JP5686076B2 - リチウムイオン二次電池の製造方法 - Google Patents
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Description
複数の電池構造体60を作製し、活物質に対するリチウムイオンのドーピング速度について実験を行った。図9は、実験で用いた電池構造体60の基本的な構造を示す。電池構造体60では、負極電極54を積層方向の両端に配置した。3個の負極電極54と2個の正極電極56を、セパレータ58を介して交互に積層した。負極電極54の外側にリチウム箔52を配置し、負極電極54を外部電源50の正極に接続し、リチウム箔52を外部電源50の負極に接続した。なお、本実験では、負極電極54の集電体と正極電極56の集電体の全てに、0.3mmのパンチング孔(貫通孔)を形成した。
(ドーピング速度)=8.7×(負極の開孔率)-108×(負極の貫通孔の配置位置)・・(式1)
負極集電体として、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)等、又はそれらの複合材料を用いることができる。特に、銅又は銅を含む複合材料であることが好ましい。
負極活物質は、リチウムイオンが侵入及び脱離可能な材料を用いる。電池容量を向上させるため、リチウム(Li)を含まない材料であることが好ましく、例えば、天然黒鉛,メソカーボンマイクロビーズ,高配向性グラファイト,ハードカーボン,ソフトカーボン等の炭素材料,酸化ケイ素(SiO)等を用いることができる。負極活物質は、必要に応じて導電材,結着剤等とともに負極集電体に塗布される。なお、リチウム,ナトリウム等のアルカリ金属を使用することもできる。
正極集電体として、アルミニウム、ニッケル、チタン等、又はそれらの複合材料を用いることができる。特に、アルミニウム又はアルミニウムを含む複合材料であることが好ましい。
正極活物質は、リチウムイオンが侵入及び脱離可能な材料を用いる。電池容量を向上させるため、リチウム(Li)を含まない材料であることが好ましく、例えば、天然黒鉛,メソカーボンマイクロビーズ,高配向性グラファイト,ハードカーボン,ソフトカーボン等の炭素材料,硫黄変性ポリアクリロニトリル等を用いることができる。正極活物質は、必要に応じて導電材,結着剤等とともに正極集電体に塗布される。なお、リチウム,ナトリウム等のアルカリ金属を使用することもできる。
セパレータは、絶縁性を有する多孔質を用いる。セパレータとして、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、あるいは、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、メチルセルロース等からなる織布または不織布を使用することができる。
電解液は、非水系の溶媒に支持塩(電解質)を溶解させた非水電解液であることが好ましい。非水系の溶媒として、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等、又はこれらの混合液を使用することができる。また、支持塩(電解質)として、例えば、LiPF6、LiBF4、LiAsF6等を使用することができる。
5:セパレータ
6:正極電極
7:正負極の対(電極対)
18:電池構造体
20:負極集電体
26:正極集電体
100:リチウムイオン二次電池
Claims (2)
- セパレータを介して正極電極と負極電極が対向している正負極の対が複数積層されている電池構造体を備えるリチウムイオン二次電池の製造方法であり、
厚み方向に貫通する孔が形成された集電体を用いて前記正極電極と前記負極電極を形成する電極形成工程と、
前記正極電極と前記負極電極を交互に積層して電池構造体を作製する積層工程と、
容器内に前記電池構造体を配置し、前記電池構造体の積層方向の外側にリチウムイオン供給体を配置する配置工程と、
リチウムイオンを前記正極電極と前記負極電極の少なくとも一方にドーピングするドーピング工程と、を備え、
前記正極電極の正極活物質の材料及び前記負極電極の負極活物質の材料の双方が、リチウム元素を含んでおらず、
前記積層工程では、他の電極の集電体よりも開孔率が大きな集電体を用いて作成した電極を、前記電池構造体の積層方向端部に配置することを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 - 前記ドーピング工程では、前記正極電極又は前記負極電極と、前記リチウムイオン供給体との間に電圧を印加することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
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