JP4423290B2 - 積層形リチウムイオン再充電可能バッテリ - Google Patents
積層形リチウムイオン再充電可能バッテリ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4423290B2 JP4423290B2 JP2006515628A JP2006515628A JP4423290B2 JP 4423290 B2 JP4423290 B2 JP 4423290B2 JP 2006515628 A JP2006515628 A JP 2006515628A JP 2006515628 A JP2006515628 A JP 2006515628A JP 4423290 B2 JP4423290 B2 JP 4423290B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- lithium
- positive
- electrode
- conductive tab
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 57
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims description 52
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 22
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 13
- -1 cyclic ester Chemical class 0.000 claims description 12
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MWVFCEVNXHTDNF-UHFFFAOYSA-N hexane-2,3-dione Chemical compound CCCC(=O)C(C)=O MWVFCEVNXHTDNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 5
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DPJCXCZTLWNFOH-UHFFFAOYSA-N 2-nitroaniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O DPJCXCZTLWNFOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- TYMLOMAKGOJONV-UHFFFAOYSA-N 4-nitroaniline Chemical compound NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 TYMLOMAKGOJONV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 4-nitrophenol Chemical class OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910020599 Co 3 O 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YNQRWVCLAIUHHI-UHFFFAOYSA-L dilithium;oxalate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C(=O)C([O-])=O YNQRWVCLAIUHHI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 claims description 3
- PFPYHYZFFJJQFD-UHFFFAOYSA-N oxalic anhydride Chemical compound O=C1OC1=O PFPYHYZFFJJQFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 2
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical group O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N Phthalic anhydride Natural products C1=CC=C2C(=O)OC(=O)C2=C1 LGRFSURHDFAFJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N butyl 2,2-difluorocyclopropane-1-carboxylate Chemical compound CCCCOC(=O)C1CC1(F)F JHIWVOJDXOSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 2
- ODEXXNNMGSAXBF-UHFFFAOYSA-N diethyl carbonate;ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC.CCOC(=O)OCC ODEXXNNMGSAXBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical group COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ROORDVPLFPIABK-UHFFFAOYSA-N diphenyl carbonate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC(=O)OC1=CC=CC=C1 ROORDVPLFPIABK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 2
- CYEDOLFRAIXARV-UHFFFAOYSA-N ethyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCC CYEDOLFRAIXARV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical group [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 2
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002895 organic esters Chemical class 0.000 claims description 2
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000008053 sultones Chemical class 0.000 claims description 2
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PRFXYCRTPYQHIR-UHFFFAOYSA-L P(=O)(OOF)([O-])[O-].[Li+].[Li+] Chemical compound P(=O)(OOF)([O-])[O-].[Li+].[Li+] PRFXYCRTPYQHIR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 8
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- CSTYUNFMCWVYJF-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1,3-dioxetan-2-one Chemical compound CC1OC(=O)O1 CSTYUNFMCWVYJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013553 LiNO Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid 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
- H01M10/0583—Construction or manufacture of accumulators with folded construction elements except wound ones, i.e. folded positive or negative electrodes or separators, e.g. with "Z"-shaped electrodes or separators
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
-
- 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
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
-
- 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
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0468—Compression means for stacks of electrodes and separators
-
- 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
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- 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
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
-
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- 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
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
-
- 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
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
-
- 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
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
- H01M50/466—U-shaped, bag-shaped or folded
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
- H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
-
- 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
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- 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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
-
- 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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
-
- 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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Description
相互参照
この出願は、「積層形リチウムイオン再充電可能バッテリ」という名称で２００３年６月２３日に出願された出願番号第０３１３９６０７.０号の中国特許出願からの優先権を主張する。この出願は引用によってここに取り込まれる。
この出願は、「積層形リチウムイオン再充電可能バッテリ」という名称で２００３年６月２３日に出願された出願番号第０３１３９６０７.０号の中国特許出願からの優先権を主張する。この出願は引用によってここに取り込まれる。
発明の分野
この発明は、リチウムイオン再充電可能バッテリに関し、特に、大容量で安全性の高い積層リチウムイオン再充電可能バッテリに関する。
この発明は、リチウムイオン再充電可能バッテリに関し、特に、大容量で安全性の高い積層リチウムイオン再充電可能バッテリに関する。
発明の背景
近年、種々の携帯電子製品の広範囲な応用に伴って、リチウムイオン再充電可能バッテリが、高電圧，大容量，低電圧損失および零メモリ効果のようなその優れた特性により、種々の用途に広く用いられてきた。しかしながら、短絡がバッテリ内で生じた場合、内部電流が増大し、内部圧力が上昇するので、バッテリは爆発又は発火して燃えることがある。
近年、種々の携帯電子製品の広範囲な応用に伴って、リチウムイオン再充電可能バッテリが、高電圧，大容量，低電圧損失および零メモリ効果のようなその優れた特性により、種々の用途に広く用いられてきた。しかしながら、短絡がバッテリ内で生じた場合、内部電流が増大し、内部圧力が上昇するので、バッテリは爆発又は発火して燃えることがある。
中国特許第９６１９７２０４.１号は、ＰＴＣ要素を用いた或るタイプのバッテリを開示している。正常な充電状態では、ＰＴＣ要素の抵抗は比較的小さい。短絡状態では、その要素を通る電流は大きいので、温度が短時間に急激に上昇する。或る程度の温度に達すると、ＰＴＣ要素の抵抗が突然増大し、回路は短絡状態に近づく。温度が下がると、ＰＴＣ要素は低抵抗状態に戻り、回路は再び作動する。ＰＴＣ要素を用いることによって、バッテリ回路は短絡状態では遮断されるので、そのような短絡状態に何度でも耐えることができる。
中国特許第９８８０１７１０.５号は、非水電解質を用いた防爆再充電可能バッテリを開示している。バッテリの内部回路は、バッテリが過充電状態に達すると、安全に、かつ確実に遮断される。バッテリは高温状態用のサーキットブレーカを用いる。バッテリの構造は、電気的および機械的に接続された上下プレート（１，２）を封止状態で備えるようになっている。バッテリの内部圧力が正常状態を越えると、プレート（１，２）の機械的接続が破壊され、それによって電気的接続が遮断される。さらに、プレートの機械的破壊圧力は、バッテリの容積比の増加により減少する。
中国特許第９９１２１９３７.６号は、再充電可能バッテリ用の安全装置を開示している。その特徴は、電極や液状電解質を含むバッテリケースの上部開口に、底から上部へ積層された電極プレートをその下に備える封止ガスケットが存在することである。電極プレートと上カバーとの間に回路遮断部品がある。この回路遮断部品は、電極プレートが膨張して回路遮断部品に圧力を与える時に破壊される。回路遮断部品が破壊されて回路が遮断されることによって、バッテリの異常な作動や爆発に対する安全が確保される。
中国特許出願第０１２５２３８３.６号は、或るタイプの防爆リチウムイオンバッテリを開示し、それはバッテリのカバーの上に防爆安全バルブを備える。バッテリが短絡したとき、内部エネルギーが直ちに放出され、内部圧力が増大する。内部圧力が防爆安全値の限界に達すると、バルブが開いて高圧ガスの増加を解除し、バッテリ内の圧力を低下させ、それによって、バッテリの爆発を防止する。
上述の公知の特許技術によって、バッテリの安全性能はある程度まで改善されるが、欠点も同様に存在する。一般的に言って、構造が複雑で、コストが高く、バッテリ又はバッテリパックが大きい空間を占有してバッテリ容量全体に影響をおよぼす。さらに、バッテリが短絡したとき、安全処理はとられるが短絡したバッテリはそのプロセスにおいて損傷を受け、再使用できない。
さらに、上述の公知の特許技術では、電極グループは、通常、正電極プレートと、絶縁部材と、負電極プレートから構成され、すべてが積層され、かつ、巻き付けられて電極コアを形成する。そのコアは筒形又は方形に作られ、通常低容量のリチウムイオン再充電可能バッテリを形成する。しかしながら、バッテリ駆動電気車輌，バッテリ駆動電気自転車，通信スイッチ，航空宇宙および航空機用電源，工業用および家庭用の大容量ユニット用として、これらの電源は、通常、直列接続した複数の大容量バッテリから構成され、バッテリグループを形成する。これらのタイプの大容量バッテリのために、高レベルの安全性能が要求される。もし、巻回構造が用いられると、電極プレートの長さは１０メートルを越えるかその数倍に達し、巻回が著しく難しくなることがある。さらに、この構造は、どちらかといえば小さい熱放出面積を有し、内部熱放出に対して伝導的でなく、バッテリの高放電速度に影響を及ぼす。従って、大電流や大放電用には、巻回構造は適当ではない。
他のタイプの再充電可能バッテリと比較するとき、リチウムイオンバッテリは高い内部抵抗を有する。バッテリが高放電状態にあるとき、電圧が急激に低下し、放電時間が著しく短縮されるので、バッテリ容量が大きく低下する。通常の電極の低い導電特性は、リチウムイオンバッテリが高い内部抵抗を有する理由の１つである。現在、最もよく売れているバッテリは、１つ以上の導電タブ（電流収集部ともいう）を、電流を流すための導電体として使用する。しかし、そのような電流の流れは、少数の溶接スポットで制限され、低い導電率となり、不均一な電流が充電／放電過程において流れる。従って、そのような導電タブは、大容量，高放電，および高性能再充電サイクル特性を要求するバッテリには、適当でない。
さらに重要なことには、モータ駆動用バッテリとして用いられるような大容量バッテリの設計において、その安全性能は、考慮すべき基本的な要素である。一般的なリチウムイオン再充電可能バッテリに対して、導電タブは正および負電極カバーに溶接される。バッテリが落下したり激しく揺れると、コアが容易に移動し、正および負プレートがその位置から移動し、内部回路が破壊する。同時に、通常部品を押す力が導電タブの溶接スポットに働き、溶接スポットを容易に離反させ、それによって一連の安全性に問題が生じる。
従来技術のバッテリ設計についての問題点が与えられるので、従来技術の問題点を回避する新しい設計を提供することが望まれる。
発明の要旨
この発明の目的は、再充電可能バッテリ技術のための改善された安全性能を提供することにある。
この発明の目的は、再充電可能バッテリ技術のための改善された安全性能を提供することにある。
この発明の他の目的は、再充電可能バッテリ用の改善された正および負電極導電タブ構造を提供することにある。
要するに、（１）積層された複数の正および負の電極対を有するバッテリコアと（２）バッテリコアを固定するケースとを備え、前記電極対の各々が、（ａ）セパレータ、（ｂ）リチウムイオン活性物質をその上に有する第１金属プレート、つまり負電極の金属プレートを有し、第１金属プレートが主本体部と主本体部から延びる薄く細長い部分、つまり導電タブを有する負電極、（ｃ）リチウムイオン活性物質をその上に有する第２金属プレート、つまり正電極の金属プレートを有し、第２金属プレートが主本体部と主本体部から延びる導体タブを有する正電極を備え、正電極の前記導電タブと負電極の前記細長い部分（導電タブ）とが互いに反対側の端になるように、正電極が負電極に対して逆に積層され、前記電極対の各々が、さらに、（ｄ）正電極の導電タブをクランプし正の電極収集部を形成して正端子へ接続される第１クリップ、（ｅ）負電極の導電タブをクランプし負の電流収集部を形成して負端子へ接続される第２クリップ、および（ｆ）電解液を備える積層形リチウムイオン再充電可能バッテリである。
この積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの発明の利点は次の通りである。
１）バッテリインピーダンスが比較的低く、優れた高放電速度と、大電流放電時の低い温度上昇と、良好な安全性能を有し、その構造のバッテリは、大容量，大電力使用に適し、特に自動車用の一次電源として適当である。
２）短絡状態において、電流収集部の構造は、電流の増大を抑制し、それによって著しく安全性能が改善される。
３）短絡が生じた後でも、バッテリは、容量を著しく変化させることなく、使用し続けられる。
１）バッテリインピーダンスが比較的低く、優れた高放電速度と、大電流放電時の低い温度上昇と、良好な安全性能を有し、その構造のバッテリは、大容量，大電力使用に適し、特に自動車用の一次電源として適当である。
２）短絡状態において、電流収集部の構造は、電流の増大を抑制し、それによって著しく安全性能が改善される。
３）短絡が生じた後でも、バッテリは、容量を著しく変化させることなく、使用し続けられる。
図の説明
図１は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの構造図である。
図２は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの電極の側面図である。
図３は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリのクランプの斜視図である。
図４は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリのコア，シェル，上カバーの説明図である。
図５は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの領域Ａの説明図である。
図１は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの構造図である。
図２は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの電極の側面図である。
図３は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリのクランプの斜視図である。
図４は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリのコア，シェル，上カバーの説明図である。
図５は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの領域Ａの説明図である。
好ましい実施態様の詳細な説明
積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの実施態様が開示される。そのバッテリの実施態様は、一般的に、リチウムイオン活性物質で被覆された金属プレートからなる負電極と、リチウムイオン活性物質で被覆された金属プレートからなる正電極と、セパレータと、非水電解質を有し、それらはすべて１つのバッテリケースに収容される。正電極，セパレータ，および負電極は、電極対を形成する。複数の電極対が積層されてバッテリコアを形成し、バッテリコアはクランプされて、バッテリケースに収納される。
積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの実施態様が開示される。そのバッテリの実施態様は、一般的に、リチウムイオン活性物質で被覆された金属プレートからなる負電極と、リチウムイオン活性物質で被覆された金属プレートからなる正電極と、セパレータと、非水電解質を有し、それらはすべて１つのバッテリケースに収容される。正電極，セパレータ，および負電極は、電極対を形成する。複数の電極対が積層されてバッテリコアを形成し、バッテリコアはクランプされて、バッテリケースに収納される。
正と負電極の金属プレートは、各々主本体部と、正および負電極の金属プレートの主本体部から延びる薄い細長い部分（導電タブともいう）とを有する。導電タブは、集合的に正および負電流収集部を形成し、正と負の電流収集部はコアの対向する端部にある。
コアの各端部は電流収集部の構造を有し、その構造の各々はコネクタ，クリップおよび接続プレートを備える。クリップは導電タブの側部とコネクタの側部に沿ってクランプし、接続プレートを介してバッテリの端子に導通する。
クランプケースは、開放された上下端を有し、側部にねじを用いてコアを締めつける箱形構造である。クランプケースは、２つの端部に突出部を有することによって改善される。突出部の長さとクランプケースの高さとの和は、バッテリ長さと上下カバーの厚さとの差に等しい。クランプケースは、ステンレス鋼，銅又はアルミニウム材料を用い、外側に凹状の押し型を作ることによってさらに改良される。
セパレータは、一つの側部が開いた袋形セパレータを用いることによって改良され、少なくとも１つの電極は、袋形セパレータに挿入され、積層形コアを形成する。
正および負電極の電流収集部，コネクタ，クリップおよび接続プレートは、１つ以上のねじ，１つ以上のリベット，１つ以上の溶接ねじ，又は１つ以上の溶接リベットによって互いに接続され１つのユニットを形成する。
上述した接続プレートは、複数層の金属箔を用いて可撓性の接続プレートを形成することによりさらに改良される。
正および／又は負電極の導電タブの各々において、比較的大きい抵抗を有する領域Ａが存在する。正および負の電極の電流収集部は、短絡状態において相対的に高い電流を経験するとき、この領域における高い抵抗によってこの領域が加熱して破壊するか、又は正および負電極対を低い電流が通過する。
領域Ａの断面は、電流収集部の他の領域の断面よりも小さくすべきである。領域Ａの断面は切り欠きを用いて低減できる。
領域Ａは化学物質で被覆され、その被覆が高温時に電流収集部と反応して領域Ａの抵抗を増大させるようにすることができる。
上記化学物質は、MnO2、Co2O3、Co3O4およびLiCO3、Co(NO3)2、Ni(NO3)2、NiNO2、Cr2O3、Li2MnO4、LiCrO4、Li2FeO4、Fe3O4、Mn2(SO4)3、LiNoO3、フェノール、シュウ酸リチウム、ベンゾキノン、ヘキサンジオン、無水フタル酸、無水シュウ酸、ピリジックオキサイド(pyridic oxide)、8-ヒドロキシ-キノリン、ヘキサメチレンテトラミン、アニリン、o-ニトロアニリン、p-ニトロアニリン、または1種類以上のp-ニトロフェノール、の1つ以上であることができる。
上記領域Ａはその領域の熱放出を最小になるように、耐高温接着シートで覆われてもよい。
正および負電極の電流収集部において、ＰＴＣ領域Ｂが存在する。短絡状態において高温が発生すると、正および負電極の電流収集部はこの領域において抵抗を増大させ、電流を低減させる。温度が低下した後には、電流収集部は機能を持続することができる。
上記の積層形リチウムイオン再充電可能バッテリにおいて、他の要素はさらに次のように改良される。
負極はリチウムと遷移金属との複合層状酸化物からなる活性物質を含み、その活性物質はリチウムイオンに対する逆反応を有する。これらの活性物質の例としては、LixNi1-yCoyO2(式中、0.9≦x≦1.1、0≦y≦1.0)およびLixMn2-yByO2 (このうち、Bは遷移金属であり、0.9≦x≦1.1、0≦y≦1.0)で表される。リチウムと遷移金属との複合層状酸化物が挙げられる。
正極は、リチウムイオンをくり返し吸収および放出可能な黒鉛化カーボンシリーズの材料を含む活性物質を備える。そのような活性物質材料の例としては、天然黒鉛、人造黒鉛、中間相炭素の極小球および中間相炭素繊維が挙げられる。
上記電解溶液は、リチウム塩含有鎖状エステルおよびリチウム塩含有環状エステルの混合溶液を含む。リチウム塩は、過塩素酸リチウム；ヘキサフルオロリン酸リチウム；テトラフルオロホウ酸リチウム；クロロアルミン酸リチウム；ハロゲン化リチウム；リチウムフルオロヒドロキシルホスホレートおよびリチウムオキシフルオロホスホレートの１つ；またはそれらの混合物を含み、鎖状エステルは、炭酸ジメチル；炭酸ジエチル；炭酸エチルメチル；炭酸エチルプロピル；炭酸ジフェニル；酢酸メチル；酢酸エチル；アクリル酸エチル；ジメトキシエタン；ジエトキシエタン；フッ素、硫黄または不飽和結合を有する他の鎖状有機エステルの1つ；またはそれらの混合物を含み、環状エステルは、炭酸エチレン；炭酸プロピレン；炭酸エチリデン；γ―ブチロラクトン；スルトン；フッ素、硫黄または不飽和結合を有する他の環状有機エステルの1つ；またはそれらの混合物を含む。
実施態様
積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの本願発明の詳細説明は、以下の通りである。
積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの本願発明の詳細説明は、以下の通りである。
第１実施態様
符号の説明は次の通りである。
１ 積層形電極コア
２ クランプケース
３ バッテリケース（シェル）
４，４′ 接続プレート
５，５′ コネクタ
６，６′ クリップ
７，７′ 絶縁リング
８，８′ バッテリ端部カバー
９ 袋形セパレータ
１０ 電極プレート（シート）
１１ 電流収集部
１２ 突出部
符号の説明は次の通りである。
１ 積層形電極コア
２ クランプケース
３ バッテリケース（シェル）
４，４′ 接続プレート
５，５′ コネクタ
６，６′ クリップ
７，７′ 絶縁リング
８，８′ バッテリ端部カバー
９ 袋形セパレータ
１０ 電極プレート（シート）
１１ 電流収集部
１２ 突出部
図１を参照すると、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリのこの発明は、積層形電極コア１，クランプケース２，ケース３，各端部の接続プレート４，４′，各端部のコネクタ５，５′，各端部のクリップ６，６′，各端部の絶縁リング７，７′，各端部の先端カバー８，８′，各端部の端子１３，１３′を含む
図２を参照すると、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリは、積層形電極コア１を形成するための袋形セパレータ９を使用し、正および負電極プレート１０の一方を袋形セパレータ９の中に挿入して積層する。この方法によって、長い電極プレートは複数の小片に分割され、バッテリの組立てが容易になる。袋形セパレータ９は、高温を用いてセパレータの側部を溶融し一つの側部を開放して袋を形成することにより形成される。電極プレート１０はその開放側部から挿入され、電流収集部は外部へ露出され、袋形セパレータ９の他の側部は強固に封止され、完全に正と負の電極プレート１０を完全に分離する。従って、袋形セパレータ９の利点は、（１）製作が容易，（２）バッテリの内部短絡を効果的に防止し安全性を改善する。さらに、方形の積層形構造によって、放熱領域が増大し、バッテリの急速放電特性が向上する。
図３を参照すると、クランプケース２は、開放された上端と下端を有する箱形構造で、積層されたコアをクランプするために使用される。クランプケース２は、ステンレス鋼板，銅板，又はアルミニウム板の材料で製作され、外側に凹状の押し型が形成され、１つの側部に１つ以上のねじを用いてコアが締め付けられる。このようにして、コアは動かないように効果的に保護され、バッテリが落下したり、激しい振動にさらされても、正極と負極の短絡が防止される。さらに、単一側部固定の箱形は、バッテリの内部スペースを利用してバッテリの容量を都合よく最大化する。クランプケースの２つの側部はすべて、突出部１２を有する。バッテリの組立において（図４を参照すると）、上および下カバー８，８′がバッテリケース３に溶接されるとき、コアが動かないように、２つの端部の突出部１２が上カバー８，８′の両側部に突合わされ、クランプケースの外側とバッテリケースの内側とが接触し、堅固なコアを有する強固なバッテリが形成される。
接続プレート４，４′は、金属箔を重ねて形成した可撓性接続プレートであり、その導電性や可撓性は、他のどの方法によるものよりも優れている。この構造のバッテリが高振動環境で使用されると、バッテリの電流収集構造に印加される外力は、効果的に消滅する。接続プレートの接続点は、外力によって影響されにくいので、それらは簡単にゆるむことがなく、バッテリの安全性能が著しく改良される。
この発明において、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの２つの端部における正と負の電流収集部はコネクタ５，５′の側部の積層方向に沿ってクリップ６，６′を用いて強固にクランプされ、それは溶接されたねじ又は溶接されたリベットを介して接続され電流収集構造を形成する。コネクタ５，５′はアルミニウム又は銅材料からなるＴ形構造であり、そのような構造は、力を受ける側部が正および負の電流収集部によって影響されないことを示す。さらに、技術は単純であり、充電又は放電中の電流分布を保証し、接触抵抗を効果的に除去し、内部バッテリ抵抗を減じる。
この積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの正電極プレートの製造方法は、次の通りである。つまり、ＰＶＤＦがＮＭＰに溶解され、LiCoO2およびアセチレンブラックがその溶液中に加えられ、十分に混ぜられて濃いペーストになり、そのペーストはLiCoO2：アセチレンブラック：ＰＶＤＦ＝９２：４：４から構成される。そのペーストは、２０μｍのアルミニウム箔の両面に均一に塗布され、１２０℃で３時間乾燥される。加圧されて延ばされた後、正電極プレートは、２２０×１２０ｍｍ2の面積と１６０μｍの厚さを有する。正電極プレートの終端側のペースト層が除去されて２０ｍｍの幅をもつアルミニウム箔を露出する。
この積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの負電極プレートの製造方法は、次の通りである。つまり、ＰＶＤＦがＮＭＰに溶解され、人工黒鉛がその溶液に加えられ十分に混合されてペーストが作られる。そのペーストは人工黒鉛：ＰＶＤＦ＝９５：５から構成される。そのペーストは２０μｍの銅箔の両面に均一に塗布され、１２０℃で３時間乾燥される。加圧されて引伸ばされた後、負電極プレートは２２０×１２０ｍｍ2の面積と１６０μｍの厚さを有する。負電極プレートの終端側のペースト層が除去されて２０ｍｍの銅箔を露出する。
この積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの組立て方法は次の通りである。
袋形セパレータの中に、正と負の電極プレートがそれぞれ挿入される。そのセパレータは、４０μｍの厚さを有し、微孔質のポリプロピレン材料から作られ、整然と積層され、積層電極コアを得るためにクランプケースを介して密接にクランプされる。このコアの２つの端部は、正と負の電極電流収集部において、アルミニウム箔と銅箔を露出する。電極プレートの積層方向に、正と負の電流コネクタが、上と下のコネクタ上でねじ又はクリップによって強固にクランプされ、正と負の電極の電流収集構造を形成する。コアはシェルの中にセットされ、２つの端部は接続プレート４，４′，絶縁リング７，７′，およびカバー８，８′によって取り付けられる。次に、カバーはシェルの頂上に溶接される。コアの外側とシェルの内側は密接に接着され、コア上のクランプの２つの端部の突出部は、カバーの２つの側部で接合する。バッテリが完全に組立てられると、１mol／ｃｍ3濃度のLiPF6が、EC/DEC＝１：１混合溶液中に溶解され、バッテリシェル中に注入され、封止され、１００Ａｈ方形積層リチウムイオン活性バッテリが製作される。
袋形セパレータの中に、正と負の電極プレートがそれぞれ挿入される。そのセパレータは、４０μｍの厚さを有し、微孔質のポリプロピレン材料から作られ、整然と積層され、積層電極コアを得るためにクランプケースを介して密接にクランプされる。このコアの２つの端部は、正と負の電極電流収集部において、アルミニウム箔と銅箔を露出する。電極プレートの積層方向に、正と負の電流コネクタが、上と下のコネクタ上でねじ又はクリップによって強固にクランプされ、正と負の電極の電流収集構造を形成する。コアはシェルの中にセットされ、２つの端部は接続プレート４，４′，絶縁リング７，７′，およびカバー８，８′によって取り付けられる。次に、カバーはシェルの頂上に溶接される。コアの外側とシェルの内側は密接に接着され、コア上のクランプの２つの端部の突出部は、カバーの２つの側部で接合する。バッテリが完全に組立てられると、１mol／ｃｍ3濃度のLiPF6が、EC/DEC＝１：１混合溶液中に溶解され、バッテリシェル中に注入され、封止され、１００Ａｈ方形積層リチウムイオン活性バッテリが製作される。
バッテリ特性テスト
放電性能
上記方法から製作された方形積層リチウムイオン活性バッテリは、２０Ａ一定電流で４.１Ｖまで充電される。電圧が４.１Ｖまで上昇した後、バッテリは一定電圧で充電され０.５Ａで遮断される。次に、バッテリは２０Ａの一定電流で再び放電され、電圧が３.０Ｖになると遮断され、初期容量とインピーダンスがテストされる。
放電性能
上記方法から製作された方形積層リチウムイオン活性バッテリは、２０Ａ一定電流で４.１Ｖまで充電される。電圧が４.１Ｖまで上昇した後、バッテリは一定電圧で充電され０.５Ａで遮断される。次に、バッテリは２０Ａの一定電流で再び放電され、電圧が３.０Ｖになると遮断され、初期容量とインピーダンスがテストされる。
負荷性能
方形リチウムイオン駆動バッテリは、４.１Ｖまで２０Ａの定電流で充電される。電圧が４.１Ｖまで上昇すると、バッテリは定電圧で充電され、電流が０.５Ａになると遮断される。次に、バッテリは１００Ａの一定電流で放電され、電圧が３.０Ｖになると遮断される。高負荷における容量の維持率と放電中の温度変化範囲がテストされる。
方形リチウムイオン駆動バッテリは、４.１Ｖまで２０Ａの定電流で充電される。電圧が４.１Ｖまで上昇すると、バッテリは定電圧で充電され、電流が０.５Ａになると遮断される。次に、バッテリは１００Ａの一定電流で放電され、電圧が３.０Ｖになると遮断される。高負荷における容量の維持率と放電中の温度変化範囲がテストされる。
安全性能
落下テスト
方形リチウムイオン駆動バッテリは２０Ａの一定電流で４.１Ｖまで充電される。電圧が４.１Ｖまで上昇すると、バッテリは一定電圧で充電され、電流が０.５Ａになると遮断される。
インピーダンスと電圧が降下前にテストされる。次に、バッテリの地面に面する側面が保持され、バッテリは１メートルの高さから土の表面へ落とされる。次に、バッテリの６つの側面の各々が保持されては落とされ、それによって１サイクルが構成される。各落下サイクルの後で、インピーダンスと電圧が測定される。同時にバッテリは漏洩，発熱，発煙および爆発について試験される。３サイクルが連続して行われる。
落下テスト
方形リチウムイオン駆動バッテリは２０Ａの一定電流で４.１Ｖまで充電される。電圧が４.１Ｖまで上昇すると、バッテリは一定電圧で充電され、電流が０.５Ａになると遮断される。
インピーダンスと電圧が降下前にテストされる。次に、バッテリの地面に面する側面が保持され、バッテリは１メートルの高さから土の表面へ落とされる。次に、バッテリの６つの側面の各々が保持されては落とされ、それによって１サイクルが構成される。各落下サイクルの後で、インピーダンスと電圧が測定される。同時にバッテリは漏洩，発熱，発煙および爆発について試験される。３サイクルが連続して行われる。
上記のテストの結果は、表１に示される。
実施態様２
付設図面の符号の説明
１４ 電極プレート
１５ 電流収集部
１６ 領域Ａ
１７ 耐高温接着層
付設図面の符号の説明
１４ 電極プレート
１５ 電流収集部
１６ 領域Ａ
１７ 耐高温接着層
積層形リチウムイオン再充電可能バッテリに関するこの発明は、以下に詳述される。
図５に示すように、電極プレート１４は、電流収集部１５を有し、電流収集部１５は１６で示される領域Ａを備える。領域Ａは相対的に高抵抗を有する領域である。
解析において、バッテリの内部短絡は、まず内部の１つ以上の箇所で発生する。積層形バッテリに対しては、電流は１つの電極プレートで急激に上昇する。もし、このプレートの電流収集部が比較的高抵抗の領域を有すると、それによって電流の上昇が抑制され、電流が他のプレートで上昇することが防止され、バッテリの安全性能が改善される。バッテリが短絡した後も、バッテリは使用可能で、バッテリの容量は大きく変化しない。
領域Ａは電流収集部１５の比較的高抵抗領域であり、これは、例えば、電流収集部の断面積を減らす、電流収集部に切り欠きを作る、電流収集部に穴をあけるなど、多くの方法で実現できる。
電流収集部１５上に耐高温接着層１７を設けることによって、電流収集部の熱消失と、電極プレート近傍の電流収集部の温度上昇が防止され、バッテリの安全性能が著しく改善される。さらに、接着層１７は、電流収集部１５の強度も増すことができる。
化学物質が領域Ａ上に塗布されてもよい。バッテリが短絡すると、内部温度が急に上昇する。それが或る温度に達すると、その化学物質が領域Ａと反応し、電流収集部よりも高い抵抗を有する物質を作り出す。電流が急激に増大し、この電流収集部が迅速に溶解するか、又は抵抗が増大するので、電流はいずれにしても減少し、バッテリの安全性能が向上する。
化学物質被膜の化学組成は、酸化体や、高温で電流収集部に反応する薬剤でよい。この薬剤は正規の電気的相互作用に干渉すべきではなく、バッテリに有害な作用をもたらしてはならない。その被膜は、MnO2、Co2O3、Co3O4およびLiCO3、Co(NO3)2、Ni(NO 3 ) 2 、NiNO2、Cr2O3、Li2MnO4、LiCrO4、Li2FeO4、Fe3O4、Mn2(SO4)3、LiNO3 、フェノール、シュウ酸リチウム、ベンゾキノン、ヘキサンジオン、無水フタル酸、無水シュウ酸、ピリジックオキサイド(pyridic oxide)、8-ヒドロキシ-キノリン、ヘキサメチレンテトラミン、アニリン、o-ニトロアニリン、p-ニトロアニリン、または1種類
以上のp-ニトロフェノールであってもよい。
以上のp-ニトロフェノールであってもよい。
電流収集部はＰＴＣ領域，領域Ｂを備える。ＰＴＣは、コアの正および負電極において、同じ電極の電流収集部に接続される。
積層形リチウムイオン再充電可能バッテリが短絡すると、内部温度が急上昇し、その高温によって領域Ｂの抵抗が多くの起伏を増加させて電流を減少させるか、又は、高温によって領域Ｂが溶解して破壊しこの電極プレートと他の正および負電極間の接続を遮断する。温度が低下すると、接続タブは自動的に再び接続される。温度が低下した後、電流収集部は作動することができる。このようにして、漏洩，燃焼および爆発の可能性が減少し、バッテリの安全性が改善できる。
そこで、この発明の特定の実施例が次に示される。まず、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの正電極プレートがテストされる。
実施態様３
この積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの正電極プレートの製造方法は、次の通りである。つまり、ＰＶＤＦがＮＭＰに溶解され、LiCoO2とアセチレンブラックが、その溶液に加えられる。この溶液は、ペースト状になるまで十分に混ぜ合わされる。そして、それは、LiCoO2，アセチレンブラック，ＰＶＤＦ＝９２：４：４で構成される。そのペーストは、２０μｍのアルミニウム箔の両面に均一に塗布され、１２０℃で３時間、乾燥される。加圧されて引き伸ばされた後、正電極の端縁のペーストを除去する。正電極プレートは２９ｍｍ×４０ｍｍ×０.１５ｍｍの大きさを有し、電流収集部は４ｍｍの幅を有する。
この積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの正電極プレートの製造方法は、次の通りである。つまり、ＰＶＤＦがＮＭＰに溶解され、LiCoO2とアセチレンブラックが、その溶液に加えられる。この溶液は、ペースト状になるまで十分に混ぜ合わされる。そして、それは、LiCoO2，アセチレンブラック，ＰＶＤＦ＝９２：４：４で構成される。そのペーストは、２０μｍのアルミニウム箔の両面に均一に塗布され、１２０℃で３時間、乾燥される。加圧されて引き伸ばされた後、正電極の端縁のペーストを除去する。正電極プレートは２９ｍｍ×４０ｍｍ×０.１５ｍｍの大きさを有し、電流収集部は４ｍｍの幅を有する。
電流収集部はその中心近傍に穴が形成され、穴の直径はφ１.０で、３つの穴がある。電流収集部は少なくともすべての穴を覆う耐高温接着層で被覆されている。
実施態様４
この実施態様の他の点は、実施態様３と同じである。
この実施態様の他の点は、実施態様３と同じである。
実施態様５
電流収集部に１つの穴を有することを除いて、この実施態様の他の点は、実施態様３と同じである。
電流収集部に１つの穴を有することを除いて、この実施態様の他の点は、実施態様３と同じである。
実施態様６
電流収集部上に０.１ｍｍのMnO2を被覆すること以外は、この実施態様の他の点は、実施態様３と同じである。
電流収集部上に０.１ｍｍのMnO2を被覆すること以外は、この実施態様の他の点は、実施態様３と同じである。
実施態様７
電流収集部上に０.１ｍｍのCo2O3を被覆すること以外は、この実施態様の他の点は、実施態様３と同じである。
電流収集部上に０.１ｍｍのCo2O3を被覆すること以外は、この実施態様の他の点は、実施態様３と同じである。
実施態様８
電流収集部上に０.１ｍｍのLiCO3を被覆すること以外は、この実施態様の他の点は、実施態様３と同じである。
電流収集部上に０.１ｍｍのLiCO3を被覆すること以外は、この実施態様の他の点は、実施態様３と同じである。
比較実施態様１
電流収集部が穴を備えず、耐高温接着層で被覆されていないこと以外はこの実施態様の他の点は実施態様３と同じである。
電流収集部が穴を備えず、耐高温接着層で被覆されていないこと以外はこの実施態様の他の点は実施態様３と同じである。
性能テスト
３.６Ｖの一定電圧を用いて、ヒューズを破断させるに必要な電流と時間が表２に示される。
３.６Ｖの一定電圧を用いて、ヒューズを破断させるに必要な電流と時間が表２に示される。
２０層の正プレートを有する積層形リチウムイオン再充電可能バッテリは、１６００ｍＡｈの容量を有する。短絡電流が電極プレートの１５Ｃ容量に到達するとき、電流収集部は溶解して回路を遮断し、電流と内部圧力の増大を防止し、それによって、バッテリの安全性能を改善し、バッテリが使用不能になることを回避する。
電極プレートからバッテリを製造した後にバッテリ性能をテストすることは、以下の通りである。
実施態様９
この積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの正電極プレートの製造方法は、実施態様３と同じである。
この積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの正電極プレートの製造方法は、実施態様３と同じである。
この積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの負電極プレートの製造方法は、次の通りである。ＰＶＤＦがＮＭＰの中に溶解され、人工黒鉛がその溶液に加えられ、ペースト状になるまで十分に混ぜ合わされる。そのペーストは、人工黒鉛：ＰＶＤＦ＝９５：５から構成される。そのペーストは、２０μｍの銅箔の両面に均一に塗布され、１２０℃で３時間、乾燥される。加圧されて引き伸ばされると、負電極プレートは３０ｍｍ×４２ｍｍ×０.１５μｍの大きさを有し、電流収集部は４ｍｍの幅を有する。
積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの組立て方法は、積層形リチウムイオン再充電可能バッテリの正規の組立て方法に似ている。正のプレート，セパレータおよび負のプレートの積層において、２５の正のプレートと２６の負のプレートがある。バッテリが組立てられた後、１mol／ｃｍ3の濃度レベルを有するLiPF6からなる電解液が、EC/DEC＝１：１の混合溶液に溶解され、シェルの中に注入される。次に、バッテリは封止され、１６００ｍＡｈ方形積層リチウムイオン駆動バッテリが形成される。
実施態様１０
正電極プレートの製造方法は実施態様４のものと同じであり、この実施態様の他の点は実施態様９と同じである。
正電極プレートの製造方法は実施態様４のものと同じであり、この実施態様の他の点は実施態様９と同じである。
実施態様１１
正電極プレートの製造方法は、実施態様５と同じであり、この実施態様の他の点は実施態様９と同じである。
正電極プレートの製造方法は、実施態様５と同じであり、この実施態様の他の点は実施態様９と同じである。
実施態様１２
正電極プレートの製造方法は、実施態様６と同じであり、この実施態様の他の点は実施態様９と同じである。
正電極プレートの製造方法は、実施態様６と同じであり、この実施態様の他の点は実施態様９と同じである。
正電極プレートの製造方法は、実施態様７と同じであり、この実施態様の他の点は実施態様９と同じである。
正電極プレートの製造方法は、実施態様８と同じであり、この実施態様の他の点は実施態様９と同じである。
比較実施態様２
正の電極プレートの製造方法は比較実施態様１と同じであり、この実施態様の他の点は実施態様９と同じである。
正の電極プレートの製造方法は比較実施態様１と同じであり、この実施態様の他の点は実施態様９と同じである。
性能テスト
外部短絡は次のようにテストされる。バッテリは４.２Ｖまで充電され、５０ｍＡで遮断され、５ｍΩの抵抗が正と負の電極を接続してバッテリを短絡させるために用いられる。バッテリの表面温度が記録され、バッテリは漏洩，燃焼および爆発が観察される。
外部短絡は次のようにテストされる。バッテリは４.２Ｖまで充電され、５０ｍＡで遮断され、５ｍΩの抵抗が正と負の電極を接続してバッテリを短絡させるために用いられる。バッテリの表面温度が記録され、バッテリは漏洩，燃焼および爆発が観察される。
上記テストの結果が表３に示される。
実施態様および比較実施態様は、電流収集部に関して測定を行い、比較的高い抵抗を有する領域を作ることにより、温度と圧力がバッテリの短絡時に制御され、それによって、漏洩，燃焼および爆発の可能性を減少することを示している。積層形リチウムイオン再充電可能バッテリのこの発明は、電気駆動自動車，ラップトップコンピュータ，携帯電話，電気駆動玩具などに適用できる。
１ 積層形電極コア
２ クランプケース
３ バッテリケース（シェル）
４，４′ 接続プレート
５，５′ コネクタ
６，６′ クリップ
７，７′ 絶縁リング
８，８′ バッテリ端部カバー
９ 袋形セパレータ
１０ 電極プレート（シート）
１１ 電流収集部
１２ 突出部
１４ 電極プレート
１５ 電流収集部
１６ 領域Ａ
１７ 耐高温接着層
２ クランプケース
３ バッテリケース（シェル）
４，４′ 接続プレート
５，５′ コネクタ
６，６′ クリップ
７，７′ 絶縁リング
８，８′ バッテリ端部カバー
９ 袋形セパレータ
１０ 電極プレート（シート）
１１ 電流収集部
１２ 突出部
１４ 電極プレート
１５ 電流収集部
１６ 領域Ａ
１７ 耐高温接着層
Claims (14)
- 積層された複数の正および負の電極対を有するバッテリコアと、バッテリケースとを備え、
前記電極対の各々が、
セパレータ、
リチウムイオン活性物質をその上に有する第１金属プレートを有し、第１金属プレートが主本体部と主本体部から延びる導電タブを有する負電極、
リチウムイオン活性物質をその上に有する第２金属プレートを有し、第２金属プレートが主本体部と主本体部から延びる導電タブを有する正電極、
を備え、前記セパレータは正又は負電極の１つを包み、
正電極の前記導電タブと負電極の前記導電タブとが互いに反対側の端になるように、正電極が負電極に対して逆に積層され、
前記電極対の各々は、
積層されたバッテリコアをクランプしてバッテリコアを固定するために用いられるクランプケース、および
電解液、
を備え、バッテリコアの各端部は電流収集部の構造を有し、各電流収集部の構造はコネクタとクリップと接続プレートとを備え、クリップは導電タブの側面とコネクタの側面とをクランプして接続プレートを介してバッテリの端子に接続し、接続プレートは金属箔を積層することによって形成された可撓性の接続プレートである積層形リチウムイオン再充電可能バッテリ。 - 前記クランプケースが、開放上端と開放下端を有する箱形構造を有し、クランプケースを締め付けてバッテリコアを固定する側部ボルトを備える請求項１記載のバッテリ。
- 前記クランプケースは、ステンレス鋼，銅，又はアルミニウムから形成され、外側に凹状の押し型が形成されている請求項１記載のバッテリ。
- 前記セパレータが、１つの側部に開口を有する袋形の形状を有し、電極対の正電極又は負電極の一方がセパレータに挿入される請求項１記載のバッテリ。
- 正電極の導電タブおよび/又は負電極の細長い部分の上に、比較的大きい抵抗を有する領域Ａが存在し、導電タブの領域Ａは、短絡状態において、破壊され、電極から電流をほとんど又は全く流さないようにする請求項１記載のバッテリ。
- 複数の正と負の電極対の積層体を有するバッテリコアを備えた積層形リチウムイオン再充電可能バッテリであって、前記電極対の各々は、
リチウムイオン活性物質をその上に有する第１金属プレートを備え、第１金属プレートが主本体部と主本体部から延びる薄い細長い部分を有する負電極、
リチウムイオン活性物質をその上に有する第２金属プレートを備え、第２金属プレートが主本体部と主本体部から延びる導電タブを有する正電極、
一方の側部に開口を有する袋形形状を有するセパレータ、
を備え、
セパレータは正又は負の電極の１つを包み、正の電極の導電タブと負の電極の導電タブとが反対の端になるように正の電極が負の電極に対して逆に積層され、
正電極の導体タブおよび／又は負電極の導電タブの上に、比較的大きい抵抗を有する領域Ａが存在し、導電タブの領域Ａは、短絡状態において、砕けて電極から電流をほとんど又は全く流さないようにし、
電解液、および
前記バッテリコアを固定するクランプケース、
を備え、
前記クランプケースは、開放上端と開放下端を有する箱形構造を備え、かつ、クランプケースを締め付けてバッテリコアを固定する側部ボルトを有し、バッテリコアの各端部は電流収集部の構造を有し、各電流収集部の構造はコネクタとクリップと接続プレートとを備え、クリップは導電タブの側面とコネクタの側面とをクランプして接続プレートを介してバッテリの端子に接続し、接続プレートは金属箔を積層することによって形成された可撓性の接続プレートであるバッテリ。 - 導電タブの領域Ａの断面は、導電タブの他の領域の断面より小さい請求項５又は６記載のバッテリ。
- 領域Ａは化学物質で被覆され、その化学物質は、高温において、導電タブと反応し領域Ａの抵抗を増大する請求項５又は６記載のバッテリ。
- 前記化学物質は、以下の化合物：MnO2、Co2O3、Co3O4およびLiCO3、Co(NO3)2、Ni(NO3)2、NiNO2、Cr2O3、Li2MnO4、LiCrO4、Li2FeO4、Fe3O4、Mn2(SO4)3、LiNoO3、フェノール、シュウ酸リチウム、ベンゾキノン、ヘキサンジオン、無水フタル酸、無水シュウ酸、ピリジックオキサイド、8-ヒドロキシ-キノリン、ヘキサメチレンテトラミン、アニリン、o-ニトロアニリン、p-ニトロアニリン、または1種類以上のp-ニトロフェノール、の1つ以上である請求項８に記載のバッテリ。
- 領域Ａは高温度抵抗化学物質で覆われ、その領域の熱消失を最小にする請求項５又は６記載のバッテリ。
- 正および／又は負の電極の導電タブ上に領域Ｂが存在し、領域Ｂは予め形成された高温状態で導体タブの抵抗を増大させる請求項１又は６記載のバッテリ。
- 前記正電極の活性物質は、リチウムと遷移金属との複合層状酸化物からなり、前記複合層状酸化物の式は、以下：LixNi1-yCoyO2(式中、0.9≦x≦1.1、0≦y≦1.0)およびLixMn2-yByO2 (このうち、Bは遷移金属であり、0.9≦x≦1.1、0≦y≦1.0)から選択される請求項１又は６に記載のバッテリ。
- 前記正電極の活性物質は、以下の黒鉛化炭素系材料：天然黒鉛、人造黒鉛、中間相炭素の極小球および中間相炭素繊維の1つから選択される請求項１又は６に記載のバッテリ。
- 前記電解質は、リチウム塩含有鎖状エステルおよびリチウム塩含有環状エステルの混合溶液であり、リチウム塩は、過塩素酸リチウム；ヘキサフルオロリン酸リチウム；テトラフルオロホウ酸リチウム；クロロアルミン酸リチウム；ハロゲン化リチウム；リチウムフルオロヒドロキシルホスホレートおよびリチウムオキシフルオロホスホレートの１つ；またはそれらの混合物を含み、鎖状エステルは、炭酸ジメチル；炭酸ジエチル；炭酸エチルメチル；炭酸エチルプロピル；炭酸ジフェニル；酢酸メチル；酢酸エチル；アクリル酸エチル；ジメトキシエタン；ジエトキシエタン；フッ素、硫黄または不飽和結合を有する他の鎖状有機エステルの1つ；またはそれらの混合物を含み、環状エステルは、炭酸エチレン；炭酸プロピレン；炭酸エチリデン；γ―ブチロラクトン；スルトン；フッ素、硫黄または不飽和結合を有する他の環状有機エステルの1つ；またはそれらの混合物を含む請求項１又は６に記載のバッテリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB031396070A CN100420087C (zh) | 2003-06-23 | 2003-06-23 | 层叠式锂离子二次电池 |
| PCT/CN2004/000379 WO2004114452A1 (en) | 2003-06-23 | 2004-04-21 | Stacked-type lithium-ion rechargeable battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006527467A JP2006527467A (ja) | 2006-11-30 |
| JP4423290B2 true JP4423290B2 (ja) | 2010-03-03 |
Family
ID=33520379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006515628A Expired - Lifetime JP4423290B2 (ja) | 2003-06-23 | 2004-04-21 | 積層形リチウムイオン再充電可能バッテリ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7618736B2 (ja) |
| EP (1) | EP1636870B1 (ja) |
| JP (1) | JP4423290B2 (ja) |
| KR (1) | KR100749567B1 (ja) |
| CN (1) | CN100420087C (ja) |
| WO (1) | WO2004114452A1 (ja) |
Families Citing this family (47)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1806355A (zh) * | 2004-02-06 | 2006-07-19 | A123系统公司 | 具有高充放电倍率能力的锂二次电池 |
| US8617745B2 (en) | 2004-02-06 | 2013-12-31 | A123 Systems Llc | Lithium secondary cell with high charge and discharge rate capability and low impedance growth |
| EP1732846A2 (en) * | 2004-03-17 | 2006-12-20 | California Institute Of Technology | Methods for purifying carbon materials |
| JP4765439B2 (ja) * | 2004-07-23 | 2011-09-07 | ソニー株式会社 | 電池パック |
| JP4640340B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2011-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池及び密閉型電池の製造方法 |
| US9190647B2 (en) * | 2005-03-17 | 2015-11-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery with high temperature and storage characteristics |
| US20080199764A1 (en) * | 2005-04-20 | 2008-08-21 | Holman Richard K | Safer high energy battery |
| US20060240290A1 (en) * | 2005-04-20 | 2006-10-26 | Holman Richard K | High rate pulsed battery |
| JP4781004B2 (ja) | 2005-04-28 | 2011-09-28 | パナソニック株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| US7718027B2 (en) * | 2005-05-11 | 2010-05-18 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Method and apparatus for concurrent welding and excise of battery separator |
| US7563542B2 (en) * | 2005-10-05 | 2009-07-21 | California Institute Of Technology | Subfluorinated graphite fluorides as electrode materials |
| US8232007B2 (en) | 2005-10-05 | 2012-07-31 | California Institute Of Technology | Electrochemistry of carbon subfluorides |
| US8377586B2 (en) | 2005-10-05 | 2013-02-19 | California Institute Of Technology | Fluoride ion electrochemical cell |
| US7794880B2 (en) | 2005-11-16 | 2010-09-14 | California Institute Of Technology | Fluorination of multi-layered carbon nanomaterials |
| KR20160092063A (ko) | 2005-10-20 | 2016-08-03 | 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 | 리튬 2 차 전지 및 그것에 사용하는 비수계 전해액 |
| KR101048225B1 (ko) | 2006-02-23 | 2011-07-08 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 고출력 전지용 단락 안전 장치 |
| JP4963186B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-06-27 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP5021961B2 (ja) * | 2006-06-16 | 2012-09-12 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | ラミネート電池およびその製造方法 |
| JP4501905B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2010-07-14 | トヨタ自動車株式会社 | 組電池 |
| US8658309B2 (en) * | 2006-08-11 | 2014-02-25 | California Institute Of Technology | Dissociating agents, formulations and methods providing enhanced solubility of fluorides |
| JP5084205B2 (ja) * | 2006-08-11 | 2012-11-28 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP5240817B2 (ja) * | 2007-11-26 | 2013-07-17 | Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| US20090136834A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-05-28 | Qinetiq Limited | Method of Constructing an Electrode Assembly |
| JP2009259798A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-11-05 | Panasonic Corp | 非水電解質二次電池 |
| CN201430167Y (zh) * | 2009-05-13 | 2010-03-24 | 比亚迪股份有限公司 | 电池隔圈、电芯保护结构以及动力电池 |
| TWI425696B (zh) * | 2010-05-07 | 2014-02-01 | Chun-Chieh Chang | 高耐久性鋰離子電池 |
| KR101254691B1 (ko) * | 2010-08-17 | 2013-04-15 | 주식회사 엘지화학 | 개선된 리드 구조의 이차전지 |
| TWI423500B (zh) * | 2010-10-14 | 2014-01-11 | Nat Univ Chin Yi Technology | 使用印刷電路板電路整合鋰離子電芯模組化之結構 |
| KR101201123B1 (ko) | 2010-11-19 | 2012-11-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
| KR101192406B1 (ko) | 2012-02-22 | 2012-10-17 | 주식회사 이젠 | 배터리팩 |
| KR101487373B1 (ko) | 2012-03-09 | 2015-01-29 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 비수 전해질 이차 전지 |
| WO2014188607A1 (ja) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | 日機装株式会社 | 積層装置及び積層方法 |
| US10096806B2 (en) | 2013-07-30 | 2018-10-09 | Johnson Controls Technology Company | System and method for clamping interconnection of battery cells |
| KR101607013B1 (ko) | 2013-09-30 | 2016-03-28 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 양극활물질 코팅 용액과 이의 제조 방법 |
| KR101636148B1 (ko) | 2013-09-30 | 2016-07-04 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 양극활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 |
| KR101665766B1 (ko) | 2013-09-30 | 2016-10-12 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 양극활물질 및 이의 제조 방법 |
| CN105098235A (zh) * | 2014-04-15 | 2015-11-25 | 东莞新能源科技有限公司 | 锂离子二次电池及其电解液 |
| KR102463895B1 (ko) * | 2015-09-14 | 2022-11-04 | 삼성전자주식회사 | 다중 탭을 포함하는 전극 적층 구조체 및 적극 적층 구조체를 포함하는 전지 |
| CN107074372B (zh) | 2016-11-02 | 2019-03-29 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种电池收纳装置及无人机 |
| JP6519577B2 (ja) * | 2016-12-22 | 2019-05-29 | トヨタ自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| JP6669122B2 (ja) | 2017-04-07 | 2020-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | 積層電池 |
| US10257885B2 (en) * | 2017-06-08 | 2019-04-09 | Carmming International | Energy-saving heating wearable apparatus |
| GB2575686B (en) * | 2018-07-20 | 2021-11-17 | Dyson Technology Ltd | Energy storage device |
| US11322804B2 (en) | 2018-12-27 | 2022-05-03 | Sion Power Corporation | Isolatable electrodes and associated articles and methods |
| US11637353B2 (en) | 2018-12-27 | 2023-04-25 | Sion Power Corporation | Electrodes, heaters, sensors, and associated articles and methods |
| CN109830770A (zh) * | 2019-02-18 | 2019-05-31 | 中南大学 | 具有监控功能的超大容量储能锂离子电池 |
| CN115814761B (zh) * | 2022-12-20 | 2024-06-18 | 江苏海普功能材料有限公司 | 一种含铁料液除铝离子印迹吸附材料及其制备方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2631180A (en) * | 1951-07-31 | 1953-03-10 | Sprague Electric Co | Electric battery |
| GB8510152D0 (en) * | 1985-04-20 | 1985-05-30 | Lucas Ind Plc | Alakaline electric storage cells |
| US4879187A (en) * | 1987-10-22 | 1989-11-07 | Eveready Battery Company | Battery terminal fuse |
| US5667909A (en) * | 1995-06-23 | 1997-09-16 | Power Conversion, Inc. | Electrodes configured for high energy density galvanic cells |
| WO1997006538A1 (en) | 1995-08-07 | 1997-02-20 | K.K. Raychem | Ptc device and battery pack using the same |
| FR2752089B1 (fr) * | 1996-07-30 | 1998-09-04 | Accumulateurs Fixes | Generateur electrochimique cylindrique |
| JPH11144705A (ja) | 1997-11-11 | 1999-05-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 防爆型非水電解液二次電池及びその破断圧力設定方法 |
| US6379840B2 (en) * | 1998-03-18 | 2002-04-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery |
| DE69816266T2 (de) * | 1998-03-30 | 2004-05-13 | Renata Ag | Prismatische aufladbare oder primäre Zelle mit steifem und zusammendrückendem Halter |
| KR100274897B1 (ko) | 1998-11-10 | 2000-12-15 | 김순택 | 이차전지의 안전장치 |
| US6248472B1 (en) * | 1998-12-11 | 2001-06-19 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell formed with can having walls extending radially inward |
| JP4370638B2 (ja) * | 1999-06-04 | 2009-11-25 | ソニー株式会社 | 非水電解質電池 |
| TW504851B (en) * | 2000-02-04 | 2002-10-01 | Alcan Technology & Amp Man Ltd | Battery packaging |
| CA2382099A1 (en) * | 2000-06-14 | 2001-12-20 | Elion Ag | Battery, especially a flat cell |
| CN2514496Y (zh) | 2001-11-08 | 2002-10-02 | 武汉力兴(火炬)电源有限公司 | 防爆锂离子电池 |
| US6844109B2 (en) * | 2001-12-18 | 2005-01-18 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Li-ion and/or Li-ion polymer battery with edge protectors |
| JP3937839B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2007-06-27 | 日本電気株式会社 | モジュール |
| JP4428905B2 (ja) * | 2002-02-01 | 2010-03-10 | 日本電気株式会社 | 扁平型電池およびそれを用いた組電池 |
| CN2537129Y (zh) * | 2002-03-26 | 2003-02-19 | 居永明 | 可反复充放电的锂离子动力电池 |
| CN2537130Y (zh) * | 2002-03-26 | 2003-02-19 | 居永明 | 可反复充放电的锂离子动力电池 |
| CN2537128Y (zh) * | 2002-03-26 | 2003-02-19 | 居永明 | 可反复充放电的锂离子动力电池 |
| CN2554811Y (zh) * | 2002-04-10 | 2003-06-04 | 南都瑞宝能源科技（上海）有限公司 | 聚合物锂离子电池 |
| CN2640053Y (zh) * | 2003-08-19 | 2004-09-08 | 比亚迪股份有限公司 | 层叠式锂离子二次电池 |
-
2003
- 2003-06-23 CN CNB031396070A patent/CN100420087C/zh not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-02-02 US US10/770,630 patent/US7618736B2/en active Active
- 2004-04-21 WO PCT/CN2004/000379 patent/WO2004114452A1/en active Application Filing
- 2004-04-21 KR KR1020057024641A patent/KR100749567B1/ko active IP Right Grant
- 2004-04-21 JP JP2006515628A patent/JP4423290B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-21 EP EP04728504.4A patent/EP1636870B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060035631A (ko) | 2006-04-26 |
| JP2006527467A (ja) | 2006-11-30 |
| EP1636870B1 (en) | 2013-04-10 |
| KR100749567B1 (ko) | 2007-08-16 |
| CN100420087C (zh) | 2008-09-17 |
| US20040258986A1 (en) | 2004-12-23 |
| EP1636870A1 (en) | 2006-03-22 |
| US7618736B2 (en) | 2009-11-17 |
| CN1567640A (zh) | 2005-01-19 |
| EP1636870A4 (en) | 2008-05-28 |
| WO2004114452A1 (en) | 2004-12-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4423290B2 (ja) | 積層形リチウムイオン再充電可能バッテリ | |
| KR101294587B1 (ko) | 비수계 이차 전지 | |
| JP5291020B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| US20030044677A1 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
| US20100119940A1 (en) | Secondary battery | |
| US20100233524A1 (en) | Cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery | |
| KR101629499B1 (ko) | 전극조립체 및 이를 포함하는 이차전지 | |
| JPH07249405A (ja) | 電 池 | |
| JP2009129553A (ja) | 電池 | |
| KR20060059716A (ko) | 리튬 이차 전지 | |
| JP3283805B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP5433164B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| JP4218792B2 (ja) | 非水二次電池 | |
| KR20080015165A (ko) | 향상된 안전성과 콤팩트한 구조의 이차전지 | |
| JP5232751B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| JP2000315489A (ja) | 角形非水電解液二次電池 | |
| KR20110015656A (ko) | 원통형 전지 | |
| JP2006260990A (ja) | 積層型電池 | |
| JP2002110137A (ja) | 密閉型電池 | |
| JPH11233149A (ja) | 非水電解液電池 | |
| JP2009259749A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JPH11176478A (ja) | 有機電解液二次電池 | |
| JP2003243036A (ja) | 円筒型リチウム二次電池 | |
| JP2003243037A (ja) | リチウムイオン電池 | |
| JP3591506B2 (ja) | 非水電解液二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090804 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091023 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091028 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091124 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091207 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121211 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4423290 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121211 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131211 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |