JP2020194732A - リチウムイオン二次電池素子、リチウムイオン二次電池およびリチウムイオン二次電池素子を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
正極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に正極活物質が塗布された正極であって、
該正極集電体は、該正極活物質が塗布された概して矩形の正極活物質層と、該正極活物質が塗布されていない正極活物質未塗布部とを有し、該正極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該正極活物質層は、正極活物質層薄肉部と、正極活物質層平坦部とから構成され、る、該正極と、
負極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に負極活物質が塗布された負極であって、
該負極集電体は、該負極活物質が塗布された、該正極活物質層と略同一形状の概して矩形の負極活物質塗布部と、該負極活物質が塗布されていない負極活物質未塗布部とを有し、該負極活物質未塗布部は、該負極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該負極活物質層は、負極活物質層薄肉部と、負極活物質層平坦部とから構成される、該負極と、
を少なくとも含み、該正極の該概して矩形の正極活物質層と該負極の該概して矩形の負極活物質層とが、該矩形同士が互いにほぼ重なるように、該正極と該負極とが重ね合わされた、リチウムイオン二次電池素子である。ここで、該正極の該正極活物質未塗布部と、該負極の該負極活物質未塗布部とが、該矩形の対向する辺に位置するように、該正極と該負極とが重ね合わされており、
該負極活物質塗布部と該負極活物質未塗布部との境界部は、該負極活物質未塗布部と隣り合う該正極集電体周縁部よりも、該負極集電体の周縁側に位置し、
該負極活物質層平坦部と該負極活物質層薄肉部との境界部は、該負極活物質未塗布部と隣り合う該正極集電体周縁部よりも、該負極集電体の中央側に位置し、
該負極活物質層薄肉部の密度が、該負極活物質層平坦部の密度と同じか、またはそれより小さいことを特徴とする。
正極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に正極活物質が塗布された正極であって、
該正極集電体は、該正極活物質が塗布された概して矩形の正極活物質層と、該正極活物質が塗布されていない正極活物質未塗布部とを有し、該正極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該正極活物質層は、正極活物質層薄肉部と、正極活物質層平坦部とから構成され、該正極活物質未塗布部の少なくとも一部を覆う絶縁部材とを有する、該正極と、
負極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に負極活物質が塗布された負極であって、
該負極集電体は、該負極活物質が塗布された、該正極活物質層と略同一形状の概して矩形の負極活物質塗布部と、該負極活物質が塗布されていない負極活物質未塗布部とを有し、該負極活物質未塗布部は、該負極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該負極活物質層は、負極活物質層薄肉部と、負極活物質層平坦部とから構成される、該負極と、
を少なくとも含み、該正極の該概して矩形の正極活物質層と該負極の該概して矩形の負極活物質層とが、該矩形同士が互いにほぼ重なるように、該正極と該負極とが重ね合わされた、リチウムイオン二次電池素子である。ここで、該正極の該正極活物質未塗布部と、該負極の該負極活物質未塗布部とが、該矩形の同一の辺に位置し、
該負極活物質塗布部と該負極活物質未塗布部との境界部が、該絶縁部材と隣り合うように位置し、
該負極活物質層薄肉部と該負極活物質層平坦部との境界部が、該正極活物質層平坦部と隣り合うように位置し、
該負極活物質層薄肉部の密度が、該負極活物質層平坦部の密度と同じか、またはそれより小さいことを特徴とする。
正極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に正極活物質が塗布された正極と、
負極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に負極活物質が塗布された負極と、
を重ね合わせて、リチウムイオン二次電池素子を製造する方法であって、
・正極活物質と溶媒とを含む正極活物質含有スラリを、該正極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、正極活物質塗布部と正極活物質未塗布部とを設け、該正極活物質塗布部は概して矩形であり、該正極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該正極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、正極活物質層薄肉部と正極活物質層平坦部とを同時に形成して、該正極を得る工程:
・負極活物質と溶媒とを含む負極活物質含有スラリを、該負極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、負極活物質塗布部と負極活物質未塗布部とを設け、該負極活物質塗布部は該正極活物質塗布部と略同一形状の概して矩形であり、該負極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該負極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、負極活物質層薄肉部と負極活物質層平坦部とを同時に形成し、該負極活物質層薄肉部の密度が、該負極活物質層平坦部の密度と同じか、またはそれより小さい、該負極を得る工程:
・該正極の該概して矩形の正極活物質層と該負極の該概して矩形の負極活物質層とが、該矩形同士が互いにほぼ重なるように、該正極と該負極とを重ね合わせる工程であって、この際に、該正極の該正極活物質未塗布部と、該負極の該負極活物質未塗布部とが、該矩形の対向する辺に位置し、該負極活物質塗布部と該負極活物質未塗布部との境界部は、該負極活物質未塗布部と隣り合う該正極集電体周縁部よりも、該負極集電体の周縁側に位置し、該負極活物質層平坦部と該負極活物質層薄肉部との境界部は、該負極活物質未塗布部と隣り合う該正極集電体周縁部よりも、該負極集電体の中央側に位置するように、該正極と該負極とを重ね合わせる該工程:
を少なくとも含む。
正極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に正極活物質が塗布された正極と、
負極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に負極活物質が塗布された負極と、
を重ね合わせて、リチウムイオン二次電池素子を製造する方法であって、
・正極活物質と溶媒とを含む正極活物質含有スラリを、該正極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、正極活物質塗布部と正極活物質未塗布部とを設け、該正極活物質塗布部は概して矩形であり、該正極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該正極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、正極活物質層薄肉部と正極活物質層平坦部とを同時に形成し、該正極活物質未塗布部の少なくとも一部を覆うように絶縁部材を設けて、該正極を得る工程:
・負極活物質と溶媒とを含む負極活物質含有スラリを、該負極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、負極活物質塗布部と負極活物質未塗布部とを設け、該負極活物質塗布部は該正極活物質塗布部と略同一形状の概して矩形であり、該負極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該負極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、負極活物質層薄肉部と負極活物質層平坦部とを同時に形成し、該負極活物質層薄肉部の密度が、該負極活物質層平坦部の密度と同じか、またはそれより小さい、該負極を得る工程:
・該正極の該概して矩形の正極活物質層と該負極の該概して矩形の負極活物質層とが、該矩形同士が互いにほぼ重なるように、該正極と該負極とを重ね合わせる工程であって、この際に、該正極の該正極活物質未塗布部と、該負極の該負極活物質未塗布部とが、該矩形の同一の辺に位置し、該負極活物質塗布部と該負極活物質未塗布部との境界部が、該絶縁部材と隣り合うように位置し、該負極活物質層薄肉部と該負極活物質層平坦部との境界部が、該正極活物質層平坦部と隣り合うように位置するように、該正極と該負極とを重ね合わせる該工程:
を少なくとも含む。
当該製造方法は、まず正極活物質と溶媒とを含む正極活物質含有スラリを、正極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、正極活物質塗布部と正極活物質未塗布部とを設ける。ここで正極活物質塗布部は概して矩形であり、正極活物質未塗布部は、正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置するようにする。次いで正極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、正極活物質層薄肉部と正極活物質層平坦部とを同時に形成して、正極を得る。
次に、負極活物質と溶媒とを含む負極活物質含有スラリを、負極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、負極活物質塗布部と負極活物質未塗布部とを設ける。ここで、負極活物質塗布部は該正極活物質塗布部と略同一形状の概して矩形であり、負極活物質未塗布部は、正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置するようにする。次いで負極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、負極活物質層薄肉部と負極活物質層平坦部とを同時に形成し、負極活物質層薄肉部の密度が、負極活物質層平坦部の密度と同じか、またはそれより小さい、負極を得る。
次に、正極の概して矩形の正極活物質層と負極の概して矩形の負極活物質層とが、矩形同士が互いにほぼ重なるように、正極と該負極とを重ね合わせる。この際に、正極の正極活物質未塗布部と、負極の負極活物質未塗布部とが、矩形の対向する辺に位置し、負極活物質塗布部と負極活物質未塗布部との境界部は、負極活物質未塗布部と隣り合う正極集電体周縁部よりも、負極集電体の周縁側に位置し、負極活物質層平坦部と負極活物質層薄肉部との境界部は、負極活物質未塗布部と隣り合う正極集電体周縁部よりも、負極集電体の中央側に位置するように、正極と負極とを重ね合わせるようにする。
第一の実施形態のリチウムイオン二次電池素子は、少なくとも以上の工程を遂行することにより製造することができる。なお、正極と負極とを重ね合わせる際には、正極と負極との間にセパレータを配置してもよい。
当該製造方法は、まず正極活物質と溶媒とを含む正極活物質含有スラリを、正極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、正極活物質塗布部と正極活物質未塗布部とを設ける。ここで正極活物質塗布部は概して矩形であり、正極活物質未塗布部は、正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置するようにする。次いで正極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、正極活物質層薄肉部と正極活物質層平坦部とを同時に形成し、正極活物質未塗布部の少なくとも一部を覆うように絶縁部材を設けて、正極を得る。
次に、負極活物質と溶媒とを含む負極活物質含有スラリを、負極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、負極活物質塗布部と負極活物質未塗布部とを設ける。ここで負極活物質塗布部は正極活物質塗布部と略同一形状の概して矩形であり、負極活物質未塗布部は、正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置するようにする。次いで負極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、負極活物質層薄肉部と負極活物質層平坦部とを同時に形成し、負極活物質層薄肉部の密度が、負極活物質層平坦部の密度と同じか、またはそれより小さい、負極を得る。
次に、正極の概して矩形の正極活物質層と負極の概して矩形の負極活物質層とが、矩形同士が互いにほぼ重なるように、正極と負極とを重ね合わせる。この際に、正極の正極活物質未塗布部と、負極の負極活物質未塗布部とが、矩形の同一の辺に位置し、負極活物質塗布部と負極活物質未塗布部との境界部が、絶縁部材と隣り合うように位置し、負極活物質層薄肉部と負極活物質層平坦部との境界部が、正極活物質層平坦部と隣り合うように位置するように、正極と負極とを重ね合わせるようにする。
第二の実施形態のリチウムイオン二次電池素子は、少なくとも以上の工程を遂行することにより製造することができる。なお、正極と負極とを重ね合わせる際には、正極と負極との間にセパレータを配置してもよい。
11(21、151、161、171、181、191、1101) 正極集電体
12(22、152、162、172、182、192、1102) 正極活物質層
23(153、163、173、183、193、1103) 正極活物質塗布部
24(154、164、174、184、194、1104) 正極活物質未塗布部
25(175、185、1105) 正極活物質層薄肉部
26(176、186、1106) 正極活物質層平坦部
177 正極集電体周縁部
187(197、1107) 絶縁部材
2 負極
31(41、251、261、271、281、291、2101) 負極集電体
32(42、252、262、272、282、292、2102) 負極活物質層
43(253、263、273、283、293、2103) 負極活物質塗布部
44(254、264、274、284、294、2104) 負極活物質未塗布部
45(275、285、2105) 負極活物質層薄肉部
46(276、286、2106) 負極活物質層平坦部
277(287、2107) 負極活物質塗布部と負極活物質未塗布部との境界部
278(288、2108) 負極活物質層平坦部と負極活物質層薄肉部との境界部
3 セパレータ
Claims (13)
- 正極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に正極活物質が塗布された正極であって、
該正極集電体は、該正極活物質が塗布された概して矩形の正極活物質層と、該正極活物質が塗布されていない正極活物質未塗布部とを有し、該正極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該正極活物質層は、正極活物質層薄肉部と、正極活物質層平坦部とから構成され、る、該正極と、
負極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に負極活物質が塗布された負極であって、
該負極集電体は、該負極活物質が塗布された、該正極活物質層と略同一形状の概して矩形の負極活物質塗布部と、該負極活物質が塗布されていない負極活物質未塗布部とを有し、該負極活物質未塗布部は、該負極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該負極活物質層は、負極活物質層薄肉部と、負極活物質層平坦部とから構成される、該負極と、
を少なくとも含み、該正極の該概して矩形の正極活物質層と該負極の該概して矩形の負極活物質層とが、該矩形同士が互いにほぼ重なるように、該正極と該負極とが重ね合わされた、リチウムイオン二次電池素子であって、
該正極の該正極活物質未塗布部と、該負極の該負極活物質未塗布部とが、該矩形の対向する辺に位置するように、該正極と該負極とが重ね合わされており、
該負極活物質塗布部と該負極活物質未塗布部との境界部は、該負極活物質未塗布部と隣り合っている該正極集電体周縁部よりも、該負極集電体の周縁側に位置し、
該負極活物質層平坦部と該負極活物質層薄肉部との境界部は、該負極活物質未塗布部と隣り合っている該正極集電体周縁部よりも、該負極集電体の中央側に位置し、
該負極活物質層薄肉部の密度が、該負極活物質層平坦部の密度と同じか、またはそれより小さい、
前記リチウムイオン二次電池素子。 - 該正極活物質塗布部と該正極活物質未塗布部との境界部に向かって該正極活物質層の厚さが漸次小さくなっている、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池素子。
- 該負極活物質塗布部と該負極活物質未塗布部との境界部に向かって該負極活物質層の厚さが漸次小さくなっている、請求項1または2に記載のリチウムイオン二次電池素子。
- 該正極と該負極との間に、さらにセパレータが配置された、請求項1〜3のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池素子。
- 正極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に正極活物質が塗布された正極であって、
該正極集電体は、該正極活物質が塗布された概して矩形の正極活物質層と、該正極活物質が塗布されていない正極活物質未塗布部とを有し、該正極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該正極活物質層は、正極活物質層薄肉部と、正極活物質層平坦部とから構成され、該正極活物質未塗布部の少なくとも一部を覆う絶縁部材とを有する、該正極と、
負極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に負極活物質が塗布された負極であって、
該負極集電体は、該負極活物質が塗布された、該正極活物質層と略同一形状の概して矩形の負極活物質塗布部と、該負極活物質が塗布されていない負極活物質未塗布部とを有し、該負極活物質未塗布部は、該負極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該負極活物質層は、負極活物質層薄肉部と、負極活物質層平坦部とから構成される、該負極と、
を少なくとも含み、該正極の該概して矩形の正極活物質層と該負極の該概して矩形の負極活物質層とが、該矩形同士が互いにほぼ重なるように、該正極と該負極とが重ね合わされた、リチウムイオン二次電池素子であって、
該正極の該正極活物質未塗布部と、該負極の該負極活物質未塗布部とが、該矩形の同一の辺に位置し、
該負極活物質塗布部と該負極活物質未塗布部との境界部が、該絶縁部材と隣り合うように位置し、
該負極活物質層薄肉部と該負極活物質層平坦部との境界部が、該正極活物質層平坦部と隣り合うように位置し、
該負極活物質層薄肉部の密度が、該負極活物質層平坦部の密度と同じか、またはそれより小さい、
前記リチウムイオン二次電池素子。 - 該正極活物質塗布部と該正極活物質未塗布部との境界部に向かって該正極活物質層の厚さが漸次小さくなっている、請求項5に記載のリチウムイオン二次電池素子。
- 該負極活物質塗布部と該負極活物質未塗布部との境界部に向かって該負極活物質層の厚さが漸次小さくなっている、請求項5または6に記載のリチウムイオン二次電池素子。
- 該正極と該負極との間に、さらにセパレータが配置された、請求項5〜7のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池素子。
- 請求項4または8に記載のリチウムイオン二次電池素子と、
電解液と、
を含む発電要素を、外装体内部に含む、リチウムイオン二次電池。 - 正極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に正極活物質が塗布された正極と、
負極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に負極活物質が塗布された負極と、
を重ね合わせて、リチウムイオン二次電池素子を製造する方法であって、
・正極活物質と溶媒とを含む正極活物質含有スラリを、該正極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、正極活物質塗布部と正極活物質未塗布部とを設け、該正極活物質塗布部は概して矩形であり、該正極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該正極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、正極活物質層薄肉部と正極活物質層平坦部とを同時に形成して、該正極を得る工程:
・負極活物質と溶媒とを含む負極活物質含有スラリを、該負極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、負極活物質塗布部と負極活物質未塗布部とを設け、該負極活物質塗布部は該正極活物質塗布部と略同一形状の概して矩形であり、該負極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該負極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、負極活物質層薄肉部と負極活物質層平坦部とを同時に形成し、該負極活物質層薄肉部の密度が、該負極活物質層平坦部の密度と同じか、またはそれより小さい、該負極を得る工程:
・該正極の該概して矩形の正極活物質層と該負極の該概して矩形の負極活物質層とが、該矩形同士が互いにほぼ重なるように、該正極と該負極とを重ね合わせる工程であって、この際に、該正極の該正極活物質未塗布部と、該負極の該負極活物質未塗布部とが、該矩形の対向する辺に位置し、該負極活物質塗布部と該負極活物質未塗布部との境界部は、該負極活物質未塗布部と隣り合っている該正極集電体周縁部よりも、該負極集電体の周縁側に位置し、該負極活物質層平坦部と該負極活物質層薄肉部との境界部は、該負極活物質未塗布部と隣り合っている該正極集電体周縁部よりも、該負極集電体の中央側に位置するように、該正極と該負極とを重ね合わせる該工程:
を少なくとも含む、前記リチウムイオン二次電池素子を製造する方法。 - 該正極と該負極とを重ね合わせる際に、該正極と該負極との間にセパレータを配置する、請求項10に記載のリチウムイオン二次電池素子を製造する方法。
- 正極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に正極活物質が塗布された正極と、
負極集電体の両面に、略同一の形状で、該両面の少なくとも一部に負極活物質が塗布された負極と、
を重ね合わせて、リチウムイオン二次電池素子を製造する方法であって、
・正極活物質と溶媒とを含む正極活物質含有スラリを、該正極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、正極活物質塗布部と正極活物質未塗布部とを設け、該正極活物質塗布部は概して矩形であり、該正極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該正極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、正極活物質層薄肉部と正極活物質層平坦部とを同時に形成し、該正極活物質未塗布部の少なくとも一部を覆うように絶縁部材を設けて、該正極を得る工程:
・負極活物質と溶媒とを含む負極活物質含有スラリを、該負極集電体の一部から、所定の一方向に連続的に塗布して、負極活物質塗布部と負極活物質未塗布部とを設け、該負極活物質塗布部は該正極活物質塗布部と略同一形状の概して矩形であり、該負極活物質未塗布部は、該正極集電体の周縁部の少なくとも一部に沿って位置し、
該負極活物質塗布部全体を、所定の圧力で概して均一に加圧して、負極活物質層薄肉部と負極活物質層平坦部とを同時に形成し、該負極活物質層薄肉部の密度が、該負極活物質層平坦部の密度と同じか、またはそれより小さい、該負極を得る工程:
・該正極の該概して矩形の正極活物質層と該負極の該概して矩形の負極活物質層とが、該矩形同士が互いにほぼ重なるように、該正極と該負極とを重ね合わせる工程であって、この際に、該正極の該正極活物質未塗布部と、該負極の該負極活物質未塗布部とが、該矩形の同一の辺に位置し、該負極活物質塗布部と該負極活物質未塗布部との境界部が、該絶縁部材と隣り合うように位置し、該負極活物質層薄肉部と該負極活物質層平坦部との境界部が、該正極活物質層平坦部と隣り合うように位置するように、該正極と該負極とを重ね合わせる該工程:
を少なくとも含む、前記リチウムイオン二次電池素子を製造する方法。 - 該正極と該負極とを重ね合わせる際に、該正極と該負極との間にセパレータを配置する、請求項12に記載のリチウムイオン二次電池素子を製造する方法。
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