JP2022172639A - 単電池及び電池モジュール - Google Patents
単電池及び電池モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022172639A JP2022172639A JP2021078631A JP2021078631A JP2022172639A JP 2022172639 A JP2022172639 A JP 2022172639A JP 2021078631 A JP2021078631 A JP 2021078631A JP 2021078631 A JP2021078631 A JP 2021078631A JP 2022172639 A JP2022172639 A JP 2022172639A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- positive electrode
- negative electrode
- electrode active
- current collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 83
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 69
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 12
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 11
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 11
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 8
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 8
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 3
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 16
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 25
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 13
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 7
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 7
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 5
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 229920001688 coating polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003050 poly-cycloolefin Polymers 0.000 description 4
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 244000205754 Colocasia esculenta Species 0.000 description 2
- 235000006481 Colocasia esculenta Nutrition 0.000 description 2
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002995 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 description 2
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011883 electrode binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- UNASZPQZIFZUSI-UHFFFAOYSA-N methylidyneniobium Chemical compound [Nb]#C UNASZPQZIFZUSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 2
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 2
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229940058401 polytetrafluoroethylene Drugs 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 1
- INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-[4-(chloromethyl)phenyl]benzene Chemical compound C1=CC(CCl)=CC=C1C1=CC=C(CCl)C=C1 INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYGWHHGCAGTUCH-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-cyano-4-methylpentan-2-yl)diazenyl]-2,4-dimethylpentanenitrile Chemical compound CC(C)CC(C)(C#N)N=NC(C)(C#N)CC(C)C WYGWHHGCAGTUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCEJCSULJQNRQQ-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutanenitrile Chemical compound CCC(C)C#N RCEJCSULJQNRQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002227 LISICON Substances 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018119 Li 3 PO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011131 Li2B4O7 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007407 Li2Ti2O5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007786 Li2WO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007822 Li2ZrO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002986 Li4Ti5O12 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010092 LiAlO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013184 LiBO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010941 LiFSI Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015645 LiMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014689 LiMnO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003327 LiNbO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012463 LiTaO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002228 NASICON Substances 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000681 Silicon-tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical class [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVLDJSZFKQJMKD-UHFFFAOYSA-N [Li].[Si] Chemical compound [Li].[Si] ZVLDJSZFKQJMKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDLZQPXZHIFURF-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Ti+4].[Li+] Chemical compound [O-2].[Ti+4].[Li+] FDLZQPXZHIFURF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ti] Chemical compound [Si].[Ti] UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- WCCJDBZJUYKDBF-UHFFFAOYSA-N copper silicon Chemical compound [Si].[Cu] WCCJDBZJUYKDBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N dilithium;[oxido(oxoboranyloxy)boranyl]oxy-oxoboranyloxyborinate Chemical compound [Li+].[Li+].O=BOB([O-])OB([O-])OB=O PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- LQJIDIOGYJAQMF-UHFFFAOYSA-N lambda2-silanylidenetin Chemical compound [Si].[Sn] LQJIDIOGYJAQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- UIDWHMKSOZZDAV-UHFFFAOYSA-N lithium tin Chemical compound [Li].[Sn] UIDWHMKSOZZDAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ACFSQHQYDZIPRL-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(1,1,2,2,2-pentafluoroethylsulfonyl)azanide Chemical class [Li+].FC(F)(F)C(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)F ACFSQHQYDZIPRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N manganese silicon Chemical compound [Si].[Mn] PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- JAGQSESDQXCFCH-UHFFFAOYSA-N methane;molybdenum Chemical compound C.[Mo].[Mo] JAGQSESDQXCFCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000011331 needle coke Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 239000006253 pitch coke Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000009824 pressure lamination Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 239000002153 silicon-carbon composite material Substances 0.000 description 1
- 229910021484 silicon-nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000319 transition metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/105—Pouches or flexible bags
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
- H01M50/133—Thickness
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/184—Sealing members characterised by their shape or structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/19—Sealing members characterised by the material
- H01M50/193—Organic material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
【課題】集電体の損耗を抑制し、電解液漏れが生じない単電池を提供する。【解決手段】順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる積層単位と、前記正極集電体及び前記負極集電体の間で、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の周囲に配置された環状の枠部材とを有する単電池であって、前記正極集電体、前記正極活物質層、前記セパレータ、前記負極活物質層及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した電極部厚みと、前記正極集電体、前記枠部材、前記セパレータ及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した枠部厚みとの比(電極部厚み/枠部厚み)が、1.0~5.3であることを特徴とする単電池。【選択図】 図3
Description
本発明は、単電池及び電池モジュールに関する。
リチウムイオン電池は、高エネルギー密度、高出力密度が達成できる二次電池として、近年様々な用途に多用されている。一般的なリチウムイオン電池は、集電体の一面に正極活物質層及び負極活物質層をそれぞれ設けた後に、活物質層間にセパレータを挾んでこれら正極活物質と負極活物質を積層し、正極集電体、セパレータ及び負極集電体の外縁部を枠部材によりシールすることで略平板状のリチウム二次単電池を製造し、この単電池を複数層積層して構成される。
単電池を複数層積層してなるリチウムイオン電池において、単電池の前記正極集電体、前記正極活物質層、前記セパレータ、前記負極活物質層及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した電極部厚みと、前記正極集電体、前記枠部材、前記セパレータ及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した枠部厚みの間に差がある(電極部厚みが枠部厚みよりかなり大きい)と、積層時に枠部内縁部に圧力がかかり、また電流が集中するため、この部分で集電体が損耗し電解液漏れが生じやすい。
このような電解液の漏洩を防ぐ手法として、リチウム二次単電池を正極、負極の積層方向に複数積層してなるバイポーラ電池の平面図においてシール層が単電池の外方へ露出し、さらに積層方向に隣接するシール層を互いに接着したバイポーラ電池(特許文献1参照)や、枠部に電解液吸収体を設けた単電池(特許文献2参照)が提案されている。
しかしながら、エネルギー容量を増やすことを目的として、単電池の大面積化、積層数の増加が進むにつれて、これらの工夫をしてもなお、枠部内縁部での電解液漏れが発生するという課題があった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、集電体の損耗を抑制し、電解液漏れが生じない単電池を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる積層単位と、前記正極集電体及び前記負極集電体の間で、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の周囲に配置された環状の枠部材とを有する単電池であって、前記正極集電体、前記正極活物質層、前記セパレータ、前記負極活物質層及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した電極部厚みと、前記正極集電体、前記枠部材、前記セパレータ及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した枠部厚みとの比(電極部厚み/枠部厚み)が、1.0~5.3である単電池、及び、単電池を積層してなる電池モジュールに関する。
すなわち、本発明は、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる積層単位と、前記正極集電体及び前記負極集電体の間で、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の周囲に配置された環状の枠部材とを有する単電池であって、前記正極集電体、前記正極活物質層、前記セパレータ、前記負極活物質層及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した電極部厚みと、前記正極集電体、前記枠部材、前記セパレータ及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した枠部厚みとの比(電極部厚み/枠部厚み)が、1.0~5.3である単電池、及び、単電池を積層してなる電池モジュールに関する。
本発明によれば、集電体の損耗を抑制し、電解液漏れが生じない単電池を提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書において、リチウムイオン電池と記載する場合、リチウムイオン二次電池も含む概念とする。
なお、本明細書において、リチウムイオン電池と記載する場合、リチウムイオン二次電池も含む概念とする。
本発明の単電池は、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる積層単位と、前記正極集電体及び前記負極集電体の間で、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の周囲に配置された環状の枠部材とを有する単電池であって、前記正極集電体、前記正極活物質層、前記セパレータ、前記負極活物質層及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した電極部厚みと、前記正極集電体、前記枠部材、前記セパレータ及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した枠部厚みとの比(電極部厚み/枠部厚み)が、1.0~5.3であることを特徴とする。
図1は、単電池としてのリチウムイオン電池の構成の例を模式的に示す、一部切り欠き斜視図である。図2は、図1に示す単電池の拡大断面図である。
リチウムイオン電池である単電池1は、略矩形平板状の正極集電体7の表面に正極活物質層5が形成された正極2と、同様に略矩形平板状の負極集電体9の表面に負極活物質層6が形成された負極3とが、同様に略平板状のセパレータ4を介して積層されて構成され、全体として略矩形平板状に形成されている。この正極と負極とがリチウムイオン電池の正極及び負極として機能する。
すなわち、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる積層単位が、単電池として機能するための単位である。
すなわち、順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる積層単位が、単電池として機能するための単位である。
単電池1は、上記積層単位に加えて、正極集電体7及び負極集電体9の間で、正極活物質層5及び負極活物質層6の周囲に配置された環状の枠部材8を有する。
枠部材8は、セパレータ4の周縁部を固定し、かつ正極活物質層5、セパレータ4及び負極活物質層6を封止する。
枠部材8は、その製造過程において正極2と負極3のそれぞれについて設けられた後に結合される。正極集電体7と接する枠部材が正極枠部材8aであり、負極集電体9と接する枠部材が負極枠部材8bである。
枠部材8は、セパレータ4の周縁部を固定し、かつ正極活物質層5、セパレータ4及び負極活物質層6を封止する。
枠部材8は、その製造過程において正極2と負極3のそれぞれについて設けられた後に結合される。正極集電体7と接する枠部材が正極枠部材8aであり、負極集電体9と接する枠部材が負極枠部材8bである。
単電池1では、正極集電体7、正極活物質層5、セパレータ4、負極活物質層6及び負極集電体の9各々の厚みを合計した電極部厚み(図2で両矢印T1で示す厚み)と、正極集電体7、枠部材8、セパレータ4及び負極集電体9の各々の厚みを合計した枠部厚み(図2で両矢印T2で示す厚み)との比(電極部厚み/枠部厚み)が、1.0~5.3となっている。
電極部厚み/枠部厚みを1.0~5.3とすることによって、集電体の損耗を抑制し、電解液漏れが生じない単電池とすることができる。
この効果について、電極部厚み/枠部厚みが異なるいくつかの形態を参照して説明する。
図2に示す単電池は、電極部厚み/枠部厚みが1.0(T1=T2)の例である。
図3、図4及び図5は、電極部厚み/枠部厚みが異なる単電池の例を模式的に示す断面図である。
図3に示す単電池は、電極部厚み/枠部厚みが1.0を超えて5.3以下(1.0<T1/T2≦5.3)の例である。
図4に示す単電池は、電極部厚み/枠部厚みが5.3を超える(T1/T2>5.3)例である。
図5に示す単電池は、電極部厚み/枠部厚みが1.0未満(T1/T2<1.0)の例である。
この効果について、電極部厚み/枠部厚みが異なるいくつかの形態を参照して説明する。
図2に示す単電池は、電極部厚み/枠部厚みが1.0(T1=T2)の例である。
図3、図4及び図5は、電極部厚み/枠部厚みが異なる単電池の例を模式的に示す断面図である。
図3に示す単電池は、電極部厚み/枠部厚みが1.0を超えて5.3以下(1.0<T1/T2≦5.3)の例である。
図4に示す単電池は、電極部厚み/枠部厚みが5.3を超える(T1/T2>5.3)例である。
図5に示す単電池は、電極部厚み/枠部厚みが1.0未満(T1/T2<1.0)の例である。
図4に示す単電池22は、電極部厚みが枠部厚みに比べてかなり厚い例である。このような例では、単電池の積層時に枠部内縁部(図4中、Xで示す箇所)に圧力がかかり、また電流が集中するため、この部分で集電体が損耗し電解液漏れが生じやすい。
図3に示す単電池21でも、単電池の積層時に枠部内縁部に圧力はかかるが、その圧力の程度は図4に示す単電池22の場合よりも小さいので、集電体の損耗までには至らず電解液漏れは生じない。
本発明の単電池では、単電池の積層時の集電体の損耗を防ぐために、電極部厚み/枠部厚みの値を5.3以下としている。
図3に示す単電池21でも、単電池の積層時に枠部内縁部に圧力はかかるが、その圧力の程度は図4に示す単電池22の場合よりも小さいので、集電体の損耗までには至らず電解液漏れは生じない。
本発明の単電池では、単電池の積層時の集電体の損耗を防ぐために、電極部厚み/枠部厚みの値を5.3以下としている。
図5に示す単電池23は、電極部厚みが枠部厚みよりも薄い例である。このような例では、単電池を積層すると枠部のみが接触し、電極部同士が接触しないので、積層電池とすることができない。
図6は、図1に示す単電池の上面図である。
図6には、単電池を上面視した場合の枠部の位置、電極部の位置を示している。
電極部10が単電池1の内側に位置し、枠部11は電極部10の周囲に位置している。
本発明の単電池は、枠部11を構成する枠部材の幅(図6で両矢印Wで示す幅)が3~15mmであって、枠部上面図面積(図6で面積S1で示す面積)と枠部で囲まれた枠部内面積(図6で面積S2で示す面積)との比(枠部上面図面積S1/枠部内面積S2)が、0.03~0.20であることが好ましい。
このような条件を満たすと、積層時に単電池の形状変化が生じることを防止できる。
なお、図6には、枠部材の寸法として縦方向の長さを両矢印MD、横方向の長さを両矢印TDで示している。
図6には、単電池を上面視した場合の枠部の位置、電極部の位置を示している。
電極部10が単電池1の内側に位置し、枠部11は電極部10の周囲に位置している。
本発明の単電池は、枠部11を構成する枠部材の幅(図6で両矢印Wで示す幅)が3~15mmであって、枠部上面図面積(図6で面積S1で示す面積)と枠部で囲まれた枠部内面積(図6で面積S2で示す面積)との比(枠部上面図面積S1/枠部内面積S2)が、0.03~0.20であることが好ましい。
このような条件を満たすと、積層時に単電池の形状変化が生じることを防止できる。
なお、図6には、枠部材の寸法として縦方向の長さを両矢印MD、横方向の長さを両矢印TDで示している。
なお、上記に示す枠部と電極部の寸法の関係は、正極枠部材を使用した正極、負極枠部材を使用した負極の両方について満たす必要がある。正極と負極の両方について上記の関係を満たすことにより、積層時に単電池の形状変化が生じることを好適に防止できる。
なお、枠部材の部分(枠部を構成する辺)によって枠部材の幅が異なる場合には、幅が短い側の枠部材の幅を代表値として使用する。
なお、枠部材の部分(枠部を構成する辺)によって枠部材の幅が異なる場合には、幅が短い側の枠部材の幅を代表値として使用する。
本願の各図面においては、正極における枠部内面積と負極における枠部内面積は同じになるように図面を描いているが、正極における枠部内面積と負極における枠部内面積は、一致していなくてもよい。各図面における正極と負極の枠部内面積の関係は、あくまでも一例である。
下記に示す実施例では、負極の枠部内面積を、正極の枠部内面積より少しだけ大きくしている。
正極の枠部内面積が負極の枠部内面積より大きくても構わない。
下記に示す実施例では、負極の枠部内面積を、正極の枠部内面積より少しだけ大きくしている。
正極の枠部内面積が負極の枠部内面積より大きくても構わない。
以下に、単電池を構成する各構成要素の好ましい態様について説明する。
まず、単電池の積層単位となる各要素について説明する。
本発明の単電池では、正極活物質層及び/又は負極活物質層が、電極活物質粒子表面の少なくとも一部が被覆層で被覆された被覆電極活物質粒子を含み、被覆電極活物質粒子の非結着体であることが好ましい。
正極活物質層及び/又は負極活物質層が被覆電極活物質粒子の非結着体であると、加圧時に、正極活物質層及び/又は負極活物質層が柔軟であるので、加圧の圧力に応じて被覆電極活物質粒子が流動することができる。そのため、単電池の表面に凹凸が形成されない。単電池の表面に凹凸が形成されていないと、集電体の損耗がより抑制されて、本発明の単電池の効果がより発揮されることになる。
正極活物質層及び負極活物質層の説明の中で、上記の態様について説明する。
まず、単電池の積層単位となる各要素について説明する。
本発明の単電池では、正極活物質層及び/又は負極活物質層が、電極活物質粒子表面の少なくとも一部が被覆層で被覆された被覆電極活物質粒子を含み、被覆電極活物質粒子の非結着体であることが好ましい。
正極活物質層及び/又は負極活物質層が被覆電極活物質粒子の非結着体であると、加圧時に、正極活物質層及び/又は負極活物質層が柔軟であるので、加圧の圧力に応じて被覆電極活物質粒子が流動することができる。そのため、単電池の表面に凹凸が形成されない。単電池の表面に凹凸が形成されていないと、集電体の損耗がより抑制されて、本発明の単電池の効果がより発揮されることになる。
正極活物質層及び負極活物質層の説明の中で、上記の態様について説明する。
正極活物質層には正極活物質粒子が含まれる。
正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物{遷移金属が1種である複合酸化物(LiCoO2、LiNiO2、LiAlMnO4、LiMnO2及びLiMn2O4等)、遷移金属元素が2種である複合酸化物(例えばLiFeMnO4、LiNi1-xCoxO2、LiMn1-yCoyO2、LiNi1/3Co1/3Al1/3O2及びLiNi0.8Co0.15Al0.05O2)及び金属元素が3種以上である複合酸化物[例えばLiMaM’bM’’cO2(M、M’及びM’’はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、a+b+c=1を満たす。例えばLiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)等]等}、リチウム含有遷移金属リン酸塩(例えばLiFePO4、LiCoPO4、LiMnPO4及びLiNiPO4)、遷移金属酸化物(例えばMnO2及びV2O5)、遷移金属硫化物(例えばMoS2及びTiS2)及び導電性高分子(例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリ-p-フェニレン及びポリビニルカルバゾール)等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。
正極活物質粒子としては、リチウムと遷移金属との複合酸化物{遷移金属が1種である複合酸化物(LiCoO2、LiNiO2、LiAlMnO4、LiMnO2及びLiMn2O4等)、遷移金属元素が2種である複合酸化物(例えばLiFeMnO4、LiNi1-xCoxO2、LiMn1-yCoyO2、LiNi1/3Co1/3Al1/3O2及びLiNi0.8Co0.15Al0.05O2)及び金属元素が3種以上である複合酸化物[例えばLiMaM’bM’’cO2(M、M’及びM’’はそれぞれ異なる遷移金属元素であり、a+b+c=1を満たす。例えばLiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)等]等}、リチウム含有遷移金属リン酸塩(例えばLiFePO4、LiCoPO4、LiMnPO4及びLiNiPO4)、遷移金属酸化物(例えばMnO2及びV2O5)、遷移金属硫化物(例えばMoS2及びTiS2)及び導電性高分子(例えばポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリ-p-フェニレン及びポリビニルカルバゾール)等が挙げられ、2種以上を併用してもよい。
なお、リチウム含有遷移金属リン酸塩は、遷移金属サイトの一部を他の遷移金属で置換したものであってもよい。
正極活物質粒子は、被覆層で被覆された被覆正極活物質粒子であることが好ましい。
被覆層は、導電助剤及び高分子化合物からなる層である。
正極活物質粒子が被覆層で被覆されていると、電極の体積変化が緩和され、電極の膨張を抑制することができる。
被覆層は、導電助剤及び高分子化合物からなる層である。
正極活物質粒子が被覆層で被覆されていると、電極の体積変化が緩和され、電極の膨張を抑制することができる。
導電助剤としては、金属系導電助剤[アルミニウム、ステンレス(SUS)、銀、金、銅及びチタン等]、炭素系導電助剤[グラファイト及びカーボンブラック(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、チャンネルブラック及びサーマルランプブラック等)等]、及びこれらの混合物等が挙げられる。
これらの導電助剤は1種単独で用いられてもよいし、2種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物として用いられてもよい。
なかでも、電気的安定性の観点から、より好ましくはアルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、炭素系導電助剤及びこれらの混合物であり、さらに好ましくは銀、金、アルミニウム、ステンレス及び炭素系導電助剤であり、特に好ましくは炭素系導電助剤である。
またこれらの導電助剤としては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料[好ましくは、上記した導電助剤のうち金属のもの]をめっき等でコーティングしたものでもよい。
これらの導電助剤は1種単独で用いられてもよいし、2種以上併用してもよい。また、これらの合金又は金属酸化物として用いられてもよい。
なかでも、電気的安定性の観点から、より好ましくはアルミニウム、ステンレス、銀、金、銅、チタン、炭素系導電助剤及びこれらの混合物であり、さらに好ましくは銀、金、アルミニウム、ステンレス及び炭素系導電助剤であり、特に好ましくは炭素系導電助剤である。
またこれらの導電助剤としては、粒子系セラミック材料や樹脂材料の周りに導電性材料[好ましくは、上記した導電助剤のうち金属のもの]をめっき等でコーティングしたものでもよい。
導電助剤の形状(形態)は、粒子形態に限られず、粒子形態以外の形態であってもよく、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ等、いわゆるフィラー系導電助剤として実用化されている形態であってもよい。
高分子化合物と導電助剤の比率は特に限定されるものではないが、電池の内部抵抗等の観点から、重量比率で高分子化合物(樹脂固形分重量):導電助剤が1:0.01~1:50であることが好ましく、1:0.2~1:3.0であることがより好ましい。
高分子化合物としては、特開2017-054703号公報に非水系二次電池活物質被覆用樹脂として記載されたものを好適に用いることができる。
また、正極活物質層は、被覆正極活物質に含まれる導電助剤以外にも導電助剤を含んでもよい。
導電助剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
導電助剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
被覆層は、更にセラミック粒子を含んでいてもよい。
セラミック粒子としては、金属炭化物粒子、金属酸化物粒子、ガラスセラミック粒子等が挙げられる。
セラミック粒子としては、金属炭化物粒子、金属酸化物粒子、ガラスセラミック粒子等が挙げられる。
金属炭化物粒子としては、例えば、炭化ケイ素(SiC)、炭化タングステン(WC)、炭化モリブデン(Mo2C)、炭化チタン(TiC)、炭化タンタル(TaC)、炭化ニオブ(NbC)、炭化バナジウム(VC)、炭化ジルコニウム(ZrC)等が挙げられる。
金属酸化物粒子としては、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、二酸化ケイ素(SiO2)、酸化スズ(SnO2)、チタニア(TiO2)、ジルコニア(ZrO2)、酸化インジウム(In2O3)、Li2B4O7、Li4Ti5O12、Li2Ti2O5、LiTaO3、LiNbO3、LiAlO2、Li2ZrO3、Li2WO4、Li2TiO3、Li3PO4、Li2MoO4、Li3BO3、LiBO2、Li2CO3、Li2SiO3や、ABO3(但し、Aは、Ca、Sr、Ba、La、Pr及びYからなる群より選択される少なくとも1種であり、Bは、Ni、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Mo、Ru、Rh、Pd及びReからなる群より選択される少なくとも1種)で表されるペロブスカイト型酸化物粒子等が挙げられる。
金属酸化物粒子としては、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制する観点から、酸化亜鉛(ZnO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、二酸化ケイ素(SiO2)、及び、四ほう酸リチウム(Li2B4O7)が好ましい。
金属酸化物粒子としては、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制する観点から、酸化亜鉛(ZnO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、二酸化ケイ素(SiO2)、及び、四ほう酸リチウム(Li2B4O7)が好ましい。
セラミック粒子としては、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制する観点から、ガラスセラミック粒子であることが好ましい。
これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ガラスセラミック粒子としては、菱面体晶系を有するリチウム含有リン酸化合物であることが好ましく、その化学式は、LixM”2P3O12(X=1~1.7)で表される。
ここでM”はZr、Ti、Fe、Mn、Co、Cr、Ca、Mg、Sr、Y、Sc、Sn、La、Ge、Nb、Alからなる群より選ばれた1種以上の元素である。また、Pの一部をSi又はBに、Oの一部をF、Cl等で置換してもよい。例えば、Li1.15Ti1.85Al0.15Si0.05P2.95O12、Li1.2Ti1.8Al0.1Ge0.1Si0.05P2.95O12等を用いることができる。
また、異なる組成の材料を混合又は複合してもよく、ガラス電解質等で表面をコートしてもよい。又は、熱処理によりNASICON型構造を有するリチウム含有リン酸化合物の結晶相を析出するガラスセラミック粒子を用いることが好ましい。
ガラス電解質としては、特開2019-96478号公報に記載のガラス電解質が挙げられる。
ここでM”はZr、Ti、Fe、Mn、Co、Cr、Ca、Mg、Sr、Y、Sc、Sn、La、Ge、Nb、Alからなる群より選ばれた1種以上の元素である。また、Pの一部をSi又はBに、Oの一部をF、Cl等で置換してもよい。例えば、Li1.15Ti1.85Al0.15Si0.05P2.95O12、Li1.2Ti1.8Al0.1Ge0.1Si0.05P2.95O12等を用いることができる。
また、異なる組成の材料を混合又は複合してもよく、ガラス電解質等で表面をコートしてもよい。又は、熱処理によりNASICON型構造を有するリチウム含有リン酸化合物の結晶相を析出するガラスセラミック粒子を用いることが好ましい。
ガラス電解質としては、特開2019-96478号公報に記載のガラス電解質が挙げられる。
ここで、ガラスセラミック粒子におけるLi2Oの配合割合は酸化物換算で8質量%以下であることが好ましい。
NASICON型構造でなくとも、Li、La、Mg、Ca、Fe、Co、Cr、Mn、Ti、Zr、Sn、Y、Sc、P、Si、O、In、Nb、Fからなり、LISICON型、ぺロブスカイト型、β-Fe2(SO4)3型、Li3In2(PO4)3型の結晶構造を、持ち、Liイオンを室温で1×10-5S/cm以上伝導する固体電解質を用いても良い。
NASICON型構造でなくとも、Li、La、Mg、Ca、Fe、Co、Cr、Mn、Ti、Zr、Sn、Y、Sc、P、Si、O、In、Nb、Fからなり、LISICON型、ぺロブスカイト型、β-Fe2(SO4)3型、Li3In2(PO4)3型の結晶構造を、持ち、Liイオンを室温で1×10-5S/cm以上伝導する固体電解質を用いても良い。
上述したセラミック粒子は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
セラミック粒子の体積平均粒子径は、エネルギー密度の観点及び電気抵抗値の観点から、1~1000nmであることが好ましく、1~500nmであることがより好ましく、1~150nmであることがさらに好ましい。
本明細書において体積平均粒子径は、マイクロトラック法(レーザー回折・散乱法)によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径(Dv50)を意味する。マイクロトラック法とは、レーザー光を粒子に照射することによって得られる散乱光を利用して粒度分布を求める方法である。なお、体積平均粒子径の測定には、日機装(株)製のマイクロトラック等を用いることができる。
本明細書において体積平均粒子径は、マイクロトラック法(レーザー回折・散乱法)によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径(Dv50)を意味する。マイクロトラック法とは、レーザー光を粒子に照射することによって得られる散乱光を利用して粒度分布を求める方法である。なお、体積平均粒子径の測定には、日機装(株)製のマイクロトラック等を用いることができる。
セラミック粒子の重量割合は、被覆正極活物質粒子の重量を基準として0.5~5.0重量%であることが好ましい。
セラミック粒子を上記範囲で含有することにより、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制することができる。
セラミック粒子の重量割合は、被覆正極活物質粒子の重量を基準として2.0~4.0重量%であることがより好ましい。
セラミック粒子を上記範囲で含有することにより、電解液と被覆正極活物質粒子との間で起こる副反応を好適に抑制することができる。
セラミック粒子の重量割合は、被覆正極活物質粒子の重量を基準として2.0~4.0重量%であることがより好ましい。
正極活物質層は、正極活物質を含み、正極活物質同士を結着する結着材を含まない非結着体であることが好ましい。
ここで、非結着体とは、正極活物質同士が、互いに結合していないことを意味し、結合とは不可逆的に正極活物質同士が固定されていることを意味する。
ここで、非結着体とは、正極活物質同士が、互いに結合していないことを意味し、結合とは不可逆的に正極活物質同士が固定されていることを意味する。
正極活物質層には、粘着性樹脂が含まれていてもよい。
粘着性樹脂としては、例えば、特開2017-054703号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、及び、特開平10-255805公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。
なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性(水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質)を有する樹脂を意味する。一方、結着材として用いられる溶液乾燥型の電極バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。
従って、溶液乾燥型の電極バインダー(結着材)と粘着性樹脂とは異なる材料である。
粘着性樹脂としては、例えば、特開2017-054703号公報に記載された非水系二次電池活物質被覆用樹脂に少量の有機溶剤を混合してそのガラス転移温度を室温以下に調整したもの、及び、特開平10-255805公報に粘着剤として記載されたもの等を好適に用いることができる。
なお、粘着性樹脂は、溶媒成分を揮発させて乾燥させても固体化せずに粘着性(水、溶剤、熱などを使用せずに僅かな圧力を加えることで接着する性質)を有する樹脂を意味する。一方、結着材として用いられる溶液乾燥型の電極バインダーは、溶媒成分を揮発させることで乾燥、固体化して活物質同士を強固に接着固定するものを意味する。
従って、溶液乾燥型の電極バインダー(結着材)と粘着性樹脂とは異なる材料である。
正極活物質層の厚みは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、100~500μmであることが好ましく、150~450μmであることがより好ましい。
負極活物質層には負極活物質粒子が含まれる。
負極活物質粒子としては、公知のリチウムイオン電池用負極活物質が使用でき、炭素系材料[黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体(例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等)、コークス類(例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等)及び炭素繊維等]、珪素系材料[珪素、酸化珪素(SiOx)、珪素-炭素複合体(炭素粒子の表面を珪素及び/又は炭化珪素で被覆したもの、珪素粒子又は酸化珪素粒子の表面を炭素及び/又は炭化珪素で被覆したもの並びに炭化珪素等)及び珪素合金(珪素-アルミニウム合金、珪素-リチウム合金、珪素-ニッケル合金、珪素-鉄合金、珪素-チタン合金、珪素-マンガン合金、珪素-銅合金及び珪素-スズ合金等)等]、導電性高分子(例えばポリアセチレン及びポリピロール等)、金属(スズ、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等)、金属酸化物(チタン酸化物及びリチウム・チタン酸化物等)及び金属合金(例えばリチウム-スズ合金、リチウム-アルミニウム合金及びリチウム-アルミニウム-マンガン合金等)等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。
負極活物質粒子としては、公知のリチウムイオン電池用負極活物質が使用でき、炭素系材料[黒鉛、難黒鉛化性炭素、アモルファス炭素、樹脂焼成体(例えばフェノール樹脂及びフラン樹脂等を焼成し炭素化したもの等)、コークス類(例えばピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークス等)及び炭素繊維等]、珪素系材料[珪素、酸化珪素(SiOx)、珪素-炭素複合体(炭素粒子の表面を珪素及び/又は炭化珪素で被覆したもの、珪素粒子又は酸化珪素粒子の表面を炭素及び/又は炭化珪素で被覆したもの並びに炭化珪素等)及び珪素合金(珪素-アルミニウム合金、珪素-リチウム合金、珪素-ニッケル合金、珪素-鉄合金、珪素-チタン合金、珪素-マンガン合金、珪素-銅合金及び珪素-スズ合金等)等]、導電性高分子(例えばポリアセチレン及びポリピロール等)、金属(スズ、アルミニウム、ジルコニウム及びチタン等)、金属酸化物(チタン酸化物及びリチウム・チタン酸化物等)及び金属合金(例えばリチウム-スズ合金、リチウム-アルミニウム合金及びリチウム-アルミニウム-マンガン合金等)等及びこれらと炭素系材料との混合物等が挙げられる。
また、負極活物質粒子は、上述した被覆正極活物質粒子と同様の被覆層で被覆された被覆負極活物質粒子であってもよい。
被覆層を構成する導電助剤及び高分子化合物並びにセラミック粒子としては、上述した被覆正極活物質粒子と同様の導電助剤及び高分子化合物並びにセラミック粒子を好適に用いることができる。
被覆層を構成する導電助剤及び高分子化合物並びにセラミック粒子としては、上述した被覆正極活物質粒子と同様の導電助剤及び高分子化合物並びにセラミック粒子を好適に用いることができる。
また、負極活物質層は、被覆負極活物質粒子に含まれる導電助剤以外にも導電助剤を含んでもよい。導電助剤としては、上述した被覆正極活物質粒子に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
負極活物質層は、正極活物質層と同様に、負極活物質同士を結着する結着材を含まない非結着体であることが好ましい。また、正極活物質層と同様に、粘着性樹脂が含まれていてもよい。
負極活物質層の厚みは、特に限定されるものではないが、電池性能の観点から、100~550μmであることが好ましく、100~500μmであることも好ましく、220~550μmであることも好ましい。
正極活物質層の厚みと負極活物質層の厚みは、同じでもよく異なっていてもよいが、負極活物質層の厚みが正極活物質層の厚みより大きくてもよい。
正極集電体及び負極集電体(以下まとめて単に集電体ともいう)を構成する材料としては、銅、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル及びこれらの合金等の金属材料、並びに、焼成炭素、導電性高分子材料、導電性ガラス等が挙げられる。
これらの材料のうち、軽量化、耐食性、高導電性の観点から、正極集電体としてはアルミニウムであることが好ましく、負極集電体としては銅であることが好ましい。
これらの材料のうち、軽量化、耐食性、高導電性の観点から、正極集電体としてはアルミニウムであることが好ましく、負極集電体としては銅であることが好ましい。
また、集電体は、導電性高分子材料からなる樹脂集電体であることが好ましい。
集電体の形状は特に限定されず、上記の材料からなるシート状の集電体、及び、上記の材料で構成された微粒子からなる堆積層であってもよい。
集電体の厚さは、特に限定されないが、正極集電体、負極集電体のそれぞれにつき、50~500μmであることが好ましい。
集電体の形状は特に限定されず、上記の材料からなるシート状の集電体、及び、上記の材料で構成された微粒子からなる堆積層であってもよい。
集電体の厚さは、特に限定されないが、正極集電体、負極集電体のそれぞれにつき、50~500μmであることが好ましい。
樹脂集電体を構成する導電性高分子材料としては例えば、導電性高分子や、樹脂に必要に応じて導電剤を添加したものを用いることができる。
導電性高分子材料を構成する導電剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
導電性高分子材料を構成する導電剤としては、上述した被覆正極活物質に含まれる導電助剤と同様のものを好適に用いることができる。
導電性高分子材料を構成する樹脂としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリシクロオレフィン(PCO)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はこれらの混合物等が挙げられる。
電気的安定性の観点から、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)及びポリシクロオレフィン(PCO)が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリメチルペンテン(PMP)である。
電気的安定性の観点から、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)及びポリシクロオレフィン(PCO)が好ましく、さらに好ましくはポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリメチルペンテン(PMP)である。
セパレータとしては、ポリエチレン又はポリプロピレン製の多孔性フィルム、多孔性ポリエチレンフィルムと多孔性ポリプロピレンとの積層フィルム、合成繊維(ポリエステル繊維及びアラミド繊維等)又はガラス繊維等からなる不織布、及びそれらの表面にシリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたもの等の公知のリチウムイオン電池用のセパレータが挙げられる。
正極活物質層及び負極活物質層には電解液が含まれる。
電解液としては、公知のリチウムイオン電池の製造に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する公知の電解液を使用することができる。
電解液としては、公知のリチウムイオン電池の製造に用いられる、電解質及び非水溶媒を含有する公知の電解液を使用することができる。
電解質としては、公知の電解液に用いられている電解質が使用でき、例えば、LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4及びLiN(FSO2)2等の無機アニオンのリチウム塩、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2及びLiC(CF3SO2)3等の有機アニオンのリチウム塩が挙げられる。これらの内、電池出力及び充放電サイクル特性の観点から好ましいのはLiN(FSO2)2である。
溶媒としては、公知の電解液に用いられている非水溶媒が使用でき、例えば、ラクトン化合物、環状又は鎖状炭酸エステル、鎖状カルボン酸エステル、環状又は鎖状エーテル、リン酸エステル、ニトリル化合物、アミド化合物、スルホン、スルホラン及びこれらの混合物を用いることができる。
次に、枠部材について説明する。
枠部材を構成する材料としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料が好ましい。具体的には、エチレン-酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン及び酸変性ポリプロピレンからなる群より選ばれる1種以上の材からなることが好ましい。
枠部材を構成する材料としては、電解液に対して耐久性のある材料であれば特に限定されないが、高分子材料が好ましい。具体的には、エチレン-酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン及び酸変性ポリプロピレンからなる群より選ばれる1種以上の材からなることが好ましい。
また、枠部材の正極集電体又は負極集電体に接する面が、エチレン-酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン及び酸変性ポリプロピレンからなる群より選ばれる1種以上の材からなることが好ましい。枠部材の正極集電体又は負極集電体に接する面がこのような材料であると、枠部材と集電体の密着性が向上するために好ましい。
枠部材は、正極枠部材と負極枠部材からなる。正極枠部材と負極枠部材をそれぞれ異なる材料としてもよく、同じ材料としてもよい。
正極枠部材と負極枠部材の厚みは、それぞれ100~500μmであることが好ましい。
また、正極枠部材と負極枠部材の厚さ、幅等の寸法は同じであってもよく、異なっていてもよい。
正極枠部材と負極枠部材の厚みが異なる場合、負極枠部材の厚みが正極枠部材の厚みより厚いことが好ましい。
正極枠部材と負極枠部材の厚みは、それぞれ100~500μmであることが好ましい。
また、正極枠部材と負極枠部材の厚さ、幅等の寸法は同じであってもよく、異なっていてもよい。
正極枠部材と負極枠部材の厚みが異なる場合、負極枠部材の厚みが正極枠部材の厚みより厚いことが好ましい。
本発明の単電池の製造方法は特に限定されないが、正極と負極をそれぞれ作製し、セパレータを正極と負極の間に挟んで積層し、周囲を封止することによって製造することができる。例えば以下のような方法が挙げられる。
[1]正極の作製
正極集電体に正極枠部材を配置し、正極枠部材の内部空間に正極活物質層となる正極活物質組成物を塗布する。このとき、正極活物質層となる正極活物質組成物の塗布量を調整して、正極活物質層の厚さが所定の厚さとなるようにする。また、正極活物質層には電解液を注液する。
[2]負極の作製
負極集電体に負極枠部材を配置し、負極枠部材の枠部内に負極活物質層となる負極活物質組成物を塗布する。このとき、負極活物質層となる負極活物質組成物の塗布量を調整して、負極活物質層の厚さが所定の厚さとなるようにする。また、負極活物質層には電解液を注液する。
[3]単電池の作製
正極活物質層と負極活物質層の間にセパレータを挟み、セパレータを介して正極活物質層と負極活物質層が対向するように正極と負極を重ねる。正極枠部材と負極枠部材が重なる部分を加熱加圧して、積層単位となる部分(電極部)の周囲をヒートシールして積層単位を封止する。ヒートシールすることにより正極枠部材と負極枠部材が一体化した枠部材となる。
上記の工程により、単電池を作製することができる。
[1]正極の作製
正極集電体に正極枠部材を配置し、正極枠部材の内部空間に正極活物質層となる正極活物質組成物を塗布する。このとき、正極活物質層となる正極活物質組成物の塗布量を調整して、正極活物質層の厚さが所定の厚さとなるようにする。また、正極活物質層には電解液を注液する。
[2]負極の作製
負極集電体に負極枠部材を配置し、負極枠部材の枠部内に負極活物質層となる負極活物質組成物を塗布する。このとき、負極活物質層となる負極活物質組成物の塗布量を調整して、負極活物質層の厚さが所定の厚さとなるようにする。また、負極活物質層には電解液を注液する。
[3]単電池の作製
正極活物質層と負極活物質層の間にセパレータを挟み、セパレータを介して正極活物質層と負極活物質層が対向するように正極と負極を重ねる。正極枠部材と負極枠部材が重なる部分を加熱加圧して、積層単位となる部分(電極部)の周囲をヒートシールして積層単位を封止する。ヒートシールすることにより正極枠部材と負極枠部材が一体化した枠部材となる。
上記の工程により、単電池を作製することができる。
本発明の単電池は、積層することにより電池モジュールとして使用することができる。本発明の単電池を積層してなる電池モジュールは、本発明の電池モジュールである。
図7は、電池モジュールの一例を模式的に示す断面図である。
図7には、図3に示す単電池21が4つ積層された電池モジュール101を示している。
電池モジュール101では、隣り合う単電池21の負極集電体9の上面と正極集電体7の下面が隣接するように直列に積層されていて、積層された4つの単電池21が容器120に収納されている。
図7は、電池モジュールの一例を模式的に示す断面図である。
図7には、図3に示す単電池21が4つ積層された電池モジュール101を示している。
電池モジュール101では、隣り合う単電池21の負極集電体9の上面と正極集電体7の下面が隣接するように直列に積層されていて、積層された4つの単電池21が容器120に収納されている。
容器120の下面には正極引出部107が設けられ、容器120の上面には負極引出部109が設けられる。
正極引出部107は最下部の単電池21の正極集電体7と電気的に接続されており、負極引出部109は最上部の単電池21の負極集電体9と電気的に接続されている。
正極引出部107は最下部の単電池21の正極集電体7と電気的に接続されており、負極引出部109は最上部の単電池21の負極集電体9と電気的に接続されている。
このように、複数の単電池を積層して電池モジュールとすることによって、電池の容量及び電圧を向上させたモジュールとして利用することができる。本発明の単電池は積層による集電体の損耗を抑制し、電解液漏れが生じない単電池となっているので、信頼性の高い電池モジュールを提供することができる。
次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明の主旨を逸脱しない限り本発明は実施例に限定されるものではない。なお、特記しない限り部は重量部、%は重量%を意味する。
[被覆用高分子化合物の作製]
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素ガス導入管を付した4つ口フラスコにDMF150部を仕込み、75℃に昇温した。次いで、アクリル酸91部、メタクリル酸メチル9部及びDMF50部を配合した単量体組成物と、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.3部及び2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)0.8部をDMF30部に溶解した開始剤溶液とを4つ口フラスコ内に窒素を吹き込みながら、撹拌下、滴下ロートで2時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、75℃で反応を3時間継続した。次いで、80℃に昇温して反応を3時間継続し、樹脂濃度30%の共重合体溶液を得た。得られた共重合体溶液はテフロン(登録商標)製のバットに移して150℃、0.01MPaで3時間の減圧乾燥を行い、DMFを留去して共重合体を得た。この共重合体をハンマーで粗粉砕した後、乳鉢にて追加粉砕して、粉末状の被覆用高分子化合物を得た。
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素ガス導入管を付した4つ口フラスコにDMF150部を仕込み、75℃に昇温した。次いで、アクリル酸91部、メタクリル酸メチル9部及びDMF50部を配合した単量体組成物と、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.3部及び2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)0.8部をDMF30部に溶解した開始剤溶液とを4つ口フラスコ内に窒素を吹き込みながら、撹拌下、滴下ロートで2時間かけて連続的に滴下してラジカル重合を行った。滴下終了後、75℃で反応を3時間継続した。次いで、80℃に昇温して反応を3時間継続し、樹脂濃度30%の共重合体溶液を得た。得られた共重合体溶液はテフロン(登録商標)製のバットに移して150℃、0.01MPaで3時間の減圧乾燥を行い、DMFを留去して共重合体を得た。この共重合体をハンマーで粗粉砕した後、乳鉢にて追加粉砕して、粉末状の被覆用高分子化合物を得た。
[電解液の作製]
エチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の混合溶媒(EC:PCの体積比率3:7)にLiFSI(LiN(FSO2)2)を2.0mol/Lの割合で溶解させて電解液を作製した。
エチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の混合溶媒(EC:PCの体積比率3:7)にLiFSI(LiN(FSO2)2)を2.0mol/Lの割合で溶解させて電解液を作製した。
[樹脂集電体の作製]
2軸押出機にて、ポリプロピレン[商品名「サンアロマーPL500A」、サンアロマー(株)製]70部、カーボンナノチューブ[商品名「FloTube9000」、CNano社製]25部及び分散剤[商品名「ユーメックス1001」、三洋化成工業(株)製]5部を200℃、200rpmの条件で溶融混練して樹脂混合物を得た。
得られた樹脂混合物を、Tダイ押出しフィルム成形機に通して、それを延伸圧延することで、膜厚50μmの樹脂集電体用導電性フィルムを得た。次いで、得られた樹脂集電体用導電性フィルムを400mm×500mmとなるように切断し、片面にニッケル蒸着を施し、樹脂集電体を得た。
2軸押出機にて、ポリプロピレン[商品名「サンアロマーPL500A」、サンアロマー(株)製]70部、カーボンナノチューブ[商品名「FloTube9000」、CNano社製]25部及び分散剤[商品名「ユーメックス1001」、三洋化成工業(株)製]5部を200℃、200rpmの条件で溶融混練して樹脂混合物を得た。
得られた樹脂混合物を、Tダイ押出しフィルム成形機に通して、それを延伸圧延することで、膜厚50μmの樹脂集電体用導電性フィルムを得た。次いで、得られた樹脂集電体用導電性フィルムを400mm×500mmとなるように切断し、片面にニッケル蒸着を施し、樹脂集電体を得た。
[被覆負極活物質粒子の作製]
被覆用高分子化合物1部をDMF3部に溶解し、被覆用高分子化合物溶液を得た。
負極活物質粒子(ハードカーボン粉末、体積平均粒子径25μm)76部を万能混合機ハイスピードミキサーFS25[(株)アーステクニカ製]に入れ、室温、720rpmで撹拌した状態で、被覆用高分子化合物溶液9部を2分間かけて滴下し、さらに5分間撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電剤であるアセチレンブラック[デンカ(株)製デンカブラック(登録商標)]9部、カーボンナノファイバー[帝人(株)製]2部及びガラスセラミック粒子(商品名「リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスLICGCTMPW-01(1μm)」[株式会社オハラ製]、体積平均粒子径1000nm)4部を分割しながら2分間で投入し、30分撹拌を継続した。
その後、撹拌を維持したまま0.01MPaまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を140℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を8時間維持して揮発分を留去した。
得られた粉体を目開き200μmの篩いで分級し、被覆負極活物質粒子を得た。
被覆用高分子化合物1部をDMF3部に溶解し、被覆用高分子化合物溶液を得た。
負極活物質粒子(ハードカーボン粉末、体積平均粒子径25μm)76部を万能混合機ハイスピードミキサーFS25[(株)アーステクニカ製]に入れ、室温、720rpmで撹拌した状態で、被覆用高分子化合物溶液9部を2分間かけて滴下し、さらに5分間撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電剤であるアセチレンブラック[デンカ(株)製デンカブラック(登録商標)]9部、カーボンナノファイバー[帝人(株)製]2部及びガラスセラミック粒子(商品名「リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスLICGCTMPW-01(1μm)」[株式会社オハラ製]、体積平均粒子径1000nm)4部を分割しながら2分間で投入し、30分撹拌を継続した。
その後、撹拌を維持したまま0.01MPaまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を140℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を8時間維持して揮発分を留去した。
得られた粉体を目開き200μmの篩いで分級し、被覆負極活物質粒子を得た。
[被覆正極活物質粒子の作製]
被覆用高分子化合物1部をDMF3部に溶解し、被覆用高分子化合物溶液を得た。
正極活物質粒子(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2粉末、体積平均粒子径4μm)84部を万能混合機ハイスピードミキサーFS25[(株)アーステクニカ製]に入れ、室温、720rpmで撹拌した状態で、被覆用高分子化合物溶液9部を2分間かけて滴下し、さらに5分間撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電剤であるアセチレンブラック[デンカ(株)製デンカブラック(登録商標)]3部及びガラスセラミック粒子[商品名:リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスLICGCTMPW-01(1μm)、株式会社オハラ製]4部を分割しながら2分間で投入し、30分間撹拌を継続した。
その後、撹拌を維持したまま0.01MPaまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を140℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を8時間維持して揮発分を留去した。
得られた粉体を目開き200μmの篩いで分級し、被覆正極活物質粒子を得た。
被覆用高分子化合物1部をDMF3部に溶解し、被覆用高分子化合物溶液を得た。
正極活物質粒子(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2粉末、体積平均粒子径4μm)84部を万能混合機ハイスピードミキサーFS25[(株)アーステクニカ製]に入れ、室温、720rpmで撹拌した状態で、被覆用高分子化合物溶液9部を2分間かけて滴下し、さらに5分間撹拌した。
次いで、撹拌した状態で導電剤であるアセチレンブラック[デンカ(株)製デンカブラック(登録商標)]3部及びガラスセラミック粒子[商品名:リチウムイオン伝導性ガラスセラミックスLICGCTMPW-01(1μm)、株式会社オハラ製]4部を分割しながら2分間で投入し、30分間撹拌を継続した。
その後、撹拌を維持したまま0.01MPaまで減圧し、次いで撹拌と減圧度を維持したまま温度を140℃まで昇温し、撹拌、減圧度及び温度を8時間維持して揮発分を留去した。
得られた粉体を目開き200μmの篩いで分級し、被覆正極活物質粒子を得た。
(製造例1~4)
[負極枠部材の作製]
ポリオレフィン樹脂を環状に成形した負極枠部材を準備した。
枠部材の幅、MD長、TD長、枠部上面図面積、枠部内面積は、表1に示した通りである。
なお、これらの寸法が示す位置は、図6に示した通りである。
[負極枠部材の作製]
ポリオレフィン樹脂を環状に成形した負極枠部材を準備した。
枠部材の幅、MD長、TD長、枠部上面図面積、枠部内面積は、表1に示した通りである。
なお、これらの寸法が示す位置は、図6に示した通りである。
(製造例5~8)
[正極枠部材の作製]
ポリオレフィン樹脂を環状に成形した正極枠部材を準備した。
枠部材の幅、MD長、TD長、枠部上面図面積、枠部内面積は、表2に示した通りである。
なお、これらの寸法が示す位置は、図6に示した通りである。
[正極枠部材の作製]
ポリオレフィン樹脂を環状に成形した正極枠部材を準備した。
枠部材の幅、MD長、TD長、枠部上面図面積、枠部内面積は、表2に示した通りである。
なお、これらの寸法が示す位置は、図6に示した通りである。
なお、表3においては、同じ製造例番号の枠部材であって厚さが異なる枠部材を表示している。同じ製造例番号の枠部材は、枠部材の幅、MD長、TD長、枠部上面図面積、枠部内面積が同じことを意味しており、厚さが異なっていても同じ製造例番号の枠部材として示している。
(実施例1~6、比較例1~4)
[負極の作製]
電解液42部と炭素繊維[大阪ガスケミカル(株)製ドナカーボ・ミルドS-243:平均繊維長500μm、平均繊維径13μm:電気伝導度200mS/cm]4.2部とを遊星撹拌型混合混練装置{あわとり練太郎[(株)シンキー製]}を用いて2000rpmで5分間混合し、続いて上記電解液30部と上記の被覆負極活物質粒子206部を追加した後、更にあわとり練太郎で2000rpmで2分間混合し、上記電解液20部を更に追加した後、あわとり練太郎による撹拌を2000rpmで1分間行い、更に上記電解液を2.3部追加した後あわとり練太郎による撹拌を2000rpmで2分間行い、負極活物質組成物を作製した。
樹脂集電体に製造例1~4のいずれかの負極枠部材を配置し、負極枠部材の枠部内に負極活物質組成物を塗布した。このとき、負極活物質組成物の塗布量を調整して、負極活物質層の厚さが表3に示す所定の厚さとなるようにした。
また、負極活物質層には電解液を注液した。
[負極の作製]
電解液42部と炭素繊維[大阪ガスケミカル(株)製ドナカーボ・ミルドS-243:平均繊維長500μm、平均繊維径13μm:電気伝導度200mS/cm]4.2部とを遊星撹拌型混合混練装置{あわとり練太郎[(株)シンキー製]}を用いて2000rpmで5分間混合し、続いて上記電解液30部と上記の被覆負極活物質粒子206部を追加した後、更にあわとり練太郎で2000rpmで2分間混合し、上記電解液20部を更に追加した後、あわとり練太郎による撹拌を2000rpmで1分間行い、更に上記電解液を2.3部追加した後あわとり練太郎による撹拌を2000rpmで2分間行い、負極活物質組成物を作製した。
樹脂集電体に製造例1~4のいずれかの負極枠部材を配置し、負極枠部材の枠部内に負極活物質組成物を塗布した。このとき、負極活物質組成物の塗布量を調整して、負極活物質層の厚さが表3に示す所定の厚さとなるようにした。
また、負極活物質層には電解液を注液した。
[正極の作製]
電解液42部と炭素繊維[大阪ガスケミカル(株)製ドナカーボ・ミルドS-243:平均繊維長500μm、平均繊維径13μm:電気伝導度200mS/cm]4.2部とを遊星撹拌型混合混練装置{あわとり練太郎[(株)シンキー製]}を用いて2000rpmで5分間混合し、続いて上記電解液30部と上記の被覆正極活物質粒子206部を追加した後、更にあわとり練太郎で2000rpmで2分間混合し、上記電解液20部を更に追加した後、あわとり練太郎による撹拌を2000rpmで1分間行い、更に上記電解液を2.3部追加した後あわとり練太郎による撹拌を2000rpmで2分間行い、正極活物質組成物を作製した。
樹脂集電体に製造例5~8のいずれかの正極枠部材を配置し、正極枠部材の枠部内に正極活物質組成物を塗布した。このとき、正極活物質組成物の塗布量を調整して、正極活物質層の厚さが表3に示す所定の厚さとなるようにした。
また、正極活物質層には電解液を注液した。
電解液42部と炭素繊維[大阪ガスケミカル(株)製ドナカーボ・ミルドS-243:平均繊維長500μm、平均繊維径13μm:電気伝導度200mS/cm]4.2部とを遊星撹拌型混合混練装置{あわとり練太郎[(株)シンキー製]}を用いて2000rpmで5分間混合し、続いて上記電解液30部と上記の被覆正極活物質粒子206部を追加した後、更にあわとり練太郎で2000rpmで2分間混合し、上記電解液20部を更に追加した後、あわとり練太郎による撹拌を2000rpmで1分間行い、更に上記電解液を2.3部追加した後あわとり練太郎による撹拌を2000rpmで2分間行い、正極活物質組成物を作製した。
樹脂集電体に製造例5~8のいずれかの正極枠部材を配置し、正極枠部材の枠部内に正極活物質組成物を塗布した。このとき、正極活物質組成物の塗布量を調整して、正極活物質層の厚さが表3に示す所定の厚さとなるようにした。
また、正極活物質層には電解液を注液した。
[リチウムイオン電池の作製]
製造した負極と正極を、セパレータを組み合わせて重ねて、正極枠部材と負極枠部材が重なる部分を加熱加圧してヒートシールし、実施例1~6、比較例1~4のリチウムイオン電池を作製した。セパレータとしては、セルガード製#3501を用いた。
リチウムイオン電池の構成は表3に示した。
製造した負極と正極を、セパレータを組み合わせて重ねて、正極枠部材と負極枠部材が重なる部分を加熱加圧してヒートシールし、実施例1~6、比較例1~4のリチウムイオン電池を作製した。セパレータとしては、セルガード製#3501を用いた。
リチウムイオン電池の構成は表3に示した。
[積層試験]
実施例1~6、比較例1~4で製造したリチウムイオン電池を、8個重ねて加圧積層した。
加圧積層後に枠部内縁部(図4中、Xで示す箇所)から電解液の滲みが生じているかを観察した。
また、積層時に単電池に形状変化が生じているか(単電池の周縁部が反り上がっているか)を目視観察した。
結果を表3に示した。
実施例1~6、比較例1~4で製造したリチウムイオン電池を、8個重ねて加圧積層した。
加圧積層後に枠部内縁部(図4中、Xで示す箇所)から電解液の滲みが生じているかを観察した。
また、積層時に単電池に形状変化が生じているか(単電池の周縁部が反り上がっているか)を目視観察した。
結果を表3に示した。
各実施例においては、電解液滲みが生じていなかった。
比較例1~3では、電極部厚み/枠部厚みの値が大きいために、電解液滲みが生じていた。
比較例4では電極部厚み/枠部厚みの値が1.0未満であり、電極部同士が接触しないので、積層電池とすることができなかった。
また、正極、負極の両方について、枠部上面図面積/枠部内面積の値が、0.03~0.20の範囲に入っている実施例3については、積層時に単電池の形状変化が生じることを防止できていた。
比較例1~3では、電極部厚み/枠部厚みの値が大きいために、電解液滲みが生じていた。
比較例4では電極部厚み/枠部厚みの値が1.0未満であり、電極部同士が接触しないので、積層電池とすることができなかった。
また、正極、負極の両方について、枠部上面図面積/枠部内面積の値が、0.03~0.20の範囲に入っている実施例3については、積層時に単電池の形状変化が生じることを防止できていた。
本発明の単電池は、特に、積層した際に集電体の損耗を抑制し、電解液漏れが生じないようにすることができるので、積層して大容量のリチウムイオン電池を提供するために使用する単電池として有用である。
1、21、22、23 単電池
2 正極
3 負極
4 セパレータ
5 正極活物質層
6 負極活物質層
7 正極集電体
8 枠部材
8a 正極枠部材
8b 負極枠部材
9 負極集電体
10 電極部
11 枠部
101 電池モジュール
107 正極引出部
109 負極引出部
120 容器
2 正極
3 負極
4 セパレータ
5 正極活物質層
6 負極活物質層
7 正極集電体
8 枠部材
8a 正極枠部材
8b 負極枠部材
9 負極集電体
10 電極部
11 枠部
101 電池モジュール
107 正極引出部
109 負極引出部
120 容器
Claims (6)
- 順に積層されたひと組の正極集電体、正極活物質層、セパレータ、負極活物質層及び負極集電体からなる積層単位と、
前記正極集電体及び前記負極集電体の間で、前記正極活物質層及び前記負極活物質層の周囲に配置された環状の枠部材とを有する単電池であって、
前記正極集電体、前記正極活物質層、前記セパレータ、前記負極活物質層及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した電極部厚みと、前記正極集電体、前記枠部材、前記セパレータ及び前記負極集電体の各々の厚みを合計した枠部厚みとの比(電極部厚み/枠部厚み)が、1.0~5.3である単電池。 - 前記枠部材は、前記正極集電体と接する正極枠部材及び前記負極集電体と接する負極枠部材からなり、前記正極枠部材と前記負極枠部材のそれぞれの厚みが100~500μmである請求項1に記載の単電池。
- 前記枠部材の前記正極集電体又は前記負極集電体に接する面が、エチレン-酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン及び酸変性ポリプロピレンからなる群より選ばれる1種以上の材からなる請求項1又は2に記載の単電池。
- 前記枠部材の幅が3~15mmであって、枠部上面図面積と枠部で囲まれた枠部内面積との比(枠部上面図面積/枠部内面積)が、0.03~0.20である請求項1~3のいずれか1項に記載の単電池。
- 前記正極活物質層及び/又は前記負極活物質層が、電極活物質粒子表面の少なくとも一部が被覆層で被覆された被覆電極活物質粒子を含み、前記被覆電極活物質粒子の非結着体である請求項1~4のいずれか1項に記載の単電池。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載の単電池を積層してなる電池モジュール。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021078631A JP2022172639A (ja) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | 単電池及び電池モジュール |
PCT/JP2022/019308 WO2022234815A1 (ja) | 2021-05-06 | 2022-04-28 | 単電池及び電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021078631A JP2022172639A (ja) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | 単電池及び電池モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022172639A true JP2022172639A (ja) | 2022-11-17 |
Family
ID=83932741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021078631A Pending JP2022172639A (ja) | 2021-05-06 | 2021-05-06 | 単電池及び電池モジュール |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022172639A (ja) |
WO (1) | WO2022234815A1 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006172766A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 薄型電池およびその製造方法 |
JP5458605B2 (ja) * | 2009-03-05 | 2014-04-02 | 日産自動車株式会社 | 双極型二次電池 |
JP7153463B2 (ja) * | 2018-04-11 | 2022-10-14 | 日産自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
CN113632264A (zh) * | 2019-03-20 | 2021-11-09 | Apb株式会社 | 锂离子电池和锂离子电池的劣化判定方法 |
-
2021
- 2021-05-06 JP JP2021078631A patent/JP2022172639A/ja active Pending
-
2022
- 2022-04-28 WO PCT/JP2022/019308 patent/WO2022234815A1/ja unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022234815A1 (ja) | 2022-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6995155B2 (ja) | バイポーラ型リチウムイオン電池およびバイポーラ型リチウムイオン電池の製造方法 | |
KR20230171477A (ko) | 반고체 전극을 갖는 전기화학 전지 및 그것의 제조 방법 | |
JP6962287B2 (ja) | 全固体電池及びその製造方法 | |
JP6570851B2 (ja) | バイポーラ型リチウムイオン電池およびバイポーラ型リチウムイオン電池の製造方法 | |
CN105934847B (zh) | 电器件 | |
JP7272120B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP7190314B2 (ja) | 双極型二次電池 | |
JP7047667B2 (ja) | 全固体電池 | |
JP2021177448A (ja) | 全固体二次電池 | |
WO2021100736A1 (ja) | リチウムイオン組電池 | |
JP2011096550A (ja) | 固体電池、及び当該固体電池の製造方法 | |
KR20200105749A (ko) | 전고체전지 및 그 제조 방법 | |
US11658343B2 (en) | Battery manufacturing method | |
CN110416630B (zh) | 全固体电池 | |
WO2022255495A1 (ja) | 組電池 | |
JP2023047702A (ja) | リチウムイオン電池 | |
WO2022250144A1 (ja) | 組電池 | |
WO2022234815A1 (ja) | 単電池及び電池モジュール | |
JP2020123538A (ja) | 全固体電池 | |
JP7398231B2 (ja) | 全固体電池システム | |
JP2023546184A (ja) | 電極組立体およびこれを含む電池セル | |
JP6951388B2 (ja) | バイポーラ型リチウムイオン電池の製造方法 | |
WO2023171746A1 (ja) | 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法 | |
JP2001093535A (ja) | 固体電解質電池 | |
JP2022186225A (ja) | 組電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240417 |