JP2021089826A5 - - Google Patents
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Description
図１から図５において、第１方向Ｘは、リチウムイオン二次電池１０（積層体１２）の長さ方向を示している。第１方向Ｘの正方向（第１方向Ｘを示す矢印によって示される方向）は、第１リード１５０から第２リード２５０に向かう方向である。第１方向Ｘの負方向（第１方向Ｘを示す矢印によって示される方向の反対方向）は、第２リード２５０から第１リード１５０に向かう方向である。第２方向Ｙは、リチウムイオン二次電池１０（積層体１２）の幅方向を示している。第２方向Ｙの正方向（第２方向Ｙを示す矢印によって示される方向）は、リチウムイオン二次電池１０を第１方向Ｘの負方向から見て、リチウムイオン二次電池１０（積層体１２）の左方向である。第２方向Ｙの負方向（第２方向Ｙを示す矢印によって示される方向の反対方向）は、リチウムイオン二次電池１０を第１方向Ｘの負方向から見て、リチウムイオン二次電池１０（積層体１２）の右方向である。第３方向Ｚは、リチウムイオン二次電池１０（積層体１２）の厚さ（高さ）方向である。第３方向Ｚの正方向（第３方向Ｚを示す矢印によって示される方向）は、リチウムイオン二次電池１０（積層体１２）の上方向である。第３方向Ｚの負方向（第３方向Ｚを示す矢印によって示される方向の反対方向）は、リチウムイオン二次電池１０（積層体１２）の下方向である。
合材１３０に含まれる結着剤は、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド又はポリアミドである。
第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さは、第３領域１１２ｃ内における第２方向Ｙの位置によらず実質的に一定であればよく、第３領域１１２ｃ内における第２方向Ｙの位置によらず厳密に一定でなくてもよい。例えば、第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さの最小値は、第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さの最大値の９５％以上となっている。したがって、第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さＬ３は、例えば、第２方向Ｙの複数位置における第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さの平均にしてもよい。
正極電極１００を次のようにして形成した。まず、以下の材料を以下の溶媒に分散させてスラリ（第１スラリ１２０Ａ）を調製した。
正極活物質：９７．９７質量部のリチウム－ニッケル複合酸化物（化学式：ＬｉＮｉ０．８０Ｃｏ０．１０Ｍｎ０．１０Ｏ２、平均粒径９～１３μｍ、タップ密度２．５～３．０ｇ／ｃｍ３）
導電助剤：０．５質量部の球状黒鉛
バインダー樹脂：１．５質量部のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
ｐＨ調整剤：０．０３質量部のシュウ酸
溶媒：Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）
さらに、以下の材料を以下の溶媒に分散させてスラリ（第２スラリ１３０Ａ）を調製した。
絶縁性粒子：９０質量部のα－アルミナ（平均粒径０．７μｍ、タップ密度０．８ｇ／ｃｍ３）
結着剤：１０質量部のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
溶媒：Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）
次いで、図６及び図７において説明した装置５００を用いて、第１スラリ１２０Ａ及び第２スラリ１３０Ａをアルミニウム箔（正極集電体シート１１０Ａ）の両面上に塗布した。実施形態において説明したように、第１スラリ１２０Ａ及び第２スラリ１３０Ａは、正極集電体シート１１０Ａの第１面１１２に沿って濡れ広がる第１スラリ１２０Ａと、正極集電体シート１１０Ａの第１面１１２に沿って濡れ広がる第２スラリ１３０Ａと、が押し合うように吐出された。次いで、第１スラリ１２０Ａ及び第２スラリ１３０Ａを乾燥させ、正極合材１２０及び合材１３０を形成した。次いで、正極電極シート１００Ａを分断し、分断された各シート（正極電極１００）を得た。正極集電体１１０及び正極合材１２０の詳細は、以下のとおりである。
（正極集電体１１０）
長さ（第１方向Ｘ）：５５ｍｍ
幅（第２方向Ｙ）：２９ｍｍ
厚さ（第３方向Ｚ）：１２μｍ
（正極合材１２０）
密度：３．５ｇ／ｃｍ３
正極集電体１１０の第５領域１１２ｅにおける厚さ（第３方向Ｚ）：５９μｍ（片面）
（合材１３０）
厚さ（第３方向Ｚ）：２０μｍ（片面）
正極電極１００の第１領域１１２ａの第１方向Ｘにおける長さＬ１（図４及び図５）及び正極電極１００の第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さＬ３（図４及び図５）は、表１に示すようにした。
正極活物質：９７．９７質量部のリチウム－ニッケル複合酸化物（化学式：ＬｉＮｉ０．８０Ｃｏ０．１０Ｍｎ０．１０Ｏ２、平均粒径９～１３μｍ、タップ密度２．５～３．０ｇ／ｃｍ３）
導電助剤：０．５質量部の球状黒鉛
バインダー樹脂：１．５質量部のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
ｐＨ調整剤：０．０３質量部のシュウ酸
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さらに、以下の材料を以下の溶媒に分散させてスラリ（第２スラリ１３０Ａ）を調製した。
絶縁性粒子：９０質量部のα－アルミナ（平均粒径０．７μｍ、タップ密度０．８ｇ／ｃｍ３）
結着剤：１０質量部のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
溶媒：Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）
次いで、図６及び図７において説明した装置５００を用いて、第１スラリ１２０Ａ及び第２スラリ１３０Ａをアルミニウム箔（正極集電体シート１１０Ａ）の両面上に塗布した。実施形態において説明したように、第１スラリ１２０Ａ及び第２スラリ１３０Ａは、正極集電体シート１１０Ａの第１面１１２に沿って濡れ広がる第１スラリ１２０Ａと、正極集電体シート１１０Ａの第１面１１２に沿って濡れ広がる第２スラリ１３０Ａと、が押し合うように吐出された。次いで、第１スラリ１２０Ａ及び第２スラリ１３０Ａを乾燥させ、正極合材１２０及び合材１３０を形成した。次いで、正極電極シート１００Ａを分断し、分断された各シート（正極電極１００）を得た。正極集電体１１０及び正極合材１２０の詳細は、以下のとおりである。
（正極集電体１１０）
長さ（第１方向Ｘ）：５５ｍｍ
幅（第２方向Ｙ）：２９ｍｍ
厚さ（第３方向Ｚ）：１２μｍ
（正極合材１２０）
密度：３．５ｇ／ｃｍ３
正極集電体１１０の第５領域１１２ｅにおける厚さ（第３方向Ｚ）：５９μｍ（片面）
（合材１３０）
厚さ（第３方向Ｚ）：２０μｍ（片面）
正極電極１００の第１領域１１２ａの第１方向Ｘにおける長さＬ１（図４及び図５）及び正極電極１００の第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さＬ３（図４及び図５）は、表１に示すようにした。
（実施例２及び３）
実施例２及び３の各々に係るリチウムイオン二次電池１０は、正極電極１００の第１領域１１２ａの第１方向Ｘにおける長さＬ１（図４及び図５）及び正極電極１００の第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さＬ３（図４及び図５）が表１に示すようになったことを除いて、実施例１に係るリチウムイオン二次電池１０と同様である。実施例２及び３の各々に係るリチウムイオン二次電池１０の比Ｒは、表１に示すようになった。実施例３、２及び１の順で、正極集電体シート１１０Ａの第１面１１２に吐出される第１スラリ１２０Ａの圧力に対する、正極集電体シート１１０Ａの第１面１１２に吐出される第２スラリ１３０Ａの圧力の比を小さくした。
実施例２及び３の各々に係るリチウムイオン二次電池１０は、正極電極１００の第１領域１１２ａの第１方向Ｘにおける長さＬ１（図４及び図５）及び正極電極１００の第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さＬ３（図４及び図５）が表１に示すようになったことを除いて、実施例１に係るリチウムイオン二次電池１０と同様である。実施例２及び３の各々に係るリチウムイオン二次電池１０の比Ｒは、表１に示すようになった。実施例３、２及び１の順で、正極集電体シート１１０Ａの第１面１１２に吐出される第１スラリ１２０Ａの圧力に対する、正極集電体シート１１０Ａの第１面１１２に吐出される第２スラリ１３０Ａの圧力の比を小さくした。
（比較例１及び２）
比較例１及び２の各々に係るリチウムイオン二次電池１０は、正極電極１００の第１領域１１２ａの第１方向Ｘにおける長さＬ１（図４及び図５）及び正極電極１００の第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さＬ３（図４及び図５）が表１に示すようになったことを除いて、実施例１に係るリチウムイオン二次電池１０と同様である。比較例１及び２の各々に係るリチウムイオン二次電池１０の比Ｒは、表１に示すようになった。比較例１及び２においては、第１スラリ１２０Ａを塗布し、乾燥させた後、第２スラリ１３０Ａを塗布し、乾燥させた。
比較例１及び２の各々に係るリチウムイオン二次電池１０は、正極電極１００の第１領域１１２ａの第１方向Ｘにおける長さＬ１（図４及び図５）及び正極電極１００の第３領域１１２ｃの第１方向Ｘにおける長さＬ３（図４及び図５）が表１に示すようになったことを除いて、実施例１に係るリチウムイオン二次電池１０と同様である。比較例１及び２の各々に係るリチウムイオン二次電池１０の比Ｒは、表１に示すようになった。比較例１及び２においては、第１スラリ１２０Ａを塗布し、乾燥させた後、第２スラリ１３０Ａを塗布し、乾燥させた。
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- 2020-11-26 EP EP20896164.9A patent/EP4071844A4/en active Pending
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