JP2000223086A - Secondary battery - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent liquid leakage in a light and thin shape and to improve stability, durability, and electric capacity, by laminating positive and negative electrode materials that are electrically connected to a collector through an non-fluid electrolyte layer, and coating and sealing a battery component containing ionized metal components with a flexible coating material in an expandable state by a specific ratio in the thickness direction. SOLUTION: Positive and negative electrode materials are produced that become ions electrically connected to a collector made of aluminum foil or copper foil to affect charge/discharge electrochemically, and contain metal components such as lithium generating an electromotive force. A battery component 4 formed by laminating the positive and negative electrode materials through a non-fluid electrolyte layer, is stored in flexible coating materials 6a, 6b, and is covered with the coating material 6b to melt and seal their circumference. In this case, the coating materials 6a, 6b formed so that the battery component 4 can expand 1-50% in the thickness direction and height D of side wall portion is 101%-150% of the entire thickness de of battery component 4. Thus, liquid leakage is prevented, and stability is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は二次電池に関し、更
に詳しくは、軽量薄型化が可能で耐久性に優れた二次電
池に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a secondary battery which can be reduced in weight and thickness and has excellent durability.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、携帯用電子機器の発達に伴って電
池の生産が急激に増加しており、また、パーソナルコン
ピューター、ワープロ等の普及によってそのバックアッ
プ用電池の需要も増大の一途にある。これ等に使用され
る電池として、充電が可能で長期間使用可能な二次電池
の需要が急増しており起電力物質としてリチウムを用い
たリチウム二次電池が注目されている。近年は携帯機器
の小型化かつ軽量化に伴い、これら機器の電源としての
二次電池に対する高性能化要請が高まっており、特に、
機器本体の小型化に対応するため、電池の小型化と電気
容量の同時確保、すなわち、高エネルギー密度化が要求
されている。斯かる状況下、リチウム二次電池は、高エ
ネルギー密度の実現が可能であり、更に、高電圧である
ことから、その開発が盛んに行われている。2. Description of the Related Art In recent years, the production of batteries has been rapidly increasing with the development of portable electronic devices, and the demand for backup batteries has been steadily increasing due to the spread of personal computers and word processors. As a battery used in these devices, the demand for a rechargeable secondary battery that can be used for a long time has been rapidly increasing, and a lithium secondary battery using lithium as an electromotive substance has attracted attention. In recent years, as portable devices have become smaller and lighter, there has been an increasing demand for higher performance for secondary batteries as power sources for these devices.
In order to cope with the miniaturization of the device main body, it is required to simultaneously miniaturize the battery and secure the electric capacity, that is, increase the energy density. Under such circumstances, lithium secondary batteries can be realized with a high energy density and have a high voltage. Therefore, their development is actively performed.

【０００３】リチウム二次電池は、リチウムイオンを吸
蔵放出可能な正極材および負極材と、主としてリチウム
塩と非水系溶媒から成る非水系電解液によって構成され
る。非水系電解液を使用する理由は、リチウムが従来型
電池の電解液の主成分である水に対し、安定に存在し得
ない程の高い反応性を有するからである。そのため、リ
チウム電池などの高電圧系電池の電解液には、それに含
ませる溶媒として非水系溶媒が使用されている。しか
し、非水系溶媒の多くは、有機化合物液体であるため、
可燃性と臭気を有することが多く、従って、非水系電解
液を使用した電池は、漏液や発火の危険を有している。
そのため、従来のリチウム二次電池は、外部からの水分
の浸入、外部への電解液の揮発を防止するため、頑丈な
金属缶に密封されて使用されている。[0003] A lithium secondary battery is composed of a positive electrode material and a negative electrode material capable of inserting and extracting lithium ions, and a non-aqueous electrolyte mainly comprising a lithium salt and a non-aqueous solvent. The reason for using a non-aqueous electrolyte is that lithium has such a high reactivity that water cannot be stably present with water, which is a main component of the electrolyte of the conventional battery. Therefore, a non-aqueous solvent is used as a solvent to be contained in an electrolytic solution of a high-voltage battery such as a lithium battery. However, since many non-aqueous solvents are organic compound liquids,
In many cases, the battery has flammability and odor, and therefore, a battery using a non-aqueous electrolyte has a risk of leakage or ignition.
Therefore, a conventional lithium secondary battery is used by being sealed in a sturdy metal can in order to prevent intrusion of moisture from the outside and volatilization of the electrolytic solution to the outside.

【０００４】一方、近年では、安全性を向上させるた
め、例えばポリマーに非水系電解液を含有させてゲル状
電解質に置き換えた電池の開発が行われている。ゲル状
電解質の場合、イオン伝導度などの特性の多くは電解液
の性能を保持しながら、流動性が極めて低下して形状維
持性を保持する。また、揮発速度も抑制される。従っ
て、漏液や発火の危険を低減することができる。特に、
リチウム金属を使用した二次電池においては、リチウム
のデンドライト析出による内部短絡に起因する発熱や発
火が問題となっているが、ゲル状電解質ではデンドライ
ト析出が抑制されるとの報告があり、この面においても
安全性の向上が期待されている。[0004] On the other hand, in recent years, in order to improve safety, for example, a battery in which a non-aqueous electrolyte is contained in a polymer and replaced with a gel electrolyte has been developed. In the case of a gel electrolyte, many properties such as ionic conductivity maintain the performance of the electrolytic solution, while the fluidity is extremely reduced, and the shape retention is maintained. Also, the volatilization rate is suppressed. Therefore, the risk of liquid leakage and ignition can be reduced. In particular,
In a secondary battery using lithium metal, heat generation and ignition due to internal short circuit due to lithium dendrite deposition are problematic, but it has been reported that dendrite deposition is suppressed in gel electrolyte. Are also expected to improve safety.

【０００５】上述のような、ポリマー中に電解液が含有
されたゲル状電解質は、電解液がゲル中に保持されてい
るためケースを簡略化することができる利点を有する。
斯かる電池は、液系の電池に比し正極材、電解質層、負
極材を平板積層し薄型の電池とできる可能性を有してい
る。しかし、かかるゲル状電解質を用いた二次電池にお
いて期待される薄型電池を実現するためには、強度、気
密性、液保持性が確保され薄型を実現できるケースが必
要となる。The gel electrolyte in which the electrolyte is contained in the polymer as described above has an advantage that the case can be simplified because the electrolyte is held in the gel.
Such a battery has a possibility of being made into a thin battery by laminating a positive electrode material, an electrolyte layer, and a negative electrode material in a flat plate as compared with a liquid battery. However, in order to realize a thin battery that is expected in a secondary battery using such a gel electrolyte, a case that can secure the strength, airtightness, and liquid retaining property and realize a thin shape is required.

【０００６】従来の液系のリチウム二次電池において
は、巻き取られた正極材、セパレーター、負極材の積層
体が金属管中に収納されている。金属管は強度に優れ、
形状安定性が極めて高い。また複数の電池を直列、並列
に組み合わせて一つのパッケージとして使用することも
容易である。電池を直列に接続することによって、より
高い電圧を得ることができ、並列に接続することによっ
て、より高い容量を得ることができる。しかし円筒型で
ある金属管を高い空間充填率をもって収納することは不
可能で、その体積当り電気容量には制約があった。金属
缶を角形にするこころみもなされているが、重量、コス
トの点で満足できる物は得られていない。また金属缶以
外のケース素材も検討されているが、強度、安定性、容
量を満たすことができていない。電極を平板積層するこ
とによって形成される電池は、かかる問題点を克服しう
るものでなければならないが、そのケース、さらに電池
を複数組み合わせて使用する場合の外装体に関しては、
手法が確立されていないのが現状である。In a conventional liquid lithium secondary battery, a wound laminate of a wound positive electrode material, separator, and negative electrode material is housed in a metal tube. Metal tube has excellent strength,
Extremely high shape stability. It is also easy to combine a plurality of batteries in series or in parallel and use them as one package. A higher voltage can be obtained by connecting the batteries in series, and a higher capacity can be obtained by connecting them in parallel. However, it is impossible to accommodate a cylindrical metal tube with a high space filling rate, and there is a limit to the electric capacity per volume. Attempts have been made to make metal cans into a square shape, but nothing has been obtained that is satisfactory in terms of weight and cost. Case materials other than metal cans are also being studied, but have not been able to satisfy strength, stability, and capacity. A battery formed by stacking electrodes in a flat plate must be able to overcome such a problem, but in that case, as for the exterior body when using a plurality of batteries in combination,
At present, no method has been established.

【０００７】合成樹脂等の可撓性の被覆材は薄型の二次
電池を形成するのに適し、重量当り電気容量あるいは容
積当り電気容量を大きくすることができる可能性を有す
るものであるが、現在の処、電池のサイクル特性、安定
性等に問題があり、実用化に問題があるのが現状であ
る。このため、薄型電池とすることが可能で耐久性の優
れた被覆材で封止された二次電池の開発が要請されてい
る。A flexible covering material such as a synthetic resin is suitable for forming a thin secondary battery, and has a possibility of increasing the electric capacity per weight or electric capacity per volume. At present, there is a problem in the cycle characteristics and stability of the battery, and there is a problem in practical use at present. For this reason, there is a demand for the development of a secondary battery that can be a thin battery and is sealed with a coating material having excellent durability.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、軽量薄型
で、液漏れがなく、安定性、耐久性に優れ、かつ高電気
容量の二次電池を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a secondary battery which is lightweight and thin, has no liquid leakage, is excellent in stability and durability, and has a high electric capacity.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するためになされたもので、集電体に電気的に結合し
た正極材と負極材が非流動性電解質層を介して積層さ
れ、イオン性金属成分を含有する電池要素を、可撓性の
被覆材で被覆して封止した二次電池において、電池要素
が厚み方向に１〜５０％膨張し得る状態に被覆材で封止
されてなることを特徴とする二次電池を提供するもので
ある。Means for Solving the Problems The present invention has been made to solve the above problems, and a positive electrode material and a negative electrode material electrically connected to a current collector are laminated via a non-fluid electrolyte layer, In a secondary battery in which a battery element containing an ionic metal component is covered with a flexible covering material and sealed, the battery element is sealed with a covering material so that the battery element can expand 1 to 50% in a thickness direction. A secondary battery is provided.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】本発明二次電池は、集電体に電気
的に結合した正極材と負極材が非流動性電解質層を介し
て積層されると共にイオン性金属成分を含有した電池要
素が可撓性の被覆材で被覆される。イオン性金属成分と
は、イオンとなって二次電池の充電・放電に電気化学的
に関与し、起電力を発生する金属成分で、通常リチウム
が用いられる。以下リチウム二次電池を例に本発明を説
明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A secondary battery according to the present invention is a battery element comprising a positive electrode material and a negative electrode material electrically connected to a current collector, laminated via a non-fluid electrolyte layer and containing an ionic metal component. Is covered with a flexible covering material. The ionic metal component is a metal component which becomes an ion and electrochemically participates in charging / discharging of the secondary battery and generates an electromotive force. Usually, lithium is used. Hereinafter, the present invention will be described using a lithium secondary battery as an example.

【００１１】正極材１あるいは負極材２は、通常図１に
示すように集電体５と結合するように板状に形成され
る。集電体５との結合は、集電体５を芯材としてその両
面に電極材を積層することによって行うことができる。
目的に応じて集電体の片面に形成したものであってもよ
い。集電体５としては、一般的にアルミ箔や銅箔などの
金属箔を用いることができる。厚みは適宜選択されるが
好ましくは１〜３０μｍである。薄すぎると機械的強度
が弱くなり、生産上問題になる。厚すぎると電池全体と
しての容量が低下する。The positive electrode material 1 or the negative electrode material 2 is usually formed in a plate shape so as to be connected to the current collector 5 as shown in FIG. Coupling with the current collector 5 can be performed by using the current collector 5 as a core material and laminating electrode materials on both surfaces thereof.
It may be formed on one side of the current collector according to the purpose. As the current collector 5, generally, a metal foil such as an aluminum foil or a copper foil can be used. The thickness is appropriately selected, but is preferably 1 to 30 μm. If the thickness is too small, the mechanical strength becomes weak, which causes a problem in production. If it is too thick, the capacity of the battery as a whole decreases.

【００１２】これら集電体表面には予め粗面化処理を行
うと電極材の接着強度が高くなるので好ましい。表面の
粗面化方法としては、機械的研磨法、電解研磨法または
化学研磨法が挙げられる。機械的研磨法としては、研磨
剤粒子を固着した研磨布紙、砥石、エメリバフ、鋼線な
どを備えたワイヤーブラシなどで集電体表面を研磨する
方法が挙げられる。また接着強度や導電性を高めるため
に、集電体表面に中間層を形成しても良い。また、集電
体５の形状は、板状であってもよく、網状体、あるいは
パンチングメタル等であってもよい。It is preferable that the surface of the current collector be subjected to a roughening treatment in advance, since the adhesive strength of the electrode material increases. Examples of the surface roughening method include a mechanical polishing method, an electrolytic polishing method, and a chemical polishing method. Examples of the mechanical polishing method include a method of polishing the surface of the current collector with a polishing cloth paper having abrasive particles fixed thereon, a grindstone, an emery buff, a wire brush provided with a steel wire, or the like. Further, an intermediate layer may be formed on the surface of the current collector to increase the adhesive strength and the conductivity. Further, the shape of the current collector 5 may be a plate shape, a net-like body, a punching metal, or the like.

【００１３】正極材としては、リチウムイオンを吸蔵・
放出可能であれば無機化合物でも有機化合物でも使用で
きる。無機化合物として、遷移金属酸化物、リチウムと
遷移金属との複合酸化物、遷移金属硫化物等が挙げられ
る。ここで遷移金属としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ等
が用いられる。具体的には、ＭｎＯ、Ｖ₂ Ｏ₅ 、Ｖ₆Ｏ
₁₃、ＴｉＯ₂ 等の遷移金属酸化物、ニッケル酸リチウ
ム、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウムなどのリ
チウムと遷移金属との複合酸化物、ＴｉＳ₂ 、ＦｅＳ、
ＭｏＳ₂ などの遷移金属硫化物等が挙げられる。これら
の化合物はその特性を向上させるために部分的に元素置
換したものであってもよい。[0013] As a positive electrode material, occludes lithium ions.
Both inorganic and organic compounds can be used as long as they can be released. Examples of the inorganic compound include a transition metal oxide, a composite oxide of lithium and a transition metal, and a transition metal sulfide. Here, Fe, Co, Ni, Mn, or the like is used as the transition metal. Specifically, MnO, V ₂ O ₅ , V ₆ O
₁₃ , transition metal oxides such as TiO ₂ , composite oxides of lithium and transition metals such as lithium nickelate, lithium cobaltate, lithium manganate, TiS ₂ , FeS,
Transition metal sulfides such as MoS ₂ are exemplified. These compounds may be partially substituted with elements in order to improve their properties.

【００１４】有機化合物としては、例えばポリアニリ
ン、ポリピロール、ポリアセン、ジスルフィド系化合
物、ポリスルフィド系化合物等が挙げられる。正極材と
して、これらの無機化合物、有機化合物を混合して用い
てもよい。好ましくは、コバルト酸リチウムまたはマン
ガン酸リチウム等のマンガンやコバルトを含有する化合
物、特にマンガンを含有する化合物である。正極材の粒
径は、それぞれ電池の他の構成要素とのかねあいで適宜
選択すればよいが、通常１〜３０μｍ、特に１〜１０μ
ｍとするのが初期効率、サイクル特性等の電池特性が向
上するので好ましい。Examples of the organic compound include polyaniline, polypyrrole, polyacene, disulfide compounds, polysulfide compounds and the like. These inorganic compounds and organic compounds may be mixed and used as a positive electrode material. Preferred are compounds containing manganese or cobalt, such as lithium cobaltate or lithium manganate, especially compounds containing manganese. The particle size of the positive electrode material may be appropriately selected depending on the balance with the other components of the battery, but is usually 1 to 30 μm, particularly 1 to 10 μm.
It is preferable to set m to improve battery characteristics such as initial efficiency and cycle characteristics.

【００１５】負極に用いることができるリチウムイオン
の吸蔵放出可能な負極材としては、通常、グラファイト
やコークス等の炭素系物質が挙げられる。斯かる炭素系
物質は、金属、金属塩、酸化物などとの混合体や被覆体
の形態で利用することもできる。また、負極材として
は、ケイ素、錫、亜鉛、マンガン、鉄、ニッケル等の酸
化物や硫酸塩、金属リチウム、Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｂｉ
−Ｃｄ、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｃｄ等のリチウム合金、リチウム
遷移金属窒化物、シリコン等も使用できる。好ましく
は、容量の面からグラファイトまたはコークスである。
負極材の平均粒径は、初期効率、レート特性、サイクル
特性などの電池特性の向上の観点から、通常１２μｍ以
下、好ましくは１０μｍ以下とする。この粒径が大きす
ぎると電子伝導性が悪化する。また、通常は０．５μｍ
以上、好ましくは７μｍ以上である。これらの正極材お
よび負極材は通常集電体上に結着されるため、バインダ
ーを使用することが好ましい。バインダーとしてはシリ
ケート、ガラスのような無機化合物や、主として高分子
からなる各種の樹脂が使用できる。Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium ions that can be used for the negative electrode include carbonaceous materials such as graphite and coke. Such a carbon-based material can also be used in the form of a mixture or coating with a metal, metal salt, oxide, or the like. Examples of the negative electrode material include oxides and sulfates of silicon, tin, zinc, manganese, iron, nickel and the like, metallic lithium, Li-Al, Li-Bi.
Lithium alloys such as -Cd and Li-Sn-Cd, lithium transition metal nitrides, and silicon can also be used. Preferably, it is graphite or coke in terms of capacity.
The average particle size of the negative electrode material is usually 12 μm or less, preferably 10 μm or less, from the viewpoint of improving battery characteristics such as initial efficiency, rate characteristics, and cycle characteristics. If the particle size is too large, the electron conductivity deteriorates. Also, usually 0.5 μm
The thickness is preferably 7 μm or more. Since these positive electrode material and negative electrode material are usually bound on the current collector, it is preferable to use a binder. As the binder, inorganic compounds such as silicate and glass, and various resins mainly composed of polymers can be used.

【００１６】樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ−１，１−ジメチルエチレンなどの
アルカン系ポリマー；ポリブタジエン、ポリイソプレン
などの不飽和系ポリマー；ポリスチレン、ポリメチルス
チレン、ポリビニルピリジン、ポリ−Ｎ−ビニルピロリ
ドンなどの環を有するポリマー；ポリメタクリル酸メチ
ル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチ
ル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポ
リアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド
などのアクリル系ポリマー；ポリフッ化ビニル、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ
素系樹脂；ポリアクリロニトリル、ポリビニリデンシア
ニドなどのＣＮ基含有ポリマー；ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルアルコールなどのポリビニルアルコール系ポリマ
ー；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのハロゲ
ン含有ポリマー；ポリアニリンなどの導電性ポリマーな
どが使用できる。また上記のポリマーなどの混合物、変
成体、誘導体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラ
フト共重合体、ブロック共重合体などであっても使用で
きる。これらの樹脂の分子量は、好ましくは１００００
〜３００００００、さらに好ましくは１０００００〜１
００００００である。低すぎると塗膜の強度が低下し好
ましくない。高すぎると粘度が高くなり電極の形成が困
難になる。Examples of the resin include alkane-based polymers such as polyethylene, polypropylene, and poly-1,1-dimethylethylene; unsaturated polymers such as polybutadiene and polyisoprene; polystyrene, polymethylstyrene, polyvinylpyridine, and poly-N -Polymers having a ring such as vinylpyrrolidone; acrylic polymers such as polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid and polyacrylamide Fluorinated resins such as polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene; CN group-containing polymers such as polyacrylonitrile and polyvinylidene cyanide; polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, etc. Polyvinyl chloride, halogen-containing polymers such as polyvinylidene chloride; a conductive polymer such as polyaniline can be used polyvinyl alcohol-based polymer. Further, a mixture of the above-mentioned polymers, a modified product, a derivative, a random copolymer, an alternating copolymer, a graft copolymer, a block copolymer, or the like can also be used. The molecular weight of these resins is preferably 10,000
~ 3,000,000, more preferably 100,000 ~ 1
000000. If it is too low, the strength of the coating film decreases, which is not preferable. If it is too high, the viscosity becomes high and it becomes difficult to form an electrode.

【００１７】電極材中には必要に応じて導電材料、補強
材など各種の機能を発現する添加剤、粉体、充填材など
を含有していてもよい。導電材料としては、上記活物質
に適量混合して導電性を付与できるものであれば特に制
限は無いが、通常、アセチレンブラック、カーボンブラ
ック、黒鉛などの炭素粉末や、各種の金属のファイバ
ー、箔などが挙げられる。添加剤としてはトリフルオロ
プロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、１，
６−Ｄｉｏｘａｓｐｉｒｏ〔４，４〕ｎｏｎａｎｅ−
２，７−ｄｉｏｎｅ、１２−クラウン−４−エーテルな
どが電池の安定性、寿命を高めるために使用することが
できる。補強材としては各種の無機、有機の球状、繊維
状フィラーなどが使用できる。The electrode material may optionally contain additives exhibiting various functions such as a conductive material and a reinforcing material, a powder, a filler, and the like. The conductive material is not particularly limited as long as it is capable of imparting conductivity by being mixed in an appropriate amount with the above active material, but is usually carbon powder such as acetylene black, carbon black, graphite, and various metal fibers and foils. And the like. As additives, trifluoropropylene carbonate, vinylene carbonate, 1,
6-Dioxaspiro [4,4] nonane-
2,7-dion, 12-crown-4-ether and the like can be used to increase the stability and life of the battery. As the reinforcing material, various inorganic or organic spherical or fibrous fillers can be used.

【００１８】電極材１００重量部に対するバインダーの
配合量は好ましくは０．１〜３０重量部、さらに好まし
くは１〜１５重量部である。樹脂の量が少なすぎると電
極の強度が低下する。樹脂の量が多すぎると電極中の空
隙量が低下し、後述するイオン移動相の占める割合が低
下する。正極材や負極材を集電体上に形成する手法とし
ては、例えば、粉体状の電極材をバインダーとともに溶
剤と混合し、ボールミル、サンドミル、二軸混練機など
により分散塗料化したものを、集電体上に塗布して乾燥
する方法が好適に行われる。この場合、用いられる溶剤
の種類は、電極材に対して不活性であり且つバインダー
を溶解しうる限り特に制限されず、例えばＮ−メチルピ
ロリドン等の一般的に使用される無機、有機溶剤のいず
れも使用できる。The compounding amount of the binder to 100 parts by weight of the electrode material is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight. If the amount of the resin is too small, the strength of the electrode decreases. If the amount of the resin is too large, the amount of voids in the electrode decreases, and the proportion of the ion mobile phase described below decreases. As a method of forming the positive electrode material and the negative electrode material on the current collector, for example, a powdery electrode material is mixed with a solvent together with a binder, and a ball mill, a sand mill, a twin-screw kneader, or the like, which is formed into a dispersed paint, A method of applying and drying on a current collector is preferably performed. In this case, the type of the solvent used is not particularly limited as long as it is inert to the electrode material and can dissolve the binder. For example, any of commonly used inorganic and organic solvents such as N-methylpyrrolidone can be used. Can also be used.

【００１９】また、電極材をバインダーと混合し加熱す
ることにより軟化させた状態で、集電体上に圧着、ある
いは吹き付ける手法によって電極材層を形成することも
できる。さらには電極材を単独で集電体上に焼成するこ
とによって形成することもできる。正極材、負極材内に
は通常イオン移動相が形成される。電極中におけるイオ
ン移動相の占める割合は、高い方がイオン移動が容易に
なり、レート特性上は好ましい一方で、低い方が容量的
には高くなる。好ましくは１０〜５０体積％である。ま
た、正極材および負極材の膜厚は容量的には厚い方が、
レート上は薄い方が好ましい。膜厚は通常２０μｍ以
上、好ましくは３０μｍ以上、さらに好ましくは５０μ
ｍ以上、最も好ましくは８０μｍ以上である。一方、電
極材膜厚の上限としては、通常２００μｍ以下、好まし
くは１５０μｍ以下である。イオン移動相の材料として
は、後述する非流動性電解質層の材料と同様のものが使
用できる。Alternatively, the electrode material layer may be formed by a method of pressing or spraying the electrode material on a current collector in a state of being softened by mixing and heating the electrode material with a binder. Furthermore, it can also be formed by firing the electrode material alone on the current collector. Usually, an ion mobile phase is formed in the positive electrode material and the negative electrode material. The higher the proportion of the ion mobile phase in the electrode, the easier the ion migration is, and the better the rate characteristics, while the lower the proportion, the higher the capacity. Preferably it is 10 to 50% by volume. In addition, the thickness of the positive electrode material and the negative electrode material is thicker in terms of capacity,
Thinner is preferable on the rate. The film thickness is usually at least 20 μm, preferably at least 30 μm, more preferably at least 50 μm.
m or more, and most preferably 80 μm or more. On the other hand, the upper limit of the electrode material film thickness is usually 200 μm or less, preferably 150 μm or less. As the material of the ion mobile phase, the same material as the material of the non-fluid electrolyte layer described later can be used.

【００２０】なお、上記においては、電極が、電極材と
その中に形成されるイオン移動相とからなる場合につい
て説明したが、勿論、電極としての機能を有する限りそ
の構造に制限はなく、例えばリチウム金属のみで構成す
ることもできる。正極材１と負極材２間に介装する非流
動性電解質層３は、通常の電解液と同様に正極と負極を
電気化学的に結合する機能を有し、流動性が低く形状保
持性を有するものが使用される。In the above description, the case where the electrode is composed of the electrode material and the ion mobile phase formed therein has been described. Of course, the structure is not limited as long as it has a function as an electrode. It can also be composed only of lithium metal. The non-fluid electrolyte layer 3 interposed between the positive electrode material 1 and the negative electrode material 2 has a function of electrochemically bonding the positive electrode and the negative electrode in the same manner as a normal electrolytic solution, and has low fluidity and low shape retention. Is used.

【００２１】非流動性電解質層に用いられる支持電解質
としては、電解質として正極材および負極材に対して安
定であり、かつリチウムイオンが正極材あるいは負極材
と電気化学反応をするための移動をおこない得る非水物
質であればいずれのものでも使用することができる。具
体的にはＬｉＰＦ₆ 、ＬｉＡｓＦ₆ 、ＬｉＳｂＦ₆ 、Ｌ
ｉＢＦ₄ 、ＬｉＣｌＯ₄ 、ＬｉＩ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣ
ｌ、ＬｉＡｌＣｌ、ＬｉＨＦ₂ 、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＳＯ
₃ ＣＦ₂ 等のリチウム塩が挙げられる。これらのうちで
は特にＬｉＰＦ₆ 、ＬｉＣｌＯ₄ が好適である。As the supporting electrolyte used for the non-fluid electrolyte layer, the supporting electrolyte is stable with respect to the positive electrode material and the negative electrode material, and lithium ions move to perform an electrochemical reaction with the positive electrode material or the negative electrode material. Any non-aqueous substance obtained can be used. LiPF ₆ in particular, LiAsF _6, LiSbF _6, L
iBF ₄ , LiClO ₄ , LiI, LiBr, LiC
1, LiAlCl, LiHF ₂ , LiSCN, LiSO
Lithium salts such as ₃ CF _2, and the like. Among them, LiPF ₆ and LiClO ₄ are particularly preferable.

【００２２】これら支持電解質を非水系溶媒に溶解した
状態で用いる場合の濃度は、一般的に０．５〜２．５ｍ
ｏｌ／Ｌである。これら支持電解質を溶解する非水系溶
媒は特に限定されないが、比較的高誘電率の溶媒が好適
に用いられる。具体的にはエチレンカーボネート、プロ
ピレンカーボネート等の環状カーボネート類、ジメチル
カーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカ
ーボネートなどの非環状カーボネート類、テトラヒドロ
フラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメトキシエ
タン等のグライム類、γ−ブチロラクトン等のラクトン
類、スルフォラン等の硫黄化合物、アセトニトリル等の
ニトリル類等が挙げられる。またこれらの１種または２
種以上の混合物を使用することもできる。When these supporting electrolytes are used in the state of being dissolved in a non-aqueous solvent, the concentration is generally 0.5 to 2.5 m.
ol / L. The nonaqueous solvent in which these supporting electrolytes are dissolved is not particularly limited, but a solvent having a relatively high dielectric constant is preferably used. Specifically, ethylene carbonate, cyclic carbonates such as propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, acyclic carbonates such as ethyl methyl carbonate, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, glymes such as dimethoxyethane, γ-butyrolactone and the like Examples thereof include lactones, sulfur compounds such as sulfolane, and nitriles such as acetonitrile. One or two of these
Mixtures of more than one species can also be used.

【００２３】これらのうちでは、特にエチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート
類、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エ
チルメチルカーボネートなどの非環状カーボネート類か
ら選ばれた１種または２種以上の溶媒が好適である。ま
たこれらの分子中の水素原子の一部をハロゲンなどに置
換したものも使用できる。またこれらの溶媒に、添加剤
などを加えてもよい。添加剤としては例えば、トリフル
オロプロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、
１，６−Ｄｉｏｘａｓｐｉｒｏ〔４，４〕ｎｏｎａｎｅ
−２，７−ｄｉｏｎｅ、１２−クラウン−４−エーテル
などが電池の安定性、性能、寿命を高める目的で使用で
きる。Among these, in particular, one or more solvents selected from cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate, and acyclic carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are preferred. is there. In addition, those in which a part of hydrogen atoms in these molecules are substituted with halogen or the like can also be used. Further, additives and the like may be added to these solvents. As additives, for example, trifluoropropylene carbonate, vinylene carbonate,
1,6-Dioxaspiro [4,4] nonane
-2,7-done, 12-crown-4-ether and the like can be used for the purpose of enhancing the stability, performance and life of the battery.

【００２４】非流動性電解質層として、ゲル状の電解質
を用いることができる。ゲル状電解質とは主として支持
電解質と溶媒とを含有する電解液に、ゲル化のための高
分子を含み、電解液が高分子のネットワーク中に保持さ
れて全体としての流動性が著しく低下したものである。
イオン伝導性などの特性は通常の電解液に近い特性を示
すが、流動性、揮発性などは著しく抑制され、安全性が
高められている。ゲル状電解質中の高分子の比率は好ま
しくは１〜５０％である。低すぎると電解液を保持する
ことができなくなり、液漏れが発生する。高すぎるとイ
オン伝導度が低下して電池特性が悪くなる。As the non-fluid electrolyte layer, a gel electrolyte can be used. A gel electrolyte is an electrolyte mainly containing a supporting electrolyte and a solvent, which contains a polymer for gelation, and the electrolyte is held in a polymer network and the overall fluidity is significantly reduced. It is.
The properties such as ionic conductivity are similar to those of a normal electrolytic solution, but the fluidity, volatility and the like are significantly suppressed, and the safety is enhanced. The ratio of the polymer in the gel electrolyte is preferably 1 to 50%. If the temperature is too low, the electrolyte cannot be held, and the liquid leaks. If it is too high, the ionic conductivity will decrease and the battery characteristics will deteriorate.

【００２５】ゲル状電解質層を形成させるためには、
（１）モノマーを含有する電解質原料を使用し、これを
重合させて高分子化させる方法を挙げることができる。
このような反応を行える高分子としては、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミドなどの
重縮合によって生成されるもの、ポリウレタン、ポリウ
レアなどのように重付加によって生成されるもの、ポリ
メタクリル酸メチルなどのアクリル誘導体系ポリマーや
ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニルなどのポリビニル系な
どの付加重合で生成されるものなどがあるが、重合の制
御が容易で重合時に副生成物が発生しない付加重合によ
り生成される高分子を使用することが望ましい。特に反
応性不飽和基を有するモノマーを重合する方法は、生産
性に優れ好ましい。In order to form a gel electrolyte layer,
(1) A method of using an electrolyte raw material containing a monomer and polymerizing the same to form a polymer can be mentioned.
Polymers capable of performing such a reaction include those produced by polycondensation of polyester, polyamide, polycarbonate, polyimide, etc., those produced by polyaddition such as polyurethane, polyurea, and acrylics such as polymethyl methacrylate. Derivative polymers and polyvinyl acetates such as polyvinyl acetate and polyvinyl chloride are also produced by addition polymerization, etc., but the polymerization is easy to control and the high polymerization produced by addition polymerization does not generate by-products during polymerization. It is desirable to use molecules. In particular, a method of polymerizing a monomer having a reactive unsaturated group is preferable because of its high productivity.

【００２６】このような反応性不飽和基を有するモノマ
ーの例としてはアクリル酸、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、エトキシエチルアクリレート、メトキシエ
チルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレー
ト、ポリエチレングリコールモノアクリレート、エトキ
シエチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレー
ト、エトキシエトキシエチルメタクリレート、ポリエチ
レングリコールモノメタクリレート、Ｎ，Ｎジエチルア
ミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎジメチルアミノエチル
アクリレート、グリシジルアクリレート、アリルアクリ
レート、アクリロニトリル、Ｎ−ビニルピロリドン、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、
ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレン
グリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコー
ルジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタク
リレートなどが使用でき、反応性、極性、安全性などか
ら好ましいものを単独、または組み合わせて用いればよ
い。Examples of such a monomer having a reactive unsaturated group include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, methoxyethyl acrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, polyethylene glycol monoacrylate, and ethoxyethyl methacrylate. , Methoxyethyl methacrylate, ethoxyethoxyethyl methacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, N, N diethylaminoethyl acrylate, N, N dimethylaminoethyl acrylate, glycidyl acrylate, allyl acrylate, acrylonitrile, N-vinylpyrrolidone, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol Diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, poly Chi glycol diacrylate,
Diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, and the like can be used, and those which are preferable in terms of reactivity, polarity, safety, and the like may be used alone or in combination.

【００２７】これらのモノマーを重合する方法として
は、熱、紫外線、電子線などによる手法があるが、生産
性の高さから紫外線による手法が有効である。この場合
反応を効果的に進行させるため、電解液に紫外線に反応
する重合開始剤をいれておくこともできる。利用できる
紫外線重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンジル、ア
セトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ビア
セチル、ベンゾイルパーオキサイドなどが使用でき、反
応性、極性、安全性などから好ましいものを単独、また
は組み合わせて用いればよい。また熱による重合では、
反応の速度の制御が容易で、特に熱重合開始剤の種類、
量、モノマー量とモノマー中の反応基数、種類を変える
ことにより、ゲルの構造制御ができイオン伝導度などを
向上させることができる。また全体の反応が一様に進む
ため均一なゲルができる。As a method for polymerizing these monomers, there are methods using heat, ultraviolet rays, electron beams and the like, but the method using ultraviolet rays is effective from the viewpoint of high productivity. In this case, in order to make the reaction proceed effectively, a polymerization initiator which reacts to ultraviolet rays may be added to the electrolytic solution. Usable UV polymerization initiators include benzoin, benzyl, acetophenone, benzophenone, Michler's ketone, biacetyl, benzoyl peroxide and the like, and those which are preferable in terms of reactivity, polarity, safety and the like may be used alone or in combination. Also, in polymerization by heat,
It is easy to control the reaction rate, especially the type of thermal polymerization initiator,
By changing the amount, the amount of monomer and the number and type of reactive groups in the monomer, the structure of the gel can be controlled and the ionic conductivity and the like can be improved. Further, since the whole reaction proceeds uniformly, a uniform gel can be formed.

【００２８】熱重合に際して、反応を制御するため、重
合開始剤をいれておくこともできる。利用できる熱重合
開始剤としては、１，１−ジ（ターシャルブチルパーオ
キシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，
２−ビス−〔４，４−ジ（ターシャルブチルパーオキシ
シクロヘキシル）プロパン〕、１，１−ジ（ターシャル
ブチルパーオキシ）−シクロヘキサン、ターシャリブチ
ルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノネー
ト、ターシャリブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノ
ネート、ジベンゾイルパーオキサイドなどが使用でき、
反応性、極性、安全性などから好ましいものを単独、ま
たは組み合わせて用いればよい。At the time of thermal polymerization, a polymerization initiator may be added to control the reaction. Available thermal polymerization initiators include 1,1-di (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane,
2-bis- [4,4-di (tert-butylperoxycyclohexyl) propane], 1,1-di (tert-butylperoxy) -cyclohexane, tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexa Nonate, tertiary butyl peroxy-2-ethyl hexanonate, dibenzoyl peroxide and the like can be used,
Those which are preferable in terms of reactivity, polarity, safety and the like may be used alone or in combination.

【００２９】また、ゲル状電解質層を形成させるために
（２）冷却によってゲル化可能な高分子が含有された電
解質原料を使用し常温迄高分子を冷却する方法も採用す
ることができる。この場合使用できる高分子としては、
電解液に対してゲルを形成し、電池材料として安定なも
のであればどのようなものであっても使用できるが、例
えばポリビニルピリジン、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン
などの環を有するポリマー；ポリメタクリル酸メチル、
ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポ
リアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアク
リル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミドなどの
アクリル系ポリマー；ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビ
ニリデン等のフッ素系樹脂；ポリアクリロニトリル、ポ
リビニリデンシアニドなどのＣＮ基含有ポリマー；ポリ
酢酸ビニル、ポリビニルアルコールなどのポリビニルア
ルコール系ポリマー；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デンなどのハロゲン含有ポリマーなどが挙げられる。ま
た上記のポリマーなどの混合物、変成体、誘導体、ラン
ダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体、ブロ
ック共重合体などであっても使用できる。Further, in order to form a gel electrolyte layer, (2) a method of using an electrolyte material containing a polymer which can be gelled by cooling and cooling the polymer to room temperature can also be adopted. In this case, as a polymer that can be used,
Any material can be used as long as it forms a gel with respect to the electrolytic solution and is stable as a battery material. Examples thereof include polymers having a ring such as polyvinylpyridine and poly-N-vinylpyrrolidone; polymethacryl. Methyl acid,
Acrylic polymers such as polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and polyacrylamide; fluorinated resins such as polyvinyl fluoride and polyvinylidene fluoride; poly Examples include a CN group-containing polymer such as acrylonitrile and polyvinylidene cyanide; a polyvinyl alcohol-based polymer such as polyvinyl acetate and polyvinyl alcohol; and a halogen-containing polymer such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride. Further, a mixture of the above-mentioned polymers, a modified product, a derivative, a random copolymer, an alternating copolymer, a graft copolymer, a block copolymer, or the like can also be used.

【００３０】リチウム電池に使用される電解液、電解質
は極性を有するのが通常であるから、上記（１）、
（２）いずれの方法であっても高分子もある程度の極性
を有する方が好ましい。これらの高分子の分子量は好ま
しくは１００００〜５００００００の範囲である。分子
量が低いとゲルを形成しにくくなる。分子量が高いと粘
度が高くなりすぎて取り扱いが難しくなる。高分子の電
解液に対する濃度は、分子量に応じて適宜選べばよい
が、好ましくは０．１重量％から３０重量％である。濃
度が０．１重量％以下ではゲルを形成しにくくなり、電
解液の保持性が低下して流動、液漏れの問題が生じるこ
とがある。濃度が３０重量％以上になると粘度が高くな
りすぎて工程上困難を生じるとともに、電解液の割合が
低下してイオン伝導度が低下しレート特性などの電池特
性が低下することがある。Since the electrolyte and the electrolyte used in the lithium battery usually have polarity, the above (1),
(2) Regardless of the method, it is preferable that the polymer has a certain degree of polarity. The molecular weight of these polymers is preferably in the range from 10,000 to 5,000,000. If the molecular weight is low, it is difficult to form a gel. If the molecular weight is high, the viscosity becomes too high and handling becomes difficult. The concentration of the polymer in the electrolytic solution may be appropriately selected according to the molecular weight, but is preferably from 0.1% by weight to 30% by weight. If the concentration is 0.1% by weight or less, it is difficult to form a gel, the retention of the electrolyte is reduced, and problems of flow and liquid leakage may occur. If the concentration is 30% by weight or more, the viscosity becomes too high, causing difficulty in the process, and the proportion of the electrolytic solution is reduced, the ionic conductivity is reduced, and the battery characteristics such as rate characteristics may be deteriorated.

【００３１】電解質層として固体状の電解質層を用いる
こともできる。固体電解質としては、これまで知られて
いる種々の固体電解質を用いることができる。たとえ
ば、上述のゲル状電解質で用いられる高分子と支持電解
質塩を適度な比で混合して形成することができる。この
場合、伝導度を高めるため、高分子は極性が高い物を使
用し、側鎖を多数有するような骨格にすることが好まし
い。非流動性層として、ゲル状電解質、固体電解質を多
孔性フィルムか不織布等のスペーサに含浸したものを用
いてもよい。電解質層の厚みは、通常５〜２００μｍ、
好ましくは１０〜１００μｍである。A solid electrolyte layer can be used as the electrolyte layer. As the solid electrolyte, various known solid electrolytes can be used. For example, it can be formed by mixing the polymer used in the gel electrolyte and the supporting electrolyte salt at an appropriate ratio. In this case, in order to increase the conductivity, it is preferable to use a polymer having a high polarity and to have a skeleton having many side chains. As the non-fluid layer, a gel electrolyte or a solid electrolyte impregnated in a spacer such as a porous film or a nonwoven fabric may be used. The thickness of the electrolyte layer is usually 5 to 200 μm,
Preferably it is 10 to 100 μm.

【００３２】かかる正極材１、負極材２および非流動性
電解質層３からなる電池要素４は、目的に応じた構造と
することができる。例えば、図１に示すように、集電体
５に正極材組成物を積層して板状の正極材１を得る。負
極材２も同様の手法で板状に成形され、板状に成形され
た正極材１と負極材２は、非流動性電解質層３を介して
積層される。大容量電池あるいは高電圧電池を目的とす
る場合は、図２に示すように、正極材１と負極材２が非
流動性電解質層３を介して交互に積層される。The battery element 4 including the positive electrode material 1, the negative electrode material 2, and the non-fluid electrolyte layer 3 can have a structure suitable for the purpose. For example, as shown in FIG. 1, a positive electrode material composition is laminated on a current collector 5 to obtain a plate-shaped positive electrode material 1. The negative electrode material 2 is formed in a plate shape by the same method, and the positive electrode material 1 and the negative electrode material 2 formed in the plate shape are laminated via the non-fluid electrolyte layer 3. When a high-capacity battery or a high-voltage battery is intended, the positive electrode material 1 and the negative electrode material 2 are alternately laminated via the non-fluid electrolyte layer 3 as shown in FIG.

【００３３】積層される正極材１と負極材２の枚数は任
意であるが正極材１と負極材２が同数とされるのが一般
的である。電極材の平面形状は、円形、四辺形、多角形
等任意である。四辺形板状の場合、正極材１の集電体５
に、図３に示すように、電極の一辺の片側に正極材１よ
り突出する突片５ａを形成し、負極材２の集電体５にも
同じ辺の反対側に突片５ｂを形成して、これらを交互に
積層した上で突出形成された突片５ａと突片５ｂを図４
に示すように、夫々を上下に結合して正極と負極のリー
ド線結合端子を形成することによって大容量化すること
ができる。Although the number of the positive electrode material 1 and the negative electrode material 2 to be laminated is arbitrary, it is general that the number of the positive electrode material 1 and that of the negative electrode material 2 are the same. The planar shape of the electrode material is arbitrary such as a circle, a quadrilateral, and a polygon. In the case of a quadrilateral plate, the current collector 5 of the positive electrode material 1
As shown in FIG. 3, a protruding piece 5a protruding from the positive electrode material 1 is formed on one side of the electrode, and a protruding piece 5b is formed on the current collector 5 of the negative electrode material 2 on the opposite side of the same side. The protruding pieces 5a and 5b, which are formed by alternately stacking them, are formed as shown in FIG.
As shown in (1), the capacity can be increased by vertically connecting each to form a positive and negative electrode lead connection terminal.

【００３４】このように構成された電池要素４は可撓性
の被覆材で被覆され封止される。被覆材としては、可撓
性を有し、電解質層の成分に対して耐侵蝕性を有すると
共にガスバリヤー性を有する材料であればいかなるもの
であってもよいが、合成樹脂フィルムが一般的である。
被覆材を形成する合成樹脂としては単層であってもよい
が、保護用合成樹脂とガスバリヤー性あるいはヒートシ
ール性の合成樹脂を積層した複合体を用いることができ
る。また、好ましくは、合成樹脂層と金属層が積層され
た複合体が用いられる。金属層を用いた被覆材６として
は、図５（Ａ）に示すように金属層７に合成樹脂層８が
積層された積層シートが用いられる。合成樹脂層８は金
属層７の内側面に積層されるが、両面に積層することも
できる。The battery element 4 configured as described above is covered with a flexible covering material and sealed. As the coating material, any material may be used as long as it has flexibility, has corrosion resistance to the components of the electrolyte layer and has gas barrier properties, but a synthetic resin film is generally used. is there.
The synthetic resin for forming the coating material may be a single layer, but a composite in which a protective synthetic resin and a gas-barrier or heat-sealable synthetic resin are laminated can be used. Preferably, a composite in which a synthetic resin layer and a metal layer are laminated is used. As the covering material 6 using a metal layer, a laminated sheet in which a synthetic resin layer 8 is laminated on a metal layer 7 as shown in FIG. 5A is used. The synthetic resin layer 8 is laminated on the inner surface of the metal layer 7, but may be laminated on both surfaces.

【００３５】本発明において、内側面とは、電池要素４
を被覆したとき内側となる面を意味し、反対の側を外側
面とする。金属層は金属箔、金属蒸着膜、金属スパッタ
ー膜等を利用できる。金属はアルミニウム、鉄、銅、ニ
ッケル、チタン、モリブデン、金、等の単体金属やステ
ンレス、ハステロイ、等の合金、または酸化アルミニウ
ム等の金属酸化物でもよい。特に加工性の優れたアルミ
ニウムが好ましい。In the present invention, the inner side means the battery element 4
Means the inside surface when coated, and the opposite side is the outside surface. As the metal layer, a metal foil, a metal deposition film, a metal sputter film, or the like can be used. The metal may be a simple metal such as aluminum, iron, copper, nickel, titanium, molybdenum, gold, an alloy such as stainless steel, Hastelloy, or a metal oxide such as aluminum oxide. Particularly, aluminum having excellent workability is preferable.

【００３６】被覆材６は、図５（Ｂ）に示すように、合
成樹脂層の内側面に溶封を容易とするために合成樹脂層
８の合成樹脂より融点の低い合成樹脂からなる熱シール
層９を形成することができ、また、外側面には金属層７
または合成樹脂層８を保護するために保護層１０を積層
することができる。熱シール層９および保護層１０は合
成樹脂を用いて形成することができる。As shown in FIG. 5 (B), the coating material 6 is a heat seal made of a synthetic resin having a melting point lower than that of the synthetic resin of the synthetic resin layer 8 in order to facilitate sealing at the inner surface of the synthetic resin layer. A layer 9 can be formed, and a metal layer 7
Alternatively, a protective layer 10 can be laminated to protect the synthetic resin layer 8. The heat seal layer 9 and the protective layer 10 can be formed using a synthetic resin.

【００３７】本発明において、合成樹脂は複合体として
用いられるときは弾性率、引張り伸び率は制限されるも
のではない。従って本発明における合成樹脂は一般にエ
ラストマーと称されるものも含むものとする。合成樹脂
としては、熱可塑性プラスチック、熱可塑性エラストマ
ー類、熱硬化性樹脂、プラスチックアロイが使われる。
これらの樹脂にはフィラー等の充填材が混合されている
ものも含んでいる。In the present invention, when the synthetic resin is used as a composite, the elastic modulus and the tensile elongation are not limited. Therefore, the synthetic resin in the present invention includes what is generally called an elastomer. As the synthetic resin, thermoplastics, thermoplastic elastomers, thermosetting resins, and plastic alloys are used.
These resins include those in which a filler such as a filler is mixed.

【００３８】熱可塑性樹脂には、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノマー、ポリビ
ニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶ
Ａ）、エチレン−酢酸ビニル−ビニルアルコール三元共
重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビ
ニル、非晶性ポリオレフィン（透明、例えば日本ゼオン
／商品名：ゼオネックス）、ポリアミド、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、ポリカ
ーボネート、ポリスチレン、スチレン系共重合体（ＡＢ
Ｓ樹脂、ＡＳ樹脂、ＳＭＡ樹脂、ＡＣＳ樹脂、ＡＳＡ樹
脂等）、ポリアクリロニトリル、ポリオキシメチレン、
ポリメチルメタクリレート、ポリフェニレンエーテル、
ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケト
ン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポ
リエーテルイミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂（ポ
リ四フッ化エチレン、四フッ化エチレン六フッ化プロピ
レン共重合体、ポリフッ化ビニリデン等）、液晶ポリマ
ー（例えば芳香族ポリエステル系の三菱エンジニアリン
グプラスチックス／商品名：ノバキュレート）、ポリア
リレート、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、ノルボ
ルネン系樹脂（例えばＪＳＲ／商品名：アートン）を挙
げることができる。As the thermoplastic resin, polyethylene, polypropylene, modified polyolefin, ionomer, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate copolymer (EV
A), ethylene-vinyl acetate-vinyl alcohol terpolymer (EVOH), polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, amorphous polyolefin (transparent, for example, Nippon Zeon / trade name: ZEONEX), polyamide, polyethylene terephthalate, poly Butylene terephthalate, polycarbonate, polystyrene, styrene copolymer (AB
S resin, AS resin, SMA resin, ACS resin, ASA resin, etc.), polyacrylonitrile, polyoxymethylene,
Polymethyl methacrylate, polyphenylene ether,
Polyphenylene sulfide, polyetheretherketone (PEEK), polyetherketone, polyimide, polyetherimide, polyamideimide, fluororesin (polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer, polyvinylidene fluoride, etc.) And liquid crystal polymers (eg, aromatic polyester-based Mitsubishi Engineering Plastics / trade name: Novaculate), polyarylate, polymethylpentene, polysulfone, and norbornene-based resins (eg, JSR / trade name: Arton).

【００３９】熱可塑性エラストマーは熱可塑性樹脂と同
様の加工ができ、成形品がゴム弾性を示す素材の総称で
あり、分子構造中にハードセグメント（硬質相）とソフ
トセグメント（軟質相）を有する。スチレン系では硬質
相がポリスチレン、軟質相がブタジエン、イソプレンな
どが使用される。ポリエステル系では硬質相がポリエス
テル、軟質相がポリエーテル、ポリアミド系では硬質相
がポリアミド、軟質相がポリエーテルなどが使用され
る。その他オレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ウレタン
系、塩素化ポリエチレンがある。A thermoplastic elastomer can be processed in the same manner as a thermoplastic resin, and is a general term for a material whose molded article exhibits rubber elasticity, and has a hard segment (hard phase) and a soft segment (soft phase) in its molecular structure. In the styrene system, polystyrene is used for the hard phase, butadiene, isoprene and the like are used for the soft phase. In the case of polyester, a hard phase is polyester and the soft phase is polyether. In the case of polyamide, a hard phase is polyamide and a soft phase is polyether. In addition, there are olefin type, polyvinyl chloride type, urethane type and chlorinated polyethylene.

【００４０】熱硬化性樹脂にはフェノール樹脂、フェノ
ールアラルキル樹脂、フラン樹脂、アミノ樹脂（ユリア
樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂）、不飽和
ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ
樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレ
タン、シリコーン樹脂がある。プラスチックアロイは、
上記、熱可塑性樹脂同士を任意に溶融混合したものであ
る。商品化された例としてポリカーボネート系ではポリ
カーボネートとＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリフェニレ
ンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、などとのア
ロイ、また、ポリアミド系ではポリアミドとＡＢＳ樹
脂、ポリフェニレンエーテル、ポリオレフィンとのアロ
イが知られている。Thermosetting resins include phenol resins, phenol aralkyl resins, furan resins, amino resins (urea resins, melamine resins, benzoguanamine resins), unsaturated polyester resins, diallyl phthalate resins, epoxy resins, vinyl ester resins, and phenoxy resins. , Polyurethane, silicone resin. Plastic alloys
The above thermoplastic resins are arbitrarily melt-mixed. As commercialized examples, alloys of polycarbonate and ABS resin, polyamide, polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, etc. are known in the case of polycarbonate, and alloys of polyamide and ABS resin, polyphenylene ether, polyolefin are known in the case of polyamide. .

【００４１】本発明に使用される被覆材は、これらの合
成樹脂から目的に応じてヒートシール性、機械的強度等
に応じて選択使用することができ、例えば、複合体の場
合、合成樹脂層としては、強靱で耐衝撃性に優れた合成
樹脂が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン、ポリエステル、ポリアミド等が好まし
い。保護層に使用する樹脂は、好ましくはポリエチレ
ン、ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、アイオノマ
ー、非晶性ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリアミド等耐薬品性や耐突刺し性に優れた樹脂が
望ましい。The coating material used in the present invention can be selected from these synthetic resins according to the purpose, such as heat sealability and mechanical strength. For example, in the case of a composite, a synthetic resin layer is used. As the synthetic resin, a tough synthetic resin having excellent impact resistance is preferable, and polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polyester, polyamide and the like are preferable. The resin used for the protective layer is preferably a resin excellent in chemical resistance and puncture resistance, such as polyethylene, polypropylene, modified polyolefin, ionomer, amorphous polyolefin, polyethylene terephthalate, and polyamide.

【００４２】熱シール層には、比較的低温（２００℃以
下）で溶融する樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピ
レン、変性ポリオレフィン、アイオノマー、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、等を用いることができる。保護層
１０と金属層７の積層は押出ラミネーション、ドライラ
ミネーション、金属蒸着、スパッタリングを用いること
ができ、合成樹脂層８と熱シール層９は押出ラミネーシ
ョン、ドライラミネーションにより積層することができ
る。In the heat seal layer, a resin which melts at a relatively low temperature (200 ° C. or less), for example, polyethylene, polypropylene, modified polyolefin, ionomer, ethylene-
A vinyl acetate copolymer or the like can be used. The lamination of the protective layer 10 and the metal layer 7 can be performed by extrusion lamination, dry lamination, metal deposition, or sputtering, and the synthetic resin layer 8 and the heat seal layer 9 can be laminated by extrusion lamination or dry lamination.

【００４３】厚みは好ましくは１０μｍ〜２００μｍで
ある。薄いと融着が不十分となり、気密性が低下する。
厚すぎると電池の体積が増加してエネルギー容量の低下
を招く。かかる被覆材６を用いて電池要素４を被覆して
電池素子４を被覆する。被覆方法としては各種の構造と
することができるが、例えば図６に示すように深絞りに
よって電池要素４の収容部１１を形成した被覆材６ａに
電池要素４を収容して第２の被覆材６ｂを覆せてその周
囲を溶封することによって封止することができる。ま
た、図７に示すように、柔軟性の２枚の被覆材６の間に
電池要素４を介装してその周囲を溶封することによって
封止することもできる。The thickness is preferably from 10 μm to 200 μm. If it is thin, the fusion will be insufficient and the airtightness will decrease.
If the thickness is too large, the volume of the battery increases and the energy capacity decreases. The battery element 4 is covered with the covering material 6 to cover the battery element 4. As the coating method, various structures can be adopted. For example, as shown in FIG. 6, the battery element 4 is housed in the coating material 6a in which the housing portion 11 of the battery element 4 is formed by deep drawing, and the second coating material is used. 6b can be sealed by covering it and sealing the periphery. Further, as shown in FIG. 7, the battery element 4 may be interposed between two flexible covering members 6 and the periphery thereof may be sealed by sealing.

【００４４】しかして、本発明においては、被覆材６に
よる被覆において、被覆材６は、電池要素４が厚み方向
に１〜５０％、好ましくは１〜２０％、更に好ましくは
１〜１０％膨張可能な状態に被覆される。電池要素４を
膨張可能な状態に被覆する方法としては、例えば、図６
に示すように二次電池の側壁部１２が予め形成された被
覆材６を用いて被覆するときは、図８に示すように電池
要素４の全厚ｄｃに対して側壁部高さＤが１０１〜１５
０％となるように形成された被覆材６を用いることによ
って行うことができる。なお、電池要素４の上下に保護
材等が添設されるときは、側壁部高さＤは保護材等の厚
さ分を加えた高さとされる。Thus, in the present invention, in the coating with the coating material 6, the coating material 6 expands the battery element 4 in the thickness direction by 1 to 50%, preferably 1 to 20%, more preferably 1 to 10%. Coated as possible. As a method of covering the battery element 4 in an expandable state, for example, FIG.
When the side wall portion 12 of the secondary battery is covered with the coating material 6 formed in advance as shown in FIG. 8, the side wall height D is 101 with respect to the total thickness dc of the battery element 4 as shown in FIG. ~ 15
It can be performed by using the coating material 6 formed to be 0%. When a protective material or the like is provided above and below the battery element 4, the height D of the side wall portion is a height obtained by adding the thickness of the protective material or the like.

【００４５】また、図７に示すように柔軟な被覆材６を
用いて被覆するときは、図９に示すように、電池要素４
を被覆材６で被覆したとき、電池要素４の周囲に間隙ｌ
が生じるように、溶封部の内周長さを電池要素４の外周
より長い状態に溶封することができる。かかる場合、電
池要素４を封止する際、真空状態で封止すれば、被覆材
６の内周は電池素子４の外周に密着した状態になる。し
かし、かかる場合にも、電池要素４は厚み方向に膨張可
能であり、本発明においては気体を注入すれば空隙が生
じる状態にあるものは空隙が生じた状態で寸法を示すも
のとする。When covering with the flexible covering material 6 as shown in FIG. 7, the battery element 4 is covered as shown in FIG.
Is covered with the covering material 6, the gap l
Can be sealed so that the inner peripheral length of the sealed portion is longer than the outer periphery of the battery element 4. In such a case, if the battery element 4 is sealed in a vacuum state when sealed, the inner periphery of the covering material 6 is in a state of being in close contact with the outer periphery of the battery element 4. However, even in such a case, the battery element 4 can be expanded in the thickness direction, and in the present invention, the one that is in a state where a gap is formed by injecting a gas indicates the size in a state where the gap is formed.

【００４６】被覆材６の内周の長さは電池要素４の外周
よりも十分長い状態に形成することによって電池素子４
の膨張を可能とする。なお、十分に長いとは、通常、後
述する充放電に伴う電池要素４の厚さの変化量の４倍以
上の長さを意味するが、好ましくは電池要素４の全厚の
８倍以下の長さを意味する。同じ理由によって、図６の
被覆材６ａの側壁部１２に水平方向の折り込みを設けて
蛇腹構造として、電池要素４が厚み方向に膨張した場
合、その膨張に伴って伸長し得るようにしたものであっ
てもよい。The inner length of the coating material 6 is formed to be sufficiently longer than the outer circumference of the battery element 4 so that the battery element 4
The expansion of is possible. Note that “sufficiently long” usually means a length that is four times or more the amount of change in the thickness of the battery element 4 due to charge / discharge described below, but preferably eight times or less the total thickness of the battery element 4. Means length. For the same reason, a horizontal fold is provided in the side wall portion 12 of the coating material 6a in FIG. 6 to form a bellows structure so that when the battery element 4 expands in the thickness direction, it can expand with the expansion. There may be.

【００４７】本発明において電池要素４を膨張可能に封
止する理由は次にある。本発明者が検討を行った結果、
可撓性の被覆材で被覆した電池素子は、その充放電過程
においてその厚さが変化することが明らかとなった。例
えば、１４層が積層された電池要素をラミネートフィル
ムで被覆した電池素子は、図１０に示すように、４．１
Ｖ〜２．７Ｖの間の充放電で厚みが６０μｍ以上変化し
ている。放電状態である放電深度９０％以上の時の厚み
が３．５１ｍｍ前後であるのに対して、満充電状態では
３．５７ｍｍにまで膨張し、その厚み変化は２％近い。
金属管をケースに用いた電池では缶の剛性が高いため、
かかる寸法変化の問題は生じていなかった。The reason for sealing the battery element 4 so as to be expandable in the present invention is as follows. As a result of the study by the present inventors,
It has been clarified that the thickness of the battery element covered with the flexible covering material changes during the charge / discharge process. For example, a battery element in which a battery element in which 14 layers are stacked is covered with a laminate film, as shown in FIG.
The thickness changes by 60 μm or more due to charge and discharge between V and 2.7 V. The thickness in the discharge state at a discharge depth of 90% or more is about 3.51 mm, whereas in the fully charged state it expands to 3.57 mm, and the change in thickness is close to 2%.
In the case of a battery using a metal tube for the case, the can has high rigidity.
Such a dimensional change problem did not occur.

【００４８】しかるに、体積当り電気容量を高くするた
めに、余裕のない状態に被覆材６で電池要素４を被覆す
ると、被覆材６に膨張の応力がかかることとなる。かか
る膨張に対して、形状可変性を有しかつ伸縮性のない被
覆材を使用した場合、充電時においては膨張した電池要
素に過重な応力がかかる。被覆材は剛性を有さないため
厚み方向に膨張するが、伸縮性は付与されないため、膨
張は全体の歪み等によって吸収される結果となり、応力
は電池要素の周辺部で特に高くなり、電池の短絡、電極
の脱落の原因となる。本発明は電池要素４に膨張を許容
することによって過大な応力の発生を防止するものであ
る。However, if the battery element 4 is covered with the covering material 6 in a state where there is no room to increase the electric capacity per volume, expansion stress is applied to the covering material 6. When a covering material having shape changeability and non-stretchability is used for such expansion, excessive stress is applied to the expanded battery element during charging. The coating material expands in the thickness direction because it does not have rigidity, but since it does not have elasticity, the expansion is absorbed by the entire strain and the like, and the stress is particularly high in the peripheral portion of the battery element, and the battery It may cause a short circuit and drop of the electrode. The present invention prevents the generation of excessive stress by allowing the battery element 4 to expand.

【００４９】電池要素４の膨張を許容するための大きさ
は電池要素の全厚の１〜５０％である。１％より小さい
ときは電池要素４あるいは被覆材６に大きな応力がかか
るおそれがあり、５０％を越えるときは二次電池の容積
当り電気容量が低下するばかりか、電池要素４の被覆材
６中での動きが大きくなり安定性、耐久性が低下する。
なお、電池要素４の膨張を許容するための大きさは、電
池要素の全厚のうち電極材の占める部分の厚さの１．１
〜１０％が好ましい。本発明において、電池要素４の厚
みは放電状態における厚みを意味し、放電状態とは、電
池容量の９０％以上が放電された状態と定義される。The size for allowing the expansion of the battery element 4 is 1 to 50% of the total thickness of the battery element. If it is less than 1%, a large stress may be applied to the battery element 4 or the covering material 6, and if it exceeds 50%, not only the electric capacity per volume of the secondary battery decreases, but also the covering material 6 of the battery element 4 Movement becomes large, and stability and durability decrease.
The size for allowing the expansion of the battery element 4 is 1.1 times the thickness of the portion occupied by the electrode material in the total thickness of the battery element.
-10% is preferred. In the present invention, the thickness of the battery element 4 means the thickness in a discharged state, and the discharged state is defined as a state in which 90% or more of the battery capacity has been discharged.

【００５０】[0050]

【発明の効果】本発明の二次電池は次のような効果を有
する。すなわち、電解質としてゲル状または固体状であ
る電解質を使用しているため液漏れが抑制され安全性が
高められている。さらに正極材と負極材とが電解質層を
介して平板的に積層されるため平板状薄型化が可能とな
った。そして、これらの構成を持つ単位電池要素を形状
可変性をもつ被覆材で密封して二次電池を形成すること
によって、軽量でかさばらず、体積容量、重量容量に優
れた二次電池が得られる。形状可変性の被覆材は特に真
空密封された場合、単位電池要素に密着した状態とな
り、余分な空間がなく体積容量の点から優れる。形状可
変性の被覆材としてラミネートフィルムが用いられる場
合は、軽量で、フィルムが薄いため、特に体積、重量容
量に優れた電池が得られる。また熱融着層が気密性を保
ち、外部からの水分の浸入や電解液の外部への気化が抑
えられる。また、二次電池の充放電によって電池要素に
膨張、収縮が生じても電池要素の過大な応力が作用する
ことがなく、長期間安定して使用することができる。The secondary battery of the present invention has the following effects. That is, since a gel or solid electrolyte is used as the electrolyte, liquid leakage is suppressed and safety is enhanced. Further, since the positive electrode material and the negative electrode material are laminated in a flat plate with the electrolyte layer interposed therebetween, it is possible to reduce the thickness of the flat plate. By sealing the unit battery elements having these configurations with a covering material having shape changeability to form a secondary battery, a secondary battery excellent in volume capacity and weight capacity without being light and bulky can be obtained. . The deformable covering material is in close contact with the unit cell element, especially when vacuum-sealed, and has no extra space and is excellent in volume capacity. When a laminate film is used as the shape-variable covering material, the battery is lightweight and thin, so that a battery with particularly excellent volume and weight capacity can be obtained. In addition, the heat-sealing layer maintains airtightness, so that intrusion of moisture from the outside and vaporization of the electrolytic solution to the outside can be suppressed. Even if the battery element expands and contracts due to charging and discharging of the secondary battery, no excessive stress acts on the battery element, and the battery element can be used stably for a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に用いられる電極材の一例を示す縦断面
図FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an electrode material used in the present invention.

【図２】本発明に用いられる電池要素の一例を示す縦断
面図FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of a battery element used in the present invention.

【図３】図２電池要素の平面図FIG. 3 is a plan view of the battery element in FIG. 2;

【図４】集電体の結合を示す電池要素の斜視図FIG. 4 is a perspective view of a battery element showing connection of a current collector.

【図５】（Ａ）（Ｂ）は夫々被覆材の例を示す縦断面図FIGS. 5A and 5B are longitudinal sectional views each showing an example of a covering material.

【図６】本発明二次電池の一例を示す分解斜視図FIG. 6 is an exploded perspective view showing an example of the secondary battery of the present invention.

【図７】本発明二次電池の他の例を示す斜視図FIG. 7 is a perspective view showing another example of the secondary battery of the present invention.

【図８】本発明二次電池の電池要素と被覆材の寸法関係
を示す縦断面図FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a dimensional relationship between a battery element and a covering material of the secondary battery of the present invention.

【図９】本発明二次電池の他の例における電池要素と被
覆材の寸法関係を示す縦断面図FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a dimensional relationship between a battery element and a covering material in another example of the secondary battery of the present invention.

【図１０】電池素子の充放電に伴う厚み変化を示すグラ
フFIG. 10 is a graph showing a change in thickness due to charging and discharging of a battery element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 正極材 ２ 負極材 ３ 非流動性電解質層 ４ 電池要素 ５ 集電体 ５ａ、５ｂ 集電体突片 ６ 被覆材 ７ 金属層 ８ 合成樹脂層 ９ 熱シール層 １０ 保護層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode material 2 Negative electrode material 3 Non-fluid electrolyte layer 4 Battery element 5 Current collector 5a, 5b Current collector protrusion 6 Coating material 7 Metal layer 8 Synthetic resin layer 9 Heat seal layer 10 Protective layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H011 AA03 AA10 AA17 CC02 CC06 CC10 DD13 FF01 GG09 HH02 JJ12 KK02 5H029 AJ03 AJ04 AJ15 AK02 AK03 AK05 AK16 AK18 AL01 AL02 AL06 AL07 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM12 AM16 BJ04 BJ12 DJ02 EJ01 EJ12 HJ04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) EJ12 HJ04

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 集電体に電気的に結合した正極材と負極
材が非流動性電解質層を介して積層され、イオン性金属
成分を含有する電池要素を、可撓性の被覆材で被覆して
封止した二次電池において、電池要素が厚み方向に１〜
５０％膨張し得る状態に被覆材で封止されてなることを
特徴とする二次電池。A positive electrode material and a negative electrode material electrically coupled to a current collector are laminated via a non-fluid electrolyte layer, and a battery element containing an ionic metal component is covered with a flexible covering material. In the sealed secondary battery, the battery element is 1 to 1 in the thickness direction.
A secondary battery characterized by being sealed with a covering material so that it can expand by 50%. 【請求項２】 電池要素の被覆材による封止が、電池要
素に含まれる電極材の厚さの１．１〜１０％量膨張し得
る状態に行われる請求項１記載の二次電池。2. The secondary battery according to claim 1, wherein the sealing of the battery element with the covering material is performed in a state where the battery element can expand by 1.1 to 10% of the thickness of the electrode material included in the battery element. 【請求項３】 可撓性の被覆材が熱融着性の合成樹脂フ
ィルム層を有する積層フィルムである請求項１または２
記載の二次電池。3. A laminated film having a heat-fusible synthetic resin film layer as a flexible covering material.
The secondary battery according to any one of the preceding claims. 【請求項４】 可撓性の被覆材が熱融着性の合成樹脂フ
ィルム層と金属層が積層された積層フィルムである請求
項１〜３いずれかに記載の二次電池。4. The secondary battery according to claim 1, wherein the flexible covering material is a laminated film in which a heat-fusible synthetic resin film layer and a metal layer are laminated. 【請求項５】 被覆材の二次電池側壁形成部が、電池要
素の全厚より１〜５０％大きく形成された請求項１〜４
いずれかに記載の二次電池。5. The secondary battery side wall forming portion of the coating material is formed to be 1 to 50% larger than the total thickness of the battery element.
The secondary battery according to any one of the above. 【請求項６】 被覆材に電池要素を収納したとき、被覆
材の内周が電池要素の外周縁の長さより大となるように
封止してなる請求項１〜４いずれかに記載の二次電池。6. The battery according to claim 1, wherein when the battery element is housed in the covering material, the inner periphery of the covering material is sealed so as to be longer than the length of the outer peripheral edge of the battery element. Next battery. 【請求項７】 イオン性金属成分がリチウムである請求
項１〜６いずれかに記載の二次電池。7. The secondary battery according to claim 1, wherein the ionic metal component is lithium. 【請求項８】 イオン性金属成分がリチウムであり、負
極材が炭素物質、正極材がリチウム複合酸化物である請
求項１〜６いずれかに記載の二次電池。8. The secondary battery according to claim 1, wherein the ionic metal component is lithium, the negative electrode material is a carbon material, and the positive electrode material is a lithium composite oxide.