[go: up one dir, main page]

JP2003249265A - ポリマー電解質電池 - Google Patents

ポリマー電解質電池

Info

Publication number
JP2003249265A
JP2003249265A JP2002045887A JP2002045887A JP2003249265A JP 2003249265 A JP2003249265 A JP 2003249265A JP 2002045887 A JP2002045887 A JP 2002045887A JP 2002045887 A JP2002045887 A JP 2002045887A JP 2003249265 A JP2003249265 A JP 2003249265A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer electrolyte
resin material
section
battery
electrode layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2002045887A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4092620B2 (ja
Inventor
Junichi Kuratomi
純一 倉富
Takaaki Iguchi
隆明 井口
Tetsuo Ono
哲夫 尾野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yuasa Corp
Original Assignee
Yuasa Corp
Yuasa Battery Corp
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 Yuasa Corp, Yuasa Battery Corp filed Critical Yuasa Corp
Priority to JP2002045887A priority Critical patent/JP4092620B2/ja
Publication of JP2003249265A publication Critical patent/JP2003249265A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4092620B2 publication Critical patent/JP4092620B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ポリマー電解質電池において、発電要素の積層
断面における破損や内部短絡を防ぎ、製造中の不良率を
低減することを目的とする。 【解決手段】一組の正極層、ポリマー電解質層及び負極
層からなる単電池が複数組積層されて発電要素を構成し
ているポリマー電解質電池において、前記発電要素の積
層断面が樹脂材料で覆うことで、上記課題を解決でき
る。前記樹脂材料は、流動性モノマーを前記発電要素の
積層断面に塗布後、硬化させることにより形成すること
ができ、前記樹脂材料は、前記ポリマー電解質を構成し
ているポリマー材料と同一の繰り返し単位を有する材料
からなることとすれば効果が増大する。また、ソルベン
トを含まない全固体型ポリマー電解質電池に適用した場
合、特に効果が大きい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型ポリマー電
解質電池に関し、特に積層断面における短絡を防止した
ポリマー電解質電池に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリマー電解質電池は、漏液がなく、外
装体を軽量化できるといった利点があり、開発が盛んに
行われている。なかでも、ソルベントを含まない全固体
型ポリマー電解質電池は高度な安全性が要求される電気
自動車や電力貯蔵用電源等の用途に大容量電池として開
発が進められている。しかし、ポリマー電解質は一般に
電解液に比べてイオン伝導度がやや低く、なかでも全固
体型ポリマー電解質は液体電解液に比べてイオン伝導度
が約一桁低い。
【0003】ところで、正極層や負極層に用いる電極材
料が粉体から構成される場合、前記正極層や負極層は電
極材料とポリマー電解質を混合して形成した複合電極と
することが望ましい。このとき、前記複合電極の厚さが
厚いと、ポリマー電解質のイオン伝導度が電解液に比べ
て低いため、電極表面から深い部分に位置する電極材料
の活物質利用率が低いものとなる虞がある。そこで、電
池のエネルギー密度を充分なものとするため、ポリマー
電解質電池に用いる前記複合電極は薄型化することが望
ましい。
【0004】薄型化された電極を用いて大容量電池を構
成するには、一組の正極層、ポリマー電解質層及び負極
層からなる単電池シートを複数枚重ね合わせるか、又は
帯状の単電池シートを捲回して構成することによって積
層することが有効である。このうち、電池の大型化、高
エネルギー密度化に鑑みれば、電槽内に発電要素を効率
よく配置させる観点から、単電池シートを複数枚重ね合
わせる方式が好ましい。
【0005】ところが、電極は薄型化されているため、
大容量電池とするためには積層数が多くなることから、
発電要素の単位体積あたりに占める集電体の割合が大き
なものとなっている。例えば、一般的な全固体型高分子
電解質を用いた電池では、発電要素のうち集電体が占め
る割合が25%以上となっている。また、該集電体の厚さ
は10〜15μmと薄く、柔軟であるため、発電要素の中で
も積層断面部分の取り扱いには細心の注意を要してい
た。即ち、集電体に積層断面に沿ったわずかな曲がりや
バリが生じるだけで内部短絡の原因となりやすかった。
また、多数枚の単電池を積層する際、積層時や積層後に
わずかな単電池同士のずれが生じるだけでも、周囲の電
池用部材等との接触の虞が生じていた。また、積層され
た発電要素への緊圧印加時や電槽等の外装体への発電要
素挿入時、さらには外装体が柔軟な材質で構成されてい
る場合には電池の使用時等にも、外力によって積層断面
部の電極の変形等によって内部短絡が発生する虞があっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みなされたものであり、ポリマー電解質電池におい
て、発電要素の積層断面における破損や内部短絡を防
ぎ、製造中の不良率を低減することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、請求項1に記載したように、一組の正極
層、ポリマー電解質層及び負極層からなる単電池が複数
組積層されて発電要素を構成しているポリマー電解質電
池において、前記発電要素の積層断面が樹脂材料で覆わ
れていることを特徴とするポリマー電解質電池である。
【0008】ここで、ポリマー電解質としては、ソルベ
ントを含んだゲル電解質であっても良く、ソルベントを
含まない全固体型ポリマー電解質であってもよい。
【0009】積層する方法は、前記したように、シート
状の単電池を複数枚重ね合わせる方法によってもよく、
帯状の単電池シートを捲回して構成することによっても
よいが、電槽内に発電要素を効率よく配置させる観点か
ら、シート状の単電池を複数枚重ね合わせる方式が好ま
しい。
【0010】本発明による積層断面のモデル図を図1に
示す。積層型ポリマー固体電解質電池は、集電体同士の
距離が狭く、発電要素が柔軟であるため短絡が発生する
虞が高いところ、本発明によれば、このような積層断面
に樹脂材料で被覆することにより、発電要素の短絡を防
ぐことができる。前記樹脂材料は電子伝導性を有さない
ものでなければならないことは言うまでもない。前記樹
脂材料はイオン伝導性を有していてもよいが、高電圧を
取り出す事のできる電池とするために単セルを直列に積
層して構成する場合には共通電解質効果を避けるために
イオン伝導性を有さないものとしなければならない。
【0011】樹脂材料の種類については限定されるもの
ではなく、電池作動電圧において分解や反応を起こすこ
とがないものであればよい。例えば、ポリエチレン、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエーテル等が挙げられる。
【0012】このような構成によれば、前記発電要素の
積層断面が樹脂材料で覆われ固定されているので、上記
した積層断面における短絡の防止することができる。
【0013】また、本発明は、請求項2に記載したよう
に、前記樹脂材料は、流動性モノマーを前記発電要素の
積層断面に塗布後、硬化させることにより形成されたこ
とを特徴としている。
【0014】ここで、モノマーを硬化させる方法につい
ては限定されるものではなく、熱可塑性樹脂を適用する
方法や、反応性モノマーを適用し、熱・電子線・紫外線
等のエネルギーを付与することにより硬化させる方法
や、化学架橋による方法等が挙げられる。熱エネルギー
により硬化させる方法を採れば、深部まで充分に硬化さ
せることができる点で好ましい。電子線照射による方法
を採れば、生産速度が大幅に向上できる点で好ましい。
化学架橋による方法を採れば、別途エネルギーを付与す
る設備も用いる必要がなく、電池を安価に提供できる点
で好ましい。
【0015】このような方法によれば、正極層、電解質
層及び負極層を多数組積層したエッジ面に樹脂材料を隅
々まで行き渡らせることができる。
【0016】前記樹脂材料を形成するための前記流動性
モノマーの選択に当たっては、モノマーの塗布時におい
ては発電要素の積層断面に生じている隙間空間を隅々ま
で埋めることができる程度に粘度が低いことが好まし
く、前記モノマーの重合後においては外圧等によっても
樹脂材料が破壊し集電体近傍に短絡が発生することがな
い程度に強度を有した物性となることが好ましい。前記
流動性モノマーの粘度は、具体的には0.4Pa・s以
上であることが好ましい。
【0017】上記したように、前記樹脂材料は、前記モ
ノマーの重合後においては外圧等により樹脂材料が破壊
し集電体近傍に短絡が発生することがない程度に強度を
有した物性となることが求められることはいうまでもな
い。しかしながら、ポリマー電解質が持つ硬度(柔軟
性)と前記樹脂材料が持つ硬度とが大きく乖離している
場合には異種の問題が生じる。即ち、ポリマー電解質が
含有された柔軟性を有する積層電極の積層断面に対し
て、硬度の高い樹脂材料が応用された場合、発電要素に
外圧が加わったとき、該積層電極と該樹脂材料との間に
変形の程度の差による歪みが生じ、該樹脂材料の該積層
電極からの剥離や積層断面近傍の変形が生じる虞があ
り、これによって積層断面部分における短絡が生じる虞
がある。
【0018】そこで、本発明は、請求項3に記載したよ
うに、前記樹脂材料は、前記ポリマー電解質を構成して
いるポリマー材料と同一の繰り返し単位を有する材料か
らなることを特徴としている。
【0019】このような構成によれば、ポリマー電解質
が有する硬度(柔軟性)と、積層電極の積層断面に応用
される前記樹脂材料が有する硬度(柔軟性)とを近接さ
せることができるため、発電要素が変形を受けるような
外力を受けた場合においても、両者が同程度に該変形に
追随できるので、積層断面部分における短絡が生じる虞
をさらに低減できる。
【0020】ポリマー電解質の原料として例えば分子量
8000程度の3官能ポリエーテルモノマーを用いる場
合には、それと同じモノマーをそのまま用いて樹脂材料
の原料とすることができる。ここで、前記モノマーには
電解質塩を含んでいても含んでいなくてもよい。このよ
うな構成によれば、異種の原料を用いた場合に懸念され
るコンタミネーションの問題を回避することができる。
また、樹脂材料用材料を別途用意する必要がなく、ポリ
マー電解質電池を簡便且つ安価に製造することができ
る。
【0021】上記にかかわらず、発電要素が充分に強度
の高い外装体に覆われて固定されている場合には、前記
樹脂材料の柔軟性に対する配慮はさほど必要とされず、
この場合には樹脂材料部分は硬度が高いものであっても
よい。具体的には、分子量10万以上のモノマー(例えば
分子量10万以上の重合性ポリエーテル)とすれば、発
電要素を外装体へ挿入する際にも振動等に耐え、絶縁を
保持できる強度が得られ、さらに電池の使用時において
も外装体と発電要素が該樹脂材料によって固定される効
果が生まれるため、好ましい。
【0022】また、本発明は、請求項4に記載したよう
に、前記ポリマー電解質は、ソルベントを含まない全固
体型ポリマー電解質であることを特徴としている。
【0023】このような構成によれば、電極を薄型化す
る必要性が特に高い全固体型ポリマー電解質電池におい
て、本発明の効果が極めて効率的に発揮できる。
【0024】なお、前記樹脂材料は、強度を向上させる
ために無機フィラー等を添加してもよい。無機フィラー
としては、電子伝導性を有さないものであればよく、中
でもガラス、TiO2、BaTiO3、SiO2、Si等
が好ましい。
【0025】本発明のポリマー電解質電池の負極層に用
いられる負極材料には、例えばリチウム電池であれば、
リチウムを吸蔵・放出可能な金属リチウム、リチウム合
金、炭素材料、その他の材料を1種又は2種以上混合し
て用いることができる。例えば、熱分解炭素類、コーク
ス類(ピッチコークス、ニードルコークス、石油コーク
ス等)、人造黒鉛や天然黒鉛等のグラファイト類、フッ
化黒鉛、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体(フ
ェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素
化したもの)、炭素繊維、活性炭素等の炭素材料、ポリ
アセチレン、ポリピロール、ポリアセン等のポリマー、
Li4/3Ti5/3O4、TiS2等のリチウム含有遷移金属
酸化物又は遷移金属硫化物、アルミニウム、インジウム
等のリチウムと合金化可能な金属、シリコン化合物、珪
化物等の金属間化合物等が挙げられる。なかでも、炭素
材料が適しており、例えば、(002)面の面間隔d
002が0.340nm以下の炭素材料、すなわちグラフ
ァイトを用いると、電池のエネルギー密度が向上するた
め好ましい。
【0026】前記負極層には、電子伝導性を向上させる
目的で導電剤がさらに添加されていてもよい。例えば、
鱗片状黒鉛等の天然黒鉛や人造黒鉛等のグラファイト
類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャン
ネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、
サーマルブラック等のカ−ボンブラック類、炭素繊維、
金属繊維等の導電性繊維類、フッ化カーボン、銅、ニッ
ケル等の金属粉末類およびポリフェニレン誘導体等の有
機導電性材料等を単独又は2種以上混合して含ませるこ
とができる。これらの導電剤のなかで、人造黒鉛、アセ
チレンブラック、炭素繊維が特に好ましい。導電剤の添
加量は、特に限定されないが、1〜50重量%が好まし
く、特に1〜30重量%が好ましい。
【0027】本発明に用いられる負極用集電体として
は、構成された電池において化学変化を起こさない電子
伝導体であればよく、例えば、材料としてステンレス
鋼、ニッケル、銅、チタン、炭素、導電性樹脂等の他
に、銅やステンレス鋼の表面にカーボン、ニッケルある
いはチタンを処理させたもの等を用いることができる。
特に、銅あるいは銅合金が好ましい。これらの材料の表
面を酸化して用いることもできる。また、表面処理によ
り集電体表面に凹凸を付けることが望ましい。形状は、
フォイルの他、フィルム、シート、ネット、パンチング
されたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形
体等が用いられる。厚さは、特に限定されないが、1〜
500μmのものが用いられる。
【0028】本発明のポリマー電解質電池の正極層に用
いられる正極材料には、リチウム含有または非含有の化
合物を用いることができる。例えば、LixCoO2、L
xNiO2、LixMnO2、LixCoyNi1-y2、L
xCoy1-yz、LixNi1-yyz、LixMn2
4、LixMn2-yyOのうち少なくとも一種)、(ここ
でx=0〜1.2、y=0〜0.9、z=2.0〜2.
3)が挙げられる。ここで、上記のx値は、充放電開始
前の値であり、充放電により増減する。ただし、二硫化
チタン等の遷移金属カルコゲン化物、バナジウム酸化物
およびそのリチウム化合物、ニオブ酸化物およびそのリ
チウム化合物、有機導電性物質を用いた共役系ポリマ
ー、シェブレル相化合物等の他の正極活物質を用いるこ
とも可能である。また、複数の異なった正極活物質を混
合して用いることも可能である。正極活物質粒子の平均
粒径は、特に限定されないが、1〜30μmであること
が好ましい。
【0029】前記正極層には、電子伝導性を向上させる
目的で導電剤がさらに添加することが好ましい。正極用
導電剤は、用いる正極材料の充放電電位において、化学
変化を起こさない電子伝導性材料であればよく、例え
ば、天然黒鉛(鱗片状黒鉛等)、人造黒鉛等のグラファ
イト類、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チ
ャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラッ
ク、サーマルブラック等のカ−ボンブラック類、炭素繊
維、金属繊維等の導電性繊維類、フッ化カーボン、銅、
ニッケル、アルミニウム、銀等の金属粉末類、酸化亜
鉛、チタン酸カリウム等の導電性ウィスカー類、酸化チ
タン等の導電性金属酸化物あるいはポリフェニレン誘導
体等の有機導電性材料等を単独又は2種以上混合して含
ませることができる。これらの導電剤のなかで、人造黒
鉛、アセチレンブラック、ニッケル粉末が特に好まし
い。導電剤の添加量は、特に限定されないが、1〜50
重量%が好ましく、特に1〜30重量%が好ましい。カ
ーボンやグラファイトを用いる場合には、2〜15重量
%が特に好ましい。
【0030】本発明に用いられる正極用集電体として
は、用いる正極材料の充放電電位において化学変化を起
こさない電子伝導体であれば何でもよい。例えば、材料
としてステンレス鋼、アルミニウム、チタン、炭素、導
電性樹脂等の他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面
にカーボン、あるいはチタンを処理させたものが用いら
れる。特に、アルミニウムあるいはアルミニウム合金が
好ましい。これらの材料の表面を酸化して用いることも
できる。また、表面処理により集電体表面に凹凸を付け
ることが望ましい。形状は、フォイルの他、フィルム、
シート、ネット、パンチされたもの、ラス体、多孔質
体、発泡体、繊維群、不織布体の成形体等が用いられ
る。厚さは、特に限定されないが、1〜500μmのも
のが用いられる。
【0031】前記正極層には、導電剤や結着剤の他、フ
ィラー、分散剤、イオン伝導剤、圧力増強剤及びその他
の各種添加剤を用いることができる。フィラーは、構成
された電池において、化学変化を起こさない繊維状材料
であれば何でも用いることができる。通常、ポリプロピ
レン、ポリエチレン等のオレフィン系ポリマー、ガラ
ス、炭素等の繊維が用いられる。フィラーの添加量は特
に限定されないが、0〜30重量%が好ましい。
【0032】本発明における負極層と正極層の構成は、
正極層の表面の全面が負極層の表面と対向していること
が好ましい。
【0033】
【発明の実施の形態】(実施例1)正極活物質としての
LiCoO2に導電材としてのアセチレンブラック及び
結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)を加
え、希釈剤としてのN−メチルピロリドンを加え、混練
してペースト状とし、正極集電体1としての矩形状のア
ルミニウム箔状に塗布し、乾燥し正極層2となる正極板
とした。
【0034】負極炭素材料としての天然黒鉛に結着剤と
してポリフッ化ビニリデン(PVdF)を加え、希釈剤
としてのN−メチルピロリドンを加え、混練してペース
ト状とし、負極集電体5としての矩形状の銅箔上に塗布
し、乾燥し負極層4となる負極板とした。
【0035】ポリマー電解質3を構成する原料としての
モノマーには、アクリレート基を末端に有し、エチレン
オキシド(EO)とプロピレンオキシド(PO)がE
O:PO=8:1の割合でランダム共重合した分子量8
000の3官能性ポリエーテルを用いた。電解質塩とし
てLiN(CF3SO22を該モノマーの体積に対して
1mol/lの濃度で溶解し、電解質モノマー液とし
た。
【0036】前記正極板、前記負極板及び前記電解質モ
ノマー液を用いて単電池を構成した。モノマー液の硬化
にあたっては電子線を照射することにより行った。この
とき、正極層2の正極材料部分が有する空隙及び負極層
4の負極材料部分が有する空隙にはポリマー電解質3が
入り込み、複合正極及び複合負極が形成されると共に、
ポリマー電解質3のみからなる層が正極層2と負極層4
との間に介在するように構成した。
【0037】次に、積層体形成工程として、前記単電池
を80組用意し、積層した。
【0038】次に、緊圧印加工程として、前記積層体を
水平な机上に設置し、上部に平板を重ね、前記平板の上
部に錘を載せ、常温で積層方向に3〜5kg/cm2
緊圧を約30分間印加した。
【0039】次に、樹脂被覆工程として、前記積層体の
積層断面に、樹脂材料6を構成する原料として、アクリ
レート基を末端に有しエチレンオキシド(EO)とプロ
ピレンオキシド(PO)がEO:PO=8:1の割合で
ランダム共重合した分子量8000の3官能性ポリエー
テルを塗布し、積層された電極群の積層断面に生じてい
る隙間空間に該モノマーが隅々まで入り込むように、十
分に含浸を行った後、積層体全体を加熱することにより
該モノマーを硬化させ、前記積層断面に樹脂材料6を形
成させた。このようにして発電要素7を得た。
【0040】次に、電槽挿入工程として、前記発電要素
7を角形の電槽に積層方向と直交する方向に挿入し、密
閉して電池を構成した。
【0041】(実施例2)樹脂材料6を構成する原料と
して、アクリレート基を末端に有する分子量8000の
3官能性ポリプロピレンオキシドを用いたことを除いて
は、実施例1と同様にして電池を構成した。
【0042】(実施例3)樹脂材料6を構成する原料と
して、円柱状のポリプロピレン棒を熱融解しながら、積
層された電極群の積層断面に生じている隙間空間にポリ
プロピレンを注入した。このようにして発電要素を得た
ことを除いては、実施例1と同様にして電池を構成し
た。
【0043】(実施例4)樹脂材料6を構成する原料と
して、アクリレート基を末端に有する分子量8000の
3官能性ポリシロキサンを用いたことを除いては、実施
例1と同様にして電池を構成した。
【0044】(実施例5)アクリレート基を末端に有し
エチレンオキシド(EO)とプロピレンオキシド(P
O)がEO:PO=8:1の割合でランダム共重合した
分子量8000の3官能性ポリエーテルに無機フィラー
として二酸化珪素を5重量%添加して混練したものを樹
脂材料6を構成する原料として、用いたことを除いて
は、実施例1と同様にして電池を構成した。
【0045】(比較例1)積層断面を樹脂材料で覆わな
かったことを除いては、実施例1と同様にして電池を構
成した。
【0046】前記実施例1〜5及び比較例1について、
それぞれ20個の電池を試作し、前記積層体形成工程、
緊圧印加工程及び電槽挿入工程の各工程後における積層
体の短絡発生頻度を調査した。なお、前工程で短絡発生
が認められたセルは取り除き、後工程に供した。結果を
表1に示す。
【0047】
【表1】
【0048】表1から明らかなように、積層断面を樹脂
で覆った実施例1〜5は、積層断面を樹脂で覆わなかっ
た比較例1に比べ、短絡発生頻度を大幅に低減できるこ
とがわかった。
【0049】
【発明の効果】本発明によれば、一組の正極層、ポリマ
ー電解質層及び負極層からなる単電池が複数組積層され
た発電要素の積層断面が樹脂材料で覆われているので、
発電要素周縁部の短絡を防ぐことができる。
【0050】また、前記樹脂材料は、流動性モノマーを
前記発電要素の積層断面に塗布後、硬化させることによ
り形成されたことを特徴としているので、積層断面部分
の微細な凹凸に樹脂材料を充分に行き渡らすことができ
る。
【0051】さらに、前記樹脂材料を構成する高分子の
モノマーと、前記ポリマー電解質を構成する高分子のモ
ノマーとが同一材料からなることを特徴としているの
で、ポリマー電解質が有する硬度(柔軟性)と、積層電
極の積層断面に応用される前記樹脂材料が有する硬度
(柔軟性)とが極めて近接したものとなるため、発電要
素が変形を受けるような外力を受けた場合においても、
両者が同程度に該変形に追随でき、積層断面部分におけ
る短絡が生じる虞をさらに低減できる。
【0052】また、前記ポリマー電解質は、ソルベント
を含まない全固体型ポリマー電解質であることを特徴と
しているので、特に電極を薄型化する必要度の高い全固
体型ポリマー電解質電池において、本発明の効果を効率
的に発揮できる。のポリマー電解質電池。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電池の積層体と樹脂材料の関係を
示した模式図である。
【符号の説明】
1 正極集電体 2 正極層 3 ポリマー電解質 4 負極層 5 負極集電体 6 樹脂材料 7 発電要素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H022 AA09 BB03 BB24 EE10 KK03 5H029 AJ12 AJ14 AK02 AK03 AK05 AK16 AL03 AL04 AL06 AL12 AL16 AM07 AM12 BJ04 BJ12 BJ13 BJ27 EJ12 HJ12

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一組の正極層、ポリマー電解質層及び負
    極層からなる単電池が複数組積層されて発電要素を構成
    しているポリマー電解質電池において、前記発電要素の
    積層断面が樹脂材料で覆われていることを特徴とするポ
    リマー電解質電池。
  2. 【請求項2】 前記樹脂材料は、流動性モノマーを前記
    発電要素の積層断面に塗布後、硬化させることにより形
    成されたことを特徴とする請求項1記載のポリマー電解
    質電池。
  3. 【請求項3】 前記樹脂材料は、前記ポリマー電解質を
    構成しているポリマー材料と同一の繰り返し単位を有す
    る材料からなることを特徴とする請求項1または2記載
    のポリマー電解質電池。
  4. 【請求項4】 前記ポリマー電解質は、ソルベントを含
    まない全固体型ポリマー電解質である請求項1〜3のい
    ずれかに記載のポリマー電解質電池。
JP2002045887A 2002-02-22 2002-02-22 ポリマー電解質電池 Expired - Fee Related JP4092620B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002045887A JP4092620B2 (ja) 2002-02-22 2002-02-22 ポリマー電解質電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002045887A JP4092620B2 (ja) 2002-02-22 2002-02-22 ポリマー電解質電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003249265A true JP2003249265A (ja) 2003-09-05
JP4092620B2 JP4092620B2 (ja) 2008-05-28

Family

ID=28659512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002045887A Expired - Fee Related JP4092620B2 (ja) 2002-02-22 2002-02-22 ポリマー電解質電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4092620B2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008084851A (ja) * 2006-08-31 2008-04-10 Kokusai Kiban Zairyo Kenkyusho:Kk 二次電池および二次電池ユニット
JP2008517433A (ja) * 2004-10-21 2008-05-22 アヴェスター リミティッド パートナーシップ リチウムポリマー電池用薄膜電気化学セル及びその製造方法
JP2012054003A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Furukawa Battery Co Ltd:The リチウムイオン電池
JP2014056822A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Samsung Electronics Co Ltd リチウム電池
WO2017047379A1 (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 日本ゼオン株式会社 全固体二次電池用バインダーおよび全固体二次電池
WO2017047378A1 (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 日本ゼオン株式会社 全固体二次電池
CN107452985A (zh) * 2016-06-01 2017-12-08 丰田自动车株式会社 全固体电池的制造方法、制造装置以及全固体电池
JP2017220447A (ja) * 2016-06-01 2017-12-14 トヨタ自動車株式会社 全固体電池の製造方法、全固体電池の製造装置及び全固体電池
WO2018168550A1 (ja) * 2017-03-13 2018-09-20 富士フイルム株式会社 全固体二次電池及びその製造方法、並びに全固体二次電池用固体電解質シート及び全固体二次電池用正極活物質シート

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008517433A (ja) * 2004-10-21 2008-05-22 アヴェスター リミティッド パートナーシップ リチウムポリマー電池用薄膜電気化学セル及びその製造方法
JP2008084851A (ja) * 2006-08-31 2008-04-10 Kokusai Kiban Zairyo Kenkyusho:Kk 二次電池および二次電池ユニット
JP2012054003A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Furukawa Battery Co Ltd:The リチウムイオン電池
JP2014056822A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Samsung Electronics Co Ltd リチウム電池
WO2017047379A1 (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 日本ゼオン株式会社 全固体二次電池用バインダーおよび全固体二次電池
WO2017047378A1 (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 日本ゼオン株式会社 全固体二次電池
CN107452985A (zh) * 2016-06-01 2017-12-08 丰田自动车株式会社 全固体电池的制造方法、制造装置以及全固体电池
JP2017220447A (ja) * 2016-06-01 2017-12-14 トヨタ自動車株式会社 全固体電池の製造方法、全固体電池の製造装置及び全固体電池
US10153520B2 (en) 2016-06-01 2018-12-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Manufacturing method for all-solid-state battery, manufacturing apparatus for all-solid-state battery, and all-solid-state battery
WO2018168550A1 (ja) * 2017-03-13 2018-09-20 富士フイルム株式会社 全固体二次電池及びその製造方法、並びに全固体二次電池用固体電解質シート及び全固体二次電池用正極活物質シート
JPWO2018168550A1 (ja) * 2017-03-13 2019-11-07 富士フイルム株式会社 全固体二次電池及びその製造方法、並びに全固体二次電池用固体電解質シート及び全固体二次電池用正極活物質シート

Also Published As

Publication number Publication date
JP4092620B2 (ja) 2008-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1162933C (zh) 无水电解质电池
KR100742109B1 (ko) 비수성-전해질 2차 전지 및 그 제조방법
CN1298068C (zh) 固体电解质、锂离子电池和制备锂离子电池的方法
CN1201421C (zh) 电池电极和配置有该电池电极的无水电解质电池
JP4014816B2 (ja) リチウムポリマー二次電池
CN1319906A (zh) 固态电解质电池
JP2004186089A (ja) 電極形成用塗布液、電極及び電気化学素子、並びに、電極形成用塗布液の製造方法、電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法
JP4894083B2 (ja) 全固体ポリマー電池およびその製造方法
WO2019116761A1 (ja) リチウムイオン二次電池およびその製造方法
WO2004107493A1 (ja) 非水電解質溶液及びリチウムイオン2次電池
JP2018116840A (ja) リチウム二次電池
JP3503935B2 (ja) 巻回型電池
JP4432244B2 (ja) 平板積層型電池
HK1041109A1 (en) A non-aqueous electrolyte secondary cell and the method for preparing the same.
JP4092620B2 (ja) ポリマー電解質電池
JP3512551B2 (ja) 二次電池
CN1139999C (zh) 非水电解质电池
JP2000149905A (ja) 固体電解質電池
JP4058753B2 (ja) ポリマー固体電解質およびポリマー固体電解質電池
JP2008091343A (ja) 固体電解質、リチウムイオン電池及びその製造方法
JPH11167934A (ja) 非水電解液二次電池とその製造方法
JP2004095333A (ja) 電池用のラミネートフィルム及び非水電解質二次電池
JP5200329B2 (ja) 非水電解液二次電池用電極板及びその製造方法並びに非水電解液二次電池
JP2007242348A (ja) リチウムイオン二次電池
JP5135649B2 (ja) 固体高分子電解質型電池および固体高分子電解質の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041110

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20051219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070816

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080220

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4092620

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314

Year of fee payment: 3

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314

Year of fee payment: 3

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees