JP7320165B2 - 二次電池 - Google Patents
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Description
<正極>
正極活物質としてLiNi0.91Co0.06Al0.03O2で表されるリチウム複合酸化物100質量部、結着材としてPVDF1質量部、及び導電材としてアセチレンブラック1質量部を混合し、この混合物に適量のN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を加えて混合し、正極合材スラリーを調製した。この正極合材スラリーを、アルミニウム箔(厚さ13μm)からなる正極集電体の両面に塗布・乾燥した後、圧延し、正極集電体の両面に正極活物質層が形成された正極を作製した。
アルミニウム製の正極タブの一方の端部に、正極タブの幅方向に所定の間隔を空けて、幅1.9mmのスリットを4つ形成し、これによりスリット間に介在するヒューズ部を3つ形成した。3つのヒューズ部の総断面積は、0.48mm2となった。なお、ヒューズ部以外の正極タブの断面積は、0.53mm2である。
負極活物質としての黒鉛と酸化珪素の混合物(質量比で93:7)100質量部、増粘材としてのカルボキシメチルセルロース1質量部、結着材としてのスチレン-ブタジエンゴム1質量部を混合し、この混合物を水中で混練して、負極合材スラリーを調製した。この負極合材スラリーを、銅箔(厚さ6μm)からなる負極集電体の両面に塗布・乾燥した後、圧延し、負極集電体の両面に負極活物質層が形成された負極を作製した。
フルオロエチレンカーボネートと、メチルエチルカーボネートとジメチルカーボネートとを、体積比で15:45:40となるように混合し、この混合溶媒100質量部に、ビニレンカーボネート1.5質量部を添加し、さらに、LiPF6を1.3モル/リットルの濃度で溶解させて、非水電解液を調製した。
上記のようにして作製した正極と負極とを、両電極間にポリエチレン微多孔膜からなるセパレータを介在させて捲回し、電極体を得た。電極体の上下に絶縁板を配置して、有底円筒状のケース本体に収容した。正極タブのヒューズ部を封口体に溶接し、負極タブをケース本体に溶接した。そして、ケース本体内に、非水電解液を注液した後、封口体でケース本体の開口部を封口して、非水電解質二次電池を作製した。
以下の方法により外部短絡試験を実施した。実施例1の電池を5個用意し、25℃の環境下にて、電池電圧が4.25Vに達するまで、1500mAの定電流で充電した。充電した後、電池を、60℃の環境下にて1時間放置した。その後、60℃の環境下にて、所定の試験回路(抵抗値:0.02Ω)を用いて、充電後の電池の正極と負極とを外部短絡させた。このとき、電池表面の温度(以下、単に電池温度)が80℃以上の電池の数を調べた。上記外部短絡試験では、電池温度が80℃未満の電池を、優れた安全性を有する電池であると判断した。その試験結果を表1に示す。
実施例2では、スリットの幅を0.03mmに変更し、スリット部の総断面積が0.48mm2となるようにスリットの数を変更したこと以外は、実施例1と同様に二次電池を作製した。この二次電池を用いて、実施例1と同様の条件で外部短絡試験を実施した。その試験結果を表1に示す。
比較例1は、スリット部を設けていない正極タブを用いたこと以外は、実施例1と同様に二次電池を作製した。この二次電池を用いて、実施例1と同様の条件で外部短絡試験を実施した。その試験結果を表1に示す。
Claims (6)
- 正極、負極、前記正極と前記負極との間に介在するセパレータを有する電極体と、
前記電極体を収容するケース本体と、前記ケース本体の開口部を封口する封口体と、
正極端子と、
負極端子と、
前記正極と前記正極端子とを接続する正極タブと、
前記負極と前記負極端子とを接続する負極タブと、を備え、
前記ケース本体及び前記封口体の一方が前記正極端子を成し、前記ケース本体及び前記封口体の他方が前記負極端子を成し、
前記正極タブは、正極タブのうちの相対的に断面積が小さいヒューズ部を有し、
前記正極タブのヒューズ部が、前記正極端子と冶金的接合されている、二次電池。 - 正極、負極、前記正極と前記負極との間に介在するセパレータを有する電極体と、
前記電極体を収容するケース本体と、前記ケース本体の開口部を封口する封口体と、
正極端子と、
負極端子と、
前記正極と前記正極端子とを接続する正極タブと、
前記負極と前記負極端子とを接続する負極タブと、を備え、
前記ケース本体及び前記封口体の一方が前記正極端子を成し、前記ケース本体及び前記封口体の他方が前記負極端子を成し、
前記負極タブは、負極タブのうちの相対的に断面積が小さいヒューズ部を有し、
前記負極タブのヒューズ部が、前記負極端子と冶金的接合されている、二次電池。 - 前記ヒューズ部の断面積は、0.19~0.48mm2の範囲である、請求項1又は2に記載の二次電池。
- 前記正極タブは、複数のスリット部と、前記スリット部間に介在する前記ヒューズ部と、を有する、請求項1に記載の二次電池。
- 前記負極タブは、複数のスリット部と、前記スリット部間に介在する前記ヒューズ部と、を有する請求項2に記載の二次電池。
- 前記スリットの幅は、0.03~1.90mmの範囲である、請求項4又は5に記載の二次電池。
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