JP5913611B2 - 密閉型電池及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る密閉型電池1の概略構成を示す斜視図である。この密閉型電池1は、有底筒状の外装缶10と、該外装缶10の開口を覆う蓋板20と、該外装缶10内に収納される電極体30とを備える。外装缶10に蓋板20を取り付けることによって、内部に空間を有する柱状の電池ケース2が構成される。なお、この電池ケース2内には、電極体30以外に、非水電解液(以下、単に電解液ともいう)も封入されている。
正極31は、正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、正極31は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤、及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。ただし、例えば転写等、塗布以外の方法で正極活物質層を正極集電体上に形成してもよい。なお、導電助剤及びバインダとしては、公知の材料を使用することができる。例えば、導電助剤としては、カーボンブラック等の炭素材料を挙げることができ、バインダとしては、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等の有機溶剤系バインダを挙げることができる。
負極32は、負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、負極32は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤、及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。ただし、例えば転写等、塗布以外の方法で負極活物質層を負極集電体上に形成してもよい。なお、導電助剤及びバインダとしては、公知の材料を使用することができる。例えば、導電助剤としては、黒鉛、及びソフトカーボンやハードカーボン等の炭素材料を挙げることができ、バインダとしては、スチレンブタジエンゴム(SBR)等の水分散系バインダや、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤を挙げることができる。負極活物質は、Si及びOを構成元素に含む材料(ただし、Siに対するOの原子比xは、0.5≦x≦1.5である。以下、当該材料を「SiOx」ともいう。)及び黒鉛質炭素材料を含む。
セパレータ33は、例えばポリエチレンやポリプロピレンなどから構成されるポリオレフィン製の多孔質膜である。このポリオレフィン製の多孔質膜は、一般的に、リチウム二次電池に使用される。
電解液は、リチウム塩及び下記の一般式(1)を満足するホスホノアセテート類化合物を有機溶媒に溶解させることによって調製される。すなわち、電解液は、下記の一般式(1)を満足するホスホノアセテート類化合物を含有する。
図1及び図3に示すように、外装缶10の側壁12の平面部13には、複数の凹部41が形成されている。凹部41は、平面部13に設けられていれば、大きさ、形状、個数などに制限はない。しかし、平面部13の中央部に1個の凹部を設けるよりも、2個以上の凹部を設けた方が、電池ケースの変形をより抑制する効果が高いため好ましい。例えば、図1及び図3に示すように、外装缶10の一対の平面部13の四つの角部分に、凹部41を形成する構成が考えられる。凹部41は、平面部13の四つの角部分すべてに形成されている必要はなく、平面部13の四つの角部分のうち少なくとも1つに形成することもできる。以下、この図1及び図3の例について詳述する。
次に、上述したように構成された密閉型電池1の製造方法について、図9を参照しつつ説明する。
<正極の作製>
正極活物質としてのLi1.02Ni0.5Co0.2Mn0.3O2:(50質量部)及びLiCoO2(50質量部)と、バインダであるポリフッ化ビニリデン(PVdF)を10質量%含有したN−メチル−2−ピロリドン(NMP)の溶液:20質量部と、導電助剤である人造黒鉛:1質量部及びケッチェンブラック:1質量部とを、二軸混練機を用いて混練した。その後、混練されたものにNMPを加えて粘度を調節することにより、正極合剤含有ペーストを調製した。この正極合剤含有ペーストを、厚みが15μmのアルミニウム箔(正極集電体)の両面に、厚みを調整しながら間欠塗布して、乾燥させた。その後、カレンダー処理を行って全厚が130μmになるように正極合剤層の厚みを調整し、幅が42mmになるように切断することにより、正極を作製した。そして、この正極のアルミニウム箔の露出部に正極タブを溶接することにより、正極のリード部を形成した。
負極活物質として、SiOの表面を炭素材料で被覆した複合体(複合体における炭素材料の量が20質量%、平均粒径が5μm。以下、「SiO/炭素材料複合体」という。)及び平均粒子径が16μmである黒鉛をSiO/炭素材料複合体の量が5.0質量%となる量で混合したもの:97.5質量%、SBR:1.5質量%、及びカルボキシメチルセルロース(増粘剤):1質量%を、水を用いて混合して負極合剤層形成用スラリーを調製した。この負極合剤層形成用スラリーを、集電体である銅箔(厚み:8μm)の両面に塗布して、120℃で12時間真空乾燥を施した。そして、プレス処理を行うことにより、全厚が110μmになるように負極合剤層の厚みを調整した。その後、幅が43mmになるように切断することにより、負極を作製した。この負極の銅箔の露出部にタブを溶接することにより、負極のリード部を形成した。
変性ポリブチルアクリレートの樹脂バインダ:3質量部と、ベーマイト粉末(平均粒径1μm):97質量部と、水:100質量部とを混合して、絶縁層形成スラリーを作製した。この絶縁層形成スラリーを、リチウムイオン電池用ポリエチレン製微多孔膜(厚さ14μm)の片面に塗布し(塗布厚さは2μm)、乾燥させることにより、セパレータを得た。
図1に示す外観を有し、平面部の横寸法が51mm、縦寸法が48mm、板厚みが0.3mm、見掛け厚みが5.05mmのアルミニウム製外装缶を作製した。その際、外装缶の四角の端部に、正方形状の凹部41を形成した。なお、凹部は、側壁部の面方向の長さが0.5mm、凹部の深さが0.2mm、凹部の一辺の長さが9mmとした。
上述の正極及び負極を、セパレータを介して重ね合わせた状態で渦巻状に巻回することにより、巻回構造を有する巻回電極体を作製した。この巻回電極体を押しつぶして扁平状にした後、前記外装缶内に挿入した。さらに、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比=1:1:1で混合した溶媒に、LiPF6を1.1mol/lの濃度になるように溶解させた。これに、4−フルオロ−1,3−ジオキソラン−2−オンを、1.5質量%となる量で添加し、ビニレンカーボネートを、2.0質量%となる量で添加し、さらに、2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートを1.5質量%となる量で添加した。このように作製された電解液を、前記外装缶内に注入した。
巻回電極体及び電解液が収納された外装缶の開口部周縁と、蓋体の外周縁とを溶接することにより、図1に示すような密閉型電池を作製した。なお、溶接の際に、部分的に溶接強度を低下させることにより、脆弱部を形成した。具体的には、溶接の際にレーザー光の照射強度を調整して、脆弱部の溶け込み深さを0.1mm、それ以外の溶接部の溶け込み深さを0.18mmとした。
2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートの代わりに、トリエチルホスホノアセテートを添加した電解液を用いた以外は、すべて実施例1と同様に密閉型電池を作製した。
2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートの代わりに、アリルジエチルホスホノアセテートを添加した電解液を用いた以外は、すべて実施例1と同様に密閉型電池を作製した。
SiO/炭素材料複合体の量を5.0質量%から3.0質量%とした点、Li1.02Ni0.5Co0.2Mn0.3O2を50質量部から30質量部(LiCoO2は70質量部)とした点、電解液に添加した2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートの量を1.5重量%から1.0質量%とした点以外は、すべて実施例1と同様に密閉型電池を作製した。
SiO/炭素材料複合体の量を5.0質量%から8.0質量%とした点、Li1.02Ni0.5Co0.2Mn0.3O2を50質量部から60質量部(LiCoO2は40質量部)とした点、電解液に添加した2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートの量を1.5重量%から2.0質量%とした点以外は、すべて実施例1と同様に密閉型電池を作製した。
SiO/炭素材料複合体の量を5.0質量%から10.0質量%とした点、Li1.02Ni0.5Co0.2Mn0.3O2を50質量部から70質量部(LiCoO2は30質量部)とした点、電解液に添加した2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートの量を1.5重量%から3.0質量%とした点以外は、すべて実施例1と同様に密閉型電池を作製した。
平面部の横寸法が51mm、縦寸法が48mm、板厚みが0.3mm、見掛け厚みが5.05mmのアルミニウム製外装缶の四角のうち上側の二箇所に、凹部を形成した。なお、凹部の仕様は実施例1と同様とした。また、電解液に添加した2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートの量を1.5重量%から2.0質量%とした。以上の変更を除けば、すべて実施例1と同様に密閉型電池を作製した。
平面部の横寸法が51mm、縦寸法が48mm、板厚みが0.3mm、見掛け厚みが5.05mmのアルミニウム製外装缶の中央部の2箇所に凹部を形成した。なお、凹部は、側壁部の面方向の長さが0.5mm、凹部の深さが0.2mm、凹部の横寸法が7mm、凹部の縦寸法が35mmとした。以上の外装缶を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして密閉型電池を作製した。
蓋板20に開裂ベントを設ける一方、蓋板20と外装缶10との溶接部分には脆弱部を形成しなかった点以外は、すべて実施例1と同様にして密閉型電池を作製した。
バインダであるポリフッ化ビニリデン(PVdF)を5質量%含有したN−メチル−2−ピロリドン(NMP)の溶液:100質量部と、ベーマイト粉末(平均粒径1μm):100質量部とを混合して、多孔性絶縁層形成スラリーを作製した。この多孔性絶縁層形成スラリーを、実施例1で用いたカレンダー処理後の正極(全厚が130μm)の両面に塗布し(塗布厚さは両面とも3μm)、乾燥させることにより、正極の両面に多孔性絶縁層を形成させた。さらに幅が42mmになるように切断することにより、正極を作製した。以下、セパレータとしてリチウムイオン電池用ポリエチレン製微多孔膜(厚さ12μm)を用いたこと以外は、すべて実施例1と同様にして密閉型電池を作製した。
バインダであるポリフッ化ビニリデン(PVdF)を5質量%含有したN−メチル−2−ピロリドン(NMP)の溶液:100質量部と、ベーマイト粉末(平均粒径1μm):100質量部とを混合して、多孔性絶縁層形成スラリーを作製した。この多孔性絶縁層形成スラリーを、実施例1で用いたカレンダー処理後の負極(全厚が110μm)の両面に塗布し(塗布厚さは両面とも3μm)、乾燥させることにより、負極の両面に多孔性絶縁層を形成させた。さらに幅が43mmになるように切断することにより、負極を作製した。以下、セパレータとしてリチウムイオン電池用ポリエチレン製微多孔膜(厚さ12μm)を用いたこと以外は、すべて実施例1と同様にして密閉型電池を作製した。
正極にLi1.02Ni0.5Co0.2Mn0.3O2を用いずに、LiCoO2のみを正極活物質として用いた点、及び、負極にSiO/炭素材料複合体を用いずに、負極活物質をすべて平均粒子径が16μmの黒鉛とした点以外は、すべて実施例1と同様にして密閉型電池を作製した。
外装缶に凹部を設けていない点以外は、すべて実施例1と同様にして密閉型電池を作製した。
2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートを添加していない電解液を用いた点以外は、すべて実施例1と同様にして密閉型電池を作製した。
2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートの代わりに、1,3−プロパンスルトンを添加した電解液を用いた以外は、すべて実施例1と同様に密閉型電池を作製した。
密閉型電池の初回充放電後、23℃の環境下で、1Cの定電流で4.2Vに達するまで充電を行った後、4.2Vの定電圧で充電する、定電流−定電圧充電(総充電時間:2.5時間)を行った。そして、0.2Cの定電流放電(放電終止電圧:3.0V)を行い、得られた放電容量(mAh)を電池容量とした。表1では、各実施例及び各比較例で測定した放電容量(電池容量)を比較例1の放電容量(電池容量)で除した値を、相対値(%)として示している。
23℃の環境下で、1.0Cの電流値で電池電圧が4.2Vになるまで定電流充電を行った後、4.2Vで定電圧充電を行う、定電流−定電圧充電を行った。充電終了までの総充電時間は2.5時間とした。その後、1.0Cの電流値で電池電圧が3.0Vに到達するまで定電流放電を行った。このような充放電を1サイクルとして、充放電を繰り返して、1サイクル目の放電容量に対して80%の放電容量となったサイクル数を調べた。
密閉型電池の初回充放電後、上述の電池容量の測定と同じ条件で密閉型電池の充電を行った。密閉型電池の充電を行った後、外装缶の厚さT1を測定した。その後、85℃に設定された恒温槽内で密閉型電池を24時間保存した後、恒温槽から取り出して、常温で3時間放置後に、再び外装缶の厚さT2を測定した。なお、本試験でいう外装缶の厚さとは、外装缶の平面部(幅広側面)間の厚さを意味する。外装缶の厚さ測定は、ノギス(例えば、ミツトヨ社製;CD−15CX)を用いて、平面部の中央部を、100分の1mm単位で計測した。電池膨れ(%)は、下記式により求めた。
本実施形態では、負極がSiとOとを構成元素に含む材料を有し、電解液として、2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテート、トリエチルホスホノアセテートなどのホスホノアセテート類化合物が添加された電解液を用いる。これにより、遷移金属としてニッケルを含むリチウム含有複合酸化物を正極活物質として有する密閉型電池において、電池ケース2の内圧が上昇した場合に、電池ケース2内でのガス発生を抑制することができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
Claims (11)
- 正極及び負極を有する電極体と、
電解液と、
内部に前記電極体及び前記電解液が封入される電池ケースとを備え、
前記正極は、正極活物質として、リチウム及び遷移金属を含むリチウム含有複合酸化物が用いられ、
前記リチウム含有複合酸化物の少なくとも一部は、遷移金属としてニッケルを含み、
前記負極は、負極活物質として、Si及びOを構成元素に含む材料(ただし、Siに対するOの原子比xは、0.5≦x≦1.5)と黒鉛質炭素材料とを含み、
前記電解液は、前記電解液中に添加剤として添加されるホスホノアセテート類化合物を含有し、
前記電池ケースの側面には、該電池ケースの内方に向かって凹んだ、前記電池ケース内の圧力上昇による前記電池ケースの変形を抑制する凹部が形成され、
前記ホスホノアセテート類化合物は、下記一般式(1)のR3に3重結合を有し、下記一般式(1)のR3がプロピニル基である化合物である、密閉型電池。
- 請求項1に記載の密閉型電池において、
前記ホスホノアセテート類化合物は、2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートである、密閉型電池。 - 請求項1または2に記載の密閉型電池において、
前記正極及び前記負極の少なくとも一方は、主面上及び/または前記主面の対向面上に多孔性絶縁層が形成されている、密閉型電池。 - 請求項1から3のいずれか一つに記載の密閉型電池において、
前記電池ケースの側面は、少なくとも一つの角部分を有し、
前記凹部は、前記電池ケースの側面の角部分から前記電池ケースの側面の中央部分へと延びる直線上に配置されている、密閉型電池。 - 請求項4に記載の密閉型電池において、
前記電池ケースの側面は、矩形状に形成されており、
前記凹部は、前記電池ケースの側面の四つの角部分のうち少なくとも一つに配置されている、密閉型電池。 - 請求項4または5に記載の密閉型電池において、
前記電池ケースは、少なくとも一対の対向する側面を有し、
前記凹部は、前記電池ケースの一対の側面それぞれに形成されている、密閉型電池。 - 請求項4から6のいずれか一つに記載の密閉型電池において、
前記凹部は、前記電池ケースの側面の法線方向から見て、多角形状に形成されている、密閉型電池。 - 請求項7に記載の密閉型電池において、
前記凹部の角部分は、前記電池ケースの側面の角部分から前記電池ケースの側面の中央部分へと延びる直線上に位置している、密閉型電池。 - 側面に凹部を有する、有底筒状の外装缶を準備するステップと、
リチウム含有複合酸化物を含有する正極活物質層を正極集電体上に形成し、正極を作製するステップと、
Si及びOを構成元素に含む材料(ただし、Siに対するOの原子比xは、0.5≦x≦1.5)と黒鉛質炭素材料とを含有する負極活物質層を負極集電体上に形成し、負極を作製するステップと、
前記正極及び前記負極を有する電極体を作製するステップと、
前記電極体を前記外装缶内に挿入するステップと、
添加剤として添加されるホスホノアセテート類化合物を含有する電解液を前記外装缶内に注入するステップと、
前記電極体及び前記電解液を収納した外装缶を密閉するステップと、
を備え、
前記凹部は、密閉された前記外装缶内の圧力上昇による前記外装缶の変形を抑制し、
前記リチウム含有複合酸化物は、遷移金属としてニッケルを含み、
前記ホスホノアセテート類化合物は、下記一般式(1)のR3に3重結合を有し、下記一般式(1)のR3がプロピニル基である化合物である、製造方法。
- 請求項9に記載の密閉型電池の製造方法において、
前記ホスホノアセテート類化合物は、2−プロピニル2−(ジエトキシホスホリル)アセテートである、製造方法。 - 請求項9または10に記載の密閉型電池の製造方法において、
前記正極及び前記負極の少なくとも一方の主面上及び/または前記主面の対向面上に、多孔性絶縁層を形成するステップ、をさらに備える、製造方法。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3001823U (ja) * | 1994-03-08 | 1994-09-06 | 株式会社エイ・ティーバッテリー | 二次電池用外装容器 |
JPH07220759A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
JP2001057179A (ja) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Sony Corp | 二次電池及びそのケース |
JP2009070615A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液及び非水系電解液電池 |
JP2011187288A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Hitachi Maxell Energy Ltd | 密閉型電池 |
WO2012014998A1 (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-02 | 日立マクセルエナジー株式会社 | リチウム二次電池 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07220759A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
JP3001823U (ja) * | 1994-03-08 | 1994-09-06 | 株式会社エイ・ティーバッテリー | 二次電池用外装容器 |
JP2001057179A (ja) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Sony Corp | 二次電池及びそのケース |
JP2009070615A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液及び非水系電解液電池 |
JP2011187288A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Hitachi Maxell Energy Ltd | 密閉型電池 |
WO2012014998A1 (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-02 | 日立マクセルエナジー株式会社 | リチウム二次電池 |
WO2012141270A1 (ja) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | 宇部興産株式会社 | 非水電解液及びそれを用いた蓄電デバイス |
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