WO1999026307A1 - Lithium ion secondary battery and manufacture thereof - Google Patents

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WO1999026307A1
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negative electrode
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Hisashi Shiota
Shigeru Aihara
Daigo Takemura
Jun Aragane
Hiroaki Urushibata
Kouji Hamano
Yasuhiro Yoshida
Takayuki Inuzuka
Michio Murai
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a lithium ion secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode face each other with a separator holding an electrolyte interposed therebetween, and more particularly, to an electrical connection between a positive electrode and a negative electrode (electrode) and a separator.
  • the present invention relates to a battery structure that can be modified to take any form such as a thin shape. Background art
  • lithium-ion batteries are secondary batteries that can achieve the highest voltage, high energy density, and high load resistance of existing batteries, and improvements are being actively made even today.
  • This lithium ion secondary battery has, as its main components, a positive electrode, a negative electrode, and a thin conductive layer sandwiched between both electrodes.
  • an active material powder such as a lithium-cobalt composite oxide is mixed with an electron conductor powder and a binder resin for a positive electrode and applied to an aluminum current collector.
  • a carbon-based active material powder mixed with a binder and it is applied to a copper current collector to form a plate.
  • polyethylene or polypropylene A film in which a porous film such as ren is filled with a non-aqueous solvent containing lithium ions is used.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a conventional cylindrical lithium secondary battery disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-83608.
  • 1 is an outer can made of stainless steel or the like also serving as a negative electrode terminal
  • 2 is an electrode body housed in the outer can 1
  • 2 is a positive electrode 3, a separator 4 and a negative electrode 5. It has a spirally wound structure.
  • the electrode body 2 needs to apply an external pressure to the electrode surface in order to maintain the electrical connection between the positive electrode 3, the separator 4 and the negative electrode 5. For this reason, all in-plane contacts are maintained by placing the electrode body 2 in a strong metal can.
  • prismatic batteries a method has been used in which rectangular electrodes are bundled and placed in a rectangular metal can to apply pressure from the outside and press down.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-159802 discloses a manufacturing method in which an ion-conductive solid electrolyte layer and a positive electrode and a negative electrode are integrated by heating using a thermoplastic resin binder.
  • the electrodes are brought into close contact by integrating the electrode and the electrolyte layer, so that the electrical connection between the electrodes is maintained without applying external force, and the battery operates.
  • the electrode and the solid electrolyte are joined with a binder.
  • a binder since the interface between the electrode and the electrolyte is covered with the binder, for example, a liquid electrolyte is used. It is disadvantageous in terms of ionic conductivity as compared with the case of using. Even if a binder having ionic conductivity is used, a material having ionic conductivity equal to or higher than that of the liquid electrolyte has not been generally found, and battery performance similar to that of a battery using a liquid electrolyte has been found. There were problems such as difficulty in obtaining them.
  • a metal outer can is required to hold the liquid electrolyte at the interface between the electrode and the electrolyte, which is disadvantageous in terms of energy density, while a metal outer can is required for the electrode-electrolyte bonding type.
  • the conductivity at the electrode-electrolyte interface is lower than that of batteries using liquid electrolyte, It is disadvantageous in terms of battery performance such as charge and discharge characteristics.
  • a non-aqueous electrolyte generally used for a lithium ion battery has a conductivity of 1/10 or less as compared with an aqueous electrolyte. For this reason, it is necessary to increase the battery area to reduce the battery internal resistance.
  • a configuration in which several strips are stacked there are a configuration in which several strips are stacked, a configuration in which the electrode is wound around a strip-shaped separator, and a configuration in which the electrode is folded.
  • This configuration can be applied to the assembly of a battery in which the electrode and the separator are joined by an adhesive layer.However, in the method of winding while bonding, it is possible to apply the entire ⁇ winding method compared to winding without bonding. The problem was that the speed was slow and assembly productivity was poor. In addition, when the wound battery body is stopped with a tape band from the outside without any adhesion, the interface between the electrode and the separator is not sufficiently adhered, so the internal resistance is large. This was a practical problem.
  • the present invention has been made as a result of intensive studies on the separation method and a preferable lamination method of the electrodes by the present inventors in order to solve the above-mentioned problem, and the electrodes and the separator were used without using a strong outer can. It is an object of the present invention to obtain a practical lithium-ion rechargeable battery having a low internal resistance, which can be closely adhered to the battery, with high productivity. Disclosure of the invention
  • a first lithium ion secondary battery includes a strip-shaped positive electrode having a positive electrode active material layer and a positive electrode current collector, a strip-shaped negative electrode having a negative electrode active material layer and a negative electrode current collector, and an electrolyte including lithium ions.
  • the battery comprises a flat-plate-type wound laminated battery body in which one of the positive electrode and the negative electrode and the separator are bonded with an adhesive layer.
  • a plate-shaped wound laminated battery body can be manufactured by winding a separator having a separator attached to one of the positive electrode and the negative electrode together with the remaining negative electrode or the positive electrode in advance.
  • the time required to dry the adhesive is reduced as compared with the case where the adhesive is used.
  • the operation with two electrodes, the electrode with the sensor and the remaining electrode is simpler, so the operation is simpler, and the gap between the electrode and the separator is less.
  • the probability of internal short circuit due to contact between the positive electrode and negative electrode is low and safety is improved.
  • the adhesion between the electrode and the separator is high, a lithium secondary battery having a low battery internal resistance can be obtained.
  • a second lithium ion secondary battery according to the present invention is the first lithium ion secondary battery, wherein the adhesive layer is a porous adhesive resin layer holding an electrolyte.
  • the electrode and the separator can be brought into close contact with each other by the adhesive resin layer, and the liquid electrolyte is held in the through-hole of the adhesive resin layer communicating between the electrode and the separator.
  • good ionic conductivity at the electrode-electrolyte interface can be ensured, so that a lithium secondary battery with high charge / discharge characteristics that can be made high in energy density and thin and that can take any form is obtained.
  • a third lithium ion secondary battery according to the present invention is the second lithium ion secondary battery, wherein the porosity of the porous adhesive resin layer is equal to or higher than the porosity of the separator. is there. Thereby, the conductive conductivity of the adhesive resin layer holding the electrolytic solution can be set to an appropriate value.
  • a fourth lithium-ion secondary battery according to the present invention is the second lithium-ion secondary battery according to the second lithium-ion secondary battery, wherein the ionic conduction resistivity of the adhesive resin layer holding the electrolyte is measured by a separator layer holding the electrolyte. Equivalent to or lower than the conduction resistivity This is the one below. Thereby, excellent charge / discharge characteristics are maintained without deteriorating the charge / discharge characteristics.
  • a fifth lithium ion secondary battery according to the present invention is the second lithium ion secondary battery, wherein the adhesive resin layer uses a mixture mainly composed of a fluorine-based resin or a fluorine-based resin as the adhesive resin layer. is there.
  • a sixth lithium secondary battery according to the present invention is the above-described fourth lithium secondary battery, wherein polyvinylidene fluoride is used as a fluorine-based resin.
  • a seventh lithium secondary battery according to the present invention is the second lithium ion secondary battery, wherein the adhesive resin layer uses polyvinyl alcohol or a mixture containing polyvinyl alcohol as a main component.
  • the adhesive resin layer uses polyvinyl alcohol or a mixture containing polyvinyl alcohol as a main component.
  • the first method for producing a lithium ion secondary battery according to the present invention may be configured such that any one of a band-shaped positive electrode having a positive electrode active material layer and a positive electrode current collector and a band-shaped negative electrode having a negative electrode active material layer and a negative electrode current collector is provided.
  • a step of obtaining one electrode with a separator by sandwiching one of the electrodes between two belt-shaped separators to form an electrode with a separator, and separating the electrode with the separator and the other electrode of the positive electrode and the negative electrode from the separator with the separator And a step of winding so that the positive electrode and the negative electrode are alternately arranged.
  • a material obtained by previously bonding a seno-type laser to one of the positive electrode and the negative electrode is wound together with the remaining negative electrode or the positive electrode.
  • the time required is reduced.
  • a lightweight lithium-ion secondary battery that does not require a strong outer can, ensures safety, and has low internal resistance can be obtained with high productivity.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a flat-plate wound laminated structure electrode body of a lithium ion secondary battery according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a main part of an electrode body.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing discharge characteristics of the batteries of Examples 1 to 3 and a battery of a comparative example.
  • FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of the adhesive resin in the adhesive resin solution and the internal resistance during the formation of the adhesive resin layer according to the embodiment, and FIG. 5 shows a conventional lithium secondary battery. It is a cross section showing an example. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a flat-plate wound type laminated electrode body of a lithium ion secondary battery according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a main part of FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the structure of FIG.
  • the lithium ion secondary battery according to the present invention is a flat plate in which a strip-shaped positive electrode and a strip-shaped negative electrode are alternately arranged between the wound strip-shaped separators, and one of the positive electrode and the negative electrode and the separated sheet are bonded with an adhesive layer. It has a spirally wound laminated structure.
  • reference numeral 3 denotes a positive electrode obtained by bonding a positive electrode active material layer 7 to a positive electrode current collector 6
  • 5 denotes a negative electrode obtained by bonding a negative electrode active material layer 9 to a negative electrode current collector 10
  • 4 denotes a positive electrode.
  • a separator is disposed between the negative electrode 5 and the negative electrode 5 and holds an electrolyte containing lithium ions.
  • 11 is a porous adhesive resin layer 11 that joins the negative electrode active material layer 9 and the separator 4.
  • the resin layer 11 has a large number of through holes 12 communicating the negative electrode active material layer 9 and the separator 4, and the electrolyte solution is held in these through holes.
  • Strip-shaped positive electrode 3 and negative electrode 4 are alternately arranged between the wound strip-shaped separators 4, and one of the positive electrode 3 and the negative electrode 5 and the separator 4 are bonded to each other with an adhesive layer 11 1 Since it has a laminated structure, a plate-shaped wound laminated battery body is manufactured by winding a separator 4 in advance on one of the positive electrode 3 and the negative electrode 5 together with the remaining negative electrode 5 or positive electrode 3. The time required for drying the adhesive is reduced as compared with the case where the adhesive is simultaneously wound. Also, compared to the case where the positive electrode, the negative electrode and the separator are wound without bonding at all, it is only necessary to wind the two electrodes, one with the sensor and the other, so that workability is good and the winding device is greatly improved.
  • the gap between the electrode and the separator is small and the possibility of internal short circuit due to contact between the positive electrode and the negative electrode is low, improving safety.
  • the adhesion between the electrode and the separator is high, a lithium secondary battery with a low internal resistance of the battery can be used.
  • the electrode layer that is, the active material layer 7 or 9) and the separator 4 serving as the electrolyte layer are joined by the porous adhesive resin layer 11, the adhesion strength between the electrode and the separator is improved. Can be secured.
  • the electrolyte is held in the through hole 12 which communicates with the inside, that is, the interface between the electrode and the separator formed in the adhesive resin layer 11, a good interface between the electrode and the electrolyte is obtained. Conduction can be ensured, and the conduction resistance between the electrodes can be reduced at the same time.
  • the amount of ions entering and exiting in the active material inside the electrode and the moving speed and amount of ions to the opposing electrode can be reduced to about the same level as a lithium ion battery having a conventional housing.
  • the electrical connection between the electrodes can be maintained without applying external force. Therefore, a strong outer can for maintaining the battery structure is not required, and the battery can be reduced in weight and thickness. Both have the same excellent charge and discharge characteristics and battery performance as batteries using electrolyte.
  • the ionic conductivity of the adhesive resin layer 11 holding the electrolytic solution equal to or less than the ionic conductivity of the separator 4 holding the electrolytic solution,
  • the charge / discharge characteristics of the battery can be maintained at the level of the conventional battery without deteriorating the charge / discharge characteristics.
  • the ionic conductivity of the adhesive resin layer 11 can be adjusted mainly by changing its porosity and thickness.
  • the porosity can be adjusted by, for example, the amount of the adhesive resin to ⁇ ⁇ ⁇ -methylpyrrolidone in the adhesive resin solution forming the adhesive resin layer.
  • the porosity is preferably equal to or higher than the porosity of the separator 4 used.
  • the adhesive resin used for bonding the active material layer and the separator is a porous film that does not dissolve in the electrolyte and does not cause an electrochemical reaction inside the battery.
  • a mixture mainly composed of a base resin, polyvinyl alcohol or a mixture mainly composed of polyvinyl alcohol is used.
  • a polymer or copolymer having a fluorine atom in its molecular structure such as vinylidene fluoride or 4-fluoroethylene, a polymer or copolymer having vinyl alcohol in its molecular skeleton, or polymethacrylic Mixtures with methyl acid, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polyethylene chloride and the like can be used.
  • polyvinylidene fluoride, a fluororesin is suitable.
  • an adhesive is applied to one surface of two belt-shaped separators 4, and the belt-shaped positive electrode 3 (or negative electrode) is glued to the separator 4.
  • the negative electrode 5 (and The positive electrode is rolled up in an oval shape such that the positive electrode 3 and the negative electrode 5 are alternately arranged during the separation 4.
  • Examples of the active material provided in the present invention include, for the positive electrode, a composite oxide of lithium and a transition metal such as phenol, nickel, or manganese; a chalcogen compound;
  • a graphitizable carbon, a non-graphitizable carbon, a carbonaceous compound such as polyacene and polyacetylene, and an aromatic hydrocarbon compound having an acene structure such as pyrene and perylene are preferably used.
  • any substance that can store and release lithium ions which are the main components of battery operation, can be used.
  • These active materials are used in the form of particles.
  • the active material may have a particle size of 0.3 to 2, particularly preferably 0.3 to 5 A6 m.
  • any resin that does not dissolve in the electrolytic solution and does not cause an electrochemical reaction inside the electrode laminate can be used.
  • homopolymers or copolymers such as vinylidene fluoride, fluorinated ethylene, acrylonitrile, and ethylene oxide, and ethylene propylene diamine rubber can be used.
  • any metal can be used as long as it is stable in the battery, but aluminum is preferably used for the positive electrode and copper is preferably used for the negative electrode.
  • the current collector can be in the form of foil, mesh, or expanded metal, but a large void area such as mesh or expanded metal makes it easier to hold the electrolyte after bonding. Preferred from the point.
  • the adhesive resin used to bond the current collector to the electrode does not dissolve in the electrolytic solution and does not cause an electrochemical reaction inside the battery. What becomes a porous membrane is used.
  • fluorine molecules such as vinylidene fluoride and 4-fluoroethylene Polymers in the structure, or mixtures with polymethyl methacrylate, polystyrene, polyethylene, polypropylene, etc., polymers or copolymers with vinyl alcohol in the molecular skeleton, or polymethyl methacrylate, polystyrene, polyethylene, polypropylene, Mixtures such as polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile and polyethylene oxide can be used. Particularly, polyvinylidene fluoride or polyvinyl alcohol is preferable.
  • any material having a sufficient strength such as an electronically insulating porous film, a net, and a nonwoven fabric can be used.
  • the material is not particularly limited, but polyethylene and polypropylene are preferable from the viewpoint of adhesiveness and safety.
  • a non-aqueous solvent and an electrolyte salt containing lithium used in a conventional battery can be used as a solvent and an electrolyte salt to be used for an electrolyte solution used as an ion conductor.
  • ether solvents such as dimethoxetane, jetoxetane, getyl ether, dimethyl ether, etc .
  • Two kinds of mixed liquids composed of different solvents can be used.
  • the electrolyte salt to be subjected to electrolytic solution L i PF 6, L i A s F 6N L i C10 4, L i BF 4, L i CF 3 S 0 3 L i N (CF 3 S0 2) 2, L i N (C 2 F 5 SO 2 ) 2 L i C (CF 3
  • a method using Barco overnight, a method using a spray gun, or a dipping method is used as a means for applying the adhesive resin.
  • a cathode active material paste prepared by dispersing 87 parts by weight of Li CoO 2 , 8 parts by weight of graphite powder, and 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride in N-methylpyrrolidone is used as a positive electrode current collector.
  • the active material thin film was formed on a 20-m-thick strip-shaped aluminum foil by applying it while adjusting the thickness to 150 m by a doctor blade method. This was left in a dryer at 60 ° C for 60 minutes to dry it, and then pressed so that the thickness of the positive electrode active material layer became 100 m.
  • a strip-shaped positive electrode 3 on which a 1 O OAtm positive electrode active material layer 7 was formed was produced.
  • a negative electrode active material paste prepared by dispersing 95 parts by weight of mesophase microbeads (trade name: Osaka Gas) and 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride in N-methylpyrrolidone (abbreviated as NMP) was used.
  • An active material thin film was formed on a 20-m-thick strip-shaped copper foil serving as a negative electrode current collector by applying a doctor blade method while adjusting the thickness to 15 mm. This was dried by leaving it in a dryer at 60 ° C for 60 minutes, and then pressed so that the thickness of the negative electrode active material layer became 10 ⁇ m, whereby the copper foil negative electrode current collector 10
  • a strip-shaped negative electrode 5 in which 10 negative electrode active material layers 9 were formed was produced.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • the adhesive resin prepared as described above was applied to one surface of each of two strip-shaped polyethylene porous sheets (ME 9630, manufactured by Asahi Kasei Corporation) to serve as two separators 4. After the solution is applied uniformly, before the adhesive dries, the strip-shaped negative electrode 5 (or positive electrode) prepared above is sandwiched between the coated surfaces of the separator and adhered closely. At this time, the width and length of the separator 4 are slightly larger than those of the negative electrode 5 (or the positive electrode). Next, the negative electrode 5 (or the positive electrode) on which Separation 4 was attached was placed in a hot air dryer at about 80 ° C to evaporate NMP. At this time, the through holes 12 in the adhesive layer 11 are formed after the NMP is removed.
  • ME 9630 manufactured by Asahi Kasei Corporation
  • the strip-shaped positive electrode 3 (or the negative electrode) is arranged so as to protrude by a fixed amount outside one side of the separator 4 attached to the strip-shaped negative electrode 5 (or the positive electrode), and the other separator 4 Bend the positive electrode 3 (or negative electrode) protruding from the outer surface, and wind up the separator with negative electrode 5 (or positive electrode) in an oval shape so that the bent positive electrode 3 (or negative electrode) is wrapped inside. Finally, the remaining separator portion was adhered and fixed to the wound electrode body with an adhesive to produce a plate-shaped wound laminated electrode body.
  • FIG. 3 shows a comparison of the discharge characteristics of the battery according to the comparative example and the battery according to the example 1 in which the electrolyte was injected and sealed with an aluminum film. From the figure, it can be seen that Example 1 has a lower internal resistance, and thus maintains a capacity capable of discharging even a larger current.
  • the characteristic diagram in Fig. 4 shows that the amount of the adhesive resin in the adhesive resin solution was changed to 5 parts by weight, 7 parts by weight, and 10 parts by weight with respect to NMP, with the filler being 5 parts by weight.
  • a battery having a plate-shaped wound laminated electrode structure as shown in FIG. 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that only the adhesive resin solution shown in Example 1 was changed.
  • a viscous adhesive resin solution was prepared.
  • a battery having a plate-shaped wound laminated electrode structure as shown in FIG. 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that only the adhesive resin solution shown in Example 1 was changed.
  • a viscous adhesive solution was prepared by dissolving or mixing polyvinyl alcohol, a mixture of polyvinyl alcohol and polyvinylidene fluoride, a mixture of polyvinyl alcohol and polyacrylonitrile, and a mixture of polyvinyl alcohol and polyethylene chloride in NMP, respectively.
  • a battery having a plate-shaped wound laminated battery body was produced in the same manner as in Example 1 above. As shown in FIG. 3, the discharge current-capacity characteristics of this battery were superior to those of the comparative example.
  • the adhesive resin solution is applied by the Barco overnight method, but the adhesive resin solution may be applied by a spray gun.
  • It is used as a secondary battery for portable electronic devices such as mobile personal computers and mobile phones, and can be made smaller, lighter and arbitrarily shaped as well as improving battery performance.

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Description

明 細 書 リチウムィ才ン二次電池およびその製造方法 技術分野
本発明は、 電解液を保持するセパレータを挟んで正極および負極が対 向しているリチウムイオン二次電池に関するもので、 詳しくは、 正極お よび負極 （電極） とセパレ一夕との電気的接続を改良して薄型等の任意 の形態を取り得る電池構造に関するものである。 背景技術
携帯用電子機器の小型 ·軽量化への要望は非常に大きく、 その実現の ためには電池の性能向上が不可欠である。 そのため、 近年、 この電池性 能の向上を図るために、 種々の電池の開発、 改良が進められている。 電 池に期待されている特性の向上には、 高電圧化、 高エネルギー密度化、 耐高負荷化、 任意形状化、 安全性の確保などがある。 中でもリチウムィ オン電池は、 現有する電池の中で最も高電圧、 高エネルギー密度、 耐高 負荷が実現できる二次電池であり、 現在でもその改良が盛んに進められ ている。
このリチウムイオン二次電池はその主要な構成要素として、 正極、 負 極及び両電極間に挟まれるィ才ン伝導層を有する。 現在実用化されてい るリチウムイオン二次電池においては、 正極にはリチウム—コバル卜複 合酸化物などの活物質粉末を電子電導体粉末とバインダー樹脂とで混合 してアルミニウム集電体に塗布して板状としたもの、 負極には炭素系の 活物質粉末をバインダー^ it月旨と混合し銅集電体に塗布して板状としたも のが用いられている。 またイオン伝導層にはポリエチレンやポリプロピ レンなどの多孔質フィルムをリチウムイオンを含む非水系の溶媒で満た したものが使用されている。
例えば第 5図は、 特開平 8— 8 3 6 0 8号公報に開示された従来の円 筒型リチウムィ才ン二次電池の構造を示す断面模式図である。 図におい て、 1は負極端子を兼ねるステンレス製などの外装缶、 2はこの外装缶 1内に収納された電極体であり、 電極体 2は正極 3、 セパレ—夕 4およ び負極 5を渦巻状に巻いた構造になっている。この電極体 2は、正極 3、 セパレ一夕 4および負極 5の電気的接続を維持するために外部からの圧 力を電極面に与える必要がある。 そのため電極体 2を強固な金属缶に入 れることで全ての面内の接触を保っている。 また角形電池では短冊状の 電極体を束ねて角型の金属缶に入れるなどの方法により、 外部から力を 加えて押さえつける方法が行われている。
上述のように現在の市販のリチウムイオン二次電池においては、 正極 と負極を密着させる方法として、 金属等でできた強固な外装缶を用いる 方法がとられている。 外装缶がなければ電極間が剥離し、 電極間の電気 的な接続をイオン伝導層 （セパレ一タ） を介して維持することが困難に なり、 電池特性が劣化してしまう。 一方、 この外装缶の電池全体に占め る重量および体積が大きいために電池自身のエネルギー密度を低下させ るだけでなく、 外装缶自身が剛直であるために電池形状が限定されてし まい、 任意の形状とするのが困難である。
このような背景のもと、 軽量化や薄型化を目指し、 外装缶の不要なリ チウ厶ィ才ン二次電池の開発が進められている。 外装缶の不要な電池の 開発のボイントは、正極および負極とそれらに挟まれるイオン伝導層（セ パレ一タ） との電気的な接続を外部からカを加えることなく如何に維持 するかということである。 このような外力が不要な接合手段のひとつと して、 樹脂などを用い電極とセパレ一夕とを密着させる手法が提唱され ている。
例えば特開平 5— 1 5 9 8 0 2号公報には、 イオン伝導性の固体電解 質層と正極及び負極を熱可塑性樹脂結着剤を用いて加熱により一体化す る製造方法が示されている。 この場合は電極と電解質層とを一体化する ことによって電極間を密着させているので、 外部から力を加えずとも電 極間の電気的接続が維持され電池として動作する。
従来のリチウムィ才ン二次電池は上記のように構成されており、 電極 とセパレー夕間の密着性、 電極間の電気的接続を確保するために強固な 外装缶を用いたものでは、 発電部以外である外装缶の電池全体に占める 体積や重量の割合が大きくなり、 エネルギー密度の高い電池を作製する には不利であるという問題点があった。 また、 電極とイオン伝導体を接 着性樹脂を介して密着させる方法が考えられているが、 例えば固体電解 質と電極を単純に接着性樹脂を介して密着させる場合、 接着性樹脂層の 抵抗が大きいために電池セル内部のイオン伝導抵抗が増大し、 電池特性 が低下してしまうという問題点があつた。
さらに、 特開平 5— 1 5 9 8 0 2号公報の例では電極と固体電解質が 結着剤で接合されているが、 電極と電解質の界面が結着剤で覆われるの で、 例えば液体電解質を利用した場合に比べてイオン伝導性の点で不利 である。 たとえ、 イオン伝導性を有する結着剤を用いるにしても、 液体 電解質と同等以上のイオン伝導性を有する材料は一般に見出されておら ず、 液体電解質を用いた電池と同程度の電池性能を得ることは困難であ るなどの問題点があった。
すなわち、 電極と電解質の界面に液体電解質を保持するためには金属 の外装缶が必要であり、 それはエネルギー密度的に不利である一方で、 電極一電解質接着型の場合は金属外装缶を必要としないかわりに液体電 解質を使用した電池と比較して電極と電解質界面の導電性が低く、 高負 荷率充放電特性等の電池性能の点で不利である。
ところで、 一般にリチウムイオン電池に用いられる非水電解質は、 水 系電解質に比べて導電率が 1 / 1 0以下である。 このため、 電池面積を 大きく して電池内部抵抗を低減する必要がある。 大面積電極をコンパク 卜に電池にするためには、 いくつかの短冊にして積み重ねる構成や、 帯 状のセパレ一夕間に電極を巻き込む構成や、折り畳む構成などがあるが、 実用的な電池の組立方法としては帯状のセパレ一夕と帯状の電極を巻き 込んで電池体を構成するのが一般的である。 この構成を電極とセパレー 夕とを接着層で接合する形態の電池の組立に適用することは可能である が、 接着しながら巻き上げる方法では、 全〈接着を行わないで巻き上げ るのに比べて巻き上げ速度が遅く、 組立の生産性に劣るという問題があ つた。 また、 全く接着を行わずに巻き上げた電池体を外側からテープバ ンドで止める場合には電極とセパレ一夕の界面が十分に密着しないため 内部抵抗が大きく、 特に大きな電流を必要とする用途には実用上問題で あった。
本発明は、 かかる課題を解決するために、 本発明者らがセパレ一夕と 電極の好ましい積層方法に関し鋭意検討した結果なされたもので、 強固 な外装缶を使用せずとも電極とセパレ一タ間とを密着させることができ、 内部抵抗の低い実用的なリチウムィ才ン二次電池を生産性良く得ること を目的とする。 発明の開示
本発明に係る第 1のリチウムイオン二次電池は、 正極活物質層と正極 集電体を有する帯状の正極、 負極活物質層と負極集電体を有する帯状の 負極、 およびリチウムイオンを含む電解液を保持する帯状のセパレー夕 を備え、上記正極と負極を巻き上げられたセパレータ間に交互に配置し、 正極および負極の何れか一方とセパレー夕とを接着層で接着した平板状 巻型積層構造電池体を具備するものである。 これによれば、 あらかじめ 正極および負極の何れか一方にセパレ一タを接着したものを残りの負極 または正極と共に巻き込むことにより平板状巻型積層構造電池体を作製 することができ、 巻き込みと同時に接着する場合に比べて接着剤の乾燥 に要する時間が短縮される。 また、 全く接着しないで正極、 負極および セパレ一タを巻き込む場合に比べてセノ レー夕付き電極と残りの電極の 2つを巻けば良いので操作が簡単で、 しかも電極とセパレ一夕のズレが 少なく正極と負極が接触して内部短絡が生じる確率が低く、 安全性が向 上する。 また、 電極とセパレ一夕の密着性が高いので電池内部抵抗の小 さなリチウムィ才ン二次電池が得られる。
本発明に係る第 2のリチウムイオン二次電池は、 上記第 1のリチウム イオン二次電池において、 接着層が、 電解質を保持する多孔性の接着性 樹脂層であるものである。 これによれば、 接着性樹脂層により電極とセ パレ一タ間を密着させることができ、 しかも電極とセパレ一タ間を連通 する接着性樹脂層の貫通孔に液体電解液が保持されることにより、 電極 —電解質界面の良好なイオン伝導性を確保できるので、 高エネルギー密 度化、 薄型化が可能で任意の形態をとりうる充放電特性に優れたリチウ 厶ィ才ン二次電池が得られる。
本発明に係る第 3のリチウムイオン二次電池は、 上記第 2のリチウム イオン二次電池において、 多孔性の接着性樹脂層の空孔率はセパレー夕 の空孔率と同等以上であるものである。 これにより、 電解液を保持する 接着性樹脂層のィ才ン伝導抵抗率を適切な値とすることができる。 本発明に係る第 4のリチウムイオン二次電池は、 上記第 2のリチウム イオン二次電池において、 電解液を保持する接着性樹脂層のイオン伝導 抵抗率を上記電解液を保持するセパレー夕のィ才ン伝導抵抗率と同等以 下にしたものである。これにより、充放電特性を劣化させることがなく、 優れた充放電特性を維持する。
本発明に係る第 5のリチウムィ才ン二次電池は、 上記第 2のリチウム イオン二次電池において、 接着性樹脂層としてフッ素系樹脂もしくはフ ッ素系樹脂を主成分とする混合物を用いるものである。
本発明に係る第 6のリチウムィ才ン二次電池は、 上記第 4のリチウム ィ才ン二次電池において、 フッ素系樹月旨としてポリフッ化ビニリデンを 用いるものである。
本発明に係る第 7のリチウムィ才ン二次電池は、 上記第 2のリチウム イオン二次電池において、 接着性樹脂層としてポリビニルアルコールま たはポリビニルアルコールを主成分とする混合物を用いるものである。 接着性樹脂層としてフッ素系樹脂もしくはフッ素系樹脂を主成分とする 混合物、 ポリビニルアルコールまたはポリビニルアルコールを主成分と する混合物を用いることにより、 上述した優れた特性のリチウムイオン 二次電池が得られる。
本発明に係る第 1のリチウムイオン二次電池の製造方法は、 正極活物 質層と正極集電体を有する帯状の正極および負極活物質層と負極集電体 を有する帯状の負極の何れか一方の電極を、 2枚の帯状のセノ レ—夕間 に挟んで接着し、 セパレ一夕付き電極を得る工程、 該セパレータ付き電 極と上記正極および負極の他方の電極とを、 セパレー夕間に正極と負極 が交互に配置されるように巻き込む工程を備えたものである。 これによ れば、 あらかじめ正極および負極の何れか一方にセノ \°レ一タを接着した ものを残りの負極または正極と共に巻き込むので、 巻き込みと同時に接 着する場合に比べて接着剤の乾燥に要する時間が短縮される。 また、 全 〈接着しないで正極、 負極およびセパレー夕を巻き込む場合に比べてセ パレ一タ付き電極と残りの電極の 2つを巻けば良いので作業性が良い。 強固な外装缶を必要とせずに軽量で安全性が確保され、 かつ内部抵抗の 低い実用的なリチウムイオン二次電池が生産性良く得られる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の一実施の形態に係るリチウムイオン二次電池の平 板状巻型積層構造電極体の構成を示す断面模式図であり、 第 2図は、 第 1図に示した電極体の要部を示す断面模式図であり、 第 3図は、 実施例 1〜 3の電池と比較例の電池の放電特性を示す特性図であり、第 4図は、 本発明の一実施の形態に係る接着性樹脂層の形成時における接着性樹脂 溶液中の接着性樹脂の量と内部抵抗との関係を示す特性図であり、 第 5 図は、 従来のリチウムィ才ン二次電池の一例を示す断面模式図である。 発明を実施するための最良の形態
第 1図は、 本発明の一実施の形態に係るリチウムイオン二次電池の平 板状巻型積層構造電極体の構成を示す断面模式図であり、 第 2図は、 第 1図の要部を拡大してその構造を示す断面模式図である。 本発明による リチウムイオン二次電池は、 帯状の正極と負極を巻き上げられた帯状の セパレ一タ間に交互に配置し、 正極および負極の何れか一方とセパレ一 夕とを接着層で接着した平板状巻型積層構造を有するものでる。 図にお いて、 3は正極活物質層 7を正極集電体 6に接合してなる正極、 5は負 極活物質層 9を負極集電体 1 0に接合してなる負極、 4は正極 3と負極 5間に配置され、 リチウムイオンを含む電解液を保持するセパレー夕、 1 1は負極活物質層 9とセパレータ 4とを接合する多孔性の接着性樹脂 層 1 1であり、 接着性樹脂層 1 1は、 負極活物質層 9とセパレータ 4と を連通する貫通孔 1 2を多数有しており、 この貫通孔に電解液が保持さ 帯状の正極 3と負極 4を巻き上げられた帯状のセパレ一タ 4間に交互 に配置し、 正極 3および負極 5の何れか一方とセパレー夕 4とを接着層 1 1で接着した平板状巻型積層構造を有するので、 あらかじめ正極 3お よび負極 5の何れか一方にセパレー夕 4を接着したものを残りの負極 5 または正極 3と共に巻き込むことにより平板状巻型積層構造電池体を作 製することができ、 巻き込みと同時に接着する場合に比べて接着剤の乾 燥に要する時間が短縮される。 また、 全く接着しないで正極、 負極およ びセパレ一タを巻き込む場合に比べてセノ \°レ一夕付き電極と残りの電極 の 2つを巻けば良いので作業性が良く、 巻き込み装置を大幅に簡便化で きる。 しかも電極とセパレ一夕のズレが少なく正極と負極が接触して内 部短絡が生じる確率が低く、 安全性が向上する。 また、 電極とセパレ一 タの密着性が高いので電池内部抵抗の小さなリチウムィ才ン二次電池が
½ bれ
さらに、 電極層 （即ち活物質層 7または 9 ) と電解質層となるセパレ 一夕 4を多孔性の接着性樹脂層 1 1により接合しているので、 電極とセ パレ一夕間の密着強度を確保できる。 また、 内部、 即ち接着性樹脂層 1 1に形成された電極とセパレ一夕との界面まで連通する貫通孔 1 2に電 解液が保持されることにより、 電極—電解質界面の良好なィ才ン伝導性 を確保でき、電極間のィ才ン伝導抵抗の低減を同時に図ることができる。 電極内部の活物質中で起こるイオンの出入り量および対向する電極への イオンの移動速度および移動量を従来の筐体を有するリチウムイオン電 池程度にすることが可能となる。
また、 例えば巻き込みの最後で最外層になるセパレ一夕の端部を巻き 上げた電極体に接着することで、 外力を加えずとも電極間の電気的接続 を維持できる。 従って、 電池構造を維持するための強固な外装缶が不要 となり、 電池の軽量化、 薄型化が可能となり、 任意の形態をとり得ると ともに、 電解液を用いた電池と同程度の優れた充放電特性、 電池性能が
½ ¾れる o
また、 電解液を保持する接着性樹脂層 1 1のイオン伝導抵抗率を電解 液を保持するセパレ一タ 4のイオン伝導抵抗率と同等以下にすることに より、この接着性樹脂層 1 1により充放電特性を劣化させることがなく、 電池としての充放電特性を従来の電池レベルに維持することが可能とな
'α)。
接着性樹脂層 1 1のイオン伝導抵抗率は、 主にその空孔率、 厚みを変 えることにより調整できる。 空孔率は例えば接着性樹脂層を形成する接 着性樹脂溶液中の Ν—メチルピロリ ドンに対する接着性樹脂の量により 調整できる。 空孔率は用いるセパレ一タ 4の空孔率と同等以上とするの が好ましい。
活物質層とセパレ一夕の接合に用いられる接着性樹脂としては、 電解 液には溶解せず電池内部で電気化学反応を起こさずに多孔質膜になるも の、例えば、フッ素系樹脂またはフッ素系樹脂を主成分とする混合物や、 ポリビニルアルコールまたはポリビニルアルコールを主成分とする混合 物が用いられる。 具体的には、 フッ化ビニリデン、 4—フッ化工チレン などのフッ素原子を分子構造内に有する重合体もしくは共重合体、 ビニ ルアルコールを分子骨格に有する重合体もしくは共重合体、 あるいはポ リメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、 ポリ塩化ビニリデン、 ポリ塩化ビニル、 ポリアクリロニトリル、 ポリエ チレン才キサイ ドなどとの混合物などが使用可能である。 特に、 フッ素 系樹脂のポリフッ化ビニリデンが適当である。
上記のように構成されたリチウムィ才ン二次電池は、 2枚の帯状セノ \° レータ 4の片面に接着剤を塗布し、 帯状の正極 3 (または負極） をセパ レ一タ 4の接着剤塗布面に挟んで貼り付けたものと残りの負極 5 (また は正極） を、 セパレ一夕 4間に正極 3と負極 5が交互に配置されるよう に長円状に巻き上げることにより作製される。
本発明に供される活物質としては、 正極においては例えば、 リチウム と、 コノ υレ卜、ニッケル、 またはマンガン等の遷移金属との複合酸化物、 カルコゲン化合物、 あるいはこれらの複合化合物や各種の添加元素を有 するものが用いられ、 負極においては易黒鉛化炭素、 難黒鉛化炭素、 ポ リアセン、 ポリアセチレンなどの炭素系化合物、 ピレン、 ペリレンなど のァセン構造を含む芳香族炭化水素化合物が好ましく用いられるが、 電 池動作の主体となるリチウムイオンを吸蔵、 放出できる物質ならば使用 可能である。 また、 これらの活物質は粒子状のものが用いられ、 粒径と しては、 0 . 3〜2 のものが使用可能であり、 特に好ましくは 0 . 3〜5 A6 mのものである。
また、 活物質を電極板化するために用いられるバインダ一樹脂として は、 電解液に溶解せず電極積層体内部で電気化学反応を起こさないもの であれば使用可能である。 具体的にはフッ化ビニリデン、 フッ化工チレ ン、 アクリロニトリル、 エチレンォキシドなどの単独重合体または共重 合体、 ェチレンプロピレンジァミンゴムなどが使用可能である。
また、 集電体は電池内で安定な金属であれば使用可能であるが、 正極 ではアルミニウム、 負極では銅が好ましく用いられる。 集電体の形状と しては箔状、 網状、 ェクスパンドメタル等が使用可能であるが、 網状や ェクスパンドメタルなどの空隙面積の大きいものが接着後の電解液保持 を容易にする点から好ましい。
また、 集電体と電極の接着に用いられる接着性樹脂は、 電極とセパレ 一夕の接着に用いられる接着性樹脂と同様、 電解液には溶解せず電池内 部で電気化学反応を起こさず、 多孔質膜になるものが用いられる。 具体 的にはフッ化ビニリデン、 4ーフッ化工チレンなどのフッ素分子を分子 構造内に有する重合体、 あるいはポリメタクリル酸メチル、 ポリスチレ ン、 ポリエチレン、 ポリプロピレンなどとの混合物、 ビニルアルコール を分子骨格に有する重合体または共重合体、 あるいはポリメタクリル酸 メチル、 ポリスチレン、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリ塩化ビニ リデン、 ポリ塩化ビニル、 ポリアクリロニトリル、 ポリエチレン才キサ ィ ドなどの混合物が使用可能である。 特に、 ポリフッ化ビニリデンまた はポリビニルアルコールが好適である。
また、 セパレ—タは電子絶縁性の多孔質膜、 網、 不織布等、 充分な強 度を有するものであればどのようなものでも使用可能である。 材質は特 に限定しないが、 ポリエチレン、 ポリプロピレンが接着性および安全性 の観点から望ましい。
また、 イオン伝導体として用いる電解液に供する溶剤、 電解質塩とし ては、 従来の電池に使用されている非水系の溶剤及びリチウムを含有す る電解質塩が使用可能である。 具体的にはジメ 卜キシェタン、 ジェトキ シェタン、ジェチルエーテル、ジメチルエーテルなどのエーテル系溶剤、 炭酸プロピレン、 炭酸エチレン、 炭酸ジェチル、 炭酸ジメチルなどのェ ステル系溶剤の単独液、 及び前述の同一溶剤同士あるいは異種溶剤から なる 2種の混合液が使用可能である。 また電解液に供する電解質塩は、 L i PF6、 L i A s F 6N L i C104、 L i BF4、 L i C F 3 S 03 L i N (CF 3 S02) 2 、 L i N (C 2 F5SO 2) 2 L i C (CF 3
SO 2) 3などが使用可能である。
また、接着性樹脂を塗布する手段としては、バーコ一夕を用いる方法、 スプレーガンを用いる方法、 浸漬法が用いられる。
以下、 実施例を示し本発明を説明するが、 勿論これらにより本発明が 限定されるものではない。
実施例 1. (正極の作製）
L i CoO 2を 8 7重量部、 黒鉛粉を 8重量部、 ポリフッ化ビニリデ ンを 5重量部を N—メチルピロリ ドンに分散させることにより調整した 正極活物質ペース卜を、 正極集電体となる厚さ 2 0 mの帯状のアルミ 二ゥ厶箔の上にドクターブレード法にて厚さ 1 50 m に調整しつつ 塗布して活物質薄膜を形成した。 これを 6 0°Cの乾燥機中に 6 0分間放 置して乾燥し、 ついで正極活物質層の厚さを 1 00 mになるようにプ レスすることにより、 アルミ箔正極集電体 6上に 1 O OAtmの正極活物 質層 7が形成された帯状の正極 3を作製した。
(負極の作製）
メソフェーズマイクロビーズ力一ボン （商品名：大阪ガス製） を 9 5 重量部、 ポリフッ化ビニリデンを 5重量部を N—メチルピロリ ドン （N M Pと略記する） に分散して作製した負極活物質ペーストを、 負極集電 体となる厚さ 2 0 mの帯状の銅箔の上にドクターブレード法にて厚さ 1 5 Ο ΓΤΊ に調整しつつ塗布して活物質薄膜を形成した。これを 6 0°C の乾燥機中に 6 0分間放置して乾燥し、 ついで負極活物質層の厚さを 1 0 Ο μΓΏになるようにプレスすることにより、 銅箔負極集電体 1 0上に 1 0 の負極活物質層 9が形成された帯状の負極 5を作製した。
(接着性樹脂溶液の調整）
まず、 ポリフッ化ビニリデン 5重量部とフイラ一として微粉末アルミ ナ（エア口ジル製エアロジル C) 5重量部を、 N—メチルピロリ ドン（以 下 N M Pと略記する） に鹼濁溶解させ、 均一溶液になるように十分に撹 拌し粘性のある接着性樹脂溶液を作製した。
(電池の作製）
2枚のセパレ一タ 4となる帯状のポリエチレン製多孔シ一卜 （旭化成 製 M E 9 6 3 0 ) のそれぞれの片面に上記のように調製した接着性樹脂 溶液を均一に塗布した後、 接着剤が乾燥する前に上記作製した帯状の負 極 5 (または正極） をセパレ一夕の塗布面の間に挟んで密着させ、 貼り 合わせる。 この時、セパレ一タ 4の幅および長さは負極 5 (または正極） よりやや大きくする。 次に、 セパレ一夕 4が貼り tけられた負極 5 (ま たは正極） を約 8 0 °Cの温風乾燥機に入れて N M Pを蒸発させた。 この 時、 N M Pが抜けたあとが接着層 1 1内の貫通孔 1 2となる。
次に、 帯状の正極 3 (または負極） を、 帯状の負極 5 (または正極） に貼り付けられたセパレ一夕 4の一方の外側に一定量突出させて配置し、 他方のセパレ一タ 4の外側の面に突出した正極 3 (または負極） を折り 曲げ、 この折り曲げた正極 3 (または負極） を内側に包み込むように負 極 5 (または正極） 付きのセパレータを長円状に巻き上げ、 巻き上げの 最後に余ったセパレ—タ部分を巻き上げた電極体に接着剤で接着固定し、 平板状巻型積層構造電極体を作製した。
十分乾燥した平板状積層構造電極体を 5 0 T o o rまで減圧した後、 エチレンカーボネートとジメチルカ一ボネートの混合溶媒 （モル比で 1 ： 1 ) に 6フッ化リン酸リチウムを 1 . 0 m o 1 / d m 3の濃度で溶 解させた電解液中に浸した後、 アルミラミネ一トフィル厶で作製した袋 に熱融着で封入し、 平板状積層構造電池体を有するリチウムイオン二次 電池とした。
以上のようにして得られた実施例 1によるリチウムイオン二次電池と 同じ電極およびセパレ一タを用いて、 全く接着を行わずに巻き上げた電 極体を外側からテープバンドで止めたものに同じ電解液を注入してアル ミラミネ一トフイルムで封入した比較例による電池と、 実施例 1による 電池との、 放電特性の比較を第 3図に示す。 図より、 実施例 1の方が内 部抵抗が少ないのでより大きな電流でも放電できる容量が維持されるこ とが判る。 第 4図の特性図は、 フイラ一を 5重量部として、 接着性樹脂溶液にお ける接着性樹脂の量を N M Pに対して 5重量部、 7重量部、 1 0重量部 と変え接着性樹脂層を形成した場合の電池の内部抵抗を示したものであ る。 5重量部と 7重量部の間で抵抗が急激に増大することがわかる。 接 着性樹脂層 1 1の厚さは接着性樹脂溶液中の接着性樹脂の量に比例して いることから、 電解液の保持率や接着性樹脂層 1 1中の電解液の分布状 態がこの領域で急激に変化するために抵抗が急上昇したと考えられる。 なお 5重量部における抵抗値は、 接着性樹脂層 1 1 を設けずに電極 3， 5とセパレ一タ 4間に充分な面圧をかけて測定した抵抗値とほぽ同じで あった。
実施例 2 .
実施例 1に示した接着性樹脂溶液のみを変え、 他は実施例 1 と同様に して、 第 1図に示したような平板状巻型積層構造電極体を有する電池を 作製した。
(接着性樹脂溶液の調整）
ポリテトラフル才ロエチレン、 フッ化ビニリデンとァクリロ二卜リル の共重合体、 ポリフッ化ビニリデンとポリアクリロニトリルの混合物、 ポリフッ化ビニリデンとポリエチレン才キシドの混合物、 ポリフッ化ビ 二リデンとポリエチレンテレフタレー卜混合物、 ポリフッ化ビニリデン とポリメタクリル酸メチルの混合物、 ポリフッ化ビニリデンとポリスチ レンの混合物、 ポリフヅ化ビニリデンとポリプロピレンの混合物、 ポリ フッ化ビ二リデンとポリェチレンの混合物をそれぞれ同一組成比率で N —メチルピロリ ドンと混合することにより、 粘性のある接着性樹脂溶液 を作製した。
この接着性樹脂溶液を用いて、 実施例 1 と同様に、 平板状巻型積層構 造電極体を有する電池とした。 この電池の放電電流一容量特性は第 3図 に示すように比較例と比べて優れたものであった。
実施例 3 .
実施例 1に示した接着性樹脂溶液のみを変え、 他は実施例 1 と同様に して、 第 1図に示したような平板状巻型積層構造電極体を有する電池を 作製した。
(接着性樹脂溶液の調整）
ポリビニルアルコール、 ポリビニルアルコールとポリフッ化ビニリデ ンの混合物、 ポリビニルアルコールとポリアクリロ二トリルの混合物、 ポリビニルアルコールとポリエチレン才キサイ ドの混合物をそれぞれ N M Pに溶解または混合することにより粘性のある接着溶液を作製した。 これらの接着性樹脂溶液を用い、 上記実施例 1 と同様の方法で、 平板 状巻型積層構造電池体を有する電池とした。 この電池の放電電流一容量 特性は第 3図に示すように比較例と比べて優れたものであった。
なお、 上記実施例ではバーコ一夕法により接着性樹脂溶液を塗布する 場合について示したが、 スプレーガンにより接着性樹脂溶液を塗布する ようにしてもよい。
なお、 上記実施例では正極 3および負極 5として、 活物質層を集電体 に接合した電極を用いた場合について示したが、 活物質層そのものが集 電体であるような電極を用いてもよい。 産業上の利用可能性
携帯パソコン、 携帯電話等の携帯用電子機器の二次電池として用いら れ、 電池の性能向上とともに、 小型 ·軽量化、任意形状化が可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 正極活物質層と正極集電体を有する帯状の正極、 負極活物質層と負 極集電体を有する帯状の負極、 およびリチウムイオンを含む電解液を保 持する帯状のセパレ一夕を備え、 上記正極と負極を巻き上げられたセパ レータ間に交互に配置し、 正極および負極の何れか一方とセパレ一夕と を接着層で接着した平板状巻型積層構造電池体を具備することを特徴と するリチウムイオン二次電池。
2 . 接着層が、 電解質を保持する多孔性の接着性樹脂層であることを特 徴とする請求の範囲第 1項記載のリチウムィ才ン二次電池。
3 . 多孔性の接着性樹脂層の空孔率が、 セパレ一夕の空孔率と同等以上 であることを特徴とする請求の範囲第 2項記載のリチウムィ才ン二次電
)ΤΒ ο
4 . 電解液を保持する接着性樹脂層のイオン伝導抵抗率を上記電解液を 保持するセパレ一夕のイオン伝導抵抗率と同等以下にしたことを特徴と する請求の範囲第 2項記載のリチウムィ才ン二次電池。
5 . 接着性樹脂層としてフッ素系樹脂もし〈はフッ素系樹脂を主成分と する混合物を用いることを特徴とする請求の範囲第 2項記載のリチウム イオン二次電池。
6 . フッ素系樹脂としてポリフッ化ビニリデンを用いることを特徴とす る請求の範囲第 5項記載のリチウムィ才ン二次電池。
7 . 接着性樹脂層としてポリビニルアルコールまたはポリビニルアルコ —ルを主成分とする混合物を用いることを特徴とする請求の範囲第 2項 記載のリチウムィ才ン二次電池。
8 . 正極活物質層と正極集電体を有する帯状の正極および負極活物質層 と負極集電体を有する帯状の負極の何れか一方の電極を、 2枚の帯状の セパレ一夕間に挟んで接着し、 セパレータ付き電極を得る工程、 該セパ レ一タ付き電極と上記正極および負極の他方の電極とを、 セパレー夕間 に正極と負極が交互に配置されるように巻き込む工程を備えたことを特 徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。
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