JP2014211995A - 非水二次電池 - Google Patents
非水二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014211995A JP2014211995A JP2013087029A JP2013087029A JP2014211995A JP 2014211995 A JP2014211995 A JP 2014211995A JP 2013087029 A JP2013087029 A JP 2013087029A JP 2013087029 A JP2013087029 A JP 2013087029A JP 2014211995 A JP2014211995 A JP 2014211995A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- negative electrode
- secondary battery
- positive electrode
- aqueous secondary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
〔層(A)形成用組成物(1)〕
NMP:1000g中に、無機微粒子である多面体形状のベーマイト合成品(アスペクト比:1.4、D50:0.63μm):200gと、グリセリル化キトサン(無機微粒子:100質量部に対して1.5質量部)と、ピロメリット酸(無機微粒子:100質量部に対して1.5質量部)とを、スリーワンモーターを用いて1時間攪拌して分散させて、均一な層(A)形成用組成物(1)を調製した。
NMP:1000g中に、グリセリル化キトサン:1gとピロメリット酸:1gとを、スリーワンモーターを用いて1時間攪拌して分散させて、層(A)形成用組成物(2)を調製した。
NMP:1000g中に、無機微粒子である多面体形状のベーマイト合成品(アスペクト比:1.4、D50:0.63μm):200gと、グリセリル化キトサン(無機微粒子:100質量部に対して1.5質量部)と、トリメリット酸(無機微粒子:100質量部に対して1.5質量部)とを、スリーワンモーターを用いて1時間攪拌して分散させて、均一な層(A)形成用組成物(3)を調製した。
NMP:1000g中に、樹脂微粒子である架橋PMMA粒子(D50:0.50μm、ガラス転移温度:105℃):200gと、グリセリル化キトサン(無機微粒子:100質量部に対して1.5質量部)と、ピロメリット酸(無機微粒子:100質量部に対して1.5質量部)とを、スリーワンモーターを用いて1時間攪拌して分散させて、均一な層(A)形成用組成物(4)を調製した。
NMP:1000g中に、樹脂製の極細繊維であるセルロース繊維(平均繊維径:0.3μm、平均繊維長:420μm):50gと、グリセリル化キトサン(樹脂製の極細繊維:100質量部に対して0.5質量部)と、ピロメリット酸(樹脂製の極細繊維:100質量部に対して0.5質量部)とを、スリーワンモーターを用いて1時間攪拌して分散させて、均一な層(A)形成用組成物(5)を調製した。
<負極の作製>
負極活物質である天然黒鉛:90質量%と、導電助剤であるアセチレンブラック:4.7質量%とを混合し、ここに、負極活物質、導電助剤および結着剤からなる負極合剤中において5.3質量%となる量のPVDF(バインダ)を含むNMP溶液を加え、よく混練して負極合剤含有スラリーを調製した。負極集電体となる厚み20μmの圧延銅箔の両面に、乾燥後の負極合剤層の質量が、負極集電体の片面あたり5.0mg/cm2となる量で前記のスラリーを均一に塗布し、その後80℃で乾燥し、更にロールプレス機で圧縮成形して負極を得た。なお、負極合剤含有スラリーを圧延銅箔に塗布する際には、圧延銅箔の一部が露出するようにした。前記負極の負極合剤層の厚みは、集電体(圧延銅箔)の片面あたり、21μmであった。
正極活物質であるLiNi0.6Mn0.2Co0.2O2:86.2質量%と、導電助剤である黒鉛:9.0質量%およびアセチレンブラック:1.8質量%とを混合し、ここに、正極活物質、導電助剤および結着剤からなる正極合剤中において3質量%となる量のPVDF(バインダ)を含むNMP溶液を加え、よく混練して正極合剤含有スラリーを調製した。正極集電体となる厚みが20μmのアルミニウム箔の両面に、乾燥後の正極合剤層の質量量が、正極集電体の片面あたり11.6mg/cm2となる量で前記のスラリーを均一に塗布し、その後80℃で乾燥し、更にロールプレス機で圧縮成形して正極を得た。なお、正極合剤含有スラリーをアルミニウム箔に塗布する際には、アルミニウム箔の一部が露出するようにした。前記正極の正極合剤層の厚みは、集電体(アルミニウム箔)の片面あたり、26μmであった。
厚みが16μm、空孔率が45%で、両面にコロナ放電処理を施したPE製微多孔膜を、セパレータとして用意した。
前記の正極と前記の負極とを、間に前記のセパレータを介在させつつ重ね合わせ、渦巻状に巻回して巻回電極体とした。この巻回電極体を、アルミニウム外装体に挿入し、非水電解液(エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネートとを2:4:4の体積比で混合した溶媒に、LiPF6を1mol/lの濃度で溶解させた溶液)を外装体内に注入した後に、外装体の開口部を封止して、長さ65mm、直径18mmの円筒形の巻回電極体を内部に有し、図1に示す構造の非水二次電池(リチウムイオン二次電池)を作製した。
実施例1で用いたものと同じセパレータの片面に、層(A)形成用組成物(1)を、バーコーターを用いて、乾燥後の層(A)の厚みが5.0μmになるように均一に塗布し、乾燥して、セパレータ上に層(A)を形成した。
実施例1で作製したものと同じ正極の正極合剤層上に、層(A)形成用組成物(1)を、バーコーターを用いて、乾燥後の層(A)の厚みが5.0μmになるように均一に塗布し、乾燥して、正極の正極合剤層上に層(A)を形成した。
実施例1で作製したものと同じ負極〔層(A)を形成していない負極〕上に、層(A)形成用組成物(2)を、ディップコーターを用いて、乾燥後の層(A)の厚みが5.0μmになるように均一に塗布し、乾燥して、負極上に層(A)を形成した。
層(A)形成用組成物(1)に代えて層(A)形成用組成物(3)を用いた以外は、実施例1と同様にして負極の負極合剤層上に層(A)を形成した。そして、この負極を用いた以外は、実施例1と同様にして非水二次電池を作製した。
層(A)形成用組成物(1)に代えて層(A)形成用組成物(4)を用いた以外は、実施例1と同様にして負極の負極合剤層上に層(A)を形成した。そして、この負極を用いた以外は、実施例1と同様にして非水二次電池を作製した。
層(A)形成用組成物(2)に代えて層(A)形成用組成物(5)を用いた以外は、実施例4と同様にして負極上に層(A)を形成した。そして、この負極を用いた以外は、実施例1と同様にして非水二次電池を作製した。
水:1000g中に、無機微粒子であるベーマイト合成品(アスペクト比:1.4、D50:0.63μm):200gと、バインダであるアクリレート共重合体(モノマー成分としてブチルアクリレートを主成分とする市販のアクリレート共重合体。無機微粒子:100質量部に対して3質量部。)とを、スリーワンモーターを用いて1時間攪拌して分散させ、均一な多孔質層形成用組成物を調製した。
実施例1で使用したものと同じセパレータの片面に、比較例1で調製したものと同じ多孔質層形成用組成物を、バーコーターを用いて、乾燥後の多孔質層の厚みが5.0μmになるように均一に塗布し、乾燥してセパレータ上に多孔質層を形成した。そして、このセパレータを用いた以外は、実施例2と同様にして非水二次電池を作製した。
実施例1で作製したものと同じ正極と、実施例1で作製したものと同じ負極〔層(A)を形成していない負極〕とを、実施例1で使用したものと同じセパレータを介して重ね合わせて渦巻状に巻回して巻回電極体とした。そして、この巻回電極体を用いた以外は、実施例1と同様にして非水二次電池を作製した。
定格容量まで充電した各電池の、中央側面の近傍に熱電対をテープで止め、更に厚み6mmのグラスウールを巻きつけ、直径30mmの円筒形のラミネートで外装して、電池を断熱状態にした。そして、電池の電圧および表面温度をモニタリングしつつ、20℃の環境下で、充電状態の電池の中央に、直径3mmのステンレス製の釘を1mm/secの速度で突き刺した。ここで、短絡によって電圧降下が観測された時点で釘の降下を停止して保持した。
充電前の各電池を5℃/minで昇温し、抵抗の変化を観測して、抵抗上昇が2倍以上となる温度を測定し、これをシャットダウン温度とした。
実施例および比較例1、2の電池の作製に用いた多孔質層形成用組成物について、前記の方法で「架橋開始温度」を測定した。
実施例および比較例の各非水二次電池(前記の各試験を行っていない電池)について、25℃の環境下で、0.5C(575mAh)の電流値で4.2Vまで定電流充電を行い、引き続いて、4.2Vに到達した時点で一定電圧充電に移行し電流値が1Cに対して、1/20まで減少した時点で終了させた。更に0.2C(230mA)の電流値で3.0Vまで定電流放電を行う一連の操作を1サイクルとし、これを200サイクル繰り返して、1サイクル目の放電容量と200サイクル目の放電容量を求めた。そして、各電池について、200サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除した値を百分率で表して、200サイクル目の放電容量維持率を算出した。
前記の充放電サイクル特性の評価を行った各電池を、0.2C(230mA)の電流値で4.2Vまで充電した後に、60℃に調節した恒温槽内に入れて5日間貯蔵した。その後恒温槽の加熱を止め、1日経過してから各電池を取り出し、0.2C(230mA)の電流値で3.0Vまで定電流放電を行って放電容量(貯蔵直後の放電容量)を求め、これらの値と、充放電サイクル特性評価時の1サイクル目の放電容量(初期放電容量)とから、下記式に従って容量維持率(%)を求めた。
2 負極
3 セパレータ
7 封口板
7a 封口板の薄肉部
8 端子板
8a 端子板のガス排出口
9 防爆弁
9a 防爆弁の突出部
9b 防爆弁の薄肉部
Claims (4)
- 正極、負極、セパレータおよび非水電解質を構成要素とする非水二次電池であって、
前記正極と前記負極との間に、架橋剤と、熱によって前記架橋剤で架橋でき、かつ架橋開始温度が90〜130℃の多糖類とを含む層(A)を有することを特徴とする非水二次電池。 - 前記層(A)は、前記架橋剤として有機カルボン酸または有機カルボン酸無水物を含有し、かつ前記多糖類としてキトサン誘導体を含有している請求項1に記載の非水二次電池。
- 前記層(A)は、無機微粒子、樹脂微粒子および樹脂製の極細繊維よりなる群から選択される少なくとも1種の材料を含有している請求項1または2に記載の非水二次電池。
- 前記層(A)は、前記無機微粒子としてベーマイトの粒子を含有しているか、前記樹脂微粒子として架橋ポリメチルメタクリレートの粒子を含有しているか、または前記樹脂製の極細繊維としてセルロース繊維を含有している請求項3に記載の非水二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013087029A JP6072595B2 (ja) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | 非水二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013087029A JP6072595B2 (ja) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | 非水二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014211995A true JP2014211995A (ja) | 2014-11-13 |
JP6072595B2 JP6072595B2 (ja) | 2017-02-01 |
Family
ID=51931609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013087029A Active JP6072595B2 (ja) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | 非水二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6072595B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106654367A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-10 | 天津力神电池股份有限公司 | 电解质膜的制备方法及固态锂电池 |
JP2019508848A (ja) * | 2016-02-12 | 2019-03-28 | イー.エム.ダブリュ.エナジー カンパニー リミテッド | 空気−亜鉛二次電池 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007224263A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-09-06 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | ヒドロキシアルキル化キトサン溶液 |
WO2009123168A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 日本ゼオン株式会社 | 多孔膜および二次電池電極 |
WO2010008003A1 (ja) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | 東レ株式会社 | 蓄電デバイス用セパレータ |
WO2011024797A1 (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | 大日精化工業株式会社 | 水系スラリー組成物、蓄電装置用電極板及び蓄電装置 |
-
2013
- 2013-04-18 JP JP2013087029A patent/JP6072595B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007224263A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-09-06 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | ヒドロキシアルキル化キトサン溶液 |
WO2009123168A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 日本ゼオン株式会社 | 多孔膜および二次電池電極 |
WO2010008003A1 (ja) * | 2008-07-16 | 2010-01-21 | 東レ株式会社 | 蓄電デバイス用セパレータ |
WO2011024797A1 (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | 大日精化工業株式会社 | 水系スラリー組成物、蓄電装置用電極板及び蓄電装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019508848A (ja) * | 2016-02-12 | 2019-03-28 | イー.エム.ダブリュ.エナジー カンパニー リミテッド | 空気−亜鉛二次電池 |
CN106654367A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-10 | 天津力神电池股份有限公司 | 电解质膜的制备方法及固态锂电池 |
CN106654367B (zh) * | 2016-12-19 | 2020-11-24 | 天津力神电池股份有限公司 | 电解质膜的制备方法及固态锂电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6072595B2 (ja) | 2017-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5328034B2 (ja) | 電気化学素子用セパレータ、電気化学素子およびその製造方法 | |
JP4724223B2 (ja) | 電池用セパレータの製造方法 | |
JP5568023B2 (ja) | 非水電解液電池 | |
JP5671774B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP4994054B2 (ja) | 電池用セパレータおよびリチウム二次電池 | |
TW201826607A (zh) | 鋰離子二次電池及其製造方法 | |
JP2007299612A (ja) | 非水電解質二次電池用セパレータおよび非水電解質二次電池 | |
JP2006032246A (ja) | 非水電解質電池用セパレータ及び非水電解質電池 | |
JP2011023186A (ja) | 電気化学素子用セパレータ、電気化学素子およびその製造方法 | |
JP2011515812A (ja) | リチウム電池用正極材料 | |
JP6152825B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JPWO2017047576A1 (ja) | 電気化学素子用セパレータ、その製造方法および電気化学素子の製造方法 | |
CN104916802A (zh) | 一种复合隔膜及其应用 | |
JP2020188017A (ja) | リチウムイオン二次電池、組電池、蓄電装置及び自動車 | |
JP2006164873A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP5702873B2 (ja) | 電気化学素子用セパレータ、電気化学素子およびその製造方法 | |
CN105047907A (zh) | 一种高安全性锂离子蓄电池 | |
JP2018147769A (ja) | 電気化学素子用セパレータおよび非水電解質電池 | |
JP6417270B2 (ja) | 電気化学素子用セパレータ、および電気化学素子の製造方法 | |
JP2011181493A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP6211317B2 (ja) | 非水電解質二次電池用セパレータ、および非水電解質二次電池 | |
JP6072595B2 (ja) | 非水二次電池 | |
JP2015195167A (ja) | 非水二次電池用負極、非水二次電池、非水二次電池のシステム、および非水二次電池の製造方法 | |
JP6343468B2 (ja) | 電気化学素子用セパレータおよび電気化学素子 | |
JPWO2020059805A1 (ja) | 二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161202 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6072595 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |