JP6940316B2 - 二次電池及び二次電池の製造方法 - Google Patents
二次電池及び二次電池の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6940316B2 JP6940316B2 JP2017122898A JP2017122898A JP6940316B2 JP 6940316 B2 JP6940316 B2 JP 6940316B2 JP 2017122898 A JP2017122898 A JP 2017122898A JP 2017122898 A JP2017122898 A JP 2017122898A JP 6940316 B2 JP6940316 B2 JP 6940316B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- region
- electrode layer
- positive electrode
- negative electrode
- 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.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 161
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 61
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 48
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims description 11
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 8
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 6
- ZPTRYWVRCNOTAS-UHFFFAOYSA-M 1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound CC[N+]=1C=CN(C)C=1.[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ZPTRYWVRCNOTAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- HSLXOARVFIWOQF-UHFFFAOYSA-N bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide;1-butyl-1-methylpyrrolidin-1-ium Chemical compound CCCC[N+]1(C)CCCC1.FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F HSLXOARVFIWOQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LRESCJAINPKJTO-UHFFFAOYSA-N bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide;1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1.FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F LRESCJAINPKJTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 4
- YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N triglyme Chemical compound COCCOCCOCCOC YFNKIDBQEZZDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 136
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 29
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 20
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 19
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 15
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 8
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 8
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 8
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 7
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 6
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 5
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 3
- LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethoxyethane Chemical compound CCOCCOCC LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical group N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 2-methylthiolane 1,1-dioxide Chemical compound CC1CCCS1(=O)=O PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBUOHGKIOVRDKY-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1,3-dioxolane Chemical compound CC1COCO1 SBUOHGKIOVRDKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015044 LiB Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004008 NLi Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N [Li].[Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Li].[Mn].[Co].[Ni] SOXUFMZTHZXOGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000002194 amorphous carbon material Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000002180 crystalline carbon material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N lithium;oxonickel Chemical compound [Li].[Ni]=O URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
-
- 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
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- 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
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
(第一の態様)
図1は、第一の実施態様に係る二次電池の断面模式図である。二次電池1Aは、正極層10と、負極層20と、正極層10と負極層20との間に配置された電解質層30と、を有し;電解質層30は、担持材として粒子又は繊維を含み、かつ、第一の電解質を含む第一の領域31と、第二の電解質を含む第二の領域32と、を有し;第一の領域31に存在する担持材の平均粒子径又は平均線幅と、第二の領域32に存在する担持材の平均粒子径又は平均線幅とは異なり;第二の領域32の長径は、第一の領域31に存在する担持材の平均粒子径又は平均線幅よりも大きい。
図2は、第二の実施態様に係る二次電池の断面模式図である。二次電池1Bは、多層構造のリチウムイオン電池である。正極集電箔11の両面に正極合剤層12が形成され、正極層10が形成されている。そして、負極集電箔21の両面に負極合剤層22が形成され、負極層20が形成されている。正極層10と負極層20の間に、電解質層30が形成されている。これらの積層体を外装体4で囲んでいる。外装体4からは、正極端子5と負極端子6が取り出される。
本実施形態に係る二次電池1A(図1参照)及び1B(図2参照)の各部材について説明する。上述した二次電池1A及び1Bにおいて共通する材料については、特に断りがない限り、以下においてまとめて説明する。
正極層10としては、正極集電箔11の表面上に正極合剤層12が塗布形成されたものを使用できる。正極集電箔11としては、例えば、ステンレス鋼やアルミ等の導電性金属からなる金属箔や網状金属等が使用できる。正極合剤層12としては、例えば、正極活物質、結着剤、導電助剤、及び半固体電解質を含有するものが挙げられる。
負極層20としては、負極集電箔21の表面上に負極合剤層22が塗布形成されたものを使用できる。負極集電箔21としては、例えば、ステンレス鋼や銅等の導電性金属からなる金属箔や網状金属等が使用される。負極合剤層22としては、例えば、負極活物質、結着剤、導電助剤、半固体電解質等を含有するものが使用できる。
電解質層30は、正極層10と負極層20との間を絶縁し、電気的な接触を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるスペーサとしての機能を有している。そして、電解質層30は、第一の電解質部31(第一の領域に対応)と第二の電解質部32(第二の領域に対応)を有するが、必要に応じて3つ以上の電解質部を有する構成としてもよい。
(二次電池の作製)
以下の要領にて、図1に示す二次電池1Aを作製した。
(二次電池の作製)
第一の電解質部が形成された正極層と、第一の電解質部が形成された負極層を積層する際に、第二の電解質を挟まなかった点以外は、実施例1と同様の方法で二次電池を作製した。そして、これをサンプルとして評価した。
1.SEM観察、EDX分析
各実施例及び比較例で得られたサンプルを、クロスセクションポリッシャー(JEOL製、「SM−09010」)によって断面加工した。そして、電解質層部分の断面について、電界放出型電子顕微鏡(JEOL製、「JSM−7000F」)を用いて、走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)観察とエネルギー分散型X線分析(EDX:Energy Dispersive X−ray spectrometry)を実施した。なお、加速電圧は5kVとした。
各実施例及び比較例で得られたサンプルについて、電気化学測定装置(ソーラトロン社製、「SI1260」)を用いて、交流インピーダンス法により内部抵抗を測定し、電気特性を評価した。評価条件は、バイアス電圧0V、振幅電圧10mVとした。
Claims (7)
- 正極層と、負極層と、前記正極層と前記負極層との間に配置された電解質層と、を有し、
前記電解質層は、担持材として粒子又は繊維を含み、かつ、第一の電解質を含む第一の領域と、第二の電解質を含む第二の領域と、を有し、
前記第二の領域に存在する担持材の平均粒子径又は平均線幅は、前記第一の領域に存在する担持材の平均粒子径又は平均線幅より小さく、
前記第二の領域の長径は、前記第一の領域に存在する担持材の平均粒子径又は平均線幅よりも大きく、
前記第二の領域は、前記正極層側に位置する前記第一の領域と、前記負極層側に位置する前記第一の領域との間に位置することを特徴とする、二次電池。 - 前記第二の領域に存在する担持材の単位体積あたりの表面積は、前記第一の領域に存在する担持材の単位体積あたりの表面積よりも大きいことを特徴とする、請求項1に記載の二次電池。
- 前記第二の領域に存在する担持材は、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ポリマー、及びコポリマーからなる群より選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする、請求項1に記載の二次電池。
- 前記第二の電解質として、Li塩を含有するイオン性液体を含むことを特徴とする、請求項1に記載の二次電池。
- 前記第二の電解質は、溶媒として、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート、及び1−ブチル−1−メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドからなる群より選ばれる少なくとも一つを含む、請求項1に記載の二次電池。
- 前記第二の領域は、セルロース繊維と、(CF3SO2)2NLiと、テトラエチレングリコールジメチルエーテルとを含むことを特徴とする、請求項1に記載の二次電池。
- (1)正極層の表面上に、担持材として粒子又は繊維を含む第一の電解質を含むスラリーを塗布して積層体を準備する工程と、
(2)負極層の表面上に、前記第一の電解質を含むスラリーを塗布して積層体を準備する工程と、
(3)前記(1)工程により得られた積層体と、前記(2)工程により得られた積層体と、を、担持材として粒子又は繊維を含む第二の電解質を挟んで、重ね合わせることにより、前記正極層と前記負極層との間に配置された電解質層を形成させる積層工程と、を含み、
前記積層工程において、前記正極層側に位置し前記第一の電解質を含む第一の領域と、前記負極層側に位置し前記第一の電解質を含む第一の領域との間に、前記第二の電解質を含む第二の領域が形成され、
前記第二の領域に存在する担持材の平均粒子径又は平均線幅は、前記第一の領域に存在する担持材の平均粒子径又は平均線幅より小さく、
前記第二の領域の長径は、前記第一の領域に存在する担持材の平均粒子径又は平均線幅よりも大きいことを特徴とする、二次電池の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017122898A JP6940316B2 (ja) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | 二次電池及び二次電池の製造方法 |
CN201810571349.9A CN109119682B (zh) | 2017-06-23 | 2018-06-05 | 二次电池以及二次电池的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017122898A JP6940316B2 (ja) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | 二次電池及び二次電池の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019008963A JP2019008963A (ja) | 2019-01-17 |
JP6940316B2 true JP6940316B2 (ja) | 2021-09-22 |
Family
ID=64822926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017122898A Active JP6940316B2 (ja) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | 二次電池及び二次電池の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6940316B2 (ja) |
CN (1) | CN109119682B (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7155186B2 (ja) * | 2020-03-23 | 2022-10-18 | 株式会社東芝 | 複合電解質、二次電池、電池パック及び車両 |
CN114156602B (zh) * | 2021-12-13 | 2024-03-26 | 溧阳天目先导电池材料科技有限公司 | 具有多涂层的固态电解质隔膜及制备方法和应用 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2841255B1 (fr) * | 2002-06-21 | 2005-10-28 | Inst Nat Polytech Grenoble | Materiau a conduction ionique renforce, son utilisation dans les electrodes et les electrolytes |
JP5093449B2 (ja) * | 2007-01-09 | 2012-12-12 | 住友電気工業株式会社 | リチウム電池 |
CN101938013B (zh) * | 2009-06-30 | 2014-07-02 | 比亚迪股份有限公司 | 聚合物电解质及其制备方法和聚合物锂二次电池 |
JP5381636B2 (ja) * | 2009-11-18 | 2014-01-08 | コニカミノルタ株式会社 | 電池用固体電解質およびリチウムイオン二次電池 |
WO2011148824A1 (ja) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | 住友電気工業株式会社 | 非水電解質電池、およびその製造方法 |
JP2014216131A (ja) * | 2013-04-24 | 2014-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | 全固体電池およびその製造方法 |
KR101610446B1 (ko) * | 2013-12-30 | 2016-04-07 | 현대자동차주식회사 | 리튬 황 이차전지 분리막 |
WO2015128982A1 (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-03 | 株式会社日立製作所 | リチウム二次電池 |
KR101704172B1 (ko) * | 2015-03-09 | 2017-02-07 | 현대자동차주식회사 | 나노 고체 전해질을 포함하는 전고체 전지 및 이의 제조방법 |
JP6380254B2 (ja) * | 2015-06-23 | 2018-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | 全固体電池の製造方法 |
JP6586696B2 (ja) * | 2015-09-17 | 2019-10-09 | 株式会社日立製作所 | 擬似固体電解質およびそれを用いた全固体リチウム二次電池 |
JP6524457B2 (ja) * | 2015-10-01 | 2019-06-05 | アルプスアルパイン株式会社 | 全固体蓄電デバイスの製造方法 |
-
2017
- 2017-06-23 JP JP2017122898A patent/JP6940316B2/ja active Active
-
2018
- 2018-06-05 CN CN201810571349.9A patent/CN109119682B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109119682B (zh) | 2022-04-12 |
JP2019008963A (ja) | 2019-01-17 |
CN109119682A (zh) | 2019-01-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6206611B1 (ja) | 負極およびリチウムイオン二次電池 | |
KR102600726B1 (ko) | 리튬 이온 전지용 전극 활물질 성형체의 제조 방법 및 리튬 이온 전지의 제조 방법 | |
US9601737B2 (en) | Lithium-ion secondary battery separator | |
JP6945169B2 (ja) | 二次電池 | |
US10971752B2 (en) | Composite cathode and lithium-ion battery comprising same, and method for producing said composite cathode | |
KR101847550B1 (ko) | 비수 전해액 이차 전지 및 당해 전지의 제조 방법 | |
JP7102831B2 (ja) | 正極及びリチウムイオン二次電池 | |
JP2013062105A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
US20170288210A1 (en) | Composite Anode and Lithium-Ion Battery Comprising Same and Method for Producing the Composite Anode | |
JP6947552B2 (ja) | 二次電池とその製造方法 | |
CN108140876A (zh) | 锂离子二次电池以及锂离子二次电池的制造方法 | |
WO2018179899A1 (ja) | 二次電池 | |
JP6940316B2 (ja) | 二次電池及び二次電池の製造方法 | |
JPWO2017213149A1 (ja) | リチウムイオン二次電池および組電池 | |
JP7033749B2 (ja) | 二次電池用正極、及び二次電池 | |
JP2019164965A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP2018170142A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP7064709B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 | |
JP7003775B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP2020126733A (ja) | リチウムイオン二次電池用電極、及びリチウムイオン二次電池 | |
JP6227168B1 (ja) | リチウムイオン電池およびその製造方法 | |
JP7378032B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2022115375A (ja) | 電気デバイス用正極材料並びにこれを用いた電気デバイス用正極および電気デバイス | |
JP2021068621A (ja) | 固体電池、固体電池の正極活物質層製造用組成物、および固体電池の正極活物質層の製造方法 | |
JP2019169377A (ja) | 正極及びリチウムイオン二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200203 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201105 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201201 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210129 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210217 |
|
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: 20210803 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210902 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6940316 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |