JP2015053224A - Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a nonaqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery and a method for producing the same.
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度が高いという特徴から、携帯電話やノート型パーソナルコンピューター等の携帯機器の電源として広く用いられている。携帯機器の高性能化に伴ってリチウムイオン二次電池の高容量化及び長寿命化が更に進む傾向にあり、更なる研究・開発が進められている。 Nonaqueous electrolyte secondary batteries represented by lithium ion secondary batteries are widely used as power sources for portable devices such as mobile phones and notebook personal computers because of their high energy density. As mobile devices become more sophisticated, lithium ion secondary batteries tend to have higher capacities and longer lifetimes, and further research and development are underway.
このような状況下で従来から上記非水電解質二次電池の充放電サイクル特性を向上させるために種々の方策が検討されてきた。その中で、正極を袋状のセパレータの中に位置決めして配置し、正極と負極との位置合わせを容易にして、正極と負極との積層ずれを防止することにより、リチウムの析出がなく、内部短絡の発生のない充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池が提案されている(例えば、特許文献1等参照。)。 Under such circumstances, various measures have been conventionally studied in order to improve the charge / discharge cycle characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery. Among them, the positive electrode is positioned and arranged in a bag-shaped separator, the alignment between the positive electrode and the negative electrode is facilitated, and the stacking deviation between the positive electrode and the negative electrode is prevented, so that there is no lithium deposition, A nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in charge and discharge cycle characteristics without occurrence of an internal short circuit has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1では、上記袋状セパレータは短冊状の微孔性プラスチックフィルムの端部を単に融着することにより形成されていたため、正極が袋状セパレータに完全に固定されておらず、正極が袋状セパレータ中でずれるおそれがあった。また、上記袋状セパレータは融着により形成されていたため、融着装置の加熱融着部材は一定の大きさを必要とすることから、上記袋状セパレータの封止部の幅を小さくすることができなかった。 However, in Patent Document 1, the bag separator is formed by simply fusing the end of a strip-shaped microporous plastic film, so the positive electrode is not completely fixed to the bag separator. May shift in the bag-shaped separator. In addition, since the bag-like separator is formed by fusion, the heat-fusing member of the fusion device needs a certain size, so that the width of the sealing portion of the bag-like separator can be reduced. could not.
本発明は上記問題を解決したもので、袋状セパレータ中での正極のずれを完全になくし、且つ、袋状セパレータの封止部を小さくした充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池及びその製造方法を提供するものである。 The present invention solves the above problem, and eliminates the displacement of the positive electrode in the bag-shaped separator and reduces the sealing portion of the bag-shaped separator, and is excellent in charge / discharge cycle characteristics. And a manufacturing method thereof.
本発明の非水電解質二次電池は、袋状セパレータと、前記袋状セパレータの中に配置された正極とを含む非水電解質二次電池であって、前記袋状セパレータは、第1のセパレータと、前記第1のセパレータと対向する第2のセパレータとからなり、前記第1のセパレータ及び前記第2のセパレータは、接着性樹脂により接合されて前記袋状セパレータを形成していることを特徴とする。 The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is a non-aqueous electrolyte secondary battery including a bag-shaped separator and a positive electrode disposed in the bag-shaped separator, wherein the bag-shaped separator is a first separator. And a second separator facing the first separator, wherein the first separator and the second separator are joined by an adhesive resin to form the bag-shaped separator. And
また、本発明の非水電解質二次電池の製造方法は、上記本発明の非水電解質二次電池を製造する方法であって、帯状の第1のセパレータと、帯状の第2のセパレータとを準備するセパレータ準備工程と、正極の外周が配置される前記第1のセパレータの予定位置に接着性樹脂を塗布する塗布工程と、塗布された前記接着性樹脂の内周側に又は当該内周に接するように正極の外周を配置する正極配置工程と、前記第1のセパレータの上に配置された前記正極の上に前記第2のセパレータを配置するセパレータ積層工程と、前記第2のセパレータを前記正極の外形に沿って密着させるとともに、前記接着性樹脂を硬化させて、前記第1のセパレータと、前記第2のセパレータとを接合して袋状セパレータを形成するセパレータ接合工程とを含むことを特徴とする。 A non-aqueous electrolyte secondary battery manufacturing method according to the present invention is a method for manufacturing the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, comprising: a strip-shaped first separator; and a strip-shaped second separator. A separator preparation step to be prepared, an application step of applying an adhesive resin to a predetermined position of the first separator where the outer periphery of the positive electrode is disposed, and an inner peripheral side of the applied adhesive resin or on the inner periphery A positive electrode disposing step of disposing an outer periphery of the positive electrode so as to be in contact; a separator stacking step of disposing the second separator on the positive electrode disposed on the first separator; and the second separator Including a separator joining step in which the adhesive resin is cured along the outer shape of the positive electrode and the adhesive resin is cured to join the first separator and the second separator to form a bag-like separator. The features.
本発明によると、充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池及びその製造方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in the charge / discharge cycle characteristic and its manufacturing method can be provided.
本発明の非水電解質二次電池は、袋状セパレータと、上記袋状セパレータの中に配置された正極とを備えている。また、上記袋状セパレータは、第1のセパレータと、上記第1のセパレータと対向する第2のセパレータとからなり、上記第1のセパレータ及び上記第2のセパレータは、接着性樹脂により接合されて上記袋状セパレータを形成している。更に、上記正極は、上記接着性樹脂により上記袋状セパレータに固定されている。 The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes a bag-shaped separator and a positive electrode disposed in the bag-shaped separator. The bag-shaped separator includes a first separator and a second separator facing the first separator, and the first separator and the second separator are joined by an adhesive resin. The bag-shaped separator is formed. Furthermore, the positive electrode is fixed to the bag-shaped separator with the adhesive resin.
本発明の非水電解質二次電池では、袋状セパレータを接着性樹脂で接着して形成しているので、融着により形成する場合に比べて、封止部の幅を小さくすることができる。即ち、融着による場合は封止部の幅は少なくとも1.5mm程度必要になるが、接着の場合は封止部の幅を0.5〜1.0mm程度にすることができる。 In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, since the bag-like separator is formed by bonding with an adhesive resin, the width of the sealing portion can be reduced as compared with the case of forming by fusion bonding. That is, in the case of fusion, the width of the sealing portion is required to be at least about 1.5 mm, but in the case of adhesion, the width of the sealing portion can be set to about 0.5 to 1.0 mm.
また、上記正極は、上記接着性樹脂により上記袋状セパレータに固定されているので、袋状セパレータ中での正極のずれを完全になくすことができる。これにより、充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池を提供できる。 Moreover, since the said positive electrode is being fixed to the said bag-shaped separator by the said adhesive resin, the shift | offset | difference of the positive electrode in a bag-shaped separator can be eliminated completely. Thereby, the nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in charge / discharge cycle characteristics can be provided.
上記接着性樹脂は、放射線硬化性樹脂であることが好ましい。放射線を照射するという簡便な工程で樹脂を硬化できるため、製造工程を簡略化できるからである。 The adhesive resin is preferably a radiation curable resin. This is because the resin can be cured by a simple process of irradiating radiation, so that the manufacturing process can be simplified.
本発明の非水電解質二次電池では、上記正極を配置した上記袋状セパレータと、負極とは、それぞれ交互に積層されて電極積層体を形成している。これにより、正極と負極との短絡を防止できる。上記電極積層体において、上記袋状セパレータは、それぞれ独立していても、それぞれ連結してもよい。 In the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the bag-shaped separator on which the positive electrode is disposed and the negative electrode are alternately laminated to form an electrode laminate. Thereby, the short circuit with a positive electrode and a negative electrode can be prevented. In the electrode laminate, the bag-like separators may be independent or connected.
上記第1のセパレータ及び上記第2のセパレータは、それぞれ耐熱層と非耐熱層とからなり、上記耐熱層が上記正極と対向していることが好ましく、上記耐熱層は、無機フィラーを含み、上記非耐熱層は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。上記袋状セパレータを構成する上記第1のセパレータ及び上記第2のセパレータが、それぞれ耐熱層と非耐熱層とからなることにより、電池が異常過熱した際に、セパレータの収縮を上記耐熱層が抑制して正極と負極との接触を防止し、上記非耐熱層が溶融してセパレータの細孔を塞ぎ内部抵抗を上昇させることにより電流を遮断するいわいるシャットダウン効果を発揮でき、安全性の高い非水電解質二次電池を提供できる。 The first separator and the second separator are each composed of a heat-resistant layer and a non-heat-resistant layer, and the heat-resistant layer is preferably opposed to the positive electrode, and the heat-resistant layer contains an inorganic filler, The non-heat resistant layer preferably contains a thermoplastic resin. The first separator and the second separator constituting the bag-shaped separator are each composed of a heat-resistant layer and a non-heat-resistant layer, so that the shrinkage of the separator is suppressed by the heat-resistant layer when the battery is abnormally overheated. Therefore, the non-heat-resistant layer melts and plugs the pores of the separator to increase the internal resistance, so that a shutdown effect that cuts off the current can be exhibited, and the safety is high. A water electrolyte secondary battery can be provided.
上記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが使用でき、上記無機フィラーとしては、アルミナ、シリカ等の無機フィラーが使用できる。 Polyolefins such as polyethylene and polypropylene can be used as the thermoplastic resin, and inorganic fillers such as alumina and silica can be used as the inorganic filler.
また、上記耐熱層を上記正極と対向させることにより、電池の充放電に伴うセパレータの酸化による劣化を抑制できる。 Moreover, the deterioration by the oxidation of the separator accompanying charging / discharging of a battery can be suppressed by making the said heat-resistant layer oppose the said positive electrode.
また、本発明の非水電解質二次電池の製造方法は、帯状の第1のセパレータと、帯状の第2のセパレータとを準備するセパレータ準備工程と、正極の外周が配置される上記第1のセパレータの予定位置に接着性樹脂を塗布する塗布工程と、塗布された上記接着性樹脂の内周側に又は当該内周に接するように正極の外周を配置する正極配置工程と、上記第1のセパレータの上に配置された上記正極の上に上記第2のセパレータを配置するセパレータ積層工程と、上記第2のセパレータを上記正極の外形に沿って密着させるとともに、上記接着性樹脂を硬化させて、上記第1のセパレータと、上記第2のセパレータとを接合して袋状セパレータを形成するセパレータ接合工程とを備えている。上記工程により、前述の本発明の非水電解質二次電池を効率的に製造できる。 Moreover, the manufacturing method of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a separator preparation step of preparing a strip-shaped first separator and a strip-shaped second separator, and the first first described above in which the outer periphery of the positive electrode is disposed. An application step of applying an adhesive resin to a predetermined position of the separator, a positive electrode arrangement step of arranging an outer periphery of the positive electrode on the inner peripheral side of the applied adhesive resin or in contact with the inner periphery, and the first A separator laminating step of disposing the second separator on the positive electrode disposed on the separator; and adhering the second separator along the outer shape of the positive electrode, and curing the adhesive resin. And a separator joining step of joining the first separator and the second separator to form a bag-like separator. By the above process, the above-described non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention can be efficiently produced.
また、上記セパレータ接合工程において、上記正極が上記接着性樹脂により上記袋状セパレータに固定されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said positive electrode is fixed to the said bag-shaped separator by the said adhesive resin in the said separator joining process.
上記接着性樹脂は、放射線硬化性樹脂であることが好ましい。放射線を照射するという簡便な工程で樹脂を硬化できるため、製造工程を簡略化できるからである。 The adhesive resin is preferably a radiation curable resin. This is because the resin can be cured by a simple process of irradiating radiation, so that the manufacturing process can be simplified.
本発明の非水電解質二次電池の製造方法では、上記塗布工程と、上記正極配置工程と、上記セパレータ積層工程と、上記セパレータ接合工程とを繰り返し、上記正極を配置した正極入り袋状セパレータを連結状態で連続して形成し、正極入り袋状セパレータ連結体を形成することが好ましい。これにより、上記正極入り袋状セパレータを連続的に効率よく製造できる。 In the method for producing a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the application step, the positive electrode arrangement step, the separator lamination step, and the separator bonding step are repeated, and the positive electrode-filled bag-like separator in which the positive electrode is arranged is obtained. It is preferable to form continuously in a connected state to form a positive electrode-filled bag-like separator connector. Thereby, the said bag-like separator with a positive electrode can be manufactured continuously and efficiently.
また、本発明の非水電解質二次電池の製造方法では、上記正極入り袋状セパレータ連結体の連結部を切断して、上記正極入り袋状セパレータをそれぞれ分離した後、上記正極入り袋状セパレータと負極とをそれぞれ交互に積層して電極積層体を形成することができる。 In the non-aqueous electrolyte secondary battery manufacturing method of the present invention, the positive electrode-containing bag-like separator is separated by cutting the connecting portion of the positive-electrode-containing bag-like separator assembly, and then separating the positive electrode-containing bag-like separator. The electrode laminate can be formed by alternately laminating the negative electrode and the negative electrode.
更に、本発明の非水電解質二次電池の製造方法では、上記正極入り袋状セパレータ連結体の上記正極入り袋状セパレータに対応する表側と裏側にそれぞれ負極を配置し、上記正極入り袋状セパレータ連結体の連結部を折り目としてつづら折りして、上記正極入り袋状セパレータと上記負極とをそれぞれ交互に積層して電極積層体を形成することもできる。 Furthermore, in the method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the negative electrode is disposed on the front side and the back side of the positive electrode bag-like separator assembly corresponding to the positive electrode bag-like separator. It is also possible to form an electrode stack by alternately folding the positive electrode-filled bag-shaped separator and the negative electrode by folding the connecting portion of the connecting body as a crease.
また、本発明の非水電解質二次電池の製造方法では、上記第1のセパレータ及び上記第2のセパレータは、それぞれ耐熱層と非耐熱層とからなり、上記耐熱層を上記正極と対向させることができる。本発明の非水電解質二次電池の製造方法では、上記接着性樹脂を用いて上記袋状セパレータを形成するため、セパレータの表面特性が、接着性樹脂によるセパレータの相互の接着性に影響しないためである。但し、従来は融着により袋状セパレータを形成していたため、熱融着が困難な耐熱層を内側(正極側)に向けることができなかった。 In the method for producing a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the first separator and the second separator are each composed of a heat-resistant layer and a non-heat-resistant layer, and the heat-resistant layer faces the positive electrode. Can do. In the method for producing a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, since the bag-shaped separator is formed using the adhesive resin, the surface characteristics of the separator do not affect the mutual adhesiveness of the separator by the adhesive resin. It is. However, since the bag-like separator has been conventionally formed by fusion, the heat-resistant layer, which is difficult to heat-fuse, cannot be directed to the inside (positive electrode side).
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
先ず、本発明の非水電解質二次電池の製造方法の実施形態を説明する。
(Embodiment 1)
First, an embodiment of a method for producing a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention will be described.
図1は、本発明の非水電解質二次電池の製造工程の一例を示す模式側面図であり、図2は、図1に対応する本発明の非水電解質二次電池の製造工程の一例を示す模式平面図である。但し、図2では、正極入り袋状セパレータ連結体のみを図示した。 FIG. 1 is a schematic side view showing an example of the manufacturing process of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, and FIG. 2 shows an example of the manufacturing process of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention corresponding to FIG. It is a schematic plan view to show. However, in FIG. 2, only the positive electrode-containing bag-like separator assembly is shown.
本実施形態では、先ず、第1の繰り出しロール10に帯状の第1のセパレータ1を準備し、第2の繰り出しロール20に帯状の第2のセパレータ2を準備する。
In this embodiment, first, the strip-shaped first separator 1 is prepared for the
第1のセパレータ1及び第2のセパレータ2は、それぞれ耐熱層と非耐熱層とからなる2層構造で形成されている。但し、用いるセパレータは、3層以上の多層構造でもよく、また、一層のみからなる単層構造であってもよい。 The first separator 1 and the second separator 2 are each formed in a two-layer structure including a heat-resistant layer and a non-heat-resistant layer. However, the separator to be used may have a multilayer structure of three or more layers, or may have a single layer structure consisting of only one layer.
次に、第1の繰り出しロール10から第1のセパレータ1を水平に繰り出し、接着性樹脂塗布機30から接着性樹脂として放射線硬化性樹脂3を第1のセパレータ1の耐熱層1a側の上に塗布する。その際、放射線硬化性樹脂3は、正極の外周が配置される予定位置に3a、3b、3cとして塗布される。但し、放射線硬化性樹脂3の塗布位置は、上記三辺に限定されず、正極の外周に沿って四辺からなる枠状に塗布してもよい。
Next, the first separator 1 is fed horizontally from the
放射線硬化性樹脂3としては特に限定されないが、硬化性が良好な2官能以上の放射線硬化性樹脂が好ましい。具体的には例えば、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリルアミド類、メタクリル酸エステル、メタクリル酸アミド類、アリル化合物、ビニルエーテル、ビニルエステル類等を使用できる。これらの樹脂は、単独でも使用できるが、複数を組み合わせて使用することもできる。硬化に用いる放射線としては、後述する紫外線に限らず、電子線、可視光等を使用できるが、高いエネルギーで安価に照射できる点で紫外線が好ましい。 Although it does not specifically limit as the radiation curable resin 3, The bifunctional or more radiation curable resin with favorable sclerosis | hardenability is preferable. Specifically, for example, acrylic acid, acrylic acid ester, acrylamide, methacrylic acid ester, methacrylic acid amide, allyl compound, vinyl ether, vinyl ester and the like can be used. These resins can be used alone or in combination. The radiation used for curing is not limited to ultraviolet rays to be described later, and an electron beam, visible light, or the like can be used. However, ultraviolet rays are preferable because they can be irradiated with high energy at low cost.
また、上記接着性樹脂としては、上記放射線硬化性樹脂に代えて、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることもできる。 Moreover, as said adhesive resin, it can replace with the said radiation curable resin and can also use a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
次に、正極供給機40により台座50上で、塗布された放射線硬化性樹脂3a、3b、3cの内周に接するように正極4を第1のセパレータ1の耐熱層1aの上に配置する。この際、正極4の外周が放射線硬化性樹脂3a、3b、3cの上にかかってもよい。また、正極4の外周が放射線硬化性樹脂3a、3b、3cに接していなくてもよい。即ち、正極4を放射線硬化性樹脂3a、3b、3cの内周側に配置してもよい。更に、正極4を事前に固定するために、第1のセパレータ1の正極の内部が配置される予定位置に別途放射性硬化性樹脂を塗布しておいて、その放射性硬化性樹脂を先に硬化させてもよい。正極4は、端子4aを備えている。
Next, the
次に、第2の繰り出しロール20から第2のセパレータ2の耐熱層2a側が正極4に対向するように繰り出して、第2のセパレータ2を正極4の上に配置する。続いて、ガラス製の基台60の上でシリコーンゴム製の押圧部材70を用いて、第2のセパレータ2を正極4の外形に沿って密着させるとともに、放射線照射装置80a、80bを用いて放射線8を照射して放射線硬化性樹脂3を硬化させて、第1のセパレータ1と第2のセパレータ2とを接合して、正極入り袋状セパレータ5を形成する。この際に正極4は硬化した放射線硬化性樹脂3により袋状セパレータに固定され、その後の工程により正極4が袋状セパレータ内でずれることは一切ない。また、この時点では、正極入り袋状セパレータ5は連結部6aを有し、正極入り袋状セパレータ連結体6を形成している。
Next, the second separator 2 is placed on the
次に、正極入り袋状セパレータ連結体6の連結部6aを切断・除去して、正極入り袋状セパレータ5を分離する。続いて、別途準備した負極7と、分離した正極入り袋状セパレータ5とを交互に積層して、図3に示す電極積層体9Aを作製する。図3は、電極積層体9Aの底面図である。図3では、負極7を5枚、正極入り袋状セパレータ5を4枚それぞれ積層した例を示したが、電極の枚数はこれらに限定されない。
Next, the connecting
最後に、作製した電極積層体9Aを外装体に挿入し、電解液を注入して、外装体を封止すれば、本発明の非水電解質二次電池が完成する。上記外装体及び電解液については後述する。
Finally, the produced
次に、本発明の非水電解質二次電池の製造方法の他の実施形態を説明する。図4は、本発明の非水電解質二次電池の製造工程の他の一例を示す模式図である。図4では、前述の図1〜3で示した部分と対応する部分には同一の符号を付けて詳細な説明は省略する。 Next, another embodiment of the method for producing a nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic view showing another example of the manufacturing process of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention. In FIG. 4, parts corresponding to those shown in FIGS. 1 to 3 are given the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施形態でも、正極入り袋状セパレータ連結体6を、前述の図1及び図2を用いて説明した工程と同様にして形成する。本実施形態では、正極入り袋状セパレータ連結体6は4個の正極入り袋状セパレータ5を備えているが、電池の容量に応じて正極入り袋状セパレータ5の数を増減できる。
Also in the present embodiment, the positive electrode-filled bag-
次に、図4に示すように、正極入り袋状セパレータ連結体6の正極入り袋状セパレータ5に対応する表側と裏側にそれぞれ負極7を配置し、正極入り袋状セパレータ連結体6の連結部6aを折り目としてつづら折りして、正極入り袋状セパレータ5と負極7とをそれぞれ交互に積層して、図5に示す電極積層体9Bを作製する。
Next, as shown in FIG. 4, the
その後は、前述したように通常の方法で本発明の非水電解質二次電池を製造する。本実施形態では、正極入り袋状セパレータ連結体6の連結部6aの切断・除去が不要で、連結部6aの幅を調整するのみ電極積層体9Bを連続的に作製できるので、生産効率を向上できる。
Thereafter, as described above, the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is manufactured by a normal method. In this embodiment, it is not necessary to cut and remove the connecting
(実施形態2)
次に、本発明の非水電解質二次電池の実施形態について代表的な非水電解質二次電池であるリチウムイオン二次電池を例に説明する。
(Embodiment 2)
Next, a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described using a lithium ion secondary battery, which is a typical non-aqueous electrolyte secondary battery, as an example.
図6は、本発明のラミネート形リチウムイオン二次電池の一例を示す平面図である。図6において、本実施形態のラミネート形リチウムイオン二次電池100では、実施形態1で説明した積層電極体9A又は9B及び非水電解液が、平面視で矩形のラミネートフィルムからなる外装体200内に収容されている。そして、正極外部端子300及び負極外部端子400が、外装体200の同じ辺から引き出されている。
FIG. 6 is a plan view showing an example of a laminated lithium ion secondary battery of the present invention. 6, in the laminated lithium ion
本実施形態に用いる正極は、正極活物質、正極用導電助剤、正極用バインダ等を含む混合物に、溶剤を加えて十分に混練して得た正極合剤ペーストを、正極集電体の両面に塗布して乾燥した後に、その正極合剤層を所定の厚さ及び所定の電極密度に制御することにより形成できる。 The positive electrode used in the present embodiment is a mixture of positive electrode active material, positive electrode conductive additive, positive electrode binder, and the like, and a positive electrode mixture paste obtained by sufficiently kneading the mixture with a solvent. After being applied to and dried, the positive electrode mixture layer can be formed by controlling it to a predetermined thickness and a predetermined electrode density.
上記正極活物質としては、例えば、LiCoO2等のリチウムコバルト酸化物、LiMn2O4等のリチウムマンガン酸化物、LiNiO2等のリチウムニッケル酸化物等が使用できるが、リチウムイオンを吸蔵・放出可能であればこれらに限定はされない。 Examples of the positive electrode active material include lithium cobalt oxides such as LiCoO 2 , lithium manganese oxides such as LiMn 2 O 4 , lithium nickel oxides such as LiNiO 2, etc., and can absorb and release lithium ions. If it is, it will not be limited to these.
上記正極集電体としては、構成された電池において実質的に化学的に安定な電子伝導体であれば特に限定されない。正極集電体としては、例えば、アルミニウム箔等が用いられる。 The positive electrode current collector is not particularly limited as long as it is an electron conductor that is substantially chemically stable in the battery. As the positive electrode current collector, for example, an aluminum foil or the like is used.
本実施形態に用いる負極は、負極活物質、負極用導電助剤、負極用バインダ等を含む混合物に、溶剤を加えて十分に混練して得た負極合剤ペーストを、負極集電体の両面に塗布して乾燥した後に、その負極合剤層を所定の厚さ及び所定の電極密度に制御することにより形成できる。 The negative electrode used in the present embodiment is obtained by adding a negative electrode mixture paste obtained by sufficiently kneading a mixture containing a negative electrode active material, a conductive aid for negative electrode, a binder for negative electrode, and the like, to both surfaces of the negative electrode current collector. After coating and drying, the negative electrode mixture layer can be formed by controlling the thickness to a predetermined thickness and a predetermined electrode density.
上記負極活物質としては、例えば、天然黒鉛又は塊状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛等の人造黒鉛等の炭素材料が用いられるが、リチウムイオンを吸蔵・放出可能であればこれらに限定はされない。 Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as natural graphite or artificial graphite such as massive graphite, flaky graphite, and earthy graphite, but are not limited thereto as long as lithium ions can be occluded / released. .
上記負極集電体としては、構成された電池において実質的に化学的に安定な電子伝導体であれば特に限定されない。負極集電体としては、例えば、銅箔等が用いられる。 The negative electrode current collector is not particularly limited as long as it is an electron conductor that is substantially chemically stable in the constituted battery. For example, a copper foil or the like is used as the negative electrode current collector.
本実施形態に用いるセパレータとしては、実施形態1で説明したように、耐熱層と非耐熱層からなる2層構造のシャットダウン機能付きの耐熱性セパレータが好ましいが、大きなイオン透過度及び所定の機械的強度を有する絶縁性の微多孔性フィルムを単層構造のセパレータとして用いることもできる。 As the separator used in the present embodiment, as described in the first embodiment, a heat-resistant separator having a shutdown function having a two-layer structure including a heat-resistant layer and a non-heat-resistant layer is preferable, but a large ion permeability and a predetermined mechanical property are used. An insulating microporous film having strength can also be used as a separator having a single layer structure.
外装体200としては、アルミニウム等の金属層と熱可塑性樹脂層とが積層されたラミネートフィルムを用いることができる。
As the
上記非水電解液としては、例えば、ビニレンカーボネート(VC)、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、γ−ブチロラクトン等の有機溶媒を1種類又は2種類以上混合した溶媒に、例えば、LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiSbF6、LiCF3SO3等から選ばれる少なくとも1種類のリチウム塩を溶解させた電解液を用いればよい。この電解液中のLiイオンの濃度は、0.5〜1.5mol/Lとすればよい。
Examples of the non-aqueous electrolyte include vinylene carbonate (VC), propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), butylene carbonate (BC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and methyl ethyl carbonate ( MEC), an organic solvent such as γ- butyrolactone to one or more kinds mixed solvent, for example, at least one selected from LiClO 4, LiPF 6, LiBF 4 ,
以上説明したように、本発明は、充放電サイクル特性に優れた非水電解質二次電池及びその製造方法を提供できる。 As described above, the present invention can provide a nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in charge / discharge cycle characteristics and a method for manufacturing the same.
1 第1のセパレータ
2 第2のセパレータ
3 放射線硬化性樹脂
4 正極
5 正極入り袋状セパレータ
6 正極入り袋状セパレータ連結体
7 負極
8 放射線
9A、9B 電極積層体
10 第1の繰り出しロール
20 第2の繰り出しロール
30 接着性樹脂塗布機
40 正極供給機
50 台座
60 基台
70 押圧部材
80a、b 放射線照射装置
100 ラミネート形リチウムイオン二次電池
200 外装体
300 正極外部端子
400 負極外部端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st separator 2 2nd separator 3 Radiation
Claims (16)
前記袋状セパレータは、第1のセパレータと、前記第1のセパレータと対向する第2のセパレータとからなり、
前記第1のセパレータ及び前記第2のセパレータは、接着性樹脂により接合されて前記袋状セパレータを形成していることを特徴とする非水電解質二次電池。 A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a bag-shaped separator and a positive electrode disposed in the bag-shaped separator,
The bag-shaped separator comprises a first separator and a second separator facing the first separator,
The non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the first separator and the second separator are joined by an adhesive resin to form the bag-like separator.
帯状の第1のセパレータと、帯状の第2のセパレータとを準備するセパレータ準備工程と、
正極の外周が配置される前記第1のセパレータの予定位置に接着性樹脂を塗布する塗布工程と、
塗布された前記接着性樹脂の内周側に又は当該内周に接するように正極の外周を配置する正極配置工程と、
前記第1のセパレータの上に配置された前記正極の上に前記第2のセパレータを配置するセパレータ積層工程と、
前記第2のセパレータを前記正極の外形に沿って密着させるとともに、前記接着性樹脂を硬化させて、前記第1のセパレータと、前記第2のセパレータとを接合して袋状セパレータを形成するセパレータ接合工程とを含むことを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。 A method for producing the nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 8,
A separator preparation step of preparing a strip-shaped first separator and a strip-shaped second separator;
An application step of applying an adhesive resin to a predetermined position of the first separator where the outer periphery of the positive electrode is disposed;
A positive electrode disposing step of disposing an outer periphery of the positive electrode so as to be in contact with or on the inner peripheral side of the applied adhesive resin;
A separator laminating step of disposing the second separator on the positive electrode disposed on the first separator;
The second separator is adhered along the outer shape of the positive electrode, and the adhesive resin is cured, and the first separator and the second separator are joined to form a bag-shaped separator. A non-aqueous electrolyte secondary battery manufacturing method comprising a joining step.
帯状の第1のセパレータと、帯状の第2のセパレータとを準備するセパレータ準備工程と、
正極の外周及び内部が配置される前記第1のセパレータの予定位置に接着性樹脂を塗布する塗布工程と、
正極の外周が配置される予定位置に塗布された前記接着性樹脂の内周側に又は当該内周に接するように正極の外周を配置する正極配置工程と、
正極の内部が配置される予定位置に塗布された前記接着性樹脂を硬化して前記正極を前記第1のセパレータに固定する正極固定工程と、
前記第1のセパレータの上に配置された前記正極の上に前記第2のセパレータを配置するセパレータ積層工程と、
前記第2のセパレータを前記正極の外形に沿って密着させるとともに、正極の外周が配置される予定位置に塗布された前記接着性樹脂を硬化させて、前記第1のセパレータと、前記第2のセパレータとを接合して袋状セパレータを形成するセパレータ接合工程とを含むことを特徴とする非水電解質二次電池の製造方法。 A method for producing the nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 8,
A separator preparation step of preparing a strip-shaped first separator and a strip-shaped second separator;
An application step of applying an adhesive resin to a predetermined position of the first separator where the outer periphery and the inside of the positive electrode are disposed;
A positive electrode disposing step of disposing an outer periphery of the positive electrode on the inner peripheral side of the adhesive resin applied at a predetermined position where the outer periphery of the positive electrode is disposed, or in contact with the inner periphery;
A positive electrode fixing step of fixing the positive electrode to the first separator by curing the adhesive resin applied to a position where the inside of the positive electrode is disposed;
A separator laminating step of disposing the second separator on the positive electrode disposed on the first separator;
The second separator is adhered along the outer shape of the positive electrode, and the adhesive resin applied at a position where the outer periphery of the positive electrode is to be disposed is cured, and the first separator and the second separator A method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising: a separator joining step for joining a separator to form a bag-like separator.
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Cited By (6)
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---|---|---|---|---|
EP3242346A1 (en) * | 2016-05-02 | 2017-11-08 | Samsung SDI Co., Ltd | Electrode assembly |
CN107482163A (en) * | 2017-07-11 | 2017-12-15 | 多氟多(焦作)新能源科技有限公司 | The manufacture method and battery cell of a kind of electrode assemblie unit, electrode assemblie |
WO2018093194A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery, electrode assembly and method for manufacturing electrode assembly |
DE102017216131A1 (en) * | 2017-09-13 | 2019-03-14 | Robert Bosch Gmbh | Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell |
EP3895245A4 (en) * | 2018-12-13 | 2022-09-07 | Do Fluoride Jiaozuo New Energy Tech Co Ltd | Electrode assembly unit, manufacturing method and battery cell |
KR102700153B1 (en) * | 2016-05-02 | 2024-08-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrode assembly |
-
2013
- 2013-09-09 JP JP2013186352A patent/JP2015053224A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3242346A1 (en) * | 2016-05-02 | 2017-11-08 | Samsung SDI Co., Ltd | Electrode assembly |
US10727527B2 (en) | 2016-05-02 | 2020-07-28 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrode assembly |
KR102700153B1 (en) * | 2016-05-02 | 2024-08-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | Electrode assembly |
WO2018093194A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery, electrode assembly and method for manufacturing electrode assembly |
US11824164B2 (en) | 2016-11-18 | 2023-11-21 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery, electrode assembly and method for manufacturing the same |
CN107482163A (en) * | 2017-07-11 | 2017-12-15 | 多氟多(焦作)新能源科技有限公司 | The manufacture method and battery cell of a kind of electrode assemblie unit, electrode assemblie |
DE102017216131A1 (en) * | 2017-09-13 | 2019-03-14 | Robert Bosch Gmbh | Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell |
EP3895245A4 (en) * | 2018-12-13 | 2022-09-07 | Do Fluoride Jiaozuo New Energy Tech Co Ltd | Electrode assembly unit, manufacturing method and battery cell |
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