JP7020167B2 - 非水電解液二次電池 - Google Patents
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Description
すなわち、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
[非水電解液二次電池]
図1は、本実施形態にかかる非水電解液二次電池の模式図である。図1に示す非水電解液二次電池100は、発電素子90と外装体20とを備える。発電素子90は、外装体20に設けられた収容空間Kに収容される。発電素子90からは正極端子12と負極端子14が延出している。図1では、理解を容易にするために、発電素子90が外装体20内に収容される直前の状態を図示している。
図2は、本実施形態にかかる非水電解液二次電池を正極端子12及び負極端子14が延在する方向と直交する面で切断した断面模式図である。発電素子90は、積層体10と保護層30とからなる。
積層体10は、正極1と負極2とセパレータ3とを備える。セパレータ3は、正極1と負極2との間に配設される。正極1は、板状(膜状)の正極集電体1Aと正極活物質層1Bとを有する。正極活物質層1Bは、正極集電体1Aの少なくとも一面に形成されている。負極2は、板状(膜状)の負極集電体2Aと負極活物質層2Bとを有する。負極活物質層2Bは、負極集電体2Aの少なくとも一面に形成されている。
保護層30は、積層体10の周囲を巻回する。正極端子12及び負極端子14が延在する方向は、これらの端子を避けて巻回し難いため、正極端子12及び負極端子14が延在する方向を軸として巻回することが好ましい。
外装体20は、その内部に積層体10及び電解液を密封するものである。外装体20は、電解液の外部への漏出や、外部からの非水電解液二次電池100内部への水分等の侵入等を抑止できる物であれば特に限定されない。
非水電解液は、外装体20内に封入され積層体10内に含浸する。
非水電解液には、リチウム塩等を含む電解質溶液(電解質水溶液、有機溶媒を使用する電解質溶液) を使用することができる。ただし、電解質水溶液は電気化学的に分解電圧が低いため、充電時の耐用電圧が低く制限される。そのため、有機溶媒を使用する電解質溶液(非水電解液溶液)であることが好ましい。
まず、正極1及び負極2を作製する。正極1と負極2とは、活物質となる物質が異なるだけであり、同様の製造方法で作製できる。
図4は、第2実施形態にかかる非水電解液二次電池を正極端子及び負極端子が延在する方向と直交する面で切断した断面模式図である。図4に示す非水電解液二次電池102は、粘着部40を有する点が第1実施形態にかかる非水電解液二次電池100と異なる。その他の構成は同一であり、同一の構成には同一の符号を付し、説明を省く。
図5は、第3実施形態にかかる非水電解液二次電池を正極端子及び負極端子が延在する方向と直交する面で切断した断面模式図である。図5に示す非水電解液二次電池103は、第2積層体50を有する点が第1実施形態にかかる非水電解液二次電池100と異なる。その他の構成は同一であり、同一の構成には同一の符号を付し、説明を省く。
(正極の作製)
正極活物質には、コバルト酸リチウム(LiCoO2)を用いた。この正極活物質を1.90質量部と、アセチレンブラックを5質量部と、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)を5質量部と、をN-メチル-2-ピロリドン(NMP)中に分散させ、スラリーを調製した。得られたスラリーを厚さ20μmのアルミ箔の両面に塗工した。塗工量は0.325g/1540.25mm2である。その後、温度140℃で30分間乾燥した。
天然黒鉛粉末(負極活物質)を90質量部と、PVDFを10質量部とを、NMP中に分散させてスラリーを調製した。得られたスラリーを厚さ15μmの銅箔上に塗工し、銅箔の一方の面は、0.162g/1540.25mm2の塗工量で塗布した。その後温度140℃で30分間減圧乾燥した。
膜厚20μmのポリエチレン微多孔膜(空孔率:40%、シャットダウン温度:134℃)を用意した。このセパレータを長さ81mm、幅72mmに切り出した。
図6に示すように、セパレータ3、負極2、セパレータ3、正極1の順に積層されたものを1つの単位Cとして、これを3層積層した。さらに、積層体10の積層方向の一端側はセパレータ3で、他端側は負極2となるように、セパレータ3と負極2とをさらに積層した。
保護層30は、図6に示すようにセパレータと同じ材料を用いた。保護層は、積層体の周囲を1巻させた後、端部をテープで固定した。
電解質としてエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の混合溶媒に、LiPF6を1.0mol/Lとなるように溶解させた非水電解質溶液を用意した。混合溶媒におけるECとDECとの体積比は、EC:DEC=30:70とした。
保護層が捲回された積層体を非水電解液と共にアルミラミネートに封入し、実施例1の電池セルを作製した。
作製した実施例1の電池セルを0.1Cの定電流密度で充電終止電圧である4.3V(vs.Li/Li+)まで充電を行った。さらに4.3V(vs.Li/Li+)の定電圧を維持し、電流値が0.05Cの電流密度に低下するまで定電圧充電を行った。なお、電流密度は1Cを158mA/gとして測定を行った。そして、電池の表面の到達温度を測定した。
充電状態の電池に直径2.5mmの釘を150mm/sのスピードで刺し、釘刺し試験を行った。試験は5セルに対して行い、目視で評価した。
実施例2は、正極活物質をLiNi0.83Co0.12Al0.05O2にした点以外は、実施例1と同様にした。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
実施例3は、正極活物質をLiNi0.6Co0.2Al0.2O2にした点以外は、実施例1と同様にした。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
実施例4は、図7に示すように積層体10の積層方向の両面に第2積層体50を積層した点以外は実施例1と同様とした。第2積層体50は、セパレータ3、正極集電体1A、セパレータ3、負極集電体2Aが順に積層されたものとした。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
積層体と外装体の間に粘着層を設けた点以外は、実施例1と同様とした。粘着層は蓄電素子の面積よりも大きくした。粘着層には、アクリル系樹脂を用いた。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
実施例6は、正極活物質をLiNi0.83Co0.12Al0.05O2にした点以外は、実施例5と同様にした。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
実施例7は、正極活物質をLiNi0.6Co0.2Al0.2O2にした点以外は、実施例5と同様にした。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
実施例8は、積層体と外装体の間に粘着層を設けた点以外は、実施例4と同様とした。粘着層は蓄電素子の面積よりも大きくした。粘着層には、アクリル系樹脂を用いた。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
実施例9は、セパレータ3、正極集電体1A、セパレータ3、負極集電体2Aが順に積層された第2積層体50を積層体10の積層方向の両面にさらに1組ずつ追加した点以外は実施例4と同様とした。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
実施例10は、セパレータ3、正極集電体1A、セパレータ3、負極集電体2Aが順に積層された第2積層体50を積層体10の積層方向の両面にさらに2組ずつ追加した点以外は実施例4と同様とした。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
比較例1は、保護層を設けなかった点以外は、実施例1と同様にした。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
比較例2は、正極活物質をLiNi0.83Co0.12Al0.05O2にした点以外は、比較例1と同様にした。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
比較例3は、正極活物質をLiNi0.6Co0.2Al0.2O2にした点以外は、比較例1と同様にした。積層体の具体的な構成の要点を表1にまとめ、電池の表面温度及び釘指し試験の結果を表2にまとめた。
1A 正極集電体
1B 正極活物質層
2 負極
2A 負極集電体
2B 負極活物質層
3 セパレータ
4 金属層
10 積層体
12 正極端子
14 負極端子
20 外装体
21 金属層
22、23 樹脂層
30 保護層
40 粘着部
50 第2積層体
90 発電素子
100 非水電解液二次電池
K 収容空間
Claims (3)
- 正極集電体と前記正極集電体の少なくとも一面に塗布された正極活物質層とを有する正極と、負極集電体と前記負極集電体の少なくとも一面に塗布された負極活物質層とを有する負極と、セパレータとを備え、前記正極と前記負極との間に前記セパレータを挟んで積層された積層体と、
前記積層体の周囲を巻回する絶縁性の保護層と、
前記積層体及び前記保護層を電解液と共に封入する外装体と、を備え、
前記保護層の厚みは、前記セパレータの厚みより厚く、
前記保護層と前記外装体との間に、粘着性物質を含む粘着部を備え、
前記粘着部は、前記保護層の最外面と前記外装体の内面とを粘着する、非水電解液二次電池。 - 前記積層体の積層方向の少なくとも一面に、金属層とセパレータとが積層された第2積層体を有し、
前記金属層は、前記正極集電体又は前記負極集電体と電気的に接続され、前記正極集電体又は前記負極集電体と等電位である、請求項1に記載の非水電解液二次電池。 - 前記保護層は前記セパレータと連続的に繋がり一体化している、請求項1又は2に記載の非水電解液二次電池。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002151159A (ja) | 2000-09-01 | 2002-05-24 | Nisshinbo Ind Inc | リチウム系電池 |
JP2007265873A (ja) | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Dainippon Printing Co Ltd | 電池 |
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JP2011216408A (ja) | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Denso Corp | リチウム二次電池及びその製造方法 |
JP2012155888A (ja) | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Amaz Techno-Consultant Llc | 角形電池用電極体ユニット |
JP2014071985A (ja) | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | リチウムイオン電池 |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002151159A (ja) | 2000-09-01 | 2002-05-24 | Nisshinbo Ind Inc | リチウム系電池 |
JP2007265873A (ja) | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Dainippon Printing Co Ltd | 電池 |
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