JPH05290885A - Battery - Google Patents
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- JPH05290885A JPH05290885A JP4094254A JP9425492A JPH05290885A JP H05290885 A JPH05290885 A JP H05290885A JP 4094254 A JP4094254 A JP 4094254A JP 9425492 A JP9425492 A JP 9425492A JP H05290885 A JPH05290885 A JP H05290885A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 イオン伝導性高分子化合物を用いた電池にお
いて、非常に高い作業性を有し、さらに外部への液漏れ
の心配が全くなく、長期信頼性および安全性の高い電池
であり、さらに加えて高性能、高エネルギー密度を有す
る小型軽量電池である。
【構成】 少なくとも1種のイオン性化合物が溶解して
いる高分子物質により構成されたイオン伝導性高分子化
合物であって、ポリエーテル構造を有し、イオン伝導性
を有している高分子化合物と電気化学的活性物質と任意
に電子伝導性物質とで構成される複合正極(A)および
複合負極(B)と、:少なくとも1種のイオン性化合物
が溶解している高分子物質により構成されたイオン伝導
性高分子化合物からなる電解質(C)からなる二次電池
であり、該複合正極(A)、複合負極(B)および電解
質(C)を形成する方法として、少なくとも(B)又は
(A)、(B)、(C)と共に電離性放射線の照射によ
って電極を形成する。
(57) [Abstract] [Purpose] A battery using an ion-conductive polymer compound has extremely high workability, and there is no worry of liquid leakage to the outside, and long-term reliability and safety are high. The battery is a small and lightweight battery having high performance and high energy density in addition to the above. An ion-conductive polymer compound composed of a polymer substance in which at least one ionic compound is dissolved, the polymer compound having a polyether structure and having ion conductivity A composite positive electrode (A) and a composite negative electrode (B) composed of an electrochemically active substance and optionally an electronically conductive substance: a polymer substance in which at least one ionic compound is dissolved A secondary battery comprising an electrolyte (C) composed of an ion-conductive polymer compound, and at least (B) or () as a method for forming the composite positive electrode (A), the composite negative electrode (B) and the electrolyte (C). Electrodes are formed by irradiation of ionizing radiation with A), (B) and (C).
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、周囲温度下で可逆的に
作動する電池に係り、電解質および正極、負極の改良お
よび、その製造法の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery that operates reversibly at ambient temperature, and relates to an improved electrolyte, a positive electrode and a negative electrode, and an improved manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来技術とその問題点】最近のマイクロエレクトロニ
クス化は、各種電子機器のメモリーバックアップ用電源
に代表されるように、電池の電子機器内収納、エレクト
ロニクス素子および回路との一体化に伴って、電池の小
型化、軽量化、薄形化とさらに高エネルギー密度を有す
る電池とが要望されている。1次電池の分野では、既に
リチウム電池などの小型、軽量の電池が実用化されてい
るが、その用途分野は限られている。そこで、従来の鉛
電池、ニッケル−カドミウム電池に代わる電池として、
より小型軽量化が可能な非水電解液を用いた二次電池が
注目されているが、電極活物質のサイクル特性、自己放
電特性などの実用物性を満足するものが見いだされてい
ないことが原因で現在も多くの研究機関で検討されてい
る。2. Description of the Related Art Recently, as microelectronics has been used, as represented by a memory backup power source for various electronic devices, batteries are stored in electronic devices and integrated with electronic elements and circuits. There is a demand for a battery having smaller size, lighter weight, thinner shape and higher energy density. In the field of primary batteries, small and lightweight batteries such as lithium batteries have already been put into practical use, but their fields of use are limited. Therefore, as an alternative to the conventional lead battery and nickel-cadmium battery,
Secondary batteries using non-aqueous electrolytes, which can be made smaller and lighter, are drawing attention, but the reason is that no one satisfying practical physical properties such as cycle characteristics and self-discharge characteristics of electrode active materials has been found. Is still being considered by many research institutions.
【0003】本発明者らは、より小型軽量で高エネルギ
ー密度を有する電池を設計する際、薄型電池(単位セル
当たりの厚さが100〜500μm)と呼ばれる電池に
ついて検討した。しかしながら電解質として、上記イオ
ン伝導性高分子化合物を薄膜化して使用する場合に、そ
れに充分匹敵する品質を有する薄膜状金属リチウムを作
製することが技術的に多少困難なこと、電池の製造工程
が複雑となることが問題となってきた。さらに、二次電
池として使用する場合、リチウムのデンドライトの生成
および界面の不動態化といった問題が原因で、金属リチ
ウムの使用が制限されるといった問題も生じてきた。そ
のため、リチウム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチ
ウム−スズ合金に代表されるリチウム金属含有合金の研
究が盛んに行われている。しかしながら、リチウム−ア
ルミニウム合金に代表されるように、これらの合金は合
金の強度が低いため、充放電の繰り返しによって電極の
われや微細化を生じることからサイクル特性の向上には
なっていない。When designing batteries that are smaller, lighter and have higher energy density, the present inventors have studied batteries called thin batteries (thickness per unit cell is 100 to 500 μm). However, when the above-mentioned ion-conductive polymer compound is used as a thin film as an electrolyte, it is technically somewhat difficult to produce thin-film metallic lithium having a quality sufficiently comparable to that, and the battery manufacturing process is complicated. Has become a problem. Furthermore, when used as a secondary battery, there has been a problem that the use of metallic lithium is restricted due to problems such as generation of dendrite of lithium and passivation of the interface. Therefore, research on lithium metal-containing alloys represented by lithium-aluminum, lithium-lead, and lithium-tin alloys has been actively conducted. However, as represented by lithium-aluminum alloys, these alloys have low alloy strength, and the cycle characteristics are not improved because the electrodes are cracked and miniaturized by repeated charging and discharging.
【0004】また、他のリチウムのデンドライト生成を
抑制する方法としては、電解質塩の選択、セパレータの
改善などの検討が試みられているが、このうち、セパレ
ータに関しては従来から使用されているポリプロピレン
製不織布、ガラス繊維製不織布などを積層することによ
り、リチウムデンドライトの抑制が試みられているが、
本質的な解決には至っていない。As another method for suppressing dendrite formation of lithium, attempts have been made to study the selection of an electrolyte salt and the improvement of a separator. Among them, the separator is made of polypropylene, which has been conventionally used. It has been attempted to suppress lithium dendrites by laminating non-woven fabrics and non-woven fabrics made of glass fiber.
The essential solution has not been reached.
【0005】したがって、上記電極活物質としては、層
状化合物のインターカレーション、またはドーピング現
象を利用したものが理想的であり、これらは、その充電
・放電における電気化学反応の際に、理論的には複雑な
化学反応を起こさないことから、極めて優れた充放電サ
イクル性能が期待される。Therefore, as the above-mentioned electrode active material, it is ideal to use intercalation of a layered compound or a doping phenomenon, and these are theoretically used during an electrochemical reaction in charging and discharging. Since it does not cause a complicated chemical reaction, extremely excellent charge / discharge cycle performance is expected.
【0006】上記の考え方の中で、炭素質材料を電極活
物質として用いるという例も、電極活物質のサイクル特
性、自己放電特性などの問題点の解決策として現れたも
のである。この炭素質材料の特徴は、高いドープ容量、
低い自己放電率、優れたサイクル特性、そして最も特筆
すべきことは、金属リチウムに極めて近い卑電位を有す
ることである。An example of using a carbonaceous material as an electrode active material in the above concept has also appeared as a solution to problems such as cycle characteristics and self-discharge characteristics of the electrode active material. The characteristics of this carbonaceous material are high doping capacity,
It has a low self-discharge rate, excellent cycling characteristics, and most notably, it has a base potential very close to that of metallic lithium.
【0007】一方、従来、電気化学反応を利用した電池
や電池以外の電気化学デバイス、すなわち電気二重層キ
ャパシタ、エレクトロクロミック素子などの電解質とし
ては、一般的に液体電解質、特に有機電解液にイオン性
化合物を溶解したものが用いられてきたが、液体電解質
は、部品外部への液漏れ、電極物質の溶出、揮発などが
発生しやすいため、長期信頼性などの問題や、封口工程
での電解液の飛散などが問題となっていた。On the other hand, conventionally, as an electrolyte for a battery utilizing an electrochemical reaction or an electrochemical device other than a battery, that is, an electric double layer capacitor, an electrochromic element, etc., a liquid electrolyte, particularly an organic electrolyte, is ionic. Liquid electrolytes have been used, but liquid electrolytes are prone to liquid leakage to the outside of parts, elution of electrode substances, volatilization, etc., which causes problems such as long-term reliability and electrolyte solution in the sealing process. There was a problem such as the scattering of.
【0008】そのため、これら耐漏液性、長期保存性を
向上させるために、高いイオン伝導性を有するイオン伝
導性高分子化合物が報告され、上記の問題を解決する手
段の1つとして、さらに研究が進められている。Therefore, in order to improve the leakage resistance and the long-term storage stability, an ion-conductive polymer compound having high ion-conductivity has been reported, and further research is being conducted as one of the means for solving the above problems. It is being advanced.
【0009】現在研究が進められているイオン伝導性高
分子化合物は、エチレンオキシドを基本単位とするホモ
ポリマーまたはコポリマーの直鎖状高分子、網状架橋高
分子または櫛型高分子などであるが、低温でのイオン伝
導度を上げることを目的として、網状架橋高分子または
櫛型高分子にして結晶化を防ぐことが提案され、実施さ
れている。特に上記網状架橋高分子を用いたイオン伝導
性高分子化合物は、機械的強度が大でありかつ低温での
イオン伝導度が良好であるため有用である。The ion-conducting polymer compounds currently being researched are homopolymers or copolymers of ethylene oxide as a basic unit, such as linear polymers, reticulated crosslinked polymers or comb polymers. For the purpose of increasing the ionic conductivity in the above, it has been proposed and practiced to prevent crystallization by using a crosslinked polymer or a comb polymer. In particular, the ion-conductive polymer compound using the above-mentioned network cross-linked polymer is useful because it has high mechanical strength and good ionic conductivity at low temperature.
【0010】上記イオン伝導性高分子化合物を電気化学
デバイスの電解質に応用する際、内部抵抗を低くするた
めに電解質の薄膜化が必要となってくる。イオン伝導性
高分子化合物の場合、均一な薄膜を任意の形状に容易に
加工することが可能であるが、その方法が問題となって
くる。例えば、イオン伝導性高分子化合物の溶液をキャ
ストして溶媒を蒸発、除去する方法、あるいは、重合性
モノマーあるいはマクロマーを基板上に塗布して、加熱
重合する方法、あるいは活性光線の照射により硬化させ
る方法がある。従来、主に加熱重合する方法が簡便であ
り多く用いられてきた。しかしながら、加熱重合時間が
非常に長くなり成造速度を向上させることが困難なこ
と、加熱炉中において温度勾配が生じ易いこと、不活性
ガス雰囲気中で加熱するため、加熱炉および付帯設備が
大型になることなどの問題があった。When the above ion-conductive polymer compound is applied to an electrolyte of an electrochemical device, it is necessary to make the electrolyte thin so as to reduce the internal resistance. In the case of an ion conductive polymer compound, a uniform thin film can be easily processed into an arbitrary shape, but that method becomes a problem. For example, a method of casting a solution of an ion-conductive polymer compound to evaporate and remove the solvent, a method of coating a polymerizable monomer or macromer on a substrate and heating polymerization, or curing by irradiation with actinic rays. There is a way. Conventionally, the method of mainly heat-polymerizing is simple and has been widely used. However, the heating polymerization time becomes very long, it is difficult to improve the forming rate, a temperature gradient is likely to occur in the heating furnace, and heating is performed in an inert gas atmosphere, so the heating furnace and auxiliary equipment are large. There was a problem such as becoming.
【0011】さらに、加熱重合による硬化方法は、上記
の問題に加えて、イオン伝導性高分子化合物組成液中に
おいて重合禁止剤のかたよりが生じるため、架橋ネット
ワークが不規則な構造となるなどの問題があり、上述の
製造速度や設備などの問題に加えて大きな問題となって
いた。Further, in addition to the above-mentioned problems, the curing method by heat polymerization has a problem that the cross-linking network has an irregular structure due to the bending of the polymerization inhibitor in the ion-conductive polymer compound composition liquid. However, in addition to the above-mentioned problems of manufacturing speed and equipment, it has become a big problem.
【0012】また、紫外線の照射による硬化方法におい
てさえも、紫外線照射ランプの増設により硬化時間が短
縮できるものの、それにともなう不活性ガス雰囲気区域
の大型化および紫外線照射ランプから発せられる熱の問
題が深刻なものとなっていた。したがって、紫外線照射
設備に加えてその付帯設備の大型化が問題となってい
た。Further, even in the curing method by irradiation of ultraviolet rays, the curing time can be shortened by adding an ultraviolet irradiation lamp, but there is a serious problem of a larger inert gas atmosphere area and heat generated from the ultraviolet irradiation lamp. It was supposed to be. Therefore, in addition to the ultraviolet irradiation equipment, the increase in the size of the auxiliary equipment has been a problem.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】そこで、上記従来技術
の問題点に鑑み、電池特性の向上、高性能電極の作製を
目的とし、本発明では、イオン伝導性高分子化合物を用
いた電池において、非常に高い作業を有し、さらに外部
への液漏れの心配が全くなく、長期信頼性および安全性
の高い電池を提供するものであり、さらに加えて高性
能、高エネルギー密度を有する小型軽量電池を提供する
ものである。In view of the above problems of the prior art, therefore, the present invention aims to improve battery characteristics and produce high-performance electrodes. In the present invention, in a battery using an ion-conductive polymer compound, It is a small and lightweight battery that has extremely high work efficiency, has no fear of leaking liquid to the outside, has high long-term reliability and safety, and has high performance and high energy density. Is provided.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも1
種のイオン性化合物が溶解している高分子物質により構
成されたイオン伝導性高分子化合物であって、ポリエー
テル構造を有し、イオン伝導性を有している高分子化合
物と電気化学的活性物質と任意に電子伝導性物質とで構
成される複合正極(A)および複合負極(B)と、:少
なくとも1種のイオン性化合物が溶解している高分子物
質により構成されたイオン伝導性高分子化合物からなる
電解質(C)からなる二次電池であり、該複合正極
(A)、複合負極(B)および電解質(C)を形成する
方法として、少なくとも(B)又は(A)、(B)、
(C)と共に電離性放射線の照射によって電極を形成す
ることを第1の発明とする。また、上記イオン伝導性高
分子化合物が、少なくとも1種のイオン性化合物が溶解
した反応性二重結合を持つポリエーテルである高分子化
合物で、上記活性光線の照射によって反応させることに
より、架橋ネットワーク構造を有する高分子化合物とな
ることを第2の発明とし、上記電離性放射線の照射にお
いて、特に電子線を使用する場合、該電子線が少なくと
も100kV以上の加速電圧で照射されることを第3の
発明とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises at least one
An ion-conducting polymer compound composed of a polymer substance in which a certain ionic compound is dissolved, which has a polyether structure and has ion-conducting property and electrochemical activity. A composite positive electrode (A) and a composite negative electrode (B) composed of a substance and optionally an electronically conductive substance: a high ion conductivity composed of a polymer substance in which at least one ionic compound is dissolved A secondary battery composed of an electrolyte (C) composed of a molecular compound, wherein at least (B) or (A), (B) is used as a method for forming the composite positive electrode (A), the composite negative electrode (B) and the electrolyte (C). ),
The first invention is to form an electrode by irradiation with ionizing radiation together with (C). Further, the ion conductive polymer compound is a polymer compound which is a polyether having a reactive double bond in which at least one kind of ionic compound is dissolved, and is reacted by irradiation with the above-mentioned actinic rays to give a crosslinked network. In the second invention, a polymer compound having a structure is used. In the irradiation of the ionizing radiation, particularly when an electron beam is used, the electron beam is irradiated with an accelerating voltage of at least 100 kV or more. Invention.
【0015】さらに、上記イオン伝導性高分子化合物
が、イオン性化学物を溶解することができる物質を含ん
でいることを特徴とする。Further, the above-mentioned ion conductive polymer compound is characterized in that it contains a substance capable of dissolving an ionic chemical substance.
【0016】上記電離性放射線の照射により上記複合正
極(A)、複合負極(B)および電解質(C)を形成す
ることにより、低温でかつ短時間で処理することが可能
となり、そのため、従来の熱的方法あるいは可視又は紫
外線照射による方法と比較して作業性が格段に向上し、
品質の均一性を図ることが可能である。この場合、複合
正極(A)、電解質(C)は複合負極(B)に比較し
て、硬化性が良好なため、熱的又は可視若しくは紫外線
照射によって形成してもよい。By forming the composite positive electrode (A), the composite negative electrode (B) and the electrolyte (C) by the irradiation of the ionizing radiation, it becomes possible to carry out the treatment at a low temperature and in a short time. Workability is significantly improved compared to the thermal method or the method using visible or ultraviolet irradiation,
It is possible to achieve uniform quality. In this case, since the composite positive electrode (A) and the electrolyte (C) have better curability than the composite negative electrode (B), they may be formed thermally or by visible or ultraviolet irradiation.
【0017】また、上記複合正極、複合負極および電解
質(セパレータ)を、電離性放射線などの活性光線の照
射により形成するため、上記イオン伝導性高分子化合物
の架橋度を容易にコントロールすることができるため、
種々の複合正極、複合負極および電解質を形成する際
に、照射量を制御することにより、電気化学的に最適な
電極および電解質を作製することが可能となる。Further, since the composite positive electrode, the composite negative electrode and the electrolyte (separator) are formed by irradiation with actinic rays such as ionizing radiation, the degree of crosslinking of the ion conductive polymer compound can be easily controlled. For,
When various composite positive electrodes, composite negative electrodes and electrolytes are formed, it is possible to produce electrochemically optimal electrodes and electrolytes by controlling the irradiation dose.
【0018】さらに、イオン伝導性高分子化合物を電解
質(セパレータ)として用いることにより、複合負極周
辺部におけるリチウムのデンドライト生成を抑制するこ
とが可能であり、かつ機械的強度に優れ、熱的、電気化
学的に安定なセパレータを提供することが可能である。Further, by using an ion conductive polymer compound as an electrolyte (separator), it is possible to suppress the generation of dendrite of lithium in the peripheral portion of the composite negative electrode, and it is excellent in mechanical strength, thermal and electric properties. It is possible to provide a chemically stable separator.
【0019】また、上記電離性放射線とは、γ線、X
線、電子線、中性子線などが挙げられる。上記イオン伝
導性高分子化合物を架橋する際に、これら電離性放射線
を用いる方法は非常に効率的である。The above-mentioned ionizing radiation means γ rays, X
Rays, electron beams, neutron rays and the like can be mentioned. The method of using these ionizing radiations in cross-linking the ion conductive polymer compound is very efficient.
【0020】なお、ポリエーテルを架橋した高分子化合
物に金属塩を溶解したイオン伝導性高分子化合物は、エ
ーテル結合によって生成した架橋ポリマーであるため
に、分子間水素結合のない、ガラス転移温度の低い構造
となり、溶解した金属塩イオンの泳動がきわめて容易に
なる。Since the ion conductive polymer compound in which a metal salt is dissolved in a polymer compound obtained by crosslinking polyether is a crosslinked polymer formed by an ether bond, it has no intermolecular hydrogen bond and has a glass transition temperature of The low structure makes migration of dissolved metal salt ions extremely easy.
【0021】また、ポリエチレングリコールジメタクリ
レートまたはポリエチレングリコールジアクリレートと
ポリエチレングリコールモノメタクリレートまたはポリ
エチレングリコールモノアクリレートの混合物を反応さ
せた架橋ネットワーク構造の高分子を用いてもよい。A polymer having a crosslinked network structure obtained by reacting polyethylene glycol dimethacrylate or polyethylene glycol diacrylate with a mixture of polyethylene glycol monomethacrylate or polyethylene glycol monoacrylate may be used.
【0022】次に、このようにして得られた高分子化合
物に含有するイオン性化合物としては、例えばLiClO4、
LiSCN、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、N
aI、NaSCN、NaBr、KSCN、などのLi、Na、またはKの1種
を含む無機イオン塩、(CH3)4NBF4、(CH3)4NBr、(C2H5)4
NClO4、(C2H5)4NI、(C3H7)4NBr、(n-C4H9)4NClO4、(n-C
4H9)4NI、(C2H5)4N-maleate、(C2H5)4N-benzoate、(C2H
5)4N-phtalate等の四級アンモニウム塩、ステアリルス
ルホン酸リチウム、オクチルスルホン酸ナトリウム、ド
デシルベンゼンスルホン酸リチウム等の有機イオン塩が
挙げられる。これらのイオン性化合物は、2種以上を併
用してもよい。Next, as the ionic compound contained in the polymer compound thus obtained, for example, LiClO 4 ,
LiSCN, LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , N
Inorganic ion salt containing one of Li, Na, or K such as aI, NaSCN, NaBr, KSCN, (CH 3 ) 4 NBF 4 , (CH 3 ) 4 NBr, (C 2 H 5 ) 4
NClO 4 , (C 2 H 5 ) 4 NI, (C 3 H 7 ) 4 NBr, (nC 4 H 9 ) 4 NClO 4 , (nC
4 H 9 ) 4 NI, (C 2 H 5 ) 4 N-maleate, (C 2 H 5 ) 4 N-benzoate, (C 2 H
5 ) Quaternary ammonium salts such as 4 N-phtalate, and organic ionic salts such as lithium stearyl sulfonate, sodium octyl sulfonate and lithium dodecylbenzene sulfonate. Two or more kinds of these ionic compounds may be used in combination.
【0023】このイオン性化合物の使用量があまり多す
ぎると、過剰のイオン性化合物、例えば無機イオン塩が
解離せず、単に混在するのみとなり、イオン伝導度を逆
に低下させる結果となる。また、上記イオン性化合物の
配合割合は、電極活物質によって適当な配合割合が異な
る。例えば、層状化合物のインターカレーションを利用
した電池においては、電解質の伝導度が最大となる付近
が好ましいし、またドーピング現象を利用する導電性高
分子を電極活物質として使用する電池においては、充放
電により電解質中のイオン濃度が変化に対応しうる必要
がある。If the amount of the ionic compound used is too large, an excess ionic compound, for example, an inorganic ionic salt will not be dissociated, but will only be mixed, resulting in a decrease in ionic conductivity. Further, the compounding ratio of the ionic compound varies depending on the electrode active material. For example, in a battery using intercalation of a layered compound, it is preferable that the vicinity of the maximum conductivity of the electrolyte is used, and in a battery using a conductive polymer that utilizes a doping phenomenon as an electrode active material, It is necessary that the ion concentration in the electrolyte can be changed by the discharge.
【0024】このイオン性化合物の含有方法等について
は特に制限はないが、例えば、メチルエチルケトンやテ
トラハイドロフラン等の有機溶剤に溶解して、有機化合
物に均一に混合した後、有機溶媒を真空減圧により除去
する方法等が挙げられる。The method of containing the ionic compound is not particularly limited, but for example, it is dissolved in an organic solvent such as methyl ethyl ketone or tetrahydrofuran and uniformly mixed with the organic compound, and then the organic solvent is vacuum-decompressed. A method of removing it may be mentioned.
【0025】次に、本発明では、イオン伝導性高分子化
合物に、該イオン伝導性高分子化合物中に含まれるイオ
ン性化合物を溶解できる物質を含ませてもよく、この種
の物質を含ませることによって、高分子化合物の基本骨
格を変えることなく、伝導度を著しく向上できる。Next, in the present invention, the ion conductive polymer compound may contain a substance capable of dissolving the ionic compound contained in the ion conductive polymer compound, and this kind of substance is contained therein. As a result, the conductivity can be remarkably improved without changing the basic skeleton of the polymer compound.
【0026】イオン性化合物を溶解できる物質として
は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートな
どの環状炭酸エステル、γーブチロラクトンなどの環状
エステル、テトラヒドロフランまたはその誘導体、1,
3−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタンなどのエー
テル類、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリ
ル類、ジオキソランまたはその誘導体、スルホランまた
はその誘導体などの単独またはそれら2種以上の混合物
などが挙げられる。しかしこれらに限定されるものでは
ない。またその配合割合及び配合方法は任意である。As the substance capable of dissolving the ionic compound, cyclic carbonate such as propylene carbonate and ethylene carbonate, cyclic ester such as γ-butyrolactone, tetrahydrofuran or its derivative, 1,
Examples thereof include ethers such as 3-dioxane and 1,2-dimethoxyethane, nitriles such as acetonitrile and benzonitrile, dioxolane or a derivative thereof, sulfolane or a derivative thereof, or a mixture of two or more thereof. However, it is not limited to these. Moreover, the mixing ratio and the mixing method are arbitrary.
【0027】なお、本発明のイオン伝導性高分子化合物
の塗布方法については、例えばアプリケータロールなど
のローラコーティング、スクリーンコーティング、ドク
ターブレード法、スピンコーティング、バーコーダーな
どの手段を用いて均一な厚みに塗布することが望ましい
が、これらに限定されるものではない。Regarding the method for applying the ion-conductive polymer compound of the present invention, for example, a roller coating such as an applicator roll, a screen coating, a doctor blade method, a spin coating, a bar coder or the like is used to obtain a uniform thickness. However, it is not limited thereto.
【0028】また、本発明の複合正極に使用する正極活
物質としては、以下の電池電極材料が挙げられる。Further, as the positive electrode active material used in the composite positive electrode of the present invention, the following battery electrode materials can be mentioned.
【0029】すなわち、CuO、Cu2O、Ag2O、CuS、CuSO4
などのI族金属化合物、TiS2、SiO2、SnOなどのIV族
金属化合物、V2O5、V6O12、VOX、Nb2O5、Bi2O3、Sb2O3
などのV族金属化合物、CrO3、Cr2O3、MoO3、MoS2、W
O3、SeO2などのVI族金属化合物、MnO2、Mn2O3などの
VII族金属化合物、Fe2O3、FeO、Fe3O4、Ni2O3、Ni
O、CoO3、CoO などのVIII族金属化合物、または一
般式LiXMXU、LiXMNUX2(M、NはI〜VIII族の金属、
X は酸素、硫黄などのカルコゲン化合物を示す。)など
で表わされる、例えばリチウム−コバルト系複合酸化物
あるいはリチウムーマンガン系複合酸化物などの金属化
合物、ポリピロール、ポリアニリン、ポリパラフェニレ
ン、ポリアセチレン、ポリアセン系材料などの導電性高
分子化合物、擬グラファイト構造炭素質材料などである
が、これらに限定されるものではない。That is, CuO, Cu 2 O, Ag 2 O, CuS, CuSO 4
Group I metal compounds such as TiS 2 , SiO 2 , SnO and the like Group IV metal compounds, V 2 O 5 , V 6 O 12 , VO X , Nb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3
Group V metal compounds such as CrO 3 , Cr 2 O 3 , MoO 3 , MoS 2 , W
Group VI metal compounds such as O 3 and SeO 2 , Group VII metal compounds such as MnO 2 and Mn 2 O 3 , Fe 2 O 3 , FeO, Fe 3 O 4 , Ni 2 O 3 , and Ni
Group VIII metal compounds such as O, CoO 3 , and CoO, or general formulas Li X MX U , Li X MN U X 2 (M and N are metals of groups I to VIII,
X represents a chalcogen compound such as oxygen or sulfur. ) And the like, for example, a metal compound such as a lithium-cobalt-based composite oxide or a lithium-manganese-based composite oxide, a conductive polymer compound such as polypyrrole, polyaniline, polyparaphenylene, polyacetylene, a polyacene-based material, and pseudo graphite. Structural carbonaceous materials, etc., are not limited to these.
【0030】さらに、複合負極に使用する負極活物質と
しては、以下の電池電極材料が挙げられる。Further, examples of the negative electrode active material used in the composite negative electrode include the following battery electrode materials.
【0031】すなわち、カーボンなどの炭素質材料、
〔例えば上記炭素質材料が、X線回折による分析結果; 格子面間隔(dOO2) 3.35〜3.40 A a軸方向の結晶子の大きさ La 200 A 以上 c軸方向の結晶子の大きさ Lc 200 A 以上 真密度 2.00〜2.25 g/cm3 また、異方性のピッチを 2000 ℃以上の温度で焼成した
炭素粉末(平均粒子径15μm以下)あるいは炭素繊維
であるものが望ましいが、もちろんこれらの範囲に限定
されるものではない。〕あるいはリチウム金属、リチウ
ム−アルミニウム、リチウム−鉛、リチウム−スズ、リ
チウム−アルミニウム−スズ、リチウム−ガリウム、お
よびウッド合金などのリチウム合金などであるが、これ
らに限定されるものではない。または上記正極活物質と
して使用するものを用いることもできる。That is, a carbonaceous material such as carbon,
[For example, the above-mentioned carbonaceous material is analyzed by X-ray diffraction; lattice spacing (dOO2) 3.35 to 3.40 A Size of crystallite in the a-axis direction La 200 A or more Size of crystallite in the c-axis direction Lc 200 A True density 2.00 to 2.25 g / cm 3 Also, carbon powder (average particle size 15 μm or less) or carbon fiber obtained by firing an anisotropic pitch at a temperature of 2000 ° C. or higher is preferable, but of course within these ranges. It is not limited. ] Or lithium alloys such as lithium metal, lithium-aluminum, lithium-lead, lithium-tin, lithium-aluminum-tin, lithium-gallium, and wood alloys, but are not limited to these. Alternatively, the one used as the positive electrode active material may be used.
【0032】なお、本発明の複合正極および複合負極の
塗布方法については、例えばアプリケータロールなどの
ローラコーティング、スクリーンコーティング、ドクタ
ーブレード法、スピンコーティング、バーコーダーなど
の手段を用いて均一な厚みに塗布することが望ましい
が、これらに限定されるものではない。なお、これらの
手段を用いた場合、電解質層およびカレントコレクター
と接触する電気化学的活性物質の実表面積を増加させる
ことが可能となる。Regarding the method for applying the composite positive electrode and the composite negative electrode of the present invention, for example, a roller coating such as an applicator roll, a screen coating, a doctor blade method, a spin coating, a bar coater or the like is used to obtain a uniform thickness. It is desirable to apply, but it is not limited thereto. When these means are used, it is possible to increase the actual surface area of the electrochemically active substance that contacts the electrolyte layer and the current collector.
【0033】これらの場合、必要に応じて、グラファイ
ト、カーボンブラックアセチレンブラックなどのカーボ
ン(ここでいうカーボンとは、上述の負極活物質におけ
るカーボンとは全く異なる特性を有するものである。)
および金属粉末、導電性金属酸化物などの導電材料を複
合正極あるいは複合負極内に混合して、電子伝導の向上
を図ることができる。また、上記複合正極および複合負
極を製造するとき、均一な混合分散系を得るために、数
種の分散剤と分散媒を加えることができる。さらに増粘
剤、増量剤、粘着補助剤等を添加することも可能であ
る。In these cases, carbon such as graphite or carbon black acetylene black is used as needed (the carbon here has completely different characteristics from the carbon in the above-mentioned negative electrode active material).
Also, a conductive material such as a metal powder or a conductive metal oxide can be mixed in the composite positive electrode or the composite negative electrode to improve electron conduction. Further, when manufacturing the composite positive electrode and the composite negative electrode, several kinds of dispersants and dispersion media can be added in order to obtain a uniform mixed dispersion system. Further, it is also possible to add a thickener, a bulking agent, an adhesion aid and the like.
【0034】セパレータは、上記イオン伝導性高分子化
合物を単独でシート状にして複合正極と複合負極の間に
配置するか、複合正極表面または複合負極表面に上記イ
オン伝導性高分子化合物組成液を塗布して硬化し、電池
を形成することも可能である。As the separator, the ion-conductive polymer compound alone is formed into a sheet and is placed between the composite positive electrode and the composite negative electrode, or the ion-conductive polymer compound liquid is applied to the surface of the composite positive electrode or the surface of the composite negative electrode. It is also possible to apply and cure to form a battery.
【0035】正極集電板としては、アルミニウム、ステ
ンレス、チタン、銅などの材質が、また、負極集電板と
しては、ステンレス、鉄、ニッケル、銅などの材質が好
ましいが、特に限定するものではない。The positive electrode current collector plate is preferably made of a material such as aluminum, stainless steel, titanium or copper, and the negative electrode current collector plate is preferably made of a material such as stainless steel, iron, nickel or copper, but is not particularly limited thereto. Absent.
【0036】[0036]
【実施例】以下、本発明の詳細について、実施例により
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。EXAMPLES Details of the present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
【0037】[0037]
【実施例1】下記の手順にしたがって、本発明の実施例
1のシート状電池を作製した。Example 1 A sheet-shaped battery of Example 1 of the present invention was manufactured according to the following procedure.
【0038】a) 電池の正極活物質としてLiCoO
2を、導電剤としてアセチレンブラックを用い、そして
ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量:50
00)とポリエチレングリコールモノアクリレート(分
子量:400)を6:4に混合した有機化合物とを混合
したものを複合正極として使用した。この複合正極の作
製方法は以下の通りである。A) LiCoO 2 as the positive electrode active material of the battery
2 using acetylene black as a conductive agent, and polyethylene glycol diacrylate (molecular weight: 50
00) and an organic compound obtained by mixing polyethylene glycol monoacrylate (molecular weight: 400) at 6: 4 were used as a composite positive electrode. The method for producing this composite positive electrode is as follows.
【0039】すなわちLiCoO2とアセチレンブラッ
クを85:15の重量比率で混合したものに、上記有機
化合物10重量部に、四フッ化ホウ酸リチウム1重量
部、1,2−ジメトキシエタン10重量部およびγ−ブ
チロラクトン10重量部を混合させたものを、乾燥不活
性ガス雰囲気中、10:3の重量比率で混合した。これ
らの混合物を、アルミニウムからなる正極集電板の表面
に導電性カーボン被膜を形成した集電体の上にキャスト
した。その後、乾燥不活性ガス雰囲気中、加速電圧25
0kV、電子線量12Mradの電子線を照射すること
により硬化させた。ステンレス集電体上に形成した複合
正極被膜の厚さは、60μmであった。That is, LiCoO 2 and acetylene black were mixed in a weight ratio of 85:15, 10 parts by weight of the above organic compound, 1 part by weight of lithium tetrafluoroborate, 10 parts by weight of 1,2-dimethoxyethane and A mixture of 10 parts by weight of γ-butyrolactone was mixed in a dry inert gas atmosphere at a weight ratio of 10: 3. These mixtures were cast on a current collector having a conductive carbon film formed on the surface of a positive electrode current collector plate made of aluminum. Then, in a dry inert gas atmosphere, an accelerating voltage of 25
It was cured by irradiation with an electron beam of 0 kV and an electron dose of 12 Mrad. The thickness of the composite positive electrode coating film formed on the stainless current collector was 60 μm.
【0040】b) 電池の負極活物質としてカーボン粉
末を用い、そしてポリエチレングリコールジアクリレー
ト(分子量:5000)とポリエチレングリコールモノ
アクリレート(分子量:400)を6:4に混合した有
機化合物とを混合したものを複合負極として使用した。B) Carbon powder used as the negative electrode active material of the battery, and a mixture of polyethylene glycol diacrylate (molecular weight: 5000) and an organic compound obtained by mixing polyethylene glycol monoacrylate (molecular weight: 400) in a ratio of 6: 4. Was used as the composite negative electrode.
【0041】この複合負極の作製方法は以下の通りであ
る。すなわちカーボン粉末と上記有機化合物10重量部
に、四フッ化ホウ酸リチウム1重量部、1,2−ジメト
キシエタン10重量部およびγ−ブチロラクトン10重
量部を混合させたものを、乾燥不活性ガス雰囲気中、
7:3の重量比率で混合した。これらの混合物を、ステ
ンレス鋼からなる負極集電板の表面に導電性カーボン被
膜を形成した集電体の上にキャストした。その後、乾燥
不活性ガス雰囲気中、加速電圧250kV、電子線量1
0Mradの電子線を照射することにより硬化させた。
ステンレス集電体上に形成した複合負極被膜の厚さは、
30μmであった。The method for producing this composite negative electrode is as follows. That is, a mixture of carbon powder and 10 parts by weight of the above organic compound with 1 part by weight of lithium tetrafluoroborate, 10 parts by weight of 1,2-dimethoxyethane and 10 parts by weight of γ-butyrolactone was mixed with a dry inert gas atmosphere. During,
Mixed in a weight ratio of 7: 3. These mixtures were cast on a current collector in which a conductive carbon film was formed on the surface of a negative electrode current collector plate made of stainless steel. Then, in a dry inert gas atmosphere, an acceleration voltage of 250 kV and an electron dose of 1
It was cured by irradiation with an electron beam of 0 Mrad.
The thickness of the composite negative electrode coating formed on the stainless current collector is
It was 30 μm.
【0042】次に上記複合負極上に本発明のイオン伝導
性高分子化合物層を形成させるべく、上記有機化合物3
0重量部と四フッ化ホウ酸リチウム6重量部、1,2−
ジメトキシエタン32重量部およびγ−ブチロラクトン
32重量部を混合したものを上記複合負極上にキャスト
し、乾燥不活性ガス雰囲気中、加速電圧250kV、電
子線量8Mradの電子線を照射して硬化させた。これ
によって得られた電解質層の厚みは、25μmであっ
た。Next, in order to form the ion conductive polymer compound layer of the present invention on the composite negative electrode, the organic compound 3
0 parts by weight and 6 parts by weight of lithium tetrafluoroborate, 1,2-
A mixture of 32 parts by weight of dimethoxyethane and 32 parts by weight of γ-butyrolactone was cast on the above composite negative electrode, and cured by irradiation with an electron beam having an acceleration voltage of 250 kV and an electron dose of 8 Mrad in a dry inert gas atmosphere. The thickness of the electrolyte layer thus obtained was 25 μm.
【0043】c) b)で得られた電解質/複合負極/
負極集電体と、a)で得られた正極集電体/複合負極を
接触させることにより、それぞれシート状電池を作製し
た。第1図は、本発明のシート状電池の断面図である。
図中1は、アルミニウムからなる正極集電板で、2は複
合正極であり、正極活物質にLiCoO2 を、導電剤と
してアセチレンブラックを、結着剤としてポリエチレン
グリコールジアクリレートとポリエチレングリコールモ
ノアクリレートを混合した有機化合物を用いた。また、
3は、本発明のイオン伝導性高分子化合物からなる電解
質層である。4は複合負極であり、負極活物質としてカ
ーボン粉末を、結着剤として上記有機化合物を用いた。
5はステンレス鋼からなる負極集電板で、外装も兼ねて
いる。6は、変性ポリプロピレンからなる封口材であ
る。C) Electrolyte / composite negative electrode obtained in b) /
A sheet battery was produced by bringing the negative electrode current collector and the positive electrode current collector / composite negative electrode obtained in a) into contact with each other. FIG. 1 is a sectional view of the sheet-shaped battery of the present invention.
In the figure, 1 is a positive electrode current collector plate made of aluminum, 2 is a composite positive electrode, LiCoO 2 is a positive electrode active material, acetylene black is a conductive agent, and polyethylene glycol diacrylate and polyethylene glycol monoacrylate are a binder. Mixed organic compounds were used. Also,
3 is an electrolyte layer composed of the ion conductive polymer compound of the present invention. Reference numeral 4 denotes a composite negative electrode in which carbon powder was used as the negative electrode active material and the above organic compound was used as the binder.
Reference numeral 5 is a negative electrode current collector plate made of stainless steel, which also serves as an exterior. 6 is a sealing material made of modified polypropylene.
【0044】[0044]
【比較例1】下記の手順にしたがって、比較例1のシ−
ト状電池を作製した。Comparative Example 1 The procedure of Comparative Example 1 was followed according to the following procedure.
A toroidal battery was produced.
【0045】a) 電池の正極活物質としてLiCoC
2を、導電剤としてアセチレンブラックを用い、そして
ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量:50
00)とポリエチレングリコールモノアクリレート(分
子量:400)を6:4に混合した有機化合物とを混合
したものを複合正極として使用した。A) LiCoC as the positive electrode active material of the battery
2 , using acetylene black as a conductive agent, and polyethylene glycol diacrylate (molecular weight: 50
00) and an organic compound obtained by mixing polyethylene glycol monoacrylate (molecular weight: 400) at 6: 4 were used as a composite positive electrode.
【0046】この複合正極の作製方法は以下の通りであ
る。すなわちLiCoO2 とアセチレンブラックを8
5:15の重量比率で混合したものに、上記有機化合物
10重量部に、四フッ化ホウ酸リチウム1重量部、アゾ
ビスイソブチロニトリル0.05重量部、1,2−ジメ
トキシエタン10重量部およびγ−ブチロラクトン10
重量部を混合させたものを、乾燥不活性ガス雰囲気中、
10:3の重量比率で混合した。これらの混合物を、ア
ルミニウムからなる正極集電板の表面に導電性カーボン
被膜を形成した集電体の上にキャストした。その後、乾
燥不活性ガス雰囲気中、100℃で1時間放置すること
により硬化させた。ステンレス集電体上に形成した複合
正極被膜の厚さは、60μmであった。The method for producing this composite positive electrode is as follows. That is, LiCoO 2 and acetylene black
In a mixture of 5:15 by weight, 10 parts by weight of the above organic compound, 1 part by weight of lithium tetrafluoroborate, 0.05 part by weight of azobisisobutyronitrile, 10 parts by weight of 1,2-dimethoxyethane. Parts and γ-butyrolactone 10
Mixing parts by weight, in a dry inert gas atmosphere,
Mixed in a weight ratio of 10: 3. These mixtures were cast on a current collector having a conductive carbon film formed on the surface of a positive electrode current collector plate made of aluminum. Then, it was cured by leaving it at 100 ° C. for 1 hour in a dry inert gas atmosphere. The thickness of the composite positive electrode coating film formed on the stainless current collector was 60 μm.
【0047】b) 電極の負極活物質としてカーボン粉
末を用い、そしてポリエチレングリコールジアクリレー
ト(分子量:5000)とポリエチレングリコールモノ
アクリレート(分子量:400)を6:4に混合した有
機化合物とを混合したものを複合負極として使用した。B) Carbon powder was used as the negative electrode active material of the electrode, and a mixture of polyethylene glycol diacrylate (molecular weight: 5000) and polyethylene glycol monoacrylate (molecular weight: 400) in an organic compound ratio of 6: 4 was mixed. Was used as the composite negative electrode.
【0048】この複合負極の作製方法は以下の通りであ
る。The method for producing this composite negative electrode is as follows.
【0049】すなわちカーボン粉末と上記有機化合物1
0重量部に、四フッ化ホウ酸リチウム1重量部、アゾビ
スイソブチロニトリル0.05重量部、1,2−ジメト
キシエタン10重量部およびγ−ブチロラクトン10重
量部を混合させたものを、乾燥不活性ガス雰囲気中、
7:3の重量比率で混合した。これらの混合物を、ステ
ンレス鋼からなる負極集電板の表面に導電性カーボン被
膜を形成した集電体の上にキャストした。その後、乾燥
不活性ガス雰囲気中、100℃で3時間放置することに
より硬化させた。ステンレス集電体上に形成した複合負
極被膜の厚さは、30μmであった。That is, carbon powder and the above organic compound 1
A mixture of 0 parts by weight of lithium tetrafluoroborate (1 part by weight), azobisisobutyronitrile (0.05 parts by weight), 1,2-dimethoxyethane (10 parts by weight) and γ-butyrolactone (10 parts by weight) was used. In a dry inert gas atmosphere,
Mixed in a weight ratio of 7: 3. These mixtures were cast on a current collector in which a conductive carbon film was formed on the surface of a negative electrode current collector plate made of stainless steel. Then, it was cured by leaving it at 100 ° C. for 3 hours in a dry inert gas atmosphere. The thickness of the composite negative electrode coating film formed on the stainless current collector was 30 μm.
【0050】次に上記複合負極に本発明のイオン伝導性
高分子化合物層を形成させるべく、上記有機化合物30
重量部と四フッ化ホウ酸リチウム6重量部、アゾビスイ
ソブチロニトリル0.05重量部、1,2−ジメトキシ
エタン32重量部およびγ−ブチロラクトン32重量部
を混合したものを上記複合負極にキャストし、乾燥不活
性ガス雰囲気中、100℃で1時間放置することにより
硬化させた。これによって得られた電解質層の厚みは、
25μmであった。Next, in order to form the ion conductive polymer compound layer of the present invention on the composite negative electrode, the organic compound 30 is added.
A mixture of 1 part by weight, 6 parts by weight of lithium tetrafluoroborate, 0.05 parts by weight of azobisisobutyronitrile, 32 parts by weight of 1,2-dimethoxyethane and 32 parts by weight of γ-butyrolactone is used as the composite negative electrode. It was cast and cured by standing at 100 ° C. for 1 hour in a dry inert gas atmosphere. The thickness of the electrolyte layer thus obtained is
It was 25 μm.
【0051】c) b)で得られた電解質/複合負極/
負極集電体と、a)で得られた正極集電体/複合正極を
接触させることにより、それぞれシート状電池を作製し
た。C) Electrolyte / composite negative electrode obtained in b) /
A sheet-shaped battery was produced by bringing the negative electrode current collector and the positive electrode current collector / composite positive electrode obtained in a) into contact with each other.
【0052】[0052]
【比較例2】下記の手順にしたがって、比較例2のシー
ト状電池を作製した。Comparative Example 2 A sheet-shaped battery of Comparative Example 2 was manufactured according to the following procedure.
【0053】a) 比較例2の複合正極は、比較例1と
同様の方法で作製した。なお、ステンレス集電体上に形
成した複合正極被膜の厚さは、60μmであった。A) The composite positive electrode of Comparative Example 2 was manufactured by the same method as in Comparative Example 1. The thickness of the composite positive electrode coating film formed on the stainless current collector was 60 μm.
【0054】b) 比較例2の複合負極は、比較例1と
同様の方法で作製した。なお、ステンレス集電体上に形
成した複合負極被膜の厚さは、30μmであった。B) The composite negative electrode of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Comparative Example 1. The thickness of the composite negative electrode coating film formed on the stainless current collector was 30 μm.
【0055】次に上記複合負極に本発明のイオン伝導性
高分子化合物層を形成させるべく、比較例1と同様の有
機化合物30重量部と四フッ化ホウ酸リチウム6重量
部、1,2−ジメトキシエタン32重量部、γ−ブチロ
ラクトン32重量部およびベンジルメチルケタール0.
03重量部を混合したものを上記複合負極にキャスト
し、乾燥不活性ガス雰囲気中、20mW/cm2 の紫外
線を60秒間照射することにより硬化させた。これによ
って得られた電解質層の厚みは、25μmであった。Next, in order to form the ion conductive polymer compound layer of the present invention on the above composite negative electrode, 30 parts by weight of the same organic compound as in Comparative Example 1 and 6 parts by weight of lithium tetrafluoroborate, 1,2- 32 parts by weight of dimethoxyethane, 32 parts by weight of γ-butyrolactone and 0.
A mixture of 03 parts by weight was cast on the above composite negative electrode, and cured by irradiating with ultraviolet rays of 20 mW / cm 2 for 60 seconds in a dry inert gas atmosphere. The thickness of the electrolyte layer thus obtained was 25 μm.
【0056】c) b)で得られた電解質/複合負極/
負極集電体と、a)で得られた正極集電体/複合正極を
接触させることにより、それぞれシート状電池を作製し
た。実施例1、比較例1および比較例2のシート状電池
の電極面積は、作製工程によって種々変更することが可
能であるが、本実施例では、その電極面積を100cm
2としたものを作製した。C) Electrolyte / composite negative electrode obtained in b) /
A sheet-shaped battery was produced by bringing the negative electrode current collector and the positive electrode current collector / composite positive electrode obtained in a) into contact with each other. The electrode area of the sheet-shaped batteries of Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 can be variously changed by the manufacturing process, but in this Example, the electrode area is 100 cm.
2 was produced.
【0057】これらシート状電池を用いて、25℃ で
50μA/cm2定電流の充放電サイクル試験を行っ
た。なお、充電終止電圧4.1V、放電終止電圧2.7
Vとして充放電サイクル試験を行った。第2図に充放電
サイクル数と電池容量の関係を示したものである。第2
図からわかるように、本発明のイオン伝導性高分子化合
物を用いたシート状電池は、比較例のシート状電池と比
較して、優れた充放電サイクル特性を示すことがわか
る。Using these sheet batteries, a charge / discharge cycle test was conducted at 25 ° C. and a constant current of 50 μA / cm 2 . In addition, the charge end voltage 4.1V and the discharge end voltage 2.7.
A charging / discharging cycle test was performed as V. FIG. 2 shows the relationship between the number of charge / discharge cycles and the battery capacity. Second
As can be seen from the figure, the sheet-shaped battery using the ion-conductive polymer compound of the present invention exhibits excellent charge / discharge cycle characteristics as compared with the sheet-shaped battery of the comparative example.
【0058】[0058]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、少なく
とも1種のイオン性化合物が溶解している高分子物質に
より構成されたイオン伝導性高分子化合物と電気化学的
活性物質と任意に電子伝導性物質とで構成される複合正
極(A)および複合負極(B)と、:少なくとも1種の
イオン性化合物が溶解している高分子物質により構成さ
れたイオン伝導性高分子化合物からなる電解質(C)
を、少なくとも複合負極(B)又は(A),(B),
(C)と共に電離性放射線の照射により形成することに
より、低温で短時間で処理することが可能となり、従来
の熱的方法と比較して作業性が格段に向上し、品質の均
一性を図ることが可能である。As is apparent from the above description, the ion-conductive polymer compound composed of the polymer substance in which at least one ionic compound is dissolved, the electrochemically active substance, and optionally the electron-conductive substance. A composite positive electrode (A) and a composite negative electrode (B) composed of a ionic substance, and an electrolyte composed of an ion conductive polymer compound composed of a polymer substance in which at least one ionic compound is dissolved ( C)
At least the composite negative electrode (B) or (A), (B),
By forming together with (C) by irradiation of ionizing radiation, it becomes possible to process at a low temperature in a short time, workability is markedly improved as compared with the conventional thermal method, and uniformity of quality is achieved. It is possible.
【0059】これらのことから、電池の製造工程の作業
性および電池の性能を向上させることができるという効
果を奏する。As a result, the workability of the battery manufacturing process and the battery performance can be improved.
【図1】本発明のシート状電池の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a sheet-shaped battery of the present invention.
【図2】実施例1のシート状電池、比較例1および比較
例2のシート状電池の充放電サイクル数と電池容量の関
係を示したグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the number of charge / discharge cycles and the battery capacity of the sheet-shaped battery of Example 1 and the sheet-shaped batteries of Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
1・・・正極集電体、 2・・・複合正
極、3・・・電解質、 4・・・複
合負極、5・・・負極集電体、 6・・
・封口材。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Positive electrode collector, 2 ... Composite positive electrode, 3 ... Electrolyte, 4 ... Composite negative electrode, 5 ... Negative electrode collector, 6 ...
-Sealing material.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 一成 大阪府高槻市城西町6番6号 湯浅電池株 式会社内 (72)発明者 井土 秀一 大阪府高槻市城西町6番6号 湯浅電池株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Issei Takeda 6-6 Josaimachi, Takatsuki City, Osaka Prefecture Yuasa Battery Co., Ltd. (72) Inventor Shuichi Ido 6-6 Josaimachi, Takatsuki City, Osaka Yuasa Battery Stock company
Claims (4)
している高分子物質により構成されたイオン伝導性高分
子化合物であって、ポリエーテル構造を有し、イオン伝
導性を有している高分子化合物と電気化学的活性物質と
任意に電子伝導性物質とで構成される複合正極(A)お
よび複合負極(B)と、:少なくとも1種のイオン性化
合物が溶解している高分子物質により構成されたイオン
伝導性高分子化合物からなる電解質(C)からなる電池
であり、該複合正極(A)、複合負極(B)および電解
質(C)を形成する方法として、少なくとも(B)又は
(A)、(B)、(C)と共に電離性放射線の照射によ
って形成することを特徴とする電池。1. An ion-conducting polymer compound composed of a polymer substance in which at least one ionic compound is dissolved, which has a polyether structure and high ionic conductivity. A composite positive electrode (A) and a composite negative electrode (B) composed of a molecular compound, an electrochemically active substance, and optionally an electronically conductive substance: a polymer substance in which at least one ionic compound is dissolved A battery comprising an electrolyte (C) composed of an ion-conductive polymer compound constituted, and as a method for forming the composite positive electrode (A), the composite negative electrode (B) and the electrolyte (C), at least (B) or ( A battery formed by irradiation with ionizing radiation together with A), (B) and (C).
くとも1種のイオン性化合物が溶解した反応性二重結合
を持つポリエーテルである高分子化合物で、上記電離性
放射線の照射によって反応させることにより、架橋ネッ
トワーク構造を有する高分子化合物となることを特徴と
する請求項1記載の電池。2. A polymer compound in which the ion-conductive polymer compound is a polyether having a reactive double bond in which at least one ionic compound is dissolved, and is reacted by irradiation with the ionizing radiation. 2. The battery according to claim 1, wherein the polymer compound has a crosslinked network structure.
電子線を使用する場合、該電子線が少なくとも100k
V以上の加速電圧で照射されることを特徴とする請求項
1または2記載の電池。3. In the irradiation of the ionizing radiation, particularly when an electron beam is used, the electron beam is at least 100 k.
The battery according to claim 1, wherein the battery is irradiated with an acceleration voltage of V or higher.
ン性化合物を溶解することができる物質を含んでいるこ
とを特徴とする請求項1、2または3の電池。4. The battery according to claim 1, 2 or 3, wherein the ion conductive polymer compound contains a substance capable of dissolving the ionic compound.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4094254A JPH05290885A (en) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | Battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4094254A JPH05290885A (en) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | Battery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05290885A true JPH05290885A (en) | 1993-11-05 |
Family
ID=14105161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4094254A Pending JPH05290885A (en) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | Battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05290885A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08148140A (en) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Manufacture of current collector-integrated sheet-like composite positive electrode and manufacture of polymer solid electrolyte battery using the positive electrode |
| JP2014044865A (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Aoi Electronics Co Ltd | Lithium polymer secondary battery requiring no heat treatment cure and method for manufacturing the same |
-
1992
- 1992-04-14 JP JP4094254A patent/JPH05290885A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08148140A (en) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Manufacture of current collector-integrated sheet-like composite positive electrode and manufacture of polymer solid electrolyte battery using the positive electrode |
| JP2014044865A (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Aoi Electronics Co Ltd | Lithium polymer secondary battery requiring no heat treatment cure and method for manufacturing the same |
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