JP2015173059A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ε={(Va−Vt)/Va}×100 (1)
ε={1−(M/Va)/(M/Vt)}×100 (2)
εは、正極活物質層14の空隙率である。Vaは、正極活物質層14の見かけの体積(単位:cm3)であって、正極活物質層を構成する物質(固体)間の空間を含む体積である。つまり、Vaは、正極活物質層14内に形成された空隙15の体積を含む。Vtは、正極活物質層14を構成する物質(固体)自体の体積(単位:cm3)であって、正極活物質層14を構成する物質(固体)間の空隙15を含まない体積である。Mは、正極活物質層14全体の質量(単位:g)である。M/Vaは、正極活物質層14の見かけの密度(単位:g/cm3)である。M/Vtは、正極活物質層の真密度(単位:g/cm3)である。正極活物質層14に含浸される電解液40の体積は、VaにもVtにも含まれない。正極活物質層14に含浸される電解液40の質量は、Mに含まれない。体積の単位は、cm3に限定されない。
[正極の作製]
正極活物質、セラミック粒子、導電助剤1、導電助剤2、バインダー及び溶媒を混合して、スラリーを調整した。スラリーにおける正極活物質、セラミック粒子、導電助剤1、導電助剤2及びバインダーそれぞれの配合量(単位:質量部)は、下記表1に示す値に調整した。スラリーを矩形状のアルミニウム箔上に塗布して、矩形状の塗膜を形成した。この塗膜を加熱して乾燥した。乾燥した塗膜をロールプレス機でプレスすることにより、アルミニウム箔と当該アルミニウム箔の表面を覆う正極活物質層とを有する正極を作製した。正極活物質層に含まれる正極活物質の質量、及び正極活物質層の質量は、下記表1に示す値に調整した。
セラミック粒子としてアルミナを用いた。
導電助剤1としては、鱗片状黒鉛を用いた。
導電助剤2としては、アセチレンブラックを用いた。
バインダーとしては、ポリビニリデンフルオライドを用いた。
溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用いた。
M/Vt=D1+D2+D3+D4+D5 (3)
D1=d1×m1/mt。
D2=d2×m2/mt。
D3=d3×m3/mt。
D4=d4×m4/mt。
D5=d5×m5/mt。
d2は、正極活物質の真密度であり、4.69g/cm3である。
d3は、導電助剤1の真密度であり、1.80g/cm3である。
d4は、導電助剤2の真密度であり、2.23g/cm3である。
d5は、バインダーの真密度であり、1.75g/cm3である。
m1は、下記表1に示すセラミック粒子の配合量(質量部)である。
m2は、下記表1に示す正極活物質の配合量(質量部)である。
m3は、下記表1に示す導電助剤1の配合量(質量部)である。
m4は、下記表1に示す導電助剤2の配合量(質量部)である。
m5は、下記表1に示すバインダーの配合量(質量部)である。
mtは、(m1+m2+m3+m4+m5)を意味する。
ε={1−(M/Va)/(M/Vt)}×100 (2)
黒鉛粉末、カルボキシメチルセルロース、スチレンブタジエンゴム及びイオン交換水を混合して、スラリーを調整した。スラリーを矩形状の銅箔上に塗布して矩形状の塗膜を形成した。この塗膜を乾燥させた後、塗膜をロールプレス機でプレスすることにより、銅箔と当該銅箔の表面を覆う負極活物質層とを有する負極を作製した。
正極及び負極のタブ部にそれぞれリードを接続した。正極の正極活物質層と、負極の負極活物質層とを対向させ、正極活物質層と負極活物質層との間にセパレータを介在させ、正極、負極及びセパレータからなる積層体(電極組立体)を作製した。セパレータとしては、ポリプロピレン多孔膜を用いた。電極組立体を、開口部が形成されたケースに収容した。ケース内の電極組立体のリードを、開口部を介して、ケースの内側から外部へ突出させた。電解液をケース内に注入した後、ケースを密封した。以上の工程を得て、リチウムイオン二次電池を得た。
<SOC10−80%容量及び内部抵抗の測定>
上記のリチウムイオン二次電池のSOC10−80%容量を測定した。「SOC10−80%容量」とは、リチウムイオン二次電池の電圧が、SOCが80%である電圧になるまで、1Cのレートで2.5時間かけてCCCV充電を行った後、リチウムイオン二次電池の電圧が、SOCが10%である電圧になるまで、1Cで2.5時間かけてCCCV放電を行ったときの放電容量である。SOC10−80%容量の測定後、リチウムイオン二次電池の電圧が、SOCが10%である電圧になっている状態から、10秒間1CでCC放電を行った。この放電前後の電圧の差分を1Cの電流値で割ることにより、SOC10%放電抵抗(内部抵抗)を求めた。測定されたSOC10−80%容量及び内部抵抗を下記表1に示す。なお、「SOC」とは、State Of Chargeを意味する。「CCCV」とは、Constant Current ‐ Constant Voltageを意味する。
正極活物質の質量、正極活物質層の質量及びセラミック粒子の配合量を下記表1に示す値に調整したこと以外は、実施例1と同様に、実施例2〜6及び比較例1〜3それぞれのリチウムイオン二次電池を作製した。
Claims (2)
- 正極と負極と電解液とを備える蓄電装置であって、
前記正極は、金属箔と、
前記金属箔の表面を覆い、正極活物質を含む正極活物質層と、
を有し、
前記正極活物質層の空隙率が、31.08〜35.40体積%である、
蓄電装置。 - 前記正極活物質層がセラミック粒子を含む、
請求項1に記載の蓄電装置。
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