JP5892434B2 - Secondary battery - Google Patents
Secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP5892434B2 JP5892434B2 JP2015554375A JP2015554375A JP5892434B2 JP 5892434 B2 JP5892434 B2 JP 5892434B2 JP 2015554375 A JP2015554375 A JP 2015554375A JP 2015554375 A JP2015554375 A JP 2015554375A JP 5892434 B2 JP5892434 B2 JP 5892434B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- positive electrode
- electrolyte
- metal
- substance
- 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 - Fee Related
Links
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
-
- 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
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
-
- 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
Description
本発明は、コストが安く、省エネルギーやCO2の削減につながる新しい二次電池及び二次電池用電解液に関する。The present invention relates to a new secondary battery and an electrolytic solution for a secondary battery that are inexpensive and lead to energy saving and CO 2 reduction.
二次電池は、携帯機器、ノート型パソコン、ポータブル機器等の様々な電子機器に用いられている。特に、リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度及び高電圧を有し、また充放電時に完全に放電させる前に充電を行なうと次第に電池容量が減少していく現象(いわゆるメモリ効果)が無いことから、電子機器の電源として多く用いられている。 Secondary batteries are used in various electronic devices such as portable devices, notebook computers, and portable devices. In particular, a lithium ion secondary battery has a high energy density and a high voltage, and there is no phenomenon (so-called memory effect) in which the battery capacity gradually decreases when the battery is charged before it is completely discharged during charging and discharging. Therefore, it is widely used as a power source for electronic devices.
現在、地球温暖化防止の対策として、世界規模でCO2排出抑制の取り組みが行われている。そのような中、石油依存度が低く、CO2削減に寄与することができるプラグインハイブリッド自動車や電気自動車等の次世代クリーンエネルギー自動車の開発と普及が急務とされている。リチウムイオン二次電池は、こうした次世代クリーンエネルギー自動車の駆動力としても期待されている。Currently, as a measure to prevent global warming, efforts are being made to reduce CO 2 emissions on a global scale. Under such circumstances, there is an urgent need to develop and popularize next-generation clean energy vehicles such as plug-in hybrid vehicles and electric vehicles that are low in oil dependence and can contribute to CO 2 reduction. Lithium ion secondary batteries are also expected as the driving force for these next-generation clean energy vehicles.
リチウムイオン二次電池は、具体的には、正極、負極、セパレータ、及び非水電解液を有している(特許文献1を参照)。正極は、アルミニウム箔等の集電体に、正極活物質と結着剤と導電剤とを含有する合剤層が設けられて構成され、負極は、銅箔等の集電体に、負極活物質と結着剤と導電剤とを含有する合剤層が設けられて構成されている。このうち、正極活物質は、コバルト酸リチウムやニッケル酸リチウムのようなリチウム遷移金属複合酸化物等であり、負極活物質は、黒鉛や各種合金材料等である。しかし、こうしたリチウム二次電池は、正極活物質として、特殊で高価なリチウム遷移金属複合酸化物を用いているという難点がある。 Specifically, the lithium ion secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a nonaqueous electrolytic solution (see Patent Document 1). The positive electrode is configured by providing a current collector such as an aluminum foil with a mixture layer containing a positive electrode active material, a binder and a conductive agent. The negative electrode is formed on a current collector such as a copper foil. A mixture layer containing a substance, a binder, and a conductive agent is provided. Among these, the positive electrode active material is a lithium transition metal composite oxide such as lithium cobaltate or lithium nickelate, and the negative electrode active material is graphite or various alloy materials. However, such a lithium secondary battery has a drawback that a special and expensive lithium transition metal composite oxide is used as a positive electrode active material.
一方、リチウム二次電池以外の二次電池として、ゼブラバッテリー等の溶融塩電池も提案されている。ゼブラバッテリーは、正極はニッケルNiで、負極は融解ナトリウムNaであり、電解質は塩化アルミニウムナトリウム(融点約160℃)であり、作動温度は250℃である。しかし、こうした溶融塩電池は、常温では動作せず、省エネルギーな二次電池としては不十分である。 On the other hand, molten salt batteries such as zebra batteries have been proposed as secondary batteries other than lithium secondary batteries. In the zebra battery, the positive electrode is nickel Ni, the negative electrode is molten sodium Na, the electrolyte is sodium aluminum chloride (melting point: about 160 ° C.), and the operating temperature is 250 ° C. However, such a molten salt battery does not operate at room temperature and is insufficient as an energy-saving secondary battery.
なお、特許文献2〜4には、それぞれ二次電池が開示されている。
Note that
本発明の目的は、コストが安く、省エネルギーやCO2の削減につながる新しい二次電池及び二次電池用電解液を提供することにある。An object of the present invention is to provide a new secondary battery and an electrolytic solution for a secondary battery that are inexpensive and lead to energy saving and CO 2 reduction.
上記課題を解決するための本発明に係る二次電池は、正極活物質として金属を含む正極と、負極と、電解液とを備え、
前記電解液が電解質と溶媒とを含み、
前記電解質が金属イオン物質と陰イオン物質とに電離するイオン性化合物を含む。
A secondary battery according to the present invention for solving the above problems includes a positive electrode containing a metal as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolyte solution.
The electrolyte includes an electrolyte and a solvent;
The electrolyte includes an ionic compound that ionizes into a metal ion material and an anion material .
本発明に係る二次電池において、金属イオン物質と陰イオン物質とに電離する金属塩化合物が前記負極に固体状で設けられており、
(A)充電時には、
前記電解液中の陰イオン物質と前記正極活物質から電離した金属イオン物質とが前記正極で結合することによって、化合析出物が生成するとともに、
前記負極に固体状で設けられた前記金属塩化合物から電離した金属イオン物質が前記負極で還元されることによって、金属析出物が前記負極に固体状で生成し、
(B)放電時には、
前記化合析出物から陰イオン物質が電離して前記電解液中に戻り、かつ、前記化合析出物から金属イオン物質が電離し、電離した前記金属イオン物質が前記正極で還元されることによって金属に戻るとともに、
前記金属析出物から電離した金属イオン物質が金属塩化合物へ前記負極に固体状で戻る、ように構成できる。
In the secondary battery according to the present invention, a metal salt compound that is ionized into a metal ion substance and an anion substance is provided in a solid state on the negative electrode ,
(A) During charging,
As the anion substance in the electrolyte and the metal ion substance ionized from the positive electrode active material are combined at the positive electrode, a compound precipitate is generated,
A metal ion substance ionized from the metal salt compound provided in a solid state on the negative electrode is reduced in the negative electrode, whereby a metal precipitate is generated in a solid state on the negative electrode,
(B) During discharge,
The anion substance is ionized from the compound precipitate and returned to the electrolyte solution, and the metal ion substance is ionized from the compound precipitate, and the ionized metal ion substance is reduced to the metal by the positive electrode. As we return,
The metal ion substance ionized from the metal deposit may return to the metal salt compound in a solid state on the negative electrode .
本発明に係る二次電池において、前記負極が導電体を含み、かつ前記正極活物質の金属の標準電極電位と前記負極の導電体の標準電極電位とが、前記イオン性化合物を構成する金属イオン物質の標準電極電位に比べて大きいように構成できる。このとき、それらの標準電極電位が−0.257V以上であることが好ましい。 In the secondary battery according to the present invention, the negative electrode contains a conductor, and the standard electrode potential of the metal of the positive electrode active material and the standard electrode potential of the negative electrode conductor constitute the ionic compound . It can be configured to be larger than the standard electrode potential of the ionic substance . At this time, the standard electrode potential is preferably −0.257 V or more.
本発明に係る二次電池において、前記イオン性化合物を構成する金属イオン物質が、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム及びアルミニウムから選ばれるいずれかであるように構成でき、前記電解液が非水電解液であるように構成できる。 In the secondary battery according to the present invention, the metal ion substance constituting the ionic compound can be any one selected from lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium and aluminum, and the electrolyte solution is non-ionic. It can be configured to be a water electrolyte.
本発明によれば、コストが安く、省エネルギーやCO2の削減につながる新しい二次電池及び二次電池用電解液を提供することができる。特に、高価な活物質を用いず、常温で操作することができる。According to the present invention, it is possible to provide a new secondary battery and an electrolyte for a secondary battery that are low in cost and lead to energy saving and CO 2 reduction. In particular, it can be operated at room temperature without using an expensive active material.
以下、本発明に係る二次電池及び二次電池用電解液について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, a secondary battery and an electrolyte for a secondary battery according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
[二次電池]
本発明に係る二次電池10は、図1〜図4に示すように、正極1と、負極2と、電解液3とを備えている。正極1は、正極活物質として金属を含み、電解液3は、電解質と溶媒とを含み、さらにその電解質がイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)を含んでいる。なお、本明細書では、「金属」は、単体金属及び合金、並びにこれらに他の元素がドープされたものが含まれる用語である。[Secondary battery]
As shown in FIGS. 1 to 4, the
この二次電池10は、図1〜図4に示すように、(A)充電時には、前記イオン性化合物MXから解離した陰イオン物質Xと、前記正極活物質から電離した金属イオン物質Yとが正極で結合することによって、化合析出物YXが生成するとともに、前記イオン性化合物MXから解離した陽イオン物質Mが前記負極で還元又は格納されることによって、金属析出物Mが生成し、(B)放電時には、前記化合析出物YXから陰イオン物質Xが電離して前記電解液中に戻り、かつ前記化合析出物YXから金属イオン物質Yが解離し、解離した前記金属イオン物質Yが前記正極で還元されることによって、金属に戻るとともに、前記金属析出物Mから電離した金属イオン物質Mが前記電解液中に戻る、又は電解液に戻らずとも負極上で陰イオン物質Xと化合してイオン性化合物MXに戻る。本発明に係る二次電池はこうした新しい反応メカニズムで充放電することができる。なお、化合析出物の一部は溶解していてもよい。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
本発明に係る二次電池10の内部には、金属塩化合物を固体として設けてもよい。例えば、充電前には、電解質のイオン性化合物MXを固体の金属塩化合物として設けることができる。また、充電後には、正極活物質の金属から電離した金属元素と解質のイオン性化合物MXから電離した陰イオン物質との塩を固体の金属塩化合物として設けることができる。さらに、放電後には、再び、電解質のイオン性化合物MXを固体の金属塩化合物として設けることができる。充放電の反応メカニズムに関与する金属塩化合物を固体として設けることによって、金属塩化合物の溶媒への溶解度を超える量の金属化合物を充放電の反応メカニズムに関与させることができるため、電池の容量を向上させることができる。
The metal salt compound may be provided as a solid in the
以下、二次電池の構成要素について詳しく説明する。 Hereinafter, the constituent elements of the secondary battery will be described in detail.
(正極)
正極1は、それ自体が集電体と活物質を兼ねるものであってもよいし、別材料の集電体と活物質とで構成されたものであってもよい。正極は、正極活物質として金属を含んでいる。正極活物質である金属の標準電極電位は、イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mの標準電極電位に比べて大きく、電解液3には自然溶出しない。そうした金属としては、標準電極電位が約−0.25Vのニッケル(Ni)、及びそのニッケルよりも貴(標準電極電位が約−0.25V以上)な金属を好ましく挙げることができる。具体的には、ニッケル(Ni、−0.257V)、銅(Cu、+0.340V)、銀(Ag、+0.799V)、白金(Pt、+1.188V)、金(Au、+1.520V)等を挙げることができる。中でも、コストの観点からは、ニッケル、銅が好ましい。(Positive electrode)
The positive electrode 1 may itself serve as both a current collector and an active material, or may be composed of a current collector and an active material of different materials. The positive electrode contains a metal as a positive electrode active material. The standard electrode potential of the metal that is the positive electrode active material is larger than the standard electrode potential of the metal ion material M constituting the ionic compound MX and does not spontaneously elute into the
正極1が集電体を有する場合には、電極反応を起こさない材質からなる集電体を適用する。そうした集電体としては、正極活物質よりも貴な金属、導電性ポリマー、炭素等を挙げることができる。この集電体と上記した正極活物質とは、相互に接合されて正極1を構成する。接合手段と接合態様は特に限定されない。 When the positive electrode 1 has a current collector, a current collector made of a material that does not cause an electrode reaction is applied. Examples of such a current collector include metals, conductive polymers, carbon and the like that are more noble than the positive electrode active material. The current collector and the positive electrode active material described above are joined together to form the positive electrode 1. A joining means and a joining aspect are not specifically limited.
正極1の形状は特に限定されず、例えば、板状でもよいし、シート状でもよいし、粒子状でもよい。また、正極1の大きさや厚さも特に限定されない。また、正極1は多孔質であってもよい。 The shape of the positive electrode 1 is not particularly limited, and may be, for example, a plate shape, a sheet shape, or a particle shape. Further, the size and thickness of the positive electrode 1 are not particularly limited. The positive electrode 1 may be porous.
図4に示すように、正極1の少なくとも一部又は片面には、導電性物質5が設けられていてもよい。この導電性物質5は、正極1に接触するように設けられて、正極1の多くが反応に使われた場合に、集電機能が劣ることを補完するための集電体のように作用する。特に正極1の金属が銅やニッケルの場合に好ましく設けられる。導電性物質5は、正極1の電解質側の反対側の片面全てに設けられていてもよいし、その片面の一部に設けられていてもよい。特に、電解液と金属が直接反応する場を増やし、集電体としての役割を果たすという観点からは、片面全てに設けられていることが好ましい。なお、図4では、シート状の正極1とシート状の導電性物質5とが積層されることによって、正極1の片面に導電性物質5が設けられている。その他の例として、図示しないが、正極1の粒子の多数と導電性物質5の粒子の多数とが混合されて全体としてシート状になっていることによって、正極1の少なくとも一部に導電性物質5が設けられていてもよい。
As shown in FIG. 4, a
導電性物質5としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、グラファイトなどのカーボン、ポリアニリン等の導電性高分子、金等の金属等を挙げることができる。この導電性物質5は、ポリフッ化ビニリデン等の樹脂バインダーを含むNMP(N−メチル−2−ピロリドン)等の溶媒に混ぜて導電性ペーストとし、その導電性ペーストを正極1に塗布して形成することができる。溶媒としては、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)、MEK(メチルエチルケトン)、IPA(イソプロピルアルコール)、水等を挙げることができ、導電性ペーストを正極上に塗布した後の乾燥によって全て又はほとんどを揮発除去することができる。なお、導電性ペーストには、導電性をあまり低下させない程度のバインダー成分が含まれていてもよく、バインダー成分としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。
Examples of the
正極1では、充電時には、図1及び図2に示すように、電解液3を構成するイオン性化合物MX(例えばLiCl)から解離した陰イオン物質X(例えばCl−)と、正極1を構成する正極活物質から電離した金属イオン物質Y(例えばCuイオン)とが正極1で結合し、正極1に化合析出物YX(例えばCuCl)が生成する。すなわち、金属イオン物質Yは、陰イオン物質Xと化合して正極で化合析出物YXを生成し、その化合析出物YXを正極に保持して充電状態を保持させるために働く。したがって、この金属イオン物質Yによって、充電状態を長期間保持することができる。例えば、金属イオン物質YがCuで、陰イオン物質XがClイオンである場合は、化合析出物YXとしてCuCl(塩化銅)又はCuCl2(塩化第二銅)が正極に生成し、金属イオン物質YがNiで陰イオン物質XがClイオンである場合は、化合析出物YXとしてNiCl2が正極1に生成する。生成した化合析出物YXである塩化銅や塩化ニッケルは、金属イオン物質Yである銅やニッケルの働きによって、正極1に化合析出物YXとして保持され、充電状態を保っている。なお、正極に生成した化合析出物YXである塩化銅や塩化ニッケルは、充電状態を保っている状態で、その一部又は全部を電解液中に溶解させてもよい。化合析出物YXを電解液中に溶解させることによって、放電反応の進行が早くなる。In the positive electrode 1, at the time of charging, as shown in FIGS. 1 and 2, the positive electrode 1 is configured with an anionic substance X (for example, Cl − ) dissociated from the ionic compound MX (for example, LiCl) that constitutes the
一方、放電時には、図1及び図2に示すように、正極1に生成している又は正極1に電解液中から戻った化合析出物YX(例えばCuCl)から陰イオン物質X(例えばClイオン)が電離して飛び出し、電解液3中に戻る。さらに、化合析出物YX(例えばCuCl)から金属イオン物質Yが電離し、電離した金属イオン物質Y(例えばCuイオン)が正極1で還元されて金属(例えばCu)に戻るとともに、金属析出物Mから電離した金属イオン物質Mが電解液中に戻る。正極1では、こうしたメカニズムで充電反応と放電反応が起こる。
On the other hand, at the time of discharge, as shown in FIGS. 1 and 2, an anionic substance X (for example, Cl ions) is generated from the compound precipitate YX (for example, CuCl) that is generated on the positive electrode 1 or returned from the electrolyte to the positive electrode 1. Ionizes and jumps out and returns to the
(負極)
負極2は、金属、炭素の同素体、導電性ポリマーなどの導電体を含んでいればよく、その導電体が集電体を兼ねるものであってもよいし、別材料の集電体と導電体(負極材料)とで構成されていてもよい。負極2の導電体としては、電解液3に自然溶出せず、電解液3を構成するイオン性化合物MXの金属イオン物質Mが析出することができる材料であることが好ましい。そうした負極2の導電体の標準電極電位は、イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mの標準電極電位に比べて大きく、電解液3には自然溶出しない。そうした導電体としては、標準電極電位が約−0.25Vのニッケル(Ni)、及びそのニッケルよりも貴(標準電極電位が約−0.25V以上)な金属を好ましく挙げることができる。具体的には、ニッケル(Ni、−0.257V)、銅(Cu、+0.340V)、銀(Ag、+0.799V)、白金(Pt、+1.188V)、金(Au、+1.520V)等を挙げることができる。中でも、コストの観点からは、ニッケル、銅が好ましい。(Negative electrode)
The
負極2には、金属イオン物質Mを還元して金属化するための負極活物質が含まれていてもよい。その負極活物質としては、錫、シリコン等を挙げることができる。こうした負極活物質の作用により、金属イオン物質Mがデンドライト状に成長することを防ぎつつ容量が高いという利点があり、その結果、短絡しない安全性の高い電池が作製可能となる。なお、金属イオン物質Mは、還元されて金属化する場合に、金属イオン物質Mと負極2を構成する金属との合金が生成することがある。
The
また、負極2には、金属イオン物質Mを格納するための負極活物質が含まれていてもよい。その負極活物質としては、グラファイト、チタン酸リチウム等を挙げることができる。こうした負極活物質の作用により、金属イオン物質Mが電解液と直接接触しないので充放電の効率が高いという利点があり、その結果、サイクル特性が向上する。なお、「格納」とは、金属イオン物質Mが金属ではない状態、すなわちイオンの状態のまま化合物となることである。
Moreover, the
負極2が集電体を有する場合には、電極反応を起こさない材質からなる集電体を適用する。そうした集電体としては、ニッケル、銅、銀、白金、金等を挙げることができる。この集電体と上記した負極材料とは、相互に接合されて負極2を構成する。接合手段と接合態様は特に限定されない。
When the
負極2の形状は特に限定されず、例えば、板状でもよいし、シート状でもよし、粒子状でもよい。また、負極2の大きさや厚さも特に限定されない。また、負極2は多孔質であってもよい。
The shape of the
負極2では、充電時に、図1及び図2に示すように、電解液3を構成するイオン性化合物MXからM(例えばLi)がイオン化して金属イオン(例えばLiイオン)になり、その金属イオンが、負極2で還元して金属析出物(例えばLi)として析出する。例えば、負極2がCuで、その金属イオンがLiイオンである場合は、LiイオンはCu電極上で還元して金属リチウムが析出し、負極2がニッケルで金属イオンがLiイオンである場合は、Liイオンはニッケルで還元して金属リチウムが析出する。一方、放電時には、負極2に析出している金属析出物(例えばLi)が電解液2中に金属イオン(例えばLiイオン)として溶出し、正極1からイオン化して飛び出した陰イオン(例えばClイオン)と化合してイオン性化合物MX(例えばLiCl)に戻る。負極2では、こうしたメカニズムで充電反応と放電反応が起こるが、これは従来にない新しい反応メカニズムである。なお、充電前の負極にはあらかじめ、金属析出物M(例えばLi)と同種の金属M´(例えばLi)を固体で配置してもよい。金属M´を配置しておくことで、充電時(特に初期充電時)のMの析出量が不足した場合にM´で補うことができる。
In the
負極2には、図3に示すように、電解質が固体として設けられていてもよい。固体として設けられる好ましい電解質としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム等を好ましく挙げることができ、特に、塩化ナトリウムを好ましく挙げることができる。これらの電解質は電気絶縁性であることが多く、カーボン粒子等の導電性材料と混ぜて利用することが好ましい。こうした電解質は、例えば電解液としてAlCl3を炭酸プロピレンや炭酸エチレンの混合溶媒に溶かしたものを用いて二次電池を構成した場合、負極2上の電解質(例えばNaCl)は、充電時には、金属イオン物質MであるNaイオンが負極2上にNaとして析出し、放電時には、析出したNaがNaClとして電解質化合物MXに戻る。また同時に、陰イオン物質XであるClイオンは、充電時には、電解液中に放出され、正極側の金属と反応して化合析出物を形成し(例えばCuCl)、放電時には、CuClから解離して電解液中に放出され、負極側の金属イオン物質MであるNaと反応して塩化ナトリウムに戻る。負極2に設けられた固体状の電解質4は、こうした挙動をとるので、ナトリウムが負極から動かないためにデンドライトが発生しないという点で有利であり、安全性が高くなり寿命が改善されるという顕著な効果を奏する。The
なお、固体状の電解質4は、厚さ0.01mm〜0.5mmで設けることが好ましい。その厚さが0.01mm未満では、薄すぎて容量を得にくいことがあり、0.5mmを超えると、反応が遅くなることがある。また、固体状の電解質4は、各種の成膜手段によって負極2上に設けることができる。
The solid electrolyte 4 is preferably provided with a thickness of 0.01 mm to 0.5 mm. If the thickness is less than 0.01 mm, it may be too thin to obtain a capacity, and if it exceeds 0.5 mm, the reaction may be slow. The solid electrolyte 4 can be provided on the
(電解液)
電解液3は、電解質と溶媒とを含んでいる。電解質は、イオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)を含んでいる。イオン性化合物MXとしては、上記メカニズムの充電反応と放電反応とを生じるものであればよい。イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mとしては、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、アルミニウム(Al)、コバルト(Co)及び亜鉛(Zn)等から選ばれるいずれかを挙げることができる。なお、これらの金属イオン物質Mと同じ挙動を示すものであれば、ここで列記しない他の金属イオン物質であってもよい。陰イオン物質Xとしては、塩素(Cl)、フッ素(F)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、PF6、TFSI(トリフルオロメタンスルフォニルイミド)、BF4等を挙げることができる。(Electrolyte)
The
具体的なイオン性化合物MXとしては、LiCl、LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiAsF6、及びLiBr等の無機リチウム塩、LiB(C6H5)4、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、LiOSO2CF3、LiOSO2C2F5、LiOSO2C4F9、LiOSO2C5F11、LiOSO2C6F13、及びLiOSO2C7F15等の有機リチウム塩等を挙げることができる。Specific examples of the ionic compound MX include inorganic lithium salts such as LiCl, LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , and LiBr, LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiOSO 2 CF 3 , LiOSO 2 C 2 F 5 , LiOSO 2 C 4 F 9 , LiOSO 2 C 5 F 11 , LiOSO 2 C 6 F 13 , and LiOSO 2 C 7 F 15 The organic lithium salt can be mentioned.
なお、イオン性化合物MXとともに、ルイス酸が含まれていてもよい。この場合において、ルイス酸は、正極活物質イオン(Yイオン)と、イオン性化合物MXのXイオン又はルイス酸に含まれる陰イオンとが結合するための媒体になって充放電反応時のイオン性化合物MXの反応を補助するように作用する。ルイス酸としては、例えば、AlCl3、CuCl、ZnCl2等を挙げることができる。A Lewis acid may be included together with the ionic compound MX. In this case, the Lewis acid becomes a medium for bonding the positive electrode active material ion (Y ion) and the X ion of the ionic compound MX or the anion contained in the Lewis acid, and the ionicity during the charge / discharge reaction. It acts to assist the reaction of compound MX. Examples of the Lewis acid include AlCl 3 , CuCl, ZnCl 2 and the like.
溶媒としては、環状エステル類、鎖状エステル類、環状エーテル類、及び鎖状エーテル類等を挙げることができる。具体的には、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、クラウンエーテル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールジメチルエーテル等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、2種以上を一緒に用いてもよい。 Examples of the solvent include cyclic esters, chain esters, cyclic ethers, and chain ethers. Specific examples include γ-butyrolactone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, crown ether, ethylene carbonate, propylene carbonate, and ethylene glycol dimethyl ether. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
電解液3を構成するイオン性化合物MXと溶媒との配合割合は、全量を100質量%としたとき、イオン性化合物MXを30質量%以上、80質量%以下の範囲内にすることが好ましい。この範囲内で、良好な充放電を実現できる。
The mixing ratio of the ionic compound MX and the solvent constituting the
なお、電解液は、レッドクスフロー電池を構成する電解液のように、循環しても構わない。電解液を循環することにより、電池容量、電池寿命を大きくすることができるという利点がある。また、電解液は、ポリマーなどのゲル化剤が混合されることによって、ポリマーゲルなどのゲルになっていてもよい。ゲル状の電解液は、流動性が低下するため、外装容器などからしみ出し難くなったり正極と負極とが短絡し難くなったりするので、それを用いた電池の安全性が向上する。 In addition, you may circulate electrolyte solution like the electrolyte solution which comprises a redox flow battery. By circulating the electrolyte, there is an advantage that the battery capacity and the battery life can be increased. Further, the electrolytic solution may be a gel such as a polymer gel by mixing a gelling agent such as a polymer. Since the fluidity of the gel electrolyte is reduced, it is difficult for the gel electrolyte to ooze out of the outer container or the like, and it is difficult for the positive electrode and the negative electrode to be short-circuited, so that the safety of a battery using the gel electrolyte is improved.
図3に示すように、電解質が、負極2上に設けられる固体状の電解質4である場合には、上記のように、好ましい電解質としては、塩化アルミニウム、塩化リチウム、塩化カルシウム等を好ましく挙げることができ、特に、塩化アルミニウムを好ましく挙げることができる。このときの電解液の溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチレンカーボネートであることが好ましい。また、固体状の電解質4には、その作用を阻害しない範囲で、炭素や導電性高分子等の導電性物質が含まれていることが好ましく、それにより、充電や放電の速度を上げるという利点がある。また、電解液には、必要に応じて、充放電効率改善の観点から、類似の電解液に添加される各種の添加剤等が含まれていることが好ましい。なお、図3は、電解質が、負極2上に設けられている例を示している。図示しないが、固体状の電解質は、負極2上と同様にして、例えば、正極1上、電解液4中、セパレータ上、外装容器上などに設けることができる。すなわち、固体状の電解質は、二次電池の内部で電解液を構成する溶媒と接触する箇所に設ければよい。固体状の電解質を配置する場所は、充放電時間を短縮するために、電解質のイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)を構成する金属イオン物質の溶媒中の移動速度と陰イオン物質の溶媒中の移動速度を考慮して決定することができる。例えば、金属イオン物質の溶媒中の移動速度が陰イオン物質の溶媒中の移動速度よりも遅い場合は、負極上や、電解質と負極との距離の方が電解質と正極の距離よりも短くなるような電池内の位置に設けることができる。また、陰イオン物質の溶媒中の移動速度が金属イオン物質の溶媒中の移動速度よりも遅い場合は、正極上や、電解質と正極との距離の方が電解質と負極の距離よりも短くなるような電池内の位置に設けることができる。
As shown in FIG. 3, when the electrolyte is a solid electrolyte 4 provided on the
本発明に係る二次電池10は、上記した新しい充放電メカニズムを持った二次電池(蓄電池)であり、上記のように、例えばLiClのような金属イオン塩を、LiイオンとClイオンに解離して充電、放電を行うことができる。このとき、銅等の正極活物質としての金属は、充電状態を保つためにClを固定するように働く。この充放電メカニズムで作動する二次電池10は、様々な金属塩に適用でき、コストが安く、エネルギー密度が高いという利点がある。
The
(その他の構成)
二次電池10は、上記した正極1、負極2及び電解液3で構成された単セル構造を複数積層して電圧や電流をアップさせてもよい。例えば、セパレータを間に挟んで単セル構造を積層させることができる。具体的には、正極1とセパレータ(図示しない)と負極2との積層体は、板状のまま外装容器(図示しない)内に収容されていてもよいし、渦巻状に巻き回した状態で外装容器内に収容されていてもよい。正極1及び負極2には、それぞれ図示しないリード線が接続されている。正極1に接続されたリード線は、通常、外装容器の正極端子に接続され、負極2に接続されたリード線は、通常、外装容器の負極端子に接続される。(Other configurations)
In the
セパレータは、正極1と負極2とを隔離する機能を有し、そのセパレータとしては特に制限されず、二次電池の分野で従来公知のセパレータを適宜選択して使用することができる。なお、セパレータは必須ではなく、例えばゲル状の電解液を用いることによって、セパレータを使用しないこともできる。
The separator has a function of separating the positive electrode 1 and the
また、隔膜として、一般的に用いられている固体電解質等を用いてもよい。こうした隔膜は、電池の短絡を防止することができ、その結果、安全性が向上するという利点がある。 Moreover, you may use the solid electrolyte etc. which are generally used as a diaphragm. Such a diaphragm can prevent a short circuit of the battery, and as a result, has an advantage that safety is improved.
以下、実施例を挙げて本発明に係る電池を詳しく説明する。本発明は以下の実施例に限定されない。 Hereinafter, the battery according to the present invention will be described in detail with reference to examples. The present invention is not limited to the following examples.
[実施例1]
2極式のガラスビーカーセルを組み立てた。正極として銅の棒(直径0.2mm)、負極として銅の棒(直径0.2mm)を用いた。電解液は、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で調製した。電解液として、LiClを4質量部、NNジメチルホルムアミドを2質量部、EC(炭酸エチレン)を93質量部、PC(炭酸プロピレン)を1質量部それぞれ準備し、それらを混合して、攪拌しながら60℃で1時間加熱したものを用いた。これらの正極、負極及び電解液でガラスビーカーセルを組み立てた。セル組み立て時の注液作業も、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で行った。[Example 1]
A bipolar glass beaker cell was assembled. A copper rod (diameter 0.2 mm) was used as the positive electrode, and a copper rod (diameter 0.2 mm) was used as the negative electrode. The electrolyte was prepared in a glove box filled with argon gas. As an electrolyte, 4 parts by mass of LiCl, 2 parts by mass of NN dimethylformamide, 93 parts by mass of EC (ethylene carbonate) and 1 part by mass of PC (propylene carbonate) were prepared, mixed, and stirred. What was heated at 60 degreeC for 1 hour was used. A glass beaker cell was assembled with these positive electrode, negative electrode and electrolyte. The liquid injection operation during cell assembly was also performed in a glove box filled with argon gas.
組み立てたガラスビーカーセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、電解液に浸っている銅の重量に対して0.8mA/gの定電流制御下において、4.8Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、0.8mA/gの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が3.1Vで充電され、放電電圧が約2.7Vで放電された。X線回折(XRD)測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はリチウムであり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。さらに、誘導結合プラズマ(IPC)発光測定から、充電完了時の電解液に銅が含まれていることが確認され、このことは塩化銅の一部が電解液に溶解していることを示している。 The assembled glass beaker cell was subjected to a charge test and a discharge test. The battery was charged to a voltage of 4.8 V under constant current control of 0.8 mA / g with respect to the weight of copper immersed in the electrolytic solution. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under constant current control of 0.8 mA / g. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 3.1V and discharged at a discharging voltage of about 2.7V. From the X-ray diffraction (XRD) measurement, the precipitate deposited on the negative electrode upon completion of charging was lithium, and the precipitate deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl). Furthermore, from inductively coupled plasma (IPC) emission measurement, it was confirmed that copper was contained in the electrolyte when charging was completed, indicating that a part of copper chloride was dissolved in the electrolyte. Yes.
[実施例2]
2極式のガラスビーカーセルを組み立てた。正極としてニッケルの棒(直径0.2mm)、負極としてニッケルの棒(直径0.2mm)を用いた。電解液は、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で調製した。電解液として、LiPF6を2質量部、EC(炭酸エチレン)を79質量部、PC(炭酸プロピレン)を1質量部それぞれ準備し、それら混合して、攪拌しながら60℃で1時間加熱したものを用いた。これらの正極、負極及び電解液でガラスビーカーセルを組み立てた。セル組み立て時の注液作業も、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で行った。[Example 2]
A bipolar glass beaker cell was assembled. A nickel rod (diameter 0.2 mm) was used as the positive electrode, and a nickel rod (diameter 0.2 mm) was used as the negative electrode. The electrolyte was prepared in a glove box filled with argon gas. 2 parts by weight of LiPF6, 79 parts by weight of EC (ethylene carbonate) and 1 part by weight of PC (propylene carbonate) were prepared as an electrolyte solution, mixed, and heated at 60 ° C. for 1 hour with stirring. Using. A glass beaker cell was assembled with these positive electrode, negative electrode and electrolyte. The liquid injection operation during cell assembly was also performed in a glove box filled with argon gas.
組み立てたガラスビーカーセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、電解液に浸っている銅の重量に対して0.8mA/gの定電流制御下において、4.2Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、0.8mA/gの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が3.5Vで充電され、放電電圧が約3.3Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はリチウムであり、正極に析出した析出物は塩化ニッケルであった。さらに、IPC発光測定から、充電完了時の電解液にニッケルが含まれていることが確認され、このことは塩化ニッケルの一部が電解液に溶解していることを示している。 The assembled glass beaker cell was subjected to a charge test and a discharge test. The battery was charged to a voltage of 4.2 V under constant current control of 0.8 mA / g with respect to the weight of copper immersed in the electrolytic solution. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under constant current control of 0.8 mA / g. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 3.5V and discharged at a discharging voltage of about 3.3V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was lithium, and the deposit deposited on the positive electrode was nickel chloride. Furthermore, from the IPC luminescence measurement, it was confirmed that nickel was contained in the electrolytic solution at the completion of charging, and this indicates that a part of nickel chloride is dissolved in the electrolytic solution.
[実施例3]
2極式のガラスビーカーセルを組み立てた。正極として銅の棒(直径0.2mm)、負極として銅の棒(直径0.2mm)を用いた。電解液は、大気下で調製した。電解液として、ZnCl2を90質量部、水を10質量部それぞれ準備し、それら混合して、攪拌しながら60℃で1時間加熱したものを用いた。これらの正極、負極及び電解液で2極式ビーカーセルを組み立てた。セル組み立て時の注液作業も、大気下で行った。[Example 3]
A bipolar glass beaker cell was assembled. A copper rod (diameter 0.2 mm) was used as the positive electrode, and a copper rod (diameter 0.2 mm) was used as the negative electrode. The electrolyte was prepared in the atmosphere. As the electrolytic solution, 90 parts by mass of
組み立てたガラスビーカーセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、電解液に浸っている銅の重量に対して0.8mA/gの定電流制御下において、1.2Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、0.8mA/gの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が0.8Vで充電され、放電電圧が約0.6Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物は亜鉛であり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。さらに、IPC発光測定から、充電完了時の電解液に銅が含まれていることが確認され、このことは塩化銅の一部がが電解液に溶解していることを示している。 The assembled glass beaker cell was subjected to a charge test and a discharge test. The battery was charged to a voltage of 1.2 V under constant current control of 0.8 mA / g with respect to the weight of copper immersed in the electrolytic solution. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under constant current control of 0.8 mA / g. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 0.8V and discharged at a discharging voltage of about 0.6V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was zinc, and the deposit deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl). Further, from the IPC luminescence measurement, it was confirmed that copper was contained in the electrolytic solution at the completion of charging, and this indicates that a part of copper chloride is dissolved in the electrolytic solution.
[実施例4]
電解質としてNaClを適用し、セパレータを使用した銅箔/セパレータ/NaCl含有膜/アルミニウム箔をラミネートした2極式のソフトパッケージセルを組み立てた。[Example 4]
A bipolar soft package cell in which NaCl was applied as an electrolyte and copper foil / separator / NaCl-containing film / aluminum foil using a separator was laminated was assembled.
具体的には、正極として銅箔(厚さ10μm)、負極としてアルミニウム箔(厚さ15μm)を用いた。負極には電解質として塩化ナトリウムを用いた。塩化ナトリウムは負極板のアルミニウム箔へ塗布し、その構成は、塩化ナトリウム80質量部、グラファイト10質量部、ポリフッ化ビニリデン10質量部であり、塗布量は110g/m2とした。セパレータとして不織布(日本バイリーン株式会社製、OA−0711)を用いた。電解液は、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で調製した。電解液として、塩化アルミニウム30質量部、トリエチレングリコールジメチルエーテルを60質量部、EC(炭酸エチレン)を10質量部をそれぞれ準備し、それらを混合して、攪拌しながら60℃で1時間加熱したものを用いた。これらの正極、負極及び電解液でソフトパッケージセルを組み立てた(銅箔/セパレータ/NaCl含有膜/アルミニウム箔)。電極の大きさは4cm角、セパレータは5cm角、注液量は0.5gとした。セル組み立て時の注液作業も、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で行った。
Specifically, copper foil (
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が3.1Vで充電され、放電電圧が約2.4Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はナトリウムであり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。さらに続く放電が完了した段階において、負極には塩化ナトリウムが確認された。このことは、電解質である塩化ナトリウムが、充電時にはナトリウムと塩素に分かれ、また、放電時には、固体の塩化ナトリウムに戻ることを示している。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 3.1V and discharged at a discharging voltage of about 2.4V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was sodium, and the deposit deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl). Further, sodium chloride was confirmed in the negative electrode at the stage where the subsequent discharge was completed. This indicates that sodium chloride as an electrolyte is separated into sodium and chlorine during charging, and returns to solid sodium chloride during discharging.
[実施例5]
実施例4において、負極をアルミニウムとし、正極をFe(正極が負極金属の電位に比べて小さい鉄箔:厚さ10μm)とした以外は、実施例4と同様に実験した。[Example 5]
In Example 4, an experiment was performed in the same manner as in Example 4 except that the negative electrode was aluminum, and the positive electrode was Fe (iron foil having a thickness smaller than the potential of the negative electrode metal: 10 μm in thickness).
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が2.9Vで充電され、放電電圧が約2.1Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はナトリウムであり、正極に析出した析出物は塩化鉄であった。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 2.9V and discharged at a discharging voltage of about 2.1V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was sodium, and the deposit deposited on the positive electrode was iron chloride.
[実施例6]
実施例4において、負極を銅(銅箔:厚さ10μm)とし、正極をFe(正極が負極金属の電位に比べて大きい鉄箔:厚さ10μm)とした以外は、実施例4と同様に実験した。[Example 6]
In Example 4, the negative electrode was made of copper (copper foil:
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が2.9Vで充電され、放電電圧が約2.1Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はナトリウムであり、正極に析出した析出物は塩化鉄であった。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 2.9V and discharged at a discharging voltage of about 2.1V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was sodium, and the deposit deposited on the positive electrode was iron chloride.
[実施例7]
実施例4において、正極の銅箔に代わり、銅とニッケルの合金であるキュプロニッケル(厚さ100μm、株式会社ニラコ製)を用いたこと以外は、実施例4と同様に実験した。[Example 7]
In Example 4, an experiment was performed in the same manner as in Example 4 except that cupronickel (thickness: 100 μm, manufactured by Nilaco Corporation), which is an alloy of copper and nickel, was used instead of the positive electrode copper foil.
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が3.1Vで充電され、放電電圧が約2.3Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はナトリウムであり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)と塩化ニッケルであった。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 3.1V and discharged at a discharging voltage of about 2.3V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was sodium, and the deposit deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl) and nickel chloride.
[実施例8]
実施例4において、正極の銅箔の裏面に、集電体としての炭素層を設けた。グラファイト粒子(CGC50、日本黒鉛社製)80質量部、ポリフッ化ビニリデン20質量部から構成される膜で、塗布量は50g/m2とした。こうして、炭素層/銅箔/セパレータ/NaCl含有膜/アルミニウム箔からなるソフトパッケージセルを組み立てた。[Example 8]
In Example 4, a carbon layer as a current collector was provided on the back surface of the positive electrode copper foil. The film was composed of 80 parts by mass of graphite particles (CGC50, manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.) and 20 parts by mass of polyvinylidene fluoride, and the coating amount was 50 g / m 2 . Thus, a soft package cell composed of carbon layer / copper foil / separator / NaCl-containing film / aluminum foil was assembled.
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が3.1Vで充電され、放電電圧が約2.3Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はナトリウムであり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 3.1V and discharged at a discharging voltage of about 2.3V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was sodium, and the deposit deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl).
[実施例9]
実施例4において、電解質として、塩化ナトリウムに代わり、塩化マグネシウムを用いたこと以外は、実施例4と同様に実験した。[Example 9]
In Example 4, an experiment was performed in the same manner as in Example 4 except that magnesium chloride was used instead of sodium chloride as the electrolyte.
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が2.5Vで充電され、放電電圧が約1.8Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はマグネシウムであり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 2.5V and discharged at a discharging voltage of about 1.8V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was magnesium, and the deposit deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl).
[実施例10]
実施例4において、電解質として、塩化ナトリウムに代わり、フッ化リチウムを用いたこと以外は、実施例4と同様に実験した。[Example 10]
In Example 4, an experiment was performed in the same manner as in Example 4 except that lithium fluoride was used instead of sodium chloride as the electrolyte.
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が3.3Vで充電され、放電電圧が約2.8Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はリチウムであり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)とフッ化銅(CuF)であった。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charge voltage of 3.3V and discharged at a discharge voltage of about 2.8V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was lithium, and the deposit deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl) and copper fluoride (CuF).
[実施例11]
固体電解質膜と、電解液1種とを備えた2極式のソフトパッケージセルを組み立てた。正極及び負極として銅箔(厚さ10μm)を用いた。負極には電解質として塩化リチウムを用いた。塩化リチウムは負極板の銅箔へ塗布し、その構成は、塩化リチウム80質量部、ポリフッ化ビニリデン20質量部であり、塗布量は100g/m2とした。セパレータとしてリチウムイオン伝導性セラミックス(LICGC、株式会社オハラ製)を用いた。電解液は、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で調製した。電解液として、塩化リチウム10質量、塩化アルミニウム20質量部、炭酸エチレンを30質量部、炭酸プロピレンを40質量部、をそれぞれ準備し、それらを混合して、攪拌しながら60℃で1時間加熱したものを用いた。これらの正極、負極及び電解液でソフトパッケージセルを組み立てた(銅箔/LICGC/LiCl含有膜/銅箔)。電極の大きさは4cm角、セパレータは5cm角、注液量は0.5gとした。セル組み立て時の注液作業も、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で行った。[Example 11]
A bipolar soft package cell comprising a solid electrolyte membrane and one type of electrolyte was assembled. Copper foil (
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が3.3Vで充電され、放電電圧が約2.7Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はリチウムであり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。さらに、IPC発光測定から、充電完了時の電解液に銅が含まれていることが確認され、このことは塩化銅の一部が電解液に溶解していることを示している。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charge voltage of 3.3V and discharged at a discharge voltage of about 2.7V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was lithium, and the deposit deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl). Further, from the IPC luminescence measurement, it was confirmed that copper was contained in the electrolytic solution at the completion of charging, which indicates that a part of copper chloride is dissolved in the electrolytic solution.
[実施例12]
固体電解質膜と、電解液2種とを備えた2極式のソフトパッケージセルを組み立てた。正極及び負極として銅箔(厚さ10μm)を用いた。負極には電解質として塩化リチウムを用いた。塩化リチウムは負極板の銅箔へ塗布し、その構成は、塩化リチウム80質量部、ポリフッ化ビニリデン20質量部であり、塗布量は100g/m2とした。セパレータとしてリチウムイオン伝導性セラミックス(LICGC、株式会社オハラ製)を用いた。電解液は、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で調製した。負極側の電解液として、LiPF6を20質量部、炭酸エチレンを40質量部、炭酸ジメチルを40質量部それぞれ準備し、混合して攪拌しながら60℃で1時間加熱したものを用いた。また、正極側電解液として、塩化リチウム10質量、塩化アルミニウム20質量部、炭酸エチレンを30質量部、炭酸プロピレンを40質量部、をそれぞれ準備し、それらを混合して、攪拌しながら60℃で1時間加熱したものを用いた。これらの正極、負極及び電解液でソフトパッケージセルを組み立てるが、そのとき、電解液を湿る程度に電極上に直接滴下することで、正極側電解液と負極側電解液が混ざらないようにした(銅箔/LICGC/LiCl含有膜/銅箔)。電極の大きさは4cm角、セパレータは5cm角、注液量は0.5gとした。セル組み立て時の注液作業も、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で行った。[Example 12]
A bipolar soft package cell comprising a solid electrolyte membrane and two types of electrolyte was assembled. Copper foil (
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が3.3Vで充電され、放電電圧が約2.7Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はリチウムであり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。また、IPC発光測定から、充電完了時の正極側電解液に銅が含まれていることが確認され、このことは塩化銅の一部が正極側電解液に溶解していることを示している。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charge voltage of 3.3V and discharged at a discharge voltage of about 2.7V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was lithium, and the deposit deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl). Moreover, it was confirmed from the IPC luminescence measurement that copper was contained in the positive electrode side electrolytic solution at the time of completion of charging, which indicates that a part of copper chloride is dissolved in the positive electrode side electrolytic solution. .
[実施例13]
負極活物質としてグラファイトを使用した2極式のソフトパッケージセルを組み立てた。正極及び負極として銅箔(厚さ10μm)を用いた。負極の銅箔上にはグラファイト90質量部、ポリフッ化ビニリデン10質量部からなる負極活物質層を100g/m2となるよう塗布した。さらにその上から、塩化リチウム80質量部、ポリフッ化ビニリデン20質量部から構成される膜を100g/m2とるように塗布した。セパレータとして不織布を用いた。電解液は、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で調製した。電解液として、塩化リチウム10質量、塩化アルミニウム20質量部、炭酸エチレンを40質量部、炭酸プロピレンを30質量部、をそれぞれ準備し、それらを混合して、攪拌しながら60℃で1時間加熱したものを用いた。これらの正極、負極及び電解液でソフトパッケージセルを組み立てた(銅箔/グラファイト層/LiCl含有膜/不織布/銅箔)。電極の大きさは4cm角、セパレータは5cm角、注液量は3gとした。セル組み立て時の注液作業も、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で行った。[Example 13]
A bipolar soft package cell using graphite as the negative electrode active material was assembled. Copper foil (
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が2.7Vで充電され、放電電圧が約2.0Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 2.7V and discharged at a discharging voltage of about 2.0V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the positive electrode upon completion of charging was copper chloride (CuCl).
[実施例14]
実施例13において、負極活物質として金属シリコン粒子を用いたこと以外は、実施例13と同様に実験した。[Example 14]
In Example 13, an experiment was performed in the same manner as in Example 13 except that metal silicon particles were used as the negative electrode active material.
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が2.9Vで充電され、放電電圧が約2.2Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 2.9V and discharged at a discharging voltage of about 2.2V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the positive electrode upon completion of charging was copper chloride (CuCl).
[実施例15]
実施例13において、負極活物質としてチタン酸リチウム粒子を用いたこと以外は、実施例13と同様に実験した。[Example 15]
In Example 13, the experiment was performed in the same manner as in Example 13 except that lithium titanate particles were used as the negative electrode active material.
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.0Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が1.8Vで充電され、放電電圧が約1.2Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.0 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 1.8V and discharged at a discharging voltage of about 1.2V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the positive electrode upon completion of charging was copper chloride (CuCl).
[実施例16]
電解質としてLiClを適用し、セパレータを使用した銅箔/セパレータ/LiCl含有膜/銅箔をラミネートした2極式のソフトパッケージセルを組み立てた。[Example 16]
A bipolar soft package cell in which LiCl was applied as an electrolyte and a copper foil using a separator / separator / LiCl-containing film / copper foil was laminated was assembled.
具体的には、正極として銅箔(厚さ10μm)、負極として銅箔(厚さ10μm)を用いた。負極には電解質として塩化リチウムを用いた。塩化リチウムは負極板の銅箔へ塗布し、その構成は、塩化リチウム80質量部、ポリフッ化ビニリデン20質量部であり、塗布量は110g/m2とした。セパレータとして不織布(日本バイリーン株式会社製、OA−0711)を用いた。電解液は、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で調製した。電解液として、塩化アルミニウム30質量部、トリエチレングリコールジメチルエーテルを30質量部、EC(炭酸エチレン)を40質量部をそれぞれ準備し、それらを混合して、攪拌しながら60℃で1時間加熱したものを用いた。これらの正極、負極及び電解液でソフトパッケージセルを組み立てた(銅箔/セパレータ/LiCl含有膜/銅箔)。電極の大きさは4cm角、セパレータは5cm角、注液量は0.2gとした。セル組み立て時の注液作業も、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で行った。
Specifically, a copper foil (
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が3.1Vで充電され、放電電圧が約2.4Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はリチウムであり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。さらに続く放電が完了した段階において、セパレータの両面に塩化リチウムが確認された。このことは、電解質である塩化リチウムが、充電時にはリチウムと塩素に分かれ、また、放電時には、固体の塩化リチウムに戻ることを示している。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 3.1V and discharged at a discharging voltage of about 2.4V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was lithium, and the deposit deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl). When the subsequent discharge was completed, lithium chloride was confirmed on both sides of the separator. This indicates that lithium chloride as an electrolyte is separated into lithium and chlorine during charging, and returns to solid lithium chloride during discharging.
[実施例17]
セパレータの代わりにLiイオン伝導ポリマーを、正極の銅箔の代わりに銅粒子を塗布した多孔質膜を用いたこと以外は、実施例16と同様に実験した。[Example 17]
An experiment was performed in the same manner as in Example 16 except that a Li ion conductive polymer was used instead of the separator, and a porous film coated with copper particles was used instead of the positive electrode copper foil.
Liイオン伝導ポリマーとして、LiTFSI塩を10重量部、ポリフッ化ビニリデンを90重量部の割合で、シクロペンタノンに完全に溶解させた。これを離型ペットフィルム上に、乾燥後の膜厚が50μmとなるように塗布し、100℃で1時間乾燥させた。離型ペットフィルムからはがして、Liイオン伝導ポリマーとした。
また、酸化銅を水素ガス雰囲気中で500度1時間加熱して、銅の粉を得た。この銅の粉が90重量部、ポリフッ化ビニリデンが10重量部となるようにグラフォイルへ塗布し、銅から構成された多孔質膜を得た。As a Li ion conducting polymer, 10 parts by weight of LiTFSI salt and 90 parts by weight of polyvinylidene fluoride were completely dissolved in cyclopentanone. This was applied onto a release PET film so that the film thickness after drying was 50 μm, and dried at 100 ° C. for 1 hour. It peeled from the release pet film and was set as the Li ion conductive polymer.
Further, copper oxide was heated at 500 ° C. for 1 hour in a hydrogen gas atmosphere to obtain copper powder. The copper powder was applied to the graphoil so that the copper powder was 90 parts by weight and the polyvinylidene fluoride was 10 parts by weight to obtain a porous film made of copper.
組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。結果は、充電電圧が3.1Vで充電され、放電電圧が約2.4Vで放電された。XRD測定から、充電完了時に負極に析出した析出物はリチウムであり、正極に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。さらに続く放電が完了した段階において、セパレータの両面に塩化リチウムが確認された。このことは、電解質である塩化リチウムが、充電時にはリチウムと塩素に分かれ、また、放電時には、固体の塩化リチウムに戻ることを示している。 The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control. As a result, the battery was charged at a charging voltage of 3.1V and discharged at a discharging voltage of about 2.4V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode upon completion of charging was lithium, and the deposit deposited on the positive electrode was copper chloride (CuCl). When the subsequent discharge was completed, lithium chloride was confirmed on both sides of the separator. This indicates that lithium chloride as an electrolyte is separated into lithium and chlorine during charging, and returns to solid lithium chloride during discharging.
1 正極
2 負極
3 電解液
4 固体状の電解質
5 導電性物質
10 二次電池DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記電解液が電解質と溶媒とを含み、
前記電解質が金属イオン物質と陰イオン物質とに電離するイオン性化合物を含み、
金属イオン物質と陰イオン物質とに電離する金属塩化合物が前記負極に固体状で設けられており、
(A)充電時には、
前記電解液中の陰イオン物質と前記正極活物質から電離した金属イオン物質とが前記正極で結合することによって、化合析出物が生成するとともに、
前記負極に固体状で設けられた前記金属塩化合物から電離した金属イオン物質が前記負極で還元されることによって、金属析出物が前記負極に固体状で生成し、
(B)放電時には、
前記化合析出物から陰イオン物質が電離して前記電解液中に戻り、かつ、前記化合析出物から金属イオン物質が電離し、電離した前記金属イオン物質が前記正極で還元されることによって金属に戻るとともに、
前記金属析出物から電離した金属イオン物質が金属塩化合物へ前記負極に固体状で戻る、
ことを特徴とする二次電池。 A positive electrode containing a metal as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolyte solution,
The electrolyte includes an electrolyte and a solvent;
The electrolyte includes an ionic compound that ionizes into a metal ion material and an anion material ;
A metal salt compound that ionizes into a metal ion substance and an anion substance is provided in a solid state on the negative electrode ,
(A) During charging,
As the anion substance in the electrolyte and the metal ion substance ionized from the positive electrode active material are combined at the positive electrode, a compound precipitate is generated,
A metal ion substance ionized from the metal salt compound provided in a solid state on the negative electrode is reduced in the negative electrode, whereby a metal precipitate is generated in a solid state on the negative electrode,
(B) During discharge,
The anion substance is ionized from the compound precipitate and returned to the electrolyte solution, and the metal ion substance is ionized from the compound precipitate, and the ionized metal ion substance is reduced to the metal by the positive electrode. As we return,
The metal ion substance ionized from the metal precipitate returns to the metal salt compound in a solid state on the negative electrode,
A secondary battery characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015554375A JP5892434B2 (en) | 2014-03-20 | 2015-03-19 | Secondary battery |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014059152 | 2014-03-20 | ||
JP2014059152 | 2014-03-20 | ||
JP2014233215 | 2014-11-18 | ||
JP2014233215 | 2014-11-18 | ||
JP2015554375A JP5892434B2 (en) | 2014-03-20 | 2015-03-19 | Secondary battery |
PCT/JP2015/058371 WO2015141808A1 (en) | 2014-03-20 | 2015-03-19 | Secondary cell and electrolyte solution for secondary cell |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016034365A Division JP2016103492A (en) | 2014-03-20 | 2016-02-25 | Secondary battery, and electrolytic solution for secondary battery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5892434B2 true JP5892434B2 (en) | 2016-03-23 |
JPWO2015141808A1 JPWO2015141808A1 (en) | 2017-04-13 |
Family
ID=54144770
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015554375A Expired - Fee Related JP5892434B2 (en) | 2014-03-20 | 2015-03-19 | Secondary battery |
JP2016034365A Pending JP2016103492A (en) | 2014-03-20 | 2016-02-25 | Secondary battery, and electrolytic solution for secondary battery |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016034365A Pending JP2016103492A (en) | 2014-03-20 | 2016-02-25 | Secondary battery, and electrolytic solution for secondary battery |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP5892434B2 (en) |
TW (1) | TW201543734A (en) |
WO (1) | WO2015141808A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10461375B2 (en) | 2017-03-17 | 2019-10-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Secondary battery, battery pack, and vehicle |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108028138B (en) * | 2016-01-22 | 2019-05-03 | 旭化成株式会社 | Cathode precursor |
US10826051B2 (en) | 2016-12-19 | 2020-11-03 | National Chung Shan Institute Of Science And Technology | Method for producing anode material of lithium ion battery from flexible graphite powder |
FI129959B (en) * | 2018-09-17 | 2022-11-30 | Broadbit Batteries Oy | A discharge state assembled rechargeable electrochemical cell comprising metallic electrodes |
JP7343116B1 (en) | 2022-03-24 | 2023-09-12 | 恒 高橋 | secondary battery |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000156242A (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-06 | Mitsubishi Chemicals Corp | Lithium secondary battery |
JP2004047416A (en) * | 2002-05-23 | 2004-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
JP2004047406A (en) * | 2002-05-23 | 2004-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP2007200616A (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Kri Inc | Energy conversion system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2604282B2 (en) * | 1990-03-23 | 1997-04-30 | 三洋電機株式会社 | Alkaline storage battery |
JP2001118597A (en) * | 1999-10-14 | 2001-04-27 | Toshiba Battery Co Ltd | Alkaline secondary cell |
JP3737729B2 (en) * | 2001-09-26 | 2006-01-25 | 株式会社東芝 | Non-aqueous electrolyte battery and non-aqueous electrolyte |
US8318354B2 (en) * | 2010-04-27 | 2012-11-27 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America | Electrochemical device with a magnesium anode and a stable, safe electrolyte compatible with sulfur |
-
2015
- 2015-03-19 WO PCT/JP2015/058371 patent/WO2015141808A1/en active Application Filing
- 2015-03-19 JP JP2015554375A patent/JP5892434B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-03-20 TW TW104108966A patent/TW201543734A/en unknown
-
2016
- 2016-02-25 JP JP2016034365A patent/JP2016103492A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000156242A (en) * | 1998-11-20 | 2000-06-06 | Mitsubishi Chemicals Corp | Lithium secondary battery |
JP2004047416A (en) * | 2002-05-23 | 2004-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
JP2004047406A (en) * | 2002-05-23 | 2004-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP2007200616A (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Kri Inc | Energy conversion system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10461375B2 (en) | 2017-03-17 | 2019-10-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Secondary battery, battery pack, and vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2015141808A1 (en) | 2017-04-13 |
JP2016103492A (en) | 2016-06-02 |
WO2015141808A1 (en) | 2015-09-24 |
TW201543734A (en) | 2015-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6246361B2 (en) | Positive electrode for lithium-sulfur battery and method for producing the same | |
JP5892434B2 (en) | Secondary battery | |
JP2017059367A (en) | Secondary battery and electrolytic solution for secondary battery | |
JP2002110237A (en) | Positive electrode active material composition for lithium-sulfur battery, its manufacturing method and lithium-sulfur battery | |
CN108630988B (en) | Composite electrolyte, secondary battery, battery pack, and vehicle | |
JP2007035413A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery and battery pack | |
JP2011138632A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JPWO2013005521A1 (en) | Secondary battery | |
JP2015002168A (en) | Secondary battery | |
JP2015503187A (en) | Electrochemical cell | |
JP2015109214A (en) | Collector and lithium ion secondary battery | |
JP4569126B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery charging method and non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2010086813A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
US20140315084A1 (en) | Method and apparatus for energy storage | |
JP2008300179A (en) | Nonaqueous secondary battery | |
JPH10208748A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2017059370A (en) | Secondary battery | |
JP4433021B2 (en) | Non-aqueous electrolyte battery | |
JP2011142040A (en) | Solid-state battery module | |
JPWO2015141120A1 (en) | Lithium primary battery | |
JP2017059366A (en) | Secondary battery and electrolytic solution for secondary battery | |
KR101551700B1 (en) | Zinc air cell, anode for zinc air cell and method of preparing the same | |
JP2017022096A (en) | Electrochemical cell | |
JP2022039816A (en) | Solid electrolyte, method for manufacturing solid electrolyte, and complex | |
JP2022039124A (en) | Solid electrolyte, method for manufacturing solid electrolyte, and complex |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160107 |
|
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: 20160129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160211 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5892434 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |