JPH11233100A - 非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池Info
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- JPH11233100A JPH11233100A JP10029875A JP2987598A JPH11233100A JP H11233100 A JPH11233100 A JP H11233100A JP 10029875 A JP10029875 A JP 10029875A JP 2987598 A JP2987598 A JP 2987598A JP H11233100 A JPH11233100 A JP H11233100A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部抵抗が低減された高容量の非水系二次電
池を提供する。 【解決手段】 リチウムイオンを挿入放出可能な活物質
を含む正極及び負極を有する非水系二次電池において、
活物質を含む矩形の正極膜及び負極膜の各々の片面又は
両面に導電性の金属からなる導電性薄膜部を形成させ、
上記正極膜の導電性薄膜部を対向せしめて、少なくとも
２以上の正極膜を積層して正極とするとともに、負極膜
の導電性薄膜部を対向せしめて、少なくとも２以上の負
極膜を積層して負極とする。
池を提供する。 【解決手段】 リチウムイオンを挿入放出可能な活物質
を含む正極及び負極を有する非水系二次電池において、
活物質を含む矩形の正極膜及び負極膜の各々の片面又は
両面に導電性の金属からなる導電性薄膜部を形成させ、
上記正極膜の導電性薄膜部を対向せしめて、少なくとも
２以上の正極膜を積層して正極とするとともに、負極膜
の導電性薄膜部を対向せしめて、少なくとも２以上の負
極膜を積層して負極とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高容量で軽量な非
水系二次電池に関する。
水系二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高エネルギー密度の期待できる非
水系二次電池の研究開発が活発になされ、たとえば、リ
チウムイオンの挿入放出が可能な活物質を含む正極及び
負極を有するリチウムイオン二次電池が、小型軽量が要
求される携帯電話やノート型パソコン等の電源として広
く使用されるようになってきている。
水系二次電池の研究開発が活発になされ、たとえば、リ
チウムイオンの挿入放出が可能な活物質を含む正極及び
負極を有するリチウムイオン二次電池が、小型軽量が要
求される携帯電話やノート型パソコン等の電源として広
く使用されるようになってきている。
【０００３】図２は、従来多く使用されている非水系二
次電池の電極の構成を示す模式断面図である。この従来
例の非水系二次電池は、矩形の正極集電体金属箔１０２
の両面に正極材層１０１-１と１０１-２と有する正極１
００と、矩形の負極集電体金属箔１０５の両面に負極材
層１０４-１と１０４-２を有する負極１０３をセパレー
タ１０６を介して積層することにより構成される。そし
て、上記積層された正極と負極は、新たにセパレータ１
枚を積層されスパイラル状に巻かれ、円筒形の電池ケー
スに収納され、電解液注入後に電池ケースが密閉され
る。
次電池の電極の構成を示す模式断面図である。この従来
例の非水系二次電池は、矩形の正極集電体金属箔１０２
の両面に正極材層１０１-１と１０１-２と有する正極１
００と、矩形の負極集電体金属箔１０５の両面に負極材
層１０４-１と１０４-２を有する負極１０３をセパレー
タ１０６を介して積層することにより構成される。そし
て、上記積層された正極と負極は、新たにセパレータ１
枚を積層されスパイラル状に巻かれ、円筒形の電池ケー
スに収納され、電解液注入後に電池ケースが密閉され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の非水系二次電池においては、高電流密度（例えば、
１ｍＡ／ｃｍ2以上）で十分な容量を引き出せておら
ず、その原因の１つとして電池の内部抵抗の低減が不十
分であるという問題がある。
来の非水系二次電池においては、高電流密度（例えば、
１ｍＡ／ｃｍ2以上）で十分な容量を引き出せておら
ず、その原因の１つとして電池の内部抵抗の低減が不十
分であるという問題がある。
【０００５】そこで、本発明は、内部抵抗が低減された
高容量の非水系二次電池を提供することを目的とした。
高容量の非水系二次電池を提供することを目的とした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、鋭意研究の結果、本発明は、正極活物質又は負極活
物質を含む正極膜又は負極膜の片面又は両面に導電性の
金属からなる導電性薄膜部を形成させ、上記導電性薄膜
部を形成させた正極膜同志又は負極膜同志を積層して電
池を構成すれば、上記課題を解決できることを見い出し
て完成されたものであり、すなわち、本発明は、リチウ
ムイオンを挿入放出可能な活物質を含む正極及び負極を
有する非水系二次電池において、活物質を含む矩形の正
極膜及び負極膜であって、上記正極膜及び負極膜各々の
片面又は両面に導電性の金属からなる導電性薄膜部を形
成させ、上記正極膜の導電性薄膜部を対向せしめて、少
なくとも２以上の正極膜を積層して正極とするととも
に、負極膜の導電性薄膜部を対向せしめて、少なくとも
２以上の負極膜を積層して負極としたことを特徴とす
る。
め、鋭意研究の結果、本発明は、正極活物質又は負極活
物質を含む正極膜又は負極膜の片面又は両面に導電性の
金属からなる導電性薄膜部を形成させ、上記導電性薄膜
部を形成させた正極膜同志又は負極膜同志を積層して電
池を構成すれば、上記課題を解決できることを見い出し
て完成されたものであり、すなわち、本発明は、リチウ
ムイオンを挿入放出可能な活物質を含む正極及び負極を
有する非水系二次電池において、活物質を含む矩形の正
極膜及び負極膜であって、上記正極膜及び負極膜各々の
片面又は両面に導電性の金属からなる導電性薄膜部を形
成させ、上記正極膜の導電性薄膜部を対向せしめて、少
なくとも２以上の正極膜を積層して正極とするととも
に、負極膜の導電性薄膜部を対向せしめて、少なくとも
２以上の負極膜を積層して負極としたことを特徴とす
る。
【０００７】上記正極膜又は負極膜の片面又は両面に導
電性金属からなる導電性薄膜部を形成することにより、
正極膜又は負極膜の表面の電気抵抗を下げることができ
るため、正極膜又は負極膜同志を導電性薄膜部を介して
積層すると、正極膜間又は負極膜間の界面の電気抵抗が
下がり、電池の内部抵抗を低減させることができる。ま
た、従来の集電体金属箔を必要としないため、電池を軽
量化することができる。
電性金属からなる導電性薄膜部を形成することにより、
正極膜又は負極膜の表面の電気抵抗を下げることができ
るため、正極膜又は負極膜同志を導電性薄膜部を介して
積層すると、正極膜間又は負極膜間の界面の電気抵抗が
下がり、電池の内部抵抗を低減させることができる。ま
た、従来の集電体金属箔を必要としないため、電池を軽
量化することができる。
【０００８】また、上記正極が導電性薄膜部を対向せし
め、正極膜より巾の狭い矩形の集電体を介して積層した
複数の正極膜からなり、かつ上記負極が導電性薄膜部を
対向せしめ、負極膜より巾の狭い矩形の集電体を介して
積層した複数の負極膜からなることが望ましい。正極膜
又は負極膜より巾の狭い矩形の集電体を、正極膜間又は
負極膜間に介在させることにより、電池の重量増を抑制
しながら、正極及び負極に巻合時に必要な機械的強度を
付与することができる。
め、正極膜より巾の狭い矩形の集電体を介して積層した
複数の正極膜からなり、かつ上記負極が導電性薄膜部を
対向せしめ、負極膜より巾の狭い矩形の集電体を介して
積層した複数の負極膜からなることが望ましい。正極膜
又は負極膜より巾の狭い矩形の集電体を、正極膜間又は
負極膜間に介在させることにより、電池の重量増を抑制
しながら、正極及び負極に巻合時に必要な機械的強度を
付与することができる。
【０００９】また、上記正極膜の導電性薄膜部が、アル
ミニウム、チタン、ステンレスから選ばれたいずれか１
つの金属からなることが望ましい。上記金属を用いるこ
とにより、耐電圧が高く、かつ導電性の高い正極膜用の
導電性薄膜部を提供でき、内部抵抗を低減できる。
ミニウム、チタン、ステンレスから選ばれたいずれか１
つの金属からなることが望ましい。上記金属を用いるこ
とにより、耐電圧が高く、かつ導電性の高い正極膜用の
導電性薄膜部を提供でき、内部抵抗を低減できる。
【００１０】また、上記負極膜の導電性薄膜部が、銅族
及び白金族から選ばれたいずれか１つの金属からなるこ
とが望ましい。上記金属を用いることにより、リチウム
と反応しない、又はリチウムと反応しても高い導電性を
有する負極膜用の導電性薄膜部を提供でき、内部抵抗を
低減できる。
及び白金族から選ばれたいずれか１つの金属からなるこ
とが望ましい。上記金属を用いることにより、リチウム
と反応しない、又はリチウムと反応しても高い導電性を
有する負極膜用の導電性薄膜部を提供でき、内部抵抗を
低減できる。
【００１１】また、上記正極膜又は負極膜が、正極活物
質又は負極活物質に結着剤、導電性カーボン及び溶媒を
添加し、混練して得たペーストをオレフィン系樹脂から
なる平板上に塗布し、上記塗布したペーストを乾燥後、
得られた塗膜を上記平板より剥離させることにより作製
され、さらに正極膜の片面又は両面に蒸着法又はスパッ
タリング法のいずれかを用いて導電性薄膜部を形成させ
るとともに、負極膜の片面又は両面に蒸着法、スパッタ
リング法、電解メッキ法及び無電解メッキ法のいずれか
１つを用いて導電性薄膜部を形成させることが望まし
い。
質又は負極活物質に結着剤、導電性カーボン及び溶媒を
添加し、混練して得たペーストをオレフィン系樹脂から
なる平板上に塗布し、上記塗布したペーストを乾燥後、
得られた塗膜を上記平板より剥離させることにより作製
され、さらに正極膜の片面又は両面に蒸着法又はスパッ
タリング法のいずれかを用いて導電性薄膜部を形成させ
るとともに、負極膜の片面又は両面に蒸着法、スパッタ
リング法、電解メッキ法及び無電解メッキ法のいずれか
１つを用いて導電性薄膜部を形成させることが望まし
い。
【００１２】蒸着法、スパッタリング法、電解メッキ法
及び無電解メッキ法のいずれかを用いることにより、正
極膜又は負極膜の表面に密着したミクロンオーダの導電
性薄膜部を形成することができ、正極膜又は負極膜の表
面の電気抵抗を低減できる。
及び無電解メッキ法のいずれかを用いることにより、正
極膜又は負極膜の表面に密着したミクロンオーダの導電
性薄膜部を形成することができ、正極膜又は負極膜の表
面の電気抵抗を低減できる。
【００１３】また、上記集電体は、金属箔又は両面に金
属層を有する高分子膜であることが望ましい。これらを
用いることにより、正極膜間又は負極膜間の界面の電気
抵抗低減に寄与するだけでなく、正極及び負極に機械的
強度を付与できる。
属層を有する高分子膜であることが望ましい。これらを
用いることにより、正極膜間又は負極膜間の界面の電気
抵抗低減に寄与するだけでなく、正極及び負極に機械的
強度を付与できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る実施形態について説明する。 ＜実施形態＞本発明の実施形態は、まず、図１に示すよ
うに、片面に導電性薄膜部３-１と３-２を形成させた所
定の巾の矩形の上層の正極膜２-１と下層の正極膜２-２
を正極集電体４を介して積層し、正極１を作製するとと
もに、片面に導電性薄膜部７-１と７-２を積層した所定
の巾の矩形の上層の負極膜６-１と下層の負極膜６-２を
負極集電体８を介して積層し、負極５を作製した後、セ
パレータ９を介して正極１と負極５を積層して構成され
る。そして、積層された正極１と負極５は、さらにセパ
レータを新たに１枚積層してスパイラル状に巻かれ、円
筒形の電池ケースに収納され、電解液注入後に電池ケー
スが密閉される。
係る実施形態について説明する。 ＜実施形態＞本発明の実施形態は、まず、図１に示すよ
うに、片面に導電性薄膜部３-１と３-２を形成させた所
定の巾の矩形の上層の正極膜２-１と下層の正極膜２-２
を正極集電体４を介して積層し、正極１を作製するとと
もに、片面に導電性薄膜部７-１と７-２を積層した所定
の巾の矩形の上層の負極膜６-１と下層の負極膜６-２を
負極集電体８を介して積層し、負極５を作製した後、セ
パレータ９を介して正極１と負極５を積層して構成され
る。そして、積層された正極１と負極５は、さらにセパ
レータを新たに１枚積層してスパイラル状に巻かれ、円
筒形の電池ケースに収納され、電解液注入後に電池ケー
スが密閉される。
【００１５】ここで、本発明の実施形態の非水系二次電
池の正極活物質として用いられる正極材料は、従来公知
の何れの材料も使用でき、例えば、ＬｉxＣｏＯ2，Ｌｉ
xＮｉＯ2，ＭｎＯ2，ＬｉＭｎＯ2，ＬｉxＭｎ2Ｏ4，Ｌ
ｉxＭｎ2-yＯ4，α−Ｖ2Ｏ5，ＴｉＳ2等が挙げられる。
池の正極活物質として用いられる正極材料は、従来公知
の何れの材料も使用でき、例えば、ＬｉxＣｏＯ2，Ｌｉ
xＮｉＯ2，ＭｎＯ2，ＬｉＭｎＯ2，ＬｉxＭｎ2Ｏ4，Ｌ
ｉxＭｎ2-yＯ4，α−Ｖ2Ｏ5，ＴｉＳ2等が挙げられる。
【００１６】また、本発明の実施形態の非水系二次電池
の負極活物質としては、黒鉛、焼成炭素質材料、ケイ素
及びケイ素化合物等公知の材料を用いることができる。
の負極活物質としては、黒鉛、焼成炭素質材料、ケイ素
及びケイ素化合物等公知の材料を用いることができる。
【００１７】また、本発明の実施形態の非水系二次電池
に使用される非水電解液は、有機溶媒にリチウム化合物
を溶解させた非水電解液を用いることができる。非水電
解液は、有機溶媒と電解質とを適宜組み合わせて調製さ
れるが、これら有機溶媒や電解質はこの種の電池に用い
られるものであればいずれも使用可能である。有機溶媒
としては、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネ
ート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエ
タンメチルフォルメイト、ブチロラクトン、テトラヒド
ロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１−３ジオ
キソフラン、４−メチル−１、３−ジオキソフラン、ジ
エチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセ
トニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレ
ロニトリル、ベンゾニトリル、１，２−ジクロロエタ
ン、４−メチル−２−ペンタノン、１、４−ジオキサ
ン、アニソール、ジグライム、ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド等である。これらの溶媒はその１
種を単独で使用することができるし、２種以上を併用す
ることもできる。電解質としては、例えばＬｉＣｌ
Ｏ4，ＬｉＡｓＦ6，ＬｉＰＦ6，ＬｉＢＦ4，ＬｉＢ（Ｃ
6Ｈ5）4，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，ＬｉＣＨ3ＳＯ
3，ＬｉＣＦ3ＳＯ3，ＬｉＡｌＣｌ4等が挙げられ、これ
らの１種を単独で使用することもできるし、２種以上を
併用することもできる。
に使用される非水電解液は、有機溶媒にリチウム化合物
を溶解させた非水電解液を用いることができる。非水電
解液は、有機溶媒と電解質とを適宜組み合わせて調製さ
れるが、これら有機溶媒や電解質はこの種の電池に用い
られるものであればいずれも使用可能である。有機溶媒
としては、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネ
ート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエ
タンメチルフォルメイト、ブチロラクトン、テトラヒド
ロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１−３ジオ
キソフラン、４−メチル−１、３−ジオキソフラン、ジ
エチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセ
トニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、バレ
ロニトリル、ベンゾニトリル、１，２−ジクロロエタ
ン、４−メチル−２−ペンタノン、１、４−ジオキサ
ン、アニソール、ジグライム、ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド等である。これらの溶媒はその１
種を単独で使用することができるし、２種以上を併用す
ることもできる。電解質としては、例えばＬｉＣｌ
Ｏ4，ＬｉＡｓＦ6，ＬｉＰＦ6，ＬｉＢＦ4，ＬｉＢ（Ｃ
6Ｈ5）4，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，ＬｉＣＨ3ＳＯ
3，ＬｉＣＦ3ＳＯ3，ＬｉＡｌＣｌ4等が挙げられ、これ
らの１種を単独で使用することもできるし、２種以上を
併用することもできる。
【００１８】また、本発明の実施形態のセパレータとし
ては、非水系二次電池に用いられているいずれのものも
使用できるが、多孔性ポリエチレン等の多孔性絶縁シー
トを用いることが望ましい。
ては、非水系二次電池に用いられているいずれのものも
使用できるが、多孔性ポリエチレン等の多孔性絶縁シー
トを用いることが望ましい。
【００１９】また、本発明の実施形態の非水系二次電池
の正極又は負極は、正極活物質又は負極活物質に結着剤
と溶媒を加え、混練してペーストを作製し、そのペース
トをオレフィン系樹脂の平板上に塗布し乾燥後、得られ
た塗膜を平板から剥離することにより、それぞれ正極膜
と負極膜を得ることができる。正極膜と負極膜の厚さ
は、それぞれ３０〜２００μｍ、３０〜２００μｍであ
ることが望ましい。
の正極又は負極は、正極活物質又は負極活物質に結着剤
と溶媒を加え、混練してペーストを作製し、そのペース
トをオレフィン系樹脂の平板上に塗布し乾燥後、得られ
た塗膜を平板から剥離することにより、それぞれ正極膜
と負極膜を得ることができる。正極膜と負極膜の厚さ
は、それぞれ３０〜２００μｍ、３０〜２００μｍであ
ることが望ましい。
【００２０】また、本発明の実施形態の非水系二次電池
の正極膜及び負極膜の作製に用いる平板は、オレフィン
系の樹脂であれば、いずれのものも用いることができる
が、ポリプロピレン製のものを用いることが望ましい。
の正極膜及び負極膜の作製に用いる平板は、オレフィン
系の樹脂であれば、いずれのものも用いることができる
が、ポリプロピレン製のものを用いることが望ましい。
【００２１】また、本発明の実施形態の非水系二次電池
の正極膜の導電性薄膜部には、アルミニウム、チタン、
ステンレス等の耐電圧が高く、かつ導電性の高い金属を
用いることができるが、アルミニウムを用いることが望
ましい。
の正極膜の導電性薄膜部には、アルミニウム、チタン、
ステンレス等の耐電圧が高く、かつ導電性の高い金属を
用いることができるが、アルミニウムを用いることが望
ましい。
【００２２】また、本発明の実施形態の非水系二次電池
の負極膜の導電性薄膜部には、リチウムと反応しない、
又は反応しても導電性が低下しない銅族及び白金族等の
金属を用いることができるが、銅又は金を用いることが
望ましい。
の負極膜の導電性薄膜部には、リチウムと反応しない、
又は反応しても導電性が低下しない銅族及び白金族等の
金属を用いることができるが、銅又は金を用いることが
望ましい。
【００２３】また、本発明の実施形態の非水系二次電池
の導電性薄膜部は、真空成膜法として蒸着法やスパッタ
リング法、湿式成膜法として電解メッキ法や無電解メッ
キ法により形成することができる。正極膜に対しては蒸
着法又はスパッタリング法のいずれかを用いるのが望ま
しく、負極膜に対しては上記の真空成膜法及び湿式成膜
法のいずれを用いても良い。形成される導電性薄膜部の
厚さは０.２〜２０μｍであることが望ましい。
の導電性薄膜部は、真空成膜法として蒸着法やスパッタ
リング法、湿式成膜法として電解メッキ法や無電解メッ
キ法により形成することができる。正極膜に対しては蒸
着法又はスパッタリング法のいずれかを用いるのが望ま
しく、負極膜に対しては上記の真空成膜法及び湿式成膜
法のいずれを用いても良い。形成される導電性薄膜部の
厚さは０.２〜２０μｍであることが望ましい。
【００２４】また、本発明の実施形態の非水系二次電池
の集電体には、通常非水系二次電池の集電体に使用され
るいずれのものも用いることができるが、正極集電体に
は、アルミニウム箔又はポリエステル、ポリエチレン又
はポリプロピレンのいずれかのフィルムの両面にアルミ
ニムを蒸着したメタライジングフィルム、負極集電体に
は、銅箔又はポリエステル、ポリエチレン又はポリプロ
ピレンのいずれかのフィルムの両面に銅を蒸着したメタ
ライジングフィルムを用いることが望ましい。
の集電体には、通常非水系二次電池の集電体に使用され
るいずれのものも用いることができるが、正極集電体に
は、アルミニウム箔又はポリエステル、ポリエチレン又
はポリプロピレンのいずれかのフィルムの両面にアルミ
ニムを蒸着したメタライジングフィルム、負極集電体に
は、銅箔又はポリエステル、ポリエチレン又はポリプロ
ピレンのいずれかのフィルムの両面に銅を蒸着したメタ
ライジングフィルムを用いることが望ましい。
【００２５】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるもので
はない。
説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるもので
はない。
【００２６】実施例１．平均粒径７ミクロンの天然炭素
粉末１００ｇにポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）１０
ｇ、ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を加えて、
混練してペーストを作製し、このペーストをポリプロピ
レンの平板の上に塗布し、乾燥後、カレンダプレス加工
をほどこし、巾５０ｍｍ、長さ５２０ｍｍ、厚さ９０ミ
クロン、比重１．２の負極膜をポリプロピレンの平板上
から剥離して得た。この負極膜を、真空蒸着装置に入れ
て、片面に銅を蒸着した。同様にして、銅を片面に蒸着
した負極膜をさらにもう１枚作製し、巾２０ｍｍ、長さ
５２０ｍｍ、厚さ２０ミクロンの銅箔を間に入れて２枚
の負極膜の蒸着面を合わせて１つの負極とした。この負
極の重量は７．７０ｇであった。
粉末１００ｇにポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）１０
ｇ、ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を加えて、
混練してペーストを作製し、このペーストをポリプロピ
レンの平板の上に塗布し、乾燥後、カレンダプレス加工
をほどこし、巾５０ｍｍ、長さ５２０ｍｍ、厚さ９０ミ
クロン、比重１．２の負極膜をポリプロピレンの平板上
から剥離して得た。この負極膜を、真空蒸着装置に入れ
て、片面に銅を蒸着した。同様にして、銅を片面に蒸着
した負極膜をさらにもう１枚作製し、巾２０ｍｍ、長さ
５２０ｍｍ、厚さ２０ミクロンの銅箔を間に入れて２枚
の負極膜の蒸着面を合わせて１つの負極とした。この負
極の重量は７．７０ｇであった。
【００２７】コバルト酸リチウム８８ｇに対して、アセ
チレンブラック６ｇ、ＰＶＤＦ６ｇ及びＮＭＰを加え、
混練してペーストを作製し、このペーストをポリプロピ
レンの平板上に塗布し、乾燥後、カレンダプレス加工を
ほどこし、巾５０ｍｍ、長さ４８０ｍｍ、厚さ２０ミク
ロン、比重２．４の正極膜をポロプロピレンの平板上か
ら剥離して得た。この正極膜を、真空蒸着装置に入れ
て、片面にアルミニウムを蒸着した。同様にして、アル
ミニウムを片面に蒸着した正極膜をさらにもう１枚作製
し、巾２０ｍｍ、長さ５２０ｍｍ、厚さ２０ミクロンの
アルミニウム箔を間に入れて２枚の正極膜の蒸着面を合
わせて１つの正極とした。この正極の重量は１１．００
ｇであった。
チレンブラック６ｇ、ＰＶＤＦ６ｇ及びＮＭＰを加え、
混練してペーストを作製し、このペーストをポリプロピ
レンの平板上に塗布し、乾燥後、カレンダプレス加工を
ほどこし、巾５０ｍｍ、長さ４８０ｍｍ、厚さ２０ミク
ロン、比重２．４の正極膜をポロプロピレンの平板上か
ら剥離して得た。この正極膜を、真空蒸着装置に入れ
て、片面にアルミニウムを蒸着した。同様にして、アル
ミニウムを片面に蒸着した正極膜をさらにもう１枚作製
し、巾２０ｍｍ、長さ５２０ｍｍ、厚さ２０ミクロンの
アルミニウム箔を間に入れて２枚の正極膜の蒸着面を合
わせて１つの正極とした。この正極の重量は１１．００
ｇであった。
【００２８】セパレータに、巾５２ｍｍ、長さ５４０ｍ
ｍ、厚さ３０ミクロンで、重量は０．８４ｇのＰＥＴ微
多孔膜を２枚用い、正極と負極の短絡を防ぎながら巻回
し、巻回中に負極集電タブとして巾３ｍｍ、長さ６０ｍ
ｍ、厚さ５０ミクロンの銅片（重量０．０８ｇ）を負極
に接触するように、さらに正極集電タブとして同じ寸法
のアルミニウム片（重量０．０２ｇ）を正極に接触する
ように巻き込んで、巻体の片側に負極集電タブが、反対
方向には正極集電タブがはみ出るようにして、中心に直
径２ｍｍの空孔を有する直径１７．４ｍｍ、長さ５２ｍ
ｍの円筒状巻電池体を得た。この円筒状巻電池体の重量
は、２０．４８ｇであった。
ｍ、厚さ３０ミクロンで、重量は０．８４ｇのＰＥＴ微
多孔膜を２枚用い、正極と負極の短絡を防ぎながら巻回
し、巻回中に負極集電タブとして巾３ｍｍ、長さ６０ｍ
ｍ、厚さ５０ミクロンの銅片（重量０．０８ｇ）を負極
に接触するように、さらに正極集電タブとして同じ寸法
のアルミニウム片（重量０．０２ｇ）を正極に接触する
ように巻き込んで、巻体の片側に負極集電タブが、反対
方向には正極集電タブがはみ出るようにして、中心に直
径２ｍｍの空孔を有する直径１７．４ｍｍ、長さ５２ｍ
ｍの円筒状巻電池体を得た。この円筒状巻電池体の重量
は、２０．４８ｇであった。
【００２９】この円筒状巻電池体を、直径１７．４ｍ
ｍ、長さ６７ｍｍの有底の肉厚０．２５ｍｍのステンレ
ス製容器（重量８．９０ｇ）に負極集電タブが下になる
ように挿入し、負極集電タブを缶底に溶接し、電解液
４．００ｇを注入した後、正極集電タブを重量２．５ｇ
の蓋に溶接し、正極と負極が短絡しないように缶をかし
めて密閉し、直径１８ｍｍ、長さ６５ｍｍの電池を得
た。この電池の重量は３５．８８ｇであった。
ｍ、長さ６７ｍｍの有底の肉厚０．２５ｍｍのステンレ
ス製容器（重量８．９０ｇ）に負極集電タブが下になる
ように挿入し、負極集電タブを缶底に溶接し、電解液
４．００ｇを注入した後、正極集電タブを重量２．５ｇ
の蓋に溶接し、正極と負極が短絡しないように缶をかし
めて密閉し、直径１８ｍｍ、長さ６５ｍｍの電池を得
た。この電池の重量は３５．８８ｇであった。
【００３０】なお、電解液は、エチレンカーボネートと
ジメチルカーボネートの混合溶媒（体積比１：１）に、
濃度が１ｍｏｌ／ｌとなるように六フッ化リン酸リチウ
ムを加えたものを用いた。電流密度２ｍＡ／ｃｍ2で
４．２Ｖまで充電を行い、２．５Ｖまで放電し、充放電
時のＩＲドロップより内部抵抗値を評価した。結果を表
１に示す。
ジメチルカーボネートの混合溶媒（体積比１：１）に、
濃度が１ｍｏｌ／ｌとなるように六フッ化リン酸リチウ
ムを加えたものを用いた。電流密度２ｍＡ／ｃｍ2で
４．２Ｖまで充電を行い、２．５Ｖまで放電し、充放電
時のＩＲドロップより内部抵抗値を評価した。結果を表
１に示す。
【００３１】比較例１．平均粒径７ミクロンの天然炭素
粉末１００ｇにＰＶＤＦ１０ｇとＮＭＰを加え、混練し
てペーストを作製し、これを巾５０ｍｍ、長さ５２０ｍ
ｍ、厚さ２０ミクロンの銅箔（重量４．２９ｇ）に塗布
後乾燥し、カレンダプレス加工を施して、両面に厚さ１
００ミクロン、密度１．２の塗膜を有する負極を得た。
この負極の重量は、９．９１ｇであった。
粉末１００ｇにＰＶＤＦ１０ｇとＮＭＰを加え、混練し
てペーストを作製し、これを巾５０ｍｍ、長さ５２０ｍ
ｍ、厚さ２０ミクロンの銅箔（重量４．２９ｇ）に塗布
後乾燥し、カレンダプレス加工を施して、両面に厚さ１
００ミクロン、密度１．２の塗膜を有する負極を得た。
この負極の重量は、９．９１ｇであった。
【００３２】コバルト酸リチウム８８ｇに対してアセチ
レンブラック６ｇ、ＰＶＤＦ６ｇとＮＭＰを加え、混練
してペーストを作製し、これを巾５０ｍｍ、長さ４８０
ｍｍ、厚さ２０ミクロンのアルミニウム箔（重量１．４
０ｇ）の両面に塗布後乾燥し、カレンダプレス加工を施
して、両面に厚さ１００ミクロン、密度２．４の塗膜を
有する正極を得た。この正極の重量は、１１．７７ｇで
あった。
レンブラック６ｇ、ＰＶＤＦ６ｇとＮＭＰを加え、混練
してペーストを作製し、これを巾５０ｍｍ、長さ４８０
ｍｍ、厚さ２０ミクロンのアルミニウム箔（重量１．４
０ｇ）の両面に塗布後乾燥し、カレンダプレス加工を施
して、両面に厚さ１００ミクロン、密度２．４の塗膜を
有する正極を得た。この正極の重量は、１１．７７ｇで
あった。
【００３３】正極と負極以外のセパレータ、電解液、容
器缶、正負極集電タブ及び蓋は、実施例と同様のもの及
び同様の方法を用い、中心に直径２ｍｍの空孔を有する
直径１７．４ｍｍ、長さ５２ｍｍの円筒状巻電池体を得
た。この円筒状巻電池体の重量は、２３．４６ｇであっ
た。実施例と同様にして、この円筒状巻電池体を容器に
収納し、さらに電解液を注入し、直径１８ｍｍ、長さ６
５ｍｍの電池を得た。この電池の重量は、３８．８６ｇ
であった。結果を表１に示す。
器缶、正負極集電タブ及び蓋は、実施例と同様のもの及
び同様の方法を用い、中心に直径２ｍｍの空孔を有する
直径１７．４ｍｍ、長さ５２ｍｍの円筒状巻電池体を得
た。この円筒状巻電池体の重量は、２３．４６ｇであっ
た。実施例と同様にして、この円筒状巻電池体を容器に
収納し、さらに電解液を注入し、直径１８ｍｍ、長さ６
５ｍｍの電池を得た。この電池の重量は、３８．８６ｇ
であった。結果を表１に示す。
【００３４】実施例２．負極膜の片面に無電解メッキ法
により銅を還元析出させて、導電性薄膜部を形成した以
外は、実施例１と同様の方法により、電池を作製した。
結果を表１に示す。
により銅を還元析出させて、導電性薄膜部を形成した以
外は、実施例１と同様の方法により、電池を作製した。
結果を表１に示す。
【００３５】実施例３．負極面の片面に金を蒸着させて
導電性薄膜部を形成させた以外は、実施例１と同様の方
法により電池を作製した。結果を表１に示す。
導電性薄膜部を形成させた以外は、実施例１と同様の方
法により電池を作製した。結果を表１に示す。
【００３６】実施例４．無電解メッキ法により、負極面
の片面に金を還元析出させた以外は、実施例３と同様の
方法により電池を作製した。結果を表１に示す。
の片面に金を還元析出させた以外は、実施例３と同様の
方法により電池を作製した。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】 内部抵抗(ｍΩ) 正極重量(ｇ) 負極重量(ｇ) 電池重量(ｇ) 実施例１ ９０ １１.００ ７.７０ ３５.８８ 比較例１ １００ １１.７７ ９.９１ ３８.８６ 実施例２ ９０ １１.００ ７.７０ ３５.８８ 実施例３ ９０ １１.００ ７.７０ ３５.８８ 実施例４ ６０ １１.０５ ７.７５ ３５.９８
【００３８】
【発明の効果】以上、述べたように、本発明では、正極
膜又は負極膜の片面又は両面に導電性金属からなる導電
性薄膜部を形成することにより、正極膜又は負極膜の表
面の電気抵抗を下げることができるため、正極膜又は負
極膜同志を導電性薄膜部を介して積層すると、正極膜間
又は負極膜間の界面の電気抵抗が下がり、電池の内部抵
抗を低減させることができる。また、従来の集電体金属
箔を必要としないため、電池を軽量化することができ
る。また、正極膜又は負極膜より巾の狭い矩形の集電体
を、正極膜間又は負極膜間に介在させることにより、電
池の重量増を抑制しながら、正極及び負極に巻合時に必
要な機械的強度を付与することができる。
膜又は負極膜の片面又は両面に導電性金属からなる導電
性薄膜部を形成することにより、正極膜又は負極膜の表
面の電気抵抗を下げることができるため、正極膜又は負
極膜同志を導電性薄膜部を介して積層すると、正極膜間
又は負極膜間の界面の電気抵抗が下がり、電池の内部抵
抗を低減させることができる。また、従来の集電体金属
箔を必要としないため、電池を軽量化することができ
る。また、正極膜又は負極膜より巾の狭い矩形の集電体
を、正極膜間又は負極膜間に介在させることにより、電
池の重量増を抑制しながら、正極及び負極に巻合時に必
要な機械的強度を付与することができる。
【図１】 本発明の実施形態に係る非水系二次電池の構
成を示す模式的な断面図である。
成を示す模式的な断面図である。
【図２】 従来例の非水系二次電池の構成を示す模式的
な断面図である。
な断面図である。
１ 正極、 ２−１ 上層の正極膜、 ２−２ 下層の正極膜、 ３−１ 上層の正極膜の導電性薄膜部、 ３−２ 下層の正極膜の導電性薄膜部、 ４ 正極集電体、 ５ 負極、 ６−１ 上層の負極膜、 ６−２ 下層の負極膜、 ７−１ 上層の負極膜の導電性薄膜部、 ７−２ 下層の負極膜の導電性薄膜部、 ８ 負極集電体、 ９ セパレータ。
Claims (4)
- 【請求項１】 リチウムイオンを挿入放出可能な活物質
を含む正極及び負極を有する非水系二次電池において、
活物質を含む矩形の正極膜及び負極膜であって、上記正
極膜及び負極膜各々の片面又は両面に導電性の金属から
なる導電性薄膜部を形成させ、上記正極膜の導電性薄膜
部を対向せしめて、少なくとも２以上の正極膜を積層し
て正極とするとともに、負極膜の導電性薄膜部を対向せ
しめて、少なくとも２以上の負極膜を積層して負極とし
たことを特徴とする非水系二次電池。 - 【請求項２】 上記正極が導電性薄膜部を対向せしめ、
正極膜より巾の狭い矩形の集電体を介して積層した複数
の正極膜からなり、又は上記負極が導電性薄膜部を対向
せしめ、負極膜より巾の狭い矩形の集電体を介して積層
した複数の負極膜からなることを特徴とする請求項１記
載の非水系二次電池。 - 【請求項３】 上記正極膜の導電性薄膜部が、アルミニ
ウム、チタン、ステンレスから選ばれたいずれか１つの
金属からなることを特徴とする請求項１又は２のいずれ
かに記載の非水系二次電池。 - 【請求項４】 上記負極膜の導電性薄膜部が、銅族及び
白金族から選ばれたいずれか１つの金属からなることを
特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の非水系二
次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10029875A JPH11233100A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 非水系二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10029875A JPH11233100A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 非水系二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233100A true JPH11233100A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12288161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10029875A Pending JPH11233100A (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 非水系二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11233100A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100361343C (zh) * | 2002-05-30 | 2008-01-09 | 松下电器产业株式会社 | 锂离子二次电池 |
| JP2014225445A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-12-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 二次電池およびその作製方法 |
| WO2016013856A1 (ko) * | 2014-07-22 | 2016-01-28 | 주식회사 이엠따블유에너지 | 실리콘 이차전지 |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP10029875A patent/JPH11233100A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100361343C (zh) * | 2002-05-30 | 2008-01-09 | 松下电器产业株式会社 | 锂离子二次电池 |
| CN100452527C (zh) * | 2002-05-30 | 2009-01-14 | 松下电器产业株式会社 | 锂离子二次电池 |
| JP2014225445A (ja) * | 2013-04-19 | 2014-12-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 二次電池およびその作製方法 |
| JP2020126860A (ja) * | 2013-04-19 | 2020-08-20 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 二次電池 |
| US11005123B2 (en) | 2013-04-19 | 2021-05-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Secondary battery and a method for fabricating the same |
| JP2022100368A (ja) * | 2013-04-19 | 2022-07-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 電極の作製方法 |
| US11594752B2 (en) | 2013-04-19 | 2023-02-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Secondary battery and a method for fabricating the same |
| US11923499B2 (en) | 2013-04-19 | 2024-03-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Secondary battery and a method for fabricating the same |
| WO2016013856A1 (ko) * | 2014-07-22 | 2016-01-28 | 주식회사 이엠따블유에너지 | 실리콘 이차전지 |
| CN106688132A (zh) * | 2014-07-22 | 2017-05-17 | 瑞克锐斯株式会社 | 硅二次电池 |
| CN106688132B (zh) * | 2014-07-22 | 2020-09-04 | 瑞克锐斯株式会社 | 硅二次电池 |
| US11024875B2 (en) | 2014-07-22 | 2021-06-01 | Rekrix Co., Ltd. | Silicon secondary battery |
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