JP6139194B2 - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Description
正極活物質として、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2とLiCoO2を用い、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2とLiCoO2とが2:1となるように混合した。この活物質とアセチレンブラックとグラファイトとポリフッ化ビニリデンとを100:2:2:3の割合で混合し、N−メチル−2−ピロリドンを溶媒としてプラネタリミキサで混練、攪拌し、正極スラリーを作製した。その後、塗工装置で、単位面積当たりの塗布量が110g/m2となるように厚さ20μmのアルミニウム箔に塗布し、ロールプレス機で電極密度が3.4g/ccとなるように圧延した。
負極活物質として、Li4Ti5O12を用いた。この活物質とグラファイトとポリフッ化ビニリデンとを100:5:3の割合で混合し、N−メチル−2−ピロリドンを溶媒としてプラネタリミキサで混練、攪拌し、負極スラリーを作製した。その後、塗工装置で、単位面積当たりの塗布量が110g/m2となるように厚さ12μmのアルミニウム箔に塗布し、ロールプレス機で電極密度が2.4g/ccとなるように圧延した。
上記正極と負極と30μmのセルロースセパレータとを捲回装置で捲回し、巻き止めテープを貼り電極群32とした。
図1のように、正極端子12と電極群32の正極タブ3aとを、リード35を介して電気的に接続した。同様に、負極端子14と電極群32の負極タブ4aとを、リード36を介して電気的に接続した。このようにして電極群32と封口部材37とを一体にした。さらに、絶縁部材(振動吸収部材)40,41をリード35,36およびタブ3a,4aに被せた後、二つ折りにした絶縁テープ38,39によって絶縁部材(振動吸収部材)40,41と電極群32とを固定した。一体となった電極群32、封口部材37および絶縁部材(振動吸収部材)40,41等を電池容器31に挿入し、蓋10と電池容器31とが接触する部分をレーザーにより溶接した。
実施例2では、振動吸収部材の樹脂としてポリプロピレンを用い、ユニオン昭和製の4A型モレキュラーシーブを60質量%となるように混合し、射出成型加工により成型した。
実施例3では、振動吸収部材の樹脂としてポリプロピレンを用い、ユニオン昭和製の4A型モレキュラーシーブを10質量%の割合で混合し、射出成型加工により成型した。
実施例4では、振動吸収部材の樹脂としてポリプロピレンを用い、ユニオン昭和製の4A型モレキュラーシーブを10質量%の割合で混合し、射出成型加工により成型した。
実施例5では、振動吸収部材の樹脂としてポリプロピレンを用い、ユニオン昭和製の13X型モレキュラーシーブを60質量%の割合で混合し、射出成型加工により成型した。
実施例6では、振動吸収部材の樹脂としてポリエチレンテレフタレートを用い、ユニオン昭和製の4A型モレキュラーシーブを30質量%の割合で混合し、射出成型加工により成型した。
実施例7では、振動吸収部材の樹脂としてポリプロピレンを用い、ゼオライトとしてユニオン昭和製の4A型モレキュラーシーブを20質量%および13X型モレキュラーシーブを20質量%の割合で混合し、射出成型加工により成型した。
比較例1では、振動吸収部材としてポリエチレンのみを用いた。
比較例2では、振動吸収部材としてポリテトラフルオロエチレンのみを用いた。
比較例3では、振動吸収部材としてポリエチレンテレフタレートのみを用いた。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
[1]正極と負極とをセパレータを介して配置した電極群と、前記電極群を収容する電池容器と、前記電極群の正極および負極と電池容器との間を絶縁し、かつ振動を吸収する絶縁部材と、前記電池容器に収容された前記電極群を浸潤する非水電解液とを有する非水電解質二次電池であって、前記絶縁部材は、樹脂と、無機物とを含み、曲げ弾性率が600MPa以上1500MPa以下であり、かつ比熱が0.25cal/℃・g以上0.40cal/℃・g以下であり、かつ熱伝導率が0.3W/m・K以上0.6W/m・K以下であることを特徴とする非水電解質二次電池。
[2]前記樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニルアルコール共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・メチルアクリレート共重合体、エチレンメタクリルアクリレート共重合体、エチレン・メチルメタクリル酸共重合体、アイオノマー、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテルおよびポリエチレンテレフタレートから成る群から選択される少なくとも1つであることを特徴とする[1]に記載の非水電解質二次電池。
[3]前記樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、およびフッ素樹脂からなる群より選択される少なくとも1つであることを特徴とする[1]に記載の非水電解質二次電池。
[4]前記絶縁部材は、前記無機物を10質量%以上60質量%以下含むことを特徴とする[1]に記載の非水電解質二次電池。
[5]前記無機物はゼオライト、活性アルミナ、シリカゲルおよび活性炭素から成る群から選択される少なくとも1つであることを特徴とする[1]に記載の非水電解質二次電池。
[6]前記無機物はゼオライトであることを特徴とする[1]に記載の非水電解質二次電池。
[7]前記正極は、リチウム含有コバルト酸化物、二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、リチウム含有鉄酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物、二硫化チタン、および二硫化モリブデンからなる群より選択される正極活物質を含むことを特徴とする[1]に記載の非水電解質二次電池。
[8]前記負極は、黒鉛質材料、炭素質材料、カルコゲン化合物、軽金属、およびリチウムチタン酸化物からなる群より選択される負極活物質を含むことを特徴とする[1]に記載の非水電解質二次電池。
[9]前記非水電解液は、過塩素酸リチウム、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、六フッ化砒素リチウム、およびトリフルオロメタンスルホン酸リチウムからなる群より選択される電解質を含むことを特徴とする[1]に記載の非水電解質二次電池。
[10]前記非水電解液は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン、アセトニトリル、1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジメトキシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、および2−メチルテトラヒドロフランからなる群より選択される非水溶媒を含むことを特徴とする[1]に記載の非水電解質二次電池。
Claims (10)
- 正極と負極とをセパレータを介して配置した電極群と、前記電極群を収容する電池容器と、前記電極群の正極および負極と電池容器との間を絶縁し、かつ振動を吸収する絶縁部材と、前記電池容器に収容された前記電極群を浸潤する非水電解液とを有する非水電解質二次電池であって、
前記絶縁部材は、樹脂と、無機物とを含み、JIS K 7203−1982で定められた手法での曲げ弾性率が600MPa以上1500MPa以下であり、かつ比熱が0.25cal/℃・g以上0.40cal/℃・g以下であり、かつ熱伝導率が0.3W/m・K以上0.6W/m・K以下であることを特徴とする非水電解質二次電池。 - 前記樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニルアルコール共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・メチルアクリレート共重合体、エチレンメタクリルアクリレート共重合体、エチレン・メチルメタクリル酸共重合体、アイオノマー、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテルおよびポリエチレンテレフタレートから成る群から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
- 前記樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、およびフッ素樹脂からなる群より選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
- 前記絶縁部材は、前記無機物を10質量%以上60質量%以下含むことを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
- 前記無機物はゼオライト、活性アルミナ、シリカゲルおよび活性炭素から成る群から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
- 前記無機物はゼオライトであることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
- 前記正極は、リチウム含有コバルト酸化物、二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、リチウム含有鉄酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物、二硫化チタン、および二硫化モリブデンからなる群より選択される正極活物質を含むことを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
- 前記負極は、黒鉛質材料、炭素質材料、カルコゲン化合物、軽金属、およびリチウムチタン酸化物からなる群より選択される負極活物質を含むことを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
- 前記非水電解液は、過塩素酸リチウム、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、六フッ化砒素リチウム、およびトリフルオロメタンスルホン酸リチウムからなる群より選択される電解質を含むことを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
- 前記非水電解液は、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン、アセトニトリル、1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジメトキシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、および2−メチルテトラヒドロフランからなる群より選択される非水溶媒を含むことを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二次電池。
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