KR20130102498A - Secondary battery - Google Patents
Secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130102498A KR20130102498A KR1020130023835A KR20130023835A KR20130102498A KR 20130102498 A KR20130102498 A KR 20130102498A KR 1020130023835 A KR1020130023835 A KR 1020130023835A KR 20130023835 A KR20130023835 A KR 20130023835A KR 20130102498 A KR20130102498 A KR 20130102498A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- active material
- material layer
- negative electrode
- electrode active
- positive electrode
- Prior art date
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
- 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
- H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
- H01M50/461—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes with adhesive layers between electrodes and separators
-
- 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
- H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
-
- 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
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- 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
- H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
-
- 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
Abstract
Description
본 발명은 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery.
리튬 이온 이차 전지로 대표되는 이차 전지는 고전압, 고에너지 밀도 및 고출력인 점에서, 차량 모터의 구동용 전원으로서 주목을 받고 있다.BACKGROUND ART [0002] A secondary battery typified by a lithium ion secondary battery is attracting attention as a power source for driving a vehicle motor in terms of high voltage, high energy density, and high output.
리튬 이온 이차 전지는 정극 집전체에 접합한 정극 활물질층과, 부극 집전체에 접합한 부극 활물질층과, 각 활물질층의 면과 대향한 대향면을 갖는 세퍼레이터를 구비한다. 또한, 리튬 이온 이차 전지로서, 세퍼레이터의 대향면과 각 활물질층의 면이 수지 접착층에 의해 접착된 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이러한 이차 전지는, 정극 활물질층을 포함하는 정극, 부극 활물질층을 포함하는 부극, 수지 접착층 및 세퍼레이터가 적층 또는 권회된 구성을 갖는다. 수지 접착층에 의해 각 활물질과 세퍼레이터의 밀착성이 증가되기 때문에 단락 방지, 저항 상승의 억제가 도모된다.The lithium ion secondary battery includes a positive electrode active material layer bonded to the positive electrode current collector, a negative electrode active material layer bonded to the negative electrode current collector, and a separator having opposing surfaces facing the surfaces of the respective active material layers. It is also known that, as a lithium ion secondary battery, the opposing face of the separator and the face of each active material layer are bonded by a resin adhesive layer (see, for example, Patent Document 1). Such a secondary battery has a structure in which a positive electrode including a positive electrode active material layer, a negative electrode including a negative electrode active material layer, a resin adhesive layer, and a separator are laminated or wound. The adhesion of each active material to the separator is increased by the resin adhesive layer, so that short circuiting and resistance increase can be suppressed.
그러나, 본 발명자들이 이차 전지에 대해서 검토를 진행해 가는 중에, 수지 접착층의 상태에 따라서는 사이클 내구성이 악화되는 경우가 있는 것을 알았다. 보다 구체적으로는 정극 활물질층 및 부극 활물질층의 두께 방향으로부터 볼 때 이들이 겹치는 범위와 겹치지 않는 범위의 전체 범위에 수지 접착층이 설치되어 있는 경우, 사이클 내구성이 악화될 우려가 있는 것을 발견하였다.However, it has been found that the cycle durability of the secondary battery may deteriorate depending on the state of the resin adhesive layer while the present inventors proceed to the examination of the secondary battery. More specifically, it has been found that when the resin adhesive layer is provided over the entire range of the overlapping area and the overlapping area as viewed from the thickness direction of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer, the cycle durability may be deteriorated.
부극 활물질층 및 정극 활물질층에 있어서, 충방전에 수반하여 리튬 이온을 흡장 또는 방출하는 것은, 주로 두께 방향으로부터 볼 때 부극 활물질층과 정극 활물질층이 겹치는 범위이며, 한편, 이들이 겹치지 않는 범위는 반응에 거의 기여하지 않는다. 그로 인해, 부극 활물질층과 정극 활물질층이 겹치는 범위에서는, 충방전에 수반하여 전극에 체적 변화가 발생하는 것에 반해, 부극 활물질층과 정극 활물질층이 겹치지 않는 범위에서는 전극에 팽창·수축이 발생하지 않는다. 그리고, 그 전체 범위에서 수지 접착층이 설치되어 활물질층이 구속되어 있는 경우, 그러한 체적 변화의 갭에 의해, 양쪽 범위의 경계 부근에서 세퍼레이터 및 집전체 등의 부재에 응력 집중이 발생한다. 또한, 경계 부근으로의 응력 집중이, 사이클 시험의 반복에 의해 조장됨으로써, 세퍼레이터 및 집전체에 대한 균열 혹은 절단 또는 활물질층으로부터의 활물질의 탈락이 일어나고, 결과적으로 사이클 내구성이 저하할 우려가 있다.In the negative electrode active material layer and the positive electrode active material layer, the lithium ion is occluded or released in association with charge and discharge is a range in which the negative electrode active material layer and the positive electrode active material layer overlap each other when viewed from the thickness direction, Lt; / RTI > As a result, in the range where the negative electrode active material layer and the positive electrode active material layer overlap, volume change occurs with the charge and discharge in the electrode, while expansion and contraction do not occur in the electrode in the range where the negative electrode active material layer and the positive electrode active material layer do not overlap Do not. In the case where the resin adhesive layer is provided in the entire range and the active material layer is confined, stress concentration occurs in the members such as the separator and current collector near the boundaries of both ranges due to the gap of such volume change. Further, stress concentration to the vicinity of the boundary is promoted by repetition of the cycle test, cracking or cutting of the separator and the current collector or removal of the active material from the active material layer occurs, and as a result, the cycle durability may deteriorate.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 사이클 내구성의 향상을 도모할 수 있는 이차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a secondary battery capable of improving cycle durability.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이차 전지는, 정극 활물질층을 포함하는 정극과, 부극 활물질층을 포함하는 부극과, 정극과 부극 사이에 배치된 세퍼레이터를 갖는다. 또한, 본 발명의 이차 전지는, 정극과 세퍼레이터 사이 및 부극과 세퍼레이터 사이 중 적어도 한쪽에 배치되고, 정극 및 부극 중 적어도 한쪽과 세퍼레이터를 접착하는 접착층을 갖는다. 그리고, 본 발명의 이차 전지에 있어서는, 활물질층의 두께 방향으로부터 볼 때, 정극 활물질층과 부극 활물질층이 겹치는 범위와 겹치지 않는 범위에서, 정극 활물질층 및 부극 활물질층 중 적어도 한쪽에 대하여 접착층이 접촉하는 면적의 비율이 상이하다.A secondary battery of the present invention for achieving the above object has a positive electrode including a positive electrode active material layer, a negative electrode including a negative electrode active material layer, and a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode. Further, the secondary battery of the present invention has at least one of a positive electrode and a separator, or a negative electrode and a separator, and has an adhesive layer for adhering at least one of the positive electrode and the negative electrode to the separator. In the secondary battery of the present invention, when viewed from the thickness direction of the active material layer, the adhesive layer is in contact with at least one of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer in a range where the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer overlap each other, The ratio of the surface area to the surface area is different.
상기 구성을 갖는 이차 전지에 의하면, 접착층에 의해 부극 활물질층과 정극 활물질층이 겹치는 범위 및 겹치지 않는 범위의 양쪽에서, 균일하게 세퍼레이터의 구속이 완화된다. 그로 인해, 충방전에 수반하는 그들 양쪽 범위에서의 체적 변화의 갭에 의한 응력 집중이 해소되고, 그 결과, 집전체 및 세퍼레이터에 대한 균열 혹은 절단 또는 활물질층으로부터의 활물질의 탈락이 억제되므로, 사이클 내구성을 향상할 수 있다.According to the secondary battery having the above-described configuration, the restraint of the separator is alleviated uniformly in both the range where the negative electrode active material layer and the positive electrode active material layer overlap each other and the range where the positive electrode active material layer does not overlap. As a result, the concentration of stress due to the gap of the volume change in both of the ranges due to charging and discharging is eliminated, and as a result, cracks or cutting of the current collector and the separator, or detachment of the active material from the active material layer, Durability can be improved.
도 1은 실시 형태의 이차 전지의 개략 구성을 도시하는 사시도다.
도 2는 도 1의 2-2 선을 따르는 단면도다.
도 3은 활물질층, 접착층 및 세퍼레이터를 두께 방향으로부터 도시하는 평면도다.
도 4는 제1 실시 형태의 이차 전지의 주요부를 부분적으로 확대해서 도시하는 단면도다.
도 5는 비교예의 이차 전지의 주요부를 부분적으로 확대해서 도시하는 단면도다.
도 6은 제2 실시 형태의 이차 전지의 주요부를 부분적으로 확대해서 도시하는 단면도다.
도 7은 제3 실시 형태의 이차 전지의 주요부를 부분적으로 확대해서 도시하는 단면도다.
도 8은 제3 실시 형태의 변형예의 주요부를 부분적으로 확대해서 도시하는 단면도다.
도 9는 제4 실시 형태의 이차 전지의 주요부를 부분적으로 확대해서 도시하는 단면도다.
도 10은 제4 실시 형태의 변형예의 주요부를 부분적으로 확대해서 도시하는 단면도다.
도 11은 제5 실시 형태의 이차 전지의 주요부를 부분적으로 확대해서 도시하는 단면도다.
도 12는 제6 실시 형태의 이차 전지의 주요부를 부분적으로 확대해서 도시하는 단면도다.1 is a perspective view showing a schematic structure of a secondary battery according to an embodiment.
Fig. 2 is a sectional view taken along the line 2-2 in Fig. 1. Fig.
3 is a plan view showing the active material layer, the adhesive layer and the separator from the thickness direction.
4 is a partially enlarged cross-sectional view of a main part of the secondary battery of the first embodiment.
5 is a partially enlarged sectional view showing a main part of a secondary battery of a comparative example.
Fig. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of the main part of the secondary battery of the second embodiment. Fig.
7 is a partially enlarged cross-sectional view of the main part of the secondary battery of the third embodiment.
8 is a partially enlarged cross-sectional view of a main part of a modification of the third embodiment.
Fig. 9 is a partially enlarged cross-sectional view of the main part of the secondary battery of the fourth embodiment. Fig.
10 is a partially enlarged sectional view showing a main part of a modification of the fourth embodiment.
11 is a partially enlarged cross-sectional view of the main part of the secondary battery of the fifth embodiment.
12 is a partially enlarged cross-sectional view of the main part of the secondary battery of the sixth embodiment.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 도면의 치수 비율은 설명의 사정상 과장되어 있고, 실제 비율과는 상이하다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and are different from actual ratios.
<제1 실시 형태>≪ First Embodiment >
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태의 리튬 이온 이차 전지(10)(이차 전지)는 충방전 반응이 진행되는 대략 직사각형의 발전 요소(100)를, 이것을 덮는 외장재(110)에 의해 밀봉된 구성을 갖는다. 리튬 이온 이차 전지(10)는 직사각 형상의 편평한 형상을 갖는다. 전력을 취출하기 위한 정극 집전판(120) 및 부극 집전판(130)이 리튬 이온 이차 전지(10)의 양측부로부터 인출되어 있다.1, the lithium ion secondary battery 10 (secondary battery) according to the first embodiment is sealed by a
도 2에 도시한 바와 같이, 발전 요소(100)는 정극 활물질층(141)이 정극 집전체(142)의 양면에 형성된 정극(140)과, 부극 활물질층(151)이 부극 집전체(152)의 양면에 형성된 부극(150)을 갖는다. 또한, 발전 요소(100)는 전해질이 함침됨으로써 전해질층을 구성하는, 정극(140)과 부극(150) 사이에 배치된 세퍼레이터(160)를 갖는다. 정극(140) 및 부극(150)은 세퍼레이터(160)를 개재해서 교대로 복수 적층되어 있다. 또한, 발전 요소(100)는 정극(140)과 세퍼레이터(160) 사이에 배치되어 이들을 접착하는 접착층(170)과, 부극(150)과 세퍼레이터(160) 사이에 배치되어 이들을 접착하는 접착층(180)을 갖는다.2, the
인접하는 정극 활물질층(141), 전해질층(세퍼레이터(160)) 및 부극 활물질층(151)은 1개의 단전지층(190)을 구성하고 있다. 단전지층(190)은 복수 적층됨으로써 전기적으로 병렬 접속되어 있다.The adjacent positive electrode
적층 방향의 양쪽 최외층에 배치된 2개의 부극 집전체(154)에 대해서는, 모두 편면에만 부극 활물질층(151)이 형성되어 있다. 본 발명은 도 2에 도시된 형태에 한정되지 않고, 도 2에 있어서, 정극(140)과 부극(150)의 배치를 교체한 형태를 포함한다. 이 경우, 적층 방향의 양쪽 최외층에 정극 집전체(142)가 배치되고, 또한 최외층에 배치된 정극 집전체(142)에서는, 편면에만 정극 활물질층(141)이 형성된다. 또한, 최외층에 배치될 때에는 정극(140), 부극(150) 모두 부극 집전체(154) 혹은 정극 집전체(142)의 양면에 각각, 부극 활물질층(151), 정극 활물질층(142)이 형성되어 있어도 좋다.The negative electrode
각 부재에 대해서 설명한다.Each member will be described.
외장재(110)는 주위가 열 융착됨으로써, 정극 집전판(120) 및 부극 집전판(130)을 도출한 상태로 발전 요소(100)를 밀봉하고 있다. 외장재(110)는, 예를 들어 알루미늄과 수지재의 적층 구조를 갖는 라미네이트 필름이다. 라미네이트 필름으로서, 예를 들어 폴리프로필렌, 알루미늄, 폴리아미드계 합성 수지를 이 순서대로 적층해서 구성된 3층 구조의 라미네이트 필름을 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것이 아니다.The
정극 집전판(120)은 정극 집전체(142)에 전기적으로 접속하고, 또한 외장재(110)의 일단부에 끼워지도록 해서 외장재(110)의 외부에 도출되어 있다. 부극 집전판(130)은 부극 집전체(152)에 전기적으로 접속하고, 또한 외장재(110)의 타단부에 끼워지도록 해서 외장재(110)의 외부에 도출되어 있다.The positive electrode
정극 집전판(120)과 정극 집전체(142)를 전기적으로 접속하는 정극 리드(143)가 초음파 용접이나 저항 용접 등에 의해, 정극 집전판(120)에 설치되어 있다. 정극 집전판(120)은 정극 집전체(142)를 연장함으로써 형성되어도 좋다. 또한, 부극 집전판(130)과 부극 집전체(152)를 전기적으로 접속하는 부극 리드(153)가 초음파 용접이나 저항 용접 등에 의해 부극 집전판(130)에 설치되어 있다. 부극 집전판(130)은 부극 집전체(152)를 연장함으로써 형성되어도 좋다.A
정극 집전체(142)는, 예를 들어 알루미늄박이다. 부극 집전체(152)는, 예를 들어 동박이다. 그러나, 이들에 한정되지 않고, 정극 집전체(142) 및 부극 집전체(152)는, 예를 들어 스테인리스스틸 박, 니켈과 알루미늄과의 클래드재, 구리와 알루미늄과의 클래드재, 혹은 이들 금속 조합의 도금재 등이어도 좋다. 정극 집전체(142)의 두께 및 부극 집전체(152)의 두께는 각각, 예를 들어 1 내지 100㎛ 정도이고, 또한 바람직하게는 1 내지 50㎛ 정도다.The positive electrode
정극 활물질층(141)은 리튬의 흡장 방출이 가능한 정극 활물질을 1종류 또는 2종류 이상을 포함해서 구성되어 있고, 필요에 따라 도전 보조제 및 바인더를 포함하고 있어도 좋다. 정극 활물질은 특별히 한정되지 않고, 리튬 이온 이차 전지에 통상 사용되는 것이 이용될 수 있다. 예를 들어, 황화 몰리브덴(MoS2), 셀렌화 니오븀(NbSe2), 황화 티타늄(TiS2) 혹은 산화 바나듐(V2O5) 등의 리튬을 함유하지 않는 칼코겐화물 또는 리튬을 함유하는 리튬 함유 화합물 또는 폴리아세틸렌 혹은 폴리피롤 등의 고분자 화합물을 들 수 있다. 특히, 고전압, 고에너지 밀도를 기대할 수 있는 점에서, 리튬 함유 화합물이 바람직하고, 리튬과 전이 금속 원소를 포함하는 복합 산화물 또는 리튬과 전이 금속 원소를 포함하는 인산 화합물이 더욱 바람직하다. 리튬과 전이 금속 원소를 포함하는 복합 산화물의 구체적인 예로는, 층상 구조를 갖는 코발트산 리튬(LiCoO2), 니켈산 리튬(LiNiO2), 리튬-니켈-망간 복합 산화물(LiNixMn1 - xO2), 리튬-니켈-망간-코발트 복합 산화물(LiNixMnyCo1 -x- yO2), 리튬 과잉형 니켈-망간- 코발트 복합 산화물(Li[LixNiyMnzCo1 -x-y-z]O2), 스피넬형 구조를 갖는 망간산 리튬(LiMn2O4) 등을 들 수 있다. 리튬과 전이 금속 원소를 포함하는 인산 화합물의 구체적인 예로는, 예를 들어 철 인산 리튬(LiFePO4), 망간 인산 리튬(LiMnPO4), 코발트 인산 리튬(LiCoPO4)을 들 수 있다.The positive electrode
정극 활물질층(141)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 2 내지 100㎛ 정도다. 또한, 정극 활물질층(141)의 충전 상태와 방전 상태의 최대 체적 변화율은, 예를 들어 5% 이상 20% 이하다.The thickness of the positive electrode
부극 활물질층(151)은, 리튬 이온을 가역적으로 흡장 및 방출할 수 있는 부극 활물질을 1종류 또는 2종류 이상을 포함해서 구성되어 있고, 필요에 따라 도전 보조제 및 바인더를 포함하고 있어도 좋다. 부극 활물질은, 예를 들어 탄소 재료, 금속 산화물 혹은 고분자 화합물을 들 수 있다. 탄소 재료로는 천연 흑연, 인조 흑연, 코크스류, 카본 블랙 등을 들 수 있다. 또한, 금속 산화물로는 산화철, 산화 루테늄, 티타늄산 리튬(Li4Ti5O12) 혹은 산화 몰리브덴 등을 들 수 있고, 고분자 화합물로는 폴리아세틸렌 혹은 폴리피롤 등을 들 수 있다.The negative electrode
리튬을 흡장 및 방출하는 것이 가능한 부극 재료로는, 또한 리튬과 합금을 형성 가능한 금속 원소 및 반금속 원소 중 적어도 1종을 구성 원소로서 포함하는 재료도 들 수 있다. 이 부극 재료는 금속 원소 혹은 반금속 원소의 단체이어도 합금이어도 화합물이어도 좋고, 또한 이들 중 1종 또는 2종 이상의 상을 적어도 일부에 갖는 것이어도 좋다. 또한, 본 발명에 있어서, 합금에는 2종 이상의 금속 원소로 이루어지는 것 외에, 1종 이상의 금속 원소와 1종 이상의 반금속 원소를 포함하는 것도 포함한다. 또한, 비금속 원소를 포함하고 있어도 좋다. 그 조직에는 고용체, 공정(공융 혼합물), 금속간 화합물 혹은 그 중 2종 이상이 공존하는 경우가 있다.As a negative electrode material capable of occluding and releasing lithium, a material containing at least one of a metal element and a semimetal element capable of forming an alloy with lithium is also included as a constituent element. The negative electrode material may be a single metal element or a semi-metallic element, an alloy, a compound, or a compound having at least one or more of these phases. In the present invention, the alloy includes not only two or more kinds of metal elements but also one or more kinds of metal elements and one or more kinds of semimetal elements. Moreover, you may contain the nonmetallic element. The structure may include a solid solution, a process (eutectic mixture), an intermetallic compound, or two or more of them.
이러한 금속 원소 혹은 반금속 원소로는, 예를 들어 주석(Sn), 납(Pb), 알루미늄, 인듐(In), 규소(Si), 아연(Zn), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 비소(As), 은(Ag), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr) 혹은 이트륨(Y)을 들 수 있다. 그 중에서도 장주기형 주기표에 있어서의 14족의 금속 원소 혹은 반금속 원소가 바람직하고, 특히 바람직한 것은 규소 혹은 주석이다. 규소 및 주석은, 리튬을 흡장 및 방출하는 능력이 커서, 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있기 때문이다.Examples of the metal element or the semimetal element include tin (Sn), lead (Pb), aluminum, indium (In), silicon (Si), zinc (Zn), antimony (Sb), bismuth There can be mentioned gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), silver (Ag), hafnium (Hf), zirconium (Zr) or yttrium (Y). Among them, a Group 14 metal element or semi-metal element in the long period type periodic table is preferable, and silicon or tin is particularly preferable. This is because silicon and tin have a high capacity to absorb and discharge lithium, and thus a high energy density can be obtained.
주석의 합금으로는, 예를 들어 주석 이외의 제2 구성 원소로서 규소, 니켈, 구리, 철, 코발트, 망간, 아연, 인듐, 은, 티타늄(Ti), 게르마늄, 비스무트, 안티몬 및 크롬(Cr)으로 이루어지는 군 중 적어도 1종을 포함하는 것을 들 수 있다. 규소의 합금으로는, 예를 들어 규소 이외의 제2 구성 원소로서 주석, 니켈, 구리, 철, 코발트, 망간, 아연, 인듐, 은, 티타늄, 게르마늄, 비스무트, 안티몬 및 크롬으로 이루어지는 군 중 적어도 1종을 포함하는 것을 들 수 있다.Examples of the tin alloy include silicon, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium (Ti), germanium, bismuth, antimony, and chromium (Cr) as second constituent elements other than tin, And at least one kind selected from the group consisting of Examples of the silicon alloy include at least one of the group consisting of tin, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony and chromium as a second constituent element other than silicon Including species.
주석의 화합물 혹은 규소의 화합물로는, 예를 들어 산소(O) 혹은 탄소(C)를 포함하는 것을 들 수 있고, 주석 또는 규소 외에 상술한 제2 구성 원소를 포함하고 있어도 좋다.The compound of tin or the compound of silicon includes, for example, oxygen (O) or carbon (C), and may contain the above-mentioned second constituent element in addition to tin or silicon.
부극 활물질층(151)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 2 내지 100㎛ 정도다. 또한, 부극 활물질층(151)의 충전 상태와 방전 상태의 최대 체적 변화율은, 예를 들어 10% 이상 400% 이하다.The thickness of the negative electrode
세퍼레이터(160)는 정극 활물질층(141)과 부극 활물질층(151) 사이에 개재되어, 양극 활물질의 접촉에 수반하는 단락 방지나 전해액을 유지해서 이온 투과성을 확보하는 역할을 갖는다. 세퍼레이터(160)는, 예를 들어 통기성을 갖는 다공성 형상의 PE(폴리에틸렌)에 의해 형성된다. 그러나, 이것에 특별히 한정되지 않고 세퍼레이터(160)로서 일반적인 리튬 이온 이차 전지에서 사용되고 있는 공지된 것을 적용할 수 있다. 예를 들어, 세퍼레이터(160)로서, PP(폴리프로필렌) 등의 다른 폴리올레핀, PP/PE/PP의 3층 구조를 한 적층체, 폴리아미드, 폴리이미드, 아라미드, 부직포를 이용하는 것도 가능하다. 부직포는, 예를 들어 면, 레이온, 아세테이트, 나일론, 폴리에스테르다.The
전해액의 용매로는, 예를 들어 γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, δ-발레로락톤 혹은 ε-카프로락톤 등의 락톤계 용매, 탄산 에틸렌, 탄산 프로필렌, 탄산 부틸렌, 탄산 디메틸, 탄산 에틸메틸 혹은 탄산 디에틸 등의 탄산 에스테르계 용매, 1,2-디메톡시에탄, 1-에톡시-2-메톡시에탄, 1,2-디에톡시에탄, 테트라히드로푸란 혹은 2-메틸테트라히드로푸란 등의 에테르계 용매, 아세토니트릴 등의 니트릴계 용매, 술포란계 용매, 인산류, 인산 에스테르 용매 또는 피롤리돈류 등의 비수 용매를 들 수 있다. 용매는 임의의 1종류를 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.Examples of the solvent for the electrolytic solution include lactone solvents such as? -Butyrolactone,? -Valerolactone,? -Valerolactone and? -Caprolactone, and organic solvents such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, Carbonic acid ester solvents such as ethyl acetate or diethyl carbonate, ethers such as 1,2-dimethoxyethane, 1-ethoxy-2-methoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran or 2-methyltetrahydro Ether solvents such as tetrahydrofuran and furane, nitrile solvents such as acetonitrile, non-aqueous solvents such as sulfolane solvents, phosphoric acids, phosphoric acid ester solvents and pyrrolidones. Any one solvent may be used alone, or two or more solvents may be mixed and used.
전해액의 리튬염은, 용매에 용해해서 이온을 발생하는 것이면 어느 것을 사용해도 좋고, 1종을 단독으로 사용해도, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 예를 들어 리튬염이면, 육불화인산 리튬(LiPF6), 사불화붕산 리튬(LiBF4), 육불화비산 리튬(LiAsF6), 과염소산 리튬(LiClO4), 트리플루오로메탄술폰산 리튬(LiCF3SO3), 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드리튬(LiN(SO2CF3)2), 트리스(트리플루오로메탄술포닐)메틸리튬(LiC(SO2CF3)3), 사염화 알루민산 리튬(LiAlCl4) 혹은 육불화 규산 리튬(LiSiF6) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 육불화인산 리튬 혹은 사불화붕산 리튬은 산화 안정성의 점에서 바람직하다.The lithium salt of the electrolytic solution may be any one as long as it dissolves in a solvent to generate ions, and either one of them may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. (LiBF 4 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6 ), lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 ), and the like can be used as long as the lithium salt is a lithium salt such as lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate SO 3), (methanesulfonyl trifluoromethanesulfonyl) imide lithium (LiN (SO 2 CF 3) bis 2), tris (methanesulfonyl trifluoromethyl) methyl lithium (LiC (SO 2 CF 3) 3), titanium tetrachloride Lithium aluminate (LiAlCl 4 ) or lithium hexafluorosilicate (LiSiF 6 ). Among them, lithium hexafluorophosphate or lithium tetrafluoroborate is preferable from the standpoint of oxidation stability.
리튬염의 전해액에 있어서의 농도는, 용매 1리터(l)에 대하여 0.1mol 이상 3.0mol 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5mol 이상 2.0mol 이하다. 이 범위 내에 있어서 양호한 이온 전도도를 얻을 수 있기 때문이다.The concentration of the lithium salt in the electrolytic solution is preferably 0.1 mol or more and 3.0 mol or less, more preferably 0.5 mol or more and 2.0 mol or less based on 1 liter of the solvent. This is because good ion conductivity can be obtained within this range.
전해질은 전해액이 아닌, 중합체 전해질 또는 겔 전해질로 해도 좋다.The electrolyte may be a polymer electrolyte or gel electrolyte, not an electrolytic solution.
중합체 혹은 겔 전해질의 호스트 중합체는, 예를 들어 HFP(헥사플루오로프로필렌) 공중합체를 10% 포함하는 PVDF-HFP(폴리불화 비닐리덴과 헥사플루오로프로필렌의 공중합체)이다. 그러나, 이것에 특별히 한정되지 않고, 전해질의 호스트 중합체로서 일반적인 리튬 이온 이차 전지에서 사용되고 있는 공지된 것을 적용할 수 있다. 예를 들어, 다른 리튬 이온 전도성을 갖지 않는 고분자나, 이온 전도성을 갖는 고분자(고체 고분자 전해질)를 적용하는 것도 가능하다. 다른 리튬 이온 전도성을 갖지 않는 고분자는, 예를 들어 PAN(폴리아크릴로니트릴), PMMA(폴리메틸메타크릴레이트)다. 이온 전도성을 갖는 고분자는, 예를 들어 PEO(폴리에틸렌옥시드)나 PPO(폴리프로필렌옥시드)다.The host polymer of the polymer or gel electrolyte is, for example, PVDF-HFP (a copolymer of polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene) containing 10% of HFP (hexafluoropropylene) copolymer. However, it is not particularly limited to this, and known electrolytes which are used in general lithium ion secondary batteries as host polymers of electrolytes can be applied. For example, it is also possible to apply a polymer having no other lithium ion conductivity or a polymer having an ion conductivity (a solid polymer electrolyte). The other polymer having no lithium ion conductivity is, for example, PAN (polyacrylonitrile) or PMMA (polymethyl methacrylate). The polymer having ionic conductivity is, for example, PEO (polyethylene oxide) or PPO (polypropylene oxide).
세퍼레이터(160)의 두께에 대해서는 특별히 제한은 없고, 전지에 관한 종래 공지된 지식이 적절히 참조될 수 있다. 세퍼레이터(160)의 두께는, 바람직하게는 1 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 2 내지 30㎛, 더욱 바람직하게는 5 내지 25㎛ 정도다.The thickness of the
도 3에 있어서 각 부재의 두께 방향으로부터 나타낸 바와 같이, 부극 활물질층(151)의 편평 면적(두께 방향으로 교차하는 면의 면적)은 정극 활물질층(141)의 편평 면적보다도 크다. 또한, 세퍼레이터(160)의 편평 면적은 부극 활물질층(151)의 편평 면적 및 정극 활물질층(141)의 편평 면적보다도 크다. 단, 대 리튬 전위가 1V 이상의 부극 재료를 포함하는 부극 활물질층인 경우에는, 부극 활물질층(151)의 편평 면적은, 정극 활물질층(141)의 편평 면적보다도 작아도 좋다.3, the flat area (area of the surface intersecting in the thickness direction) of the negative electrode
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 접착층(170)은 정극 활물질층(141)의 편평 면적과 동일한 편평 면적을 갖는다. 접착층(170)은, 두께 방향에서 보아 정극 활물질층(141)과 부극 활물질층(151)이 겹치는 범위(이하, 간단히 활물질층이 겹치는 범위라고 함)의 전체 범위에서, 정극 활물질층(141)에 접촉하고 있다.3 and 4, the
한편, 접착층(180)의 편평 면적은, 정극 활물질층(141)의 편평 면적보다 크고, 또한 부극 활물질층(151)의 편평 면적보다 작다. 접착층(180)은 활물질층이 겹치는 범위에서 부극 활물질층(151)에 접촉할 뿐만 아니라, 두께 방향에서 보아 정극 활물질층(141)과 부극 활물질층(151)이 겹치지 않는 범위(이하, 간단히 활물질층이 겹치지 않는 범위라고 함)에 있어서도 부극 활물질층(151)과 접촉하고 있다.On the other hand, the flat area of the
활물질층이 겹치는 범위와, 활물질층이 겹치지 않는 범위에 있어서는, 부극 활물질층(151)에 대하여 접착층(180)이 접촉하는 면적의 비율이 상이하다. 접착층(180)은 활물질층이 겹치는 범위에서는, 그 전체 범위에서 부극 활물질층(151)에 접촉하고 있다. 이에 반해, 활물질층이 겹치지 않는 범위에서는, 접착층(180)은 부극 활물질층(151)의 일부에만 접촉하고 있다. 따라서, 활물질층이 겹치지 않는 범위에서는 활물질층이 겹치는 범위에 비해, 부극 활물질층(151)에 대하여 접착층(180)이 접촉하는 면적의 비율이 작다.The ratio of the area in which the
접착층(170)의 두께 및 접착층(180)의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 0.1 내지 20㎛이다. 보다 바람직하게는 0.5 내지 15㎛, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 10㎛이다.The thickness of the
접착층(170) 및 접착층(180)을 구성하는 주된 구성 재료는, 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 올레핀계 수지, 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르 니트릴(PEN), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리아미드이미드(PAI), 셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 폴리염화 비닐(PVC), 스티렌·부타디엔 고무(SBR), 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 에틸렌·프로필렌 고무, 에틸렌·프로필렌·디엔 공중합체, 스티렌·부타디엔·스티렌 블록 공중합체 및 그 수소 첨가물, 스티렌·이소프렌·스티렌 블록 공중합체 및 그 수소 첨가물 등의 열가소성 고분자, 폴리불화 비닐리덴(PVdF), 폴리불화 비닐리덴(카르복실기를 일부 측쇄에 갖는 것), 폴리불화 비닐리덴-헥사플루오로프로필렌(PVdF-HFP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌·헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로 알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 에틸렌·테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌·클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE), 폴리불화 비닐(PVF) 등의 불소 수지, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌계 불소 고무(VDF-HFP계 불소 고무), 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-HFP-TFE계 불소 고무), 비닐리덴플루오라이드-펜타플루오로프로필렌계 불소 고무(VDF-PFP계 불소 고무), 비닐리덴플루오라이드-펜타플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-PFP-TFE계 불소 고무), 비닐리덴플루오라이드-퍼플루오로메틸비닐에테르-테트라플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-PFMVE-TFE계 불소 고무), 비닐리덴플루오라이드-클로로트리플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-CTFE계 불소 고무) 등의 비닐리덴플루오라이드계 불소 고무, 에폭시 수지, 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 (메트)아크릴계 수지, 아라미드, 폴리염화 비닐리덴(PVDC) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리불화 비닐리덴, 폴리이미드, 스티렌·부타디엔 고무, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드인 것이 보다 바람직하다. 이들의 적합한 접착층(170, 180)에 사용되는 재료는 내열성이 우수하고, 또한 산화 전위, 환원 전위 양쪽 모두 안정된다. 이들 접착층(170, 180)에 사용되는 재료는 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 그러나, 접착층(170, 180)에 사용되는 재료가 이것에 한정되지 않는 것은 당연하다. 이들 중, 예를 들어 폴리불화 비닐리덴(PVdF), (메트)아크릴계 수지, 올레핀계 수지 등은 산화측, 환원측 중 어느 전위에도 강한 점에서, 어느 쪽에도 적용 가능하다. 또한, SBR 등은 환원 전위에 강한 점에서 부극측에 사용하는 것이 바람직하다. 또한, PTFE 등은 산화 전위에 강한 점에서 정극측에 사용하는 것이 바람직하다.Examples of the main constituent material of the adhesive layer 170 and the adhesive layer 180 include olefin resins such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET) (PEN), polyacrylonitrile (PAN), polyimide (PI), polyamide (PA), polyamideimide (PAI), cellulose, carboxymethylcellulose (CMC), ethylene- Butadiene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene copolymer, styrene-butadiene styrene block copolymer and hydrogenated product thereof, styrene- Block copolymers and hydrogenated products thereof, polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinylidene fluoride (having a carboxyl group on some side chains), polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PTFE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), ethylene / hexafluoropropylene copolymer Fluorine resins such as tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylene chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE) and polyvinyl fluoride (PVF), vinylidene fluoride- (VDF-HFP fluorine rubber), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene fluororubber (VDF-HFP-TFE fluorine rubber), vinylidene fluoride-pentafluoro (VDF-PFP-based fluorine rubber), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene-tetrafluoroethylene-based fluorine rubber (VDF-PFP-TFE based fluorine rubber), vinylidene fluoride-perfluoro Vinylidene fluoride-based rubber such as methylvinylether-tetrafluoroethylenic fluororubber (VDF-PFMVE-TFE fluororubber) and vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene fluororubber (VDF-CTFE fluororubber) (Meth) acrylic resins such as polymethyl acrylate (PMA) and polymethyl methacrylate (PMMA), aramid, and polyvinylidene chloride (PVDC). Among these, polyvinylidene fluoride, polyimide, styrene-butadiene rubber, carboxymethylcellulose, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyacrylonitrile and polyamide are more preferable. The materials used for these suitable
본 실시 형태의 리튬 이온 이차 전지(10)의 제조 방법으로서는, 특별히 제한되는 것은 아니며, 종래 공지된 방법을 적용해서 제작할 수 있다. 이하에 그의 일례를 설명한다.The manufacturing method of the lithium ion
우선, 정극(140) 및 부극(150)이 각각 준비된다.First, the
부극(150)의 제작에서는, 부극 활물질을 포함하는 부극 활물질층용 슬러리가 제조되고, 그리고 부극 집전체(152)의 한쪽 면에 도포된다. 부극 활물질층용 슬러리는 부극 활물질, 도전 보조제 및 바인더 등을 포함하는 혼합물이 용매에 분산됨으로써 제조된다.In the production of the negative electrode (150), a slurry for a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material is prepared and applied to one surface of the negative electrode collector (152). The slurry for the negative electrode active material layer is prepared by dispersing a mixture including a negative electrode active material, a conductive auxiliary agent and a binder in a solvent.
도전 보조제란, 도전성을 향상시키기 위해서 배합되는 첨가물을 말한다. 본 실시 형태에 있어서 사용될 수 있는 도전 보조제는 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 지식이 적절히 참조될 수 있다. 예를 들어, 아세틸렌 블랙 등의 카본 블랙, 그래파이트, 탄소 섬유 등의 탄소 재료를 들 수 있다. 활물질층이 도전 보조제를 포함하면, 활물질층의 내부에 있어서의 전자 네트워크가 효과적으로 형성되고, 전지의 입출력 특성의 향상에 기여할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 부극 활물질로서 사용되는 카본 재료는 그 자체가 도전성을 가지는 경우도 있는데, 이러한 경우에는 도전 보조제의 사용은 반드시 필요한 것은 아니다.The conductive auxiliary agent refers to an additive compounded to improve conductivity. The conductive auxiliary agent that can be used in the present embodiment is not particularly limited, and conventionally known knowledge can be appropriately referred to. For example, carbon materials, such as carbon black, such as acetylene black, graphite, and carbon fiber, are mentioned. When the active material layer contains the conductive auxiliary agent, the electronic network inside the active material layer is effectively formed, and the input / output characteristics of the battery can be improved. Further, in this embodiment, the carbon material used as the negative electrode active material may have conductivity itself. In this case, the use of the conductive auxiliary agent is not necessarily required.
부극 활물질층용 슬러리에 사용되는 바인더는, 활물질끼리 또는 활물질과 집전체나 도전 보조제를 결착시켜서 전극 구조(3차원 네트워크)를 유지할 목적으로 첨가된다. 부극 활물질층용 슬러리에 포함되는 바인더로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 이하의 재료를 들 수 있다. 셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등의 증점제; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르니트릴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리이미드, 폴리아미드, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 폴리아세트산 비닐, 폴리염화 비닐, 스티렌·부타디엔 고무(SBR), 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 에틸렌·프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 및 그의 수소 첨가물, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 및 그의 수소 첨가물 등의 열가소성 수지; 폴리불화 비닐리덴(PVdF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(ECTFE), 폴리불화 비닐(PVF) 등의 불소 수지; 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌계 불소 고무(VDF-HFP계 불소 고무), 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-HFP-TFE계 불소 고무), 비닐리덴플루오라이드-펜타플루오로프로필렌계 불소 고무(VDF-PFP계 불소 고무), 비닐리덴플루오라이드-펜타플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-PFP-TFE계 불소 고무), 비닐리덴플루오라이드-퍼플루오로메틸비닐에테르-테트라플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-PFMVE-TFE계 불소 고무), 비닐리덴플루오라이드-클로로트리플루오로에틸렌계 불소 고무(VDF-CTFE계 불소 고무) 등의 비닐리덴플루오라이드계 불소 고무; 아크릴 수지; 폴리우레탄 수지; 및 우레아 수지;를 들 수 있다. 이들을 각각 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.The binder used for the slurry for the negative electrode active material layer is added for the purpose of maintaining the electrode structure (three-dimensional network) by binding the active materials or binding the active material with the current collector or the conductive auxiliary agent. The binder contained in the slurry for the negative electrode active material layer is not particularly limited, and examples thereof include the following materials. Thickening agents such as cellulose and carboxymethylcellulose (CMC); Polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile, polyacrylonitrile, polyimide, polyamide, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, styrene-butadiene rubber (SBR) Thermoplastic resins such as isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer and hydrogenated product thereof, styrene-isoprene-styrene block copolymer and hydrogenated product thereof; (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), ethylene (ethylene terephthalate) Fluorine resins such as tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE) and polyvinyl fluoride (PVF); Hexafluoropropylene fluorine rubber (VDF-HFP-TFE fluorine rubber), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene fluorine rubber (VDF-HFP fluorine rubber), vinylidene fluoride- (VDF-PFP-based fluorine rubber), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene-tetrafluoroethylene-based fluorine rubber (VDF-PFP-TFE fluorine rubber), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene fluorine rubber (VDF-PFMVE-TFE fluororubber), vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene fluororubber (VDF-CTFE fluororubber), etc., fluoride-fluoride-perfluoromethyl vinyl ether-tetrafluoroethylene fluororubber Vinylidene fluoride-based fluorine rubber; Acrylic resin; Polyurethane resin; And urea resins. These may be used alone or in combination of two or more.
부극 활물질층용 슬러리에 사용되는 용매로는 특별히 제한되지 않지만, N- 메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 메틸포름아미드, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 물 등이 사용될 수 있다. 물 등의 수성 용매를 사용하는 경우에는, 예를 들어 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등을 첨가하면 좋다. 용매의 양은 특별히 제한되지 않지만, 슬러리의 전체 질량에 대하여, 바람직하게는 1 내지 90질량%, 보다 바람직하게는 5 내지 80질량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 75질량%이다.The solvent used in the slurry for the negative electrode active material layer is not particularly limited, but N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methylformamide, methanol, ethanol, isopropanol, . When an aqueous solvent such as water is used, for example, carboxymethyl cellulose (CMC) or the like may be added. The amount of the solvent is not particularly limited, but is preferably 1 to 90 mass%, more preferably 5 to 80 mass%, and still more preferably 10 to 75 mass%, based on the total mass of the slurry.
부극 활물질층용 슬러리는 다이 코터, 나이프 코터, 립 코터, 그라비아 코터, 딥 코터, 콤마 코터, 스핀 코터, 디스펜서 또는 바 코터 등, 종래 공지된 수단에 의해 부극 집전체(152)에 도포된다.The slurry for the negative electrode active material layer is applied to the
계속해서, 부극 집전체(152)의 한쪽 면에 형성된 부극 활물질층용 슬러리의 도막이 건조된다. 이에 의해, 도막 내의 용매가 제거된다. 도막을 건조시키기 위한 건조 수단도 특별히 제한되지 않고, 전극 제조에 관한 종래 공지된 지식이 적절히 참조될 수 있다. 건조 조건(건조 시간, 건조 온도, 건조 방식 등)은 슬러리의 도포량이나 용매의 휘발 속도에 따라서 적절히 설정될 수 있다. 또한, 부극 집전체(152)의 다른 쪽의 면에도 마찬가지로 하여 부극 활물질층(151)이 형성된다. 그 후에, 얻어진 건조물이 프레스됨으로써, 전극의 밀도, 공공률이나 두께가 조정된다.Subsequently, the coating film of the slurry for the negative electrode active material layer formed on one surface of the
정극(140)의 제작도 부극(150)의 제작과 마찬가지이며, 정극 활물질층(141)이 되는 정극 활물질층용 슬러리가 제조된 후, 정극 집전체(142) 표면에 도포되고,그리고 도막이 건조된다. 정극 활물질층용 슬러리는 정극 활물질, 도전 보조제 및 바인더를 용매에 분산함으로써 제조된다.The
부극(150) 및 정극(140)이 준비된 후, 접착층(170) 및 접착층(180)을 형성하기 위한 슬러리(이하, 간단히 접착층용 슬러리라고 함)가 정극 활물질층(141), 부극 활물질층(151) 또는, 세퍼레이터(160)에 도포된다.After the
접착층용 슬러리는 상기 예로 든 접착층(170, 180)의 구성 재료를 포함하는 혼합물이 용매에 분산됨으로써 제조된다. 접착층용 슬러리에 사용되는 용매는, 예를 들어 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 메틸 포름아미드, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 물 등이 사용될 수 있다. 또한, 리튬의 흡장 방출을 하지 않고, 전지의 환경 하에 견딜 수 있는 재료이면, 접착층(170 또는 180)에 포함해도 좋다.The slurry for the adhesive layer is prepared by dispersing a mixture containing the constituent materials of the
접착층용 슬러리는 다이 코터, 나이프 코터, 립 코터, 그라비아 코터, 딥 코터, 콤마 코터, 스핀 코터, 디스펜서 또는 바 코터 등, 종래 공지된 수단에 의해 정극 활물질층(141), 부극 활물질층(151) 또는 세퍼레이터(160)에 도포된다.The slurry for the adhesive layer is applied to the positive electrode
접착층용 슬러리는 정극 활물질층(141)에 있어서의 정극 집전체(142)에 접하는 면과 반대측 면의 전체면, 혹은 세퍼레이터(160)에 있어서의 정극 활물질층(141)에 접하는 면의 전체면에 도포, 건조되어서, 접착층(170)이 형성된다. 한편, 부극 활물질층(151)에 대해서는, 접착층용 슬러리는 부극 활물질층(151)에 있어서의 부극 집전체(152)에 접하는 면과 반대측 면의 전체면에 도포되지 않고, 그 면의 주연 부분이 소정의 폭으로 노출되도록 도포, 건조되어서 접착층(180)이 형성된다. 또는, 세퍼레이터(160)에 간헐적으로 접착층용 슬러리가 도포, 건조되어서, 접착층(180)이 형성된다.The slurry for the adhesive layer is formed on the entire surface of the surface of the positive electrode
예를 들어, 부극 활물질층(151)의 주연 부분에 소정의 폭으로 마스킹테이프를 부착한 상태로 접착층용 슬러리를 도포, 건조시킴으로써, 접착층(180)이 없는 부극 활물질층(151)이 노출된 개소를 부극 활물질층(151)의 주연 부분에 형성할 수 있다.For example, a slurry for an adhesive layer is applied and dried in a state where a masking tape is adhered to a peripheral portion of the negative electrode
이어서, 정극(140), 부극(150) 및 세퍼레이터(160)가 적층됨으로써, 정극(140)과 세퍼레이터(160) 사이에 접착층(170), 부극(150)과 세퍼레이터(160) 사이에 접착층(180)이 배치되게 된다. 정극(140), 부극(150) 및 세퍼레이터(160)는 원하는 적층수가 될 때까지 적층되어 적층체로 된 후에, 핫 프레스에 의해 가열되면서 적층 방향으로부터 압력이 인가된다. 이 조작에 의해, 적층체는 접착층(170, 180)을 개재해서 일체화되게 된다.The
계속해서, 적층체는 진공 건조된 후, 외장재(110)에 둘러싸인다. 그리고 전해액의 주액 및 외장재(110)의 밀봉에 의해, 리튬 이온 이차 전지(10)가 제작된다.Subsequently, the laminate is vacuum-dried, and then is surrounded by the
리튬 이온 이차 전지(10)는, 특히 모터 구동용 전원으로서 차량에 탑재하는 전지로서 적합한 것이 된다. 여기서 차량이란, 예를 들어 차륜을 모터에 의해 구동하는 자동차 및 다른 차량(예를 들어 전철)을 들 수 있다. 상기의 자동차로는, 예를 들어 전기 자동차, 시리즈 하이브리드 자동차나 패러렐 하이브리드 자동차 등의 하이브리드 자동차 등이 있다. 또한, 전지 자체를 복수 조합한 조전지로서 제공할 수도 있다. 물론 조전지로 했을 경우에 차량에 탑재될 수 있기 때문에 적합한 것은 당연하다.The lithium ion
본 실시 형태의 작용 효과를 설명한다.The operation and effect of this embodiment will be described.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태와 상이하게, 부극 활물질층(151)과 세퍼레이터(160)를 접착하는 접착층(180A)이, 활물질층이 겹치는 범위 및 활물질층이 겹치지 않는 범위의 전체 범위에 형성되어 있는 경우, 부극 활물질층(151)이 그 전체 범위에서 세퍼레이터(160)에 구속된다. 그로 인해, 충방전시, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위 사이에서의 반응의 진행의 차이에 의해 체적 변화의 갭이 발생하면, 그 갭에 의해, 그 양쪽 범위의 경계 부근에서 응력 집중이 발생한다. 또한, 경계 부근으로의 응력 집중이, 사이클 시험의 반복에 의해 조장됨으로써, 부극 집전체(152) 및 세퍼레이터(160)에 대한 균열 혹은 절단 또는 부극 활물질층(151)으로부터의 활물질의 탈락이 일어나고, 결과적으로 사이클 내구성이 저하될 우려가 있다.5, the
한편, 본 실시 형태의 리튬 이온 이차 전지(10)에서는, 활물질층이 겹치는 범위 및 활물질층이 겹치지 않는 범위의 전체 범위에서 접착층(180)이 부극 활물질층(151)에 접촉하지 않고, 부극 활물질층(151)에 대하여 접착층(180)이 접촉하는 면적의 비율이 그 양쪽 범위에 있어 상이하다. 그리고 접착층(180)의 이 구성에 의해, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 양쪽에서 균일하게 세퍼레이터(160)의 구속이 완화된다. 그로 인해, 충방전에 수반하는 그들 양쪽 범위에서의 체적 변화의 갭에 의한 응력 집중이 해소되고, 그 결과, 부극 집전체(152) 및 세퍼레이터(160)에 대한 균열 혹은 절단 또는 부극 활물질층(151)으로부터의 활물질의 탈락이 억제되므로, 사이클 내구성을 향상할 수 있다.On the other hand, in the lithium ion
또한, 접착층(180)에 의해, 균일하게 세퍼레이터(160)의 구속이 완화되기 때문에, 정극 활물질층(141) 및 부극 활물질층(151)의 충전 상태와 방전 상태의 최대체적 변화율이 10% 이상 있었다고 하더라도, 활물질층이 겹치는 범위와 겹치지 않는 범위에서의 체적 변화의 갭에 의한 응력 집중이 해소된다. 그리고, 그 결과, 부극 집전체(152) 및 세퍼레이터(160)에 대한 균열 혹은 절단 또는 부극 활물질층(151)으로부터의 활물질의 탈락이 억제되므로, 사이클 내구성을 향상할 수 있다.The maximum volume change rate of the charged state and the discharged state of the positive electrode
<제2 실시 형태>≪ Second Embodiment >
도 6에 있어서 개략적으로 설명하면, 제2 실시 형태의 리튬 이온 이차 전지(20)에 있어서는 부극 활물질층(151)에 접촉하는 접착층(280)의 구성이 제1 실시 형태와 상이하다. 다른 구성 및 제조 방법에 대해서는, 리튬 이온 이차 전지(20)는 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 또한 중복되는 설명을 생략한다.6, the configuration of the
본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로 부극 활물질층(151)에 대하여 접착층(280)이 접촉하는 면적의 비율이, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위에 있어 상이하다. 그러나, 본 실시 형태는 접착층(280)이, 활물질층이 겹치지 않는 범위의 전체 범위에서 부극 활물질층(151)에 접촉하고, 그리고 활물질층이 겹치는 범위에서는 부극 활물질층(151)의 일부에만 접촉하고 있는 점에서 제1 실시 형태와 상이하다.The ratio of the area in which the
접착층(280)은, 예를 들어 부극 활물질층(151)의 주연 부분 이외의 개소에 마스킹테이프를 부착한 상태로, 소정의 폭으로 노출된 부극 활물질층(151)의 주연 부분에 접착층용 슬러리가 도포됨으로써, 부극 활물질층(151)의 주연 부분에 배치된다.The
본 실시 형태에 있어서도, 활물질층이 겹치는 범위 및 활물질층이 겹치지 않는 범위의 전체 범위에서 접착층(280)이 부극 활물질층(151)에 접촉하지 않고, 부극 활물질층(151)에 대하여 접착층(280)이 접촉하는 면적의 비율이, 그들 양쪽 범위에 있어 상이하다. 그리고 접착층(280)의 이 구성에 의해, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 양쪽에서 균일하게 세퍼레이터(160)의 구속이 완화된다. 그로 인해, 충방전에 수반하는 그들 양쪽 범위에서의 체적 변화의 갭에 의한 응력 집중이 해소되고, 그 결과, 부극 집전체(152) 및 세퍼레이터(160)에 대한 균열 혹은 절단 또는 부극 활물질층(151)으로부터의 활물질의 탈락이 억제되므로, 사이클 내구성을 향상할 수 있다.The
또한, 접착층(280)에 의해 균일하게 세퍼레이터(160)의 구속이 완화되기 때문에, 정극 활물질층(141) 및 부극 활물질층(151)의 충전 상태와 방전 상태의 최대 체적 변화율이 5% 이상 있었다고 하더라도, 활물질층이 겹치는 범위와 겹치지 않는 범위에서의 체적 변화의 갭에 의한 응력 집중이 해소된다. 그리고, 그 결과, 부극 집전체(152) 및 세퍼레이터(160)에 대한 균열 혹은 절단 또는 부극 활물질층(151)으로부터의 활물질의 탈락이 억제되므로, 사이클 내구성을 향상할 수 있다.Even if the maximum volume change rate of the charged state and the discharged state of the positive electrode
<제3 실시 형태>≪ Third Embodiment >
도 7에 있어서 개략적으로 설명하면, 제3 실시 형태의 리튬 이온 이차 전지(30)에 있어서는, 부극 활물질층(151)에 접촉하는 접착층(380)의 구성이 제1 실시 형태와 상이하다. 다른 구성 및 제조 방법에 대해서는, 리튬 이온 이차 전지(30)는 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 또한 중복되는 설명을 생략한다.7, in the lithium ion
본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 부극 활물질층(151)에 대하여 접착층(380)이 접촉하는 면적의 비율이, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위에 있어 상이하다. 그러나, 본 실시 형태는 활물질층이 겹치는 범위에서만 접착층(380)이 부극 활물질층(151)에 접촉하고 있는 점에서, 제1 실시 형태와 상이하다. 접착층(380)은 활물질층이 겹치는 범위의 전체 범위에서 부극 활물질층(151)에 접촉하고, 한편, 활물질층이 겹치지 않는 범위에서는 부극 활물질층(151)에 접촉하지 않는다.The ratio of the area in which the
접착층(380)은, 예를 들어 부극 활물질층(151)의 주연 부분에 소정의 폭으로 마스킹테이프를 부착한 상태에서 접착층용 슬러리를 부극 활물질층(151)에 도포함으로써, 활물질이 겹치는 범위에서만 부극 활물질층(151)에 접촉하도록 배치된다.The
혹은, 접착층(380)은, 예를 들어 정극 활물질층(141)의 편평 면적 및 편평 형상(두께 방향으로 교차하는 면의 형상)과 같은 편평 면적 및 편평 형상이 되도록, 접착층용 슬러리를 부극 활물질층(151)에 간헐적으로 도포함으로써, 활물질이 겹치는 범위에서만 부극 활물질층(151)에 접촉하도록 배치된다.Alternatively, the
혹은, 세퍼레이터(160) 양면의 전체면에 접착층용 슬러리를 도포해 두고, 그리고 핫 프레스 시, 도 8에 도시한 바와 같이, 적층 방향으로부터 가압하는 프레스면(P1)이, 활물질층이 겹치는 범위만을 가압하도록 해도 좋다. 이 경우, 활물질층이 겹치는 범위에만 접착층(380A)이 형성된다. 한편, 활물질층이 겹치지 않는 범위에서는 도포된 접착층용 슬러리가 가압되지 않고, 그 결과, 접착층(380A)에 비하여 접착력이 약한 미접착층(380B)이 형성된다.Alternatively, the slurry for the adhesive layer is applied to the entire surfaces of both surfaces of the
본 실시 형태에 있어서도, 활물질층이 겹치는 범위 및 활물질층이 겹치지 않는 범위의 전체 범위에서 접착층(380)이 부극 활물질층(151)에 접촉하지 않고, 부극 활물질층(151)에 대하여 접착층(380)이 접촉하는 면적의 비율이 그들 양쪽 범위에 있어 상이하다. 그리고 접착층(380)의 이 구성에 의해, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 양쪽에서 균일하게 세퍼레이터(160)의 구속이 완화된다. 그로 인해, 충방전에 수반하는 그 양쪽 범위에서의 체적 변화의 갭에 의한 응력 집중이 해소되고, 그 결과, 부극 집전체(152) 및 세퍼레이터(160)에 대한 균열 혹은 절단 또는 부극 활물질층(151)으로부터의 활물질의 탈락이 억제되므로, 사이클 내구성을 향상할 수 있다.The
또한, 접착층(380)에 의해 균일하게 세퍼레이터(160)의 구속이 완화되기 때문에, 정극 활물질층(141) 및 부극 활물질층(151)의 충전 상태와 방전 상태의 최대 체적 변화율이 10% 이상 있었다고 하더라도, 활물질층이 겹치는 범위와 겹치지 않는 범위에서의 체적 변화의 갭에 의한 응력 집중이 해소된다. 그리고 그 결과, 부극 집전체(152) 및 세퍼레이터(160)에 대한 균열 혹은 절단 또는 부극 활물질층(151)으로부터의 활물질의 탈락이 억제되므로, 사이클 내구성을 향상할 수 있다.Even if the maximum volume change rate of the charged state and the discharged state of the positive electrode
특히, 본 실시 형태에서는 활물질층이 겹치는 범위에서만 접착층(380)이 부극 활물질층(151)에 접촉되고 있기 때문에, 활물질층이 겹치는 범위와 겹치지 않는 범위에서의 세퍼레이터(160)에 의한 구속이 완전히 해소된다. 따라서, 충방전에 수반하는 부극 활물질층(151)의 체적 변화에 의한 응력이, 활물질층이 겹치는 범위의 전체에 평균화, 분산되고, 그 결과, 사이클 내구성을 보다 향상할 수 있다.Particularly, in this embodiment, since the
<제4 실시 형태>≪ Fourth Embodiment &
도 9에 있어서 개략적으로 설명하면, 제4 실시 형태의 리튬 이온 이차 전지(40)에 있어서는 부극 활물질층(151)에 접촉하는 접착층(480)의 구성이 제1 실시 형태와 상이하다. 다른 구성 및 제조 방법에 대해서는, 리튬 이온 이차 전지(40)는 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 또한 중복되는 설명을 생략한다.9, the configuration of the
본 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로 부극 활물질층(151)에 대하여 접착층(480)이 접촉하는 면적의 비율이, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위에 있어 상이하다. 그러나, 본 실시 형태는 활물질층이 겹치지 않는 범위에서만 접착층(480)이 부극 활물질층(151)에 접촉하고 있는 점에서, 제1 실시 형태와 상이하다. 접착층(480)은 활물질층이 겹치지 않는 범위의 전체 범위에서 부극 활물질층(151)에 접촉하고, 한편, 활물질층이 겹치는 범위에서는 부극 활물질층(151)에 접촉하지 않는다.The ratio of the area in which the
접착층(480)은, 바람직하게는 이온의 투과를 저지한다. 예를 들어, 접착층(480)에 존재하는 공공의 비율(공공률)이 소정의 범위로 억제됨으로써, 접착층(480)으로의 전해액의 유입이 저지된다. 공공률은, 예를 들어 전해질을 세정 제거한 후에 건조시킨 접착층(480)에 대하여, 수은 압입법을 사용함으로써 측정된다. 접착층(480)의 공공률은, 바람직하게는 0% 이상 10% 이하다.The
접착층(480)은, 예를 들어 부극 활물질층(151)의 주연 부분 이외의 개소에 마스킹테이프를 부착한 상태로, 소정의 폭으로 노출된 부극 활물질층(151)의 주연 부분에 접착층용 슬러리를 도포함으로써, 활물질이 겹치지 않는 범위에서만 부극 활물질층(151)에 접촉하도록 배치된다.The
혹은, 세퍼레이터(160)의 양면의 전체면에 접착층용 슬러리를 도포해 두고, 그리고 핫 프레스 시, 도 10에 도시한 바와 같이, 적층 방향으로부터 가압하는 프레스면(P2)이, 활물질층이 겹치지 않는 범위만을 가압하도록 해도 좋다. 이 경우, 활물질층이 겹치지 않는 범위에만 접착층(480A, 170A)이 형성된다. 한편, 활물질층이 겹치는 범위에서는, 도포된 접착층용 슬러리가 가압되지 않고, 그 결과, 접착층(480A, 170A)에 비하여 접착력이 약한 미 접착층(480B, 170B)이 형성된다.Alternatively, the adhesive layer slurry may be applied to the entire surface of both surfaces of the
본 실시 형태에 있어서도, 활물질층이 겹치는 범위 및 활물질층이 겹치지 않는 범위의 전체 범위에서 접착층(480)이 부극 활물질층(151)에 접촉하지 않고, 부극 활물질층(151)에 대하여 접착층(480)이 접촉하는 면적의 비율이, 그 양쪽 범위에 있어 상이하다. 그리고 접착층(480)의 이 구성에 의해, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 양쪽에서 균일하게 세퍼레이터(160)의 구속이 완화된다. 그로 인해, 충방전에 수반하는 그 양쪽 범위에서의 체적 변화의 갭에 의한 응력 집중이 해소되고, 그 결과, 부극 집전체(152) 및 세퍼레이터(160)에 대한 균열 혹은 절단 또는 부극 활물질층(151)으로부터의 활물질의 탈락이 억제되므로, 사이클 내구성을 향상할 수 있다.The
또한, 접착층(480)에 의해, 균일하게 세퍼레이터(160)의 구속이 완화되기 때문에, 정극 활물질층(141) 및 부극 활물질층(151)의 충전 상태와 방전 상태의 최대 체적 변화율이 5% 이상 있었다고 하더라도, 활물질층이 겹치는 범위와 겹치지 않는 범위에서의 체적 변화의 갭에 의한 응력 집중이 해소된다. 그리고, 그 결과, 부극 집전체(152) 및 세퍼레이터(160)에 대한 균열 혹은 절단 또는 부극 활물질층(151)으로부터의 활물질의 탈락이 억제되므로, 사이클 내구성을 향상할 수 있다.Since the restraint of the
특히, 본 실시 형태에서는, 활물질층이 겹치지 않는 범위에서만 접착층(480)이 부극 활물질층(151)에 접촉하고 있기 때문에, 활물질층이 겹치는 범위와 겹치지 않는 범위에서의 세퍼레이터(160)에 의한 구속이 완전히 해소된다. 따라서, 충방전에 수반하는 부극 활물질층(151)의 체적 변화에 의한 응력이, 활물질층이 겹치는 범위의 전체에 평균화, 분산되고, 그 결과, 사이클 내구성을 보다 향상할 수 있다.Particularly, in the present embodiment, since the
또한, 접착층(480)에서 이온의 투과가 저지되도록 하면, 활물질층이 겹치지 않는 범위에서 전해액이 부극 활물질층(151)에 직접 접촉하지 않게 되고, 그 결과, 고체 전해질 계면(Solid Electrolyte Interface: SEI)의 형성에 의한 전해액의 소비가 억제되기 때문에, 사이클 내구성을 보다 향상할 수 있다.When the permeation of ions is prevented by the
<제5 실시 형태>≪ Embodiment 5 >
도 11에 있어서 개략적으로 설명하면, 제5 실시 형태의 리튬 이온 이차 전지(50)는 제3 실시 형태와 대략 마찬가지인데, 부극 활물질층(151)에 접하는 접착층(580)이, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 경계선 상을 피해서 배치되어 있는 점에서 제3 실시 형태와 상이하다. 다른 구성 및 제조 방법에 대해서는, 리튬 이온 이차 전지(50)는 제3 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 또한 중복되는 설명을 생략한다.11, the lithium ion secondary battery 50 of the fifth embodiment is substantially the same as that of the third embodiment, except that the adhesive layer 580 contacting the negative electrode
접착층(580)은, 활물질층이 겹치는 범위에서만 부극 활물질층(151)에 접촉하고 있고, 또한 접착층(580)의 편평 면적은 제3 실시 형태의 접착층(380)의 편평 면적보다 작다. 예를 들어, 제3 실시 형태보다도 폭이 넓은 마스킹테이프를 부극 활물질층(151)의 주연 부분에 부착한 상태로 접착층용 슬러리를 부극 활물질층(151)에 도포함으로써, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 경계선 상을 피해서 활물질이 겹치는 범위에 접착층(580)을 배치할 수 있다.The adhesive layer 580 is in contact with the negative electrode
혹은, 정극 활물질층(141)의 편평 면적보다도 작은 편평 면적에서, 또한 정극 활물질층(141)의 편평 형상보다도 외형이 작은 편평 형상이 되도록, 접착층용 슬러리를 부극 활물질층(151)에 간헐적으로 도포함으로써, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 경계선 상을 피해서 활물질이 겹치는 범위에 접착층(580)을 배치할 수 있다.Alternatively, the slurry for the adhesive layer may be intermittently applied to the negative electrode
본 실시 형태에서는, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 경계선 상을 피해서 접착층(580)이 형성되어 있기 때문에, 접착층(580)의 편평 면적 및 위치의 공차에 의해, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 경계선 상으로부터 접착층(580)이 밀려나오기 어렵다. 따라서, 리튬 이온 이차 전지(50)는 제3 실시 형태의 효과 외에, 수율을 향상할 수 있다는 효과를 발휘한다.In this embodiment, since the adhesive layer 580 is formed so as to avoid the overlapping range of the active material layers and the boundary line of the range where the active material layers do not overlap, the active material layers overlap each other due to the flat area and the tolerance of the position of the adhesive layer 580 It is difficult for the adhesive layer 580 to be pushed out from the boundary line in the range where the active material layer does not overlap. Therefore, the lithium ion secondary battery 50 has the effect of improving the yield in addition to the effect of the third embodiment.
<제6 실시 형태>≪ Sixth Embodiment &
도 12에 있어서 개략적으로 설명하면, 제6 실시 형태의 리튬 이온 이차 전지(60)는, 제4 실시 형태와 대략 마찬가지인데, 부극 활물질층(151)에 접하는 접착층(680)이, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 경계선 상을 피해서 배치되어 있는 점에서 제4 실시 형태와 상이하다. 다른 구성 및 제조 방법에 대해서는, 리튬 이온 이차 전지(60)는 제4 실시 형태와 마찬가지이기 때문에, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 또한 중복되는 설명을 생략한다.12, the lithium ion
접착층(680)은, 활물질층이 겹치지 않는 범위에서만 부극 활물질층(151)에 접촉하고 있고, 또한 접착층(680)의 편평 면적은, 제4 실시 형태의 접착층(480)의 편평 면적보다 작다. 예를 들어, 부극 활물질층(151)의 주연 부분 이외의 개소에 마스킹테이프를 부착하고, 제4 실시 형태보다도 좁은 폭으로 노출시킨 부극 활물질층(151)의 주연 부분에 접착층용 슬러리가 도포됨으로써, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 경계선 상을 피해서 활물질이 겹치지 않는 범위에 접착층(680)을 배치할 수 있다.The
본 실시 형태에서는, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 경계선 상을 피해서 접착층(680)이 형성되어 있기 때문에, 접착층(680)의 편평 면적 및 위치의 공차에 의해, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위의 경계선 상으로부터 접착층(680)이 밀려나오기 어렵다. 따라서, 리튬 이온 이차 전지(60)는 제4 실시 형태의 효과 외에, 수율을 향상할 수 있다는 효과를 발휘한다.In this embodiment, the
이어서, 본 발명자들이 실제로 제작한 이차 전지의 실시예에 대해서 설명한다.Next, an embodiment of a secondary battery actually manufactured by the present inventors will be described.
<실시예 1>≪ Example 1 >
(1) 외장(1) exterior
본 발명자들은 전지 외장재로서 최외층이 표면 보호용 PET 필름, 금속 필름층이 Al박, 열 융착 절연 필름층이 폴리프로필렌인 라미네이트 필름을 준비했다.The present inventors prepared a laminate film in which the outermost layer was a PET film for surface protection, the Al film was a metal film layer, and the polypropylene film was a heat-sealable insulation film layer.
(2) 단자 리드(2) Terminal leads
본 발명자들은 정극 단자 리드에는 Al판을 사용하고, 부극 단자 리드에는 Ni판을 사용하였다.The present inventors used an Al plate for the positive electrode terminal lead and an Ni plate for the negative electrode terminal lead.
(3) 세퍼레이터(3) separator
또한, 본 발명자들은 세퍼레이터로서 폴리프로필렌제로 두께가 24㎛인 것을 준비하였다. 또한, 본 발명자들은 전해액으로서, LiPF6 전해질과 비닐렌카르보네이트(VC)를, 에틸렌카르보네이트(EC)와 디에틸카르보네이트(DEC)의 혼합 용액에 용해한 것을 준비하였다.Further, the present inventors prepared a separator having a thickness of 24 占 퐉 made of polypropylene. In addition, the present inventors prepared an electrolyte solution in which LiPF 6 electrolyte and vinylene carbonate (VC) were dissolved in a mixed solution of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC).
(4) 정극 및 부극(4) Positive and negative electrodes
본 발명자들은 정극 활물질로서 LiNi1 /3Mn1 /3Co1 /3O2를 94질량%, 도전 보조제로서 아세틸렌 블랙을 3질량%, 바인더로서 폴리불화 비닐리덴(PVdF)을 3질량% 혼합하였다. 그리고, 본 발명자들은 슬러리 점도 조정 용매로서 NMP를 도포 공정에 최적인 점도가 될 때까지 첨가하여, 정극 활물질 슬러리를 제작하였다. 본 발명자들은 정극용 집전체인 두께 20㎛의 알루미늄 박의 양면에 상기 정극 활물질 슬러리를 도포하고, 건조, 압연시켜서 40㎛ 두께의 정극 활물질층을 갖는 정극을 형성하였다.The present inventors mixing LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3
본 발명자들은 부극 활물질로서 천연 흑연을 90질량%, 도전 보조제로서 카본 블랙을 2질량%, 바인더로서 PVdF를 8질량% 혼합하였다. 그리고, 본 발명자들은 슬러리 점도 조정 용매로서 NMP를 도포 공정에 최적인 점도가 될 때까지 첨가하여, 부극 활물질 슬러리를 제작하였다. 본 발명자들은 부극용 집전체인 약 10㎛ 두께의 동박의 양면에 상기 부극 활물질 슬러리를 도포하고, 건조, 압연시켜서 50㎛ 두께의 부극 활물질층을 갖는 부극을 형성하였다. 또한, 부극 재료에 Li4Ti5O12를 사용한 경우, 정극 활물질층의 편평 면적을 부극 활물질층의 편평 면적보다도 크게 형성할 수도 있다.The present inventors mixed 90% by mass of natural graphite as a negative electrode active material, 2% by mass of carbon black as a conductive auxiliary agent, and 8% by mass of PVdF as a binder. Then, the present inventors added NMP as a slurry viscosity adjusting solvent until the viscosity became optimum in the coating process, thereby preparing a negative electrode active material slurry. The present inventors coated the negative electrode active material slurry on both sides of a copper foil having a thickness of about 10 mu m which is a current collector for negative electrode, dried and rolled to form a negative electrode having a negative electrode active material layer with a thickness of 50 mu m. When Li 4 Ti 5 O 12 is used for the negative electrode material, the flat area of the positive electrode active material layer may be larger than the flat area of the negative electrode active material layer.
(5) 수지 접착층(5) Resin Adhesive Layer
본 발명자들은 정극 활물질층과 세퍼레이터를 접착하는 재료로서 스티렌·부타디엔 고무, 카르복실 메틸셀룰로오스를 수중에 분산시켜서 용제를 제작하고, 정극 활물질층의 표면에 디스펜서를 사용해서 도포를 행하였다.The present inventors prepared a solvent by dispersing styrene-butadiene rubber and carboxymethylcellulose in water as a material for bonding the positive electrode active material layer and the separator, and coated the surface of the positive electrode active material layer with a dispenser.
또한, 본 발명자들은 부극 활물질층과 세퍼레이터를 접착하는 재료로서 스티렌·부타디엔 고무, 카르복실 메틸셀룰로오스를 수중에 분산시켜서 용제를 제작하였다. 그리고, 본 발명자들은 활물질층이 겹치지 않는 범위 및 활물질층이 겹치는 범위에 1㎜ 밀려나오게 되는 개소에 마스킹테이프를 부착한 부극 활물질층의 표면에 디스펜서를 사용해서 도포를 행하였다. 그 후에 마스킹테이프를 제거하였다.In addition, the present inventors produced a solvent by dispersing styrene-butadiene rubber and carboxymethylcellulose in water as a material for bonding the negative electrode active material layer and the separator. The present inventors applied the surface of the negative electrode active material layer on which the masking tape was adhered to the place where the active material layers were not overlapped and the area where the active material layers were overlapped by 1 mm, using a dispenser. The masking tape was then removed.
(6) 조립(6) Assembly
본 발명자들은 정극 및 부극을, 세퍼레이터를 개재하여 부극 8장, 정극 7장을 각각 적층한 것을, 상기 전지 외장재인 라미네이트 필름 중에 수납하였다. 그 후, 본 발명자들은 세퍼레이터로부터 정극 집전체, 부극 집전체 각각을 대향하는 면으로부터 돌출시키고, Al제의 정극 단자 리드, Ni제의 부극 단자 리드를 용접하였다. 이어서, 본 발명자들은 정극 단자 리드, 부극 단자 리드를 각각 전지가 대향하는 변으로부터 돌출시켜서 외장 라미네이트 필름에 끼워 넣고, 주연부의 3변을 가열 용착하였다. 본 발명자들은 전해액으로서 LiPF6 전해질과 비닐렌카르보네이트(VC)를, 에틸렌카르보네이트(EC)와 디에틸카르보네이트(DEC)의 혼합 용액에 용해한 것을 주액하여 전체를 밀봉하였다. 그 후, 본 발명자들은 핫 프레스(80℃, 10분간)에 의해, 수지 접착층을 개재하여 활물질층과 세퍼레이터가 열 융착하도록 하였다. 계속해서 초기 충전, 에이징을 실시하여, 리튬 이온 이차 전지를 제조하였다.The present inventors stored the positive electrode and the negative electrode in a laminate film which is a laminate of the negative electrode and the positive electrode, respectively, with the separator interposed therebetween. Then, the inventors of the present invention welded the negative electrode terminal leads made of Al and the negative electrode terminal leads made of Al, respectively, while the positive electrode collector and the negative electrode collector were protruded from the facing surface from the separator. Next, the present inventors protruded the positive electrode terminal lead and the negative electrode terminal lead from the opposite sides of the battery, respectively, and sandwiched in the external laminate film, and the three sides of the periphery were heat-welded. The present inventors sealed the whole by injecting LiPF 6 electrolyte and vinylene carbonate (VC) as an electrolytic solution in a mixed solution of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC). Then, the present inventors made the active material layer and the separator to be thermally fused by a hot press (80 DEG C, 10 minutes) via the resin adhesive layer. Subsequently, initial charging and aging were carried out to produce a lithium ion secondary battery.
(7) 사이클 내구성 평가(7) Evaluation of cycle durability
본 발명자들은 상기와 같이 제조한 이차 전지를, 1C 전류값으로 충전 전압: 4.2V, 방전 전압 2.75V, 온도 55℃의 정전류 정전압 충전, 정전류 방전의 충방전 사이클을 반복해 행하였다. 200 사이클 경과 후의 용량 유지율은 92%였다. 그 후, 일부의 전지를 해체했지만, 정극·부극 활물질층으로부터의 활물질의 탈락, 세퍼레이터, 집전체의 깨짐, 균열 등의 이상은 확인되지 않았다.The inventors of the present invention repeated the charging and discharging cycles of the constant current constant voltage charging and the constant current discharging at a charging current of 4.2 V, a discharging voltage of 2.75 V and a temperature of 55 ° C at a current value of 1C. The capacity retention after 200 cycles was 92%. Thereafter, some of the batteries were disassembled, but no abnormality such as separation of the active material from the positive electrode / negative electrode active material layer, breakage of the separator, breakage of the current collector, and crack was confirmed.
<실시예 2><Example 2>
(1) 외장(1) exterior
실시예 1과 마찬가지로 하였다.The procedure of Example 1 was repeated.
(2) 단자 리드(2) Terminal leads
실시예 1과 마찬가지로 하였다.The procedure of Example 1 was repeated.
(3) 세퍼레이터(3) separator
실시예 1과 마찬가지로 하였다.The procedure of Example 1 was repeated.
(4) 정극 및 부극(4) Positive and negative electrodes
실시예 1과 마찬가지로 하였다.The procedure of Example 1 was repeated.
(5) 수지 접착층(5) Resin Adhesive Layer
본 발명자들은 정극 활물질층과 세퍼레이터를 접착하는 재료로서 스티렌·부타디엔 고무, 카르복실 메틸셀룰로오스를 수중에 분산시켜서 용제를 제작하고, 정극 활물질층의 표면에 디스펜서를 사용해서 도포를 행하였다.The present inventors prepared a solvent by dispersing styrene-butadiene rubber and carboxymethylcellulose in water as a material for bonding the positive electrode active material layer and the separator, and coated the surface of the positive electrode active material layer with a dispenser.
본 발명자들은 부극 활물질층과 세퍼레이터를 접착하는 재료로서 스티렌·부타디엔 고무, 카르복실 메틸셀룰로오스를 수중에 분산시켜서 용제를 제작하였다. 본 발명자들은 활물질층이 겹치는 범위 및 활물질층이 겹치지 않는 범위에 0.5㎜ 밀려나오게 되는 개소에 마스킹테이프를 부착한 부극 활물질층의 표면에 디스펜서를 사용해서 도포를 행하였다. 그 후에, 마스킹테이프를 제거하였다.The present inventors produced a solvent by dispersing styrene-butadiene rubber and carboxymethylcellulose as a material for adhering the negative electrode active material layer and the separator in water. The present inventors applied the surface of the negative electrode active material layer on which the masking tape was adhered to the portion where the active material layers overlapped and the area where the active material layers did not overlap by 0.5 mm, using a dispenser. Thereafter, the masking tape was removed.
(6) 조립(6) Assembly
실시예 1과 마찬가지로 하였다.The procedure of Example 1 was repeated.
(7) 본 발명자들은 상기와 같이 제조한 이차 전지를, 1C 전류값으로 충전 전압: 4.2V, 방전 전압 2.75V, 온도 55℃의 정전류 정전압 충전, 정전류 방전의 충방전 사이클을 반복해서 행하였다. 200 사이클 경과 후의 용량 유지율은 90%였다. 그 후, 일부의 전지를 해체했지만, 정극·부극 활물질층으로부터의 활물질의 탈락, 세퍼레이터, 집전체의 깨짐, 균열 등의 이상은 확인되지 않았다.(7) The present inventors repeatedly performed the charging / discharging cycles of the constant current constant voltage charging and the constant current discharging at a charging current of 4.2 V, a discharging voltage of 2.75 V, and a temperature of 55 캜 at a current value of 1C. The capacity retention after 200 cycles was 90%. Thereafter, some of the batteries were disassembled, but no abnormality such as separation of the active material from the positive electrode / negative electrode active material layer, breakage of the separator, breakage of the current collector, and crack was confirmed.
본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 특허 청구 범위의 범위 내에서 여러 가지로 개변할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be modified in various ways within the scope of the claims.
예를 들어, 부극 집전판과 정극 집전판의 취출 위치에 대해서는, 도 1에 도시한 것과 같은 대향하는 위치에 제한되지 않는다. 부극 집전판과 정극 집전판을 같은 변으로부터 인출하도록 해도 좋고, 부극 집전판 및 정극 집전판을 각각 복수개로 나누어, 각 변으로부터 인출하도록 해도 좋다.For example, the take-out positions of the negative electrode current collecting plate and the positive electrode current collecting plate are not limited to the opposite positions as shown in Fig. The negative electrode current collecting plate and the positive electrode collecting plate may be separated from each other and drawn out from each side.
또한, 상기 실시 형태에서는 부극 활물질층의 편평 면적이 정극 활물질층의 편평 면적에 비하여 크지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 부극 활물질이 티타늄산 리튬: Li4Ti5O12인 경우, 정극 활물질층은 편평 면적이 부극 활물질층의 편평 면적보다도 커지게 형성된다. 이 경우, 활물질층이 겹치는 범위와 활물질층이 겹치지 않는 범위에서, 정극 활물질층에 대하여 접착층이 접촉하는 면적의 비율이 상이하다.In the above-described embodiment, the flat area of the negative electrode active material layer is larger than the flat area of the positive electrode active material layer, but is not limited thereto. For example, when the negative electrode active material is lithium titanate: Li 4 Ti 5 O 12 , the positive electrode active material layer is formed such that its flat area is larger than the flat area of the negative electrode active material layer. In this case, the ratio of the area in which the adhesive layer contacts the positive electrode active material layer differs within a range in which the active material layers overlap with the active material layer.
또한, 상기 실시 형태에서는 접착층이 정극 활물질층과 세퍼레이터 사이 및 부극 활물질층과 세퍼레이터 사이의 양쪽에 배치되었지만, 이것에 한정되지 않는다. 접착층은, 정극 활물질층과 세퍼레이터 사이 및 부극 활물질층과 세퍼레이터 사이 중, 편평 면적이 큰 쪽의 활물질층과 세퍼레이터 사이에만 배치되어도 좋다.In the above embodiment, the adhesive layer is disposed between the positive electrode active material layer and the separator and between the negative electrode active material layer and the separator, but the present invention is not limited thereto. The adhesive layer may be disposed only between the positive electrode active material layer and the separator and between the negative electrode active material layer and the separator only between the active material layer having a larger flat area and the separator.
또한, 본 발명의 이차 전지는 상기 실시 형태와 같은 적층형 전지에 한정되지 않고, 권회형 전지 등, 종래 공지된 다른 구조를 갖는 전지이어도 좋다.Further, the secondary battery of the present invention is not limited to the laminated battery as in the above embodiment, but may be a battery having another conventionally known structure such as a wound type battery.
또한, 본 발명의 이차 전지는 상기 실시 형태와 같은 비쌍극형(내부 병렬 접속 타입)의 전지에 한정되지 않고, 쌍극형(내부 직렬 접속 타입)의 전지 등, 전지 내부의 전기적인 접속 형태가 상기 실시 형태와 상이한 종래 공지된 다른 전지이어도 좋다.Further, the secondary battery of the present invention is not limited to the non-bipolar type (internal parallel connection type) battery as in the above embodiment, but may be a battery of bipolar type (internal series connection type) But may be any other conventionally known battery which is different from the embodiment.
또한, 본 발명은 리튬 이온 이차 전지에 한정되지 않고, 예를 들어 니켈 수소 이차 전지 등에도 적용 가능하다.Further, the present invention is not limited to the lithium ion secondary battery, but can also be applied to, for example, a nickel hydrogen secondary battery.
10, 20, 30, 30A, 40, 40A, 50, 60: 리튬 이온 이차 전지(이차 전지)
100: 발전 요소
110: 외장재
120: 정극 집전판
130: 부극 집전판
140: 정극
141: 정극 활물질층
142: 정극 집전체
150: 부극
151: 부극 활물질층
152: 부극 집전체
160: 세퍼레이터
170: 접착층
180: 접착층10, 20, 30, 30A, 40, 40A, 50, 60: Lithium ion secondary battery (secondary battery)
100: Power factor
110: exterior material
120: positive pole collector plate
130: negative electrode collector plate
140: positive
141: positive electrode active material layer
142: Positive electrode collector
150: Negative
151: Negative electrode active material layer
152: anode collector
160: separator
170: adhesive layer
180: Adhesive layer
Claims (5)
부극 활물질층을 포함하는 부극과,
상기 정극과 상기 부극 사이에 배치된 세퍼레이터와,
상기 정극과 상기 세퍼레이터 사이 및 상기 부극과 상기 세퍼레이터 사이 중 적어도 한쪽에 배치되고, 상기 정극 및 상기 부극 중 적어도 한쪽과 상기 세퍼레이터를 접착하는 접착층을 갖고,
활물질층의 두께 방향으로부터 볼 때, 상기 정극 활물질층과 상기 부극 활물질층이 겹치는 범위와 겹치지 않는 범위에서, 상기 정극 활물질층 및 상기 부극 활물질층 중 적어도 한쪽에 대하여 상기 접착층이 접촉하는 면적의 비율이 상이한 것을 특징으로 하는, 이차 전지.A positive electrode comprising a positive electrode active material layer,
A negative electrode including a negative electrode active material layer,
A separator disposed between the positive electrode and the negative electrode,
And an adhesive layer disposed on at least one of the positive electrode and the separator and / or between the negative electrode and the separator, for bonding at least one of the positive electrode and the negative electrode to the separator,
A ratio of an area in which the adhesive layer is in contact with at least one of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer in a range where the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer do not overlap with the overlapping range of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer as viewed from the thickness direction of the active material layer And wherein the secondary battery is different from the secondary battery.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2012-050820 | 2012-03-07 | ||
JP2012050820A JP2013187021A (en) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | Secondary battery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130102498A true KR20130102498A (en) | 2013-09-17 |
KR101454996B1 KR101454996B1 (en) | 2014-10-30 |
Family
ID=49388303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130023835A KR101454996B1 (en) | 2012-03-07 | 2013-03-06 | Secondary battery |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013187021A (en) |
KR (1) | KR101454996B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017039385A1 (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 주식회사 엘지화학 | Separation membrane comprising adhesive coating parts with different adhesion forces, and electrode assembly comprising same |
KR20220158608A (en) * | 2021-05-24 | 2022-12-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Unit cell and battery cell including the same |
KR20220158607A (en) * | 2021-05-24 | 2022-12-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Unit cell and battery cell including the same |
US11909040B2 (en) | 2018-11-29 | 2024-02-20 | Lg Energy Solution, Ltd. | Electrode assembly |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106030887A (en) * | 2014-03-12 | 2016-10-12 | 松下知识产权经营株式会社 | Thin battery and battery-mounted device |
JP6481258B2 (en) * | 2014-03-31 | 2019-03-13 | 日産自動車株式会社 | Electric device separator bonding method, electric device separator bonding apparatus, and electric device |
WO2017158960A1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | オートモーティブエナジーサプライ株式会社 | Hybrid electric vehicle, and lithium ion secondary battery selection method for hybrid electric vehicle |
WO2018060773A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 日産自動車株式会社 | Secondary cell |
JP6829974B2 (en) * | 2016-09-29 | 2021-02-17 | 株式会社エンビジョンAescジャパン | Rechargeable battery |
EP3573163B1 (en) * | 2017-01-20 | 2023-06-28 | Envision AESC Japan Ltd. | Method for manufacturing mono cell |
JP6988626B2 (en) * | 2018-03-26 | 2022-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | Manufacturing method of laminated electrode body |
JP7272120B2 (en) * | 2018-12-11 | 2023-05-12 | Tdk株式会社 | lithium secondary battery |
JP2020170667A (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-15 | 積水化学工業株式会社 | Manufacturing method of stacked battery and stacked batteries |
JP7158449B2 (en) * | 2020-10-09 | 2022-10-21 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH483049A (en) * | 1966-05-12 | 1969-08-29 | Binetruy Leon | Machine for the manufacture of watch plates |
JP3980505B2 (en) * | 1998-08-31 | 2007-09-26 | 株式会社東芝 | Thin lithium ion secondary battery |
-
2012
- 2012-03-07 JP JP2012050820A patent/JP2013187021A/en active Pending
-
2013
- 2013-03-06 KR KR1020130023835A patent/KR101454996B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017039385A1 (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 주식회사 엘지화학 | Separation membrane comprising adhesive coating parts with different adhesion forces, and electrode assembly comprising same |
KR20170027677A (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-10 | 주식회사 엘지화학 | Separator Comprising Adhesive Coating Portions Having Different Adhesive Strength from One Another and Electrode Assembly Comprising the Same |
US20180034028A1 (en) * | 2015-09-02 | 2018-02-01 | Lg Chem, Ltd. | Separator comprising adhesive coating parts having different tack strengths and electrode assembly comprising the same |
US10476064B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-11-12 | Lg Chem, Ltd. | Separator comprising adhesive coating parts having different tack strengths and electrode assembly comprising the same |
US11909040B2 (en) | 2018-11-29 | 2024-02-20 | Lg Energy Solution, Ltd. | Electrode assembly |
KR20220158608A (en) * | 2021-05-24 | 2022-12-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Unit cell and battery cell including the same |
KR20220158607A (en) * | 2021-05-24 | 2022-12-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Unit cell and battery cell including the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013187021A (en) | 2013-09-19 |
KR101454996B1 (en) | 2014-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101454996B1 (en) | Secondary battery | |
WO2015104933A1 (en) | Method for producing nonaqueous electrolyte secondary cell | |
JP5935405B2 (en) | Laminated battery | |
JP2014120456A (en) | Secondary battery | |
JP6726004B2 (en) | Lithium ion secondary battery | |
JP5098180B2 (en) | Secondary battery manufacturing method | |
US11145853B2 (en) | Secondary battery and method for manufacturing secondary battery | |
JP6187601B2 (en) | Method for producing lithium ion secondary battery | |
US20230378610A1 (en) | Polymer blocker for solid-state battery | |
JP6102442B2 (en) | Lithium ion secondary battery | |
CN202839842U (en) | Multiplying power lithium ion battery | |
JP2005317468A (en) | Bipolar electrode, method of manufacturing bipolar electrode, bipolar battery, battery pack and vehicle with these mounted thereon | |
JP2019169346A (en) | Lithium ion secondary battery | |
JP2015028860A (en) | Laminate type battery | |
JP7024540B2 (en) | Electrochemical element | |
JP5639903B2 (en) | Lithium ion secondary battery | |
JP2021057291A (en) | All-solid battery system | |
JP2021022421A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP7156393B2 (en) | secondary battery | |
JP6236865B2 (en) | Positive electrode active material for lithium ion secondary battery | |
JP2018147602A (en) | Secondary battery | |
JP2010114041A (en) | Flat battery | |
JP7243380B2 (en) | Electrodes and non-aqueous electrolyte secondary batteries | |
US20220311004A1 (en) | Negative electrode for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery | |
US20240014440A1 (en) | Gel polymer electrolyte with sulfolene additive |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |