WO2001095421A1 - Batterie - Google Patents

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Yasushi Harada
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Definitions

  • the present invention relates to a battery, particularly a battery built in a small electronic device.
  • a predetermined pressure is applied between the electrode plates to equalize the interval between the electrode plates. This is because, in general, when the distance between the electrode plates is uniform in the plane direction, the electrode reaction proceeds uniformly in the entire electrode plate, and a long life is expected.
  • the battery container is not a metal can, but is made of, for example, a laminated film of metal and resin.
  • This battery is formed in an airtight bag shape by welding edges of a laminate film, and contains a power storage element including a positive electrode plate, a separator and a negative electrode plate.
  • the battery container is not a metal can, but a battery container made of a flexible laminating film, so that the electrode plate cannot be pressed down by the pressure from the battery container. For this reason, the interval between the electrode plates becomes uneven, and the capacity is significantly reduced during a charge / discharge cycle.
  • a separator and an electrode plate are bonded with an adhesive.
  • the interval between the electrode plates can be kept uniform without depending on the pressure from the battery container, so that the electrode reaction proceeds uniformly over the entire electrode plate and the life is extended.
  • an adhesive obtained by dissolving ethylene glycol dimethacrylate, methyl methacrylate, or the like in N-methylpyrrolidone or the like is used.
  • an object of the present invention is to provide a battery having a high energy density and excellent cycle characteristics even when a power storage element is stored in a bag made of a flexible material. You.
  • the battery of the present invention is a battery including a positive electrode plate, a negative electrode plate, and an interpolator between the positive electrode plate and the negative electrode plate, wherein at least one surface of the separator is a porous resin layer containing a solid filler. It is characterized by being bonded to a positive electrode plate or a negative electrode plate.
  • the electrode and the separator are adhered to each other with the porous resin layer as described above. The distance is constant. Therefore, even if the charge and discharge are repeated, the capacity is not reduced and the life is extended.
  • the thickness of the resin layer Is preferably 1 to 10 ⁇ . This is because the energy density of the battery can be increased by setting it within this range. That is, if the thickness of the resin layer is less than 1 ⁇ m , the adhesive strength between the electrode and the separator becomes insufficient. For this reason, the distance between the electrodes becomes uneven when the storage element is stored in the battery container or during use of the battery, and the capacity may be reduced due to repeated charging and discharging. On the other hand, if the thickness of the resin layer exceeds 10 / zm, the distance between the electrodes becomes too large and the energy density is reduced.
  • the thickness of the separator is preferably 25 ⁇ or less. This is because the energy density of the battery can be increased by setting it within this range. That is, if the separator thickness exceeds 25 m, the distance between the electrodes becomes too large and the energy density decreases.
  • the resin used for the resin layer is not particularly limited, but is preferably at least one selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, and polyacrylonitrile.
  • the resin used for the resin layer may be a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene, or a copolymer of vinylidene fluoride and chlorofluoroethylene.
  • Polymers, copolymers of vinylidene fluoride with hexafluoropropylene and tetrafluoroethylene, copolymers of vinylidene fluoride with tetrafluoroethylene, and hexafluoropropylene It is desirably at least one selected from the group consisting of copolymers with tetrafluoroethylene.
  • the solid filler used for the resin layer contains ceramic powder composed of primary particles having an average particle size of 5 to 100 nm.
  • the ceramic powder within this range is contained in a resin solution and dried, the resin solution is adsorbed on the ceramic powder during drying. Then, in the portion other than where the ceramic powder is present, the amount of the resin solution is reduced and the hole becomes porous when dried. If the particle size of the ceramic powder is larger than 100 ⁇ m, the amount of the resin adsorbed by the ceramic powder is reduced, and a uniform porous film is not obtained.
  • the ceramic powder is not particularly limited, but is preferably, for example, at least one selected from the group consisting of alumina, silica, titania, and zirconia. This is because each of them is excellent in organic electrolyte solution resistance.
  • the specific surface area of the solid filler is 5 0 xn 2 Z g or more, 5 0 O m 2 Z g or less der Rukoto is preferred. If the specific surface area is less than 50 m 2 / g, the amount of the resin adsorbed on the ceramic powder is reduced, so that a uniform porous film is not obtained, resulting in a decrease in capacity and an increase in resistance. Moreover, specific surface area is greater than 5 0 O m 2 Z g is in making a paste comprising a resin and Ceramic powder and solvent, the amount of solvent absorbed into the ceramic powder is increased, uniform resin This is because it becomes difficult to form a layer, the adhesive strength is reduced, and the cycle performance is reduced.
  • a part of the resin layer penetrates into the surface layers of the positive electrode plate and the negative electrode plate. This is because, when a part of the resin layer permeates, the separator and the positive electrode plate and the negative electrode plate are firmly bonded to each other, and the distance between the electrodes becomes constant. Therefore, even if charge and discharge are repeated, the capacity is not reduced and the life is extended.
  • the battery of the present invention can be used for any type such as a cylindrical type, a square type, a sheet type, a laminated type, a coin type, a pin type, etc., and the shape is not particularly limited. It is preferable to use the plate and the separator which are housed in a bag made of a flexible material. New In particular, it is difficult to keep the distance between the electrodes constant when the battery case is flexible. Therefore, if the distance between the electrodes is kept constant according to the present invention, the capacity is not reduced and the life is extended.
  • the battery of the present invention can be widely applied regardless of the type of the primary battery and the secondary battery.
  • FIG. 1 is an enlarged sectional view of a positive electrode plate according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of a negative electrode plate according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a state where a separator is bonded to a negative electrode plate according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a state in which a resin layer is formed on the positive electrode plate according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the negative electrode plate and the positive electrode plate of one embodiment of the present invention are bonded.
  • FIG. 6 is a perspective view of a power storage element and a battery container according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an electron micrograph of the resin layer of Example 1.
  • Fig. 9 is an electron micrograph of the resin layer of Comparative Example 2.
  • Fig. 10 is a graph showing the relationship between particle size, initial capacity, and battery resistance.
  • Fig. 11 is a graph showing the relationship between specific surface area and capacity.
  • the positive electrode plate 10 had a structure in which a positive electrode mixture 12 was held on both surfaces of a current collector 11 made of an aluminum foil having a thickness of 20 ⁇ .
  • the positive electrode mixture 1 2 a lithium-cobalt composite oxide L i C ⁇ 0 2 9 1 part of a positive electrode active material, a binder was mixed with 6 parts of polyvinylidene fluoride and 3 parts of acetylene black as a conductive agent to prepare a paste.
  • the mixture 12 was applied to both surfaces of the current collector 11, dried, and rolled, whereby a positive electrode plate 10 was produced.
  • the positive electrode plate 10 was further cut into a predetermined width and used as a band.
  • the negative electrode plate 20 had a structure in which a negative electrode mixture 22 was held on both surfaces of a current collector 21 made of a copper foil having a thickness of 10 ⁇ .
  • This negative electrode mixture 22 was prepared by mixing 92 parts of graphite powder 92 having a specific surface area of 1 m 2 / g as a negative electrode active material and 8 parts of polyvinylidene fluoride as a binder, and appropriately mixing N-methyl-2-pyrrolidone. To prepare a paste. Then, the mixture 22 was applied to both surfaces of the current collector 21, dried, and rolled, whereby a negative electrode plate 20 was produced. The negative electrode plate 20 was further cut into a predetermined width and used as a band.
  • a porous polyethylene sheet having a porosity of 45% was interposed between the electrode plates.
  • the thickness of the separator was changed between 15 and 25 ⁇ as shown in Table 1 below.
  • a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene was previously emulsion-polymerized. Then, the emulsion of this copolymer was dehydrated to a powder, then dissolved in 2-methyl-2-pyrrolidone, and alumina powder was added to obtain a paste in the form of a paste.
  • the alumina powder used has a primary particle diameter of 10 to 20 nm and a specific surface area of 100 ⁇ 15 m 2 Zg (BET method).
  • the paste in paste form is composed of a copolymer and alumina powder. Was used in a dry weight ratio of 1: 1.
  • this mixture was applied to one surface of the separator 31 to form a resin layer 33.
  • Two separators 31 each having the resin layer 33 formed as described above were prepared, and were bonded from both sides of the negative electrode plate 20 before the resin layer 33 was dried. At this time, the resin layer 33 of the separator 31 was bonded so as to face the negative electrode plate 20.
  • the same mixture as described above was applied to both surfaces of the positive electrode plate 10.
  • the coating amount was adjusted such that the resin layer 41 formed on the positive electrode plate 10 had the same thickness as the resin layer 33 formed on the separator 31 described above.
  • a negative electrode plate 20 having separators 31 adhered to both surfaces and a positive electrode plate 10 having resin layers 41 formed on both surfaces were superposed and adhered.
  • the end of the current collector 11 of the positive electrode plate 10 The positive electrode mixture 12 was not applied to the, and the aluminum lead piece 64 was connected to it by ultrasonic welding (see Fig. 6).
  • the electricity storage element 61 was housed in a bag-shaped container 63 made of a metal resin laminate film.
  • the container 63 is made of a metal resin laminate film having a three-layer structure of a surface protective layer made of PET (polyethylene terephthalate), a barrier layer made of aluminum, and a welded layer made of PE (polyethylene). It is folded back inside and welded to the bottom and sides to form a bag in advance, and finally the upper opening is sealed.
  • the batteries of Examples 1 to 6 were produced by variously combining the thickness D of the separator and the thickness J of the resin layer as shown in Table 1. Further, as Comparative Example 1, a battery without a resin layer was prepared. As Comparative Example 2, a battery was prepared in which a resin layer was formed but no alumina powder was contained in the resin layer. Then, the batteries of Examples:! To 6 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to charge / discharge cycles, and the change in the amount was measured. Table 1 shows the results. The condition of the charge / discharge cycle is that one cycle consists of charging at a constant voltage of 4.2 V for 3 hours and discharging at a constant current of 1 CA (65 O mA) to 2.75 V. . The capacity in Table 1 is a value obtained by converting the discharge capacity of the battery of Example 3 after the initial charge of 65 O mAh to 100, assuming 100. (table 1 )
  • the batteries of Example 16 all had high initial capacities and maintained high capacities even after 200 cycles.
  • the batteries of Example 14 and the battery of Example 6 maintained a high capacity even after 300 cycles.
  • the battery of Comparative Example 1 having no resin layer had a high initial capacity, but the capacity was reduced each time charge and discharge were repeated, and reached an extremely low value after 200 cycles.
  • the battery of Example 16 since the electrode and the separator are bonded by the porous resin layer, even if the battery container is flexible and the pressing force from the battery container is not sufficient, The distance between the electrodes is constant. Therefore, it was confirmed that even if the charge and discharge were repeated, the capacity did not decrease and the life was extended.
  • FIG. 8 shows an electron micrograph of the resin layer 41 formed between the positive electrode plate 10 and the separator 31. As shown in FIG. 8, it was confirmed that the resin layer was porous. Although not shown, it was also confirmed that the resin layer 33 formed between the negative electrode plate 20 and the separator 31 was similarly porous.
  • FIG. 9 shows an electron micrograph of the resin layer formed in the battery of Comparative Example 2 in which the alumina powder was not mixed. It was confirmed that the resin layer of the battery of Comparative Example 2 was not porous. Thus, it was confirmed that the resin layer became porous when alumina powder as a solid filler was added. For this reason, as shown in Table 1, it was confirmed that the batteries of Examples 1 to 6 had higher energy density and higher initial capacity than the batteries of Comparative Example 2.
  • Example 2 a battery was prepared that differs from Example 1 only in the average particle size of the alumina powder (see Table 2). That is, the separator thickness is set to 20 / ⁇ 111, and the resin layer thickness is set to 1.5 ⁇ m.
  • the battery was subjected to a charge / discharge cycle, and the initial capacity was measured.
  • Table 2 shows the results.
  • the condition of the charge / discharge cycle is that one cycle consists of charging at a constant voltage of 4.2 V for 3 hours and discharging at a constant current of 1 CA (65 O mA) to 2.75 V. .
  • the initial capacity in Table 2 indicates a value when the initial capacity of the battery of Comparative Example 1 is 100, and the electric resistance also indicates a value when the battery resistance of the battery of Comparative Example 1 is 100.
  • the battery was subjected to a charge / discharge cycle, and the initial capacity and the capacity after 100 cycles were measured.
  • Table 3 shows the results.
  • the condition of the charge / discharge cycle is that one cycle consists of charging at a constant voltage of 4.2 V for 3 hours and discharging to 2.75 V at a constant current of 1 CA (650 mA).
  • the initial capacity and the capacity after 100 cycles in Table 3 indicate the value when the initial capacity of the battery of Comparative Example 1 is 100, and the electric resistance also indicates the value when the battery resistance of the battery of Comparative Example 1 is 100. .
  • specific surface area of the alumina powder is 5 OmVg more, 500 meters 2 Zg by Comparative Example 1 having no resin layer in the following cell. Remote, initial capacity rather high, and the length The battery has reached the end of its life.
  • the present invention it is possible to provide a battery having high energy density and excellent cycle characteristics even when the power storage element is stored in a bag made of a flexible material.

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Description

明細書 電池
技術分野
本発明は、 電池、 特に小型電子機器に内蔵される電池に関する。
背景技術
従来、 例えば電池容器が金属缶である電池では、 極板間を所定の圧力で圧迫し て、 極板間の間隔を均等にすることが行われている。 これは、 一般に極板間の距 離が面方向に均一であるとき、 極板全体で電極反応が均等に進行して長寿命が期 待されるからである。
近年、 電池容器が金属缶ではなく、 例えば金属と樹脂とのラミネートフィルム からなる薄型電池が登場している。 この電池は、 ラミネートフィルムの縁部同士 を溶着することにより気密な袋状に形成し、 この中に正極板、 セパレータ及び負 極板からなる蓄電要素を収納している。
ところが、 このタイプの電池では電池容器が金属缶でなく、 柔軟であるラミネ 一トフイルムからなる電池容器であるため、 電池容器からの圧力によって極板を 押さえつけることができない。 このため極板間の間隔が不均一になり充放電サイ クル時に著しく容量が低下する。
そこで、 例えば特開平 1 0— 3 0 2 8 4 3では、 セパレータと極板とを接着剤 にて接着している。 これによれば、 電池容器からの圧力によらなくても、 極板間 の間隔を均一に保つことができるため、 極板全体で電極反応が均等に進行し長寿 命となる。 なお、 ここでは、 接着剤としてジメタクリル酸エチレングリコール、 メタクリル酸メチル等を N—メチルピロリ ドン等に溶解させたものを使用してい る。
しかしながら、 このような接着剤を用いると、 極板表面において緻密な接着剤 の層が形成される。 よって、 この接着剤の層は、 電解液の極板間での移動を妨げ エネルギー密度の低下という問題点を生じていた。
そこで、 本発明の目的は、 蓄電要素が柔軟性材料からなる袋に収納されていて もエネルギー密度が高く、 かつ、 サイクル特性の優れた電池を提供することであ る。
発明の開示
本発明の電池は、 正極板と、 負極板と、 正極板と負極板との間に介在- レータとを備える電池であ て、 セパレータの少なくとも一面が、 固形フィラー を含む多孔質の樹脂層で正極板又は負極板と接着されていることを特徴とする。 本発明の電池では、 上述のように電極とセパレータとの間を多孔質の樹脂層で 接着しているので、 電池容器が柔軟であって電池容器からの圧迫力が十分でなく ても、 電極間距離は一定となる。 このため充放電を繰り返しても容量低下を招か ず、 長寿命となる。
そして、 固形フィラーを入れると樹脂層は多孔質となるから電解液が樹脂層に 空いた孔を通つて極板間を移動することができるためエネルギー密度が高くなる ここで、 樹脂層の厚さが 1〜1 0 μ πιであることが好ましい。 この範囲内とす ることで電池のエネルギー密度を高くすることが可能だからである。 すなわち、 樹脂層の厚さが 1 μ mに満たないと電極とセパレータとの接着強度が不十分とな る。 このため蓄電要素を電池容器内に収納する際、 あるいは、 電池使用中に電極 間距離が不均一となり、 充放電の繰り返しに伴う容量の低下するおそれがあるか らである。 一方、 樹脂層の厚さが 1 0 /z mを超えると電極間距離が大きくなりす ぎてエネルギー密度が低下するからである。
また、 セパレータの厚さを 2 5 μ πι以下とすることが好ましい。 この範囲内と することで電池のエネルギー密度を高くすることが可能だからである。 すなわち 、 セパレータ厚みが 2 5 mを超えると電極間距離が大きくなりすぎてエネルギ 一密度が低下するからである。
樹脂層に用いる樹脂としては、 特に限定されないが、 ポリエチレン、 ポリプロ ピレン、 ポリ塩化ビニリデン、 ポリフッ化ビニリデン、 ポリエチレンォキシド、 ポリアクリロニトリルからなる群より選択される少なくとも一種以上であること が望ましい。
または、 樹脂層に用いる樹脂としては、 フッ化ビニリデンとへキサフルォロプ ロピレンとの共重合体、 フッ化ビニリデンとクロ口 トリフルォロエチレンとの共 重合体、 フッ化ビニリデンとへキサフルォロプロピレンとテトラフルォロェチレ ンとの共重合体、 フッ化ビニリデンとテトラフルォロエチレンとの共重合体、 及 ぴへキサブルォロプロピレンとテトラフルォロエチレンとの共重合体からなる群 より選択される少なくとも一種以上であることが望ましい。
そして、 この樹脂層に用いる固形フィラーが平均粒径 5〜1 0 0 n mの一次粒 子からなるセラミック粉末を含んでいることが好ましい。
これは、 この範囲内のセラミック粉末を樹脂の溶液中に含ませて乾燥させると 、 乾燥途中において、 樹脂溶液はセラミック粉末の吸着される。 そして、 セラミ ック粉末が存在する以外の部分では、 樹脂溶液は少なくなり乾燥した際に穴があ き多孔質となるからである。 なお、 セラミック粉末の粒子経が 1 0 0 μ mよりも 大きくなると、 セラミック粉末に吸着される樹脂が少なくなり、 均一な多孔質膜 にならず、 容量低下、 抵抗上昇を招く。
セラミック粉末としては、 特に限定されないが例えば、 アルミナ、 シリカ、 チ タニア及びジルコユアからなる群より選択される少なくとも一種以上であること が好ましい。 いずれも耐有機電解液性に優れているからである。
そして、 固形フィラーの比表面積が 5 0 xn 2Z g以上、 5 0 O m 2Z g以下であ ることが好ましい。 比表面積が 5 0 m 2/ g未満では、 セラミック粉末に吸着さ れる樹脂が少なくなり、 均一な多孔質膜にならず、 容量低下、 抵抗上昇を招くか らである。 また、 比表面積が 5 0 O m 2Z gよりも大きいものは、 樹脂とセラミ ック粉末と溶剤からなるペーストを作る際に、 セラミック粉末に吸着される溶媒 量が増加して、 均一な樹脂層を形成することが困難となり、 接着強度が低下して サイクル性能が低下するからである。
また、 正極板および負極板の表層部に樹脂層の一部が浸透していることが好ま しい。 樹脂層の一部が浸透することによって、 強固にセパレータと正極板 '負極 板が接着され電極間距離は一定となるからである。 このため充放電を繰り返して も容量低下を招かず、 長寿命となる。
本発明の電池は、 円筒型、 角型、 シート状、 積層型、 コイン型、 ピン型等、 い ずれのものにも使用可能であり、 形状には特に制約はないが、 正極板と、 負極板 と、 セパレータとが柔軟性材料からなる袋に収納されたものに用いることが好ま しい。 電池容器が柔軟である場合に特に電極間距離を一定に保つことが困難であ るから本発明により電極間を一定に保てば、 容量低下を招かず、 長寿命となるか らである。
なお、 本発明の電池は、 一次電池、 二次電池の種類を問わず幅広く適用するこ とができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の一実施形態の正極板の拡大断面図
第 2図は、 本発明の一実施形態の負極板の拡大断面図
第 3図は、 本発明の一実施形態の負極板にセパレータを接着した状態を示す拡大 断面図
第 4図は、 本発明の一実施形態の正極板に樹脂層を形成した状態を示す拡大断面 図
第 5図は、 本発明の一実施形態の負極板と正極板とを接着した状態を示す拡大断 面図
第 6図は、 本発明の一実施形態の蓄電要素と電池容器の斜視図
第 7図は、 本発明の一実施形態の電池の斜視図
第 8図は、 実施例 1の樹脂層の電子顕微鏡写真
第 9図は、 比較例 2の樹脂層の電子顕微鏡写真
第 1 0図は、 粒子径と初期容量、 電池抵抗との関係を示すグラフ
第 1 1図は、 比表面積と容量との関係を示すグラフ 発明を実施するための最良の形態
次に、 本努明の好ましい実施形態について説明する。
本発明の効果を確認するために以下の仕様のリチウムイオン電池を作製した。 この電池の蓄電要素は、 正極板、 セパレータ、 負極板及ぴセパレータである。 正極板 1 0は、 第 1図に示すように、 厚さ 2 0 μ πιのアルミニウム箔からなる 集電体 1 1の両面に正極合剤 1 2を保持する構造とした。 この正極合剤 1 2は、 正極活物質としてのリチウムコバルト複合酸化物 L i C ο 0 2 9 1部と、 結着剤 であるポリフッ化ビニリデン 6部と、 導電剤であるアセチレンブラック 3部とを 混合してペースト状に調製された。 そして、 この合剤 1 2を集電体 1 1の両面に 塗布、 乾燥し、 圧延することによつて正極板 1 0が作製された。 正極板 1 0は、 さらに所定幅に切断され、 帯状として使用された。
一方、 第 2図に示すように、 負極板 2 0は、 厚さ 1 0 μ ηιの銅箔からなる集電 体 2 1の両面に負極合剤 2 2を保持した構造とした。 この負極合剤 2 2は、 負極 活物質として比表面積 1 m 2/ gの黒鉛粉末 9 2部と結着剤としてのポリフッ化 ビニリデン 8部とを混合して、 適宜 N—メチルー 2—ピロリ ドンを加えてペース ト状に調製された。 そして、 この合剤 2 2を集電体 2 1の両面に塗布、 乾燥し、 圧延することによって負極板 2 0が作製された。 負極板 2 0は、 さらに所定幅に 切断され、 帯状として使用された。
セパレータとしては、 気孔率 4 5 %の多孔性ポリエチレンシートを電極板間に 介在させた。 尚、 セパレータの厚みは、 後述の表 1に示すように 1 5〜2 5 μ πι の間で変化させた。
樹脂層としては、 フッ化ビニリデンとへキサフルォロプロピレンとの共重合体 を予め乳化重合した。 そして、 この共重合体のェマルジヨンを脱水して粉末とし た後に Ν—メチルー 2—ピロリ ドンに溶解し、 アルミナ粉末を添カ卩して糊状のぺ 一ストとした。 なお、 アルミナ粉末としては、 一次粒子径 1 0〜2 0 n m、 比表 面積 1 0 0 ± 1 5 m 2Z g ( B E T法） を使用し、 糊状のペーストは、 共重合体 とアルミナ粉末とを乾燥重量で重量比 1 ： 1で混合したものを使用した。
そして、 第 3図に示すようにセパレータ 3 1の片面にこの混合物を塗布して榭 脂層 3 3を形成した。 このように樹脂層 3 3を形成したセパレータ 3 1を二枚用 意し、 樹脂層 3 3が乾く前に負極板 2 0の両面から接着した。 この際セパレータ 3 1の樹脂層 3 3を負極板 2 0に面するようにして接着した。
次に第 4図に示すように上述と同じ混合物を正極板 1 0の両面に塗布した。 こ の際、 正極板 1 0に形成される樹脂層 4 1が、 上述のセパレータ 3 1に形成した 樹脂層 3 3と同じ厚みとなるように塗布量を調節した。 そして、 第 5図に示すよ うに両面にセパレータ 3 1が接着した負極板 2 0と、 両面に樹脂層 4 1を形成し た正極板 1 0とを重ね合わせて接着した。 なお、 正極板 1 0の集電体 1 1の端部 には正極合剤 1 2が塗布されておらず、 ここにアルミニウムリード片 6 4が超音 波溶接によって接続されている （第 6図参照）。 また、負極板 2 0の集電体 2 1の 端部にも負極合剤 2 2が塗布されていない領域が形成され、 ここにも同様にして 一方のリード片 6 5がやはり超音波溶接によって接続されている （第 6図参照）。 そして金属製の卷芯を中心として巻きつけ、 その後卷芯を抜くことによって蓄 電要素 6 1を製造した。 次に、 この蓄電要素 6 1を第 6図に示すように、 金属樹 脂ラミネートフィルムからなる袋状の容器 6 3に収納した。 この容器 6 3は、 P E T (ポリエチレンテレフタラート） からなる表面保護層と、 アルミニウムから なるバリア層と P E (ポリエチレン） からなる溶着層との 3層構造を有する金属 樹脂ラミネートフィルムからなり、 溶着層を内側として折り返して底辺部及び側 辺部を溶着することによりあらかじめ袋状に形成され、 最後に上部の開口部が封 口される。
そして、 蓄電要素 6 1を収納後、 容器 6 3内に電解液を注入した。 電解液は、 L i P F 6を l m o 1 / 1含むエチレンカーボネート ： ジェチルカーボネート= 1 : 1 (体積比） の混合液である。 このようにして電池の平均放電電圧が 3 . 7 V、 サイズ 3 . 8 mm (厚み） X 3 5 mm (幅） X 6 2 mm (長さ）、 6 5 0 mA hのリチウムイオン電池 7 0が得られた。
ここで、 電池を作る際に表 1に示すようにセパレータの厚み Dと樹脂層の厚み Jとを種々組み合わせて実施例 1〜 6の電池を作製した。また、比較例 1として、 樹脂層を形成していない電池を用意した。 比較例 2としては、 樹脂層を形成して いるが樹脂層にはアルミナ粉末を入れていない電池を用意した。 そして、 実施例 ：!〜 6、 及び比較例 1〜2の電池の充放電サイクルを実施し、 量の変化を測定 した。 結果を表 1に示す。 充放電サイクルの条件は、 4 . 2 Vの定電圧で 3時間 充電後、 1 C A ( 6 5 O mA) の定電流で 2 . 7 5 Vまで放電することを 1サイ クルとするものである。 表 1中の容量は、 実施例 3の電池の初充電後放電容量 6 5 O mA hを 1 0 0として換算した値である„ (表 1 )
Figure imgf000009_0001
表 1に示されるように、実施例 1 6の電池はいずれも初期容量が高く、かつ、 2 0 0サイクル後においても高い容量が維持されていた。 実施例 1 4の電池、 及び実施例 6の電池は、 さらに 3 0 0サイクル後においても高い容量が維持され ていた。
これに対して、 樹脂層がない比較例 1の電池は、 初期容量は高かったが、 充放 電を繰り返す毎に容量が低下し、 2 0 0サイクル後において極めて低い値となつ た。 このように実施例 1 6の電池では、 電極とセパレータとの間を多孔質の樹 脂層で接着しているので、 電池容器が柔軟であつて電池容器からの圧迫力が十分 でなくても、 電極間距離は一定となる。 このため充放電を繰り返しても容量低下 を招かず、 長寿命となることが確認された。
また、 樹脂層にアルミナ粉末を混合していない比較例 2の電池は、 初期容量が 極めて低かった。
次に実施例 1の電池の正極板 1 0とセパレータ 3 1との間に形成された樹脂層 4 1、 及び、 負極板 2 0とセパレータ 3 1との間に形成された樹脂層 3 3を電子 顕微鏡で観察した。 第 8図に正極板 1 0とセパレータ 3 1との間に形成された樹 脂層 4 1の電子顕微鏡写真を示す。 第 8図のように、 樹脂層が多孔となっている ことが確認された。 図示しないが、 負極板 2 0とセパレータ 3 1との間に形成さ れた樹脂層 3 3でも同様に樹脂層が多孔となっていることが確認された。
第 9図には、 比較例 2の電池に形成されたアルミナ粉末を混合していない樹脂 層の電子顕微鏡写真を示す。 比較例 2の電池の樹脂層は、 多孔でないことが確認 された。 このように固形フィラーであるアルミナ粉末を入れると樹脂層は多孔質 となることが確認された。 このため、 表 1に示すように実施例 1〜6の電池は、 比較例 2の電池に比べて、 エネルギー密度が高くなり、 初期容量が高いことが確 認された。
次に固形フィラーの平均粒径が初期容量に与える影響について検討した。 この 試験では、 実施例 1とは、 アルミナ粉末の平均粒子径のみ異なる電池を用意した (表 2参照）。 すなわち、 セパレータ厚みは、 2 0 /^ 111とし、 樹脂層厚みは 1 . 5 μ mとし 7こ。
そして、 電池の充放電サイクルを実施し、 初期容量を測定した。 結果を表 2に 示す。 充放電サイクルの条件は、 4 . 2 Vの定電圧で 3時間充電後、 1 C A ( 6 5 O mA) の定電流で 2 . 7 5 Vまで放電することを 1サイクルとするものであ る。 表 2中の初期容量は、 比較例 1の電池の初期容量を 1 0 0とした値を示し、 電気抵抗も比較例 1の電池の電池抵抗を 1 0 0とした値を示す。
表 2及ぴ第 1 0図に示されるように、 アルミナ粉末の平均粒径が 5〜1 0 0 n mの電池で樹脂層のない比較例 1よりも、 初期容量が高く、 かつ電池抵抗の低い 電池となった。 (表 2)
Figure imgf000011_0001
次に固形フィラーの比表面積が初期容量、 サイクル寿命に与える影響について 検討した。 この試験では、 実施例 1とアルミナ粉末の比表面積のみ異なる電池を 用意した （表 3参照）。 すなわち、 セパレータ厚みは、 20 mとし、 樹脂層厚み は 1. 5 μηιとした。
そして、 電池の充放電サイクルを実施し、 初期容量および 100サイクル後の 容量を測定した。 結果を表 3に示す。 充放電サイクルの条件は、 4. 2Vの定電 圧で 3時間充電後、 1 CA (6 50mA) の定電流で 2. 75 Vまで放電するこ とを 1サイクルとするものである。 表 3中の初期容量及び 100サイクル後の容 量は、 比較例 1の電池の初期容量を 1 00とした値を示し、 電気抵抗も比較例 1 の電池の電池抵抗を 100とした値を示す。
表 3及び第 1 1図に示されるように、 アルミナ粉末の比表面積が 5 OmVg 以上、 500m2Zg以下の電池で樹脂層のない比較例 1よ.りも、 初期容量が高 く、 かつ長寿命の電池となった。
(表 3)
比表面積（m2/ g ) 初期容量 （％) 100サイクル目
容量 （％)
28 72.9 66.2
55 100.8 95.8
108 101.8 96.9
480 100.9 94.8
770 100.2 81.2 産業上の利用可能性
以上述べたように、 本発明によれば蓄電要素が柔軟性材料からなる袋に収納さ れていてもエネルギー密度が高く、 サイクル特性の優れた電池を提供することが できる。

Claims

請求の範囲
1 . 正極板と、 負極板と、 前記正極板と前記負極板との間に介在するセパレータ とを備える電池であって、 前記セパレータの少なくとも一面が、 固形フイラ 一を含む多孔質の樹脂層で前記正極板又は前記負極板と接着されていること を特徴とする電池。
2 . 前記樹脂層の厚さが 1〜1 0 μ πιであることを特徴とする請求の範囲第 1項 記載の電池。
3 . 前記セパレータの厚さが 2 5 m以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項記載の電池。
4 . 前記樹脂層がポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリ塩化ビニリデン、 ポリフ ッ化ビユリデン、 ポリエチレンォキシド、 ポリアクリロニトリルからなる群 より選択される少なくとも一種以上であることを特徴とする請求の範囲第 1 項、 第 2項、 第 3項に記載の電池。
5 . 前記樹脂層がフッ化ビニリデンとへキサフルォロプロピレンとの共重合体、 フッ化ビニリデンとクロ口 トリフルォロエチレンとの共重合体、 フツイ匕ビニ リデンとへキサフルォロプロピレンとテトラフルォロエチレンとの共重合体 、 フッ化ビニリデンとテトラフルォロエチレンとの共重合体、 及びへキサフ ルォロプロピレンとテトラフルォロエチレンとの共重合体からなる群より選 択される少なくとも一種以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項、 第 2項、 第 3項に記載の電池。
6 . 前記固形フィラーが平均粒径 5〜1 0 0 n mの一次粒子からなるセラミック 粉末を含んでいることを特徴とする請求の範囲第 1項から第 5項のいずれか に記載の電池。
7 . 前記セラミック粉末がアルミナ、 シリカ、 チタニア及ぴジルコニァからなる 群より選択される少なくとも一種以上であることを特徴とする請求の範囲第
6記載の電池。
8 . 前記固形フィラーの比表面積が 5 O n^Z g以上、 5 0 0 m 2Z g以下である ことを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の電池。
9 . 前記正極板、 前記負極板、 前記セパレータ及び前記樹脂層の少なくとも一部 に非水電解質を含浸していることを特徴とする請求の範囲第 1項から第 8項 のいずれかに記載の電池。
. 前記正極板および前記負極板の表層部に前記樹脂層の一部が浸透している ことを特徴とする請求の範囲第 1項から第 9項のいずれかに記載の電池。 . 前記正極板と、 前記負極板と、 前記セパレータとが柔軟性材料からなる袋 に収納されたことを特徴とする請求の範囲第 1項から第 1 0項のいずれかに 記載の電池。
補正書の請求の範囲
[2001年 1 1 月 6日 （06. 1 1. 01 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1及び 7は補正された；出願当初の請求の範囲 6及び 8は取り下げられた；
他の請求の範囲は変更なし。 （1頁） ]
1. (補正後） 正極板と、負極板と、 前記正極板と前記負極板との間に介在するセ パレータとを備える電池であって、 前記セパレータの少なくとも一面が、 平 均粒径 5〜 100 n mの一次粒子からなり、比表面積が 50 m 2Z g以上、 5 00m2/g以下の固形フィラーを含む多孔質の樹脂層で前記正極板又は前 記負極板と接着されていることを特徴とする電池。
2. 前記樹脂層の厚さが 1〜10 であることを特徴とする請求の範囲第 1項 記載の電池。
3. 前記セパレータの厚さが 25 μπι以下であることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項記載の電池。
4. 前記樹脂層がポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリ塩ィ匕ビユリデン、 ポリフ ッ化ビニリデン、 ポリエチレンォキシド、 ポリアクリロエトリルからなる群 より選択される少なくとも一種以上であることを特徴とする請求の範囲第 1 項、 第 2項、 第 3項に記載の電池。
5. 前記樹脂層がフッ化ビニリデンとへキサフルォロプロピレンとの共重合体、 フッ化ビ-リデンとクロ口トリフルォロエチレンとの共重合体、 フツイヒビニ リデンとへキサフルォロプロピレンとテトラフノレオ口エチレンとの共重合体 、 フッ化ビニリデンとテトラフルォロエチレンとの共重合体、 及びへキサフ ルォロプロピレンとテトラフルォロエチレンとの共重合体からなる群より選 択される少なくとも一種以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項、 第 2項、 第 3項に記載の電池。
6. (削除）
7. (補正後） 前記セラミック粉末がアルミナ、 シリカ、 チタニア及ぴジルコニァ からなる群より選択される少なくとも一種以上であることを特徴とする請求 の範囲第 1項記載の電池。
8. (削除）
Ό. 前記正極板、 前記負極板、 前記セパレータ及び前記樹脂層の少なくとも一部 に非水電解質を含浸していることを特徴とする請求の範囲第 1項から第 8項 のいずれかに記載の電池。 13 镩正された用S (条約第 条
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005294139A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウムイオン二次電池及びその製造方法
WO2005098997A1 (ja) * 2004-03-30 2005-10-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 非水電解液二次電池
US20070072068A1 (en) * 2003-02-21 2007-03-29 Celgard Inc. Oxidation resistant separator for a battery
JP2007220454A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池
US7651820B2 (en) 2005-11-14 2010-01-26 Sony Corporation Gel electrolyte and gel electrolyte battery
JP2011518404A (ja) * 2007-09-28 2011-06-23 エイ １２３ システムズ，インク． 無機／有機多孔質膜を有する電池
WO2013105548A1 (ja) * 2012-01-12 2013-07-18 日産自動車株式会社 袋詰電極の製造方法、袋詰電極、二次電池、及び、熱溶着装置
JP2014035950A (ja) * 2012-08-09 2014-02-24 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2016126853A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 積水化学工業株式会社 セパレータ及び電気化学デバイス
WO2018061808A1 (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及びその製造方法
JP2019160408A (ja) * 2018-03-07 2019-09-19 トヨタ自動車株式会社 電池およびその製造方法
JP2022127915A (ja) * 2021-02-22 2022-09-01 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 二次電池
EP4228062A4 (en) * 2020-11-11 2024-10-16 Huawei Technologies Co., Ltd. BATTERY PACKAGING FILM, METHOD FOR PRODUCING A BATTERY PACKAGING FILM AND ELECTRONIC DEVICE

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4423699B2 (ja) 1999-05-27 2010-03-03 ソニー株式会社 半導体レーザ素子及びその作製方法
US6677076B2 (en) 2002-01-15 2004-01-13 Quallion Llc Electric storage battery construction and method of manufacture
US6670071B2 (en) 2002-01-15 2003-12-30 Quallion Llc Electric storage battery construction and method of manufacture
DE10255122A1 (de) * 2002-11-26 2004-06-03 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Langzeitstabiler Separator für eine elektrochemische Zelle
JP4602254B2 (ja) 2003-09-18 2010-12-22 パナソニック株式会社 リチウムイオン二次電池
JP4140517B2 (ja) * 2003-12-12 2008-08-27 松下電器産業株式会社 リチウムイオン二次電池およびその構成法
JP3953026B2 (ja) * 2003-12-12 2007-08-01 松下電器産業株式会社 リチウムイオン二次電池用極板およびリチウムイオン二次電池並びにその製造方法
US8080329B1 (en) 2004-03-25 2011-12-20 Quallion Llc Uniformly wound battery
CN100394632C (zh) * 2004-03-30 2008-06-11 松下电器产业株式会社 非水电解液二次电池
KR100983161B1 (ko) 2008-01-11 2010-09-20 삼성에스디아이 주식회사 전극조립체 및 이를 구비한 이차전지
CN101499538B (zh) * 2008-02-01 2012-07-11 索尼株式会社 非水电解质电池和正极及其制造方法
DE102008043960A1 (de) * 2008-11-21 2010-05-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung mit mindestens einer Akkumulatorzelle
US8790419B2 (en) * 2009-05-08 2014-07-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cell separator comprising protective layer manufacturing method
KR20120022722A (ko) * 2010-04-27 2012-03-12 파나소닉 주식회사 비수계 이차전지 및 이것에 이용하는 전극군
CN105794018B (zh) * 2013-09-02 2020-07-17 日本戈尔有限公司 保护膜、使用该保护膜的间隔物以及充电电池
CN103956447B (zh) * 2014-04-23 2016-10-05 明基材料有限公司 一种多孔隔离膜及其制造方法
CN105514328A (zh) * 2016-01-13 2016-04-20 浙江天能能源科技有限公司 一种锂离子电池用陶瓷隔膜及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0814520A2 (en) * 1996-06-19 1997-12-29 Imra America, Inc. Process of manufacturing porous separator for electrochemical power supply
JPH10172537A (ja) * 1996-12-17 1998-06-26 Mitsubishi Electric Corp リチウムイオン二次電池及びその製造方法
JP2000106167A (ja) * 1998-09-30 2000-04-11 Mitsubishi Electric Corp 電 池
JP2000149997A (ja) * 1998-08-31 2000-05-30 Toshiba Corp 非水電解液二次電池及び非水電解液二次電池の製造方法
JP2000149906A (ja) * 1998-11-04 2000-05-30 Mitsubishi Chemicals Corp リチウム二次電池
JP2001006743A (ja) * 1999-06-23 2001-01-12 Japan Storage Battery Co Ltd 電 池

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04225367A (ja) * 1990-12-27 1992-08-14 Fujitsu Ltd 非磁性一成分現像方法
CA2226366C (en) * 1995-08-28 2002-05-21 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Novel battery and method for producing the same
JPH11315472A (ja) * 1997-11-11 1999-11-16 Nippon Sheet Glass Co Ltd 不織布およびその製造方法、並びにそれを用いたアルカリ２次電池
EP0954042B1 (en) * 1997-11-19 2007-09-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Lithium ion secondary battery and manufacture thereof
ES2172907T3 (es) * 1998-06-23 2002-10-01 Daramic Inc Separador para acumuladores de plomo cerrados.
US6537703B2 (en) * 1998-11-12 2003-03-25 Valence Technology, Inc. Polymeric mesoporous separator elements for laminated lithium-ion rechargeable batteries
US6194098B1 (en) * 1998-12-17 2001-02-27 Moltech Corporation Protective coating for separators for electrochemical cells
AU5731400A (en) * 1999-06-09 2000-12-28 Moltech Corporation Methods of preparing electrochemical cells

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0814520A2 (en) * 1996-06-19 1997-12-29 Imra America, Inc. Process of manufacturing porous separator for electrochemical power supply
JPH10172537A (ja) * 1996-12-17 1998-06-26 Mitsubishi Electric Corp リチウムイオン二次電池及びその製造方法
JP2000149997A (ja) * 1998-08-31 2000-05-30 Toshiba Corp 非水電解液二次電池及び非水電解液二次電池の製造方法
JP2000106167A (ja) * 1998-09-30 2000-04-11 Mitsubishi Electric Corp 電 池
JP2000149906A (ja) * 1998-11-04 2000-05-30 Mitsubishi Chemicals Corp リチウム二次電池
JP2001006743A (ja) * 1999-06-23 2001-01-12 Japan Storage Battery Co Ltd 電 池

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070072068A1 (en) * 2003-02-21 2007-03-29 Celgard Inc. Oxidation resistant separator for a battery
US11482759B2 (en) 2003-02-21 2022-10-25 Celgard, Llc Oxidation resistant separator for a battery
US10326121B2 (en) 2003-02-21 2019-06-18 Celgard, Llc Oxidation resistant separator for a battery
US9660290B2 (en) * 2003-02-21 2017-05-23 Celgard, Llc Oxidation resistant separator for a battery
WO2005098997A1 (ja) * 2004-03-30 2005-10-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 非水電解液二次電池
KR100790280B1 (ko) * 2004-03-30 2008-01-02 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 비수전해액 2차 전지
US7422825B2 (en) 2004-03-30 2008-09-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nonaqueous electrolyte secondary battery
US8003259B2 (en) 2004-03-30 2011-08-23 Panasonic Corporation Non-aqueous electrolyte secondary battery
US8119291B2 (en) 2004-03-30 2012-02-21 Panasonic Corporation Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2005294139A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd リチウムイオン二次電池及びその製造方法
US7651820B2 (en) 2005-11-14 2010-01-26 Sony Corporation Gel electrolyte and gel electrolyte battery
JP2007220454A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2011518404A (ja) * 2007-09-28 2011-06-23 エイ １２３ システムズ，インク． 無機／有機多孔質膜を有する電池
WO2013105548A1 (ja) * 2012-01-12 2013-07-18 日産自動車株式会社 袋詰電極の製造方法、袋詰電極、二次電池、及び、熱溶着装置
JP2014035950A (ja) * 2012-08-09 2014-02-24 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2016126853A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 積水化学工業株式会社 セパレータ及び電気化学デバイス
JPWO2018061808A1 (ja) * 2016-09-27 2019-07-04 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及びその製造方法
US11075432B2 (en) 2016-09-27 2021-07-27 Gs Yuasa International Ltd. Energy storage device and method for manufacturing same
WO2018061808A1 (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及びその製造方法
JP2019160408A (ja) * 2018-03-07 2019-09-19 トヨタ自動車株式会社 電池およびその製造方法
JP7032180B2 (ja) 2018-03-07 2022-03-08 トヨタ自動車株式会社 電池およびその製造方法
EP4228062A4 (en) * 2020-11-11 2024-10-16 Huawei Technologies Co., Ltd. BATTERY PACKAGING FILM, METHOD FOR PRODUCING A BATTERY PACKAGING FILM AND ELECTRONIC DEVICE
JP2022127915A (ja) * 2021-02-22 2022-09-01 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 二次電池
JP7202407B2 (ja) 2021-02-22 2023-01-11 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 二次電池

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Publication number Publication date
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US6773847B2 (en) 2004-08-10
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