JPH11307125A

JPH11307125A - ポリマー電解質二次電池

Info

Publication number: JPH11307125A
Application number: JP10111626A
Authority: JP
Inventors: Koji Kano; 幸司加納
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】電解液の浸透性に優れる等の製造上の利点を
有する多孔質集電体が正極及び負極のうちの少なくとも
一方の電極に使用され、かつ高いレート特性を有するポ
リマー電解質二次電池を提供することを目的とする。【解決手段】正極２及び負極３が電解質層４を介在し
て積層された発電要素１を具備し、前記発電要素１の最
外層に位置する正極２もしくは負極３は多孔質集電体の
両面に活物質層が担持されたものであり、前記電解質層
４と接している前記活物質層の単位面積当たりの重量が
前記電解質層４と接していない前記活物質層に比べて大
きいことを特徴とする。

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
電が可能な非水電解液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正極と、非水電解液と
を具備したリチウム二次電池が知られている。

【０００３】また、最近では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ものを用
い、正極としてリチウムコバルト酸化物やリチウムマン
ガン酸化物を含むものを用いるリチウムイオン二次電池
の開発、商品化が活発に行われている。

【０００４】ところで、二次電池のさらなる軽量化及び
小型化を目的として、例えば米国特許公報第５，２９
６，３１８号に開示されているように、ポリマー電解質
二次電池が開発されている。このポリマー電解質二次電
池は、シート状の正極と、シート状の負極と、前記正極
及び前記負極の間に介在された電解質層とを備える。前
記二次電池は、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
除去が可能な可塑剤と、ビニリデンフロライド［Ｖｄ
Ｆ］とヘキサフルオロプロピレン［ＨＦＰ］の共重合体
のようなバインダ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電解質層を作製す
る。一方、リチウムイオンを吸蔵・放出する活物質と、
前記可塑剤と、前記バインダ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
に熱圧着させることにより非水電解液未含浸の正極及び
負極を作製する。得られた正極及び負極をその間に電解
質層を介在させながら積層し、例えば熱圧着により一体
化する。ひきつづき、積層物中の可塑剤を例えば溶媒抽
出により除去した後、非水電解液を含浸させ、得られた
発電要素を外装材で密封することにより前記電池を製造
する。

【０００５】可塑剤の除去と非水電解液の含浸を速やか
に、かつ容易に行うため、正極または負極の集電体とし
てエキスパンドメタルのような多孔質集電体を用いるこ
とが行われている。この多孔質集電体を用いる場合、集
電体の両面に活物質層を保持させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ポリマー電
解質二次電池においては、リチウムイオンが非水電解質
を介して正負極間を移動することにより充放電反応が進
行する。従って、発電要素の最外層に位置する正極また
は負極の集電体として多孔質集電体を用いると、電解質
層と接触していない活物質層（外側の活物質層）が充放
電に関与し難くなるため、レート特性が低下する。

【０００７】本発明は、電解液の浸透性に優れる等の製
造上の利点を有する多孔質集電体が正極及び負極のうち
の少なくとも一方の電極に使用され、かつ高いレート特
性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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るポリマー電
解質二次電池は、正極及び負極が電解質層を介在して積
層された発電要素を具備し、前記発電要素の最外層に位
置する正極もしくは負極は、多孔質集電体の両面に活物
質層が担持されたものであり、前記電解質層と接してい
る前記活物質層の単位面積当たりの重量が前記電解質層
と接していない前記活物質層に比べて大きいことを特徴
とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るポリマー電解
質二次電池の一例を図１を参照して説明する。

【００１０】発電要素１は、正極２と、負極３と、前記
正極２及び前記負極３の間に配置された電解質層４とを
備える。前記正極２は、多孔質集電体５の両面に正極活
物質層６ａ，６ｂが担持されたものから形成される。前
記電解質層４と接している内側の正極活物質層６ｂの単
位面積当たりの重量は、前記電解質層４と接していない
外側の正極活物質層６ａに比べて大きい。一方、前記負
極３は、多孔質集電体７の両面に負極活物質層８ａ，８
ｂが担持されたものから形成される。前記電解質層４と
接している内側の負極活物質層８ｂの単位面積当たりの
重量は、前記電解質層４と接していない外側の負極活物
質層８ａに比べて大きい。前記正極２の集電体５は、端
部に帯状の正極端子９を有する。また、前記負極３の集
電体７は、端部のうち前記正極端子９と対向しないよう
な位置に帯状の負極端子１０を有する。帯状の正極リー
ド１１は前記正極端子９に接続されている。帯状の負極
リード１２は前記負極端子１０に接続されている。この
ような発電要素１は、水分や空気等に対してバリア機能
を有する外装フィルム１３により前記正極リード１１及
び前記負極リード１２が前記フィルム１３から延出した
状態で被覆されている。前記フィルム１３の開口部は、
その内面に配された熱融着性樹脂を熱融着させることに
より封止されている。

【００１１】前記ポリマー電解質二次電池の正極、負極
及び電解質層としては、例えば、以下に説明するものを
用いることができる。

【００１２】（正極）この正極は、正極活物質、非水電
解液及びこの電解液を保持するバインダを含む正極活物
質層６ａ，６ｂが多孔質集電体５の両面に担持されたも
のから形成される。電解質層４と接している内側の正極
活物質層６ｂの単位面積当たりの重量は、電解質層４と
接していない外側の正極活物質層６ａに比べて大きい。

【００１３】前記正極活物質としては、種々の酸化物
（例えばＬｉＭｎ₂Ｏ₄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。

【００１４】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。

【００１５】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（Ｄ
ＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、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（ＴＨＦ）、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。

【００１６】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（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）等のリチ
ウム塩を挙げることができる。

【００１７】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。

【００１８】前記バインダは、非水電解液を保持する性
質を有する。かかるバインダとしては、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、ポリテトラフルオロ
プロピレン、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、ポリビニ
リデンフロライド（ＰＶｄＦ）等を用いることができ
る。中でも、ＶｄＦ―ＨＦＰ共重合体が好ましい。

【００１９】前記正極は、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。

【００２０】前記多孔質集電体及び前記正極端子は、例
えば、アルミニウム製エキスパンドメタル、アルミニウ
ム製メッシュ、アルミニウム製パンチドメタル等から形
成することができる。

【００２１】前記正極リードは、例えばアルミニウム箔
から形成することができる。

【００２２】前記電解質層と接している内側の正極活物
質層の単位面積当たりの重量（Ｗ₁）と前記電解質層と
接していない外側の正極活物質層の単位面積当たりの重
量（Ｗ₂）との比（Ｗ₁：Ｗ₂）は、５１：４９〜８
０：２０にすることが好ましい。これは次のような理由
によるものである。外側の正極活物質層の単位面積当た
りの重量（Ｗ₂）が内側の正極活物質層の単位面積当た
りの重量（Ｗ₁）と等しいと、レート特性（大電流放電
特性）を改善することが困難になる恐れがある。一方、
内側の正極活物質層の単位面積当たりの重量（Ｗ₁）が
外側の正極活物質層の単位面積当たりの重量（Ｗ₂）に
比べて大きすぎると、内側の活物質層が厚くなり、反応
性が低下するため、レート特性が劣化する恐れがある。
また、集電体の外側の面が正極表面に露出するため、集
電体の活物質層を保持する力が弱くなる場合がある。前
記比（Ｗ₁：Ｗ₂）は、５５：４５〜７５：２５にする
ことがさらに好ましい。

【００２３】なお、負極として電解質層と接している負
極活物質層の単位面積当たりの重量が電解質層と接して
いないものに比べて大きい構造を有するものを用いた場
合、前記正極として２枚の正極活物質層の単位面積当た
りの重量が等しいものか、あるいは集電体としてアルミ
ニウム箔を用い、前記集電体の片面に正極活物質層を担
持させたものを使用することを許容する。

【００２４】（負極）この負極３は、負極活物質、非水
電解液及びこの電解液を保持するバインダを含む負極活
物質層８ａ，８ｂが多孔質集電体７に担持されたものか
ら形成される。前記電解質層４と接している内側の負極
活物質層８ｂの単位面積当たりの重量は、前記電解質層
４と接していない外側の負極活物質層８ａに比べて大き
い。

【００２５】前記負極活物質としては、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、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、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、５
００℃〜３０００℃の温度で、常圧または減圧下にて前
記メソフェーズピッチを焼成して得られる炭素質材料を
用いるのが好ましい。

【００２６】前記非水電解液としては、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。

【００２７】前記バインダは非水電解液を保持する性質
を有する。かかるバインダとしては、前述した正極で説
明したものと同様な種類のポリマーを用いることがで
き、中でもＶｄＦ―ＨＦＰ共重合体が好ましい。

【００２８】前記多孔質集電体及び前記端子は、例え
ば、銅製エキスパンドメタル、銅製メッシュ、銅製パン
チドメタル等から形成することができる。

【００２９】前記負極リードは、例えば銅箔から形成す
ることができる。

【００３０】前記負極は、前記正極で説明したような導
電助剤を含むことができる。

【００３１】前記電解質層と接している内側の負極活物
質層の単位面積当たりの重量（Ｗ_i）と前記電解質層と
接していない外側の負極活物質層の単位面積当たりの重
量（Ｗ_ii）との比（Ｗ_i：Ｗ_ii）は、５１：４９〜８
０：２０にすることが好ましい。これは次のような理由
によるものである。外側の負極活物質層の単位面積当た
りの重量（Ｗ_ii）が内側の負極活物質層の単位面積当た
りの重量（Ｗ_i）と等しいと、レート特性（大電流放電
特性）を改善することが困難になる恐れがある。一方、
内側の負極活物質層の単位面積当たりの重量（Ｗ_i）が
外側の負極活物質層の単位面積当たりの重量（Ｗ_ii）に
比べて大きすぎると、内側の活物質層が厚くなり、反応
性が低下するため、レート特性が劣化する恐れがある。
また、集電体の外側の面が負極表面に露出するため、集
電体の活物質層を保持する力が弱くなる場合がある。前
記比（Ｗ_i：Ｗ_ii）は、５５：４５〜７５：２５にする
ことがさらに好ましい。

【００３２】なお、正極として電解質層と接している正
極活物質層の単位面積当たりの重量が電解質層と接して
いないものに比べて大きい構造を有するものを用いた場
合、前記負極として２枚の負極活物質層の単位面積当た
りの重量が等しいものか、あるいは集電体として銅箔を
用い、前記集電体の片面に負極活物質層を担持させたも
のを使用することを許容する。

【００３３】（電解質層）この電解質層は、非水電解液
及びこの電解液を保持するバインダを含む。

【００３４】前記非水電解液としては、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。

【００３５】前記バインダは非水電解液を保持する性質
を有する。かかるバインダとしては、前述した正極で説
明したものと同様な種類のポリマーを用いることがで
き、中でもＶｄＦ―ＨＦＰ共重合体が好ましい。

【００３６】前記電解質層は、強度を更に向上させる観
点から、有機物粒子、あるいは酸化硅素粉末のような無
機粒子を添加しても良い。

【００３７】前記ポリマー電解質二次電池は、例えば、
以下に説明する方法で製造される。正極活物質、バイン
ダ及び可塑剤を含む層が集電体に担持された電解液未含
浸の正極と、負極活物質、バインダ及び可塑剤を含む層
が集電体に担持された電解液未含浸の負極と、バインダ
及び可塑剤を含むシートからなる電解液未含浸の電解質
層とを作製する。前記正極及び前記負極をその間に前記
電解質層を介在させて積層し、熱圧着により一体化す
る。この積層物は、このような方法に限らず、重層塗布
によって作製しても良い。得られた積層物から前記可塑
剤を例えば溶媒抽出により除去し、非水電解液を含浸さ
せた後、外装フィルムにより密封し、前記二次電池を得
ることができる。

【００３８】前記可塑剤としては、バインダとの相溶性
に優れ、正極、負極または電解質層に柔軟性を付与する
ことができ、熱圧着の際には正極、負極または電解質層
を溶融させることができ、かつ容易に除去されるという
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、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジ
メチル（ＤＭＰ）、エチルフタリルエチルグリコレート
（ＥＰＥＧ）等を挙げることができる。

【００３９】前記溶媒抽出は、溶媒に超音波を加えた
り、雰囲気を減圧にすることが好ましい。使用する溶媒
は、電池材料にダメージを与えにくく、かつ可塑剤との
相溶性が良いものであれば特に限定されない。例えば、
アルコール類、飽和炭化水素化合物などの有機溶媒が好
ましい。中でも、飽和炭化水素化合物が好ましい。かか
る飽和炭化水素化合物としては、炭素数が５〜１２であ
るものが好ましい。炭素数が前記範囲内にある飽和炭化
水素化合物は、安価で、入手しやすく、再生再利用が容
易である。炭素数が５未満である飽和炭化水素化合物
は、常温（２５℃付近）で気体として存在するため、取
り扱いが困難になる恐れがある。一方、炭素数が１２を
越える飽和炭化水素化合物は、液体の粘性が高くなるた
め、電解液未含浸の正極、負極及び電解質層に対する溶
媒の浸透性が低下する恐れがある。より好ましい飽和炭
化水素化合物は、炭素数が７〜１０で、直鎖のものであ
る。

【００４０】以上詳述したように本発明に係わるポリマ
ー電解質二次電池は、正極及び負極が電解質層を介在し
て積層された発電要素を具備し、前記発電要素の最外層
に位置する正極もしくは負極は多孔質集電体の両面に活
物質層が担持されたものであって、前記電解質層と接し
ている前記活物質層の単位面積当たりの重量が前記電解
質層と接していない前記活物質層に比べて大きいことを
特徴とするものである。このような二次電池によれば、
発電要素の最外層に位置し、かつ多孔質集電体が用いら
れる電極のリチウムイオン導電率を向上することができ
るため、非水電解液の浸透性に優れる等の多孔質集電体
の特長を生かしつつ、集電体が金属箔である場合のよう
な高いレート特性を実現することができる。

【００４１】

【実施例】以下、本発明に係わる実施例を前述した図面
を参照して詳細に説明する。

【００４２】まず、以下に説明する方法により非水電解
液未含浸の正極Ａ，Ｂ、非水電解液未含浸の負極Ａ，
Ｂ、非水電解液未含浸の電解質層及び非水電解液を用意
した。

【００４３】＜正極Ａの作製＞活物質として組成式がＬ
ｉＭｎ₂Ｏ₄で表されるリチウムマンガン複合酸化物を
５６重量％と、カーボンブラックを５重量％と、バイン
ダとして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１７重量％
と、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）２２重量％をアセトン
中で混合し、ペーストを調製した。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）上に塗布し、シート化し、厚さが５０μｍ及び２０
０μｍシートを作製した。得られた５０μｍと２００μ
ｍの正極シートを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（厚さが３０μｍで、開口率が６０
％）の両面に配置し、熱ロールでプレスすることにより
非水電解液未含浸の正極Ａを作製した。

【００４４】＜正極Ｂの作製＞前記正極Ａで説明したの
と同様な組成のペーストをＰＥＴフィルム上に塗布し、
シート化し、厚さが１２５μｍのシートを２枚作製し
た。得られた正極シートを前記正極Ａで説明したのと同
様な多孔質集電体の両面に配置し、熱ロールでプレスす
ることにより非水電解液未含浸の正極Ｂを作製した。

【００４５】＜負極Ｂの作製＞活物質としてメソフェー
ズピッチ炭素繊維を５８重量％と、バインダとしてＶｄ
Ｆ−ＨＦＰの共重合体粉末を１７重量％と、フタル酸ジ
ブチル（ＤＢＰ）２５重量％をアセトン中で混合し、ペ
ーストを調製した。得られたペーストをＰＥＴフィルム
上に塗布し、シート化し、厚さが７０μｍのシートを２
枚作製した。得られた負極シートを銅製エキスパンドメ
タルからなる多孔質集電体（厚さが３０μｍで、開口率
が６０％）の両面に熱ロールでプレスすることにより非
水電解液未含浸の負極Ｂを作製した。

【００４６】＜負極Ａの作製＞前記負極Ｂで説明したの
と同様な組成のペーストをＰＥＴフィルム上に塗布し、
シート化し、厚さが４０μｍと１００μｍのシートを作
製した。得られた４０μｍと１００μｍの負極シートを
前記負極Ｂで説明したのと同様な多孔質集電体の両面に
熱ロールでプレスすることにより非水電解液未含浸の負
極Ａを作製した。

【００４７】＜電解質層の作製＞酸化硅素粉末を３３．
３重量部と、バインダとしてＶｄＦ−ＨＦＰの共重合体
粉末を２２．２重量部と、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）
４４．５重量部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ＰＥＴフィルム上に塗布し、シ
ート化し、厚さが１００μｍである非水電解液未含浸の
電解質層を作製した。

【００４８】＜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。

【００４９】（実施例１）非水電解液未含浸の正極Ａ及
び負極Ｂの間に非水電解液未含浸の電解質層を厚さが２
００μｍの正極シートと電解質層が接するように配置し
た。これらを加熱した剛性ロールにて加熱圧着し、可塑
剤を含む積層物を作製した。

【００５０】このような積層物をメタノール中に浸漬
し、マグネチックスターラーで攪拌しながら放置した。
この操作をガスクロマトグラフィーによるＤＢＰの濃度
が２０ｐｐｍ以下になるまで繰り返し行うことにより前
記積層物中の可塑剤を除去した。前記積層物を乾燥させ
た後、前記組成の非水電解液を含浸させ、外装フィルム
によって密封することにより、図２に示すように積層し
た発電要素を備え、理論容量が１００ｍＡｈのポリマー
電解質二次電池を製造した。

【００５１】すなわち、図２に示すように、発電要素１
は、正極２と、負極３と、前記正極２及び前記負極３の
間に配置された電解質層４とを備える。前記正極２は、
多孔質集電体５の両面に正極活物質層６ａ，６ｂが担持
されたものから形成される。前記電解質層４と接してい
る内側の正極活物質層６ｂの単位面積当たりの重量（Ｗ
₁）と前記電解質層４と接していない外側の正極活物質
層６ａの単位面積当たりの重量（Ｗ₂）との比（Ｗ₁：
Ｗ₂）は、８０：２０であった。一方、前記負極３は、
多孔質集電体７の両面に単位面積当たりの重量が同じ負
極活物質層８が担持されたものから形成される。前記正
極２の集電体５は、端部に帯状の正極端子９を有する。
また、前記負極３の集電体７は、端部のうち前記正極端
子９と対向しないような位置に帯状の負極端子１０を有
する。

【００５２】（実施例２）非水電解液未含浸の正極Ｂ及
び負極Ａの間に非水電解液未含浸の電解質層を厚さが１
００μｍの負極シートと電解質層が接するように配置し
た。これらを加熱した剛性ロールにて加熱圧着し、可塑
剤を含む積層物を作製した。

【００５３】このような積層物中の可塑剤を実施例１と
同様にして除去した。前記積層物を乾燥させた後、前記
組成の非水電解液を含浸させ、外装フィルムによって密
封することにより、図３に示すように積層した発電要素
を備え、理論容量が１００ｍＡｈのポリマー電解質二次
電池を製造した。

【００５４】すなわち、図３に示すように、発電要素１
は、正極２と、負極３と、前記正極２及び前記負極３の
間に配置された電解質層４とを備える。前記正極２は、
多孔質集電体５の両面に単位面積当たりの重量が同じ正
極活物質層６が担持されたものから形成される。一方、
前記負極３は、多孔質集電体７の両面に負極活物質層８
ａ，８ｂが担持されたものから形成される。前記電解質
層４と接している内側の負極活物質層８ｂの単位面積当
たりの重量（Ｗ_i）と前記電解質層４と接していない外
側の負極活物質層８ａの単位面積当たりの重量（Ｗ_ii）
との比（Ｗ_i：Ｗ_ii）は、７１：２９であった。前記正
極２の集電体５は、端部に帯状の正極端子９を有する。
また、前記負極３の集電体７は、端部のうち前記正極端
子９と対向しないような位置に帯状の負極端子１０を有
する。

【００５５】（実施例３）非水電解液未含浸の正極Ａ及
び負極Ａの間に非水電解液未含浸の電解質層を厚さが２
００μｍの正極シート及び厚さが１００μｍの負極シー
トが電解質層と接するように配置した。これらを加熱し
た剛性ロールにて加熱圧着し、可塑剤を含む積層物を作
製した。

【００５６】このような積層物中の可塑剤を実施例１と
同様にして除去した。前記積層物を乾燥させた後、前記
組成の非水電解液を含浸させ、外装フィルムによって密
封することにより、前述した図１に示す構造を有し、理
論容量が１００ｍＡｈのポリマー電解質二次電池を製造
した。前記二次電池において、前記電解質層と接してい
る内側の正極活物質層の単位面積当たりの重量（Ｗ₁）
と前記電解質層と接していない外側の正極活物質層の単
位面積当たりの重量（Ｗ₂）との比（Ｗ₁：Ｗ₂）は、
８０：２０であった。また、前記電解質層と接している
内側の負極活物質層の単位面積当たりの重量（Ｗ_i）と
前記電解質層と接していない外側の負極活物質層の単位
面積当たりの重量（Ｗ_ii）との比（Ｗ_i：Ｗ_ii）は、７
１：２９であった。

【００５７】（比較例）非水電解液未含浸の正極Ｂ及び
負極Ｂの間に非水電解液未含浸の電解質層を配置した。
これらを加熱した剛性ロールにて加熱圧着し、可塑剤を
含む積層物を作製した。

【００５８】このような積層物中の可塑剤を実施例１と
同様にして除去した。前記積層物を乾燥させた後、前記
組成の非水電解液を含浸させ、外装フィルムによって密
封することにより、図４に示すように積層した発電要素
を備え、理論容量が１００ｍＡｈのポリマー電解質二次
電池を製造した。

【００５９】すなわち、図４に示すように、発電要素１
は、正極２と、負極３と、前記正極２及び前記負極３の
間に配置された電解質層４とを備える。前記正極２は、
多孔質集電体５の両面に単位面積当たりの重量が同じ正
極活物質層６が担持されたものから形成される。一方、
前記負極３は、多孔質集電体７の両面に単位面積当たり
の重量が同じ負極活物質層８が担持されたものから形成
される。前記正極２の集電体５は、端部に帯状の正極端
子９を有する。また、前記負極３の集電体７は、端部の
うち前記正極端子９と対向しないような位置に帯状の負
極端子１０を有する。

【００６０】得られた実施例１〜３及び比較例の二次電
池について、０．２Ｃで定電流定電圧充電を施した後、
各電流｛０．２Ｃ（２０ｍＡｈ），０．５Ｃ（５０ｍＡ
ｈ）及び１．０Ｃ（１００ｍＡｈ）｝で放電を行い、各
電流での放電容量（０．２Ｃでの放電容量を１００％と
する）を下記表１に示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】表１から明らかなように、実施例１〜３の
二次電池は、比較例の二次電池に比べて０．５Ｃ、１．
０Ｃのような高電流での放電容量が高いことがわかる。

【００６３】なお、前述した実施例では、正極、負極及
び電解質層を１枚ずつ使用した３層構造の発電要素を備
えたポリマー電解質二次電池を例にして説明したが、発
電要素の積層構造は３層に限らず、例えば、正極、電解
質層、負極、電解質層、正極という順番で積層した５層
構造にしても良い。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、非
水電解液の浸透性に優れる等の製造上の利点と、高いレ
ート特性の双方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】本発明に係るポリマー電解質二次電池を示す断
面図。

【図２】実施例１のポリマー電解質二次電池の発電要素
を示す断面図。

【図３】実施例２のポリマー電解質二次電池の発電要素
を示す断面図。

【図４】比較例のポリマー電解質二次電池の発電要素を
示す断面図。

【符号の説明】１…発電要素、２…正極、３…負極、４…電解質層、５…正極多孔質集電体、６ａ…電解質層と接していない正極活物質層６ｂ…電解質層と接している正極活物質層７…負極多孔質集電体、８ａ…電解質層と接していない負極活物質層８ｂ…電解質層と接している負極活物質層１３…外装フィルム。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極及び負極が電解質層を介在して積層
された発電要素を具備し、前記発電要素の最外層に位置
する正極もしくは負極は、多孔質集電体の両面に活物質
層が担持されたものであり、前記電解質層と接している
前記活物質層の単位面積当たりの重量が前記電解質層と
接していない前記活物質層に比べて大きいことを特徴と
するポリマー電解質二次電池。