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JP2008041504A - Nonaqueous electrolyte battery - Google Patents

Nonaqueous electrolyte battery Download PDF

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JP2008041504A
JP2008041504A JP2006216074A JP2006216074A JP2008041504A JP 2008041504 A JP2008041504 A JP 2008041504A JP 2006216074 A JP2006216074 A JP 2006216074A JP 2006216074 A JP2006216074 A JP 2006216074A JP 2008041504 A JP2008041504 A JP 2008041504A
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JP
Japan
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separator
battery
positive electrode
negative electrode
surface layer
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Pending
Application number
JP2006216074A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryosuke Takagi
良介 高木
Kenta Yamamoto
賢太 山本
Atsushi Kajita
篤史 梶田
Naoko Yamakawa
直子 山川
Hiroyuki Suzuki
浩之 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent contact between a positive electrode and a negative electrode caused by contraction of a separator in temperature rise in a battery. <P>SOLUTION: For the separator, a surface layer containing polymer particles having a melting point lower than that of a separator material is formed on a surface thereof. The surface layer is formed by applying slurry comprising, for instance, a binder, a solvent and polymer particles to the separator, phase-separating it by making it pass through a poor solvent of the binder and a solvent affinity bath of the solvent, and thereafter drying it. A material high in affinity to the separator material is preferable for the polymer particles used in this case, and the average particle diameter thereof is preferably set not larger than 5.0 μm in order to prevent the degradation of volume efficiency and a load characteristic of the battery caused by excessive increase of thickness of the surface layer. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、セパレータを介して正極および負極が対向配置された非水電解質電池に関する。   The present invention relates to a nonaqueous electrolyte battery in which a positive electrode and a negative electrode are arranged to face each other with a separator interposed therebetween.

近年、携帯電子技術の目覚しい発達により、携帯電話やノートブック型パーソナルコンピューター、PDA(Personal Digital Assistant;個人用携帯型情報端末機器)等の電子機器は高度情報化社会を支える基盤技術と認知されてきた。さらに、これらの機器の高機能化に関する研究開発は精力的に進められており、それに比例して電子機器の消費電力も増加の一途を辿っている。その反面、これらの電子機器は長時間駆動が求められており、必然的に駆動電源である二次電池の高エネルギー密度化が望まれてきた。   In recent years, with the remarkable development of portable electronic technology, electronic devices such as mobile phones, notebook personal computers, and PDAs (Personal Digital Assistants) have been recognized as fundamental technologies that support an advanced information society. It was. Furthermore, research and development related to the enhancement of the functionality of these devices is being pursued energetically, and the power consumption of electronic devices is steadily increasing in proportion thereto. On the other hand, these electronic devices are required to be driven for a long time, and it has been desired to increase the energy density of the secondary battery, which is a driving power source.

電子機器に内蔵される電池の占有体積や重量等の観点より、電池のエネルギー密度は高いほど望ましい。そこで現在ではこの要求に応えるべく、リチウム(Li)を電極反応物質として用いた電池、例えば、リチウム/二酸化マンガン電池、リチウム/硫化鉄電池、リチウムイオン電池が提案されている。これら電池は、正極および負極をセパレータを介して積層し、渦巻き状に巻回した巻回構造を有しており、これによって高い保存特性、低温特性、負荷特性等を示している。   From the viewpoint of the occupied volume and weight of the battery built in the electronic device, the higher the energy density of the battery, the better. Therefore, in order to meet this demand, batteries using lithium (Li) as an electrode reactant, for example, lithium / manganese dioxide batteries, lithium / iron sulfide batteries, and lithium ion batteries have been proposed. These batteries have a winding structure in which a positive electrode and a negative electrode are stacked via a separator and wound in a spiral shape, thereby exhibiting high storage characteristics, low temperature characteristics, load characteristics, and the like.

一方、電池は過充電や誤使用等により大電流が流れることにより電池内の温度が上昇する。これらの電池は電解液として非水系の溶媒を用いていることから、電池内温度上昇時に熱暴走のおそれがある。このため、これら電池はその安全性を確保するために、電池が発熱した場合に電流を遮断させるような機構が組み込まれている。   On the other hand, the temperature in the battery rises when a large current flows due to overcharging or misuse. Since these batteries use a non-aqueous solvent as an electrolytic solution, there is a risk of thermal runaway when the temperature in the battery rises. For this reason, in order to ensure the safety of these batteries, a mechanism for interrupting the current when the batteries generate heat is incorporated.

そこで、このような問題に対処すべく、以下の特許文献1のように、電池内温度が上昇した際や大電流が流れた際に、電池内で物理的に回路を遮断する電流遮断機構を設けた電池が提案されている。   Therefore, in order to deal with such a problem, as in Patent Document 1 below, when the temperature in the battery rises or when a large current flows, a current interruption mechanism that physically interrupts the circuit in the battery is provided. Provided batteries have been proposed.

特開2004−031165号公報JP 2004-031165 A

このような電池では、電流遮断機構によって電流の遮断を行うほか、電池内温度が高温となった際に正極と負極との間に配設された、例えばポリオレフィン系樹脂材料を延伸して作製されたセパレータが溶融し、延伸によって作製された空孔が塞がれることによって電流を遮断する、いわゆるシャットダウン機能を備えている。   In such a battery, the current is cut off by a current cut-off mechanism, and when the internal temperature of the battery becomes high, for example, a polyolefin resin material disposed between the positive electrode and the negative electrode is stretched. The separator has a so-called shutdown function in which the current is interrupted by melting the separator and closing the holes produced by stretching.

しかしながら、セパレータがシャットダウンする際には、セパレータの収縮が生じ、これによって直接対向した正極および負極が接触して短絡を発生するなどの二次的な不具合が発生するおそれがある。   However, when the separator shuts down, the separator contracts, which may cause secondary problems such as a direct contact between the positive electrode and the negative electrode, which may cause a short circuit.

したがって、この発明は、上記問題点を解決し、電池内温度が高温となった際でも安定して電池の安全性を確保することができる非水電解質電池を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems and provide a non-aqueous electrolyte battery that can stably ensure the safety of the battery even when the temperature inside the battery becomes high.

上記課題を解決するために、この発明は、正極と負極とがセパレータを介して対向配置された非水電解質電池であって、セパレータの少なくとも一主面に表面層が設けられ、表面層は、セパレータよりも融点の低い高分子粒子を含むことを特徴とする非水電解質電池である。   In order to solve the above problems, the present invention is a nonaqueous electrolyte battery in which a positive electrode and a negative electrode are arranged to face each other with a separator interposed therebetween, and a surface layer is provided on at least one main surface of the separator. A nonaqueous electrolyte battery comprising polymer particles having a melting point lower than that of a separator.

なお、高分子粒子の平均粒径は、5.0μm以下であることが好ましく、また、微多孔性膜は、ポリプロピレンからなることが好ましい。   The average particle size of the polymer particles is preferably 5.0 μm or less, and the microporous membrane is preferably made of polypropylene.

また、表面層は、高分子粒子と結着剤とを含み、結着剤はフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体であることが好ましい。   The surface layer preferably includes polymer particles and a binder, and the binder is preferably a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene.

この発明では、電池内温度が高温となった際、セパレータより融点の低い高分子粒子がセパレータより先に溶融し、セパレータ表面に膜を形成することにより、セパレータの収縮が生じる前に微多孔性膜の空孔を閉塞することができる。   In this invention, when the temperature inside the battery becomes high, the polymer particles having a melting point lower than that of the separator are melted before the separator and form a film on the separator surface. Membrane vacancies can be blocked.

この発明によれば、電池内温度が高温となった際にセパレータを収縮させることなく電流の遮断を行うことができる。   According to the present invention, the current can be interrupted without contracting the separator when the temperature inside the battery becomes high.

(1)第1の実施形態
(1−1)リチウム二硫化鉄一次電池の構成
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、この発明の第1の実施形態による非水電解質電池の一例である、リチウム二硫化鉄一次電池の断面斜視構造である。
(1) First Embodiment (1-1) Configuration of Lithium Iron Disulfide Primary Battery Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional perspective view of a lithium iron disulfide primary battery, which is an example of a nonaqueous electrolyte battery according to the first embodiment of the present invention.

正極に二硫化鉄(FeS2)を用いたリチウム二硫化鉄一次電池は、例えば単四型の場合、初期の開回路電圧(OCV;Open Circuit Voltage)が1.7V〜1.8V、平均放電電圧が1.3V〜1.6V程度であり、アルカリ乾電池に比べ0.2V高い平均放電電圧を有することから、定出力放電においてアルカリ乾電池よりも長く放電することが可能である。また、他の1.5V級一次電池、例えば水溶液を電解液に用いるマンガン電池、アルカリマンガン電池、酸化銀電池、空気電池、ニッケル/亜鉛電池と互換性を有する点からもその実用価値は高い。 The lithium iron disulfide primary battery using iron disulfide (FeS 2 ) as the positive electrode, for example, in the case of the AAA type, has an initial open circuit voltage (OCV) of 1.7 V to 1.8 V and an average discharge. Since the voltage is about 1.3 V to 1.6 V and has an average discharge voltage that is 0.2 V higher than that of the alkaline dry battery, it is possible to discharge longer than the alkaline dry battery in the constant output discharge. The practical value is also high in terms of compatibility with other 1.5V class primary batteries, such as manganese batteries, alkaline manganese batteries, silver oxide batteries, air batteries, and nickel / zinc batteries using an aqueous solution as an electrolyte.

また、正極活物質である二硫化鉄が約894mAh/g、負極活物質のリチウムが約3863mAh/gと、非常に高い理論容量を示す正極材料および負極材料から構成されており、高容量かつ軽量、負荷特性、低温特性といった電池特性の面からも、極めて優れた電池である。   In addition, the positive electrode active material iron disulfide is about 894 mAh / g, and the negative electrode active material lithium is about 3863 mAh / g, which is composed of a positive electrode material and a negative electrode material showing very high theoretical capacity, and has a high capacity and light weight. From the viewpoint of battery characteristics such as load characteristics and low temperature characteristics, the battery is extremely excellent.

以下、リチウム二硫化鉄一次電池の構成について詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the lithium iron disulfide primary battery will be described in detail.

図1に示すリチウム二硫化鉄一次電池10はいわゆる円筒型と呼ばれるものであり、ほぼ中空円柱状の電池缶1の内部に巻回電極体20を有している。巻回電極体20は、正極活物質を有する帯状の正極11と、負極活物質を有する帯状の負極12とが、イオン透過性を有するセパレータ13を介して多数回巻回されてなる。   A lithium iron disulfide primary battery 10 shown in FIG. 1 is a so-called cylindrical type, and has a wound electrode body 20 inside a substantially hollow cylindrical battery can 1. The wound electrode body 20 is formed by winding a strip-shaped positive electrode 11 having a positive electrode active material and a strip-shaped negative electrode 12 having a negative electrode active material many times through a separator 13 having ion permeability.

電池缶1は、例えばニッケルメッキが施された鉄により構成されており、一端部が閉鎖され、他端部が開放されている。電池缶1の内部には、巻回電極体20を挟み込むように、周面に対して垂直に一対の絶縁板8および絶縁板9がそれぞれ配置されている。   The battery can 1 is made of, for example, iron plated with nickel, and has one end closed and the other end open. Inside the battery can 1, a pair of insulating plates 8 and 9 are arranged perpendicular to the peripheral surface so as to sandwich the wound electrode body 20.

電池缶1の開放端部には、電池蓋2と、この電池蓋2の内側に設けられた熱感抵抗素子(Positive Temperature Coefficient;PTC素子)4と安全弁3とが、絶縁封口ガスケット5を介してかしめられることにより取り付けられており、電池缶1の内部は密閉されている。また、巻回電極体20と安全弁3の間には、遮断ディスク6および安全弁3と遮断ディスク6とを絶縁するための絶縁リング7が配されている。   At the open end of the battery can 1, there is a battery lid 2, a thermal resistance element (Positive Temperature Coefficient; PTC element) 4 provided inside the battery lid 2, and a safety valve 3 through an insulating sealing gasket 5. The battery can 1 is attached by being caulked, and the inside of the battery can 1 is sealed. Further, between the wound electrode body 20 and the safety valve 3, a shut-off disk 6 and an insulating ring 7 for insulating the safety valve 3 and the shut-off disk 6 are arranged.

電池蓋2は、例えば電池缶1と同様の材料により構成されている。安全弁3は、熱感抵抗素子4を介して電池蓋2と電気的に接続されており、内部短絡または外部からの加熱等により電池の内圧が一定以上となった場合に電池蓋2方向に変形する。巻回電極体20から導出された正極端子14は、遮断ディスク6が有する孔部を通じて安全弁3と接続されている。安全弁3および遮断ディスク6を主とする機構は、安全弁3の変形時に遮断ディスク6に正極端子14が引っかかって接続が解除されることにより、電池蓋2と巻回電極体20との電気的接続を切断する、いわゆる電流遮断機構としての機能を備えている。   The battery lid 2 is made of, for example, the same material as the battery can 1. The safety valve 3 is electrically connected to the battery lid 2 via the heat sensitive resistance element 4 and deforms in the direction of the battery lid 2 when the internal pressure of the battery becomes a certain level or more due to an internal short circuit or external heating. To do. The positive terminal 14 led out from the wound electrode body 20 is connected to the safety valve 3 through a hole portion of the shut-off disk 6. The mechanism mainly composed of the safety valve 3 and the shutoff disk 6 is such that the positive electrode terminal 14 is caught by the shutoff disk 6 when the safety valve 3 is deformed and the connection is released, so that the battery lid 2 and the wound electrode body 20 are electrically connected. It has a function as a so-called current interruption mechanism.

熱感抵抗素子4は、温度が上昇すると抵抗値の増大により電流を制限し、大電流による異常な発熱を防止するものであり、例えば、チタン酸バリウム系半導体セラミックスにより構成されている。絶縁封口ガスケット5は、例えば絶縁材料により構成されており、表面には、例えばアスファルトが塗布されている。   When the temperature rises, the heat sensitive resistance element 4 limits the current by increasing the resistance value and prevents abnormal heat generation due to a large current, and is made of, for example, barium titanate semiconductor ceramics. The insulating sealing gasket 5 is made of, for example, an insulating material, and the surface is coated with, for example, asphalt.

以下、巻回電極体20について説明する。   Hereinafter, the wound electrode body 20 will be described.

[巻回電極体]
巻回電極体20は、正極11と負極12とをセパレータ13を介して積層した積層電極体16を巻回することにより作製される。
[Wound electrode body]
The wound electrode body 20 is produced by winding a laminated electrode body 16 in which the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are laminated via the separator 13.

[正極]
正極11は、帯状の形状を有する正極集電体11bと、この正極集電体11bの両面に形成された正極合剤層11aとからなる。正極集電体11bは、例えばアルミニウム(Al)箔、ニッケル(Ni)箔、ステンレス(SUS)箔等の金属箔である。
[Positive electrode]
The positive electrode 11 includes a positive electrode current collector 11b having a strip shape and a positive electrode mixture layer 11a formed on both surfaces of the positive electrode current collector 11b. The positive electrode current collector 11b is a metal foil such as an aluminum (Al) foil, a nickel (Ni) foil, or a stainless (SUS) foil.

正極合剤層11aは、例えば、正極活物質である二硫化鉄(FeS2)と、導電剤と、結着剤とからなる。正極活物質である二硫化鉄は、主に自然界に存在する黄鉄鉱(Pyrite)を粉砕したものが用いられるが、化学合成、例えば、塩化第一鉄(FeCl2)を硫化水素(H2S)中にて焼成して得られる二硫化鉄なども使用可能である。 The positive electrode mixture layer 11a includes, for example, iron disulfide (FeS 2 ) that is a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder. Iron disulfide, which is a positive electrode active material, is obtained by pulverizing pyrite (Pyrite) that exists mainly in nature. Chemical synthesis, for example, ferrous chloride (FeCl 2 ) is converted to hydrogen sulfide (H 2 S). Iron disulfide obtained by firing inside can also be used.

結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等が用いられる。また、導電剤としては、正極活物質に適量混合して導電性を付与できる材料を用い、例えば、グラファイト、カーボンブラックなどの炭素粉末を用いることができる。   As the binder, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene (PTFE) or the like is used. Further, as the conductive agent, a material that can be mixed with an appropriate amount of the positive electrode active material to impart conductivity, for example, carbon powder such as graphite and carbon black can be used.

[負極]
負極12は、帯状の形状を有する金属箔からなる。この負極活物質でもある金属箔の材料としては、リチウム金属またはリチウムにアルミなどの合金元素を添加したリチウム合金などが挙げられる。
[Negative electrode]
The negative electrode 12 is made of a metal foil having a strip shape. Examples of the metal foil material that is also the negative electrode active material include lithium metal or lithium alloy obtained by adding an alloy element such as aluminum to lithium.

[電解液]
電解液は、非水溶媒に電解質塩が溶解されたものであり、一般的に使用される材料が使用可能である。
[Electrolyte]
The electrolytic solution is a solution in which an electrolyte salt is dissolved in a non-aqueous solvent, and generally used materials can be used.

非水溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、2−ジメトキシエタン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリルあるいはプロピオニトリル、アニソール、酢酸エステル、絡酸エステルあるいはプロピオン酸エステル等が好ましく、これらのうちのいずれか1種または2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the non-aqueous solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 2-dimethoxyethane, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane. , Diethyl ether, sulfolane, methyl sulfolane, acetonitrile or propionitrile, anisole, acetic acid ester, tangled acid ester or propionic acid ester, etc. are preferred, and any one of these or a mixture of two or more may be used. it can.

電解質塩としては、上記非水溶媒に溶解するものが用いられ、カチオンとアニオンが組み合わされてなる。カチオンにはアルカリ金属やアルカリ土類金属が用いられ、アニオンには、Cl-、Br-、I-、SCN-、ClO4 -、BF4 -、PF6 -、CF3SO3 -等が用いられる。具体的には、例えばLiCl、LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、LiB(C654、LiBr、CH3SO3Li、CF3SO3Li、N(CnF2n+1SO22Liなどがあり、これらのうちのいずれか1種または2種以上が混合して用いられている。中でも、LiPF6を主として用いることが好ましい。また、電解質塩濃度としては、上記非水溶媒に溶解することができる濃度であれば問題ないが、リチウムイオン濃度が非水溶媒に対して0.4mol/kg以上、2.0mol/kg以下の範囲であることが好ましい。 As the electrolyte salt, one that dissolves in the non-aqueous solvent is used, and a combination of a cation and an anion is used. Alkali metal or alkaline earth metal is used as the cation, and Cl , Br , I , SCN , ClO 4 , BF 4 , PF 6 , CF 3 SO 3 or the like is used as the anion. It is done. Specifically, for example, LiCl, LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiBr, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, N (CnF 2n + 1 SO 2 ) 2 Li and the like, and any one of these or a mixture of two or more thereof is used. Among them, it is preferable to mainly use LiPF 6 . The electrolyte salt concentration is not a problem as long as it can be dissolved in the non-aqueous solvent, but the lithium ion concentration is 0.4 mol / kg or more and 2.0 mol / kg or less with respect to the non-aqueous solvent. A range is preferable.

[セパレータ]
セパレータ13は、例えば、樹脂材料を一軸延伸または二軸延伸方式により作製した微少な孔を多数有する樹脂材料からなる微多孔性膜からなり、その表面にはセパレータ13の樹脂材料よりも融点の低い高分子粒子が含有された表面層が設けられている。ここで、微多孔性膜は、例えば孔の平均孔径が5.0μm以下程度の微孔を多数有する。
[Separator]
The separator 13 is made of, for example, a microporous film made of a resin material having a large number of minute holes produced by uniaxial stretching or biaxial stretching of a resin material, and has a lower melting point than the resin material of the separator 13 on the surface thereof. A surface layer containing polymer particles is provided. Here, the microporous membrane has a large number of micropores having an average pore diameter of about 5.0 μm or less, for example.

セパレータ13としては、ポリプロピレン(PP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、またはポリプロピレン(PP)とポリエチレン(PE)とを溶融混練して作製した樹脂材料等を用いることが可能である。   As the separator 13, it is possible to use polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), or a resin material produced by melt-kneading polypropylene (PP) and polyethylene (PE).

セパレータ13は、例えば、その厚みが5.0μm以上50μm以下の範囲にされているとともに、その全体積における空隙体積の比率を表す空孔率が20%以上60%以下の範囲とされていることが好ましい。このような条件に合致するセパレータ13では、製造歩留まり、出力特性、サイクル特性、安全性に優れたリチウム二硫化鉄一次電池10を得ることが可能となる。   For example, the separator 13 has a thickness in the range of 5.0 μm or more and 50 μm or less, and a porosity representing a ratio of the void volume in the entire volume thereof in a range of 20% or more and 60% or less. Is preferred. With the separator 13 meeting such conditions, it becomes possible to obtain the lithium iron disulfide primary battery 10 excellent in manufacturing yield, output characteristics, cycle characteristics, and safety.

セパレータ13の表面に設けられる表面層は、高分子粒子が担持された結着剤からなる。セパレータ13の樹脂材料よりも融点の低い高分子粒子が結着剤に担持された表面層がセパレータ13の表面に形成されることで、電池内温度が高温となった際にセパレータ13のシャットダウンが生じる前に高分子粒子が溶融する。これにより、セパレータ13の表面に膜を形成し、セパレータ13の空孔を塞いでいく。このため、セパレータ13の融点よりも低い温度において、微多孔性膜自身がシャットダウンしたのとほぼ同様の効果を得ることができ、イオンがセパレータ13を通過するのを防止して電流を遮断することができる。   The surface layer provided on the surface of the separator 13 is made of a binder carrying polymer particles. The surface layer in which polymer particles having a melting point lower than that of the resin material of the separator 13 are supported on the binder is formed on the surface of the separator 13 so that the shutdown of the separator 13 can be performed when the temperature inside the battery becomes high. The polymer particles melt before they occur. As a result, a film is formed on the surface of the separator 13 and the pores of the separator 13 are closed. For this reason, at the temperature lower than the melting point of the separator 13, it is possible to obtain almost the same effect as when the microporous membrane itself shuts down, and the current is blocked by preventing ions from passing through the separator 13. Can do.

なお、この発明において電流遮断とは、完全な遮断のみでなく、電流量が微小となりほぼ遮断が起こった状態も含むものとする。   In the present invention, the current interruption includes not only complete interruption but also a state where the interruption is caused by a small amount of current.

結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリビニルアルコール(PVA)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)またはカルボキシメチルセルロース(CMC)等を用いることができ、また、フッ化ビニリデン(VDF)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)との共重合体またはフッ化ビニリデン(VDF)とモノメチルマレイン酸(MMM)との共重合体を用いることも可能である。   Examples of the binder include polyvinylidene fluoride (PVdF), hexafluoropropylene (HFP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl alcohol (PVA), styrene-butadiene rubber (SBR), and carboxymethyl cellulose (CMC). It is also possible to use a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and hexafluoropropylene (HFP) or a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and monomethylmaleic acid (MMM). It is.

高分子粒子としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)とポリエチレン(PE)の共重合体、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)と酢酸ビニルの共重合体等を用いることが可能であり、ポリエチレン(PE)としては、低密度ポリエチレン(LDPE)が好ましい。   As the polymer particles, polyethylene (PE), a copolymer of polypropylene (PP) and polyethylene (PE), polyvinyl chloride (PVC), a copolymer of polyethylene (PE) and vinyl acetate, and the like can be used. Yes, polyethylene (PE) is preferably low density polyethylene (LDPE).

なお、高分子粒子は、セパレータ13の樹脂材料と相溶性の高い材料を用いることが好ましい。相溶性の低い材料を用いた場合、高分子粒子が溶融して膜を形成する際にセパレータ13に密着せず、電流遮断効果が弱くなるおそれがあるためである。   In addition, it is preferable to use a material having high compatibility with the resin material of the separator 13 for the polymer particles. This is because when a material having low compatibility is used, the polymer particles are not adhered to the separator 13 when forming a film, and the current blocking effect may be weakened.

これら高分子粒子は、融点が100℃〜130℃程度と、セパレータ材料として用いるポリプロピレン(PP)等と比較して融点が低く、電池内温度上昇時にはセパレータより先に溶融する。   These polymer particles have a melting point of about 100 ° C. to 130 ° C., which is lower than that of polypropylene (PP) or the like used as a separator material, and melt before the separator when the temperature in the battery rises.

なお、高分子粒子の平均粒径(メジアン径)は、5.0μm以下であることが好ましい。5.0μmを超える高分子粒子を用いた場合、表面層が厚くなり、体積効率が低下して、電池容量の低下につながるとともに、負荷特性の低下を招くためである。   The average particle diameter (median diameter) of the polymer particles is preferably 5.0 μm or less. This is because when the polymer particles exceeding 5.0 μm are used, the surface layer becomes thick, the volume efficiency is lowered, the battery capacity is lowered, and the load characteristics are lowered.

表面層は、セパレータ13の片面、もしくは両面に設けることが可能であるが、片面に設けることが好ましい。表面層は薄く形成するほど制御が困難となるため、一方の面に必要な厚さの表面層を形成することが好ましい。また、表面層は、正極11側、負極12側のいずれにあっても構わない。   The surface layer can be provided on one side or both sides of the separator 13, but is preferably provided on one side. Since the thinner the surface layer is, the more difficult it is to control, it is preferable to form a surface layer having a necessary thickness on one surface. The surface layer may be on either the positive electrode 11 side or the negative electrode 12 side.

このようなセパレータ13には、例えば非水電解液が含浸されており、正極11と負極12との間に配設されることによって正極11と負極12の物理的接触を防ぐ機能を有する。さらに、セパレータ13は非水電解液を吸収することにより孔中に非水電解液を保持するとともに、放電時にリチウムイオンが通過できるものである。   Such a separator 13 is impregnated with, for example, a nonaqueous electrolytic solution, and has a function of preventing physical contact between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 by being disposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12. Further, the separator 13 absorbs the non-aqueous electrolyte so as to hold the non-aqueous electrolyte in the pores and allows lithium ions to pass during discharge.

[正極端子]
正極集電体11bには、アルミニウム(Al)等よりなる正極端子14が接続されている。正極端子14は、正極合剤層11aが設けられていない正極集電体11bの一面に接続されることが好ましい。正極端子14は、安全弁3と溶接されることにより電池蓋2と電気的に接続されている。
[Positive terminal]
A positive electrode terminal 14 made of aluminum (Al) or the like is connected to the positive electrode current collector 11b. The positive electrode terminal 14 is preferably connected to one surface of the positive electrode current collector 11b where the positive electrode mixture layer 11a is not provided. The positive electrode terminal 14 is electrically connected to the battery lid 2 by being welded to the safety valve 3.

[負極端子]
負極12には、ニッケル(Ni)等よりなる負極端子15が接続されている。このような負極端子15は、電池缶1に固着されて電気的に接続されている。
[Negative terminal]
A negative electrode terminal 15 made of nickel (Ni) or the like is connected to the negative electrode 12. Such a negative electrode terminal 15 is fixed and electrically connected to the battery can 1.

(1−2)リチウム二硫化鉄一次電池の作製方法
以下、リチウム二硫化鉄一次電池10の作製方法について説明する。
(1-2) Method for Producing Lithium Iron Disulfide Primary Battery Hereinafter, a method for producing the lithium iron disulfide primary battery 10 will be described.

[正極の作製]
まず、例えば、正極活物質、結着剤および導電剤を混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)などの溶剤に分散してペースト状の正極合剤スラリーとする。この正極合剤スラリーを正極集電体11b上に塗布して乾燥させた後、ローラプレス機などにより圧縮成型して正極合剤層11aを形成する。さらに、正極端子14を正極集電体11bの一端部に抵抗溶接または超音波溶着等により接続することにより、正極11が作製される。
[Production of positive electrode]
First, for example, a positive electrode active material, a binder, and a conductive agent are mixed to prepare a positive electrode mixture, and this positive electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to form a paste A positive electrode mixture slurry is obtained. The positive electrode mixture slurry is applied on the positive electrode current collector 11b and dried, and then compression molded by a roller press or the like to form the positive electrode mixture layer 11a. Furthermore, the positive electrode 11 is fabricated by connecting the positive electrode terminal 14 to one end of the positive electrode current collector 11b by resistance welding or ultrasonic welding.

この正極端子14は金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。正極端子14の材料としては、例えばアルミニウム(Al)等が挙げられる。   The positive electrode terminal 14 is preferably a metal foil or a mesh-like one, but there is no problem even if it is not a metal as long as it is electrochemically and chemically stable and can conduct electricity. Examples of the material of the positive electrode terminal 14 include aluminum (Al).

[負極の作製]
負極12は、リチウム金属またはリチウム合金に負極端子15を圧着等により固着することにより作製される。
[Production of negative electrode]
The negative electrode 12 is produced by fixing the negative electrode terminal 15 to lithium metal or a lithium alloy by pressure bonding or the like.

[表面層の作製]
セパレータ13の表面に設けられた表面層は、例えば、結着剤、溶媒および高分子粒子からなるスラリーを微多孔性膜上に塗布し、結着剤の貧溶媒かつこの溶媒の親溶媒浴中を通過させて相分離させ、その後乾燥させることにより形成される。
[Production of surface layer]
The surface layer provided on the surface of the separator 13 is formed by, for example, applying a slurry composed of a binder, a solvent, and polymer particles on the microporous film, and in a poor solvent of the binder and a solvate bath of this solvent. Through a phase separation and then dried.

[巻回電極体の作製]
上述のようにして得られた帯状の形状を有する正極11と、負極12と、セパレータ13とを、例えば正極11、セパレータ13、負極12、セパレータ13の順に積層し、積層電極体16とする。続いて、この積層電極体16を長手方向に多数回巻することにより、巻回電極体20を作製する。
[Production of wound electrode body]
The positive electrode 11 having the strip shape obtained as described above, the negative electrode 12, and the separator 13 are laminated in the order of the positive electrode 11, the separator 13, the negative electrode 12, and the separator 13, for example, to obtain a laminated electrode body 16. Subsequently, the laminated electrode body 16 is wound many times in the longitudinal direction to produce a wound electrode body 20.

次に、このような巻回電極体20を用いてリチウム二硫化鉄一次電池10を作製する。   Next, the lithium iron disulfide primary battery 10 is manufactured using such a wound electrode body 20.

[リチウム二硫化鉄一次電池の作製]
まず、底部に絶縁板8が予め挿入され、内側に例えばニッケルメッキが予め施された電池缶1に、巻回電極体20を収納する。そして、巻回電極体20の上面に絶縁板9を配設する。その後、負極12の集電をとるために、巻回電極体20から導出された負極端子15の一端を抵抗溶接または超音波溶着等により電池缶1に溶接する。
[Production of lithium iron disulfide primary battery]
First, the wound electrode body 20 is accommodated in the battery can 1 in which the insulating plate 8 is inserted in advance at the bottom and nickel plating is applied in advance on the inside. Then, the insulating plate 9 is disposed on the upper surface of the wound electrode body 20. Thereafter, in order to collect current from the negative electrode 12, one end of the negative electrode terminal 15 led out from the wound electrode body 20 is welded to the battery can 1 by resistance welding or ultrasonic welding.

これにより、電池缶1は負極12と導通をもつことになり、外部負極となる。また、正極11の集電をとるために、巻回電極体20から導出された正極端子14の一端を安全弁3に接続することにより電池蓋2と電気的に接続する。これにより、電池蓋2は正極11と導通をもつこととなり、外部正極となる。   As a result, the battery can 1 is electrically connected to the negative electrode 12 and becomes an external negative electrode. Further, in order to collect the current of the positive electrode 11, one end of the positive electrode terminal 14 led out from the wound electrode body 20 is connected to the safety valve 3 to be electrically connected to the battery lid 2. As a result, the battery lid 2 is electrically connected to the positive electrode 11 and becomes an external positive electrode.

続いて、電池缶1の中に電解液を注入した後に、遮断ディスク6および絶縁リング7を挿入し、アスファルトを塗布した絶縁封口ガスケット5を介して電池蓋2をかしめることにより電池缶1を密封する。これにより、円筒型のリチウム二硫化鉄一次電池が作製される。   Subsequently, after injecting the electrolyte into the battery can 1, the blocking disc 6 and the insulating ring 7 are inserted, and the battery lid 2 is caulked through the insulating sealing gasket 5 coated with asphalt to thereby remove the battery can 1. Seal. Thereby, a cylindrical lithium iron disulfide primary battery is manufactured.

(2)第2の実施形態
(2−1)リチウムイオン二次電池の構成
図2は、この発明の第2の実施形態による非水電解質電池の一例である、リチウムイオン二次電池30の構成を示す模式図である。また、図3は、リチウムイオン二次電池30の電極の積層構造を示す断面図である。
(2) Second Embodiment (2-1) Configuration of Lithium Ion Secondary Battery FIG. 2 shows a configuration of a lithium ion secondary battery 30 which is an example of a nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment of the present invention. It is a schematic diagram which shows. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the laminated structure of the electrodes of the lithium ion secondary battery 30.

なお、リチウムイオン二次電池30は、正極にリチウム含有遷移金属化合物、負極に炭素材料を用い、例えば一対の正極および負極当たりの完全充電状態(以下、満充電状態と適宜称する)における開回路電圧が4.20V以上4.60V以下、または4.25V以上4.60V以下の範囲とされる。充電電圧を4.25V以上と、従来の4.20Vと比較して高くすることにより、これまで活用されなかった正極活物質の容量を活用することができる。すなわち、正極活物質の単位質量あたりのリチウム放出量が増大して、負極活物質に吸蔵されるため、高容量化・高エネルギー密度化が可能となる。以下、満充電状態における開回路電圧が4.25V以上の高充電電圧状態で用いられるリチウムイオン二次電池について説明する。   The lithium ion secondary battery 30 uses a lithium-containing transition metal compound for the positive electrode and a carbon material for the negative electrode. For example, an open circuit voltage in a fully charged state (hereinafter appropriately referred to as a fully charged state) per pair of positive electrode and negative electrode. Is in the range of 4.20V to 4.60V, or 4.25V to 4.60V. By increasing the charging voltage to 4.25 V or higher as compared with the conventional 4.20 V, the capacity of the positive electrode active material that has not been used so far can be utilized. That is, the amount of lithium released per unit mass of the positive electrode active material is increased and occluded in the negative electrode active material, so that the capacity and energy density can be increased. Hereinafter, a lithium ion secondary battery used in a high charge voltage state where the open circuit voltage in the fully charged state is 4.25 V or more will be described.

このリチウムイオン二次電池30は、図2に示すように、巻回電極体40を防湿性ラミネートフィルムからなる外装材38に収容し、巻回電極体40の周囲を溶着することにより封止してなる。巻回電極体40には、正極端子35および負極端子36が備えられ、これらの端子は、外装材38に挟まれて外部へと引き出される。正極端子35および負極端子36のそれぞれの両面には、外装材38との接着性を向上させるために樹脂片からなるシーラント37aおよび37bが被覆されている。   The lithium ion secondary battery 30 is sealed by housing the wound electrode body 40 in an exterior material 38 made of a moisture-proof laminate film and welding the periphery of the wound electrode body 40 as shown in FIG. It becomes. The wound electrode body 40 is provided with a positive electrode terminal 35 and a negative electrode terminal 36, and these terminals are sandwiched between outer packaging materials 38 and pulled out to the outside. Both surfaces of the positive electrode terminal 35 and the negative electrode terminal 36 are covered with sealants 37a and 37b made of resin pieces in order to improve the adhesion to the exterior material 38.

なお、巻回電極体40では、正極31に用いる正極活物質、負極32およびゲル電解質34以外は第1の実施形態と同様の材料を用いることができるため、説明を省略する。   In addition, in the wound electrode body 40, since the same material as 1st Embodiment can be used except the positive electrode active material used for the positive electrode 31, the negative electrode 32, and the gel electrolyte 34, description is abbreviate | omitted.

[外装材]
外装材38は、例えば、接着層、金属層、表面保護層を順次積層した積層構造を有し、例えば巻回電極体40を収容する収容部38aが設けられている。接着層は高分子フィルムからなり、この高分子フィルムを構成する材料としては、例えばポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、無延伸ポリプロピレン(CPP)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)が挙げられる。金属層は金属箔からなり、この金属箔を構成する材料としては、例えばアルミニウム(Al)が挙げられる。また、金属箔を構成する材料としては、アルミニウム以外の金属を用いることも可能である。表面保護層を構成する材料としては、例えばナイロン(Ny)、ポリエチレンテレフタレート(PET)が挙げられる。なお、接着層側の面が、電池素子30を収納する側の収納面となる。
[Exterior material]
The exterior material 38 has, for example, a laminated structure in which an adhesive layer, a metal layer, and a surface protective layer are sequentially laminated, and is provided with a housing portion 38a that houses the wound electrode body 40, for example. The adhesive layer is made of a polymer film. Examples of the material constituting the polymer film include polypropylene (PP), polyethylene (PE), unstretched polypropylene (CPP), linear low density polyethylene (LLDPE), and low density. A polyethylene (LDPE) is mentioned. The metal layer is made of a metal foil, and an example of a material constituting the metal foil is aluminum (Al). Moreover, it is also possible to use metals other than aluminum as a material which comprises metal foil. Examples of the material constituting the surface protective layer include nylon (Ny) and polyethylene terephthalate (PET). The surface on the adhesive layer side is a storage surface on the side where the battery element 30 is stored.

[正極]
正極11としては、第1の実施形態と同様の構成を用いることができる。また、正極活物質としては、以下の材料を用いることができる。
[Positive electrode]
As the positive electrode 11, the same configuration as that of the first embodiment can be used. Moreover, the following materials can be used as a positive electrode active material.

正極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な1種または2種以上の正極活物質を用いることができる。リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極活物質材料としては、例えば、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物などのリチウム含有遷移金属化合物が適当である。エネルギー密度を高くするには、リチウムと遷移金属元素と酸素(O)とを含むリチウム含有遷移金属酸化物が好ましく、中でも、遷移金属元素として、コバルト(Co)、Ni、マンガン(Mn)および鉄(Fe)からなる群のうちの少なくとも1種を含むものであればより好ましい。このようなリチウム含有遷移金属化合物としては、例えば、以下の化1に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム含有遷移金属酸化物、化2に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩などが挙げられ、具体的には、LiNi0.50Co0.20Mn0.302、LiCoO2、LiNiO2、LiNicCo1-c2(0<c<1)、LiMn24あるいはLiFePO4などがある。 As the positive electrode active material, for example, one or more positive electrode active materials capable of inserting and extracting lithium can be used. As the positive electrode active material capable of inserting and extracting lithium, for example, lithium-containing transition metal compounds such as lithium oxide, lithium phosphorus oxide, and lithium sulfide are suitable. In order to increase the energy density, a lithium-containing transition metal oxide containing lithium, a transition metal element, and oxygen (O) is preferable. Among them, as the transition metal element, cobalt (Co), Ni, manganese (Mn), and iron It is more preferable if it contains at least one of the group consisting of (Fe). Examples of such a lithium-containing transition metal compound include a lithium-containing transition metal oxide having a layered rock-salt structure shown in Chemical Formula 1 below and a lithium composite phosphate having an olivine-type structure shown in Chemical Formula 2 below. Specific examples include LiNi 0.50 Co 0.20 Mn 0.30 O 2 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNi c Co 1-c O 2 (0 <c <1), LiMn 2 O 4, LiFePO 4, and the like. is there.

[化1]LipNi(1-q-r)MnqM1r(2-y)z
式中、M1は、Ni、Mnを除く2族〜15族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を、Xは酸素(O)以外の16族元素および17族元素のうち少なくとも1種を示す。p、q、y、zは0≦p≦1.5、0≦q≦1.0、0≦r≦1.0、−0.10≦y≦0.20、0≦z≦0.2の範囲内の値である。
Formula 1] Li p Ni (1- qr) Mn q M1 r O (2-y) X z
In the formula, M1 represents at least one element selected from Groups 2 to 15 excluding Ni and Mn, and X represents at least one element selected from Group 16 elements and Group 17 elements other than oxygen (O). p, q, y and z are 0 ≦ p ≦ 1.5, 0 ≦ q ≦ 1.0, 0 ≦ r ≦ 1.0, −0.10 ≦ y ≦ 0.20, 0 ≦ z ≦ 0.2 It is a value within the range.

[化2]LiaM2bPO4
式中、M2は、2族〜15族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。a、bは0≦a≦2.0、0.5≦b≦2.0の範囲内の値である。
[Formula 2] Li a M2 b PO 4
In the formula, M2 represents at least one element selected from Groups 2 to 15. a and b are values within the range of 0 ≦ a ≦ 2.0 and 0.5 ≦ b ≦ 2.0.

[負極]
負極32は、負極活物質を含有する負極合剤層32aが、負極集電体32bの両面上に形成されたものである。負極集電体32bとしては、例えば銅(Cu)箔、ニッケル(Ni)箔あるいはステンレス(SUS)箔などの金属箔により構成されている。
[Negative electrode]
In the negative electrode 32, a negative electrode mixture layer 32a containing a negative electrode active material is formed on both surfaces of a negative electrode current collector 32b. The negative electrode current collector 32b is made of a metal foil such as a copper (Cu) foil, a nickel (Ni) foil, or a stainless steel (SUS) foil.

負極合剤層32aは、例えば負極活物質と、必要であれば導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。ここで、負極活物質、導電剤および結着剤は、正極活物質と同様に、その混合比は問わない。   The negative electrode mixture layer 32a includes, for example, a negative electrode active material, a conductive agent if necessary, and a binder. Here, the mixing ratio of the negative electrode active material, the conductive agent, and the binder is not limited as in the positive electrode active material.

負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金またはリチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料または金属系材料と炭素系材料との複合材料が用いられる。具体的に、リチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料としてはグラファイト、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素等が挙げられる。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類(ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス)、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体(フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの)、炭素繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。さらに、リチウムをドープ・脱ドープできる材料としては、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やSnO2等の酸化物を使用することができる。 As the negative electrode active material, lithium metal, a lithium alloy, a carbon material that can be doped / undoped with lithium, or a composite material of a metal material and a carbon material is used. Specific examples of the carbon material that can be doped / undoped with lithium include graphite, non-graphitizable carbon, and graphitizable carbon. More specifically, pyrolytic carbons, cokes (pitch coke, needle coke, petroleum coke), graphites, glassy carbons, organic polymer compound fired bodies (phenolic resin, furan resin, etc.) at an appropriate temperature. Carbon materials such as those obtained by firing and carbonization), carbon fibers, activated carbon, and the like can be used. Furthermore, as a material that can be doped / undoped with lithium, polymers such as polyacetylene and polypyrrole, and oxides such as SnO 2 can be used.

また、リチウムを合金化可能な材料としては多様な種類の金属等が使用可能であるが、リチウム金属およびこれらの合金がよく用いられる。リチウム金属を使用する場合は、必ずしも粉体を結着剤で塗布膜にする必要はなく、第1の実施形態における負極12と同様に、リチウム金属に集電体に圧着する方法でも構わない。   In addition, various kinds of metals can be used as materials capable of alloying lithium, and lithium metals and alloys thereof are often used. When lithium metal is used, it is not always necessary to use powder as a coating film with a binder, and as with the negative electrode 12 in the first embodiment, a method of press-bonding lithium metal to a current collector may be used.

結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン(PVdF)、スチレンブタジエンゴム(SBR)等が用いられる。また、溶剤としては、例えばN−メチル−2−ピロリドン(NMP)、メチルエチルケトン等が用いられる。   As the binder, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), styrene butadiene rubber (SBR) or the like is used. As the solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), methyl ethyl ketone, or the like is used.

[ゲル電解質]
ゲル電解質は、第1の実施形態で用いた電解液をマトリクスポリマでゲル化して用いる。マトリクスポリマは、非水溶媒に電解質塩が溶解されてなる非水電解液に相溶可能であり、ゲル化できるものであればよい。このようなマトリクスポリマとしては、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリプロピレンオキサイド(PPO)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル(PMAN)を繰り返し単位に含むポリマーが挙げられる。このようなポリマーは、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。
[Gel electrolyte]
The gel electrolyte is used by gelling the electrolyte used in the first embodiment with a matrix polymer. The matrix polymer is not particularly limited as long as it is compatible with a nonaqueous electrolytic solution obtained by dissolving an electrolyte salt in a nonaqueous solvent and can be gelled. Examples of such a matrix polymer include polymers containing repeating units of polyvinylidene fluoride (PVdF), polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), polyacrylonitrile (PAN), and polymethacrylonitrile (PMAN). Such a polymer may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.

その中でも特に好ましいのは、マトリクスポリマとして、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)またはポリフッ化ビニリデンにヘキサフルオロプロピレンが7.5%以下の割合で導入された共重合体である。このようなポリマーは、数平均分子量が5.0×105から7.0×105(50万から70万)の範囲であるか、または重量平均分子量が2.1×105から3.1×105(21万から31万)の範囲であり、固有粘度が1.7から2.1の範囲とされている。 Among them, a copolymer in which hexafluoropropylene is introduced into polyvinylidene fluoride (PVdF) or polyvinylidene fluoride at a ratio of 7.5% or less is particularly preferable as the matrix polymer. Such polymers have a number average molecular weight in the range of 5.0 × 10 5 to 7.0 × 10 5 (500,000 to 700,000) or a weight average molecular weight of 2.1 × 10 5 to 3. The range is 1 × 10 5 (210,000 to 310,000), and the intrinsic viscosity is 1.7 to 2.1.

(2−2)リチウムイオン二次電池の作製方法
以下、リチウムイオン二次電池30の作製方法について説明する。
(2-2) Manufacturing Method of Lithium Ion Secondary Battery Hereinafter, a manufacturing method of the lithium ion secondary battery 30 will be described.

[正極の作製]
正極31は、第1の実施形態と同様に作製することができる。
[Production of positive electrode]
The positive electrode 31 can be produced in the same manner as in the first embodiment.

[負極の作製]
例えば、負極活物質、結着剤および導電剤を混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)などの溶剤に分散してペースト状の負極合剤スラリーとする。この負極合剤スラリーを負極集電体32b上に塗布して乾燥させた後、ローラプレス機などにより圧縮成型して負極合剤層32aを形成する。さらに、負極端子36を負極集電体31bの一端部に抵抗溶接または超音波溶着等により接続することによって、負極11が作製される。
[Production of negative electrode]
For example, a negative electrode active material, a binder, and a conductive agent are mixed to prepare a negative electrode mixture, and the negative electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to form a paste-like negative electrode mixture. A slurry is obtained. The negative electrode mixture slurry is applied onto the negative electrode current collector 32b and dried, and then compression molded by a roller press or the like to form the negative electrode mixture layer 32a. Further, the negative electrode 11 is fabricated by connecting the negative electrode terminal 36 to one end of the negative electrode current collector 31b by resistance welding or ultrasonic welding.

なお、正極端子35および負極端子36は同じ方向から導出されていることが好ましいが、短絡等が起こらず電池性能にも問題がなければ、どの方向から導出されていても問題はない。また、正極端子35および負極端子36は、電気的接触がとれているのであれば取り付ける場所、取り付ける方法は上記の例に限られない。   Although the positive electrode terminal 35 and the negative electrode terminal 36 are preferably derived from the same direction, there is no problem even if they are derived from any direction as long as no short circuit or the like occurs and there is no problem in battery performance. Moreover, the positive electrode terminal 35 and the negative electrode terminal 36 are not limited to the above example as long as the positive electrode terminal 35 and the negative electrode terminal 36 are attached as long as they are in electrical contact.

[巻回電極体の作製]
上述のようにして作製したゲル電解質の溶液を正極31および負極32に均一に塗布し、正極合剤層31aおよび負極合剤層32aに含浸させた後、常温で保存するか、もしくは乾燥工程を経てゲル電解質層34を形成する。次いで、ゲル電解質層34を形成した正極31、負極32および表面層を設けたセパレータ33を、正極31、セパレータ33、負極32、セパレータ33の順に積層した後、長手方向に多数回巻することにより、扁平型の巻回電極体40を作製する。
[Production of wound electrode body]
The gel electrolyte solution prepared as described above is uniformly applied to the positive electrode 31 and the negative electrode 32, impregnated in the positive electrode mixture layer 31a and the negative electrode mixture layer 32a, and then stored at room temperature or a drying step. Then, the gel electrolyte layer 34 is formed. Next, the positive electrode 31 formed with the gel electrolyte layer 34, the negative electrode 32, and the separator 33 provided with the surface layer are laminated in the order of the positive electrode 31, the separator 33, the negative electrode 32, and the separator 33, and then wound many times in the longitudinal direction. A flat wound electrode body 40 is produced.

[リチウムイオン二次電池の作製]
上述のような巻回電極体40を、外装材38の収容部38aに収容した後、巻回電極体40の周囲を溶着し、封止することによりリチウムイオン二次電池30が作製される。
[Production of lithium ion secondary battery]
After the spirally wound electrode body 40 as described above is accommodated in the accommodating portion 38a of the exterior member 38, the periphery of the spirally wound electrode body 40 is welded and sealed, whereby the lithium ion secondary battery 30 is manufactured.

以上のようにして作製した第1の実施形態および第2の実施形態の非水電解質電池は、電池内温度が高温となった際に、微多孔性膜自身がシャットダウンするよりも低い温度で高分子粒子が溶融し、微多孔性膜表面に膜を形成して電流を遮断する。これにより、セパレータが収縮することなく電流を遮断できるため、高い安全性を実現することができる。   The nonaqueous electrolyte batteries of the first embodiment and the second embodiment manufactured as described above are high at a temperature lower than the microporous membrane itself shuts down when the temperature inside the battery becomes high. The molecular particles melt and form a film on the surface of the microporous film to interrupt the current. Thereby, since a current can be interrupted without the separator contracting, high safety can be realized.

以下、実施例によりこの発明を具体的に説明するが、この発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

以下の実施例では、セパレータ表面に形成される表面層の高分子粒子の材料および平均粒径、結着剤の材料を変えてリチウム二硫化鉄一次電池を作製し、電流遮断温度、電流遮断時のセパレータ収縮率および負荷特性を測定した。   In the following examples, lithium iron disulfide primary batteries were produced by changing the material and average particle size of the surface layer formed on the separator surface, and the material of the binder. The separator shrinkage ratio and load characteristics were measured.

<実施例1>
[正極の作製]
正極活物質としてリン酸鉄リチウム(LiFePO4)を、導電剤として黒鉛を、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)を用い、リン酸鉄リチウム92重量%と、黒鉛3.0重量%と、ポリフッ化ビニリデン5.0重量%とを混合し、溶剤であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に十分に分散させて正極合剤スラリーとした。
<Example 1>
[Production of positive electrode]
Lithium iron phosphate (LiFePO 4 ) as a positive electrode active material, graphite as a conductive agent, polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, 92% by weight of lithium iron phosphate, 3.0% by weight of graphite, Polyvinylidene fluoride (5.0% by weight) was mixed and sufficiently dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent to obtain a positive electrode mixture slurry.

次に、正極合剤スラリーをアルミニウム箔からなる正極集電体の片面に塗布し、温度120℃で24時間減圧乾燥させてN−メチル−2−ピロリドンを揮発させた後、ロールプレス機にて一定圧力で圧縮成型した。次に、正極合剤層が形成された正極集電体を直径16mmに打ち抜き、正極とした。   Next, the positive electrode mixture slurry was applied to one surface of a positive electrode current collector made of an aluminum foil, dried under reduced pressure at a temperature of 120 ° C. for 24 hours to volatilize N-methyl-2-pyrrolidone, and then rolled using a roll press. Compression molding was performed at a constant pressure. Next, the positive electrode current collector on which the positive electrode mixture layer was formed was punched into a diameter of 16 mm to obtain a positive electrode.

[負極の作製]
負極活物質として人造黒鉛を、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)を用い、人造黒鉛91重量%と、ポリフッ化ビニリデン9.0重量%とを混合し、溶剤であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に十分に分散させて負極合剤スラリーとした。
[Production of negative electrode]
Artificial graphite is used as a negative electrode active material, polyvinylidene fluoride (PVdF) is used as a binder, 91% by weight of artificial graphite and 9.0% by weight of polyvinylidene fluoride are mixed, and N-methyl-2-2 which is a solvent is mixed. A negative electrode mixture slurry was obtained by sufficiently dispersing in pyrrolidone (NMP).

次に、負極合剤スラリーを銅箔からなる負極集電体の片面に塗布し、温度120℃で24時間減圧乾燥させてN−メチル−2−ピロリドンを揮発させた後、ロールプレス機にて一定圧力で圧縮成型した。次に、負極合剤層が形成された負極集電体を直径16mmに打ち抜き、負極とした。   Next, the negative electrode mixture slurry was applied to one side of a negative electrode current collector made of copper foil, dried under reduced pressure at a temperature of 120 ° C. for 24 hours to volatilize N-methyl-2-pyrrolidone, and then in a roll press machine. Compression molding was performed at a constant pressure. Next, the negative electrode current collector on which the negative electrode mixture layer was formed was punched into a diameter of 16 mm to obtain a negative electrode.

[非水電解液]
ポリカーボネート(PC)と、ポリエチレン(PE)が体積比で1:1の混合溶媒に、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を添加して、六フッ化リン酸リチウムのモル濃度が0.6mol/lとなるように調整して非水電解液を作製した。
[Non-aqueous electrolyte]
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is added to a mixed solvent of polycarbonate (PC) and polyethylene (PE) in a volume ratio of 1: 1, and the molar concentration of lithium hexafluorophosphate is 0.6 mol. A nonaqueous electrolytic solution was prepared by adjusting to 1 / l.

[セパレータの作製]
微多孔性膜として、ポリプロピレンからなる単層フィルム(セルガード株式会社製、#2500)を用い、セパレータの片面に表面層を形成した。表面層は、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)を、高分子粒子として平均粒径5.0μmの低密度ポリエチレン(LDPE)を用い、結着剤と高分子粒子とをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)からなる溶剤中に分散、混合して、微多孔性膜表面に塗布した。
[Preparation of separator]
A single layer film (manufactured by Celgard Inc., # 2500) made of polypropylene was used as the microporous membrane, and a surface layer was formed on one side of the separator. For the surface layer, polyvinylidene fluoride (PVdF) is used as a binder, low-density polyethylene (LDPE) having an average particle size of 5.0 μm is used as polymer particles, and the binder and polymer particles are mixed with N-methyl-2. -Dispersed and mixed in a solvent composed of pyrrolidone (NMP) and applied to the surface of the microporous membrane.

[非水電解質電池の作製]
ステンレスからなる正極缶に、作製した正極を正極集電体が正極缶側となるようにして収容した。次に、表面層を形成したセパレータを収容し、非水電解液を滴下した。続いて、ステンレスからなる負極缶に負極集電体が負極缶側となるようにして収容し、これを絶縁ガスケットを介して正極缶と固定することにより、R2016型(直径20mm、厚さ1.6mm)のコイン型非水電解質電池を作製した。
[Preparation of non-aqueous electrolyte battery]
The produced positive electrode was accommodated in a positive electrode can made of stainless steel so that the positive electrode current collector was on the positive electrode can side. Next, the separator in which the surface layer was formed was accommodated, and a nonaqueous electrolytic solution was dropped. Subsequently, the negative electrode current collector is accommodated in a negative electrode can made of stainless steel so that the negative electrode current collector is located on the negative electrode can side, and this is fixed to the positive electrode can through an insulating gasket, whereby R2016 type (diameter 20 mm, thickness 1. 6 mm) coin-type non-aqueous electrolyte battery was produced.

<実施例2>
表面層の結着剤としてフッ化ビニリデン(VDF)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)の共重合体を用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 2>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and hexafluoropropylene (HFP) was used as a binder for the surface layer.

<実施例3>
表面層の結着剤としてフッ化ビニリデン(VDF)とモノメチルマレイン酸(MMM)の共重合体を用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 3>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and monomethylmaleic acid (MMM) was used as a binder for the surface layer.

<実施例4>
表面層の結着剤としてポリビニルアルコール(PVA)を用い、溶剤として水にN−メチル−2−ピロリドンを10%混合したものを用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 4>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that polyvinyl alcohol (PVA) was used as the binder for the surface layer, and 10% N-methyl-2-pyrrolidone was mixed with water as the solvent. did.

<実施例5>
表面層の結着剤としてスチレン−ブタジエンゴム(SBR)を用い、溶剤として水にN−メチル−2−ピロリドンを10%混合したものを用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 5>
A non-aqueous electrolyte battery in the same manner as in Example 1 except that styrene-butadiene rubber (SBR) was used as the binder for the surface layer and 10% N-methyl-2-pyrrolidone was mixed with water as the solvent. Was made.

<実施例6>
表面層の結着剤としてカルボキシメチルセルロース(CMC)を用い、溶剤として水にN−メチル−2−ピロリドンを10%混合したものを用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Example 6>
A non-aqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that carboxymethyl cellulose (CMC) was used as the binder for the surface layer and 10% N-methyl-2-pyrrolidone was mixed with water as the solvent. did.

<比較例1>
表面層を設けないセパレータを用いた以外は実施例1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Comparative Example 1>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a separator without a surface layer was used.

<比較例2>
高分子粒子の平均粒径を75μmとした以外は実施例1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Comparative example 2>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the average particle diameter of the polymer particles was 75 μm.

<比較例3>
高分子粒子の平均粒径を10μmとした以外は実施例1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Comparative Example 3>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the average particle diameter of the polymer particles was 10 μm.

<比較例4>
高分子粒子を平均粒径を10μmのポリプロピレン(PP)とした以外は実施例1と同様にして非水電解質電池を作製した。
<Comparative Example 4>
A nonaqueous electrolyte battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the polymer particles were polypropylene (PP) having an average particle diameter of 10 μm.

[評価]
上述のようにして作製した各実施例および比較例の非水電解質電池について、(a)電流遮断温度、(b)電流遮断時のセパレータ収縮率、(c)負荷特性、を評価した。
[Evaluation]
The non-aqueous electrolyte batteries of Examples and Comparative Examples produced as described above were evaluated for (a) current interruption temperature, (b) separator shrinkage rate at current interruption, and (c) load characteristics.

(a)電流遮断温度
非水電解質電池を恒温槽に入れ、LCRメータ(日置電機(株)製、LCRハイテスタ 3511−50)にて周波数1kHzのインピーダンスを測定しながら温度を徐々に上昇させ、インピーダンスが急上昇する温度を測定し、この温度で電流遮断が生じるものとした。
(A) Current interruption temperature A nonaqueous electrolyte battery is placed in a thermostatic chamber, and the temperature is gradually increased while measuring the impedance at a frequency of 1 kHz using an LCR meter (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd., LCR Hitester 3511-50). The temperature at which the temperature rapidly increased was measured, and the current interruption occurred at this temperature.

(b)セパレータ収縮率
セパレータ収縮率は、実際の電池を分解して測定するのではなく、(a)電流遮断温度の測定で得た電流遮断温度の際にどの程度の収縮が生じるかを、同様の温度環境条件とした雰囲気下で測定した。測定では、各実施例および比較例で作製した表面層を設けたセパレータ(比較例1のみ表面層を設けないセパレータ)を各実施例および比較例での遮断温度条件下に配置し、熱機械分析装置(TMA;Thermo Mechanical Analysis)を用いて荷重一定にて測定した。
(B) Separator shrinkage rate The separator shrinkage rate is not measured by disassembling an actual battery, but (a) how much shrinkage occurs at the current interruption temperature obtained by measuring the current interruption temperature. The measurement was performed under an atmosphere having the same temperature and environment conditions. In the measurement, a separator provided with a surface layer prepared in each Example and Comparative Example (a separator without a surface layer only in Comparative Example 1) was placed under the cutoff temperature condition in each Example and Comparative Example, and thermomechanical analysis was performed. Measurement was performed with a constant load using an apparatus (TMA; Thermo Mechanical Analysis).

(c)負荷特性
得られた各実施例および比較例の非水電解質電池について、10mAの電流で放電し、電池電圧が1.0Vとなった時点で放電を終了するまでの放電容量(10mA放電容量)を測定した。次に、得られた各実施例および比較例の非水電解質電池について、1mAの電流で放電し、電池電圧が1.0Vとなった時点で放電を終了するまでの放電容量(1mA放電容量)を測定し、(10mA放電容量/1mA放電容量)から負荷特性を評価した。
(C) Load characteristics For the obtained non-aqueous electrolyte batteries of Examples and Comparative Examples, discharge was performed at a current of 10 mA, and the discharge capacity (10 mA discharge until the discharge was terminated when the battery voltage reached 1.0 V). Capacity). Next, the discharge capacity (1 mA discharge capacity) of the obtained nonaqueous electrolyte batteries of each of the examples and comparative examples was discharged at a current of 1 mA until the discharge was finished when the battery voltage reached 1.0 V. The load characteristics were evaluated from (10 mA discharge capacity / 1 mA discharge capacity).

以下の表1に、評価の結果を示す。なお、表中、フッ化ビニリデン(VDF)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)の共重合体はP(VDF−HFP)、フッ化ビニリデン(VDF)とモノメチルマレイン酸(MMM)の共重合体はP(VDF−MMM)と示す。   Table 1 below shows the results of the evaluation. In the table, the copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and hexafluoropropylene (HFP) is P (VDF-HFP), and the copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and monomethylmaleic acid (MMM) is P ( VDF-MMM).

Figure 2008041504
Figure 2008041504

表1から分かるように、表面層を設けたセパレータを用いた実施例1〜実施例6および比較例2〜比較例4では、表面層に含有される高分子材料の融点近傍でインピーダンスの急激な上昇が認められた。   As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 2 to 4 using the separator provided with the surface layer, the impedance is abrupt near the melting point of the polymer material contained in the surface layer. An increase was observed.

中でも、高分子材料として低密度ポリエチレン(LDPE)を用いた実施例1〜実施例6では、電池内温度が130℃程度で電流遮断が生じ、セパレータが収縮することなく高い安全性を有することが分かる。特に、表面層の結着剤としてフッ化ビニリデン(VDF)とヘキサフルオロプロピレン(HFP)の共重合体を用いた場合、非常に優れた負荷特性を得ることができる。   In particular, in Examples 1 to 6 using low-density polyethylene (LDPE) as the polymer material, current interruption occurs when the temperature in the battery is about 130 ° C., and the separator has high safety without contraction. I understand. In particular, when a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and hexafluoropropylene (HFP) is used as a binder for the surface layer, very excellent load characteristics can be obtained.

一方、平均粒径が10μm以上の低密度ポリエチレン(LDPE)を用いた比較例2および比較例3では、高い安全性は得られるものの、負荷特性が著しく低下する。これは、表面層の厚みが厚くなり、イオンの透過を妨げるためであると考えられる。   On the other hand, in Comparative Example 2 and Comparative Example 3 using low density polyethylene (LDPE) having an average particle size of 10 μm or more, high safety is obtained, but load characteristics are remarkably lowered. This is thought to be because the thickness of the surface layer is increased, preventing the permeation of ions.

また、高分子粒子としてポリプロピレン(PP)を用いた比較例4および表面層を設けないセパレータを用いた比較例1では、高い負荷特性は得られるものの、電流遮断時にセパレータの収縮が生じてしまう。これは、比較例1ではセパレータ自身のシャットダウンにより電流遮断が起こったためであり、比較例4では、表面層を設けたものの、高分子粒子の融点がセパレータの融点と同等であったため、高分子粒子が溶融するのと略同時にセパレータのシャットダウンも生じてしまったためであると考えられる。   In Comparative Example 4 using polypropylene (PP) as polymer particles and Comparative Example 1 using a separator without a surface layer, high load characteristics can be obtained, but the separator shrinks when current is interrupted. This is because in Comparative Example 1, current interruption occurred due to the shutdown of the separator itself. In Comparative Example 4, although the surface layer was provided, the melting point of the polymer particles was the same as the melting point of the separator. This is probably because the separator shuts down almost simultaneously with the melting of.

以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The various deformation | transformation based on the technical idea of this invention is possible.

例えば、上述の実施形態において挙げた数値および材料はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値および材料を用いてもよい。   For example, the numerical values and materials listed in the above-described embodiments are merely examples, and different numerical values and materials may be used as necessary.

また、この発明によるセパレータは、上述の第1の実施形態および第2の実施形態のみならず、セパレータを介して正極および負極を対向させる電池であればいずれにも用いることができる。   Further, the separator according to the present invention can be used not only in the first and second embodiments described above, but also in any battery as long as the positive electrode and the negative electrode are opposed to each other through the separator.

この発明の第1の実施形態による非水電解質電池の一例を示す断面斜視構造図である。1 is a cross-sectional perspective view showing an example of a nonaqueous electrolyte battery according to a first embodiment of the present invention. この発明の第2の実施形態による非水電解質電池の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the nonaqueous electrolyte battery by 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2の実施形態による非水電解質電池の電極の積層構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the laminated structure of the electrode of the nonaqueous electrolyte battery by 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・電池缶
2・・・電池蓋
3・・・安全弁
4・・・熱感抵抗素子
5・・・絶縁封口ガスケット
6・・・遮断ディスク
7・・・絶縁リング
8、9・・・絶縁板
10・・・リチウム二硫化鉄一次電池
11,31・・・正極
12,32・・・負極
13,33・・・セパレータ
14,35・・・正極端子
15,36・・・負極端子
20・・・巻回電極体
30,40・・・リチウムイオン二次電池
31a・・・正極合剤層
31b・・・正極集電体
32a・・・負極合剤層
32b・・・負極集電体
34・・・ゲル電解質層
37a,37b・・・シーラント
38・・・外装材
38a・・・収容部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery can 2 ... Battery cover 3 ... Safety valve 4 ... Heat sensitive resistance element 5 ... Insulation sealing gasket 6 ... Shut-off disk 7 ... Insulation ring 8, 9 ... Insulating plate 10 ... Lithium iron disulfide primary battery 11, 31 ... Positive electrode 12, 32 ... Negative electrode 13, 33 ... Separator 14, 35 ... Positive electrode terminal 15, 36 ... Negative electrode terminal 20 ... Winding electrode body 30, 40 ... Lithium ion secondary battery 31a ... Positive electrode mixture layer 31b ... Positive electrode current collector 32a ... Negative electrode mixture layer 32b ... Negative electrode current collector 34 ... Gel electrolyte layer 37a, 37b ... Sealant 38 ... Exterior material 38a ... Housing

Claims (4)

正極と負極とがセパレータを介して対向配置された非水電解質電池であって、
上記セパレータの少なくとも一主面に表面層が設けられ、
上記表面層は、上記セパレータよりも融点の低い高分子粒子を含むこと
を特徴とする非水電解質電池。
A non-aqueous electrolyte battery in which a positive electrode and a negative electrode are arranged to face each other with a separator interposed therebetween,
A surface layer is provided on at least one main surface of the separator,
The non-aqueous electrolyte battery, wherein the surface layer includes polymer particles having a melting point lower than that of the separator.
上記高分子粒子の平均粒径は、5μm以下であること
を特徴とする請求項1に記載の非水電解質電池。
The nonaqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the polymer particles have an average particle size of 5 μm or less.
上記微多孔性膜は、ポリプロピレンを含むこと
を特徴とする請求項1に記載の非水電解質電池。
The nonaqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the microporous membrane includes polypropylene.
上記表面層は、上記高分子粒子と、結着剤とを含み、
上記結着剤は、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体であること
を特徴とする請求項1に記載の非水電解質電池。
The surface layer includes the polymer particles and a binder,
The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the binder is a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene.
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