JP2023531306A - 電極シート、電極シートの製造方法及びリチウムイオン電池 - Google Patents
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Abstract
Description
電極シートが負極シートである場合、集電体は銅箔であってもよく、負極活物質は人造黒鉛、天然黒鉛及び変性黒鉛のうちの少なくとも1つを含んでもよい。
1.本発明により提供される電極シートによると、電極タブ近傍の活性層の厚さを薄くすることにより、電極タブの接続位置における充電リスクをある程度改善して、リチウムイオン電池のサイクル性能を向上させる。
2.本発明により提供される電極シートは、正極シート又は負極シートのいずれにも適用することができる。
3.電極シートが正極シートである場合、本発明に係る電極シートの構造によれば、第1活性層に高粘度物質が含まれて電極タブが集電体の側面中心に接続できない問題を回避することができる。
4.本発明により提供されるリチウムイオン電池は良いサイクル性能を有する。
本実施例により提供される電極シートは正極シートであり、その構造の正面図は図3に示す通りであり、平面図は図4に示す通りであり、左側面図は図1cに示す通りである。
ここで、
集電体は、アルミニウム箔であり、幅が79mmであり、
第1溝部は、幅が79mmであり、長さが15mmであり、
第2溝部は、幅が25mmであり、長さが10mmであり、
第1活性層の厚さは10μmであり、第2活性層の厚さは80μmであり、
第1活性層に用いられる材料は高粘度物質であって、コバルト酸リチウム、導電性炭素及びポリフッ化ビニリデンを含む。そのうち、ポリフッ化ビニリデンの分子量は800000であり、ポリフッ化ビニリデンの質量は第1活性層の総質量の20%である。
本実施例により提供される電極シートは負極シートであり、その構造の正面図は図2aに示す通りであり、平面図は図4に示す通りであり、左側面図は図1cに示す通りである。
ここで、
集電体は、銅箔であり、幅が81mmであり、
第1溝部は、幅が81mmであり、長さが50mmであり、
第2溝部は、幅が25mmであり、長さが10mmであり、
第1活性層の厚さは50μmであり、第2活性層の厚さは50μmであり、
第2活性層に用いられる活物質は黒鉛であり、黒鉛の平均粒径は15μmであり、黒鉛化度は94%である。
本実施例により提供される電極シートは負極シートであり、その構造の正面図は図3に示す通りであり、平面図は図4に示す通りであり、左側面図は図1cに示す通りである。
ここで、
集電体は、銅箔であり、幅が81mmであり、
第1溝部は、幅が81mmであり、長さが50mmであり、
第2溝部は、幅が25mmであり、長さが10mmであり、
第1活性層の厚さは30μmであり、第2活性層の厚さは70μmであり、
第2活性層に用いられる活物質は黒鉛であり、黒鉛の平均粒径は15μmであり、黒鉛化度は94%である。
本実施例により提供される電極シートは負極シートであり、その構造の正面図は図3に示す通りであり、平面図は図4に示す通りであり、左側面図は図1cに示す通りである。
ここで、
集電体は、銅箔であり、幅が81mmであり、
第1溝部は、幅が81mmであり、長さが50mmであり、
第2溝部は、幅が25mmであり、長さが10mmであり、
第1活性層の厚さは40μm、第2活性層の厚さは60μmであり、
第2活性層に用いられる活物質は黒鉛であり、黒鉛の平均粒径は15μmであり、黒鉛化度は94%である。
本実施例により提供される電極シートは負極シートであり、その構造の正面図は図2aに示す通りであり、平面図は図4に示す通りであり、左側面図は図1cに示す通りである。
ここで、
集電体は、銅箔であり、幅が81mmであり、
第1溝部は、幅が81mmであり、長さが50mmであり、
第2溝部は、幅が25mmであり、長さが10mmであり、
第1活性層の厚さは50μmであり、第2活性層の厚さは50μmであり、
第2活性層に用いられる活物質は黒鉛であり、黒鉛の平均粒径は10μmであり、黒鉛化度は92%である。
本実施例により提供される電極シートは負極シートであり、その構造の正面図は図2aに示す通りであり、平面図は図4に示す通りであり、左側面図は図1cに示す通りである。
ここで、
集電体は、銅箔であり、幅が81mmであり、
第1溝部は、幅が81mmであり、長さが50mmであり、
第2溝部は、幅が25mmであり、長さが10mmであり、
第1活性層の厚さは50μmであり、第2活性層の厚さは50μmであり、
第2活性層に用いられる活物質は黒鉛であり、黒鉛の平均粒径は10μmであり、黒鉛化度は95%である。
本実施例により提供される電極シートは負極シートであり、その構造の正面図は図2aに示す通りであり、平面図は図4に示す通りであり、左側面図は図1cに示す通りである。
ここで、
集電体は、銅箔であり、幅が81mmであり、
第1溝部は、幅が81mmであり、長さが50mmであり、
第2溝部は、幅が25mmであり、長さが10mmであり、
第1活性層の厚さは50μmであり、第2活性層の厚さは50μmであり、
第2活性層に用いられる活物質は黒鉛であり、黒鉛の平均粒径は15μmであり、黒鉛化度は92%である。
本実施例により提供される電極シートは負極シートであり、その構造の正面図は図2aに示す通りであり、平面図は4に示す通りであり、左側面図は図1cに示す通りである。
ここで、
集電体は、銅箔であり、幅が81mmであり、
第1溝部は、幅が81mmであり、長さが50mmであり、
第2溝部は、幅が25mmであり、長さが10mmであり、
第1活性層の厚さは50μmであり、第2活性層の厚さは50μmであり、
第2活性層に用いられる活物質は黒鉛であり、黒鉛の平均粒径は15μmであり、黒鉛化度は95%である。
本比較例により提供される電極シートは正極シートであり、当該正極シートは集電体と集電体の表面に設けられた活性層とを含み、電極タブは、集電体の最もエッジの側に接続される。ここで、
集電体は、アルミニウム箔であり、幅が79mmであり、
活性層の厚さは90μmである。
本比較例により提供される電極シートは負極シートであり、当該負極シートは集電体と集電体の表面に設けられた第1活性層及び第2活性層とを含み、第1活性層及び第2活性層の側面の中間には溝部が設けられ、電極タブは当該溝部内に接続される。ここで、
集電体は、銅箔であり、幅が81mmであり、
溝部は、幅が25mmであり、長さが10mmであり、
第1活性層と第2活性層との合計厚さは100μmである。
リチウムイオン電池の性能試験の方法は、以下のとおりである。
[表0001]
表2:実施例2~8及び比較例2によって提供されたリチウムイオン電池のサイクル性能試験結果
[表0002]
2…第1活性層
3…第2活性層
4…電極タブ
本比較例により提供される電極シートは負極シートであり、当該負極シートは集電体と集電体の表面に設けられた第1活性層及び第2活性層とを含み、第1活性層及び第2活性層の側面の中間には溝部が設けられ、電極タブは当該溝部内において集電体に接続される。ここで、
集電体は、銅箔であり、幅が81mmであり、
溝部は、幅が25mmであり、長さが10mmであり、
第1活性層と第2活性層との合計厚さは100μmである。
Claims (10)
- 電極シートであって、
前記電極シートは、集電体と、第1活性層と、第2活性層と、を備え、
前記第1活性層は集電体の表面に設けられ、前記第1活性層には第1溝部が設けられ、
前記第2活性層は、前記第1溝部内に設けられた第1部分と、前記第1活性層の、集電体から離れた表面に設けられた第2部分と、に分けられ、
前記第1部分上には第2溝部が設けられ、
電極タブは前記第2溝部に設けられ且つ前記集電体に電気的に接続され、
前記第2活性層の第1部分の厚さは、前記第1活性層と前記第2活性層の第2部分との合計厚さより小さい
ことを特徴とする電極シート。 - 前記第2活性層の厚さが前記第1活性層の厚さより大きいか、及び/又は、
前記第2活性層の第1部分の厚さが前記第2部分の厚さより大きい
ことを特徴とする請求項1に記載の電極シート。 - 前記第1溝部の幅と前記集電体の幅は同一である
ことを特徴とする請求項1に記載の電極シート。 - 前記第2溝部の、前記集電体における鉛直投影面積は、前記第1溝部の、前記集電体における鉛直投影面積の1%~50%である
ことを特徴とする請求項1に記載の電極シート。 - 前記電極シートは負極シートであり、
第2活性層中の負極活物質は、平均粒径が5~20μmであり、黒鉛化度が90%~98%である
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電極シート。 - 前記電極シートは正極シートであり、
前記第1活性層中のバインダの分子量は800000~2000000であり、前記バインダの質量は前記第1活性層の総質量の3%~40%である
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電極シート。 - 前記第1活性層の厚さは、前記第1活性層と前記第2活性層の第2部分との合計厚さの5%~80%である
ことを特徴とする請求項1に記載の電極シート。 - 集電体の幅方向に沿って、前記第2溝部の幅は前記第1溝部の幅より小さい
ことを特徴とする請求項1に記載の電極シート。 - 前記第2溝部の幅は電極タブの接続領域の幅の1~2倍であり、前記第2溝部の長さは電極タブの接続領域の長さの1~2倍である
ことを特徴とする請求項1に記載の電極シート。 - リチウムイオン電池であって、
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電極シートを含む
ことを特徴とするリチウムイオン電池。
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