JP2016526755A - 二次電池用のリチウムイオンセル - Google Patents
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Abstract
Description
空隙率を高めてイオン移動度を向上させ、それによって充電時間を短縮し、しかも局所的な加熱が防止されることを目的として、これまでに多数のコンセプトが提案されてきた。
1.高い充填密度は、プレスされた層の機械的強度の増加に寄与する。特にこのことにより、引張に対する強度が高まり、活性材料層と電流端子との固着が向上する。
2.炭素粒子は導電性である。このことは、活性材料層の導電性に寄与し、したがって導電性のカーボンブラックの添加が不要となり、或いは他の添加すべき材料の量を減らすことができる。炭素粒子はプレスによりそれらの形状が活性材料粒子の形状に整合されることから、著しく良好な電気的接触が得られるようになる。
カソード活性材料:NMC111 (LinNiCoMnO2) 90% 重量%
多孔性炭素粒子:Porocarb LD2N 3% 重量%
導電性添加剤:Timcal Super P Li 3% 重量%
結着剤:PVDF (NMP中に5%溶解) 4% 重量%
これらの成分はスラリー内で均質化され、一般的な手法でドクターブレードにより金属箔上に層として塗布される。最後に、金属箔と層から成る複合材料が、乾燥およびカレンダー処理により硬化される。
Claims (9)
- 電極を備えた二次電池用のリチウムイオンセルであって、
前記リチウムイオンセルは活性材料層を有しており、前記活性材料層内には、非水系電解質および粒子状多孔性添加剤と接触して、活性材料粒子が含まれているリチウムイオンセルにおいて、
添加剤として多孔性炭素粒子が使用され、
前記多孔性炭素粒子の空隙率は50%〜95%の範囲にあり、
前記多孔性炭素粒子は、相互に流体連通されている複数のマクロ孔を備えており、前記マクロ孔は、5〜500nmの範囲の平均壁厚を有する炭素壁によって仕切られている、
リチウムイオンセル。 - 前記炭素粒子の空隙率は、70〜90%の範囲にある、
請求項1記載のリチウムイオンセル。 - 前記炭素壁は、10〜100nmの範囲の平均壁厚を有する、
請求項1または2記載のリチウムイオンセル。 - 前記多孔性炭素粒子は、0.5〜3.5cm3/gの範囲の全細孔容積を有する、
請求項1から3のいずれか1項記載のリチウムイオンセル。 - 前記多孔性炭素粒子は、50nmから5μmのサイズ範囲の細孔を有しており、前記サイズ範囲の細孔が前記多孔性炭素粒子の全細孔容積に占める割合は、少なくとも70%であり、有利には少なくとも80%である、
請求項1から4のいずれか1項記載のリチウムイオンセル。 - 前記多孔性炭素粒子の少なくとも一部分は、グラファイト化されている、
請求項1から5のいずれか1項記載のリチウムイオンセル。 - 前記活性材料層は、75μm以上の厚さを有する、
請求項1から6のいずれか1項記載のリチウムイオンセル。 - 前記活性材料は、プレスされている、
請求項1から7のいずれか1項記載のリチウムイオンセル。 - 前記活性材料粒子は、平均直径ΦAを有し、前記炭素粒子は、平均直径ΦKを有し、比ΦA/ΦKは、0.25〜4の範囲にある、
請求項1から8のいずれか1項記載のリチウムイオンセル。
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