JP7426039B2 - 非水電解質二次電池用の電極、非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池用の電極に用いるための集電体 - Google Patents
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Description
前記第2層は、前記第1金属繊維よりも小さい弾性率を有する第2金属繊維を用いて形成されても良い。
図1には、本発明の一実施形態を適用した非水電解質二次電池(以下、単に「二次電池」という。)1として、リチウムイオンをキャリアとするリチウムイオン二次電池の模式図が示される。
ケーシング5は、二次電池の正極2、負極3、セパレータ4及び電解液を収容するための外装体であり、いわゆる電池の外形をなす容器である。ケーシング材料としては、特に限定されるわけではないが、薬液による腐食に強く、かつ、機械的強度も備えたステンレス鋼が適する。他の態様では、ケーシング材料として、表面処理が施された鉄系材料の他、機械的強度を求めなければ、アルミニウム系材料や樹脂より構成されるラミネートフィルム等も採用され得る。
セパレータ4は、正極2と負極3との直接接触を防ぐためにこれらの間に配された隔膜である。正極2と負極3との間で電解液中のリチウムイオンが移動できるように、セパレータ4は、例えば、微細孔が複数設けられた多孔膜で構成されている。このようなセパレータ4としては、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等の樹脂、又は、ガラスなど非金属無機材料などが用いられる。
電解液は、リチウムイオンの移動のために必要な媒体である。電解液が不足乃至は涸渇した(すなわち、液涸れ)領域では、リチウムイオンは移動できず、充放電に支障が生じる。リチウムイオン電池では、電解液として、例えば、リチウム塩を溶解させた有機系電解液が採用される。非水電解液を構成する電解質としては、リチウムトリフルオロメタンスルホニルアミド(Li-TFSA)、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)等の公知の電解質を用いることができる。非水電解液の溶媒としては、例えば、カーボネート(エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート等)、エーテル(テトラグライム等)、ニトリル、含硫黄化合物等の非水溶媒系二次電池の溶媒として公知のものが採用され得る。
図2には、電極の一例として、図1の負極3の拡大図が示される。図2に示されるように、負極3は、導電性を有する集電体(以下、「負極集電体」という。)30と、負極集電体30に固定された活物質(以下、「負極活物質」という。)を含む活物質層(以下、「負極活物質層」という。)31と、負極活物質層31に隣接して配された空隙層32とを含む。
本実施形態において、負極集電体30は、多数の孔を有する三次元構造体で構成されている。三次元構造体は、規則的及び/又は不規則的に多数の孔を形成するあらゆる構造要素を含む。好ましい態様では、三次元構造体は、高い通液性を有するように、集電体内部を不規則に横断する多数の連続した孔を含む。このような負極集電体30は、同一の見かけ体積を有する箔材料に比べて、表面積が大きいため、より多くの活物質を三次元的に固定することができる。このような負極集電体30は、より高いエネルギー密度および出力密度の二次電池を提供するのに役立つ。
負極活物質層31は、負極活物質を含む。負極活物質は、電子の授受を行わせることを目的とした還元剤であって、様々な材料を用いることができる。負極活物質としては、例えば、黒鉛系材料やチタン酸リチウム系材料などが挙げられる。また、負極活物質は、二次電池の容量や高エネルギー密度化を図るために、リチウムと合金化する材料、例えば、ケイ素(Si)系材料でも良い。リチウムと合金化する材料としては、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、ビスマス(Bi)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、ケイ素(Si)、スズ(Sn)、アンチモン(Sb)、鉛(Pb)から選択される単体、またはこれらを主成分とする合金、酸化物、カルコゲン化合物、ハロゲン化物などを挙げることができる。これらの負極活物質は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることもできる。
空隙層32は、電解液を充填するための層である。本実施形態の空隙層32は、電解液を吸収・放出可能な多数の孔を有し、かつ、弾性変形可能な材料からなる。本実施形態の空隙層32は、例えば、負極集電体30と同様、ステンレス鋼をはじめとする材質よりなる金属繊維不織布で構成されている。金属繊維不織布は、その表面から内部に至って、規則的及び/又は不規則的に多数の連続した孔を形成する。空隙層32は、これらの孔内に、電解液を保持することができる。
空隙層の空隙率(%)
=(空間体積)/(空隙層の見かけ体積)×100 …(1)
負極活物質層の空隙率(%)
={(負極活物質層の見かけ体積)-(負極集電体の体積)-(負極活物質を含む合剤体積)}/(負極活物質層の見かけ体積)×100 …(2)
二次電池1の電極の一例として、これまで、負極3について詳述したが、上記負極3の構成は、正極2についても同様に適用されても良い。正極2は、負極3に比べると充放電時の体積変化は小さいものの、放電時にはリチウムイオンを吸蔵することで体積膨張が生じるので、上記負極で説明された構成が正極2に適用されても良い。
以上のように構成された二次電池(単電池)1を複数個接続して、組電池(図示省略)が構成されても良い。組電池の形状や接続方法については、用途に応じて適宜設計され得る。このような組電池は、例えば、高エネルギー密度、高容量が求められる電気自動車やハイブリッド自動車のモーター電源として好適に利用される。
本実施形態の二次電池1又は前記組電池を内蔵する各種の電気機器が構成され得る。このような電気機器としては、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、携帯電話、スマートフォン、コンピュータ、蓄電設備などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
2 正極
3 負極
4 セパレータ
5 ケーシング
20 正極集電体
21 正極活物質層
22 空隙層
30 負極集電体
31 負極活物質層
22、32 空隙層
310 第1層
311 第1金属繊維
320 第2層
321 第2金属繊維
Claims (20)
- 非水電解質二次電池用の電極であって、
導電性を有する集電体と、
前記集電体に固定された活物質を含む活物質層と、
前記活物質層に隣接して配された空隙層とを含み、
前記集電体は、多数の孔を有する三次元構造体であり、
前記活物質層は、電解液を吸収・放出可能な多数の孔を有するように前記集電体に形成されており、
前記空隙層は、電解液を吸収・放出可能な多数の孔を有する弾性変形可能な材料からなり、かつ、前記活物質層の空隙率よりも高い空隙率を有し、
前記集電体は、第1金属繊維を用いて形成された第1層と、第2金属繊維を用いて形成された第2層とを隣接して備えた不織布からなり、
前記第1層には、前記活物質層が形成されており、
前記第2層は、前記活物質を含まない前記空隙層であり、
前記第2金属繊維の繊維径は、前記第1金属繊維の繊維径よりも小さく、
前記第2層は、前記第1層よりも低い剛性を有する、
非水電解質二次電池用の電極。 - 前記空隙層は、その多数の孔の体積が小さくなるように、収縮変形が可能な弾性骨格を有する、請求項1記載の非水電解質二次電池用の電極。
- 前記空隙層は、前記活物質層が膨張変形したときの外力を受けたときに、自らの見かけ体積が減じるように収縮変形可能な弾性骨格を有する、請求項1又は2に記載の非水電解質二次電池用の電極。
- 前記空隙層の両側に、前記活物質層が形成されている、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用の電極。
- キャリア放出状態での前記活物質層の空隙率が5%~50%の範囲にある、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用の電極。
- キャリア放出状態での前記空隙層の空隙率が40%~80%の範囲にある、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用の電極。
- 前記第1金属繊維及び前記第2金属繊維の材質がステンレス鋼である、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用の電極。
- 前記第2金属繊維の繊維径が12μm以下である、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用の電極。
- 前記第2金属繊維の繊維径が1μm以上であり、前記第1金属繊維の繊維径が5μm以上である、請求項8に記載の非水電解質二次電池用の電極。
- 前記不織布は、さらに、銅、ニッケル、クロム、チタンのいずれかの遷移金属元素からなる金属、又は、これら遷移金属元素を主成分とする合金で被覆されている、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用の電極。
- 前記活物質は、ケイ素を含む材料である、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用の電極。
- 前記活物質層は、前記活物質及びバインダーを含む合剤の層、又は、前記活物質及び固体電解質を含む合剤の層である、請求項1ないし11のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用の電極。
- 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の電極の前記空隙層に、電解液が充填されている、非水電解質二次電池。
- 充電時又は放電時において、前記空隙層は、前記活物質層が膨張変形したときの外力を受けたときに、自らの見かけ体積が減じるように収縮変形可能な弾性骨格を有する、請求項13に記載の非水電解質二次電池。
- リチウムイオンをキャリアとする請求項13又は14に記載の非水電解質二次電池。
- 請求項13ないし15のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池を用いた組電池。
- 請求項16に記載された非水電解質二次電池を用いた組電池を用いた電気機器。
- 非水電解質二次電池用の電極に用いるための集電体であって、
導電性を有し、かつ、多数の孔を有する構造体からなり、前記構造体は、活物質を固定するための第1層と、電解液を吸収・放出可能な第2層とを隣接して含み、
前記第2層は、活物質を含まない空隙層であり、
前記第2層は、前記第1層よりも高い空隙率を有し、
前記第1層は、第1金属繊維を用いて形成されており、
前記第2層は、前記第1金属繊維よりも小さい繊維径を有する第2金属繊維を用いて形成されており、
前記第2層は、前記第1層よりも低い剛性を有する、
集電体。 - 前記第2層の両側に、前記第1層を備えてなる、請求項18に記載の集電体。
- 前記第2金属繊維は、前記第1金属繊維よりも小さい弾性率を有する、請求項18又は19に記載の集電体。
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CN114975854B (zh) * | 2022-06-13 | 2023-07-18 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种含有金属纤维的负极片及包括该负极片的电池 |
WO2024018982A1 (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | マクセル株式会社 | 全固体電池 |
CN115832187A (zh) * | 2022-07-20 | 2023-03-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电极及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000129311A (ja) | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Bridgestone Corp | 金属繊維不織布焼結シート |
JP2005294168A (ja) | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Nissan Motor Co Ltd | 電極およびこれを用いてなる電池 |
JP2006310261A (ja) | 2005-01-14 | 2006-11-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 集電体、電池用電極基板及びそれらの製造方法 |
JP2010153140A (ja) | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Nissan Motor Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2010257839A (ja) | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Toyota Motor Corp | 空気電池用正極及び空気電池 |
JP2012089303A (ja) | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池用電極、及びその電極を用いたリチウム二次電池 |
JP2012160320A (ja) | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Nissan Motor Co Ltd | 電極、電気デバイスおよび電極の製造方法 |
JP2016519399A (ja) | 2013-05-03 | 2016-06-30 | ジェナックス インコーポレイテッド | 不織布集電体、これを用いた電池の製造方法及びその製造システム |
JP2017529663A (ja) | 2014-08-30 | 2017-10-05 | ジェナックス インコーポレイテッド | フレキシブル二次電池及びその製造方法 |
JP2018113108A (ja) | 2017-01-06 | 2018-07-19 | 学校法人早稲田大学 | 二次電池 |
JP2018526791A (ja) | 2015-09-01 | 2018-09-13 | ジェナックス インコーポレイテッド | 二次電池用電極及びその製造方法 |
JP2018535535A (ja) | 2016-09-09 | 2018-11-29 | エルジー・ケム・リミテッド | 3次元網状構造の電極集電体を含む電極 |
JP7085863B2 (ja) | 2017-03-08 | 2022-06-17 | エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハー | トリス[3-(アルコキシシリル)プロピル]イソシアヌレートの製造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2704580B2 (ja) * | 1992-09-11 | 1998-01-26 | 株式会社巴川製紙所 | 金属繊維焼結シートの製造方法 |
JPH0945334A (ja) * | 1995-07-26 | 1997-02-14 | Katayama Tokushu Kogyo Kk | リチウム二次電池極板用基材、該基材を用いた極板および該極板を用いた二次電池 |
-
2019
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Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000129311A (ja) | 1998-10-28 | 2000-05-09 | Bridgestone Corp | 金属繊維不織布焼結シート |
JP2005294168A (ja) | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Nissan Motor Co Ltd | 電極およびこれを用いてなる電池 |
JP2006310261A (ja) | 2005-01-14 | 2006-11-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 集電体、電池用電極基板及びそれらの製造方法 |
JP2010153140A (ja) | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Nissan Motor Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2010257839A (ja) | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Toyota Motor Corp | 空気電池用正極及び空気電池 |
JP2012089303A (ja) | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池用電極、及びその電極を用いたリチウム二次電池 |
JP2012160320A (ja) | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Nissan Motor Co Ltd | 電極、電気デバイスおよび電極の製造方法 |
JP2016519399A (ja) | 2013-05-03 | 2016-06-30 | ジェナックス インコーポレイテッド | 不織布集電体、これを用いた電池の製造方法及びその製造システム |
JP2017529663A (ja) | 2014-08-30 | 2017-10-05 | ジェナックス インコーポレイテッド | フレキシブル二次電池及びその製造方法 |
JP2018526791A (ja) | 2015-09-01 | 2018-09-13 | ジェナックス インコーポレイテッド | 二次電池用電極及びその製造方法 |
JP2018535535A (ja) | 2016-09-09 | 2018-11-29 | エルジー・ケム・リミテッド | 3次元網状構造の電極集電体を含む電極 |
JP2018113108A (ja) | 2017-01-06 | 2018-07-19 | 学校法人早稲田大学 | 二次電池 |
JP7085863B2 (ja) | 2017-03-08 | 2022-06-17 | エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハー | トリス[3-(アルコキシシリル)プロピル]イソシアヌレートの製造方法 |
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