JP2001068156A - Stacked polymer electrolyte battery - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 釘刺しや圧壊によって短絡した場合でも、発
煙・発火を防ぎ、安全性の高い積層形ポリマー電解質電
池を提供する。
【解決手段】 正極集電体の少なくとも一方の面に正極
合剤層を形成してなる正極と、負極集電体の少なくとも
一方の面に負極合剤層を形成してなる負極とを、それぞ
れの間にポリマー電解質層を介在させて積層した積層電
極群を、金属箔を含む外装体で外装する積層形ポリマー
電解質電池において、上記積層電極群の少なくとも一方
の最外層の電極のさらに外側に、絶縁体を介して厚さが
30μm以上の2枚の金属板を配置してなる短絡形成兼
放熱促進ユニットを設け、その短絡形成兼放熱促進ユニ
ットのそれぞれの金属板を異なる極性の電極のリード部
と接続する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a laminated polymer electrolyte battery that prevents smoke and ignition even when a short circuit occurs due to nail penetration or crushing, and that is highly safe. A positive electrode formed by forming a positive electrode mixture layer on at least one surface of a positive electrode current collector, and a negative electrode formed by forming a negative electrode mixture layer on at least one surface of a negative electrode current collector, A laminated electrode group laminated with a polymer electrolyte layer interposed therebetween, in a laminated polymer electrolyte battery packaged with a package containing a metal foil, further outside the electrode of at least one outermost layer of the laminated electrode group, A short-circuit formation and heat dissipation promotion unit is provided by arranging two metal plates having a thickness of 30 μm or more with an insulator interposed therebetween, and each metal plate of the short-circuit formation and heat dissipation promotion unit is connected to a lead portion of an electrode having a different polarity. Connect with
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、積層形ポリマー電
解質電池に関し、さらに詳しくは、特に携帯用電子機
器、電気自動車、ロードレベリングなどの電源として使
用するのに適した積層形ポリマー電解質電池に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stacked polymer electrolyte battery, and more particularly, to a stacked polymer electrolyte battery suitable for use as a power source for portable electronic devices, electric vehicles, road leveling, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリマー電解質電池では、電極および電
解質をシート状にすることができ、それによって、A4
版、B5版などの大面積でしかも薄形の電池の作製が可
能になり、各種薄形製品への適用が可能になるため、電
池に使用範囲が大きく広がっている。特にポリマー電解
質を用いた電池は、耐漏液性を含めた安全性、貯蔵性が
優れており、しかも薄く、フレキシブルであることか
ら、機器の形状に合わせた電池を設計できるという、今
までの電池にない特徴を持っている。2. Description of the Related Art In a polymer electrolyte battery, the electrodes and the electrolyte can be made into a sheet shape, whereby A4
It is possible to manufacture a battery having a large area and a thin shape such as a plate and a B5 plate, and it is possible to apply the battery to various types of thin products. In particular, batteries using polymer electrolytes have excellent safety and storage properties, including liquid leakage resistance, and are thin and flexible, so that batteries that match the shape of equipment can be designed to date. Has features not found in
【0003】このポリマー電解質電池は、通常、アルミ
ニウム箔を芯材にし、内面側に接着層となる熱融着性樹
脂フィルムを配置したラミネートフィルムを外装体に用
い、得ようとする電気容量に応じて、シート状の電極と
シート状のポリマー電解質層とを積層した積層電極群を
外装体で外装することによって、薄いシート形電池に仕
上げられる。[0003] This polymer electrolyte battery usually uses a laminate film in which an aluminum foil is used as a core material and a heat-fusible resin film serving as an adhesive layer is disposed on the inner surface side as an outer package. Then, a thin sheet-type battery is completed by covering the laminated electrode group, in which the sheet-like electrode and the sheet-like polymer electrolyte layer are laminated, with an outer package.
【0004】この積層形ポリマー電解質電池では、電極
の積層枚数が少なく、電気容量や電気容量密度が低い場
合、すなわち、内在するエネルギーが低い場合には、上
記の優れた安全性が確保される。しかしながら、電極の
積層枚数が多くなって、電気容量や電気容量密度が高く
なると、安全性が充分でなくなり、釘刺しや圧壊などで
電極同士が短絡した場合、大電流が流れ、発熱し、発
煙、発火、破裂などの事故に至る場合のあることが判明
した。In this laminated polymer electrolyte battery, when the number of laminated electrodes is small and the electric capacity or electric capacity density is low, that is, when the inherent energy is low, the above-mentioned excellent safety is secured. However, when the number of stacked electrodes increases and the electric capacity and electric capacity density increase, the safety is not sufficient.If the electrodes are short-circuited due to nail penetration or crushing, a large current flows, heat is generated, and smoke is generated. It has been found that fire, rupture and other accidents may occur.
【0005】上記のような問題は、短絡時に流れる大電
流を積層電極群の外に流し、同時に、熱の放散を速やか
にし、蓄熱を少なくすることによって解決することがで
きる。ところが、積層形ポリマー電解質電池の積層電極
群は、熱伝導の悪いポリマー電解質層を介して正極と負
極が対向し、それらを複数枚重ね、かつ、熱伝導の悪い
熱融着性樹脂フィルムを内面側に配した外装体で外装し
ているため、短絡などの発熱による電池内部での蓄熱が
大きく、内部温度の上昇が大きくなって、発煙、発火、
破裂などの事故に至るものと考えられる。[0005] The above-mentioned problem can be solved by causing a large current flowing at the time of short-circuit to flow out of the stacked electrode group, and simultaneously dissipating heat quickly and reducing heat storage. However, in the laminated electrode group of the laminated polymer electrolyte battery, a positive electrode and a negative electrode face each other via a polymer electrolyte layer having poor heat conductivity, and a plurality of these layers are stacked, and a heat-fusible resin film having poor heat conductivity has an inner surface. Side, the heat storage inside the battery due to heat generation such as short circuit is large, the internal temperature rises greatly, and smoke, ignition,
It is thought to lead to an accident such as a rupture.
【0006】[0006]
【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、電池構造に工夫を凝らす
ことにより、高容量化した場合でも安全性を高め、安全
性の高い積層形ポリマー電解質電池を提供することを目
的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and enhances the safety even when the capacity is increased by improving the battery structure. An object of the present invention is to provide a stacked polymer electrolyte battery.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、正極集電体の
少なくとも一方の面に正極合剤層を形成してなる正極
と、負極集電体の少なくとも一方の面に負極合剤層を形
成してなる負極とを、それぞれの間にポリマー電解質層
を介在させて積層した積層電極群を金属箔を含む外装体
で外装する積層形ポリマー電解質電池であって、上記積
層電極群の少なくとも一方の最外層の電極のさらに外側
に、絶縁体を介して厚さが30μm以上の2枚の金属板
を配置してなる短絡形成兼放熱促進ユニットを設け、そ
の短絡形成兼放熱促進ユニットのそれぞれの金属板を異
なる極性の電極のリード部と接続することによって、上
記課題を解決したものである。According to the present invention, there is provided a positive electrode having a positive electrode mixture layer formed on at least one surface of a positive electrode current collector, and a negative electrode mixture layer formed on at least one surface of a negative electrode current collector. A negative electrode formed, and a laminated polymer electrolyte battery in which a laminated electrode group in which a polymer electrolyte layer is interposed therebetween is laminated with a package including a metal foil, wherein at least one of the laminated electrode group is provided. And a short-circuit formation and heat dissipation promotion unit in which two metal plates each having a thickness of 30 μm or more are disposed via an insulator, further outside the outermost layer electrode. The object has been achieved by connecting a metal plate to leads of electrodes having different polarities.
【0008】すなわち、上記短絡形成兼放熱促進ユニッ
トの金属板と電極のリード部との接続により、釘刺しや
圧壊などによる積層電極群内部での短絡より先に外部短
絡させて、電池電圧を低下させ、化学反応による発熱を
低減させることができる。しかも、それらの金属板が積
層電極群の外側に設けられているので、それらの金属板
により放熱をスムーズに行わせることができる。したが
って、この短絡形成兼放熱促進ユニットの金属板と電極
のリード部との接続により、高容量化した場合でも、安
全性を高めることができ、安全性の高い積層形ポリマー
電解質電池を提供することができる。[0008] That is, by connecting the metal plate of the short-circuit formation and heat dissipation promoting unit to the lead of the electrode, an external short-circuit occurs before a short-circuit in the laminated electrode group due to nail sticking or crushing, thereby lowering the battery voltage. As a result, heat generated by the chemical reaction can be reduced. In addition, since the metal plates are provided outside the stacked electrode group, heat can be smoothly released by the metal plates. Therefore, even if the capacity is increased by connecting the metal plate of the short-circuit formation and heat dissipation promotion unit to the lead portion of the electrode, safety can be improved, and a highly safe stacked polymer electrolyte battery can be provided. Can be.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明において、短絡形成兼放熱
促進ユニットを構成する金属板は、その材質が特に限定
されることはないが、仮に高温貯蔵や加圧などによって
ポリマー電解質層からの電解液の漏出が生じた場合を考
慮すると、正極に接続する金属板には正極集電体と同じ
アルミニウム板やあるいはステンレス鋼板を用いること
が好ましく、負極に接続する金属板には負極集電体と同
じ銅板やあるいはニッケル板、ステンレス鋼板などを用
いることが好ましい。また、その厚さは30μm以上で
あることが必要である。厚さが30μmより薄い場合
は、例えば、釘刺しによって生じる短絡が原因で流れる
大きな電流によって、その接触部分が局部的に発熱、溶
融して電気経路が形成されて短絡が解消され、その用を
なさなくなってしまったり、もうひとつの役目である放
熱促進作用が低下して、放熱が遅くなり蓄熱が大きくな
って、発煙、発火に至ってしまうことがある。ただし、
あまりにも厚くなりすぎると電気容量密度を低下させ、
積層形ポリマー電解質電池の特徴を失わせてしまうおそ
れがあるので、200μm以下が好ましい。そして、そ
の形態は必ずしも非多孔質状である必要はなく、例え
ば、パンチングメタル、網状あるいはラス状メタルなど
の多孔質状のものであってもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the present invention, the material of the metal plate constituting the short-circuit formation and heat dissipation promoting unit is not particularly limited. Considering the case where liquid leakage occurs, it is preferable to use the same aluminum plate or stainless steel plate as the positive electrode current collector for the metal plate connected to the positive electrode, and use the negative electrode current collector for the metal plate connected to the negative electrode. It is preferable to use the same copper plate, nickel plate, stainless steel plate, or the like. Further, its thickness must be 30 μm or more. When the thickness is less than 30 μm, for example, a large current flowing due to a short circuit caused by a nail penetration causes the contact portion to locally generate heat and melt to form an electric path, thereby eliminating the short circuit. In some cases, the heat dissipation may not be performed, or the heat dissipation promoting action, which is another function, may be reduced, the heat dissipation may be delayed, and the heat storage may increase, leading to smoke or ignition. However,
If it is too thick, it lowers the capacitance density,
The thickness is preferably 200 μm or less because characteristics of the stacked polymer electrolyte battery may be lost. The form is not necessarily required to be non-porous, and may be, for example, a porous form such as a punching metal, a net-like or lath-like metal.
【0010】絶縁体としては、2枚の金属板を電気的に
隔離できればその材質を問わないが、上記金属板の場合
と同様に、高温貯蔵や加圧などによってポリマー電解質
層からの電解液の漏出があった場合を考慮すると、例え
ば、耐有機溶剤性のあるポリエチレン、ポリプロピレ
ン、フッ素系樹脂、ポリイミド、ポリエステル、ポリフ
ェニレンサルファイドなどのプラスチックなどが好まし
い。そして、その形態としては、シート、フィルム、織
布、不織布、網、パンチング、ラス状などのいずれであ
ってもよい。また、その厚さも電気絶縁が可能であれば
薄いほど好ましいが、絶縁の確実性や生産性を考慮する
と、2μm以上で200μm以下が好ましい。As the insulator, any material can be used as long as it can electrically isolate the two metal plates. As in the case of the above-mentioned metal plates, the material of the electrolyte from the polymer electrolyte layer by high-temperature storage or pressurization is used. Considering the case where leakage occurs, for example, plastics such as polyethylene, polypropylene, fluorine resin, polyimide, polyester, and polyphenylene sulfide having organic solvent resistance are preferable. The form may be any of a sheet, a film, a woven fabric, a nonwoven fabric, a net, a punch, a lath, and the like. The thickness is preferably as thin as possible if electrical insulation is possible, but is preferably 2 μm or more and 200 μm or less in consideration of insulation reliability and productivity.
【0011】また、後述の短絡形成兼放熱促進ユニット
作製時の容易さや完成ユニットの可搬性を考慮すると、
2枚の金属板と絶縁体の3者が一体になっていることが
好ましい。そのために、金属板や絶縁体の表面に接着剤
を付着させたものを用いたり、別途接着シートを用意し
て、3者を一体化してもよい。In consideration of the ease of manufacturing a short-circuit formation and heat dissipation promotion unit described later and the portability of a completed unit,
It is preferable that the two metal plates and the insulator are integrated. For this purpose, a metal plate or an insulator with an adhesive attached to the surface may be used, or an adhesive sheet may be separately prepared to integrate the three members.
【0012】本発明において、短絡形成兼放熱促進ユニ
ットの金属板と電極のリード部との接続とは、それらを
電気的に接続することを意味し、必ずしも短絡形成兼放
熱促進ユニットの金属板と電極のリード部とが直接に接
続していなくてもよく、例えば両者の間のリード体など
を介して接続してもよい。ただし、通常は、複数枚の電
極のリード部の集合体と短絡形成兼放熱促進ユニットの
金属板のリード部とが重ね合わせられ、その状態で外部
端子としての電極端子の一方の端部に接続され、電極端
子の他方の端部は外装体のシール部を通して外部に引き
出される。In the present invention, the connection between the metal plate of the short-circuit formation and heat dissipation promoting unit and the lead portion of the electrode means that they are electrically connected. The electrode may not be directly connected to the lead, but may be connected, for example, via a lead member between the two. However, usually, the aggregate of the lead portions of a plurality of electrodes and the lead portion of the metal plate of the short-circuit formation and heat dissipation promotion unit are overlapped, and in this state, connected to one end of the electrode terminal as an external terminal Then, the other end of the electrode terminal is drawn out to the outside through the sealing portion of the exterior body.
【0013】本発明において、積層電極群を作製するに
あたり、正極、負極、ポリマー電解質層はそれぞれ別々
に作製したものを積層してもよいが、あらかじめ正極ま
たは負極の少なくとも一方の電極をポリマー電解質層で
包囲して、電極とポリマー電解質層とを一体化しておく
ことが好ましい。この場合の形態としては、例えば、ポ
リマー電解質層の支持体となる多孔質シートを袋状にし
て電極を包囲した後、その全体をポリマー電解質の前駆
体であるゲル化成分を含有する電解液に含浸、ゲル化し
て、ポリマー電解質を含有した電極と支持体との一体化
物を作製する場合や、ポリマー電解質を含有した電極
を、多孔質シートの支持体を内在した、短冊状のポリマ
ー電解質シートで挟み込むことによって、電極とポリマ
ー電解質層とを一体化する場合などが挙げられる。さら
に、後者の電極を短冊状のポリマー電解質シートで挟み
込むことにより電極をポリマー電解質層で包囲する場
合、1枚の短冊状のポリマー電解質シートをそのほぼ中
央部で折り返してそのポリマー電解質シートの間に電極
を挟み込むことにより電極をポリマー電解質層で包囲す
る場合と、電極を2枚の短冊状のポリマー電解質シート
の間に挟み込むことにより電極をポリマー電解質層で包
囲する場合とがある。In the present invention, when producing a laminated electrode group, the positive electrode, the negative electrode, and the polymer electrolyte layer may be formed separately from each other, but at least one of the positive electrode and the negative electrode may be previously laminated to the polymer electrolyte layer. , And the electrode and the polymer electrolyte layer are preferably integrated. In this case, for example, after surrounding the electrodes in a bag-shaped porous sheet serving as a support for the polymer electrolyte layer, the whole is converted into an electrolyte containing a gelling component that is a precursor of the polymer electrolyte. Impregnation and gelation to produce an integrated product of an electrode containing a polymer electrolyte and a support, or an electrode containing a polymer electrolyte with a strip-shaped polymer electrolyte sheet containing a porous sheet support There is a case where the electrode and the polymer electrolyte layer are integrated by sandwiching. Furthermore, when the latter electrode is sandwiched between strip-shaped polymer electrolyte sheets to surround the electrodes with a polymer electrolyte layer, one strip-shaped polymer electrolyte sheet is folded at substantially the center thereof and is interposed between the polymer electrolyte sheets. There are a case where the electrode is surrounded by the polymer electrolyte layer by sandwiching the electrode, and a case where the electrode is surrounded by the polymer electrolyte layer by sandwiching the electrode between two strip-shaped polymer electrolyte sheets.
【0014】上記の場合において、ポリマー電解質の支
持体となる多孔質シートとしては、例えば、不織布や微
孔性フィルムなどが用いられる。上記不織布としては、
例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの不
織布などが挙げられる。また、微孔性フィルムとして
は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン
−プロピレン共重合体の微孔性フィルムなどが挙げられ
る。In the above case, for example, a nonwoven fabric or a microporous film is used as the porous sheet serving as a support for the polymer electrolyte. As the above nonwoven fabric,
For example, nonwoven fabrics such as polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate can be used. Examples of the microporous film include microporous films of polypropylene, polyethylene, and ethylene-propylene copolymer.
【0015】不織布は、空孔率が高く、ゲル化成分を含
有する電解液を含浸させやすいので、好適に使用できる
ことから、不織布を支持体として用いる場合について詳
述すると、この不織布としては、例えば、坪量が12g
/m2 で厚さが30μmという非常に薄い不織布を用い
ることができる。Since the nonwoven fabric has a high porosity and is easily impregnated with an electrolytic solution containing a gelling component, it can be suitably used. Therefore, the case where the nonwoven fabric is used as a support will be described in detail. , Basis weight is 12g
/ M 2 and a very thin nonwoven fabric having a thickness of 30 μm can be used.
【0016】このような不織布は、薄いために引っ張り
強度をはじめとする機械的強度が低く、単体では取り扱
いにくいが、例えば、袋状にし、その袋状の不織布に電
極を収容することにより電極を包囲して、不織布と電極
とを一体化させることにより電極の強度で不織布の強度
不足を補うことができる。また、袋状にしなくても、短
冊状の不織布をそのほぼ中央部で折り返してその不織布
の間に電極を挟み込むことにより電極を不織布で包囲し
て電極と不織布とを一体化させることや2枚の短冊状の
不織布を重ね合わせその一端をシールしてその不織布の
間に電極を挟み込むことにより電極を支持体で包囲して
電極と不織布とを一体化させることによっても、電極の
強度で不織布の強度不足を補うことができ、電池組立時
の作業性の向上や内部抵抗の減少、負荷特性の向上を達
成できる。また、支持体として微孔性フィルムを用いる
場合も、上記不織布の場合と同様である。Such a nonwoven fabric has a low mechanical strength such as tensile strength because of its thinness, and is difficult to handle alone. For example, the nonwoven fabric is formed into a bag and the electrodes are accommodated in the bag-shaped nonwoven fabric. By surrounding and integrating the nonwoven fabric and the electrode, the strength of the electrode can compensate for the insufficient strength of the nonwoven fabric. Also, without forming a bag shape, the strip-shaped non-woven fabric is folded almost at the center, and the electrode is sandwiched between the non-woven fabrics to surround the electrode with the non-woven fabric and integrate the electrode and the non-woven fabric. By overlapping the strip-shaped non-woven fabric, sealing one end of the non-woven fabric, sandwiching the electrode between the non-woven fabrics, surrounding the electrode with a support, and integrating the electrode and the non-woven fabric, the strength of the non-woven fabric also increases the strength of the electrode. Insufficient strength can be compensated, and workability during battery assembly can be improved, internal resistance can be reduced, and load characteristics can be improved. The case where a microporous film is used as the support is the same as the case of the nonwoven fabric.
【0017】上記のように、不織布などの多孔質シート
からなる支持体で電極を包囲して電極と支持体とを一体
化し、それにゲル化成分を含有する電解液を含浸させて
ゲル化させることにより、電極とポリマー電解質層との
間が、それぞれ単独でゲル化して電極とポリマー電解質
シートにしてから積層するよりも、界面の接着状態が良
好で、層間に気泡、異物などが介在することが少ないの
で、界面でのイオン移動がスムーズになり、正極と負極
間の反応性が向上する。また、正極、負極のいずれかの
一方の電極を支持体で包囲することによって、物理的セ
パレートの役割も果たすことができる。As described above, the electrode is surrounded by a support made of a porous sheet such as a nonwoven fabric, and the electrode and the support are integrated, and the electrode is impregnated with an electrolytic solution containing a gelling component to be gelled. Thereby, the adhesion between the electrodes and the polymer electrolyte layer is better than when the electrodes and the polymer electrolyte sheet are individually gelled to form the electrode and the polymer electrolyte sheet and then laminated, and bubbles, foreign substances, and the like can be interposed between the layers. Since the amount is small, the ion transfer at the interface becomes smooth, and the reactivity between the positive electrode and the negative electrode is improved. In addition, by surrounding one of the positive electrode and the negative electrode with a support, it can also serve as a physical separator.
【0018】そして、正極または負極のいずれかの一方
の電極をポリマー電解質層で包囲して電極とポリマー電
解質層とを一体化させればよいが、その際、正極をポリ
マー電解質層で包囲して正極とポリマー電解質層とを一
体化させると、負極をポリマー電解質層で包囲する場合
より、電池容量を大きくすることができる。すなわち、
通常、デンドライトの発生の防止や安全性の確保から負
極を正極より大きくすることが一般に行われているので
正極をポリマー電解質層で包囲すれば、負極をポリマー
電解質層で包囲するより、ポリマー電解質層の寸法を小
さくでき、その結果、電池容量を大きくすることができ
る。また、負極をポリマー電解質層で包囲して負極とポ
リマー電解質層とを一体化させる場合も、負極とポリマ
ー電解質層との界面状態を均一にすることができるの
で、正極の場合と同様に、反応性の向上に効果がある。Then, one of the positive electrode and the negative electrode may be surrounded by the polymer electrolyte layer to integrate the electrode and the polymer electrolyte layer. At this time, the positive electrode is surrounded by the polymer electrolyte layer. When the positive electrode and the polymer electrolyte layer are integrated, the battery capacity can be larger than when the negative electrode is surrounded by the polymer electrolyte layer. That is,
Generally, it is common practice to make the negative electrode larger than the positive electrode in order to prevent dendrite generation and ensure safety.If the positive electrode is surrounded by the polymer electrolyte layer, then the negative electrode is surrounded by the polymer electrolyte layer rather than the polymer electrolyte layer. Can be reduced, and as a result, the battery capacity can be increased. Also, when the negative electrode is surrounded by the polymer electrolyte layer and the negative electrode and the polymer electrolyte layer are integrated, the interface state between the negative electrode and the polymer electrolyte layer can be made uniform. It is effective in improving the properties.
【0019】さらに、正極および負極の両電極をポリマ
ー電解質層で包囲すると、そのぶんポリマー電解質層の
厚みは増加するが、両電極ともポリマー電解質層と一体
化するため、正極、負極のいずれについても分極を減少
させることができ、充放電時の反応をスムーズに進行さ
せることができるので、負荷特性を大幅に向上させるこ
とができる。Further, if both the positive electrode and the negative electrode are surrounded by the polymer electrolyte layer, the thickness of the polymer electrolyte layer is increased, but both electrodes are integrated with the polymer electrolyte layer. Since the polarization can be reduced and the reaction at the time of charging / discharging can proceed smoothly, the load characteristics can be greatly improved.
【0020】本発明において、電極とポリマー電解質層
との一体化とは、電極とポリマー電解質層との間に気泡
や異物などを含まないで、電極とポリマー電解質層とを
密接させることを意味していて、不可分に接着させるこ
となどを意味するものではない。In the present invention, the integration of the electrode and the polymer electrolyte layer means that the electrode and the polymer electrolyte layer are brought into close contact with each other without bubbles or foreign matter between the electrode and the polymer electrolyte layer. It does not mean that it is inseparably bonded.
【0021】上記不織布などの多孔質シートからなる支
持体を袋状にする場合、その袋状体は、例えば、四角形
状のものとして説明すると、通常、一辺が開口し、他の
三辺がシールされているが、そのシールにあたって、連
続的にシールすることは必ずしも要求されず、不連続に
シールしたものであってもよい。When the support made of a porous sheet such as the above nonwoven fabric is formed into a bag shape, if the bag shape is described as, for example, a rectangular shape, one side is usually open and the other three sides are sealed. However, the sealing is not always required to be continuously performed, and the sealing may be discontinuously performed.
【0022】電極を袋状の支持体に収容するにあたっ
て、あらかじめ支持体を袋状にしておくことは要求され
ず、電極を短冊状の支持体(例えば、長さが電極の長さ
の2倍以上で、幅が電極の幅より広いサイズの短冊状の
支持体)の長さ方向のほぼ中央部より一方の側に載置
し、他方の幅を折返し(つまり、電極がほぼ中央部で折
り返した支持体間に挟み込まれる状態にし)、その幅方
向の両側部を連続的または不連続的にシールして、電極
が袋状の支持体に収容された状態にすればよい。When accommodating the electrode in the bag-like support, it is not required that the support is made into a bag-like shape in advance, and the electrode is made into a strip-like support (for example, the length is twice the length of the electrode). As described above, a strip-shaped support having a width larger than the width of the electrode is placed on one side from the substantially central portion in the length direction, and the other width is folded back (that is, the electrode is folded back substantially at the center portion). It is sufficient that the electrodes are housed in a bag-like support by sealing the two sides in the width direction continuously or discontinuously.
【0023】また、2枚の支持体を重ね合わせてその一
端をシールしてその間に電極を挟み込む場合も、あらか
じめシールしておくことは要求されず、電極を1枚の短
冊状の支持体(例えば、長さが電極の長さより長く、幅
が電極の幅より広いサイズの短冊状の支持体)に載置
し、もう1枚の短冊状の支持体をその上にのせ、それら
の支持体の一端を連続的または不連続的にシールして、
電極が支持体の間に挟み込まれた状態にすればよい。In the case where two supports are overlapped and one end thereof is sealed and an electrode is sandwiched between the two supports, it is not necessary to seal the electrodes in advance. For example, it is placed on a strip-shaped support whose length is longer than the length of the electrode and whose width is wider than the width of the electrode), another strip-shaped support is placed thereon, and the support At one end, continuously or discontinuously,
What is necessary is just to make the electrode sandwiched between the support bodies.
【0024】ポリマー電解質層を構成するための電解液
としては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、メチルエチルカーボネート、プロピオン酸
メチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、エチ
レングリコールサルファイト、1,2−ジメトキシエタ
ン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−
メチル−テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどの
有機溶媒に、例えば、LiClO4 、LiPF 6 、Li
BF4 、LiAsF6 、LiCF3 SO3 、LiC4 F
9 SO3 、LiCF3 CO2 、Li2 C2 F4 (S
O3 )2 、LiN(CF3 SO2 )2 、LiC(CF3
SO2 )3 、LiCn F 2n+1 SO3 (n≧2)、Li
N(RfOSO2 )2 〔ここでRfはフルオロアルキル
基〕などの無機イオン塩を溶解させることによって調製
したものが使用される。この無機イオン塩の電解液中の
濃度としては、0.5〜1.5mol/l、特に0.9
〜1.25mol/lが好ましい。Electrolyte for forming polymer electrolyte layer
As, for example, dimethyl carbonate, diethyl carbonate
-Carbonate, methyl ethyl carbonate, propionic acid
Methyl, ethylene carbonate, propylene carbonate
G, butylene carbonate, γ-butyrolactone, ethyl
Len glycol sulfite, 1,2-dimethoxy eta
1,3-dioxolan, tetrahydrofuran, 2-
Methyl-tetrahydrofuran, diethyl ether, etc.
In an organic solvent, for example, LiClOFour, LiPF 6, Li
BFFour, LiAsF6, LiCFThreeSOThree, LiCFourF
9SOThree, LiCFThreeCOTwo, LiTwoCTwoFFour(S
OThree)Two, LiN (CFThreeSOTwo)Two, LiC (CFThree
SOTwo)Three, LiCnF2n + 1SOThree(N ≧ 2), Li
N (RfOSOTwo)Two[Where Rf is fluoroalkyl
Prepared by dissolving inorganic ion salts such as
Is used. This inorganic ion salt in the electrolyte
The concentration is 0.5 to 1.5 mol / l, especially 0.9
~ 1.25 mol / l is preferred.
【0025】また、電解液をポリマー電解質に変化させ
るゲル化成分としては、例えば、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリロニトリル、
フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体などの
ように直鎖状のポリマーを加熱することにより電解液に
溶解させた後、冷却することによって電解液をゲル化さ
せるポリマーや、活性光線で重合可能な二重結合を一分
子あたり2個以上含みモノマーまたはプレポリマーを主
成分とする架橋性組成物などが挙げられる。As the gelling component for converting the electrolytic solution into a polymer electrolyte, for example, polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, polyacrylonitrile,
After dissolving a linear polymer such as a vinylidene fluoride-propylene hexafluoride copolymer in an electrolytic solution by heating and then cooling it to polymerize the electrolytic solution, or polymerizing with actinic rays Examples include a crosslinkable composition containing two or more possible double bonds per molecule and containing a monomer or a prepolymer as a main component.
【0026】上記活性光線で重合可能なモノマーとして
は、まず、二重結合を一分子あたり2個有するモノマー
(二官能架橋性モノマー)として、例えば、1,3−ブ
タンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオール
ジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレ
ート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレン
グリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジ
アクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレー
ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレ
ングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコール
ジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレ
ート、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、ノ
ボラックジアクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグ
リコールジアクリレートなどの二官能アクリレートおよ
び上記アクリレートと同様の二官能メタクリレートなど
が挙げられる。Examples of the monomer capable of being polymerized by actinic light include monomers having two double bonds per molecule (bifunctional crosslinkable monomers) such as 1,3-butanediol diacrylate and 1,4 -Butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate Acrylate, tripropylene glycol diacrylate, ethoxylated bisphenol A diacrylate, novolak diacrylate, propoxylated neopentyl glycol diacrylate Such as difunctional acrylates and the acrylate and similar difunctional methacrylates such as chromatography bets and the like.
【0027】また、活性光線で重合可能な二重結合を一
分子あたり3個有するモノマー(三官能架橋性モノマ
ー)としては、例えば、トリス(2−ヒドロキシエチ
ル)イソシアヌレートトリアクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールト
リアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパン
トリアクリレート、プロポキシ化グリセリルトリアクリ
レート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパンア
クリレートなどの三官能アクリレートおよび上記アクリ
レートと同様の三官能メタクリレートなどが挙げられ
る。Examples of monomers having three double bonds polymerizable by actinic rays per molecule (trifunctional crosslinking monomers) include, for example, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate, trimethylolpropane triacrylate. Trifunctional acrylates such as acrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, propoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated glyceryl triacrylate, caprolactone-modified trimethylolpropane acrylate, and trifunctional methacrylates similar to the above acrylates Is mentioned.
【0028】そして、活性光線で重合可能な二重結合を
一分子あたり4個以上有するモノマー(四官能以上の架
橋性モノマー)としては、例えば、ペンタエリスリトー
ルテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテト
ラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテト
ラアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペ
ンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレートなどの四官能以上のアクリレートおよび上記ア
クリレートと同様の四官能以上のメタクリレートなどが
挙げられる。Examples of the monomer having four or more double bonds per molecule capable of being polymerized by actinic light (tetrafunctional or more crosslinkable monomer) include, for example, pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, ethoxylated Examples include tetrafunctional or higher acrylates such as pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and tetrafunctional or higher methacrylates similar to the above acrylates.
【0029】また、活性光線で重合可能な二重結合を2
個以上、好ましくは4個以上有するプレポリマーとして
は、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレ
ート、ポリエステルアクリレートのプレポリマーなどが
挙げられ、前記のモノマーに代えて用いることができ
る。Further, a double bond which can be polymerized by actinic rays
Examples of the prepolymer having at least four, preferably four or more include prepolymers of urethane acrylate, epoxy acrylate, and polyester acrylate, and can be used in place of the above-mentioned monomers.
【0030】本発明において、上記の活性光線で重合可
能な二重結合を一分子あたり2個以上有するモノマーま
たはプレポリマーは、主成分として用いられておればよ
く、例えばゲル硬さなどの物性調整のために一官能モノ
マーなども併用することができる。また、二官能モノマ
ーと六官能モノマーとを混合するというような使い方も
できる。In the present invention, the monomer or prepolymer having two or more double bonds per molecule capable of being polymerized by actinic light may be used as a main component, for example, for adjusting physical properties such as gel hardness. For this purpose, a monofunctional monomer or the like can be used in combination. Further, a usage such as mixing a bifunctional monomer and a hexafunctional monomer is also possible.
【0031】本発明において、活性光線で重合可能な二
重結合を一分子あたり2個以上有するモノマーまたはプ
レポリマーを主成分とする架橋性組成物とは、上記架橋
性組成物を活性光線で重合可能な二重結合を一分子あた
り2個以上有するモノマーまたはプレポリマーのみで構
成する場合と、一官能モノマーなどと活性光線で重合可
能な二重結合を一分子あたり2個以上有するモノマーま
たはプレポリマーとを併用する場合の両者を含むが、後
者のように活性光線で重合可能な二重結合を一分子あた
り2個以上有するモノマーまたはプレポリマーを一官能
モノマーなどと併用する場合、その架橋性組成物におい
て、活性光線で重合可能な二重結合を一分子あたり2個
以上有するモノマーまたはプレポリマーが50重量%以
上、特に70重量%以上であることが好ましい。また、
架橋性組成物はそれを構成するものがすべて架橋性でな
くてもよく、全体として架橋性であればよく、例えば、
必要に応じて他の成分を添加することもできる。In the present invention, the term "crosslinkable composition comprising a monomer or a prepolymer having two or more double bonds per molecule which can be polymerized by actinic light" as a main component means that the above-mentioned crosslinkable composition is polymerized by actinic light. Monomers or prepolymers containing only possible monomers or prepolymers having two or more double bonds per molecule, and monomers or prepolymers having two or more double bonds per molecule that can be polymerized with actinic rays with monofunctional monomers In the case where a monomer or a prepolymer having two or more double bonds per molecule capable of being polymerized by actinic rays is used in combination with a monofunctional monomer or the like as in the latter case, the crosslinkable composition Of a monomer or a prepolymer having two or more double bonds per molecule which can be polymerized by actinic light, more than 50% by weight, especially 70% by weight. Or more at a wavelength of 550 nm. Also,
The crosslinkable composition does not have to be all crosslinkable as long as the constituents thereof are not crosslinkable, as long as it is entirely crosslinkable.
Other components can be added as needed.
【0032】そして、必要に応じ、重合開始剤として、
例えば、ベンゾイン類、ベンゾインアルキルエーテル
類、ベンゾフェノン類、ベンゾイルフェニルフォスフィ
ンオキサイド類、アセトフェノン類、チオキサントン
類、アントラキノン類などを使用することができる。さ
らに重合開始剤の増感剤としてアルキルアミン類、アミ
ノエステル類なども使用することができる。And, if necessary, as a polymerization initiator,
For example, benzoins, benzoin alkyl ethers, benzophenones, benzoylphenylphosphine oxides, acetophenones, thioxanthones, anthraquinones, and the like can be used. Further, alkylamines, aminoesters and the like can be used as a sensitizer of the polymerization initiator.
【0033】本発明において、活性光線としては、例え
ば、紫外線(UV)、電子線(EB)、可視光線、遠紫
外線などを使用することができる。In the present invention, for example, ultraviolet rays (UV), electron beams (EB), visible rays, far ultraviolet rays, etc. can be used as the active rays.
【0034】[0034]
【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、本発明は実施例に例示のもののみ
に限定されることはない。Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to only those illustrated in the embodiments.
【0035】実施例1 まず、この実施例1において用いる正極および負極の作
製、ゲル化成分含有電解液の調製について先に説明す
る。Example 1 First, the preparation of the positive electrode and the negative electrode used in Example 1 and the preparation of an electrolyte solution containing a gelling component will be described first.
【0036】正極の作製:正極活物質であるLiCoO
2 80重量部、導電助剤であるアセチレンブラック10
重量部、バインダーであるポリフッ化ビニリデン10重
量部とをN−メチルピロリドンを溶剤として均一になる
ように混合し、正極合剤含有ペーストを調製した。この
正極合剤含有ペーストを正極集電体となる厚さ20μm
のアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥した後、カレン
ダー処理を行って、全厚が130μmになるように正極
合剤層の厚みを調整し、正極合剤層形成部分の面積が7
0mm×40mmになるように切断して正極を作製し
た。ただし、上記正極の作製にあたっては、アルミニウ
ム箔の一部に正極合剤含有ペーストを塗布せず、アルミ
ニウム箔の露出部を残し、そのアルミニウム箔の露出部
を正極端子などとの接続のためのリード部とした。この
正極の断面図を図1に模式的に示す。図1に示すよう
に、この正極1は正極集電体1aの両面に正極合剤層1
bを形成することによって作製され、そのリード部1c
は上記正極集電体1aを構成するアルミニウム箔の一部
に正極合剤含有ペーストを塗布せず、アルミニウム箔を
露出させることによって構成されている。Preparation of positive electrode: LiCoO as positive electrode active material
2 80 parts by weight, acetylene black 10 as a conductive additive
The mixture was uniformly mixed with 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder using N-methylpyrrolidone as a solvent to prepare a positive electrode mixture-containing paste. This positive electrode mixture-containing paste is used as a positive electrode current collector with a thickness of 20 μm.
Is applied to both sides of the aluminum foil, dried and then calendered to adjust the thickness of the positive electrode mixture layer so that the total thickness becomes 130 μm.
The positive electrode was manufactured by cutting so as to be 0 mm × 40 mm. However, in producing the above positive electrode, the positive electrode mixture-containing paste was not applied to part of the aluminum foil, leaving an exposed portion of the aluminum foil, and connecting the exposed portion of the aluminum foil to a lead for connection with a positive electrode terminal or the like. Department. FIG. 1 schematically shows a cross-sectional view of this positive electrode. As shown in FIG. 1, this positive electrode 1 has a positive electrode mixture layer 1 on both surfaces of a positive electrode current collector 1a.
b, and the lead portion 1c
Is formed by exposing the aluminum foil without applying the positive electrode mixture-containing paste to a part of the aluminum foil constituting the positive electrode current collector 1a.
【0037】負極Aの作製:負極活物質である黒鉛90
重量部とポリフッ化ビニリデン10重量部とをN−メチ
ルピロリドンを溶剤として均一になるように混合して負
極合剤含有ペーストを調製し、厚さ10μmの銅箔から
なる負極集電体の両面に塗布し、乾燥した後、カレンダ
ー処理を行って全厚が130μmになるように負極合剤
層の厚みを調整し、負極合剤層形成部分の面積が72m
m×42mmになるように切断して負極Aを作製した。
上記切断は負極端子などとの接続部分となるリード部を
電極の幅方向に対して中央位置になるようにした。ま
た、上記正極の場合と同様に、負極Aの作製にあたって
も、銅箔の一部に負極合剤含有ペーストを塗布せず、銅
箔の露出部を残し、その銅箔の露出部を負極端子などと
の接続のためのリード部とした。このようにして作製し
た負極Aは、負極合剤層が負極集電体の両面に形成され
た、いわゆる両面塗布負極と呼ばれるものである。この
負極Aの断面図を図2に模式的に示す。図2に示すよう
に、負極Aは、負極集電体2aの両面に負極合剤層2b
を形成することによって作製され、そのリード部2cは
上記負極集電体2aを構成する銅箔の一部に負極合剤含
有ペーストを塗布せず、銅箔を露出させて構成されてい
る。なお、図示にあたっては、この負極Aおよび後述の
負極Bとも同一の参照符号2を付して示す。Preparation of negative electrode A: graphite 90 as a negative electrode active material
Parts by weight and 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride are uniformly mixed with N-methylpyrrolidone as a solvent to prepare a negative electrode mixture-containing paste, and on both surfaces of a negative electrode current collector made of a copper foil having a thickness of 10 μm. After coating and drying, calendering is performed to adjust the thickness of the negative electrode mixture layer so that the total thickness becomes 130 μm, and the area of the negative electrode mixture layer formation portion is 72 m.
The negative electrode A was prepared by cutting to a size of mx 42 mm.
In the above cutting, a lead portion serving as a connection portion with a negative electrode terminal or the like was set at a central position in the width direction of the electrode. Also, as in the case of the above-mentioned positive electrode, in producing the negative electrode A, the negative electrode mixture-containing paste was not applied to a part of the copper foil, leaving an exposed portion of the copper foil, and connecting the exposed portion of the copper foil to the negative electrode terminal. It is a lead part for connection with such as. The negative electrode A thus manufactured is a so-called double-sided coated negative electrode in which a negative electrode mixture layer is formed on both surfaces of a negative electrode current collector. FIG. 2 schematically shows a cross-sectional view of the negative electrode A. As shown in FIG. 2, the negative electrode A has a negative electrode mixture layer 2b on both surfaces of a negative electrode current collector 2a.
The lead portion 2c is formed by exposing the copper foil without applying the negative electrode mixture-containing paste on a part of the copper foil constituting the negative electrode current collector 2a. In the drawings, the negative electrode A and a negative electrode B described later are denoted by the same reference numeral 2.
【0038】負極Bの作製:上記負極Aの場合と同様の
負極合剤含有ペーストを厚さ10μmの銅箔からなる負
極集電体の片面に塗布し、乾燥した後、カレンダー処理
を行って全厚が70μmになるように負極合剤層の厚み
を調整し、負極合剤層形成部分の面積が72mm×42
mmになるように切断して負極Bを作製した。この負極
Bの作製にあたっても、銅箔の一部に負極合剤含有ペー
ストを塗布せず、銅箔の露出部を残し、その銅箔の露出
部を負極端子などとの接続のためのリード部とした。こ
のようにして作製した負極Bは、負極合剤層が負極集電
体の片面のみに形成された、いわゆる片面塗布負極と呼
ばれるものである。この負極Bの断面図を図3に模式的
に示す。図3に示すように、この負極Bは負極集電体2
aの片面のみに負極合剤層2bを形成することによって
作製されている。Preparation of Negative Electrode B: The same negative electrode mixture-containing paste as in the case of the above-mentioned negative electrode A was applied to one surface of a negative electrode current collector made of a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and then subjected to a calendering treatment. The thickness of the negative electrode mixture layer was adjusted so that the thickness became 70 μm, and the area of the negative electrode mixture layer formation portion was 72 mm × 42.
mm to obtain a negative electrode B. In preparing the negative electrode B, the negative electrode mixture-containing paste was not applied to part of the copper foil, leaving an exposed portion of the copper foil, and connecting the exposed portion of the copper foil to a lead portion for connection with a negative electrode terminal or the like. And The negative electrode B produced in this manner is a so-called single-sided coated negative electrode in which the negative electrode mixture layer is formed on only one surface of the negative electrode current collector. FIG. 3 schematically shows a cross-sectional view of the negative electrode B. As shown in FIG. 3, this negative electrode B is a negative electrode current collector 2
The negative electrode mixture layer 2b is formed only on one surface of the substrate a.
【0039】ゲル化成分含有電解液の調製:プロピレン
カーボネートとエチレンカーボネートとの体積比1:1
の混合溶媒にLiPF6 を1.22mol/l溶解させ
ることによって調製した電解液に、開始剤として2,
4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン
オキサイド〔商品名:ルシリンTPO、ビーエーエスエ
フジャパン(株)製〕をあらかじめモノマー成分に対し
て2重量%加えて溶解しておき、そこにジペンタエリス
リトールヘキサアクリレートを使用開始10分前に濃度
が6重量%になるように加えて混合し、ゲル化成分を含
有する電解液を調製した。このゲル化成分を含有する電
解液を上記標題のように「ゲル化成分含有電解液」と簡
略化して表現する。Preparation of electrolyte solution containing gelling component: volume ratio of propylene carbonate to ethylene carbonate 1: 1
In an electrolyte prepared by dissolving 1.22 mol / l of LiPF 6 in a mixed solvent of
4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (trade name: Lucirin TPO, manufactured by BSF Japan Co., Ltd.) was previously added and dissolved at 2% by weight based on the monomer component, and dipentaerythritol hexaacrylate was added thereto. Ten minutes before the start of use, the mixture was added to a concentration of 6% by weight and mixed to prepare an electrolytic solution containing a gelling component. The electrolytic solution containing the gelling component is simply expressed as “gelling component-containing electrolytic solution” as described above.
【0040】上記のように作製した正極をポリマー電解
質層の支持体となる不織布で包んで、正極と支持体とを
一体化しておき、その全体にゲル化成分含有電解液を含
浸させ、ゲル化して、ポリマー電解質含有正極ユニット
を得た。負極は不織布で包むことなく、ゲル化成分含有
電解液を含浸させ、ゲル化して、ポリマー電解質含有負
極を得た。それらの作製方法の詳細を次に示す。The positive electrode prepared as described above is wrapped with a nonwoven fabric serving as a support for the polymer electrolyte layer, the positive electrode and the support are integrated, and the whole is impregnated with a gelling component-containing electrolyte to form a gel. Thus, a polymer electrolyte-containing positive electrode unit was obtained. The negative electrode was impregnated with a gelling component-containing electrolyte solution without being wrapped with a nonwoven fabric, and gelled to obtain a polymer electrolyte-containing negative electrode. The details of the manufacturing method are described below.
【0041】ポリマー電解質含有正極ユニットの作製:
支持体としては、厚さ30μm、坪量12g/m2 のポ
リブチレンテレフタレート不織布〔NKK社製、MB1
230(商品名)〕を用い、これを長さ×幅が144m
m×42mmの短冊状に切断した。Preparation of Positive Electrode Unit Containing Polymer Electrolyte:
As a support, a polybutylene terephthalate nonwoven fabric having a thickness of 30 μm and a basis weight of 12 g / m 2 [manufactured by NKK, MB1
230 (trade name)], and the length × width is 144 m
It was cut into a strip of mx 42 mm.
【0042】そして、正極の正極合剤層形成部分とリー
ド部とにまたがるようにして、厚さ50μm、幅3mm
のポリイミドテープをその両面から貼着し、短絡の防止
および端子の強度保持を図った。また、リード部の正極
端子との接続に用いる部分のすべての表面を、熱により
接着面の粘着性が失われる熱剥離テープで被覆した後、
この正極を上記ポリブチレンテレフタレート不織布の長
さ方向の中央部より左側の部分に載置し、右側の部分を
折り返して正極を覆った後、その幅方向の両側部を熱融
着器〔商品名:ポリシーラー、富士イパルス(株)製〕
でシールして支持体としてのポリブチレンテレフタレー
ト不織布を袋状にし、両者を密接させて正極と支持体と
を一体化した。この正極と支持体とを一体化した正極ユ
ニットを前記ゲル化成分含有電解液に減圧下で1分間浸
漬して正極ユニットにゲル化成分含有電解液を含浸させ
た後、ポリエチレン製の袋に入れて密閉した。つぎに、
そのポリエチレン製袋の両面から、フュージョンUVシ
ステムズ・ジャパン(株)製の紫外線照射装置を用い
て、紫外線を1W/cm2 の照度で10秒間照射し、電
解液中のモノマー成分を重合させるとともに、電解液を
ゲル化してゲル状ポリマー電解質とした。このポリマー
電解質層と正極との一体化物を袋から取り出し、そのリ
ード部の正極端子との接続に用いる部分に150℃の熱
風を吹き付けることによって熱剥離テープを該部分から
剥がし、ポリマー電解質保持正極ユニットを得た。Then, the thickness of the cathode is 50 μm and the width is 3 mm
Was adhered from both sides to prevent short circuit and maintain the strength of the terminal. Also, after covering the entire surface of the portion of the lead portion used for connection with the positive electrode terminal with a heat release tape that loses the adhesiveness of the adhesive surface due to heat,
The positive electrode is placed on the left side of the center of the polybutylene terephthalate nonwoven fabric in the longitudinal direction, and the right side is folded back to cover the positive electrode. : Policyr, Fuji Impulse Co., Ltd.]
To form a bag of polybutylene terephthalate nonwoven fabric as a support, and the two were brought into close contact to integrate the positive electrode and the support. The positive electrode unit in which the positive electrode and the support are integrated is immersed in the gelling component-containing electrolyte for 1 minute under reduced pressure to impregnate the positive electrode unit with the gelling component-containing electrolyte, and then put in a polyethylene bag. And sealed. Next,
UV rays were radiated from both sides of the polyethylene bag at an illuminance of 1 W / cm 2 for 10 seconds using an UV irradiator manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd. to polymerize the monomer component in the electrolytic solution. The electrolyte was gelled to form a gel polymer electrolyte. The integrated body of the polymer electrolyte layer and the positive electrode is taken out of the bag, the hot peeling tape is peeled off from the bag by blowing hot air of 150 ° C. onto a portion of the lead portion used for connection with the positive electrode terminal, and the polymer electrolyte holding positive electrode unit is removed. I got
【0043】ポリマー電解質含有負極Aの作製:上記の
ように作製した負極Aの負極合剤層形成部分とリード部
とにまたがるようにして、厚さ50μm、幅3mmのポ
リイミドテープをその両面から貼着し、短絡の防止およ
び端子の強度保持を図った。また、リード部の負極端子
との接続に用いる部分のすべての表面を、熱により接着
面の粘着性が失われる熱剥離テープで被覆した後、この
負極Aを前記ゲル化成分含有電解液に減圧下で1分間浸
漬して、ゲル化成分含有電解液を含浸させた後、ポリエ
チレン製の袋に入れて密閉した。つぎに、ポリエチレン
製の袋の両面から、フュージョンUVシステムズ・ジャ
パン(株)製の紫外線照射装置を用いて、紫外線を1W
/cm2 の照度で10秒間照射し、電解液中のモノマー
成分を重合させるとともに、電解液をゲル化してゲル状
ポリマー電解質とした。このゲル状ポリマー電解質を保
持させた負極Aを袋から取り出し、そのリード部の負極
端子との接続に用いる部分に150℃の熱風を吹き付け
ることによって熱剥離テープを該部分から剥がし、ポリ
マー電解質含有負極Aを得た。Preparation of the polymer electrolyte-containing negative electrode A: A polyimide tape having a thickness of 50 μm and a width of 3 mm was attached to both sides of the negative electrode A prepared as described above so as to extend over the negative electrode mixture layer forming portion and the lead portion. To prevent short circuits and maintain the strength of the terminals. After covering the entire surface of the portion of the lead portion used for connection with the negative electrode terminal with a heat release tape that loses the adhesiveness of the adhesive surface due to heat, the negative electrode A was decompressed into the gelled component-containing electrolytic solution. After immersion for 1 minute in the lower part to impregnate the electrolytic solution containing the gelling component, the resultant was put in a polyethylene bag and sealed. Next, ultraviolet light was applied to both sides of the polyethylene bag at a rate of 1 W using an ultraviolet irradiation device manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd.
Irradiation was performed for 10 seconds at an illuminance of / cm 2 to polymerize the monomer components in the electrolytic solution and gel the electrolytic solution to obtain a gel polymer electrolyte. The negative electrode A holding the gelled polymer electrolyte is taken out of the bag, and a hot air of 150 ° C. is blown to a portion of the lead portion used for connection with the negative electrode terminal, thereby peeling off the thermal release tape from the portion, and the polymer electrolyte-containing negative electrode. A was obtained.
【0044】ポリマー電解質含有負極Bの作製:上記の
ように作製した負極Bの負極合剤層形成部分とリード部
とにまたがるようにして、厚さ50μm、幅3mmのポ
リイミドテープをその両面から貼着し、短絡の防止およ
び端子の強度保持を図った。また、リード部の負極端子
との接続に用いる部分のすべての表面を、熱により接着
面の粘着性が失われる熱剥離テープで被覆した後、この
負極Bを前記ゲル化成分含有電解液に減圧下で1分間浸
漬して、ゲル化成分含有電解液を含浸させた後、ポリエ
チレン製の袋に入れて密閉した。つぎに、そのポリエチ
レン製袋の外側から、上記負極Bの負極合剤層形成部分
が配置する側にフュージョンUVシステムズ・ジャパン
(株)製の紫外線照射装置を用いて、紫外線を1W/c
m2 の照度で10秒間照射し、電解液中のモノマー成分
を重合させるとともに、電解液をゲル化してゲル状ポリ
マー電解質とした。このゲル状ポリマー電解質を保持さ
せた負極Bを袋から取り出し、そのリード部の負極端子
との接続に用いる部分に150℃の熱風を吹き付けるこ
とによって熱剥離テープを該部分から剥がし、ポリマー
電解質含有負極Bを得た。Preparation of Polymer Electrolyte-Containing Negative Electrode B: A polyimide tape having a thickness of 50 μm and a width of 3 mm was attached to both sides of the negative electrode B prepared as described above so as to straddle the negative electrode mixture layer forming portion and the lead portion. To prevent short circuits and maintain the strength of the terminals. Further, after covering all surfaces of a portion of the lead portion used for connection with the negative electrode terminal with a heat release tape which loses the adhesiveness of the adhesive surface due to heat, the negative electrode B was decompressed into the gelled component-containing electrolytic solution. After immersion for 1 minute in the lower part to impregnate the electrolytic solution containing the gelling component, the resultant was put in a polyethylene bag and sealed. Next, from the outside of the polyethylene bag, ultraviolet rays were irradiated at 1 W / c by using an ultraviolet irradiation device manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd. on the side where the negative electrode mixture layer forming portion of the negative electrode B was arranged.
Irradiation was performed for 10 seconds at an illuminance of m 2 to polymerize the monomer components in the electrolyte and gel the electrolyte to form a gel polymer electrolyte. The negative electrode B holding the gel polymer electrolyte is taken out of the bag, and a hot air at 150 ° C. is blown to a portion of the lead portion used for connection with the negative electrode terminal, thereby peeling off the thermal release tape from the portion. B was obtained.
【0045】短絡形成兼放熱促進ユニットの作製:正極
集電体(この場合の正極集電体にはリード部となる部分
も含んでいる)と同じ形状、寸法に打ち抜いた厚さ50
μmのアルミニウム板、負極集電体(この場合の負極集
電体にはリード部となる部分も含んでいる)と同じ形
状、寸法に打ち抜いた厚さ50μmの銅板および絶縁体
として74mm×44mmに打ち抜いた厚さ20μmの
ポリイミドフィルムを用意し、ポリイミドフィルムを中
央にしてアルミニウム板と銅板とが対向するように密着
させ、短絡形成兼放熱促進ユニットを得た。図4にその
位置関係を平面図で示す。図4に示すように、上記のよ
うに作製した短絡形成兼放熱促進ユニット30は、絶縁
体31を介して2枚の金属板32と金属板33とを配置
することによって構成されていて、この図4に示すもの
では、上側に配置する金属板32にはアルミニウム板が
使用され、下側に配置する金属板33には銅板が使用さ
れ、絶縁体31にポリイミドフィルムが使用されてい
る。Preparation of short-circuit formation and heat dissipation promoting unit: thickness 50 stamped into the same shape and dimensions as a positive electrode current collector (the positive electrode current collector in this case also includes a portion serving as a lead portion).
μm aluminum plate, a 50 μm thick copper plate punched into the same shape and dimensions as the negative electrode current collector (in this case, the negative electrode current collector also includes a part to be a lead part) and a 74 mm × 44 mm insulator. A punched polyimide film having a thickness of 20 μm was prepared, and an aluminum plate and a copper plate were brought into close contact with the polyimide film at the center so as to obtain a short-circuit formation and heat dissipation promoting unit. FIG. 4 is a plan view showing the positional relationship. As shown in FIG. 4, the short-circuit formation and heat dissipation promotion unit 30 manufactured as described above is configured by disposing two metal plates 32 and 33 via an insulator 31. In FIG. 4, an aluminum plate is used for the metal plate 32 disposed on the upper side, a copper plate is used for the metal plate 33 disposed on the lower side, and a polyimide film is used for the insulator 31.
【0046】つぎに、前記のようにして作製したポリマ
ー電解質保持正極ユニット5枚と、ポリマー電解質保持
負極A4枚と、ポリマー電解質保持負極B2枚と、短絡
形成兼放熱促進ユニットを2枚用意し、短絡形成兼放熱
促進ユニット、ポリマー電解質保持負極B、ポリマー電
解質保持正極ユニット、ポリマー電解質保持負極A、ポ
リマー電解質保持正極ユニット、ポリマー電解質保持負
極A、ポリマー電解質保持正極ユニット、ポリマー電解
質保持負極A、ポリマー電解質保持正極ユニット、ポリ
マー電解質保持負極A、ポリマー電解質保持正極ユニッ
ト、ポリマー電解質保持負極B、短絡形成兼放熱促進ユ
ニットの順に積層して積層電極群を得た。この時、2セ
ットの短絡形成兼放熱促進ユニットの銅板と2枚のポリ
マー電解質保持負極Bの負極合剤層は、いずれも積層電
極群の内部側を向くように積層した。つまり、2枚のポ
リマー電解質保持負極Bの厚さ10μmの銅箔からなる
負極集電体と2セットの短絡形成兼放熱促進ユニットの
アルミニウム板は、いずれも積層電極群の外面側に向く
ように配置した。Next, five polymer electrolyte-holding positive electrode units, four polymer electrolyte-holding negative electrodes A, two polymer electrolyte-holding negative electrodes B, and two short-circuit formation and heat dissipation promoting units prepared as described above were prepared. Short-circuit formation and heat dissipation promotion unit, polymer electrolyte holding negative electrode B, polymer electrolyte holding positive electrode unit, polymer electrolyte holding negative electrode A, polymer electrolyte holding positive electrode unit, polymer electrolyte holding negative electrode A, polymer electrolyte holding positive electrode unit, polymer electrolyte holding negative electrode A, polymer A laminated electrode group was obtained by laminating an electrolyte-holding positive electrode unit, a polymer electrolyte-holding negative electrode A, a polymer electrolyte-holding positive electrode unit, a polymer electrolyte-holding negative electrode B, and a short-circuit formation / heat dissipation promoting unit in this order. At this time, the copper plates of the two sets of short-circuit formation and heat dissipation promoting units and the negative electrode mixture layers of the two negative electrodes B holding the polymer electrolyte were laminated so as to face the inside of the laminated electrode group. That is, the two negative electrode current collectors made of copper foil having a thickness of 10 μm of the polymer electrolyte holding negative electrode B and the two aluminum plates of the short-circuit formation and heat dissipation promotion unit are all directed to the outer surface side of the stacked electrode group. Placed.
【0047】この短絡形成兼放熱促進ユニットを最外層
に配置した積層電極群を図5に基づき説明すると、一番
下側に短絡形成兼放熱促進ユニット30が配置し、その
上にポリマー電解質保持負極20(このポリマー電解質
保持負極20は、負極B、つまり、片面塗布負極にポリ
マー電解質を保持させたものである)、ポリマー電解質
保持正極ユニット10、ポリマー電解質保持負極20、
ポリマー電解質保持正極ユニット10、ポリマー電解質
保持負極20、ポリマー電解質保持正極ユニット10、
ポリマー電解質保持負極20、ポリマー電解質保持正極
ユニット10、ポリマー電解質保持負極20、ポリマー
電解質保持正極ユニット10、ポリマー電解質保持負極
20(このポリマー電解質保持負極20は、負極B、つ
まり、片面塗布負極にポリマー電解質を保持させたもの
である)、短絡形成兼放熱促進ユニット30の順に積層
されている。そして、図中、ポリマー電解質保持正極ユ
ニット10の周囲の白抜き部分はポリマー電解質保持正
極ユニット10の作製にあたって正極の周囲に支持体と
して不織布を配置したことを示すために図示したもので
ある。Referring to FIG. 5, a laminated electrode group in which the short-circuit formation and heat dissipation promoting unit is disposed on the outermost layer will be described. The short-circuit formation and heat dissipation promotion unit 30 is disposed on the lowermost side, and the polymer electrolyte holding negative electrode is disposed thereon. 20 (the polymer electrolyte holding negative electrode 20 is a negative electrode B, that is, a single-sided coated negative electrode holding a polymer electrolyte), a polymer electrolyte holding positive electrode unit 10, a polymer electrolyte holding negative electrode 20,
Polymer electrolyte holding positive electrode unit 10, polymer electrolyte holding negative electrode 20, polymer electrolyte holding positive electrode unit 10,
Polymer electrolyte holding negative electrode 20, polymer electrolyte holding positive electrode unit 10, polymer electrolyte holding negative electrode 20, polymer electrolyte holding positive electrode unit 10, polymer electrolyte holding negative electrode 20 (this polymer electrolyte holding negative electrode 20 is a negative electrode B, that is, a And a short-circuit formation / heat dissipation promotion unit 30. In the drawing, a white portion around the polymer electrolyte holding positive electrode unit 10 is shown to show that a nonwoven fabric is arranged as a support around the positive electrode in producing the polymer electrolyte holding positive electrode unit 10.
【0048】この積層電極群を外装体で外装したときの
短絡形成兼放熱促進ユニットの一方の金属板および負極
のリード部と負極端子との接続状態を図6に模式的に示
す。図6に示すように、負極のリード部2cと短絡形成
兼放熱促進ユニット30の金属板33(この実施例では
銅板)のリード部33aとは並列接続されてまとめら
れ、負極端子6の一方の端部に接続され、負極端子6の
他方の端部は外装体4、4間のシール部を通過して外部
に引き出されている。また、上記積層電極群を外装体で
外装したときの短絡形成兼放熱促進ユニットの他方の金
属板および正極のリード部と正極端子との接続状態を図
7に模式的に示す。図7に示すように、この正極側も負
極側の場合と同様に、正極のリード部1cと短絡形成兼
放熱促進ユニット30の金属板32(この実施例ではア
ルミニウム板)のリード部32aとは並列接続されてま
とめられ、正極端子5の一方の端部に接続され、正極端
子5の他方の端部は外装体4、4間のシール部を通過し
て外部に引き出されている。FIG. 6 schematically shows a connection state between one of the metal plates of the unit for short-circuit formation and heat dissipation and the lead portion of the negative electrode and the negative electrode terminal when the laminated electrode group is externally mounted. As shown in FIG. 6, the lead portion 2c of the negative electrode and the lead portion 33a of the metal plate 33 (copper plate in this embodiment) of the short-circuit formation and heat dissipation promoting unit 30 are connected in parallel and put together. The other end of the negative electrode terminal 6 is connected to one end, and is drawn out to the outside through a seal portion between the exterior bodies 4 and 4. FIG. 7 schematically shows a connection state between the other metal plate and the lead portion of the positive electrode and the positive electrode terminal of the short-circuit forming and heat dissipation promoting unit when the above-mentioned laminated electrode group is externally packaged. As shown in FIG. 7, similarly to the case of the negative electrode side, the positive electrode lead portion 1c and the metal plate 32 (aluminum plate in this embodiment) of the short circuit forming and heat dissipation promoting unit 30 are similar to the lead portion 32a. The positive electrode terminal 5 is connected to one end of the positive electrode terminal 5 and connected to the other end. The other end of the positive electrode terminal 5 is drawn to the outside through a seal portion between the exterior bodies 4 and 4.
【0049】外装体は、保護フィルム、金属箔、熱融着
性樹脂フィルムの3層ラミネートフィルムからなり、こ
の実施例では、上記保護フィルムとして厚さ30μmの
ナイロンフィルムが用いられており、金属箔としては厚
さ50μmのアルミニウム箔が用いられ、熱融着性樹脂
フィルムとしては厚さ30μmの変性ポリオレフィンフ
ィルムが用いられていて、上記ナイロンフィルムはアル
ミニウム箔の損傷や腐食を防ぎ、アルミニウム箔は水分
やガスの透過を阻止し、変性ポリオレフィンフィルムは
接着層として作用する。この外装体4は2枚用いられ、
両者とも同じ構成のものであるが、そのうちの一方は上
記積層電極群を収容しやすいように、あらかじめ鍔付き
の容器状に成形され、他方はプレート状をしていて、そ
れぞれ変性ポリオレフィンフィルムを内面側にして、積
層電極群の周囲に配置し、その接合部を加熱して変性ポ
リオレフィンフィルムを熱融着させてシールしている。The outer package is composed of a three-layer laminate film of a protective film, a metal foil and a heat-fusible resin film. In this embodiment, a 30 μm-thick nylon film is used as the protective film. As the heat-fusible resin film, a modified polyolefin film having a thickness of 30 μm is used. The nylon film prevents the aluminum foil from being damaged or corroded. And the modified polyolefin film acts as an adhesive layer. The two exterior bodies 4 are used,
Both have the same configuration, but one of them is formed in a container with a flange in advance so as to easily accommodate the above-mentioned laminated electrode group, and the other is in the form of a plate, and the modified polyolefin film is coated on the inner surface. Side, and arranged around the stacked electrode group, the joint is heated to seal the modified polyolefin film by heat fusion.
【0050】比較例1 積層電極群の両方の最外層に短絡形成兼放熱促進ユニッ
トを配置しなかったほかは、実施例1と同様に積層形ポ
リマー電解質電池を作製した。Comparative Example 1 A laminated polymer electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1, except that the short-circuit formation and heat dissipation promoting units were not arranged on both outermost layers of the laminated electrode group.
【0051】上記実施例1および比較例1の電池の表面
に熱電対を貼り付け、Vブロックの上に載せ、軸部の直
径3mmのステンレス鋼製釘を5mm/秒の速度で積層
電極群に対して直角に突き刺し、電池の最高到達温度を
測定した。その結果を表1に示す。A thermocouple was attached to the surfaces of the batteries of Example 1 and Comparative Example 1, placed on a V block, and a stainless steel nail having a shaft portion having a diameter of 3 mm was applied to the laminated electrode group at a speed of 5 mm / sec. The battery was pierced at a right angle, and the maximum temperature of the battery was measured. Table 1 shows the results.
【0052】[0052]
【表1】 [Table 1]
【0053】表1に示すように、実施例1の電池は最高
到達温度が122℃であって発煙・発火がなかった。こ
れに対して、短絡形成兼放熱促進ユニットを設けていな
い比較例1の電池は最高到達温度が200℃以上であっ
て、発熱反応が暴走するとされている150℃よりもか
なり高くなり、また、発煙・発火を起こすものがあっ
た。As shown in Table 1, the maximum temperature of the battery of Example 1 was 122 ° C., and there was no smoking or ignition. In contrast, the battery of Comparative Example 1, which did not include the short-circuit formation and heat dissipation promoting unit, had a maximum temperature of 200 ° C. or higher, which was considerably higher than 150 ° C., at which the exothermic reaction was liable to run away. Some of them caused smoke and fire.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、釘刺
しや圧壊によって短絡した場合でも、発煙・発火を防
ぎ、安全性の高い積層形ポリマー電解質電池を提供する
ことができた。As described above, according to the present invention, even if a short circuit occurs due to nail penetration or crushing, it is possible to provide a laminated polymer electrolyte battery that prevents smoke and ignition and has high safety.
【図1】本発明の実施例1の積層形ポリマー電解質電池
に用いる正極を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a positive electrode used in a laminated polymer electrolyte battery according to Example 1 of the present invention.
【図2】本発明の実施例1の積層形ポリマー電解質電池
に用いる負極Aを模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a negative electrode A used in the laminated polymer electrolyte battery of Example 1 of the present invention.
【図3】本発明の実施例1の積層形ポリマー電解質電池
に用いる負極Bを模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a negative electrode B used in the laminated polymer electrolyte battery of Example 1 of the present invention.
【図4】本発明の実施例1の積層形ポリマー電解質電池
に用いる短絡形成兼放熱促進ユニットの構成部材の位置
関係を模式的に示す図で、(a)はその平面図、(b)
はそのX−X線断面図の要部拡大図である。FIGS. 4A and 4B are diagrams schematically showing the positional relationship of components of a short-circuit formation and heat dissipation promoting unit used in the laminated polymer electrolyte battery of Example 1 of the present invention, wherein FIG. 4A is a plan view thereof, and FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the cross-sectional view taken along line XX.
【図5】本発明の実施例1の積層形ポリマー電解質電池
に用いる短絡形成兼放熱促進ユニットを最外層に配置し
た積層電極群を模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a stacked electrode group in which a short-circuit formation and heat dissipation promoting unit used in the stacked polymer electrolyte battery of Example 1 of the present invention is disposed on the outermost layer.
【図6】本発明の実施例1の積層形ポリマー電解質電池
において、負極のリード部および短絡形成兼放熱促進ユ
ニットの一方の金属板と負極端子との接続状態を模式的
に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating a connection state between a negative electrode lead portion and one metal plate of a short-circuit formation / heat dissipation promoting unit and a negative electrode terminal in the laminated polymer electrolyte battery of Example 1 of the present invention. .
【図7】本発明の実施例1の積層形ポリマー電解質電池
において、正極のリード部および短絡形成兼放熱促進ユ
ニットの他方の金属板と正極端子との接続状態を模式的
に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a connection state between the positive electrode terminal and the other metal plate of the positive electrode lead portion and the short-circuit formation and heat dissipation promoting unit in the laminated polymer electrolyte battery of Example 1 of the present invention. .
1 正極 1a 正極集電体 1b 正極合剤層 1c リード部 2 負極 2a 負極集電体 2b 負極合剤層 2c リード部 3 ポリマー電解質層 4 外装体 5 正極端子 6 負極端子 10 ポリマー電解質保持正極ユニット 20 ポリマー電解質保持負極 30 短絡形成兼放熱促進ユニット 31 絶縁体 32 金属板 32a リード部 33 金属板 33a リード部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode 1a Positive electrode collector 1b Positive electrode mixture layer 1c Lead part 2 Negative electrode 2a Negative electrode collector 2b Negative electrode mixture layer 2c Lead part 3 Polymer electrolyte layer 4 Outer body 5 Positive terminal 6 Negative terminal 10 Polymer electrolyte holding positive electrode unit 20 Polymer electrolyte holding negative electrode 30 Short circuit forming and heat dissipation promoting unit 31 Insulator 32 Metal plate 32a Lead 33 Metal plate 33a Lead
フロントページの続き (72)発明者 山本 宏 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 川合 徹夫 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式会社内 Fターム(参考) 5H022 AA09 BB11 CC05 CC08 CC09 CC19 EE01 KK03 5H029 AJ03 AJ12 AK03 AL07 AM00 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ04 BJ12 BJ22 BJ27 CJ05 CJ22 DJ02 DJ05 DJ07 EJ01 EJ12 HJ04 Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Yamamoto 1-1-88 Ushitora, Ibaraki-shi, Osaka Inside Hitachi Maxell Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuo Kawai 1-188 Ushitora, Ibaraki-shi, Osaka Hitachi Maxell stock In-house F-term (reference) 5H022 AA09 BB11 CC05 CC08 CC09 CC19 EE01 KK03 5H029 AJ03 AJ12 AK03 AL07 AM00 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ04 BJ12 BJ22 BJ27 CJ05 CJ22 DJ02 DJ05 DJ07 EJ01 EJ12 HJ04
Claims (1)
合剤層を形成してなる正極と、負極集電体の少なくとも
一方の面に負極合剤層を形成してなる負極とを、それぞ
れの間にポリマー電解質層を介在させて積層した積層電
極群を、金属箔を含む外装体で外装する積層形ポリマー
電解質電池であって、上記積層電極群の少なくとも一方
の最外層の電極のさらに外側に、絶縁体を介して厚さが
30μm以上の2枚の金属板を配置してなる短絡形成兼
放熱促進ユニットを設け、その短絡形成兼放熱促進ユニ
ットのそれぞれの金属板を異なる極性の電極のリード部
と接続したことを特徴とする積層形ポリマー電解質電
池。A positive electrode having a positive electrode mixture layer formed on at least one surface of a positive electrode current collector, and a negative electrode having a negative electrode mixture layer formed on at least one surface of a negative electrode current collector, A laminated polymer electrolyte battery in which a laminated electrode group laminated with a polymer electrolyte layer interposed therebetween is packaged with a package including a metal foil, wherein at least one outermost layer electrode of the laminated electrode group is further provided. On the outside, a short-circuit formation and heat dissipation promotion unit is provided by arranging two metal plates having a thickness of 30 μm or more via an insulator, and each metal plate of the short-circuit formation and heat dissipation promotion unit is provided with an electrode having a different polarity. A stacked polymer electrolyte battery, wherein the battery is connected to a lead portion.
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|---|---|---|---|
| JP23644299A JP2001068156A (en) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | Stacked polymer electrolyte battery |
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|---|---|
| JP (1) | JP2001068156A (en) |
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270239A (en) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Tdk Corp | Electrochemical device |
| JP2004139775A (en) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Nissan Motor Co Ltd | Stacked batteries, assembled batteries and vehicles |
| JP2006172870A (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Toyota Motor Corp | Batteries and batteries |
| JP2007317481A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Nec Lamilion Energy Ltd | Film exterior electrical device |
| JP2009087600A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Lithium secondary battery |
| CN101640282A (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-03 | Nec东金株式会社 | Stacked secondary battery |
| JP2013152935A (en) * | 2013-02-28 | 2013-08-08 | Lg Chem Ltd | Large capacity battery pack |
| JP2013164977A (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Nec Corp | Battery |
| JP2014517469A (en) * | 2011-06-08 | 2014-07-17 | エルジー ケム. エルティーディ. | Battery pack safety device |
| WO2014115688A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-31 | 株式会社豊田自動織機 | Lithium ion electricity storage device |
| JP2014220079A (en) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
| KR20150028457A (en) * | 2013-09-06 | 2015-03-16 | 주식회사 엘지화학 | Electrode Assembly Having Insulating Material Added on Outermost Surface and Secondary Battery Comprising the Same |
| KR20160118684A (en) * | 2015-04-03 | 2016-10-12 | 주식회사 엘지화학 | Electrode Assembly Including Safety Member and Lithium Secondary Battery Comprising the Same |
| JP2017050241A (en) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | 積水化学工業株式会社 | Lithium ion secondary battery |
| WO2018158955A1 (en) | 2017-03-03 | 2018-09-07 | 日産自動車株式会社 | Secondary battery and secondary battery control method |
| EP3386005A1 (en) | 2017-04-05 | 2018-10-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stacked battery |
| EP3386006A1 (en) | 2017-04-07 | 2018-10-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stacked battery |
| JP2018174027A (en) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | Tdk株式会社 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
| JP2018181527A (en) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | All solid battery |
| JP2018181525A (en) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | All solid battery |
| JP2018181462A (en) * | 2017-04-05 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | All solid battery |
| JP2018181521A (en) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | Stacked battery |
| EP3413393A1 (en) | 2017-06-07 | 2018-12-12 | Robert Bosch GmbH | Electrode assembly for a battery module |
| JP2019140079A (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | Stacked battery |
| DE102019108521A1 (en) | 2018-04-12 | 2019-10-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | stack battery |
| JP2019197655A (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | トヨタ自動車株式会社 | Stack cell |
| US10651456B2 (en) | 2017-04-07 | 2020-05-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All-solid-state battery and method for producing all-solid-state battery |
| US10714789B2 (en) | 2017-11-07 | 2020-07-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All-solid state battery |
| JP2022548091A (en) * | 2019-12-17 | 2022-11-16 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Battery cell for internal short circuit evaluation and evaluation method for battery cell internal short circuit using the same |
-
1999
- 1999-08-24 JP JP23644299A patent/JP2001068156A/en not_active Withdrawn
Cited By (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270239A (en) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Tdk Corp | Electrochemical device |
| JP2004139775A (en) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Nissan Motor Co Ltd | Stacked batteries, assembled batteries and vehicles |
| JP2006172870A (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Toyota Motor Corp | Batteries and batteries |
| JP2007317481A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Nec Lamilion Energy Ltd | Film exterior electrical device |
| JP2009087600A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Lithium secondary battery |
| CN101640282B (en) * | 2008-07-30 | 2013-12-25 | Nec能源元器件株式会社 | Stacked secondary battery |
| CN101640282A (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-03 | Nec东金株式会社 | Stacked secondary battery |
| JP2014517469A (en) * | 2011-06-08 | 2014-07-17 | エルジー ケム. エルティーディ. | Battery pack safety device |
| US9099733B2 (en) | 2011-06-08 | 2015-08-04 | Lg Chem, Ltd. | Safety device for battery pack |
| JP2013164977A (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-22 | Nec Corp | Battery |
| WO2014115688A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-31 | 株式会社豊田自動織機 | Lithium ion electricity storage device |
| JP2014143007A (en) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Toyota Industries Corp | Lithium ion power storage device |
| JP2013152935A (en) * | 2013-02-28 | 2013-08-08 | Lg Chem Ltd | Large capacity battery pack |
| JP2014220079A (en) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
| KR20150028457A (en) * | 2013-09-06 | 2015-03-16 | 주식회사 엘지화학 | Electrode Assembly Having Insulating Material Added on Outermost Surface and Secondary Battery Comprising the Same |
| KR101684347B1 (en) | 2013-09-06 | 2016-12-08 | 주식회사 엘지화학 | Electrode Assembly Having Insulating Material Added on Outermost Surface and Secondary Battery Comprising the Same |
| KR20160118684A (en) * | 2015-04-03 | 2016-10-12 | 주식회사 엘지화학 | Electrode Assembly Including Safety Member and Lithium Secondary Battery Comprising the Same |
| KR101889593B1 (en) * | 2015-04-03 | 2018-08-17 | 주식회사 엘지화학 | Electrode Assembly Including Safety Member and Lithium Secondary Battery Comprising the Same |
| JP2017050241A (en) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | 積水化学工業株式会社 | Lithium ion secondary battery |
| WO2018158955A1 (en) | 2017-03-03 | 2018-09-07 | 日産自動車株式会社 | Secondary battery and secondary battery control method |
| CN110337742A (en) * | 2017-03-03 | 2019-10-15 | 日产自动车株式会社 | The control method of secondary cell and secondary cell |
| CN110337742B (en) * | 2017-03-03 | 2022-03-22 | 日产自动车株式会社 | Secondary battery and control method for secondary battery |
| US11063327B2 (en) | 2017-03-03 | 2021-07-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Secondary battery and secondary battery control method |
| JP2018174027A (en) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | Tdk株式会社 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
| JP2018181462A (en) * | 2017-04-05 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | All solid battery |
| US10700338B2 (en) | 2017-04-05 | 2020-06-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All-solid-state battery with layered current shunt part |
| EP3386005A1 (en) | 2017-04-05 | 2018-10-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stacked battery |
| JP2018181527A (en) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | All solid battery |
| JP2018181525A (en) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | All solid battery |
| EP3386006A1 (en) | 2017-04-07 | 2018-10-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stacked battery |
| KR20180113910A (en) | 2017-04-07 | 2018-10-17 | 도요타 지도샤(주) | Stacked battery |
| RU2678439C1 (en) * | 2017-04-07 | 2019-01-29 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Packaged battery |
| JP2018181521A (en) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | Stacked battery |
| JP2018181524A (en) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | Stacked battery |
| US10665850B2 (en) | 2017-04-07 | 2020-05-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stacked battery |
| US10651456B2 (en) | 2017-04-07 | 2020-05-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All-solid-state battery and method for producing all-solid-state battery |
| WO2018224401A1 (en) | 2017-06-07 | 2018-12-13 | Robert Bosch Gmbh | Electrode assembly for a battery module |
| EP3413393A1 (en) | 2017-06-07 | 2018-12-12 | Robert Bosch GmbH | Electrode assembly for a battery module |
| US10714789B2 (en) | 2017-11-07 | 2020-07-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | All-solid state battery |
| JP2019140079A (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | Stacked battery |
| DE102019108521A1 (en) | 2018-04-12 | 2019-10-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | stack battery |
| US11380967B2 (en) | 2018-04-12 | 2022-07-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stacked battery |
| DE102019108521B4 (en) | 2018-04-12 | 2023-06-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | stack battery |
| JP2019197655A (en) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | トヨタ自動車株式会社 | Stack cell |
| US10854867B2 (en) | 2018-05-09 | 2020-12-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stacked battery |
| JP2022548091A (en) * | 2019-12-17 | 2022-11-16 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Battery cell for internal short circuit evaluation and evaluation method for battery cell internal short circuit using the same |
| JP7358632B2 (en) | 2019-12-17 | 2023-10-10 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Battery cell for internal short circuit evaluation and method for evaluating battery cell internal short circuit using the same |
| US11923567B2 (en) | 2019-12-17 | 2024-03-05 | Lg Energy Solution, Ltd. | Battery cell for testing internal short circuit, and method for testing internal short circuit of battery cell by using same |
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