TW201611398A - 有機電解質型電池 - Google Patents

有機電解質型電池 Download PDF

Info

Publication number
TW201611398A
TW201611398A TW104116737A TW104116737A TW201611398A TW 201611398 A TW201611398 A TW 201611398A TW 104116737 A TW104116737 A TW 104116737A TW 104116737 A TW104116737 A TW 104116737A TW 201611398 A TW201611398 A TW 201611398A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fiber diameter
thickness
organic electrolyte
energy density
micron
Prior art date
Application number
TW104116737A
Other languages
English (en)
Inventor
小丸篤雄
西澤剛
小西宏明
Original Assignee
吉坤日礦日石能源股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 吉坤日礦日石能源股份有限公司 filed Critical 吉坤日礦日石能源股份有限公司
Publication of TW201611398A publication Critical patent/TW201611398A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44—Fibrous material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/454—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising a non-fibrous layer and a fibrous layer superimposed on one another
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/665—Composites
    • H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/426—Fluorocarbon polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

本發明提供一種有機電解質型電池，其係即使使用時產生電池電壓控制異常亦可安全地繼續使用的可再充電有機電解質型電池，係在密閉結構內含有正極、負極、由沒有含氧基之樹脂形成且電氣地絕緣正極與負極的絕緣片、以及含有反應離子物種的有機電解質，而且正極與負極之端子拉出至外部，其特徵為前述絕緣片係奈米級纖絲與微米級纖絲之集合體，或奈米級纖絲之集合體與微米級纖絲之集合體的積層體。

Description

有機電解質型電池
本發明係關於有機電解質型電池。
為行動能量之以Li離子作為反應物種的可再充電電池(通稱LIB)大大地有助於可攜式設備之發展。而且，今後確實有助於電動車之發展，吾人認為作為東日本大地震以後議論紛紛之能量確保的解決方法亦可發揮其存在價值。 在如此地利用用途擴大中，儲存在成為設備等之驅動力來源的電池中的電能在受控制之環境條件下使用時不會產生任何問題。另一方面，若在控制環境中產生異常，特別若因已知會損害充放電控制電路或安全可靠之外部物理影響而產生急劇放電或容器之破壞破損，便會出現異常情況。所謂危險性的問題，雖然到目前為止上市後已經過20年以上，仍散見於市場中。
稱為18650型(直徑18mm、高度65mm、圓筒狀)之開發於用在可攜式電子設備的電池已由當初之900mAh、大約200Wh/L提高到現在3350mAh、大約700Wh/L之大容量性能。在另一方面，從一開始即潛藏了正極材料之安定性或由有機材料形成之電解質等遠超過到目前為止之水系電解質電池之程度的危險性，且散見使用者之誤用或製造者製造之不良品導致的各種事故仍記憶猶新。雖然因為便利性，無線驅動所有設備之世界今後定會繼續下去，但相對地若不先考慮其危險性，可能要付出相當大的代價。
在電池之安全面，製造者方採用各種材料技術、設計技術、製造技術等已提高商品性達電子設備等可安全利用的程度並已實用化。藉由設想具體之電池利用時機械性破壞(亦包含事故等)或異常高溫環境(包含熱源之加熱)等通常不可能發生之狀況的安全試驗，設想危險時並進行評價，而只將已去除障礙之製品提供給消費者。 雖然在假設危險時有各種危險性之呈現模式，並已藉由技術革新對該等呈現模式確立實用之商品性，但接著又有電能儲存量的要求，對此而言，不僅是提高儲存電量，必須同時並行地進行使用時之安全面的升級亦是製造者的重大責任。
在前述危險性之呈現模式中，例如，因電路故障而無法進行電池之充電控制，在當初條件下無法停止充電，而有上升到比預定電壓高的電壓之虞。在此情形下，最後會引起正極材料等之強烈分解，而成為冒煙起火等之不安全狀態。 對如此之情形，作為活用前述材料技術之改善例，日本特開平6-338347號公報、日本特開平7-302614號公報提出在電解質中添加具有機能性之有機分子，使有機分子犧牲地產生反應而不產生正極之分解等，結果，可不產生正極之分解，而迴避危險模式。這是利用若到達一定電壓便會分解之性質，作為前述有機分子具有之機能性。由於此時產生之反應使電解質或電極表面產生反應產物，使內部劣化，後來之電池變成無法驅動。
雖然前述危險性之呈現模式係控制所謂充放電之電路故障，特別是充電時因超過設計容許電壓之充電而引起冒煙起火者，若剛購入商品，亦實際地成為前述之狀態，便作動安全機構，而停止利用電池，會對利用者造成不利。然而為追求成本，今後使用低價格之可靠性低的電路零件的機會變多，在此情形下，故障或誤動作逐漸增加，電池之危險性的具體呈現化/可靠性的降低頻繁發生，可能會成為重大社會問題。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平6-338347號公報 [專利文獻2] 日本特開平7-302614號公報
[發明所欲解決的問題]
本發明有鑑於該狀況而專心檢討，目的在於提供一種即使電路故障亦可安全地繼續使用之電池。 [解決問題的手段]
本案發明人等完成開發即使使用時產生電池電壓控制異常亦可安全地繼續使用的可再充電有機電解質型電池，其係包含含有反應離子物種之有機電解質、正極與負極、以及電氣地絕緣該等正極與負極之離子通透性的絕緣片，且密封在密閉結構內，而正極與負極之端子拉出至外部的電池。
即，本發明係一種有機電解質型電池，其係在密閉結構內含有正極、負極、由沒有含氧基之樹脂形成且電氣地絕緣正極與負極的絕緣片、以及含有反應離子物種的有機電解質，而正極與負極之端子拉出至外部的電池，其特徵為前述絕緣片係奈米級纖絲與微米級纖絲之集合體，或奈米級纖絲之集合體與微米級纖絲之集合體的積層體。 [發明的功效]
本發明之有機電解質型電池，由於即使控制充放電之電路故障亦可安全地繼續使用，故電池不會停止利用，而不會對利用者造成不利。
雖然呈現本發明之機能之理由不詳，但推測是若電路故障時在正負極進出之Li離子平衡崩潰，特別是若暴露於高電壓下，由正極出來之Li離子過剩地到達負極，瞬間地產生如鋰簇(金屬)之微小固體，並游至正極並形成局部電池，而快速地返回正極之類的反應。因此，呈現機能之容易度，必須具有用以泳動之孔結構之載持絕緣片的積層結構或影響金屬簇之呈現容易度的負極極化特性為適當的範圍內。
以下，針對本發明説明。
本發明之有機電解質型電池含有正極、負極、電性地絕緣該等正極與負極之絕緣片，以及包含反應離子物種之有機電解質。
本發明之絕緣片由沒有含氧基之樹脂形成且係由奈米級纖絲與微米級纖絲之集合體，或奈米級纖絲之集合體與微米級纖絲之集合體的積層體形成之離子通透性片。
奈米級纖絲之平均直徑小於1000nm，而以100nm以上、900nm以下為佳，且以150nm以上、800nm以下更佳。若直徑過細，則積層結構之形成耗時，而成本變高，故不理想，且，若直徑過粗，則發生正負極之短路，製品不良率上升，故不理想。
微米級纖絲之平均直徑為1µm以上，而以2µm以上、50µm以下為佳，且以3µm以上、40µm以下較佳，並以5µm以上、30µm以下更佳，而以10µm以上、20µm以下特佳。若直徑過細，則積層結構之形成耗時，而成本變高，故不理想，且，若直徑過粗，則片厚度變厚，而電池之體積能量密度降低，故不理想。
若絕緣片之奈米級纖絲及微米級纖絲的外徑差大，就前述簇形成而言，藉在片內形成有效之空間可有效地作用於機能呈現，空間之深度宜為5µm以上、100µm以下。這可作為片表面中之表面粗糙度測量的最大值來測量。
奈米級纖絲及微米級纖絲宜均為沒有含氧基之熱塑性樹脂的纖絲。該熱塑性樹脂以具化學地安定，且不易吸附水分之聚烯烴為特佳。 聚烯烴可為烯烴之均聚合物，亦可為2種以上之烯烴的共聚合物。具體而言，可舉聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、聚甲基戊烯等為例。其中，以聚乙烯、聚丙烯為特佳。
就本發明之絕緣片，形成積層結構體之纖絲彼此可黏著亦可不黏著，但宜由黏著奈米級纖絲之集合體與微米級纖絲之集合體而成的積層體形成。
黏著奈米級纖絲之集合體與微米級纖絲之集合體的方法，例如可利用使用不會對電池性能產生不良影響之接著劑等使其黏著之方法，但在本發明中可較佳地採用以下方法：使用熔點不同之2種以上的熱塑性樹脂作為奈米級纖絲之集合體與微米級纖絲之集合體中的纖絲，在低熔點樹脂之熔點前後的溫度下加熱壓縮，藉此使低熔點樹脂之一部份熔化而形成奈米級纖絲之集合體與微米級纖絲之集合體黏著而成的積層體。
在此情形下，熱塑性樹脂纖絲中之低熔點樹脂與被黏著樹脂(高熔點樹脂)之熔點的差宜在5℃以上，而以10℃以上較佳，以30℃以上更佳。若熔點差小於5℃，則在黏著時有因空間塌縮，或勉強地加壓積層結構等而導致離子通透性降低之虞，故不理想。 此外，熱塑性樹脂纖絲全體中之低熔點熱塑性樹脂纖絲的存在比率按重量比計宜為0.2以上0.6以下，而以0.3以上0.5以下更佳。
形成之積層體中，由於必須在片內殘留具有離子通透性之空間，故可調整加熱壓縮條件，使低熔點樹脂不會過度熔化而堵塞空間。 加熱壓縮時，黏著部位之樹脂熔化者形成板狀，且該部份之離子通透性降低，因此應限於最小限之範圍內。為確認這情形，可藉SEM或光學顯微鏡等觀察而由影像上之面積求得其在全體中之比率。具體而言，若為光學顯微鏡，則可規定利用偏光顯微鏡模式顯示雲紋圖案之部份為板狀的樹脂，而求得影像中之比例，即板狀化率。 絕緣片之板狀化率宜為全部面積之65%以下，而以55%以下較佳，以50%以下更佳，以40%以下特佳，且以30%以下最佳。下限沒有特別限制。此外，當然，若不進行低熔點之加熱壓縮，則板狀化率為0%。板狀化率越高，越會妨礙離子通透性，因此在正極不易產生反應離子，且在負極會過度產生極化而使Li鬆散狀地生成，以致引起電池之特性劣化，故不理想。
奈米級纖絲之集合體的厚度宜為5µm以上30µm以下，而以10µm以下20µm以下較佳。 微米級纖絲之集合體的厚度宜為5µm以上80µm以下，而以10µm以上60µm以下較佳，且以20µm以上50µm以下更佳。
為規定黏著狀態，宜使用壓縮度。這是因壓縮形成之積層體厚度相對於奈米級纖絲之集合體及微米級纖絲之集合體加熱壓縮前之纖絲集合體總厚度的比率。 即為「壓縮度=因壓縮形成之積層體的厚度/壓縮前之纖絲集合體總厚度」。 本發明之絕緣片，壓縮度宜為0.1以上0.65以下，而較佳為0.2以上0.6以下，且更佳為0.4以上0.5以下之範圍。若壓縮度過高則會妨礙離子通透性，且若過低則電池之體積能量密度降低，故不理想。
此外，絕緣片之奈米級纖絲與微米級纖絲的混合比率，依重量比計，宜為90：10至10：90，而以80：20至20：80較佳，且以70：30至30：70更佳。若奈米級纖絲之比例變大，則片厚度變薄，電池之體積能量密度降低，故不理想。另一方面，若微米級纖絲之比例變大，則片厚度變厚，積層結構之強度降低且不易處理，故不理想。 另外，絕緣片之奈米級纖絲與微米級纖絲的混合比率，可利用SEM分別於表面背面觀察100µm見方之任意10個視野並由映照在畫面上之影像計數尺寸及條數並平均而求得。
奈米級纖絲及微米級纖絲之製造方法沒有特別限制，可使用任意之方法。可舉紡纖絲粘合法、熔融流動法、電紡纖絲法、乾式法等為例。熔融流動法、電紡纖絲法適於製造奈米級纖絲。
就積層之形成而言，奈米級纖絲之集合體及微米級纖絲之集合體中之纖絲宜組合低熔點樹脂及高熔點樹脂使用。此外，樹脂宜為聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等之聚烯烴樹脂。另外，亦可由低分子量物或高分子量物之中任意地組合。
藉由特別含有聚乙烯作為微米級纖絲之材質，可實行適於工業生產之製程，而可形成更薄且均質之絕緣片。微米級纖絲可使用芯由聚丙烯(PP)形成，鞘由聚乙烯(PE)形成之芯鞘結構。在此情形下，PE相對於微米級纖絲全重量之比率宜為0.03至0.6，而以0.05至0.55更佳，且以0.1至0.5最佳。若PE少，則積層結構之黏著會不足而引起強度降低，若多則纖絲過度黏著而板狀化進行，使離子通透性降低，故不理想。
本發明之絕緣片的厚度宜為5µm以上，而以10µm以上較佳，且以15µm以上更佳。此外，宜為60µm以下，而以50µm以下較佳，且以40µm以下更佳，30µm以下特佳。
由於絕緣片除了前述機能呈現以外，為電池之驅動時間之指標的能量密度越高利用價值越高，故以更薄之片為佳。但是，若過薄則正負極會短路而使初始良品率降低，因此需為儘可能緊密地塞滿之纖絲積層結構。 此外，在纖絲之積層結構中，除了全體之厚度薄的情形以外，若孔徑大亦容易引起正負極之短路而使電池之初始良品率降低。 由表面貫通至背面之徑越大，越會產生短路，而其評價可藉由光之透過來進行。藉從背面照射光，接著計算光之亮點大小及數目，可進行評價。
影響本發明之機能的因子可考慮由負極移動至正極之金屬簇的生成容易度、在正極之金屬簇的接收容易度，而在負極之極化特性特別重要。
極化特性會受到電池之外部端子，正負極端子間之總電阻即內部電阻、進一步其中包含的電極電阻，更進一步其中包含之電極材料本身的反應電阻的影響，即使相同值之電流流過，電阻越高電壓會越高的現象，即所謂極化變大。
負極之電極電阻，係碳等負極材、適用之導電碳等、與前述粉末狀碳類之黏結劑固定在銅箔之混合物即合劑的電阻，以及合劑與銅箔集電體的接觸電阻、用以使電流由外部電路流至負極之Ni等耳片材熔接在銅箔上而形成的電阻的總和。
負極材料主要是碳材料，且從結晶性高之石墨到結晶性低之非晶碳均可使用，只要鋰離子可插入脫離即可。此外，由於導電性會因結晶性而不同，故可依據需要混合使用。
雖然導電性會因負極材料之種類而不同，但必須使電池之性能良好，且可實現良好之負極極化特性。
依據電池之利用用途，可依重視蓄電能量者，或依重視輸出電流者來適當選擇其材質。藉由材料之物性與充放電容量或放電曲線，可混合多數而達成所希望之特性。
在蓄電用途中電能之儲存量是重要的，而為了獲得高放電電壓，石墨系之材料是合適的。而且，若追求長期壽命，則宜添加碳黑類等之導電助劑以使劣化難以發生。 在重視輸出電流之用途中，關於Li離子之進出的電阻宜低較好，具有Li離子容易進出之廣大層間的非晶碳系材料是合適的，但是，若亦需要能量儲存量，則可適當混合使用適當石墨系材料。
除了前述碳系之負極材料以外，可單獨或與碳系材料混合使用者包括Si、Sn、Al等之與Li形成合金的材料，含有Si氧化物、Si及Si以外之其他金屬元素的Si複合氧化物，含有Sn氧化物、Sn及Sn以外之其他金屬元素的Sn複合氧化物，Li4 Ti5 O12 等，可配合適當目的合適地使用。
就任一種情形而言，若尋求長期壽命，宜均添加導電助劑以使劣化難以發生。
關於Li離子之進出的電阻亦包括離子傳導電阻，且雖然電極之空隙結構會影響離子傳導電阻，但可藉在負極材料間產生適當間隙來解決以使離子容易在電極中進出。因此，必須最理想地調整合劑材料物性、合劑組成及表示加壓成形之程度的壓縮度。
此外，影響關於本發明之機能之負極極化特性的因子可舉負極之表面粗糙度為例，特別希望表面粗糙度測量之最大值在規定範圍內。這可考慮是因為負極極化之結果在生成金屬簇時藉具有某程度大小之空間來積存離子，而容易簇化的關係。
負極之表面粗糙度的最大值Ry宜為2µm以上且100µm以下，而以3µm以上且50µm以下較佳，且以5µm以上且30µm以下更佳。這可使用例如雷射顯微鏡(KEYENCE公司製，VK-8500)等，測量表面輪廓，並藉附屬之分析軟體算出而求得。
在負極合劑所使用之材料中，由於粒度、形狀、硬度等之物性亦會特別地影響表面粗糙度，故必須最理想地選擇。
若粒徑大則有粗糙度變大之情形，而若粒徑小則有粗糙度變小之情形。此外，若為填充性良好之形狀的粒子則顯示粗糙度變小之傾向。另外，若為硬度低之天然石墨則亦容易變小。但是，在任一情形中都可藉成型加工條件最理想地控制。
雖然成形係藉冷軋或熱軋加壓壓縮加工負極合劑已黏著在銅箔集電體來達成，但可藉由負極使用之材料的選擇或電池要求之設計值決定適當條件來進行。
此外，即使在經成型加工之電極表面，亦有在微米之突起狀，特別是銳角之突起中析出鬆散狀Li而無法發揮本發明之機能的情形。因此，希望使用具有微米級平滑表面之負極碳材料，可特別適於使用石墨系材料之球碳石墨(中間相碳微球等)。可根據電池設計之必要性而適當地和多種材料混合使用。
前述電極電阻可藉由導電助劑與為非導體之黏結劑樹脂與負極材料的混合比率或加壓條件等來調整。 導電助劑在合劑中的比率宜為0.3重量%以上20重量%以下，0.5重量%以上10重量%以下較佳，2重量%以上8重量%以下更佳。
導電助劑之粒子相對主材料較小，且適合使用碳黑等。此外，亦可粉碎所有碳材成微細後使用。在該情形下，不論石墨、焦炭、非晶碳等電子電裝性良好與否均可使用。
雖然黏結劑可使用含氟樹脂、橡膠、丙烯酸樹脂、CMC、PVA等，但特別適合使用含氟樹脂。合劑中之比率宜為0.5重量%以上10重量%以下，1重量%以上6重量%以下更佳。
影響本發明機能之因子，可考慮由負極移動至正極之金屬簇的生成容易度、在正極之金屬簇的接收容易度，而在正極之反應離子物種的產生容易度係重要想法。
這即是所謂為了由正極材順利地產生反應離子，必須儘可能減少正極極化。因此，必須儘可能減少電池之正極外部端子、正極之電極電阻，進一步其中包含之電極材料本身的反應電阻。
前述正極之電極電阻包括與在由半導體至非導體之範圍內的正極材料本身、與由導電助劑及用以黏附集電箔之黏結劑樹脂之混合物形成的合劑層、與集電箔的接觸電阻。
導電性亦會因正極材料之種類而不同。雖然電池性能包括容量、輸出、安全性等，但宜為導電性高之R3m結晶結構的含LiNi材料，該含LiNi材料與安全性高之尖晶石結晶結構含LiMn正極的混合正極，或混合動作電壓變高之R3m結晶結構含LiCo材料與任一者的混合正極。此外，亦可藉Mg、Al、Ti等其他陽離子取代一部份的過渡金屬元素。
特別是R3m結晶結構的含LiNi材料即使在電路故障時暴露於高電壓，正極之電位亦難以上升而可抑制循環可靠性之降低，故特別理想。LiNi系材料宜為LiNiCo系材料，而以LiNiMnCo系材料更佳。
此外，雖然為確保安全性宜混合含Mn之材料，但由於亦會引起可靠性降低，故必須以最適量使用。
此外，前述電極電阻可藉由導電助劑與為非導體之黏結劑樹脂與正極材料的混合比率或成型加工條件等來調整。 導電助劑在合劑中的比率宜為0.3重量%以上20重量%以下，0.5重量%以上10重量%以下較佳，2重量%以上8重量%以下更佳。
導電助劑之粒子相對主材料較小，且適合使用碳黑等。此外，亦可粉碎所有碳材成微細後使用。在該情形下，不論石墨、焦炭、非晶碳等電子電裝性良好與否均可使用。
導電材之合劑中的比率宜為0.3重量%以上且20重量%以下，而以0.5重量%以上且10重量%以下較佳，且以2重量%以上且8重量%以下更佳。
黏結劑可使用氟樹脂、橡膠、或丙烯酸系等。合劑中之比率宜為0.5重量%以上且8重量%以下，而以1重量%以上且6重量%以下更佳。
雖然電池之正負極外部端子與電極接合而獲得電子傳導性，但其接合方法或接合結構等會影響。一般是主要在電池內接合負極銅箔集電體與Ni等之金屬耳片、正極鋁集電體與Al耳片，接著藉由為外裝材之樹脂或金屬等密封該元件，並由該密閉結構拉出作成正負極耳片而形成電池的形態。
接合方法有電阻加熱或超音波熔接等，金屬彼此呈熔融狀態而互相接著，但為特別獲得良好之傳導性，藉凹凸等形狀互相嵌合在一起，製作難以剝離之高強度接合面是重要的。此外，金屬表面中之絕緣性被膜儘量少比較好。
尤其在正極，為了減少電極電阻，必須特別使Al表面之絕緣被膜儘量薄。 絕緣被膜之種類係氧化被膜且包括Al2 O3 等或在電池內部之AlF3 等。AlF3 係與電解液成分之反應物，且由於這在接合後產生，故以寧可為安定化而生成適當量以上為佳。
前述金屬面中之絕緣被膜的厚度宜為0.1nm以上1000nm以下，0.1nm以上100nm以下較佳，0.1nm以上50nm以下更佳。這可利用XPS等之表面分析一邊藉Ar離子等切削一邊進行被膜成分之深度分析而求得。
此外，接合時熔化形成之銅箔與鎳耳片或鋁箔與鋁耳片的接合金屬面的凹凸深度或高度宜為1µm以上，而以10µm以上較佳，且以40µm以上更佳。這可剝開接合面，接著藉雷射顯微鏡等之觀察來確認。
添加劑之純度宜分別為95%以上，而以98%以上較佳，且以99%以上更佳。若純度比95%低，則可能包含使電池之性能惡化的雜質。
有機系電解質主要由有機溶劑及電解質鹽構成，而該有機溶劑可使用高介電率溶劑及低黏度溶劑。有機系電解質中之高介電率溶劑的含有比例宜為5至45容量%，而以10至40容量%較佳，且以15至38容量%更佳。
此外，有機系電解質中之低黏度溶劑的含有比例宜為55至95容量%，而以60至90容量%較佳，且以62至85容量%更佳。
前述高介電率溶劑，除了碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯以外，可舉例如：碳酸伸丁酯、g-丁內酯、g-戊內酯、四氫呋喃、1,4-二烷、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-甲基-2-唑烷酮、環丁碸、2-甲基環丁碸等。
前述低黏度溶劑，除了碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲酯以外，可舉例如：碳酸甲基丙酯、碳酸甲基異丙酯、碳酸乙基丙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲基丁酯、碳酸二丁酯、二甲氧基乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丁酸甲酯、異丁酸甲酯等。
此外，依據電極表面保護之觀點，藉適當使用以下之添加物，可提高電池之重覆特性。添加物，除了碳酸乙烯酯、碳酸乙烯基伸乙酯、碳酸氟伸乙酯、碳酸二氟伸乙酯以外，可舉例如：碳酸甲基三氟乙酯、碳酸二三氟乙酯、碳酸乙基三氟乙酯等。 另外，如前述方式組合之試劑可為含有P、N、S、Si等之化合物，而若使用該等除了本發明之效果以外，亦可獲得阻燃性等之效果。
前述添加物係任一者或多數者之組合且含有1或2種以上之各試劑成分並且若該試劑含有0.01重量%至20重量%，而以0.1重量%至10重量%為佳，且以0.5重量%至5重量%更佳，可發揮本發明之效果。
若前述添加物之純度為95%以上，而以98%以上為佳，且以99%以上更佳，便可理想地發揮本發明之效果。若純度比95%低，則可能含有妨礙本發明之效果的雜質，而有無法獲得原本之效果的情形。
電解質鹽可舉例如：六氟化磷酸鋰(LiPF6 )、四氟化硼酸鋰(LiBF4 )、六氟化砷酸鋰(LiAsF6 )、六氟化銻酸鋰(LiSbF6 )、過氯酸鋰(LiClO4 )及四氯化鋁酸鋰(LiAlCl4 )等之無機鋰鹽，以及三氟甲磺酸鋰(CF3 SO3 Li)、雙(三氟甲磺酸)亞胺鋰[(CF3 SO2 )2 NLi]、雙(五氟乙烷碸)亞胺鋰[(C2 F5 SO2 )2 NLi]及三(三氟甲烷碸)甲基鋰[(CF3 SO2 )3 CLi]等之全氟烷磺酸衍生物的鋰鹽。電解質鹽可單獨使用1種，亦可混合使用多數種。
本發明之電解質鹽希望在有機系電解質中含有量通常為0.5至3莫耳/升，而以0.8至2莫耳/升為佳，且以1.0至1.6莫耳/升的濃度更佳。
本發明之有機系電解質電池中，亦可使用藉由包含高分子化合物而呈膠狀之電解質，且該高分子化合物為藉由有機溶劑膨潤而保持有機系電解質的保持體。這是因為藉由包含藉有機溶劑膨潤之高分子化合物可獲得高離子傳導率，且可獲得優異之充放電效率，同時可防止電池之漏液的關係。若有機系電解質中含有高分子化合物，則高分子化合物之含量宜在0.1重量%以上且10質量%以下的範圍內。 此外，若在分隔件之兩面塗布聚偏二氟乙烯等之高分子化合物來使用，則有機系電解質與高分子化合物之質量比宜在50：1至10：1的範圍內。藉由在該範圍內，可獲得更高充放電效率。
前述高分子化合物可舉例如：聚乙烯甲醛、聚環氧乙烷及含有聚環氧乙烷之交聯體等的醚系高分子化合物，聚甲基丙烯酸酯等之酯系高分子化合物、丙烯酸酯系高分子化合物，以及聚偏二氟乙烯、及偏二氟乙烯與六氟丙烯之共聚物等的偏二氟乙烯的聚合物。高分子化合物可單獨使用1種，亦可混合使用多數種。由高溫保存時之膨潤防止效果的觀點來看，特別希望使用聚偏二氟乙烯等之氟系高分子化合物。
此外，依據改善強度等物性之目的，亦可在合劑或電極表面上塗布配置添加有無機微粒子之黏結劑。 [實施例]
以下，雖然藉由實施例進一步具體地說明本發明，但本發明不限於該等實施例。 此外，雖然在此使用圖1針對本發明進行說明，但本發明之有機系電解質電池的型態可適用於積層型、鈕扣型、錢幣型、角型、具有螺旋結構之筒型等的各種有機系電解質電池。此外，有機系電解質電池為任意大小，可為大型、小型或薄型。
[實施例1] 如以下方式製作正極。在正極材料：91重量%之LiNi1/3 Mn1/3 Co1/3 O2 (平均粒徑13µm)、導電助劑：6重量%之乙炔黑、黏結材料：3重量%之聚偏二氟乙烯(以下，簡稱為PVDF)的混合物中加入N-甲基吡咯啶酮(以下，簡稱為NMP)，進行捏合，而製成漿液。將製成之漿液滴在鋁集電體(純度99.3%，絕緣被膜厚度：10nm)上，接著使用具有測微器之塗膜器及自動塗布機製膜，並在烘箱中在110℃、氮氣環境下使其乾燥後，在相反面亦同樣地進行成膜乾燥。然後，將成膜部切成縱1cm´橫3cm，接著在表面背面同樣地剝離橫3cm中的1cm份的成膜，而在表面背面同樣地製成用以集電的1cm´1cm之未成膜部。然後，只在成膜部份進行加壓成形。製備5片同樣之正極。1片份之作動容量係4.0mAh(單面2.0mAh)。
如以下方式製作負極。在活物質：94重量%之人造石墨、導電助劑：1重量%之乙炔黑、黏結材料：5重量%之PVDF的混合物中加入NMP，進行捏合，而製成漿液。將製成之漿液滴在銅集電體上，接著使用具有測微器之塗膜器及自動塗布機製膜，並在烘箱中在110℃、氮氣環境下使其乾燥後，在相反面亦同樣地進行成膜乾燥。然後，將成膜部切成縱1.1cm´橫3.1cm，接著在表面背面同樣地剝離橫3.1cm內，1cm份的成膜，而在表面背面同樣地製成用以集電的1cm´1cm之未成膜部。然後，只在成膜部份進行加壓成形。製備3片同樣之負極及2片只在單面製膜之負極。1片份之作動容量係4.0mAh(單面2.0mAh)。藉雷射顯微鏡看到之負極表面粗糙度最大值為18µm。
如下地製成分隔件(絕緣片)。在130℃下加壓成形藉由熔融流動法製成之聚丙烯(以後簡稱為PP)製之奈米級纖絲的纖維集合體(平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及藉紡纖絲粘合法製成之同心圓狀2層結構之芯鞘型微米級纖絲(芯：PP，鞘：聚乙烯(以後簡稱為PE)，PE含有率50wt%)的纖維集合體(平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)，以製得由奈米級纖絲及微米級纖絲形成的一體化纖維積層體。纖維彼此藉PE熔融而黏著。成型後之厚度係24µm，且奈米級纖絲及微米級纖絲之厚度總和的成型後變化率，即壓縮度係0.5。此外，藉由偏光顯微鏡觀察而求得之熔融樹脂存在率的板狀化率係25%。然後，切成必要數量之縱1.2cm´橫2.2cm。
如以下方式組裝電池。首先，放置只在單面製膜之負極(1-1)，接著在成膜部上放置分隔件(2-1)，且重疊正極(3-1)使未成膜部與負極呈180º相反方向且成膜部不由負極露出，接著將分隔件(2-2)放置在成膜部上，接下來將兩面成膜之負極(1-2)放在未成膜部與正極呈180º相反方向之位置上，接著以朝向正極之方式依序放置分隔件(2-3)、正極(3-2)、分隔件(2-4)、負極(1-3)、分隔件(2-5)、正極(3-3)、分隔件(2-6)、負極(1-4)、分隔件(2-7)、正極(3-4)、分隔件(2-8)、負極(1-5)、分隔件(2-9)、正極(3-5)、分隔件(2-10)、只在單面製膜之負極(1-6)的成膜部，並調整分隔件使短路不產生，接著藉膠帶固定全體。重疊正負極之各個未成膜部，接著藉金屬熔接機使正極5片、負極6片之集電體一體化，然後使鋁耳片熔接在正極上，而使鎳耳片熔接在負極上。 使其中含浸使LiPF6 以1莫耳/升之比例溶解於溶劑中者，而該溶劑係以體積比3：7分別混合作為電解液之碳酸伸乙酯(以下，簡稱為EC)、作為低黏度溶劑之碳酸二甲酯(以下，簡稱為DMC)而製成。然後，藉由鋁積層薄膜形成之外裝材以無間隙之方式包覆，接著加熱以熔接密閉薄膜材。正負極之耳片藉密封樹脂捲繞，接著同樣強固地密封密閉而製得電池之試驗用單元。
使該單元進行電流密度0.5mA/cm2 、4.2V定電流、定電壓充電，0.5mA/cm2 、2.75V截止定電流放電後，獲得22.4mWh/cc之初始能量密度 同樣地製成合計20個單元，接著計算短路之不良品，求得不良品率。結果沒有不良。 接著，使良品之單元重覆在電流密度0.5mA/cm2 ，假設控制電路故障之情形的電壓8V、時間限制10小時之充電，接著0.5mA/cm2 之2.75V截止定電流放電的循環。而且求得第50次循環之能量密度對初始之能量密度的比率，結果為75.3%。
[實施例2] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=29µm，壓縮度=0.5，板狀化率=29%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為21.6mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為72.5%。
[實施例3] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=33µm，壓縮度=0.5，板狀化率=34%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為21.2mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為71.5%。
[實施例4] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PP，PE含有率0wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=47µm，壓縮度=0，板狀化率=0%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果不良率為20%。良品之初始能量密度為19.6mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為74.4%。
[實施例5] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PP，PE含有率0wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=58µm，壓縮度=0，板狀化率=0%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果不良率為10%。良品之初始能量密度為18.5mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為74.4%。
[實施例6] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PP，PE含有率0wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=65µm，壓縮度=0，板狀化率=0%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果不良率為5%。良品之初始能量密度為17.9mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為73.4%。
[實施例7] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率70wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=16µm，壓縮度=0.65，板狀化率=45%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為21.5mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為64.9%。
[實施例8] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率70wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=20µm，壓縮度=0.65，板狀化率=49%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為18.8mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為62.1%。
[實施例9] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率70wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=23µm，壓縮度=0.65，板狀化率=55%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為17.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為57.4%。
[實施例10] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率30wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=31µm，壓縮度=0.35，板狀化率=11%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為21.4mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為73.4%。
[實施例11] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率30wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=38µm，壓縮度=0.35，板狀化率=17%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為20.6mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為74.4%。
[實施例12] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率30wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=42µm，壓縮度=0.35，板狀化率=23%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為20.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.3%。
[實施例13] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率10wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=40µm，壓縮度=0.15，板狀化率=5%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為20.3mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.2%。
[實施例14] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率10wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=50µm，壓縮度=0.15，板狀化率=7%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為19.3mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.3%。
[實施例15] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率10wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=55µm，壓縮度=0.15，板狀化率=9%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為18.8mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為74.4%。
[實施例16] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度15µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=21µm，壓縮度=0.5，板狀化率=24%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.7mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為76.2%。
[實施例17] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度15µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=27µm，壓縮度=0.5，板狀化率=28%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為21.9mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為72.5%。
[實施例18] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度15µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=30µm，壓縮度=0.5，板狀化率=32%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為21.5mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為71.5%。
[實施例19] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度10µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=19µm，壓縮度=0.5，板狀化率=20%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為77.2%。
[實施例20] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度10µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=24µm，壓縮度=0.5，板狀化率=21%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.3mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.3%。
[實施例21] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度10µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=28µm，壓縮度=0.5，板狀化率=23%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為21.8mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.2%。
[實施例22] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，聚甲基戊烷(以後簡稱為PMP)製，平均纖維徑750nm，最大纖維徑2200nm，最小纖維徑100nm，厚度19µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=23µm，壓縮度=0.5，板狀化率=20%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.4mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為77.2%。
[實施例23] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PMP，鞘PP，PP含有率50wt%，平均纖維徑11µm，最大纖維徑22µm，最小纖維徑4µm，厚度27µm)形成，且在160℃下加壓一體化的纖維積層體(成型後厚度=24µm，壓縮度=0.5，板狀化率=20%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.3mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為77.3%。
[實施例24] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=24µm，壓縮度=0.5，板狀化率=18%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.0mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.3%。
[實施例25] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=29µm，壓縮度=0.5，板狀化率=20%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.3mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.4%。
[實施例26] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=33µm，壓縮度=0.5，板狀化率=22%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為21.8mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.3%。
[實施例27] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度15µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=21µm，壓縮度=0.5，板狀化率=22%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.4mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.0%。
[實施例28] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度15µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=27µm，壓縮度=0.5，板狀化率=23%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.6mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為74.9%。
[實施例29] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度15µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=30µm，壓縮度=0.5，板狀化率=24%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.2mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.5%。
[實施例30] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度10µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=19µm，壓縮度=0.5，板狀化率=23%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.7mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為77.6%。
[實施例31] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度10µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=22µm，壓縮度=0.5，板狀化率=24%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.2mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.2%。
[實施例32] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度10µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=25µm，壓縮度=0.5，板狀化率=25%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.8mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為74.3%。
[實施例33] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑400nm，最大纖維徑1500nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=24µm，壓縮度=0.5，板狀化率=18%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.0mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為78.1%。
[實施例34] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑400nm，最大纖維徑1500nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=26µm，壓縮度=0.5，板狀化率=19%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.7mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.1%。
[實施例35] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑400nm，最大纖維徑1500nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=28µm，壓縮度=0.5，板狀化率=20%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.4mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為76.3%。
[實施例36] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑400nm，最大纖維徑1500nm，最小纖維徑100nm，厚度15µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=21µm，壓縮度=0.5，板狀化率=20%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.4mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為78.1%。
[實施例37] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑400nm，最大纖維徑1500nm，最小纖維徑100nm，厚度15µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=27µm，壓縮度=0.5，板狀化率=21%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.6mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.3%。
[實施例38] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑400nm，最大纖維徑1500nm，最小纖維徑100nm，厚度15µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=30µm，壓縮度=0.5，板狀化率=22%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.2mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為74.4%。
[實施例39] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑400nm，最大纖維徑1500nm，最小纖維徑100nm，厚度10µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=19µm，壓縮度=0.5，板狀化率=17%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.7mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為80.0%。
[實施例40] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑400nm，最大纖維徑1500nm，最小纖維徑100nm，厚度10µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=24µm，壓縮度=0.5，板狀化率=18%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.9mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為77.2%。
[實施例41] 除了分隔件使用由預定奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑400nm，最大纖維徑1500nm，最小纖維徑100nm，厚度10µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑20µm，最大纖維徑35µm，最小纖維徑8µm，厚度45µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=28µm，壓縮度=0.5，板狀化率=19%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.5mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為76.2%。
[實施例42] 除了正極材料使用LiCoO2 (平均粒徑5µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為20.0mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為67.8%。
[實施例43] 除了正極材料使用按重量比50：50混合LiCoO2 (平均粒徑5µm)與LiNi1/3 Mn1/3 Co1/3 O2 (平均粒徑13µm)而得者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.0mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為73.4%。
[實施例44] 除了正極材料使用按重量比50：50混合LiMn2 O4 (平均粒徑11µm)以及LiNi1/3 Mn1/3 Co1/3 O2 (平均粒徑13µm)而得者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為18.0mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為69.6%。
[實施例45] 除了正極材料使用按重量比50：50混合LiNi0.85 Co0.1 Al0.05 O2 (平均粒徑5µm)以及LiNi1/3 Mn1/3 Co1/3 O2 (平均粒徑13µm)而得者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為74.4%。
[實施例46] 除了使用改變加壓成形壓力而製成之表面粗糙度最大值為100µm的負極以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果不良率為10%。初始能量密度為21.4mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為65.9%。
[實施例47] 除了使用改變加壓成形壓力而製成之表面粗糙度最大值為70µm的負極以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果不良率為0%。初始能量密度為21.8mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為68.7%。
[實施例48] 除了負極材料使用中間相碳微球(25µm)，且使用改變加壓成形壓力而製成之表面粗糙度最大值為42µm的負極以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果不良率為0%。初始能量密度為22.2mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.3%。
[實施例49] 除了負極材料使用天然石墨(15µm)，且使用改變加壓成形壓力而製成之表面粗糙度最大值為34µm的負極以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果不良率為0%。初始能量密度為22.5mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為77.1%。
[實施例50] 除了負極材料使用中間相碳微球(25µm)，且使用改變加壓成形壓力而製成之表面粗糙度最大值為25µm的負極以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果不良率為0%。初始能量密度為22.8mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為78.1%。
[實施例51] 除了使用改變加壓成形壓力而製成之表面粗糙度最大值為11µm的負極以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果不良率為0%。初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為79.1%。
[實施例52] 除了負極材料使用中間相碳微球(5µm)，且使用改變加壓成形壓力而製成之表面粗糙度最大值為5µm的負極以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果不良率為0%。初始能量密度為23.6mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為74.8%。
[實施例53] 除了負極材料使用天然石墨(15µm)，且使用改變加壓成形壓力而製成之表面粗糙度最大值為2µm的負極以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果不良率為0%。初始能量密度為22.2mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為51.8%。
[實施例54] 除了正極之鋁集電體使用99.8%者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為79.1%。
[實施例55] 除了正極之鋁集電體使用99.0%者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為76.2%。
[實施例56] 除了正極之鋁集電體使用98.0%者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為74.4%。
[實施例57] 除了使用正極之鋁集電體的絕緣被膜厚度為0.1nm者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為78.1%。
[實施例58] 除了使用正極之鋁集電體的絕緣被膜厚度為0.5nm者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為78.1%。
[實施例59] 除了使用正極之鋁集電體的絕緣被膜厚度為4.0nm者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為75.3%。
[實施例60] 除了使用正極之鋁集電體的絕緣被膜厚度為17.0nm者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為66.8%。
[實施例61] 除了使用正極之鋁集電體的絕緣被膜厚度為39.0nm者以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為61.2%。
[比較例1] 除了分隔件使用在PP之2層間夾有PE之3層式的厚度32µm的乾式單軸延伸式製法的微多孔薄膜作為分隔件以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為23.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為0%(第1循環之充電時氣體產生而無法放電)。
[比較例2] 除了分隔件使用PP製之厚度25µm的乾式單軸延伸式製法的微多孔薄膜作為分隔件以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為22.2mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為0%(第1循環之充電時氣體產生而無法放電)。
[比較例3] 除了分隔件只使用奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度20µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為100%，且無法充放電。
[比較例4] 除了分隔件只使用奈米級纖絲(熔融流動法，PP製，平均纖維徑700nm，最大纖維徑2000nm，最小纖維徑100nm，厚度54µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為50%。良品之電池中，初始能量密度為18.9mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為42.4%。 [比較例5] 除了分隔件只使用PP製之微米級纖絲(平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度38µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為80%。良品中之初始能量密度為20.6mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為30.0%。
[比較例6] 除了分隔件只使用PP製之微米級纖絲(平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度62µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為20%。良品中之初始能量密度為18.1mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為56.5%。
[比較例7] 除了分隔件只使用PP製之微米級纖絲(平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度100µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。結果無不良。良品中之初始能量密度為15.3mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為53.7%。
[比較例8] 除了分隔件只使用在130℃下加壓成形微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑17µm，最大纖維徑30µm，最小纖維徑7µm，厚度100µm)的纖維積層體(成型後厚度=60µm，壓縮度=0.6，板狀化率=60%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。結果無不良，初始能量密度為18.3mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為37.7%。
[比較例9] 除了分隔件只使用奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度20µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為10%。良品中之初始能量密度為22.8mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為65.9%。
[比較例10] 除了分隔件只使用奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度15µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為30%。良品中之初始能量密度為23.6mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為66.1%。
[比較例11] 除了分隔件只使用奈米級纖絲(熔融方式電紡纖絲法，PP製，平均纖維徑190nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑70nm，厚度10µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為100%，且無法充放電。
[比較例12] 除了分隔件只使用PET製之微米級纖絲(平均纖維徑15µm，最大纖維徑27µm，最小纖維徑8µm，厚度100µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為5%。良品中之初始能量密度為15.3mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為47.1%。
[比較例13] 除了分隔件只使用PET製之奈米級纖絲(電紡纖絲法，平均纖維徑310nm，最大纖維徑400nm，最小纖維徑100nm，厚度30µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為30%。良品中之初始能量密度為21.5mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為51.8%。
[比較例14] 除了分隔件只使用偏醯胺(以下稱為m-AR)製之微米級纖絲(平均纖維徑10µm，最大纖維徑15µm，最小纖維徑3µm，厚度60µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為5%。良品中之初始能量密度為18.3mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為56.5%。
[比較例15] 除了分隔件只使用m-AR製之奈米級纖絲(電紡纖絲法，平均纖維徑310nm，最大纖維徑400nm，最小纖維徑100nm，厚度25µm)以外，與實施例30同樣地製成試驗單元。不良率為40%。良品中之初始能量密度為22.2mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為57.1%。
[比較例16] 除了分隔件使用由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)製之奈米級纖絲(電紡纖絲法，平均纖維徑310nm，最大纖維徑400nm，最小纖維徑100nm，厚度23µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=30µm，壓縮度=0.6，板狀化率=45%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。不良率為5%。良品中之初始能量密度為21.5mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為58.4%。
[比較例17] 除了分隔件使用由聚乙烯醇(PVA)製之奈米級纖絲(電紡纖絲法，平均纖維徑200nm，最大纖維徑300nm，最小纖維徑80nm，厚度20µm)，以及預定微米級纖絲(芯PP，鞘PE，PE含有率50wt%，平均纖維徑12µm，最大纖維徑20µm，最小纖維徑5µm，厚度27µm)形成的一體化纖維積層體(成型後厚度=28µm，壓縮度=0.6，板狀化率=35%)以外，與實施例1同樣地製成試驗單元。不良率為5%。良品中之初始能量密度為21.7mWh/cc，且第50次循環之能量密度的比率為65.9%。
由以上結果可知，如本發明之實驗例中所示，即使假設控制充放電之電路故障的模式，而超過充電設定電壓地施加電源電壓(本實驗：8V)，亦可良好地繼續循環。
以上之電池結構及評價結果匯整於以下表中。 此外，表中，纖絲之製法中的MB意味熔融流動法，SB意味紡纖絲粘合法，ES意味電紡纖絲法，乾式意味乾式單軸延伸法。正極之材料種類中的NMC意味LiNi1/3 Mn1/3 Co1/3 O2 ，LCO意味LiCoO2 ，LMO意味LiMn2 O4 ，NCA意味LiNi0.85 Co0.1 Al0.05 O2 。負極之材料種類中的AG意味人造石墨，MB意味中間相碳微球，NG意味天然石墨。
[表1]
[表2]
1-1‧‧‧負極
1-2‧‧‧負極
1-3‧‧‧負極
1-4‧‧‧負極
1-5‧‧‧負極
1-6‧‧‧負極
2-1‧‧‧分隔件
2-2‧‧‧分隔件
2-3‧‧‧分隔件
2-4‧‧‧分隔件
2-5‧‧‧分隔件
2-6‧‧‧分隔件
2-7‧‧‧分隔件
2-8‧‧‧分隔件
2-9‧‧‧分隔件
2-10‧‧‧分隔件
3-1‧‧‧正極
3-2‧‧‧正極
3-3‧‧‧正極
3-4‧‧‧正極
3-5‧‧‧正極
圖1表示在實施例中使用之電池槽(battery cell)結構的概略圖。
1-1‧‧‧負極
1-2‧‧‧負極
1-3‧‧‧負極
1-4‧‧‧負極
1-5‧‧‧負極
1-6‧‧‧負極
2-1‧‧‧分隔件
2-2‧‧‧分隔件
2-3‧‧‧分隔件
2-4‧‧‧分隔件
2-5‧‧‧分隔件
2-6‧‧‧分隔件
2-7‧‧‧分隔件
2-8‧‧‧分隔件
2-9‧‧‧分隔件
2-10‧‧‧分隔件
3-1‧‧‧正極
3-2‧‧‧正極
3-3‧‧‧正極
3-4‧‧‧正極
3-5‧‧‧正極

Claims (18)

  1. 一種有機電解質型電池，其係在密閉結構內含有正極、負極、由沒有含氧基之樹脂形成且電氣地絕緣正極與負極的絕緣片、以及含有反應離子物種的有機電解質，正極與負極之端子拉出至外部; 該絕緣片係奈米級纖絲與微米級纖絲之集合體，或奈米級纖絲之集合體與微米級纖絲之集合體的積層體。
  2. 如申請專利範圍第1項之有機電解質型電池，其中，奈米級纖絲之平均纖維徑係150nm以上800nm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之有機電解質型電池，其中，微米級纖絲之平均纖維徑係5µm以上30µm以下。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，其中，奈米級纖絲及微米級纖絲係熱塑性樹脂之纖絲。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，其中，該積層體係藉由在加熱狀態下壓縮奈米級纖絲之集合體及微米級纖絲之集合體而形成。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，包括該積層體之奈米級纖絲及/或微米級纖絲因壓縮而成為纖絲彼此連結的部份及/或變形成平板狀的部份。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，其中，該積層體之奈米級纖絲及/或微米級纖絲因壓縮而變形成平板狀的部份在絕緣片中的比率係全部面積的65%以下。
  8. 如申請專利範圍第5項之有機電解質型電池，其中，壓縮度(因壓縮形成之積層體厚度/壓縮前之纖絲集合體的總厚度)係0.1以上且0.65以下。
  9. 如申請專利範圍第4項之有機電解質型電池，其係由熔點不同之2種以上熱塑性樹脂的纖絲構成的積層體。
  10. 如申請專利範圍第9項之有機電解質型電池，其中，低熔點熱塑性樹脂纖絲之存在比率按重量比計為0.2以上0.6以下。
  11. 如申請專利範圍第4項之有機電解質型電池，其中，熱塑性樹脂係聚烯烴。
  12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，其中，微米級纖絲係以低熔點樹脂作為鞘之芯鞘結構的纖絲。
  13. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，其中，絕緣片之厚度係15µm以上40µm以下。
  14. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，其中，正極材料包含至少含有Ni之Li過渡金屬氧化物。
  15. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，其中，負極包含選自於人造石墨、中間相碳微球及天然石墨中之1種以上。
  16. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，其中，負極之電極表面粗糙度的最大值係2µm以上100µm以下。
  17. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，其中，正極集電體之絕緣被膜的厚度係1µm以下。
  18. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機電解質型電池，其中，正極集電體之純度係98%以上。
TW104116737A 2014-05-30 2015-05-26 有機電解質型電池 TW201611398A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014112238A JP2015225844A (ja) 2014-05-30 2014-05-30 有機電解質型バッテリー

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201611398A true TW201611398A (zh) 2016-03-16

Family

ID=54698771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104116737A TW201611398A (zh) 2014-05-30 2015-05-26 有機電解質型電池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20170077475A1 (zh)
JP (1) JP2015225844A (zh)
TW (1) TW201611398A (zh)
WO (1) WO2015182434A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019198500A1 (ja) * 2018-04-09 2019-10-17 旭化成株式会社 多孔体、鉛蓄電池用セパレータ、及び鉛蓄電池
CN116682926A (zh) * 2022-02-22 2023-09-01 太仓中科赛诺新能源科技有限公司 一种多孔自支撑体柔性厚电极及其制备方法
CN115832623A (zh) * 2022-10-14 2023-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 隔离膜及其制备方法、二次电池和用电装置
KR20250118322A (ko) * 2024-01-29 2025-08-06 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11144698A (ja) * 1997-11-05 1999-05-28 Miki Tokushu Seishi Kk 二次電池用セパレ−タ−
JP3959708B2 (ja) * 2001-11-19 2007-08-15 株式会社デンソー リチウム電池用正極の製造方法およびリチウム電池用正極
JP5365215B2 (ja) * 2009-01-27 2013-12-11 ソニー株式会社 二次電池
JP2012036517A (ja) * 2010-08-04 2012-02-23 Daicel Corp セルロース繊維で構成された不織布及び蓄電素子用セパレータ
JP5706214B2 (ja) * 2011-03-30 2015-04-22 帝人株式会社 セパレータ
JP5844067B2 (ja) * 2011-05-02 2016-01-13 株式会社ダイセル 不織繊維積層体及びその製造方法並びにセパレータ
JP2013206591A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Daicel Corp 蓄電素子用セパレータ及びその製造方法
US8936878B2 (en) * 2012-11-20 2015-01-20 Dreamweaver International, Inc. Methods of making single-layer lithium ion battery separators having nanofiber and microfiber components

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015182434A1 (ja) 2015-12-03
JP2015225844A (ja) 2015-12-14
US20170077475A1 (en) 2017-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101617433B (zh) 电化学元件及其制造方法
CN109792035B (zh) 电极及利用其的二次电池和电极的制备方法
US8405957B2 (en) Separator for electrochemical device and method for producing the same, and electrochemical device and method for producing the same
JP6773044B2 (ja) 多孔膜および蓄電デバイス
US7138207B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary cell
JP5611505B2 (ja) 電池用セパレータおよびリチウム二次電池
CN102057518A (zh) 隔膜用多孔质膜、电池用隔膜、电池用电极及这些的制造方法及二次锂电池
CN103258979A (zh) 电化学元件用隔膜、电化学元件用电极和电化学元件
JP5400417B2 (ja) 複合多孔質フィルムおよびその製造方法、並びに電池用セパレータおよびそれを用いた非水系電解液二次電池
CN107851836A (zh) 锂离子二次电池
JP2012109123A (ja) 耐熱性微多孔膜および電池用セパレータ
KR20150102008A (ko) 집전체, 전극, 2차전지 및 커패시터
JP2012124029A (ja) 積層型微多孔膜、電池用セパレータおよび非水電解質電池
JP2010044935A (ja) 複合多孔質フィルムおよびそれを用いた電池用セパレータ、並びに非水系電解液二次電池
KR102314215B1 (ko) 내열성 및 통기도가 향상된 세퍼레이터 및 이를 포함하는 이차전지
KR102704393B1 (ko) 전기화학소자용 복합 분리막 및 이를 포함하는 전기화학소자
JP2012003938A (ja) 電池用セパレータおよびリチウム二次電池
TW201611398A (zh) 有機電解質型電池
KR20210080518A (ko) 비수 전해액 이차 전지
JP5979299B1 (ja) 積層多孔質フィルム、蓄電デバイス用セパレータおよび蓄電デバイス
JP2012084255A (ja) 非水電解質二次電池
JP4952193B2 (ja) リチウム二次電池
JP7835508B2 (ja) 電極および電極組立体
CN121688107A (zh) 非水电解液及其制备方法、非水电解液二次电池
CN121812693A (zh) 一种二次电池及电子设备