JPH1167275A - Solid electrolyte secondary battery - Google Patents

Solid electrolyte secondary battery

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JPH1167275A
JPH1167275A JP9239072A JP23907297A JPH1167275A JP H1167275 A JPH1167275 A JP H1167275A JP 9239072 A JP9239072 A JP 9239072A JP 23907297 A JP23907297 A JP 23907297A JP H1167275 A JPH1167275 A JP H1167275A
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solid electrolyte
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electrolyte secondary
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid electrolyte secondary battery with improved safety and high energy density. SOLUTION: In manufacturing a battery, a plastic sheet 20 of a mutilayer structure having Al in its center is folded and bonded to form a cylindrical sheet 21, a battery power generating element 30 is introduced into the cylindrical sheet from one opening part 23, and both opening parts 22, 23 in its longitudinal direction are sealed to form the battery 40. Since a zone for forming a sealing part is reduced in the battery, the battery is miniaturized compared with a conventional one, and has high energy density. A solid electrolyte containing a foaming material is used in the battery. When abnormality has occurred in the battery, electrochemical reaction between the positive and negative electrodes is stopped by generation of decomposition gas out of the foaming material to improve safety for the battery.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は非水二次電池、詳し
くは固体電解質二次電池の構造に関するものである。
The present invention relates to a non-aqueous secondary battery, and more particularly to a structure of a solid electrolyte secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の電子機器の小型化・薄型化・軽量
化の進歩は目覚ましいものがあり、とりわけOA分野に
おいては、デスクトップ型からラップトップ型へ、さら
にノートブック型へと小型軽量化している。加えて電子
手帳、電子スチールカメラ等の新しい小型電子機器の分
野も出現し、さらには従来のハードディスク、フロッピ
ーディスクの小型化に加えて、新しいメモリーメディア
であるメモリーカードの開発も進められている。このよ
うな電子機器の小型化・薄型化・軽量化の波の中でこれ
らの電力を支える二次電池にも高性能化が要求されてき
ている。このような要望の中、鉛蓄電池やニッカド電池
に代わる高エネルギー密度電池として、リチウム二次電
池の開発が急速に進められてきた。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been remarkable progress in miniaturization, thinning and weight reduction of electronic devices. Particularly in the OA field, the size and weight of electronic devices have been reduced from desktop types to laptop types and further to notebook types. I have. In addition, the field of new small electronic devices such as electronic notebooks and electronic still cameras has emerged. Further, in addition to the miniaturization of conventional hard disks and floppy disks, the development of memory cards, which are new memory media, has been promoted. In the wave of downsizing, thinning, and weight reduction of such electronic devices, high performance is also required for secondary batteries that support such electric power. Under such demands, development of lithium secondary batteries has rapidly progressed as a high energy density battery replacing lead storage batteries and nickel cadmium batteries.

【0003】このようなリチウム二次電池はその性格
上、内部に可燃性の非水電解液を備えている。リチウム
二次電池は高エネルギー密度電池であるため、各種の故
障(短絡、過充電、過放電、逆充電、釘さし、圧壊、加
熱)について高い安全性が要求されている。電池が短絡
等の故障を起こした場合、一般的には電池の加熱、電池
内圧の上昇が起こり、最悪の場合には破裂漏液炎上を起
こす結果となる。このためリチウム二次電池には各種の
安全機構が設けられているのが普通である。
[0003] Such a lithium secondary battery has a flammable non-aqueous electrolyte inside due to its characteristics. Since a lithium secondary battery is a high energy density battery, high safety is required for various failures (short circuit, overcharge, overdischarge, reverse charge, nailing, crushing, heating). When a failure such as a short circuit occurs in the battery, heating of the battery and an increase in the internal pressure of the battery generally occur, and in the worst case, a rupture of the liquid leaks. For this reason, lithium secondary batteries are usually provided with various safety mechanisms.

【0004】一般的な安全機構としては、(1)安全回
路を外部に備えることにより、異常モードを回避する方
法、(2)安全弁を電池に設けて、一定以上電池の内圧
が上昇したら外部へガスを逃がす方法、(3)セパレー
タをより低温で溶ける材料にし、高温下での電流を遮断
する方法、(4)PTC、機械的機構などにより、異常
な高電流や、高温時の電流を遮断する方法などがある
(特開平4−328278号公報)。しかし、いまだ完
全に安全な状況には至っていない。
[0004] As a general safety mechanism, (1) a method of avoiding an abnormal mode by providing a safety circuit externally, and (2) providing a safety valve to the battery and, when the internal pressure of the battery rises beyond a certain level, to the outside. Gas release method, (3) Separate material that melts at lower temperature and cut off current at high temperature, (4) Cut off abnormally high current and current at high temperature by PTC, mechanical mechanism, etc. (JP-A-4-328278). However, it is not yet completely secure.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような電池の安全
性に関する開発のなかで、最近、固体電解質を用いた電
池が注目を集めている。固体電解質は、その性格上液漏
れを起こさず、電池の異常モードにおいても、より破裂
炎上を起こしにくい電池である。しかしながら、これに
ついても十分な安全対策が施されているわけではない。
したがって本発明の目的は、安全性が向上した高エネル
ギー密度の固体電解質二次電池を提供することである。
In the development related to the safety of the battery, a battery using a solid electrolyte has recently attracted attention. The solid electrolyte is a battery that does not cause liquid leakage due to its characteristics and is less likely to cause a burst flame even in an abnormal mode of the battery. However, sufficient safety measures have not been taken for this as well.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a high energy density solid electrolyte secondary battery with improved safety.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の構成
により解決される。すわなち、少なくとも正極集電体
層、正極活物質層、電解質層、負極活物質層及び負極集
電体層の積層構造を有する二次電池において、電解質層
が固体電解質であるとともに、該固体電解質中に発泡性
材料が包含されていることにより、上記課題が解決され
る(請求項1)。
The above object is achieved by the following constitution. That is, in a secondary battery having a laminated structure of at least a positive electrode current collector layer, a positive electrode active material layer, an electrolyte layer, a negative electrode active material layer, and a negative electrode current collector layer, the electrolyte layer is a solid electrolyte, The above problem is solved by the foaming material being included in the electrolyte (claim 1).

【0007】本発明の固体電解質二次電池では、以下の
構成が好ましい。すなわち、(1)前記固体電解質が、
電解液に少なくとも重合性化合物を溶解させて重合反応
を行わせることにより得られたゲル状固体電解質である
こと(請求項2)、(2)前記重合性化合物がアクリレ
ート系化合物であること(請求項3)、(3)前記発泡
性材料から発生する気体がCO2 またはN2 であること
(請求項4,5)、(4)前記発泡性材料の分解温度が
100℃〜200℃であること(請求項6)、(5)前
記正極活物質層を構成する活物質がLiMn2-n n
4 であること〔ただし、XはIIA族、III A族、IVA
族、VA族、VIA族、VII A族、VIII族、IB族、IIB
族、III B族、IVB族、VB族の元素から選ばれる少な
くとも一種類の元素0≦n≦1.0)である。〕(請求
項7)、または(6)前記電解質層を構成する電解質塩
がLiBF4 であること(請求項8)が好ましい。
[0007] The solid electrolyte secondary battery of the present invention preferably has the following configuration. That is, (1) the solid electrolyte:
It is a gel-like solid electrolyte obtained by dissolving at least a polymerizable compound in an electrolytic solution to cause a polymerization reaction (Claim 2), and (2) the polymerizable compound is an acrylate compound (Claim 2). Item 3), (3) The gas generated from the foamable material is CO 2 or N 2 (Claims 4 and 5), (4) The decomposition temperature of the foamable material is 100 ° C. to 200 ° C. it (claim 6), (5) the positive active active material constituting the material layer LiMn 2-n X n O
4 [where X is group IIA, group IIIA, group IVA
Group, VA group, VIA group, VIIA group, VIII group, IB group, IIB
At least one element selected from the group consisting of Group III, Group IIIB, Group IVB and Group VB (0 ≦ n ≦ 1.0). (Claim 7) or (6) It is preferable that the electrolyte salt constituting the electrolyte layer is LiBF 4 (Claim 8).

【0008】また、本発明に係る固体電解質二次電池の
構造は、以下のものが望ましい。 少なくとも中心にA1(アルミニウム)層を備え、プ
ラスチック/A1/プラスチックの3層構造以上の構成
を持つ外装シートの内部に電池発電要素が収納され、外
装シートの開口部が封止されていることを特徴とするも
の(請求項9)、 前記外装シートが筒状に加工されており、内部に電池
発電要素が収納され、外装シートの開口部が封止されて
いることを特徴とするもの(請求項10)、 前記筒状外装シートの2つの側面が蛇腹構造を有して
いるもの(請求項11)、 電流遮断機構を設けていないもの(請求項12)、 セパレータを備えているもの(請求項13)、 負極活物質層が少なくとも炭素材料を含んでいること
(請求項14)、または 負極活物質層が天然グラファイトとコークスとを焼成
してなる人造グラファイトであること(請求項15)が
望ましい。
Further, the structure of the solid electrolyte secondary battery according to the present invention is preferably as follows. It is assumed that the battery power generation element is housed inside an exterior sheet having an A1 (aluminum) layer at least at the center and having a structure of three or more layers of plastic / A1 / plastic, and the opening of the exterior sheet is sealed. (Claim 9) The exterior sheet is processed into a cylindrical shape, a battery power generation element is housed inside, and an opening of the exterior sheet is sealed (claim 9). Item 10), one in which the two side surfaces of the cylindrical exterior sheet have a bellows structure (invention 11), one in which a current interruption mechanism is not provided (invention 12), and one in which a separator is provided (invention). Item 13), that the negative electrode active material layer contains at least a carbon material (Claim 14), or that the negative electrode active material layer is artificial graphite obtained by firing natural graphite and coke. (Claim 15) is preferable.

【0009】前記発泡性材料とは、一般的には一定の条
件下で材料が分解を起こし、分解に伴いガスが発生する
材料のことである。このような材料を固体電解質の中に
加えることにより、電池が短絡等により異常に発熱した
り、過充電により電圧が異常に上昇したりした場合に、
発泡性材料が分解しガスが発生する。これにより、正極
と負極を電気化学的に接続している界面が剥離を起こ
し、それ以上の電流が流れるのを防ぐことができる。換
言すると、固定電解質電池はその構造上電解質層からガ
スが発生すると、ガスが発生した部分は空洞になるた
め、正極と負極の電気化学的反応ができなくなるので、
それ以上の電流が流れるのを防ぐことができるというこ
とである。
The foamable material is generally a material that decomposes under a certain condition and generates gas with the decomposition. By adding such a material into the solid electrolyte, if the battery abnormally generates heat due to a short circuit, etc., or if the voltage rises abnormally due to overcharging,
The foamable material decomposes and generates gas. As a result, the interface that electrochemically connects the positive electrode and the negative electrode is peeled off, and it is possible to prevent a further current from flowing. In other words, in the fixed electrolyte battery, when gas is generated from the electrolyte layer due to its structure, a portion where the gas is generated becomes hollow, so that an electrochemical reaction between the positive electrode and the negative electrode cannot be performed.
That is, it is possible to prevent a further current from flowing.

【0010】これに対して、通常の電解液を備えた電池
ではガスが発生しても、電解質層が液体で構成されてい
るため、ガスが電池発電要素内から押し出されてしま
い、ガス発生による上述の作用効果は殆ど得られない結
果となる。また、電解質層に液体を用いる従来の電池は
固い外装(ステンレス鋼製の缶等)で覆われていること
からも、ガスが電池発電要素内から押し出されてしまう
ことを助長する結果となる。この点固体電解質電池は、
後述するが、電解質層が液体と違い流動しないことか
ら、固い外装を用いる必要がなく、フレキシブルな外装
を用いることができる。このため電池発電要素内からガ
スが押し出されてしまうことのない電池を構成すること
ができる。
On the other hand, in a battery provided with an ordinary electrolytic solution, even if gas is generated, the gas is pushed out from the battery power generating element because the electrolyte layer is composed of a liquid, and the gas is generated by the gas generation. The above-mentioned effects are hardly obtained. In addition, the conventional battery using a liquid for the electrolyte layer is covered with a hard exterior (such as a stainless steel can), which also promotes the gas to be pushed out of the battery power generating element. This point solid electrolyte battery,
As will be described later, since the electrolyte layer does not flow unlike a liquid, it is not necessary to use a hard exterior, and a flexible exterior can be used. For this reason, it is possible to configure a battery in which gas is not pushed out from the battery power generating element.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明で用いる発泡性材料は、次の要件を満足す
るものが好ましい。 (i)ガスの放出が短時間で行え、その速度調節が可能
であること。 (ii)分解温度、分解電位のコントロールが可能である
こと。 (iii) 分解ガスが腐蝕性でなく、無害であること。 (iv)容易に分散、あるいは溶解すること。 (v)発泡性材料、分解残査、分解ガスに不快臭、汚染
性が少ないこと。 (vi)他の一般特性に無影響であること。 発泡性材料(以下、発泡材と記載することがある)は以
上の要件をすべて満足することが好ましいが、そうでな
くても使用可能である。
Embodiments of the present invention will be described below. The foamable material used in the present invention preferably satisfies the following requirements. (I) The gas can be released in a short time and its speed can be adjusted. (Ii) Decomposition temperature and decomposition potential can be controlled. (iii) The decomposition gas is not corrosive and harmless. (Iv) Disperse or dissolve easily. (V) The foaming material, decomposition residue, and decomposition gas have a low unpleasant odor and low contamination. (Vi) have no effect on other general characteristics. It is preferable that the foaming material (hereinafter, sometimes referred to as a foaming material) satisfies all the above requirements, but it can be used even if it does not.

【0012】より具体的には、無機発泡材としては、炭
酸塩(炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸
リチウム等)、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナト
リウム、アジド類等が挙げられる。有機発泡材料として
は、アゾ系としてアゾビスイソブチロニトリル、アゾジ
カルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート;ヒ
ドラジン系としてジフェニルスルホンジスルホヒドラジ
ン、オキシビス(ベンゼンスルホヒドラジン)、トリヒ
ドラジノトリアジン、アリルビス(スルホヒドラジ
ド);セミカルバジド系としてトルイレンスルホニルセ
ミカルバジド、オキシビス(ベンゼンスルホニルセミカ
ルバジド);トリアゾール系としてモルホリルチアトリ
アゾール;N−ニトロソ系としてジニトロソペンタメチ
レンテトラミン、ジメチルジニトロソテレフタルアミド
等が挙げられる。
More specifically, examples of the inorganic foaming material include carbonates (ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, lithium carbonate, etc.), ammonium nitrite, sodium borohydride, azides and the like. Organic foaming materials include azo-based azobisisobutyronitrile, azodicarbonamide, and barium azodicarboxylate; hydrazine-based diphenylsulfone disulfohydrazine, oxybis (benzenesulfohydrazine), trihydrazinotriazine, and allylbis (sulfo) Hydrazide); tolylenesulfonyl semicarbazide and oxybis (benzenesulfonyl semicarbazide) as semicarbazide; morpholylthiatriazole as triazole; dinitrosopentamethylenetetramine, dimethyldinitrosoterephthalamide and the like as N-nitroso.

【0013】好ましくは、発生ガスが無害なものとして
2 またはCO2 ガスを発生するもの、炭酸リチウム、
炭酸水素ナトリウム、アゾ系材料、ヒドラジン系材料が
好ましい。また、分解温度は通常電池が使用される温度
範囲以外が好ましく、電池が使用される環境より通常1
00℃以上高い温度を選択することが好ましい。具体的
には100℃〜200℃が好ましい。具体的にはアゾジ
カルボンアミド、ジフェニルスルホンジスルホヒドラジ
ン、オキシビス(ベンゼンスルホヒドラジン)、アリル
ビス(スルホヒドラジド)、モルホリルチアトリアゾー
ル、ジメチルジニトロソテレフタルアミド等が好まし
い。
Preferably, the gas generating gas is harmless and generates N 2 or CO 2 gas, lithium carbonate,
Sodium hydrogen carbonate, azo-based materials, and hydrazine-based materials are preferred. Further, the decomposition temperature is preferably out of the temperature range in which the battery is usually used.
It is preferable to select a temperature higher than 00 ° C. Specifically, 100 ° C to 200 ° C is preferable. Specifically, azodicarbonamide, diphenylsulfonedisulfohydrazine, oxybis (benzenesulfohydrazine), allylbis (sulfohydrazide), morpholylthiatriazole, dimethyldinitrosoterephthalamide and the like are preferable.

【0014】本発明に用いる固体電解質としては、たと
えば、無機系ではAgCl,AgBr,AbI,LiI
などの金属ハロゲン化物、RbAg4 5 ,RbAg4
4CNイオン伝導体などが挙げられる。また、有機系
では、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサ
イド、ポリビニリデンフルオライド、ポリアクリロニト
リルなどをポリマーマトリクスとした電解液を溶解せし
めた複合体、あるいはこれらの架橋体、低分子量ポリエ
チレンオキサイド、ポリエチレンイミン、クラウンエー
テルなどのイオン解離基をポリマー主鎖にグラフトした
高分子固体電解質が挙げられる。あるいはポリマーマト
リクス中に電解液を含有した構造を有するゲル状固体電
解質が挙げられるが、イオン伝導度が優れているゲル状
固体電解質を使用することが好ましい。
Examples of the solid electrolyte used in the present invention include, for example, AgCl, AgBr, AbI, and LiI in inorganic systems.
Metal halides such as RbAg 4 I 5 , RbAg 4
I 4 CN ion conductor and the like. Further, in the organic system, a complex in which an electrolyte solution containing a polymer matrix of polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, or the like is dissolved, or a cross-linked product thereof, low-molecular-weight polyethylene oxide, polyethylene imine, crown ether And a solid polymer electrolyte in which an ion dissociating group such as the above is grafted on the polymer main chain. Alternatively, a gel-like solid electrolyte having a structure in which an electrolyte solution is contained in a polymer matrix may be mentioned, but it is preferable to use a gel-like solid electrolyte having excellent ionic conductivity.

【0015】ゲル状固体電解質とは、高分子量重合体基
材と非水電解液とから構成される、全体が均質な粘弾性
体からなるものである。本発明の粘弾性体状固体電解質
は高いイオン伝導度、低いガラス転移温度(Tg)、高
温安定性、易加工性、低いクリープ特性および粘着性を
有し、さらに、多量の電解液を含みながら保液性に優
れ、かつ保形性において優れたものである。
The gel-like solid electrolyte is composed of a high-molecular-weight polymer base material and a non-aqueous electrolyte, and is entirely composed of a homogeneous viscoelastic material. The viscoelastic solid electrolyte of the present invention has high ionic conductivity, low glass transition temperature (Tg), high temperature stability, easy workability, low creep characteristics and tackiness, and furthermore, while containing a large amount of electrolyte. It is excellent in liquid retention and shape retention.

【0016】本発明の固体電解質は、交流インピーダン
ス法による25℃のイオン伝導度、その電解質の構成要
素である非水電解液の伝導率に大きく影響を受けるとと
もに、それを越えるものではないが、固体化によっても
その伝導率の低下は殆どなく、通常1/104 〜1/1
2 S/cmを有する。
The solid electrolyte of the present invention is greatly affected by the ionic conductivity at 25 ° C. according to the AC impedance method and the conductivity of the non-aqueous electrolyte solution which is a constituent element of the electrolyte, and does not exceed that. The conductivity hardly decreases even by solidification, and is usually 1/10 4 to 1/1.
0 2 S / cm.

【0017】本発明の固体電解質の、動的粘弾性試験機
(MR−300ソリキッドメータ、(株)レオロジ)に
よる弾性率は通常、106 dyne/cm2 以下、好ま
しくは102 〜105 dyne/cm2 、より好ましく
は103 〜105 dyne/cm2 であり、Tgは−3
0℃以下であり、100℃おいても溶解することはな
い。伸びは20%以上で、最大400%程度まで破断す
ることなく延伸変形に対する回復力を有する。また、1
80度に折り曲げても破断することはない。
The elastic modulus of the solid electrolyte of the present invention measured by a dynamic viscoelasticity tester (MR-300 Solid Meter, Rheology Co., Ltd.) is usually 10 6 dyne / cm 2 or less, preferably 10 2 to 10 5. dyne / cm 2 , more preferably 10 3 to 10 5 dyne / cm 2 , and Tg of -3.
It is 0 ° C. or lower, and does not dissolve even at 100 ° C. The elongation is 20% or more, and has a resilience to stretching deformation without breaking up to about 400%. Also, 1
It does not break even when bent at 80 degrees.

【0018】本発明の固体電解質は、クリープメーター
(山電(株)RE−3305、プランジャー断面積2c
2 、荷重30g)を使用してその歪量の時間変化を測
定したところ、歪量は時間で変化せず、低いクリープ特
性を有する。クリープメータを使用して荷重25g/c
2 でこの固体電解質を圧縮しても、内部に含まれる電
解液が流出することはない。さらに、この粘弾性体は高
い粘着性を示し、粘弾性体同士を張り合わせた後、剥離
しようとしても材料破壊を生じ、張り合わせ面から剥れ
ることはない。
The solid electrolyte of the present invention is a creep meter (RE-3305, Yamaden Corporation, plunger cross section 2c).
(m 2 , load: 30 g), the change in strain over time was measured. As a result, the strain did not change with time and had low creep characteristics. Load 25g / c using creep meter
Even if the solid electrolyte is compressed at m 2 , the electrolyte contained therein does not flow out. Further, the viscoelastic body exhibits high adhesiveness, and after the viscoelastic bodies are bonded to each other, even if the viscoelastic bodies are to be separated, the material is destroyed and does not peel off from the bonded surface.

【0019】本発明の固体電解質は、重合性化合物を非
水電解液に溶解させて重合反応を行わせることによって
得られる。この場合、重合性化合物は熱重合性の他に、
光、紫外線、電子線、γ線、X線等の活性光線で重合性
を示すものである。
The solid electrolyte of the present invention can be obtained by dissolving a polymerizable compound in a non-aqueous electrolyte and causing a polymerization reaction. In this case, the polymerizable compound is, in addition to thermopolymerizable,
It exhibits polymerizability with actinic rays such as light, ultraviolet rays, electron beams, γ rays, and X rays.

【0020】本発明で用いる重合性化合物は、分子内に
酸素原子、窒素原子、イオウ原子等の炭素以外のヘテロ
原子を含むものである。前記のヘテロ原子を含有する重
合性化合物を非水電解液に溶解させ、重合反応させるこ
とで、本発明の固体電解質が得られる。この固体電解質
の形成は不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、こ
の場合には、大気中で製造する場合にくらべてイオン伝
導度、強度の点で優れた固体電解質が得られる。得られ
た固体電解質においては、その炭素以外のヘテロ原子は
電解質塩のイオン化を促進させ、固体電解質のイオン伝
導性を向上させるとともに、固体電解質の強度を向上さ
せる働きもあると推定される。
The polymerizable compound used in the present invention contains a hetero atom other than carbon, such as an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom, in the molecule. The solid electrolyte of the present invention can be obtained by dissolving the polymerizable compound containing a hetero atom in a non-aqueous electrolyte and causing a polymerization reaction. This solid electrolyte is preferably formed in an inert gas atmosphere. In this case, a solid electrolyte having excellent ionic conductivity and strength as compared with the case where the solid electrolyte is manufactured in the air can be obtained. In the obtained solid electrolyte, it is presumed that the heteroatom other than carbon promotes ionization of the electrolyte salt, improves the ionic conductivity of the solid electrolyte, and also has a function of improving the strength of the solid electrolyte.

【0021】また、本発明で用いる重合性化合物の種類
は特に制約されず、熱重合および活性光線重合などの重
合反応を生起して重合体を得るものが包含されるが、架
橋高分子マトリクスを形成することができる単官能性モ
ノマーと多官能性モノマーとの組み合わせが好ましい。
特に、前記多官能性モノマーとして、三官能性モノマー
を使用すると、さらにイオン伝導度が高く、電気化学素
子用固体電解質として十分な強度および粘弾性を有する
架橋高分子マトリクスが得られる。以下、本発明で用い
る重合性化合物を具体的に説明する。
The type of the polymerizable compound used in the present invention is not particularly limited, and includes those which produce a polymer by causing a polymerization reaction such as thermal polymerization and actinic ray polymerization. Preference is given to combinations of monofunctional and polyfunctional monomers which can be formed.
In particular, when a trifunctional monomer is used as the polyfunctional monomer, a crosslinked polymer matrix having higher ionic conductivity and sufficient strength and viscoelasticity as a solid electrolyte for an electrochemical device can be obtained. Hereinafter, the polymerizable compound used in the present invention will be specifically described.

【0022】重合性化合物としては多官能性および多官
能の(メタ)アクリレートのモノマーあるいはプレポリ
マーが挙げられる。なお、本明細書における(メタ)ア
クリレートは、アクリレートまたはメタアクリレートを
意味する。単官能アクリレートとしては、アルキル(メ
タ)アクリレート〔メチル(メタ)アクリレート、ブチ
ル(メタ)アクリレート、トリフルオロエチル(メタ)
アクリレート等〕;脂環式(メタ)アクリレート;ヒド
ロキシアルキル(メタ)アクリレート〔ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート
等〕;ヒドロキシポリオキシアルキレン(オキシアルキ
レン基の炭素数は好ましくは1〜4)(メタ)アクリレ
ート〔ヒドロキシポリオキシエチレン(メタ)アクリレ
ート、ヒドロキシポリオキシプロピレン(メタ)アクリ
レート等〕および:アルコキシアルキル(アルコキシ基
の炭素数は好ましくは1〜4)(メタ)アクリレート
〔メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリ
レート、フェノキシエチルアクリレート等〕が挙げられ
る。三官能以上の多官能(メタ)アクリレートの例とし
ては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレー
ト等が好ましい。
Examples of the polymerizable compound include polyfunctional and polyfunctional (meth) acrylate monomers or prepolymers. In addition, (meth) acrylate in this specification means acrylate or methacrylate. Monofunctional acrylates include alkyl (meth) acrylates [methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, trifluoroethyl (meth) acrylate
Alicyclic (meth) acrylate; hydroxyalkyl (meth) acrylate [hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, etc.]; hydroxypolyoxyalkylene (oxyalkylene group preferably has 1 to 4 carbon atoms) (meth) Acrylates (hydroxypolyoxyethylene (meth) acrylate, hydroxypolyoxypropylene (meth) acrylate, etc.) and: Alkoxyalkyl (alkoxy group preferably has 1 to 4 carbon atoms) (meth) acrylate [methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate Phenoxyethyl acrylate, etc.]. Preferred examples of the trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol penta (meth) acrylate, and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate.

【0023】その他の(メタ)アクリレートの具体例と
しては、たとえばメチルエチレングリコール(メタ)ア
クリレート、エチルエチレングリコール(メタ)アクリ
レート、プロピルエチレングリコール(メタ)アクリレ
ート、フェニルエチレングリコール、エトキシジエチレ
ングリコールアクリレート、メトキシエチルアクリレー
ト、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メ
トキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシ
トリエチレングリコールメタクリレート、メトキシテト
ラエチレングリコールメタクリレート等のアルキルエチ
レングリコール(メタ)アクリレート;エチルプロピレ
ングリコールアクリレート、ブチルプロピレングリコー
ルアクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリ
レート等のアルキルプロピレングリコール(メタ)アク
リレート、その他が挙げられる。
Specific examples of other (meth) acrylates include, for example, methylethylene glycol (meth) acrylate, ethylethylene glycol (meth) acrylate, propylethylene glycol (meth) acrylate, phenylethylene glycol, ethoxydiethylene glycol acrylate, and methoxyethyl. Alkyl ethylene glycol (meth) acrylates such as acrylate, methoxydiethylene glycol methacrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, and methoxytetraethylene glycol methacrylate; alkyls such as ethylpropylene glycol acrylate, butylpropylene glycol acrylate, and methoxypropylene glycol acrylate Propylene glycol (meth) acrylate, others.

【0024】前記(メタ)アクリレートは複素環基を含
有していても良く、該複素環基としては、酸素、窒素、
イオウ等のヘテロ原子を含む複素環の残基である。この
(メタ)アクリレート中に含まれる複素環基の種類は特
に限定されるものではないが、たとえばフルフリル基、
テトラヒドロフルフリル基を有するフルフリル(メタ)
アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリ
レートが好ましい。その他複素環基を有する(メタ)ア
クリレートとしては、フルフリルエチレングリコール
(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルエチレ
ングリコール(メタ)アクリレート、フルフリルプロピ
レングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフ
ルフリルプロピレングリコール(メタ)アクリレート等
の、フルフリル基あるいはテトラヒドロフルフリル基を
有するアルキレングリコールアクリレートが挙げられ
る。
The (meth) acrylate may contain a heterocyclic group, such as oxygen, nitrogen,
It is a heterocyclic residue containing a hetero atom such as sulfur. The type of the heterocyclic group contained in the (meth) acrylate is not particularly limited, but for example, a furfuryl group,
Furfuryl (meth) having a tetrahydrofurfuryl group
Acrylate and tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate are preferred. Other (meth) acrylates having a heterocyclic group include furfurylethylene glycol (meth) acrylate, tetrahydrofurfurylethylene glycol (meth) acrylate, furfurylpropylene glycol (meth) acrylate, and tetrahydrofurfurylpropylene glycol (meth) acrylate And alkylene glycol acrylates having a furfuryl group or a tetrahydrofurfuryl group.

【0025】前記(メタ)アクリレート化合物およびそ
のプレポリマーの分子量は通常500未満、好ましくは
300以下である。分子量が500以上の(メタ)アク
リレートでは、得られる固体電解質から非水溶媒が滲出
しやすい。なお、前記(メタ)アクリレート化合物は単
独で使用しても良いが2種類以上を混合して使用するこ
ともできる。また、前記(メタ)アクリレート化合物の
使用割合は、非水電解液に対して50重量%以下、好ま
しくは5〜40重量%、さらに好ましくは10〜30重
量%である。
The molecular weight of the (meth) acrylate compound and its prepolymer is usually less than 500, preferably 300 or less. In the case of a (meth) acrylate having a molecular weight of 500 or more, the non-aqueous solvent easily oozes out of the obtained solid electrolyte. The above (meth) acrylate compounds may be used alone or in combination of two or more. The use ratio of the (meth) acrylate compound is 50% by weight or less, preferably 5 to 40% by weight, more preferably 10 to 30% by weight, based on the non-aqueous electrolyte.

【0026】また、特に多官能性モノマーとしては多官
能不飽和カルボン酸エステルが好ましい。該多官能不飽
和カルボン酸エステルを併用することにより、弾性率、
イオン伝導度ともに理想的な固体電解質を得ることがで
きる。多官能不飽和カルボン酸エステルとしては、(メ
タ)アクリロイル基を2個以上有するモノマーあるいは
プレポリマーが挙げられるが、特に3個の(メタ)アク
リロイル基を有する3官能の不飽和カルボン酸エステル
が、保液性、イオン伝導度、強度に優れた固体電解質を
与える点で最も好ましい。
Further, as the polyfunctional monomer, a polyfunctional unsaturated carboxylic acid ester is particularly preferred. By using the polyfunctional unsaturated carboxylic acid ester in combination, the elastic modulus,
An ideal solid electrolyte can be obtained with both ionic conductivity. Examples of the polyfunctional unsaturated carboxylic acid ester include a monomer or a prepolymer having two or more (meth) acryloyl groups, and in particular, a trifunctional unsaturated carboxylic acid ester having three (meth) acryloyl groups is It is most preferable in that it provides a solid electrolyte having excellent liquid retention, ionic conductivity, and strength.

【0027】前記多官能不飽和カルボン酸エステルの具
体例としては、エチレングリコールジメタクリレート、
ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラ
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチ
レングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレ
ングリコールジアクリレート、EO変性トリメチロール
プロパントリアクリレート、PO変性トリメチロールプ
ロパントリアクリレート、ブタンジオール(メタ)アク
リレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリ
レート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリ
レート等が挙げられる。
Specific examples of the polyfunctional unsaturated carboxylic acid ester include ethylene glycol dimethacrylate,
Diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol diacrylate, EO-modified trimethylolpropane triacrylate, PO-modified trimethylolpropane triacrylate, butanediol ( (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and the like.

【0028】なお、本発明で用いる重合性化合物として
は、前記単官能および多官能の(メタ)アクリレート、
多官能不飽和カルボン酸エステル以外にポリエンとポリ
チオールとの組み合わせが挙げられる。
The polymerizable compound used in the present invention includes the monofunctional and polyfunctional (meth) acrylates described above.
In addition to the polyfunctional unsaturated carboxylic acid ester, a combination of a polyene and a polythiol may be used.

【0029】本発明に用いられる電解質塩としては、L
iClO4 ,LiAsF6 ,LiPF6 ,LiBF4
LiBr,LiCF3 SO3 ,LiN(CF3 SO2
2 ,LiC(CF3 SO2 3 など、リチウム電池に一
般的に使用されるものが挙げられるが、後述する4V級
の電池では、電解質の安定性からLiPF6 ,LiBF
4 を用いることが好ましい。さらに本発明の目的である
電池の安全性から考えた場合、LiBF4 を用いること
が好ましい。これは、LiPF6 は水分に対して不安定
であり、水と反応してフッ化水素を発生するためであ
り、電池が破壊されたとき、LiBF4 の方が大気中で
より安定に存在できるからである。また、コストはLi
BF4 の方が安価である。
The electrolyte salt used in the present invention includes L
iClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 ,
LiBr, LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 )
2, such as LiC (CF 3 SO 2) 3 , but include those commonly used in lithium batteries, the battery of 4V class, which will be described later, LiPF 6, LiBF from stability of the electrolyte
It is preferable to use 4 . Further, from the viewpoint of battery safety, which is the object of the present invention, it is preferable to use LiBF 4 . This is because LiPF 6 is unstable to moisture and reacts with water to generate hydrogen fluoride. When the battery is destroyed, LiBF 4 can exist more stably in the atmosphere. Because. The cost is Li
BF 4 is less expensive.

【0030】電解液を構成する溶媒としては、たとえ
ば、テトラヒドロフラン、2- メチルテトラヒドロフラ
ン、1,4- ジオキサン、ジメトキシエタンなどのエー
テル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド
などのアミド類;アセトニトリル、ベンゾニトリルなど
のニトリル類;ジメチルスルホキシスルホランなどの硫
黄化合物;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、メチルイソプロピルカ
ーボネートなどの鎖状炭酸エステル類;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
トなどの環状炭酸エステル類などが挙げられるが、これ
らに限定されるものではなく、また、これらは単独で
も、2種類以上を混合して用いても良い。
Examples of the solvent constituting the electrolyte include ethers such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane and dimethoxyethane; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; acetonitrile and benzonitrile and the like. Nitriles; sulfur compounds such as dimethylsulfoxysulfolane; linear carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, and methyl isopropyl carbonate; cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate and butylene carbonate; However, the present invention is not limited thereto, and they may be used alone or as a mixture of two or more.

【0031】本発明に用いられる正極活物質としては、
TiS2 ,MoS2 ,Co2 6 ,V2 5 ,Mn
2 ,CoO2 などの遷移金属酸化物、遷移金属カルコ
ゲン化合物及びこれらとLiとの複合体、導電性高分子
などを用いることができる。高エネルギー化のためには
作動電圧が4Vを示す、リチウムコバルト酸化物、リチ
ウムニッケル酸化物等、LiMo2 で示される層状構造
を有する複合酸化物、または、LiM2 4 で示される
スピネル構造を有する複合酸化物を用いることが好まし
い。
The positive electrode active material used in the present invention includes:
TiS 2 , MoS 2 , Co 2 S 6 , V 2 O 5 , Mn
Transition metal oxides such as O 2 and CoO 2 , transition metal chalcogen compounds, complexes of these with Li, and conductive polymers can be used. To increase the energy, a composite oxide having a layered structure represented by LiMo 2 such as lithium cobalt oxide or lithium nickel oxide having an operating voltage of 4 V or a spinel structure represented by LiM 2 O 4 is used. It is preferable to use a composite oxide having the same.

【0032】これらの中で、特にスピネルLiMn2
4 は、従来の活物質に比べて、高い電位を有していると
ともに、資源的に豊富でかつ安価なマンガン酸化物を原
料としているため、正極材料として有望視される。ま
た、LiMn2 4 を正極とした場合、初期放電容量は
100〜120mAh/gが得られるが、充放電サイク
ルに伴い、容量が低下するという問題を解決するため
に、さらに、LiMn2 4 のMn原子の一部を他の原
子Xで置換したLiMn2-n n 4 を正極活物質に用
いることが好ましい。放電容量とサイクル安定性を両立
させるために、スピネルLiMn2 4 とLiMn2-n
n 4 を混合して使用することがさらに好ましい。
Among them, particularly, spinel LiMn 2 O
No. 4 has a higher potential than conventional active materials, and is made from manganese oxide, which is abundant and inexpensive as a raw material, and is therefore promising as a positive electrode material. When LiMn 2 O 4 is used as the positive electrode, an initial discharge capacity of 100 to 120 mAh / g can be obtained. However, in order to solve the problem that the capacity decreases with charge / discharge cycles, LiMn 2 O 4 is further added. it is preferable to use LiMn 2-n X n O 4 where a part of Mn atoms was replaced with another atom X in the positive electrode active material. In order to achieve both discharge capacity and cycle stability, spinel LiMn 2 O 4 and LiMn 2-n
It is further preferred to use a mixture of X n O 4.

【0033】本発明の電池に用いられる負極材料として
はリチウム金属、Pb,Bi,Snなどの低融点金属と
Liとの合金、Li−Al合金などのリチウム合金、炭
素材料などが用いられる。これらの中で炭素材料が最も
好ましく、その例としては、(1)フェノール、ポリイ
ミドなどの合成高分子、天然高分子を400〜800℃
の還元雰囲気で焼成することにより得られる絶縁性乃至
半導体炭素体、(2)石炭、ピッチ、合成高分子、ある
いは天然高分子を800〜1300℃の還元雰囲気で焼
成することにより得られる導電性炭素体、(3)コーク
ス、ピッチ、合成高分子、天然高分子を2000℃以上
の温度で還元雰囲気下焼成することにより得られるも
の、および天然黒鉛などの黒鉛系炭素体が挙げられる。
As the negative electrode material used in the battery of the present invention, lithium metal, an alloy of Li with a low melting point metal such as Pb, Bi, Sn and the like, a lithium alloy such as a Li-Al alloy, a carbon material and the like are used. Among them, carbon materials are most preferable, and examples thereof include (1) a synthetic polymer such as phenol and polyimide, and a natural polymer at 400 to 800 ° C.
(2) conductive carbon obtained by firing coal, pitch, synthetic polymer, or natural polymer in a reducing atmosphere at 800 to 1300 ° C. And (3) those obtained by calcining coke, pitch, synthetic polymer, and natural polymer at a temperature of 2000 ° C. or more in a reducing atmosphere, and graphite-based carbon bodies such as natural graphite.

【0034】上記のなかでは、(3)の炭素体が好まし
く、コークスを2500℃以上の還元雰囲気下焼成して
なる炭素体及び天然グラファイトが電位平坦性に優れ、
特に好ましい電極特性を有する。本発明のさらに好まし
い実施形態としてはコークスを2500℃以上の還元雰
囲気下焼成してなる炭素体と天然グラファイトとの複合
負極を用いることである。天然グラファイトは電位平坦
性や電流特性において好ましい特性を有しているが、従
来非水電解液に用いられてきた汎用電解液も溶媒である
プロピレンカーボネートを分解する不具合がある。また
コークスを2500℃以上の還元雰囲気下焼成してなる
炭素体は上述したような不具合がなく、電解液溶媒の選
択が容易であるという特徴を有する。
Among the above, the carbon body of (3) is preferable, and the carbon body and natural graphite obtained by firing coke in a reducing atmosphere at 2500 ° C. or more have excellent potential flatness.
It has particularly favorable electrode properties. In a further preferred embodiment of the present invention, a composite anode of a carbon body and natural graphite obtained by firing coke in a reducing atmosphere at 2500 ° C. or higher is used. Although natural graphite has favorable characteristics in terms of potential flatness and current characteristics, general-purpose electrolytes conventionally used for non-aqueous electrolytes also have a problem of decomposing propylene carbonate as a solvent. A carbon body obtained by calcining coke in a reducing atmosphere at 2500 ° C. or higher has no disadvantages as described above, and has a feature that an electrolyte solvent can be easily selected.

【0035】これに対して、コークスを2500℃以上
の還元雰囲気下焼成してなる炭素体と天然グラファイト
との複合負極を使用することにより、天然グラファイト
の電位平坦性や電流特性の良さを残しつつ、電解液の分
解のない負極を作製できる。前記炭素材料は、前記天然
グラファイト限定されるものではなく、さらに炭素材料
は一種類を単独で、あるいは2種類以上を混合して用い
てもよい。炭素体のシート化は、炭素体と結着剤とから
湿式抄紙法を用いて行ったり、炭素材料に適当な結着剤
を混合した塗料を用いて塗布法により行ったりすること
ができる。電極は、シート化した炭素体を集電体に接
着、圧着等の方法で担持することにより作製できる。
On the other hand, by using a composite negative electrode of a carbon body and natural graphite obtained by firing coke in a reducing atmosphere at 2500 ° C. or more, natural graphite retains good potential flatness and current characteristics. Thus, a negative electrode without decomposition of the electrolyte can be manufactured. The carbon material is not limited to the natural graphite, and one type of carbon material may be used alone, or two or more types may be used in combination. The carbon body can be formed into a sheet by a wet papermaking method from the carbon body and the binder, or by a coating method using a coating material in which an appropriate binder is mixed with a carbon material. The electrode can be produced by supporting the sheeted carbon body on the current collector by a method such as adhesion or pressure bonding.

【0036】本発明の電池においては、セパレータを併
用することもできる。これにより固体電解質の機械的強
度を大幅に向上させることができ、電池内部での短絡が
より少ない安全な電池を提供できるとともに、正負極間
の電解をより均一に行うことができ、サイクル特性に優
れた電池を作製することができる。
In the battery of the present invention, a separator can be used in combination. As a result, the mechanical strength of the solid electrolyte can be significantly improved, a safe battery with less short circuit inside the battery can be provided, and the electrolysis between the positive and negative electrodes can be performed more uniformly, and the cycle characteristics can be improved. An excellent battery can be manufactured.

【0037】セパレータとしては、電解質溶液のイオン
移動に対して低抵抗であり、且つ、溶液保持に優れたも
のを使用するのがよい。そのようなセパレータの例とし
ては、ガラス繊維、フィルター、ポリエステル、テフロ
ン、ポリフロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の高
分子繊維からなる不織布フィルター、ガラス繊維とそれ
らの高分子繊維を混用した不織フィルターなどを挙げる
ことができる。また、本発明の電池は、ガス発生による
安全機構を電池内部に持っているため、PTCなどの電
池外部あるいは電池外装に備えるような電流遮断機構を
電池に設けなくてもよいというメリットをもっている。
As the separator, it is preferable to use a separator having a low resistance to the ion transfer of the electrolyte solution and having an excellent solution retention. Examples of such a separator include a glass fiber, a filter, a nonwoven fabric filter made of a polymer fiber such as polyester, Teflon, polyflon, polyethylene, and polypropylene, and a nonwoven filter using a mixture of the glass fiber and the polymer fiber. be able to. Further, since the battery of the present invention has a safety mechanism based on gas generation inside the battery, there is an advantage that the battery does not need to be provided with a current cut-off mechanism such as a PTC or the like provided outside or outside the battery.

【0038】本発明の電池発電要素を内包するための外
装材は、基本的にはどのようなものでも使用可能である
が、発生したガスが正負極界面から逃げていくことがな
いようにし、かつ、正負極界面を引き剥す現象をより効
率よく起こさせるためにはフレキシブルな外装を使用す
ることが好ましい。外装シートとしては、少なくとも中
心にA1を含み、プラスチック/A1/プラスチックの
3層構造以上の構成をもつものが、電池発電要素を大気
から守るために特に好ましい。
As the exterior material for enclosing the battery power generating element of the present invention, basically any material can be used, but it is necessary to prevent the generated gas from escaping from the positive / negative electrode interface. In order to more efficiently cause the phenomenon of peeling off the positive and negative electrode interfaces, it is preferable to use a flexible exterior. As the exterior sheet, one containing at least A1 at the center and having a structure of three or more layers of plastic / A1 / plastic is particularly preferable to protect the battery power generation element from the atmosphere.

【0039】また、さらに電池のエネルギー密度をより
高くするためには、外装シートが筒状に加工されている
ことが好ましく、これについて図面を用いて説明する。
図1は本発明に係る固体電解質二次電池の作製方法を工
程順に説明する斜視図、図2は固体電解質二次電池の別
例を示す斜視図である。図3〜5は固体電解質二次電池
を作製するための、外装シートの種々の具体例を示す正
面図である。
In order to further increase the energy density of the battery, it is preferable that the exterior sheet is processed into a cylindrical shape, which will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view illustrating a method for manufacturing a solid electrolyte secondary battery according to the present invention in the order of steps, and FIG. 2 is a perspective view illustrating another example of the solid electrolyte secondary battery. 3 to 5 are front views showing various specific examples of an exterior sheet for producing a solid electrolyte secondary battery.

【0040】固体電解質二次電池の作製方法を説明する
と、図1(a)に示すような1枚の、少なくとも中心に
A1層を有する多層構造のプラスチックシート20を折
り曲げて接着することにより、図1(b)に示すような
筒状シート21を構成する。図1(a)において11,
13はプラスチックフィルム、12はアルミニウム箔、
22,23は開口部であり、点線で示す帯状の部分はプ
ラスチックシート同士の接着部24である。
A method of manufacturing a solid electrolyte secondary battery will be described. A single plastic sheet 20 having a multilayer structure having at least a center A1 layer as shown in FIG. A cylindrical sheet 21 as shown in FIG. In FIG. 1A, 11,
13 is a plastic film, 12 is an aluminum foil,
Reference numerals 22 and 23 denote openings, and a strip-like portion indicated by a dotted line is an adhesive portion 24 between the plastic sheets.

【0041】つぎに、図1(c)に示すように、筒状シ
ート21筒内に電池発電要素30を開口部23から導入
し、前後の開口部22,23をシールすることにより図
1(d)に示す電池40を構成する。図1(c)におい
て31は正極端子、32は負極端子であり、図1(d)
において25,26は前記シール部、41は外装シート
である。
Next, as shown in FIG. 1C, the battery power generating element 30 is introduced into the tubular sheet 21 through the opening 23, and the front and rear openings 22, 23 are sealed. The battery 40 shown in d) is formed. In FIG. 1C, reference numeral 31 denotes a positive terminal, and 32 denotes a negative terminal.
In the figures, 25 and 26 are the seal portions, and 41 is an exterior sheet.

【0042】図7に示す従来の電池50では電池の外周
部、すなわちの四角環状の部分に封止部52a,52
b,52c,52dを持つのに対して、図1(d)に示
す本発明の電池では、封止部52a,52bに対応する
部分がないため、より小さく且つよりエネルギー密度の
高い電池を構成することができる。また、図1(b)で
は開口部は2か所(22,23)設けてあるが一か所で
も構わない。なお、図7において51は外装材、53は
電池発電要素、54は正極端子、55は負極端子であ
る。
In the conventional battery 50 shown in FIG. 7, sealing portions 52a and 52
b, 52c, and 52d, the battery of the present invention shown in FIG. 1D does not have a portion corresponding to the sealing portions 52a and 52b, so that a battery having a smaller size and higher energy density is formed. can do. In FIG. 1B, two openings (22, 23) are provided, but one opening may be provided. In FIG. 7, reference numeral 51 denotes an exterior material, 53 denotes a battery power generation element, 54 denotes a positive electrode terminal, and 55 denotes a negative electrode terminal.

【0043】図2に示す電池は、電池発電要素30から
導き出される端子部を封止部に構成したものである。こ
の図において31aは正極端子露出部、32aは負極端
子露出部である。このような構造によれば、端子部をよ
り小さく構成することができ、電池のエネルギー密度を
上げるのに効果的である。また、端子がほぼ完全に外装
シート41で覆われているため、端子は物理的な衝撃か
ら保護されるとともに、端子同士が接触して電池が短絡
してしまう恐れもなくなる。
The battery shown in FIG. 2 has a terminal portion led out from the battery power generating element 30 serving as a sealing portion. In this figure, reference numeral 31a denotes a positive electrode terminal exposed portion, and 32a denotes a negative electrode terminal exposed portion. According to such a structure, the terminal portion can be made smaller, which is effective for increasing the energy density of the battery. In addition, since the terminals are almost completely covered with the exterior sheet 41, the terminals are protected from physical impact, and there is no danger that the terminals may come into contact and short-circuit the battery.

【0044】図3,4,5はそれぞれ、筒状シート21
の互いに異なる具体例を示す正面図であって、開口部2
2の形状を示すものである。図3の開口部22にくらべ
て図4,5のそれは、より厚みのある電池発電要素を挿
入するのに適している。開口部の形状・寸法は電池発電
要素の厚みにより選択させるものではあるが、図3〜5
の中では図5の形状が最も好ましく、外装シート41に
シワがよりにくく、厚みのある電池発電要素を、より効
率的に導入することが可能である。
FIGS. 3, 4 and 5 show the cylindrical sheet 21 respectively.
FIG. 5 is a front view showing specific examples different from each other;
FIG. Compared to the opening 22 of FIG. 3, that of FIGS. 4 and 5 is suitable for inserting a thicker battery power generating element. Although the shape and size of the opening are selected according to the thickness of the battery power generating element, FIGS.
Among them, the shape shown in FIG. 5 is the most preferable, and wrinkles are less likely to be formed on the outer sheet 41, and a thick battery power generating element can be more efficiently introduced.

【0045】外装シート41(筒状シート)はガス透過
性、水分透過性が低いものが好ましく、具体的にはたと
えば図1(a)に示すような、中心にA1層を有する多
層構造のプラスチックシートが使用できる。より好まし
くは、プラスチックシートの最外層(表裏)に熱融着性
のプラスチック層が設けられていることが好ましく、こ
れにより筒状シートへの加工や、開口部の封止をヒート
シール(熱融着)により簡便に行なうことができる。
The outer sheet 41 (tubular sheet) preferably has a low gas permeability and a low moisture permeability. Specifically, for example, as shown in FIG. Sheets can be used. More preferably, a heat-fusible plastic layer is preferably provided on the outermost layer (front and back) of the plastic sheet, so that processing into a cylindrical sheet and sealing of an opening can be performed by heat sealing (heat sealing). ).

【0046】[0046]

【実施例】つぎに、本発明を実施例により、さらに詳細
に説明する。 実施例1 アニリンを含む濃度3MのHBF4 水溶液中で、反応極
として20μmのブラスト処理を施した0.9mmφの
貫通孔を有するステンレススチール製のシート4×7.
5cm(重合部)を用い、3mA/cm2 で両面に重合
反応処理を施した。得られたステンレスポリアニリン電
極を流水で洗浄した後、濃度0.2Nの硫酸中−0.4
V vs SCEまで電位をかけて充分に脱ドーピング
操作を行なった。これを20%ヒドラジン水溶液を用い
て還元し、洗浄・乾燥してポリアニリン電極を得た(厚
み660μm)。同様な手法で、片面のみポリアニリン
を重合した正極を2枚作製した。このようにして作製し
た計3枚の正極の端子部を除き、活物質層全体を覆うよ
うにして筒状のポリプロピレンポアフィルターにより固
定した。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Example 1 In a 3M HBF 4 aqueous solution containing aniline, a stainless steel sheet 4 × 7 having a through-hole of 0.9 mmφ subjected to a blast treatment of 20 μm as a reaction electrode.
Using 5 cm (polymerized part), a polymerization reaction treatment was performed on both surfaces at 3 mA / cm 2 . After washing the obtained stainless polyaniline electrode with running water, the solution was washed with 0.2N sulfuric acid at -0.4%.
The potential was applied to V vs SCE to perform a sufficient dedoping operation. This was reduced using a 20% hydrazine aqueous solution, washed and dried to obtain a polyaniline electrode (660 μm in thickness). In the same manner, two positive electrodes in which polyaniline was polymerized only on one side were produced. Except for the terminals of the three positive electrodes produced in this way, the entire active material layer was fixed with a cylindrical polypropylene pore filter so as to cover the entire active material layer.

【0047】ついで、プロピレンカーボネートとジメト
キシエタンの7/3(体積比)混合液にLiN(CF3
SO2 2 を1.95M、LiBF4 を0.05M溶解
させた電解液を84.9%、エトキシジエチレングリコ
ールアクリレート14.76%、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート0.23%、ベンゾインイソプロピ
ルエーテル0.1%の割合で混合した溶液に発泡性材料
としてアリルビス(スルホヒドラジド)を0.01%加
えたものをポリアニリンに充分しみこませ、高圧水銀内
の光を照射した。電解液は固体化し、圧力をかけても液
がしみ出るようなことはなかった。これらを正極部材と
した。
Then, LiN (CF 3 ) was added to a 7/3 (volume ratio) mixture of propylene carbonate and dimethoxyethane.
An electrolyte in which 1.95 M of SO 2 ) 2 and 0.05 M of LiBF 4 were dissolved was 84.9%, 14.76% of ethoxydiethylene glycol acrylate, 0.23% of trimethylolpropane triacrylate, and 0.1% of benzoin isopropyl ether % Of a solution prepared by adding 0.01% of allyl bis (sulfohydrazide) as a foaming material to a solution mixed at a ratio of 0.1% was soaked in polyaniline, and irradiated with light in high-pressure mercury. The electrolyte was solidified, and the liquid did not exude even when pressure was applied. These were used as positive electrode members.

【0048】コークスを2500℃で焼成した炭素4
7.4重量部、ポリビニリデンフルオライド5.2重量
部、n−メチルピロリドン47.4重量部からなる塗布
用溶液を、ブラスト処理を施したステンレス鋼(SUS
304)からなる集電体上に塗布し、80℃で乾燥する
ことにより、厚さ20μmの負極活物質層(4×7.5
cm)を両面に形成した。炭素にリチウムイオンを挿入
する操作を行った後、前記混合液を浸透させ、高圧水銀
灯の光を照射して電解液を完全に固体化した。これを2
枚作製し、負極部材とした。
Carbon 4 calcined at 2500 ° C.
A coating solution consisting of 7.4 parts by weight, 5.2 parts by weight of polyvinylidene fluoride and 47.4 parts by weight of n-methylpyrrolidone was blasted with stainless steel (SUS
A negative electrode active material layer (4 × 7.5) having a thickness of 20 μm is applied on the current collector consisting of 304) and dried at 80 ° C.
cm) on both sides. After performing an operation of inserting lithium ions into carbon, the mixed solution was permeated and irradiated with light from a high-pressure mercury lamp to completely solidify the electrolytic solution. This is 2
A negative electrode member was prepared.

【0049】前記正極部材および負極部材を、図6のよ
うな層構成となるように積層した。そして、正極端子部
1aと5aと9aとを、負極端子部3aと7aとを、そ
れぞれ溶接により導通させ、さらにテンレス鋼製の外部
導出端子を正負極のそれぞれに溶接した。図6は発電要
素の積層構造を示す斜視図であり、1,5および9は正
極部材、2,4,6および8はセパレータ、3および7
は負極部材、1a,5aおよび9aは正極端子部、3a
および7aは負極端子部である。
The positive electrode member and the negative electrode member were laminated so as to have a layer structure as shown in FIG. The positive terminal portions 1a, 5a, and 9a were electrically connected to the negative terminal portions 3a and 7a by welding, respectively, and the external lead terminals made of stainless steel were welded to the positive and negative electrodes, respectively. FIG. 6 is a perspective view showing a laminated structure of a power generating element, wherein 1, 5 and 9 are positive electrode members, 2, 4, 6 and 8 are separators, 3 and 7
Are negative electrode members, 1a, 5a and 9a are positive electrode terminal portions, 3a
And 7a are negative electrode terminals.

【0050】これとは別に、中心に25μmアルミニウ
ム層を有し、その両面にヒートシール性を有する厚さ5
0μmの変成ポリエチレン層を備えたシートを筒状に加
工したもの(図1b)を用意した。これに先の積層体を
挿入し、減圧下で開口部をヒートシールすることにより
二次電池を完成させた。
Separately from this, a 25 μm aluminum layer is formed at the center, and a thickness 5
A sheet provided with a modified polyethylene layer of 0 μm and processed into a cylindrical shape (FIG. 1b) was prepared. The secondary battery was completed by inserting the above laminate and heat sealing the opening under reduced pressure.

【0051】この二次電池を230℃まで加熱したとこ
ろ、電池は大きく膨らんだ。電池を分解し内部を観察し
たところ、正負極界面が剥れており、ガス発生により正
負極の界面が剥されたものと予測された。また、加熱前
の端子部を除く電池の寸法は4.4×9.0cmであっ
た。
When this secondary battery was heated to 230 ° C., the battery expanded significantly. When the battery was disassembled and the interior was observed, the positive and negative electrode interfaces were peeled off, and it was predicted that the positive and negative electrode interfaces were peeled off due to gas generation. The dimensions of the battery, excluding the terminals before heating, were 4.4 × 9.0 cm.

【0052】実施例2 ポリアニリン9.9重量部、、結晶性V2 5 23.1
重量部、n−メチルピロリドン67重量部からなる塗布
用溶液を、ブラスト処理を施した外装を兼ねるステンレ
ス鋼製の正極集電体上に塗布し、120℃で乾燥させ、
厚さ120μm(両面)、60μm(片面)の正極活物
質を形成した。また、負極活物質層の膜厚は60μm
(両面)とした。これ以外は実施例1と同様にして電池
を作製し、この電池を230℃まで加熱したところ、実
施例1と同様の結果が得られた。
Example 2 9.9 parts by weight of polyaniline, crystalline V 2 O 5 23.1
Parts by weight, a coating solution consisting of 67 parts by weight of n-methylpyrrolidone was applied on a stainless steel positive electrode current collector also serving as a blasted exterior, and dried at 120 ° C.
A positive electrode active material having a thickness of 120 μm (both sides) and 60 μm (one side) was formed. The thickness of the negative electrode active material layer was 60 μm.
(Both sides). A battery was fabricated in the same manner as in Example 1 except for this, and when this battery was heated to 230 ° C., the same result as in Example 1 was obtained.

【0053】比較例1 実施例1の電池発電要素を2枚の外装シートで上下に挟
み込み、4辺を封止する以外は実施例1と同様に電池を
作製した。この電池の縦横の寸法は5.5×9.0cm
であり、実施例1より大きくなった。
Comparative Example 1 A battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the battery power generating element of Example 1 was vertically sandwiched between two exterior sheets and four sides were sealed. The vertical and horizontal dimensions of this battery are 5.5 × 9.0 cm
Which is larger than that of the first embodiment.

【0054】実施例3 ポリフッ化ビニリデン(PVDF)3.5重量部、スピ
ネル型LiMn2 451.5重量部、導電性黒鉛8重
量部、N−メチルピロリドン37重量部からなる塗布用
溶液を用いて、実施例1において84.9%の割合で用
いている電解液の組成を濃度2MのLiPF6 /エチレ
ンカーボネート:ジメチルカーボネート(1:1体積
比)を用いる以外は実施例1と同様に電池を作製した。
この電池を230℃まで加熱したところ、実施例1と同
様の結果が得られた。
Example 3 A coating solution composed of 3.5 parts by weight of polyvinylidene fluoride (PVDF), 51.5 parts by weight of spinel type LiMn 2 O 4, 8 parts by weight of conductive graphite, and 37 parts by weight of N-methylpyrrolidone was prepared. The same procedure as in Example 1 was carried out except that the composition of the electrolyte used in Example 1 at a ratio of 84.9% was 2M LiPF 6 / ethylene carbonate: dimethyl carbonate (1: 1 volume ratio). A battery was manufactured.
When this battery was heated to 230 ° C., the same results as in Example 1 were obtained.

【0055】実施例4 実施例3で用いたLiPF6 をLiBF4 に代えた以外
は実施例3と同様に電池を作製した。この電池を230
℃まで加熱したところ、実施例1と同様な結果が得られ
た。
Example 4 A battery was fabricated in the same manner as in Example 3 except that LiPF 6 used in Example 3 was replaced with LiBF 4 . Replace this battery with 230
Upon heating to ℃, the same results as in Example 1 were obtained.

【0056】実施例5 実施例2において正負極の対向数を正極7枚、負極6枚
とし、外装シートを5回折り返しの蛇腹構造とする以外
は実施例2と同様に電池を作製した。電池の幅は4.5
cmであった。この電池を230℃まで加熱したとこ
ろ、実施例1と同様な結果となった。
Example 5 A battery was produced in the same manner as in Example 2 except that the number of positive and negative electrodes was set to 7 for the positive electrode and 6 for the negative electrode, and that the exterior sheet had a bellows structure with five turns. Battery width is 4.5
cm. When this battery was heated to 230 ° C., the same results as in Example 1 were obtained.

【0057】比較例2 実施例5において外装シートを2回折り返しとする以外
は実施例5と同様に電池を作製した。電池の幅は4.8
cmであり、5回折り返しと比較して大きくなるととも
に、外装の端部(折り返し部)にシワがよった。
Comparative Example 2 A battery was produced in the same manner as in Example 5, except that the outer sheet was folded twice. Battery width is 4.8
cm, which was larger than 5 turns, and wrinkled at the end (turned portion) of the exterior.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば以下の効果が得られる。 (1)請求項1 少なくとも正極集電体層、正極活物質層、電解質層、負
極活物質層及び負極集電体層の積層構造を有する二次電
池において、電解質層が固体電解質であるとともに、該
固体電解質中には発泡性材料を包含してなることによ
り、電池が高温下におかれても電池の安全性が確保され
る。
As apparent from the above description, the following effects can be obtained according to the present invention. (1) A secondary battery having a laminated structure of at least a positive electrode current collector layer, a positive electrode active material layer, an electrolyte layer, a negative electrode active material layer, and a negative electrode current collector layer, wherein the electrolyte layer is a solid electrolyte, By including a foamable material in the solid electrolyte, the safety of the battery is ensured even when the battery is exposed to high temperatures.

【0059】(2)請求項2 固体電解質が、電解液に少なくとも重合性化合物を溶解
させて重合反応を行わせることにより得られたゲル状固
体電解質であることにより、電解質のイオン伝導度が増
大する。
(2) Claim 2 Since the solid electrolyte is a gel-like solid electrolyte obtained by dissolving at least a polymerizable compound in an electrolytic solution and performing a polymerization reaction, the ionic conductivity of the electrolyte is increased. I do.

【0060】(3)請求項3 重合性化合物がアクリレート系化合物であることによっ
て粘弾性、イオン伝導度に優れた固体電解質を提供する
ことができる。
(3) Claim 3 When the polymerizable compound is an acrylate compound, a solid electrolyte having excellent viscoelasticity and ionic conductivity can be provided.

【0061】(4)請求項4,5 発泡性材料から発生する気体がCO2 またはN2 である
ため、人体に害がなく、環境を汚染することがない。
(4) Claims 4 and 5 Since the gas generated from the foamable material is CO 2 or N 2 , there is no harm to the human body and no pollution to the environment.

【0062】(5)請求項6 発泡性材料の分解温度が100℃〜200℃であること
によって、電池が通常使用される環境にくらべて比較的
高い温度でガス発生するため、より高温でガス発生する
発泡材料よりも安全に電池を使用することができる。
(5) Claim 6 When the decomposition temperature of the foamable material is 100 ° C. to 200 ° C., gas is generated at a relatively high temperature as compared with the environment in which the battery is normally used. The battery can be used more safely than the generated foam material.

【0063】(6)請求項7 正極活物質層を構成する活物質がLiMn2-n n 4
で表される物質であるため、よりエネルギー密度の高い
電池を構成することができる。
[0063] (6) active material for constituting claims 7 cathode active material layer is LiMn 2-n X n O 4
, A battery having a higher energy density can be formed.

【0064】(7)請求項8 電解質層を構成する電解質塩がLiBF4 であるため、
電池外装が破れた場合でも、分解して有害物資を出すこ
とのない電解質塩を提供することができる。
(7) Claim 8 Since the electrolyte salt constituting the electrolyte layer is LiBF 4 ,
It is possible to provide an electrolyte salt that does not decompose and produce harmful substances even when the battery casing is broken.

【0065】(8)請求項9 少なくとも中心にA1を含み、プラスチック/A1/プ
ラスチックの3層構造以上の構成を持ってなる外装シー
トの内部に電池要素が収納され、外装シートの開口部が
封止されていることを特徴とする電池としたので、固い
外装材に対して、より確実にガス発生によって正極と負
極の界面を剥離させることができる。また、軽量な電池
を構成できる。
(8) Claim 9 A battery element is housed inside an exterior sheet having at least the center of A1 and having a structure of three or more layers of plastic / A1 / plastic, and the opening of the exterior sheet is sealed. Since the battery is characterized in that the battery is stopped, the interface between the positive electrode and the negative electrode can be more reliably separated from the hard exterior material by gas generation. Also, a lightweight battery can be configured.

【0066】(9)請求項10,11 請求項10では前記外装シートが筒状に加工されてお
り、内部に電池発電要素が収納され、外装シートの開口
部が封止されているため、また、請求項11では筒状構
造をもつ外装シートの2つの側面が蛇腹構造を有してい
るため、それぞれエネルギー密度の高い電池を構成する
ことができる。
(9) In the tenth and eleventh aspects, the exterior sheet is processed into a cylindrical shape, the battery power generation element is housed inside, and the opening of the exterior sheet is sealed. According to the eleventh aspect, since the two side surfaces of the exterior sheet having a tubular structure have a bellows structure, it is possible to configure a battery having a high energy density.

【0067】(10)請求項12 この電池では電流遮断機構を設けていないため、電池の
体積・重量を軽減でき、よりエネルギー密度の高い電池
を構成することができる。
(10) Claim 12 Since this battery does not have a current cutoff mechanism, the volume and weight of the battery can be reduced, and a battery with higher energy density can be constructed.

【0068】(11)請求項13 この電池ではセパーレータを備えているので、電池の安
全性がより高まる。
(11) Claim 13 Since the battery is provided with the separator, the safety of the battery is further improved.

【0069】(12)請求項14 負極活物質層が少なくとも炭素材料を含んでいるので、
金属負極に対する安全生が向上し、かつサイクル特性に
優れた負極を提供することができる。
(12) Since the negative electrode active material layer contains at least a carbon material,
It is possible to provide a negative electrode with improved safety for a metal negative electrode and excellent cycle characteristics.

【0070】(13)請求項15 前記負極活物質層が天然グラファイトとコークスとを焼
成してなる人造グラファイトであることによって、溶媒
の分解がなく、電位平坦性・電流特性に優れた負極を提
供することができる。
(13) The negative electrode active material layer is made of artificial graphite obtained by calcining natural graphite and coke, thereby providing a negative electrode having no decomposition of a solvent and having excellent potential flatness and current characteristics. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る固体電解質二次電池の作製方法を
工程順に説明する斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a method for manufacturing a solid electrolyte secondary battery according to the present invention in the order of steps.

【図2】本発明に係る固体電解質二次電池の別例を示す
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing another example of the solid electrolyte secondary battery according to the present invention.

【図3】外装シートの一例を示す正面図である。FIG. 3 is a front view illustrating an example of an exterior sheet.

【図4】外装シートの別例を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing another example of the exterior sheet.

【図5】外装シートの更に別の例を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing still another example of the exterior sheet.

【図6】本発明に実施例に係る固体電解質二次電池を構
成する発電要素の積層構造を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a laminated structure of a power generation element constituting a solid electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention.

【図7】従来の固体電解質二次電池の構造を示す斜視図
である。
FIG. 7 is a perspective view showing the structure of a conventional solid electrolyte secondary battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,5,9 正極部材 1a,5a,9a 正極端子部 2,4,6,8 セパレータ 3,7 負極部材 3a,7a 負極端子部 11,13 プラスチックフィルム 12 アルミニウム箔 20 プラスチックシート 21 筒状シート 22,23 開口部 24 接着部 25,26 シール部 30 電池発電要素 31 正極端子 31a 露出部 32 負極端子 32a 露出部 40 固体電解質二次電池 41 外装シート 50 電池 51 外装材 52a〜52d 封止部 53 発電要素 54 正極端子 55 負極端子 1,5,9 Positive electrode member 1a, 5a, 9a Positive terminal portion 2,4,6,8 Separator 3,7 Negative member 3a, 7a Negative terminal portion 11,13 Plastic film 12 Aluminum foil 20 Plastic sheet 21 Cylindrical sheet 22 , 23 Opening part 24 Adhesive part 25, 26 Seal part 30 Battery power generation element 31 Positive terminal 31a Exposed part 32 Negative terminal 32a Exposed part 40 Solid electrolyte secondary battery 41 Outer sheet 50 Battery 51 Outer material 52a to 52d Sealing part 53 Power generation Element 54 Positive terminal 55 Negative terminal

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも正極集電体層、正極活物質
層、電解質層、負極活物質層及び負極集電体層の積層構
造を有する二次電池において、電解質層が固体電解質で
あるとともに、該固体電解質中には発泡性材料を包含し
てなることを特徴とする固体電解質二次電池。
1. A secondary battery having a laminated structure of at least a positive electrode current collector layer, a positive electrode active material layer, an electrolyte layer, a negative electrode active material layer, and a negative electrode current collector layer, wherein the electrolyte layer is a solid electrolyte, A solid electrolyte secondary battery comprising a foamable material in a solid electrolyte.
【請求項2】 前記固体電解質が、電解液に少なくとも
重合性化合物を溶解させて重合反応を行わせることによ
り得られたゲル状固体電解質であることを特徴とする請
求項1に記載の固体電解質二次電池。
2. The solid electrolyte according to claim 1, wherein the solid electrolyte is a gel-like solid electrolyte obtained by dissolving at least a polymerizable compound in an electrolytic solution to cause a polymerization reaction. Rechargeable battery.
【請求項3】 前記重合性化合物がアクリレート系化合
物であることを特徴とする請求項2に記載の固体電解質
二次電池。
3. The solid electrolyte secondary battery according to claim 2, wherein the polymerizable compound is an acrylate compound.
【請求項4】 前記発泡性材料から発生する気体がCO
2 であることを特徴とする請求項1,2または3に記載
の固体電解質二次電池。
4. The gas generated from the foamable material is CO.
Solid electrolyte secondary battery according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it is 2.
【請求項5】 前記発泡性材料から発生する気体がN2
であることを特徴とする請求項1,2または3に記載の
固体電解質二次電池。
5. The gas generated from the foamable material is N 2
The solid electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記発泡性材料の分解温度が100℃〜
200℃であることを特徴とする請求項1〜5のいずれ
か一つの項に記載の固体電解質二次電池。
6. The decomposition temperature of the foamable material is 100 ° C. or more.
The solid electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the temperature is 200 ° C. 7.
【請求項7】 前記正極活物質層を構成する活物質がL
iMn2-n n 4である(ただし、XはIIA族、III
A族、IVA族、VA族、VIA族、VII A族、VIII族、I
B族、IIB族、III B族、IVB族、VB族の元素から選
ばれる少なくとも一種類の元素であり、nは0〜1.0
である。)ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一
つの項に記載の固体電解質二次電池。
7. The active material constituting the positive electrode active material layer is L
iMn is 2-n X n O 4 (provided that, X is a Group IIA, III
Group A, Group IVA, Group VA, Group VIA, Group VIIA, Group VIII, I
At least one element selected from Group B, IIB, IIIB, IVB, and VB elements;
It is. The solid electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 6, wherein
【請求項8】 前記電解質層を構成する電解質塩がLi
BF4 であることを特徴とする請求項7に記載の固体電
解質二次電池。
8. The electrolyte salt constituting the electrolyte layer is Li
Solid electrolyte secondary battery according to claim 7, characterized in that the BF 4.
【請求項9】 少なくとも中心にA1(アルミニウム)
層を備え、プラスチック/A1/プラスチックの3層構
造以上の構成を持ってなる外装シートの内部に電池発電
要素が収納され、外装シートの開口部が封止されている
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つの項に記
載の固体電解質二次電池。
9. A1 (aluminum) at least in the center
The battery power generation element is housed inside an exterior sheet having a layer and a structure of three or more layers of plastic / A1 / plastic, and an opening of the exterior sheet is sealed. 9. The solid electrolyte secondary battery according to any one of 1 to 8.
【請求項10】 前記外装シートが筒状に加工されてお
り、内部に電池発電要素が収納され、外装シートの開口
部が封止されていることを特徴とする請求項9に記載の
固体電解質二次電池。
10. The solid electrolyte according to claim 9, wherein the exterior sheet is processed into a cylindrical shape, a battery power generation element is housed inside, and an opening of the exterior sheet is sealed. Rechargeable battery.
【請求項11】 前記筒状外装シートの2つの側面が蛇
腹構造を有していることを特徴とする請求項10に記載
の固体電解質二次電池。
11. The solid electrolyte secondary battery according to claim 10, wherein two side surfaces of the cylindrical exterior sheet have a bellows structure.
【請求項12】 電流遮断機構を設けていないことを特
徴とする請求項1〜11のいずれか一つの項に記載の固
体電解質二次電池。
12. The solid electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein a current cutoff mechanism is not provided.
【請求項13】 セパレータを備えたことを特徴とする
請求項1〜12のいずれか一つの項に記載の固体電解質
二次電池。
13. The solid electrolyte secondary battery according to claim 1, further comprising a separator.
【請求項14】 前記負極活物質層が、少なくとも炭素
材料を含んでなることを特徴とする請求項1〜13のい
ずれか一つの項に記載の固体電解質二次電池。
14. The solid electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the negative electrode active material layer contains at least a carbon material.
【請求項15】 前記負極活物質層が、天然グラファイ
トとコークスとを焼成してなる人造グラファイトである
ことを特徴とする請求項14に記載の固体電解質二次電
池。
15. The solid electrolyte secondary battery according to claim 14, wherein the negative electrode active material layer is artificial graphite obtained by firing natural graphite and coke.
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