WO2013065738A2 - Batterie secondaire entièrement solide - Google Patents

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吉田　直樹
耕一郎 前田
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • 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

Definitions

  • the alicyclic structure is preferably a structure in which an aromatic ring is hydrogenated, specifically, a saturated cyclic hydrocarbon (cycloalkane) structure, an unsaturated cyclic hydrocarbon (cycloalkene) structure, and the like. From the viewpoint of thermal stability of the polymer, a cycloalkane structure is preferable.
  • the diene polymer is a polymer including a monomer unit derived from a conjugated diene and a monomer unit derived from an aromatic vinyl.
  • conjugated diene and the aromatic vinyl other polymers in the negative electrode active material layer described later are used. The thing similar to what was illustrated in (1) is mentioned.
  • the solid electrolyte layer may include a lithium salt.
  • Lithium salts are composed of Li + cations and anions such as Cl ⁇ , Br ⁇ , BF 4 ⁇ , PF 6 ⁇ , AsF 6 ⁇ , ClO 4 ⁇ , CF 3 SO 3 ⁇ , SCN ⁇ and the like, for example, lithium perchlorate Examples include lithium tetrafluoroborate, lithium hexafluorophosphate, lithium trifluoroacetate, lithium trifluoromethanesulfonate, and the like.
  • the positive electrode active material made of an inorganic compound examples include transition metal oxides, composite oxides of lithium and transition metals, and transition metal sulfides.
  • transition metal Fe, Co, Ni, Mn and the like are used.
  • Specific examples of the inorganic compound used for the positive electrode active material include LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiFePO 4 , LiFeVO 4, and other lithium-containing composite metal oxides; TiS 2 , TiS 3 , non- Transition metal sulfides such as crystalline MoS 2 ; transition metal oxides such as Cu 2 V 2 O 3 , amorphous V 2 O—P 2 O 5 , MoO 3 , V 2 O 5 , V 6 O 13 It is done. These compounds may be partially element-substituted.
  • a negative electrode active material is mixed by mixing a polymer serving as a binder, a negative electrode active material, an organic solvent, and other components added as necessary. What is necessary is just to form the slurry composition for substance layers, and to form using the said composition.
  • the negative electrode active material examples include carbon allotropes such as graphite and coke.
  • the negative electrode active material composed of the allotrope of carbon can also be used in the form of a mixture with a metal, a metal salt, an oxide, or the like or a cover.
  • oxides and sulfates such as silicon, tin, zinc, manganese, iron, and nickel
  • lithium alloys such as lithium metal, Li—Al, Li—Bi—Cd, and Li—Sn—Cd, Lithium transition metal nitride, silicone, etc. can be used.
  • the weight ratio of the negative electrode active material is smaller than the above range, the amount of the negative electrode active material in the battery tends to be reduced, leading to a decrease in capacity as a battery.
  • the weight ratio of the inorganic solid electrolyte is less than the above range, sufficient conductivity cannot be obtained, and the negative electrode active material cannot be used effectively, so that the battery capacity tends to be reduced.
  • the slurry composition for the negative electrode active material layer includes the above-described lithium salt, dispersant, leveling agent, antifoaming agent, conductive agent, reinforcing material, and the like as other components added as necessary. Additives that exhibit various functions may be included. These are not particularly limited as long as they do not affect the battery reaction.
  • the positive electrode active material layer slurry composition was applied to the surface of a current collector (aluminum, thickness 15 ⁇ m) and dried (110 ° C., 20 minutes) to form a 50 ⁇ m positive electrode active material layer to produce a positive electrode.
  • the negative electrode active material layer slurry composition is applied to the surface of another current collector (copper, thickness 10 ⁇ m) and dried (110 ° C., 20 minutes) to form a 30 ⁇ m negative electrode active material layer.
  • the solid electrolyte layer laminated on the surface of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer of the negative electrode were bonded together and pressed to obtain an all-solid secondary battery.
  • the thickness of the solid electrolyte layer of the all-solid secondary battery after pressing was 9 ⁇ m. Using this battery, the initial discharge capacity and the high temperature retention characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 Each slurry composition was the same as in Example 1 except that the block copolymer hydride (I) was used instead of the block copolymer hydride (I) as the binder polymer. An all-solid secondary battery was fabricated and evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 5 Each slurry composition was the same as in Example 1 except that the block copolymer hydride (I) was used in place of the block copolymer hydride (I) as the binder polymer. An all-solid secondary battery was fabricated and evaluated. The results are shown in Table 1.

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Abstract

　Le problème décrit selon la présente invention est de produire une batterie secondaire entièrement solide dont la capacité de décharge initiale et les caractéristiques de stockage à température élevée restent à définir.　La solution selon l'invention consiste à produire une batterie secondaire entièrement solide pourvue d'une électrode positive comportant une couche de substance active, d'une électrode négative comportant une couche de substance active, et une couche d'électrolyte solide, et qui est caractérisée en ce qu'au moins une couche, sélectionnée parmi la couche de substance active de l'électrode positive, la couche de substance active de l'électrode négative et la couche d'électrolyte solide, contient un électrolyte solide inorganique et un polymère présentant une structure alicyclique.　
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013146896A1 (fr) * 2012-03-28 2013-10-03 日本ゼオン株式会社 Batterie secondaire entièrement à l'état solide
JP5510622B1 (ja) * 2012-05-25 2014-06-04 日本ゼオン株式会社 合わせガラス、及びブロック共重合体水素化物を合わせガラスの接着剤として使用する方法
WO2015046312A1 (fr) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Composition d'électrolyte solide, feuille électrode pour batteries, procédé de production de feuille électrode pour batteries, batterie secondaire tout solide, et procédé de fabrication de batterie secondaire tout solide
WO2015046314A1 (fr) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Composition d'électrolyte solide, feuille électrode pour batteries utilisant celle-ci, et batterie secondaire tout solide
WO2015046313A1 (fr) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Composition d'électrolyte solide, un liant pour les batteries secondaires tout solide, et feuille électrode pour batteries et batterie secondaire tout solide utilisant chacune ladite composition d'électrolyte solide
WO2015147279A1 (fr) * 2014-03-28 2015-10-01 富士フイルム株式会社 Pile rechargeable entièrement solide, composition d'électrolyte solide et feuille d'électrode de pile utilisée pour celle-ci, et procédé de fabrication d'une feuille d'électrode de pile et d'une pile rechargeable entièrement solide
JP2019133820A (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
US10586965B2 (en) 2014-11-05 2020-03-10 William Winchin Yen Microporous sheet product and methods for making and using the same
WO2020203371A1 (fr) * 2019-03-29 2020-10-08 日本ゼオン株式会社 Composition de liant pour une batterie secondaire non aqueuse, composition de bouillie pour une batterie secondaire non aqueuse, électrode pour une batterie secondaire non aqueuse et batterie secondaire non aqueuse
US10829600B2 (en) 2014-11-05 2020-11-10 William Winchin Yen Microporous sheet product and methods for making and using the same
CN112789751A (zh) * 2018-09-28 2021-05-11 魁北克电力公司 聚合物添加剂及其在电极材料和电化学电池中的用途
US11021584B2 (en) 2014-08-21 2021-06-01 William Winchin Yen Microporous sheet product and methods for making and using the same
JP2021099981A (ja) * 2019-12-19 2021-07-01 住友ベークライト株式会社 固体電解質層形成用シート、電池および電池の製造方法
WO2022138896A1 (fr) * 2020-12-25 2022-06-30 旭化成株式会社 Liant de batterie tout solide utilisant un polymère à base de diène conjugué, couche d'électrode positive, couche d'électrode négative, et couche d'électrolyte utilisant ledit liant, et batterie tout solide comprenant ledit liant et lesdites couches

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH103943A (ja) * 1996-06-14 1998-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 全固体リチウム電池
JPH1186899A (ja) * 1997-09-03 1999-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解質成型体、電極成型体および電気化学素子
JP2000123874A (ja) * 1998-10-16 2000-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解質成型体、電極成型体および電気化学素子
WO2011086983A1 (fr) * 2010-01-15 2011-07-21 Jsr株式会社 Composition de liant pour batterie tout solide et pâte pour électrode de batterie tout solide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH103943A (ja) * 1996-06-14 1998-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 全固体リチウム電池
JPH1186899A (ja) * 1997-09-03 1999-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解質成型体、電極成型体および電気化学素子
JP2000123874A (ja) * 1998-10-16 2000-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解質成型体、電極成型体および電気化学素子
WO2011086983A1 (fr) * 2010-01-15 2011-07-21 Jsr株式会社 Composition de liant pour batterie tout solide et pâte pour électrode de batterie tout solide

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013146896A1 (fr) * 2012-03-28 2013-10-03 日本ゼオン株式会社 Batterie secondaire entièrement à l'état solide
JP5510622B1 (ja) * 2012-05-25 2014-06-04 日本ゼオン株式会社 合わせガラス、及びブロック共重合体水素化物を合わせガラスの接着剤として使用する方法
US10654963B2 (en) 2013-09-25 2020-05-19 Fujifilm Corporation Solid electrolyte composition, binder for all-solid-state secondary batteries, and electrode sheet for batteries and all-solid-state secondary battery each using said solid electrolyte composition
WO2015046312A1 (fr) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Composition d'électrolyte solide, feuille électrode pour batteries, procédé de production de feuille électrode pour batteries, batterie secondaire tout solide, et procédé de fabrication de batterie secondaire tout solide
WO2015046314A1 (fr) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Composition d'électrolyte solide, feuille électrode pour batteries utilisant celle-ci, et batterie secondaire tout solide
WO2015046313A1 (fr) * 2013-09-25 2015-04-02 富士フイルム株式会社 Composition d'électrolyte solide, un liant pour les batteries secondaires tout solide, et feuille électrode pour batteries et batterie secondaire tout solide utilisant chacune ladite composition d'électrolyte solide
US11440986B2 (en) 2013-09-25 2022-09-13 Fujifilm Corporation Solid electrolyte composition, binder for all-solid-state secondary batteries, and electrode sheet for batteries and all-solid-state secondary battery each using said solid electrolyte
WO2015147279A1 (fr) * 2014-03-28 2015-10-01 富士フイルム株式会社 Pile rechargeable entièrement solide, composition d'électrolyte solide et feuille d'électrode de pile utilisée pour celle-ci, et procédé de fabrication d'une feuille d'électrode de pile et d'une pile rechargeable entièrement solide
US10297859B2 (en) 2014-03-28 2019-05-21 Fujifilm Corporation All-solid-state secondary battery, solid electrolyte composition and electrode sheet for batteries used in the same, and manufacturing method of electrode sheet for batteries and all-solid-state secondary battery
JP2015191864A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 富士フイルム株式会社 全固体二次電池、これに用いる固体電解質組成物および電池用電極シート、ならびに全固体二次電池の製造方法
US11021584B2 (en) 2014-08-21 2021-06-01 William Winchin Yen Microporous sheet product and methods for making and using the same
US10586965B2 (en) 2014-11-05 2020-03-10 William Winchin Yen Microporous sheet product and methods for making and using the same
US10829600B2 (en) 2014-11-05 2020-11-10 William Winchin Yen Microporous sheet product and methods for making and using the same
JP6996992B2 (ja) 2018-01-31 2022-01-17 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
JP2019133820A (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
CN112789751A (zh) * 2018-09-28 2021-05-11 魁北克电力公司 聚合物添加剂及其在电极材料和电化学电池中的用途
JP2022502818A (ja) * 2018-09-28 2022-01-11 ハイドロ−ケベック ポリマー添加剤ならびに電極材料および電気化学セルにおけるそれらの使用
JP7455819B2 (ja) 2018-09-28 2024-03-26 ハイドロ－ケベック ポリマー添加剤ならびに電極材料および電気化学セルにおけるそれらの使用
CN112789751B (zh) * 2018-09-28 2024-07-23 魁北克电力公司 聚合物添加剂及其在电极材料和电化学电池中的用途
WO2020203371A1 (fr) * 2019-03-29 2020-10-08 日本ゼオン株式会社 Composition de liant pour une batterie secondaire non aqueuse, composition de bouillie pour une batterie secondaire non aqueuse, électrode pour une batterie secondaire non aqueuse et batterie secondaire non aqueuse
JP7556349B2 (ja) 2019-03-29 2024-09-26 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池用バインダー組成物、非水系二次電池電極用スラリー組成物、非水系二次電池用電極、及び非水系二次電池
JP2021099981A (ja) * 2019-12-19 2021-07-01 住友ベークライト株式会社 固体電解質層形成用シート、電池および電池の製造方法
WO2022138896A1 (fr) * 2020-12-25 2022-06-30 旭化成株式会社 Liant de batterie tout solide utilisant un polymère à base de diène conjugué, couche d'électrode positive, couche d'électrode négative, et couche d'électrolyte utilisant ledit liant, et batterie tout solide comprenant ledit liant et lesdites couches

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