JP6662793B2 - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Description
正極は、例えば金属箔等の正極集電体(極板)と、正極集電体上に形成された正極合材層とで構成される。正極集電体には、アルミニウムなどの正極の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。正極合材層は、リチウム遷移金属複合酸化物からなる正極活物質の他に、導電材及び結着材を含むことが好適である。正極は、例えば正極集電体上に正極活物質、結着材等を含む正極合材スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧延して正極合材層を集電体の両面に形成することにより作製できる。
黒鉛粉末の負極活物質と、増粘剤と、結着剤とを所定の重量比とし、水に分散させて負極合剤スラリーを作成し、銅箔の両面に塗布して形成する。
非水電解質の非水溶媒(有機溶媒)としては、カーボネート類、ラクトン類、エーテル類、ケトン類、エステル類等を用いることができ、これらの溶媒の2種以上を混合して用いることができる。例えば、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等の環状カーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネートを用いることができる、環状カーボネートと鎖状カーボネートの混合溶媒を用いてもよい。
セパレータには、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。多孔性シートの具体例としては、微多孔薄膜、織布、不織布等が挙げられる。セパレータの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、セルロースなどが好適である。セパレータは、セルロース繊維層及びオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂繊維層を有する積層体であってもよい。また、ポリエチレン層及びポリプロピレン層を含む多層セパレータであってもよく、セパレータの表面にアラミド系樹脂等の樹脂が塗布されたものを用いてもよい。
正極活物質としてLiNi0.88Co0.09Al0.03O2で表されるリチウムニッケルコバルトアルミニウム複合酸化物を100重量部と、アセチレンブラック(AB)を1重量部と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)を1重量部とを混合し、さらにN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を適量加えて、正極合材スラリーを調製した。次に、当該正極合材スラリーをアルミニウム箔からなる正極集電体の両面に塗布し、乾燥させた。これを所定の電極サイズに切り取り、ローラーを用いて圧延し、正極集電体の両面に正極合材層が形成された正極を作製した。なお、LiNi0.88Co0.09Al0.03O2の結晶構造は、層状岩塩構造(六方晶、空間群R3−m)である。端部に活物質が形成されていない無地部を形成し、アルミニウムの正極タブを超音波溶接で固定した。
絶縁テープを、有機材料層50の厚さを25μm、複合材料層52の厚さを5.0μm、重量組成比を無機材料:有機材料=35:65とした以外は、実施例1と同様とした。
絶縁テープを、有機材料層50の厚さを25μm、複合材料層52の厚さを5.0μm、重量組成比を無機材料:有機材料=70:30とした以外は、実施例1と同様とした。接着剤層を除く総重量に対して、無機材料重量を10%とした。
絶縁テープを、有機材料層50の厚さを25μm、複合材料層52の厚さを1.0μm、重量組成比を無機材料:有機材料=35:65とした以外は、実施例1と同様とした。
絶縁テープを、有機材料層50の厚さを25μmとし、複合材料層52を形成していないこと以外は、実施例1と同様とした。
絶縁テープを、有機材料層50の厚さを25μm、複合材料層52の厚さを5.0μm、重量組成比を無機材料:有機材料=10:90とした以外は、実施例1と同様とした。
絶縁テープを、有機材料層50が存在せず、複合材料層52の厚さを5.0μm、重量組成比を無機材料:有機材料=50:50とした以外は、実施例1と同様とした。
50 有機材料層
52 複合材料層
54 接着剤層
Claims (7)
- 正極集電体と、前記正極集電体上に形成されたリチウム遷移金属複合酸化物を含む正極活物質層と、前記正極集電体露出面に溶接される正極タブとを有する正極と、
負極集電体と、前記負極集電体上に形成された負極活物質とを有する負極と、
前記正極と前記負極との間のセパレータと、
を有し、
前記正極は、前記正極タブと前記正極集電体露出面との溶接部を被覆する絶縁テープを備え、
前記絶縁テープは、有機材料を含む有機材料層と、有機材料と無機材料とを含む複合材料層とを含む多層構造であり、
前記有機材料層中の前記有機材料は前記有機材料層の重量の90%以上であり、
前記複合材料層中の前記無機材料は前記複合材料層の重量の20%以上である
ことを特徴とする非水電解質二次電池。 - 前記複合材料層中の前記無機材料は前記複合材料層の重量の35%以上80%以下である
ことを特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池。 - 前記複合材料層の厚さは、1μm以上5μm以下である
ことを特徴とする請求項1,2のいずれかに記載の非水電解質二次電池。 - 前記有機材料層が、ポリイミドを主体とする層であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
- 前記無機材料の重量が、前記複合材料層と前記有機材料層の総重量に対して20%未満であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
- 前記絶縁テープは、
前記有機材料層と、
前記有機材料層上に形成された前記複合材料層と、
前記複合材料層上に形成された接着剤層と、
から構成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の非水電解質二次電池。 - 前記絶縁テープは、
前記有機材料層と、
前記有機材料層下に形成された前記複合材料層と、
前記有機材料層上に形成された接着剤層と、
から構成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の非水電解質二次電池。
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