JPH11260406A - 高分子電解質リチウム二次電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工程および落下時における内部短絡を防
止した高生産性で高信頼性の高分子電解質リチウム二次
電池を提供する。 【解決手段】 リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極
と、リチウムイオン伝導性高分子電解質層と、リチウム
イオンを吸蔵・放出可能な負極と、リチウムイオン伝導
性高分子電解質層と、リチウムイオンを吸蔵・放出可能
な正極とをこの順序で積層し、かつ前記正極の面積が前
記電解質層および前記負極のそれより小さく、前記正極
周囲に位置する前記電解質層部分に枠状空間が形成され
たユニットセルを複数積層した構造を有する高分子電解
質リチウム二次電池において、積層した前記ユニットセ
ル間に枠状またはコ字形の絶縁性スペーサを配置したこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のユニットセ
ルを積層した高分子電解質リチウム二次電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の発達にともない、小型
で軽量、かつエネルギー密度が高く、更に繰り返し充放
電が可能な二次電池の開発が要望されている。このよう
な二次電池としては、リチウムまたはリチウム合金を活
物質とする負極と、モリブデン、バナジウム、チタンあ
るいはニオブなどの酸化物、硫化物もしくはセレン化物
を活物質を含む懸濁液が塗布された集電体からなる正極
と非水電解液を具備した非水電解質二次電池が知られて
いる。

【０００３】しかしながら、リチウムまたはリチウム合
金を活物質とする負極を備えた二次電池は、充放電サイ
クルを繰り返すと負極にリチウムのデンドライトが発生
するため、充放電サイクル寿命が短いという問題点があ
る。

【０００４】このようなことから、負極に、例えばコー
クス、黒鉛、炭素繊維、樹脂焼成体、熱分解気相炭素の
ようなリチウムイオンを吸蔵放出する炭素質材料を含む
懸濁液が塗布された集電体を用いた非水電解質二次電池
が提案されている。前記二次電池は、デンドライト析出
による負極特性の劣化を改善することができるため、電
池寿命と安全性を向上することができる。

【０００５】一方、米国特許第５，４２９，８９１号明
細書には正極、負極および電解質層にポリマーを添加す
ることにより柔軟性が付与されたハイブリッドポリマー
電解質を有する再充電可能なリチウムインターカレーシ
ョン電池、つまり高分子電解質リチウム二次電池が開示
されている。このような高分子電解質リチウム二次電池
は次のような方法により製造されている。

【０００６】まず、ＤＢＰ（ジブチルフタレート）のよ
うな後から除去することができる可塑剤と、ビニリデン
フロライド（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（Ｈ
ＦＰ）の共重合体と、リチウムを吸蔵・放出可能な正極
材料とを溶媒の存在下で混合し、これをシート状に成形
し、得られたシートを集電体に積層することにより電解
液未含浸正極素材を作製する。また、可塑剤と、ＶｄＦ
−ＨＦＰの共重合体とを溶媒の存在下で混合し、これを
シート状に成形して電解液未含浸セパレータシートを作
製する。さらに、可塑剤と、ＶｄＦ−ＨＦＰの共重合体
と、リチウムを吸蔵・放出可能な炭素質材料とを溶媒の
存在下で混合し、これをシート状に成形し、得られたシ
ートを集電体に積層することにより電解液未含浸負極素
材を作製する。つづいて、正極素材、セパレータシー
ト、負極素材、セパレータシートおよび正極素材をこの
順序で積層し、熱圧着して電解液未含浸ユニットセルを
作製する。ひきつづき、このユニットセル中の可塑剤を
溶媒により抽出、除去した後、これを複数枚積層し、さ
らに非水電解液を含浸させることにより、前記各ユニッ
トセルが並列接続された高分子電解質リチウム二次電池
を製造する。

【０００７】なお、前述した高分子電解質リチウム二次
電池はリチウムデンドライトを防止するために負極の面
積を正極のそれより大きくしている。このため、前記正
極の周囲に位置する前記セパレータ部分に枠状の空間が
形成されている。

【０００８】このような従来の高分子電解質リチウム二
次電池は、各ユニットセルが実質的に液体成分を含ま
ず、その構成層が一体化されているため、ラミネートフ
ィルムのような簡易な外装材を用いることができ、薄
型、軽量で安全性に優れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高分子電解質リチウム二次電池は前記各ユニットセルを
単に積み重ねた構造になっているため、製造工程でユニ
ットセル間でずれを生じる。このようなずれを生じる
と、ユニットセルを構成する各層が非常に薄いために、
正負極が接触して内部短絡を生じる。また、前記高分子
電解質リチウム二次電池を誤って落下させた場合にもユ
ニットセル間でずれを生じ正負極が接触して内部短絡を
生じる。

【００１０】本発明は、製造工程および落下時における
内部短絡を防止した高分子電解質リチウム二次電池を提
供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る高分子電解
質リチウム二次電池は、リチウムイオンを吸蔵・放出可
能な正極と、リチウムイオン伝導性高分子電解質層と、
リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極と、リチウムイ
オン伝導性高分子電解質層と、リチウムイオンを吸蔵・
放出可能な正極とをこの順序で積層し、かつ前記正極の
面積が前記電解質層および前記負極のそれより小さく、
前記正極周囲に位置する前記電解質層部分に枠状空間が
形成されたユニットセルを複数積層した構造を有する高
分子電解質リチウム二次電池において、積層した前記ユ
ニットセル間に枠状またはコ字形の絶縁性スペーサを配
置したことを特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高分子電解質
リチウム二次電池を図１〜図３を参照して説明する。

【００１３】例えば３枚のユニットセル１₁〜１₃は、リ
チウムイオンを吸蔵・放出可能な正極２と、リチウムイ
オン伝導性高分子電解質層３と、リチウムイオンを吸蔵
・放出可能な負極４と、リチウムイオン伝導性高分子電
解質層３と、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極２
とをこの順序で積層、一体化した構造を有する。

【００１４】前記正極２は、外部に延出した帯状端子部
５を持つ集電体６に正極層７が担持された構造を有す
る。

【００１５】前記負極４は、外部に延出した帯状端子部
８を持つ集電体９に負極層１０が担持された構造を有す
る。

【００１６】前記正極２は、前記電解質層３および負極
４に比べて面積が小さく、図３に示すように前記正極２
周囲に位置する前記電解質層３部分に枠状空間１１が形
成されている。

【００１７】前記複数のユニットセル１₁〜１₃は、互い
に正極２が接するようにこの順序で積層されている。枠
状の絶縁性スペーサ１２₁は、図３に示すように前記第
１、第２のユニットセル１₁，１₂の間に介在されてい
る。つまり、前記枠状の絶縁性スペーサ１２₁は、内側
の面積が前記正極２の面積よりわずかに大きく、前記第
１、第２のユニットセル１₁，１₂の正極２同士が重ねら
れた領域周囲の枠状空間１１に配置される。互いに積層
される前記正極２の帯状端子部５が延出される前記スペ
ーサ１２₁部分には、それぞれ切欠部１３，１３が形成
されている。また、前記スペーサ１２₁は、前記枠状空
間１１に収まる幅を有する。前記スペーサ１２₁と同様
な形状を有する枠状の絶縁性スペーサ１２₂は前記第
２、第３のユニットセル１₂，１₃の間に介在されてい
る。

【００１８】前記ユニットセル１₁〜１₃は、外装フィル
ム１４内に収納され、そのフィルム１４の開口部を融着
することにより気密に封止されている。前記ユニットセ
ル１₁〜１₃の負極４の端子部８は、前記外装フィルム１
４内で互いに束ねられ、外部リード１５の一端に接続さ
れている。この外部リード１５は、前記外装フィルム１
４の融着部１６を通して外部に延出されている。前記ユ
ニットセル１₁〜１₃の正極２の端子部５は、前記外装フ
ィルム１４内で互いに束ねられ、前記融着部１６を通し
て外部に延出される外部リード（図示せず）に接続され
ている。

【００１９】次に、前記正極２、前記リチウムイオン伝
導性高分子電解質層３、前記負極４、前記絶縁性スペー
サ１２₁，１２₂および外装フィルム１４について説明す
る。

【００２０】１）正極２ この正極２は、アルミニウム製帯状端子部５を持つアル
ミニウム製集電体６の両面にリチウムイオンを吸蔵放出
する活物質、非水電解液及びこの電解液を保持するポリ
マーを含む正極層７が担持された構造を有する。

【００２１】前記活物質としては、種々の酸化物（例え
ばＬｉＭｎ₂Ｏ₄などのリチウムマンガン複合酸化物、二
酸化マンガン、例えばＬｉＮｉＯ₂などのリチウム含有
ニッケル酸化物、例えばＬｉＣｏＯ₂などのリチウム含
有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化
物、リチウムを含む非晶質五酸化バナジウムなど）や、
カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二硫化モリ
ブテンなど）等を挙げることができる。中でも、リチウ
ムマンガン複合酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、
リチウム含有ニッケル酸化物を用いるのが好ましい。

【００２２】前記非水電解液は、非水溶媒に電解質を溶
解することにより調製される。

【００２３】前記非水溶媒としては、エチレンカーボネ
ート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチ
レンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（Ｄ
ＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチ
ルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−
ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメト
キシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテ
トラヒドロフラン等を挙げることができる。前記非水溶
媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用しても
良い。

【００２４】前記電解質としては、例えば過塩素酸リチ
ウム（ＬｉＣｌＯ₄）、六フッ化リン酸リチウム（Ｌｉ
ＰＦ₆）、ホウ四フッ化リチウム（ＬｉＢＦ₄）、六フッ
化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ₆）、トリフルオロメタン
スルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）、ビストリフル
オロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ（ＣＦ₃
ＳＯ₃）₂］等のリチウム塩を挙げることができる。

【００２５】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、０．２ｍｏｌ／Ｌ〜２ｍｏｌ／Ｌとすることが望ま
しい。

【００２６】前記非水電解液を保持するポリマーとして
は、例えば、ポリエチレンオキサイド誘導体、ポリプロ
ピレンオキサイド誘導体、前記誘導体を含むポリマー、
ビニリデンフロライド（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロ
ピレン（ＨＦＰ）との共重合体等を用いることができ
る。前記ＨＦＰの共重合割合は、前記共重合体の合成方
法にも依存するが、通常、最大で２０重量％前後であ
る。

【００２７】前記正極層は、導電性を向上する観点から
導電性材料を含んでいてもよい。この導電性材料として
は、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック（例えばアセ
チレンブラックなど）、ニッケル粉末等を挙げることが
できる。

【００２８】前記集電体としては、例えばアルミニウム
製エキスパンドメタル、アルミニウム製メッシュ、アル
ミニウム製パンチドメタル等を用いることができる。

【００２９】前記帯状端子部は、前記集電体をそのまま
延出するか、または前記集電体に接続されたアルミニウ
ム箔から形成される。

【００３０】２）リチウムイオン伝導性高分子電解質層
３ この電解質層３は、非水電解液及びこの電解液を保持す
るポリマーを含む。

【００３１】前記非水電解液及び前記ポリマーとして
は、前述した正極で説明したものと同様なものが用いら
れる。

【００３２】前記電解質層は、圧縮強度を向上させるた
めにＳｉＯ₂粉末のような無機フィラーを添加してもよ
い。

【００３３】３）負極４ この負極４は、銅製帯状端子部８を持つ銅製の集電体９
の両面にリチウムイオンを吸蔵放出する炭素質材料、非
水電解液及びこの電解液を保持するポリマーを含む負極
層１０が担持された構造を有する。

【００３４】前記炭素質材料としては、例えば、有機高
分子化合物（例えば、フェノール樹脂、ポリアクリロニ
トリル、セルロース等）を焼成することにより得られる
もの、コークスや、メソフェーズピッチを焼成すること
により得られるもの、人造グラファイト、天然グラファ
イト等に代表される炭素質材料を挙げることができる。
中でも、５００℃〜３０００℃の温度で、常圧または減
圧下にて前記メソフェーズピッチを焼成して得られる炭
素質材料を用いるのが好ましい。

【００３５】前記非水電解液及び前記ポリマーとして
は、前述した正極で説明したものと同様なものが用いら
れる。

【００３６】前記負極層は、人造グラファイト、天然グ
ラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、
ケッチェンブラック、ニッケル粉末、ポリフェニレン誘
導体等の導電性材料、オレフィン系ポリマーや炭素繊維
等のフィラーを含むことを許容する。

【００３７】前記集電体としては、例えば銅製エキスパ
ンドメタル、銅製メッシュ、銅製パンチドメタル等を用
いることができる。

【００３８】前記帯状端子部は、前記集電体をそのまま
延出するか、または前記集電体に接続された銅箔から形
成される。

【００３９】４）絶縁性スペーサ１２₁，１２₂ スペーサ１２₁，１２₂は、例えばポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピ
レン（ＰＰ）及びこれら樹脂の変性品、ポリイミド等の
耐電解液性の樹脂を用いることができる。

【００４０】５）外装フィルム１４ この外装フィルム１４は、内面側から熱融着性樹脂フィ
ルム、金属箔および剛性を有する樹脂フィルムを少なく
ともこの順序で積層した積層フィルムからなる。前記熱
融着性樹脂としては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ア
イオノマー、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等を
用いることができる。前記金属箔としては、例えばＡｌ
箔、Ｎｉ箔等をも用いることができるが、薄膜化が可能
なＡｌ箔が好ましい。前記剛性を有する樹脂としては、
例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロ
ン等を用いることができる。ただし、前記剛性を有する
樹脂フィルムは２種以上のフィルムを組み合わせてもよ
い。

【００４１】なお、前記ユニットセルは図１、図２に示
すように３枚を積層する場合に限らず、２枚、または４
枚以上を積層してもよい。

【００４２】前記絶縁スペーサは、前述したように枠状
に限らず、図４に示すようにコ字形のスペーサ１７を用
いてもよい。このようなコ字形スペーサ１７を用いてユ
ニットセル間に介装する場合は、開いた側面がユニット
セルの正極の端子部側に位置する配置する。

【００４３】次に、本発明に係わる高分子電解質リチウ
ム二次電池の製造方法の一例を以下に説明する。

【００４４】まず、少なくとも非水電解液を保持するポ
リマー、リチウムを吸蔵・放出可能な活物質および可塑
剤を溶媒の存在下で混合し、これをシート状に成形し、
得られたシートを帯状の端子部を有する集電体の前記端
子部を除く部分に積層することにより電解液未含浸正極
素材を作製する。

【００４５】前記可塑剤としては、例えばフタル酸ジブ
チル（ＤＢＰ）、フタル酸ジメチル（ＤＭＰ）、エチル
フタリルエチルグリコレート（ＥＰＥＧ）等を挙げるこ
とができる。

【００４６】また、少なくとも非水電解液を保持するポ
リマーおよび可塑剤を溶媒の存在下で混合し、これをシ
ート状に成形することにより電解液未含浸電解質層を作
製する。

【００４７】さらに、少なくとも非水電解液を保持する
ポリマー、リチウムを吸蔵・放出可能な炭素質材料およ
び可塑剤を溶媒の存在下で混合し、これをシート状に成
形し、得られたシートを帯状の端子部を有する集電体の
前記端子部を除く部分に積層することにより電解液未含
浸負極素材を作製する。

【００４８】次いで、前記正極素材、電解質層、負極素
材、電解質層および正極素材をこの順序で積層し、熱圧
着して電解液未含浸ユニットセルを作製する。つづい
て、このユニットセル中の可塑剤を溶媒により抽出、除
去した後、これを複数枚積層すると共に、枠状またはコ
字形の絶縁スペーサを前記ユニットセル間に介在する。
ひきつづき、前記ユニットセルの積層物を外装フィルム
内に収納し、この外装フィルムの開口部から非水電解液
を注入して前記各ユニットセルの構成部材に電解液を含
浸した後、前記外装フィルムの開口部を融着すると共に
前記各ユニットセルの正極の端子部および負極の端子部
にそれぞれ接続された外部リードをこの融着部を通して
外部に延出させることにより、前記各ユニットセルが並
列接続された高分子電解質リチウム二次電池を製造す
る。

【００４９】以上説明した本発明に係わる高分子電解質
リチウム二次電池は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能
な正極と、リチウムイオン伝導性高分子電解質層と、リ
チウムイオンを吸蔵・放出可能な負極と、リチウムイオ
ン伝導性高分子電解質層と、リチウムイオンを吸蔵・放
出可能な正極とをこの順序で積層し、かつ前記正極の面
積が前記電解質層および前記負極のそれより小さく、前
記正極周囲に位置する前記電解質層部分に枠状空間が形
成されたユニットセルを複数積層した構造を有する高分
子電解質リチウム二次電池において、積層した前記ユニ
ットセル間に枠状またはコ字形の絶縁性スペーサを配置
した構造を有する。

【００５０】このような構造によれば、上下に積層され
たユニットセルの互いに接触した正極の外周の枠状空間
に絶縁性スペーサを介装することによって、積層された
複数のユニットセルを相互に固定することができる。そ
の結果、製造時や落下時において隣接するユニットセル
が積層方向に対して直交する方向（ユニットセルの面方
向）にずれのを防止することができると共に、各ユニッ
トセルの上下に隣接する正極の周囲をスペーサにより絶
縁することが可能になる。したがって、上下のユニット
セルの正極と負極とが接触して内部短絡を生じるのを防
止した高分子電解質リチウム二次電池を得ることができ
る。

【００５１】特に、スペーサとして枠状のものを用いた
場合には積層された複数のユニットセルを二次元方向全
てにおいて相互に固定することができるため、製造時や
落下時に上下のユニットセルの正極と負極とが接触して
内部短絡を生じるのをより確実に防止できる。

【００５２】また、前記絶縁性スペーサは上下に積層さ
れたユニットセルの互いに接触した正極の外周の枠状空
間に配置され、スペーサの配置による体積増大を回避で
きるため、従来の積層ユニットセル構造の二次電池と同
等のエネルギー密度を確保することができる。

【００５３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００５４】（実施例１） ＜非水電解液未含浸の正極素材の作製＞活物質として組
成式がＬｉＭｎ₂ Ｏ₄で表されるリチウムマンガン複合
酸化物と、カーボンブラックと、アセトンにビニリデン
フロライド−ヘキサフルオロプロピレン（ＶｄＦ−ＨＦ
Ｐ）の共重合体粉末と、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）の
混合物をアセトン中で混合してペーストを調製した。な
お、前記ＬｉＭｎ₂ Ｏ₄、カーボンブラック、ＶｄＦ−
ＨＦＰ共重合体粉末およびＤＢＰの混合比率は、５６重
量％，５重量％，１７重量％，２２重量％である。つづ
いて、前記ペーストをポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）フィルム上に厚さ１００μｍ、幅２００ｍｍにな
るように塗布し、シート化した。ひきつづき、この正極
層をアルミニウム製の帯状端子部を有するアルミニウム
製エキスパンドメタルからなる集電体の前記端子部を除
く両面に熱ロールで加熱圧着した後、裁断することによ
り３０ｍｍ×５２ｍｍの電解液未含浸正極層を有する正
極素材を作製した。

【００５５】＜非水電解液未含浸の負極の作製＞活物質
としてメソフェーズピッチ系炭素繊維を粉砕後、２８０
０℃で熱処理した粉末と、ＶｄＦ−ＨＦＰ共重合体粉末
とＤＢＰとをアセトン中で混合することによりペースト
を調製した。なお、前記炭素繊維の粉末、ＶｄＦ−ＨＦ
Ｐ共重合体粉末およびＤＢＰの混合比率は、５８重量
％，１７重量％，２５重量％である。つづいて、前記ペ
ーストをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィル
ム上に厚さ１００μｍ、幅２００ｍｍになるように塗布
し、シート化した。ひきつづき、この負極層を銅製の帯
状端子部を有する銅製エキスパンドメタルからなる多孔
質集電体の前記端子部を除く両面に熱ロールで加熱圧着
した後、裁断することにより３２ｍｍ×５４ｍｍの電解
液未含浸負極層を有する負極素材を作製した。

【００５６】＜非水電解液未含浸高分子電解質素材の作
製＞酸化ケイ素粉末３３．３重量部、 ＶｄＦ−ＨＦＰ
共重合体粉末２２．２重量部およびとＤＢＰ４４．５重
量部とをアセトン中で混合することによりペーストを調
製した。つづいて、前記ペーストをポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）フィルム上に厚さ１００μｍ、幅２
００ｍｍになるように塗布し、シート化した後、裁断す
ることにより３２ｍｍ×５４ｍｍの非水電解液未含浸高
分子電解質素材を作製した。

【００５７】＜非水電解液の調製＞エチレンカーボネー
ト（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）が体積比
で２：１の割合で混合された非水溶媒に電解質としての
ＬｉＰＦ₆ をその濃度が１ｍｏｌ／ｌになるように溶解
させて非水電解液を調製した。

【００５８】次いで、得られた正極素材、高分子電解質
素材、負極素材、高分子電解質素材および正極素材をこ
の順序で重ね、これらを１２５℃に加熱した剛性ロール
にて加熱圧着することにより非水電解液未含浸ユニット
セルを作製した。

【００５９】次いで、前記ユニットセルをｎ−デカンが
収容された容器内に浸漬し、容器内に入れたマグネット
スタラーで攪拌しながら、１５分間静置した。この操作
をガスクロマトグラフィによるｎ−デカン中の可塑剤
（ＤＢＰ）の濃度が２０ｐｐｍ以下になるまで繰り返し
行うことにより非水電解液未含浸ユニットセルの各構成
部材から可塑剤を除去した。

【００６０】次いで、前記可塑剤除去後のユニットセル
３枚を非水電解液未含浸正極素材同士が互いに接するよ
うに重ねると共に、上下に隣接したユニットセル間に厚
さ２００μｍの枠状のＰＥＴ製スペーサを介在させた
後、前記ユニットセルの各正極の端子部および負極の端
子部をそれぞれ束ね、束ねられた正極の端子部にアルミ
ニウム製外部リードを接続し、かつ束ねられた負極の端
子部に銅製外部リードを接続した。なお、前記スペーサ
は前記ユニットセルの積層時に正極の端子部が位置する
部分に切欠部を形成している。つづいて、これらを一辺
が開口された外装フィルムに収納し、この外装フィルム
内に前記非水電解液を注入し、前記各ユニットセルの構
成部材に電解液を含浸した後、前記外装フィルムの開口
部を融着すると共に前記各ユニットセルの正極の端子部
および負極の端子部にそれぞれ接続された外部リードを
この融着部を通して外部に延出させることにより、３つ
のユニットセル（理論容量；８５ｍＡｈ）が並列接続さ
れた前述した図１および図２に示す構造を有する５０個
の高分子電解質リチウム二次電池を製造した。

【００６１】（実施例２）スペーサとして厚さ２００μ
ｍのコ字形のＰＥＴ製のものを用いた以外、実施例１と
同様な５０個の高分子電解質リチウム二次電池を製造し
た。

【００６２】（比較例１）ユニットセル間にスペーサを
介在しない以外、実施例１と同様な５０個の高分子電解
質リチウム二次電池を製造した。

【００６３】得られた実施例１、２および比較例１の二
次電池について、製造工程中における内部短絡不良数を
調べた。その結果を下記表１に示す。

【００６４】また、得られた実施例１、２および比較例
１の二次電池の中の製造後において良品として判定され
２０個について、１．２ｍの高さからコンクリート上に
５回落下させた後の内部短絡不良数を調べた。その結果
を下記表１に併記する。

【００６５】

【表１】

【００６６】前記表１から明らかなようにユニットセル
間にスペーサを介在させた実施例１，２の二次電池は、
スペーサを介在させない比較例１の二次電池に比べて製
造工程中における内部短絡の不良を大幅に低減でき、生
産性（歩留まり）を著しく向上できることがわかる。

【００６７】また、実施例１，２の二次電池は、スペー
サを介在させない比較例１の二次電池に比べて落下試験
における内部短絡不良を低減でき、高い信頼性を有する
ことがわかる。

【００６８】さらに、実施例１，２の二次電池は、正極
周囲に位置する枠状空間に枠状またはコ字形のスペーサ
を介在させ、ユニットセルの体積は比較例１の二次電池
と変ることがないため、比較例１の二次電池と同等のエ
ネルギー密度を確保できる。

【００６９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、製
造工程および落下時における内部短絡を防止した高生産
性で高信頼性の高分子電解質リチウム二次電池を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高分子電解質リチウム二次電池を
示す断面図。

【図２】図１の積層ユニットセル部分を示す斜視図。

【図３】図１の積層ユニットセルの分解斜視図。

【図４】本発明の高分子電解質リチウム二次電池に用い
られるスペーサの他の形態を示す斜視図。

【符号の説明】

１₁〜１₃…ユニットセル、 ２…正極、 ３…リチウムイオン伝導性高分子電解質層、 ４…負極、 １２₁，１２₂，１７…スペーサ、 １４…外装フィルム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極
   と、リチウムイオン伝導性高分子電解質層と、リチウム
   イオンを吸蔵・放出可能な負極と、リチウムイオン伝導
   性高分子電解質層と、リチウムイオンを吸蔵・放出可能
   な正極とをこの順序で積層し、かつ前記正極の面積が前
   記電解質層および前記負極のそれより小さく、前記正極
   周囲に位置する前記電解質層部分に枠状空間が形成され
   たユニットセルを複数積層した構造を有する高分子電解
   質リチウム二次電池において、 積層した前記ユニットセル間に枠状またはコ字形の絶縁
   性スペーサを配置したことを特徴とする高分子電解質リ
   チウム二次電池。