JPWO2016093246A1 - リチウムイオン二次電池 - Google Patents
リチウムイオン二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2016093246A1 JPWO2016093246A1 JP2016563692A JP2016563692A JPWO2016093246A1 JP WO2016093246 A1 JPWO2016093246 A1 JP WO2016093246A1 JP 2016563692 A JP2016563692 A JP 2016563692A JP 2016563692 A JP2016563692 A JP 2016563692A JP WO2016093246 A1 JPWO2016093246 A1 JP WO2016093246A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- negative electrode
- oxide
- mass
- battery according
- 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.)
- Pending
Links
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
- H01M10/052—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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/364—Composites as mixtures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
- H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/443—Particulate material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
- H01M50/491—Porosity
-
- 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
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
Description
前記負極は、リチウムイオンを吸蔵放出し得る炭素材(a)、及びリチウムイオンを吸蔵放出し得る酸化物(b)を含み、
前記セパレータは、熱溶融または熱分解温度が160℃以上の不織布を50質量%以上含む
ことを特徴とする二次電池に関する。
本実施形態に係るセパレータは、高耐熱性の不織布を50質量%以上含むことが好ましく、80質量%以上含むことがより好ましく、90質量%以上含むことがさらに好ましい。また、一実施形態では、高耐熱性の不織布のみから構成されることが特に好ましい場合もある。
空孔率(%)=[1−(嵩密度ρ(g/cm3)/材料の理論密度ρ0(g/cm3))]×100
として算出することができる。その他の測定方法としては、電子顕微鏡による直接観察法、水銀ポロシメータによる圧入法が挙げられる。空孔率を上記範囲内とすることにより、二次電池の低温レート特性、特に、低温において粘度が上昇する電解液を用いた二次電池の低温レート特性を改善することができる。低温レート特性に優れた二次電池は、車載用途等の低温環境下で使用される用途にも好適に用いることができる。
本実施形態に係る負極は、負極集電体と、負極集電体の片面または両面に塗工された負極活物質層とを有する。負極活物質は負極用結着剤によって負極用集電体を覆うように結着される。
本実施形態において、負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵放出し得る炭素材(a)、及びリチウムイオンを吸蔵放出し得る酸化物(b)を含む。
負極用結着剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリル酸等を用いることができる。中でも、少量で結着性が得られ、エネルギー密度を高められるため、スチレン−ブタジエン共重合ゴムが好ましい。使用する負極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある「十分な結着力」と「高エネルギー化」の観点から、負極活物質100質量部に対して、1〜20質量部が好ましい。
負極活物質を含む塗工層には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、鱗片状、煤状、線維状の炭素質微粒子等、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、気相法炭素繊維(例えば、昭和電工製VGCF)、グラファイト等が挙げられる。導電補助材の含有量は、負極活物質、結着剤および導電補助材の質量の合計の0.01質量%以上8質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上4質量%以下であることがより好ましく、また、2質量%以下であることがさらに好ましい場合もある。なお、負極が導電補助材として炭素材料を含有する場合は、負極活物質と導電補助材とに含まれる炭素材料の質量の合計が、負極活物質の70質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、94質量%以上であることがさらに好ましい。
負極集電体としては、電気化学的な安定性から、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、クロム、銅、銀、およびそれらの合金が好ましい。その形状としては、箔、平板状、メッシュ状が挙げられる。特に、銅、あるいは銅の合金が好ましい。
本実施形態に係る正極は、正極集電体と、正極集電体の片面または両面に塗工された正極活物質層とを有する。正極活物質は正極用結着剤によって正極用集電体を覆うように結着される。
本実施形態における正極活物質としては、リチウムを吸蔵放出し得る材料であれば特に限定されないが、高エネルギー密度化の観点からは、高容量の化合物を含むことが好ましい。高容量の化合物としては、リチウム酸ニッケル(LiNiO2)のNiの一部を他の金属元素で置換したリチウムニッケル複合酸化物が挙げられ、中でも、下記式(1)で表される、いわゆるハイニッケルのリチウムニッケル複合酸化物を含むことが好ましい。このような化合物は、Ni含量が高いために高容量であり、かつ、Niの一部が置換されているために、LiNiO2と比較して高寿命である。
(式(1)中、0.9≦α≦1.5、β+γ=1、0.6≦β<1、MeはCo、Mn、Al、Fe、Mg、Ba、Bから成る群より選ばれる少なくとも1種である。)
(但し、0≦x<1、0<y≦1.2、MはCo、Al、Mn、Fe、Ti及びBからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素である。)
正極用結着剤としては、負極用結着剤と同様のものと用いることができる。中でも、汎用性や低コストの観点から、ポリフッ化ビニリデンまたはポリテトラフルオロエチレンが好ましく、ポリフッ化ビニリデンがより好ましい。使用する正極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある「十分な結着力」と「高エネルギー化」の観点から、正極活物質100質量部に対して、2〜10質量部が好ましい。
正極活物質を含む塗工層には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、鱗片状、煤状、線維状の炭素質微粒子等、例えば、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、気相法炭素繊維(例えば、昭和電工製VGCF)等が挙げられる。
正極集電体としては、負極集電体と同様のものを用いることができる。特に正極としては、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄・ニッケル・クロム・モリブデン系のステンレスを用いた集電体が好ましい。
本実施形態に係る二次電池の電解液としては、電池の動作電位において安定な非水溶媒と支持塩を含む非水電解液が好ましい。
外装体としては、電解液に安定で、かつ十分な水蒸気バリア性を持つものであれば、適宜選択することができる。例えば、積層ラミネート型の二次電池の場合、外装体としては、例えば、アルミニウム、シリカ、アルミナをコーティングしたポリプロピレン、ポリエチレン等のラミネートフィルムを用いることができる。外装体は、単一の部材で構成してもよいし、複数の部材を組合せて構成してもよい。特に、体積膨張を抑制する観点からアルミニウムラミネートフィルムを用いることが好ましい。
本実施形態に係る二次電池は、正極および負極が対向配置された電極素子と、電解液とが外装体に内包された構成とすることができる。二次電池は、電極の構造や形状等の違いにより、円筒型、扁平捲回角型、積層角型、コイン型、扁平捲回ラミネート型、積層ラミネート型の種々のタイプを選択することができる。本発明はいずれのタイプの二次電池にも適用することができるが、安価かつ電極積層数の変更によるセル容量の設計の自由度に優れていると言う点で、積層ラミネート型が好ましい。
本実施形態による二次電池は、通常の方法に従って作製することができる。積層ラミネート型の二次電池を例に、二次電池の製造方法の一例を説明する。まず、乾燥空気または不活性雰囲気において、正極および負極をセパレータを介して対向配置して、前述の電極素子を形成する。次に、この電極素子と外装体(容器)に収容し、電解液を注入して電極に電解液を含浸させる。その後、外装体の開口部を封止して二次電池を完成する。
本実施形態に係る二次電池を複数組み合わせて組電池とすることができる。組電池は、例えば、本実施形態に係る二次電池を2つ以上用い、直列、並列又はその両方で接続した構成とすることができる。直列および/または並列接続することで容量及び電圧を自由に調節することが可能になる。組電池が備える二次電池の個数については、電池容量や出力に応じて適宜設定することができる。
本実施形態に係る二次電池またはその組電池は、車両に用いることができる。本実施形態に係る車両としては、ハイブリット車、燃料電池車、電気自動車(いずれも四輪車(乗用車、トラック、バスなどの商用車、軽自動車など)のほか、二輪車(バイク)や三輪車を含む)が挙げられる。これらの車両は本実施形態に係る二次電池を備えるため、耐熱性に優れ、また、負極におけるリチウムデンドライトの析出が抑制されているため、安全性、信頼性が高い。なお、本実施形態に係る車両は自動車に限定されるわけではなく、他の車両、例えば電車などの移動体の各種電源として用いることができる。
本実施形態に係る二次電池またはその組電池は、蓄電装置に用いることができる。本実施形態に係る蓄電装置としては、例えば、一般家庭に供給される商用電源と家電製品等の負荷との間に接続され、停電時等のバックアップ電源や補助電力として使用されるものや、太陽光発電などの、再生可能エネルギーによる時間変動の大きい電力出力を安定化するための、大規模電力貯蔵用としても使用されるものが挙げられる。
本実施例の電池の作製について説明する。
正極活物質としてのリチウムニッケル複合酸化物(LiNi0.80Mn0.15Co0.05O2)、導電補助材としてのカーボンブラック、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを、90:5:5の質量比で計量し、それらをN−メチルピロリドンを用いて混練し、正極スラリーとした。調製した正極スラリーを、集電体としての厚み20μmのアルミニウム箔に塗布し乾燥し、さらにプレスすることで正極を得た。
(負極)
炭素材(a)としての人造黒鉛粒子(平均粒径8μm)と、酸化物(b)としての炭素被覆されたSiナノクラスタを分散させた酸化シリコン(SiO)粒子(炭素被覆量(炭素質の質量/炭素質と酸化シリコンの質量の合計)5重量%、Si/SiO=1/5、平均粒径5μm)を97:3の質量比で計量、混合して負極活物質を調製した。調製した活物質、導電補助材としてのカーボンブラック、結着剤としてのスチレン−ブタジエン共重合ゴム:カルボキシメチルセルロースの質量比1対1混合物を、96:1:3の質量比で計量し、それらを蒸留水を用いて混練し、負極スラリーとした。調製した負極スラリーを、集電体としての厚み15μmの銅箔に塗布し乾燥し、さらにプレスすることで負極を得た(負極容量:電極面積は30mm×28mmとし片面10mg/cm2の両面塗工により電極1枚として初回充電92mAh)。
(セパレータ)
セパレータとして、20μmの厚みを有するPP製微多孔フィルムと、20μmの厚みを有するアラミド不織布フィルムを重ね、130℃で熱ロールプレスを施したPPアラミド複合セパレータ用いた。このセパレータの不織布比率は、52質量パーセントである。
(電極素子)
作製した正極3層と負極4層とを、セパレータを挟みつつ交互に積層した(単セル初充電容量203mAh、その後のセル容量162mAh)。正極活物質に覆われていない正極集電体および負極活物質に覆われていない負極集電体の端部をそれぞれ溶接し、さらにその溶接箇所に、アルミニウム製の正極端子およびニッケル製の負極端子をそれぞれ溶接して、平面的な積層構造を有する電極素子を得た。
非水溶媒としてのECとDECの混合溶媒(体積比:EC/DEC=30/70)に、支持塩としてのLiPF6を電解液中1Mとなるように溶解して電解液を調製した。
上記電極素子を外装体としてのアルミニウムラミネートフィルムで包み、内部に電解液を注液後、0.1気圧まで減圧しつつ封止することで、二次電池を作製した。
作製した二次電池を、19mAで12時間充電後、162mAで放電した。その後、−10℃にて、162mAの充電を行い、電池を解体し、走査型電子顕微鏡を用いて負極表面の拡大観察を行ったところ、デンドライトの形成は認められなかった。
負極活物質として人造黒鉛粒子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、充電後の負極表面の観察を行ったところ、デンドライトの生成が認められた。
b セパレータ
c 正極
d 負極集電体
e 正極集電体
f 正極端子
g 負極端子
本実施形態の一態様は以下の付記のように記載されうるが、本出願の開示事項は以下の付記に限定されない。
(付記1)
正極、負極およびセパレータを含む電極素子を備える二次電池であって、
前記負極は、リチウムイオンを吸蔵放出し得る炭素材(a)、及びリチウムイオンを吸蔵放出し得る酸化物(b)を含み、
前記セパレータは、熱溶融または熱分解温度が160℃以上の不織布を50質量%以上含む
ことを特徴とする二次電池。
(付記2)
前記セパレータの厚みが10μm以上25μm以下であることを特徴とする、付記1に記載の二次電池。
(付記3)
前記不織布がアラミド繊維集合体を含むことを特徴とする、付記1または2に記載の二次電池。
(付記4)
前記リチウムイオンを吸蔵放出し得る炭素材(a)の含有量が、負極活物質中70質量%以上であることを特徴とする、付記1〜3のいずれかに記載の二次電池。
(付記5)
前記負極が、さらにリチウムと合金化可能な金属材(c)を含むことを特徴とする、付記1〜4のいずれかに記載の二次電池。
(付記6)
前記リチウムイオンを吸蔵放出し得る酸化物(b)を構成する金属と、前記リチウムと合金化可能な金属材(c)が同一元素からなることを特徴とする、付記1〜5のいずれかに記載の二次電池。
(付記7)
前記リチウムイオンを吸蔵放出し得る炭素材(a)が黒鉛を含むことを特徴とする、付記1〜6のいずれかに記載の二次電池。
(付記8)
前記リチウムイオンを吸蔵放出し得る酸化物(b)がシリコン酸化物を含むことを特徴とする、付記1〜7のいずれかに記載の二次電池。
(付記9)
前記正極活物質が、下記式(1):
Li α Ni β Me γ O 2 (1)
(式中、0.9≦α≦1.5、β+γ=1、0.6≦β<1、MeはCo、Mn、Al、Fe、Mg、Ba、Bから成る群より選ばれる少なくとも1種である。)
で表されるリチウムニッケル複合酸化物を含むことを特徴とする、付記1〜8のいずれかに記載の二次電池。
(付記10)
付記1〜9のいずれかに記載の二次電池を複数個備える組電池。
(付記11)
付記1〜9のいずれかに記載の二次電池、または付記10に記載の組電池を搭載した車両。
(付記12)
付記1〜9のいずれかに記載の二次電池、または付記10に記載の組電池を備える蓄電装置。
(付記13)
二次電池の製造方法であって、
正極と負極とをセパレータを介して積層して電極素子を製造する工程と、
前記電極素子と電解液とを外装体に封入する工程と、
を含み、
前記負極は、リチウムイオンを吸蔵放出し得る炭素材(a)、及びリチウムイオンを吸蔵放出し得る酸化物(b)を含む負極活物質を含み、
前記セパレータは、熱溶融または熱分解温度が160℃以上の不織布を50質量%以上含む
ことを特徴とする二次電池の製造方法。
Claims (13)
- 正極、負極およびセパレータを含む電極素子を備える二次電池であって、
前記負極は、リチウムイオンを吸蔵放出し得る炭素材(a)、及びリチウムイオンを吸蔵放出し得る酸化物(b)を含み、
前記セパレータは、熱溶融または熱分解温度が160℃以上の不織布を50質量%以上含む
ことを特徴とする二次電池。 - 前記セパレータの厚みが10μm以上25μm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の二次電池。
- 前記不織布がアラミド繊維集合体を含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の二次電池。
- 前記リチウムイオンを吸蔵放出し得る炭素材(a)の含有量が、負極活物質中70質量%以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の二次電池。
- 前記負極が、さらにリチウムと合金化可能な金属材(c)を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の二次電池。
- 前記リチウムイオンを吸蔵放出し得る酸化物(b)を構成する金属と、前記リチウムと合金化可能な金属材(c)が同一元素からなることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の二次電池。
- 前記リチウムイオンを吸蔵放出し得る炭素材(a)が黒鉛を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の二次電池。
- 前記リチウムイオンを吸蔵放出し得る酸化物(b)がシリコン酸化物を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の二次電池。
- 前記正極活物質が、下記式(1):
LiαNiβMeγO2 (1)
(式中、0.9≦α≦1.5、β+γ=1、0.6≦β<1、MeはCo、Mn、Al、Fe、Mg、Ba、Bから成る群より選ばれる少なくとも1種である。)
で表されるリチウムニッケル複合酸化物を含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の二次電池。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の二次電池を複数個備える組電池。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の二次電池、または請求項10に記載の組電池を搭載した車両。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の二次電池、または請求項10に記載の組電池を備える蓄電装置。
- 二次電池の製造方法であって、
正極と負極とをセパレータを介して積層して電極素子を製造する工程と、
前記電極素子と電解液とを外装体に封入する工程と、
を含み、
前記負極は、リチウムイオンを吸蔵放出し得る炭素材(a)、及びリチウムイオンを吸蔵放出し得る酸化物(b)を含む負極活物質を含み、
前記セパレータは、熱溶融または熱分解温度が160℃以上の不織布を50質量%以上含む
ことを特徴とする二次電池の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014250873 | 2014-12-11 | ||
JP2014250873 | 2014-12-11 | ||
PCT/JP2015/084434 WO2016093246A1 (ja) | 2014-12-11 | 2015-12-08 | リチウムイオン二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016093246A1 true JPWO2016093246A1 (ja) | 2017-10-05 |
Family
ID=56107423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016563692A Pending JPWO2016093246A1 (ja) | 2014-12-11 | 2015-12-08 | リチウムイオン二次電池 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20180013169A1 (ja) |
JP (1) | JPWO2016093246A1 (ja) |
WO (1) | WO2016093246A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113169315A (zh) * | 2018-12-07 | 2021-07-23 | 日本碍子株式会社 | 二次电池用正极结构体 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL3516716T3 (pl) | 2016-09-19 | 2021-06-28 | Umicore | Akumulatorowe ogniwo elektrochemiczne i akumulator wielokrotnego ładowania |
JP6765277B2 (ja) * | 2016-10-18 | 2020-10-07 | 三菱製紙株式会社 | リチウムイオン電池 |
US11824192B2 (en) * | 2017-11-01 | 2023-11-21 | Nec Corporation | Lithium ion secondary battery |
WO2020115955A1 (ja) * | 2018-12-07 | 2020-06-11 | 日本碍子株式会社 | 二次電池用正極構造体 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003338272A (ja) * | 2002-05-22 | 2003-11-28 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | アルカリ電池セパレータ用不織布およびその製造方法 |
JP2007157723A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Hitachi Maxell Ltd | 電気化学素子用セパレータおよび電気化学素子 |
JP2009032668A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-02-12 | Panasonic Corp | 非水系二次電池、電池パック、電源システム、及び電動機器 |
JP2011108593A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Du Pont Teijin Advanced Paper Kk | 複合体シート、その製造方法及びそれを用いた電気電子部品 |
JP2012009165A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Teijin Techno Products Ltd | 極細径不織布からなるセパレータ |
JP2012084426A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Hitachi Maxell Energy Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2012160463A (ja) * | 2012-04-05 | 2012-08-23 | Sony Corp | リチウムイオン電池の正極の製造方法およびリチウムイオン電池の製造方法 |
JP2013139652A (ja) * | 2012-01-04 | 2013-07-18 | Teijin Ltd | アラミド繊維不織布およびその製造方法 |
JP2013191529A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-09-26 | Hitachi Chemical Co Ltd | 複合材料、複合材料の製造方法、リチウムイオン二次電池用電極材料、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 |
JP2013191382A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 平板積層型電池 |
JP2013191550A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Hitachi Ltd | 非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池及びその製造方法 |
JP2014164871A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Toyota Industries Corp | 負極活物質、非水電解質二次電池用負極ならびに非水電解質二次電池 |
JP2014229614A (ja) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | 深▲セン▼市貝特瑞新能源材料股▲ふん▼有限公司 | リチウムイオン電池正極材の改質方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101105876B1 (ko) * | 2009-11-16 | 2012-01-16 | 주식회사 코캄 | 리튬 이차전지용 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
JP5699576B2 (ja) * | 2010-12-08 | 2015-04-15 | ソニー株式会社 | 積層型微多孔膜、電池用セパレータおよび非水電解質電池 |
JP5994354B2 (ja) * | 2011-09-05 | 2016-09-21 | ソニー株式会社 | セパレータおよび非水電解質電池、並びに、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム |
-
2015
- 2015-12-08 WO PCT/JP2015/084434 patent/WO2016093246A1/ja active Application Filing
- 2015-12-08 JP JP2016563692A patent/JPWO2016093246A1/ja active Pending
- 2015-12-08 US US15/534,241 patent/US20180013169A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003338272A (ja) * | 2002-05-22 | 2003-11-28 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | アルカリ電池セパレータ用不織布およびその製造方法 |
JP2007157723A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Hitachi Maxell Ltd | 電気化学素子用セパレータおよび電気化学素子 |
JP2009032668A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-02-12 | Panasonic Corp | 非水系二次電池、電池パック、電源システム、及び電動機器 |
JP2011108593A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Du Pont Teijin Advanced Paper Kk | 複合体シート、その製造方法及びそれを用いた電気電子部品 |
JP2012009165A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Teijin Techno Products Ltd | 極細径不織布からなるセパレータ |
JP2012084426A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Hitachi Maxell Energy Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2013139652A (ja) * | 2012-01-04 | 2013-07-18 | Teijin Ltd | アラミド繊維不織布およびその製造方法 |
JP2013191529A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-09-26 | Hitachi Chemical Co Ltd | 複合材料、複合材料の製造方法、リチウムイオン二次電池用電極材料、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 |
JP2013191382A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 平板積層型電池 |
JP2013191550A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Hitachi Ltd | 非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池及びその製造方法 |
JP2012160463A (ja) * | 2012-04-05 | 2012-08-23 | Sony Corp | リチウムイオン電池の正極の製造方法およびリチウムイオン電池の製造方法 |
JP2014164871A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Toyota Industries Corp | 負極活物質、非水電解質二次電池用負極ならびに非水電解質二次電池 |
JP2014229614A (ja) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | 深▲セン▼市貝特瑞新能源材料股▲ふん▼有限公司 | リチウムイオン電池正極材の改質方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113169315A (zh) * | 2018-12-07 | 2021-07-23 | 日本碍子株式会社 | 二次电池用正极结构体 |
CN113169315B (zh) * | 2018-12-07 | 2024-05-07 | 日本碍子株式会社 | 二次电池用正极结构体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016093246A1 (ja) | 2016-06-16 |
US20180013169A1 (en) | 2018-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6848435B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
KR101891013B1 (ko) | 전기 디바이스 | |
JP6919646B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
WO2017094712A1 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP6965745B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP6927034B2 (ja) | リチウムイオン二次電池、およびその製造方法 | |
JP6787310B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP6683191B2 (ja) | 二次電池 | |
JP2021048146A (ja) | 高安全性・高エネルギー密度電池 | |
WO2016093246A1 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
WO2017204213A1 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JPWO2017150311A1 (ja) | 負極活物質およびそれを用いたリチウムイオン二次電池 | |
JP6794982B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP2018092785A (ja) | リチウムイオン二次電池用電解液およびリチウムイオン二次電池 | |
JP6809449B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP6812966B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用負極および二次電池 | |
JP6699160B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP7437995B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
WO2016181927A1 (ja) | リチウムイオン電池 | |
JPWO2017094719A1 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
US20230216045A1 (en) | Positive Electrode for Secondary Battery | |
JP2022158172A (ja) | 非水電解質二次電池の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170608 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180514 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190723 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200327 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200818 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201019 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210309 |