳んだ構造にしたが、３回以上折り畳んでポリ
マー電解質二次電池を構成してもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、各
素電池ユニットが互いに干渉し合うことなく設計値通り
の抵抗等を有し、複数回の充放電後において高い充電効
率を有する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】本発明に係る積層型ポリマー電解質二次電池を
示す断面図。

【図２】本発明に係る折り畳み型ポリマー電解質二次電
池を示す断面図。

【図３】図２のポリマー電解質二次電池を製造する前の
長尺素材を示す斜視図。

【符号の説明】

１₁ 〜１₆ 、１９₁ 〜１９₃ …素電池ユニット、２ａ，２ｂ、１６₁ 〜１６₆ …正極、３、１２ａ、１２ｂ…ゲル状電解質層、４、１１…負極、９、２０…絶縁性フィルム。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔質集電体の両面に活物質、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層を積層
した一極性電極と、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ゲル状電解質層と、多孔質集電体の
両面に活物質、非水電解液およびこの電解液を保持する
ポリマーを含む層を積層した他極性電極と、前記ゲル状
電解質層と、前記一極性電極とをこの順序で積層して素
電池ユニットを構成し、かつ前記各ユニットを前記一極
性電極同士が互いに対向するように複数重ねると共に、
それらユニット間に絶縁性フィルムが介在したことを特
徴とするポリマー電解質二次電池。
【請求項２】多孔質集電体の両面に活物質、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層を積層
した一極性電極と、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ゲル状電解質層と、多孔質集電体の
両面に活物質、非水電解液およびこの電解液を保持する
ポリマーを含む層を積層した他極性電極と、前記ゲル状
電解質層と、前記一極性電極とをこの順序で積層して素
電池ユニットを構成し、かつ前記各ユニットを前記一極
性電極同士が互いに対向するように複数重ねると共に、
それらユニット間に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ゲル状電解質層を介在したことを特
徴とするポリマー電解質二次電池。