JP2009054318A - 非水電解液リチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
Description
非水電解液リチウムイオン二次電池に用いられる正極活物質としては、コバルト酸リチウム(LiCoO2)、マンガン酸リチウム(LiMn2O4)、ニッケル酸リチウム(LiNiO2)等が知られている。正極活物質は、導電性がほとんどないため、一般に、正極活物質と導電性のカーボンと結着剤等とを混合して正極合材を作製し、この正極合材を集電体に塗布することにより正極が形成されている。
また、電解液としては、一般に、LiPF6等のリチウム塩を有機溶媒に溶解してなる非水電解液が用いられている。
また、非水電解液リチウムイオン二次電池においては、非水電解液に水分が混入すると、LiPF6等の電解質が加水分解し、フッ化水素(HF)を生成してしまう。このHFは、集電体などの電池内の構成材料を腐食させ、電池特性を低下させるという問題があった。また、特に、高温環境下においてはHFによる悪影響が大きくなるため、特に車載用途等では大きな問題となっていた。
これまでに、出力特性を向上させるために、例えば非水電解液リチウムイオン二次電池と電気二重層キャパシタとを組み合わせてハイブリッド素子を形成する技術が開発されている(特許文献1参照)。また、活性炭を正極合材中に含有させて出力を向上させる技術も開発されている。
また、活性炭を用いた場合においては、耐久性が悪くなるという問題があった。活性炭は比表面積が大きく、水分を吸着し易いため、活性炭を電池内に用いると非水電解液中に水分が混入し易くなるからである。
上記正極は、正極活物質と導電材と結着材と活性炭とを含有する正極合材を有し、
上記負極は、炭素材料と結着材とを含有する負極合材を有し、
上記電解質としては、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、及びLiSbF6から選ばれる1種以上の主成分電解質と、下記の一般式(1)で表される副成分電解質とが採用されていることを特徴とする非水電解液リチウムイオン二次電池にある(請求項1)。
その一方で、上記非水電解液リチウムイオン二次電池は、比表面積の大きい上記活性炭を有するため、例えば上記非水電解液リチウムイオン二次電池の作製時等に上記活性炭に吸着した水分が上記非水電解液中に持ち込まれやすい。本発明の非水電解液リチウムイオン二次電池においては、上記一般式(1)で表される上記副電解質成分を含有しており、該副成分電解質は、上記非水電解液中の水分を捕獲することができるため、高温環境下においても上記主成分電解質と水分とが反応してHFが発生することを防止することができる。また、HFが発生したとしても、上記副電解質成分は、HFをトラップすることができる。そのため、HFによって正極等が腐食されることを抑制し、上記非水電解液リチウムイオン二次電池は、高温環境下においても優れた耐久性を示すことができる。
本発明の非水電解液リチウムイオン二次電池は、正極と、負極と、非水溶媒に電解質を溶解してなる非水電解液とを有する。
上記非水電解液リチウムイオン二次電池は、例えば上記正極及び上記負極と、これらの正極と負極との間に狭装されるセパレータと、正極と負極との間でリチウムを移動させる上記非水電解液等を主要構成要素として構成することができる。
上記正極は、正極集電体と、該正極集電体の表面に形成され、上記正極合材からなる正極合材層とを有し、上記負極は、負極集電体と、該負極集電体の表面に形成され、上記負極合材からなる負極合材層とを有することができる(請求項2)。この場合には、上記正極及び上記負極を簡単に形成することができる。
また、上記正極としては、上記正極合材をプレス成形して得られるペレット電極等を用いることもできる。
層状岩塩構造のリチウムニッケル複合酸化物は、資源が比較的豊富で、安定して供給できるため、この場合には、上記非水電解液リチウムイオン二次電池の量産性を向上させることができる。また、層状岩塩構造のリチウムニッケル複合酸化物は、比較的高温での耐久性に優れているため、この場合には、上記非水電解液リチウムイオン二次電池の高温での安定性を向上させることができる。なお、上述の「基本組成LiNiO2」は、その組成式で表される組成のものだけでなく、結晶構造におけるLi、Niのサイトの一部を他の元素で置換したものも含むことを意味する。さらに、化学量論組成のものだけでなく、一部の元素が欠損等した非化学量論組成のものも含むことを意味する。
この場合には、上記リチウムニッケル複合酸化物の層状岩塩構造を安定化させることができる。一般式LiNicM1dO2において、c及びdが0.4<c<0.95及びc+d=1という関係を満足しない場合には、上記リチウムニッケル複合酸化物の層状岩塩構造が不安定化するおそれがある。
上記活性炭は、その比表面積が500m2/g以上であり、上記正極合材中に0.5wt%〜20wt%含有されていることが好ましい(請求項3)。
上記活性炭の比表面積が500m2/g未満の場合又は上記活性炭の含有量が0.5wt%未満の場合には、出力を充分に向上させることができなくなるおそれがある。一方、20wt%を超える場合には、電池容量が低下したり、体積エネルギー密度が低下したりするおそれがある。
上記正極活物質が50重量部未満の場合には、容量等の電池性能が低下するおそれがある。一方、98重量部を越える場合には、結着材量が不充分になって正極活物質の粒子が十分に結着されず、正極から滑落したり、導電材量が不充分になって導電性が低下するおそれがある。また、上記導電材が30重量部を超える場合には、正極活物質量が不十分になって容量等の電池性能が低下したり、結着材量が不十分になって正極活物質の粒子が滑落するおそれがある。一方、導電材が1重量部未満の場合には、導電性が不十分になるおそれがある。また、上記結着材が20重量部を越える場合には、正極活物質量が不十分になって容量等の電池性能が低下したり、導電材量が不充分になって導電性が低下するおそれがある。また、結着材が1重量部未満の場合には、正極活物質の粒子が十分に結着されず、正極から滑落するおそれがある。
より好ましくは、上記正極活物質層は、上記正極活物質を70〜96重量部、上記導電材を15〜2重量部、上記バインダーを15〜2重量部含有することがよい。
また、上記負極としては、上記負極合材をプレス成形して得られるペレット電極等を用いることもできる。
また、上記正極の場合と同様に、負極活物質に混合する結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素樹脂等を、溶剤としてはN−メチル−2−ピロリドン等の有機溶剤を用いることができる。
上記負極活物質が80重量部未満の場合又は上記結着剤が20重量部を超える場合には、容量等の電池性能が低下するおそれがある。一方、上記結着剤が1重量部未満の場合又は上記負極活物質が99重量部を超える場合には、負極活物質の粒子が充分に結着されず、負極から滑落するおそれがある。
上記非水溶媒としては、非プロトン性有機溶媒を用いることができる。具体的には、例えばエチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)等の環状カーボネート類、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等の鎖状カーボネート、γ-ブチルラクトン(GBL)、γ-バレロラクトン(GVL)等のラクトン類、アセトニトリル等のニトリル類、酢酸メチル、ギ酸メチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン等のエーテル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類等を用いることができる。これらは単独で用いることもできるが、二種以上を混合して用いることもできる。
上記主成分電解質は、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、及びLiSbF6から選ばれる1種以上からなることが好ましい(請求項4)。
この場合には、上記非水電解液の導電性を向上させ、上記リチウムイオン二次電池の出力をより向上させることができる。
また、同様にアニオンの価数bも1〜3であり、b=1が最も好ましい。
また、カチオンとアニオンの比を表す定数pは、両者の価数の比b/aにより必然的に決まってくる。
また、上記一般式(1)におけるMは、Al、B、V、Ti、Si、Zr、Ge、Sn、Cu、Y、Zn、Ga、Nb、Ta、Bi、P、As、Sc、Hf、またはSbのいずれかであることが好ましい(請求項5)。
これらの場合には、上記副成分電解質の合成が容易となる。
さらには、R1が複数存在する場合(q=1、m=2〜4の場合)には、それぞれが結合してもよく、例えばエチレンジアミン四酢酸のような配位子を挙げることができる。
好ましくは、R2としては、電子吸引性の基がよく、特にフッ素がよい。この場合には、上記副成分電解質の溶解度や解離度が向上し、これに伴ってイオン伝導度が向上するという効果を得ることができる。さらにこの場合には、耐酸化性が向上し、これにより副反応の発生を防止することができる。
また、上述のR1、R2、R3、R4において、C1〜C10は炭素数が1〜10であることを示し、C6〜C20は炭素数が6〜20であることを示す。
上記式(4)で表される化合物においては、構造中のキレートリングが対象に配置されているため、錯体構造が安定化する。そのためこの場合には、上記非水電解液リチウムイオン二次電池の耐久性をより向上させることができる。
上記主成分電解質に対する上記副成分電解質のモル比が2未満の場合、又は上記副成分電解質に対する上記主成分電解質のモル比が98を越える場合には、高温条件下で充放電を繰り返し行ったときに、上記非水電解液リチウムイオン二次電池の出力が低下し易くなるおそれがある。一方、上記主成分電解質に対する上記副成分電解質のモル比が45を越える場合、又は上記副成分電解質に対する上記主成分電解質のモル比が55未満の場合には、非水電解液リチウムイオン二次電池の初期出力が低下するおそれがある。より好ましくは、主成分電解質:副成分電解質=97〜80:3〜20がよく、さらに好ましくは、主成分電解質:副成分電解質=96〜90〜4〜10がよい。
次に、本発明の実施例につき、図1を用いて説明する。
本例においては、正極に活性炭を有する非水電解液リチウムイオン二次電池を作製し、その電池特性を評価する例である。
図1に示すごとく、本例の非水電解液リチウムイオン二次電池1は、正極2と負極3と非水電解液とを備える。正極2は、正極活物質と導電材と結着材と活性炭とを含有する正極合材を有し、正極活物質としては、ニッケル酸リチウム(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)が採用されている。また、負極3は、炭素材料と結着材とを含有する負極合材を有する。
図1に示すごとく、本例の非水電解液リチウムイオン二次電池1は、正極2、負極3、セパレータ4、ガスケット5、及び電池ケース6等よりなっている。電池ケース6は、18650型の円筒形状の電池ケースであり、キャップ61及び外装缶62よりなる。電池ケース6内には、シート状の正極2及び負極3が、該正極2及び負極3の間に挟んだセパレータ4と共に捲回した状態で配置されている。
また、電池ケース6のキャップ61の内側には、ガスケット5が配置されており、電池ケース6の内部には、非水電解液が注入されている。
正極2及び負極3には、それぞれ正極集電リード28及び負極集電リード38が熔接により設けられている。正極集電リード28は、キャップ61側に配置された正極集電タブ285に熔接により接続されている。また、負極集電リード38は、外装缶62の底に配置された負極集電タブ385に熔接により接続されている。
まず、正極活物質として、ニッケル酸リチウム(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)を準備し、この正極活物質85重量部と、導電材としてのカーボンブラック(東海カーボン(株)製のTB5500)10重量部と、結着材としてのポリフッ化ビニリデン(呉羽化学工業(株)製のKFポリマ)5重量部とを混合した。この混合物(正極合材)に、比表面積2000m2/gの活性炭(大阪ガスケミカル(株)製のNP−20)を2wt%となるように添加し、さらに分散剤としてのN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を適量添加して混合し、ペースト状の正極合材を作製した。
次いで、上記のようにして得られた負極合材を、厚さ10μmの銅箔集電体の両面に均一に塗布し、乾燥させた。その後、ロールプレスで高密度化し、シート状の負極を作製した。この負極は、負極集電体と、その表面に形成された負極合材層とからなる。このようにして作製したシート状の負極を、幅56mm×長さ500mmのサイズに切り出し、本例の非水電解液リチウム二次電池用の負極3とした(図1参照)。
即ち、まずエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7の体積比で混合した有機溶媒に、主成分電解質としてのLiPF6を濃度1mol/Lとなるように加えて主成分電解質溶液を作製した。また、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7の体積比で混合した有機溶媒に、上記の式(4)で表される化合物(LiPF2(C2O4)2)を濃度1mol/Lとなるように加えて副成分電解質溶液を作製した。
次いで、上記主成分電解質溶液と上記副成分電解質溶液とを混合し、非水電解液を作製した。このとき、主成分電解質と副成分電解質とがそれぞれ95:5(モル比)となるように混合した。
これらの正極2及び負極3の間に、厚さ25μm×幅58mmのポリエチレン製のセパレータ4を挟み、正極2、負極3、及びセパレータ4を捲回し、スパイラル状のロール電極体7を作製した。
電池E2は、正極合材中の活性炭の含有量を5wt%にした点を除いては上記電池E1と同様にして作製した。即ち、電池E2の作製にあたっては、まず、正極活物質としてのニッケル酸リチウム(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)85重量部と、導電材としてのカーボンブラック(東海カーボン(株)製のTB5500)10重量部と、結着材としてのポリフッ化ビニリデン(呉羽化学工業(株)製のKFポリマ)5重量部とを混合した。次いで、この混合物に、比表面積2000m2/gの活性炭(大阪ガスケミカル(株)製のNP−20)を5wt%となるように添加し、さらに分散剤としてのN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を適量添加して混合し、ペースト状の正極合材を作製した。その後、この正極合材を用いて、上記電池E1と同様にして非水電解液リチウムイオン二次電池(電池E2)を作製した。
次いで、上記主成分電解質溶液と上記副成分電解質溶液とを混合し、非水電解液を作製した。このとき、主成分電解質と副成分電解質とがそれぞれ95:5(モル比)となるように混合した。その後、この非水電解液を用いて、上記電池E1と同様にして非水電解液リチウムイオン二次電池(電池E5)を作製した。
次いで、上記主成分電解質溶液と上記副成分電解質溶液とを混合し、非水電解液を作製した。このとき、主成分電解質と副成分電解質とがそれぞれ95:5(モル比)となるように混合した。その後、この非水電解液を用いて、上記電池E1と同様にして非水電解液リチウムイオン二次電池(電池E6)を作製した。
次に、実施例1で作製した各非水電解液リチウムイオン二次電池(電池E1〜電池E6及び電池C1〜電池C5)の電池特性を評価する。
まず、電池E1と電池C1について、低温環境下で電流を流したときにおける電池電圧の変化を調べた。
具体的には、電池E1と電池C1とを20℃の温度条件下で電池容量の50%(SOC=50%)に調整し、−30℃の温度条件下で1.2Aの電流を流したときの電池電圧を測定した。電流を流し始めてからの時間と電池電圧との関係を図2に示す。
また、各電池について、下記の充放電サイクル試験を行い、その後再び出力試験を行って、充放電サイクル試験後の各電池の出力を測定した。その結果を表2に示す。
各電池を温度20℃の条件下で、電池容量の50%(SOC=50%)に調整し、温度−30℃の条件下で、0.12A、0.4A、1.2A、2.4A、4.8Aの電流を流し、2秒後及び10秒後の電池電圧を測定した。このとき、流した電流と電池電圧を直線近似し、電圧2.5V時の電流値を2秒後及び10秒後について求め、下記の式a及び式bから2秒後の出力(W(2))と10秒後の出力(W(10))とを算出した。
W(2)=A(2)×2.5(但し、A(2)は電圧2.5V時における2秒後の電流値)・・・(a)
W(10)=A(10)×2.5(但し、A(10)は電圧2.5V時における10秒後の電流値)・・・(b)
電池の実使用温度範囲の上限と目される60℃の温度条件下で、各電池(電池E1〜電池E6及び電池C1〜電池C5)を、電流密度2mA/cm2の定電流で、充電上限電圧4.1Vまで充電し、次いで電流密度2mA/cm2の定電流で放電下限電圧3.0Vまで放電を行う充放電を1サイクルとし、このサイクルを合計500サイクル行った。
この理由を図3の等価回路を用いて説明する。等価回路は、電池内部の反応成分を電気回路に置き換えて考察する電気化学的解析手法である。
図3において、「Rs」は電池の純抵抗成分、「Rf」は反応抵抗成分、「C」は電気二重層容量である。電池E1〜電池E6と電池C1とでは、「Rs」及び「Rf」の値は、ほぼ同じであると考えられるが、「C」の値は、活性炭の添加により、電池E1の方が電池C1よりも大きくなっている。
なお、正極中に活性炭を含有する電池C2〜電池C5においても、活性炭を含有していない電池C1よりも出力が大きくなっている。これも、上記電池E1〜電池E6の場合と同様の理由によるものであると考えられる。
表2より知られるごとく、充放電サイクル試験後においても、活性炭を正極中に含有する電池E1〜電池E6は、活性炭を含有していない電池C1よりも2秒後の出力が多くなっている。
また、副成分電解質を含有する電池E1と、副成分電解質を含有していない点を除いては電池E1と同様の構成を有する電池C2とを比較すると、充放電サイクル試験後は、電池E2の方が電池C2に比べて、高い出力を示すことがわかる。また、電池E2と電池C3、電池E3と電池C4、電池E4と電池C5とをそれぞれ比較しても、同様である。よって、副成分電解質を添加することにより、耐久性を向上させることができることがわかる。
また、電池E1〜電池E4とは異なる副成分電解質を含有する電池E5及び電池E6についても、副成分電解質を含有していない電池(例えば電池C2)に比べて耐久性の向上が確認できる(表2参照)。
2 正極
3 負極
4 セパレータ
6 電池ケース
Claims (8)
- 正極と、負極と、非水溶媒中に電解質を溶解してなる非水電解液とを少なくとも備えた非水電解液リチウムイオン二次電池において、
上記正極は、正極活物質と導電材と結着材と活性炭とを含有する正極合材を有し、
上記負極は、炭素材料と結着材とを含有する負極合材を有し、
上記電解質としては、F元素を含有するLi塩からなる主成分電解質と、下記の一般式(1)で表される副成分電解質とが採用されていることを特徴とする非水電解液リチウムイオン二次電池。
- 請求項1において、上記正極は、正極集電体と、該正極集電体の表面に形成され、上記正極合材からなる正極合材層とを有し、上記負極は、負極集電体と、該負極集電体の表面に形成され、上記負極合材からなる負極合材層とを有することを特徴とする非水電解液リチウムイオン二次電池。
- 請求項1又は2において、上記活性炭は、その比表面積が500m2/g以上であり、上記正極合材中に0.5wt%〜20wt%含有されていることを特徴とする非水電解液リチウムイオン二次電池。
- 請求項1〜3のいずれか一項において、上記主成分電解質は、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、及びLiSbF6から選ばれる1種以上からなることを特徴とする非水電解液リチウムイオン二次電池。
- 請求項1〜4のいずれか一項において、上記一般式(1)におけるMは、Al、B、V、Ti、Si、Zr、Ge、Sn、Cu、Y、Zn、Ga、Nb、Ta、Bi、P、As、Sc、Hf、またはSbのいずれかであることを特徴とする非水電解液リチウムイオン二次電池。
- 請求項1〜6のいずれか一項において、上記正極活物質として、基本組成LiNiO2で表される層状岩塩構造のリチウムニッケル複合酸化物を含有することを特徴とする非水電解液リチウムイオン二次電池。
- 請求項7において、上記リチウムニッケル複合酸化物としては、一般式LiNicM1dO2(M1は、Mg、Co、Mn、Alから選ばれる1種以上の金属元素、0.4<c<0.95、c+d=1)で表される複合酸化物を用いることを特徴とする非水電解液リチウムイオン二次電池。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2159410A2 (en) | 2008-09-02 | 2010-03-03 | Denso Corporation | System for restarting internal combustion engine when engine restart request occurs |
US20110274973A1 (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Positive active material for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same |
EP2429020A1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-14 | Samsung SDI Co., Ltd. | Positive electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same |
JP2017069145A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 旭化成株式会社 | 化合物、添加剤、電解液及びリチウムイオン二次電池 |
EP3005441B1 (en) * | 2013-06-05 | 2020-08-12 | The Regents of the University of California | Mitigating thermal runaway in lithium ion batteries using damage-initiating materials or devices |
CN114447460A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-05-06 | 江苏海基新能源股份有限公司 | 一种改善磷酸铁锂电池循环爬坡的方法 |
US11460455B2 (en) | 2014-11-12 | 2022-10-04 | Cytiva Sweden Ab | Method and system for determining the influence of experimental parameters on a liquid chromatography protocol |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002260634A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-13 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リチウム二次電池 |
JP2003077458A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-14 | Denso Corp | リチウム二次電池電極及びリチウム二次電池 |
JP2003331917A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-21 | Central Glass Co Ltd | 電気化学ディバイス用部材の腐食抑制方法及び電池 |
JP2005032716A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-02-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リチウムイオン二次電池 |
JP2006196250A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池 |
JP2007165125A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Central Glass Co Ltd | 非水電解液電池用電解液及び非水電解液電池 |
JP2007311296A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 非水電解質二次電池 |
-
2007
- 2007-08-23 JP JP2007217329A patent/JP5196909B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002260634A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-13 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リチウム二次電池 |
JP2003077458A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-14 | Denso Corp | リチウム二次電池電極及びリチウム二次電池 |
JP2003331917A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-21 | Central Glass Co Ltd | 電気化学ディバイス用部材の腐食抑制方法及び電池 |
JP2005032716A (ja) * | 2003-06-16 | 2005-02-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リチウムイオン二次電池 |
JP2006196250A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池 |
JP2007165125A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Central Glass Co Ltd | 非水電解液電池用電解液及び非水電解液電池 |
JP2007311296A (ja) * | 2006-05-22 | 2007-11-29 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 非水電解質二次電池 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2159410A2 (en) | 2008-09-02 | 2010-03-03 | Denso Corporation | System for restarting internal combustion engine when engine restart request occurs |
EP2302198A2 (en) | 2008-09-02 | 2011-03-30 | Denso Corporation | System for restarting internal combustion engine when engine restart request occurs |
EP2302199A2 (en) | 2008-09-02 | 2011-03-30 | Denso Corporation | System for restarting internal combustion engine when engine restart request occurs |
US20110274973A1 (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Positive active material for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same |
US9853320B2 (en) * | 2010-05-06 | 2017-12-26 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Positive active material for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same |
EP2429020A1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-14 | Samsung SDI Co., Ltd. | Positive electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same |
US9252422B2 (en) | 2010-09-13 | 2016-02-02 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Positive electrode for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same |
EP3005441B1 (en) * | 2013-06-05 | 2020-08-12 | The Regents of the University of California | Mitigating thermal runaway in lithium ion batteries using damage-initiating materials or devices |
US11677123B2 (en) | 2013-06-05 | 2023-06-13 | The Regents Of The University Of California | Mitigating thermal runaway in lithium ion batteries using damage-initiating materials or devices |
US11460455B2 (en) | 2014-11-12 | 2022-10-04 | Cytiva Sweden Ab | Method and system for determining the influence of experimental parameters on a liquid chromatography protocol |
JP2017069145A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 旭化成株式会社 | 化合物、添加剤、電解液及びリチウムイオン二次電池 |
CN114447460A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-05-06 | 江苏海基新能源股份有限公司 | 一种改善磷酸铁锂电池循环爬坡的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5196909B2 (ja) | 2013-05-15 |
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