JP2014010988A - 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池の製造方法 - Google Patents
非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014010988A JP2014010988A JP2012146150A JP2012146150A JP2014010988A JP 2014010988 A JP2014010988 A JP 2014010988A JP 2012146150 A JP2012146150 A JP 2012146150A JP 2012146150 A JP2012146150 A JP 2012146150A JP 2014010988 A JP2014010988 A JP 2014010988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- secondary battery
- mixture layer
- active material
- electrolyte secondary
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
- H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
- Y10T29/49115—Electric battery cell making including coating or impregnating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
【解決手段】正極と負極とをセパレータを介して捲回して構成される捲回電極体55を備え、負極の表面には負極合剤層が形成され、負極合剤層には負極活物質と増粘剤と結着剤とが含まれる非水電解質二次電池100であって、負極活物質の平均粒子径が、5μm以上かつ20μm以下であって、粒子径が3μm以下の負極活物質の累積頻度である微粉量Pが、10%以上かつ50%以下であって、増粘剤の1.0%水溶液の粘度が、4980mPa・s以上であって、負極合剤層が、未プレス状態である。
【選択図】図1
Description
なお、図1では、説明を分かり易くするため、電池ケース40と、捲回電極体55と、蓋体60と、を分離して模式的に表している。
なお、図2では、電極体50の一部を断面視にて模式的に表している。
正極10にはリチウムを挿入脱離する正極活物質が含まれる。正極活物質としては、典型的には層状の結晶構造(典型的には、六方晶系に属する層状岩塩型構造)を有するリチウム遷移金属複合酸化物(LiNiO2、LiCoO2、LiNiCoMnO2等。一部W、Cr、Mo、Zr、Mg、Ca、Na、Fe、Zn、Si、Sn、Al等の添加元素を含んでもよい)やスピネル型の結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物(LiMn2O4、LiNiMn2O4等)、オリビン型構造の結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物(LiFePO4等)が挙げられる。
正極10には、正極活物質の他、必要に応じて導電材、結着材(バインダ)等の添加材が含有される。導電材としては、カーボン粉末(黒鉛粉末、カーボンブラック:アセチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、グラファイト粉末等)、導電性炭素繊維等の導電性物質を1種単独で、または2種以上の混合物として含ませることができる。
まず、正極活物質、導電材、結着材等を適当な溶媒と共に混合してペーストを調製する。この混合調整は、例えばプラネタリーミキサー、ホモディスパー、クレアミックス、フィルミックス等の混練機を用いて行うことができる。
負極20にはリチウムを挿入脱離する負極活物質が含まれる。負極活物質としては、チタン酸リチウム等の酸化物、ケイ素材料、スズ材料等の単体、合金、化合物、上記材料を併用した複合材料等種々挙げられるが、コスト、生産性、エネルギー密度、長期信頼性の各観点を総合すると黒鉛を主成分とする炭素材料活物質が最も好ましい。中でもハイブリッド自動車等の高出力用途においては、リチウムの挿入脱離性を向上させ得る、黒鉛を各とした粒子の表面を非晶質炭素で被覆した複合材料がより好適である。また、難黒鉛性非晶質炭素、易黒鉛性非晶質炭素等の黒鉛以外の炭素材料を混合してもよい。
負極20には、負極活物質の他、増粘材、結着材等の添加材が含有される。
増粘材、結着材としては各種のポリマー材料が挙げられる。例えば、分散媒として水を主体とする溶媒を用いる場合には、水に溶解または分散するポリマー材料を好ましく採用し得る。水溶性または水分散性のポリマー材料としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)等のセルロース系ポリマー、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂、酢酸ビニル重合体、スチレンブタジエンゴム(SBR)等のゴム類、が挙げられる。分散媒としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の有機溶媒系を主体とする溶媒を用いる場合には、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やポリエチレンオキサイド(PEO)等のポリアルキレンオキサイド;等のポリマー材料を用いることができる。前述の結着材は、2種以上を組み合わせて用いてもよく、増粘材その他の添加材としても使用され得る。
まず、負極活物質、増粘材、結着材等を適当な溶媒と共に混合してペーストを調製する。この混合調整は、例えばプラネタリーミキサー、ホモディスパー、クレアミックス、フィルミックス等の混練機を用いて行うことができる。
セパレータ30は、正極合剤層と負極合剤層とを絶縁するとともに、通常使用時は電解質の移動を許容し、電池内部が異常現象により高温(例えば130℃以上)になった場合に電解質の移動を遮断する機構を備える。セパレータは多孔質樹脂層からなるものが挙げられ、樹脂層は例えばポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂を好適に用いることができる。なかでも、PP、PE、PPが順に積層された三層構造のセパレータが好ましい。
なお、図2では、電極体50の一部を断面視にて模式的に表している。
なお、図4は、横軸を負極合剤層22の多孔率を示す電極つぶし率Bとし、縦軸をリチウムイオン二次電池100のハイレート劣化特性(高い電流値が流れる状態での劣化特性)を示す抵抗増加率Wとし、負極合剤層22の多孔率とハイレート劣化特性との関係を表している。
なお、図5は、横軸を負極合剤層22の多孔率を示す電極つぶし率Bとし、縦軸を負極合剤層22の安全性を示す負極20における負極合剤層22の集電箔21に対する剥離強度Sとし、負極合剤層22の多孔率と安全性との関係を表している。
なお、図6では、リチウムイオン二次電池製造工程S100の流れをフローチャートによって表している。
ステップS130では、負極合剤層22をプレスしないで負極20とする。
リチウムイオン二次電池100によれば、負極20の剥離強度を維持しつつ多孔率を向上し、ハイレート劣化特性を向上することができる。
11 金属箔
12 正極合剤層
20 負極
21 金属箔
22 負極合剤層
30 セパレータ
55 捲回電極体
100 リチウムイオン二次電池
Claims (2)
- 正極と負極とをセパレータを介して捲回して構成される捲回電極体を備え、前記負極の表面には負極合剤層が形成され、前記負極合剤層には負極活物質と増粘剤と結着剤とが含まれる非水電解質二次電池であって、
前記負極活物質の平均粒子径が、5μm以上かつ20μm以下であって、
粒子径が3μm以下の前記負極活物質の累積頻度である微粉量が、10%以上かつ50%以下であって、
前記増粘剤の1.0%水溶液の粘度が、4980mPa・s以上であって、
前記負極合剤層が、未プレス状態である、
非水電解質二次電池。 - 非水電解質二次電池の製造方法であって、
平均粒子径が5μm以上かつ20μm以下であって、粒子径が3μm以下の累積頻度である微粉量が10%以上かつ50%以下である負極活物質と、1.0%水溶液の粘度が4980mPa・s以上である増粘剤と、結着剤と、を混練して負極ペーストとし、
前記混練した負極ペーストを集電箔上で塗布乾燥させて負極合剤層とし、
前記負極合剤層をプレスしないで負極とする、
非水電解質二次電池の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012146150A JP5626273B2 (ja) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池の製造方法 |
EP13742269.7A EP2867940A1 (en) | 2012-06-28 | 2013-06-28 | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery |
PCT/IB2013/001576 WO2014001907A1 (en) | 2012-06-28 | 2013-06-28 | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery |
US14/411,599 US20150162640A1 (en) | 2012-06-28 | 2013-06-28 | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing nonaqueous electrolyte secondary battery |
CN201380034154.6A CN104396057A (zh) | 2012-06-28 | 2013-06-28 | 非水电解质二次电池和制造非水电解质二次电池的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012146150A JP5626273B2 (ja) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014010988A true JP2014010988A (ja) | 2014-01-20 |
JP5626273B2 JP5626273B2 (ja) | 2014-11-19 |
Family
ID=48877287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012146150A Active JP5626273B2 (ja) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150162640A1 (ja) |
EP (1) | EP2867940A1 (ja) |
JP (1) | JP5626273B2 (ja) |
CN (1) | CN104396057A (ja) |
WO (1) | WO2014001907A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2018220938B2 (en) | 2017-02-17 | 2022-03-17 | Aeye, Inc. | Method and system for ladar pulse deconfliction |
US20210257618A1 (en) * | 2018-09-11 | 2021-08-19 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage device and method for manufacturing energy storage device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008123143A1 (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-16 | Zeon Corporation | リチウムイオン二次電池電極用スラリーの製造方法 |
JP2011090935A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Daicel Chemical Industries Ltd | 非水系二次電池の電極材の集電体に対する密着性向上剤及び電極 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4972922B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2012-07-11 | セントラル硝子株式会社 | 非水電解液電池用電解液及び非水電解液電池 |
JP2008021614A (ja) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Nissan Motor Co Ltd | 電池用電極 |
JP5530851B2 (ja) | 2010-07-30 | 2014-06-25 | 古河電池株式会社 | リチウムイオン二次電池の電極製造方法及びリチウムイオン二次電池の製造方法 |
-
2012
- 2012-06-28 JP JP2012146150A patent/JP5626273B2/ja active Active
-
2013
- 2013-06-28 US US14/411,599 patent/US20150162640A1/en not_active Abandoned
- 2013-06-28 WO PCT/IB2013/001576 patent/WO2014001907A1/en active Application Filing
- 2013-06-28 CN CN201380034154.6A patent/CN104396057A/zh active Pending
- 2013-06-28 EP EP13742269.7A patent/EP2867940A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008123143A1 (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-16 | Zeon Corporation | リチウムイオン二次電池電極用スラリーの製造方法 |
JP2011090935A (ja) * | 2009-10-23 | 2011-05-06 | Daicel Chemical Industries Ltd | 非水系二次電池の電極材の集電体に対する密着性向上剤及び電極 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5626273B2 (ja) | 2014-11-19 |
CN104396057A (zh) | 2015-03-04 |
WO2014001907A1 (en) | 2014-01-03 |
EP2867940A1 (en) | 2015-05-06 |
US20150162640A1 (en) | 2015-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107925058B (zh) | 二次电池用负极、其制造方法及包含其的二次电池 | |
JP6499427B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP2011192539A (ja) | 非水電解質二次電池用電極およびその製造方法、ならびに非水電解質二次電池 | |
JP5692174B2 (ja) | 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池の製造方法 | |
WO2013005329A1 (ja) | 二次電池 | |
KR101697008B1 (ko) | 리튬 이차전지 | |
JP2008226566A (ja) | 多孔性絶縁層形成用組成物、リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池用負極、およびリチウムイオン二次電池 | |
JP2016119154A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP6008199B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP5999433B2 (ja) | 非水電解液二次電池及びその製造方法 | |
JP5800196B2 (ja) | 非水電解質二次電池およびその製造方法 | |
KR20140015841A (ko) | 이중 코팅층이 형성된 전극을 포함하는 리튬이차전지 | |
JP6809108B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP6008188B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
WO2014002561A1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP5626273B2 (ja) | 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池の製造方法 | |
WO2016042386A1 (en) | Secondary battery and method of manufacturing the same | |
JP5692605B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP5418828B2 (ja) | リチウム二次電池とその製造方法 | |
JP2010033869A (ja) | 非水系二次電池用電極板およびこれを用いた非水系二次電池 | |
WO2014003067A1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
CN111653725A (zh) | 非水系锂离子二次电池的负极和使用该负极的非水系锂离子二次电池 | |
JP2015022913A (ja) | 負極活物質層形成用組成物の製造方法 | |
JP6585843B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP2016225110A (ja) | 電極シートの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140624 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140701 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140722 |
|
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: 20140902 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140915 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5626273 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |