JP2007035297A - 集電体およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 - Google Patents
集電体およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007035297A JP2007035297A JP2005212492A JP2005212492A JP2007035297A JP 2007035297 A JP2007035297 A JP 2007035297A JP 2005212492 A JP2005212492 A JP 2005212492A JP 2005212492 A JP2005212492 A JP 2005212492A JP 2007035297 A JP2007035297 A JP 2007035297A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- current collector
- intermediate layer
- active material
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
【解決手段】導電性を有し、厚さ方向に積層された複数のシート状薄膜11と、該積層された複数のシート状薄膜11の間に電解液の溶媒と相溶する中間層13を有する集電体を形成する。中間層13が電解液の相溶することで、負極活物質12が膨張・収縮を吸収する空間となり、劣化を抑制し、高容量で尚且つ充放電サイクル特性に優れた電極1およびそれを用いたリチウムイオン二次電池を実現することが可能となる。
【選択図】図1
Description
図1に、本発明の実施の形態の電極(負極板)の概略断面図を、図2に、従来の構成の電極(負極板)の概略断面図を示す。図1および図2において、同じ構成要素については同じ符号を用いる。
(負極板の作製)
シート状の薄膜として電着により両面を粗面化した(表面粗さRa=1〜2μm)、厚さ12μmのCu箔を2枚用いた。この2枚の粗面化Cu箔のそれぞれの片面に、負極活物質としてSi酸化物(SiOx:x=0.1〜1.0)薄膜を電子ビーム(EB)蒸着法により形成した。蒸着ターゲットとしてSiインゴットを砕いたものを使用し、グラファイトの坩堝を用いた。成膜の際に蒸着機のチャンバー内に酸素ガスを同時に導入することでSiを酸化し、酸素ガスの流量と成膜レートを制御することで厚さ6〜18μmのSi酸化物薄膜を形成した(成膜中の真空度:10−2から10−3Pa、酸素流量:50から100sccm、成膜レート:20から50nm/s)。
正極板として厚さ15μmの圧延Al箔の集電体上に、活物質であるコバルト酸リチウム(LiCoO2)の粉体とアセチレンブラック(AB)とを、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の有機バインダとともに混練したものを塗布・乾燥後、圧延することで厚さ145μmの正極を形成した。
次にポリプロピレン製のセパレーター(セルガード社製、厚さ20μm)を介して正極板と負極板とを対向させ捲回し電極群を形成した。図3に本発明の実施例の電極を用いた捲回型電極群の概略図を示す。図3において、図1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。図3において、電極群は、本発明の負極板1と前述した正極板2とをセパレーター3を介して捲回されている。図3は電極群の作製過程を示しており、最終的には筒状に捲回されて電極群となる。
比較として、シート状の薄膜として電着により両面を粗面化した(表面粗さRa=1〜2μm)、厚さ12μmのCu箔を1枚用い、その両面にSi酸化物薄膜を形成した負極板を用いたこと以外は実施例1と同様にし、比較用の電極群を形成した。
別の比較例として、比較例1で作製した負極板の負極活物質上にスピンコート法を用いて20℃のドライ雰囲気(露点=−25℃)中で毎分1000回転(rpm)で回転させ、60℃に加熱し溶融させたエチレンカーボネート(EC)を滴下することで、集電体の裏面に1μm程度のEC層を形成し、これを20回繰り返すことで、厚さ約20μmの中間層を形成したものを使用したこと以外は、実施例1と同様にし、比較用の電極群を形成した。
実施例1、比較例1および比較例2で形成した電極群を、それぞれ注液・封口して電池を形成した。電池形成後の初期充電前に行ったIR(内部抵抗)検査の結果を表1に示す。なお、電池は各10個作製し評価を行った。
次に実施例1に記載したものと同じ方法で作成した負極板および正極板を用いて積層型リチウム電池を構成した場合の実施例について述べる。
負極板として、比較例1で作製した負極板を用いたこと以外は、実施例2と同様にして積層型電池を形成した。
負極板として、比較例2で作製した負極板を用いたこと以外は、実施例2と同様にして積層型電池を形成した。
電池形成後の初期充電前に行ったIR(内部抵抗)検査の結果を表2に示す。なお、電池は各10個作製し評価を行った。
次に実施例2に記載したものと同様の方法で作成した積層型リチウム電池を構成した場合の、充放電サイクル特性劣化について述べる。
負極板として、比較例1で作製した負極板を用いたこと以外は、実施例3と同様にして積層型電池を形成した。
負極板として、比較例2で作製した負極板を用いたこと以外は、実施例3と同様にして積層型電池を形成した。
得られた積層型電池の充放電条件を以下に示す。
休止時間:10分間
放電時:定電流放電、56mA、2.0Vカットオフ
休止時間:10分間
表3に本実施例の電極を用いた電池と従来の構成の電極を用いた電池のサイクル特性およびX線CT(Computerized Tomography)によって観察した極板のうねりの有無の結果を示す。比較例5の電池においては、50サイクルにおいてサイクル初期からの容量維持率が81%に低下した。一方、本実施例の電極用いた電池においては、50サイクル時には容量維持率が98%と容量の低下はほとんど見られず、100サイクルでも容量維持率が97%程度であった。
2 正極板
3 セパレーター
4 ラミネートフィルム
11,21 シート状の薄膜
12,22 負極活物質
13 中間層
14 集電体
31 正極集電体
32 正極活物質
Claims (7)
- 導電性を有し、厚さ方向に積層された複数のシート状薄膜と、
前記積層された複数のシート状薄膜の間に設けた電解液と相溶する中間層と、
を有する集電体。 - 前記シート状の薄膜は、表面粗さRaが0.1から3μmである金属箔である、
請求項1に記載の集電体。 - 前記金属箔は、銅箔または銅合金箔である、
請求項2に記載の集電体。 - 前記中間層は、融点が0℃以上200℃以下の有機モノマー、オリゴマーおよびそれらの重合体からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、
請求項1から3のいずれかに記載の集電体。 - 前記中間層は、融点が0℃以上200℃以下のカーボネートモノマー、カーボネートオリゴマーおよびそれらの重合体からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、
請求項1から3のいずれかに記載の集電体。 - 請求項1から5のいずれかに記載の集電体と、
前記集電体の表面に形成され、Si、Si酸化物およびSi合金からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む活物質層と、
を有するリチウムイオン二次電池用の電極。 - 請求項6に記載の電極からなる負極と、
正極と、
有機電解液と、
を有するリチウムイオン二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005212492A JP5061433B2 (ja) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | 集電体およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005212492A JP5061433B2 (ja) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | 集電体およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007035297A true JP2007035297A (ja) | 2007-02-08 |
JP5061433B2 JP5061433B2 (ja) | 2012-10-31 |
Family
ID=37794317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005212492A Active JP5061433B2 (ja) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | 集電体およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5061433B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007063765A1 (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 負極活物質、これを用いた負極およびリチウムイオン二次電池 |
JP2007207439A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-16 | Sony Corp | 二次電池用負極及びそれを用いた二次電池 |
JP2010212167A (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Toyota Motor Corp | 集電箔、電池、車両、電池使用機器及び集電箔の製造方法 |
CN101877394A (zh) * | 2009-04-30 | 2010-11-03 | 上海比亚迪有限公司 | 锂离子二次电池负极,其制备方法以及锂离子二次电池 |
KR20170046513A (ko) * | 2015-10-21 | 2017-05-02 | 주식회사 엘지화학 | 전극조립체 |
CN111129505A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-08 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种使用轻量化的集流体的锂电池 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09147912A (ja) * | 1995-11-28 | 1997-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2004022433A (ja) * | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池 |
JP2005100959A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池用負極およびその製造方法ならびに非水電解質二次電池 |
-
2005
- 2005-07-22 JP JP2005212492A patent/JP5061433B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09147912A (ja) * | 1995-11-28 | 1997-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2004022433A (ja) * | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池 |
JP2005100959A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解質二次電池用負極およびその製造方法ならびに非水電解質二次電池 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007063765A1 (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 負極活物質、これを用いた負極およびリチウムイオン二次電池 |
US8071237B2 (en) | 2005-12-02 | 2011-12-06 | Panasonic Corporation | Negative electrode active material and negative electrode using the same and lithium ion secondary battery |
JP2007207439A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-16 | Sony Corp | 二次電池用負極及びそれを用いた二次電池 |
US8802286B2 (en) | 2006-01-30 | 2014-08-12 | Sony Corporation | Negative electrode for use with secondary battery and secondary battery using such negative electrode |
JP2010212167A (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Toyota Motor Corp | 集電箔、電池、車両、電池使用機器及び集電箔の製造方法 |
CN101877394A (zh) * | 2009-04-30 | 2010-11-03 | 上海比亚迪有限公司 | 锂离子二次电池负极,其制备方法以及锂离子二次电池 |
KR20170046513A (ko) * | 2015-10-21 | 2017-05-02 | 주식회사 엘지화학 | 전극조립체 |
KR102080710B1 (ko) * | 2015-10-21 | 2020-02-24 | 주식회사 엘지화학 | 전극조립체 |
CN111129505A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-08 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种使用轻量化的集流体的锂电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5061433B2 (ja) | 2012-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI279017B (en) | Anode and battery | |
JP5758560B2 (ja) | リチウムイオン二次電池の充電方法 | |
JP5066849B2 (ja) | 二次電池及びその製造方法 | |
JP4655976B2 (ja) | 負極および電池 | |
JP2016517157A (ja) | 固体及び液体の電解質を備えた電気化学セル | |
JP2008041307A (ja) | 負極及び二次電池 | |
JP2004185862A (ja) | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 | |
JP2007273184A (ja) | 電池 | |
EP3618145B1 (en) | Separator for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including the same | |
JP2007095568A (ja) | リチウム二次電池及びその製造方法 | |
JP2006156235A (ja) | 負極および電池 | |
JP2020077611A (ja) | リチウム二次電池用正極活物質およびこれを含むリチウム二次電池 | |
CN108604667B (zh) | 包括电极保护层的用于二次电池的电极 | |
JP5061433B2 (ja) | 集電体およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 | |
WO2008072430A1 (ja) | 非水電解質二次電池用負極とその製造方法およびそれを用いた非水電解質二次電池 | |
JP2005100959A (ja) | 非水電解質二次電池用負極およびその製造方法ならびに非水電解質二次電池 | |
WO2021250803A1 (ja) | 2次電池及びその製造方法 | |
JP2003100284A (ja) | リチウム二次電池 | |
JP5144837B1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP2005209377A (ja) | 電池 | |
CN101714656A (zh) | 锂离子二次电池 | |
JP2008243828A (ja) | 負極および二次電池の製造方法 | |
JP4929763B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2005085632A (ja) | 電池 | |
US20200203714A1 (en) | Deposition of lithium fluoride on surface of lithium metal and lithium secondary battery using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080624 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110901 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120710 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120723 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5061433 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817 Year of fee payment: 3 |