JPH11283672A - 高分子固体電解質電池およびその製造方法 - Google Patents

高分子固体電解質電池およびその製造方法

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JPH11283672A
JPH11283672A JP10085812A JP8581298A JPH11283672A JP H11283672 A JPH11283672 A JP H11283672A JP 10085812 A JP10085812 A JP 10085812A JP 8581298 A JP8581298 A JP 8581298A JP H11283672 A JPH11283672 A JP H11283672A
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紫織 前田
Mikiya Yamazaki
幹也 山崎
Takanori Fujii
孝則 藤井
Ikuro Nakane
育朗 中根
Satoshi Ubukawa
訓 生川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極集電体と活物質との密着性や、活物質と
ゲル状高分子固体電解質との接触性を改善し、高放電容
量でかつサイクル特性に優れたゲル状高分子固体電解質
電池を提供する。 【解決手段】 正極活物質を正極集電体に保持させる正
極作製工程と、リチウムイオンを吸蔵放出することので
きる炭素粉末を負極集電体に保持させる負極作製工程と
からなる第1の工程と、イオン導電性を有する離間部材
を介して上記正極と負極とを対向させて外装体内に収容
すると共に、上記外装体内に重合性化合物と電解液とを
含むプレゲル溶液を注入し、正負電極間にプレゲル溶液
を浸入させる第2の工程と、上記第2の工程の後、上記
外装体を加熱し、重合性化合物を重合硬化することによ
りプレゲル溶液をゲル化する第3の工程と、を備える高
分子固体電解質電池の製造方法であって、上記正極集電
体および/または負極集電体として、空孔率が85〜9
8%の金属発泡体または開口率が10〜95%の金属箔
を用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、電解液を含むゲル
状高分子固体電解質を用いた高分子固体電解質電池に関
する。
【0002】
【従来の技術】高分子固体電解質を用いた電池は、漏液
等に起因する機器の損傷の恐れがなく、また電解質がセ
パレータを兼ねるので、電池を小型化し易いという特徴
を有している。しかし、固体電解質は、液体電解質に比
べイオン導電性に劣るとともに、活物質に対する接触性
が悪いため、十分な電池容量を得られにくい。そこで近
年、このような問題点を克服する手段として、液体電解
質と高分子固体電解質とを共に用いたゲル状高分子固体
電解質電池が開発され、実用化されつつある。
【0003】ゲル状高分子固体電解質は、高分子の網目
構造内に液体電解質が保持されてゲル状となったもので
あり、固体電解質に比べ活物質との接触性がよく、また
液体電解質を含むのでイオン導電性に優れる。更に、電
解液が網目構造内に閉じ込められているので、漏液を生
じにくく、また柔軟であるので電池形状における自由度
が大きいという特徴を有している。
【0004】しかしながら、従来のゲル状高分子固体電
解質電池は、電極集電体と活物質との密着性や、活物質
とゲル状高分子固体電解質との接触性に問題を有してお
り、未だ十分な放電容量やサイクル特性が得られていな
いのが現状である。また、生産性にも課題を有してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電極集電体
と活物質との密着性や、活物質とゲル状高分子固体電解
質との接触性を改善して、高放電容量でかつサイクル特
性にも優れたゲル状高分子固体電解質電池を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明製造方法は、正極活物質を正極集電体に保持さ
せる正極作製工程と、リチウムイオンを吸蔵放出するこ
とのできる炭素粉末を負極集電体に保持させる負極作製
工程とからなる第1の工程と、離間部材を介して上記正
極と負極とを対向させ発電素体となし、この発電素体を
外装体内に収容し、更に外装体内に重合性化合物と電解
液とを含むプレゲル溶液を注入し、正負電極間にプレゲ
ル溶液を浸入させる第2の工程と、上記第2の工程の
後、上記外装体を加熱し、重合性化合物を重合硬化する
ことによりプレゲル溶液をゲル化する第3の工程と、を
備える高分子固体電解質電池の製造方法であって、上記
正極集電体および/または負極集電体として、空孔率が
85〜98%の発泡金属多孔体を用いることを特徴とす
る。
【0007】上記構成の作用効果は次のようである。先
ず第1の工程において、空孔率が85〜98%の発泡金
属多孔体に活物質を保持させるが、発泡金属多孔体を用
いると、多孔が活物質を保持する空間として作用するの
で、平板状の金属箔に活物質を保持させる場合に比べ
て、電極からの活物質の脱落が少なくなるとともに、電
極のエネルギー密度が高まる。
【0008】次に第2の工程において、第1の工程で作
製した電極(正極および/または負極)と対極とを離間
部材を介して対向させて外装体に収容し、当該外装体に
プレゲル溶液を注入するが、注入されたプレゲル溶液
は、発泡金属多孔体の孔に浸入し更に活物質相互の隙間
に浸透する。このような状態に至った段階で、外装体を
加熱(第3の工程)すると、電極全体にゲル状高分子固
体電解質が分散された好適な電極が作製される。
【0009】以上から、本発明製造方法によると、電池
のエネルギー密度を高めることができる。また、電池組
み立て工程において、ゲル状高分子固体電解質膜から電
解液が漏れ出て電解質膜のイオン導電性が低下したり、
漏れ出た電解液が製造機械を損傷したりすることがな
い。更に、正負電極の対向面に凹凸や波うちがあって
も、電極表面の凹凸に沿ってプレゲル溶液が浸入し、凹
凸を埋めるとともに活物質相互間の隙間にまで入り込
み、ここでゲル化されることになる。よって、活物質と
電解質膜との接触性が格段に向上し、活物質相互や正負
電極間におけるイオン導電性が高まり、この結果とし
て、放電容量に優れ、かつサイクル特性に優れた電池が
得られる。
【0010】ここで、本発明においては、活物質を保持
させる正極集電体および/または負極集電体として、上
記発泡金属多孔体に代えて、開口率が10〜95%の金
属箔を用いることができ、また正負集電体の何れか一方
に上記金属箔を用いる場合においては、もう一方の集電
体として上記発泡金属多孔体を用いることもできる。
【0011】ところで、金属箔は発泡金属多孔体に比べ
て取扱い易くかつ安価であるが、活物質の保持性が弱
い。また、プレゲル溶液の浸透性が悪い。然るに、開口
率が10〜95%の金属箔を用いると、開孔が活物質の
保持性を高めるとともに、プレゲル溶液の浸透を可能に
する。よって、このような金属箔を集電体として用いる
と、上記発泡金属多孔体を用いた場合と同様、放電容量
が高く、サイクル特性に優れた高分子固体電解質電池が
得られる。
【0012】具体的には、例えば金属箔の両面に活物質
ペーストを塗布した場合、開孔が設けられている部分で
は活物質が開孔に入り込み表裏面の活物質層が連結され
るので、活物質層が金属箔に強固に保持される(第1の
工程)。また、このような金属箔よりなる電極(正極お
よび/または負極)で構成した発電素体を外装体に入
れ、プレゲル溶液を注入した場合(第2の工程)、開孔
がプレゲル溶液の浸透を助ける役割をする。よって、プ
レゲル溶液の浸透が容易になり、速やかに活物質相互の
隙間にで浸透する。この後、外装体を加熱すると(第3
の工程)、電極全体に行き渡った形でゲル状高分子固体
電解質が形成される。このような電極からなる発電体
は、放電容量が高くサイクル特性に優れる。なお、この
ことは後記表1および図5、6で実証されている。
【0013】上記正極集電体および/または負極集電体
として使用する金属箔の開孔率としては、好ましくは7
5%〜95%とするのがよい。開孔率がこの範囲である
と、後記の表1に示すように、無開孔の金属箔を用いた
場合に比べ放電容量が大幅に向上するからである。
【0014】更に、より好ましくは上記正極集電体と正
極集電体の両者を、開孔率が75%〜95%の金属箔で
構成するのがよい。この構成であると、後記表1の実施
例14、15に示すように、電池の放電容量が顕著に向
上するからである。
【0015】また、本発明製造方法における離間部材と
しては、好ましくは多孔質フィルムを用いるのがよい。
離間部材として多孔質フィルムを用いると、外装体内に
注入されたプレゲル溶液を正負電極間に集めることがで
きるので、プレゲル溶液を浸入させるための時間(エイ
ジング時間)を短くできるとともに、加熱重合により正
負電極間に十分な厚みのゲル状高分子固体電解質膜を形
成することができる。なお、プレゲル溶液を正負電極間
に集めることができる理由は、注入されたプレゲル溶液
が多孔質フィルムに吸収されるからである。
【0016】また、前記第2の工程における加熱操作
は、好ましくは外装体にプレゲル溶液を注入した後、外
装体を密閉して行うのがよい。なぜなら、外装体の密閉
により発電要素を外部環境と遮断でき、その後は外部環
境条件(例えば湿度、酸素の存在等)に配慮することな
く、加熱硬化作業を行うことができ、また密閉により電
池形状が確定するので、この段階で重合硬化すると、電
池形状によく適合したゲル状高分子固体電解質膜を形成
できるからである。
【0017】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態である実施例
を通して本発明の内容を明らかにする。 (実施例1〜5)図1および図2を参照しながら、本発
明の実施の形態である実施例1〜5のゲル状高分子固体
電解質電池の全体構造を説明する。図1は電池の正面図
であり、符号3は外装体の本体部、4は外装体の上シー
ル部、5は外装体の下シール部、13は正極集電タブ、
14は負極集電タブを示す。図2は、図1のA−A矢視
断面模式図であり、符号1は正極集電体、2は負極集電
体、10は正極、11は負極、12は多孔質フィルムに
保持形成されたゲル状高分子固体電解質の層(多孔質フ
ィルムは不図示)である。そして、正極集電タブ13は
正極集電体1の端部に連結され、負極集電タブ14は負
極集電体2の端部に連結されている。なお、正負集電タ
ブ13・14が、正負集電体1・2と一体的に構成して
もよい。
【0018】上記構造を有し、正負集電体とも開孔率0
%のものを使用した場合における電池容量が127mA
hのゲル状高分子固体電解質電池を、次のようにして作
製した。
【0019】正極の作製 700℃〜900℃の温度で熱処理したリチウム含有二
酸化コバルトと黒鉛粉末(導電剤)とケッチェンブラッ
ク(導電剤)とフッ素樹脂PVdF(結着剤)とを、9
0:3:2:5の重量比で混合したものをドクターブレ
ード法により無開孔(開孔率0)のアルミニウム箔(厚
み20μm)からなる正極集電体(正極芯体)1の両面
に塗布した。その後、100〜150℃で真空熱処理し
て正極となした。この正極の活物質層片面の厚みは80
μmであり、電極面積は52cm 2 であった。
【0020】負極の作製 活物質としての黒鉛粉末(平均粒径5〜50μm)と、
結着剤であるフッ素樹脂PVdFとを95:5の重量比
で混合したものを、ドクターブレード法により、それぞ
れ開孔率10%、30%、50%、75%、95%の銅
箔(厚み16μm)からなる負極集電体(負極芯体)2
の片面に塗布した。その後、100〜150℃で真空熱
処理して負極となした。負極活物質層の厚み(片面の
み)は65μmであり、電極面積は58cm2 であっ
た。
【0021】電池の組立 ポリプロピレン/変性ポリプロピレン/アルミニウム/
変性ポリプロピレン/ポリプロピレンからなる5層構造
のアルミニウムラミネート材を2つ折りにして重ね合わ
せ、長手方向のみシールした。なお、図1は長手方向に
平行するシール部を省略して描いてある。
【0022】上記負極の活物質層側に多孔質ポリエチレ
ンフィルムを重ねてU字型に折り曲げ、この内側に前記
正極を挟み発電素体となした。この発電素体を上記アル
ミニウムラミネート外装体内に入れ、上シール部4を熱
融着してシールした。次いで、この外装体内にプレゲル
溶液3mlを注液し、速やかに下シール部5を熱融着し
てシールした。そして、プレゲル溶液の注入後、30分
間静置(エージング)し、しかる後、外装体を60℃で
1時間加熱した。この加熱により、プレゲル溶液中の重
合性化合物が重合して、ゲル状の高分子固体電解質が形
成される。
【0023】上記プレゲル溶液としては、重合性化合物
としてのポリエチレングリコールジアクリレート(分子
量500)と、エチレンカーボネイト:ジエチルカーボ
ネイト=3:7(体積比)の混合溶媒にLiPF6 を1
mol/L濃度溶解した電解液とを重量比1:10の割
合で混合し、さらにこれに過酸化ベンゾイルを2000
ppm添加したものを用いた。
【0024】以上のようにして実施例1〜5にかかるゲ
ル状固体電解質電池を作製した。ここで、エージング時
間とは、外装体内へのプレゲル溶液の注入完了時から重
合のための加熱を開始するまでの時間をいう。また、開
孔率とは、集電体一方表面の全表面積に対する開孔の総
和面積を百分率で表したものをいう。
【0025】(実施例6〜10)正極集電体として開孔
率10%、30%、50%、75%、95%のアルミニ
ウム箔を用い、負極集電体として無開孔の銅箔を用いた
こと以外は、上記実施例1〜5と同様にして実施例6〜
10のゲル状固体電解質電池を作製した。
【0026】(実施例11)正極集電体として開孔率5
0%のアルミニウム箔、負極集電体として開孔率50%
の銅箔を用いたこと以外は、上記実施例1〜5と同様に
して実施例11のゲル状固体電解質電池を作製した。
【0027】(実施例12)正極集電体として開孔率7
5%のアルミニウム箔、負極集電体として開孔率75%
の銅箔を用いたこと以外は、上記実施例1〜5と同様に
して実施例12のゲル状固体電解質電池を作製した。
【0028】(実施例13)正極集電体として開孔率9
5%のアルミニウム箔、負極集電体として開孔率95%
の銅箔を用いたこと以外は、上記実施例1〜5と同様に
して実施例13のゲル状固体電解質電池を作製した。
【0029】(実施例14〜16)正極集電体として無
開孔のアルミニウム箔を用い、負極集電体として空孔率
90%、95%、98%の発泡銅多孔体を用いて図3に
示す実施例14〜16のゲル状固体電解質電池を作製し
た。発泡銅多孔体への正極活物質の充填は、ドクターブ
レード法により、発泡銅多孔体へ負極活物質を塗布し
た。その他の事項については上記実施例1〜5と同様に
行い、電池構造についても、負極活物質の支持体(集電
体)が発泡銅多孔体である点を除き、実施例1〜5と同
様である。なお、図3の21が、発泡銅多孔体に負極活
物質を保持させてなる負極である。
【0030】(実施例17〜19)正極集電体として空
孔率90%、95%、98%の発泡アルミニウム多孔体
を用い、負極集電体として無開孔の銅箔を用いて、図4
に示す実施例17〜19のゲル状固体電解質電池を作製
した。発泡アルミニウム多孔体への正極活物質の充填方
法は、上記実施例14〜16の場合と同様であり、その
他の事項については上記実施例6〜10と同様である。
なお、図4の符号22が、発泡アルミニウム多孔体に正
極活物質を保持させてなる正極であり、正極構造のみが
上記図2および図3と異なる。
【0031】ここで、上記空孔率とは、発泡体の単位体
積当たりの空間体積の比率いう。
【0032】(比較例1)正負集電体とも無開孔の金属
箔を用いたこと以外は、上記実施例1〜5と同様にして
比較例1のゲル状固体電解質電池を作製した。
【0033】(比較例2)負極集電体として開孔率5%
の銅箔を用いたこと以外は、上記比較例1と同様にして
比較例2のゲル状固体電解質電池を作製した。
【0034】(比較例3)負極集電体として開孔率96
%の銅箔を用いたこと以外は、上記比較例1と同様にし
て比較例3のゲル状固体電解質電池の作製を試みた。但
し、負極の作製に際し、銅箔より活物質が崩れ落ちるた
め、良好な負極の作製が困難であった。
【0035】(比較例4)正極集電体として開孔率5%
のアルミニウム箔を用いたこと以外は、上記比較例1と
同様にして比較例4のゲル状固体電解質電池を作製し
た。(比較例5)正極集電体として開孔率96%のアル
ミニウム箔を用いたこと以外は、上記比較例1と同様に
して比較例5のゲル状固体電解質電池の作製を試みた。
但し、比較例3と同様な理由により良好な正極の作製が
困難であった。
【0036】(比較例6〜8)正極集電体として無開孔
(開孔率0%)のアルミニウム箔を用い、負極集電体と
してそれぞれ空孔率が80%、85%、99%の発泡銅
多孔体を用い、他の条件は実施例1〜5と同様にして比
較例6〜8のゲル状固体電解質電池の作製した。但し、
99%の発泡銅多孔体を用いた比較例8では、上記比較
例3および5と同様な理由により、良好な負極の作製が
困難であった。
【0037】(比較例9〜11)正極集電体としてそれ
ぞれ空孔率が80%、85%、99%の発泡アルミニウ
ム多孔体を用い、他の条件は実施例14〜16と同様に
して比較例9〜11のゲル状固体電解質電池の作製し
た。但し、99%の発泡アルミニウム多孔体を用いた比
較例11では、上記比較例8と同様、良好な正極の作製
が困難であった。
【0038】(比較例12)正負集電体とも無開孔の金
属箔を用いたこと、およびエージング時間を60分とし
たこと以外は、上記実施例1〜5と同様にして比較例1
2のゲル状固体電解質電池を作製した。なお、実施例1
〜19のエージング時間は、30分である。
【0039】(電池放電容量およびサイクル特性の測
定)以上で作製した各種電池について下記条件で放電容
量を調べた。また金属箔を用いた各電池についてサイク
ル特性を調べた。放電容量 室温にて1C定電流、4.1V定電圧で充電を行ったの
ち、1C定電流で放電終止電圧が2.75Vになるまで
放電を行い、放電容量を測定した。この結果を表1〜3
に示した。
【0040】サイクル特性 上記条件で充放電を繰り返し、放電容量が初期放電容量
の70%になるまでのサイクル数を測定した。この結果
を図5、図6に集電体の開孔率と70%になるまでのサ
イクル数(70%放電容量サイクル数とする)との関係
で示した。
【0041】
【表1】
【0042】表1において、正負集電体のいずれか一方
に開孔率10%〜95%の金属箔を用いた実施例1〜実
施例10は、正負集電体ともに無開孔の金属箔を用いた
比較例1、及び正負集電体の何れか一方に開孔率5%の
金属箔(アルミニウム箔または銅箔)を用いた比較例
2、4に比べて、放電容量が高いことが認められた。そ
して、開孔率が75〜95%の金属箔を用いた実施例4
〜5、及び実施例9〜10において、より高い放電容量
が得られ、更に正負集電体の両者に開孔率50%以上の
金属箔を用いた実施例12〜13において、一層高い放
電容量が得られることが認められた。
【0043】他方、開孔率96%の比較例3、5におい
ては、電極作製に際して集電体から活物質がくずれ落ち
る現象が認められた。これは、開孔率が95%を超える
と、活物質を支える非開孔部分の面積が過少になり、活
物質を十分に保持できないためと考えられる。
【0044】一方、図5、6より、正負集電体の何れか
一方に、開孔率が10%以上の金属箔を用いると、70
%放電容量サイクル数が顕著に大きくなることが判っ
た。なお、70%放電容量サイクル数は、サイクル特性
の良否を表す指標でありこの値が大きいほど、サイクル
特性に優れることを意味している。
【0045】以上により、正負集電体の何れか一方に開
孔率10%〜95%、より好ましくは開孔率75%〜9
5%の金属箔を使用し、さらに好ましくは正負集電体の
双方を開孔率75%〜95%の金属箔とすることによ
り、ゲル状高分子固体電解質電池の放電容量およびサイ
クル特性を向上させることができることが確認された。
【0046】
【表2】
【0047】
【表3】
【0048】表2および表3より、次のことが明らかに
なった。すなわち、正負集電体の何れか一方に発泡金属
多孔体を用いた実施例14〜19は、前記比較例1や比
較例6〜10に比べて高い放電容量が得られた。このこ
とから、空孔率が85%〜98%の発泡金属多孔体を用
いた場合においても、上記と同様な作用効果が得られる
ことが判る。また、空孔率が99%の高空孔率の発泡金
属多孔体(比較例8、11)を用いると、電極の作製が
困難になることが認められた。これは空孔率が高過ぎる
ため、活物質の支持が不十分になるからであり、活物質
が崩れるとエネルギー密度の低下を招くので好ましくな
い。以上から、発泡金属多孔体を用いる場合には、空孔
率を85%〜95%にする必要がある。
【0049】また、エージング時間を60分とした比較
例12とエージング時間を30分とした実施例1〜19
との比較から、無開孔の金属箔を用いた場合、エージン
グ時間を長くしても殆ど放電容量を高めることができな
いが、本発明製造方法によると、短いエージング時間で
格段に優れた放電容量およびサイクル特性を有するゲル
状高分子固体電解質電池が製造できることが判る。な
お、本発明製造方法によると、短いエージング時間で優
れた特性を有する電池が構成できるのは、適度な開孔率
の金属箔(または発泡金属多孔体)であると、活物質相
互の隙間にプレゲル溶液が浸入し易いので、電極全体に
ゲル状高分子固体電解質が行き渡った状態の電極が構成
でき、このような電極であると、活物質の発電能力が十
分に引き出されるからであると考えられる。
【0050】(その他の事項)本発明の適用は図1〜4
に示す構造の電池に限定されるものではない。例えば電
極を巻回した渦巻型の発電体構造の電池とすることもで
き、また平板状の正負電極をゲル状高分子固体電解質を
介して交互に積層した構造の電池とすることもできる。
【0051】また、本発明にかかるゲル状高分子固体電
解質電池の構成要素である正極、炭素負極、重合性化合
物、電解液を組成する有機溶媒等は、上記に実施例に記
載したものに限定されない。上記以外の正極活物質とし
ては、例えばLiNiO2 、LiMnO2 、LiFeO
2 などが使用でき、負極活物質としては、リチウムイオ
ンを吸蔵・放出できる天然黒鉛や人造黒鉛などの黒鉛質
材料、部分的に黒鉛構造をもった炭素質材料、或いは両
者の混合物などが使用できる。
【0052】また、重合性化合物としては、例えばポリ
エチレングリコールジアクリレートなどのアクリル化合
物が使用でき、電解液としては、例えばエチレンカーボ
ネート、ビニレンカーボネート、プロピレンカーボネー
トなどの有機溶媒や、これらとジメチルカーボネート、
ジ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、エトキシメトキシエタンな
どの低沸点溶媒との混合溶媒に、LiPF6 、LiCl
4 、LiCF3 SO3 などの溶質を溶かした溶液など
が使用できる。
【0053】更に、上記実施例における外装体はアルミ
ニウムラミネート材からなるものに限定されない。また
5層構造に限定されるものでもない。但し、柔軟で形状
自由度が大きいことからアルミニウムラミネート外装体
が好ましく、この場合、腐食防止と電気絶縁性の保持の
ため、アルミニウム層を樹脂層で覆った3層構造以上の
ものが好ましく、より好ましくは集電体に対する接着性
が高まることから、集電体に対向する面の樹脂層を酸変
性ポリプロピレンで構成したものがよい。なお、アルミ
ニウムラミネート外装体の各層の厚みは、特に限定され
るものではないが、一般には10〜100μmとする。
【0054】
【発明の効果】以上で説明したように、空孔率が85〜
98%の発泡金属多孔体または開口率が10〜95%の
金属箔を集電体として用いる本発明によると、活物質の
充填密度が向上するとともに、集電体と活物質との密着
性や活物質とゲル状高分子固体電解質との接触性が改善
され、電極活物質の利用率が向上する。そして、この結
果として高放電容量でサイクル特性に優れたゲル状高分
子固体電解質電池が得られる。
【0055】更に、本発明では、発電素体とプレゲル溶
液とを外装体内に収容した後に、プレゲル溶液を重合硬
化してゲル状の高分子固体電解質を形成する方法を採用
するが、この方法であると、上記した高性能な電池が生
産性よく製造できるという顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】偏平状外装体を用いた本発明にかかるゲル状高
分子固体電解質電池の正面外観図である。
【図2】図1のA−A線における断面模式図である。
【図3】本発明にかかるゲル状高分子固体電解質電池の
他の態様を示す断面模式図である。
【図4】本発明にかかるゲル状高分子固体電解質電池の
他の態様を示す断面模式図である。
【図5】負極集電体の開孔率と70%放電容量サイクル
数との関係を示すグラフである。
【図6】正極集電体の開孔率と70%放電容量サイクル
数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 正極集電体 2 負極集電体 3 ラミネート外装体 4 上シール部 5 下シール部 10 正極 11 炭素負極 12 ゲル状高分子固体電解質膜(多孔質フィルムを
含む) 13 正極集電タブ 14 負極集電タブ 21 発泡金属多孔体を用いた負極 22 発泡金属多孔体を用いた正極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中根 育朗 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 生川 訓 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正極活物質を正極集電体に保持させる正
    極作製工程と、リチウムイオンを吸蔵放出することので
    きる炭素粉末を負極集電体に保持させる負極作製工程と
    からなる第1の工程と、 離間部材を介して上記正極と負極とを対向させて外装体
    内に収容すると共に、上記外装体内に重合性化合物と電
    解液とを含むプレゲル溶液を注入し、正負電極間にプレ
    ゲル溶液を浸入させる第2の工程と、 上記第2の工程の後、上記外装体を加熱し、重合性化合
    物を重合硬化することによりプレゲル溶液をゲル化する
    第3の工程と、を備える高分子固体電解質電池の製造方
    法であって、 上記正極集電体および/または負極集電体として、空孔
    率が85〜98%の発泡金属多孔体を用いることを特徴
    とする高分子固体電解質電池の製造方法。
  2. 【請求項2】 正極活物質を正極集電体に保持させる正
    極作製工程と、リチウムイオンを吸蔵放出することので
    きる炭素粉末を負極集電体に保持させる負極作製工程と
    からなる第1の工程と、 離間部材を介して上記正極と負極とを対向させて外装体
    内に収容すると共に、上記外装体内に重合性化合物と電
    解液とを含むプレゲル溶液を注入し、正負電極間にプレ
    ゲル溶液を浸入させる第2の工程と、 上記第2の工程の後、上記外装体を加熱し、重合性化合
    物を重合硬化することによりプレゲル溶液をゲル化する
    第3の工程と、を備える高分子固体電解質電池の製造方
    法であって、 上記正極集電体および/または負極集電体として、開口
    率が10〜95%の金属箔を用いることを特徴とする高
    分子固体電解質電池の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記正極集電体および/または負極集電
    体として、開口率が75〜95%の金属箔を用いること
    を特徴とする請求項2に記載の高分子固体電解質電池の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 前記正極集電体および負極集電体とし
    て、開口率が75%〜95%の金属箔を用いることを特
    徴とする請求項2に記載の高分子固体電解質電池の製造
    方法。
  5. 【請求項5】 前記第2の工程において、前記離間部材
    として多孔質フィルムを用い、この多孔質フィルムに外
    装体内に注液されたプレゲル溶液を含浸させることを特
    徴とする、請求項1または4に記載の高分子固体電解質
    電池の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記第2の工程における加熱を、プレゲ
    ル溶液が注入された外装体を密閉したのちに行うことを
    特徴とする請求項1ないし5記載の高分子固体電解質電
    池の製造方法。
  7. 【請求項7】 正極集電体に正極活物質が保持された正
    極と、負極集電体にリチウムイオンを吸蔵放出すること
    のできる炭素粉末が保持された負極とをゲル状高分子固
    体電解質膜を介して対向させ、外装体内に収容してなる
    高分子固体電解質電池において、 上記正極と上記負極と上記ゲル状高分子固体電解質膜と
    が一体化しており、上記正極集電体および/または負極
    集電体として、開孔率10〜95%の金属箔または空孔
    率85〜98%の発泡金属多孔体が使用されていること
    を特徴とする高分子固体電解質電池。
  8. 【請求項8】 前記正極集電体および/または負極集電
    体は、開口率が75〜95%の金属箔である、請求項7
    に記載のゲル状高分子固体電解質電池。
  9. 【請求項9】 前記正極集電体および負極集電体は、開
    口率が75%〜95%の金属箔である、請求項7に記載
    のゲル状高分子固体電解質電池。
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