WO2021125148A1 - 蓄電素子 - Google Patents

蓄電素子 Download PDF

Info

Publication number
WO2021125148A1
WO2021125148A1 PCT/JP2020/046624 JP2020046624W WO2021125148A1 WO 2021125148 A1 WO2021125148 A1 WO 2021125148A1 JP 2020046624 W JP2020046624 W JP 2020046624W WO 2021125148 A1 WO2021125148 A1 WO 2021125148A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
negative electrode
active material
base material
positive electrode
power storage
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/046624
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
右京 針長
理史 ▲高▼野
健太 上平
智典 加古
Original Assignee
株式会社Ｇｓユアサ
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｇｓユアサ filed Critical 株式会社Ｇｓユアサ
Priority to DE112020006153.1T priority Critical patent/DE112020006153T5/de
Priority to JP2021565578A priority patent/JPWO2021125148A1/ja
Priority to CN202080087934.7A priority patent/CN115191048A/zh
Priority to US17/784,562 priority patent/US20230006188A1/en
Publication of WO2021125148A1 publication Critical patent/WO2021125148A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/04—Hybrid capacitors
    • H01G11/06—Hybrid capacitors with one of the electrodes allowing ions to be reversibly doped thereinto, e.g. lithium ion capacitors [LIC]
    • 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
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32—Carbon-based
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/70—Current collectors characterised by their structure
    • 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
    • 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
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound 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
    • H01M4/36—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
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H01M4/662—Alloys
    • 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
    • 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
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a power storage element.
  • the power storage element represented by the lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery is widely used in electronic devices such as personal computers and communication terminals, automobiles, etc. due to its high energy density.
  • the power storage element includes an electrode body having a pair of electrodes electrically separated by a separator, and a non-aqueous electrolytic solution interposed between the electrodes, and transfers ions between both electrodes. It is configured to charge and discharge.
  • capacitors such as lithium ion capacitors and electric double layer capacitors are also widely used as power storage elements other than non-aqueous electrolyte secondary batteries.
  • Patent Document 1 It has been proposed to use a material in which the surface of an aluminum foil is coated with carbon as the negative electrode material of such a power storage element (see Patent Document 1).
  • the lithium-aluminum alloying reaction causes precipitation of metallic lithium dendrite. It becomes possible to suppress.
  • a power storage element using an aluminum foil having a conductive layer such as a carbon coat on the surface as a negative electrode material when charging (overcharging) exceeding the charging state under normal usage conditions is performed.
  • the precipitation reaction of metallic lithium dendrite may occur preferentially over the lithium-aluminum alloying reaction.
  • the present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power storage element capable of further improving safety at the time of overcharging.
  • a negative electrode base material made of pure aluminum or an aluminum alloy, a conductive layer directly or indirectly laminated on the negative electrode base material and containing a conductive agent, and 0.05 V. vs.
  • a positive electrode having a positive electrode active material layer is provided, and the negative electrode active material layer is laminated on the negative electrode base material and the conductive layer so as to include a region in contact with the negative electrode base material and a region in contact with the conductive layer. It is a power storage element.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the appearance of a power storage element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view schematically showing an electrode body of a power storage element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically showing a part of an electrode body of a power storage element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing a part of an electrode body of a power storage element according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a power storage device configured by assembling a plurality of power storage elements according to an embodiment of the present invention.
  • the power storage element includes a negative electrode base material made of pure aluminum or an aluminum alloy, a conductive layer directly or indirectly laminated on the negative electrode base material and containing a conductive agent, and 0.05 V vs.
  • a positive electrode having a positive electrode active material layer is provided, and the negative electrode active material layer is laminated on the negative electrode base material and the conductive layer so as to include a region in contact with the negative electrode base material and a region in contact with the conductive layer. ..
  • the negative electrode active material layer is laminated on the negative electrode base material and the conductive layer so as to include a region in contact with the negative electrode base material and a region in contact with the conductive layer.
  • the power storage element includes a negative electrode base material made of pure aluminum or an aluminum alloy, and the negative electrode active material layer is 0.05 V vs. Since it contains a negative electrode active material that can occlude lithium ions at a potential of Li / Li + or less, that is, metallic lithium may precipitate when charged at a high current density, the negative electrode becomes large when the charging state of the power storage element becomes large.
  • the negative electrode potential tends to be lower than the potential at which the lithium-aluminum alloying reaction occurs. Therefore, when the power storage element is overcharged, the lithium-aluminum alloying reaction is likely to proceed in the region where the negative electrode active material layer is in contact with the negative electrode base material, and the precipitation of metallic lithium is suppressed. , The safety of the power storage element at the time of overcharging can be further improved.
  • the edge of the conductive layer protrudes toward the outer edge from the edge of the positive electrode active material layer in the direction in which the negative electrode and the positive electrode face each other.
  • the lithium-aluminum alloying reaction in the negative electrode base material is suppressed by the amount of the conductive layer. Further, under normal use conditions, lithium ions move in a region where the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer face each other.
  • the edge of the conductive layer projects toward the outer edge from the edge of the positive electrode active material layer, so that the region of the negative electrode active material layer facing the positive electrode active material layer Since the conductive layer is laminated, it is suppressed that lithium ions reach the negative electrode base material under normal use conditions, and the lithium-aluminum alloying reaction in the negative electrode base material is suppressed. Since the lithium-aluminum alloying reaction tends to occur during charging at a high current density, it is particularly effective when charging under conditions of 5C or higher, for example.
  • a region of the negative electrode active material layer in contact with the negative electrode base material further comprising a negative electrode external terminal and a positive electrode external terminal that are conductive to the outside, and the negative electrode base material has a negative electrode connection portion connected to the negative electrode external terminal.
  • the negative electrode base material is located on the negative electrode connection portion side. According to the power storage element, the electric resistance of the negative electrode base material is greatly increased by the progress of the lithium-aluminum alloying reaction of the negative electrode base material on the negative electrode connection portion side connected to the negative electrode external terminal.
  • the inhibitory effect against the generation of further charging current during overcharging is improved, and safety during overcharging is improved. Can be enhanced.
  • the negative electrode active material is graphitizable carbon or graphitizable carbon.
  • the non-graphitizable carbon or the graphitizable carbon has a larger discharge capacity at a potential higher than the potential at which the lithium-aluminum alloying reaction occurs as compared with other carbon materials such as natural graphite or artificial graphite.
  • the capacitance density of the power storage element can be increased when pure aluminum or an aluminum alloy is used for the negative electrode base material.
  • the power storage element includes an electrode body in which a negative electrode and a positive electrode are laminated, a negative electrode current collector bonded to the negative electrode base material, a non-aqueous electrolyte solution containing lithium ions, the electrode body, the negative electrode current collector, and the negative electrode body.
  • a case for accommodating the non-aqueous electrolyte solution is provided.
  • the electrode body is, for example, a wound electrode body in which a positive electrode and a negative electrode are laminated via a separator, or a laminated electrode body formed of a laminated body in which a plurality of sheets including a positive electrode, a negative electrode and a separator are stacked.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the appearance of a square non-aqueous electrolyte secondary battery as an example of a power storage element.
  • the power storage element 1 includes a flat rectangular parallelepiped case 3, an electrode body 2 housed in the case 3, and a negative electrode external terminal 5 and a positive electrode external terminal 4 provided in the case 3. I have.
  • the case 3 has a bottomed square tubular case body 31 and an elongated rectangular plate-shaped case lid 32 capable of closing the elongated rectangular opening of the case body 31.
  • the power storage element 1 includes an electrode body 2 housed in a case 3, a positive electrode current collector 60 and a negative electrode current collector 70 that are electrically connected to both ends of the electrode body 2, respectively.
  • the legs 72 extending from the fixed portion 71 of the negative electrode current collector 70 are joined to the negative electrode base material 22 of the electrode body 2.
  • the leg portion 62 extending from the fixed portion 61 of the positive electrode current collector 60 is joined to the positive electrode base material 21 of the electrode body 2.
  • the negative electrode external terminal 5 is electrically connected to the electrode body 2 via the negative electrode current collector 70
  • the positive electrode external terminal 4 is electrically connected to the electrode body 2 via the positive electrode current collector 60.
  • the legs 72 and the negative electrode base material 22 of the negative electrode current collector 70, and the legs 62 and the positive electrode base material 21 of the positive electrode current collector 60 are joined and fixed by a joining method such as welding. Will be done.
  • the case lid 32 is provided with a negative electrode external terminal 5 and a positive electrode external terminal 4 that are conductive to the outside.
  • the negative electrode external terminal 5 and the positive electrode external terminal 4 are made of an aluminum-based metal material such as aluminum or an aluminum alloy.
  • the plate-shaped upper insulating member 41 is provided between the positive electrode external terminal 4 and the case lid 32, and the plate-shaped upper insulating member 51 is provided between the negative electrode external terminal 5 and the case lid 32.
  • the negative electrode external terminal 5 and the positive electrode external terminal 4 are electrically insulated from the case lid 32.
  • a plate-shaped lower insulating member 42 is provided between the case lid 32 and the positive electrode current collector 60
  • a plate-shaped lower insulating member 52 is provided between the case lid 32 and the negative electrode current collector 70.
  • the positive electrode current collector 60 and the negative electrode current collector 70 are electrically insulated from the case lid 32.
  • the upper insulating member 41, the upper insulating member 51, the lower insulating member 42, and the lower insulating member 52 are all made of a material such as a resin having electrical insulating properties.
  • the case 3 has a case main body 31 and a case lid 32.
  • the case body 31 is a rectangular parallelepiped housing having an open upper surface for accommodating the electrode body 2, the positive electrode current collector 60, and the negative electrode current collector 70. Further, in the case 3, the inside can be sealed by accommodating one electrode body 2 or the like inside and then welding the case lid 32 and the case body 31 or the like.
  • the materials of the case lid 32 and the case body 31 are not particularly limited, but are preferably weldable metals such as stainless steel, pure aluminum, and aluminum alloy.
  • FIG. 2 is a schematic view schematically showing an electrode body 2 in the power storage element 1.
  • the electrode body 2 is a winding type electrode body in which a sheet body including a negative electrode 12, a positive electrode 11, and a separator 25 is wound flat around a winding core 8.
  • the electrode body 2 is formed by winding a positive electrode 11 having a positive electrode active material layer 24 and a negative electrode 12 having a negative electrode active material layer 23 in a flat shape via a separator 25.
  • a band-shaped separator 25 is formed on the outer peripheral side of the band-shaped negative electrode 12
  • a band-shaped positive electrode 11 is formed on the outer peripheral side of the separator 25, and a band-shaped separator 25 is formed on the outer peripheral side of the positive electrode 11. It is formed.
  • the negative electrode 12 and the positive electrode 11 are wound around the electrode body 2 so as to be offset from each other in the winding axis direction via the separator 25.
  • the negative electrode base material 22 has an exposed region of the negative electrode base material 22 on which the negative electrode active material layer 23 is not formed at one end in the winding axis direction. This exposed region of the negative electrode base material 22 serves as a negative electrode connection portion connected to the negative electrode external terminal 5.
  • the positive electrode base material 21 has an exposed region of the positive electrode base material 21 in which the positive electrode active material layer 24 is not formed at the other end in the winding axis direction. This exposed region of the positive electrode base material 21 becomes a positive electrode connection portion connected to the positive electrode external terminal 4.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically showing a part of the electrode body 2 of the power storage element 1.
  • the electrode body 2 includes a negative electrode 12 and a positive electrode 11 facing the negative electrode 12.
  • the negative electrode 12 and the positive electrode 11 are arranged via the separator 25.
  • the negative electrode 12 has a negative electrode base material 22, a conductive layer 9, and a negative electrode active material layer 23, and the negative electrode active material layer 23 is laminated on both sides of the negative electrode base material 22.
  • the negative electrode active material layer 23 is laminated on the negative electrode base material 22 and the conductive layer 9 so as to include a region in contact with the negative electrode base material 22 and a region in contact with the conductive layer 9.
  • the positive electrode 11 has a positive electrode base material 21 and a positive electrode active material layer 24 that is directly or indirectly laminated on the positive electrode base material 21.
  • the positive electrode 11 has a positive electrode base material 21 and a positive electrode active material layer 24, and the positive electrode active material layer 24 is laminated on both sides of the positive electrode base material 21.
  • the negative electrode base material 22 has a negative electrode connection portion connected to the negative electrode external terminal 5, and the region where the negative electrode active material layer 23 is in contact with the negative electrode base material 22 is on the negative electrode connection portion side of the negative electrode base material 22. It is preferably located at.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing a part of the electrode body 7 according to another embodiment.
  • the lithium-aluminum alloying reaction in the negative electrode base material is suppressed by the amount of the conductive layer. Further, under normal use conditions, lithium ions move in a region where the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer face each other.
  • the edge of the conductive layer 19 projects toward the outer edge from the edge of the positive electrode active material layer 24, so that the negative electrode faces the positive electrode active material layer 24. Since the conductive layer is laminated in the region of the active material layer 23, it is possible that lithium ions are suppressed from reaching the negative electrode base material under normal use conditions, and a lithium-aluminum alloying reaction occurs in the negative electrode base material. It is suppressed. Since the lithium-aluminum alloying reaction tends to occur during charging at a high current density, it is particularly effective when charging under conditions of 5C or higher, for example.
  • the edges of the conductive layer are viewed in the direction in which the negative electrode 12 and the positive electrode 11 face each other. It is particularly preferable that the edge protrudes toward the outer edge side from the edge of the positive electrode active material layer 24.
  • the negative electrode 12 has a negative electrode base material 22, a conductive layer 9 that is directly or indirectly laminated on the negative electrode base material 22 and contains a conductive agent, and a negative electrode active material layer 23.
  • the negative electrode base material 22 has conductivity. And having a "conductive” means that the volume resistivity is measured according to JIS-H-0505 (1975 years) is not more than 1 ⁇ 10 7 ⁇ ⁇ cm, and “non-conductive” means that the volume resistivity is 1 ⁇ 10 7 ⁇ ⁇ cm greater.
  • the negative electrode base material 22 is made of pure aluminum or an aluminum alloy. Since the negative electrode base material 22 is made of pure aluminum or an aluminum alloy, it has good durability against over-discharge, is lightweight, and is excellent in workability.
  • “Pure aluminum” refers to aluminum having a purity of 99.00% by mass or more, and examples thereof include aluminum in the 1000s specified in JIS-H4000 (2014). Further, the “aluminum alloy” refers to a metal in which the most contained component is aluminum and the purity of aluminum is less than 99.00% by mass. For example, aluminum other than the 1000 series specified in the above JIS is used. Can be mentioned. Aluminums other than the 1000 series specified in the JIS include, for example, 2000 series aluminum, 3000 series aluminum, 4000 series aluminum, 5000 series aluminum, 6000 series aluminum, 7000 series aluminum, etc. specified in the above JIS. Can be mentioned.
  • the aluminum purity of the negative electrode base material 22 is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more.
  • the negative electrode base material 22 for example, pure aluminum in the 1000s specified in JIS-H4000 (2014), aluminum-manganese-based alloys in the 3000s, aluminum-magnesium alloys in the 5000s, and the like can be used.
  • Examples of the form of the negative electrode base material 22 include foil, a vapor-deposited film, and the like, and foil is preferable from the viewpoint of cost.
  • the upper limit of the average thickness of the negative electrode base material 22 may be, for example, 30 ⁇ m, but 20 ⁇ m is preferable, and 15 ⁇ m is more preferable. By setting the average thickness of the negative electrode base material 22 to be equal to or less than the above upper limit, the energy density can be further increased. On the other hand, the lower limit of this average thickness may be, for example, 1 ⁇ m or 5 ⁇ m.
  • the "average thickness of the base material” refers to a value obtained by dividing the punching mass when punching a base material having a predetermined area by the true density of the base material and the punched area. The average thickness of the “positive electrode base material” described later is also defined in the same manner.
  • the conductive layer 9 is a coating layer on the surface of the negative electrode base material 22, and includes conductive particles such as carbon particles to reduce the contact resistance between the negative electrode base material 22 and the negative electrode active material layer 23. Further, although the negative electrode base material 22 made of pure aluminum or an aluminum alloy is inferior in the coatability of the negative electrode mixture, the coatability of the negative electrode mixture can be improved by providing the conductive layer. Therefore, by having the conductive layer 9, the performance of the power storage element can be improved.
  • the structure of the conductive layer 9 is not particularly limited, and can be formed by, for example, a composition containing a binder and a conductive agent.
  • the conductive agent contained in the conductive layer 9 is not particularly limited as long as it has conductivity.
  • the conductive agent include carbon black such as furnace black, acetylene black and ketjen black, natural or artificial graphite, metal, conductive ceramics and the like. Among these, carbon black is preferable as the conductive agent.
  • the shape of the conductive agent is usually particulate.
  • the lower limit of the content of the conductive agent in the conductive layer 9 for example, 20% by mass is preferable, and 40% by mass is more preferable.
  • the upper limit of the content of the conductive agent in the conductive layer 9 is, for example, preferably 90% by mass, more preferably 70% by mass.
  • the effect of reducing the contact resistance between the negative electrode base material 22 and the negative electrode active material layer 23 and the effect of improving the coatability of the negative electrode mixture are obtained. Can be compatible.
  • binder examples of the binder in the conductive layer 9 include fluororesins (polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.), thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, and polyimide; ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), sulfonated. Examples thereof include elastomers such as EPDM, styrene butadiene rubber (SBR) and fluororubber; polysaccharide polymers such as cellulose-based resin and chitosan-based resin; and acrylic-based resin. Among these, cellulosic resins, chitosan resins, and acrylic resins are preferable.
  • fluororesins polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.
  • thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, and polyimide
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • the cellulosic resin and the chitosan resin may be a cellulose derivative or a chitosan derivative that has undergone hydroxyalkylation, carboxyalkylation, sulfate esterification, or the like.
  • examples of the cellulose derivative include carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose and the like. These may be salts.
  • acrylic resins examples include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyitaconic acid, poly (meth) acryloylmorpholine, polyN, N-dimethyl (meth) acrylamide, polyN, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and polyN. , N-Dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, polyglycerin (meth) acrylate and the like.
  • the lower limit of the binder content in the conductive layer 9 is preferably 10% by mass, more preferably 30% by mass.
  • the upper limit of this content is preferably 80% by mass, more preferably 60% by mass.
  • the average thickness of the conductive layer 9 is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 ⁇ m, more preferably 0.3 ⁇ m. As the upper limit of this average thickness, 3 ⁇ m is preferable, and 2 ⁇ m is more preferable. By setting the average thickness of the conductive layer 9 to be equal to or higher than the above lower limit, it is possible to achieve both the effect of suppressing the lithium-aluminum alloying reaction of the negative electrode base material during normal use and the effect of improving the coatability of the negative electrode mixture. ..
  • the average thickness of the conductive layer 9 means a value obtained by randomly measuring 20 points or more of the thickness of the conductive layer 9 and averaging them.
  • the negative electrode active material layer 23 is arranged along at least one surface of the negative electrode base material 22 via the conductive layer 9.
  • the negative electrode active material layer 23 is formed of a so-called negative electrode mixture containing a negative electrode active material.
  • the negative electrode active material layer 23 contains optional components such as a conductive agent, a binder (binding agent), a thickener, and a filler, if necessary.
  • the negative electrode active material a material capable of occluding and releasing lithium ions is usually used.
  • the power storage element 1 according to the present embodiment has 0.05 V vs. It contains a negative electrode active material that can occlude lithium ions at a potential of Li / Li + or lower.
  • the negative electrode active material layer 23 is 0.05 V vs.
  • the lithium-aluminum alloying reaction is likely to proceed in the region where the negative electrode active material layer is in contact with the negative electrode base material, and the precipitation of metallic lithium is suppressed.
  • the safety at the time of overcharging can be further improved.
  • Examples of the negative electrode active material include a carbon material.
  • Examples of the carbon material include graphite such as natural graphite and artificial graphite, and non-graphitic carbon.
  • Examples of the non-graphitizable carbon include non-graphitizable carbon (hard carbon), easily graphitizable carbon (soft carbon), and amorphous carbon (amorphous carbon).
  • the “graphitizable carbon” means that the average lattice spacing (d 002 ) of the (002) plane measured by the X-ray diffractometry before charging / discharging or in the discharged state is 0.36 nm or more (for example, 0.36 nm or more 0).
  • Non-graphitic carbon which is a carbonaceous material of .42 nm or less).
  • non-graphitizable carbons graphitizable carbon is difficult to form a graphite structure with three-dimensional stacking regularity (for example, it is difficult to convert to graphite even when heated to an ultra-high temperature of around 3300 K under normal pressure).
  • the non-graphitizable carbon include a phenol resin fired body, a furan resin fired body, a furfuryl alcohol resin fired body, a coal tar fired body, a coke fired body, and a plant fired body.
  • the "graphitizable carbon” is a carbonaceous material having an average lattice spacing (d 002 ) of 0.34 nm or more and less than 0.36 nm.
  • easily graphitizable carbon tends to form a graphite structure having three-dimensional stacking regularity (for example, it is easily converted to graphite by high-temperature treatment at around 3300 K under normal pressure).
  • Examples of the easily graphitizable carbon include coke and pyrolytic carbon.
  • Graphite refers to a carbon material having an average lattice spacing (d 002 ) of 0.33 nm or more and less than 0.34 nm. Artificial graphite is preferable from the viewpoint that a material having stable physical properties can be obtained.
  • the discharged state refers to a state in which the open circuit voltage is 0.7 V or more in a unipolar battery using a negative electrode containing a carbon material as a negative electrode active material as a working electrode and metal Li as a counter electrode. Since the potential of the metal Li counter electrode in the open circuit state is substantially equal to the oxidation-reduction potential of Li, the open circuit voltage in the single-pole battery is substantially equal to the potential of the negative electrode containing the carbon material with respect to the oxidation-reduction potential of Li. .. That is, the fact that the open circuit voltage in the single-pole battery is 0.7 V or more means that lithium ions that can be occluded and discharged are sufficiently released from the carbon material that is the negative electrode active material during charging and discharging. ..
  • the negative electrode active material is preferably graphitizable carbon or graphitizable carbon.
  • the non-graphitizable carbon or the graphitizable carbon has a larger discharge capacity at a potential higher than the potential at which the lithium-aluminum alloying reaction occurs as compared with other carbon materials such as natural graphite or artificial graphite.
  • the capacity density of the power storage element 1 can be increased.
  • the lower limit of the content of the carbon material with respect to the total mass of the negative electrode active material is preferably 60% by mass, more preferably 80% by mass.
  • the content of the carbon material is preferably 60% by mass, more preferably 80% by mass.
  • the upper limit of the content of the carbon material with respect to the total mass of the negative electrode active material may be, for example, 100% by mass.
  • the negative electrode active material layer 23 may contain other negative electrode active materials other than the carbon material.
  • Other negative electrode active materials that may be contained in addition to the above carbon materials include 0.05 V vs.
  • the negative electrode active material that can occlude lithium ions at a potential of Li / Li + or less is not particularly limited. 0.05V vs. Examples of the material capable of storing lithium ions at a potential of Li / Li + or less include metals or semi-metals such as Si and Sn, and metal oxides or semi-metal oxides such as Si oxide and Sn oxide. ..
  • Lithium ion can be occluded means that lithium ions can be occluded in the normal use state of the power storage element, and only when the power storage element is charged (overcharged) beyond the normal use state. It is not included when lithium ions are occluded.
  • the carbon material also has conductivity, but the negative electrode active material layer may contain a conductive agent.
  • the conductive agent include carbonaceous materials, metals, conductive ceramics and the like.
  • the carbonaceous material include graphite, non-graphitized carbon, graphene-based carbon and the like.
  • non-graphitized carbon include carbon nanofibers, pitch-based carbon fibers, and carbon black.
  • carbon black include furnace black, acetylene black, and ketjen black.
  • Examples of graphene-based carbon include graphene, carbon nanotubes (CNT), and fullerenes.
  • the shape of the conductive material include powder and fibrous.
  • the conductive agent one of these materials may be used alone, or two or more of these materials may be mixed and used. Further, these materials may be used in combination.
  • a material in which carbon black and CNT are composited may be used.
  • carbon black is preferable from the viewpoint of electron conductivity and coatability, and acetylene black is particularly preferable.
  • the ratio of the conductive agent to the entire negative electrode active material layer can be about 8.0% by mass or less, and usually about 5.0% by mass or less (for example, 1). It is preferably 0.0% by mass or less).
  • binder examples include fluororesins (polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.), thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, and polyimide; ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), Elastomers such as sulfonated EPDM, styrene-butadiene rubber (SBR), and fluororubber; and thermoplastic polymers can be mentioned.
  • fluororesins polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.
  • thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polyacrylic acid, and polyimide
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • fluororubber examples of the binder can be mentioned.
  • the content of the binder in the negative electrode active material layer is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 3% by mass or more and 9% by mass or less. By setting the content of the binder in the above range, the negative electrode active material particles can be stably held.
  • the thickener examples include polysaccharide polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC) and methyl cellulose.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • methyl cellulose examples include polysaccharide polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC) and methyl cellulose.
  • this functional group may be deactivated in advance by methylation or the like.
  • the filler is not particularly limited.
  • the main components of the filler are polyolefins such as polypropylene and polyethylene, inorganic oxides such as silicon dioxide, aluminum oxide, titanium dioxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, magnesium oxide and aluminosilicate, magnesium hydroxide and hydroxide.
  • Hydroxides such as calcium and aluminum hydroxide, carbonates such as calcium carbonate, sparingly soluble ionic crystals such as calcium fluoride, barium fluoride and barium sulfate, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, talc and montmorillonite, Examples thereof include mineral resource-derived substances such as boehmite, zeolite, apatite, kaolin, mulite, spinel, olivine, cericite, bentonite, and mica, or man-made products thereof.
  • mineral resource-derived substances such as boehmite, zeolite, apatite, kaolin, mulite, spinel, olivine, cericite, bentonite, and mica, or man-made products thereof.
  • the proportion of the filler in the entire negative electrode active material layer can be about 8.0% by mass or less, and usually about 5.0% by mass or less (for example, 1.0). It is preferably mass% or less).
  • the positive electrode 11 has a positive electrode base material 21 and a positive electrode active material layer 24.
  • the positive electrode active material layer 24 contains the positive electrode active material and is laminated directly along at least one surface of the positive electrode base material 21 or via a conductive layer (not shown).
  • the positive electrode base material 21 has conductivity.
  • metals such as aluminum, titanium, tantalum, and stainless steel or alloys thereof are used.
  • aluminum and aluminum alloys are preferable from the viewpoint of balance of potential resistance, high conductivity and cost.
  • examples of the form of the positive electrode base material 21 include a foil and a vapor-deposited film, and the foil is preferable from the viewpoint of cost. That is, aluminum foil is preferable as the positive electrode base material 21.
  • Examples of aluminum or aluminum alloy include A1085 and A3003 specified in JIS-H4000 (2014).
  • the average thickness of the positive electrode base material is preferably 3 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, further preferably 8 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and particularly preferably 10 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less.
  • the positive electrode active material layer 24 is formed from a so-called positive electrode mixture containing a positive electrode active material. Further, the positive electrode active material layer 24 contains optional components such as a conductive agent, a binder, a thickener, and a filler, if necessary.
  • the positive electrode active material for example, a known positive electrode active material can be appropriately selected.
  • a material capable of occluding and releasing lithium ions is usually used.
  • the positive electrode active material include a lithium transition metal composite oxide having an ⁇ -NaFeO type 2 crystal structure, a lithium transition metal composite oxide having a spinel type crystal structure, a polyanion compound, a chalcogen compound, sulfur and the like.
  • lithium transition metal composite oxide having an ⁇ -NaFeO type 2 crystal structure examples include Li [Li x Ni 1-x ] O 2 (0 ⁇ x ⁇ 0.5) and Li [Li x Ni ⁇ Co (1-). x- ⁇ ) ] O 2 (0 ⁇ x ⁇ 0.5, 0 ⁇ ⁇ 1), Li [Li x Co (1-x) ] O 2 (0 ⁇ x ⁇ 0.5), Li [Li x Ni ⁇ Mn (1-x- ⁇ ) ] O 2 (0 ⁇ x ⁇ 0.5, 0 ⁇ ⁇ 1), Li [Li x Ni ⁇ Mn ⁇ Co (1-x- ⁇ - ⁇ ) ] O 2 (0 ⁇ x ⁇ 0.5, 0 ⁇ , 0 ⁇ , 0.5 ⁇ + ⁇ ⁇ 1), Li [Li x Ni ⁇ Co ⁇ Al (1-x- ⁇ - ⁇ ) ] O 2 (0 ⁇ Examples thereof include x ⁇ 0.5, 0 ⁇ , 0 ⁇ , 0.5 ⁇ +
  • Examples of the lithium transition metal composite oxide having a spinel-type crystal structure include Li x Mn 2 O 4 and Li x Ni ⁇ Mn (2- ⁇ ) O 4 .
  • Examples of the polyanion compound include LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiNiPO 4 , LiCoPO 4 , Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 , Li 2 MnSiO 4 , Li 2 CoPO 4 F and the like.
  • Examples of the chalcogen compound include titanium disulfide, molybdenum disulfide, molybdenum dioxide and the like.
  • the atoms or polyanions in these materials may be partially substituted with atoms or anion species consisting of other elements. The surface of these materials may be coated with other materials.
  • the positive electrode active material layer one of these materials may be used alone, or two or more of these materials may be mixed and used. In the positive electrode active material layer, one of these compounds may be used alone, or two or more of these compounds may be mixed and used.
  • the above lithium transition metal composite oxide is more likely to cause a rapid temperature rise due to the formation of metallic lithium dendrite. Therefore, when a lithium transition metal composite oxide is used as the positive electrode active material, it is excessive. It is more preferable to apply the configuration of the present embodiment from the viewpoint of enhancing safety during charging.
  • the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is not particularly limited, but the lower limit thereof is preferably 50% by mass, more preferably 80% by mass, and even more preferably 90% by mass. On the other hand, as the upper limit of this content, 99% by mass is preferable, and 98% by mass is more preferable.
  • the conductive agent is not particularly limited as long as it is a conductive material.
  • a conductive agent can be selected from the materials exemplified in the negative electrode.
  • the proportion of the conductive agent in the entire positive electrode active material layer can be about 1.0% by mass to 20% by mass, and usually about 2.0% by mass to 15% by mass (for example). It is preferably 3.0% by mass to 6.0% by mass).
  • the binder can be selected from the materials exemplified in the negative electrode.
  • the proportion of the binder in the entire positive electrode active material layer can be about 0.50% by mass to 15% by mass, and usually about 1.0% by mass to 10% by mass (for example, 1. 5% by mass to 3.0% by mass) is preferable.
  • the thickener examples include polysaccharide polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC) and methyl cellulose.
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • methyl cellulose examples include polysaccharide polymers such as carboxymethyl cellulose (CMC) and methyl cellulose.
  • the proportion of the thickener in the entire positive electrode active material layer can be about 8% by mass or less, and usually about 5.0% by mass or less (for example, 1.0% by mass or less). ) Is preferable.
  • the filler can be selected from the materials exemplified in the negative electrode.
  • the proportion of the filler in the entire positive electrode active material layer can be about 8.0% by mass or less, and usually about 5.0% by mass or less (for example, 1.0% by mass or less). It is preferable to do so.
  • the conductive layer is a coating layer on the surface of the positive electrode base material 21, and includes conductive particles such as carbon particles to reduce the contact resistance between the positive electrode base material 21 and the positive electrode active material layer 24.
  • the configuration of the conductive layer is not particularly limited, and can be formed by, for example, a composition containing a resin binder and conductive particles.
  • Non-aqueous electrolyte As the non-aqueous electrolyte, a known non-aqueous electrolyte usually used for a general non-aqueous electrolyte secondary battery (storage element) can be used.
  • the non-aqueous electrolyte contains a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent.
  • the non-aqueous electrolyte may be a solid electrolyte or the like.
  • non-aqueous solvent a known non-aqueous solvent usually used as a non-aqueous solvent for a general non-aqueous electrolyte for a power storage element can be used.
  • the non-aqueous solvent include cyclic carbonates, chain carbonates, esters, ethers, amides, sulfones, lactones, nitriles and the like. Among these, it is preferable to use at least cyclic carbonate or chain carbonate, and it is more preferable to use cyclic carbonate and chain carbonate in combination.
  • the volume ratio of the cyclic carbonate to the chain carbonate is not particularly limited, but may be, for example, 5:95 to 50:50. preferable.
  • cyclic carbonate examples include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), vinylene carbonate (VC), vinylethylene carbonate (VEC), chloroethylene carbonate, fluoroethylene carbonate (FEC), and difluoroethylene.
  • EC ethylene carbonate
  • PC propylene carbonate
  • BC butylene carbonate
  • VEC vinylene carbonate
  • VEC vinylethylene carbonate
  • FEC fluoroethylene carbonate
  • difluoroethylene examples thereof include carbonate (DFEC), styrene carbonate, catechol carbonate, 1-phenylvinylene carbonate, 1,2-diphenylvinylene carbonate, and among these, EC is preferable.
  • chain carbonate examples include diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diphenyl carbonate and the like, and among these, EMC is preferable.
  • electrolyte salt a known electrolyte salt usually used as an electrolyte salt of a general non-aqueous electrolyte for a power storage element can be used.
  • electrolyte salt examples include lithium salt, sodium salt, potassium salt, magnesium salt, onium salt and the like, but lithium salt is preferable.
  • lithium salt examples include inorganic lithium salts such as LiPF 6 , LiPO 2 F 2 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiN (SO 2 F) 2 , LiSO 3 CF 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , and LiN (SO). 2 C 2 F 5 ) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) (SO 2 C 4 F 9 ), LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiC (SO 2 C 2 F 5 ) 3 etc. Hydrogen is replaced with fluorine Examples thereof include a lithium salt having a hydrocarbon group. Among these, an inorganic lithium salt is preferable, and LiPF 6 is more preferable.
  • the lower limit of the concentration of the electrolyte salt in the nonaqueous electrolyte is preferably 0.1 mol / dm 3, more preferably 0.3 mol / dm 3, more preferably 0.5mol / dm 3, 0.7mol / dm 3 Is particularly preferable.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 2.5 mol / dm 3, more preferably 2.0 mol / dm 3, more preferably 1.5 mol / dm 3.
  • non-aqueous electrolyte a molten salt at room temperature, an ionic liquid, or the like can also be used.
  • separator 25 for example, a woven fabric, a non-woven fabric, a porous resin film, or the like is used. Among these, a porous resin film is preferable from the viewpoint of strength, and a non-woven fabric is preferable from the viewpoint of liquid retention of a non-aqueous electrolyte.
  • main component of the separator 25 polyolefins such as polyethylene and polypropylene are preferable from the viewpoint of strength, and polyimide and aramid are preferable from the viewpoint of oxidative decomposition resistance. Moreover, you may combine these resins.
  • An inorganic layer may be arranged between the separator 25 and the positive electrode 11.
  • This inorganic layer is a porous layer also called a heat-resistant layer or the like.
  • a separator having an inorganic layer formed on one surface or both surfaces of the porous resin film can also be used.
  • the inorganic layer is usually composed of inorganic particles and a binder, and may contain other components.
  • the method for manufacturing a power storage element includes, for example, the above-mentioned negative electrode base material, a conductive layer directly or indirectly laminated on the negative electrode base material and containing a conductive agent, and a negative electrode having a negative electrode active material layer.
  • a case is provided with an electrode body on which a positive electrode is laminated and a non-aqueous electrolyte solution containing lithium ions.
  • the negative electrode active material layer can be formed by applying the negative electrode mixture paste to the surfaces of the negative electrode base material and the conductive layer and drying them.
  • the negative electrode mixture paste usually contains a binder and a dispersion medium in addition to the negative electrode active material, and also contains other optional components.
  • an organic solvent is usually used as the dispersion medium.
  • this organic solvent include polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), acetone and ethanol, and non-polar solvents such as xylene, toluene and cyclohexane. Polar solvents are preferable, and NMP is preferable. More preferred.
  • the negative electrode mixture paste can be obtained by mixing each of the above components.
  • the negative electrode active material layer is 0.05 V vs. Contains a negative electrode active material that can occlude lithium ions at a potential of Li / Li + or lower.
  • the negative electrode base material is pure aluminum or an aluminum alloy.
  • the method for manufacturing the power storage element includes, for example, laminating the negative electrode and the positive electrode via a separator as another step.
  • An electrode body is formed by laminating the negative electrode and the positive electrode via a separator.
  • the method of accommodating the electrode body, the non-aqueous electrolytic solution, etc. in the case can be performed by a known method.
  • the power storage element of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
  • the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment, and a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment or a well-known technique.
  • some of the configurations of certain embodiments can be deleted.
  • a well-known technique can be added to the configuration of a certain embodiment.
  • the shape of the power storage element of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a cylindrical battery, a flat battery, a coin battery, a button battery, and the like, in addition to the above-mentioned square battery.
  • the mode in which the power storage element is a non-aqueous electrolyte secondary battery has been mainly described, but other power storage elements may be used.
  • Examples of other power storage elements include capacitors (electric double layer capacitors, lithium ion capacitors) and the like.
  • Examples of the non-aqueous electrolyte secondary battery include a lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • the present invention can also be realized as a power storage device including a plurality of the above power storage elements.
  • a power storage unit can be configured by using one or more power storage elements (cells) of the present invention, and a power storage device can be further configured by using the power storage unit.
  • the power storage device can be used as a power source for automobiles such as electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), and plug-in hybrid vehicles (PHEV). Further, the power storage device can be used for various power supply devices such as an engine starting power supply device, an auxiliary power supply device, and an uninterruptible power supply (UPS).
  • UPS uninterruptible power supply
  • FIG. 5 shows an example of a power storage device 90 in which a power storage unit 80 in which two or more electrically connected power storage elements 1 are assembled is further assembled.
  • the power storage device 90 may include a bus bar (not shown) that electrically connects two or more power storage elements 1 and a bus bar (not shown) that electrically connects two or more power storage units 80.
  • the power storage unit 80 or the power storage device 90 may include a condition monitoring device (not shown) that monitors the state of one or more power storage elements.
  • the power storage element of the present invention includes a non-aqueous electrolyte secondary battery used as a power source for a hybrid electric vehicle, a power source for starting an engine for an idling stop vehicle, an electronic device such as a personal computer or a communication terminal, or a power source for an automobile. It is suitably used as a power storage element for the first time.

Abstract

本発明の一側面に係る蓄電素子は、純アルミニウム又はアルミニウム合金製の負極基材、この負極基材に直接又は間接に積層され且つ導電剤を含む導電層、及び０．０５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋以下の電位においてリチウムイオンを吸蔵可能な負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、上記負極に対向し、正極基材及びこの正極基材に直接又は間接に積層される正極活物質層を有する正極とを備え、上記負極活物質層は、上記負極基材に接する領域と上記導電層に接する領域とを含むように上記負極基材及び上記導電層に積層されている。

Description

蓄電素子
　本発明は、蓄電素子に関する。
　リチウムイオン非水電解液二次電池に代表される蓄電素子は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。上記蓄電素子は、一般的には、セパレータで電気的に隔離された一対の電極を有する電極体、及び電極間に介在する非水電解液を備え、両電極間でイオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。また、非水電解液二次電池以外の蓄電素子として、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタ等のキャパシタも広く普及している。
　このような蓄電素子の負極電極材として、アルミニウム箔の表面にカーボンコートを施したものを使用することが提案されている（特許文献１参照）。
特開２０１２－１７４５７７号公報
　負極電極材としてアルミニウム箔を使用した蓄電素子において、金属リチウムが析出するほどに負極に過剰な電気量の電流が流れたとしても、リチウム－アルミニウム合金化反応が生じることにより金属リチウムデンドライトの析出を抑制することが可能になる。しかしながら、負極電極材としてアルミニウム箔の表面にカーボンコート等の導電層を施したものを使用した蓄電素子において、通常の使用状態における充電状態を超えた充電（過充電）が行われた場合は、リチウム－アルミニウム合金化反応よりも金属リチウムデンドライトの析出反応が優先的に発生するおそれがある。これは導電層の有無が、リチウムイオンの負極基材上への供給速度には影響を与えるのに対して、リチウムイオンの負極活物質への供給速度には影響を与えないためである。金属リチウムデンドライトが発生した場合、蓄電素子の温度が急激に上昇してしまうおそれがある。このため、過充電状態における蓄電素子の安全性のさらなる向上が望まれる。
　本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、過充電時における安全性をさらに向上できる蓄電素子を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するためになされた本発明の一側面は、純アルミニウム又はアルミニウム合金製の負極基材、この負極基材に直接又は間接に積層され且つ導電剤を含む導電層、及び０．０５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋以下の電位においてリチウムイオンを吸蔵可能な負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、上記負極に対向し、正極基材及びこの正極基材に直接又は間接に積層される正極活物質層を有する正極とを備え、上記負極活物質層は、上記負極基材に接する領域と上記導電層に接する領域とを含むように上記負極基材及び上記導電層に積層されている蓄電素子である。
　本発明によれば、過充電時における安全性をさらに向上できる蓄電素子を提供できる。
図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子の外観を示す模式図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子の電極体を概略的に示す模式的斜視図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子の電極体の一部を概略的に示す部分的断面図である。 図４は、本発明の他の実施形態に係る蓄電素子の電極体の一部を概略的に示す部分的断面図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置を示す概略図である。
　本発明の一実施形態に係る蓄電素子は、純アルミニウム又はアルミニウム合金製の負極基材、この負極基材に直接又は間接に積層され、かつ導電剤を含む導電層、及び０．０５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋以下の電位においてリチウムイオンを吸蔵可能な負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、上記負極に対向し、正極基材及びこの正極基材に直接又は間接に積層される正極活物質層を有する正極とを備え、上記負極活物質層は、上記負極基材に接する領域と上記導電層に接する領域とを含むように上記負極基材及び上記導電層に積層されている。
　当該蓄電素子によれば、過充電時における安全性をさらに向上できる。この理由については定かでは無いが、以下の理由が推測される。当該蓄電素子においては、負極活物質層が負極基材に接する領域と導電層に接する領域とを含むように上記負極基材及び上記導電層に積層されている。また、当該蓄電素子は、純アルミニウム又はアルミニウム合金製の負極基材を備え、負極活物質層が０．０５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋以下の電位においてリチウムイオンを吸蔵可能、すなわち高電流密度で充電した際に金属リチウムが析出する可能性がある負極活物質を含有するので、当該蓄電素子の充電状態が大きくなると負極活物質層が負極基材に接する領域で負極電位がリチウム－アルミニウム合金化反応が生じる電位よりも下がりやすくなる。このため、当該蓄電素子が過充電された場合に、負極活物質層が負極基材に接する領域で上記リチウム－アルミニウム合金化反応が進行しやすくなり、金属リチウムが析出することが抑制されるので、蓄電素子の過充電時における安全性をさらに向上できる。
　上記負極及び上記正極が対向する方向視で、上記導電層の端縁が上記正極活物質層の端縁より外縁側に突出していることが好ましい。負極活物質層のうち導電層上に形成された領域においては、導電層を介する分、負極基材におけるリチウム－アルミニウム合金化反応が生じることが抑制される。また、通常の使用状態においては、正極活物質層と負極活物質層とが対向している領域でリチウムイオンが移動する。上記負極及び上記正極が対向する方向視で、上記導電層の端縁が上記正極活物質層の端縁より外縁側に突出していることで、正極活物質層と対向する負極活物質層の領域は導電層が積層されるため、通常の使用状態において、負極基材にリチウムイオンが到達することが抑制され、負極基材におけるリチウム－アルミニウム合金化反応が生じることが抑制される。リチウム－アルミニウム合金化反応は、高電流密度での充電時に生じやすいため、例えば、５Ｃ以上の条件で充電を行う場合に特に有効である。
　外部と導通される負極外部端子及び正極外部端子をさらに備え、上記負極基材は、上記負極外部端子と接続される負極接続部を有し、上記負極活物質層の上記負極基材に接する領域が、上記負極基材の上記負極接続部側に位置することが好ましい。当該蓄電素子によれば、上記負極外部端子と接続される負極接続部側において、負極基材のリチウム－アルミニウム合金化反応が進行することにより負極基材の電気抵抗が大きく上昇する。上記負極外部端子と接続される負極接続部側において、負極基材の電気抵抗が大きく上昇することで、過充電時にさらなる充電電流が生じることに対する阻害効果が向上し、過充電時における安全性をより高めることができる。
　上記負極活物質が難黒鉛化性炭素又は易黒鉛化性炭素であることが好ましい。難黒鉛化性炭素又は易黒鉛化性炭素は、リチウム－アルミニウム合金化反応が生じる電位よりも高い電位における放電容量が天然黒鉛又は人造黒鉛等の他の炭素材料と比較して大きい。上記負極活物質が難黒鉛化性炭素又は易黒鉛化性炭素であることで、負極基材に純アルミニウム又はアルミニウム合金を使用した場合において、当該蓄電素子の容量密度を高めることができる。
　以下、本発明の一実施形態に係る蓄電素子について図面を参照しつつ詳説する。
＜蓄電素子＞
　以下、当該蓄電素子の一例として、非水電解質二次電池である蓄電素子について説明する。当該蓄電素子は、負極及び正極が積層された電極体と、上記負極基材と接合される負極集電体と、リチウムイオンを含む非水電解液と、上記電極体、上記負極集電体及び上記非水電解液を収容するケースとを備える。電極体は、例えばセパレータを介して積層された正極及び負極を巻きつけた巻回型電極体又は正極、負極及びセパレータを備える複数のシート体を重ねた積層体から形成される積層型電極体を形成する。
〈蓄電素子の具体的構成〉
　次に、本発明の第一実施形態の蓄電素子の具体的構成の一例として、非水電解質二次電池について説明する。図１は、蓄電素子の一例としての角型の非水電解質二次電池の外観を示す模式図である。図１に示すように、蓄電素子１は、扁平な直方体状のケース３と、ケース３の中に収容される電極体２と、ケース３に設けられる負極外部端子５及び正極外部端子４とを備えている。ケース３は、有底角筒状のケース本体３１と、ケース本体３１の細長い矩形状の開口部を閉鎖可能である細長い矩形板状のケース蓋体３２とを有している。
　蓄電素子１は、ケース３に収容された電極体２と、電極体２の両端部にそれぞれ電気的に接続される正極集電体６０及び負極集電体７０とを備える。負極集電体７０の固定部７１から延びる脚部７２が、電極体２の負極基材２２に接合される。また、正極集電体６０の固定部６１から延びる脚部６２が電極体２の正極基材２１に接合される。これにより、負極外部端子５が負極集電体７０を介して電極体２と電気的に接続され、正極外部端子４が正極集電体６０を介して電極体２と電気的に接続される。より具体的には、負極集電体７０の脚部７２と負極基材２２と、及び正極集電体６０の脚部６２と正極基材２１とは、溶接等の接合方法によって接合され、固定される。
　ケース蓋体３２には、外部と導通される負極外部端子５及び正極外部端子４が設けられている。負極外部端子５及び正極外部端子４は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属材料で形成されている。板状の上部絶縁部材４１が、正極外部端子４とケース蓋体３２との間に設けられ、板状の上部絶縁部材５１が負極外部端子５とケース蓋体３２との間に設けられることで、負極外部端子５及び正極外部端子４をケース蓋体３２から電気的に絶縁する。また、板状の下部絶縁部材４２がケース蓋体３２と正極集電体６０との間に設けられ、板状の下部絶縁部材５２がケース蓋体３２と負極集電体７０との間に設けられることで、正極集電体６０及び負極集電体７０をケース蓋体３２から電気的に絶縁する。上部絶縁部材４１、上部絶縁部材５１、下部絶縁部材４２及び下部絶縁部材５２はいずれも、電気的な絶縁性を有する樹脂等の材料から作製される。
（ケース）
　ケース３はケース本体３１とケース蓋体３２とを有する。ケース本体３１は、電極体２、正極集電体６０及び負極集電体７０を収容するための上面が開放された直方体状の筐体である。また、ケース３は、１つの電極体２等を内部に収容後、ケース蓋体３２とケース本体３１とが溶接等されることにより、内部を密封することができるものとなっている。なお、ケース蓋体３２及びケース本体３１の材質は、特に限定されないが、例えばステンレス鋼、純アルミニウム、アルミニウム合金など溶接可能な金属であるのが好ましい。
（電極体）
　図２は、当該蓄電素子１における電極体２を概略的に示す模式図である。図２に示すように、電極体２は、負極１２、正極１１及びセパレータ２５を備えるシート体を、巻芯８を中心として扁平状に巻きつけた巻回型電極体である。電極体２は、正極活物質層２４を備える正極１１と、負極活物質層２３を備える負極１２とが、セパレータ２５を介して扁平状に巻きつけられることにより形成されている。すなわち、電極体２において、帯状の負極１２の外周側に帯状のセパレータ２５が形成され、このセパレータ２５の外周側に帯状の正極１１が形成され、この正極１１の外周側に帯状のセパレータ２５が形成されている。
　このように構成された電極体２において、より具体的には、負極１２と正極１１とは、セパレータ２５を介し、巻回軸方向に互いにずらして巻きつけられている。そして、負極基材２２は、巻回軸方向の一端部に負極活物質層２３が形成されていない負極基材２２の露出領域を有する。負極基材２２のこの露出領域が上記負極外部端子５と接続される負極接続部となる。また、正極基材２１は、巻回軸方向の他端部に正極活物質層２４が形成されていない正極基材２１の露出領域を有する。正極基材２１のこの露出領域が上記正極外部端子４と接続される正極接続部となる。
　図３は、当該蓄電素子１の電極体２の一部を概略的に示す部分的断面図である。図３に示すように、電極体２は、負極１２と、この負極１２に対向する正極１１とを備える。電極体２においては、負極１２と正極１１とがセパレータ２５を介して配置される。負極１２は、負極基材２２、導電層９及び負極活物質層２３を有し、負極活物質層２３が負極基材２２の両面側に積層されている。上記負極活物質層２３は、上記負極基材２２に接する領域と上記導電層９に接する領域とを含むように上記負極基材２２及び上記導電層９に積層されている。また、正極１１は、正極基材２１及びこの正極基材２１に直接又は間接に積層される正極活物質層２４を有する。本実施形態においては、正極１１は、正極基材２１及び正極活物質層２４を有し、正極活物質層２４が正極基材２１の両面に積層されている。
　上述したように、負極基材２２は、負極外部端子５と接続される負極接続部を有し、負極活物質層２３が負極基材２２に接する領域が、負極基材２２の負極接続部側に位置することが好ましい。上記負極活物質層の上記負極基材に接する領域が、上記負極外部端子と接続される負極接続部側に位置することで、過充電時にさらなる充電電流が生じることに対する阻害効果が向上し、過充電時における安全性をより高めることができる。
　また、当該蓄電素子１は、負極１２及び正極１１が対向する方向視で、導電層の端縁が正極活物質層２４の端縁より外縁側に突出していることが好ましい。図４は、他の実施形態に係る電極体７の一部を概略的に示す部分的断面図である。負極活物質層のうち導電層上に形成された領域においては、導電層を介する分、負極基材におけるリチウム－アルミニウム合金化反応が生じることが抑制される。また、通常の使用状態においては、正極活物質層と負極活物質層とが対向している領域でリチウムイオンが移動する。上記負極１２及び上記正極１１が対向する方向視で、上記導電層１９の端縁が上記正極活物質層２４の端縁より外縁側に突出していることで、正極活物質層２４と対向する負極活物質層２３の領域は導電層が積層されているため、通常の使用状態において、負極基材にリチウムイオンが到達することが抑制され、負極基材におけるリチウム－アルミニウム合金化反応が生じることが抑制される。リチウム－アルミニウム合金化反応は、高電流密度での充電時に生じやすいため、例えば、５Ｃ以上の条件で充電を行う場合に特に有効である。このため、高電流密度での充電性能が求められるハイブリッド電気自動車用電源又はアイドリングストップ車用エンジン始動用電源として用いられる蓄電素子において、負極１２及び正極１１が対向する方向視で、導電層の端縁が正極活物質層２４の端縁より外縁側に突出していることが特に好ましい。
［負極］
　負極１２は、負極基材２２と、この負極基材２２に直接又は間接に積層され且つ導電剤を含む導電層９と、負極活物質層２３とを有する。
（負極基材）
　負極基材２２は導電性を有する。「導電性」を有するとは、ＪＩＳ－Ｈ－０５０５（１９７５年）に準拠して測定される体積抵抗率が１×１０７Ω・ｃｍ以下であることを意味し、「非導電性」とは、上記体積抵抗率が１×１０７Ω・ｃｍ超であることを意味する。
　負極基材２２は純アルミニウム又はアルミニウム合金製である。上記負極基材２２が、純アルミニウム又はアルミニウム合金製であることで、過放電に対する耐久性が良好となり、軽量で加工性に優れる。
　「純アルミニウム」とは、アルミニウムの純度が９９．００質量％以上のものをいい、例えばＪＩＳ－Ｈ４０００（２０１４）に規定の１０００番台のアルミニウムが挙げられる。また、「アルミニウム合金」とは、最も多く含まれる含有成分がアルミニウムである金属であってアルミニウムの純度が９９．００質量％未満のものをいい、例えば上記ＪＩＳに規定の１０００番台以外のアルミニウムが挙げられる。上記ＪＩＳに規定の１０００番台以外のアルミニウムとは、例えば上記ＪＩＳに規定の２０００番台のアルミニウム、３０００番台のアルミニウム、４０００番台のアルミニウム、５０００番台のアルミニウム、６０００番台のアルミニウム、７０００番台のアルミニウム等が挙げられる。
　負極基材２２のアルミニウム純度としては８５％質量以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５％質量以上がさらに好ましい。負極基材２２としては、例えばＪＩＳ－Ｈ４０００（２０１４）に規定される１０００番台の純アルミニウム、３０００番のアルミニウム－マンガン系合金、５０００番台のアルミニウム－マグネシウム系合金等を用いることができる。
　負極基材２２の形態としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの面から箔が好ましい。
　負極基材２２の平均厚さの上限としては、例えば３０μｍであってもよいが、２０μｍが好ましく、１５μｍがより好ましい。負極基材２２の平均厚さを上記上限以下とすることで、エネルギー密度をより高めることができる。一方、この平均厚さの下限としては、例えば１μｍであってよく、５μｍであってもよい。なお、「基材の平均厚さ」とは、所定の面積の基材を打ち抜いた際の打ち抜き質量を、基材の真密度及び打ち抜き面積で除した値をいう。後述する「正極基材」の平均厚さについても、同様に定義される。
［導電層］
　上記導電層９は、負極基材２２の表面の被覆層であり、炭素粒子等の導電性粒子を含むことで負極基材２２と負極活物質層２３との接触抵抗を低減する。また、純アルミニウム又はアルミニウム合金製の負極基材２２は、負極合剤の塗工性が劣るが、導電層を備えることで、負極合剤の塗工性を向上できる。従って、上記導電層９を有することで、蓄電素子の性能を向上できる。導電層９の構成は特に限定されず、例えばバインダー及び導電剤を含有する組成物により形成できる。
　導電層９に含有される導電剤としては、導電性を有する限り、特に限定されない。導電剤としては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、天然又は人造の黒鉛、金属、導電性セラミックスなどが挙げられる。導電剤としては、これらの中でも、カーボンブラックが好ましい。導電剤の形状は、通常、粒子状である。
　導電層９における導電剤の含有量の下限としては、例えば２０質量％が好ましく、４０質量％がより好ましい。導電層９における導電剤の含有量が上記下限以上であることにより、通常使用時に良好な導電性を発現することができる。導電層９における導電剤の含有量の上限としては、例えば９０質量％が好ましく、７０質量％がより好ましい。導電層９における導電剤の含有量の上限が上記範囲であることで、負極基材２２と負極活物質層２３との接触抵抗を低減する効果と負極合剤の塗工性を向上させる効果とを両立できる。
（バインダー）
　導電層９におけるバインダーとしては、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等の熱可塑性樹脂；エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム等のエラストマー；セルロース系樹脂、キトサン系樹脂等の多糖類高分子；アクリル系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、セルロース系樹脂、キトサン系樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。これらのバインダーは、非水電解質（非水電解液）に対して膨潤し難く、通常使用時における負極基材のリチウム－アルミニウム合金化反応を効果的に抑制することができる。セルロース系樹脂及びキトサン系樹脂は、ヒドロキシアルキル化、カルボキシアルキル化、硫酸エステル化等がなされたセルロース誘導体又はキトサン誘導体であってもよい。例えば、セルロース誘導体としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等を挙げることができる。これらは、塩であってもよい。アクリル系樹脂としては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、ポリ（メタ）アクリロイルモルホリン、ポリＮ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、ポリＮ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ポリＮ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ポリグリセリン（メタ）アクリレート等を挙げることができる。
　導電層９におけるバインダーの含有量の下限としては、１０質量％が好ましく、３０質量％がより好ましい。この含有量の上限としては、８０質量％が好ましく、６０質量％がより好ましい。導電層９におけるバインダーの含有量を上記範囲とすることで、十分な結着性を良好に発現することができると共に、通常使用時における負極基材のリチウム－アルミニウム合金化反応を効果的に抑制することができる。
　導電層９の平均厚さとしては、特に限定されないが、下限としては、０．１μｍが好ましく、０．３μｍがより好ましい。この平均厚さの上限としては、３μｍが好ましく、２μｍがより好ましい。導電層９の平均厚さを上記下限以上とすることで、通常使用時の負極基材のリチウム－アルミニウム合金化反応を抑制する効果と負極合剤の塗工性を向上させる効果とを両立できる。導電層９の平均厚さを上記上限以下とすることで、リチウムイオンが導電層を透過しやすくし、過充電時の負極基材上でのリチウム－アルミニウム合金化反応が阻害されにくい負極とすることができる。導電層９の平均厚さとは、上記導電層９の厚さをランダムに２０点以上測定し平均した値をいう。
［負極活物質層］
　負極活物質層２３は、負極基材２２の少なくとも一方の面に沿って導電層９を介して配置される。負極活物質層２３は、負極活物質を含むいわゆる負極合剤から形成される。
　上記負極活物質層２３は、必要に応じて導電剤、バインダー（結着剤）、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。
　上記負極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材質が用いられる。本実施形態に係る蓄電素子１は、０．０５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋以下の電位においてリチウムイオンを吸蔵可能な負極活物質を含有する。負極活物質層２３が０．０５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋以下の電位においてリチウムイオンを吸蔵可能な負極活物質を含有することで、蓄電素子の充電状態が大きくなった場合に、金属リチウムが析出する可能性がある。本実施形態に係る蓄電素子１は、負極活物質層が負極基材に接する領域で上記リチウム－アルミニウム合金化反応が進行しやすくなり、金属リチウムが析出することが抑制されるので、蓄電素子の過充電時における安全性をさらに向上できる。
　上記負極活物質としては、例えば炭素材料が挙げられる。上記炭素材料としては、例えば天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛や非黒鉛質炭素が挙げられる。上記非黒鉛質炭素としては、例えば難黒鉛化性炭素（ハードカーボン）や、易黒鉛化性炭素（ソフトカーボン）や、非晶質炭素（アモルファスカーボン）などが挙げられる。「難黒鉛化性炭素」とは、充放電前又は放電状態においてＸ線回折法から測定される（００２）面の平均格子面間隔（ｄ００２）が０．３６ｎｍ以上（例えば０．３６ｎｍ以上０．４２ｎｍ以下）の炭素質材料である非黒鉛質炭素をいう。難黒鉛化性炭素は、非黒鉛質炭素の中でも、３次元的な積層規則性を持つ黒鉛構造が生成し難い（例えば常圧下で３３００Ｋ付近の超高温まで加熱しても黒鉛に変換し難い）。上記難黒鉛化性炭素としては、フェノール樹脂焼成体、フラン樹脂焼成体、フルフリルアルコール樹脂焼成体、コールタール焼成体、コークス焼成体、植物焼成体等を挙げることができる。また、「易黒鉛化性炭素」とは、上記平均格子面間隔（ｄ００２）が０．３４ｎｍ以上０．３６ｎｍ未満の炭素質材料である。易黒鉛化性炭素は、非黒鉛質炭素の中でも、３次元的な積層規則性を持つ黒鉛構造が生成し易い（例えば常圧下で３３００Ｋ付近の高温処理によって黒鉛に変換し易い）。上記易黒鉛化性炭素としては、コークス、熱分解炭素等を挙げることができる。「黒鉛」とは、上記平均格子面間隔（ｄ００２）が０．３３ｎｍ以上０．３４ｎｍ未満の炭素材料をいう。安定した物性の材料を入手できるという観点で、人造黒鉛が好ましい。ここで、「放電状態」とは、負極活物質として炭素材料を含む負極を作用極として、金属Ｌｉを対極として用いた単極電池において、開回路電圧が０．７Ｖ以上である状態をいう。開回路状態での金属Ｌｉ対極の電位は、Ｌｉの酸化還元電位とほぼ等しいため、上記単極電池における開回路電圧は、Ｌｉの酸化還元電位に対する炭素材料を含む負極の電位とほぼ同等である。つまり、上記単極電池における開回路電圧が０．７Ｖ以上であることは、負極活物質である炭素材料から、充放電に伴い吸蔵放出可能なリチウムイオンが十分に放出されていることを意味する。
　上記負極活物質としては、難黒鉛化性炭素又は易黒鉛化性炭素であることが好ましい。難黒鉛化性炭素又は易黒鉛化性炭素は、リチウム－アルミニウム合金化反応が生じる電位よりも高い電位における放電容量が天然黒鉛又は人造黒鉛等の他の炭素材料と比較して大きい。上記負極活物質が難黒鉛化性炭素又は易黒鉛化性炭素であることで、蓄電素子１の容量密度を高めることができる。
　上記負極活物質の総質量に対する上記炭素材料の含有量の下限としては、６０質量％が好ましく、８０質量％がより好ましい。炭素材料の含有量を上記下限以上とすることで、蓄電素子１の容量密度をより高めることができる。一方、上記負極活物質の総質量に対する上記炭素材料の含有量の上限としては、例えば１００質量％であってもよい。
（他の負極活物質）
　負極活物質層２３は、炭素材料以外のその他の負極活物質を含んでいてもよい。上記炭素材料以外に含まれていてもよい他の負極活物質としては、０．０５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋以下の電位においてリチウムイオンを吸蔵可能な負極活物質であれば、特に限定されない。０．０５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋以下の電位においてリチウムイオンを吸蔵可能な材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｓｎ等の金属又は半金属、Ｓｉ酸化物、Ｓｎ酸化物等の金属酸化物又は半金属酸化物が挙げられる。「リチウムイオンを吸蔵可能」とは、蓄電素子の通常の使用状態において、リチウムイオンを吸蔵可能であることを意味し、通常の使用状態を超えて蓄電素子を充電（過充電）した場合に限ってリチウムイオンが吸蔵される場合は含まれない。
（その他の任意成分）
　上記炭素材料も導電性を有するが、負極活物質層は導電剤を含んでもよい。導電剤としては、炭素質材料、金属、導電性セラミックス等が挙げられる。炭素質材料としては、黒鉛、非黒鉛化炭素、グラフェン系炭素等が挙げられる。非黒鉛化炭素としては、カーボンナノファイバー、ピッチ系炭素繊維、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられる。グラフェン系炭素としては、グラフェン、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、フラーレン等が挙げられる。導電材の形状としては、粉状、繊維状等が挙げられる。導電剤としては、これらの材料の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらの材料を複合化して用いてもよい。例えば、カーボンブラックとＣＮＴとを複合化した材料を用いてもよい。これらの中でも、電子伝導性及び塗工性の観点よりカーボンブラックが好ましく、中でもアセチレンブラックが好ましい。負極活物質層において導電剤を使用する場合、負極活物質層全体に占める導電剤の割合は、およそ８．０質量％以下とすることができ、通常はおよそ５．０質量％以下（例えば１．０質量％以下）とすることが好ましい。
　バインダーとしては、例えば、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル酸、ポリイミド等の熱可塑性樹脂；エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム等のエラストマー；多糖類高分子等が挙げられる。
　負極活物質層におけるバインダーの含有量は、１質量％以上１０質量％以下が好ましく、３質量％以上９質量％以下がより好ましい。バインダーの含有量を上記の範囲とすることで、負極活物質粒子を安定して保持することができる。
　増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース等の多糖類高分子が挙げられる。増粘剤がリチウム等と反応する官能基を有する場合、予めメチル化等によりこの官能基を失活させてもよい。
　フィラーは、特に限定されない。フィラーの主成分としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、アルミノケイ酸塩等の無機酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸塩、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、硫酸バリウム等の難溶性のイオン結晶、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の窒化物、タルク、モンモリロナイト、ベーマイト、ゼオライト、アパタイト、カオリン、ムライト、スピネル、オリビン、セリサイト、ベントナイト、マイカ等の鉱物資源由来物質又はこれらの人造物等が挙げられる。負極活物質層においてフィラーを使用する場合、負極活物質層全体に占めるフィラーの割合は、およそ８．０質量％以下とすることができ、通常はおよそ５．０質量％以下（例えば１．０質量％以下）とすることが好ましい。
［正極］
　正極１１は、正極基材２１と、正極活物質層２４とを有する。正極活物質層２４は、正極活物質を含有するとともにこの正極基材２１の少なくとも一方の面に沿って直接又は図示しない導電層を介して積層される。
　上記正極基材２１は、導電性を有する。正極基材２１の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼等の金属又はそれらの合金が用いられる。これらの中でも、耐電位性、導電性の高さ及びコストのバランスからアルミニウム及びアルミニウム合金が好ましい。また、正極基材２１の形態としては、箔、蒸着膜等が挙げられ、コストの面から箔が好ましい。つまり、正極基材２１としてはアルミニウム箔が好ましい。なお、アルミニウム又はアルミニウム合金としては、ＪＩＳ－Ｈ４０００（２０１４）に規定されるＡ１０８５、Ａ３００３等が例示できる。
　正極基材の平均厚さは、３μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上４０μｍ以下がより好ましく、８μｍ以上３０μｍ以下がさらに好ましく、１０μｍ以上２５μｍ以下が特に好ましい。正極基材の平均厚さを上記の範囲とすることで、正極基材の強度を高めつつ、非水電解質蓄電素子の体積当たりのエネルギー密度を高めることができる。
　正極活物質層２４は、正極活物質を含むいわゆる正極合剤から形成される。また、正極活物質層２４は、必要に応じて導電剤、バインダー、増粘剤、フィラー等の任意成分を含む。
　上記正極活物質としては、例えば、公知の正極活物質の中から適宜選択できる。リチウムイオン非水電解質二次電池用の正極活物質としては、通常、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料が用いられる。正極活物質としては、例えば、α－ＮａＦｅＯ２型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、ポリアニオン化合物、カルコゲン化合物、硫黄等が挙げられる。α－ＮａＦｅＯ２型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、例えば、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉ１－ｘ］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＣｏ（１－ｘ－γ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ＜１）、Ｌｉ［ＬｉｘＣｏ（１－ｘ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＭｎ（１－ｘ－γ）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ＜１）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＭｎβＣｏ（１－ｘ－γ－β）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ、０＜β、０．５＜γ＋β＜１）、Ｌｉ［ＬｉｘＮｉγＣｏβＡｌ（１－ｘ－γ－β）］Ｏ２（０≦ｘ＜０．５、０＜γ、０＜β、０．５＜γ＋β＜１）等が挙げられる。スピネル型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物として、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４、ＬｉｘＮｉγＭｎ（２－γ）Ｏ４等が挙げられる。ポリアニオン化合物として、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎＰＯ４、ＬｉＮｉＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３、Ｌｉ２ＭｎＳｉＯ４、Ｌｉ２ＣｏＰＯ４Ｆ等が挙げられる。カルコゲン化合物として、二硫化チタン、二硫化モリブデン、二酸化モリブデン等が挙げられる。これらの材料中の原子又はポリアニオンは、他の元素からなる原子又はアニオン種で一部が置換されていてもよい。これらの材料は表面が他の材料で被覆されていてもよい。正極活物質層においては、これら材料の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。正極活物質層においては、これら化合物の１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　上記リチウム遷移金属複合酸化物は、ポリアニオン化合物等と比較して金属リチウムデンドライトが生じた場合に伴う急激な温度上昇が生じやすいことから、正極活物質としてリチウム遷移金属複合酸化物を用いる場合、過充電時における安全性を高める観点から本実施形態の構成を適用することがより好ましい。
　正極活物質層中の正極活物質の含有量は特に限定されないが、その下限としては、５０質量％が好ましく、８０質量％がより好ましく、９０質量％がさらに好ましい。一方、この含有量の上限としては、９９質量％が好ましく、９８質量％がより好ましい。
　上記導電剤としては、導電性材料であれば特に限定されない。このような導電剤としては、上記負極で例示した材料から選択できる。導電剤を使用する場合、正極活物質層全体に占める導電剤の割合は、およそ１．０質量％から２０質量％とすることができ、通常はおよそ２．０質量％から１５質量％（例えば３．０質量％から６．０質量％）とすることが好ましい。
　上記バインダーとしては、上記負極で例示した材料から選択できる。バインダーを使用する場合、正極活物質層全体に占めるバインダーの割合は、およそ０．５０質量％から１５質量％とすることができ、通常はおよそ１．０質量％から１０質量％（例えば１．５質量％から３．０質量％）とすることが好ましい。
　上記増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース等の多糖類高分子が挙げられる。また、増粘剤がリチウムと反応する官能基を有する場合、予めメチル化等によりこの官能基を失活させておくことが好ましい。増粘剤を使用する場合、正極活物質層全体に占める増粘剤の割合は、およそ８質量％以下とすることができ、通常はおよそ５．０質量％以下（例えば１．０質量％以下）とすることが好ましい。
　上記フィラーとしては、上記負極で例示した材料から選択できる。フィラーを使用する場合、正極活物質層全体に占めるフィラーの割合は、およそ８．０質量％以下とすることができ、通常はおよそ５．０質量％以下（例えば１．０質量％以下）とすることが好ましい。
　上記導電層は、正極基材２１の表面の被覆層であり、炭素粒子等の導電性粒子を含むことで正極基材２１と正極活物質層２４との接触抵抗を低減する。負極１２と同様、導電層の構成は特に限定されず、例えば樹脂バインダー及び導電性粒子を含有する組成物により形成できる。
［非水電解質］
　上記非水電解質としては、一般的な非水電解質二次電池（蓄電素子）に通常用いられる公知の非水電解質が使用できる。上記非水電解質は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解されている電解質塩を含む。なお、上記非水電解質は、固体電解質等であってもよい。
　上記非水溶媒としては、一般的な蓄電素子用非水電解質の非水溶媒として通常用いられる公知の非水溶媒を用いることができる。上記非水溶媒としては、環状カーボネート、鎖状カーボネート、エステル、エーテル、アミド、スルホン、ラクトン、ニトリル等を挙げることができる。これらの中でも、環状カーボネート又は鎖状カーボネートを少なくとも用いることが好ましく、環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用することがより好ましい。環状カーボネートと鎖状カーボネートとを併用する場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートとの体積比（環状カーボネート：鎖状カーボネート）としては、特に限定されないが、例えば５：９５から５０：５０とすることが好ましい。
　上記環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ビニルエチレンカーボネート（ＶＥＣ）、クロロエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）、ジフルオロエチレンカーボネート（ＤＦＥＣ）、スチレンカーボネート、カテコールカーボネート、１－フェニルビニレンカーボネート、１，２－ジフェニルビニレンカーボネート等を挙げることができ、これらの中でもＥＣが好ましい。
　上記鎖状カーボネートとしては、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジフェニルカーボネート等を挙げることができ、これらの中でもＥＭＣが好ましい。
　上記電解質塩としては、一般的な蓄電素子用非水電解質の電解質塩として通常用いられる公知の電解質塩を用いることができる。上記電解質塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、オニウム塩等を挙げることができるが、リチウム塩が好ましい。
　上記リチウム塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＰＯ２Ｆ２、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２等の無機リチウム塩、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）（ＳＯ２Ｃ４Ｆ９）、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、ＬｉＣ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）３等の水素がフッ素で置換された炭化水素基を有するリチウム塩などを挙げることができる。これらの中でも、無機リチウム塩が好ましく、ＬｉＰＦ６がより好ましい。
　上記非水電解質における上記電解質塩の濃度の下限としては、０．１ｍｏｌ／ｄｍ３が好ましく、０．３ｍｏｌ／ｄｍ３がより好ましく、０．５ｍｏｌ／ｄｍ３がさらに好ましく、０．７ｍｏｌ／ｄｍ３が特に好ましい。一方、この上限としては、特に限定されないが、２．５ｍｏｌ／ｄｍ３が好ましく、２．０ｍｏｌ／ｄｍ３がより好ましく、１．５ｍｏｌ／ｄｍ３がさらに好ましい。
　上記非水電解質には、その他の添加剤が添加されていてもよい。また、上記非水電解質として、常温溶融塩、イオン液体などを用いることもできる。
［セパレータ］
　上記セパレータ２５としては、例えば織布、不織布、多孔質樹脂フィルム等が用いられる。これらの中でも、強度の観点から多孔質樹脂フィルムが好ましく、非水電解質の保液性の観点から不織布が好ましい。セパレータ２５の主成分としては、強度の観点から例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンが好ましく、耐酸化分解性の観点から例えばポリイミドやアラミド等が好ましい。また、これらの樹脂を複合してもよい。
　なお、セパレータ２５と正極１１との間に、無機層が配設されていても良い。この無機層は、耐熱層等とも呼ばれる多孔質の層である。また、多孔質樹脂フィルムの一方の面又は両方の面に無機層が形成されたセパレータを用いることもできる。上記無機層は、通常、無機粒子及びバインダーとで構成され、その他の成分が含有されていてもよい。
［蓄電素子の製造方法］
　本発明の一実施形態に係る蓄電素子の製造方法は、例えば上述の負極基材及びこの負極基材に直接又は間接に積層され且つ導電剤を含む導電層、及び負極活物質層を有する負極と正極とが積層された電極体と、リチウムイオンを含む非水電解液とをケースに収容することを備える。上記負極活物質層は、負極合剤ペーストを上述の負極基材及び導電層の表面に塗布し、乾燥させることにより形成することができる。上記負極合剤ペーストは、通常、負極活物質以外に、バインダー及び分散媒を含み、その他の任意成分を含む。上記分散媒としては、通常有機溶媒が用いられる。この有機溶媒としては、例えばＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、アセトン、エタノール等の極性溶媒や、キシレン、トルエン、シクロヘキサン等の無極性溶媒を挙げることができ、極性溶媒が好ましく、ＮＭＰがより好ましい。負極合剤ペーストは、上記の各成分を混合することにより得ることができる。上述したように、負極活物質層は、０．０５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋以下の電位においてリチウムイオンを吸蔵可能な負極活物質を含む。また、上記負極基材が純アルミニウム又はアルミニウム合金である。
　当該蓄電素子の製造方法は、その他の工程として、例えば、セパレータを介して上記負極及び上記正極を積層することを備える。セパレータを介して上記負極及び上記正極を積層することにより、電極体が形成される。
　上記電極体、非水電解液等をケースに収容する方法は、公知の方法により行うことができる。
　当該蓄電素子によれば、過充電時における安全性及び蓄電素子の性能を向上できる。
［その他の実施形態］
　本発明の蓄電素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成又は周知技術に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。また、ある実施形態の構成に対して周知技術を付加することができる。
　本発明の蓄電素子の形状については特に限定されるものではなく、上述の角型電池以外に、例えば円筒型電池、扁平型電池、コイン型電池、ボタン型電池等が挙げられる。
　上記実施の形態においては、蓄電素子が非水電解液二次電池である形態を中心に説明したが、その他の蓄電素子であってもよい。その他の蓄電素子としては、キャパシタ（電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ）等が挙げられる。非水電解液二次電池としては、リチウムイオン非水電解液二次電池が挙げられる。
　本発明は、上記の蓄電素子を複数備える蓄電装置としても実現することができる。また、本発明の蓄電素子（セル）を単数又は複数個用いることにより蓄電ユニットを構成することができ、さらにこの蓄電ユニットを用いて蓄電装置を構成することができる。上記蓄電装置は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の自動車用電源として用いることができる。さらに、上記蓄電装置は、エンジン始動用電源装置、補機用電源装置、無停電電源装置（ＵＰＳ）等の種々の電源装置に用いることができる。
　図５に、電気的に接続された二以上の蓄電素子１が集合した蓄電ユニット８０をさらに集合させた蓄電装置９０の一例を示す。蓄電装置９０は、二以上の蓄電素子１を電気的に接続するバスバ（図示せず）、二以上の蓄電ユニット８０を電気的に接続するバスバ（図示せず）を備えていてもよい。蓄電ユニット８０又は蓄電装置９０は、一以上の蓄電素子の状態を監視する状態監視装置（図示せず）を備えていてもよい。
　本発明の蓄電素子は、ハイブリッド電気自動車用電源又はアイドリングストップ車用エンジン始動用電源の他、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車などの電源として使用される非水電解液二次電池をはじめとした蓄電素子として好適に用いられる。
　１　　　　蓄電素子
　２、７　　電極体
　３　　　　ケース
　４　　　　正極外部端子
　５　　　　負極外部端子
　８　　　　巻芯
　９、１９　導電層
　１１　　　正極
　１２　　　負極
　２１　　　正極基材
　２２　　　負極基材
　２３　　　負極活物質層
　２４　　　正極活物質層
　２５　　　セパレータ
　３１　　　ケース本体
　３２　　　ケース蓋体
　４１　　　上部絶縁部材
　４２　　　下部絶縁部材
　５１　　　上部絶縁部材
　５２　　　下部絶縁部材
　６０　　　正極集電体
　６１　　　固定部
　６２　　　脚部
　７０　　　負極集電体
　７１　　　固定部
　７２　　　脚部
　８０　　　蓄電ユニット
　９０　　　蓄電装置

Claims (4)

  1. 　純アルミニウム又はアルミニウム合金製の負極基材、この負極基材に直接又は間接に積層され、かつ導電剤を含む導電層、及び０．０５Ｖ　ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋以下の電位においてリチウムイオンを吸蔵可能な負極活物質を含む負極活物質層を有する負極と、
    　上記負極に対向し、正極基材及びこの正極基材に直接又は間接に積層される正極活物質層を有する正極と
    　を備え、
    　上記負極活物質層は、上記負極基材に接する領域と上記導電層に接する領域とを含むように上記負極基材及び上記導電層に積層されている蓄電素子。
  2. 　上記負極及び上記正極が対向する方向視で、上記導電層の端縁が上記正極活物質層の端縁より外縁側に突出している請求項１記載の蓄電素子。
  3. 　外部と導通される負極外部端子及び正極外部端子をさらに備え、
    　上記負極基材は、上記負極外部端子と接続される負極接続部を有し、
    　上記負極活物質層の上記負極基材に接する領域が、上記負極基材の上記負極接続部側に位置する請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
  4. 　上記負極活物質が難黒鉛化性炭素又は易黒鉛化性炭素である請求項１、請求項２又は請求項３に記載の蓄電素子。
PCT/JP2020/046624 2019-12-18 2020-12-15 蓄電素子 WO2021125148A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112020006153.1T DE112020006153T5 (de) 2019-12-18 2020-12-15 Energiespeichervorrichtung
JP2021565578A JPWO2021125148A1 (ja) 2019-12-18 2020-12-15
CN202080087934.7A CN115191048A (zh) 2019-12-18 2020-12-15 蓄电元件
US17/784,562 US20230006188A1 (en) 2019-12-18 2020-12-15 Energy storage device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019228677 2019-12-18
JP2019-228677 2019-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021125148A1 true WO2021125148A1 (ja) 2021-06-24

Family

ID=76477543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/046624 WO2021125148A1 (ja) 2019-12-18 2020-12-15 蓄電素子

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230006188A1 (ja)
JP (1) JPWO2021125148A1 (ja)
CN (1) CN115191048A (ja)
DE (1) DE112020006153T5 (ja)
WO (1) WO2021125148A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023193540A1 (zh) * 2022-04-08 2023-10-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 极片、电极组件、电池单体、电池和用电装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006216352A (ja) * 2005-02-03 2006-08-17 Hitachi Maxell Ltd 非水電解液一次電池
JP2012129104A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Daikin Ind Ltd 非水二次電池などの集電積層体の導電性保護層形成用ペースト
JP2018022711A (ja) * 2017-11-14 2018-02-08 株式会社東芝 非水電解質電池

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5782616B2 (ja) 2011-02-23 2015-09-24 エス・イー・アイ株式会社 リチウム二次電池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006216352A (ja) * 2005-02-03 2006-08-17 Hitachi Maxell Ltd 非水電解液一次電池
JP2012129104A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Daikin Ind Ltd 非水二次電池などの集電積層体の導電性保護層形成用ペースト
JP2018022711A (ja) * 2017-11-14 2018-02-08 株式会社東芝 非水電解質電池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023193540A1 (zh) * 2022-04-08 2023-10-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 极片、电极组件、电池单体、电池和用电装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021125148A1 (ja) 2021-06-24
CN115191048A (zh) 2022-10-14
DE112020006153T5 (de) 2022-10-13
US20230006188A1 (en) 2023-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021132208A1 (ja) 蓄電素子
WO2021125148A1 (ja) 蓄電素子
JP7409132B2 (ja) 非水電解質蓄電素子
WO2021246186A1 (ja) 正極及び蓄電素子
JP7411161B2 (ja) 蓄電素子
JP2021190184A (ja) 非水電解質蓄電素子
WO2023224071A1 (ja) 非水電解質蓄電素子
WO2021141074A1 (ja) 非水電解質蓄電素子及びその製造方法
WO2022009734A1 (ja) 非水電解質蓄電素子
WO2021200373A1 (ja) 蓄電素子
JP7484884B2 (ja) 非水電解質蓄電素子及び蓄電装置
WO2023171796A1 (ja) 負極、蓄電素子及び蓄電装置
JP7215329B2 (ja) 蓄電素子
US20220336860A1 (en) Nonaqueous electrolyte energy storage device and energy storage apparatus
WO2023190422A1 (ja) 非水電解質蓄電素子用の正極及びこれを備える非水電解質蓄電素子
WO2023248769A1 (ja) 活物質粒子、電極、蓄電素子及び蓄電装置
WO2021241467A1 (ja) 非水電解液蓄電素子
JP7463746B2 (ja) 蓄電素子
WO2022163125A1 (ja) 非水電解質蓄電素子、蓄電装置及び非水電解質蓄電素子の製造方法
WO2022230835A1 (ja) 非水電解質蓄電素子
WO2022239818A1 (ja) 蓄電素子及び蓄電装置
WO2022168845A1 (ja) 非水電解質蓄電素子、及び蓄電装置
WO2023224070A1 (ja) 非水電解質蓄電素子
JP2023069448A (ja) 正極及び非水電解質蓄電素子
JP2023110684A (ja) 非水電解質蓄電素子

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20903114

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021565578

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20903114

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1