WO2019064486A1 - 携帯型の非水電解質二次電池 - Google Patents

携帯型の非水電解質二次電池 Download PDF

Info

Publication number
WO2019064486A1
WO2019064486A1 PCT/JP2017/035450 JP2017035450W WO2019064486A1 WO 2019064486 A1 WO2019064486 A1 WO 2019064486A1 JP 2017035450 W JP2017035450 W JP 2017035450W WO 2019064486 A1 WO2019064486 A1 WO 2019064486A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
negative electrode
secondary battery
material layer
aqueous electrolyte
positive electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/035450
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚之 生田
幸▲吉▼ 林
Original Assignee
テクノ技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テクノ技研工業株式会社 filed Critical テクノ技研工業株式会社
Priority to PCT/JP2017/035450 priority Critical patent/WO2019064486A1/ja
Priority to TW107132291A priority patent/TW201921795A/zh
Publication of WO2019064486A1 publication Critical patent/WO2019064486A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery, in particular, a portable non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • Patent Document 1 and Patent Document 6 disclose an outer package (a flexible package for a secondary battery) adopted in the present invention.
  • the patent right of Patent Document 6 is a well-known technology whose lifetime has expired and which can be freely implemented by anyone.
  • Patent Document 1 the problem of Patent Document 1 is that the aluminum foil or copper foil of the electrodes 1a and 1b protruding from both ends of the power generation element 1 is bent inward to cause the aluminum foil or copper even when subjected to vibration or impact.
  • An object of the present invention is to provide a battery in which the foil does not break through the aluminum laminate sheets 21 and 22 of the battery case 2.
  • a strip-shaped positive electrode (positive electrode material layer) 1a and a negative electrode (negative electrode material layer) 1b are wound several times (for example, seven times) via the separator 1c and crushed from the flat surface
  • the aluminum foil and copper foil of the active material uncoated portions of the side edges of the electrodes 1a and 1b are projected at both end portions in the axial direction, and the positive electrode lead terminal 3 is laminated on the aluminum foil as a current collector.
  • Non-aqueous electricity which causes the negative electrode lead terminal 4 to protrude in a strip shape from the peripheral portion of the aluminum laminate sheet 21, 22 on the copper foil as a collector so as to protrude in a strip shape from the peripheral portion of the sheets 21, 22 Structure of quality secondary battery is disclosed (reference numerals in Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Although the known invention described in Patent Document 1 has advantages such as not being easily broken even if the aluminum laminate sheets 21 and 22 as the outer package are flexible and being lightweight, the power generating element 1 is a flat wound It has the problem that it is relatively heavy. Further, since the functions of charge and discharge of the negative electrode active material are not sufficient, the power generation element 1 (the positive electrode material layer 1a and the negative electrode material layer 1b) must be wound, for example, about seven times to increase the capacity. The power generation element 1 is heavy, and the manufacturing is troublesome because, for example, a large number of notches must be formed at both ends or one end of the. Therefore, it is currently desired to solve these problems.
  • Patent Document 2 describes active materials of positive electrode and active materials of negative electrode, binders (binders) thereof, and materials of current collectors thereof.
  • the nonpatent literature of the Japan Patent Office summarizes the basic structure of the secondary battery, and the positive electrode (positive electrode material layer) is one coated on one side of the separator, and the positive electrode active material is ⁇ A binder, a current collector (AI) is included, while the negative electrode (negative electrode material layer) is coated on the other side of the separator, and includes a negative electrode active material, a binder, a current collector (Cu),
  • the negative electrode active material it is described in recent years that a composite of silicon powder and carbon and development of a new negative electrode active material other than a carbon material have been advanced.
  • Patent documents 3 to 5 disclose a composite of nano-sized silicon particles and finely divided carbon as an example of the negative electrode active material.
  • a negative electrode active material such as a composite of nano-sized silicon particles and finely divided carbon
  • the main object of the present invention is to make use of the advantages of Patent Document 6 and to improve the battery characteristics (higher capacity, rapid discharge, reduction of irreversible capacity, etc.) in order to overcome the above problems of Patent Document 1 It is an object of the present invention to provide a portable non-aqueous electrolyte secondary battery which is excellent in lightness and portability by reducing the number of thin plate-like battery elements incorporated in the exterior.
  • the secondary object of the present invention is to use at least a negative electrode (a negative electrode material layer) by an external factor such as vibration or impact when using a negative electrode active material such as a composite of nanosized silicon particles and finely divided carbon. It is to prevent cracking or peeling from the separator.
  • Other objects are specified by the dependent claims.
  • the portable non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention comprises a thin plate battery element having a charge and discharge function, an outer package which encloses the thin plate battery element in a sealed state, a positive electrode provided in the outer package
  • the exterior body is formed into a flat shape having a predetermined shape, and is flexible so as to wrap the thin plate battery element in a vacuum pack.
  • electrically connected to a negative electrode material layer comprising a negative electrode active material, a binder, and a current collector coated on the other side of the separator, and an outer end of the negative electrode material layer is in the form of a tongue from the edge of the collar
  • the separator of the thin plate battery element is only one sheet or a few sheets, and the negative electrode active material of the negative electrode material layer comprises nano-
  • one thin plate battery element refers to a single separator and a positive electrode (positive electrode material layer applied to one side of the separator and including a positive electrode active material, a binder, and a current collector (eg, AI) And the negative electrode active material-binder-current collector (for example, Cu) coated on the other side of the separator and the negative electrode-containing (negative electrode material layer).
  • positive electrode positive electrode material layer applied to one side of the separator and including a positive electrode active material, a binder, and a current collector (eg, AI)
  • the negative electrode active material-binder-current collector for example, Cu coated on the other side of the separator and the negative electrode-containing (negative electrode material layer).
  • severe sheet-like battery elements means that a total of 2 to 4 sheet-like battery elements overlap each other in the upper and lower (thickness) direction of the flat upper surface or flat lower surface of each outer package. .
  • thermoplastic resin of the two types is mainly composed of either “polyimide” or “polyamide imide” and contains polyacrylic acid, The above (a) can be achieved with certainty.
  • the separator since the separator has flexibility and is formed into a porous thin sheet and allows lithium ion migration, it can be used for charging and discharging. While being able to exhibit a function fully, a binder can be infiltrated in porous, and it can prevent peeling from a separator more.
  • the invention according to claim 4 is that the exterior body is a flexible sheet, and the flexible brim-like portion continuously provided on the peripheral side wall is an edge portion of a flat upper surface and a flat lower surface of the main body portion.
  • the flexible brim-like portion continuously provided on the circumferential side wall has a circumferential direction in which the direction along the edge of the flat upper surface and the flat lower surface of the main body portion is a circumferential direction.
  • the outer package may be in the form of an opening at one end because it is partially formed in a substantially linear shape and has a band shape as a whole.
  • FIG. 1 to 6 are explanatory views showing a first embodiment of the present invention.
  • 7 to 11 are explanatory views showing a second embodiment of the present invention.
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view of 1st Embodiment. Front view. Plan view. Bottom view. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 3 (the thin plate battery element is simplified). The enlarged view of the principal part (a part of main part, a bowl-like part, a positive electrode terminal, a lead part, an end face part of a battery element, etc.).
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 8 (the thin plate battery element is simplified). BB sectional drawing of FIG. 8 (a thin-plate shaped battery element is simplified).
  • X non-aqueous electrolyte secondary battery
  • 1 thin plate battery element
  • 2 separator
  • 3 positive electrode (positive electrode material layer)
  • 4 negative electrode (negative electrode material layer)
  • 20 outer package
  • 21 main body
  • 22 ...
  • FIG. 1 to 6 are explanatory views of a portable non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter referred to as "battery") according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of the first embodiment.
  • X is a battery, and the weight of this battery X is a minimum of 60 grams, while a maximum of 520 grams.
  • the battery X as a power source of a so-called mobile terminal such as a smartphone, it is desirable to be in the range of 60 to 120 grams.
  • This battery X comprises a thin plate battery element 1, an outer package 20, a positive electrode terminal 25 and a negative electrode terminal 27.
  • the thin plate battery element 1 comprises at least one separator 2 and the separator 2
  • a positive electrode (positive electrode material layer) 3 coated on one side and containing a positive electrode active material / binder / current collector (for example, AI), and a negative electrode active material / binder / current collector coated on the other side of the separator (For example, Cu) is included with the negative electrode-containing (negative electrode material layer) 4.
  • the positive electrode (positive electrode material layer) 3 and the negative electrode (negative electrode material layer) 4 are generally referred to as "electrodes".
  • the sheet-like battery element 1 has functions of charging and discharging.
  • the outer package 20 encloses one thin plate battery element 1 in a sealed state in the flat main body.
  • the positive electrode terminal 25 and the negative electrode terminal 27 project a predetermined distance apart in the same direction in the same direction by a predetermined distance from the wedge-shaped wedge portion continuous with the flat main body of the outer package 20 in the same direction.
  • the exterior body 20 is a laminate (laminate) that can be formed into a flat bag by heat treatment.
  • a laminate laminate
  • it is made of a front base material (A) made of OPP, PET, nylon etc., an intermediate base material (B) made of aluminum foil, and LDPE, LLDPE, CPP etc. It comprises a sealant layer (c), which acts as an insulating layer.
  • the exterior body 20 is formed into a flat shape having a predetermined shape, and a flexible main body 21 which wraps the thin plate battery element 1 in a vacuum pack shape, and a flat upper surface 21a constituting the main body. And a flexible ridge 22 projecting from either a part or substantially the entire circumference of the circumferential side wall 21c sandwiched by the flat lower surface 21b.
  • the exterior body 20 has a narrow storage space for the main body portion 21 in a state where the recesses of a total of two aluminum laminate sheets are superimposed to face each other.
  • the thin plate battery element 1 is housed in a space, and a wedge-shaped wedge-shaped portion 22 is heat-welded and formed.
  • one or both of the inner wall surfaces of the two aluminum laminate sheets are formed into a recessed shape by drawing. Is desirable.
  • the positive electrode terminal 25 is a positive electrode active material / binder having its inner end 25a held by the ridge 22 and coated on one side of the separator 2 constituting the thin plate battery element 1.
  • the electrical connection is made to the positive electrode material layer 3 made of a current collector, and the outer end 25b protrudes a predetermined amount from the edge of the hook 22 in the shape of a tongue.
  • the projecting end of the current collector projecting from the inner end 25 a of the positive electrode terminal 25 and the active material uncoated portion of the positive electrode material layer 3 is appropriately connected via the positive electrode lead 26.
  • the connection portion between the two is held by a heat-welding film (not shown).
  • the negative electrode terminal 27 has a negative electrode material layer 4 composed of a negative electrode active material, a binder and a current collector, the inner end 27a of which is held by the flange 22 and coated on the other side of the separator 2.
  • the electric connection is made, and the outer end 27b protrudes a predetermined amount from the edge of the hook 22 in the shape of a tongue.
  • the inner end 27 a of the negative electrode terminal 27 and the projecting piece of the current collector projecting from the active material uncoated portion of the negative electrode material layer 4 are appropriately connected via the negative electrode lead portion 28.
  • both connecting parts are also sandwiched by a heat-welding film (not shown).
  • the number of the thin sheet battery element 1 is “only one” separator 2 having both electrodes 3 and 4 in order to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in lightness and portability.
  • the number of the separators 2 may be “two,” “three,” or “four,” without departing from the subject of the invention, but four is the maximum number, preferably two. More preferably, it is one sheet.
  • the negative electrode material layer 4 is prepared by adding a powdery negative electrode active material, a conductive auxiliary such as powdery carbon, a binder described later, and an appropriate amount of an organic solvent to form a “slurry”, which is a roll coating method. It can be produced by applying on a current collector by a method such as dip coating method, doctor blade method, spray coating method, curtain coating method and the like and drying the slurry.
  • the powdery negative electrode active material is layered polysilane which is heat-treated while containing nano-sized silicon particles and finely divided carbon which entirely covers the silicon particles.
  • syringone powder silicon particles
  • syringone powder silicon particles
  • layered polysilane can be synthesized by reacting hydrogen chloride and calcium disilicide (CaSi2), for example, the layered polysilane is heat-treated at a temperature exceeding 100.degree. C. in a non-oxidizing atmosphere.
  • nanosilicon silicon powder
  • a “composite” in which a silicon powder having a small specific surface area obtained by an appropriate method and a carbon layer are united is used as the active material of the negative electrode of the battery X in order to achieve “improvement of cycle characteristics”.
  • the concept of "silicon” in the present specification naturally includes syrincon powder. Then, constituent particles formed by adhering crystallites of the syringone powder to each other, constituent particles formed by adhering a plurality of silicon crystallites to other materials including amorphous silicon and impurities, particle diameter Contains a component particle of a structure in which a plurality of sheet-like silicon bodies in which silicon particles in the nanometer order are arranged in layers are laminated in the thickness direction, and at least the silicon powder is almost entirely covered with a carbon layer
  • the constituent particles (composite) are substantially entirely covered with a carbon layer, and more preferably “heat-treated layered polysilane”.
  • the structure of the syringone powder can be confirmed, for example, by SEM observation.
  • the thickness of the sheet-like silicon body is preferably in the range of 20 nm to 50 nm from the viewpoint of strength and ease of insertion and removal of lithium ions and the like.
  • carbon-based conductive powder other than carbon black, for example, acetylene black, ketjen black (registered trademark), carbon Fibers, carbon nanotubes, graphene, finely divided graphite particles, and the like can be used.
  • the content of the conductive powder in the carbon layer is preferably in the range of 1 to 50% by mass. If the content of the conductive powder is less than 1% by mass, it may be difficult to exhibit the effects added, and if it exceeds 50% by mass, the strength of the carbon layer is reduced and the cycle characteristics of the secondary battery are degraded. Because there is
  • the binder of the negative electrode 4 will be described.
  • the binder is required to bind the negative active material in a small amount as much as possible, but the addition amount thereof is preferably “0.5 wt% to 50 wt%” of the total of the active material, the conductive auxiliary and the binder. If the binder is less than 0.5 wt%, the formability of the electrode may be reduced, and if it exceeds 50 wt%, the energy density of the electrode may be reduced.
  • the binder of the negative electrode material layer 4 in the present specification is a mixture of “two or more types” of thermoplastic resins, taking into consideration that the energy density of the electrode is low.
  • the binder is preferably of two types of thermoplasticity It is a mixture of resins, more preferably a mixture of three or more thermoplastic resins. According to the experimental results, when polyvinylidene fluoride is preferably used as the binder, the potential of the negative electrode can be lowered, and the voltage of the power storage device can be improved.
  • thermoplastic resins are mainly composed of either “polyimide” or “polyamide imide”, which also contains polyacrylic acid.
  • new substances are included.
  • Negative electrode negative electrode composition 1 to negative electrode
  • the ratio (solid content) of the mixture mainly composed of carbon black as the conductive material, the polyimide as the binder and the silicon powder is shown in Table 1 below.
  • Composition 3 a comparative negative electrode composition
  • the ink-like composition was prepared by adding a solvent component so that In addition, it is unit weight% (wt%) of solid content composition of Table 1.
  • the carbon black (outer layer) covering the silicon powder (core) is approximately 72.7 + 9.1, which is 80 percent in total.
  • the mixture mainly composed of polyimide is 9.1 + 0.9, which is 10% in total, therefore, the ratio of the composite as the conductive material to the two or more binders is as shown in Table 1 above. , "80: 20".
  • the negative electrode composition 2 and the negative electrode composition 3 are understood similarly.
  • the prepared ink-like composition was applied to a front surface and a back surface of a copper base with a predetermined thickness, and then dried to remove the solvent or components, whereby a negative electrode 4 was formed.
  • a coin cell was produced using the produced negative electrode 4 and the positive electrode 3 containing a positive electrode active material, and the test result at the time of performing charge / discharge 1 time (1 cycle) is shown in following Table 2 about the produced coin cell.
  • coin cell A employing one separator 2, positive electrode 3 and negative electrode 4 of the present embodiment, a positive electrode active material for lithium ion battery known in the prior art (eg lithium salt and conductive aid), powder A coin cell B employing a negative electrode composed of carbon, an electrolyte (for example, propylene carbonate), and a separator (for example, polyolefin such as polyethylene or polypropylene) was prepared, and the charge time for the coin cells A and B was measured.
  • a positive electrode active material for lithium ion battery eg lithium salt and conductive aid
  • powder A employing a negative electrode composed of carbon, an electrolyte (for example, propylene carbonate), and a separator (for example, polyolefin such as polyethylene or polypropylene) was prepared, and the charge time for the coin cells A and B was measured.
  • an electrolyte for example, propylene carbonate
  • separator for example, polyolefin such as polyethylene or polypropylene
  • the charging time T1 of the coin cell A of this embodiment is much shorter than the charging time T2 of the coin cell B, and the time T1 is approximately one fifth of the time T2. It was confirmed.
  • the nano-sized silicon particles and the finely divided carbon that entirely covers the silicon particles are heat-treated as the carbon-based conductive material
  • a battery using a negative electrode (negative electrode material layer) 4 including "layered polysilane” and either polyimide or polyamideimide as a main component, and "a binder as a mixture” containing polyacrylic acid therein X was installed in the body portion 21 of the flat outer package 22 in a vacuum pack shape.
  • the binder is the same as the binder of the negative electrode 4 described above.
  • one separator 2 is flexible, formed in a porous thin sheet, and allows lithium ions to move. Also, as the positive electrode active material and the current collector constituting the positive electrode (positive electrode material layer) 3, conventional ones are appropriately used.
  • the exterior body 20 is a flexible sheet, and the flexible brim 22 continuously connected to the circumferential side wall 21c is along the edge of the flat upper surface 21a and the flat lower surface 21b of the main body 21.
  • the direction is taken as a circumferential direction, and it is formed into either a substantially angular annular shape or a substantially annular shape that is continuous in one circumferential direction, and it has a wedge shape as a whole.
  • the ridged portion 22 is formed substantially linearly on a part of the circumferential side wall 21c, with the direction along the edge of the flat upper surface 21a and the flat lower surface 21b of the main body portion 21 as a circumferential direction. It may be a shape. Even with this configuration, the main object of the present invention can be achieved.
  • the positive electrode terminal 25 and the negative electrode terminal 27 face in the same direction.
  • being in the same direction is not an essential matter of the invention.
  • the positive electrode terminal 25 and the negative electrode terminal 27 may be in the opposite direction.
  • transition metal oxides such as TiS2, MoS2, Co2S5, V2O5, MnO2 and CoO2, transition metal chalcogen compounds, and complexes of these with Li (Li complex oxide; LiMnO 2, LiMn 2 O 4, LiCoO 2, etc.)
  • Li Li complex oxide; LiMnO 2, LiMn 2 O 4, LiCoO 2, etc.
  • One-dimensional graphitized substance which is a thermal polymer of an organic substance, carbon fluoride, graphite, or a conductive polymer having an electric conductivity of 10 ⁇ 2 S / cm or more, specifically polyaniline, Polymers such as polypyrrole, polyazulene, polyphenyrin, polyacetylene, polyacene, polyphthalocyanine, poly-3-methylthiophene, polypyridine, polydiphenylbenzidine and derivatives thereof can be mentioned.
  • an organic non-aqueous polar solvent which is aprotic and has a high dielectric constant is preferable.
  • organic non-aqueous polar solvent which is aprotic and has a high dielectric constant.
  • Specific examples thereof include propylene carbonate, ethylene carbonate, ⁇ -butyl lactone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethoxyethane, dimethyl carbonate, diethyl carbonate and the like.
  • the present invention can be used in the field of portable portable terminals.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本発明の構成は、外装体は、所定形状の扁平状に形成されていると共に、薄板状電池要素を真空パック状に包む可撓性の本体部と、この本体部を構成する平坦上面及び平坦下面に挟まれた周側壁の一部又は略全周のいずれかに突設された可撓性の鰭状部と、その内端部が前記鰭状部に挟持されかつ薄板状電池要素を構成するセパレータの一側面に塗着された正極活物質・バインダー・集電体から成る正極材料層に電気的に接続すると共に、その外端部が鰭状部の縁から舌片状に所定量突出する前記正極端子と、一方、セパレータの他側面に塗着された負極活物質・バインダー・集電体から成る負極材料層に電気的に接続すると共に、その外端部が鰭状部の縁から舌片状に所定量突出する前記負極端子とから成り、しかも、薄板状電池要素のセパレータは１枚又は数枚のみであり、また負極材料層の負極活物質は、ナノサイズのシリコン粒子と該シリコン粒子を全体的に被覆する微細化炭素とを含むと共に、熱処理された層状ポリシランであると共に、負極材料層のバインダーは、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂の混合物であるものである。

Description

[規則91に基づく訂正 16.10.2017]　携帯型の非水電解質二次電池
　本発明は、二次電池、特に、携帯型の非水電解質二次電池に関する。
　特許文献１及び特許文献６には、本発明で採用している外装体（二次電池用の可撓性包装体）が開示されている。なお、特許文献６の特許権は存続期間が満了し、誰でも自由に実施をすることができる周知技術である。
　ところで、特許文献１の課題は、発電要素１の両端部に突出した電極１ａ、１ｂのアルミニウム箔や銅箔を内側に曲げることにより、振動や衝撃を受けた場合にも、このアルミニウム箔や銅箔が電池ケース２のアルミラミネートシート２１、２２を突き破るようなことのない電池を提供することである。そして、この特許文献１には、帯状の正極（正極材料層）１ａと負極（負極材料層）１ｂを、セパレータ１ｃを介して数回（例えば７回）巻き付け、かつ、その平坦面から押し潰して扁平状に成形し、この扁平巻物状の発電要素１を内周面に絶縁層２１ｃを有するアルミラミネートシート２１、２２で密閉状に包み、さらに、前記扁平巻物状の発電要素１の巻回軸方向の両端部に前記電極１ａ、１ｂの側縁部の活物質未塗布部のアルミニウム箔と銅箔をそれぞれ突出させ、集電体としての前記アルミニウム箔には正極リード端子３を前記アルミラミネートシート２１、２２の周縁部から短冊状に突出させ、一方、集電体としての前記銅箔には負極リード端子４を前記アルミラミネートシート２１、２２の周縁部から短冊状に突出させる非水電解質二次電池の構造が開示されている（符号は特許文献１のもの）。
　上記特許文献１に記載の公知発明は、外装体としてのアルミラミネートシート２１、２２が可撓性であっても容易に破れない、軽量である等の利点があるものの、発電要素１は扁平巻物状であるため、比較的重いという問題点がある。また負極活物質の充電と放電の機能が十分でないことから、容量を増やすために発電要素１（正極材料層１ａと負極材料層１ｂ）を、例えば７回程度巻回しなければならない、発電要素１の両端部又は一端部に多数の切欠部を形成しなければならない等の理由から、発電要素１が重い、製造が面倒である等の問題点がある。そこで、現在、これらの問題点を解決することが望まれている。
　ところで、特許文献２には、外装が円筒状の二次電池の構造が開示されているが、普通一般に、この種の二次電池の発電要素は、特許文献１と同様にセパレータを挟んで、正極と負極が直接接触しないように断面が渦巻き状に巻回されている。また特許文献２には、正極の活物質と負極の活物質、それらの結着剤（バインダー）、それらの集電体の材料が記載されている。
　また、日本国特許庁の非特許文献には、二次電池の基本的構造が要約されており、正極（正極材料層）は、セパレータの一側面に塗着されたものであり、正極活物質・バインダー・集電体（ＡＩ）を含み、一方、負極（負極材料層）は前記セパレータの他側面に塗着されたものであり、負極活物質・バインダー・集電体（Ｃｕ）を含み、前記負極活物質は、近年、シリコンパウダーと炭素の複合体や炭素材料以外の新しい負極活物質の開発が進められている旨が記載されている。そして、特許文献３乃至特許文献５には、負極活物質の一例として、ナノサイズのシリコン粒子と微細化炭素の複合体が記載されている。
　しかして、ナノサイズのシリコン粒子と微細化炭素の複合体等の負極活物質を用いた場合、電池特性の改善（高容量化、急速放電、不可逆容量の低減等）はもちろんのこと、振動、衝撃等の外的要因により、少なくとも負極（負極材料層）にクラックが生じ或いはセパレータから剥離することがないことが望まれる。
特開２００５－１７４６０２号公報 特開２００１－２２３０２８号公報 特開２００６－１９０６４２号公報 特表２００７－５１９１８２号公報 特開２０１７－１５２３９０号公報 特許第３５１２５５１号公報
　平成２１年度、特許出願技術動向調査報告書、リチウムイオン電池（要約版）、平成２２年４月、日本国特許庁。
[規則91に基づく訂正 16.10.2017]　
　本発明の主たる目的は、特許文献１の上記問題点を克服するために、特許文献６の利点を生かすと共に、電池特性の改善（高容量化、急速放電、不可逆容量の低減等）を高め、これより外装に内装する薄板状電池要素の数を少なくし、軽量性及び携帯性に優れた携帯型の非水電解質二次電池を提供することである。本発明の二次的目的は、ナノサイズのシリコン粒子と微細化炭素の複合体等の負極活物質を用いた場合において、振動、衝撃等の外的要因により、少なくとも負極（負極材料層）にクラックが生じ、或いはセパレータから剥離しないようにすることである。その他の目的は、従属項によって特定される。
　本発明の携帯型の非水電解質二次電池は、充電と放電の機能を有する薄板状電池要素と、この薄板状電池要素を密閉状態に包む外装体と、この外装体に設けられた正極と負極の一対の端子とから成る非水電解質二次電池に於いて、前記外装体は、所定形状の扁平状に形成されていると共に、前記薄板状電池要素を真空パック状に包む可撓性の本体部と、この本体部を構成する平坦上面及び平坦下面に挟まれた周側壁の一部又は略全周のいずれかに突設された可撓性の鰭状部と、その内端部が前記鰭状部に挟持され、かつ、前記薄板状電池要素を構成するセパレータの一側面に塗着された正極活物質・バインダー・集電体から成る正極材料層に電気的に接続すると共に、その外端部が前記鰭状部の縁から舌片状に所定量突出する前記正極端子と、一方、前記セパレータの他側面に塗着された負極活物質・バインダー・集電体から成る負極材料層に電気的に接続すると共に、その外端部が前記鰭状部の縁から舌片状に所定量突出する前記負極端子とから成り、しかも、前記薄板状電池要素の前記セパレータは１枚又は数枚のみであり、また前記負極材料層の負極活物質は、ナノサイズのシリコン粒子と該シリコン粒子を全体的に被覆する微細化炭素とを含むと共に、熱処理された層状ポリシランであると共に、負極材料層のバインダーは、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂の混合物であることを特徴とする。
　ここで、「一つの薄板状電池要素」とは、１枚のセパレータと、このセパレータの一側面に塗着されかつ正極活物質・バインダー・集電体（例えばＡＩ）を含む正極（正極材料層）と、前記セパレータの他側面に塗着されかつ負極活物質・バインダー・集電体（例えばＣｕ）を含負極（負極材料層）とを言う。また、ここで「数枚の薄板状電池要素」とは、合計２乃至４枚の薄板状電池要素が、各外装の平坦上面或いは平坦下面の上下（厚み）方向に、重なり合っていることを言う。
（ａ）請求項１に記載の発明は、特許文献６の利点を生かすと共に、電池特性の改善（高容量化、急速放電、不可逆容量の低減等）を高め、これより外装に内装する薄板状電池要素の数を少なくし、軽量性及び携帯性に優れた携帯型の非水電解質二次電池を提供することができる。
（ｂ）請求項２に記載の発明は、２種類の熱可塑性樹脂は、「ポリイミド」又は「ポリアミドイミド」のいずれかが主成分であると共に、これにポリアクリル酸が含まれているので、前記（ａ）を確実に達成することができる。
（ｃ）請求項３に記載の発明は、セパレータは可撓性を有すると共に、多孔質の薄いシート状に形成され、かつ、リチウムイオンの移動を許容するものであることから、充電と放電の機能を十分に発揮することができると共に、多孔質の中に結着剤が入り込み、より一層セパレータから剥離しないようにすることができる。
（ｄ）請求項４に記載の発明は、前記外装体は、フレキシブルシートであり、また前記周側壁に連設する可撓性の鰭状部は、本体部の平坦上面及び平坦下面の縁部に沿う方向を周方向として、該周方向に一周連続させた略角環状又は略円環状のいずれかに形成し、全体して鍔形状であることから、製造時、薄板状電池要素に対する本体部の密着性が向上する。
（ｅ）請求項５に記載の発明は、周側壁に連設する可撓性の鰭状部は、本体部の平坦上面及び平坦下面の縁部に沿う方向を周方向として、前記周側壁の一部に略直線状に形成し、全体して帯形状であることから、例えば外装体の形態が、一端部開口形式のものも可能である。
図１乃至図６は本発明の第１実施形態を示す各説明図。図７乃至図１１は本発明の第２実施形態を示す各説明図。
第１実施形態の斜視図。 正面図。 平面図。 底面図。 図３の５－５線概略断面図（薄板状電池要素は簡略）。 要部（本体部の一部、鰭状部、正極端子、リード部、電池要素の端面部など）の拡大図。 第２実施形態の斜視図。 正面図。 底面図。 図８のＡ－Ａ線断面図（薄板状電池要素は簡略）。 図８のＢ－Ｂ線断面図（薄板状電池要素は簡略）。
Ｘ…非水電解質二次電池、１…薄板状電池要素、２…セパレータ、３…正極（正極材料層）、４…負極（負極材料層）、２０…外装体、２１…本体部、２２…鰭状部、２５…正極端子、２６…正極リード部、２７…負極端子、２８…負極リード部。
　図１乃至図６は、本発明の第１実施形態の携帯型の非水電解質二次電池（以下、ここでは「電池」という。）の各説明図である。図１は第１実施形態の斜視図である。
まず図１に於いて、Ｘは電池で、この電池Ｘの重さは、最小で６０グラムであり、一方、最大で５２０グラムである。例えば電池Ｘを、いわゆるスマホ等の携帯端末の電源として用いる場合には、６０～１２０グラムの範囲内であることが望ましい。この電池Ｘは、薄板状電池要素１と、外装体２０と、正極端子２５と、負極端子２７とから成り、前記薄板状電池要素１には、少なくとも１枚のセパレータ２と、このセパレータ２の一側面に塗着されかつ正極活物質・バインダー・集電体（例えばＡＩ）を含む正極（正極材料層）３と、前記セパレータの他側面に塗着されかつ負極活物質・バインダー・集電体（例えばＣｕ）を含負極（負極材料層）４とを含む。前記正極（正極材料層）３と負極（負極材料層）４は、一般に「電極」と称されている。
　さて、薄板状電池要素１は充電と放電の機能を有する。外装体２０は扁平状本体部内に、一つの薄板状電池要素１を密閉状態に包む。正極端子２５及び負極端子２７は、図１で示すように外装体２０の扁平状本体部に連続する鍔形状の鰭状部から舌片状に同一方向に所定間隔離間して所定量突出する。
　さらに、図２乃至図６を参照にして、まず外装体２０の構成を説明する。外装体２０は、熱処理により扁平状袋にすることができる積層体（ラミネート）である。例えば図６で示すように、ＯＰＰ、ＰＥＴ、ナイロン等で出来ている表基材（イ）と、アルミ箔で出来ている中間基材（ロ）と、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＣＰＰ等で出来ているシーラント層（ハ）とから成り、前記シーラント層は絶縁層の役割を果たしている。
　しかして、外装体２０は、所定形状の扁平状に形成されていると共に、前記薄板状電池要素１を真空パック状に包む可撓性の本体部２１と、この本体部を構成する平坦上面２１ａ及び平坦下面２１ｂに挟まれた周側壁２１ｃの一部又は略全周のいずれかに突設された可撓性の鰭状部２２とから成る。
　付言すると、外装体２０は、例えば特許文献１に記載の電池ケースと同様に、合計二枚のアルミラミネートシートの凹所が互いに対向するように重ね合わせた状態で、前記本体部２１の狭い収納空間に薄板状電池要素１を収納し、かつ、鍔形状の鰭状部２２を熱溶着して成形されている。なお、二枚のアルミラミネートシートは、本体部２１の収納空間に薄板状電池要素１を容易に収納することができるように、事前に絞り加工によって一方又は両方の内壁面を凹所状にするのが望ましい。
　次に電極３、４と接続する一対の端子について説明する。正極端子２５は、図６で示すようにその内端部２５ａが鰭状部２２に挟持され、かつ、薄板状電池要素１を構成するセパレータ２の一側面に塗着された正極活物質・バインダー・集電体から成る正極材料層３に電気的に接続すると共に、その外端部２５ｂは前記鰭状部２２の縁から舌片状に所定量突出する。なお、正極端子２５の内端部２５ａと正極材料層３の活性物質未塗布部から突出する集電体の突片部は正極リード部２６を介して適宜に接続している。好ましくは、両者の接続部分は、図示しない熱溶着性フィルムにより挟持されている。
　一方、負極端子２７は、その内端部２７ａが鰭状部２２に挟持され、かつ、前記セパレータ２の他側面に塗着された負極活物質・バインダー・集電体から成る負極材料層４に電気的に接続すると共に、その外端部２７ｂが前記鰭状部２２の縁から舌片状に所定量突出する。そして、負極端子２７の内端部２７ａと負極材料層４の活性物質未塗布部から突出する集電体の突片部は負極リード部２８を介して適宜に接続している。好ましくは、両者の接続部分も、図示しない熱溶着性フィルムにより挟持されている。
　次に薄板状電池要素１の構成を説明する。薄板状電池要素１の数について、実施形態では、軽量性及び携帯性に優れた非水電解質二次電池を提供するために、両電極３、４を有するセパレータ２は「１枚のみ」である。もちろん、発明の課題を逸脱しない範囲で、前記セパレータ２の数を「２枚」、「３枚」、「４枚」としても良いが、４枚は最大数であり、好ましくは２枚であり、より好ましくは１枚である。
　次に負極材料層４について説明する。負極材料層４は、粉末状の負極活物質と、粉末状の炭素などの導電助剤と、後述のバインダーと、適量の有機溶剤を加えて混合し「スラリー」にしたものを、ロールコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、スプレーコート法、カーテンコート法などの方法で集電体上に塗布し、該スラリーを乾燥させることによって作製することができる。
　次に粉状の負極活物質は、ナノサイズのシリコン粒子と該シリコン粒子を全体的に被覆する微細化炭素とを含むと共に、熱処理された層状ポリシランである。付言すると、シリンコンパウダー（シリコン粒子）は、例えば特許第３８６５０３３号公報、特開２００９－１０２２１９号公報等に記載されている公知の製造方法によりナノサイズの微粒子として得ることができる。また塩化水素と二ケイ化カルシウム（ＣａＳｉ２）とを反応させることにより、「層状ポリシラン」を合成することができるが、該層状ポリシランを、例えば非酸化性雰囲気下にて１００℃を超える温度で熱処理することにより、比表面積の小さいナノシリコン（シリコンパウダー）を得ることができる。実施形態では、「サイクル特性の向上」を図るために、適宜方法で得られた比表面積の小さいシリコンパウダーと炭素層を合体した「複合体」を電池Ｘの負極の活物質として用いている。
　したがって、本明細書の「シリコン」の概念は、当然、シリンコンパウダーが含まれる。そして、該シリンコンパウダーの結晶子同士が互いに付着して構成される構成粒子、複数のシリコン結晶子が非晶質シリコンや不純物を含む他の材料に付着して構成される構成粒子、粒径がナノメートルオーダーのシリコン粒子が層状に配列してなるシート状シリコン体が厚み方向に複数枚積層された構造の構成粒子が含まれ、少なくともシリコンパウダーは炭素層で略全体的に覆われているが、好ましくは前記構成粒子（複合体）が炭素層で略全体的に覆われており、より好ましくは、「熱処理された層状ポリシラン」である。シリンコンパウダーの構造は、例えばＳＥＭ観察により確認することが可能である。また前記シート状シリコン体の厚みは、強度やリチウムイオンなどの挿入・離脱の容易性などの観点から、望ましくは２０ｎｍ～５０ｎｍの範囲である。
　また本明細書の「炭素」の概念は、当然、炭素系導電性粉末が含まれ、この炭素系導電性粉末としては、カーボンブラックの他、例えばアセチレンブラック、ケッチェンブラック（登録商標）、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェン、微細化黒鉛粒子などを用いることができる。炭素層における導電性粉末の含有量は、１～５０質量％の範囲が好ましい。導電性粉末の含有量が１質量％未満では添加した効果の発現が困難となる場合があり、５０質量％を超えると炭素層の強度が低下し二次電池のサイクル特性が低下してしまう場合があるからである。
　さらに、負極４のバインダーについて説明する。バインダーは、なるべく少ない量で負活物質を結着させることが求められるが、その添加量は活物質、導電助剤及びバインダーを合計したものの「０．５ｗｔ％～５０ｗｔ％」が望ましい。バインダーが０．５ｗｔ％未満では電極の成形性が低下する場合があり、５０ｗｔ％を超えると電極のエネルギー密度が低くなる場合がある。
　本明細書の負極材料層４のバインダーは、電極のエネルギー密度が低くならように配慮しつつ「２種類以上」の熱可塑性樹脂の混合物である。振動、衝撃等の外的要因により、少なくとも負極（負極材料層）にクラックが生じ、或いはセパレータから剥離しないようにするという発明の課題を達成するために、バインダーは、好ましくは２種類の熱可塑性樹脂の混合物であり、より好ましくは３種類以上の熱可塑性樹脂の混合物である。
実験結果によると、バインダーとして、好ましくはポリフッ化ビニリデンを用いると負極の電位を下げることができ蓄電装置の電圧向上が可能となる。また少なくとも「ポリアミドイミド」又は「ポリアクリル酸」のいずれかを用いることで初期効率と放電容量が向上することを知見した。付言すると、２種類の熱可塑性樹脂は、「ポリイミド」又は「ポリアミドイミド」のいずれかが主成分であると共に、これにポリアクリル酸が含まれている。さらに、新規物質が含まれる。
　ここで混合物としてのバインダーを列挙すると、次のとおりである。ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、スチレン－ブタジエンゴム、メタクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル、変性ポリフェニレンオキシド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリル酸である。
　ここで、付記として、簡単に負極４を採用した電池（コインセル）での評価結果を説明する。導電材としてのカーボンブラックと、結着剤としてのポリイミドを主とする混合物と、シリコンパウダーとの比率（固形分組成）が、下記表１に示す組成比である負極（負極組成物１～負極組成物３、比較用負極組成物）を作成した。そして、作成した負極組成物（負極組或物１～負極組成物３、比較用負極組成物）を、銅製の集電体（基材）に塗布するために、下記表１に示す固形分となるように、溶媒成分を加えてインク状組成物を調整した。なお、表１の固形分組成の単位重量％（ｗｔ％）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、上記表１に於いて、例えば負極組成物１を理解する場合、「シリコンパウダー（中核）を被覆するカーボンブラック（外層）は、略７２．７＋９．１であり、合計８０パーセントである。一方、ポリイミドを主とする混合物は９．１＋０．９であり、合計１０パーセントである。それ故に、導電材としての複合物と二種以上の結着剤との比率は、上記表１の如く、「８０：２０」となる。負極組成物２及び負極組成物３も同様に理解する。
　そして、調整したインク状組成物を、銅製の基材の表面と裏面に、所定の厚みで塗布した後、乾燥させて溶媒或分を除去することで、負極４を作成した。作成した負極４と、正極活物質を含む正極３を用いて、コインセルを作成し、作成したコインセルについて、充放電を１回（１サイクル）実施した場合の試験結果を下記表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　上記表２に示すように、負極組成物１、負極組或物２において、良好な結果が得られた。充電時間について、本実施形態の一枚のセパレータ２、正極３、負極４を採用したコインセルＡと、従来公知のリチウムイ－オン電池用の正極活物質（例えばリチウム塩と電導助剤）、粉状炭素、電解質（例えばプロピレカーボネート）、セパレータ（例えばポリエチレンやポリプロレンなどのポリオレフィン）から成る負極を採用したコインセルＢを作成し、コインセルＡ、Ｂに対する充電時間を測定した。
　その結果、充電に要する時間に関して、本実施形態のコインセルＡの充電時間Ｔ１の方が、コインセルＢの充電時間Ｔ２よりも非常に短いこと、時間Ｔ１が、時間Ｔ２の大凡５分の１であることを確認した。
　以上の通り、実施の形態では、より好ましくは、負極４に関して、炭素系の導電材として「ナノサイズのシリコン粒子と該シリコン粒子を全体的に被覆する微細化炭素とを含むと共に、熱処理された層状ポリシラン」と、ポリイミド又はポリアミドイミドのいずれかが主成分であると共に、これにポリアクリル酸が含まれている「混合物としての結着剤」を含む負極（負極材料層）４を用いた電池Ｘを、扁平状外装体２２の本体部２１に真空パック状に内装した。
　その結果、電池特性の改善（高容量化、急速放電、不可逆容量の低減等）を高め、これより外装に内装する薄板状電池要素の数を少なくし、軽量性及び携帯性に優れた非水電解質二次電池を提供することが可能になった。
　なお、セパレータの一側面に塗着された正極活物質・バインダー・集電体から成る正極材料層４に於いて、そのバインダーは、前述した負極４のバインダーと同一のものを用いている。また一枚のセパレータ２は、可撓性を有すると共に、多孔質の薄いシート状に形成され、かつ、リチウムイオンの移動を許容するものである。また、正極（正極材料層）３を構成する正極活物質及び集電体は、従来のものが適宜に用いられている。　
　第１実施形態では、外装体２０は、フレキシブルシートであり、また周側壁２１ｃに連設する可撓性の鰭状部２２は、本体部２１の平坦上面２１ａ及び平坦下面２１ｂの縁部に沿う方向を周方向として、該周方向に一周連続させた略角環状又は略円環状のいずれかに形成し、全体して鍔形状である。しかしながら、前記鰭状部２２は、本体部２１の平坦上面２１ａ及び平坦下面２１ｂの縁部に沿う方向を周方向として、前記周側壁２１ｃの一部に略直線状に形成し、全体して帯形状であっても良い。このように構成しても、本発明の主たる課題を達成することができる。
　また、第１実施形態では、正極端子２５と負極端子２７は、同一方向に向いている。しかしながら、同一方向であることは発明の本質的事項ではない。例えば図７乃至図１１に示す第２実施形態の如く、正極端子２５と負極端子２７を反対向きにしても良い。
　なお、前記正極活物質層を形成する材料としては、ＴｉＳ２，ＭｏＳ２，Ｃｏ２Ｓ５，Ｖ２Ｏ５，ＭｎＯ２，ＣｏＯ２等の遷移金属酸化物、遷移金属カルコゲン化合物及びこれらとＬｉとの複合体（Ｌｉ複合酸化物；ＬｉＭｎＯ２，ＬｉＭｎ２Ｏ４，ＬｉＣｏＯ２等）、有機物の熱重合物である一次元グラファイト化物、フッ化カーボン、グラファイト、あるいは１０－２Ｓ／ｃｍ以上の電気伝導度を有する導電性高分子、具体的にはポリアニリン、ポリピロール、ポリアズレン、ポリフェニリン、ポリアセチレン、ポリアセン、ポリフタロシアニン、ポリ－３－メチルチオフェン、ポリピリジン、ポリジフェニルベンジジン等の高分子及びこれらの誘導体が挙げられることができる。また、外装体２０に封入される電解液としては、有機非水系極性溶媒を使用するが、有機非水系極性溶媒として非プロトン性で且つ、高誘電率のものが好ましい。その具体例としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、γ－ブチルラクトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等を挙げることができる。
　本発明は、運搬可能な携帯端末の分野で利用することができる。

Claims (5)

  1. 充電と放電の機能を有する薄板状電池要素と、この薄板状電池要素を密閉状態に包む外装体と、この外装体に設けられた正極と負極の一対の端子とから成る携帯型の非水電解質二次電池に於いて、前記外装体は、所定形状の扁平状に形成されていると共に、前記薄板状電池要素を真空パック状に包む可撓性の本体部と、この本体部を構成する平坦上面及び平坦下面に挟まれた周側壁の一部又は略全周のいずれかに突設された可撓性の鰭状部と、その内端部が前記鰭状部に挟持され、かつ、前記薄板状電池要素を構成するセパレータの一側面に塗着された正極活物質・バインダー・集電体から成る正極材料層に電気的に接続すると共に、その外端部が前記鰭状部の縁から舌片状に所定量突出する前記正極端子と、一方、前記セパレータの他側面に塗着された負極活物質・バインダー・集電体から成る負極材料層に電気的に接続すると共に、その外端部が前記鰭状部の縁から舌片状に所定量突出する前記負極端子とから成り、しかも、前記薄板状電池要素の前記セパレータは１枚又は数枚のみであり、また前記負極材料層の負極活物質は、ナノサイズのシリコン粒子と該シリコン粒子を全体的に被覆する微細化炭素とを含むと共に、熱処理された層状ポリシランであると共に、負極材料層のバインダーは、少なくとも２種類の熱可塑性樹脂の混合物であることを特徴する携帯型の非水電解質二次電池。
  2. 請求項１の非水電解質二次電池に於いて、２種類の熱可塑性樹脂は、「ポリイミド」又は「ポリアミドイミド」のいずれかが主成分であると共に、これにポリアクリル酸が含まれていることを特徴する携帯型の非水電解質二次電池。
  3. 請求項１の非水電解質二次電池に於いて、セパレータは、可撓性を有すると共に、多孔質の薄いシート状に形成され、かつ、リチウムイオンの移動を許容するものであることを特徴する携帯型の非水電解質二次電池。
  4. 請求項１の非水電解質二次電池に於いて、前記外装体は、フレキシブルシートであり、また前記周側壁に連設する可撓性の鰭状部は、前記本体部の平坦上面及び平坦下面の縁部に沿う方向を周方向として、該周方向に一周連続させた略角環状又は略円環状のいずれかに形成し、全体として鍔形状であることを特徴する携帯型の非水電解質二次電池。
  5. 請求項１の非水電解質二次電池に於いて、前記周側壁に連設する可撓性の鰭状部は、前記本体部の平坦上面及び平坦下面の縁部に沿う方向を周方向として、前記周側壁の一部に略直線状に形成し、全体として帯形状であることを特徴する携帯型の非水電解質二次電池。
PCT/JP2017/035450 2017-09-29 2017-09-29 携帯型の非水電解質二次電池 WO2019064486A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/035450 WO2019064486A1 (ja) 2017-09-29 2017-09-29 携帯型の非水電解質二次電池
TW107132291A TW201921795A (zh) 2017-09-29 2018-09-13 攜帶型非水電解質二次電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/035450 WO2019064486A1 (ja) 2017-09-29 2017-09-29 携帯型の非水電解質二次電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019064486A1 true WO2019064486A1 (ja) 2019-04-04

Family

ID=65901135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/035450 WO2019064486A1 (ja) 2017-09-29 2017-09-29 携帯型の非水電解質二次電池

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW201921795A (ja)
WO (1) WO2019064486A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016046151A (ja) * 2014-08-25 2016-04-04 株式会社豊田自動織機 二次電池負極用結着剤、二次電池用負極及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池
JP2016110953A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 株式会社豊田自動織機 黒鉛粒子組成物およびその製造方法、負極ならびに蓄電装置
JP2017157385A (ja) * 2016-03-01 2017-09-07 株式会社豊田自動織機 二次電池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016046151A (ja) * 2014-08-25 2016-04-04 株式会社豊田自動織機 二次電池負極用結着剤、二次電池用負極及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池
JP2016110953A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 株式会社豊田自動織機 黒鉛粒子組成物およびその製造方法、負極ならびに蓄電装置
JP2017157385A (ja) * 2016-03-01 2017-09-07 株式会社豊田自動織機 二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
TW201921795A (zh) 2019-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101888975B1 (ko) 전지
US20180006322A1 (en) Electrode plate and secondary battery
JP4623786B2 (ja) 非水二次電池
JP6288186B2 (ja) リチウムイオン二次電池
JP5257700B2 (ja) リチウム二次電池
JP7159156B2 (ja) 非水電解質二次電池用負極及び非水電解質二次電池
JP5800354B2 (ja) リチウムイオン二次電池及びその製造方法
WO2015040747A1 (ja) 非水電解質電池用電極、非水電解質電池及び電池パック
JP5737595B2 (ja) 二次電池
JPWO2017047353A1 (ja) 非水電解質二次電池
JP5258499B2 (ja) 非水二次電池
US11811023B2 (en) Lithium ion assembled battery
JP7476936B2 (ja) フィルム外装電池、組電池および前記フィルム外装電池の製造方法
CN111837261B (zh) 电极组、电池及电池包
JP7003775B2 (ja) リチウムイオン二次電池
WO2014175212A1 (ja) 蓄電装置
WO2014007183A1 (ja) リチウムイオン二次電池
WO2022004845A1 (ja) 固体二次電池
JP6601951B2 (ja) 非水二次電池
JP7107382B2 (ja) 二次電池
WO2019064486A1 (ja) 携帯型の非水電解質二次電池
JPH0434855A (ja) 渦巻式非水電解液電池
JP2019114400A (ja) 蓄電デバイス
WO2014175213A1 (ja) 蓄電装置
JP2022149660A (ja) リチウムイオン二次電池用正極及びリチウムイオン二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17926610

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17926610

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP