JPH11219728A - ポリマー電池 - Google Patents
ポリマー電池Info
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- JPH11219728A JPH11219728A JP10033715A JP3371598A JPH11219728A JP H11219728 A JPH11219728 A JP H11219728A JP 10033715 A JP10033715 A JP 10033715A JP 3371598 A JP3371598 A JP 3371598A JP H11219728 A JPH11219728 A JP H11219728A
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- gel electrolyte
- electrolyte sheet
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 サイクル特性の低下を招くことなく、ゲル状
電解質シートの芯材のモノマー含有混合液（すなわち、
重合してゲル状電解質シートの電解液保持材となる低分
子量液状モノマーと電解液との混合溶液）とのなじみを
良くし、生産性が高く、かつサイクル特性が優れたポリ
マー電池を提供する。 【解決手段】 シート状の正極、シート状の負極および
ゲル状電解質シートを備えたポリマー電池において、上
記ゲル状電解質シートの芯材として、気相表面処理した
多孔質ポリオレフィンシートを用いる。上記多孔質ポリ
オレフィンシートの気相表面処理としては、プラズマ処
理、コロナ放電処理、スパッタエッチング、電子線照
射、紫外線照射、放射線照射などが好ましい。
電解質シートの芯材のモノマー含有混合液（すなわち、
重合してゲル状電解質シートの電解液保持材となる低分
子量液状モノマーと電解液との混合溶液）とのなじみを
良くし、生産性が高く、かつサイクル特性が優れたポリ
マー電池を提供する。 【解決手段】 シート状の正極、シート状の負極および
ゲル状電解質シートを備えたポリマー電池において、上
記ゲル状電解質シートの芯材として、気相表面処理した
多孔質ポリオレフィンシートを用いる。上記多孔質ポリ
オレフィンシートの気相表面処理としては、プラズマ処
理、コロナ放電処理、スパッタエッチング、電子線照
射、紫外線照射、放射線照射などが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマー電池に係
わり、さらに詳しくは、そのゲル状電解質シートの改良
に関する。
わり、さらに詳しくは、そのゲル状電解質シートの改良
に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで、ポリマーリチウムイオン二次
電池のゲル状電解質シートとしては、ポリフッ化ビニリ
デン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリ塩化ビニルなどをマトリックス材とした多孔質
シートに電解液を含浸したものがもっぱら用いられてき
た〔たとえば、土田 他２名、「工業材料」、３０
（４）、１０９（’８２）〕。これらのうち、ポリフッ
化ビニリデンは熱安定性に優れ、吸水性が低いという長
所を有しており、近年その研究が特に盛んに行われてい
る〔たとえば、鳥山 他３名、「第３７回電池討論会講
演要旨集」、２３８（’９６）〕。しかしながら、ポリ
フッ化ビニリデンを用いた場合、ゲル状電解質シート作
製の出発物質となるポリフッ化ビニリデンを含む溶液の
粘度が高いため、ゲル状電解質シートの作製に専用の装
置が必要であった。
電池のゲル状電解質シートとしては、ポリフッ化ビニリ
デン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリ塩化ビニルなどをマトリックス材とした多孔質
シートに電解液を含浸したものがもっぱら用いられてき
た〔たとえば、土田 他２名、「工業材料」、３０
（４）、１０９（’８２）〕。これらのうち、ポリフッ
化ビニリデンは熱安定性に優れ、吸水性が低いという長
所を有しており、近年その研究が特に盛んに行われてい
る〔たとえば、鳥山 他３名、「第３７回電池討論会講
演要旨集」、２３８（’９６）〕。しかしながら、ポリ
フッ化ビニリデンを用いた場合、ゲル状電解質シート作
製の出発物質となるポリフッ化ビニリデンを含む溶液の
粘度が高いため、ゲル状電解質シートの作製に専用の装
置が必要であった。
【０００３】そのため、より低粘度溶液からゲル状電解
質シートを作製することが提案されている。その一例が
アクリレートの低分子量液状モノマーと電解液の同時ゲ
ル化によるゲル状電解質シートの作製である（たとえ
ば、米国特許第５，６０９，９７４号明細書）が、この
方法で得られたゲル状電解質シートは、非常に軟弱で、
ハンドリングが難しく、量産に適さないという問題があ
った。
質シートを作製することが提案されている。その一例が
アクリレートの低分子量液状モノマーと電解液の同時ゲ
ル化によるゲル状電解質シートの作製である（たとえ
ば、米国特許第５，６０９，９７４号明細書）が、この
方法で得られたゲル状電解質シートは、非常に軟弱で、
ハンドリングが難しく、量産に適さないという問題があ
った。
【０００４】そこで、ゲル状電解質シートの芯材として
不織布を用いることによってゲル状電解質シートを補強
することが提案されている（たとえば、米国特許第５，
６０３，９８２号明細書）。しかしながら、この場合に
おいても、用途に即した不織布の最適化が行われていな
いため、充分に満足できるものとはいえなかった。
不織布を用いることによってゲル状電解質シートを補強
することが提案されている（たとえば、米国特許第５，
６０３，９８２号明細書）。しかしながら、この場合に
おいても、用途に即した不織布の最適化が行われていな
いため、充分に満足できるものとはいえなかった。
【０００５】たとえば、ゲル状電解質シートの芯材とし
て親水処理していないポリオレフィン繊維不織布を用い
た場合には、重合してゲル状電解質シートの電解液保持
材となるアクリレートの低分子量液状モノマーと電解液
との混合溶液（以下、単に「モノマー含有混合溶液」と
記す）とのなじみが悪いため、常圧では含浸できず、減
圧含浸という面倒な操作を要する上に、得られるゲル状
電解質シートへの気泡抱き込みを皆無にすることが難し
く、従って、生産性が低く、また、そのゲル状電解質シ
ートを用いた電池は充分な性能が得られないという問題
があった。
て親水処理していないポリオレフィン繊維不織布を用い
た場合には、重合してゲル状電解質シートの電解液保持
材となるアクリレートの低分子量液状モノマーと電解液
との混合溶液（以下、単に「モノマー含有混合溶液」と
記す）とのなじみが悪いため、常圧では含浸できず、減
圧含浸という面倒な操作を要する上に、得られるゲル状
電解質シートへの気泡抱き込みを皆無にすることが難し
く、従って、生産性が低く、また、そのゲル状電解質シ
ートを用いた電池は充分な性能が得られないという問題
があった。
【０００６】そのため、界面活性剤によって親水処理し
たポリオレフィン繊維不織布をゲル状電解質シートの芯
材として用いることが提案されているが、この界面活性
剤によって親水処理したポリオレフィン繊維不織布を用
いた場合は、上記モノマー含有混合溶液とのなじみがよ
く、含浸時間が短縮されるものの、得られたゲル状電解
質シートを用いて電池を作製し、充放電した際に、界面
活性剤が不織布から脱離、分解するため、電池のサイク
ル寿命が短くなるという問題があった。
たポリオレフィン繊維不織布をゲル状電解質シートの芯
材として用いることが提案されているが、この界面活性
剤によって親水処理したポリオレフィン繊維不織布を用
いた場合は、上記モノマー含有混合溶液とのなじみがよ
く、含浸時間が短縮されるものの、得られたゲル状電解
質シートを用いて電池を作製し、充放電した際に、界面
活性剤が不織布から脱離、分解するため、電池のサイク
ル寿命が短くなるという問題があった。
【０００７】また、繊維自体のモノマー含有混合溶液に
対する濡れ性がポリオレフィン繊維よりも良好なポリエ
ステル繊維やポリアミド繊維の不織布をゲル状電解質シ
ートの芯材として用いた場合も、親水処理していないポ
リオレフィン繊維不織布を用いる場合よりは含浸時間が
短く、気泡抱き込みが少なくなるが、繊維自体の耐酸化
性が悪いため、充放電によって分解し、サイクル特性の
低下を引き起こすという問題点があった。また、これら
のポリエステル繊維やポリアミド繊維も、そのままでは
モノマー含有混合溶液とのなじみが充分ではないため、
工業的に利用するには、界面活性剤で親水処理したり、
減圧含浸を採用しなければならないという問題もあっ
た。
対する濡れ性がポリオレフィン繊維よりも良好なポリエ
ステル繊維やポリアミド繊維の不織布をゲル状電解質シ
ートの芯材として用いた場合も、親水処理していないポ
リオレフィン繊維不織布を用いる場合よりは含浸時間が
短く、気泡抱き込みが少なくなるが、繊維自体の耐酸化
性が悪いため、充放電によって分解し、サイクル特性の
低下を引き起こすという問題点があった。また、これら
のポリエステル繊維やポリアミド繊維も、そのままでは
モノマー含有混合溶液とのなじみが充分ではないため、
工業的に利用するには、界面活性剤で親水処理したり、
減圧含浸を採用しなければならないという問題もあっ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の問題点を解決し、サイクル特性の低下を招
くことなく、ゲル状電解質シートの芯材のモノマー含有
混合溶液へのなじみを良くして、生産性が高く、かつサ
イクル特性が優れたポリマー電池を提供することを目的
とする。
な従来技術の問題点を解決し、サイクル特性の低下を招
くことなく、ゲル状電解質シートの芯材のモノマー含有
混合溶液へのなじみを良くして、生産性が高く、かつサ
イクル特性が優れたポリマー電池を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリオレフィ
ン繊維不織布などの多孔質ポリオレフィンシートを気相
表面処理し、それをゲル状電解液シートの芯材として用
いることによって、上記課題を解決したものである。
ン繊維不織布などの多孔質ポリオレフィンシートを気相
表面処理し、それをゲル状電解液シートの芯材として用
いることによって、上記課題を解決したものである。
【００１０】すなわち、多孔質ポリオレフィンシートを
気相表面処理することによって、その表面が酸化され、
ＣＯＯＨ基などの親液性基が生成するので、モノマー含
有混合溶液（すなわち、重合してゲル状電解質シートの
電解液保持材となる低分子量液状モノマーと電解液との
混合溶液）とのなじみが良くなり、モノマー含有混合溶
液の芯材への含浸速度が速くなり、生産性が向上すると
ともに、得られるゲル状電解液シートへの気泡の抱き込
みがほとんど生じなくなる。
気相表面処理することによって、その表面が酸化され、
ＣＯＯＨ基などの親液性基が生成するので、モノマー含
有混合溶液（すなわち、重合してゲル状電解質シートの
電解液保持材となる低分子量液状モノマーと電解液との
混合溶液）とのなじみが良くなり、モノマー含有混合溶
液の芯材への含浸速度が速くなり、生産性が向上すると
ともに、得られるゲル状電解液シートへの気泡の抱き込
みがほとんど生じなくなる。
【００１１】また、気相表面処理によって生成したＣＯ
ＯＨ基などの親液性基は、電池を充放電した時でも安定
で、サイクル特性の大きな低下を引き起こさないし、ま
た、母体のポリオレフィンは充放電に対してもきわめて
安定で、サイクル特性の低下を引き起こさない。
ＯＨ基などの親液性基は、電池を充放電した時でも安定
で、サイクル特性の大きな低下を引き起こさないし、ま
た、母体のポリオレフィンは充放電に対してもきわめて
安定で、サイクル特性の低下を引き起こさない。
【００１２】上記のように、ゲル状電解質シートの生産
性が向上し、その結果として、ポリマー電池の生産性が
向上するとともに、サイクル特性の優れた高いポリマー
電池が得られるようになる。
性が向上し、その結果として、ポリマー電池の生産性が
向上するとともに、サイクル特性の優れた高いポリマー
電池が得られるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明において、ゲル状電解質シ
ートの芯材として用いる気相表面処理した多孔質ポリオ
レフィンシートの母体となる多孔質ポリオレフィンシー
トとしては、たとえば、ポリオレフィン繊維不織布、ポ
リオレフィン繊維織布、ポリオレフィン粉末融着体、ポ
リオレフィン発泡体などが挙げられる。また、ポリオレ
フィン繊維不織布やポリオレフィン繊維織布のポリオレ
フィン繊維としては、たとえば、ポリエチレン繊維、ポ
リプロピレン繊維、ポリエチレン繊維とポリプロピレン
繊維の混合繊維、ポリプロピレンの周囲にポリエチレン
を被覆した複合繊維、ポリプロピレンとポリエチレンが
並列に配置された複合繊維などが用いられる。
ートの芯材として用いる気相表面処理した多孔質ポリオ
レフィンシートの母体となる多孔質ポリオレフィンシー
トとしては、たとえば、ポリオレフィン繊維不織布、ポ
リオレフィン繊維織布、ポリオレフィン粉末融着体、ポ
リオレフィン発泡体などが挙げられる。また、ポリオレ
フィン繊維不織布やポリオレフィン繊維織布のポリオレ
フィン繊維としては、たとえば、ポリエチレン繊維、ポ
リプロピレン繊維、ポリエチレン繊維とポリプロピレン
繊維の混合繊維、ポリプロピレンの周囲にポリエチレン
を被覆した複合繊維、ポリプロピレンとポリエチレンが
並列に配置された複合繊維などが用いられる。
【００１４】そして、それらの多孔質ポリオレフィンシ
ートの気相表面処理としては、たとえば、プラズマ処
理、コロナ放電処理、スパッタエッチング、電子線照
射、紫外線照射、放射線照射などが挙げられる。
ートの気相表面処理としては、たとえば、プラズマ処
理、コロナ放電処理、スパッタエッチング、電子線照
射、紫外線照射、放射線照射などが挙げられる。
【００１５】また、ゲル状電解質シートにおいて、電解
液保持材となる高分子化合物としては、たとえば、ポリ
アクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニ
トリル、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、
ポリエチレンオキサイドなどが挙げられる。
液保持材となる高分子化合物としては、たとえば、ポリ
アクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニ
トリル、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、
ポリエチレンオキサイドなどが挙げられる。
【００１６】そして、上記芯材となる気相表面処理した
多孔質ポリオレフィンシートや電解液保持材などと共に
ゲル状電解質シートを構成する電解液は従来と同様のも
のを用いることができ、また、正極、負極なども従来と
同様のものを用いることができる。
多孔質ポリオレフィンシートや電解液保持材などと共に
ゲル状電解質シートを構成する電解液は従来と同様のも
のを用いることができ、また、正極、負極なども従来と
同様のものを用いることができる。
【００１７】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。
【００１８】実施例１ まず、ゲル状電解質シート、正極および負極を次の〜
に示すように作製した。
に示すように作製した。
【００１９】ゲル状電解質シート 坪量２５ｇ／ｍ2 、厚さ７０μｍのポリオレフィン繊維
不織布をプラズマ処理装置にセットし、一旦１．３ｍＰ
ａまで減圧にした後、酸素ガスを流量１０ｃｃ／分で供
給し、１．３Ｐａに調整し、周波数１３．５６ＭＨｚ
で、高周波出力密度と処理時間との積が、１０Ｗ・秒／
ｃｍ2 になるようにプラズマ処理した。このプラズマ処
理によって気相表面処理したポリオレフィン繊維不織布
を以下「プラズマ処理ポリオレフィン繊維不織布」と記
す。このプラズマ処理ポリオレフィン繊維不織布の基材
であるポリオレフィン不織布を構成するポリオレフィン
繊維はポリプロピレンの周囲にポリエチレンを被覆した
複合繊維である。
不織布をプラズマ処理装置にセットし、一旦１．３ｍＰ
ａまで減圧にした後、酸素ガスを流量１０ｃｃ／分で供
給し、１．３Ｐａに調整し、周波数１３．５６ＭＨｚ
で、高周波出力密度と処理時間との積が、１０Ｗ・秒／
ｃｍ2 になるようにプラズマ処理した。このプラズマ処
理によって気相表面処理したポリオレフィン繊維不織布
を以下「プラズマ処理ポリオレフィン繊維不織布」と記
す。このプラズマ処理ポリオレフィン繊維不織布の基材
であるポリオレフィン不織布を構成するポリオレフィン
繊維はポリプロピレンの周囲にポリエチレンを被覆した
複合繊維である。
【００２０】これとは別に、２−エトキシエチルアクリ
レート５０重量部、トリエチレングリコールジメタクリ
レート１３重量部およびエチレングリコールエチルカー
ボネートメタクリレート３３重量部を混合した後、さら
に過酸化ベンゾイル５重量部および１．２２ＭのＬｉＰ
Ｆ6 を含むＥＣ／ＰＣ（５０／５０）溶液５８０重量部
を加えて混合し、過酸化ベンゾイルを完全に溶解した混
合溶液を用意した。
レート５０重量部、トリエチレングリコールジメタクリ
レート１３重量部およびエチレングリコールエチルカー
ボネートメタクリレート３３重量部を混合した後、さら
に過酸化ベンゾイル５重量部および１．２２ＭのＬｉＰ
Ｆ6 を含むＥＣ／ＰＣ（５０／５０）溶液５８０重量部
を加えて混合し、過酸化ベンゾイルを完全に溶解した混
合溶液を用意した。
【００２１】つぎに、この混合溶液に上記プラズマ処理
ポリオレフィン不織布を浸漬し、２０秒間浸漬後、不織
布を取り出し、７５μｍの隙間を有する２枚のガラス板
の間に挟み込み、７５℃で３０分間加熱して、ゲル状電
解質シートを得た。このゲル状電解質シートの寸法は７
４ｍｍ×４２ｍｍであり、イオン伝導度は１．２×１０
-3Ｓ／ｃｍであった。
ポリオレフィン不織布を浸漬し、２０秒間浸漬後、不織
布を取り出し、７５μｍの隙間を有する２枚のガラス板
の間に挟み込み、７５℃で３０分間加熱して、ゲル状電
解質シートを得た。このゲル状電解質シートの寸法は７
４ｍｍ×４２ｍｍであり、イオン伝導度は１．２×１０
-3Ｓ／ｃｍであった。
【００２２】なお、上記混合溶液の調製にあたって使用
した１．２２ＭのＬｉＰＦ6 を含むＥＣ／ＰＣ（５０／
５０）溶液とは、エチレンカーボネートとプロピレンカ
ーボネートとの体積比５０：５０の混合溶媒にＬｉＰＦ
6 を１．２２ｍｏｌ／ｌ溶解させた溶液であり、一般に
電解液と呼ばれているものである。また、得られたゲル
状電解質シートはその作製過程で芯材のプラズマ処理ポ
リオレフィン繊維不織布の空隙に２−エトキシエチルア
クリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、エチレングリコールエチレンカーボネートメタクリ
レートなどのモノマーや過酸化ベンゾイルなどを含有す
る混合溶液が浸透し、加熱によりモノマー成分が重合す
るとともに溶媒成分などを含んだ状態でゲル化したもの
である。
した１．２２ＭのＬｉＰＦ6 を含むＥＣ／ＰＣ（５０／
５０）溶液とは、エチレンカーボネートとプロピレンカ
ーボネートとの体積比５０：５０の混合溶媒にＬｉＰＦ
6 を１．２２ｍｏｌ／ｌ溶解させた溶液であり、一般に
電解液と呼ばれているものである。また、得られたゲル
状電解質シートはその作製過程で芯材のプラズマ処理ポ
リオレフィン繊維不織布の空隙に２−エトキシエチルア
クリレート、トリエチレングリコールジメタクリレー
ト、エチレングリコールエチレンカーボネートメタクリ
レートなどのモノマーや過酸化ベンゾイルなどを含有す
る混合溶液が浸透し、加熱によりモノマー成分が重合す
るとともに溶媒成分などを含んだ状態でゲル化したもの
である。
【００２３】正極 活物質となるＬｉＣｏＯ2 粉末４０重量部、導電助材と
なる鱗片状黒鉛粉末８重量部およびバインダーとなるポ
リフッ化ビニリデン粉末５重量部を乾式混合した後、さ
らに１．２２ＭのＬｉＰＦ6 を含むＥＣ／ＰＣ（５０／
５０）溶液２５重量部を加えて混合して活物質含有ペー
ストを得た。
なる鱗片状黒鉛粉末８重量部およびバインダーとなるポ
リフッ化ビニリデン粉末５重量部を乾式混合した後、さ
らに１．２２ＭのＬｉＰＦ6 を含むＥＣ／ＰＣ（５０／
５０）溶液２５重量部を加えて混合して活物質含有ペー
ストを得た。
【００２４】この活物質含有ペーストを、基材となる厚
さ２５μｍのアルミニウム箔に７５μｍの厚さに塗布
後、１２０℃で２０分間加熱して活物質含有層を形成す
ることにより、シート状の正極を作製した。この正極の
活物質塗布部の寸法（活物質含有ペーストを基材に塗布
し、加熱して活物質含有層を形成した部分の寸法をい
う）は７２ｍｍ×４０ｍｍであった。
さ２５μｍのアルミニウム箔に７５μｍの厚さに塗布
後、１２０℃で２０分間加熱して活物質含有層を形成す
ることにより、シート状の正極を作製した。この正極の
活物質塗布部の寸法（活物質含有ペーストを基材に塗布
し、加熱して活物質含有層を形成した部分の寸法をい
う）は７２ｍｍ×４０ｍｍであった。
【００２５】負極 活物質となる球状黒鉛粉末４０重量部、導電助材となる
鱗片状黒鉛粉末４重量部およびバインダーとなるポリフ
ッ化ビニリデン粉末５重量部を乾式混合後、さらに１．
２ＭのＬｉＰＦ6 を含むＥＣ／ＰＣ（５０／５０）溶液
３７重量部を加えて混合して活物質含有ペーストを得
た。
鱗片状黒鉛粉末４重量部およびバインダーとなるポリフ
ッ化ビニリデン粉末５重量部を乾式混合後、さらに１．
２ＭのＬｉＰＦ6 を含むＥＣ／ＰＣ（５０／５０）溶液
３７重量部を加えて混合して活物質含有ペーストを得
た。
【００２６】この活物質含有ペーストを、厚さ２５μｍ
の銅箔に７５μｍの厚さに塗布した後、１２０℃で２０
分間加熱して活物質含有層を形成することにより、シー
ト状に負極を作製した。この負極の活物質塗布部の寸法
は７２ｍｍ×４０ｍｍであった。
の銅箔に７５μｍの厚さに塗布した後、１２０℃で２０
分間加熱して活物質含有層を形成することにより、シー
ト状に負極を作製した。この負極の活物質塗布部の寸法
は７２ｍｍ×４０ｍｍであった。
【００２７】上記のように作製したゲル状電解質シー
ト、シート状の正極およびシート状の負極を、ゲル状電
解質シートを中央に挟んで正極および負極の活物質塗布
部が向かい合うようにして積層した後、正極および負極
のリードの端部を電池の正極端子および負極端子として
外部に引き出し得るようにしつつ、ポリエステルフィル
ムを外面層とし、アルミニウムフィルムを中間層とし、
変性ポリオレフィンフィルムを内層面とする三層ラミネ
ートフィルムからなる外装体で被覆して、図１に概略構
造を示すポリマー電池を作製した。
ト、シート状の正極およびシート状の負極を、ゲル状電
解質シートを中央に挟んで正極および負極の活物質塗布
部が向かい合うようにして積層した後、正極および負極
のリードの端部を電池の正極端子および負極端子として
外部に引き出し得るようにしつつ、ポリエステルフィル
ムを外面層とし、アルミニウムフィルムを中間層とし、
変性ポリオレフィンフィルムを内層面とする三層ラミネ
ートフィルムからなる外装体で被覆して、図１に概略構
造を示すポリマー電池を作製した。
【００２８】ここで、図１に示す電池について説明する
と、シート状の正極１とシート状の負極２との間にゲル
状電解質シート３が配置して積層体が構成され、その積
層体はポリエステルフィルム−アルミニウムフィルム−
変性ポリオレフィンフィルムの三層ラミネートフィルム
からなる外装体４で被覆され、正極１および負極２の端
部から正極端子５および負極端子６が外装体４の外部に
引き出されている。
と、シート状の正極１とシート状の負極２との間にゲル
状電解質シート３が配置して積層体が構成され、その積
層体はポリエステルフィルム−アルミニウムフィルム−
変性ポリオレフィンフィルムの三層ラミネートフィルム
からなる外装体４で被覆され、正極１および負極２の端
部から正極端子５および負極端子６が外装体４の外部に
引き出されている。
【００２９】比較例１ プラズマ処理をしていない以外は実施例１と同様のポリ
オレフィン繊維不織布を芯材として用い、該ポリオレフ
ィン不織布を実施例１と同様のモノマー含有混合溶液に
浸漬してゲル状電解質シートを作製しようとしたが、気
泡が抜けず、ゲル状電解質シートの作製ができなかっ
た。
オレフィン繊維不織布を芯材として用い、該ポリオレフ
ィン不織布を実施例１と同様のモノマー含有混合溶液に
浸漬してゲル状電解質シートを作製しようとしたが、気
泡が抜けず、ゲル状電解質シートの作製ができなかっ
た。
【００３０】比較例２ 比較例１と同様にプラズマ処理をしていないポリオレフ
ィン不織布を芯材として用い、該ポリオレフィン不織布
を実施例１と同様のモノマー含有混合溶液に浸漬し、減
圧含浸した後、実施例１と同様の方法によってゲル状電
解質シートを作製した。このゲル状電解質シートのイオ
ン伝導度は８．２×１０-4Ｓ／ｃｍであった。そして、
このゲル状電解質シートを用いた以外は、実施例１と同
様にしてポリマー電池を作製した。
ィン不織布を芯材として用い、該ポリオレフィン不織布
を実施例１と同様のモノマー含有混合溶液に浸漬し、減
圧含浸した後、実施例１と同様の方法によってゲル状電
解質シートを作製した。このゲル状電解質シートのイオ
ン伝導度は８．２×１０-4Ｓ／ｃｍであった。そして、
このゲル状電解質シートを用いた以外は、実施例１と同
様にしてポリマー電池を作製した。
【００３１】比較例３ 坪量２５ｇ／ｍ2 、厚さ７０μｍのポリエチレンテレフ
タレート繊維不織布を芯材として用い、このポリエチレ
ンテレフタレート繊維不織布を実施例１と同様のモノマ
ー含有混合溶液に浸漬し、減圧含浸した後、実施例１と
同様の方法によってゲル状電解質シートを作製した。こ
のゲル状電解質シートのイオン伝導度は１．０×１０-3
Ｓ／ｃｍであった。そして、このゲル状電解質シートを
用いた以外は、実施例１と同様にしてポリマー電池を作
製した。
タレート繊維不織布を芯材として用い、このポリエチレ
ンテレフタレート繊維不織布を実施例１と同様のモノマ
ー含有混合溶液に浸漬し、減圧含浸した後、実施例１と
同様の方法によってゲル状電解質シートを作製した。こ
のゲル状電解質シートのイオン伝導度は１．０×１０-3
Ｓ／ｃｍであった。そして、このゲル状電解質シートを
用いた以外は、実施例１と同様にしてポリマー電池を作
製した。
【００３２】上記のようにして作製した実施例１および
比較例２〜３の電池の２０℃、８ｍＡ放電での放電容
量、２０℃、８０ｍＡ放電での放電容量およびサイクル
試験の結果を表１に示す。上記サイクル試験は、各電池
に２０ｍＡで定電流充電し、電圧が４．２Ｖに到達した
後は低電圧充電をし、充電を計３時間した後、２０ｍＡ
で２．７５Ｖまで放電するサイクルを繰り返し、放電容
量が初期放電容量の８０％以下になるまでのサイクル回
数を調べ、それをサイクル寿命として表１に示した。比
較例１について電池特性を調べていないのは、前記のよ
うに比較例１ではゲル状電解質シートの作製ができなか
ったためである。
比較例２〜３の電池の２０℃、８ｍＡ放電での放電容
量、２０℃、８０ｍＡ放電での放電容量およびサイクル
試験の結果を表１に示す。上記サイクル試験は、各電池
に２０ｍＡで定電流充電し、電圧が４．２Ｖに到達した
後は低電圧充電をし、充電を計３時間した後、２０ｍＡ
で２．７５Ｖまで放電するサイクルを繰り返し、放電容
量が初期放電容量の８０％以下になるまでのサイクル回
数を調べ、それをサイクル寿命として表１に示した。比
較例１について電池特性を調べていないのは、前記のよ
うに比較例１ではゲル状電解質シートの作製ができなか
ったためである。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１に示すように、実施例１は放電容量が
大きく、かつサイクル寿命が長くて、サイクル特性が優
れていた。これに対し、比較例２では実施例１に比べて
８０ｍＡ放電容量（８０ｍＡ放電での放電容量）が小さ
く、しかもサイクル寿命が短かった。この原因は、実施
例１では芯材のプラズマ処理ポリオレフィン繊維不織布
とモノマー含有混合溶液とのなじみが良好なために、イ
オン伝導性の良いゲル状電解質シートで得られたが、比
較例２では、芯材のポリオレフィン不織布の空隙に充分
なゲル状電解質が生成しなかったためであると考えられ
る。
大きく、かつサイクル寿命が長くて、サイクル特性が優
れていた。これに対し、比較例２では実施例１に比べて
８０ｍＡ放電容量（８０ｍＡ放電での放電容量）が小さ
く、しかもサイクル寿命が短かった。この原因は、実施
例１では芯材のプラズマ処理ポリオレフィン繊維不織布
とモノマー含有混合溶液とのなじみが良好なために、イ
オン伝導性の良いゲル状電解質シートで得られたが、比
較例２では、芯材のポリオレフィン不織布の空隙に充分
なゲル状電解質が生成しなかったためであると考えられ
る。
【００３５】また、比較例３では、８０ｍＡ放電容量は
実施例１と変わらず、作製直後のゲル状電解質シートに
は気泡がほとんど生成しなかったことがわかる。しか
し、比較例３は実施例１に比べてサイクル寿命が短かっ
た。これは、比較例３の場合、サイクル試験中に内部抵
抗が大きく上昇したことによるものであると考えられ
る。つまり、比較例３の場合、充放電サイクル中にポリ
エチレンテレフタレート繊維が分解し、その分解生成物
が内部抵抗を上昇させ、サイクル寿命を短くさせたため
であると考えられる。
実施例１と変わらず、作製直後のゲル状電解質シートに
は気泡がほとんど生成しなかったことがわかる。しか
し、比較例３は実施例１に比べてサイクル寿命が短かっ
た。これは、比較例３の場合、サイクル試験中に内部抵
抗が大きく上昇したことによるものであると考えられ
る。つまり、比較例３の場合、充放電サイクル中にポリ
エチレンテレフタレート繊維が分解し、その分解生成物
が内部抵抗を上昇させ、サイクル寿命を短くさせたため
であると考えられる。
【００３６】上記実施例１に示すように、本発明によれ
ば、常在下の短時間での浸漬によりイオン伝導性の良好
なゲル状電解質シートが得られ、生産性が優れている上
に、サイクル寿命も長くサイクル特性が優れていた。
ば、常在下の短時間での浸漬によりイオン伝導性の良好
なゲル状電解質シートが得られ、生産性が優れている上
に、サイクル寿命も長くサイクル特性が優れていた。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、生産
性が高く、かつサイクル特性の優れたポリマー電池を提
供することができた。
性が高く、かつサイクル特性の優れたポリマー電池を提
供することができた。
【図１】本発明に係るポリマー電池の一例を概略的に示
す断面図である。
す断面図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ ゲル状電解質シート ４ 外装体
Claims (1)
- 【請求項１】 シート状の正極、シート状の負極および
ゲル状電解質シートを備えたポリマー電池において、上
記ゲル状電解質シートの芯材として、気相表面処理した
多孔質ポリオレフィンシートを用いたことを特徴とする
ポリマー電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033715A JPH11219728A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | ポリマー電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033715A JPH11219728A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | ポリマー電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11219728A true JPH11219728A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12394112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10033715A Pending JPH11219728A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | ポリマー電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11219728A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6689508B2 (en) | 2000-03-31 | 2004-02-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary cell and method of producing the same |
-
1998
- 1998-01-30 JP JP10033715A patent/JPH11219728A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6689508B2 (en) | 2000-03-31 | 2004-02-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary cell and method of producing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040120 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071025 |