WO2013001962A1 - 絶縁性接着層組成物、蓄電デバイス用素子、蓄電デバイス、およびそれらの製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an insulating adhesive layer composition, a power storage device element and a power storage device, and further relates to a power storage device element and a method of manufacturing a power storage device.
- High energy density power storage devices represented by lithium ion secondary batteries, lithium ion capacitors, electric double layer capacitors, and the like are, for example, sheet-shaped current collector foils (such as aluminum foil or copper foil) and active materials (activated carbon, A storage element formed by laminating a sheet-like electrode formed by coating a lithium composite oxide, carbon, etc.) via a sheet-like separator for preventing a short circuit due to contact between the electrodes;
- the electrolyte solution has a structure accommodated in the exterior body.
- a ceramic sheet formed by mixing an electrolyte and porous ceramics and forming a film with a binder is used as a separator material, and a positive electrode layer and a negative electrode layer are interposed through the ceramic sheet.
- Patent Document 1 A stacked battery manufactured through a process of stacking and hot pressing the stacked body at once has been proposed.
- the current collector metal 120 to which the activated carbon electrode 110 is bonded is opposed, and a separator 130 and an electrolytic solution (not shown) are interposed therebetween,
- Electric double layer capacitor has been proposed (Patent Document 2).
- Patent Document 3 As another power storage device, a power storage device (electric double layer capacitor) in which a separator, a current collector, and a polarizable electrode are integrated by a gasket made of an adhesive thermoplastic resin has been proposed (Patent Document). 3).
- Patent Document 3 it is described that a thermoplastic resin having a polar functional group is used as the thermoplastic resin having adhesiveness constituting the gasket.
- modified polypropylene and modified polyethylene have no electrolyte impregnation or permeability, so the electrolyte solution is preliminarily separated before separation (and depending on the case).
- Electrode must be impregnated in advance, and cannot be applied to a manufacturing method in which an electrolytic solution is added after formation of the laminated body, and the manufacturing process becomes complicated.
- the present invention solves the above-described problems, and provides an insulating adhesive layer composition for an electricity storage device capable of imparting impregnation and permeability of an electrolytic solution to a laminate, and the insulating adhesive layer composition. It is an object of the present invention to provide an element for an electricity storage device, an electricity storage device having good characteristics, and a method for producing them, including the insulating adhesive layer.
- the insulating adhesive layer composition of the present invention is: A laminate having a structure in which a positive electrode layer and a negative electrode layer are laminated via a separator layer and an insulating adhesive layer, and the positive electrode layer and the negative electrode layer are joined by the insulating adhesive layer, and an electrolyte solution.
- a composition constituting the insulating adhesive layer of the electricity storage device comprising: It consists of a composite material containing inorganic fine particles and a binder resin having a melting point of 160 ° C. or less, and It has the adhesiveness which joins the said positive electrode layer and the said negative electrode layer, and hold
- the insulating adhesive layer of the present invention is A laminate having a structure in which a positive electrode layer and a negative electrode layer are laminated via a separator layer and an insulating adhesive layer, and the positive electrode layer and the negative electrode layer are joined by the insulating adhesive layer, and an electrolyte solution.
- a composition constituting the insulating adhesive layer of the electricity storage device comprising: It is composed of a composite material containing inorganic fine particles and a binder resin having no melting point and a glass transition temperature of 110 ° C. or less, and It has the adhesiveness which joins the said positive electrode layer and the said negative electrode layer, and hold
- a positive electrode layer and a negative electrode layer are laminated via a separator layer and an insulating adhesive layer, and the positive electrode layer and the negative electrode layer have a structure bonded by the insulating adhesive layer, and are used together with an electrolytic solution.
- An element for an electricity storage device comprising a laminate constituting an electricity storage device,
- the insulating adhesive layer composition according to claim 1 or 2 is used for the insulating adhesive layer.
- the electricity storage device of the present invention A laminate having a structure in which a positive electrode layer and a negative electrode layer are laminated via a separator layer and an insulating adhesive layer, and the positive electrode layer and the negative electrode layer are adhered by the insulating adhesive layer;
- An electricity storage device comprising the laminate and a package in which the electrolytic solution is stored,
- the insulating adhesive layer composition according to claim 1 or 2 is used for the insulating adhesive layer.
- the method for manufacturing the electricity storage device element of the present invention includes: A positive electrode layer and a negative electrode layer are laminated via a separator layer and an insulating adhesive layer, and the positive electrode layer and the negative electrode layer have a structure bonded by the insulating adhesive layer, and are used together with an electrolytic solution.
- the positive electrode layer material to be the positive electrode layer and the negative electrode layer material to be the negative electrode layer are opposed to each other through the separator layer material to be the separator layer and the insulating adhesive layer material to be the insulating adhesive layer.
- the laminate in which the positive electrode layer, the negative electrode layer, the separator layer, and the insulating adhesive layer are integrated by heating and pressurizing As the insulating adhesive layer material, inorganic fine particles and a binder resin having a melting point of 160 ° C. or lower, and the positive electrode layer and the negative electrode layer are used as the insulating adhesive layer of the laminate obtained in the step. It is characterized by using an insulating adhesive layer material that forms an insulating adhesive layer having an adhesive property to be bonded and held integrally and an electrolytic solution permeability that allows the electrolytic solution to penetrate.
- the method for manufacturing the electricity storage device element of the present invention includes: A positive electrode layer and a negative electrode layer are laminated via a separator layer and an insulating adhesive layer, and the positive electrode layer and the negative electrode layer have a structure bonded by the insulating adhesive layer, and are used together with an electrolytic solution.
- the positive electrode layer material to be the positive electrode layer and the negative electrode layer material to be the negative electrode layer are opposed to each other through the separator layer material to be the separator layer and the insulating adhesive layer material to be the insulating adhesive layer.
- the insulating adhesive layer material includes inorganic fine particles, a binder resin having no melting point and a glass transition temperature of 110 ° C. or lower, and as the insulating adhesive layer of the laminate obtained in the step, An insulating adhesive layer material is used that forms an insulating adhesive layer having an adhesive property that bonds and holds the positive electrode layer and the negative electrode layer together and an electrolyte solution permeability that allows the electrolyte solution to penetrate. It is characterized by this.
- the electricity storage device of the present invention A laminate having a structure in which a positive electrode layer and a negative electrode layer are laminated via a separator layer and an insulating adhesive layer, and the positive electrode layer and the negative electrode layer are adhered by the insulating adhesive layer;
- a method for manufacturing an electricity storage device comprising the laminate and a package in which the electrolytic solution is stored, (1)
- the positive electrode layer material to be the positive electrode layer and the negative electrode layer material to be the negative electrode layer are passed through the separator layer material to be the separator layer and the insulating adhesive layer material to be the insulating adhesive layer.
- the adhesive layer material inorganic fine particles and a binder resin having a melting point of 160 ° C. or lower are included, and the positive electrode layer and the negative electrode layer are bonded and held together as the insulating adhesive layer constituting the laminate.
- the method further comprises the steps of: housing the laminated body together with the electrolytic solution in the package; and impregnating and impregnating the electrolytic solution from the outside to the inside of the laminated body.
- (1) The positive electrode layer material to be the positive electrode layer and the negative electrode layer material to be the negative electrode layer are passed through the separator layer material to be the separator layer and the insulating adhesive layer material to be the insulating adhesive layer.
- the adhesive layer material include inorganic fine particles, a binder resin having no melting point and a glass transition temperature of 110 ° C. or less, and the insulating adhesive layer constituting the laminate.
- the laminated body is formed using an insulating adhesive layer material that forms an insulating adhesive layer having an adhesive property that bonds and holds together and an electrolyte solution permeability that allows the electrolyte solution to penetrate.
- a process of (2) The method further comprises the steps of: housing the laminated body together with the electrolytic solution in the package; and impregnating and impregnating the electrolytic solution from the outside to the inside of the laminated body.
- the insulating adhesive layer composition of the present invention is a composite material containing inorganic fine particles and a binder resin having a melting point of 160 ° C. or lower (Claim 1), or inorganic fine particles, and has no melting point and a glass transition temperature of 110. It is made of a composite material containing a binder resin at a temperature of 0 ° C. or less (Claim 2), and has an adhesive property for bonding and holding the positive electrode layer and the negative electrode layer, and an electrolyte solution permeability for infiltrating the electrolyte solution. Yes.
- the insulating adhesive layer composition of the present invention for the laminate constituting the electricity storage device as described above, a laminate capable of penetrating and impregnating the electrolyte from the outside to the inside of the laminate is obtained. It is possible to obtain an electricity storage device with excellent productivity.
- a composite material containing inorganic fine particles and a binder resin having a melting point of 160 ° C. or lower (Claim 1), or a composite material containing inorganic fine particles and a binder resin having no melting point and a glass transition temperature of 110 ° C. or lower.
- the body can be formed efficiently and reliably at a relatively low temperature, the production process can be simplified, and the productivity can be improved.
- the insulating adhesive layer may be disposed, for example, so as to surround the entire circumference of the separator layer, or may be disposed in a part of a region surrounding the entire circumference of the separator layer.
- the separator layer is disposed so as to surround the entire circumference of the separator layer.
- an insulating adhesive layer is disposed in such a manner as to penetrate through the central portion of the separator layer, and the positive electrode layer and the negative electrode layer facing each other are joined by the insulating adhesive layer via the separator layer. It is also possible to configure.
- the element for an electricity storage device and the electricity storage device of the present invention are the laminated body in which the positive electrode layer and the negative electrode layer are laminated with the separator layer and the insulating adhesive layer interposed therebetween, and the insulating adhesive layer has the above-described insulation of the present invention. Since the separator layer can be designed optimally, the ionic resistance is low, the performance is high, the reliability is high, and the productivity is excellent. An electricity storage device can be obtained.
- the positive electrode layer material and the negative electrode layer material are arranged so as to face each other with the separator layer material and the insulating adhesive layer material interposed therebetween, and are heated and pressurized.
- the method for producing an electricity storage device of the present invention is such that a positive electrode layer material and a negative electrode layer material are arranged so as to face each other with a separator layer material and an insulating adhesive layer material interposed therebetween, and heated and pressurized.
- the insulating adhesive layer of the present invention described above is used as an insulating adhesive layer material at the stage of the formed laminate. While using the material for forming the composition, the obtained laminate is housed in the package together with the electrolyte, and the electrolyte is infiltrated and impregnated from the outside to the inside of the laminate. A highly efficient and highly reliable power storage device can be efficiently manufactured.
- the electrolyte solution can be penetrated and impregnated from the outside to the inside of the laminate by the insulating adhesive layer material as described above (that is, the material from which the insulating adhesive layer composition of the present invention is formed). ) Is used to form an insulating adhesive layer having the required liquid electrolyte content (permeability).
- FIG. 2 is a cross-sectional plan view schematically illustrating an arrangement mode of a separator layer and an insulating adhesive layer of the electricity storage device of FIG. 1.
- FIG. 4A and 4B are diagrams illustrating a state in which a positive electrode active material layer is formed on the positive electrode current collector layer illustrated in FIG.
- (a) is a plan view and (b) is a front cross-sectional view. It is a figure which shows the state which formed the separator layer on the positive electrode electrical power collector layer shown in FIG. (a) is a figure which shows the positive electrode assembly sheet formed by arrange
- the separator layer In a stacked electric storage device, the separator layer is required to have low ionic resistance, high adhesion, and high electrolyte permeability (high liquid content). However, generally, the higher the PVC, the lower the ionic resistance and the higher the liquid content, while the adhesiveness decreases. Therefore, in the present invention, an adhesive layer (insulating adhesive layer in the present invention) is introduced in the peripheral portion of the separator layer to compensate for the adhesiveness and the high permeability of the electrolytic solution.
- the separator layer and the insulating adhesive layer are interposed between the positive electrode layer and the negative electrode layer, and the insulating property of the separator layer is interposed between the separator layer and the insulating adhesive layer. It is possible to bond the positive electrode layer and the negative electrode layer without depending on the above, so that the separator layer is not required to have adhesiveness and the function as the separator layer is improved (high PVC, low ionic resistance). It is possible.
- the stacked electricity storage device to which the present invention relates is usually used by being sealed in a package. Therefore, when the insulating adhesive layer has a liquid-containing property (permeability) of the electrolytic solution, since the electrolytic solution can pass through the insulating adhesive layer, the electrolytic solution contained in the entire package can be used. . However, if the insulating adhesive layer does not contain electrolyte (permeability), even if the package is filled with electrolyte, the electrolyte around the laminate cannot penetrate into the laminate. Not used for. On the other hand, in the electricity storage device of the present invention in which the insulating adhesive layer is provided with a liquid content (permeability) of the electrolytic solution, the effective usage amount of the electrolytic solution is increased. As a result, for example, a lithium ion secondary battery In particular, in an electricity storage device that is said to have a higher capacity, higher rate characteristics, and longer life as the amount of electrolyte is increased, the characteristics can be improved efficiently.
- permeability permeability
- a change with time such as capacity reduction in a lithium ion secondary battery occurs when a decomposition reaction of the electrolytic solution occurs on the surface of the active material during a charge / discharge reaction, resulting in a depletion (dry up) of the electrolytic solution.
- the amount of electrolyte that can be used is increased by providing the insulating adhesive layer with electrolyte content (permeability) (effectively using the electrolyte contained between the package and the laminate). Therefore, it is possible to contribute to an increase in capacity and life of the electricity storage device.
- the binder resin perform sufficient thermal motion during thermocompression bonding.
- the polymer chain used for the binder moves sufficiently microscopically. Therefore, in the case of an amorphous polymer having no melting point (Tm) and only a glass transition temperature (Tg), it is necessary to use a polymer having a low glass transition temperature (Tg).
- a polymer material having a low glass transition temperature (Tg) (Tg of 110 ° C. or less) is used.
- Tg glass transition temperature
- Tm melting point
- the insulating adhesive layer composition of the present invention suitable for use in an electricity storage device having the effects described above is chemically and electrochemically stable inside a lithium ion secondary battery, an electric double layer capacitor, or the like.
- the inorganic fine particles are made of a composite material in which a chemically and electrochemically stable binder resin is bound inside a lithium ion secondary battery or an electric double layer capacitor.
- Examples of the inorganic fine particles constituting the insulating adhesive layer composition of the present invention include oxides such as silica, alumina, titania and barium titanate, and nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride.
- Examples of the binder resin include amorphous polymer materials such as polyurethane, silicone rubber, and fluorine rubber, and examples of the crystalline polymer materials include polyvinylidene fluoride (PVDF) and polyvinylidene fluoride-hexafluoro. And propylene (PVDF-HFP). Note that PVDF and PVDF-HFP are polymer materials including a crystalline part at least partially even if an amorphous part coexists.
- spherical alumina powder (average particle size of 0.3 ⁇ m) is prepared as inorganic fine particles constituting the composite material for the insulating adhesive layer composition. did. Further, as a binder resin constituting the composite material, a polyvinylidene fluoride (PVDF) -hexafluoropropylene (HFP) binder solution (Kynar 2801, 20 wt% NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) manufactured by Arkema) was prepared.
- PVDF polyvinylidene fluoride
- HFP hexafluoropropylene
- inorganic fine particles spherical alumina powder
- a solvent NMP
- PSZ grinding media having a diameter of 5 mm ⁇ were put, and mixed for 4 hours using a rolling ball mill to perform dispersion.
- PVDF polyvinylidene fluoride
- HFP hexafluoropropylene
- This slurry was coated on a PET (polyethylene terephthalate) film by a doctor blade method and then dried to obtain a composite material sheet having a thickness of 25 ⁇ m (a sheet corresponding to the insulating adhesive layer of the present invention).
- Table 1 shows the glass transition temperature (Tg) and / or melting point (Tm) of the binder resin.
- the pigment volume concentration PVC (Pigment Volume Concentration) is a value determined by the following equation (1).
- PVC (volume of inorganic fine particles) / (volume of inorganic fine particles + volume of binder resin) ⁇ 100 (1)
- Volume of inorganic fine particles weight of inorganic fine particles / density of inorganic fine particles
- Volume of binder resin weight of binder resin / density of binder resin
- the adhesiveness during heating and pressurization and the liquid content (permeability) of the electrolytic solution were examined.
- EMIBF 4 ethylmethylimidazolium tetrafluoroborate
- a dried insulating adhesive layer sheet of 1 cm ⁇ 1 cm ⁇ 30 ⁇ m (thickness) is immersed in an electrolytic solution at 25 ° C., and the increase in weight after 24 hours is measured to determine the liquid content (penetration) Sex).
- a separator sheet having a mass increase of 10% or more was considered to have good liquid permeability (permeability).
- Table 1 it was confirmed that the liquid content (permeability) of the electrolytic solution was good when any binder resin was used.
- the binder resin single sheet is equivalent to an insulating adhesive layer having a PVC of 0%.
- the binder resin which cannot obtain good adhesiveness with the binder resin single sheet (sheet with 0% PVC) is used for the insulating adhesive layer of the present invention.
- PVDF polyvinylidene fluoride
- PVDF sheet A composite solution in which polyvinylidene fluoride (PVDF) is dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is coated on a PET film by the doctor blade method and dried to a thickness of 25 ⁇ m. A material sheet (PVDF sheet) was obtained.
- PVDF polyvinylidene fluoride
- the adhesion during heating and pressurization was examined by the following method. It installed in the press apparatus so that the dry surface of a sheet
- thermodynamic parameters that can be used for the insulating adhesive layer are the glass transition temperature when the binder resin does not have a melting point (that is, when it is an amorphous resin material).
- the melting point needs to be 160 ° C. or less.
- FIG. 1 is a front sectional view showing an electricity storage device (electric double layer capacitor) according to an example (Example 2) of the present invention, and FIG. 2 schematically shows an arrangement mode of a separator layer and an insulating adhesive layer.
- the electric double layer capacitor A of Example 2 includes a positive electrode layer 21 provided with a positive electrode active material 21b on both surfaces of a positive electrode current collector layer 21a, and a negative electrode on both surfaces of a negative electrode current collector layer 41a.
- the laminate 1 is formed by laminating a negative electrode layer 41 provided with an active material 41 b via a separator layer 11 and an insulating adhesive layer 31.
- a positive external terminal electrode 21 t and a negative external terminal electrode 41 t are formed on the first end surface 2 and the second end surface 3 of the multilayer body 1. And this laminated body 1 is accommodated in the package 70 which consists of a cover body 70a and the base part 70b with electrolyte solution. Further, the package 70 is formed with a positive electrode package electrode 61 and a negative electrode package electrode 62 so as to go around from both ends to the lower surface side.
- the insulating adhesive layer 31 is disposed in a region surrounding the separator layer 11, and the positive electrode layer 21 and the negative electrode
- the layer 41 is laminated via the separator layer 11 and an insulating adhesive layer 31 disposed in a region surrounding the separator layer 11. More specifically, in this embodiment, the positive electrode current collector layer 21 a constituting the positive electrode layer 21 and the negative electrode current collector layer 41 a constituting the negative electrode layer 41 are laminated via the insulating adhesive layer 31.
- the positive electrode active material layer 21b that constitutes 21 and the negative electrode active material layer 41b that constitutes the negative electrode layer 41 are laminated via the separator layer 11, and the positive electrode active material layer 21b and the negative electrode active material layer 41b are entirely separated by the separator layer 11. And the positive electrode current collector layer 21a and the negative electrode current collector layer 41a around the positive electrode active material layer 21b and the negative electrode active material layer 41b are laminated via the insulating adhesive layer 31. .
- the insulating adhesive layer 31 is made of a composite material containing alumina as inorganic fine particles and PVDF-HEP as a binder resin, and has a PVC of 40% and ⁇ of 0.83.
- the provided insulating adhesive layer composition is used.
- ⁇ is a ratio between the above-described pigment volume concentration PVC and the critical pigment volume concentration CPVC, which is the maximum pigment volume concentration at which voids are considered to be zero, and is a value obtained from the following equation (2).
- . ⁇ PVC / CPVC (2)
- the above-mentioned CPVC is the maximum pigment volume concentration when the void measured by the density method is zero.
- the thickness and weight of a sample punched into a predetermined size are measured, and the density is calculated by dividing the weight by the volume.
- Step 1 An aluminum layer having a thickness of 0.5 ⁇ m was formed by vapor deposition on a base material PET film coated with urethane as a release layer. Then, an etching mask resist was applied onto the surface of the formed aluminum layer by screen printing and dried. The resist used was Ares SPR manufactured by Kansai Paint.
- this film was immersed in an aqueous ferric chloride solution at 40 ° C., and the aluminum layer was patterned. Thereafter, the film is immersed in an organic solvent, the resist is peeled off, and then immersed in a mixed aqueous solution of sulfuric acid and hydrofluoric acid to remove the oxide layer on the surface of the aluminum layer, thereby removing the oxide layer shown in FIGS. As shown in FIG. 2, a plurality of positive electrode current collector layers 21 a were formed on the base PET film 100.
- Step 2 (1) Preparation of slurry for active material layer 29.0 g of activated carbon (BET specific surface area 1668 m 2 / g, average pore diameter 1.83 nm, average particle diameter (D 50 ) 1.26 ⁇ m), carbon black (Tokai Carbon Co., Ltd. “Toka Black # 3855”, BET specific surface area 90 m 2 / g) 2.7 g was weighed and put into a 1000 ml pot, and PSZ grinding media having a diameter of 2.0 mm and 286 g After adding deionized water, the mixture was dispersed by mixing at 150 rpm for 4 hours using a rolling ball mill.
- activated carbon BET specific surface area 1668 m 2 / g, average pore diameter 1.83 nm, average particle diameter (D 50 ) 1.26 ⁇ m
- carbon black Tokai Carbon Co., Ltd. “Toka Black # 3855”, BET specific surface area 90 m 2 / g) 2.7 g was weighed and put into a
- CMC2260 carboxymethyl cellulose
- 38.8 wt% aqueous solution of polyacrylate resin a 38.8 wt% aqueous solution of polyacrylate resin
- the positive electrode active material layer 21b is a region that is receded from the first end surface 2 by a predetermined distance so as not to be directly connected to the positive electrode external terminal electrode 21t on the first end surface 2 of the multilayer body 1. To be formed. That is, when printing the active material layer slurry, the active material layer slurry was screen-printed so that an uncoated region having a predetermined width was formed from the cut surface when cut in Step 6 described later. . *
- Step 3 (1) Preparation of separator layer slurry 50 g of silica (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., average particle size (D 50 ) 0.7 ⁇ m) and 50 g of methyl ethyl ketone as a solvent were charged into a 500 ml pot. Further, PSZ grinding media having a diameter of 5 mm were put, and the mixture was dispersed by mixing at 150 rpm for 16 hours using a rolling ball mill.
- silica manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., average particle size (D 50 ) 0.7 ⁇ m
- PSZ grinding media having a diameter of 5 mm were put, and the mixture was dispersed by mixing at 150 rpm for 16 hours using a rolling ball mill.
- NMP N-methyl-2-pyrrolidone
- PVDF polyvinylidene fluoride
- Step 4 (1) Preparation of Slurry for Insulating Adhesive Layer 100 g of alumina (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., average particle diameter (D 50 ) 0.3 ⁇ m) is placed in a 500 ml pot, and N-methyl-2-pyrrolidone (as a solvent) 80 g of NMP) was added. Furthermore, PSZ grinding media having a diameter of 5 mm were put, and the mixture was dispersed by mixing at 150 rpm for 4 hours using a rolling ball mill.
- alumina manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., average particle diameter (D 50 ) 0.3 ⁇ m
- NMP N-methyl-2-pyrrolidone
- PVDF-HFP polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene
- a negative electrode current collector layer 41a and a negative electrode layer 41 composed of a negative electrode active material layer 41b formed on the surface thereof, a separator layer 11, an insulating adhesive layer 31, and Was formed on the base material PET film 100.
- the positive electrode assembly sheet 20 and the negative electrode assembly sheet 40 have a surface on which the separator layer 11 and the insulating adhesive layer 31 are formed (surface opposite to the base PET film 100 side). It arrange
- the positive electrode assembly sheet 20 was thermocompression bonded so that the positions of the positive electrode current collectors 21a were opposed to each other in a lateral direction (upper side in FIG. 7).
- the positive electrode negative electrode assembly sheet 51 by which the positive electrode assembly sheet 20 and the negative electrode assembly sheet 40 were joined is obtained.
- the temperature of the pressure plate was 150 ° C.
- the pressure of the pressure was 20 MPa
- the pressure time was 30 seconds.
- two positive and negative electrode aggregate sheets 51 are arranged so that one positive and negative electrode aggregate sheet 51 is opposite in the vertical direction, and the opposite surface side base material is disposed.
- the PET sheet was peeled, both were joined, and thermocompression bonded, thereby producing an aggregate sheet laminate 52 as shown in FIG.
- the pressure plate temperature was 150 ° C.
- the pressurization pressure was 20 MPa
- the pressurization time was 30 seconds.
- the positive and negative electrode aggregate sheet 51 is opposed to the aggregate sheet laminate 52 and thermocompression bonded, so that a composite laminate 53 composed of three positive and negative electrode aggregate sheets 51 is formed as shown in FIG. 12. Was made.
- thermocompression bonding of the positive electrode negative electrode assembly sheet 51 was repeated in the same manner, and the successive pressure bonding was performed.
- the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 41 are laminated via the separator layer 11 and the insulating adhesive layer 31, and the positive electrode layer 21 and the negative electrode layer 41 are formed by the insulating adhesive layer 31.
- a laminated assembly 50 joined was obtained.
- the laminated body 50 was cut along a cutting line D1 in FIG. 14 with a dicer and separated into individual pieces, thereby producing a laminated body 1 having a structure as shown in FIG.
- the dimensions of the laminate 1 were a length of 4.7 mm and a width of 3.3 mm.
- Step 7 Next, as shown in FIG. 16, a positive external terminal electrode 21t and a negative external terminal electrode 41t were formed on the first end face 2 and the second end face 3 of the laminate 1 by Al sputtering, respectively.
- a conductive adhesive (not shown) containing gold as conductive particles is applied to the positive external terminal electrode 21t and the negative external terminal electrode 41t formed on the first end face 2 and the second end face 3 by dipping. did.
- the laminate 1 is placed on the base portion 70 b of the package 70 so that the applied conductive adhesive is connected to the positive electrode package electrode 61 and the negative electrode package electrode 62, respectively. For 10 minutes to cure the conductive adhesive.
- Step 9 an electrolytic solution was injected into the package 70 shown in FIG. 1 and sealed.
- 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate is injected as an electrolytic solution under reduced pressure, and a lid 70a made of a liquid crystal polymer is disposed on the upper surface of the base portion 70b of the package 70 in the same manner as the base portion 70b.
- the base part 70b and the lid 70a were welded by irradiating laser along the frame part of the base part 70b of the package 70.
- the electrical storage device (electric double layer capacitor) A provided with the structure as shown in FIG. 1 is obtained.
- the separator layer 11, the positive electrode layer 21, the negative electrode layer 41, the insulating adhesive layer 31, and the like are drawn thick due to restrictions in drawing, but the actual dimensions are accurate. It is not enlarged or reduced.
- the size or the positional relationship is appropriately modified or exaggerated so that the drawing is restricted or easily understood.
- PVDF-HFP is used as the binder resin and alumina is used as the inorganic fine particles (insulating fine particles).
- polymethyl methacrylate, polyurethane resin, or the like is used as the binder resin. It has been confirmed that similar results can be obtained even when In the electric double layer capacitor A of FIG. 1, alumina is used as the inorganic fine particles, but oxides such as silica, titania and barium titanate, and nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can also be used. is there.
- the electric double layer capacitor is described as an example of the electricity storage device.
- the present invention can be applied to a lithium ion secondary battery, a lithium ion capacitor, and the like.
- the positive electrode layer and the negative electrode layer are laminated via the separator layer and the insulating adhesive layer, and the positive electrode layer and the negative electrode layer are laminated via the insulating adhesive layer, together with the electrolytic solution. They have a common structure in that they are accommodated in the outer packaging material. In addition, for example, as a lithium ion secondary battery or a lithium ion capacitor, the thing of the following structures is illustrated.
- a lithium ion secondary battery for example, an aluminum foil is used as a positive electrode current collector layer, and an electrode in which a mixture layer containing a lithium composite oxide is provided on the aluminum foil as a positive electrode active material layer is used as a positive electrode layer.
- the negative electrode current collector layer for example, a copper foil is used, and an electrode in which a mixture layer containing graphite is provided as a negative electrode active material layer on the copper foil is used as the negative electrode layer.
- a positive electrode layer and a negative electrode layer are laminated via a separator layer and an insulating adhesive layer to form a laminate, and for example, 1 mol / l LiPF 6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate.
- a lithium ion secondary battery can be obtained by using the electrolyte as an electrolytic solution (nonaqueous electrolytic solution).
- lithium ion capacitor for example, an aluminum foil is used as the positive electrode current collector layer, and an electrode in which a mixture layer containing activated carbon is provided as a positive electrode active material layer on the aluminum foil is used as the positive electrode layer.
- the negative electrode current collector layer for example, a copper foil is used, and an electrode provided with a mixture layer containing graphite as a negative electrode active material layer on the copper foil is used as a negative electrode layer, and lithium ions are further pre-doped into the negative electrode layer. To do.
- a positive electrode layer and negative electrode layer, to form a separator layer and the insulating adhesive layer are laminated via a stack, for example, by dissolving LiPF 6 in 1 mol / l in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate
- a lithium ion capacitor can be obtained by using an electrolytic solution as an electrolytic solution (non-aqueous electrolytic solution).
- the present invention is not limited to each of the above examples, and the positive electrode layer, the negative electrode layer, the separator layer, the constituent material and forming method of the insulating adhesive layer, the specific configuration of the power storage element (the positive electrode layer, Various types of applications and modifications can be made within the scope of the invention with respect to the negative electrode layer, separator layer, insulating adhesive layer stacking number and number of layers, etc. It is.
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Abstract
積層体に電解液の浸透性や含浸性を付与することが可能な蓄電デバイス用の絶縁性接着層組成物、該絶縁性接着層組成物からなる絶縁性接着層を備えた、特性の良好な蓄電デバイス用素子、蓄電デバイス、およびそれらの製造方法を提供する。 正極層２１と負極層４１とが、セパレータ層１１と絶縁性接着層３１を介して積層され、正極層と負極層とが絶縁性接着層により接着された構造を有する積層体１を備えた蓄電デバイス（電気二重層キャパシタ）Ａにおいて、上記絶縁性接着層に、無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂、あるいは、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料からなり、かつ、正極層と負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層組成物を用いる。
Description
本発明は、絶縁性接着層組成物、蓄電デバイス用素子および蓄電デバイス、さらには、蓄電デバイス用素子および蓄電デバイスの製造方法に関する。
リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタなどに代表される高エネルギー密度の蓄電デバイスは、例えば、シート状の集電箔（アルミニウム箔または銅箔など）に、活物質（活性炭、リチウム複合酸化物、炭素など）を塗工することにより形成されたシート状の電極を、電極間の接触による短絡を防ぐためのシート状のセパレータを介して積層することにより構成された蓄電要素と、電解液とが、外装体内に収容された構造を有している。
そのような蓄電デバイスの１つとして、電解質と多孔性セラミックスとを混合してバインダとともにフィルム状に形成したセラミックシートをセパレータ用材料として用い、正極層と負極層とを、上記セラミックシートを介して積層し、積層体を一括してホットプレスする工程を経て製造される積層型電池が提案されている（特許文献１）。
また、他の蓄電デバイスとして、図１７に示すように、活性炭電極１１０を接着した集電金属１２０を対向させるとともに、これらの間にセパレータ１３０および電解液（図示せず）を介在させ、さらに、集電金属１２０の最外周部に変成ポリプロピレンまたは変成ポリエチレンなどの熱接着部１４０を予め接着し、該熱接着部１４０を加熱して集電金属１２０を相互に接着し、密封してなる蓄電デバイス（電気二重層キャパシタ）が提案されている（特許文献２）。
また、さらに他の蓄電デバイスとして、セパレータ、集電体、分極性電極を、接着性を有する熱可塑性樹脂からなるガスケットによって一体化した蓄電デバイス（電気二重層キャパシタ）が提案されている（特許文献３）。
なお、特許文献３においては、ガスケットを構成する接着性を備えた熱可塑性樹脂として、極性官能基を有する熱可塑性樹脂を使用することが記載されている。
なお、特許文献３においては、ガスケットを構成する接着性を備えた熱可塑性樹脂として、極性官能基を有する熱可塑性樹脂を使用することが記載されている。
さらに、燃料電池用ガスケットとして、燃料電池セルにセットされた際に外端部となる樹脂製フィルムの外面に、該フィルムに対して接着性を有するゴムから成形された山形状凸状部をそれぞれ有する一対の樹脂性フィルムよりなるフィルム一体型の燃料電池用ガスケットが提案されている（特許文献４）。
しかしながら、上記特許文献１の積層型電池の場合、電解質を混合したセラミックシートを正極層や負極層と積層する工程で、セラミックシートを単独で扱うことが必要になる場合があり、セラミックシートにはある程度以上の強度が求められる。しかし、セラミックシートの強度を確保しようとすると、セパレータの低抵抗（低イオン抵抗）化のために要求される、セラミックシートの薄層化や、セラミック粉体比率を高くすること（高ＰＶＣ化）が制約されるという問題点がある。すなわち、電解液、セラミック、およびバインダが共存するセラミックシートの強度を確保しようとすると、薄層化や高ＰＶＣ化が犠牲にされ、セパレータの低抵抗（低イオン抵抗）化を図るのが難しいという問題点がある。
また、上記特許文献２の蓄電デバイス（電気二重層キャパシタ）の場合、変性ポリプロピレンや変性ポリエチレンは、電解液の含浸性・浸透性が全くないため、積層前に予め電解液をセパレータ（および場合によっては電極）に含浸させておく必要があり、積層体形成後に電解液を後添加するような製造方法には対応できず、製造工程が複雑になるという問題点がある。
また、上記特許文献３の電気二重層キャパシタの場合、接着層としてガスケットを使用するようにしているが、ガスケットを構成する熱可塑性樹脂は、電解液の含液性や浸透性は有していない。そのため上述の特許文献２の場合と同様の問題点がある。
また、上記特許文献４の燃料電池用ガスケットの場合、特許文献３の場合と同様に、接着層として、ガスケットを使用するようにしているが、電解液の含液性や浸透性は有していない。そのため特許文献２や３の場合と同様に、積層体形成後に電解液を添加するような製造方法には対応できず、製造工程が複雑になるという問題点がある。
本発明は、上記課題を解決するものであり、積層体に電解液の含浸性、浸透性を付与することが可能な蓄電デバイス用の絶縁性接着層組成物、該絶縁性接着層組成物からなる絶縁性接着層を備えた、特性の良好な蓄電デバイス用素子、蓄電デバイス、およびそれらの製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の絶縁性接着層組成物は、
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接合された構造を有する積層体と、電解液とを備えた蓄電デバイスの前記絶縁性接着層を構成する組成物であって、
無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料からなり、かつ、
前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えていること
を特徴としている。
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接合された構造を有する積層体と、電解液とを備えた蓄電デバイスの前記絶縁性接着層を構成する組成物であって、
無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料からなり、かつ、
前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えていること
を特徴としている。
また、本発明の絶縁性接着層は、
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接合された構造を有する積層体と、電解液とを備えた蓄電デバイスの前記絶縁性接着層を構成する組成物であって、
無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料からなり、かつ、
前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えていること
を特徴としている。
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接合された構造を有する積層体と、電解液とを備えた蓄電デバイスの前記絶縁性接着層を構成する組成物であって、
無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料からなり、かつ、
前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えていること
を特徴としている。
また、本発明の蓄電デバイス素子は、
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有し、電解液とともに用いられて蓄電デバイスを構成する積層体を備えた蓄電デバイス用素子であって、
前記絶縁性接着層に、請求項１または２記載の絶縁性接着層組成物が用いられていること
を特徴としている。
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有し、電解液とともに用いられて蓄電デバイスを構成する積層体を備えた蓄電デバイス用素子であって、
前記絶縁性接着層に、請求項１または２記載の絶縁性接着層組成物が用いられていること
を特徴としている。
また、本発明の蓄電デバイスは、
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有する積層体と、電解液と、前記積層体と前記電解液が収納されるパッケージとを備えた蓄電デバイスであって、
前記絶縁性接着層に、請求項１または２記載の絶縁性接着層組成物が用いられていること
を特徴としている。
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有する積層体と、電解液と、前記積層体と前記電解液が収納されるパッケージとを備えた蓄電デバイスであって、
前記絶縁性接着層に、請求項１または２記載の絶縁性接着層組成物が用いられていること
を特徴としている。
また、本発明の蓄電デバイス素子の製造方法は、
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有し、電解液とともに用いられて蓄電デバイスを構成する積層体を備えた蓄電デバイス用素子の製造方法において、
前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程を備えているとともに、
前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記工程で得られる前記積層体の前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いること
を特徴としている。
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有し、電解液とともに用いられて蓄電デバイスを構成する積層体を備えた蓄電デバイス用素子の製造方法において、
前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程を備えているとともに、
前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記工程で得られる前記積層体の前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いること
を特徴としている。
また、本発明の蓄電デバイス素子の製造方法は、
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有し、電解液とともに用いられて蓄電デバイスを構成する積層体を備えた蓄電デバイス用素子の製造方法において、
前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程を備えているとともに、
前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記工程で得られる前記積層体の前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いること
を特徴としている。
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有し、電解液とともに用いられて蓄電デバイスを構成する積層体を備えた蓄電デバイス用素子の製造方法において、
前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程を備えているとともに、
前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記工程で得られる前記積層体の前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いること
を特徴としている。
また、本発明の蓄電デバイスは、
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有する積層体と、電解液と、前記積層体と前記電解液が収納されるパッケージとを備えた蓄電デバイスの製造方法において、
(１)前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程であって、前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記積層体を構成する前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いて前記積層体を形成する工程と、
(２)前記積層体を、前記電解液とともに、前記パッケージ内に収容し、前記電解液を前記積層体の外部から内部へ浸透・含浸させる工程と
を具備することを特徴としている。
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有する積層体と、電解液と、前記積層体と前記電解液が収納されるパッケージとを備えた蓄電デバイスの製造方法において、
(１)前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程であって、前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記積層体を構成する前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いて前記積層体を形成する工程と、
(２)前記積層体を、前記電解液とともに、前記パッケージ内に収容し、前記電解液を前記積層体の外部から内部へ浸透・含浸させる工程と
を具備することを特徴としている。
正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有する積層体と、電解液と、前記積層体と前記電解液が収納されるパッケージとを備えた蓄電デバイスの製造方法において、
(１)前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程であって、前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記積層体を構成する前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いて前記積層体を形成する工程と、
(２)前記積層体を、前記電解液とともに、前記パッケージ内に収容し、前記電解液を前記積層体の外部から内部へ浸透・含浸させる工程と
を具備することを特徴としている。
(１)前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程であって、前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記積層体を構成する前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いて前記積層体を形成する工程と、
(２)前記積層体を、前記電解液とともに、前記パッケージ内に収容し、前記電解液を前記積層体の外部から内部へ浸透・含浸させる工程と
を具備することを特徴としている。
本発明の絶縁性接着層組成物は、無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料（請求項１）、あるいは、無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料（請求項２）からなり、かつ、正極層と負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えている。
したがって、上述のような蓄電デバイスを構成する積層体に、本発明の絶縁性接着層組成物を用いることにより、電解液を積層体の外部から内部へ浸透・含浸させることが可能な積層体を備えた、生産性に優れた蓄電デバイスを得ることが可能になる。
したがって、上述のような蓄電デバイスを構成する積層体に、本発明の絶縁性接着層組成物を用いることにより、電解液を積層体の外部から内部へ浸透・含浸させることが可能な積層体を備えた、生産性に優れた蓄電デバイスを得ることが可能になる。
すなわち、無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料（請求項１）、あるいは、無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料（請求項２）からなり、接着性と、電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層組成物を用いることにより、正極層、負極層、セパレータ層が一体化された積層体を、比較的低温で、効率よく、しかも確実に形成することが可能になり、生産工程を簡略化して、生産性を向上させることができる。
また、セパレータ層に接着性などの機能を求める必要がないので、セパレータ層としての特性や機能を追求した設計を行うことが可能になり、蓄電デバイスとしての特性の向上を図ることができる。
なお、本発明において、絶縁性接着層は、例えばセパレータ層の全周を取り囲むように配設されていてもよく、セパレータ層の全周を取り囲む領域の一部に配設されていてもよい。ただし、正極層と負極層の接合安定性や、積層体の信頼性を確保する見地からは、セパレータ層の全周を取り囲むように配設されていることが好ましい。
なお、場合によっては、セパレータ層の中央部を貫通するような態様で絶縁性接着層を配設し、この絶縁性接着層により、セパレータ層を介して対向する正極層と負極層を接合するように構成することも可能である。
なお、場合によっては、セパレータ層の中央部を貫通するような態様で絶縁性接着層を配設し、この絶縁性接着層により、セパレータ層を介して対向する正極層と負極層を接合するように構成することも可能である。
また、本発明の蓄電デバイス用素子および蓄電デバイスは、正極層と負極層とがセパレータ層および絶縁性接着層を介して積層された積層体において、絶縁性接着層に、上述の本発明の絶縁性接着層組成物を用いるようにしているので、セパレータ層を最適な設計とすることが可能で、イオン抵抗が低く、高性能で、信頼性が高く、生産性に優れた蓄電デバイス用素子および蓄電デバイスを得ることができる。
また、本発明の蓄電デバイス用素子の製造方法は、正極層用材料と負極層用材料とを、セパレータ層用材料および絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより正極層、負極層、セパレータ層、および絶縁性接着層とが一体化した積層体を形成するにあたって、絶縁性接着層材料として、形成された積層体の段階で、上述の本発明の絶縁性接着層組成物が形成されるような材料を用いるようにしているので、高性能で、信頼性の高い、蓄電デバイス用素子を効率よく製造することができる。
また、本発明の蓄電デバイスの製造方法は、正極層用材料と負極層用材料とを、セパレータ層用材料および絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより正極層、負極層、セパレータ層、および絶縁性接着層とが一体化した積層体を形成するにあたって、絶縁性接着層材料として、形成された積層体の段階で上述の本発明の絶縁性接着層組成物が形成されるような材料を用いるとともに、得られた積層体を、電解液とともに、パッケージ内に収容し、電解液を積層体の外部から内部へ浸透・含浸させるようにしているので、高性能で、信頼性の高い、蓄電デバイスを効率よく製造することができる。
なお、電解液を積層体の外部から内部へ浸透・含浸させることができるのは、上記のような絶縁性接着層材料（すなわち、本発明の絶縁性接着層組成物が形成されるような材料）を用いて、必要な電解液の含液性（浸透性）を有する絶縁性接着層を形成するようにしていることによる。
以下に本発明の実施の形態を示して、本発明の特徴とするところを詳しく説明する。
積層型の蓄電デバイスにおいては、セパレータ層が、低イオン抵抗、高接着性、電解液の高浸透性（高含液性）を備えていることが要求される。しかし一般的に、ＰＶＣが高くなるほど低イオン抵抗、高含液性になる一方で、接着性は低下する。
そこで、本発明では、セパレータ層の周辺部に接着層（本発明における絶縁性接着層）を導入することで、接着性、電解液の高浸透性を補うようにしている。
そこで、本発明では、セパレータ層の周辺部に接着層（本発明における絶縁性接着層）を導入することで、接着性、電解液の高浸透性を補うようにしている。
すなわち、本発明においては、正極層と負極層の間に、セパレータ層と絶縁性接着層を介在させ、この絶縁性接着層により、セパレータ層を間に介在させた状態で、セパレータ層の接着性に依存することなく、正極層と負極層を接着することができるようにして、セパレータ層に接着性を求めず、セパレータ層としての機能を向上させる（高ＰＶＣ化、低イオン抵抗化）ことを可能にしている。
本発明が関連する積層型の蓄電デバイスは、通常パッケージに封止されて使用される。そのため、絶縁性接着層が電解液の含液性（浸透性）を有している場合、絶縁性接着層を電解液が通過できるために、パッケージ全体に含まれる電解液を使用することができる。しかし、絶縁性接着層に電解液の含液性（浸透性）がない場合、例えパッケージ内を電解液で満たしたとしても、積層体の周囲にある電解液は、積層体内に侵入できないため有効に利用されない。これに対し、絶縁性接着層に電解液の含液性（浸透性）を持たせた本発明の蓄電デバイスにおいては、電解液の有効使用量が増える結果、例えば、リチウムイオン２次電池のように、電解液が多いほど、高容量、高レート特性、長寿命になるとされているような蓄電デバイスにおいて、効率よく特性を向上させることができる。
また、例えば、リチウムイオン２次電池における容量低下などの経時変化は、充放電反応時に活物質表面で電解液の分解反応等が生じ、電解液の枯渇（ドライアップ）が結果として生じることにより起こる。
これに対しても、絶縁性接着層に電解液の含液性（浸透性）を与えることで、利用できる電解液量を増やす（パッケージと積層体間に含まれる電解液を有効に使用する）ことが可能になり、蓄電デバイスの高容量化や長寿命化に寄与することができる。
これに対しても、絶縁性接着層に電解液の含液性（浸透性）を与えることで、利用できる電解液量を増やす（パッケージと積層体間に含まれる電解液を有効に使用する）ことが可能になり、蓄電デバイスの高容量化や長寿命化に寄与することができる。
また、絶縁性接着層の接着性については、熱圧着時にバインダ樹脂が十分に熱運動する必要がある。そのためにはバインダに用いる高分子鎖がミクロ的に十分に動くことが必要である。よって、融点（Ｔｍ）を有さず、ガラス転移温度（Ｔｇ）のみを有する非晶性高分子の場合、ガラス転移温度（Ｔｇ）の低い高分子を用いることが必要である。
また、ガラス転移温度（Ｔｇ）と融点（Ｔｍ）を有する結晶性高分子（結晶化した高分子鎖）の場合、ダイナミックな熱運動をするためにはその結晶化構造がほどけることが必要になるため、低温では接着しにくい。結晶性高分子の場合、ガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度に加温しても、融点（Ｔｍ）以下の温度では十分な接着は不可能である。すなわち、結晶性高分子（結晶化した高分子鎖）の場合、結晶構造のほどける温度を定義するパラメータは融点（Ｔｍ）であり、融点（Ｔｍ）の低い高分子を用いることが必要となる。
以上を整理すると、融点（Ｔｍ）を有さず、ガラス転移温度（Ｔｇ）のみを有する非晶性高分子の場合には、ガラス転移温度（Ｔｇ）の低い（Ｔｇ１１０℃以下）高分子材料を用いることが望ましく、ガラス転移温度（Ｔｇ）と融点（Ｔｍ）を有する結晶性高分子の場合には、融点（Ｔｍ）の低い（Ｔｍ１６０℃以下）高分子材料を用いることが望ましい。
上述のような効果を奏する蓄電デバイスに用いるのに適した本発明の絶縁性接着層組成物は、リチウムイオン２次電池や電気二重層キャパシタなどの内部において、化学的および電気化学的に安定な無機微粒子が、リチウムイオン２次電池や電気二重層キャパシタなどの内部において化学的および電気化学的に安定なバインダ樹脂で結着された複合材料からなる。
そして、本発明の絶縁性接着層組成物を構成する無機微粒子としては、例えばシリカ、アルミナ、チタニア、チタン酸バリウムなどの酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどの窒化物、が挙げられる。
また、バインダ樹脂としては、非晶性高分子材料として、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられ、また、結晶性高分子材料として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）や、ポリフッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ－ＨＦＰ）などが挙げられる。なお、ＰＶＤＦや、ＰＶＤＦ－ＨＦＰは、非晶質部が共存するとしても、少なくとも一部には結晶質部を含む高分子材料である。
また、バインダ樹脂としては、非晶性高分子材料として、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられ、また、結晶性高分子材料として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）や、ポリフッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ－ＨＦＰ）などが挙げられる。なお、ＰＶＤＦや、ＰＶＤＦ－ＨＦＰは、非晶質部が共存するとしても、少なくとも一部には結晶質部を含む高分子材料である。
以下、本発明の実施例を示して本発明をさらに詳細に説明する。
[１]絶縁性接着層組成物からなるシートの作製と評価
絶縁性接着層組成物用の複合材料を構成する無機微粒子として、この実施例では球状アルミナ粉末（平均粒子径０．３μｍ）を用意した。
また、複合材料を構成するバインダ樹脂として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）－ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のバインダ溶液（アルケマ製 Kynar２８０１、２０ｗｔ％ＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）溶液）を用意した。
[１]絶縁性接着層組成物からなるシートの作製と評価
絶縁性接着層組成物用の複合材料を構成する無機微粒子として、この実施例では球状アルミナ粉末（平均粒子径０．３μｍ）を用意した。
また、複合材料を構成するバインダ樹脂として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）－ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のバインダ溶液（アルケマ製 Kynar２８０１、２０ｗｔ％ＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）溶液）を用意した。
そして、５００ｍｌのポットに無機微粒子（球状アルミナ粉末）と、溶剤（ＮＭＰ）を投入した。さらに５ｍｍφのＰＳＺ製粉砕メディアを入れ、転動ボールミルを用いて４時間混合し、分散を行った。その後、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）－ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のバインダ溶液を所定量を添加して、転動ボールミルを用いて２時間混合しスラリーを調製した。
このスラリーをＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上にドクターブレード法にて塗工した後、乾燥して厚みが２５μｍの複合材料シート（本発明の絶縁性接着層に相当するシート）を得た。
以下同様にして、ＰＶＤＦ、ポリメタクリル酸メチル、ポリウレタンをバインダ樹脂に使用した複合材料シートを作製した。
バインダ樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）および／または融点（Ｔｍ）は、表１に示すとおりである。
バインダ樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）および／または融点（Ｔｍ）は、表１に示すとおりである。
なお、それぞれの複合材料シートは、顔料体積濃度（ＰＶＣ）が４０％になるように粉体比率を調整した。
顔料体積濃度ＰＶＣ（Pigment Volume Concentration）は、下記の式（１）により求められる値である。
ＰＶＣ＝（無機微粒子の体積）／（無機微粒子の体積＋バインダ樹脂の体積）×１００ ……（１）
ただし、
無機微粒子の体積＝無機微粒子の重量／無機微粒子の密度
バインダ樹脂の体積＝バインダ樹脂の重量／バインダ樹脂の密度
顔料体積濃度ＰＶＣ（Pigment Volume Concentration）は、下記の式（１）により求められる値である。
ＰＶＣ＝（無機微粒子の体積）／（無機微粒子の体積＋バインダ樹脂の体積）×１００ ……（１）
ただし、
無機微粒子の体積＝無機微粒子の重量／無機微粒子の密度
バインダ樹脂の体積＝バインダ樹脂の重量／バインダ樹脂の密度
それから、複合材料シート（以下、「絶縁性接着層シート」ともいう）を評価するため、加熱・加圧時の接着性、電解液の含液性（浸透性）を調べた。
[２]加熱・加圧時の接着性
プレス装置にシートの乾燥表面が接着面となるように設置し、１５０℃、２０ＭＰａで２分間加熱・加圧して絶縁性接着層シートどうしを接合した。このときの絶縁性接着層シート間の剥離力が１．０ｍＮ／ｍｍ以上のものは接着性良好とした。
上述のようにして作製した絶縁性接着層シートのうち、バインダ樹脂にＰＶＤＦ－ＨＦＰ、ポリメタクリル酸メチル、ポリウレタンを使用した複合材料シートは、表１に示すように、接着性が良好であった。
一方、バインダ樹脂に融点（Ｔｍ）が１７４℃のＰＶＤＦを使用した複合材料シートは接着性が不良であった。
プレス装置にシートの乾燥表面が接着面となるように設置し、１５０℃、２０ＭＰａで２分間加熱・加圧して絶縁性接着層シートどうしを接合した。このときの絶縁性接着層シート間の剥離力が１．０ｍＮ／ｍｍ以上のものは接着性良好とした。
上述のようにして作製した絶縁性接着層シートのうち、バインダ樹脂にＰＶＤＦ－ＨＦＰ、ポリメタクリル酸メチル、ポリウレタンを使用した複合材料シートは、表１に示すように、接着性が良好であった。
一方、バインダ樹脂に融点（Ｔｍ）が１７４℃のＰＶＤＦを使用した複合材料シートは接着性が不良であった。
[３]電解液の含液性（浸透性）
電解液として、エチルメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（ＥＭＩＢＦ4）（関東化学製）を用いて、電解液の含液性（浸透性）試験を行なった。
電解液として、エチルメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（ＥＭＩＢＦ4）（関東化学製）を用いて、電解液の含液性（浸透性）試験を行なった。
そして、１ｃｍ×１ｃｍ×３０μｍ（厚み）の、乾燥済みの絶縁性接着層シートを２５℃にて電解液に浸漬し、２４時間後の重量増加を測定することにより電解液の含液性（浸透性）を評価した。１０％以上質量増加したセパレータシートを含液性（浸透性）が良好であるとした。
その結果、表１に示すように、いずれのバインダ樹脂を用いた場合も、電解液の含液性（浸透性）は良好であることが確認された。
その結果、表１に示すように、いずれのバインダ樹脂を用いた場合も、電解液の含液性（浸透性）は良好であることが確認された。
[４]バインダ樹脂単体シートの接着性について
上では、無機微粒子とバインダ樹脂を含む、ＰＶＣが４０％の複合材料について、特性を調べたが、ここでは、表２に示す、各バインダ樹脂、すなわち、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）のみからなるバインダ樹脂単体シートを用意し、その接着性を調べた。
上では、無機微粒子とバインダ樹脂を含む、ＰＶＣが４０％の複合材料について、特性を調べたが、ここでは、表２に示す、各バインダ樹脂、すなわち、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）のみからなるバインダ樹脂単体シートを用意し、その接着性を調べた。
なお、バインダ樹脂単体シートはＰＶＣが０％の絶縁性接着層に等しい。一般にＰＶＣが増加するほど接着性は悪化するため、バインダ樹脂単体シート（ＰＶＣが０％のシート）で良好な接着性が得られないバインダ樹脂は、本発明の絶縁性接着層に使用するのに不適合であることを意味する。
まず、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）シートは以下のようにして作製した。
まず、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）シートは以下のようにして作製した。
(１)ＰＶＤＦシート
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）をＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解したバインダ溶液をＰＥＴフィルム上にドクターブレード法にて塗工した後、乾燥して厚みが２５μｍの複合材料シート（ＰＶＤＦシート）を得た。
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）をＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）に溶解したバインダ溶液をＰＥＴフィルム上にドクターブレード法にて塗工した後、乾燥して厚みが２５μｍの複合材料シート（ＰＶＤＦシート）を得た。
(２)他のバインダ樹脂単体シート
ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）はいずれも市販されているフィルム状のものを用意し、バインダ樹脂単体シートとして試験に供した。
ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリアミド（ＰＡ）はいずれも市販されているフィルム状のものを用意し、バインダ樹脂単体シートとして試験に供した。
ここでは、バインダ樹脂単体シートの特性として、以下の方法で加熱・加圧時の接着性を調べた。
プレス装置にシートの乾燥表面が接着面となるように設置し、１５０℃，２０ＭＰａで２分間加熱・加圧した。そして、絶縁性接着層シート間の剥離力が１．０ｍＮ／ｍｍ未満のものを接着性が不良であると判定した。その結果を表２に併せて示す。
上述のＰＶＤＦ、ＰＥＴ、ＰＡＩ、ＰＡのいずれを使用したバインダ樹脂単体シートも接着性が不良であった。
この結果から、これらの樹脂は、本発明の絶縁性接着層を構成するバインダ樹脂として好ましくないものであることが確認された。
プレス装置にシートの乾燥表面が接着面となるように設置し、１５０℃，２０ＭＰａで２分間加熱・加圧した。そして、絶縁性接着層シート間の剥離力が１．０ｍＮ／ｍｍ未満のものを接着性が不良であると判定した。その結果を表２に併せて示す。
上述のＰＶＤＦ、ＰＥＴ、ＰＡＩ、ＰＡのいずれを使用したバインダ樹脂単体シートも接着性が不良であった。
この結果から、これらの樹脂は、本発明の絶縁性接着層を構成するバインダ樹脂として好ましくないものであることが確認された。
以上の結果を照らし合わせて、絶縁性接着層に使用可能な熱力学パラメータは、そのバインダ樹脂が融点を有さないとき（すなわち、非晶性樹脂材料であるとき）には、そのガラス転移温度が１１０℃以下であること、バインダ樹脂が融点を有するとき（結晶性樹脂材料であるとき）、その融点が１６０℃以下であることが必要となる。
図１は、本発明の実施例（実施例２）にかかる蓄電デバイス（電気二重層キャパシタ）を示す正面断面図、図２は、セパレータ層と絶縁性接着層の配設態様を模式的に示す平面断面図である。
この実施例２の電気二重層キャパシタＡは、図１に示すように、正極集電体層２１ａの両面に正極活物質２１ｂを設けた正極層２１と、負極集電体層４１ａの両面に負極活物質４１ｂを設けた負極層４１とを、セパレータ層１１および絶縁性接着層３１を介して積層することにより形成された積層体１を備えている。積層体１の第１の端面２および第２の端面３には、正極外部端子電極２１ｔおよび負極外部端子電極４１ｔが形成されている。そして、この積層体１が、電解液とともに、蓋体７０ａ、ベース部７０ｂからなるパッケージ７０に収容されている。また、パッケージ７０には、両端から下面側に回り込むように、正極パッケージ電極６１および負極パッケージ電極６２が形成されている。
この実施例２の電気二重層キャパシタＡは、図１に示すように、正極集電体層２１ａの両面に正極活物質２１ｂを設けた正極層２１と、負極集電体層４１ａの両面に負極活物質４１ｂを設けた負極層４１とを、セパレータ層１１および絶縁性接着層３１を介して積層することにより形成された積層体１を備えている。積層体１の第１の端面２および第２の端面３には、正極外部端子電極２１ｔおよび負極外部端子電極４１ｔが形成されている。そして、この積層体１が、電解液とともに、蓋体７０ａ、ベース部７０ｂからなるパッケージ７０に収容されている。また、パッケージ７０には、両端から下面側に回り込むように、正極パッケージ電極６１および負極パッケージ電極６２が形成されている。
そして、この実施例の電気二重層キャパシタＡにおいては、図１，２に示すように、絶縁性接着層３１は、セパレータ層１１の周囲を取り囲む領域に配設されており、正極層２１および負極層４１は、セパレータ層１１と、セパレータ層１１の周囲を取り囲む領域に配設された絶縁性接着層３１を介して積層されている。より具体的には、この実施例では、正極層２１を構成する正極集電体層２１ａと負極層４１を構成する負極集電体層４１ａが絶縁性接着層３１を介して積層され、正極層２１を構成する正極活物質層２１ｂと負極層４１を構成する負極活物質層４１ｂがセパレータ層１１を介して積層され、正極活物質層２１ｂと負極活物質層４１ｂとは全領域がセパレータ層１１を介して対向し、かつ、正極活物質層２１ｂと負極活物質層４１ｂの周囲の正極集電体層２１ａと負極集電体層４１ａとが、絶縁性接着層３１を介して積層されている。
そして、絶縁性接着層３１としては、無機微粒子であるアルミナと、バインダ樹脂であるＰＶＤＦ－ＨＥＰとを含む複合材料からなり、そのＰＶＣが４０％、Λが０．８３の、本発明の要件を備えた絶縁性接着層組成物が用いられている。
なお、Λは、上述の顔料体積濃度ＰＶＣと、空隙がゼロと考えられる最大の顔料体積濃度である臨界顔料体積濃度ＣＰＶＣとの比であって、下記の式(２)から求められる値である。
Λ＝ＰＶＣ／ＣＰＶＣ ……(２)
また、上述のＣＰＶＣは、密度法により測定される空隙がゼロである場合の最大の顔料体積濃度である。
なお、Λは、上述の顔料体積濃度ＰＶＣと、空隙がゼロと考えられる最大の顔料体積濃度である臨界顔料体積濃度ＣＰＶＣとの比であって、下記の式(２)から求められる値である。
Λ＝ＰＶＣ／ＣＰＶＣ ……(２)
また、上述のＣＰＶＣは、密度法により測定される空隙がゼロである場合の最大の顔料体積濃度である。
空隙を求めるにあたっては、まず所定のサイズに打ち抜いた試料の厚みおよび重量を測定し、重量を体積で除することで密度を算出する。そして密度の実測値と、複合材料シートの組成から計算される理論的な密度より、下記の式(３)により空隙率を算出する。
空隙率＝｛１－（密度の実測値）／（理論的な密度）｝×１００ ……(３)
空隙率＝｛１－（密度の実測値）／（理論的な密度）｝×１００ ……(３)
以下に、この電気二重層キャパシタＡの製造方法について説明する。
[工程１］
離形層としてウレタンが塗布された基材ＰＥＴフィルム上に、厚さ０．５μｍのアルミニウム層を蒸着により形成した。それから、形成されたアルミニウム層の表面に、スクリーン印刷によりエッチングマスクレジストをパターン塗布し、乾燥した。なお、レジストは関西ペイント製アレスＳＰＲを用いた。
[工程１］
離形層としてウレタンが塗布された基材ＰＥＴフィルム上に、厚さ０．５μｍのアルミニウム層を蒸着により形成した。それから、形成されたアルミニウム層の表面に、スクリーン印刷によりエッチングマスクレジストをパターン塗布し、乾燥した。なお、レジストは関西ペイント製アレスＳＰＲを用いた。
その後、このフィルムを４０℃の塩化第二鉄水溶液に浸漬し、アルミニウム層をパターニングした。その後、このフィルムを有機溶剤中に浸漬し、レジストを剥離した後、硫酸とフッ酸の混合水溶液に浸漬して、アルミニウム層表面の酸化層を取り除くことにより、図３(ａ)，(ｂ)に示すように、複数の正極集電体層２１ａを基材ＰＥＴフィルム１００上に形成した。
[工程２］ (１)活物質層用スラリーの作製
活性炭（ＢＥＴ比表面積１６６８ｍ2／ｇ、平均細孔直径１．８３ｎｍ、平均粒子径（Ｄ50）１．２６μｍ）２９．０ｇと、カーボンブラック（東海カーボン株式会社製「トーカブラック＃３８５５」、ＢＥＴ比表面積９０ｍ2／ｇ）２．７ｇとを秤量して、１０００ｍｌのポットに投入し、さらに直径２．０ｍｍのＰＳＺ製粉砕メディアおよび２８６ｇの脱イオン水を投入した後、転動ボールミルを用いて１５０ｒｐｍで４時間混合して分散を行った。
それから、ポットに３．０ｇのカルボキシメチルセルロース（ダイセル化学工業株式会社製「ＣＭＣ２２６０」）と３８．８ｗｔ％のポリアクリレート樹脂水溶液２．０ｇを投入し、さらに２時間混合することにより活物質層用スラリーを作製した。
活性炭（ＢＥＴ比表面積１６６８ｍ2／ｇ、平均細孔直径１．８３ｎｍ、平均粒子径（Ｄ50）１．２６μｍ）２９．０ｇと、カーボンブラック（東海カーボン株式会社製「トーカブラック＃３８５５」、ＢＥＴ比表面積９０ｍ2／ｇ）２．７ｇとを秤量して、１０００ｍｌのポットに投入し、さらに直径２．０ｍｍのＰＳＺ製粉砕メディアおよび２８６ｇの脱イオン水を投入した後、転動ボールミルを用いて１５０ｒｐｍで４時間混合して分散を行った。
それから、ポットに３．０ｇのカルボキシメチルセルロース（ダイセル化学工業株式会社製「ＣＭＣ２２６０」）と３８．８ｗｔ％のポリアクリレート樹脂水溶液２．０ｇを投入し、さらに２時間混合することにより活物質層用スラリーを作製した。
(２)活物質層用スラリーの塗工
版厚８μｍの＃５００メッシュスクリーン印刷版を使用し、図３(ａ)，(ｂ)に示した正極集電体層２１ａ上の活物質層塗工部に上記の方法で作製した活物質層用スラリーをスクリーン印刷し、１００℃にて３０分間乾燥して、厚さ６μｍの正極活物質層２１ｂを形成することにより、図４(ａ)，(ｂ)に示すように、正極集電体層２１ａと正極活物質層２１ｂとを備えた正極層２１を形成した。
版厚８μｍの＃５００メッシュスクリーン印刷版を使用し、図３(ａ)，(ｂ)に示した正極集電体層２１ａ上の活物質層塗工部に上記の方法で作製した活物質層用スラリーをスクリーン印刷し、１００℃にて３０分間乾燥して、厚さ６μｍの正極活物質層２１ｂを形成することにより、図４(ａ)，(ｂ)に示すように、正極集電体層２１ａと正極活物質層２１ｂとを備えた正極層２１を形成した。
なお、正極活物質層２１ｂは、図１に示すように、積層体１の第１の端面２において正極外部端子電極２１ｔに直接接続されないように第１の端面２から所定の距離だけ後退した領域に形成されるようにした。すなわち、活物質層用スラリーを印刷するにあたり、後述の工程６において切断されたときに、その切断面から所定の幅の未塗工領域が形成されるように活物質層用スラリーをスクリーン印刷した。
［工程３］
(１)セパレータ層用スラリーの作製 ５００ｍｌのポットにシリカ（電気化学工業（株）製、平均粒子径（Ｄ50）０．７μｍ）を５０ｇと、溶剤としてメチルエチルケトンを５０ｇ投入した。さらに直径５ｍｍのＰＳＺ製粉砕メディアを入れ、転動ボールミルを用いて１５０ｒｐｍで１６時間混合し、分散を行った。その後、バインダ樹脂溶液として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（クレハ製 Ｌ＃１１２０、分子量２８万、１２ｗｔ％溶液）を投入し、転動ボールミルを用いて１５０ｒｐｍで４時間混合し、セパレータ層用スラリー（セパレータ層用材料）を作製した。
(１)セパレータ層用スラリーの作製 ５００ｍｌのポットにシリカ（電気化学工業（株）製、平均粒子径（Ｄ50）０．７μｍ）を５０ｇと、溶剤としてメチルエチルケトンを５０ｇ投入した。さらに直径５ｍｍのＰＳＺ製粉砕メディアを入れ、転動ボールミルを用いて１５０ｒｐｍで１６時間混合し、分散を行った。その後、バインダ樹脂溶液として、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）溶液（クレハ製 Ｌ＃１１２０、分子量２８万、１２ｗｔ％溶液）を投入し、転動ボールミルを用いて１５０ｒｐｍで４時間混合し、セパレータ層用スラリー（セパレータ層用材料）を作製した。
(２)セパレータ層用スラリーの塗工
版厚８μｍの＃５００メッシュスクリーン印刷版を使用し、上記の方法で作製したセパレータ層用スラリーを正極層２１上（詳しくは正極活物質層２１ｂ上）に塗工し、１２０℃にて３０分間乾燥することにより、厚さ３μｍのセパレータ層１１を形成した（図５）。
版厚８μｍの＃５００メッシュスクリーン印刷版を使用し、上記の方法で作製したセパレータ層用スラリーを正極層２１上（詳しくは正極活物質層２１ｂ上）に塗工し、１２０℃にて３０分間乾燥することにより、厚さ３μｍのセパレータ層１１を形成した（図５）。
［工程４］
(１)絶縁性接着層用スラリーの作製
５００ｍｌのポットにアルミナ（電気化学工業（株）製、平均粒子径（Ｄ50）０．３μｍ）を１００ｇと、溶剤としてＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を８０ｇ投入した。さらに直径５ｍｍのＰＳＺ製粉砕メディアを入れ、転動ボールミルを用いて１５０ｒｐｍで４時間混合し、分散を行った。その後、ポリフッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ－ＨＦＰ）のバインダ溶液（アルケマ製 Ｋｙｎａｒ２８０１、２０ｗｔ％ＮＭＰ溶液）を１７０ｇ投入し、転動ボールミルを用いて１５０ｒｐｍで４時間混合し、乾燥後のＰＶＣが４０％、Λが０．８３となるような絶縁性接着層用スラリーを作製した。
(１)絶縁性接着層用スラリーの作製
５００ｍｌのポットにアルミナ（電気化学工業（株）製、平均粒子径（Ｄ50）０．３μｍ）を１００ｇと、溶剤としてＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を８０ｇ投入した。さらに直径５ｍｍのＰＳＺ製粉砕メディアを入れ、転動ボールミルを用いて１５０ｒｐｍで４時間混合し、分散を行った。その後、ポリフッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ－ＨＦＰ）のバインダ溶液（アルケマ製 Ｋｙｎａｒ２８０１、２０ｗｔ％ＮＭＰ溶液）を１７０ｇ投入し、転動ボールミルを用いて１５０ｒｐｍで４時間混合し、乾燥後のＰＶＣが４０％、Λが０．８３となるような絶縁性接着層用スラリーを作製した。
(２)絶縁性接着層用スラリーの塗工
版厚８μｍの＃５００メッシュスクリーン印刷版を使用し、上記の方法で作製した絶縁性接着層用スラリーをセパレータ層１１を取り囲む領域の正極集電体層２１ａ上および基材ＰＥＴフィルム１００上に塗工し、１２０℃にて３０分間乾燥し、厚さ１０μｍの絶縁性接着層３１を形成した。
以上のようにして、図６(ａ)に示すように、正極集電体層２１ａとその表面に形成された正極活物質層２１ｂからなる正極層２１と、セパレータ層１１と、絶縁性接着層３１とを備えた正極集合シート２０を基材ＰＥＴフィルム１００上に形成した。
版厚８μｍの＃５００メッシュスクリーン印刷版を使用し、上記の方法で作製した絶縁性接着層用スラリーをセパレータ層１１を取り囲む領域の正極集電体層２１ａ上および基材ＰＥＴフィルム１００上に塗工し、１２０℃にて３０分間乾燥し、厚さ１０μｍの絶縁性接着層３１を形成した。
以上のようにして、図６(ａ)に示すように、正極集電体層２１ａとその表面に形成された正極活物質層２１ｂからなる正極層２１と、セパレータ層１１と、絶縁性接着層３１とを備えた正極集合シート２０を基材ＰＥＴフィルム１００上に形成した。
同様にして、図６(ｂ)に示すように、負極集電体層４１ａとその表面に形成された負極活物質層４１ｂからなる負極層４１と、セパレータ層１１と、絶縁性接着層３１とを備えた負極集合シート４０を基材ＰＥＴフィルム１００上に形成した。
［工程５］
そして、正極集合シート２０と負極集合シート４０とを、図７に示すように、セパレータ層１１や絶縁性接着層３１が形成された面（基材ＰＥＴフィルム１００側とは逆側の面）が互いに対向するように配設し、熱圧着する。このとき、正極集合シート２０を、正極集電体２１ａの位置が互いに左右方向（図７上）にずれるような態様で対向させ、熱圧着した。
これにより、図８に示すように、正極集合シート２０と負極集合シート４０とが接合された正極負極集合シート５１が得られる。
なお、熱圧着は、加圧板の温度を１５０℃、加圧の圧力を２０ＭＰａとし、加圧時間はそれぞれ３０秒とした。
そして、正極集合シート２０と負極集合シート４０とを、図７に示すように、セパレータ層１１や絶縁性接着層３１が形成された面（基材ＰＥＴフィルム１００側とは逆側の面）が互いに対向するように配設し、熱圧着する。このとき、正極集合シート２０を、正極集電体２１ａの位置が互いに左右方向（図７上）にずれるような態様で対向させ、熱圧着した。
これにより、図８に示すように、正極集合シート２０と負極集合シート４０とが接合された正極負極集合シート５１が得られる。
なお、熱圧着は、加圧板の温度を１５０℃、加圧の圧力を２０ＭＰａとし、加圧時間はそれぞれ３０秒とした。
次に、図９に示すように、２つの正極負極集合シート５１どうしを、一方の正極負極集合シート５１が、上下方向が逆向きになるようにして配置するとともに、対向する面側の基材ＰＥＴフィルムを剥離して両者を接合させ、熱圧着することにより、図１０に示すような集合シート積層体５２を作製した。
熱圧着は、加圧板の温度を１５０℃、加圧の圧力を２０ＭＰａとし、加圧時間はそれぞれ３０秒とした。
熱圧着は、加圧板の温度を１５０℃、加圧の圧力を２０ＭＰａとし、加圧時間はそれぞれ３０秒とした。
それから、図１１に示すように、集合シート積層体５２に正極負極集合シート５１を対向させ、熱圧着することにより、図１２に示すように、３つの正極負極集合シート５１からなる複合積層体５３を作製した。
その後、同様にして正極負極集合シート５１の熱圧着を繰り返し、逐次圧着を行った。これにより、図１３に示すような、正極層２１と負極層４１が、セパレータ層１１および絶縁性接着層３１を介して積層され、かつ、正極層２１と負極層４１が絶縁性接着層３１によって接合された積層集合体５０を得た。
［工程６］
次に、積層集合体５０を、ダイサーにより図１４の裁断線Ｄ１に沿って裁断し、個片化することにより、図１５に示すような構造を有する積層体１を作製した。
この積層体１の寸法は、長さ４．７ｍｍ、幅３．３ｍｍとした。
次に、積層集合体５０を、ダイサーにより図１４の裁断線Ｄ１に沿って裁断し、個片化することにより、図１５に示すような構造を有する積層体１を作製した。
この積層体１の寸法は、長さ４．７ｍｍ、幅３．３ｍｍとした。
［工程７］
次に、図１６に示すように、積層体１の第１の端面２に正極外部端子電極２１ｔを、第２の端面３に負極外部端子電極４１ｔを、それぞれＡｌスパッタにより形成した。
［工程８］
第１の端面２および第２の端面３に形成された、正極外部端子電極２１ｔおよび負極外部端子電極４１ｔに、導電性粒子として金を含有する導電性接着剤（図示せず）をディッピングにより塗布した。それから、図１に示すように、塗布した導電性接着剤がそれぞれ正極パッケージ電極６１および負極パッケージ電極６２に接続されるように、積層体１をパッケージ７０のベース部７０ｂに配置して、１７０℃で１０分加熱して、導電性接着剤を硬化させた。
次に、図１６に示すように、積層体１の第１の端面２に正極外部端子電極２１ｔを、第２の端面３に負極外部端子電極４１ｔを、それぞれＡｌスパッタにより形成した。
［工程８］
第１の端面２および第２の端面３に形成された、正極外部端子電極２１ｔおよび負極外部端子電極４１ｔに、導電性粒子として金を含有する導電性接着剤（図示せず）をディッピングにより塗布した。それから、図１に示すように、塗布した導電性接着剤がそれぞれ正極パッケージ電極６１および負極パッケージ電極６２に接続されるように、積層体１をパッケージ７０のベース部７０ｂに配置して、１７０℃で１０分加熱して、導電性接着剤を硬化させた。
［工程９］
そして、図１に示すパッケージ７０の内部に電解液を注液して、封止した。ここでは、電解液として、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートを減圧下で注液し、パッケージ７０のベース部７０ｂ上面に、ベース部７０ｂと同じく液晶ポリマー製の蓋体７０ａを配置し、パッケージ７０のベース部７０ｂの枠体部分に沿ってレーザー照射することにより、ベース部７０ｂと蓋体７０ａを溶着した。
これにより、図１に示すような構成を備えた蓄電デバイス（電気二重層キャパシタ）Ａが得られる。
そして、図１に示すパッケージ７０の内部に電解液を注液して、封止した。ここでは、電解液として、１－エチル－３－メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートを減圧下で注液し、パッケージ７０のベース部７０ｂ上面に、ベース部７０ｂと同じく液晶ポリマー製の蓋体７０ａを配置し、パッケージ７０のベース部７０ｂの枠体部分に沿ってレーザー照射することにより、ベース部７０ｂと蓋体７０ａを溶着した。
これにより、図１に示すような構成を備えた蓄電デバイス（電気二重層キャパシタ）Ａが得られる。
なお、以上の説明で参照した図１～１６では、作図上の制約により、セパレータ層１１、正極層２１、負極層４１、および絶縁性接着層３１などを厚く描いているが、実寸法を正確に拡大または縮小したものではない。
また、明細書に添付した他の図面についても、大きさ、または、位置関係を作図上の制約または理解し易いように適宜変形または誇張して示している。
また、明細書に添付した他の図面についても、大きさ、または、位置関係を作図上の制約または理解し易いように適宜変形または誇張して示している。
[電気二重層キャパシタＡの電気化学特性]
以上のようにして作製した電気二重層キャパシタＡの電気化学特性は、直流容量が４．３７ｍＦであった。
以上のようにして作製した電気二重層キャパシタＡの電気化学特性は、直流容量が４．３７ｍＦであった。
なお、図１の電気二重層キャパシタＡでは、バインダ樹脂としてＰＶＤＦ－ＨＦＰを用い、無機微粒子（絶縁微粒子）として、アルミナを用いているが、バインダ樹脂として、ポリメタクリル酸メチル、ポリウレタン樹脂などを用いた場合にも、同様の結果が得られることが確認されている。
また、図１の電気二重層キャパシタＡでは、無機微粒子として、アルミナを用いているが、シリカ、チタニア、チタン酸バリウムなどの酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどの窒化物を用いることも可能である。
また、図１の電気二重層キャパシタＡでは、無機微粒子として、アルミナを用いているが、シリカ、チタニア、チタン酸バリウムなどの酸化物、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどの窒化物を用いることも可能である。
また、上記実施例２では、蓄電デバイスとして、電気二重層キャパシタを例にとって説明したが、本発明は、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタなどにも適用することができる。
いずれの蓄電デバイスにおいても、正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、かつ、正極層と負極層とが絶縁性接着層を介して積層され、電解液とともに外包材内に収容されるという点で共通の構造を有している。
なお、例えば、リチウムイオン二次電池、あるいは、リチウムイオンキャパシタとしては、以下のような構成のものが例示される。
なお、例えば、リチウムイオン二次電池、あるいは、リチウムイオンキャパシタとしては、以下のような構成のものが例示される。
＜リチウムイオン二次電池＞
リチウムイオン二次電池では、正極集電体層として、例えば、アルミニウム箔を用い、そのアルミニウム箔上にリチウム複合酸化物を含む合剤層を正極活物質層として設けた電極を正極層として用いる。
また、負極集電体層として、例えば、銅箔を用い、その銅箔上にグラファイトを含む合剤層を負極活物質層として設けた電極を負極層として用いる。
そして、正極層と負極層とを、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層して積層体を形成するとともに、例えば、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶媒に１ｍｏｌ／ｌのＬｉＰＦ6を溶解させたものを電解液（非水電解液）として使用することにより、リチウムイオン二次電池を得ることができる。
リチウムイオン二次電池では、正極集電体層として、例えば、アルミニウム箔を用い、そのアルミニウム箔上にリチウム複合酸化物を含む合剤層を正極活物質層として設けた電極を正極層として用いる。
また、負極集電体層として、例えば、銅箔を用い、その銅箔上にグラファイトを含む合剤層を負極活物質層として設けた電極を負極層として用いる。
そして、正極層と負極層とを、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層して積層体を形成するとともに、例えば、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶媒に１ｍｏｌ／ｌのＬｉＰＦ6を溶解させたものを電解液（非水電解液）として使用することにより、リチウムイオン二次電池を得ることができる。
＜リチウムイオンキャパシタ＞
リチウムイオンキャパシタでは、正極集電体層として、例えば、アルミニウム箔を用い、そのアルミニウム箔上に活性炭を含む合剤層を正極活物質層として設けた電極を正極層として用いる。
また、負極集電体層として、例えば、銅箔を用い、その銅箔上にグラファイトを含む合剤層を負極活物質層として設けた電極を負極層とし、その負極層にさらにリチウムイオンをプレドープする。
そして、正極層と負極層とを、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層された積層体を形成するとともに、例えば、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶媒に１ｍｏｌ／ｌのＬｉＰＦ6を溶解させたものを電解液（非水電解液）として使用することにより、リチウムイオンキャパシタを得ることができる。
リチウムイオンキャパシタでは、正極集電体層として、例えば、アルミニウム箔を用い、そのアルミニウム箔上に活性炭を含む合剤層を正極活物質層として設けた電極を正極層として用いる。
また、負極集電体層として、例えば、銅箔を用い、その銅箔上にグラファイトを含む合剤層を負極活物質層として設けた電極を負極層とし、その負極層にさらにリチウムイオンをプレドープする。
そして、正極層と負極層とを、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層された積層体を形成するとともに、例えば、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶媒に１ｍｏｌ／ｌのＬｉＰＦ6を溶解させたものを電解液（非水電解液）として使用することにより、リチウムイオンキャパシタを得ることができる。
なお、本発明は、上記の各実施例に限定されるものではなく、正極層や負極層、セパレータ層、絶縁性接着層の構成材料や形成方法、蓄電要素の具体的な構成（正極層、負極層、セパレータ層、絶縁性接着層の積層態様や積層数など）、電解液の種類、外包材の構成や構造材料などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
１ 積層体
２ 第１の端面
３ 第２の端面
１１ セパレータ層
２０ 正極集合シート
２１ 正極層
２１ａ 正極集電体層
２１ｂ 正極活物質層
２１ｔ 正極外部端子電極
３１ 絶縁性接着層
４０ 負極集合シート
４１ 負極層
４１ａ 負極集電体層
４１ｂ 負極活物質層
４１ｔ 負極外部端子電極
５０ 積層集合体
５１ 正極負極集合シート
５２ 集合シート積層体
５３ 複合積層体
６１ 正極パッケージ電極
６２ 負極パッケージ電極
７０ パッケージ
７０ａ 蓋体
７０ｂ ベース部
１００ 基材ＰＥＴフィルム
Ａ 電気二重層キャパシタ
Ｄ１ 裁断線
２ 第１の端面
３ 第２の端面
１１ セパレータ層
２０ 正極集合シート
２１ 正極層
２１ａ 正極集電体層
２１ｂ 正極活物質層
２１ｔ 正極外部端子電極
３１ 絶縁性接着層
４０ 負極集合シート
４１ 負極層
４１ａ 負極集電体層
４１ｂ 負極活物質層
４１ｔ 負極外部端子電極
５０ 積層集合体
５１ 正極負極集合シート
５２ 集合シート積層体
５３ 複合積層体
６１ 正極パッケージ電極
６２ 負極パッケージ電極
７０ パッケージ
７０ａ 蓋体
７０ｂ ベース部
１００ 基材ＰＥＴフィルム
Ａ 電気二重層キャパシタ
Ｄ１ 裁断線
Claims (8)
- 正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接合された構造を有する積層体と、電解液とを備えた蓄電デバイスの前記絶縁性接着層を構成する組成物であって、
無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料からなり、かつ、
前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えていること
を特徴とする絶縁性接着層組成物。 - 正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接合された構造を有する積層体と、電解液とを備えた蓄電デバイスの前記絶縁性接着層を構成する組成物であって、
無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含む複合材料からなり、かつ、
前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えていること
を特徴とする絶縁性接着層組成物。 - 正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有し、電解液とともに用いられて蓄電デバイスを構成する積層体を備えた蓄電デバイス用素子であって、
前記絶縁性接着層に、請求項１または２記載の絶縁性接着層組成物が用いられていること
を特徴とする蓄電デバイス用素子。 - 正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有する積層体と、電解液と、前記積層体と前記電解液が収納されるパッケージとを備えた蓄電デバイスであって、
前記絶縁性接着層に、請求項１または２記載の絶縁性接着層組成物が用いられていること
を特徴とする蓄電デバイス。 - 正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有し、電解液とともに用いられて蓄電デバイスを構成する積層体を備えた蓄電デバイス用素子の製造方法において、
前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程を備えているとともに、
前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記工程で得られる前記積層体の前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いること
を特徴とする蓄電デバイス用素子の製造方法。 - 正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有し、電解液とともに用いられて蓄電デバイスを構成する積層体を備えた蓄電デバイス用素子の製造方法において、
前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程を備えているとともに、
前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記工程で得られる前記積層体の前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いること
を特徴とする蓄電デバイス用素子の製造方法。 - 正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有する積層体と、電解液と、前記積層体と前記電解液が収納されるパッケージとを備えた蓄電デバイスの製造方法において、
(１)前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程であって、前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点が１６０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記積層体を構成する前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いて前記積層体を形成する工程と、
(２)前記積層体を、前記電解液とともに、前記パッケージ内に収容し、前記電解液を前記積層体の外部から内部へ浸透・含浸させる工程と
を具備することを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。 - 正極層と負極層とが、セパレータ層および絶縁性接着層を介して積層され、前記正極層と前記負極層とが前記絶縁性接着層により接着された構造を有する積層体と、電解液と、前記積層体と前記電解液が収納されるパッケージとを備えた蓄電デバイスの製造方法において、
(１)前記正極層となる正極層用材料と前記負極層となる負極層用材料とを、前記セパレータ層となるセパレータ層用材料および前記絶縁性接着層となる絶縁性接着層材料を介して対向するように配置し、加熱・加圧することにより前記正極層、前記負極層、前記セパレータ層、および前記絶縁性接着層とが一体化した前記積層体を形成する工程であって、前記絶縁性接着層材料として、無機微粒子と、融点を有さず、ガラス転移温度が１１０℃以下のバインダ樹脂を含み、かつ、前記積層体を構成する前記絶縁性接着層として、前記正極層と前記負極層とを接合させて一体に保持する接着性と、前記電解液を浸透させる電解液浸透性とを備えた絶縁性接着層が形成されるような絶縁性接着層材料を用いて前記積層体を形成する工程と、
(２)前記積層体を、前記電解液とともに、前記パッケージ内に収容し、前記電解液を前記積層体の外部から内部へ浸透・含浸させる工程と
を具備することを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2011142477 | 2011-06-28 | ||
| JP2011-142477 | 2011-06-28 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2012/063639 WO2013001962A1 (ja) | 2011-06-28 | 2012-05-28 | 絶縁性接着層組成物、蓄電デバイス用素子、蓄電デバイス、およびそれらの製造方法 |
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|---|---|
| TW (1) | TW201308382A (ja) |
| WO (1) | WO2013001962A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111868966A (zh) * | 2018-03-13 | 2020-10-30 | 三洋电机株式会社 | 二次电池 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11111341A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Sony Corp | ゲル電解質二次電池 |
| JPH11185773A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-09 | Sony Corp | ゲル状電解質電池 |
| JPH11297360A (ja) * | 1998-04-08 | 1999-10-29 | Tdk Corp | シート型電極・電解質構造体の製造方法 |
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2012
- 2012-05-28 WO PCT/JP2012/063639 patent/WO2013001962A1/ja active Application Filing
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| JPH11111341A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Sony Corp | ゲル電解質二次電池 |
| JPH11185773A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-09 | Sony Corp | ゲル状電解質電池 |
| JPH11297360A (ja) * | 1998-04-08 | 1999-10-29 | Tdk Corp | シート型電極・電解質構造体の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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