JP2001319689A - リチウムポリマー二次電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リチウムイオン二次電池に比較して、充放電
サイクル特性が劣るというリチウムポリマー二次電池の
問題を解決し、信頼性の高いリチウムポリマー二次電池
を提供する。 【解決手段】 （１）リチウム含有複合酸化物からなる
正極、（２）リチウムを可逆的に吸蔵および放出できる
材料からなる負極および（３）無機もしくは有機フィラ
ーを含むセパレータが積層されて電極群を形成してお
り、前記正極、前記負極および前記セパレータは、いず
れもゲル化ポリマーを含有し、そのゲル化ポリマーは非
水電解液で膨潤しているリチウムポリマー二次電池であ
って、前記電極群中の総空隙体積の７０〜９０％が非水
電解液で満たされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、（１）リチウム含
有複合酸化物からなる正極、（２）リチウムを可逆的に
吸蔵および放出できる材料からなる負極および（３）無
機もしくは有機フィラーを含むセパレータが積層されて
電極群を形成しており、前記正極、前記負極および前記
セパレータは、いずれもゲル化ポリマーを含有し、その
ゲル化ポリマーは電解液で膨潤しているリチウムポリマ
ー二次電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】リチウム含有複合酸化物からなる正極、
リチウムを可逆的に吸蔵および放出できる材料からなる
負極および非水電解液からなるリチウムイオン二次電池
は、エネルギー密度が高く、低温特性が優れている。ま
た、負極に金属リチウムを用いないことから安全性にも
優れており、急速に実用化が進んでいる。そして、薄型
・軽量の新しい電池として、ゲル化ポリマーを用い、非
水電解液をゲル状態で保持したリチウムポリマー二次電
池も開発されつつある。

【０００３】ゲル化ポリマーは、非水電解液との親和性
が高いため、充放電反応に伴って非水電解液が移動する
ときに過剰に非水電解液で膨潤する傾向がある。その結
果、ゲル化ポリマーを含む極板は膨張し、活物質粒子同
士および活物質粒子と導電剤粒子との電気的接触が減少
し、充放電反応に関与しない粒子の割合が増加して電池
容量が減少する。したがって、リチウムポリマー二次電
池はリチウムイオン二次電池に比較して、充放電サイク
ル特性が低いという問題がある。

【０００４】そこで、適度な膨潤性を得るために、これ
までに種々のゲル化ポリマーが提案されている。しか
し、それぞれに不充分な点があり、今のところ充分な充
放電サイクルを有するリチウムポリマー二次電池は得ら
れていない。

【０００５】例えば、非水電解液との相溶性に優れたエ
チレンオキサイド系ポリマーが、M.Armand他の米国特許
第4,303,748号明細書などで提案されているが、熱安定
性は不充分である。

【０００６】また、難燃性で、高いイオン伝導度を示す
アクリロニトリル系ポリマーも、特開平4-306560号公報
などで提案されているが、これと相溶性を有する非水電
解液が限られ、熱安定性も不充分である。

【０００７】また、難燃性で、電気化学的に安定なフッ
化ビニリデン系ポリマーが、A. Gozdz他の米国特許第5,
296,318号明細書などで提案されているが、高温でポリ
マーから電解液相が分離しやすいという問題がある。

【０００８】さらにまた、非水電解液の保持性に優れた
アクリレート系ポリマーが、特公昭58-36828号公報など
で提案されているが、電気化学的に不安定であるという
問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、リチウムイ
オン二次電池に比較して、充放電サイクル特性が劣ると
いうリチウムポリマー二次電池の問題を解決し、信頼性
の高いリチウムポリマー二次電池を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、リチウムポ
リマー二次電池の各構成要素に含まれる非水電解液量に
着目し、これを適正化することにより、リチウムポリマ
ー二次電池の充放電サイクル特性を改良した。すなわ
ち、各構成要素に含まれる非水電解液量を一定範囲内に
制限することにより、充放電反応時の非水電解液の移動
による非水電解液の局在化および極板体積の変化を抑制
したものである。

【００１１】すなわち、本発明は、（１）リチウム含有
複合酸化物からなる正極、（２）リチウムを可逆的に吸
蔵および放出できる材料からなる負極および（３）無機
もしくは有機フィラーを含むセパレータが積層されて電
極群を形成しており、前記正極、前記負極および前記セ
パレータは、いずれも同種のゲル化ポリマーを含有し、
そのゲル化ポリマーが非水電解液で膨潤しているリチウ
ムポリマー二次電池であって、前記電極群中の総空隙体
積の７０〜９０％が非水電解液で満たされていることを
特徴とするリチウムポリマー二次電池である。

【００１２】ここで、前記ゲル化ポリマーは、ポリフッ
化ビニリデンまたはフッ化ビニリデン単位を有する共重
合体であることが好ましい。

【００１３】前記ゲル化ポリマーは、他には、ポリアル
キレンオキシド基の末端にアクリレート基またはメタク
リレート基を有するモノマーの重合体または前記モノマ
ーの単位を有する共重合体であることが好ましい。前記
アルキレンオキシド基は、分岐構造を有していてもよ
く、その場合は全ての末端にアクリレート基またはメタ
クリレート基を有することが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のリチウムポリマー二次電
池は、（１）リチウム含有複合酸化物からなる正極、
（２）リチウムを可逆的に吸蔵および放出できる材料か
らなる負極および（３）無機もしくは有機フィラーを含
むセパレータを積層した電極群を有する。そして、前記
正極、前記負極および前記セパレータは、いずれも同種
のゲル化ポリマーを含有し、そのゲル化ポリマーは非水
電解液で膨潤している。

【００１５】電極群中のゲル化ポリマーを非水電解液で
膨潤させるには、例えば電池ケースに電極群を収容した
後、そのケース内に非水電解液を注液すればよい。非水
電解液をケース内に注液すると、電極群の空隙（細孔）
に非水電解液が浸入するとともにゲル化ポリマーが膨潤
する。

【００１６】図１は、本発明のリチウムポリマー二次電
池の一例である平型リチウムポリマー二次電池の断面図
である。以下、この電池を例にとって、本発明のリチウ
ムポリマー二次電池について説明する。

【００１７】まず、図１の電池の概要を説明する。図１
において、電極群は、アルミニウム／樹脂ラミネートフ
ィルム製の電池ケース１に収容されている。ここに示し
た電極群は、正極板５およびセパレータ層４を、負極板
３の両側にそれぞれ１枚ずつ積層した単セルであるが、
本発明において、単セルの数に限定はない。正極板には
アルミニウム製の正極リード６、負極板には銅製の負極
リード２が、それぞれ接続されており、各リードの端部
は、互いに接触しないように電池ケース１の熱溶着部
（封口部）７から外部に引き出してある。

【００１８】このリチウムポリマー二次電池は、電池ケ
ース１に電極群を収容し、特定量の非水電解液を注液し
た後、各リードを挟んでいる電池ケースの開口部に熱溶
着部７を設けることで密封してある。

【００１９】本発明の特徴は、このとき注液する非水電
解液量を一定範囲に限定する点にある。すなわち、電極
群の総空隙体積の７０〜９０％が非水電解液で満たされ
るように非水電解液を注液する。そして、電極群の総空
隙体積の７０〜９０％を非水電解液で満たすことによ
り、リチウムポリマー二次電池の充放電サイクル特性が
飛躍的に向上する。また、特に優れた充放電サイクル特
性を得るには、電極群の総空隙体積の７５〜８５％を非
水電解液で満たすことが好ましい。非水電解液で満たさ
れた電極群の空隙体積の割合が、総空隙体積の７０％未
満になると、電池の放電容量が不充分となる。一方、９
０％を超えると、非水電解液が充放電反応に伴って移動
して局在化するとともに極板が膨張し、電子伝導ネット
ワークが崩れて、電池容量が低下する。

【００２０】電極群の総空隙体積は、水銀ポロシメータ
ー測定で得ることができる。このとき、電極群を構成す
る正極、負極およびセパレータの水銀ポロシメトリー測
定をそれぞれ別に行い、各構成要素の空隙体積の和から
電極群の総空隙体積を求めてもよい。

【００２１】ここで、電極群は、正極、負極およびセパ
レータを順次に積層し、それを加熱プレスで一体化して
得られる。したがって、電極群の総空隙体積は、電極群
の各構成要素の水銀ポロシメトリー測定を別々に行って
求めた場合と、電極群を構成してから電極群の水銀ポロ
シメトリー測定を行って求めた場合とで、厳密には一致
しない。しかし、両者に大きな差はないと考えられる。

【００２２】電極群の総空隙体積は、たとえば以下の手
順で求める。 １． 電極群の各構成要素について、単位重量あたりの
空隙体積（ｃｃ／ｇ）を水銀ポロシメトリー測定により
求める。ここでは、細孔径が０．０１〜１０μｍの細孔
を空隙として扱うことが好ましい。大きすぎる孔が電極
内に不均一に分布していても、ゲル化ポリマーの膨潤に
対する影響は小さく、また、小さすぎる細孔には非水電
解液がほとんど浸入しないため、空隙として扱う必要が
ないからである。ここで、使用できる測定装置として
は、例えば島津オートポア９２２０（株式会社島津製作
所製）などが挙げられる。

【００２３】２． 正極、負極およびセパレータの単位
重量あたりの空隙体積を、それぞれｖ ₁（ｃｃ／ｇ）、
ｖ₂（ｃｃ／ｇ）およびｖ₃（ｃｃ／ｇ）とし、それぞれ
の重量をｗ₁（ｇ）、ｗ₂（ｇ）およびｗ₃（ｇ）とする
と、電極群の総空隙体積Ｖ（ｃｃ）は、式（１）：

【００２４】 Ｖ ＝ ｖ₁・ｗ₁＋ｖ₂・ｗ₂＋ｖ₃・ｗ₃ （１）

【００２５】から求められる。

【００２６】そして、得られた電極群の総空隙体積Ｖ
（ｃｃ）のＸ％を満たす非水電解液の量Ｗ（ｇ）は、非
水電解液の比重をＤとすると、式（２）：

【００２７】 Ｗ ＝ Ｄ・Ｖ・Ｘ／１００ （２）

【００２８】から求められる。

【００２９】また、電極群の総空隙体積は、各構成要素
に用いている部材の真密度、各構成要素の電極群全体に
占める重量比率、各構成要素の重量と体積、電極群全体
の重量と体積がわかれば、計算によって求めることが可
能である。そして、いずれの方法で電極群の総空隙体積
を求めてもほぼ同様の値が求められることが確認されて
いる。

【００３０】次に、正極、負極およびセパレータの代表
例について説明する。なお、本発明は非水電解液の量を
最適化する点に特徴があり、正極および負極の活物質の
種類、非水電解液の種類、ゲル化ポリマーの種類等によ
って、本発明の効果が得られなくなることはない。そし
て、本発明は、電極群を電池ケースに収容後、非水電解
液を注液して電極群中のゲル化ポリマーを膨潤させるリ
チウムポリマー二次電池の全般に適用できる。

【００３１】本発明のリチウムポリマー二次電池の正極
は、リチウム含有複合酸化物およびゲル化ポリマーを含
有する。両者の含有比率は、リチウム含有複合酸化物１
００重量部に対してゲル化ポリマー５〜３０重量部であ
ることが好ましい。

【００３２】ここで、リチウム含有複合酸化物として
は、ＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄、ＬｉＶ
₃Ｏ₈などが好ましく用いられる。これらは単独で用いて
もよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【００３３】また、ゲル化ポリマーとしては、ポリフッ
化ビニリデンまたはフッ化ビニリデン単位を有する共重
合体が好ましく用いられる。具体的には、フッ化ビニリ
デン−６フッ化プロピレン共重合体などが挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて
用いてもよい。

【００３４】また、ゲル化ポリマーとして、ポリアルキ
レンオキシド基の末端にアクリレート基またはメタクリ
レート基を有するモノマーの重合体または前記モノマー
の単位を有する共重合体も好ましく用いられる。これら
は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いて
もよい。

【００３５】具体的には、ポリアルキレンオキシド基と
しては、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレンオキ
シド基などが挙げられる。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、ポリ
アルキレンオキシド基は、分岐構造を有していてもよ
い。

【００３６】そして、ポリアルキレンオキシドの末端Ｏ
Ｈ基をアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルと反
応させてエステル化すれば所望のモノマーを得ることが
できる。エステル化に用いるアクリレートやメタクリレ
ートは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わ
せて用いてもよい。

【００３７】正極は、通常、ペースト状の正極合剤をア
ルミニウム箔などの正極集電体に塗着し、乾燥し、圧延
後、所定寸法に切断して得られる。正極合剤としては、
例えば、正極活物質であるリチウム含有複合酸化物、導
電剤であるカーボンブラックおよびゲル化ポリマーであ
るフッ化ビニリデン−６フッ化プロピレン共重合体のＮ
−メチルピロリドン溶液からなる混合物などが用いられ
る。また、Ｎ−メチルピロリドンの他に、アセトンとＮ
−メチルピロリドンとの混合溶媒なども用いられる。さ
らに、可塑剤としてジブチルフタレートを混合物に添加
してもよい。

【００３８】本発明のリチウムポリマー二次電池の負極
は、リチウムを可逆的に吸蔵および放出できる材料およ
びゲル化ポリマーを含有する。両者の含有比率は、リチ
ウムを可逆的に吸蔵および放出できる材料１００重量部
に対してゲル化ポリマー５〜３０重量部であることが好
ましい。

【００３９】ここで、リチウムを可逆的に吸蔵および放
出できる材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、黒鉛化炭
素繊維などの炭素材料、Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｂ、Ｇｅ、
Ｐ、Ｐｂなどの元素を含む合金や酸化物、Ｌｉ₃Ｎ、Ｌ
ｉ_3-xＣｏ_xＮなどの窒化物が好ましく用いられる。これ
らは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用い
てもよい。また、ゲル化ポリマーとしては、正極に用い
たものと同種のものが好ましく用いられる。

【００４０】負極は、通常、ペースト状の負極合剤を銅
箔などの負極集電体に塗着し、乾燥し、圧延後、所定寸
法に切断して得られる。負極合剤としては、例えば、負
極活物質である球状黒鉛およびゲル化ポリマーであるフ
ッ化ビニリデン−６フッ化プロピレン共重合体のＮ−メ
チルピロリドン溶液からなる混合物などが用いられる。
また、Ｎ−メチルピロリドンの他に、アセトンとＮ−メ
チルピロリドンとの混合溶媒なども用いられる。さら
に、可塑剤としてジブチルフタレートを混合物に添加し
てもよい。

【００４１】本発明のリチウムポリマー二次電池のセパ
レータは、無機もしくは有機フィラーおよびゲル化ポリ
マーを含有する。両者の含有比率は、無機もしくは有機
フィラー１００重量部に対してゲル化ポリマー２０〜２
５０重量部であることが好ましい。

【００４２】なお、図１に示すような電池を得る場合、
正極では集電体の片面のみに正極合剤を塗着するが、負
極では集電体の両面に負極合剤を塗着する。

【００４３】ここで、無機フィラーとしては、二酸化ケ
イ素の微粒子などが好ましく用いられ、有機フィラーと
しては、ポリプロピレン短繊維、ポリスチレンビーズな
どが好ましく用いられる。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、二酸
化ケイ素は、疎水化処理したものが好ましい。また、ゲ
ル化ポリマーとしては、正極に用いたものと同種のもの
が好ましく用いられる。

【００４４】セパレータは、正極合剤や負極合剤と同
様、二酸化ケイ素の微粒子をゲル化ポリマーのＮ−メチ
ルピロリドン溶液などに分散させ、ペースト状にし、こ
れをガラス板またはポリエチレンテレフタレートフィル
ム上に塗着し、乾燥し、圧延後、所定寸法に切断して得
られる。また、Ｎ−メチルピロリドンの他に、アセトン
とＮ−メチルピロリドンとの混合溶媒を用いてもよい。
さらに、可塑剤としてジブチルフタレートを分散液に添
加してもよい。

【００４５】電極群は、集電体の両面に負極合剤が塗着
されている負極の両側を、まずはセパレータで挟み、つ
いで正極で挟み、これらを熱圧着すれば得られる。合剤
に可塑剤のジブチルフタレートが添加されている場合、
電極群からジエチルエーテルなどの溶剤でジブチルフタ
レートを抽出した後、真空乾燥して溶剤を除去する。そ
して、電極群を電池ケースに収納し、ケースの開口部か
ら電解液を注液後、開口部を熱溶着すると平形リチウム
ポリマー二次電池が得られる。

【００４６】なお、本発明において電極群の形態に限定
はなく、上記したような平形電極群の他に、例えば折り
畳み式電極群、捲回式電極群にしてもよい。また、平形
電池の他に、円筒形電池、コイン形電池などにしてもよ
い。

【００４７】

【実施例】次に、本発明のリチウムポリマー二次電池に
ついて、実施例に基づいて具体例に説明する。

【００４８】《実施例１》正極活物質としてリチウムコ
バルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ₂）、負極活物質として
球状黒鉛を用い、図１に示すような平形リチウムポリマ
ー二次電池を作製した。

【００４９】正極合剤は、活物質であるＬｉＣｏＯ₂と
導電剤であるアセチレンブラックとを重量比９０:１０
で混合したものと、ゲル化ポリマーであるフッ化ビニリ
デン−６フッ化プロピレン共重合体と、ジブチルフタレ
ートと、Ｎ−メチルピロリドンとを、重量比８：２：
１：９で混合して得た。この正極合剤をアルミニウム箔
集電体の片面に塗着し、乾燥し、圧延後、切断して正極
を得た。

【００５０】負極合剤は、球状黒鉛の粉末と、上記と同
種のゲル化ポリマーと、ジブチルフタレートと、Ｎ−メ
チルピロリドンとを、重量比８：２：１：９で混合して
得た。この負極合剤を銅箔集電体の両面に塗着し、乾燥
し、圧延後、切断して負極を得た。

【００５１】セパレータは、疎水化処理した二酸化ケイ
素の微粉末と、上記と同種のゲル化ポリマーと、ジブチ
ルフタレートと、Ｎ−メチルピロリドンとを、重量比
１：２：２：３で混合し、これをガラス板上に塗着し、
乾燥し、圧延後、切断して得た。

【００５２】得られた負極を、まずはセパレータで挟
み、ついで正極で挟み、熱圧着し、正極および負極に各
電極リードを接合し、電極群を得た。そして、電極群か
らジエチルエーテルを溶剤としてジブチルフタレートを
抽出し、その後、８０℃で真空乾燥して溶剤と水を除去
した。

【００５３】別に、前記と同じ正極、負極およびセパレ
ータを用意し、それぞれから単独に、ジエチルエーテル
を溶剤としてジブチルフタレートを抽出し、その後、８
０℃で真空乾燥して溶剤と水を除去した。そして、空隙
体積測定用のサンプルを用意した。

【００５４】これらのサンプルについて、島津オートポ
ア９２２０を用いて水銀ポロシメトリー測定を行い、各
サンプルにおける単位重量あたりの細孔径が０．０１〜
１０μｍの空隙体積（ｃｃ／ｇ）を求めた。この空隙体
積（ｃｃ／ｇ）と、電極群を構成する正極、負極および
セパレータの重量から、電極群の総空隙体積（ｃｃ）を
求めた。

【００５５】非水電解液としては、エチレンカーボネイ
トとエチルメチルカーボネイトとの体積比１：３の混合
溶媒に、電解質であるＬｉＰＦ⁶を１．５モル／ｄｍ³の
濃度になるように溶解させたものを用いた。この非水電
解液の比重は、１．２３であった。この非水電解液の比
重および注液量ならびに電極群の空隙体積から、非水電
解液で満たされている電極群の空隙体積の割合が算出で
きる。

【００５６】乾燥した電極群をアルミニウム／樹脂ラミ
ネートフィルム製の電池ケース内に収容し、所定量の非
水電解液を注液後、脱気しながら電池ケースの開口部を
熱溶着により封口してリチウムポリマー二次電池を得
た。

【００５７】非水電解液の注液量を変化させ、非水電解
液で満たされている電極群の空隙体積の割合と容量維持
率との関係を調べた。結果を図２に示す。図２中、○は
本発明の実施例に、△は比較例に該当する。

【００５８】容量維持率は、２０℃で充電終止電圧４．
２Ｖ、放電終止電圧３．０Ｖおよび１時間率の定電流と
いう条件で充放電を繰り返したときの１００サイクル時
の初期容量に対する維持率（％）である。

【００５９】図２において、非水電解液で満たされてい
る電極群の空隙体積の割合が７５％の場合と６２％の場
合とで、容量維持率には差がないように見える。しか
し、同割合が６２％の場合、電池設計容量に対する利用
率は７０％程度であり、実用性は低い。電池設計容量に
対する利用率を９５％以上にするには、同割合が７０％
以上である必要がある。一方、同割合が９０％を超える
と、充放電サイクル特性の劣化が大きくなっている。ま
た、漏液する可能性もある。

【００６０】《実施例２》まず、ゲル化ポリマー前駆体
として、ポリエチレンオキサイド基を主鎖とし、両末端
基にメタクリレート基を有するジメタクリレート系モノ
マー：

【００６１】

【化１】

【００６２】およびその重合開始剤である２，２’−ア
ゾビスイソブチロニトリルを重量比１００：０．５で混
合したものを調製した。

【００６３】正極合剤は、活物質であるＬｉＣｏＯ₂と
導電剤であるアセチレンブラックとを、重量比９０:１
０で混合したもの１０ｇを、ゲル化ポリマー前駆体とＮ
−メチルピロリドンとを、重量比２：８で混合した溶液
１０ｇに分散して得た。この正極合剤をアルミニウム箔
の集電体の片面に塗着し、減圧下８０℃で加熱してゲル
化ポリマー前駆体を重合させ、その後乾燥し、圧延後、
切断して正極を得た。

【００６４】負極合剤は、球状黒鉛の粉末とゲル化ポリ
マー前駆体とＮ−メチルピロリドンとを、重量比１０：
２：８で混合して得た。この負極合剤を銅箔の集電体の
両面に塗着し、減圧下８０℃で加熱してゲル化ポリマー
前駆体を重合させ、その後乾燥し、圧延後、切断して負
極を得た。

【００６５】セパレータは、目付け１５ｇ／ｍ²のポリ
プロピレン製不織布に上記ゲル化ポリマー前駆体を１ｍ
²あたり２０ｇ塗着し、減圧下８０℃で加熱してゲル化
ポリマー前駆体を重合させ、その後乾燥し、圧延後、切
断して得た。

【００６６】得られた正極、負極およびセパレータを用
いて実施例１と同様に電極群を組み立てた。すなわち、
本実施例では、溶剤を含む電極合剤を集電体に塗布して
から、合剤中のゲル化ポリマー前駆体を重合させてゲル
化ポリマーを形成させている。

【００６７】ついで、実施例１と同様に、正極、負極お
よびセパレータの空隙測定用サンプルを用意し、空隙体
積を求め、そして電極群の総空隙体積を求めた。

【００６８】非水電解液としては、エチレンカーボネイ
トとジエチルカーボネイトとの体積比１：３の混合溶媒
に、電解質であるリチウム・ビスペンタフルオロエチル
スルホン酸イミド（Ｌｉ（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂Ｎ）を１モル
／ｄｍ³の濃度になるように溶解させたものを用いた。

【００６９】非水電解液の注液量を変化させ、実施例１
と同様に非水電解液で満たされている電極群の空隙体積
の割合と容量維持率との関係を調べた。結果を図３に示
す。図３中、○は本発明の実施例に、△は比較例に該当
する。

【００７０】図３は、本発明が、溶剤を含む電極合剤を
集電体に塗布してから合剤中のゲル化ポリマー前駆体を
重合させて製造されるリチウムポリマー二次電池にも、
有効であることを示している。また、図３は、特に、非
水電解液で満たされている電極群の空隙体積の割合が７
５〜８５％の場合に、優れた充放電サイクル特性が得ら
れることを示している。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば、充放電サイクル時にお
ける電極群の体積変化、非水電解液の局在化が防止さ
れ、その結果、充放電サイクル特性に優れた信頼性の高
いリチウムポリマー二次電池を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリチウムポリマー二次電池の一例の断
面図である。

【図２】実施例１で製造したリチウムポリマー二次電池
において、非水電解液で満たされている電極群の空隙体
積の割合と容量維持率との関係を示す図である。

【図３】実施例２で製造したリチウムポリマー二次電池
において、非水電解液で満たされている電極群の空隙体
積の割合と容量維持率との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 電池ケース ２ 負極リード ３ 負極板 ４ セパレータ層 ５ 正極板 ６ 正極リード ７ 熱溶着部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴野 靖幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 江田 信夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 AJ14 AK03 AL01 AL07 AM03 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ12 DJ09 EJ12 HJ07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）リチウム含有複合酸化物からなる
   正極、（２）リチウムを可逆的に吸蔵および放出できる
   材料からなる負極および（３）無機もしくは有機フィラ
   ーを含むセパレータが積層されて電極群を形成してお
   り、前記正極、前記負極および前記セパレータは、いず
   れもゲル化ポリマーを含有し、そのゲル化ポリマーは非
   水電解液で膨潤しているリチウムポリマー二次電池であ
   って、前記電極群中の総空隙体積の７０〜９０％が非水
   電解液で満たされていることを特徴とするリチウムポリ
   マー二次電池。
2. 【請求項２】 前記ゲル化ポリマーが、ポリフッ化ビニ
   リデンまたはフッ化ビニリデン単位を有する共重合体で
   ある請求項１記載のリチウムポリマー二次電池。
3. 【請求項３】 前記ゲル化ポリマーが、ポリアルキレン
   オキシド基の末端にアクリレート基またはメタクリレー
   ト基を有するモノマーの重合体または前記モノマーの単
   位を有する共重合体である請求項１記載のリチウムポリ
   マー二次電池。