JP2010192365A - リチウムイオン電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リチウムイオン電池の負極34は、カーボン粒子(活物質粒子)42を主成分とする負極活物質層344と、該活物質層を保持する負極集電体342と、該活物質層上に設けられた絶縁層346とを備える。活物質層344には、上記絶縁層で表面が覆われた被覆部344Aと、覆われていない露出部344Bとが混在している。負極34は、その絶縁層側表面に1.96×103N/4cm角の圧力で銅箔を押し付けて該銅箔と負極集電体342との間の電気抵抗を測定した場合における抵抗値が0.2〜240Ω/4cm角となるように構成されている。
【選択図】図6
Description
[負極シートの作製]
平均粒径10μmの天然黒鉛(負極活物質)とSBRとCMCとを、これら材料の質量比が98:1:1であり且つNVが40質量%となるようにイオン交換水と混合して、スラリー状の組成物(負極活物質形成用組成物)を調製した。厚み約15μmの長尺状銅箔(負極集電体)の両面に上記組成物を、両面の合計塗布量(NV換算)が6.4mg/cm2となるように塗布した。負極活物質層形成用組成物の塗布範囲は、両面ともに、集電体の長手方向に沿う一方の縁を約15mm幅の帯状に残す範囲とした。その塗布物を乾燥させ、次いで負極活物質層の密度が1.4g/cm3となるようにプレスした。このようにして、負極集電体の表面に負極活物質層を有する負極原材を得た。
各負極シートサンプルのほぼ中央部を、図7,8に示すように、4cm×4cmの正方形状部分(測定対象領域)51と、その正方形の一辺から幅5mmの帯状に引き出された部分(端子部分)52とを有する形状に切り出した。その端子部分52から絶縁層346および負極活物質層344を除去して負極集電体342の表面を露出させたものを試験片50とした。また、厚み約15μmの銅箔を、4cm×4cmよりもやや大きめの正方形状部分55と、その正方形の一辺から幅5mmの帯状に引き出された部分(端子部分)56とを有する形状に切り出して、測定電極54を作製した。この測定電極54と試験片50とを、正方形状部分51,55が重なり且つ端子部分52,56が該正方形の一辺の一端側および他端側に配置されるように重ね合わせた(図7では、図を見やすくするため、測定電極54を仮想線で表わしている。)。そして、正方形状部分51,55を治具で挟んで200kgf(約1.96N)/4cm角の力で圧縮し、この状態で端子部分52,56間の抵抗(電極抵抗)を測定した。なお、比較のため、負極活物質層上に絶縁層が形成されていない負極シートサンプルH(すなわち負極原材)についても、サンプルA〜Gと同様にして電極抵抗を測定した。
これらの負極シートサンプルA〜Hを用いて、以下に示す手順で、図1に示す概略構成を有するリチウムイオン電池10を作製した。
上記で得られた各リチウムイオン電池を、25℃の温度条件下にて、端子間電圧が3.6Vとなるまで1C(ここでは5A)の定電流で充電し、次いで定電圧で充電して、40%の充電状態(SOC;State of Charge)に調整した。かかる定電流定電圧(CC−CV)充電後の電池を−30℃の環境下に3時間放置した後、−30℃において2C、4C、6Cおよび8Cの条件で2秒間の放電と充電を交互に行い、放電開始から2秒後の電圧値をプロットして各電池のI−V特性グラフを作成した。そのI−V特性グラフの傾きから、低温短時間(ここでは−30℃で2秒)放電における電池抵抗(mΩ)を求めた。得られた結果を表2および図9に示す。
上記で得られた各リチウムイオン電池を、25℃の温度条件下にて、端子間電圧が4.1Vとなるまで2C(ここでは10A)の定電流で充電し、続いて合計充電時間が2時間となるまで定電圧で充電した。かかるCC−CV充電後の電池を、25℃において4.1Vから3.0Vまで2Cの定電流で放電させ、続いて合計放電時間が2時間となるまで定電圧で放電させて、このときの放電容量(初期容量)を測定した。次いで、60℃において、3.0Vから4.1Vまで2Cの定電流にて充電する操作と、4.1Vから3.0Vまで2Cの定電流にて放電させる操作とを、交互に500サイクル繰り返した。かかる充放電サイクル後の電池を、25℃において4.1Vから3.0Vまで2Cの定電流で放電させ、続いて合計放電時間が2時間となるまで定電圧で放電させて、このときの放電容量(サイクル後容量)を測定した。そして、次式:{(サイクル後容量)/(初期容量)}×100;により、上記500回の充放電サイクルに対する容量維持率(%)を求めた。得られた結果を表2および図10に示す。
10 リチウムイオン電池
30 電極体
32 正極シート(正極)
34 負極シート(負極)
342 負極集電体
344 負極活物質層
344A 被覆部
344B 露出部
346 絶縁層
346A 孔部
35 セパレータ
42 活物質粒子
Claims (6)
- 正極と負極と非水電解質とを備えたリチウムイオン電池であって、
前記負極は、リチウムを可逆的に吸蔵および放出可能なカーボン粒子を主成分とする負極活物質層と、該活物質層を保持する負極集電体と、絶縁性粒子と該粒子を結着させるバインダとを含み前記活物質層上に設けられた絶縁層と、を備え、
ここで、前記負極活物質層は、該活物質層の表面が前記絶縁層で覆われた被覆部と、該活物質層の表面が前記絶縁層で覆われていない露出部とを有し、前記被覆部と前記露出部とは混在しており、
前記負極は、該負極の前記絶縁層側表面に1.96×103N/4cm角の圧力で銅箔を押し付けて該銅箔と前記負極集電体との間の電気抵抗を測定した場合における抵抗値が0.2〜240Ω/4cm角となるように構成されている、リチウムイオン電池。 - 前記負極は、前記抵抗値が10〜240Ω/4cm角となるように構成されている、請求項1に記載の電池。
- 前記絶縁層は、前記露出部を与える孔部が点在した連続膜状に設けられている、請求項1または2に記載の電池。
- 前記絶縁層の厚みが1μm〜10μmである、請求項1から3のいずれか一項に記載の電池。
- リチウムイオン電池の構成要素として用いられる負極を製造する方法であって:
リチウムを可逆的に吸蔵および放出可能なカーボン粒子を主成分とする負極活物質層が負極集電体に保持された電極原材を用意すること;
絶縁性粒子と該粒子を結着させるバインダとを含む絶縁層形成用組成物を用意すること;および、
前記負極活物質層の表面に前記組成物を付与して絶縁層を形成すること、ここで、前記絶縁層は、前記活物質層の表面を露出させる孔部が点在した連続膜状に形成される;
を包含する、リチウムイオン電池用負極製造方法。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載のリチウムイオン電池を備える、車両。
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102082262A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-06-01 | 上海交通大学 | 纳米碳包覆的锂电池负极材料的制备方法 |
JP2014059971A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Toshiba Corp | 電極及び電池 |
JP2015011922A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | 株式会社豊田自動織機 | リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
JP2015088385A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置用電極及び蓄電装置用電極組立体 |
WO2016052648A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 株式会社Gsユアサ | 非水電解質蓄電素子用負極、非水電解質蓄電素子、及び蓄電装置 |
WO2017130821A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 二次電池及びその製造方法 |
US9865855B2 (en) | 2015-02-25 | 2018-01-09 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage device |
KR20190050288A (ko) * | 2017-11-02 | 2019-05-10 | 한국전기연구원 | 급속 충전 가능한 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법 |
JP2019192642A (ja) * | 2018-04-28 | 2019-10-31 | 株式会社村田製作所 | 二次電池用負極構造体及び該負極構造体を用いた二次電池 |
WO2020067528A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 積水化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
WO2021131313A1 (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池 |
CN115084423A (zh) * | 2021-03-11 | 2022-09-20 | 泰星能源解决方案有限公司 | 二次电池用电极和该电极的制造方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07220759A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
JP2003208891A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-07-25 | Denso Corp | 電 池 |
JP2005174792A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン二次電池用極板およびリチウムイオン二次電池並びにその製造方法 |
JP2005183179A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン二次電池用極板およびリチウムイオン二次電池並びにその製造方法 |
JP2006120604A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
JP2009099328A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Sony Corp | 負極および電池 |
-
2009
- 2009-02-20 JP JP2009037573A patent/JP5365842B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07220759A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
JP2003208891A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-07-25 | Denso Corp | 電 池 |
JP2005174792A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン二次電池用極板およびリチウムイオン二次電池並びにその製造方法 |
JP2005183179A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン二次電池用極板およびリチウムイオン二次電池並びにその製造方法 |
JP2006120604A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
JP2009099328A (ja) * | 2007-10-15 | 2009-05-07 | Sony Corp | 負極および電池 |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102082262A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-06-01 | 上海交通大学 | 纳米碳包覆的锂电池负极材料的制备方法 |
JP2014059971A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Toshiba Corp | 電極及び電池 |
JP2015011922A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | 株式会社豊田自動織機 | リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
JP2015088385A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置用電極及び蓄電装置用電極組立体 |
JPWO2016052648A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2017-08-17 | 株式会社Gsユアサ | 非水電解質蓄電素子用負極、非水電解質蓄電素子、及び蓄電装置 |
WO2016052648A1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 株式会社Gsユアサ | 非水電解質蓄電素子用負極、非水電解質蓄電素子、及び蓄電装置 |
CN106716684A (zh) * | 2014-09-30 | 2017-05-24 | 株式会社杰士汤浅国际 | 非水电解质蓄电元件用负极、非水电解质蓄电元件和蓄电装置 |
US9865855B2 (en) | 2015-02-25 | 2018-01-09 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage device |
WO2017130821A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 二次電池及びその製造方法 |
US11189861B2 (en) | 2016-01-27 | 2021-11-30 | Vehicle Energy Japan Inc. | Secondary battery and manufacturing method thereof |
KR20190050288A (ko) * | 2017-11-02 | 2019-05-10 | 한국전기연구원 | 급속 충전 가능한 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법 |
KR102251748B1 (ko) | 2017-11-02 | 2021-05-14 | 한국전기연구원 | 급속 충전 가능한 리튬 이차전지용 음극 및 그 제조방법 |
US11616234B2 (en) * | 2017-11-02 | 2023-03-28 | Korea Electrotechnology Research Institute | Negative electrode for rapidly rechargeable lithium secondary battery and manufacturing method thereof |
JP2019192642A (ja) * | 2018-04-28 | 2019-10-31 | 株式会社村田製作所 | 二次電池用負極構造体及び該負極構造体を用いた二次電池 |
WO2020067528A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 積水化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
JPWO2020067528A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2021-02-15 | 積水化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
WO2021131313A1 (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池 |
CN115084423A (zh) * | 2021-03-11 | 2022-09-20 | 泰星能源解决方案有限公司 | 二次电池用电极和该电极的制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5365842B2 (ja) | 2013-12-11 |
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