JP2016058264A - Electrode group and nonaqueous electrolyte battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode group which enables the materialization of a nonaqueous electrolyte battery superior in rate characteristic and cycle characteristic.SOLUTION: An electrode group 1 according to an embodiment comprises: a negative electrode 4; a positive electrode 3; and a separator 5. The negative electrode 4 includes: a negative electrode current collector 4a; and a negative electrode layer 4b. The negative electrode layer 4b includes a lithium titanium oxide. The positive electrode 3 includes: a positive electrode current collector 3a; and a positive electrode layer 3b. The separator 5 is disposed between the negative electrode layer 4b and the positive electrode layer 3b. The separator 5 includes at least one material having a high heat resistance. The separator 5 has a thickness of 3-9 μm. The negative electrode current collector 4a includes: a negative electrode coating part 4c with a negative electrode layer 4b supported on its surface; and a negative electrode uncoated part 4d which does not support the negative electrode layer 4b on the surface. The ratio of the area of the negative electrode uncoated part 4d to the area of the negative electrode coating part 4c is 0.05-0.07.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、電極群及び非水電解質電池に関する。   Embodiments described herein relate generally to an electrode group and a nonaqueous electrolyte battery.

近年、Liイオンが負極と正極との間を移動することにより充放電が行われる非水電解質電池が、エネルギー問題や環境問題等の観点から、電気自動車(EV)やハイブリッド自動車(HEV)、並びに太陽光発電などの定置型発電システム用の大型蓄電デバイスとして期待されている。   In recent years, non-aqueous electrolyte batteries that are charged and discharged by moving Li ions between a negative electrode and a positive electrode have been developed from the viewpoint of energy problems, environmental problems, and the like, such as electric vehicles (EV), hybrid vehicles (HEV), and It is expected as a large power storage device for stationary power generation systems such as solar power generation.

大型用の非水電解質電池に対しては、高いエネルギー密度だけでなく、急速充放電性能や長期信頼性に優れることも要求される。   Large non-aqueous electrolyte batteries are required to have not only high energy density but also excellent rapid charge / discharge performance and long-term reliability.

特に、急速充放電性能に優れる非水電解質電池は、充電時間の短縮が可能であるだけでなく、HEVなどにおいては動力の回生エネルギーを効率的に回収できるなどの利点もある。   In particular, a nonaqueous electrolyte battery excellent in rapid charge / discharge performance is not only capable of shortening the charging time, but also has an advantage that HEV can efficiently recover the regenerative energy of power.

上記の車載用電源などの非水電解質電池の大型化及び高出力化に伴い、充放電時の電流値が大きくなり、発熱が無視できなくなっている。   With the increase in size and output of non-aqueous electrolyte batteries such as the above-mentioned on-vehicle power supplies, the current value during charging and discharging increases, and heat generation cannot be ignored.

発熱は、電流密度が大きくなる集電タブ及びリード部分、並びに正極及び負極が互いに対向する部分で大きくなり得る。   The heat generation can be increased at the current collecting tab and the lead portion where the current density increases and the portion where the positive electrode and the negative electrode face each other.

充放電時の発熱が大きくなると、非水電解質の分解などが起き、その結果、電池材料の劣化が早まってしまうという問題がある。   When the heat generated during charging / discharging is increased, the nonaqueous electrolyte is decomposed, and as a result, there is a problem that the deterioration of the battery material is accelerated.

そこで、非水電解質電池用の電極における活物質塗工部の割合を低下させることで発熱を抑制する方法がある。   Therefore, there is a method of suppressing heat generation by reducing the ratio of the active material coating portion in the electrode for the nonaqueous electrolyte battery.

通常、非水電解質電池用の電極は、金属箔を用いた集電体上に、未塗工部、すなわち金属箔の露出部を一部残して電極用スラリーを塗布し、塗膜を乾燥及びプレスすることによって電極層を形成することにより、作製することができる。   Usually, an electrode for a non-aqueous electrolyte battery is formed by applying a slurry for an electrode on a current collector using a metal foil, leaving an uncoated part, that is, an exposed part of the metal foil, drying the coating film, and It can produce by forming an electrode layer by pressing.

この際、電極用スラリーの塗布面積を小さくすることで、電極対向部分を減少できると共に、集電タブ部を広げることができる。集電タブ部が広がることで、充放電時の電流密度を低下させることができ、その結果、発熱を抑制することができる。   At this time, by reducing the application area of the electrode slurry, the electrode facing portion can be reduced and the current collecting tab portion can be widened. By spreading the current collecting tab portion, the current density during charging / discharging can be reduced, and as a result, heat generation can be suppressed.

一方、集電タブ部が広がると、その比率に応じて塗工面積が減少する。同一の外装材を用いる場合、塗工面積の減少は電池の容量低下を引き起こす。取り出す電流値が同じでも、容量が小さい電池ほど実質的な負荷、すなわちCレートが大きくなる。Cレートが増大すると、過電圧が大きくなり、出力特性が低下する。   On the other hand, when the current collecting tab portion spreads, the coating area decreases according to the ratio. When the same exterior material is used, a decrease in the coating area causes a decrease in battery capacity. Even if the current value to be taken out is the same, the smaller the capacity, the larger the substantial load, that is, the C rate. When the C rate increases, the overvoltage increases and the output characteristics deteriorate.

このように、非水電解質電池の出力特性とサイクル特性とは、電極における活物質塗工部の比率に依存し、互いにトレードオフの関係にある。   As described above, the output characteristics and cycle characteristics of the nonaqueous electrolyte battery depend on the ratio of the active material coated portion in the electrode and are in a trade-off relationship with each other.

特開2014−594号公報JP 2014-594 A 特開2014−35935号公報JP 2014-35935 A

本発明が解決しようとする課題は、レート特性とサイクル特性とに優れた非水電解質電池を実現することができる電極群、及びこのような非水電解質電池を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide an electrode group capable of realizing a nonaqueous electrolyte battery excellent in rate characteristics and cycle characteristics, and such a nonaqueous electrolyte battery.

第1の実施形態によると、電極群が提供される。この電極群は、負極と、正極と、セパレータとを具備する。負極は、負極集電体と、負極集電体の表面の一部に形成された負極層とを含む。負極層は、リチウムチタン酸化物を含む。正極は、正極集電体と、正極集電体の表面の一部に形成された正極層とを含む。セパレータは、負極層と正極層との間に配置されている。セパレータは、セルロース、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリベンズイミダゾール、全芳香族ポリエステル、及び芳香族ポリアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。セパレータは厚さが3μm以上9μm以下である。負極集電体は、一対の長辺を有する帯状である。負極集電体は、表面に負極層を担持している負極塗工部と、表面に負極層を担持していない負極未塗工部とを含む。負極塗工部と負極未塗工部とは互いに隣り合っている。負極未塗工部は、負極集電体の一対の長辺のうちの一方の長辺を含む。負極未塗工部の面積の負極塗工部の面積に対する割合は、0.05以上0.07以下である。正極集電体は、表面に正極層を担持している正極塗工部と、表面に正極層を担持していない正極未塗工部とを含む。正極未塗工部の面積の正極塗工部の面積に対する割合は、0.07以上0.09以下である。   According to a first embodiment, an electrode group is provided. The electrode group includes a negative electrode, a positive electrode, and a separator. The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode layer formed on a part of the surface of the negative electrode current collector. The negative electrode layer includes lithium titanium oxide. The positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode layer formed on a part of the surface of the positive electrode current collector. The separator is disposed between the negative electrode layer and the positive electrode layer. The separator includes at least one selected from the group consisting of cellulose, polyimide, polyamideimide, polyethersulfone, polyetherketone, polybenzimidazole, wholly aromatic polyester, and aromatic polyamide. The separator has a thickness of 3 μm or more and 9 μm or less. The negative electrode current collector has a strip shape having a pair of long sides. The negative electrode current collector includes a negative electrode coated portion carrying a negative electrode layer on the surface and a negative electrode uncoated portion not carrying a negative electrode layer on the surface. The negative electrode coated portion and the negative electrode uncoated portion are adjacent to each other. The negative electrode uncoated portion includes one long side of the pair of long sides of the negative electrode current collector. The ratio of the area of the negative electrode uncoated part to the area of the negative electrode coated part is from 0.05 to 0.07. The positive electrode current collector includes a positive electrode coated portion carrying a positive electrode layer on the surface and a positive electrode uncoated portion not carrying a positive electrode layer on the surface. The ratio of the area of the positive electrode uncoated part to the area of the positive electrode coated part is 0.07 or more and 0.09 or less.

第2の実施形態によると、非水電解質電池が提供される。この非水電解質電池は、第1の実施形態に係る電極群と、非水電解質とを具備する。   According to the second embodiment, a nonaqueous electrolyte battery is provided. This nonaqueous electrolyte battery includes the electrode group according to the first embodiment and a nonaqueous electrolyte.

図1は、第1の実施形態に係る一例の電極群の部分展開斜視図である。FIG. 1 is a partially exploded perspective view of an example electrode group according to the first embodiment. 図2は、図1に示す電極群が具備する正極の一部切欠き展開図である。FIG. 2 is a partially cutaway development view of the positive electrode included in the electrode group shown in FIG. 1. 図3は、図1に示す電極群が具備する負極の一部切欠き展開図である。FIG. 3 is a partially cutaway development view of the negative electrode included in the electrode group shown in FIG. 1. 図4は、図1に示す電極群の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the electrode group shown in FIG. 図5は、第2の実施形態に係る一例の非水電解質電池の概略斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view of an example nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment. 図6は、図5に示す非水電解質電池の1つの分解図である。6 is an exploded view of the nonaqueous electrolyte battery shown in FIG. 図7は、図5に示す非水電解質電池の更なる分解図である。FIG. 7 is a further exploded view of the nonaqueous electrolyte battery shown in FIG.

以下に、実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施の形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術とを参酌して、適宜設計変更することができる。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to a common structure through embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Each figure is a schematic diagram for promoting explanation and understanding of the embodiment, and its shape, dimensions, ratio, etc. are different from the actual device, but these are the following explanations and known techniques. The design can be changed as appropriate.

(第1の実施形態)
第1の実施形態によると、電極群が提供される。この電極群は、負極と、正極と、セパレータとを具備する。負極は、負極集電体と、負極集電体の表面の一部に形成された負極層とを含む。負極層は、リチウムチタン酸化物を含む。正極は、正極集電体と、正極集電体の表面の一部に形成された正極層とを含む。セパレータは、負極層と正極層との間に配置されている。セパレータは、セルロース、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリベンズイミダゾール、全芳香族ポリエステル、及び芳香族ポリアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。セパレータは厚さが3μm以上9μm以下である。負極集電体は、一対の長辺を有する帯状である。負極集電体は、表面に負極層を担持している負極塗工部と、表面に負極層を担持していない負極未塗工部とを含む。負極塗工部と負極未塗工部とは互いに隣り合っている。負極未塗工部は、負極集電体の一対の長辺のうちの一方の長辺を含む。負極未塗工部の面積の負極塗工部の面積に対する割合は、0.05以上0.07以下である。正極集電体は、表面に正極層を担持している正極塗工部と、表面に正極層を担持していない正極未塗工部とを含む。正極未塗工部の面積の正極塗工部の面積に対する割合は、0.07以上0.09以下である。
(First embodiment)
According to a first embodiment, an electrode group is provided. The electrode group includes a negative electrode, a positive electrode, and a separator. The negative electrode includes a negative electrode current collector and a negative electrode layer formed on a part of the surface of the negative electrode current collector. The negative electrode layer includes lithium titanium oxide. The positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode layer formed on a part of the surface of the positive electrode current collector. The separator is disposed between the negative electrode layer and the positive electrode layer. The separator includes at least one selected from the group consisting of cellulose, polyimide, polyamideimide, polyethersulfone, polyetherketone, polybenzimidazole, wholly aromatic polyester, and aromatic polyamide. The separator has a thickness of 3 μm or more and 9 μm or less. The negative electrode current collector has a strip shape having a pair of long sides. The negative electrode current collector includes a negative electrode coated portion carrying a negative electrode layer on the surface and a negative electrode uncoated portion not carrying a negative electrode layer on the surface. The negative electrode coated portion and the negative electrode uncoated portion are adjacent to each other. The negative electrode uncoated portion includes one long side of the pair of long sides of the negative electrode current collector. The ratio of the area of the negative electrode uncoated part to the area of the negative electrode coated part is from 0.05 to 0.07. The positive electrode current collector includes a positive electrode coated portion carrying a positive electrode layer on the surface and a positive electrode uncoated portion not carrying a positive electrode layer on the surface. The ratio of the area of the positive electrode uncoated part to the area of the positive electrode coated part is 0.07 or more and 0.09 or less.

まず、第1の実施形態に係る電極群を非水電解質電池において用いた場合、負極未塗工部の面積の負極塗工部の面積に対する割合が0.07以下であるため、負極未塗工部における電流密度が高くなる。また、正極未塗工部の面積の正極塗工部の面積に対する割合が0.09以下であるため、第1の実施形態に係る電極群を非水電解質電池において用いた場合、正極未塗工部における電流密度が高くなる。そして、第1の実施形態に係る電極群では、負極未塗工部の面積の負極塗工部の面積に対する割合が0.07以下であり且つ正極未塗工部の面積の正極塗工部の面積に対する割合が0.09以下であるため、正極及び負極が対向する面積をより大きくすることができる。それにより、負極未塗工部及び正極未塗工部に大きな電流が流れ得る。   First, when the electrode group according to the first embodiment is used in a non-aqueous electrolyte battery, since the ratio of the area of the negative electrode uncoated part to the area of the negative electrode coated part is 0.07 or less, the negative electrode uncoated The current density at the part increases. Further, since the ratio of the area of the positive electrode uncoated part to the area of the positive electrode coated part is 0.09 or less, when the electrode group according to the first embodiment is used in the nonaqueous electrolyte battery, the positive electrode uncoated The current density at the part increases. And in the electrode group which concerns on 1st Embodiment, the ratio with respect to the area of the negative electrode coating part of the area of a negative electrode uncoated part is 0.07 or less, and the area | region of a positive electrode coating part of the area of a positive electrode uncoated part Since the ratio with respect to an area is 0.09 or less, the area which a positive electrode and a negative electrode oppose can be enlarged more. Thereby, a big electric current can flow into a negative electrode uncoated part and a positive electrode uncoated part.

このように、第1の実施形態に係る電極群は、非水電解質電池で用いた場合、面積の小さな負極未塗工部及び正極未塗工部に大きな電流が流れ得るため、充放電サイクル中に熱を発生させ得る。   As described above, when the electrode group according to the first embodiment is used in a non-aqueous electrolyte battery, a large current can flow in the negative electrode uncoated portion and the positive electrode uncoated portion with a small area. Can generate heat.

例えば、炭素材料を負極活物質として用いる負極及びセパレータとしてのポリオレフィンを含む電極群では、充放電サイクル中に発生する熱により負極及びセパレータが劣化し、その結果電池特性が低下するおそれがある。   For example, in an electrode group including a negative electrode using a carbon material as a negative electrode active material and a polyolefin as a separator, the negative electrode and the separator are deteriorated by heat generated during a charge / discharge cycle, and as a result, battery characteristics may be deteriorated.

一方、実施形態に係る電極群では、リチウムチタン酸化物を含む負極層と、上記材料を含むセパレータとが、耐熱性に優れている。また、第1の実施形態に係る電極群は、負極未塗工部の面積の負極塗工部の面積に対する割合が0.05以上であり且つ正極未塗工部の正極塗工部の面積に対する割合が0.07以上であるおかげで、発生する熱が過剰になることを防ぐことができる。これらの結果、充放電サイクル時に生じる熱による電極群の劣化を少なくすることができる。   On the other hand, in the electrode group which concerns on embodiment, the negative electrode layer containing lithium titanium oxide and the separator containing the said material are excellent in heat resistance. In the electrode group according to the first embodiment, the ratio of the area of the negative electrode uncoated part to the area of the negative electrode coated part is 0.05 or more and the area of the positive electrode coated part of the positive electrode uncoated part is Thanks to the ratio being 0.07 or more, the generated heat can be prevented from becoming excessive. As a result, deterioration of the electrode group due to heat generated during the charge / discharge cycle can be reduced.

更に、厚さが3μm以上9μm以下であるセパレータは、電極群で局所的に生じた熱を電極群全体に迅速に拡散させることができる。それにより、電極群内での温度の不均衡を防ぐことができ、その結果、サイクルによる電池特性の低下を更に防ぐことができる。   Further, the separator having a thickness of 3 μm or more and 9 μm or less can quickly diffuse the heat generated locally in the electrode group throughout the electrode group. Thereby, temperature imbalance in the electrode group can be prevented, and as a result, deterioration of battery characteristics due to cycling can be further prevented.

これらのおかげで、第1の実施形態に係る電極群を含む非水電解質電池は、優れたサイクル特性を示すことができる。   Thanks to these, the nonaqueous electrolyte battery including the electrode group according to the first embodiment can exhibit excellent cycle characteristics.

そして、第1の実施形態に係る電極群は、充放電サイクル中に生じた熱を電極群全体に迅速く拡散させることができるため、電流値が大きくても電極群の劣化を防ぐことができる。また、第1の実施形態に係る電極群は、非水電解質電池において使用する場合、充放電サイクル中に生じた熱を利用することができる。具体的には、充放電中に発熱により電池内の温度が一時的に上昇することで、電解質中のリチウムイオンの拡散及び電極界面での反応が促進され、レート特性が向上し得る。これらの結果、第1の実施形態に係る電極群を含む非水電解質電池は、優れたレート特性を示すことができる。   And since the electrode group which concerns on 1st Embodiment can diffuse the heat | fever which generate | occur | produced in the charging / discharging cycle to the whole electrode group rapidly, even if an electric current value is large, it can prevent deterioration of an electrode group. . Moreover, the electrode group which concerns on 1st Embodiment can utilize the heat | fever which generate | occur | produced during the charging / discharging cycle, when using in a nonaqueous electrolyte battery. Specifically, when the temperature in the battery temporarily rises due to heat generation during charge and discharge, the diffusion of lithium ions in the electrolyte and the reaction at the electrode interface are promoted, and the rate characteristics can be improved. As a result, the nonaqueous electrolyte battery including the electrode group according to the first embodiment can exhibit excellent rate characteristics.

つまり、第1の実施形態に係る電極群は、レート特性とサイクル特性とに優れた非水電解質電池を実現することができる。   That is, the electrode group according to the first embodiment can realize a nonaqueous electrolyte battery excellent in rate characteristics and cycle characteristics.

次に、第1の実施形態に係る電極群をより詳細に説明する。   Next, the electrode group according to the first embodiment will be described in more detail.

(1)リチウムチタン酸化物
第1の実施形態に係る電極群は、負極の負極層に、リチウムチタン酸化物を含む。
(1) Lithium titanium oxide The electrode group which concerns on 1st Embodiment contains lithium titanium oxide in the negative electrode layer of a negative electrode.

リチウムチタン酸化物は、例えば、一般式Li4+xTi512(ここで、xは、充電状態に応じて、0≦x≦3の範囲内で変動し得る)で表すことができるスピネル型チタン酸リチウムであり得る。スピネル型チタン酸リチウムは、結晶構造が安定であるため、寿命特性に優れた非水電解質電池を実現できる。 The lithium titanium oxide is, for example, a spinel that can be represented by the general formula Li 4 + x Ti 5 O 12 (where x can vary within a range of 0 ≦ x ≦ 3 depending on the state of charge). Type lithium titanate. Since spinel type lithium titanate has a stable crystal structure, a non-aqueous electrolyte battery having excellent life characteristics can be realized.

また、リチウムチタン酸化物は、リチウムイオンの挿入及び脱離電位がカーボンに比べて貴であるため、電池が高温に晒された時の副反応が少なく、抵抗上昇が少ない。従って、充放電時に発熱により電池が高温になっても、劣化が起こりにくい。   In addition, since lithium titanium oxide has a higher lithium ion insertion and desorption potential than carbon, there are few side reactions when the battery is exposed to high temperatures, and resistance rise is small. Therefore, even if the battery becomes high temperature due to heat generation during charging / discharging, deterioration hardly occurs.

また、リチウムチタン酸化物は放電状態における絶縁性が高い。そのため、リチウムチタン酸化物を含む負極は、万が一端子付近での発熱などの影響により正極に接触したとしても、接触部分が直ちに放電し短絡電流を止めるため、異常発熱を抑制することができ、優れた安全性を示すことができる。   Moreover, lithium titanium oxide has high insulation in a discharged state. Therefore, even if the negative electrode containing lithium titanium oxide should come into contact with the positive electrode under the influence of heat generation near the terminal, the contact part is immediately discharged and the short-circuit current is stopped. Safety can be shown.

そして、リチウムチタン酸化物は、厚さが3μm以上9μm以下であるセパレータと組み合わせて安全に使用することができる。その理由は以下のとおりである。リチウムチタン酸化物は、リチウムイオンの挿入及び脱離電位がカーボンに比べて貴であるため、リチウムチタン酸化物を活物質として含む負極は、充放電を繰り返しても表面にリチウムデンドライトが析出しない。そのため、リチウムチタン酸化物を活物質として含む負極を厚さが3μm以上9μm以下であるセパレータと組み合わせても、リチウムデンドライトがセパレータを突き破るおそれがない。また、リチウムチタン酸化物は、Liの挿入及び脱離の際の体積変化が非常に小さい。そのため、リチウムチタン酸化物を活物質として含む負極を厚さが3μm以上9μm以下であるセパレータと組み合わせても、充放電の繰り返しにより負極からセパレータに及ぼされる応力によりセパレータが破壊されるおそれが少ない。   The lithium titanium oxide can be safely used in combination with a separator having a thickness of 3 μm or more and 9 μm or less. The reason is as follows. Lithium titanium oxide has a higher lithium ion insertion and desorption potential than carbon, and therefore, a negative electrode containing lithium titanium oxide as an active material does not deposit lithium dendrite on the surface even after repeated charge and discharge. Therefore, even when a negative electrode containing lithium titanium oxide as an active material is combined with a separator having a thickness of 3 μm or more and 9 μm or less, there is no possibility that lithium dendrite breaks through the separator. In addition, lithium titanium oxide has a very small volume change upon insertion and extraction of Li. Therefore, even when a negative electrode containing lithium titanium oxide as an active material is combined with a separator having a thickness of 3 μm or more and 9 μm or less, the separator is less likely to be broken by stress exerted on the separator from the negative electrode by repeated charge and discharge.

一方、負極活物質として例えばカーボンを用いた負極では、充放電サイクルにより負極表面上にリチウムデンドライトが析出し得る。負極活物質としてカーボンを用いた負極を厚さが3μm以上9μm以下であるセパレータと組み合わせた場合、充放電を繰り返すことによって成長するリチウムデンドライトがセパレータを突き破り、負極と正極と間での短絡が起こるおそれがある。また、カーボンは、リチウムの挿入及び脱離の際の体積変化が大きい。そのため、負極活物質としてカーボンを用いた電極を厚さが3μm以上9μm以下であるセパレータと組み合わせた電極群では、充放電を繰り返す度に、負極からセパレータに大きな応力が及び、場合によってはセパレータを破壊し得る。このように、負極活物質としてカーボンを用いた電極を厚さが3μm以上9μm以下であるセパレータと組み合わせた電極は、安全面での問題がある。   On the other hand, in a negative electrode using, for example, carbon as the negative electrode active material, lithium dendrite can be deposited on the surface of the negative electrode by a charge / discharge cycle. When a negative electrode using carbon as a negative electrode active material is combined with a separator having a thickness of 3 μm or more and 9 μm or less, lithium dendrite that grows by repeated charge and discharge breaks through the separator, and a short circuit occurs between the negative electrode and the positive electrode There is a fear. In addition, carbon has a large volume change upon insertion and extraction of lithium. Therefore, in an electrode group in which an electrode using carbon as a negative electrode active material is combined with a separator having a thickness of 3 μm or more and 9 μm or less, a large stress is applied from the negative electrode to the separator every time charging and discharging are repeated. Can be destroyed. As described above, an electrode in which an electrode using carbon as a negative electrode active material is combined with a separator having a thickness of 3 μm to 9 μm has a safety problem.

(2)セパレータ
第1の実施形態に係る電極群は、セパレータを含む。セパレータは、負極の負極層と、正極の正極層との間に配置される。
(2) Separator The electrode group according to the first embodiment includes a separator. The separator is disposed between the negative electrode layer of the negative electrode and the positive electrode layer of the positive electrode.

セパレータの材料は、セルロース、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリベンズイミダゾール、全芳香族ポリエステル、及び芳香族ポリアミドからなる群より選択される少なくとも1種である。   The material of the separator is at least one selected from the group consisting of cellulose, polyimide, polyamideimide, polyethersulfone, polyetherketone, polybenzimidazole, wholly aromatic polyester, and aromatic polyamide.

これらの材料は、高い耐熱性を持つ材料である。ここでいう高い耐熱性を持つ材料とは、ガラス転移点が200℃以上の樹脂材料又はガラス転移点を持たないものを言う。   These materials are materials having high heat resistance. The material having high heat resistance here refers to a resin material having a glass transition point of 200 ° C. or higher or a material having no glass transition point.

ガラス転移点が200℃以上の樹脂の例が、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリベンズイミダゾール、全芳香族ポリエステル、及び芳香族ポリアミドである。一方、ガラス転移点を含まない材料の例が、セルロースである。   Examples of resins having a glass transition point of 200 ° C. or higher are polyimide, polyamideimide, polyethersulfone, polyetherketone, polybenzimidazole, wholly aromatic polyester, and aromatic polyamide. On the other hand, an example of a material that does not include a glass transition point is cellulose.

セパレータは、これらの材料のうちの1種類から形成されていても良いし、又はこれら材料のうちの2種類以上の組み合わせから形成されていても良い。   The separator may be formed from one of these materials, or may be formed from a combination of two or more of these materials.

このセパレータは、耐熱性の高い材料を含むので、充放電中に電極群に発熱が起こっても安定に存在でき、劣化を防ぐことができる。また、このセパレータをリチウムチタン酸化物を含む負極と組み合わせて用いることにより、発熱を電極中に素早く均一に拡散することができるため、セパレータが劣化しなければ、電池への影響を小さくすることができる。   Since this separator includes a material having high heat resistance, even if heat is generated in the electrode group during charging / discharging, the separator can exist stably, and deterioration can be prevented. In addition, when this separator is used in combination with a negative electrode containing lithium titanium oxide, heat generation can be quickly and uniformly diffused into the electrode, so that the effect on the battery can be reduced if the separator does not deteriorate. it can.

一方、ポリオレフィンセパレータは、ポリオレフィンのガラス転移温度や融解温度が低いため、端子付近で発熱が起こった場合、その一部が溶解してしまうおそれがある。その結果、細孔が塞がり電池が高抵抗となってしまう。また、端子付近の発熱が更に高い場合、セパレータが溶解し、正極と負極との接触、いわゆる内部短絡を引き起こし、電池の異常発熱に繋がるなどの危険がある。   On the other hand, since the polyolefin separator has a low glass transition temperature and melting temperature of polyolefin, a part of the polyolefin separator may be dissolved when heat is generated near the terminal. As a result, the pores are blocked and the battery becomes high resistance. In addition, when the heat generation near the terminal is further high, there is a risk that the separator dissolves, causing contact between the positive electrode and the negative electrode, so-called internal short circuit, leading to abnormal heat generation of the battery.

セパレータの構造としては、例えば、多孔質フィルム、不織布、粒子の積層状態などを挙げることができるが、いずれの構造であっても構わない。   Examples of the structure of the separator include a porous film, a nonwoven fabric, and a layered state of particles, but any structure may be used.

不織布構造では大空孔が生じる可能性がある。セパレータの大空孔は、正極層と負極層との接触を引き起こすおそれがある。しかしながら、第1の実施形態に係る電極群では、負極がチタン酸リチウムを含むので、先に説明したように、万が一正極層と負極層とが接触して短絡しても、異常発熱を抑制し、安全に電池を使うことができる。   Large pores may occur in the nonwoven fabric structure. Large pores in the separator may cause contact between the positive electrode layer and the negative electrode layer. However, in the electrode group according to the first embodiment, since the negative electrode includes lithium titanate, as described above, even if the positive electrode layer and the negative electrode layer are in contact and short-circuited, abnormal heat generation is suppressed. Can use batteries safely.

セパレータの厚さは、3μm以上9μm以下である。セパレータの厚さが3μm未満であると、負極の表面の凹凸による短絡が生じるおそれがある。一方、セパレータの厚さが9μmよりも大きいと、充放電中の発熱を電池内に素早く均一に拡散することが困難になり、電池内での温度ムラが発生しやすくなる。電池内での温度ムラは、レート特性に悪影響を及ぼし得る。   The thickness of the separator is 3 μm or more and 9 μm or less. If the thickness of the separator is less than 3 μm, a short circuit may occur due to irregularities on the surface of the negative electrode. On the other hand, when the thickness of the separator is larger than 9 μm, it becomes difficult to quickly and uniformly diffuse the heat generated during charging and discharging, and temperature unevenness tends to occur in the battery. Temperature unevenness in the battery can adversely affect rate characteristics.

先に説明したように、厚さが3μm以上9μm以下であるこのようなセパレータは、カーボン負極とは安全に組み合わせて用いることができない。一方、同じく先に説明したように、リチウムチタン酸化物を含む負極は、リチウムデンドライトの析出の問題も充放電中の負極からセパレータへ及ぼされる応力の問題もないため、厚さが3μm以上9μm以下であるこのようなセパレータと安全に組み合わせて用いることができる。   As described above, such a separator having a thickness of 3 μm or more and 9 μm or less cannot be used in a safe combination with a carbon negative electrode. On the other hand, as described above, the negative electrode including lithium titanium oxide has neither a problem of lithium dendrite precipitation nor a problem of stress applied to the separator from the negative electrode during charging / discharging, so the thickness is 3 μm or more and 9 μm or less. It can be used safely in combination with such a separator.

好ましくは、セパレータの厚さは、5μm以上7μm以下である。   Preferably, the thickness of the separator is not less than 5 μm and not more than 7 μm.

(3)負極
第1の実施形態に係る電極群が具備する負極は、負極集電体と、負極層とを含む。負極集電体は、一対の長辺を有する帯状である。負極層は、負極集電体の表面の一部に形成されている。そのため、負極集電体は、表面に負極層を担持している負極塗工部と、表面に負極層を担持していない負極未塗工部とを含む。ここで、負極塗工部と負極未塗工部とは互いに隣り合っている。負極未塗工部は、負極集電体の一対の長辺のうちの一方の長辺を含む。
(3) Negative Electrode The negative electrode included in the electrode group according to the first embodiment includes a negative electrode current collector and a negative electrode layer. The negative electrode current collector has a strip shape having a pair of long sides. The negative electrode layer is formed on part of the surface of the negative electrode current collector. Therefore, the negative electrode current collector includes a negative electrode coated portion carrying a negative electrode layer on the surface and a negative electrode uncoated portion not carrying a negative electrode layer on the surface. Here, the negative electrode coated portion and the negative electrode uncoated portion are adjacent to each other. The negative electrode uncoated portion includes one long side of the pair of long sides of the negative electrode current collector.

負極集電体の負極未塗工部の面積の負極塗工部の面積に対する割合は、0.05以上0.07以下である。ここで、負極塗工部の面積は、負極集電体の両方の面のうち負極層を担持している部分の面積を指す。同様に、負極未塗工部は、負極集電体の両方の面のうち負極層を担持していない部分の面積を指す。   The ratio of the area of the negative electrode uncoated portion of the negative electrode current collector to the area of the negative electrode coated portion is from 0.05 to 0.07. Here, the area of the negative electrode coating portion refers to the area of the portion carrying the negative electrode layer on both surfaces of the negative electrode current collector. Similarly, the negative electrode uncoated portion refers to the area of the portion of the both surfaces of the negative electrode current collector that does not carry the negative electrode layer.

この割合が0.07を超えると、負極における負極層の割合が低くなり過ぎ、この負極を具備する非水電解質電池の容量が低下する。電池容量の低下は、電極への負荷を増大させて、出力が低下する。一方、この割合が0.05未満であると、負極未塗工部が小さくなり過ぎ、この電極群を非水電解質電池において用いた場合、負極未塗工部における電流密度が高くなり過ぎ、過剰な熱が発生するおそれがある。   When this ratio exceeds 0.07, the ratio of the negative electrode layer in the negative electrode becomes too low, and the capacity of the nonaqueous electrolyte battery including this negative electrode is reduced. The decrease in battery capacity increases the load on the electrode, and the output decreases. On the other hand, if this ratio is less than 0.05, the negative electrode uncoated portion becomes too small, and when this electrode group is used in a non-aqueous electrolyte battery, the current density in the negative electrode uncoated portion becomes too high and excessive. May generate excessive heat.

負極未塗工部の面積の負極塗工部の面積に対する割合は、好ましくは、0.05以上0.06以下である。   The ratio of the area of the negative electrode uncoated part to the area of the negative electrode coated part is preferably 0.05 or more and 0.06 or less.

負極未塗工部が含む長辺から負極塗工部までの距離を、ここでは、負極未塗工部の幅と呼ぶ。負極層は、負極集電体の長辺に平行に端面が形成されるように形成されても良いし、又は負極層の端面は負極集電体の長辺に平行でなくてもよい。   Here, the distance from the long side included in the negative electrode uncoated portion to the negative electrode coated portion is referred to as the width of the negative electrode uncoated portion. The negative electrode layer may be formed such that the end face is formed in parallel to the long side of the negative electrode current collector, or the end face of the negative electrode layer may not be parallel to the long side of the negative electrode current collector.

負極層の端面が負極集電体の長辺に平行でない場合、負極未塗工部の幅は、負極未塗工部が含む長辺から負極未塗工部までの距離のうち最小の長さの距離とする。   When the end face of the negative electrode layer is not parallel to the long side of the negative electrode current collector, the width of the negative electrode uncoated part is the minimum length of the distance from the long side included in the negative electrode uncoated part to the negative electrode uncoated part. Distance.

(4)正極
第1の実施形態に係る電極群が具備する正極は、正極集電体と正極層とを含む。正極層は、正極集電体の表面の一部に形成されている。そのため、正極集電体は、負極集電体と同様に、表面に正極層を担持している正極塗工部と、表面に正極層を担持していない正極未塗工部とを含む。
(4) Positive Electrode The positive electrode included in the electrode group according to the first embodiment includes a positive electrode current collector and a positive electrode layer. The positive electrode layer is formed on a part of the surface of the positive electrode current collector. Therefore, like the negative electrode current collector, the positive electrode current collector includes a positive electrode coated portion carrying a positive electrode layer on the surface and a positive electrode uncoated portion not carrying a positive electrode layer on the surface.

正極集電体の正極未塗工部の面積の正極塗工部の面積に対する割合は、0.07以上0.09以下である。   The ratio of the area of the positive electrode uncoated part of the positive electrode current collector to the area of the positive electrode coated part is 0.07 or more and 0.09 or less.

この割合が0.09を超えると、正極における正極層の割合が小さくなり過ぎ、この正極を具備する非水電解質電池の容量が低下する。電池容量の低下は、電極への負荷を増大させて、出力が低下する。一方、この割合が0.07未満であると、正極未塗工部が小さくなり過ぎ、この電極群を非水電解質電池において用いた場合、正極未塗工部における電流密度が高くなり過ぎ、過剰な熱が発生するおそれがある。   When this ratio exceeds 0.09, the ratio of the positive electrode layer in the positive electrode becomes too small, and the capacity of the nonaqueous electrolyte battery including this positive electrode is reduced. The decrease in battery capacity increases the load on the electrode, and the output decreases. On the other hand, when this ratio is less than 0.07, the positive electrode uncoated portion becomes too small, and when this electrode group is used in a non-aqueous electrolyte battery, the current density in the positive electrode uncoated portion becomes too high and excessive. May generate excessive heat.

正極未塗工部の面積の正極塗工部の面積に対する割合は、好ましくは、0.07以上0.08以下である。   The ratio of the area of the positive electrode uncoated part to the area of the positive electrode coated part is preferably 0.07 or more and 0.08 or less.

正極集電体は、例えば、一対の長辺を有する帯状であり得る。正極層は、例えば、正極未塗工部が正極集電体の一方の長辺を含むように形成され得る。正極層は、正極集電体の長辺に平行に端面が形成されるように形成されても良いし、又は正極層の端面は正極集電体の長辺に平行でなくても良い。   The positive electrode current collector can be, for example, a strip having a pair of long sides. The positive electrode layer can be formed, for example, so that the positive electrode uncoated portion includes one long side of the positive electrode current collector. The positive electrode layer may be formed so that the end face is formed in parallel to the long side of the positive electrode current collector, or the end face of the positive electrode layer may not be parallel to the long side of the positive electrode current collector.

このように正極層が形成されることにより、正極塗工部と正極未塗工部とが互いに隣り合うことができる。正極未塗工部が含む長辺から正極塗工部までの距離を、ここでは、正極未塗工部の幅と呼ぶ。   By forming the positive electrode layer in this way, the positive electrode coated portion and the positive electrode uncoated portion can be adjacent to each other. Here, the distance from the long side included in the positive electrode uncoated part to the positive electrode coated part is referred to as the width of the positive electrode uncoated part.

正極層の端面が正極集電体の長辺に平行でない場合、正極未塗工部の幅は、正極未塗工部が含む長辺から正極未塗工部までの距離のうち最小の長さの距離とする。   When the end face of the positive electrode layer is not parallel to the long side of the positive electrode current collector, the width of the positive electrode uncoated part is the minimum length of the distance from the long side included in the positive electrode uncoated part to the positive electrode uncoated part. Distance.

(5)負極と正極との関係
負極塗工部の面積は、正極塗工部の面積よりも大きいことが好ましい。
(5) Relationship between negative electrode and positive electrode The area of the negative electrode coating part is preferably larger than the area of the positive electrode coating part.

電極層の塗工端部では、電流が集中しやすく、発熱が生じやすい。負極塗工部の面積が正極塗工部の面積よりも大きい電極群では、正極層の塗工端部に負極層が対向することができるため、電流が負極に流れやすくなり、その結果、正極における電流集中の影響を少なくすることができる。   At the coating end of the electrode layer, current tends to concentrate and heat generation tends to occur. In the electrode group in which the area of the negative electrode coating part is larger than the area of the positive electrode coating part, the negative electrode layer can be opposed to the coating end of the positive electrode layer, so that the current easily flows to the negative electrode. The influence of current concentration in the can be reduced.

一方、負極層が含むリチウムチタン酸化物は、レート特性に優れるので、充放電中の発熱を素早く電池全体に拡散することができる。そのため、負極は正極よりも電極層の塗工端部の電流集中の影響が少ない。したがって、負極層の塗工端部には正極層が対向しなくてもよい。   On the other hand, since the lithium titanium oxide contained in the negative electrode layer has excellent rate characteristics, heat generated during charging and discharging can be quickly diffused throughout the battery. Therefore, the negative electrode is less affected by the current concentration at the coating end of the electrode layer than the positive electrode. Therefore, the positive electrode layer may not face the coating end of the negative electrode layer.

つまり、第1の実施形態に係る電極群のうち負極塗工部の面積が正極塗工部の面積よりも大きいものは、充放電中の発熱の偏りと劣化とを更に抑制することができる。   That is, in the electrode group according to the first embodiment, the negative electrode coating portion having a larger area than the positive electrode coating portion can further suppress the bias and deterioration of heat generation during charging and discharging.

(6)電極群の構造
第1の実施形態に係る電極群は、例えば、捲回型の電極群であり得る。捲回型の電極群は、捲回構造は、正極及び負極を間にセパレータを挟んで積層し、かくして得られた積層体を渦巻状に捲回した構造であり得る。
(6) Structure of electrode group The electrode group according to the first embodiment may be, for example, a wound electrode group. The wound electrode group may have a wound structure in which a positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween, and the stacked body thus obtained is wound in a spiral shape.

第1の実施形態に係る電極群では、負極集電体の一方の長辺を含む負極未塗工部の一部と、正極集電体の一方の長辺を含む正極未塗工部の一部とが、互いに反対の向きに、前記電極群から突出することができる。これにより、負極未塗工部及び正極未塗工部が露出するので、これらを負極タブ及び正極タブとしてそれぞれ用いることが容易になる。   In the electrode group according to the first embodiment, a part of the negative electrode uncoated part including one long side of the negative electrode current collector and one of the positive electrode uncoated part including one long side of the positive electrode current collector are provided. Can protrude from the electrode group in opposite directions. Thereby, since the negative electrode uncoated part and the positive electrode uncoated part are exposed, it becomes easy to use these as a negative electrode tab and a positive electrode tab, respectively.

この場合、電極群の長さに対する、負極未塗工部のうち電極群から突出した部分の長さの割合が、0.03以上0.05未満であることが好ましい。第1の実施形態に係る電極群のうちこのような電極群は、非水電解質電池において用いた場合、負極未塗工部のうち電極群から突出した部分に接続する端子の幅を十分に確保することができ、それにより電流密度の増大を抑えることができ、ひいては過剰な発熱をより抑制することができる。一方、このような電極群は、非水電解質電池において用いた場合、電極群における正極層及び負極層の相対的な面積を十分にとることができ、十分な容量を確保することができる。十分な容量を確保することにより、電極群への負荷、ひいては出力の低下を抑制することができる。   In this case, it is preferable that the ratio of the length of the portion of the negative electrode uncoated portion protruding from the electrode group to the length of the electrode group is 0.03 or more and less than 0.05. Such an electrode group in the electrode group according to the first embodiment, when used in a non-aqueous electrolyte battery, sufficiently secures the width of a terminal connected to a portion protruding from the electrode group in the negative electrode uncoated portion. Thus, an increase in current density can be suppressed, and as a result, excessive heat generation can be further suppressed. On the other hand, when such an electrode group is used in a non-aqueous electrolyte battery, the relative area of the positive electrode layer and the negative electrode layer in the electrode group can be sufficiently secured, and sufficient capacity can be secured. By securing a sufficient capacity, it is possible to suppress a load on the electrode group, and hence a decrease in output.

(7)セパレータの空隙率
第1の実施形態に係る電極群が具備するセパレータの空隙率は、50%以上80%以下あることが好ましい。空隙率が50%以上であると、充放電中に生じた発熱をセル内に素早く拡散することができる。その結果、放電中の温度に不均衡が生じるのを防ぐことができる。それにより、電極群において、局所的に過電圧が生じたり、局所的に高温な箇所が生じることを防ぐことができる。その結果、劣化によるサイクル特性が低下や、レート特性の低下を防ぐことができる。空隙率が80%以下であると、正極と負極と間に十分な絶縁性を提供することができる。これにより、正極と負極との間の短絡を更に十分に抑えることができる。その結果、放電中のLiイオンの移動を十分に行うことができ、レート特性が低下することを防ぐことができる。更に、欄楽による副反応の増大を防ぐことができるため、サイクル特性が低下することを防ぐことができる。セパレータのより好ましい空隙率の範囲は、60%以上75%以下である。
(7) Porosity of separator The porosity of the separator included in the electrode group according to the first embodiment is preferably 50% or more and 80% or less. When the porosity is 50% or more, heat generated during charging / discharging can be quickly diffused into the cell. As a result, it is possible to prevent imbalance in the temperature during discharge. Thereby, in an electrode group, it can prevent that an overvoltage arises locally or a high temperature location arises locally. As a result, it is possible to prevent the cycle characteristics from being degraded and the rate characteristics from being degraded. When the porosity is 80% or less, sufficient insulation can be provided between the positive electrode and the negative electrode. Thereby, the short circuit between a positive electrode and a negative electrode can be suppressed more fully. As a result, the movement of Li ions during discharge can be performed sufficiently, and the rate characteristics can be prevented from deteriorating. Furthermore, since an increase in side reaction due to KARAKU can be prevented, it is possible to prevent a decrease in cycle characteristics. A more preferable range of the porosity of the separator is 60% or more and 75% or less.

次に、第1の実施形態に係る電極群において用いることができる各材料の例について、詳細に説明する。   Next, examples of each material that can be used in the electrode group according to the first embodiment will be described in detail.

(1)負極
負極層は、負極活物質と、必要に応じて導電剤及び結着剤とを含むことができる。
(1) Negative electrode A negative electrode layer can contain a negative electrode active material and a electrically conductive agent and a binder as needed.

リチウムチタン酸化物は、負極活物質に含まれる。   Lithium titanium oxide is contained in the negative electrode active material.

負極活物質は、平均一次粒子径が1μm以下で、N2吸着によるBET法での比表面積が5m2/g以上50m2/g以下の範囲であることが好ましい。このような平均粒子径及び比表面積を有する負極活物質は、その利用率を高めることができ、実質的に高い容量を取り出すことができる。なお、N2ガス吸着によるBET比表面積は、例えば、島津製作所株式会社のマイクロメリテックスASPA−2010を使用し、吸着ガスにはN2を使用して測定することができる。 The negative electrode active material preferably has an average primary particle size of 1 μm or less and a specific surface area of 5 m 2 / g or more and 50 m 2 / g or less by the BET method by N 2 adsorption. The negative electrode active material having such an average particle diameter and specific surface area can increase the utilization rate, and can take out a substantially high capacity. Incidentally, BET specific surface area by N 2 gas adsorption, for example, using a Micromeritics Tex ASPA-2010 of Shimadzu Corporation, the adsorbed gas can be measured using N 2.

導電剤は、活物質間の電気伝導性の補助と担持触媒の反応場を形成する役割を担う。従って、導電剤には高い電気伝導性が求められる。導電剤としては例えば導電性粒子を用いることができる。導電性粒子は、特に限定されないが、天然黒鉛や人造黒鉛などのグラファイト類、アセチレンブラックやケッチェンブラックなどのカーボンブラック類、カーボンナノチューブやカーボンナノファイバーなどの気相成長炭素繊維からなる群から選ばれる少なくとも1つの炭素材料粒子が好ましい。一方、ダイヤモンドライクカーボンやグラッシーカーボン、導電性高分子などは、電気伝導性が導電性粒子に比べ低く、高コストにもなるため、好ましくない。   The conductive agent plays a role of assisting electrical conductivity between the active materials and forming a reaction field of the supported catalyst. Therefore, high electrical conductivity is required for the conductive agent. As the conductive agent, for example, conductive particles can be used. The conductive particles are not particularly limited, but are selected from the group consisting of graphites such as natural graphite and artificial graphite, carbon blacks such as acetylene black and ketjen black, and vapor grown carbon fibers such as carbon nanotubes and carbon nanofibers. At least one carbon material particle is preferred. On the other hand, diamond-like carbon, glassy carbon, conductive polymer, and the like are not preferable because their electrical conductivity is lower than that of conductive particles and the cost is high.

導電性粒子の粒子径は特に限定されないが、平均一次粒子径が0.01μm以上5μm以下であることが好ましい。導電性粒子の粒子径が前記範囲内にあることにより、導電性粒子の表面を金属又は合金が粒子状に担持することができる。この担持によって、上記効果を十分に発揮することができる。平均一次粒子径は以下の方法で測定される。TEM観察により、導電性粒子の直径を求め、任意の個数の平均値を平均一次粒子径とする。   Although the particle diameter of electroconductive particle is not specifically limited, It is preferable that an average primary particle diameter is 0.01 micrometer or more and 5 micrometers or less. When the particle diameter of the conductive particles is within the above range, the surface of the conductive particles can be supported in the form of particles by a metal or an alloy. By this carrying, the above effect can be sufficiently exhibited. The average primary particle size is measured by the following method. The diameter of the conductive particles is obtained by TEM observation, and an average value of an arbitrary number is set as an average primary particle diameter.

結着剤は、活物質と集電体とを結着させるために配合される。結着剤としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、フッ素系ゴム、及びスチレンブタジエンゴムなどが挙げられる。   A binder is mix | blended in order to bind an active material and an electrical power collector. Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), fluorine-based rubber, and styrene-butadiene rubber.

負極集電体には、例えば、金属箔又は合金箔が用いることができる。集電体の厚さは、望ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下である。   For the negative electrode current collector, for example, a metal foil or an alloy foil can be used. The thickness of the current collector is desirably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less.

金属箔としては銅箔、アルミニウム箔といったものが挙げられる。アルミニウム箔の場合、99重量%以上の純度を有することが好ましい。   Examples of the metal foil include copper foil and aluminum foil. In the case of an aluminum foil, it is preferable to have a purity of 99% by weight or more.

合金箔としてはステンレス箔、アルミニウム合金箔といったものが挙げられる。アルミニウム合金箔では、マグネシウム、亜鉛、ケイ素などの元素を含む合金であることが好ましい。合金成分として含まれる鉄、銅、ニッケル、クロムなどの遷移金属は1重量%以下にすることが好ましい。   Examples of the alloy foil include stainless steel foil and aluminum alloy foil. The aluminum alloy foil is preferably an alloy containing elements such as magnesium, zinc, and silicon. Transition metals such as iron, copper, nickel and chromium contained as alloy components are preferably 1% by weight or less.

負極は、例えば、粉末状の負極活物質に導電剤及び結着剤を添加し、これらを適当な溶媒に懸濁させ、この懸濁物(スラリー)を集電体に塗布、乾燥、プレスして帯状電極にすることにより作製することができる。スラリー塗布は、先に説明したように負極塗工部及び負極未塗工部が負極集電体に形成されるように行う。   For example, the negative electrode is prepared by adding a conductive agent and a binder to a powdered negative electrode active material, suspending them in a suitable solvent, applying the suspension (slurry) to a current collector, drying, and pressing. It can be produced by forming a strip electrode. As described above, slurry application is performed such that the negative electrode coated portion and the negative electrode uncoated portion are formed on the negative electrode current collector.

負極作製用スラリーを調製する際、負極活物質、導電剤及び結着剤は、それぞれ、70重量%以上96重量%以下、2重量%以上28重量%以下、2重量%以上28重量%以下の割合で配合することが好ましい。   When preparing the slurry for preparing a negative electrode, the negative electrode active material, the conductive agent, and the binder are 70% by weight to 96% by weight, 2% by weight to 28% by weight, and 2% by weight to 28% by weight, respectively. It is preferable to mix | blend in a ratio.

導電剤の含有量が2重量%以上であると、負極層の集電性能を向上させることができる。また、結着剤の含有量が2重量%以上であると、負極層と集電体との間の結着性を十分に得ることができる。そのため、上記配合によると、サイクル特性を更に向上させることができる。一方、容量を大きくする観点から、導電剤及び結着剤はそれぞれ28重量%以下にすることが好ましい。   When the content of the conductive agent is 2% by weight or more, the current collecting performance of the negative electrode layer can be improved. Further, when the content of the binder is 2% by weight or more, the binding property between the negative electrode layer and the current collector can be sufficiently obtained. Therefore, according to the above formulation, cycle characteristics can be further improved. On the other hand, from the viewpoint of increasing the capacity, the conductive agent and the binder are each preferably 28% by weight or less.

(2)セパレータ
セパレータの材料は、先に説明したとおりである。
(2) Separator The material of the separator is as described above.

(3)正極
正極層は、正極活物質を含むことができる。正極層は、必要に応じて、導電剤及び結着剤を更に含むこともできる。
(3) Positive electrode The positive electrode layer can contain a positive electrode active material. The positive electrode layer can further contain a conductive agent and a binder as necessary.

正極活物質には、種々の酸化物、硫化物などが挙げられる。例えば、二酸化マンガン(MnO2)、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物(例えば、LixMn24またはLixMnO2)、リチウムニッケル複合酸化物(例えばLixNiO2)、リチウムコバルト複合酸化物(LixCoO2)、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(例えばLixNi1-y-zCoyz2(MはAl、Cr及びFeよりなる群から選択される少なくとも1種類の元素であり、0≦y≦0.5、0≦z≦0.1である))、リチウムマンガンコバルト複合酸化物(例えばLixMn1-y-zCoyz2(MはAl、Cr及びFeよりなる群から選択される少なくとも1種類の元素であり、0≦y≦0.5、0≦z≦0.1である))、リチウムマンガンニッケル複合化合物(例えばLixMn1/2Ni1/22)、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物(例えばLixMn2-yNiy4)、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物(例えば、LixFePO4、LixFe1-yMnyPO4、LixCoPO4など)、硫酸鉄(例えばFe2(SO43)、バナジウム酸化物(例えばV25)などが挙げられる。 Examples of the positive electrode active material include various oxides and sulfides. For example, manganese dioxide (MnO 2 ), iron oxide, copper oxide, nickel oxide, lithium manganese composite oxide (eg, LixMn 2 O 4 or Li x MnO 2 ), lithium nickel composite oxide (eg, Li x NiO 2 ), Lithium cobalt composite oxide (Li x CoO 2 ), lithium nickel cobalt composite oxide (for example, Li x Ni 1 -yz Co y M z O 2 (M is at least one selected from the group consisting of Al, Cr and Fe) And 0 ≦ y ≦ 0.5 and 0 ≦ z ≦ 0.1)), lithium manganese cobalt composite oxide (for example, Li x Mn 1-yz Co y M z O 2 (M is At least one element selected from the group consisting of Al, Cr and Fe, and 0 ≦ y ≦ 0.5 and 0 ≦ z ≦ 0.1)), a lithium manganese nickel composite compound (for example, L x Mn 1/2 Ni 1/2 O 2) , spinel type lithium-manganese-nickel composite oxide (e.g., Li x Mn 2-y Ni y O 4), lithium phosphates having an olivine structure (e.g., Li x FePO 4 and Li x Fe 1-y Mn y PO 4, Li x CoPO 4), iron sulfate (e.g. Fe 2 (SO 4) 3) , vanadium oxide (e.g. V 2 O 5), and the like.

また、正極活物質の他の例としては、ポリアニリンやポリピロールなどの導電性ポリマー材料、ジスルフィド系ポリマー材料、イオウ(S)、フッ化カーボンなどの有機材料および無機材料も挙げられる。   Other examples of the positive electrode active material include conductive polymer materials such as polyaniline and polypyrrole, disulfide polymer materials, organic materials such as sulfur (S) and carbon fluoride, and inorganic materials.

なお、上記に好ましい範囲の記載がないx、y及びzについては、0以上1以下の範囲であることが好ましい。   In addition, about x, y, and z for which there is no description of a preferable range above, it is preferable that it is the range of 0 or more and 1 or less.

正極活物質の種類は、1種類または2種類以上にすることができる。   The type of the positive electrode active material can be one type or two or more types.

導電剤は、活物質間の電気伝導性の補助と担持触媒の反応場を形成する役割を担う。導電剤としては、例えばカーボンブラック、黒鉛(グラファイト)、グラフェン、フラーレン類、コークス等を挙げることができる。中でも、カーボンブラック、黒鉛が好ましく、カーボンブラックとしてはアセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック等が挙げられる。   The conductive agent plays a role of assisting electrical conductivity between the active materials and forming a reaction field of the supported catalyst. Examples of the conductive agent include carbon black, graphite (graphite), graphene, fullerenes, coke and the like. Among these, carbon black and graphite are preferable, and examples of carbon black include acetylene black, ketjen black, and furnace black.

結着剤は、活物質と集電体とを結着させるために配合される。結着剤としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリアクリル酸、フッ素系ゴムなどが挙げられる。   A binder is mix | blended in order to bind an active material and an electrical power collector. Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylic acid, and fluorine rubber.

正極集電体は、アルミニウム箔若しくはアルミニウム合金箔から形成されることが望ましい。集電体の厚さは、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下である。   The positive electrode current collector is preferably formed from an aluminum foil or an aluminum alloy foil. The thickness of the current collector is preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less.

アルミニウム箔及びアルミニウム合金箔の平均結晶粒径は50μm以下であることが好ましい。より好ましくは、30μm以下である。更に好ましくは5μm以下である。平均結晶粒径が50μm以下であることにより、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔の強度を飛躍的に増大させることができ、正極を高いプレス圧で高密度化することが可能になり、電池容量を増大させることができる。   The average crystal grain size of the aluminum foil and the aluminum alloy foil is preferably 50 μm or less. More preferably, it is 30 μm or less. More preferably, it is 5 μm or less. When the average crystal grain size is 50 μm or less, the strength of the aluminum foil or aluminum alloy foil can be drastically increased, the positive electrode can be densified with a high press pressure, and the battery capacity is increased. Can be made.

アルミニウム箔の純度は99重量%以上が好ましい。   The purity of the aluminum foil is preferably 99% by weight or more.

アルミニウム合金としては、マグネシウム、亜鉛、ケイ素、などの元素を含む合金が好ましい。一方、鉄、銅、ニッケル、クロムなどの遷移金属の含有量は1重量%以下にすることが好ましい。   As the aluminum alloy, an alloy containing elements such as magnesium, zinc and silicon is preferable. On the other hand, the content of transition metals such as iron, copper, nickel and chromium is preferably 1% by weight or less.

正極は、例えば、正極活物質に導電剤及び結着剤を添加し、これらを適当な溶媒に懸濁させ、この懸濁物をアルミニウム箔などの集電体に塗布、乾燥、プレスして帯状電極にすることにより作製される。スラリー塗布は、先に説明したように正極塗工部及び正極未塗工部が正極集電体に形成されるように行う。   For the positive electrode, for example, a conductive agent and a binder are added to the positive electrode active material, these are suspended in a suitable solvent, and the suspension is applied to a current collector such as an aluminum foil, dried and pressed to form a belt-like shape. It is produced by making an electrode. As described above, slurry application is performed so that the positive electrode coated portion and the positive electrode uncoated portion are formed on the positive electrode current collector.

正極作製用スラリーを調製する際、正極活物質、導電剤及び結着剤の配合比は、正極活物質80〜95重量%、導電剤3〜20重量%、結着剤2〜7重量%の範囲にすることが好ましい。   When preparing the positive electrode preparation slurry, the mixing ratio of the positive electrode active material, the conductive agent and the binder is 80 to 95% by weight of the positive electrode active material, 3 to 20% by weight of the conductive agent, and 2 to 7% by weight of the binder. It is preferable to make it into a range.

次に、図面を参照しながら、第1の実施形態に係る電極群の例を更に詳細に説明する。   Next, an example of the electrode group according to the first embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.

図1は、第1の実施形態に係る一例の電極群の部分展開斜視図である。図2は、図1に示す電極群が具備する正極の一部切欠き展開図である。図3は、図1に示す電極群が具備する負極の一部切欠き展開図である。図4は、図1に示す電極群の平面図である。図2においては、図の右側に示した正極3の一方の端部において、正極層3bの図示を省略している。同様に、図3においては、図の右側に示した負極4の一方の端部において、負極層4bの図示を省略している。また、図2及び図3に示した方向TDC及び方向TDAの「TD」は、”transverse direction”の略称であり、図1及び図4に示す電極群1の捲回軸方向TDに対応している。一方、図2及び図3に示した方向MDC及び方向MDAの「MD」は、”machine direction”の略称であり、それぞれ、方向TDC及び方向TDAに垂直な方向である。 FIG. 1 is a partially exploded perspective view of an example electrode group according to the first embodiment. FIG. 2 is a partially cutaway development view of the positive electrode included in the electrode group shown in FIG. 1. FIG. 3 is a partially cutaway development view of the negative electrode included in the electrode group shown in FIG. 1. FIG. 4 is a plan view of the electrode group shown in FIG. In FIG. 2, the positive electrode layer 3b is not shown at one end portion of the positive electrode 3 shown on the right side of the drawing. Similarly, in FIG. 3, the negative electrode layer 4b is not shown at one end of the negative electrode 4 shown on the right side of the drawing. Further, “TD” in the direction TD C and the direction TD A shown in FIGS. 2 and 3 is an abbreviation of “transverse direction” and corresponds to the winding axis direction TD of the electrode group 1 shown in FIGS. doing. On the other hand, “MD” in the direction MD C and the direction MD A shown in FIGS. 2 and 3 is an abbreviation of “machine direction”, which is a direction perpendicular to the direction TD C and the direction TD A , respectively.

図1に示す扁平型の電極群1は、シート状の正極3と、シート状の負極4と、シート状の2枚のセパレータ5とを具備する。   A flat electrode group 1 shown in FIG. 1 includes a sheet-like positive electrode 3, a sheet-like negative electrode 4, and two sheet-like separators 5.

正極3は、図2に示すように、方向MDCに延びる長さL3の一対の長辺3aLと、方向TDCに延びる長さW3の一対の短辺3aWとを有する帯状の平面形状を有している。 As shown in FIG. 2, the positive electrode 3 has a pair of long sides 3a L having a length L3 extending in the direction MD C and a pair of short sides 3a W having a length W3 extending in the direction TD C. have.

正極3は、正極集電体3aと、正極集電体3aの表面の一部に形成された正極層3bとを含んでいる。図2には図示していないが、正極集電体3aは、両面に同じように正極層3bが形成されている。   The positive electrode 3 includes a positive electrode current collector 3a and a positive electrode layer 3b formed on a part of the surface of the positive electrode current collector 3a. Although not shown in FIG. 2, the positive electrode current collector 3a has the positive electrode layer 3b formed on both surfaces in the same manner.

正極集電体3aは、正極集電体3aの一方の長辺3aLを含む正極塗工部3cと、正極集電体3aの他方の長辺3aLを含む正極未塗工部3dとを含んでいる。 The positive electrode current collector 3a includes a positive electrode coated portion 3c including one long side 3a L of the positive electrode current collector 3a and a positive electrode uncoated portion 3d including the other long side 3a L of the positive electrode current collector 3a. Contains.

正極塗工部3cは、表面に正極層3bを担持している。一方、正極未塗工部3dは、正極層を担持していない。正極塗工部3cと正極未塗工部3dとは、方向TDCにおいて互いに隣り合っている。 The positive electrode coating part 3c carries the positive electrode layer 3b on the surface. On the other hand, the positive electrode uncoated portion 3d does not carry a positive electrode layer. The Seikyokunuriko portion 3c and the positive electrode uncoated portion 3d, are adjacent to each other in the direction TD C.

正極塗工部3c及びその上に担持された正極層3bは、方向MDCの長さがL3であり、方向TDCの長さがW3cである。そのため、正極塗工部3cの面積は、長さL3と長さW3cとの積である。 In the positive electrode coating portion 3c and the positive electrode layer 3b carried thereon, the length in the direction MD C is L3, and the length in the direction TD C is W3c. Therefore, the area of the positive electrode coating portion 3c is the product of the length L3 and the length W3c.

正極未塗工部3dは、方向MDCの長さがL3であり、方向TDCの長さがW3dである。そのため、正極未塗工部3dの面積は、長さL3と長さW3dとの積である。 In the positive electrode uncoated portion 3d, the length in the direction MD C is L3, and the length in the direction TD C is W3d. Therefore, the area of the positive electrode uncoated portion 3d is the product of the length L3 and the length W3d.

ここで、方向TDCにおける正極未塗工部3dの幅である長さW3dは、正極未塗工部3dが含む正極集電体3aの長辺3aLから正極層3bの端面3beまでの距離であり、すなわち方向TDCにおける正極3の長さW3と正極塗工部3cの長さW3cとの差である。 Here, the width a is length W3d positive electrode uncoated portion 3d in the direction TD C is from long side 3a L of the positive electrode current collector 3a included in the positive electrode uncoated portion 3d to the end face 3b e of the positive electrode layer 3b the distance, i.e. the difference between the length W3c length W3 and the positive electrode coated portion 3c of the positive electrode 3 in the direction TD C.

負極4は、図3に示すように、方向MDAに延びる長さL4の一対の長辺4aLと、方向TDAに延びる長さW4の一対の短辺4aWとを有する帯状の平面形状を有している。 Negative electrode 4, as shown in FIG. 3, strip-shaped planar shape having a pair of long sides 4a L length L4 extending in the direction MD A, and a pair of short sides 4a W length W4 extending in a direction TD A have.

負極4は、負極集電体4aと、負極集電体4aの表面の一部に形成された負極層4bとを含んでいる。図3には図示していないが、負極集電体4aは、両面に同じように負極層4bが形成されている。   The negative electrode 4 includes a negative electrode current collector 4a and a negative electrode layer 4b formed on a part of the surface of the negative electrode current collector 4a. Although not shown in FIG. 3, the negative electrode current collector 4a has the negative electrode layer 4b formed in the same manner on both sides.

負極集電体4aは、負極集電体4aの一方の長辺4aLを含む負極塗工部4cと、負極集電体4aの他方の長辺4aLを含む負極未塗工部4dとを含んでいる。 The negative electrode current collector 4a includes a negative electrode coated portion 4c including one long side 4a L of the negative electrode current collector 4a and a negative electrode uncoated portion 4d including the other long side 4a L of the negative electrode current collector 4a. Contains.

負極塗工部4cは、表面に負極層4bを担持している。一方、負極未塗工部4dは、負極層を担持していない。負極塗工部4cと負極未塗工部4dとは、方向TDAにおいて互いに隣り合っている。 The negative electrode coating part 4c carries the negative electrode layer 4b on the surface. On the other hand, the negative electrode uncoated portion 4d does not carry a negative electrode layer. The Fukyokunuriko portion 4c and the negative electrode uncoated portion 4d, are adjacent to each other in the direction TD A.

負極塗工部4c及びその上に担持された負極層4bは、方向MDAの長さがL4であり、方向TDAの長さがW4cである。そのため、負極塗工部4cの面積は、長さL4と長さW4cとの積である。 Fukyokunuriko section 4c and the negative electrode layer 4b carried thereon is the length direction MD A is L4, the length direction TD A is W4c. Therefore, the area of the negative electrode coating part 4c is the product of the length L4 and the length W4c.

負極未塗工部4dは、方向MDAの長さがL4であり、方向TDAの長さがW4dである。そのため、負極未塗工部4dの面積は、長さL4と長さW4dとの積である。 Negative electrode uncoated portion 4d is a length in the direction MD A is L4, the length direction TD A is W4D. Therefore, the area of the negative electrode uncoated portion 4d is the product of the length L4 and the length W4d.

ここで、方向TDAにおける負極未塗工部4dの幅である長さW4dは、負極未塗工部4dが含む負極集電体4aの長辺4aLから負極層4bの端面4beまでの距離であり、すなわち方向TDAにおける負極4の長さW4と負極塗工部4cの長さW4cとの差である。 The length W4d the width of the negative electrode uncoated portion 4d in the direction TD A is from the long sides 4a L of the negative electrode current collector 4a included in the negative electrode uncoated portion 4d to the end face 4b e of the negative electrode layer 4b the distance, i.e. the difference between the length W4c negative electrode 4 length W4 and the negative electrode coating portion 4c in the direction TD a.

このような正極3及び負極4とセパレータ5とは、一枚のセパレータ5、正極3、もう一枚のセパレータ5及び負極4の順で積層された状態で、負極4を内側にし、図1に示す捲回軸方向TDに延びる捲回軸を中心にして捲回されている。   The positive electrode 3 and the negative electrode 4 and the separator 5 are laminated in the order of one separator 5, the positive electrode 3, another separator 5 and the negative electrode 4, with the negative electrode 4 facing inward, and FIG. It is wound around a winding axis extending in the winding axis direction TD shown.

積層の際、正極3の一対の長辺3aLの方向MDCと、負極4の一対の長辺4aLの方向MDAとを合わせ、正極3の一対の短辺3aWの方向TDCと、負極4の一対の短辺4aWの方向TDAとを合わせている。また、一方のセパレータ5は、正極未塗工部3dの一部に覆いかぶさるように積層している。同様に、他方のセパレータ5は、負極未塗工部4dの一部に覆いかぶさるように積層している。これにより、正極3と負極4との間の短絡を防いでいる。 At the time of lamination, the direction MD C of the pair of long sides 3a L of the positive electrode 3 and the direction MD A of the pair of long sides 4a L of the negative electrode 4 are aligned, and the direction TD C of the pair of short sides 3a W of the positive electrode 3 It is combined and direction TD a pair of short sides 4a W of the negative electrode 4. One separator 5 is laminated so as to cover a part of the positive electrode uncoated portion 3d. Similarly, the other separator 5 is laminated so as to cover a part of the negative electrode uncoated portion 4d. Thereby, the short circuit between the positive electrode 3 and the negative electrode 4 is prevented.

図1及び図4に示すように、電極群1からは、正極未塗工部3dの一部3dpと負極未塗工部4dの一部4dpとが、互いに反対の向きに突出している。正極未塗工部3dの突出した部分3dpは、セパレータ5が覆いかぶさっていない部分である。負極未塗工部4dの突出した部分4dpは、セパレータ5が覆いかぶさっていない部分である。 As shown in FIGS. 1 and 4, from the electrode group 1, a part 3d p of the positive electrode uncoated part 3d and a part 4d p of the negative electrode uncoated part 4d protrude in opposite directions. . The protruding portion 3d p of the positive electrode uncoated portion 3d is a portion where the separator 5 is not covered. The protruding portion 4d p of the negative electrode uncoated portion 4d is a portion where the separator 5 is not covered.

図1〜図4に示す電極群1は、先に説明したようにして捲回した積層体を扁平型にプレスすることによって得ることができる。   The electrode group 1 shown in FIGS. 1 to 4 can be obtained by pressing the laminated body wound as described above into a flat shape.

図1〜図4に示した電極群1では、負極未塗工部4dの面積L4×W4dの、負極塗工部4cの面積L4×W4cに対する割合が0.05以上0.07以下である。そして、正極未塗工部3dの面積L3×W3dの、正極塗工部3cの面積L3×W3cに対する割合が0.07以上0.09以下である。   In the electrode group 1 shown in FIGS. 1 to 4, the ratio of the area L4 × W4d of the negative electrode uncoated portion 4d to the area L4 × W4c of the negative electrode coated portion 4c is 0.05 or more and 0.07 or less. The ratio of the area L3 × W3d of the positive electrode uncoated part 3d to the area L3 × W3c of the positive electrode coated part 3c is 0.07 or more and 0.09 or less.

図4に示すように、電極群1の捲回軸方向TDにおける正極未塗工部3dの突出した部分3dpの長さはW3dpである。また、電極群1の捲回軸方向TDにおける負極未塗工部4dの突出した部分4dpの長さはW4dpである。また、捲回軸方向TDにおける電極群1の長さはW1である。ここで、長さW1に対する長さW3dp及び長さW4dpの割合は、0.03以上0.05未満である。 As shown in FIG. 4, the length of the projecting portion 3d p of the positive electrode uncoated portion 3d in the winding axis direction TD of the electrode group 1 is W3d p. The length of the projecting portion 4d p of the negative electrode uncoated portion 4d in the winding axis direction TD of the electrode group 1 is W4D p. The length of the electrode group 1 in the winding axis direction TD is W1. The ratio of the length W3d p and length W4D p to the length W1 is less than 0.03 or more 0.05.

[測定方法]
電極群の各寸法の測定方法を以下に説明する。
[Measuring method]
A method for measuring each dimension of the electrode group will be described below.

まず、測定対象たる電極群を準備する。非水電解質電池に具備されている電極群は、以下の手順で準備する。   First, an electrode group to be measured is prepared. The electrode group provided in the nonaqueous electrolyte battery is prepared by the following procedure.

まず、外装材を切断するなどして、非水電解質電池を解体する。電池を解体するときの充電状態はいずれであっても構わない。しかしながら、安全性を考慮すると、なるべく低い充電状態で実施することが望ましい。   First, the nonaqueous electrolyte battery is disassembled, for example, by cutting the exterior material. The state of charge when disassembling the battery may be any. However, in consideration of safety, it is desirable to carry out the charging state as low as possible.

外装材の切断は、内部に挿入されている電極群が破損しない箇所で行う。この際、端子と端子に接続されたリードとを切断しても構わない。   The exterior material is cut at a location where the electrode group inserted therein is not damaged. At this time, the terminal and the lead connected to the terminal may be cut.

次に、解体した非水電解質電池から、電極群を取り出す。
続いて、取り出した電極群から、電極群の寸法を測定する。捲回型電極群であれば、捲回軸方向における寸法、及び捲回軸方向と直行する方向における寸法を測定する。
Next, an electrode group is taken out from the disassembled nonaqueous electrolyte battery.
Subsequently, the dimensions of the electrode group are measured from the extracted electrode group. In the case of the wound electrode group, the dimension in the winding axis direction and the dimension in the direction orthogonal to the winding axis direction are measured.

長さの測定には、定規、ノギス、メジャー、レーザー変位計など既知の測定方法を用いて行うことができる。なお、ノギスを用いる場合、充電状態の電池の両端に接触する部分には絶縁処理を行う必要がある。   The length can be measured using a known measuring method such as a ruler, caliper, measure, or laser displacement meter. In addition, when using a caliper, it is necessary to insulate the part which contacts the both ends of the charged battery.

捲回型電極群の場合、続いて、電極群から突出して露出した正極未塗工部3dの一部3dpと、電極群から突出して露出した負極未塗工部4dの一部4dpとの、捲回軸方向における寸法をそれぞれ測定する。測定は、リードの接続箇所を避けて行う。この測定は、定規、ノギス、メジャーなど既知の測定方法を用いて行うことができる。 In the case of the wound electrode group, subsequently, a part 3d p of the positive electrode uncoated part 3d exposed by protruding from the electrode group, and a part 4d p of the negative electrode uncoated part 4d exposed by protruding from the electrode group, Are measured in the winding axis direction. Measurement should be done avoiding the lead connection. This measurement can be performed using a known measurement method such as a ruler, caliper, or measure.

続いて、電極群を、正極、負極及びセパレータに解体する。捲回型電極群の場合、電極を切断しないように、捲回とは逆方向に電極群を展開し、その後、正極、負極及びセパレータに解体する。   Subsequently, the electrode group is disassembled into a positive electrode, a negative electrode, and a separator. In the case of a wound electrode group, the electrode group is developed in a direction opposite to that of winding so as not to cut the electrode, and then disassembled into a positive electrode, a negative electrode, and a separator.

解体後、正極の長辺の長さ及び負極の長辺の長さをそれぞれ測定する。測定は、解体後の正極及び負極を一方向に広げ、メジャーなどを用いて行う。   After disassembly, the length of the long side of the positive electrode and the length of the long side of the negative electrode are measured. The measurement is performed using a measure or the like by spreading the disassembled positive electrode and negative electrode in one direction.

続いて、正極集電体の正極塗工部及び正極未塗工部、並びに負極集電体の負極塗工部及び負極未塗工部の寸法を測定する。   Subsequently, the dimensions of the positive electrode coated portion and the positive electrode uncoated portion of the positive electrode current collector and the negative electrode coated portion and the negative electrode uncoated portion of the negative electrode current collector are measured.

正極未塗工部の幅がほぼ一定である正極又は負極未塗工部の幅がほぼ一定である負極については、以下の手順で測定する。なお、以下の説明では、正極及び負極をまとめて電極と呼び、正極塗工部及び負極塗工部をまとめて電極塗工部と呼び、正極未塗工部及び負極未塗工部をまとめて電極未塗工部と呼ぶ。   For the positive electrode in which the width of the positive electrode uncoated portion is substantially constant or the negative electrode in which the width of the negative electrode uncoated portion is substantially constant, measurement is performed according to the following procedure. In the following description, the positive electrode and the negative electrode are collectively referred to as an electrode, the positive electrode coating portion and the negative electrode coating portion are collectively referred to as an electrode coating portion, and the positive electrode uncoated portion and the negative electrode uncoated portion are collectively referred to as an electrode. It is called an electrode uncoated part.

まず、電極のそれぞれを長辺の方向と垂直な方向にそって切断して、測定がしやすい大きさの幾つかの測定試料を作製する。   First, each of the electrodes is cut along a direction perpendicular to the direction of the long side to produce several measurement samples having a size that can be easily measured.

測定試料は、電極のいずれの場所から作製しても構わない。測定試料は、複数個作製することが望ましい。   The measurement sample may be produced from any location on the electrode. It is desirable to prepare a plurality of measurement samples.

また、切り取る電極の長辺方向の長さはいずれであっても構わないが測定のしやすさから30cm以内であることが望ましい。   Further, the length of the electrode to be cut off in the long side direction may be any, but it is preferably within 30 cm for ease of measurement.

作製した測定試料において、電極の長辺方向に垂直な方向における電極塗工部及び電極未塗工部のそれぞれの長さを測定する。測定は、定規、ノギス、メジャーなど既知の測定方法を用いて行うことができる。電極の長辺方向に垂直な方向における電極塗工部及び電極未塗工部のそれぞれの長さの測定は、測定試料の任意の位置で行っても構わない。   In the produced measurement sample, the lengths of the electrode coated part and the electrode uncoated part in the direction perpendicular to the long side direction of the electrode are measured. The measurement can be performed using a known measurement method such as a ruler, caliper, or measure. The measurement of the lengths of the electrode coated part and the electrode uncoated part in the direction perpendicular to the long side direction of the electrode may be performed at an arbitrary position of the measurement sample.

電極の長辺方向に垂直な方向における電極塗工部の長さの平均を、電極塗工部の長さとする。同様に、電極の長辺方向に垂直な方向における電極未塗工部の長さの平均を、電極未塗工部の長さとする。   The average length of the electrode coating part in the direction perpendicular to the long side direction of the electrode is defined as the length of the electrode coating part. Similarly, the average of the length of the electrode uncoated part in the direction perpendicular to the long side direction of the electrode is defined as the length of the electrode uncoated part.

このようにして算出した電極塗工部の長さに電極の長辺の長さを掛けることにより、電極塗工部の面積が算出できる。同様に、上記のようにして算出した電極未塗工部の長さに電極の長辺の長さをかけることにより、電極未塗工部の面積が算出できる。   The area of the electrode coating portion can be calculated by multiplying the length of the electrode coating portion thus calculated by the length of the long side of the electrode. Similarly, the area of the electrode uncoated portion can be calculated by multiplying the length of the long side of the electrode by the length of the electrode uncoated portion calculated as described above.

一方、正極未塗工部の幅が一定でない正極又は負極未塗工部の幅が一定でない負極については、以下の手順で測定する。なお、以下の説明でも、正極及び負極をまとめて電極と呼び、正極塗工部及び負極塗工部をまとめて電極塗工部と呼び、正極未塗工部及び負極未塗工部をまとめて電極未塗工部と呼ぶ。   On the other hand, about the positive electrode where the width | variety of a positive electrode uncoated part is not constant or the negative electrode where the width | variety of a negative electrode uncoated part is not constant, it measures in the following procedures. In the following description, the positive electrode and the negative electrode are collectively referred to as an electrode, the positive electrode coating portion and the negative electrode coating portion are collectively referred to as an electrode coating portion, and the positive electrode uncoated portion and the negative electrode uncoated portion are collectively referred to as an electrode. It is called an electrode uncoated part.

一方向に広げた電極の電極塗工部において、電極の長辺方向に垂直な方向における寸法が最も大きな部分の幅と、最も小さな幅とを測定する。同様に、一方向に広げた電極の電極塗工部において、電極の長辺方向に垂直な方向における寸法が最も大きな部分の幅と、最も小さな幅とを測定する。   In the electrode coating portion of the electrode spread in one direction, the width of the portion having the largest dimension in the direction perpendicular to the long side direction of the electrode and the smallest width are measured. Similarly, in the electrode coating portion of the electrode expanded in one direction, the width of the portion having the largest dimension in the direction perpendicular to the long side direction of the electrode and the smallest width are measured.

ここで、電極塗工部の最も小さな幅を、電極塗工部の幅とする。同様に、電極未塗工部の最も小さな幅を、電極未塗工部の幅とする。   Here, the smallest width of the electrode coating portion is defined as the width of the electrode coating portion. Similarly, the smallest width of the electrode uncoated portion is defined as the width of the electrode uncoated portion.

上記のようにして測定した電極未塗工部の電極の長辺方向に垂直な方向における寸法が最も大きな部分の幅をWMとし、電極未塗工部の電極の長辺方向に垂直な方向における寸法が最も小さな部分の幅Wmとし、電極の長辺方向の長さをLとした場合、電極未塗工部の面積Sは、以下の式で算出することができる。   The width of the portion with the largest dimension in the direction perpendicular to the long side direction of the electrode of the electrode uncoated portion measured as described above is defined as WM, and the width in the direction perpendicular to the long side direction of the electrode of the electrode uncoated portion is measured. When the width Wm of the portion having the smallest dimension is set to L and the length in the long side direction of the electrode is set to L, the area S of the electrode uncoated portion can be calculated by the following formula.

S=(WM+Wm)×L÷2
以上に説明した第1の実施形態によると、電極群が提供される。この電極群は、耐熱性に優れた負極及びセパレータを具備し、熱が発生しやすいが過剰な発熱を抑えることができるように正極層及び負極層を含んでいる。また、負極はチタン酸リチウムを含み、セパレータは厚さが3μm以上9μm以下である。そのおかげで、この電極群は、非水電解質電池で用いられた場合、電池特性の低下を防ぐことができ、更には発熱を有効に利用することができる。従って、第1の実施形態に係る電極群は、レート特性とサイクル特性とに優れた非水電解質電池を実現することができる。
S = (WM + Wm) × L ÷ 2
According to the first embodiment described above, an electrode group is provided. This electrode group includes a negative electrode and a separator excellent in heat resistance, and includes a positive electrode layer and a negative electrode layer so that heat is easily generated but excessive heat generation can be suppressed. The negative electrode contains lithium titanate, and the separator has a thickness of 3 μm to 9 μm. Thanks to this, when this electrode group is used in a non-aqueous electrolyte battery, it is possible to prevent the battery characteristics from being deteriorated, and furthermore, heat can be used effectively. Therefore, the electrode group according to the first embodiment can realize a nonaqueous electrolyte battery excellent in rate characteristics and cycle characteristics.

(第2の実施形態)
第2の実施形態によると、非水電解質電池が提供される。この非水電解質電池は、第1の実施形態に係る電極群と、非水電解質とを具備する。
(Second Embodiment)
According to the second embodiment, a nonaqueous electrolyte battery is provided. This nonaqueous electrolyte battery includes the electrode group according to the first embodiment and a nonaqueous electrolyte.

第2の実施形態に係る非水電解質電池において、非水電解質は、電極群に含浸されて保持され得る。   In the nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment, the nonaqueous electrolyte can be impregnated and held in the electrode group.

以下、第2の実施形態に係る非水電解質電池について、詳細に説明する。   Hereinafter, the nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment will be described in detail.

第2の実施形態に係る非水電解質電池は、容器を更に具備することができる。容器は、第1の実施形態に係る電極群と、非水電解質とを収容することができる。   The nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment can further include a container. The container can accommodate the electrode group according to the first embodiment and the nonaqueous electrolyte.

第2の実施形態に係る非水電解質電池は、正極リード及び負極リードを更に具備することができる。正極リードは、電極群の正極未塗工部に電気的に接続され得る。それにより、正極リードは、正極と外部端子との間で電子が移動するための導体として働くことができる。同様に、負極リードは、電極群の負極未塗工部に電気的に接続され得る。それにより、負極リードは、負極と外部端子との間で電子が移動するための導体として働くことができる。   The nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment can further include a positive electrode lead and a negative electrode lead. The positive electrode lead can be electrically connected to the positive electrode uncoated portion of the electrode group. Thereby, the positive electrode lead can serve as a conductor for electrons to move between the positive electrode and the external terminal. Similarly, the negative electrode lead can be electrically connected to the negative electrode uncoated portion of the electrode group. Thereby, the negative electrode lead can act as a conductor for electrons to move between the negative electrode and the external terminal.

第2の実施形態に係る非水電解質電池は、正極端子及び負極端子を更に具備することができる。正極端子は、正極に直接又は正極リードを介して電気的に接続されている。同様に、負極端子は、負極に直接又は負極リードを介して電気的に接続されている。また、正極端子及び負極端子は、その一部が容器の外側に位置している。そのため、正極端子及び負極端子を介して、非水電解質電池から外部電子機器への電力の供給、又は発電要素から非水電解質電池へ電力の入力を行うことができる。   The nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment can further include a positive electrode terminal and a negative electrode terminal. The positive electrode terminal is electrically connected to the positive electrode directly or via a positive electrode lead. Similarly, the negative electrode terminal is electrically connected to the negative electrode directly or via a negative electrode lead. Moreover, the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are partly located outside the container. Therefore, it is possible to supply power from the nonaqueous electrolyte battery to the external electronic device or input power from the power generation element to the nonaqueous electrolyte battery via the positive electrode terminal and the negative electrode terminal.

第2の実施形態に係る非水電解質電池は、定格容量が10Ah以上50Ah未満であることが好ましい。定格容量が50Ah未満であることにより、充放電中の発熱を更に抑えることができ、ひいては熱による劣化を更に抑えることができる。また、定格容量が50Ah未満であることにより、充放電中の発熱を均一に拡散することができ、それにより、放電中の抵抗に不均一が生じることを防ぐことができ、ひいては充放電の進行が異なる領域が生じることを防ぐことができる。その結果、定格容量が50Ah未満である第2の実施形態に係る非水電解質電池は、充放電中の過電圧を防ぐことができ、優れたレート特性を示すことができる。一方、定格容量が10Ah以上であると、抵抗の低減効果を十分に期待できる。第2の実施形態に係る非水電解質電池は、定格容量が20Ah以上45Ah未満であることがより好ましい。   The nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment preferably has a rated capacity of 10 Ah or more and less than 50 Ah. When the rated capacity is less than 50 Ah, heat generation during charging / discharging can be further suppressed, and further deterioration due to heat can be further suppressed. In addition, since the rated capacity is less than 50 Ah, heat generation during charging / discharging can be uniformly diffused, thereby preventing non-uniformity in resistance during discharging, and thus progress of charging / discharging. Can be prevented from occurring. As a result, the nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment having a rated capacity of less than 50 Ah can prevent overvoltage during charging and discharging, and can exhibit excellent rate characteristics. On the other hand, when the rated capacity is 10 Ah or more, a resistance reduction effect can be sufficiently expected. The nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment more preferably has a rated capacity of 20 Ah or more and less than 45 Ah.

次に、非水電解質、正極リード、負極リード、容器、正極端子及び負極端子について、より詳細に説明する。   Next, the nonaqueous electrolyte, the positive electrode lead, the negative electrode lead, the container, the positive electrode terminal, and the negative electrode terminal will be described in more detail.

(1)非水電解質
非水電解質は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解される電解質塩とを含むことができる。また、非水溶媒中にはポリマーが含まれてもよい。
(1) Nonaqueous electrolyte The nonaqueous electrolyte can contain a nonaqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the nonaqueous solvent. Further, the non-aqueous solvent may contain a polymer.

電解質塩の例としては、LiPF6、LiBF4、Li(CF3SO22N(ビストリフルオロメタンスルホニルアミドリチウム;通称LiTFSI)、LiCF3SO3(通称LiTFS)、Li(C25SO22N(ビスペンタフルオロエタンスルホニルアミドリチウム;通称LiBETI)、LiClO4、LiAsF6、LiSbF6、ビスオキサラトホウ酸リチウム(LiB(C242(通称LiBOB))、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウム(LiF2BC24)、ジフルオロ(トリフルオロ−2−オキシド−2−トリフルオロ−メチルプロピオナト(2−)−0,0)ホウ酸リチウム(LiBF2(OCOOC(CF32)(通称LiBF2(HHIB)))、ジフルオロリン酸リチウム(LiPO22)等のリチウム塩が挙げられる。 Examples of the electrolyte salt include LiPF 6 , LiBF 4 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 N (bistrifluoromethanesulfonylamide lithium; commonly known as LiTFSI), LiCF 3 SO 3 (commonly known as LiTFS), and Li (C 2 F 5 SO 2) 2 N (bis pentafluoroethanesulfonyl amide lithium; called LiBETI), LiClO 4, LiAsF 6 , LiSbF 6, bisoxalato Lato lithium borate (LiB (C 2 O 4) 2 ( known as LiBOB)), difluoro (oxalato) Lithium borate (LiF 2 BC 2 O 4 ), difluoro (trifluoro-2-oxide-2-trifluoro-methylpropionate (2-)-0,0) lithium borate (LiBF 2 (OCOOC (CF 3 ) 2) (aka LiBF 2 (HHIB))), lithium difluorophosphate (LiPO 2 2) lithium salts, and the like.

これらの電解質塩は、一種類で使用してもよいし又は二種類以上を混合して用いてもよい。   These electrolyte salts may be used alone or in combination of two or more.

特に、LiPF6、LiBF4、ビスオキサラトホウ酸リチウム(LiB(C242(通称LiBOB))、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウム(LiF2BC24)、ジフルオロ(トリフルオロ−2−オキシド−2−トリフルオロ−メチルプロピオナト(2−)−0,0)ホウ酸リチウム(LiBF2(OCOOC(CF32)(通称LiBF2(HHIB)))、ジフルオロリン酸リチウム(LiPO22)が好ましい。 In particular, LiPF 6 , LiBF 4 , lithium bisoxalatoborate (LiB (C 2 O 4 ) 2 (common name LiBOB)), lithium difluoro (oxalato) borate (LiF 2 BC 2 O 4 ), difluoro (trifluoro-2 -Oxido-2-trifluoro-methylpropionate (2-)-0,0) lithium borate (LiBF 2 (OCOOC (CF 3 ) 2 ) (commonly known as LiBF 2 (HHIB))), lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ) is preferred.

電解質塩濃度は、0.5M以上、3.0M以下の範囲内とすることが好ましい。これにより、高負荷電流を流した場合の性能を向上することができる。   The electrolyte salt concentration is preferably in the range of 0.5M to 3.0M. Thereby, the performance when a high load current is passed can be improved.

非水溶媒としては、特に限定されるものではないが、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、1,2−ジメトキシエタン(DME)、γ−ブチロラクトン(GBL)、テトラヒドロフラン(THF)、2−メチルテトラヒドロフラン(2−MeHF)、1,3−ジオキソラン、スルホラン、アセトニトリル(AN)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネイト(DMC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、ジプロピルカーボネート(DPC)等が挙げられる。   The non-aqueous solvent is not particularly limited, but propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), 1,2-dimethoxyethane (DME), γ-butyrolactone (GBL), tetrahydrofuran (THF), 2 -Methyltetrahydrofuran (2-MeHF), 1,3-dioxolane, sulfolane, acetonitrile (AN), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), methyl ethyl carbonate (MEC), dipropyl carbonate (DPC), etc. It is done.

これらの溶媒は1種類で使用してもよいし又は2種類以上を混合して用いてもよい。   These solvents may be used alone or in combination of two or more.

また、溶媒を二種類以上組み合わせる場合、全ての溶媒に誘電率が20以上のものの中から選ぶことが好ましい。 Further, when two or more kinds of solvents are combined, it is preferable to select from all solvents having a dielectric constant of 20 or more.

この非水電解質に、添加剤を添加してもよい。添加剤としては、特に限定されるものではないが、ビニレンカーボネイト(VC)、フルオロビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、フルオロメチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、プロピルビニレンカーボネート、ブチルビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、ジエチルビニレンカーボネート、ジプロピルビニレンカーボネート、ビニレンアセテート(VA)、ビニレンブチレート、ビニレンヘキサネート、ビニレンクロトネート、カテコールカーボネート、プロパンスルトン、ブタンスルトン等が挙げられる。   An additive may be added to the non-aqueous electrolyte. Although it does not specifically limit as an additive, Vinylene carbonate (VC), fluoro vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, fluoromethyl vinylene carbonate, ethyl vinylene carbonate, propyl vinylene carbonate, butyl vinylene carbonate, dimethyl vinylene carbonate, diethyl Examples include vinylene carbonate, dipropyl vinylene carbonate, vinylene acetate (VA), vinylene butyrate, vinylene hexanate, vinylene crotonate, catechol carbonate, propane sultone, and butane sultone.

添加剤の種類は、1種類又は2種類以上にすることができる。 One kind or two or more kinds of additives can be used.

(2)正極リード及び負極リード
正極リードは、例えば、アルミニウム、又は、Mg、Ti、Zn、Ni、Cr、Mn、Fe、Cu、又はSiから選択される少なくとも1種類の元素を含有するアルミニウム合金から形成されることが好ましい。正極集電体との接触抵抗を低減するために、正極リード端子は正極集電体と同様の材料から形成されることが好ましい。
(2) Positive electrode lead and negative electrode lead The positive electrode lead is, for example, aluminum or an aluminum alloy containing at least one element selected from Mg, Ti, Zn, Ni, Cr, Mn, Fe, Cu, or Si. Preferably it is formed from. In order to reduce the contact resistance with the positive electrode current collector, the positive electrode lead terminal is preferably formed of the same material as the positive electrode current collector.

負極リードは、例えば、アルミニウム、又は、Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu、又はSiから選択される少なくとも1種類の元素を含有するアルミニウム合金から形成することができる。負極集電体との接触抵抗を低減するために、負極リードは負極集電体と同様の材料から形成されることが好ましい。負極リードは負極未塗工部と同じ幅で形成されることが好ましい。   The negative electrode lead can be formed from, for example, aluminum or an aluminum alloy containing at least one element selected from Mg, Ti, Zn, Mn, Fe, Cu, or Si. In order to reduce the contact resistance with the negative electrode current collector, the negative electrode lead is preferably formed of the same material as the negative electrode current collector. The negative electrode lead is preferably formed with the same width as the negative electrode uncoated portion.

なお、正極リード及び負極リードは省略することもできる。   The positive electrode lead and the negative electrode lead can be omitted.

(3)容器
容器としては、例えば、金属製容器又は樹脂製容器を用いることができる。
(3) Container As the container, for example, a metal container or a resin container can be used.

金属製容器は、例えば、厚さが3mm以下のものを用いることができる。金属製容器は、厚さが0.5mm以下であることがより好ましい。   For example, a metal container having a thickness of 3 mm or less can be used. More preferably, the metal container has a thickness of 0.5 mm or less.

金属製容器は、アルミニウム又はアルミニウム合金等から作られる。アルミニウム合金としては、マグネシウム、亜鉛、ケイ素等の元素を含む合金が好ましい。   The metal container is made of aluminum or an aluminum alloy. As the aluminum alloy, an alloy containing elements such as magnesium, zinc and silicon is preferable.

合金中に鉄、銅、ニッケル、クロム等の遷移金属が含む場合、その量は100ppm以下にすることが好ましい。   When transition metals such as iron, copper, nickel and chromium are contained in the alloy, the amount is preferably 100 ppm or less.

樹脂製容器としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレン系樹脂、フッ素系樹脂等からなる樹脂製容器を用いることができる。   As the resin container, for example, a resin container made of polyolefin resin, polyvinyl chloride resin, polystyrene resin, acrylic resin, phenol resin, polyphenylene resin, fluorine resin, or the like can be used.

或いは、容器としては、金属箔が2枚の樹脂層の間に挟まれたラミネートフィルム製の容器を用いることもできる。   Alternatively, a container made of a laminate film in which a metal foil is sandwiched between two resin layers can be used as the container.

容器の形状、すなわち電池形状は、電池の用途に応じて選択することができる。例えば、電池形状としては、扁平型(薄型)、角型、円筒型、コイン型、ボタン型等が挙げられる。また、電池の用途としては、例えば、携帯用電子機器等に積載される小型用途、二輪乃至四輪の自動車等に積載される大型用途が挙げられ、第2の実施形態に係る非水電解質電池はいずれの用途にも適用することができる。   The shape of the container, that is, the battery shape can be selected according to the application of the battery. For example, examples of the battery shape include a flat type (thin type), a square type, a cylindrical type, a coin type, and a button type. In addition, examples of the use of the battery include a small use mounted on a portable electronic device and the like, and a large use mounted on a two-wheel to four-wheel automobile, etc., and the nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment. Can be applied to any application.

(4)正極端子及び負極端子
正極端子は、例えば、正極集電体又は正極リードと同様の材料から形成することができる。負極端子は、例えば負極集電体又は負極リードと同様の材料から形成することができる。
(4) Positive electrode terminal and negative electrode terminal A positive electrode terminal can be formed from the material similar to a positive electrode electrical power collector or a positive electrode lead, for example. The negative electrode terminal can be formed from the same material as the negative electrode current collector or the negative electrode lead, for example.

容器が金属製容器である場合、容器が正極端子又は負極端子の何れかの役割を担うこともできる。   When the container is a metal container, the container can also serve as either a positive electrode terminal or a negative electrode terminal.

次に、第2の実施形態に係る非水電解質電池の一例を、図5〜図7を参照しながら詳細に説明する。   Next, an example of the nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

図5は、第2の実施形態に係る一例の非水電解質電池の概略斜視図である。図6は、図5に示す非水電解質電池の1つの分解斜視図である。図7は、図5に示す非水電解質電池の更なる分解斜視図である。   FIG. 5 is a schematic perspective view of an example nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment. FIG. 6 is an exploded perspective view of one of the nonaqueous electrolyte batteries shown in FIG. FIG. 7 is a further exploded perspective view of the nonaqueous electrolyte battery shown in FIG.

この例の非水電解質電池100は、図5〜図7に示すように、外装部材111と、外装部材111内に収納された電極群1と、電極群1に含浸された非水電解液(図示せず)とを具備する角形非水電解質電池である。   As shown in FIGS. 5 to 7, the nonaqueous electrolyte battery 100 of this example includes an exterior member 111, an electrode group 1 housed in the exterior member 111, and a nonaqueous electrolyte solution impregnated in the electrode group 1 ( (Not shown).

電極群1は、図1〜図4を参照しながら説明した、扁平形状の捲回型電極群1である。電極群1は、正極未塗工部3dのうち電極群1から突出した部分3dpと負極未塗工部4dのうち電極群1から突出した部分4dpとを除いた部分が、絶縁テープ10で被覆されている。 The electrode group 1 is the flat wound electrode group 1 described with reference to FIGS. In the electrode group 1, the portion excluding the portion 3d p protruding from the electrode group 1 in the positive electrode uncoated portion 3d and the portion 4d p protruding from the electrode group 1 in the negative electrode uncoated portion 4d are the insulating tape 10 It is covered with.

図5〜図7に示すように、外装部材111は、開口部を有する有底矩形筒状の金属製容器111aと、容器111aの開口部に配置された矩形板状の封口体111bとを含む。封口体111bは、容器111aの開口部に、例えばレーザー溶接等の溶接により接合されている。封口体111bには、2つの貫通孔(図示しない)と、注入口(図示しない)とが開口されている。   As shown in FIGS. 5 to 7, the exterior member 111 includes a bottomed rectangular cylindrical metal container 111 a having an opening, and a rectangular plate-shaped sealing body 111 b disposed in the opening of the container 111 a. . The sealing body 111b is joined to the opening of the container 111a by welding such as laser welding. The sealing body 111b has two through holes (not shown) and an inlet (not shown).

図6及び図7に示すように、この例の非水電解質電池100は、正極リード6及び負極リード7を更に具備する。   As shown in FIGS. 6 and 7, the nonaqueous electrolyte battery 100 of this example further includes a positive electrode lead 6 and a negative electrode lead 7.

正極リード6は、貫通孔6bを有する接続プレート6aと、接続プレート6aから二又に分岐して下方に延出した集電部6cとを有する。負極リード7も同様に、貫通孔7bを有する接続プレート7aと、接続プレート7aから二又に分岐して下方に延出した集電部7cとを有する。   The positive electrode lead 6 includes a connection plate 6a having a through hole 6b, and a current collecting portion 6c that is bifurcated from the connection plate 6a and extends downward. Similarly, the negative electrode lead 7 includes a connection plate 7a having a through hole 7b, and a current collecting portion 7c branched from the connection plate 7a and extending downward.

図6及び図7に示すように、絶縁体8が、封口体111bの裏面に配置されている。絶縁体8は、裏面に第1の凹部8a及び第2の凹部8bを有する。第1の凹部8a及び第2の凹部8bには、それぞれ、貫通孔8a’及び貫通孔8b’が開口されており、各貫通孔8a’及び8b’は、封口体111bの貫通孔にそれぞれ連通している。第1の凹部8a内には正極リード6の接続プレート6aが配置されており、第2の凹部8b内には負極リード7の接続プレート7aが配置されている。また、絶縁体8には、封口体111bの注入口と連通する貫通穴8cが開口されている。   As shown in FIG.6 and FIG.7, the insulator 8 is arrange | positioned at the back surface of the sealing body 111b. The insulator 8 has a first recess 8a and a second recess 8b on the back surface. A through hole 8a ′ and a through hole 8b ′ are opened in the first recess 8a and the second recess 8b, respectively, and each of the through holes 8a ′ and 8b ′ communicates with the through hole of the sealing body 111b. doing. A connection plate 6a for the positive electrode lead 6 is disposed in the first recess 8a, and a connection plate 7a for the negative electrode lead 7 is disposed in the second recess 8b. The insulator 8 has a through hole 8c communicating with the inlet of the sealing body 111b.

正極リード6は、二又の集電部6cの間に、電極群2の正極未塗工部3dの一部3dpの外周を挟んでこれと接合されている。また、負極リード7は、二又の集電部7cの間に、電極群2の負極未塗工部4dの一部4dpの外周を挟んでこれと接合されている。こうして、正極リード6と電極群2の正極3とが電気的に接続されており、負極リード7と電極群2の負極4とが電気的に接続されている。 The positive electrode lead 6, between the collector portion 6c of the bifurcated, it is joined thereto across the outer periphery of the portion 3d p of the electrode group 2 positive electrode uncoated portion 3d. Moreover, the negative electrode lead 7, between the collector portions 7c of the bifurcated, it is joined thereto across the outer periphery of the portion 4d p of the negative electrode uncoated portion 4d of the electrode group 2. Thus, the positive electrode lead 6 and the positive electrode 3 of the electrode group 2 are electrically connected, and the negative electrode lead 7 and the negative electrode 4 of the electrode group 2 are electrically connected.

図6及び図7に示すように、この例の非水電解質電池100は、2つの絶縁部材9aを具備している。一方の絶縁部材9aは、正極リード6と正極未塗工部3dの一部3dpとの接合部分を被覆している。他方の絶縁部材9aは、負極リード7と負極未塗工部4dの一部4dpとの接合部分を被覆している。2つの絶縁部材9aは、それぞれ、二つ折りにした絶縁テープ9bによって電極群2に固定されている。2つの絶縁部材9aは、振動吸収部材としても働くことができる。 As shown in FIGS. 6 and 7, the non-aqueous electrolyte battery 100 of this example includes two insulating members 9a. One of the insulating member 9a covers the junction between the portion 3d p of the positive electrode lead 6 and the positive electrode uncoated portion 3d. Other insulating member 9a covers the junction between the portion 4d p of the negative electrode lead 7 and the negative electrode uncoated portion 4d. The two insulating members 9a are each fixed to the electrode group 2 by an insulating tape 9b folded in half. The two insulating members 9a can also function as vibration absorbing members.

図5〜図7に示すように、この例の非水電解質電池1は、正極端子113及び負極端子114を更に具備する。   As shown in FIGS. 5 to 7, the nonaqueous electrolyte battery 1 of this example further includes a positive electrode terminal 113 and a negative electrode terminal 114.

正極端子113は、矩形状の頭部113aと、頭部113aの裏面から下方に延出した軸部113bとを含む。同様に、負極端子114は、矩形状の頭部114aと、頭部114aの裏面から下方に延出した軸部114bとを含む。正極端子113及び負極端子114は、それぞれ、封口体111bの上面に絶縁ガスケット115を介して配置されている。正極端子113の軸部113bは、絶縁ガスケット115の貫通孔115a、封口体111bの貫通孔、絶縁体8の貫通孔8a’、正極リード6の接続プレート6aの貫通孔6bに挿入され、これらにかしめ固定されている。また、負極端子114の軸部114bは、絶縁ガスケット115の貫通孔115a、封口体111bの貫通孔、絶縁体8の貫通孔8b’、負極リード7の接続プレート7aの貫通孔7bに挿入され、これらにかしめ固定されている。これにより、正極端子113と正極リード6が電気的に接続され、負極端子114と負極リード7が電気的に接続されている。   The positive electrode terminal 113 includes a rectangular head portion 113a and a shaft portion 113b extending downward from the back surface of the head portion 113a. Similarly, the negative electrode terminal 114 includes a rectangular head portion 114a and a shaft portion 114b extending downward from the back surface of the head portion 114a. The positive electrode terminal 113 and the negative electrode terminal 114 are respectively disposed on the upper surface of the sealing body 111b via an insulating gasket 115. The shaft portion 113b of the positive electrode terminal 113 is inserted into the through hole 115a of the insulating gasket 115, the through hole of the sealing body 111b, the through hole 8a 'of the insulator 8, and the through hole 6b of the connection plate 6a of the positive electrode lead 6, It is fixed by caulking. The shaft portion 114b of the negative electrode terminal 114 is inserted into the through hole 115a of the insulating gasket 115, the through hole of the sealing body 111b, the through hole 8b ′ of the insulator 8, and the through hole 7b of the connection plate 7a of the negative electrode lead 7, They are caulked and fixed. Thereby, the positive electrode terminal 113 and the positive electrode lead 6 are electrically connected, and the negative electrode terminal 114 and the negative electrode lead 7 are electrically connected.

上述した構成の非水電解質電池100において、非水電解質の注入は、容器111a内に電極群1を収容して容器111aの開口部に封口体111bを接合した後、封口体111bに開口された注入口を通して行うことができる。非水電解質注入後、図5に示すように、注入口に金属製の封止栓123をはめ込み、これを溶接することによって、外装部材111を密封することができる。   In the nonaqueous electrolyte battery 100 having the above-described configuration, the nonaqueous electrolyte was injected into the container 111a after the electrode group 1 was accommodated and the sealing body 111b was joined to the opening of the container 111a. Can be done through the inlet. After injecting the nonaqueous electrolyte, as shown in FIG. 5, the exterior member 111 can be sealed by fitting a metal sealing plug 123 into the inlet and welding it.

以上に説明した第2の実施形態に係る非水電解質電池は、第1の実施形態に係る電極群を具備する。そのため、第2の実施形態に係る非水電解質電池は、優れたレート特性とサイクル特性とを示すことができる。   The nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment described above includes the electrode group according to the first embodiment. Therefore, the nonaqueous electrolyte battery according to the second embodiment can exhibit excellent rate characteristics and cycle characteristics.

[実施例]
以下に例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、発明の主旨を超えない限り本発明は以下に掲載される実施例に限定されるものでない。
[Example]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples as long as the gist of the invention is not exceeded.

(実施例1)
実施例1では、以下の手順で、図5〜図7に示す非水電解質電池100と同様の構造を有する非水電解質で電池を作製した。
(Example 1)
In Example 1, a battery was manufactured using a nonaqueous electrolyte having the same structure as that of the nonaqueous electrolyte battery 100 shown in FIGS.

<負極の作製>
負極活物質として、1.55V(vs.Li/Li+)の電位でリチウムの吸蔵及び放出が可能なスピネル型構造のリチウムチタン酸化物(Li4Ti512)の粉末を用いた。この負極活物質を90重量%の割合で含み、導電剤としてアセチレンブラックを5重量%の割合で含み、且つ結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)を5重量%の割合で含む負極合剤を調製した。この負極合剤をN−メチルピロリドン(NMP)に加えて、負極作製用スラリーを調製した。負極作製用スラリーは、露点が−20℃である雰囲気下で、スラリー分散を2時間行うことにより調製した。
<Production of negative electrode>
As the negative electrode active material, a powder of lithium titanium oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) having a spinel structure capable of inserting and extracting lithium at a potential of 1.55 V (vs. Li / Li + ) was used. A negative electrode mixture containing 90% by weight of this negative electrode active material, 5% by weight of acetylene black as a conductive agent, and 5% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder. Prepared. This negative electrode mixture was added to N-methylpyrrolidone (NMP) to prepare a slurry for preparing a negative electrode. The slurry for preparing a negative electrode was prepared by dispersing the slurry for 2 hours in an atmosphere having a dew point of −20 ° C.

このようにして調製した負極作製用スラリーを、厚さ15μmのアルミ箔(負極集電体)に塗工幅が204mmになるように、また単位面積当たりの塗布量が60g/m2になるように塗布した。この際、負極集電体5aに、表面に負極作製用スラリーが塗布されていない帯状の部分を残した。次に、負極作製用スラリーを塗布した負極集電体を乾燥させ、次いでプレス処理に供した。さらに負極の未塗工部をスリットし、幅を13mmに調整した。かくして、幅が13mmであり、負極塗工部の面積に対する面積の割合が0.064である負極未塗工部と、負極層とを含む負極集電体を含む帯状の負極を作製した。 The slurry for preparing a negative electrode thus prepared is applied to an aluminum foil (negative electrode current collector) having a thickness of 15 μm so that the coating width is 204 mm and the coating amount per unit area is 60 g / m 2. It was applied to. At this time, a band-shaped portion where the negative electrode slurry was not applied on the surface was left on the negative electrode current collector 5a. Next, the negative electrode current collector coated with the slurry for preparing the negative electrode was dried and then subjected to press treatment. Furthermore, the uncoated part of the negative electrode was slit and the width was adjusted to 13 mm. Thus, a strip-shaped negative electrode including a negative electrode current collector including a negative electrode uncoated portion having a width of 13 mm and an area ratio of 0.064 to the area of the negative electrode coated portion and a negative electrode layer was produced.

<正極の作製>
正極活物質としてリチウムニッケルコバルトマンガン酸化物(LiNi0.33Co0.33Mn0.332)の粉末を用いた。この正極活物質を90重量%の割合で含み、アセチレンブラックを5重量%割合で含み且つポリフッ化ビニリデン(PVdF)を5重量%の割合で含む正極合剤を調製した。この正極合剤をNMPに加えて、正極作製用スラリーを調製した。正極作製用スラリーは、露点が−20℃である雰囲気下で、スラリー分散を2時間行うことにより調製した。
<Preparation of positive electrode>
Lithium nickel cobalt manganese oxide (LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 ) powder was used as the positive electrode active material. A positive electrode mixture containing 90% by weight of this positive electrode active material, 5% by weight of acetylene black, and 5% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) was prepared. This positive electrode mixture was added to NMP to prepare a slurry for preparing a positive electrode. The slurry for preparing the positive electrode was prepared by dispersing the slurry for 2 hours in an atmosphere having a dew point of −20 ° C.

この正極作製用スラリーを厚さ15μmのアルミ箔(正極集電体)に塗工幅が200mmになるように、また単位面積当たりの塗布量が60g/m2になるように塗布した。この際、正極集電体に、表面に正極作製用スラリーが塗布されていない帯状の部分を残した。次に、正極作製用スラリーを塗布した正極集電体を乾燥させ、次いでこれをプレス処理に供した。さらに電極の未塗工部をスリットし、幅を15mmに調整した。かくして、未塗工部幅が15mmで塗工部面積に対する比率が0.075である帯状の正極を作製した。 This positive electrode preparation slurry was applied to an aluminum foil (positive electrode current collector) having a thickness of 15 μm so that the coating width was 200 mm and the coating amount per unit area was 60 g / m 2 . At this time, a band-like portion where the positive electrode slurry was not applied on the surface was left on the positive electrode current collector. Next, the positive electrode current collector coated with the positive electrode preparation slurry was dried, and then subjected to press treatment. Furthermore, the uncoated part of the electrode was slit and the width was adjusted to 15 mm. Thus, a belt-like positive electrode having an uncoated part width of 15 mm and a ratio to the coated part area of 0.075 was produced.

<電池の組み立て>
厚さが7μmであり幅が213mmであるセルロースからなる帯状の2枚の多孔質セパレータを用意した。一方のセパレータで先に作製した正極を覆った。この際、正極の正極未塗工部の一部をセパレータから露出させた。
<Battery assembly>
Two strip-shaped porous separators made of cellulose having a thickness of 7 μm and a width of 213 mm were prepared. The positive electrode produced previously was covered with one separator. At this time, a part of the positive electrode uncoated portion of the positive electrode was exposed from the separator.

次に、先に作製した負極をセパレータを介して正極と対向するように重ねた。この際、正極の長辺方向と負極の長辺方向とを合わせた。また、負極の負極未塗工部の一部が、正極未塗工部とは反対の方向に積層体からはみ出すように重ねた。   Next, the previously prepared negative electrode was stacked so as to face the positive electrode through a separator. At this time, the long side direction of the positive electrode and the long side direction of the negative electrode were combined. Moreover, it overlapped so that a part of negative electrode uncoated part of a negative electrode might protrude from a laminated body in the direction opposite to a positive electrode uncoated part.

次に、他方のセパレータで負極を更に覆った。この際、負極の負極未塗工部の一部をセパレータから露出させた。かくして、積層体を得た。   Next, the negative electrode was further covered with the other separator. At this time, a part of the negative electrode uncoated portion of the negative electrode was exposed from the separator. Thus, a laminate was obtained.

この積層体を、正極及び負極の短辺の方向と平行であり且つ長辺の方向と垂直な方向を捲回軸として、渦巻状に捲回した。かくして、渦巻状の電極群を作製した。この電極群をプレスに供して、扁平状に成形した。   The laminate was wound in a spiral shape with a winding axis as a winding axis parallel to the direction of the short side of the positive electrode and the negative electrode. Thus, a spiral electrode group was produced. This electrode group was subjected to pressing and formed into a flat shape.

成形後、捲回軸方向における電極群の長さに対する、同じ方向における負極未塗工部の露出部分の長さの割合は0.036であった。同様に、捲回軸方向における電極群の長さに対する、同じ方向における正極未塗工部の露出部分の長さの割合は0.036であった。   After molding, the ratio of the length of the exposed portion of the negative electrode uncoated portion in the same direction to the length of the electrode group in the winding axis direction was 0.036. Similarly, the ratio of the length of the exposed portion of the positive electrode uncoated portion in the same direction to the length of the electrode group in the winding axis direction was 0.036.

<非水電解質の調製>
33体積%のエチレンカーボネート(EC)及び67体積%のジエチルカーボネート(DEC)からなる非水溶媒中に、1.0MのLiPF6を混合して溶解させて、非水電解質を調製した。
<Preparation of non-aqueous electrolyte>
A non-aqueous electrolyte was prepared by mixing and dissolving 1.0 M LiPF 6 in a non-aqueous solvent consisting of 33 vol% ethylene carbonate (EC) and 67 vol% diethyl carbonate (DEC).

<電池の組み立て>
先に作製した扁平状電極群において、正極未塗工部のうち露出した部分に正極リードを電気的に接続した。同様に、負極未塗工部のうち露出した部分に負極リードを電気的に接続した。
<Battery assembly>
In the flat electrode group produced previously, the positive electrode lead was electrically connected to the exposed portion of the positive electrode uncoated portion. Similarly, the negative electrode lead was electrically connected to the exposed portion of the negative electrode uncoated portion.

次に、厚さが0.3mmであるアルミニウム製の蓋体を準備した。この蓋体は、ガスケットによりこの蓋体から絶縁された正極端子及び負極端子を備えていた。続いて、蓋体の正極端子に正極リードを接続した。同様に、蓋体の負極端子に負極リードを接続した。   Next, an aluminum lid having a thickness of 0.3 mm was prepared. This lid body was provided with a positive electrode terminal and a negative electrode terminal insulated from the lid body by a gasket. Subsequently, a positive electrode lead was connected to the positive electrode terminal of the lid. Similarly, a negative electrode lead was connected to the negative electrode terminal of the lid.

蓋体の両端子に電気的に接続された電極群を、厚さ0.3mmのアルミニウムからなる缶形状の容器に挿入して、先の蓋体で封止した。電池のサイズは、幅が25.0cmであり、厚さが2.5cmであり、高さが11.0cm(端子は含まない)であった。かくして、定格容量が45.2Ahの実施例1の非水電解質電池を組み立てた。   The electrode group electrically connected to both terminals of the lid was inserted into a can-shaped container made of aluminum having a thickness of 0.3 mm and sealed with the previous lid. The size of the battery was 25.0 cm in width, 2.5 cm in thickness, and 11.0 cm in height (not including terminals). Thus, the nonaqueous electrolyte battery of Example 1 having a rated capacity of 45.2 Ah was assembled.

<初充電及び再充電>
この電池を、0.2Cレートで電池電圧が2.8Vになるまで充電し、そのまま2.8Vで3時間放置した。このとき電池の充電率を100%、すなわち満充電とした。その後、非水電解質電池を0.2Cレートで電池電圧が1.5Vになるまで放電した。次いで、この電池を、充電率が50%となるよう再充電した。
<Initial charge and recharge>
The battery was charged at a 0.2 C rate until the battery voltage reached 2.8 V, and left at 2.8 V for 3 hours. At this time, the charge rate of the battery was set to 100%, that is, full charge. Thereafter, the nonaqueous electrolyte battery was discharged at a 0.2 C rate until the battery voltage became 1.5V. The battery was then recharged so that the charge rate was 50%.

<初回放電容量の測定>
続いて、この電池を、30℃環境下で1Cレートで1サイクル充放電した、このときの放電容量を測定し、初回放電容量とした。その結果を表2に示す。その後、再度充電して充電率を50%に調整した。なお、単電池を満充電電圧まで充電した際の充電容量を充電時間で割った1時間当たりの電流値を1Cとした。
<Measurement of initial discharge capacity>
Subsequently, this battery was charged and discharged for 1 cycle at a 1C rate in an environment of 30 ° C., and the discharge capacity at this time was measured to obtain the initial discharge capacity. The results are shown in Table 2. Then, it charged again and adjusted the charging rate to 50%. In addition, the electric current value per hour which divided the charging capacity at the time of charging a single cell to a full charge voltage by charging time was set to 1C.

<レート試験>
次いで、非水電解質電池を30℃環境で充電率が100%になるよう充電を行い、次いで1Cレートで電池電圧が1.5Vになるまで放電を行い、容量を記録した。続いて、この非水電解質電池に対し、再度充電率が100%になるよう充電を行い、次いで放電電流5Cレートで同様に放電を行い、容量を記録した。5Cレートでの放電容量の1Cレートの放電容量に対する比を、レート特性とした。その結果を以下の表2に示す。
<Rate test>
Next, the nonaqueous electrolyte battery was charged in a 30 ° C. environment so that the charging rate was 100%, then discharged at a 1C rate until the battery voltage reached 1.5 V, and the capacity was recorded. Subsequently, this nonaqueous electrolyte battery was charged again so that the charging rate became 100%, and then discharged at the discharge current 5C rate in the same manner, and the capacity was recorded. The ratio of the discharge capacity at the 5C rate to the discharge capacity at the 1C rate was defined as the rate characteristic. The results are shown in Table 2 below.

<サイクル試験>
レート試験後、電池を30℃環境で1Cレートで2.8Vになるまで充電し、そのまま2.8Vで1時間放置した。続いて、30分間休止した後、電池を1Cレートで電池電圧が1.5Vになるまで放電した。続いて、30分間休止した。以上の充放電を1サイクルとした。このサイクルを300回行った。300回のサイクルを行った後、電池を1Cレートで更に1サイクル充放電した。この際の放電容量を測定し、この放電容量の初回放電容量に対する割合をサイクル特性とした。その結果を以下の表2に示す。
<Cycle test>
After the rate test, the battery was charged to 2.8 V at a 1C rate in an environment of 30 ° C., and left at 2.8 V for 1 hour. Subsequently, after resting for 30 minutes, the battery was discharged at a 1C rate until the battery voltage reached 1.5V. Subsequently, it was rested for 30 minutes. The above charging / discharging was made into 1 cycle. This cycle was performed 300 times. After 300 cycles, the battery was charged and discharged for another cycle at a 1C rate. The discharge capacity at this time was measured, and the ratio of the discharge capacity to the initial discharge capacity was defined as cycle characteristics. The results are shown in Table 2 below.

<寸法の測定>
サイクル試験後の非水電解質電池についての各寸法を、先に説明した方法により測定した。その結果及びその結果から得られたパラメータを、以下の表1及び5にまとめる。
<Measurement of dimensions>
Each dimension of the nonaqueous electrolyte battery after the cycle test was measured by the method described above. The results and the parameters obtained from the results are summarized in Tables 1 and 5 below.

(実施例2〜12及び比較例1〜6)
以下に示すように製造した実施例2〜9及び比較例1〜6の電池においては、実施例1と同様に試験をし、実施例1と同様にして寸法を測定した。
(Examples 2-12 and Comparative Examples 1-6)
The batteries of Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 manufactured as shown below were tested in the same manner as in Example 1, and the dimensions were measured in the same manner as in Example 1.

(実施例2及び3)
実施例2及び3では、セパレータの材料を表2に示したものに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例2及び3非水電解質電池をそれぞれ作製した。
(Examples 2 and 3)
In Examples 2 and 3, non-aqueous electrolyte batteries of Examples 2 and 3 were produced in the same manner as in Example 1 except that the separator material was changed to that shown in Table 2.

(実施例4及び5)
実施例4及び5では、セパレータの厚さを表2に示したものに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例4及び5の非水電解質電池をそれぞれ作製した。
(Examples 4 and 5)
In Examples 4 and 5, non-aqueous electrolyte batteries of Examples 4 and 5 were produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the separator was changed to that shown in Table 2.

(実施例6〜8)
実施例6〜8では、負極及び正極における塗工部及び未塗工部の幅を表1に示したものに変更し、セパレータ幅、外装材サイズを変更した以外は実施例1と同様にして、実施例6〜8の非水電解質電池をそれぞれ作製した。
(Examples 6 to 8)
In Examples 6-8, the widths of the coated part and the uncoated part in the negative electrode and the positive electrode were changed to those shown in Table 1, and the separator width and the exterior material size were changed in the same manner as in Example 1. The nonaqueous electrolyte batteries of Examples 6 to 8 were produced.

(実施例9)
実施例9では、実施例1に示した電極群の捲回数を変更し、厚さを増加させ、外装材サイズを変更した以外は実施例1と同様にして、実施例9の非水電解質電池を作製した。
Example 9
In Example 9, the nonaqueous electrolyte battery of Example 9 was performed in the same manner as in Example 1 except that the number of wrinkles of the electrode group shown in Example 1 was changed, the thickness was increased, and the exterior material size was changed. Was made.

(実施例10)
実施例10では、電極塗工後のスリットにおいて、負極未塗工部の面積割合及び正極未塗工部の面積割合をそれぞれ表1に示したものに変更し、セパレータ幅を210mmに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例10の非水電解質電池を作製した。
(Example 10)
In Example 10, in the slit after electrode coating, the area ratio of the negative electrode uncoated part and the area ratio of the positive electrode uncoated part were changed to those shown in Table 1, respectively, except that the separator width was changed to 210 mm. Produced the nonaqueous electrolyte battery of Example 10 in the same manner as Example 1.

(実施例11)
実施例11では、電極塗工後のスリットにおいて、負極未塗工部の面積割合及び正極未塗工部の面積割合をそれぞれ表1に示したものに変更し、セパレータ幅を216mmに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例11の非水電解質電池を作製した。
(Example 11)
In Example 11, in the slit after electrode coating, the area ratio of the negative electrode uncoated part and the area ratio of the positive electrode uncoated part were changed to those shown in Table 1, respectively, except that the separator width was changed to 216 mm. Produced a nonaqueous electrolyte battery of Example 11 in the same manner as in Example 1.

(実施例12)
実施例12では、セパレータ幅を213mmに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例12の非水電解質電池を作製した。
Example 12
In Example 12, a nonaqueous electrolyte battery of Example 12 was produced in the same manner as in Example 1 except that the separator width was changed to 213 mm.

(実施例13)
実施例13では、電極塗工後のスリットにおいて、負極未塗工部の面積割合及び正極未塗工部の面積割合をそれぞれ表1に示したものに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例12の非水電解質電池を作製した。実施例9の非水電解質電池においては、正極層の面積は負極層の面積よりも大きかった。
(Example 13)
In Example 13, in the slit after electrode coating, the area ratio of the negative electrode uncoated part and the area ratio of the positive electrode uncoated part were changed to those shown in Table 1, respectively, in the same manner as in Example 1. A nonaqueous electrolyte battery of Example 12 was produced. In the nonaqueous electrolyte battery of Example 9, the area of the positive electrode layer was larger than the area of the negative electrode layer.

(実施例14及び15)
実施例14及び15では、セパレータの空隙率を表2に示したものに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例14及び15の非水電解質電池を作製した。
(Examples 14 and 15)
In Examples 14 and 15, nonaqueous electrolyte batteries of Examples 14 and 15 were produced in the same manner as in Example 1 except that the porosity of the separator was changed to that shown in Table 2.

(実施例16及び17)
比較例16及び17では、正極及び負極における塗工部の幅、未塗工部の幅を表1に示したものに変更し、セパレータ幅、外装材サイズを変更した以外は実施例1と同様にして、比較例16及び17の非水電解質電池をそれぞれ作製した。
(Examples 16 and 17)
In Comparative Examples 16 and 17, the width of the coated part and the width of the uncoated part in the positive electrode and the negative electrode were changed to those shown in Table 1, and the separator width and the exterior material size were changed as in Example 1. Thus, the nonaqueous electrolyte batteries of Comparative Examples 16 and 17 were produced.

(実施例18及び19)
実施例18及び19では、セパレータの空隙率を表2に示したものに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例18及び19の非水電解質電池を作製した。
(Examples 18 and 19)
In Examples 18 and 19, non-aqueous electrolyte batteries of Examples 18 and 19 were produced in the same manner as in Example 1 except that the porosity of the separator was changed to that shown in Table 2.

(比較例1)
比較例1では、セパレータ厚さを15μmに変更した以外は実施例1と同様にして、比較例1の非水電解質電池を作製した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a nonaqueous electrolyte battery of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the separator thickness was changed to 15 μm.

(比較例2)
比較例2では、以下の点を除いては実施例1と同様にして、比較例2の非水電解質電池を作製した。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a nonaqueous electrolyte battery of Comparative Example 2 was produced in the same manner as Example 1 except for the following points.

電極塗工時の負極塗工部の幅を182mmとし、スリット後の負極未塗工部の幅を20mmとして負極を作製した。負極塗工部の面積に対する負極未塗工部の面積の割合は0.11であった。   The width of the negative electrode coating part at the time of electrode coating was set to 182 mm, and the width of the negative electrode uncoated part after the slit was set to 20 mm to prepare a negative electrode. The ratio of the area of the negative electrode uncoated part to the area of the negative electrode coated part was 0.11.

(比較例3)
比較例3では、以下の点を除いては実施例1と同様にして、比較例3の非水電解質電池を作製した。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, a nonaqueous electrolyte battery of Comparative Example 3 was produced in the same manner as Example 1 except for the following points.

電極塗工時の正極塗工幅の幅を186mmとし、スリット後の正極未塗工部の幅を24mmとして正極を作製した。正極塗工部の面積に対する正極未塗工部の面積の割合は0.13であった。   A positive electrode was produced by setting the width of the positive electrode coating width at the time of electrode coating to 186 mm and the width of the positive electrode uncoated portion after slitting to 24 mm. The ratio of the area of the positive electrode uncoated part to the area of the positive electrode coated part was 0.13.

(比較例4)
比較例4では、セパレータ材質をポリオレフィン材料であるポリエチレン製多孔質セパレータに変更した以外は実施例1と同様にして、比較例4の非水電解質電池を作製した。 (比較例5)
比較例5では、負極材料をカーボンに変更した以外は実施例1と同様にして、比較例5の非水電解質電池を作製した。なお、比較例5では、負極スラリーを厚さ15μmの銅箔(負極集電体)に単位面積当たりの塗布量が40g/m2になるように塗布した。負極塗工部及び負極未塗工部のそれぞれの幅は、実施例1と同様にした。また、比較例5では、正極スラリーの塗布条件を実施例1と同様にした。かくして、初期容量が実施例1の非水電解質のそれと同様である比較例5の非水電解質電池を製造した。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, a nonaqueous electrolyte battery of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the separator material was changed to a polyethylene porous separator that was a polyolefin material. (Comparative Example 5)
In Comparative Example 5, a nonaqueous electrolyte battery of Comparative Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode material was changed to carbon. In Comparative Example 5, the negative electrode slurry was applied to a copper foil (negative electrode current collector) having a thickness of 15 μm so that the application amount per unit area was 40 g / m 2 . The widths of the negative electrode coated part and the negative electrode uncoated part were the same as in Example 1. In Comparative Example 5, the application conditions of the positive electrode slurry were the same as those in Example 1. Thus, a nonaqueous electrolyte battery of Comparative Example 5 having an initial capacity similar to that of the nonaqueous electrolyte of Example 1 was produced.

(比較例6)
比較例6では、負極材料をカーボンに変更し、更にセパレータの厚さを30μmに変更した以外は実施例1と同様にして、比較例6の非水電解質電池を作製した。なお、比較例6では、負極スラリーを厚さ15μmの銅箔(負極集電体)に単位面積当たりの塗布量が80g/m2になるように塗布した。負極塗工部及び負極未塗工部のそれぞれの幅は、実施例1と同様にした。また、比較例6では、正極スラリーを厚さ15μmのアルミ箔(正極集電体)に単位面積当たりの塗布量が120g/m2になるように塗布した。かくして、初期容量が実施例1の非水電解質のそれと同様である比較例6の非水電解質電池を製造した。
(Comparative Example 6)
In Comparative Example 6, a nonaqueous electrolyte battery of Comparative Example 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode material was changed to carbon and the thickness of the separator was changed to 30 μm. In Comparative Example 6, the negative electrode slurry was applied to a copper foil (negative electrode current collector) having a thickness of 15 μm so that the application amount per unit area was 80 g / m 2 . The widths of the negative electrode coated part and the negative electrode uncoated part were the same as in Example 1. In Comparative Example 6, the positive electrode slurry was applied to an aluminum foil (positive electrode current collector) having a thickness of 15 μm so that the application amount per unit area was 120 g / m 2 . Thus, a nonaqueous electrolyte battery of Comparative Example 6 having an initial capacity similar to that of the nonaqueous electrolyte of Example 1 was produced.

<結果>
実施例1〜19及び比較例1〜6の非水電解質電池に対して行った寸法測定及び電池と特性試験の結果を以下の表1〜表5にまとめる。

Figure 2016058264
<Result>
Tables 1 to 5 below summarize the results of dimensional measurements and battery and characteristic tests performed on the nonaqueous electrolyte batteries of Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 6.
Figure 2016058264

Figure 2016058264
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表5の結果から、実施例1〜19の非水電解質電池は、いずれも、高いレート特性とサイクル特性とを両立していたことが分かる。この結果は、以下の理由による。まず、実施例の非水電解質電池では、充放電時の発熱を効率的に使い、抵抗上昇を抑えることができた。その結果、5Cレートの大電流であっても、ほとんど容量が劣化しなかった。更に、実施例1〜19の非水電解質電池は、サイクル試験時の容量劣化が小さかった。これは、実施例1〜19の非水電解質電池では、サイクル試験時に発生した発熱を電池内に均一に拡散することで、局所的な劣化を抑制できたためと考えられる。これらのおかげで、実施例1〜19の非水電解質電池は、発熱によりレート特性を改善しつつ、その発熱によるサイクル劣化を抑制できた。   From the results of Table 5, it can be seen that all of the nonaqueous electrolyte batteries of Examples 1 to 19 achieved both high rate characteristics and cycle characteristics. This result is due to the following reason. First, in the nonaqueous electrolyte battery of the example, heat generation during charging and discharging was efficiently used, and an increase in resistance could be suppressed. As a result, the capacity hardly deteriorated even at a large current of 5C rate. Furthermore, the nonaqueous electrolyte batteries of Examples 1 to 19 had a small capacity deterioration during the cycle test. This is probably because the nonaqueous electrolyte batteries of Examples 1 to 19 were able to suppress local deterioration by uniformly diffusing the heat generated during the cycle test into the battery. Thanks to these, the nonaqueous electrolyte batteries of Examples 1 to 19 were able to suppress cycle deterioration due to heat generation while improving rate characteristics by heat generation.

実施例1〜19と比較例1との結果を比較すると、比較例1の非水電解質電池が、実施例1〜19の非水電解質電池に比べて、レート特性及びサイクル特性に劣っていたことが分かる。これは、比較例1の非水電解質電池は、セパレータが15μmと厚く、充放電時の発熱を電池内に均一に拡散し切れなかったことが原因であると推察される。また、比較例1の非水電解質電池は、セパレータが厚くなることによる抵抗上昇も発生し、その結果レート特性に優れなかったと推察される。   When comparing the results of Examples 1 to 19 and Comparative Example 1, the non-aqueous electrolyte battery of Comparative Example 1 was inferior in rate characteristics and cycle characteristics as compared to the non-aqueous electrolyte batteries of Examples 1 to 19. I understand. This is presumably because the non-aqueous electrolyte battery of Comparative Example 1 had a separator as thick as 15 μm, and the heat generated during charging / discharging could not be uniformly diffused into the battery. In addition, it is surmised that the nonaqueous electrolyte battery of Comparative Example 1 also had an increase in resistance due to the thick separator, and as a result, was not excellent in rate characteristics.

実施例1〜19と比較例2との結果を比較すると、比較例2の非水電解質電池が、実施例1〜19の非水電解質電池に比べて、レート特性に劣っていたことが分かる。これは、比較例2では、負極未塗工部の幅が20mmであり且つ負極塗工部の面積に対する負極未塗工部の面積の割合が0.11であったため、レート試験中の負極集電部分の発熱量が小さく、充放電中に電池の温度が増加せず、抵抗が低下しなかったため、レート特性が低下したと考えられる。更に、比較例2では、正極塗工端部が負極と対向しておらず、この部分で電流集中が起こったため、正極塗工端部において部分的に劣化が引き起こされ、サイクル特性が悪化したと考えられる。   Comparing the results of Examples 1 to 19 and Comparative Example 2, it can be seen that the non-aqueous electrolyte battery of Comparative Example 2 was inferior in rate characteristics as compared to the non-aqueous electrolyte batteries of Examples 1 to 19. In Comparative Example 2, since the width of the negative electrode uncoated portion was 20 mm and the ratio of the area of the negative electrode uncoated portion to the area of the negative electrode coated portion was 0.11, It is considered that the rate characteristics were lowered because the amount of heat generated in the electric part was small, the temperature of the battery did not increase during charging and discharging, and the resistance did not decrease. Furthermore, in Comparative Example 2, the positive electrode coating end portion did not face the negative electrode, and current concentration occurred in this portion, so that the partial deterioration was caused in the positive electrode coating end portion, and the cycle characteristics deteriorated. Conceivable.

実施例1〜19と比較例3との結果を比較すると、比較例3の非水電解質電池が、実施例1〜19の非水電解質電池に比べて、レート特性に劣っていたことが分かる。これは、比較例3では、正極塗工部の面積に対する正極未塗工部の面積の割合が0.13であったため、正極塗工部の面積の比率が低く、レート試験中の正極集電部分の発熱量が小さく、充放電中に電池の温度が増加せず、抵抗が低下しなかったためだと考えられる。更に、比較例3では、電池の定格容量に対し負極塗工部面積が小さくなり、電流密度が増加したことにより負極の負荷が高くなり、サイクル特性が悪化したと考えられる。   Comparing the results of Examples 1 to 19 and Comparative Example 3, it can be seen that the non-aqueous electrolyte battery of Comparative Example 3 was inferior in rate characteristics as compared to the non-aqueous electrolyte batteries of Examples 1 to 19. In Comparative Example 3, since the ratio of the area of the positive electrode uncoated part to the area of the positive electrode coated part was 0.13, the ratio of the area of the positive electrode coated part was low, and the positive electrode current collector during the rate test was This is thought to be because the heating value of the part was small, the temperature of the battery did not increase during charging / discharging, and the resistance did not decrease. Furthermore, in Comparative Example 3, it is considered that the negative electrode coating portion area is smaller than the rated capacity of the battery, and the current density is increased, so that the negative electrode load is increased and the cycle characteristics are deteriorated.

実施例1〜19と比較例4との結果を比較すると、比較例4は特にサイクル特性が劣化していることが分かった。これは、耐熱性の低いポリオレフィン樹脂を用いたセパレータを用いたことにより、充放電中の発熱によりセパレータ物性が劣化し、それが抵抗上昇に繋がったことが原因であると考えられる。   When the results of Examples 1 to 19 and Comparative Example 4 were compared, it was found that Comparative Example 4 was particularly deteriorated in cycle characteristics. This is considered to be caused by the use of a separator using a polyolefin resin with low heat resistance, resulting in deterioration of the physical properties of the separator due to heat generation during charge and discharge, which led to an increase in resistance.

実施例1〜19と比較例5及び6との結果を比較すると、比較例5及び6は、実施例のサイクル特性に対し、著しく劣ったサイクル特性を示したことが分かる。特に、比較例5では、サイクル中に内部短絡が生じたと考えられ、実質的にサイクル後に充放電が行えなくなっていた。比較例5では、充放電サイクルを繰り返すことにより、カーボン負極の表面上にリチウムデンドライトが析出し、このリチウムデンドライトが7μmの厚さのセパレータを突き破って、正極と負極との間の短絡が起こったと考えられる。この結果から、カーボン負極材料では、実施例に関わる厚さのセパレータの使用が困難であることが分かった。また、セパレータを厚くし、短絡を防いだ比較例6であっても、依然としてサイクル劣化が大きいことが分かった。これは、充放電中の発熱が大きい環境では、カーボン負極の劣化が進行し、サイクル特性が低下してしまったことが原因であると考えられる。   Comparing the results of Examples 1 to 19 and Comparative Examples 5 and 6, it can be seen that Comparative Examples 5 and 6 exhibited significantly inferior cycle characteristics with respect to the cycle characteristics of the Examples. In particular, in Comparative Example 5, it was considered that an internal short circuit occurred during the cycle, and it was substantially impossible to charge and discharge after the cycle. In Comparative Example 5, by repeating the charge / discharge cycle, lithium dendrite was deposited on the surface of the carbon negative electrode, and this lithium dendrite broke through the 7 μm thick separator, causing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode. Conceivable. From this result, it was found that it is difficult to use a separator having a thickness related to the example in the carbon negative electrode material. Moreover, even if it was the comparative example 6 which made the separator thick and prevented the short circuit, it turned out that cycle deterioration is still large. This is presumably because the deterioration of the carbon negative electrode progressed and the cycle characteristics deteriorated in an environment where heat generation during charging and discharging was large.

以上に説明した少なくとも一つの実施形態及び実施例に係る電極群は、耐熱性に優れた負極及びセパレータを具備し、熱が発生しやすいが過剰な発熱を抑えることができるように正極層及び負極層を含んでいる。また、負極はチタン酸リチウムを含み、セパレータは厚さが3μm以上9μm以下である。そのおかげで、この電極群は、非水電解質電池で用いられた場合、電池特性の低下を防ぐことができ、更には発熱を有効に利用することができる。従って、この電極群は、レート特性とサイクル特性とに優れた非水電解質電池を実現することができる。   The electrode group according to at least one of the embodiments and examples described above includes a negative electrode and a separator excellent in heat resistance, and the positive electrode layer and the negative electrode so that excessive heat generation can be suppressed although heat is likely to be generated. Contains layers. The negative electrode contains lithium titanate, and the separator has a thickness of 3 μm to 9 μm. Thanks to this, when this electrode group is used in a non-aqueous electrolyte battery, it is possible to prevent the battery characteristics from being deteriorated, and furthermore, heat can be used effectively. Therefore, this electrode group can realize a nonaqueous electrolyte battery excellent in rate characteristics and cycle characteristics.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…電極群、3…正極、3a…正極集電体、3aL…正極集電体の長辺、3aW…正極集電体の短辺、3b…正極層、3be…正極層の端面、3c…正極塗工部、3d…正極未塗工部、3dp…正極未塗工部の一部、4…負極、4a…負極集電体、4aL…負極集電体の長辺、4aW…負極集電体の短辺、4b…負極層、4be…負極層の端面、4c…負極塗工部、4d…負極未塗工部、4dp…負極未塗工部の一部、5…セパレータ、6…正極リード、6a…接続プレート、6b…貫通孔、6c…集電部、7…負極リード、7a…接続プレート、7b…貫通孔、7c…集電部、8…絶縁体、8a…第1の凹部、8a’…貫通孔、8b…第2の凹部、8b’…貫通孔、8c…貫通孔、9a…絶縁部材、9b…絶縁テープ、10…絶縁テープ、100…非水電解質電池、111…外装部材、111a…容器、111b…封口体、113…正極端子、113a…頭部、113b…軸部、114…負極端子、114a…頭部、114b…軸部、115…絶縁ガスケット、115a…貫通孔、123…封止栓。 1 ... electrode group, 3 ... positive electrode, 3a ... cathode current collector, the long sides of 3a L ... cathode current collector, 3a W ... short side of the positive electrode current collector, 3b ... positive electrode layer, end faces of 3b e ... positive electrode layer , 3c ... Seikyokunuriko unit, 3d ... positive electrode uncoated portion, 3d p ... part of the positive electrode uncoated portion, 4 ... negative electrode, 4a ... negative electrode current collector, 4a L ... long sides of the anode current collector, 4a W ... short side of negative electrode current collector, 4b ... negative electrode layer, 4b e ... end face of negative electrode layer, 4c ... negative electrode coated part, 4d ... negative electrode uncoated part, 4d p ... part of negative electrode uncoated part DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Separator, 6 ... Positive electrode lead, 6a ... Connection plate, 6b ... Through-hole, 6c ... Current collection part, 7 ... Negative electrode lead, 7a ... Connection plate, 7b ... Through-hole, 7c ... Current collection part, 8 ... Insulation Body, 8a ... first recess, 8a '... through hole, 8b ... second recess, 8b' ... through hole, 8c ... through hole, 9a ... insulating member, 9b ... insulating tape, 10 ... insulating tape, 1 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 ... Nonaqueous electrolyte battery, 111 ... Exterior member, 111a ... Container, 111b ... Sealing body, 113 ... Positive electrode terminal, 113a ... Head, 113b ... Shaft part, 114 ... Negative electrode terminal, 114a ... Head part, 114b ... Shaft part 115 ... Insulating gaskets, 115a ... through holes, 123 ... sealing plugs.

Claims (7)

負極集電体と、前記負極集電体の表面の一部に形成され且つリチウムチタン酸化物を含む負極層とを含む負極と、
正極集電体と、前記正極集電体の表面の一部に形成された正極層とを含む正極と、
前記負極層と前記正極層との間に配置され、セルロース、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリベンズイミダゾール、全芳香族ポリエステル、及び芳香族ポリアミドからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、厚さが3μm以上9μm以下であるセパレータと
を具備し、
前記負極集電体は、一対の長辺を有する帯状であり、
前記負極集電体は、表面に前記負極層を担持している負極塗工部と、表面に前記負極層を担持していない負極未塗工部とを含み、前記負極塗工部と前記負極未塗工部とは互いに隣り合っており、
前記負極未塗工部は、前記負極集電体の前記一対の長辺のうちの一方の長辺を含み、
前記負極未塗工部の面積の前記負極塗工部の面積に対する割合が、0.05以上0.07以下であり、
前記正極集電体は、表面に前記正極層を担持している正極塗工部と、表面に前記正極層を担持していない正極未塗工部とを含み、
前記正極未塗工部の面積の前記正極塗工部の面積に対する割合が、0.07以上0.09以下であることを特徴とする電極群。
A negative electrode including a negative electrode current collector and a negative electrode layer formed on a part of the surface of the negative electrode current collector and including lithium titanium oxide;
A positive electrode including a positive electrode current collector and a positive electrode layer formed on a part of the surface of the positive electrode current collector;
Arranged between the negative electrode layer and the positive electrode layer, at least selected from the group consisting of cellulose, polyimide, polyamideimide, polyethersulfone, polyetherketone, polybenzimidazole, wholly aromatic polyester, and aromatic polyamide Including a separator having a thickness of 3 μm or more and 9 μm or less,
The negative electrode current collector is a strip having a pair of long sides,
The negative electrode current collector includes a negative electrode coated part carrying the negative electrode layer on the surface and a negative electrode uncoated part not carrying the negative electrode layer on the surface, and the negative electrode coated part and the negative electrode The uncoated parts are next to each other,
The negative electrode uncoated portion includes one long side of the pair of long sides of the negative electrode current collector,
The ratio of the area of the negative electrode uncoated part to the area of the negative electrode coated part is 0.05 or more and 0.07 or less,
The positive electrode current collector includes a positive electrode coated portion carrying the positive electrode layer on the surface, and a positive electrode uncoated portion not carrying the positive electrode layer on the surface,
The ratio of the area of the positive electrode uncoated part to the area of the positive electrode coated part is 0.07 or more and 0.09 or less.
前記負極塗工部の面積は、前記正極塗工部の面積よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の電極群。   The electrode group according to claim 1, wherein an area of the negative electrode coating portion is larger than an area of the positive electrode coating portion. 前記正極集電体は、一対の長辺を有する帯状であり、
前記正極未塗工部は、前記正極集電体の前記一対の長辺のうちの一方の長辺を含み、
前記正極集電体において、前記正極未塗工部は前記正極塗工部と隣り合っていることを特徴とする請求項2に記載の電極群。
The positive electrode current collector has a strip shape having a pair of long sides,
The positive electrode uncoated portion includes one long side of the pair of long sides of the positive electrode current collector,
The electrode group according to claim 2, wherein in the positive electrode current collector, the positive electrode uncoated portion is adjacent to the positive electrode coated portion.
前記電極群は、捲回型電極群であり、
前記負極未塗工部のうち前記一方の長辺を含む一部と、前記正極未塗工部のうち前記一方の長辺を含む一部とは、互いに反対の向きに、前記電極群から突出しており、
前記負極未塗工部が含む前記一方の長辺に垂直な方向における、前記電極群の長さに対する、前記負極未塗工部のうち前記電極群から突出した前記一部の長さに対する割合が、0.03以上0.05未満であることを特徴とする請求項2に記載の電極群。
The electrode group is a wound electrode group,
A portion including the one long side of the negative electrode uncoated portion and a portion including the one long side of the positive electrode uncoated portion protrude from the electrode group in directions opposite to each other. And
The ratio of the length of the electrode group in the direction perpendicular to the one long side included in the negative electrode uncoated part to the length of the part of the negative electrode uncoated part protruding from the electrode group is The electrode group according to claim 2, wherein the electrode group is 0.03 or more and less than 0.05.
前記セパレータの空隙率が50%以上80%以下であることを特徴とする請求項2に記載の電極群。   The electrode group according to claim 2, wherein the separator has a porosity of 50% or more and 80% or less. 請求項1に記載の電極群と、
非水電解質と
を具備することを特徴とする非水電解質電池。
The electrode group according to claim 1;
A non-aqueous electrolyte battery comprising: a non-aqueous electrolyte.
定格容量が10Ah以上50Ah未満であることを特徴とする請求項6に記載の非水電解質電池。   The non-aqueous electrolyte battery according to claim 6, wherein the rated capacity is 10 Ah or more and less than 50 Ah.
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