(57)【要約】  本発明は、耐振動特性が向上された電気化学素子及び電池モジュールに関し、本発明の一実施例によれば、電動工具またはその他の装備に取り付けられて使用される電気化学素子の外部に露出した正極タブ及び負極タブの外面に、耐振動特性を与えるタブホルダーを装着することで、正極タブと負極タブに加えられる外力を分散させて正極タブと負極タブが破損することを防止でき、正極タブと負極タブを固定して外部短絡を防止することで、電気化学素子または電池モジュールの安全性を向上させることができる。
2016501429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
突出した正極タブを含む正極、突出した負極タブを含む負極、及び前記正極と前記負極との間に介在されたセパレータを含む電極組立体；
前記正極タブと前記負極タブが外部に露出するように前記電極組立体を内側に収容する電池ケース；
前記電極組立体を含浸させ、前記電池ケースに注入される非水電解液；並びに
前記電池ケースの外部に露出した正極タブ及び負極タブの外面に形成されて耐振動特性を与えるタブホルダー；を含む電気化学素子。
【請求項２】
前記タブホルダーが、前記電池ケースの外部に露出した正極タブ及び負極タブと熱融着したものである請求項１に記載の電気化学素子。
【請求項３】
前記タブホルダーは差し込み溝を備え、
前記電池ケースの外部に露出した正極タブ及び負極タブが前記差し込み溝にそれぞれ差し込まれる請求項１または２に記載の電気化学素子。
【請求項４】
前記電池ケースの外部に露出した正極タブ及び負極タブが、前記電池ケースの同一面に露出するか、または相異なる面に露出する請求項１から３のいずれか１項に記載の電気化学素子。
【請求項５】
前記タブホルダーが、前記正極タブの外面と前記負極タブの外面に一体的に形成された請求項１から４のいずれか１項に記載の電気化学素子。
【請求項６】
前記タブホルダーが、前記正極の外面に形成される第１タブホルダー及び前記負極タブの外面に形成される第２タブホルダーを含み、前記第１タブホルダーと前記第２タブホルダーとが互いに分離して形成された請求項１から５のいずれか１項に記載の電気化学素子。
【請求項７】
前記タブホルダーが、耐熱性樹脂を含む請求項１から６のいずれか１項に記載の電気化学素子。
【請求項８】
前記耐熱性樹脂が、ポリプロピレン、熱可塑性ポリエステルエラストマー、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン共重合体及びパーフルオロアルコキシからなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物である請求項７に記載の電気化学素子。
【請求項９】
前記タブホルダーの厚さが、０．１ｍｍ〜１５ｍｍである請求項１から８のいずれか１項に記載の電気化学素子。
【請求項１０】
前記正極が、リチウム含有酸化物を含む正極活物質を備える請求項１から９のいずれか１項に記載の電気化学素子。
【請求項１１】
前記リチウム含有酸化物が、リチウム含有遷移金属酸化物である請求項１０に記載の電気化学素子。
【請求項１２】
前記リチウム含有遷移金属酸化物が、ＬｉｘＣｏＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＮｉＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＭｎＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４（０．５＜ｘ＜１．３）、Ｌｉｘ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ２（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）、ＬｉｘＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｙ＜１）、ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｎｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０≦ｙ＜１）、ＬｉｘＮｉ１−ｙＭｎｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０≦ｙ＜１）、Ｌｉｘ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ａ＜２、０＜ｂ＜２、０＜ｃ＜２、ａ＋ｂ＋ｃ＝２）、ＬｉｘＭｎ２−ｚＮｉｚＯ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｚ＜２）、ＬｉｘＭｎ２−ｚＣｏｚＯ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｚ＜２）、ＬｉｘＣｏＰＯ４（０．５＜ｘ＜１．３）、及びＬｉｘＦｅＰＯ４（０．５＜ｘ＜１．３）からなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物である請求項１１に記載の電気化学素子。
【請求項１３】
前記負極が、リチウム金属、炭素材、金属化合物またはこれらの混合物を含む負極活物質を備える請求項１から１２のいずれか１項に記載の電気化学素子。
【請求項１４】
前記金属化合物が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物である請求項１３に記載の電気化学素子。
【請求項１５】
前記電気化学素子が、リチウム二次電池である請求項１から１４のいずれか１項に記載の電気化学素子。
【請求項１６】
前記電気化学素子が、円筒型、角形またはパウチ型である請求項１から１５のいずれか１項に記載の電気化学素子。
【請求項１７】
突出した正極タブを含む正極、突出した負極タブを含む負極、及び前記正極と前記負極との間に介在されたセパレータを含む電極組立体；前記正極タブと前記負極タブが外部に露出するように前記電極組立体を内側に収容する電池ケース；並びに前記電極組立体を含浸させ、前記電池ケースに注入される非水電解液；を含む２以上の電気化学素子がその幅方向または高さ方向に積層され、
前記電池ケースの外部に露出した２以上の正極タブ及び２以上の負極タブの外面に形成され、耐振動特性を与えるタブホルダーを含む電池モジュール。
【請求項１８】
前記タブホルダーが、前記２以上の正極タブの外面に形成される第１タブホルダー及び前記２以上の負極タブの外面に形成される第２タブホルダーを含み、前記第１タブホルダーと前記第２タブホルダーとが互いに分離して形成された請求項１７に記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐振動特性が向上された電気化学素子及び電池モジュールに関し、より詳しくは、電気化学素子に振動が発生するときに電池ケースの外側に露出した正極タブと負極タブに加えられる外力を分散させ、前記正極タブと前記負極タブを固定して外部短絡を防止する、耐振動特性が向上された電気化学素子及び電池モジュールに関する。
【０００２】
本出願は、２０１３年６月１１日出願の韓国特許出願第１０−２０１３−００６６７３４号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
近年、エネルギー貯蔵技術に対する関心が高まりつつある。携帯電話、カムコーダー及びノートブックパソコン、ひいては電気自動車のエネルギーまで適用分野が拡がるとともに、電気化学素子の研究と開発に対する努力が次第に具体化されている。電気化学素子は、このような面で最も注目されている分野であり、その中でも充放電可能な二次電池の開発に関心が寄せられ、最近はこのような電池の開発において、容量密度及び比エネルギーを向上させるために、新たな電極と電池の設計に対する研究開発が行われている。
【０００４】
１９９０年代の初めに開発されたリチウム二次電池は、水溶液電解液を用いるニッケル‐水素、ニッケル‐カドミウム、硫酸‐鉛電池などの従来型電池に比べて、作動電圧が高くエネルギー密度が格段に高いという長所から、現在使用されている二次電池のうち最も脚光を浴びている。
【０００５】
尚、電動工具用電源として電動工具に取り付けられて使用される電気化学素子の使用環境を考慮すれば、電動工具用電気化学素子は耐振動特性が良好でなければならない。電動工具を使用するときに発生した振動による外力が電気化学素子の電極タブに作用すれば、電極タブが破損し、それにより正極タブと負極タブとの間の短絡が発生する恐れがあるためである。
【０００６】
したがって、電動工具またはその他の装備に取り付けられて使用される電気化学素子として、耐振動特性が強化された電気化学素子に対する開発が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、電動工具またはその他の装備に取り付けられて使用される電気化学素子の外部に露出した正極タブ及び負極タブの外面に、耐振動特性を与えるタブホルダーを取り付けることで、正極タブと負極タブに加えられる外力を分散させ、正極タブと負極タブを固定して外部短絡を防止する、耐振動特性が向上された電気化学素子及び電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を達成するため、本発明の一態様によれば、突出した正極タブを含む正極、突出した負極タブを含む負極、及び前記正極と前記負極との間に介在されたセパレータを含む電極組立体；前記正極タブと前記負極タブが外部に露出するように前記電極組立体を内側に収容する電池ケース；前記電極組立体を含浸させ、前記電池ケースに注入される非水電解液；並びに前記電池ケースの外部に露出した正極タブ及び負極タブの外面に形成されて耐振動特性を与えるタブホルダー；を含む電気化学素子が提供される。
【０００９】
このとき、前記タブホルダーは、前記電池ケースの外部に露出した正極タブ及び負極タブと熱融着したものであり得る。
【００１０】
そして、前記タブホルダーは差し込み溝を備え、前記電池ケースの外部に露出した正極タブ及び負極タブが前記差し込み溝にそれぞれ差し込まれるものであり得る。
【００１１】
そして、前記電池ケースの外部に露出した正極タブ及び負極タブは、前記電池ケースの同一側面に露出するか、または他の側面に露出するものであり得る。
【００１２】
そして、前記タブホルダーは、前記正極タブの外面及び前記負極タブの外面に一体的に形成されたものであり得る。
【００１３】
そして、前記タブホルダーは、前記正極タブの外面に形成される第１タブホルダー及び前記負極タブの外面に形成される第２タブホルダーを含み、前記第１タブホルダーと前記第２タブホルダーとが互いに分離して形成されたものであり得る。
【００１４】
そして、前記タブホルダーは耐熱性樹脂を含むことができる。
【００１５】
ここで、前記耐熱性樹脂は、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＰＰ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒ、ＴＰＥＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｓｕｌｆｉｄｅ、ＰＳＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ、ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン共重合体（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＦＥＰ）、及びパーフルオロアルコキシ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ、ＰＦＡ）からなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物であり得る。
【００１６】
そして、前記タブホルダーの厚さは０．１ｍｍ〜１５ｍｍであり得る。
【００１７】
尚、前記正極は、リチウム含有酸化物を含む正極活物質を備えるものであり得る。
【００１８】
このとき、前記リチウム含有酸化物は、リチウム含有遷移金属酸化物であり得る。
【００１９】
ここで、前記リチウム含有遷移金属酸化物は、ＬｉｘＣｏＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＮｉＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＭｎＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４（０．５＜ｘ＜１．３）、Ｌｉｘ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ２（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）、ＬｉｘＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｙ＜１）、ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｎｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０≦ｙ＜１）、ＬｉｘＮｉ１−ｙＭｎｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０≦ｙ＜１）、Ｌｉｘ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ａ＜２、０＜ｂ＜２、０＜ｃ＜２、ａ＋ｂ＋ｃ＝２）、ＬｉｘＭｎ２−ｚＮｉｚＯ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｚ＜２）、ＬｉｘＭｎ２−ｚＣｏｚＯ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｚ＜２）、ＬｉｘＣｏＰＯ４（０．５＜ｘ＜１．３）、及びＬｉｘＦｅＰＯ４（０．５＜ｘ＜１．３）からなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物であり得る。
【００２０】
そして、前記負極は、リチウム金属、炭素材、金属化合物またはこれらの混合物を含む負極活物質を備えるものであり得る。
【００２１】
ここで、前記金属化合物は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物であり得る。
【００２２】
そして、前記電気化学素子はリチウム二次電池であり得る。
【００２３】
そして、前記電気化学素子は、円筒型、角形またはパウチ型であり得る。
【００２４】
尚、本発明の他の態様によれば、突出した正極タブを含む正極、突出した負極タブを含む負極、及び前記正極と前記負極との間に介在されたセパレータを含む電極組立体、前記正極タブと前記負極タブが外部に露出するように前記電極組立体を内側に収容する電池ケース、並びに前記電極組立体を含浸させ、前記電池ケースに注入される非水電解液を含む２以上の電気化学素子がその幅方向または高さ方向に積層され、前記電池ケースの外部に露出した２以上の正極タブ及び２以上の負極タブの外面に形成されて、耐振動特性を与えるタブホルダーを含む電池モジュールが提供される。
【００２５】
ここで、前記タブホルダーは、前記２以上の正極タブの外面に形成される第１タブホルダー及び前記２以上の負極タブの外面に形成される第２タブホルダーを含み、前記第１タブホルダーと前記第２タブホルダーとが互いに分離して形成されたものであり得る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の一実施例によれば、電動工具またはその他の装備に取り付けられて使用される電気化学素子の外部に露出した正極タブ及び負極タブの外面に、耐振動特性を与えるタブホルダーを装着することで、正極タブと負極タブに加えられる外力を分散させて正極タブと負極タブが破損することを防止でき、正極タブと負極タブを固定して外部短絡を防止することで、電気化学素子または電池モジュールの安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【００２８】
【図１】本発明の一実施例による電気化学素子の同一面に露出した正極タブ及び負極タブに、タブホルダーが一体的に形成されたものを示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による電気化学素子の相異なる面に露出した正極タブ及び負極タブに、タブホルダーがそれぞれ形成されたものを示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施例による電気化学素子の同一面に露出した正極タブ及び負極タブに、タブホルダーがそれぞれ形成されたものを示した斜視図である。
【図４】本発明の一実施例による複数の正極タブ及び複数の負極タブの外面に、タブホルダーが一体的に形成された電池モジュールを概略的に示した斜視図である。
【図５】本発明の一実施例による複数の正極タブ及び複数の負極タブの外面に、タブホルダーがそれぞれ形成された電池モジュールを概略的に示した斜視図である。
【図６】本発明の一実施例による複数個をまとめた正極タブ及び複数個をまとめた負極タブの外面に、タブホルダーが一体的に形成された電池モジュールを概略的に示した斜視図である。
【図７】本発明の一実施例による複数個をまとめた正極タブ及び複数個をまとめた負極タブの外面に、タブホルダーがそれぞれ形成された電池モジュールを概略的に示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。また、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００３０】
図１〜図３は、本発明の実施例による電気化学素子の外側に露出した正極タブと負極タブにタブホルダーが形成されたものを示した斜視図である。
【００３１】
図１〜図３を参照すれば、本発明の電気化学素子１００は、突出した正極タブ１３０を含む正極、突出した負極タブ１４０を含む負極、及び前記正極と前記負極との間に介在されたセパレータを含む電極組立体１２０；前記正極タブ１３０と前記負極タブ１４０が外部に露出するように前記電極組立体１２０を内側に収容する電池ケース１１０；前記電極組立体１２０を含浸させ、前記電池ケース１１０に注入される非水電解液；並びに前記電池ケース１１０の外部に露出した正極タブ１３０及び負極タブ１４０の外面に形成され、耐振動特性を与えるタブホルダー１５０、１５１、１５２；を含む。
【００３２】
電動工具を使用するときに発生した振動による外力が電気化学素子の電極タブに作用すれば、電極タブが破損し、それにより正極タブと負極タブとの間の短絡が発生する恐れがあるため、電動工具に取り付けられて使用される電気化学素子は耐振動特性が特に良好でなければならない。
【００３３】
したがって、本発明では、電気化学素子の耐振動特性を強化するため、電気化学素子の外部に露出した正極タブ及び負極タブの外面に耐振動特性を与えるタブホルダーを取り付けることで、正極タブと負極タブに加えられる外力を分散させて正極タブ及び負極タブの破損を防止し、正極タブと負極タブを固定して外部短絡を防止することで電気化学素子の安全性を向上させる。
【００３４】
ここで、前記タブホルダー１５０、１５１、１５２は、前記電池ケース１１０の外部に露出した正極タブ１３０及び負極タブ１４０と熱融着したものであり、このとき前記タブホルダー１５０、１５１、１５２は、フィルムやテープの形態で前記正極タブ１３０及び負極タブ１４０の一面または両面に貼り付けられて熱融着し得るが、特にこれらに限定されることはなく、前記タブホルダー１５０、１５１、１５２に形成された差し込み溝に前記正極タブ１３０及び負極タブ１４０を差し込む方式で固定することもできる。
【００３５】
このとき、前記タブホルダー１５０、１５１、１５２は、前記電池ケース１１０に近接した状態で前記正極タブ１３０及び負極タブ１４０の外面に形成されるほど、そして前記正極タブ１３０及び負極タブ１４０を最小限に露出するほど耐振動特性の向上により有利である。
【００３６】
尚、図１のように前記電池ケース１１０の外部に露出した正極タブ１３０及び負極タブ１４０は、前記電池ケース１１０の同一面に露出することもでき、図２のように相異なる面に露出することもできる。
【００３７】
特に、正極タブ１３０と負極タブ１４０とが電池ケース１１０の同一面に露出した場合、図１のように正極タブ１３０と負極タブ１４０にタブホルダー１５０が一体的に形成されても良く、図３のように正極タブ１３０の外面には第１タブホルダー１５１が、負極タブ１４０の外面には第２タブホルダー１５２がそれぞれ互いに分離した状態で形成されても良い。
【００３８】
そして、前記タブホルダー１５０、１５１、１５２は耐熱性樹脂を含むものであり得る。
【００３９】
このとき、前記耐熱性樹脂は、ポリプロピレン、熱可塑性ポリエステルエラストマー、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン共重合体、及びパーフルオロアルコキシからなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物であり得る。
【００４０】
そして、前記タブホルダー１５０、１５１、１５２の厚さは０．１ｍｍ〜１５ｍｍであり得るが、特にこれらに限定されることはなく、耐振動特性が発揮される厚さであれば制限されない。
【００４１】
尚、本発明による正極は、正極活物質、導電材、及びバインダーを含む正極活物質を集電体の一面または両面に備える構造を有する。
【００４２】
このとき、前記正極活物質はリチウム含有酸化物を含むことができる。
【００４３】
ここで、前記リチウム含有酸化物はリチウム含有遷移金属酸化物であり得、このような例としては、ＬｉｘＣｏＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＮｉＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＭｎＯ２（０．５＜ｘ＜１．３）、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４（０．５＜ｘ＜１．３）、Ｌｉｘ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ２（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）、ＬｉｘＮｉ１−ｙＣｏｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｙ＜１）、ＬｉｘＣｏ１−ｙＭｎｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０≦ｙ＜１）、ＬｉｘＮｉ１−ｙＭｎｙＯ２（０．５＜ｘ＜１．３、０≦ｙ＜１）、Ｌｉｘ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ａ＜２、０＜ｂ＜２、０＜ｃ＜２、ａ＋ｂ＋ｃ＝２）、ＬｉｘＭｎ２−ｚＮｉｚＯ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｚ＜２）、ＬｉｘＭｎ２−ｚＣｏｚＯ４（０．５＜ｘ＜１．３、０＜ｚ＜２）、ＬｉｘＣｏＰＯ４（０．５＜ｘ＜１．３）及びＬｉｘＦｅＰＯ４（０．５＜ｘ＜１．３）からなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物が挙げられ、前記リチウム含有遷移金属酸化物をアルミニウム（Ａｌ）などの金属や金属酸化物でコーティングすることもできる。また、前記リチウム含有遷移金属酸化物の外に硫化物（ｓｕｌｆｉｄｅ）、セレン化物（ｓｅｌｅｎｉｄｅ）及びハロゲン化物（ｈａｌｉｄｅ）なども使用することができる。
【００４４】
前記導電材は、電気化学素子において化学変化を起こさない電子伝導性物質であれば特に制限されない。一般に、カーボンブラック、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属粉末、導電性金属酸化物、有機導電材などを使用でき、現在導電材として市販されている商品としては、アセチレンブラック系列（シェブロンケミカルカンパニー（Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）またはガルフオイルカンパニー（Ｇｕｌｆ  Ｏｉｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）の製品など）、ケッチェンブラック（Ｋｅｔｊｅｎ  Ｂｌａｃｋ）ＥＣ系列（アルマックカンパニー（Ａｒｍａｋ  Ｃｏｍｐａｎｙ）の製品）、バルカン（Ｖｕｌｃａｎ）ＸＣ‐７２（カボットカンパニー（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ）の製品）及びスーパーＰ（エムエムエム（ＭＭＭ）社の製品）などがある。例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛などが挙げられる。
【００４５】
そして、前記負極は、負極活物質及びバインダーを含む負極活物質を集電体の一面または両面に備える構造を有する。
【００４６】
前記負極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出できるリチウム金属、炭素材、金属化合物またはこれらの混合物を使用することができる。
【００４７】
具体的に、前記炭素材としては、低結晶性炭素及び高結晶性炭素などをすべて使用することができる。低結晶性炭素としては、軟質炭素（ｓｏｆｔ  ｃａｒｂｏｎ）及び硬質炭素（ｈａｒｄ  ｃａｒｂｏｎ）が代表的であり、高結晶性炭素としては、天然黒鉛、キッシュ黒鉛（Ｋｉｓｈ  ｇｒａｐｈｉｔｅ）、熱分解炭素（ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ  ｃａｒｂｏｎ）、メソフェースピッチ系炭素繊維（ｍｅｓｏｐｈａｓｅ  ｐｉｔｃｈ  ｂａｓｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｆｉｂｅｒ）、メソカーボンマイクロビーズ（ｍｅｓｏ‐ｃａｒｂｏｎ  ｍｉｃｒｏｂｅａｄｓ）、メソフェースピッチ（Ｍｅｓｏｐｈａｓｅ  ｐｉｔｃｈｅｓ）及び石油または石炭系コークス（ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  ｏｒ  ｃｏａｌｔａｒ  ｐｉｔｃｈ  ｄｅｒｉｖｅｄ  ｃｏｋｅｓ）などの高温焼成炭素が代表的である。
【００４８】
前記金属化合物としては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａなどの金属元素を１種以上含む化合物が挙げられる。これら金属化合物は、単体、合金、酸化物（ＴｉＯ２、ＳｎＯ２など）、窒化物、硫化物、ホウ化物、リチウムとの合金など、如何なる形態でも使用できるが、単体、合金、酸化物、リチウムとの合金は高容量化に有利である。その中でも、Ｓｉ、Ｇｅ、及びＳｎから選択される１種以上の元素を含むことができ、Ｓｉ及びＳｎから選択される１種以上の元素を含めば、電池をより高容量化することができる。
【００４９】
前記正極及び前記負極に使用されるバインダーは正極活物質及び負極活物質を集電体に保持させ、かつ、活物質の間を連結する機能をするものであって、通常使用されるバインダーが制限なく使用され得る。
【００５０】
例えば、ポリフッ化ビニリデン‐ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ‐ｃｏ‐ＨＦＰ）、ポリフッ化ビニリデン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ、ＰＶＤＦ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、スチレン‐ブタジエンゴム（ＳＢＲ、ｓｔｙｒｅｎｅ  ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  ｒｕｂｂｅｒ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ、ｃａｒｂｏｘｙｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）などのあらゆる種類のバインダーが使用され得る。
【００５１】
前記正極及び前記負極に使用される集電体は、伝導性が高く、前記活物質スラリーが容易に接着できる金属であり、電池の電圧範囲で反応性がないものであれば制限なく使用することができる。具体的に、正極用集電体の非制限的な例としては、アルミニウム、ニッケルまたはこれらの組合せによって製造されるホイルなどが挙げられ、負極集電体の非制限的な例としては、銅、金、ニッケルまたは銅合金、もしくはこれらの組合せによって製造されるホイルなどが挙げられる。また、前記集電体としては、前記物質からなる基材を積層して使用することもできる。
【００５２】
前記正極及び前記負極は、活物質、導電材、バインダー、高沸点溶剤を利用し混練して電極合剤にした後、該合剤を集電体の銅箔などに塗布し、乾燥、加圧成形した後、５０〜２５０℃程度で２時間ほど真空下で加熱処理することでそれぞれ製造することができる。
【００５３】
また、前記正極活物質の厚さ（集電体の一面当り）は３０〜１２０μｍ、または５０〜１００μｍであり得、前記負極活物質の厚さは１〜１００μｍ、または３〜７０μｍであり得る。前記正極活物質及び前記負極活物質がこのような厚さ範囲を満足する場合、活物質層における活物質量が十分確保されて、電池容量の減少を防止でき、サイクル特性やレート特性を改善することができる。
【００５４】
尚、本発明によるセパレータとしては、電気化学素子に使用される多孔性基材であればすべて使用可能であり、例えば、ポリオレフィン系多孔性膜（ｍｅｍｂｒａｎｅ）または不織布を使用できるが、特にこれらに限定されることはない。
【００５５】
前記ポリオレフィン系多孔性膜の例としては、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンのようなポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリペンテンなどのポリオレフィン系高分子をそれぞれ単独でまたはこれらを混合した高分子から形成した膜が挙げられる。
【００５６】
前記不織布としては、ポリオレフィン系不織布の外に、例えばポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、ポリアセタール（ｐｏｌｙａｃｅｔａｌ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリエーテルエーテルケトン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  ｅｔｈｅｒ  ｋｅｔｏｎｅ）、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリフェニレンオキサイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｏｘｉｄｅ）、ポリフェニレンスルファイド（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｓｕｌｆｉｄｅ）、ポリエチレンナフタレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）などをそれぞれ単独でまたはこれらを混合した高分子から形成した不織布が挙げられる。不織布の構造は、長繊維から構成されたスパンボンド（ｓｐｕｎｂｏｎｄ）不織布またはメルトブロー（Ｍｅｌｔ‐Ｂｌｏｗｎ）不織布であり得る。
【００５７】
前記多孔性基材の厚さは特に制限されないが、５〜５０μｍであり得、多孔性基材に存在する気孔の大きさ及び気孔度も特に制限されないが、それぞれ０．０１〜５０μｍ及び１０〜９５％であり得る。
【００５８】
尚、前記多孔性基材から構成されたセパレータの機械的強度の向上及び正極と負極との間の短絡の抑制のため、前記多孔性基材の少なくとも一面に無機物粒子及び高分子バインダーを備える多孔性コーティング層を更に含むことができる。
【００５９】
前記多孔性コーティング層では、高分子バインダーは、無機物粒子が互いに結着した状態を維持できるようにそれらを互いに取り付け（すなわち、高分子バインダーが無機物粒子の間を連結及び固定）、また、多孔性コーティング層は高分子バインダーによって多孔性基材と結着した状態を維持する。多孔性コーティング層の無機物粒子は、実質的に相互接触した状態で最密充填された構造として存在し、無機物粒子同士が接触した状態で生じるインタースティシャル・ボリューム（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ  ｖｏｌｕｍｅ、隙間空間）が多孔性コーティング層の気孔になる。
【００６０】
このとき、使用される無機物粒子は、電気化学的に安定さえすれば特に制限されない。すなわち、前記無機物粒子は、適用される電気化学素子の作動電圧範囲（例えば、Ｌｉ／Ｌｉ＋基準で０〜５Ｖ）で酸化及び／または還元反応が起きないものであれば特に制限されない。特に、イオン伝達能力のある無機物粒子を使用する場合、電気化学素子内のイオン伝導度を高めて性能向上を図ることができる。
【００６１】
また、無機物粒子として誘電率の高い無機物粒子を使用する場合、液体電解質内の電解質塩、例えばリチウム塩の解離度増加に寄与して電解液のイオン伝導度を向上させることができる。
【００６２】
上述した理由から、前記無機物粒子は誘電率定数が５以上、または１０以上の高誘電率無機物粒子、リチウムイオン伝達能力を有する無機物粒子、またはこれらの混合物を含むことができる。
【００６３】
誘電率定数が５以上の無機物粒子の非制限的な例としては、ＢａＴｉＯ３、Ｐｂ（ＺｒｘＴｉ１−ｘ）Ｏ３（ＰＺＴ、０＜ｘ＜１）、Ｐｂ１−ｘ  ＬａｘＺｒ１−ｙＴｉｙＯ３（ＰＬＺＴ、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）、（１−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３‐ｘＰｂＴｉＯ３（ＰＭＮ‐ＰＴ、０＜ｘ＜１）、ハフニア（ＨｆＯ２）、ＳｒＴｉＯ３、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、ＭｇＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＴｉＯ２などをそれぞれ単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００６４】
特に、上述したＢａＴｉＯ３、Ｐｂ（ＺｒｘＴｉ１−ｘ）Ｏ３（ＰＺＴ、ここで０＜ｘ＜１）、Ｐｂ１−ｘＬａｘＺｒ１−ｙＴｉｙＯ３（ＰＬＺＴ、０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）、（１−ｘ）Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ｘＰｂＴｉＯ３（ＰＭＮ‐ＰＴ、０＜ｘ＜１）、ハフニア（ＨｆＯ２）のような無機物粒子は、誘電率定数１００以上の高誘電率特性を有するだけでなく、一定圧力を印加して引張または圧縮する場合、電荷が発生して両面の間に電位差が発生する圧電性（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）を有することで、外部衝撃による両電極間の内部短絡を防止して電気化学素子の安全性を向上させることができる。また、上述した高誘電率無機物粒子とリチウムイオン伝達能力を有する無機物粒子とを混用する場合、これらの相乗効果が倍加される。
【００６５】
前記リチウムイオン伝達能力を有する無機物粒子は、リチウム元素を含み、リチウムを貯蔵せず、リチウムイオンを移動させる機能を有する無機物粒子を称するものであって、リチウムイオン伝達能力を有する無機物粒子は、粒子構造の内部に存在する一種の欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）によってリチウムイオンの伝達及び移動が可能であるため、電池内のリチウムイオン伝導度が向上され、それにより電池性能の向上を図ることができる。前記リチウムイオン伝達能力を有する無機物粒子の非制限的な例としては、リチウムホスフェート（Ｌｉ３ＰＯ４）、リチウムチタンホスフェート（ＬｉｘＴｉｙ（ＰＯ４）３、０＜ｘ＜２、０＜ｙ＜３）、リチウムアルミニウムチタンホスフェート（ＬｉｘＡｌｙＴｉｚ（ＰＯ４）３、０＜ｘ＜２、０＜ｙ＜１、０＜ｚ＜３）、１４Ｌｉ２Ｏ‐９Ａｌ２Ｏ３‐３８ＴｉＯ２‐３９Ｐ２Ｏ５などのような（ＬｉＡｌＴｉＰ）ｘＯｙ系列ガラス  （０＜ｘ＜４、０＜ｙ＜１３）、リチウムランタンチタネート（ＬｉｘＬａｙＴｉＯ３、０＜ｘ＜２、０＜ｙ＜３）、Ｌｉ３．２５Ｇｅ０．２５Ｐ０．７５Ｓ４などのようなリチウムゲルマニウムチオホスフェート（ＬｉｘＧｅｙＰｚＳｗ、０＜ｘ＜４、０＜ｙ＜１、０＜ｚ＜１、０＜ｗ＜５）、Ｌｉ３Ｎなどのようなリチウムナイトライド（ＬｉｘＮｙ、０＜ｘ＜４、０＜ｙ＜２）、Ｌｉ３ＰＯ４‐Ｌｉ２Ｓ‐ＳｉＳ２などのようなＳｉＳ２系列ガラス（ＬｉｘＳｉｙＳｚ、０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜２、０＜ｚ＜４）、ＬｉＩ‐Ｌｉ２Ｓ‐Ｐ２Ｓ５などのようなＰ２Ｓ５系列ガラス（ＬｉｘＰｙＳｚ、０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜３、０＜ｚ＜７）、またはこれらの混合物などが挙げられる。
【００６６】
そして、前記多孔性コーティング層の形成に使用される高分子バインダーとしては、当業界で多孔性コーティング層の形成に通常使用される高分子を使用することができる。特に、ガラス転移温度（ｇｌａｓｓ  ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、Ｔｇ）が−２００〜２００℃である高分子を使用できるが、これは最終的に形成される多孔性コーティング層の柔軟性及び弾性などのような機械的物性を向上させることができるためである。このような高分子バインダーは、無機物粒子の間を連結及び安定的に固定するバインダーの役割を十分果たすことで、多孔性コーティング層が導入されたセパレータの機械的物性低下の防止に寄与する。
【００６７】
また、高分子バインダーは、イオン伝導能力を有する必要はないが、イオン伝導能力を有する高分子を使用する場合、電気化学素子の性能をより向上させることができる。したがって、高分子バインダーはなるべく誘電率定数が高いものが望ましい。実際、電解液における塩の解離度は電解液溶媒の誘電率定数に依存するため、前記高分子の誘電率定数が高いほど電解質における塩の解離度を向上させることができる。このような高分子バインダーの誘電率定数は１．０〜１００（測定周波数＝１ｋＨｚ）範囲が使用可能であり、特に１０以上であり得る。
【００６８】
上述した機能の以外に、高分子バインダーは液体電解液に含浸する際、ゲル化することで、高い電解液膨潤度（ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  ｓｗｅｌｌｉｎｇ）を示す特徴を有し得る。これにより、高分子バインダーの溶解度指数は１５〜４５ＭＰａ１／２、もしくは１５〜２５ＭＰａ１／２または３０〜４５ＭＰａ１／２範囲である。したがって、ポリオレフィン類のような疎水性高分子よりは、多くの極性基を有する親水性高分子を使用することが望ましい。溶解度指数が１５ＭＰａ１／２未満である場合及び４５ＭＰａ１／２を超過する場合、通常の電池用液体電解液によって膨潤（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）し難いためである。
【００６９】
このような高分子バインダーの非制限的な例としては、ポリフッ化ビニリデン‐ヘキサフルオロプロピレン、ポリフッ化ビニリデン‐トリクロロエチレン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ‐ｃｏ‐ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）、ポリビニルアセテート（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）、エチレンビニルアセテート共重合体（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ‐ｃｏ‐ｖｉｎｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）、ポリエチレンオキサイド（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｏｘｉｄｅ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）、セルロースアセテート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ａｃｅｔａｔｅ）、セルロースアセテートブチレート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ａｃｅｔａｔｅ  ｂｕｔｙｒａｔｅ）、セルロースアセテートプロピオネート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ａｃｅｔａｔｅ  ｐｒｏｐｉｏｎａｔｅ）、シアノエチルプルルラン（ｃｙａｎｏｅｔｈｙｌ  ｐｕｌｌｕｌａｎ）、シアノエチルポリビニルアルコール（ｃｙａｎｏｅｔｈｙｌ  ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）、シアノエチルセルロース（ｃｙａｎｏｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、シアノエチルスクロース（ｃｙａｎｏｅｔｈｙｌ  ｓｕｃｒｏｓｅ）、プルラン（ｐｕｌｌｕｌａｎ）及びカルボキシルメチルセルロースなどが挙げられる。
【００７０】
そして、前記無機物粒子と高分子バインダーとの重量比は５０：５０〜９９：１、６０：４０〜９０：１０、または７０：３０〜８０：２０であり得る。
【００７１】
また、無機物粒子と高分子バインダーとから構成される多孔性コーティング層の厚さは特に制限されないが、０．０１〜２０μｍ範囲であり得る。また、気孔の大きさ及び気孔度も特に制限されないが、気孔の大きさは０．０１〜１０μｍ範囲であり得、気孔度は５〜９０％範囲であり得る。
【００７２】
前記電気化学素子は、電気化学反応を行うすべての素子を含み、具体的な例としては、あらゆる種類の二次電池、燃料電池、太陽電池またはスーパーキャパシタ素子のようなキャパシタなどが挙げられる。特に、前記二次電池のうち、リチウム金属二次電池、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池またはリチウムイオンポリマー二次電池などを含むリチウム二次電池が望ましい。
【００７３】
そして、電気化学素子の外形は特に制限されないが、缶を用いた円筒型、角形、またはパウチ型などであり得る。
【００７４】
尚、前記非水電解液は電解質塩と有機溶媒とを含み得、前記電解質塩はリチウム塩である。前記リチウム塩は、リチウム二次電池用非水電解液に通常使用されるものなどが制限なく使用され得る。例えば、前記リチウム塩の陰イオンとしては、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＮＯ３−、Ｎ（ＣＮ）２−、ＢＦ４−、ＣｌＯ４−、ＰＦ６−、（ＣＦ３）２ＰＦ４−、（ＣＦ３）３ＰＦ３−、（ＣＦ３）４ＰＦ２−、（ＣＦ３）５ＰＦ−、（ＣＦ３）６Ｐ−、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ３−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、ＣＦ３ＣＦ２（ＣＦ３）２ＣＯ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＣＨ−、（ＳＦ５）３Ｃ−、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯ２−、ＣＨ３ＣＯ２−、ＳＣＮ−、及び（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ−からなる群より選択されたいずれか一つであり得る。
【００７５】
上述した非水電解液に含まれる有機溶媒としては、リチウム二次電池用非水電解液に通常使用されるものなどを制限なく使用でき、例えば、エーテル、エステル、アミド、線状カーボネート、環状カーボネートなどをそれぞれ単独でまたは２種以上混合して使用することができる。
【００７６】
そのうち、代表的には、環状カーボネート、線状カーボネートまたはこれらの混合物であるカーボネート化合物を含むことができる。
【００７７】
前記環状カーボネート化合物の具体的な例としては、エチレンカーボネート（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、１，２‐ブチレンカーボネート、２，３‐ブチレンカーボネート、１，２‐ペンチレンカーボネート、２，３‐ペンチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、及びこれらのハロゲン化物からなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物が挙げられる。これらのハロゲン化物としては、フルオロエチレンカーボネート（ｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＦＥＣ）などが挙げられるが、特にこれらに限定されることはない。
【００７８】
また、前記線状カーボネート化合物の具体的な例としては、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルプロピルカーボネート、及びエチルプロピルカーボネートからなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物などを代表的に使用できるが、特にこれらに限定されることはない。
【００７９】
特に、前記カーボネート系有機溶媒のうち環状カーボネートであるエチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートは、高粘度の有機溶媒であって、誘電率が高く電解質内のリチウム塩をより良く解離でき、このような環状カーボネートにジメチルカーボネート及びジエチルカーボネートのような低粘度、低誘電率の線状カーボネートを適切な比率で混合して使用すれば、より高い電気伝導率を有する電解液を製造することができる。
【００８０】
また、前記有機溶媒のうちエーテルとしては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテル及びエチルプロピルエーテルからなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物を使用できるが、特にこれらに限定されることはない。
【００８１】
そして、前記有機溶媒のうちエステルとしては、メチルアセテート、エチルアセテート、プロピルアセテート、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート、γ‐ブチロラクトン、γ‐バレロラクトン、γ‐カプロラクトン、σ‐バレロラクトン、及びε‐カプロラクトンからなる群より選択されるいずれか一つまたはこれらのうち２種以上の混合物を使用できるが、特にこれらに限定されることはない。
【００８２】
前記非水電解液の注入は、最終製品の製造工程及び求められる物性に応じて、電気化学素子の製造工程のうち適切な段階において行えばよい。すなわち、電気化学素子組立ての前または電気化学素子組立ての最終段階などにおいて注入すればよい。
【００８３】
尚、本発明の他の態様によれば、タブホルダーを含む電池モジュールが提供される。図４〜図７は、本発明の一実施例による複数の正極タブ及び複数の負極タブの外面にタブホルダーが形成された電池モジュールを概略的に示した斜視図である。
【００８４】
図４〜図７を参照すれば、本発明の電池モジュール２００は、突出した正極タブ２３０を含む正極、突出した負極タブ２４０を含む負極、及び前記正極と前記負極との間に介在されたセパレータを含む電極組立体、前記正極タブ２３０と前記負極タブ２４０とが外部に露出するように前記電極組立体を内側に収容する電池ケース、並びに前記電極組立体を含浸させ、前記電池ケースに注入される非水電解液を含む２以上の電気化学素子がその幅方向または高さ方向に積層され、前記電池ケースの外部に露出した２以上の正極タブ２３０及び２以上の負極タブ２４０の外面に形成されて、耐振動特性を与えるタブホルダー２５０、２５１、２５２を含む。
【００８５】
このとき、図４のように正極タブ２３０と負極タブ２４０にタブホルダー２５０を一体的に形成することもできるが、図５のように正極タブ２３０の外面には第１タブホルダー２５１を、負極タブ２４０の外面には第２タブホルダー２５２をそれぞれ互いに分離した状態で形成することもできる。
【００８６】
そして、図６のように複数個をまとめた正極タブ２３０及び複数個をまとめた負極タブ２４０の外面にタブホルダー２５０を一体的に形成することもできるが、図７のように複数個をまとめた正極タブ２３０の外面には第１タブホルダー２５１を、複数個をまとめた負極タブ２４０の外面には第２タブホルダー２５２をそれぞれ互いに分離した状態で形成することもできる。
【００８７】
そして、前記タブホルダー２５０、２５１、２５２は、上述した耐熱性樹脂を含むことができ、それぞれの正極タブ２３０及び負極タブ２４０と熱融着するものであり得る。
【００８８】
以上、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能であろう。したがって、本発明に記載された実施例は本発明の技術思想を限定するものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されることはない。本発明の保護範囲は、以下の請求範囲によって解釈されねばならず、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲内に含まれるものと解釈されねばならない。
【図１】
2016501429.tif 000003
【図２】
2016501429.tif 000004
【図３】
2016501429.tif 000005
【図４】
2016501429.tif 000006
【図５】
2016501429.tif 000007
【図６】
2016501429.tif 000008
【図７】
2016501429.tif 000009
【国際調査報告】
2016501429.tif 000010
2016501429.tif 000011
2016501429.tif 000012
2016501429.tif 000013