JP4737949B2 - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents
Nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP4737949B2 JP4737949B2 JP2004166203A JP2004166203A JP4737949B2 JP 4737949 B2 JP4737949 B2 JP 4737949B2 JP 2004166203 A JP2004166203 A JP 2004166203A JP 2004166203 A JP2004166203 A JP 2004166203A JP 4737949 B2 JP4737949 B2 JP 4737949B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- negative electrode
- positive electrode
- electrode
- porosity
- 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.)
- Expired - Fee Related
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)
Description
本発明は、非水電解質二次電池に関するものである。 The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.
近年、移動体通信機、ノートブック型パソコン、パームトップ型パソコン、一体型ビデオカメラ、ポータブルCD(MD)プレーヤー、コードレス電話等の電子機器の小形化、軽量化を図る上で、これらの電子機器の電源として、特に小型で大容量の電池が求められている。 In recent years, electronic devices such as mobile communication devices, notebook computers, palmtop computers, integrated video cameras, portable CD (MD) players, cordless telephones, etc. have been reduced in size and weight. As a power source, a battery having a small size and a large capacity is particularly demanded.
これら電子機器の電源として普及している電池としては、アルカリマンガン電池のような一次電池や、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等の二次電池が挙げられる。その中でも、正極にリチウム複合酸化物を用い、かつ負極にリチウムイオンを吸蔵・放出できる炭素質材料を用いた非水電解質二次電池が、小型軽量で単電池電圧が高く、高エネルギー密度を得られることから注目されている。 Examples of batteries that are widely used as power sources for these electronic devices include primary batteries such as alkaline manganese batteries, and secondary batteries such as nickel cadmium batteries and lead storage batteries. Among these, non-aqueous electrolyte secondary batteries that use lithium composite oxide for the positive electrode and carbonaceous materials that can occlude and release lithium ions for the negative electrode are small and light, have high unit cell voltage, and have high energy density. Is attracting attention.
非水電解質二次電池で使用されている非水電解質は、水溶液系電解液に比べて電気伝導度が低いため、この二次電池は、水溶液系電解液を使用する二次電池に比べて大電流での充放電特性に劣る。このため、正極と負極をその間にセパレータ等を介在させて渦巻き状に捲回したものを電極群として使用することにより、正極と負極の反応面積を大きくし、大電流での充放電特性を補っている。渦巻き状の電極群には、円筒形のものと扁平形状のものとが知られており、そのうち、扁平形状の電極群によると、二次電池の薄型化を図ることができるものの、リチウムデンドライトが析出しやすいという問題点がある。 Non-aqueous electrolytes used in non-aqueous electrolyte secondary batteries have a lower electrical conductivity than aqueous electrolytes, so this secondary battery is larger than secondary batteries that use aqueous electrolytes. Inferior charge / discharge characteristics with current. For this reason, a positive electrode and a negative electrode, which are wound in a spiral shape with a separator or the like interposed therebetween, are used as an electrode group to increase the reaction area of the positive electrode and the negative electrode and compensate for charge / discharge characteristics at a large current. ing. Cylindrical and flat electrode groups are known as spiral electrode groups. Of these, flat electrode groups can reduce the thickness of secondary batteries, but lithium dendrite There is a problem that it tends to precipitate.
特許文献1には、正極または負極の少なくとも一方の極板における集電体の両面の電極合剤の多孔度を異ならせ、正極及び負極を、電極合剤の多孔度が大きい面を外側に、電極合剤の多孔度が小さい面を内側にして、セパレータを介して捲回することにより、扁平形状電極群の巻芯に近い折れ曲った部分での負極への電流密度の集中を緩和し、負極表面への金属リチウムの析出を回避することが記載されている。 In Patent Document 1, the porosity of the electrode mixture on both sides of the current collector in at least one of the positive electrode and the negative electrode is varied, and the positive electrode and the negative electrode are arranged with the surface having a large porosity of the electrode mixture on the outside. By winding the surface of the electrode mixture with a small porosity inside and winding it through the separator, the concentration of the current density on the negative electrode in the bent part near the core of the flat electrode group is relaxed, It is described that the deposition of metallic lithium on the negative electrode surface is avoided.
扁平形状の電極群においては、極板群が折れ曲った部分や湾曲している箇所よりも、極板群が平行に積層されている部分の方が大きな割合を占めており、また、極板群が平行に積層されている部分では、正極と負極の反応面積がほぼ1:1の関係にあるため、特許文献1のように集電体の一方の面の電極合剤の多孔度と他方の面の電極合剤の多孔度を異ならせると、一方側の電極合剤に電流が集中しやすくなり、過放電あるいは過充電に陥りやすく、長い充放電サイクル寿命を得られない。
本発明は、充放電サイクル寿命が改善された非水電解質二次電池を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having an improved charge / discharge cycle life.
本発明に係る非水電解質二次電池は、正極と負極がセパレータを介して渦巻き状に捲回された扁平型電極群と、前記電極群に保持される非水電解質とを備える非水電解質二次電池において、
前記セパレータは、前記正極よりも前記負極が外周側に位置して対向している箇所の空孔率をA(%)とし、前記正極よりも前記負極が内周側に位置して対向している箇所の空孔率をB(%)とした際に、下記(1)式を満足し、
前記空孔率Aを50%以上、60%以下にし、かつ前記空孔率Bを35%以上、45%以下にし、
前記セパレータの目付け量が6g/m 2 以上、12g/m 2 以下であることを特徴とするものである。
A nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a flat electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are wound in a spiral shape with a separator interposed therebetween, and a nonaqueous electrolyte that is held by the electrode group. In the next battery,
In the separator, the porosity of the portion where the negative electrode is located on the outer peripheral side and opposed to the positive electrode is defined as A (%), and the negative electrode is located on the inner peripheral side and opposed to the positive electrode. a porosity of a portion are upon the B (%), satisfies the following formula (1),
The porosity A is 50% or more and 60% or less, and the porosity B is 35% or more and 45% or less,
Basis weight of the separator 6 g / m 2 or more, characterized in der Rukoto 12 g / m 2 or less.
1.11≦(A/B)≦1.71 (1) 1.11 ≦ (A / B) ≦ 1.71 (1)
本発明によれば、充放電サイクル寿命が向上された非水電解質二次電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having an improved charge / discharge cycle life.
本発明に係る非水電解質二次電池の一実施形態を図1〜図5を参照して説明する。図1は、本発明に係わる非水電解質二次電池の一実施形態である薄型非水電解質二次電池を示す斜視図で、図2は、図1の薄型非水電解質二次電池をII−II線に沿って切断した部分断面図で、図3は、本発明に係る非水電解質二次電池の一実施形態である角形非水電解質二次電池を示す部分切欠斜視図で、図4は、図1〜図3の非水電解質二次電池に組込まれる扁平型電極群の一例を示す模式図で、図5は図4の電極群の作製方法を説明するための模式図である。 An embodiment of a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a thin nonaqueous electrolyte secondary battery which is an embodiment of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention. FIG. 2 shows the thin nonaqueous electrolyte secondary battery of FIG. FIG. 3 is a partial cutaway perspective view showing a rectangular nonaqueous electrolyte secondary battery which is an embodiment of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, and FIG. FIG. 5 is a schematic view showing an example of a flat electrode group incorporated in the nonaqueous electrolyte secondary battery of FIGS. 1 to 3, and FIG. 5 is a schematic view for explaining a method for producing the electrode group of FIG. 4.
本発明に係る非水電解質二次電池は、薄型、角形等の様々な形態の非水電解質二次電池に適用することができる。このうちの薄型及び角形非水電解質二次電池の一例を図1〜図3に示す。 The nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention can be applied to various forms of nonaqueous electrolyte secondary batteries such as thin and rectangular shapes. An example of a thin and square nonaqueous electrolyte secondary battery is shown in FIGS.
まず、薄型非水電解質二次電池について説明する。 First, a thin nonaqueous electrolyte secondary battery will be described.
図1に示すように、矩形のカップ状をなす容器1内には、扁平型電極群2が収納されている。扁平型電極群2は、正極3と、負極4と、正極3と負極4の間に配置されるセパレータ5を含む積層物が扁平型の渦巻きとなるように捲回された構造を有する。非水電解質は、電極群2に保持されている。蓋板6は容器1に一体化されている。容器1と蓋板6は、それぞれ、ラミネートフィルムから構成される。このラミネートフィルムは、外部保護層7と、熱可塑性樹脂を含有する内部保護層8と、外部保護層7と内部保護層8の間に配置される金属層9とを含む。容器1には蓋体6が内部保護層8の熱可塑性樹脂を用いてヒートシールによって固定され、それにより容器内に電極群2が密封される。正極3には正極タブ10が電気的に接続され、負極4には負極タブ11が電気的に接続され、それぞれ容器の外部に引き出されて、正極端子及び負極端子の役割を果たす。
As shown in FIG. 1, a
なお、図1,図2に例示される薄型非水電解質二次電池では、カップ状の容器を用いる例を説明したが、容器の形状は特に限定されず、例えば袋状等にすることができる。 In the thin non-aqueous electrolyte secondary battery illustrated in FIGS. 1 and 2, an example using a cup-shaped container has been described, but the shape of the container is not particularly limited, and can be, for example, a bag shape. .
次いで、角形非水電解質二次電池について説明する。 Next, the prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery will be described.
図3に示すように、例えばアルミニウムのような金属製の有底矩形筒状容器12内には、電極群2が収納されている。電極群2は、正極3、セパレータ5及び負極4を含む積層物がこの順序で積層され、扁平状に捲回されたものである。中央付近に開口部を有するスペーサ13は、電極群2の上方に配置されている。
As shown in FIG. 3, the
非水電解質は、電極群2に保持されている。注液口14を備え、かつ中央付近に円形孔が開口されている封口板15は、容器12の開口部にレーザ溶接されている。なお、注液口14は封止蓋(図示しない)で覆われている。負極端子16は、封口板15の円形孔にハーメチックシールを介して配置されている。負極4から引き出された負極タブ11は、負極端子16の下端に溶接されている。一方、正極タブ(図示しない)は、正極端子を兼ねる容器12に接続されている。
The nonaqueous electrolyte is held in the
これら二次電池の電極群2を図4〜図5を参照して説明する。図5に示すように、この電極群2に含まれる正極3は、正極集電体3aと、正極集電体3aに担持される正極活物質含有層3bとを含む。正極3の捲き始め部31は活物質含有層が無担持で、最外周を構成する捲き終わり部32では正極集電体3aの片面のみに正極活物質含有層3bが担持されている。捲き始め部31と捲き終わり部32の間の箇所では、正極集電体3aの両面に正極活物質含有層3bが担持されている。一方、負極4は、負極集電体4aと、負極集電体4aに担持される負極活物質含有層4bとを含む。負極4の捲き始め部41は活物質含有層が無担持で、正極捲き始め部31と対向する箇所42では負極集電体4aの片面に負極活物質含有層4bが担持されている。負極4の箇所42以降では、負極集電体4aの両面に負極活物質含有層4bが担持されている。
The
セパレータ5は、空孔率の大きいセパレータ5Aと空孔率の小さいセパレータ5Bとからなり、セパレータ5Aの空孔率A(%)とセパレータ5Bの空孔率B(%)との間には、以下の(1)式の関係が成立している。
The
1.11≦(A/B)≦1.71 (1)
この電極群2は、セパレータ5Aとセパレータ5Bの間に負極4の捲き始め部41を挟み、これらを平板状の2本の捲き芯17a,17bの間に挟んで矢印の方向に沿って先捲きした後、正極3の捲き始め部31をセパレータ5Aに重ね、これらを扁平形状に捲回することにより得られる。
1.11 ≦ (A / B) ≦ 1.71 (1)
Above the
電極群2の最内周には、セパレータ5Aとセパレータ5Bの間に挟まれた負極捲き始め部41が位置している。正極捲き始め部31は、負極4から少し遅れて捲回されている。正負極の捲き始め部以降においては、正極活物質含有層3bと負極活物質含有層4bがセパレータ5Aまたはセパレータ5Bを介して対向している。また、電極群2の最外周に、正極3の捲き終わり部32が位置している。
The
セパレータ5Aは、正極3とこれと外周側で対向する負極4との間に配置されている。一方、セパレータ5Bは、正極3とこれと内周側で対向する負極4との間に配置されている。
The
正極タブ10は、正極3の捲き始め部31(つまり正極集電体3a)の内周側の面に溶接されている。一方、負極タブ11は、負極4の捲き始め部41(つまり負極集電体4a)の内周側の面に溶接されている。正極タブ10がセパレータ5Bを貫通して負極集電体4aと接するのを防止するための補強テープ18は、正極集電体3aの正極タブ10の表面を被覆している。正極タブ10が背面側のセパレータ5Aを貫通して負極4と接するのを防止するための補強テープ19は、正極タブ10の背面側の負極集電体4aに貼り付けられている。また、捲き止めテープ20は、正極の捲き終わり部32の短辺を電極群2の最外周表面に固定することにより捲きずれを防止している。
The
上述した図4に例示されるような扁平形状を有する電極群2の両端のR部分、例えば直線R1と直線R2で囲まれたR部分において、正極3から見て外周側に位置する負極4については、負極4の方が正極3に比べて円弧が長いため、正極3の反応面に比較して負極の反応面の方が大きくなる。従って、正極3の外周側の正極活物質含有層3bとこれと対向する負極活物質含有層4bについては、負極活物質含有層4bの非水電解質消費量が正極活物質含有層3bの非水電解質消費量よりも多くなる。消費過多の結果、負極活物質含有層4bの非水電解質が枯渇すると、その表面にリチウムが析出し、充放電サイクル寿命の低下を招く。
The negative electrode located on the outer peripheral side when viewed from the
一方、正極3から見て内周側に位置する負極4については、負極4の方が正極3に比べて円弧が短いため、負極活物質含有層4bの非水電解質消費量が正極活物質含有層3bの非水電解質消費量よりも多くなることがほとんどない。
On the other hand, for the
セパレータ5A及びセパレータ5Bの空孔率比(A/B)を1.11以上にすることによって、正極の外周側に対向している負極活物質含有層4bのもともとの非水電解質保持量を多くすることができるため、この負極活物質含有層4bが非水電解質枯渇に至るのを回避することができる。その結果、リチウム電析を抑制することができるため、充放電サイクル寿命を向上することができる。
By setting the porosity ratio (A / B) of the
但し、空孔率比(A/B)が1.71を超えると、セパレータ5Aの強度が低下したり、あるいはセパレータ5Bの非水電解質保持量が不足するため、長い充放電サイクル寿命を得られなくなる。よって、空孔率比(A/B)は、1.11以上、1.71以下にすることが望ましい。空孔率比(A/B)のさらに好ましい範囲は、1.3以上、1.5以下である。
However, if the porosity ratio (A / B) exceeds 1.71, the strength of the
セパレータ5Aの空孔率Aを50%以上、60%以下にし、かつセパレータ5Bの空孔率Bを35%以上、45%以下にすることが望ましい。これは以下に説明する理由によるものである。セパレータ5Aの空孔率Aを50%未満にすると、空孔率比(A/B)が1.11以上、1.71以下であっても、セパレータ5Aの非水電解質保持量が不十分となる恐れがある。一方、セパレータ5Aの空孔率Aが60%を超えると、強度を維持するためにセパレータを厚くしなければならず、高エネルギー密度化の妨げになる恐れがあると共に、空隙率の増加による非水電解質保持性向上効果がほぼ飽和に達するからである。
Desirably, the porosity A of the
セパレータ5Bの空孔率Bを35%未満にすると、セパレータ5Bを挟んで対向している正極活物質含有層3bと負極活物質含有層4b間における充放電反応がスムーズに生じなくなる恐れがある。一方、セパレータ5Bの空孔率Bが45%を超えると、空孔率比(A/B)を1.11以上、1.71以下を満たす空孔率Aが50%未満になるか、あるいは60%よりも大きくなる。
If the porosity B of the
よって、セパレータ5Aの空孔率Aを50%以上、60%以下にし、かつセパレータ5Bの空孔率Bを35%以上、45%以下にすることによって、充放電反応をスムーズに生じさせつつ、正極と外周側で対向する負極活物質含有層における非水電解質の枯渇を抑制することができる。
Therefore, by making the porosity A of the
セパレータ5Aの目付け量とセパレータ5Bの目付け量は、それぞれ、6g/m2以上、12g/m2以下にすることが望ましい。セパレータ5Aの目付け量とセパレータ5Bの目付け量に差があると、セパレータ5Aから電極への非水電解質拡散速度と、セパレータ5Bから電極への非水電解質拡散速度が異なるため、空孔率比(A/B)を前記(1)式の範囲内にしても非水電解質の枯渇を招く恐れがある。目付け量を前記範囲内にすることによって、セパレータ5A,5B間における非水電解質拡散速度の差異を許容範囲内に収めることができるため、非水電解質の枯渇を回避して充放電サイクル寿命を向上することができる。
The basis weight of the
セパレータ5A,5Bとしては、微多孔性の膜、織布、不織布、これらのうち同一材または異種材の積層物等をそれぞれ用いることができる。
As the
セパレータ5A,5Bを形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、エチレン−ブテン共重合ポリマー等を挙げることができる。セパレータの形成材料としては、前述した種類の中から選ばれる1種類または2種類以上を用いることができる。中でも、ポリエチレンが好ましい。
Examples of the material forming the
セパレータ5A,5Bの厚さは、30μm以下にすることが好ましく、さらに好ましい範囲は25μm以下である。また、厚さの下限値は5μmにすることが好ましく、さらに好ましい下限値は8μmである。
The thickness of the
扁平形状の電極群は、下記(2)式を満足することが望ましい。 It is desirable that the flat electrode group satisfies the following formula (2).
0.6≦(L2/L1)≦0.9 (2)
但し、L1は前記電極群の渦巻面の長さで、L2は前記電極群の渦巻面の平坦部の長さである。なお、電極群の渦巻面とは、電極群の捲回軸に対して垂直に交わる面である。この渦巻面の長さとは、渦巻面の長い方の幅を意味している。また、渦巻面の平坦部とは、正極と負極とセパレータがほぼ平行に積層されている箇所を意味する。この平坦部の長さは、正極と負極とセパレータが円弧あるいはU字状に湾曲しているR部の長さを両端部ともL1から差し引くことによって求められる。
0.6 ≦ (L 2 / L 1 ) ≦ 0.9 (2)
However, L 1 is the length of the spiral surface of the electrode group, and L 2 is the length of the flat portion of the spiral surface of the electrode group. The spiral surface of the electrode group is a surface that intersects perpendicularly to the winding axis of the electrode group. The length of the spiral surface means the longer width of the spiral surface. Moreover, the flat part of a spiral surface means the location where the positive electrode, the negative electrode, and the separator are laminated | stacked substantially parallel. The length of the flat portion is determined by subtracting the length of the R portion of the positive electrode and the negative electrode and the separator are curved in an arc or U-shape from L 1 both end portions.
(L2/L1)が0.9を超えるものでは、電極群中に占めるR部の割合が低いため、セパレータの空孔率比(A/B)を規定してもサイクル寿命の改善を望めない可能性がある。一方、(L2/L1)を0.6未満にすると、セパレータの空孔率比(A/B)の規定では非水電解質消費量の偏りを是正できない可能性がある。(L2/L1)のさらに好ましい範囲は、0.7以上、0.8以下である。 When (L 2 / L 1 ) exceeds 0.9, since the ratio of the R portion in the electrode group is low, the cycle life can be improved even if the porosity ratio (A / B) of the separator is specified. It may not be possible. On the other hand, if (L 2 / L 1 ) is less than 0.6, there is a possibility that the non-aqueous electrolyte consumption bias cannot be corrected by the definition of the porosity ratio (A / B) of the separator. A more preferable range of (L 2 / L 1 ) is 0.7 or more and 0.8 or less.
電極群2は、前述したように正極3と負極4をセパレータ5を介在させて扁平形状に捲回することにより作製されるものであるが、捲回後、正極3、負極4及びセパレータ5の一体化強度を高めるためにプレスを施すことが可能である。なお、プレス時に加熱を施すことも可能である。
The
また、電極群2には、正極3、負極4及びセパレータ5の一体化強度を高めるために、接着性高分子を含有させることができる。この接着性高分子としては、例えば、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリアクリレート(PMMA)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリ塩化ビニル(PVC)、またはポリエチレンオキサイド(PEO)等を挙げることができる。
The
前述した図4〜図5においては、電極群の最外周が正極である例を説明したが、これに限らず、電極群の最外周が負極である場合についても同様に適用することができる。また、電極群の最外周をセパレータとすることも可能である。 In FIGS. 4 to 5 described above, the example in which the outermost periphery of the electrode group is the positive electrode has been described. Further, the outermost periphery of the electrode group can be a separator.
以下、正極3、負極4および非水電解質について説明する。
Hereinafter, the
1)正極3
この正極は、正極集電体3aと、集電体3aの片面もしくは両面に担持される活物質含有層3bとを含む。
1)
The positive electrode includes a positive electrode
前記正極活物質としては、種々の金属酸化物、例えば二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化物、リチウム含有ニッケル酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物、リチウム含有鉄酸化物、リチウムを含むバナジウム酸化物や、二硫化チタン、二硫化モリブデンなどのカルコゲン化合物などを挙げることができる。中でも、リチウム含有コバルト酸化物(例えば、LiCoO2 )、リチウム含有ニッケルコバルト酸化物(例えば、LiNi0.8 Co0.2 O2 )、リチウムマンガン複合酸化物(例えば、LiMn2 O4 、LiMnO2 )を用いると、高電圧が得られるために好ましい。なお、正極活物質としては、1種類の酸化物を単独で使用しても、あるいは2種類以上の酸化物を混合して使用しても良い。 Examples of the positive electrode active material include various metal oxides such as manganese dioxide, lithium manganese composite oxide, lithium-containing nickel oxide, lithium-containing cobalt oxide, lithium-containing nickel cobalt oxide, lithium-containing iron oxide, and lithium. Examples thereof include vanadium oxide and chalcogen compounds such as titanium disulfide and molybdenum disulfide. Among them, when a lithium-containing cobalt oxide (for example, LiCoO 2 ), a lithium-containing nickel cobalt oxide (for example, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 ), or a lithium manganese composite oxide (for example, LiMn 2 O 4 , LiMnO 2 ) is used. This is preferable because a high voltage can be obtained. As the positive electrode active material, one kind of oxide may be used alone, or two or more kinds of oxides may be mixed and used.
活物質含有層には結着剤を含有させることができる。前記結着剤としては、例えば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)、ポリエーテルサルフォン、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等を用いることができる。 The active material-containing layer can contain a binder. Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyethersulfone, ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), and styrene-butadiene rubber (SBR). be able to.
活物質含有層には導電剤を含有させても良い。前記導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。 The active material-containing layer may contain a conductive agent. Examples of the conductive agent include acetylene black, carbon black, and graphite.
前記集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、アルミニウム、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。 As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. These conductive substrates can be formed from, for example, aluminum, stainless steel, or nickel.
前記正極は、例えば、正極活物質、導電剤および結着剤を適当な溶媒に懸濁させ、この懸濁物を集電体に塗布し、乾燥してプレスすることにより作製される。 The positive electrode is produced, for example, by suspending a positive electrode active material, a conductive agent and a binder in an appropriate solvent, applying the suspension to a current collector, drying and pressing.
2)負極4
前記負極4は、負極集電体4aと、集電体4aの片面もしくは両面に担持される活物質含有層4bとを含む。
2)
The
負極活物質には、リチウムイオンを吸蔵・放出する材料が使用される。この負極活物質としては、例えば、黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、熱分解気相炭素質物、樹脂焼成体などの黒鉛質材料もしくは炭素質材料; 熱硬化性樹脂、等方性ピッチ、メソフェーズピッチ系炭素、メソフェーズピッチ系炭素繊維、メソフェーズ小球体など(特に、メソフェーズピッチ系炭素繊維が容量や充放電サイクル特性が高くなり好ましい)に500〜3000℃で熱処理を施すことにより得られる黒鉛質材料または炭素質材料; 二硫化チタン、二硫化モリブデン、セレン化ニオブ等のカルコゲン化合物; アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、リチウム、リチウム合金等の軽金属; 等を挙げることができる。中でも、(002)面の面間隔d002が0.34nm以下である黒鉛結晶を有する黒鉛質材料を用いるのが好ましい。このような黒鉛質材料を負極活物質として含む負極を備えた非水電解質二次電池は、電池容量および大電流放電特性を大幅に向上することができる。前記面間隔d002 は、0.337nm以下であることが更に好ましい。 As the negative electrode active material, a material that absorbs and releases lithium ions is used. Examples of the negative electrode active material include graphite materials, carbonaceous materials such as graphite, coke, carbon fiber, spherical carbon, pyrolytic vapor phase carbonaceous material, and fired resin; thermosetting resin, isotropic pitch, mesophase Graphite material obtained by subjecting pitch-based carbon, mesophase pitch-based carbon fiber, mesophase microspheres, etc. (especially mesophase pitch-based carbon fiber is preferable because of its high capacity and charge / discharge cycle characteristics) to 500-3000 ° C Or a carbonaceous material; a chalcogen compound such as titanium disulfide, molybdenum disulfide, or niobium selenide; a light metal such as aluminum, an aluminum alloy, a magnesium alloy, lithium, or a lithium alloy; Among them, it is preferable to use a graphite material having a graphite crystal having a (002) plane spacing d002 of 0.34 nm or less. A nonaqueous electrolyte secondary battery provided with a negative electrode containing such a graphite material as a negative electrode active material can greatly improve battery capacity and large current discharge characteristics. More preferably, the surface interval d002 is 0.337 nm or less.
活物質含有層には結着剤を含有させることができる。前記結着剤としては、例えば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)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等を用いることができる。 The active material-containing layer can contain a binder. Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC), and the like. Can be used.
前記集電体としては、多孔質構造の導電性基板か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、銅、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。 As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. These conductive substrates can be formed from, for example, copper, stainless steel, or nickel.
前記負極は、例えば、負極活物質と結着剤とを溶媒の存在下で混練し、得られた懸濁物を集電体に塗布し、乾燥した後、所望の圧力で1回プレスもしくは2〜5回多段階プレスすることにより作製される。 The negative electrode is prepared by, for example, kneading a negative electrode active material and a binder in the presence of a solvent, applying the obtained suspension to a current collector, drying it, and then pressing it once at a desired pressure or 2 It is produced by multi-stage pressing ˜5 times.
3)非水電解質
非水電解質は、非水溶媒と、この非水溶媒に溶解される電解質(例えば、リチウム塩)とを含むものである。この非水電解質の形態は、液体状(非水電解液)やゲル状あるいは固体形状にすることができる。
3) Nonaqueous electrolyte A nonaqueous electrolyte contains a nonaqueous solvent and an electrolyte (for example, lithium salt) dissolved in the nonaqueous solvent. The form of the non-aqueous electrolyte can be liquid (non-aqueous electrolyte), gel or solid.
非水溶媒としては、例えば、γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピルニトリル、アニソール、酢酸エステル、プロピオン酸エステル、ハロゲン化芳香族炭化水素、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−バレロラクトン、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、2―メチルフラン、フラン、チオフェン、カテコールカーボネート、エチレンサルファイト、12−クラウン−4、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等を用いることができ、2種類以上混合して使用してもよい。 Examples of the non-aqueous solvent include γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, methylsulfolane. , Acetonitrile, propylnitrile, anisole, acetate, propionate, halogenated aromatic hydrocarbon, vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, phenyl ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, γ-valerolactone, propionic acid Methyl, ethyl propionate, 2-methylfuran, furan, thiophene, catechol carbonate, ethylene sulfite, 12-crown -4, tetraethylene glycol dimethyl ether or the like can be used, and two or more kinds may be mixed and used.
前記非水溶媒には、セパレータとの濡れ性を良くするために、トリオクチルフォスフェート(TOP)のような界面活性剤を含有させることが望ましい。界面活性剤の添加量は、3%以下が好ましく、さらには0.1〜1%の範囲内にすることが好ましい。 The non-aqueous solvent preferably contains a surfactant such as trioctyl phosphate (TOP) in order to improve the wettability with the separator. The addition amount of the surfactant is preferably 3% or less, and more preferably in the range of 0.1 to 1%.
前記非水溶媒に溶解される電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム(LiClO4 )、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6 )、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4 )、六フッ化砒素リチウム(LiAsF6 )、トリフルオロメタスルホン酸リチウム(LiCF3 SO3 )、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム(LiN(CF3 SO2 )2 )、ビスペンタフルオロエチルスルホニルイミドリチウム(LiN(C2F5SO2)2)などのリチウム塩を挙げることができる。使用する電解質の種類は、1種類または2種類以上にすることができる。 Examples of the electrolyte dissolved in the nonaqueous solvent include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), and lithium arsenic hexafluoride. (LiAsF 6 ), lithium trifluorometasulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium bistrifluoromethylsulfonylimide (LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ), lithium bispentafluoroethylsulfonylimide (LiN (C 2 F 5 SO 2 ) Lithium salts such as 2 ) can be mentioned. The type of electrolyte used can be one type or two or more types.
前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量は、0.5〜2.5モル/Lとすることが望ましい。さらに好ましい範囲は、1〜2モル/Lである。 The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is preferably 0.5 to 2.5 mol / L. A more preferable range is 1 to 2 mol / L.
前記非水電解質の量は、電池単位容量100mAh当たり0.2〜0.6gにすることが好ましい。非水電解質量のより好ましい範囲は、0.25〜0.55g/100mAhである。 The amount of the nonaqueous electrolyte is preferably 0.2 to 0.6 g per 100 mAh of battery unit capacity. A more preferable range of the nonaqueous electrolytic mass is 0.25 to 0.55 g / 100 mAh.
[実施例]
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
[Example]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施例1)
<正極の作製>
まず、リチウムコバルト酸化物(LixCoO2;但し、Xは0<X≦1である)粉末90重量%に、アセチレンブラック5重量%と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)5重量%のジメチルフォルムアミド(DMF)溶液とを加えて混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが15μmのアルミニウム箔からなる集電体の両面に前述した図5に示す特定箇所を除いて塗布した後、乾燥し、プレスすることにより、前述した図5に示す構造を有する正極を作製した。
(Example 1)
<Preparation of positive electrode>
First, 90% by weight of lithium cobalt oxide (Li x CoO 2 ; X is 0 <X ≦ 1) powder, 5% by weight of acetylene black, and 5% by weight of polyvinylidene fluoride (PVdF) dimethylformamide (DMF) solution was added and mixed to prepare a slurry. The slurry is applied to both surfaces of a current collector made of an aluminum foil having a thickness of 15 μm except for the specific portion shown in FIG. 5 described above, and then dried and pressed to have the structure shown in FIG. 5 described above. A positive electrode was produced.
<負極の作製>
炭素質材料として3000℃で熱処理したメソフェーズピッチ系炭素繊維(粉末X線回折により求められる(002)面の面間隔(d002 )が0.336nm)の粉末を95重量%と、カルボキシメチルセルロース(CMC)を1.5重量%と、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)を1.5重量%とを水の存在下で混合し、スラリーを調製した。前記スラリーを厚さが12μmの銅箔からなる集電体の両面に前述した図5に示す特定箇所を除いて塗布し、乾燥し、プレスすることにより、前述した図5に示す構造を有する負極を作製した。
<Production of negative electrode>
As a carbonaceous material, 95% by weight of powder of mesophase pitch-based carbon fiber (having a (002) plane spacing (d 002 ) of 0.336 nm determined by powder X-ray diffraction) heat-treated at 3000 ° C. and carboxymethyl cellulose (CMC) ) And 1.5% by weight of styrene-butadiene rubber (SBR) were mixed in the presence of water to prepare a slurry. A negative electrode having the structure shown in FIG. 5 is applied by applying the slurry to both surfaces of a current collector made of a copper foil having a thickness of 12 μm, excluding the specific part shown in FIG. 5, drying, and pressing. Was made.
なお、炭素質物の(002)面の面間隔d002は、粉末X線回折スペクトルから半値幅中点法によりそれぞれ求めた。この際、ローレンツ散乱等の散乱補正は、行わなかった。 The surface spacing d 002 of (002) plane of the carbonaceous material were respectively determined by the powder X-ray diffraction spectrum half width midpoint method. At this time, scattering correction such as Lorentz scattering was not performed.
<セパレータ>
下記表1に示す空孔率と目付け量を有する微多孔性ポリエチレン膜を空孔率の大きいセパレータAとして用意した。また、下記表1に示す空孔率と目付け量を有する微多孔性ポリエチレン膜を空孔率の小さいセパレータBとして用意した。セパレータAの空孔率A(%)とセパレータBの空孔率B(%)の比(A/B)を下記表1に示す。
<Separator>
A microporous polyethylene film having the porosity and basis weight shown in Table 1 below was prepared as a separator A having a high porosity. In addition, a microporous polyethylene film having the porosity and basis weight shown in Table 1 below was prepared as a separator B having a low porosity. The ratio (A / B) of the porosity A (%) of the separator A and the porosity B (%) of the separator B is shown in Table 1 below.
なお、セパレータA,Bの空孔率は以下に説明する方法でそれぞれ測定した。 The porosity of the separators A and B was measured by the method described below.
すなわち、各セパレータから10cm×10cmサイズのサンプルを切り取り、サンプルの体積V(cm3)及び重量W(g)と、セパレータ構成材料の密度ρ(g/cm3)から次式(3)を用いて算出した。本実施例では、ポリエチレンの密度を密度ρとした。 That is, a 10 cm × 10 cm size sample is cut from each separator, and the following equation (3) is used from the volume V (cm 3 ) and weight W (g) of the sample and the density ρ (g / cm 3 ) of the separator constituent material. Calculated. In the present example, the density of polyethylene was defined as density ρ.
空孔率A,B(%)={V−(W/ρ)}/V×100 (3)
<電極群の作製>
正極の捲き始め部の集電体に帯状アルミニウム箔(厚さ100μm)からなる正極タブを超音波溶接し、負極の捲き始め部の集電体に帯状ニッケル箔(厚さ100μm)からなる負極タブを超音波溶接した。次いで、空孔率の大きいセパレータAと空孔率の小さいセパレータBの間に負極を挟み、これらを平板状の2本の捲き芯の間に挟んで先捲きした後、正極をセパレータAに重ね、これらを扁平形状に捲回した後、加熱プレスを施すことにより、前述した図4に示す構造の扁平形状電極群を得た。
Porosity A, B (%) = {V− (W / ρ)} / V × 100 (3)
<Production of electrode group>
A positive electrode tab made of a strip-shaped aluminum foil (thickness: 100 μm) is ultrasonically welded to the current collector at the beginning of the positive electrode, and a negative electrode tab made of a strip-shaped nickel foil (thickness: 100 μm) is used as the current collector at the start of the negative electrode Were ultrasonically welded. Next, a negative electrode is sandwiched between a separator A having a high porosity and a separator B having a low porosity, and these are sandwiched between two flat cores, and then the positive electrode is stacked on the separator A. These were wound into a flat shape and then subjected to a heat press to obtain a flat electrode group having the structure shown in FIG.
得られた扁平形状の電極群を捲回軸と直交する方向に裁断し、電極群の渦巻面を撮影した。得られた渦巻面の像における渦巻面の長さL1と平坦部の長さL2を測定し、(L2/L1)を算出し、その結果を下記表1に示す。 The obtained flat electrode group was cut in a direction perpendicular to the winding axis, and the spiral surface of the electrode group was photographed. In the obtained image of the spiral surface, the length L 1 of the spiral surface and the length L 2 of the flat portion were measured, and (L 2 / L 1 ) was calculated. The results are shown in Table 1 below.
アルミニウム箔の両面をポリエチレンで覆った厚さ100μmのラミネートフィルムを、プレス機により矩形のカップ状に成形し、得られた容器内に、(L2/L1)の算出で使用したのと同様な方法で作製した電極群を収納した。 A laminate film having a thickness of 100 μm, in which both sides of an aluminum foil are covered with polyethylene, is formed into a rectangular cup shape by a press, and the same as that used in the calculation of (L 2 / L 1 ) in the obtained container. The electrode group produced by various methods was stored.
次いで、容器内の電極群に80℃で真空乾燥を12時間施すことにより電極群及びラミネートフィルムに含まれる水分を除去した。 Next, the electrode group in the container was vacuum dried at 80 ° C. for 12 hours to remove moisture contained in the electrode group and the laminate film.
<非水電解液の調製>
エチレンカーボネート(EC)、γ−ブチロラクトン(GBL)およびオルト塩化トルエン(o−CT;酸化電位4.8V)を重量比率(EC:GBL:o−CT)が35:60:5になるように混合して非水溶媒を調製した。得られた非水溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4 )をその濃度が1.5モル/Lになるように溶解させて、非水電解液を調製した。
<Preparation of non-aqueous electrolyte>
Ethylene carbonate (EC), γ-butyrolactone (GBL), and orthochlorotoluene (o-CT; oxidation potential 4.8 V) are mixed so that the weight ratio (EC: GBL: o-CT) is 35: 60: 5 Thus, a non-aqueous solvent was prepared. Lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) was dissolved in the obtained non-aqueous solvent so that its concentration was 1.5 mol / L to prepare a non-aqueous electrolyte.
容器内の電極群に前記非水電解液を電池容量1Ah当たりの量が4.8gとなるように注入し、ヒートシールにより封止した後、前述した図1、2に示す構造を有し、厚さが3.6mm、幅が35mm、高さが62mmで、公称容量が0.65Ahの非水電解質二次電池を組み立てた。 After injecting the non-aqueous electrolyte into the electrode group in the container so that the amount per battery capacity 1Ah is 4.8 g and sealing by heat sealing, the structure shown in FIGS. A nonaqueous electrolyte secondary battery having a thickness of 3.6 mm, a width of 35 mm, a height of 62 mm, and a nominal capacity of 0.65 Ah was assembled.
この非水電解質二次電池に対し、初充放電工程として以下の処置を施した。まず、室温で0.2Cで4.2Vまで定電流・定電圧充電を15時間行った。その後、室温で0.2Cで3.0Vまで放電し、非水電解質二次電池を製造した。 The following treatment was applied to the non-aqueous electrolyte secondary battery as an initial charge / discharge process. First, constant current / constant voltage charging was performed for 15 hours at room temperature to 4.2 V at 0.2C. Then, it discharged to 3.0V at 0.2C at room temperature, and manufactured the nonaqueous electrolyte secondary battery.
ここで、1Cとは公称容量(Ah)を1時間で放電するために必要な電流値である。よって、0.2Cは、公称容量(Ah)を5時間で放電するために必要な電流値である。 Here, 1C is a current value necessary for discharging the nominal capacity (Ah) in one hour. Therefore, 0.2 C is a current value necessary for discharging the nominal capacity (Ah) in 5 hours.
(実施例2〜7及び比較例1〜5)
セパレータAの空孔率、セパレータBの空孔率、空孔率比(A/B)、セパレータA,Bの目付け量並びに電極群の渦巻面における平坦部の比率(L2/L1)を下記表1に示すように設定すること以外は、前述した実施例1で説明したのと同様な構成の非水電解質二次電池を製造した。なお、実施例1〜7及び比較例1〜5それぞれで使用したセパレータA,Bの厚さはいずれも20〜25μmの範囲内であった。
(Examples 2-7 and Comparative Examples 1-5)
The porosity of the separator A, the porosity of the separator B, the porosity ratio (A / B), the basis weight of the separators A and B, and the ratio of the flat portion on the spiral surface of the electrode group (L 2 / L 1 ) A non-aqueous electrolyte secondary battery having the same configuration as described in Example 1 was manufactured except that the settings were made as shown in Table 1 below. The thicknesses of the separators A and B used in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5, respectively, were in the range of 20 to 25 μm.
得られた実施例1〜7及び比較例1〜5の二次電池について、充電レート1.0Cで、充電終止電圧が4.2Vの定電流定電圧充電を3時間行い、その後、1.0Cで3.0Vまで放電する充放電サイクルを20℃において繰り返し、500サイクル目の放電容量を測定し、1サイクル目の放電容量を100%として500サイクル時の容量維持率を算出し、その結果を下記表1に示す。 The obtained secondary batteries of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 were subjected to constant current and constant voltage charging with a charging end voltage of 4.2 V for 3 hours at a charging rate of 1.0 C, and then 1.0 C. The charge / discharge cycle for discharging to 3.0 V was repeated at 20 ° C., the discharge capacity at the 500th cycle was measured, the discharge capacity at the first cycle was taken as 100%, the capacity retention rate at 500 cycles was calculated, and the result was Shown in Table 1 below.
表1から明らかなように、セパレータA,Bの空孔率比(A/B)が1.11以上、1.71以下である電極群を備えた実施例1〜7の二次電池は、空孔率比(A/B)が前記範囲を外れている比較例1〜5の二次電池に比較して500サイクル後の容量維持率が高いことが理解できる。 As is clear from Table 1, the secondary batteries of Examples 1 to 7 including the electrode group in which the porosity ratio (A / B) of the separators A and B is 1.11 or more and 1.71 or less are: It can be understood that the capacity retention ratio after 500 cycles is high as compared with the secondary batteries of Comparative Examples 1 to 5 in which the porosity ratio (A / B) is out of the above range.
中でも、(L2/L1)が0.6以上、0.9以下である実施例1〜5の二次電池は、(L2/L1)が前記範囲を外れている実施例7の二次電池に比較して500サイクル後の容量維持率が高かった。 Among them, the secondary batteries of Examples 1 to 5 in which (L 2 / L 1 ) is 0.6 or more and 0.9 or less are those in Example 7 in which (L 2 / L 1 ) is out of the above range. Compared to the secondary battery, the capacity retention rate after 500 cycles was high.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…容器、2…電極群、3…正極、3a…正極集電体、3b…活物質含有層、4…負極、4a…負極集電体、4b…活物質含有層、5A,5B…セパレータ、6…蓋体、7…樹脂層、8…熱可塑性樹脂層、9…金属層、10…正極タブ、11…負極タブ、18、19…補強テープ、20…捲き止めテープ、L2…電極群の平坦部の長さ、L1…電極群の渦巻面の長さ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container, 2 ... Electrode group, 3 ... Positive electrode, 3a ... Positive electrode collector, 3b ... Active material containing layer, 4 ... Negative electrode, 4a ... Negative electrode collector, 4b ... Active material containing layer, 5A, 5B ... Separator , 6 ... lid, 7 ... resin layer, 8 ... thermoplastic resin layer, 9 ... metal layer, 10 ... positive electrode tab, 11 ... negative electrode tab, 18, 19 ... reinforcing tape, 20 ... Maki sealing tape, L 2 ... electrode The length of the flat portion of the group, L 1 ... the length of the spiral surface of the electrode group.
Claims (4)
前記セパレータは、前記正極よりも前記負極が外周側に位置して対向している箇所の空孔率をA(%)とし、前記正極よりも前記負極が内周側に位置して対向している箇所の空孔率をB(%)とした際に、下記(1)式を満足し、
前記空孔率Aを50%以上、60%以下にし、かつ前記空孔率Bを35%以上、45%以下にし、
前記セパレータの目付け量が6g/m 2 以上、12g/m 2 以下であることを特徴とする非水電解質二次電池。
1.11≦(A/B)≦1.71 (1) In a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a flat electrode group in which a positive electrode and a negative electrode are spirally wound via a separator, and a non-aqueous electrolyte held in the electrode group,
In the separator, the porosity of the portion where the negative electrode is located on the outer peripheral side and opposed to the positive electrode is defined as A (%), and the negative electrode is located on the inner peripheral side and opposed to the positive electrode. the porosity of a portion are upon the B (%), satisfies the following formula (1),
The porosity A is 50% or more and 60% or less, and the porosity B is 35% or more and 45% or less,
The basis weight of the separator 6 g / m 2 or more, a non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized der Rukoto 12 g / m 2 or less.
1.11 ≦ (A / B) ≦ 1.71 (1)
0.6≦(L2/L1)≦0.9 (2)
但し、L1は前記電極群の渦巻面の長さで、L2は前記渦巻面の平坦部の長さである。 The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the electrode group satisfies the following expression (2).
0.6 ≦ (L 2 / L 1 ) ≦ 0.9 (2)
However, L 1 is the length of the spiral surface of the electrode group, and L 2 is the length of the flat portion of the spiral surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004166203A JP4737949B2 (en) | 2004-06-03 | 2004-06-03 | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004166203A JP4737949B2 (en) | 2004-06-03 | 2004-06-03 | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005347125A JP2005347125A (en) | 2005-12-15 |
JP4737949B2 true JP4737949B2 (en) | 2011-08-03 |
Family
ID=35499302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004166203A Expired - Fee Related JP4737949B2 (en) | 2004-06-03 | 2004-06-03 | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4737949B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5380908B2 (en) * | 2008-05-30 | 2014-01-08 | ソニー株式会社 | Winding electrode body and non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP7153193B2 (en) * | 2018-12-11 | 2022-10-14 | トヨタ自動車株式会社 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001035471A (en) * | 1999-07-16 | 2001-02-09 | Japan Storage Battery Co Ltd | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP2003059540A (en) * | 2001-06-08 | 2003-02-28 | Hitachi Maxell Ltd | Nonaqueous electrolyte cell |
JP2005100955A (en) * | 2003-09-05 | 2005-04-14 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Winding lithium-ion battery |
JP4238099B2 (en) * | 2003-09-11 | 2009-03-11 | 日立マクセル株式会社 | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP4439870B2 (en) * | 2003-10-17 | 2010-03-24 | パナソニック株式会社 | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
-
2004
- 2004-06-03 JP JP2004166203A patent/JP4737949B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005347125A (en) | 2005-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5954674B2 (en) | Battery and battery manufacturing method | |
JPWO2004012284A1 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4649113B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
US20140242466A1 (en) | Battery | |
JP7169772B2 (en) | Non-aqueous electrolyte battery and manufacturing method thereof | |
JPH09259929A (en) | Lithium secondary cell | |
KR20220046267A (en) | Anodeless lithium secondary battery and preparing method thereof | |
JP2005116186A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2006134758A (en) | Secondary battery | |
JP4690643B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2008071623A (en) | Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and its manufacturing method | |
JP4351858B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4664455B2 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2008071622A (en) | Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and its manufacturing method | |
JP2002313418A (en) | Non-aqueous electrolyte and non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP4737949B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4599050B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4686131B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4346395B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2005310662A (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2004200122A (en) | Manufacturing method of non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP2005209529A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JP4746275B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP2004199938A (en) | Nonaqueous electrolytic solution secondary battery | |
JP2005071697A (en) | Method for initially charging nonaqueous electrolyte secondary battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070523 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100302 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100309 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100510 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110426 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |