JP2017050102A - 二次電池 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の金属箔およびその金属箔上に形成された第1の活物質層を有する第1の電極と、
第2の金属箔およびその金属箔上に形成された第2の活物質層を有し、上記第2の活物質層の面積は平面視で見て上記第1の活物質層の面積よりも大きく形成されている、上記第1の電極とは極性の異なる第2の電極と、
両電極の間に介在するように上記第1の電極上に形成された絶縁層と、
を備え、
上記第1の電極は、上記第1の金属箔上に上記第1の活物質層が形成された領域と、活物質層が形成されていない電気的接続部以外の領域とを有しており、
上記積層体の切断面を見たときに、上記第1の金属箔の端部が上記第2の金属箔の端部よりも外側に延出しており、かつ、
上記絶縁層は、上記第1の活物質層上に形成されるとともに、上記活物質が形成されていない領域においては上記第2の電極の端部よりも少なくとも外側となる位置まで形成されていることを特徴とする、二次電池。
フィルム外装電池の構成について、図1〜図3を参照して説明する。なお、後述するように本願発明の一形態の特徴は、正極と負極との間に配置された絶縁層や、正極端部と負極端部の形状および位置関係等にあるが、図1〜図3ではそれらの図示は省略し、先ずは電池の基本的構成について説明する。
[セパレータ]
セパレータは本実施形態では省略することも可能であるが、設ける場合、次のようなものを用いることができる。セパレータとしては、例えば、アラミド、ポリイミド、ポリエステル、セルロース、ポリエチレンやポリプロプレンなどのポリオレフィン系樹脂を用いることができる。ポリオレフィン系樹脂を電子線照射または架橋剤の添加によって架橋して融点を高めたものを用いてもよい。また、織布、不織布、または微多孔膜等のいずれの構造であっても構わない。
負極は、金属箔で形成される負極金属箔と、負極金属箔の両面に塗工された負極活物質層とを有する。負極活物質層は負極用結着材によって負極金属箔を覆うように結着される。負極金属箔は、負極端子と接続する延長部を有して形成され、この延長部には負極活物質は塗工されない。
正極は、電池内における高電位側の電極であり、金属箔で形成される正極金属箔と、正極金属箔の両面に塗工された正極活物質とを有している。正極活物質は正極用結着剤によって正極金属箔を覆うように結着される。正極金属箔は、正極端子と接続する延長部を有して形成され、この延長部には正極活物質は塗工されない。
(但し、0≦x<1、0<y≦1.2、MはCo、Al、Mn、Fe、Ti及びBからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素である。)
電解質は、リチウム塩(支持塩)と、この支持塩を溶解する非水溶媒を含む非水電解液を用いることができる。
外装体のフィルムとしては、表面層、金属層、および内面層を有するラミネートフィルムを用いることができる。金属層としてアルミニウムを、表面層としてはナイロン(登録商標)やポリエチレンテレフタレートを、内面層にポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂を用いたものであってもよい。内面層は、融点95〜140℃のポリエチレンや、融点160〜165℃のポリプロピレンであってもよい。
図4および図5は、本発明の一形態の二次電池の端部構造を模式的に示す断面図である。なお、この断面は、積層体の幅方向(図2の左右方向参照)に延びる切断線で切った断面である。
図4に示すように、正極30の正極金属箔31の上面側の構造に関し、金属箔31の上面には正極活物質層32が形成されている。下面側の構造については後述するものとする。本実施形態では、正極活物質層32は、正極金属箔31上の全面に形成されてはおらず、金属箔31の両端端部付近を除く領域のみに形成されている。別の言い方をすれば、正極金属箔31は、正極活物質層32が形成された領域31aと、活物質層が形成されていない両端部付近の領域31bとを有するものとなっている。
絶縁層70は、正極活物質層32が形成された領域31aと、活物質層32が形成されていない領域31bとを覆うように形成されている。図4では絶縁層70が全体にわたって略均一な厚みである例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。図7に示すように、絶縁層70の表面が略同一高さとなるように形成され、厚みは部分によって異なっている形態としてもよい。
絶縁層は、一例で、正極活物質層を被覆するように絶縁層用スラリー組成物を塗布し、溶媒を乾燥除去することにより形成することができる。絶縁層は正極の片面のみに形成してもよいが、両面に絶縁層を形成した場合(特に対称構造として)、電極のソリを低減できるという利点がある。
次に、多孔質絶縁層の形成方法について説明する。多孔質絶縁層を形成するための材料としては、無機フィラー、バインダおよび溶媒を混合分散したペースト状(スラリー状またはインク状を含む。以下同じ。)のものが用いられる。
絶縁層の厚みは、1μm以上30μm以下であることが好ましく、3μm以上15μm以下であることがより好ましい。また、絶縁層70の各部の厚みに関し、正極活物質層32上の絶縁層厚みをta、正極金属箔31上の厚みをtbとしたとき、ta≦tbであることが好ましい。
絶縁層70の空孔率は、30%以上70%以下であることが好ましく、35%以上60%以下であることがより好ましい。
本実施形態によるリチウムイオン二次電池は、次のような方法に従って作製することができる。ここでは、積層ラミネート型のリチウムイオン二次電池を例に、リチウムイオン二次電池の製造方法の一例を説明する。
[組電池]
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池を複数組み合わせて組電池とすることができる。組電池は、例えば、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池を2つ以上用い、直列、並列又はその両方で接続した構成とすることができる。直列および/または並列接続することで容量および電圧を自由に調節することが可能になる。組電池が備えるリチウムイオン二次電池の個数については、電池容量や出力に応じて適宜設定することができる。
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池またはその組電池は、車両に用いることができる。本実施形態に係る車両としては、ハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車(いずれも四輪車(乗用車、トラック、バス等の商用車、軽自動車等)のほか、二輪車(バイク)や三輪車を含む)が挙げられる。なお、本実施形態に係る車両は自動車に限定されるわけではなく、他の車両、例えば電車等の移動体の各種電源として用いることもできる。
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池またはその組電池は、蓄電装置に用いることができる。本実施形態に係る蓄電装置としては、例えば、一般家庭に供給される商用電源と家電製品等の負荷との間に接続され、停電時等のバックアップ電源や補助電力として使用されるものや、太陽光発電等の、再生可能エネルギーによる時間変動の大きい電力出力を安定化するための、大規模電力貯蔵用としても使用されるものが挙げられる。
さらに、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池またはその組電池は、携帯電話、ノートパソコンなどのモバイル機器の電源などとしてもとして利用できる。
本出願は、以下の発明を開示する:
1.A:第1の金属箔およびその金属箔上に形成された第1の活物質層を有する第1の電極(30)と、
B:第2の金属箔およびその金属箔上に形成された第2の活物質層を有し、上記第2の活物質層の面積は平面視で見て上記第1の活物質層の面積よりも大きく形成されている、上記第1の電極とは極性の異なる第2の電極(40)と、
C:両電極の間に介在するように上記第1の電極上に形成された絶縁層(70)と、
を備え、
上記第1の電極(30)は、上記第1の金属箔上に上記第1の活物質層が形成された領域(31a)と、活物質層が形成されていない、電気的接続部(31t)以外の、領域(31b)とを有しており、
上記積層体の切断面を見たときに、上記第1の金属箔(31)の端部が上記第2の金属箔(41)の端部よりも外側に延出しており、かつ、
上記絶縁層(70)は、上記第1の活物質層(32)上に形成されるとともに、上記活物質が形成されていない領域(31b)においては上記第2の電極(40)の端部よりも少なくとも外側となる位置まで形成されている
ことを特徴とする、二次電池。
A:第1の金属箔およびその金属箔上に形成された第1の活物質層を有する第1の電極(30)と、
B′:第2の金属箔およびその金属箔上に形成された第2の活物質層を有し、前記第2の活物質層の端部は前記第1の活物質層の端部上に延在して設けられ、前記第1の電極とは極性の異なる第2の電極(40)と、
C:両電極の間に介在するように前記第1の電極上に形成された絶縁層(70)と、
を備え、
前記第1の電極(30)は、前記第1の金属箔上に前記第1の活物質層が形成された領域(31a)と、活物質層が形成されていない電気的接続部(31t)以外の領域(31b)とを有しており、
前記第1の金属箔(31)の端部が前記第2の金属箔(41)の端部上に延在して設けられ、かつ、
前記絶縁層(70)は、前記第1の活物質層(32)上に形成されるとともに、前記活物質が形成されていない領域(31b)においては前記第2の電極(40)の端部上に延在して設けられている
ことを特徴とする、二次電池。
0.5(mm)≦La≦5.0(mm)
上記式を満たすことを特徴とする、上記記載の二次電池。
0.5(mm)≦Lb≦5.0(mm)
上記式を満たすことを特徴とする、上記記載の二次電池。
上記第1の活物質層を含まない領域(31b)上の絶縁層の厚みをtbとしたとき、
ta≦tb
上記式満たすことを特徴とする、上記記載の二次電池。
10 フィルム外装体
15 熱融着部
15A〜15C 辺
20 電池要素
25 セパレータ
30 正極
31 正極金属箔
31a、31b 領域
31p バリ
31t 突出部
32 正極活物質層
40 負極
41 負極金属箔
42 負極活物質層
70 絶縁層
201 金属箔
211 活物質層
215 絶縁層
Claims (8)
- 第1の金属箔およびその金属箔上に形成された第1の活物質層を有する第1の電極と、
第2の金属箔およびその金属箔上に形成された第2の活物質層を有し、前記第2の活物質層の面積は平面視で見て前記第1の活物質層の面積よりも大きく形成されている、前記第1の電極とは極性の異なる第2の電極と、
両電極の間に介在するように前記第1の電極上に形成された絶縁層と、
を備え、
前記第1の電極は、前記第1の金属箔上に前記第1の活物質層が形成された領域と、活物質層が形成されていない電気的接続部以外の領域とを有しており、
積層体の切断面を見たときに、前記第1の金属箔の端部が前記第2の金属箔の端部よりも外側に延出しており、かつ、
前記絶縁層は、前記第1の活物質層上に形成されるとともに、前記活物質が形成されていない領域においては前記第2の電極の端部よりも少なくとも外側となる位置まで形成されていることを特徴とする、二次電池。 - 前記第2の金属箔の端部からの前記第1の金属箔の端部の延出量をLaとしたとき、
0.5(mm)≦La≦5.0(mm)
上記式を満たすことを特徴とする、請求項1に記載の二次電池。 - 前記第1の活物質層の端部からの前記第2の金属箔の端部までの距離をLbとしたとき、
0.5(mm)≦Lb≦5.0(mm)
上記式を満たすことを特徴とする、請求項1または2に記載の二次電池。 - 前記絶縁層の厚みが、1μm以上30μm以下の範囲内である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の二次電池。
- 前記第1の活物質層を含む領域上の前記絶縁層の厚みをta、
前記第1の活物質層を含まない領域上の前記絶縁層の厚みをtbとしたとき、
ta≦tb
上記式満たすことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の二次電池。 - 前記絶縁体層の空孔率が、30%以上70%以下の範囲内である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の二次電池。
- さらに、
前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータを備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載の二次電池。 - 前記第1の電極が正極であり、前記第2の電極が負極である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の二次電池。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018180372A1 (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | 日本電気株式会社 | 二次電池およびその製造方法 |
CN111801837A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-10-20 | 株式会社Lg化学 | 包括具有绝缘层的电极的堆叠型电极组件和包括该堆叠型电极组件的锂二次电池 |
CN111801839A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-10-20 | 株式会社Lg化学 | 具有绝缘膜的电极组件、其制造方法和包含其的锂二次电池 |
KR20200124514A (ko) * | 2019-04-24 | 2020-11-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
CN113889679A (zh) * | 2020-07-03 | 2022-01-04 | 丰田自动车株式会社 | 固体电池 |
CN114883664A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-08-09 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种电芯、电池模组和电池包 |
WO2023184170A1 (zh) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子设备 |
JP7463336B2 (ja) | 2021-12-03 | 2024-04-08 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 非水電解液二次電池及び非水電解液二次電池の正極板の製造方法 |
US12040451B2 (en) | 2019-02-01 | 2024-07-16 | Lg Energy Solution, Ltd. | Stack-type electrode assembly comprising electrode with insulation layer and lithium secondary battery comprising the same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001093583A (ja) * | 1998-11-16 | 2001-04-06 | Denso Corp | 積層型電池及びその電極の製造方法 |
JP2008103310A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池用電極の製造方法及び二次電池 |
-
2015
- 2015-08-31 JP JP2015171082A patent/JP6601065B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001093583A (ja) * | 1998-11-16 | 2001-04-06 | Denso Corp | 積層型電池及びその電極の製造方法 |
JP2008103310A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池用電極の製造方法及び二次電池 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018180372A1 (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | 日本電気株式会社 | 二次電池およびその製造方法 |
CN110462910A (zh) * | 2017-03-28 | 2019-11-15 | 日本电气株式会社 | 二次电池及其制造方法 |
JPWO2018180372A1 (ja) * | 2017-03-28 | 2020-02-06 | 日本電気株式会社 | 二次電池およびその製造方法 |
EP3726637A4 (en) * | 2019-02-01 | 2021-03-10 | Lg Chem, Ltd. | STACKING ELECTRODE ARRANGEMENT WITH ELECTRODE WITH INSULATION LAYER AND LITHIUM SECONDARY BATTERY WITH IT |
CN111801839A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-10-20 | 株式会社Lg化学 | 具有绝缘膜的电极组件、其制造方法和包含其的锂二次电池 |
CN111801837A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-10-20 | 株式会社Lg化学 | 包括具有绝缘层的电极的堆叠型电极组件和包括该堆叠型电极组件的锂二次电池 |
EP3748760A4 (en) * | 2019-02-01 | 2021-06-02 | Lg Chem, Ltd. | ELECTRODE WITH INSULATING FILM, ITS MANUFACTURING PROCESS, AND SECONDARY LITHIUM BATTERY INCLUDING THE SAME |
US12040451B2 (en) | 2019-02-01 | 2024-07-16 | Lg Energy Solution, Ltd. | Stack-type electrode assembly comprising electrode with insulation layer and lithium secondary battery comprising the same |
KR20200124514A (ko) * | 2019-04-24 | 2020-11-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
KR102536366B1 (ko) | 2019-04-24 | 2023-05-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
CN113889679A (zh) * | 2020-07-03 | 2022-01-04 | 丰田自动车株式会社 | 固体电池 |
CN113889679B (zh) * | 2020-07-03 | 2024-03-29 | 丰田自动车株式会社 | 固体电池 |
JP7463336B2 (ja) | 2021-12-03 | 2024-04-08 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 非水電解液二次電池及び非水電解液二次電池の正極板の製造方法 |
WO2023184170A1 (zh) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子设备 |
CN114883664A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-08-09 | 江苏正力新能电池技术有限公司 | 一种电芯、电池模组和电池包 |
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Publication number | Publication date |
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